Поля фильтрации для очистки сточных вод: принцип работы полей орошения, требования, локальные очистные сооружения для частных домов, законодательство, эффективность, плюсы, минусы

Что такое поля фильтрации (орошения)?

Поле фильтрации (поле аэрации, подземный дренаж, поле орошения, поле подстилки) – участок земли, на котором распределяется объем очищенных сточных вод для доочистки. Это эффективный способ очистки сточных вод в районах, где нет канализации.

Абсорбция очищенных сточных вод почвой – экономичная и экологически чистая технология утилизации бытовых сточных вод, которая часто используется, особенно владельцами частных домов.

Принцип работы ПФ основан на способности почвы к самоочищению, что происходит при естественной биологической фильтрации отработанных стоков.

Поля промышленной фильтрации состоят из отдельно оборудованных площадок (карта). Площадь одной карты может быть до 3 га. Размеры площади водоотвода определяются объемом очищаемых сточных вод.

Область должна быть максимально ровной, чтобы избежать скопления жидкости в одном месте. По периметру карта окружена насыпями высотой до 1 м. Дренажи должны оставаться в границах ОФ, поэтому карта по периметру обнесена насыпями высотой до 1 м.

Метод почвенной очистки стоков

К качеству очистки сточных вод предъявляются высокие требования, и для достижения высокого уровня очистки сточных вод необходима биологическая доочистка. Очистка почвы – самый простой и эффективный способ.

разрушение поллютантов осуществляется за счет жизнедеятельности почвенного биоценоза, который состоит из бактерий, грибов, простейших, червей и низших ракообразных. Ведущее место в процессе очистки занимают прокариоты и низшие грибы, которые подвергают органические вещества окислению, что в конечном итоге вызывает их нитрификацию и денитрификацию.

Образующиеся нитраты растворимы в воде. С потоком жидкости они проникают вниз до нижних уровней земного горизонта, где содержание кислорода ничтожно мало. Здесь вступают в действие денитрифицирующие бактерии, которые расщепляют нитраты и используют кислород для дальнейших процессов окисления, завершая, таким образом, цикл очистки.

Наиболее богат микроорганизмами верхний горизонт почвы глубиной до 40 см, где флора бактерий, постоянно живущих в почве, смешивается с поступающей загрязненной водой. В процессе очистки также участвуют вновь завезенные микроорганизмы.

В результате действия почвенного метода очищаются и обеззараживаются сточные воды, степень очистки которых при организации равномерной загрузки достигает 99,9.

Наземная очистка сточных вод осуществляется на специально организованных участках территории, которые называются картами. Эти площади составляют поля орошения и поля фильтрации.

Конструкционные особенности ПФ

Поле фильтрации представляет собой относительно большой участок земли, на котором происходит вторичная очистка жидкости.

Этот метод очистки является исключительно биологическим, естественным по своей природе, а ценность заключается в экономии средств (не нужно покупать дополнительные устройства или фильтры).

Размеры ПФ зависят от площади свободной территории и ландшафтных особенностей садового участка. При недостатке места вместо ПФ устраивают поглощающий колодец, который также фильтрует жидкость перед попаданием в грунт

Типичное устройство фильтрующего поля представляет собой систему параллельных дренажных труб (шлюзов), отходящих от коллектора и уложенных через равные промежутки в траншеях с толстым слоем песка и гравия.

Раньше использовались асбестоцементные трубы, теперь есть более надежная и экономичная альтернатива – пластиковые водостоки. Обязательным условием является наличие вентиляции (вертикально установленных стояков, обеспечивающих доступ кислорода к трубам).

Конструкция системы направлена ​​на то, чтобы жидкость равномерно распределялась по выделенной площади и имела максимальную степень очистки, поэтому есть несколько важных моментов:

• расстояние между дренами – 1,5 м;
• длина дренажной трубы — не более 20 м;
• диаметр трубы — 0,11 м;
• интервалы между вентиляционными стояками — не более 4 м;
• высота стояков над уровнем земли не менее 0,5 м.

Для естественного движения жидкости трубы имеют уклон 2 см/м. Каждая дрена окружена фильтрующей «подушкой» из песка и гальки (щебня, гравия), а также защищена от земли геотекстилем.

Один из сложных вариантов устройства: после очистки на поле фильтрации вода поступает в накопительный колодец, откуда откачивается с помощью насоса. Дальнейший ее путь – к пруду или канаве, а также на поверхность – для орошения и технических нужд

Есть одно условие, без которого установка септика с полем фильтрации нецелесообразна. Требуются особые водопроницаемые свойства грунта, то есть на рыхлом крупнообломочном и мелкообломочном грунте, не имеющем связи между частицами, можно построить отделочную систему, а плотный глинистый грунт, частицы которого связаны укрупненным образом , для этого не подходит.

Читайте также: Песколовки для очистки сточных вод: виды, горизонтальные, тангенциальные, щелевые, вертикальные, аэрируемые, принцип работы, расчет для оптимального функционирования

Типовая схема устройства

Независимо от общих размеров фильтрующего поля конструкция состоит из следующих частей:

• коллектор (контрольный колодец, распределительный колодец);
• сеть пластиковых водостоков (дренажные трубы с отверстиями);
• вентиляционные стояки;
• фильтрующая подушка».

Традиционно дренажный слой насыпают из песка и гравия (щебня, гальки). Геотекстиль используется для защиты стоков. Система канализации с ПФ выглядит так:

Обратите внимание на толщину дренажной прокладки. Минимальным показателем считается общая мощность 1 м, в данной схеме она больше: щебня — 0,3-0,4 м, песка — 0,8-1 м

При сооружении поля фильтрации своими руками необязательно самостоятельно строить коллектор – в продаже можно найти пластиковые канализационные емкости необходимого объема.

Часто обходятся без распределительного колодца, который напрямую соединяет септик и систему труб – но это удобно для небольших ПФ.

Схема фильтрующего поля площадью 4 м х 3,75 м. Расстояние между дренами 1,5 м, каждая дренажная труба оборудована вентиляционным стояком. В качестве подземного фильтра – «подушка» из песка и гравия со слоем геотекстиля

Иногда вместо ПФ используют готовые пластиковые блоки — инфильтраторы. Они помогают, когда свободного места не хватает, а грунт не имеет прослоек глины с песчаным грунтом и обладает достаточными реологическими свойствами.

При желании можно установить несколько инфильтраторов, соединенных трубами последовательно.

Проектирование поля фильтрации

составление проекта – обязательный этап перед серьезным строительством. Необходимо точно разметить, произвести расчеты, рассчитать смету, подготовить материалы, учесть все нюансы.

Профессионально разработанный проект убережет вас от ошибок, типичных для неопытных новичков.

Как подобрать схему и выбрать место?

Выбор схемы зависит от трех факторов:

• тип септика;
• наличие свободной территории;
• требования к уборке.

Дело в том, что степень очистки у разных септиков разная. Например, биологические очистные сооружения («Топас», «Астра», «Евробион») вообще не нуждаются в поле фильтрации: 98% очищенной воды сразу попадает в дренажную канаву или водоем.

Септики, построенные самостоятельно из бетонных колец, кирпичей или перекрытий, напротив, сами по себе не являются эффективными очистными сооружениями, поэтому выходящая из них жидкость требует дополнительной доочистки.

Рекомендуем ознакомиться с инструкцией по самостоятельному монтажу различных типов септиков:

1. Септик из бетонных колец: устройство, схемы + пошаговый процесс монтажа
2. Как строится дренажная яма из кирпича: варианты и способы устройства
3. Как устроить септик из колодца своими руками: пошаговая инструкция
4. Как сделать двухкамерный септик из бетонных колец: инструкция по строительству

Как правило, все канализационные элементы размещают в линию, то есть устраивают поочередно в одном направлении от дома – сначала септик, затем поле фильтрации.

Это значит, что при установке септика нужно учитывать, что часть свободной территории за ним будет необходима для строительства ОФ (или хотя бы установки инфильтратора).

При объемном сбросе сточных вод работает принцип: чем «разветвленнее» и длиннее сеть дренажных труб, тем эффективнее очистка.

Стоит в первую очередь обратить внимание на характеристики полей фильтрации юнитов:

Галерея изображений Изображение из Устройство поля фильтрации возможно только в грунтах с высокой фильтрующей способностью, к которым относятся пески различных размеров, гравий, щебеночные и галечные отложения. Условное дно системы грунтовой отделки должно быть не менее 1 м Организация поля фильтрации требует выделения достаточно большой площади, не забиваемой и не используемой в сельскохозяйственных завалах Оптимальный вмещающий грунт Траншея с построенным полем фильтрации Площадь, отведенная под поле фильтрации Система почвенной фильтрации с витками

Расчеты размеров и составление сметы

Для правильного расчета размера поля необходимо учитывать суточное количество стока и состав почвы. Если вы точно знаете характеристики грунта, вы также можете отталкиваться от объема септика.

Предположим, что объем вашего септика 8 м³, а состав грунта – крупнозернистый однородный песок. Поэтому для эффективной очистки жидкости из септика необходимо не менее 4 м перфорированных труб (или 2 трубы по 2 м)

Но это приблизительные расчеты. Существуют таблицы, позволяющие более точно определить размер «рабочей зоны». Они основаны на учете такого качества, как водопроницаемость грунта.

Вот вариант такой таблицы, которая может пригодиться владельцам загородных участков с глинистой или песчаной почвой.

По таблице можно сделать вывод, что участки с глинистым грунтом не подходят для фильтрационных полей, а лучше всего подходят песчаные участки со среднезернистым и крупнозернистым песком

Показатели торфа соответствуют данным по илистому песку, а галька и гравий обладают максимальной водопроницаемостью: их коэффициент фильтрации составляет 100-200 м/сут. Для них не существует допустимых норм нагрузки, так как такой сыпучий состав способен пропустить любой объем жидкости.

Определив размер поля, можно рассчитать количество труб, вентиляционных стояков (в среднем 1-2 на каждый сток), обратной засыпки (гравий, галька, щебень, песок), геотекстиля, а затем вывести примерную стоимость всех материалов.

Инструкция по монтажу ПФ

Помимо перечисленных материалов, вам понадобится инструмент для копания (лопаты, ведра, тачки). Дренажные канавы не такие глубокие, как яма септика, поэтому строительную технику можно не задействовать. Однако несколько пар рабочих рук ускорят процесс.

Рабочий цикл устройства фильтрующего поля можно условно разделить на ряд стандартных этапов:

Галерея изображений Изображение из Для устройства поля фильтрации мы разрабатываем котлован, дно которого засыпаем щебнем для улучшения фильтрации. Сверху ставим дрены – перфорированные трубы, по которым очищенные сточные воды будут стекать в землю. На противоположный край перфорированных труб устанавливаем вентиляционные стояки.После проверки работы системы, т.е после заполнения водой и наблюдения за работой, засыпаем фильтрующее поле грунтом, отсыпанным при строительстве. Шаг 1: Укладка дренажных труб на дно котлована. Шаг 2: Подсоедините сливную линию к системе

Этап №1 — устройство траншей

На первом этапе необходимо подготовить место для укладки перфорированных труб. Есть два пути: можно выкопать большой котлован, и тогда будет удобнее устроить дренаж и собрать конструкцию из труб, либо можно сделать несколько траншей (по количеству дрен), что значительно сократит сроки строительства.

Глубина котлована должна быть такой, чтобы жидкость в трубах не замерзала в холодное время года, то есть разветвленная система труб должна располагаться ниже уровня промерзания грунта. При устройстве канав нужно помнить о небольшом уклоне, позволяющем жидкости двигаться естественным путем – самотеком. Уклон 1,5-2 см/метр трубы.

Дренажная структура обычно состоит из 2-3 и более ответвлений. Это связано с тем, что длина ответвления не должна превышать 20 м, а 20 м явно недостаточно для обеспечения фильтрации всего объема воды

При строительстве ПФ придерживаются строгой геометрии. Яма обычно имеет квадратную или прямоугольную форму, а траншеи одинаковой длины. Предположим, вам нужна общая длина трубы 60 м – можно сделать 4 ответвления по 15 м или 6 ответвлений по 10 м. Длина одного слива – это расстояние от входной трубы (или коллектора) до последнего вентиляционного «гриба».

Нижняя часть траншей засыпается крупнозернистым песком (от 10 см до 1 м), затем 0,4-0,5 м гравием (каучук, галька). Если есть необходимость в дождевых стоках, их прокладывают в грунте под песком, но не менее чем на 1 м над уровнем грунтовых вод.

Один из вариантов полевого блока фильтра. Единственное, что не имеет значения, так это состав грунта, который используется для заполнения установленной дренажной системы. Это мог быть и песок, оставшийся от «подушки», и грунт, вывезенный при строительстве котлована

Дренажные трубы ведут в накопительный бак, расположенный на противоположной стороне септика.

Этап №2 — укладка перфорированных труб

На подготовленное основание укладывают пластиковые водосточные трубы. Сам процесс достаточно прост, самое главное правильно подобрать трубы.

Можно купить готовые – гладкие или гофрированные, с перфорацией и текстильными прослойками, а можно взять обычные канализационные трубы и просверлить в них отверстия дрелью. Рекомендуемый диаметр слива 100-110 мм.

Гофрированная труба с перфорацией и геотекстильным фильтром. Материал изготовления — ПНД, диаметр — 110 мм, глубина укладки — максимальная 5 м. Продается бухтами, стоимость одного погонного метра 140-160 руб.

Вместе с трубами также необходимо приобрести комплект фитингов для соединения различных элементов. Вам нужны уголки и тройники. Более подробно процесс укладки дренажных труб описан в этом материале.

Этап №3 — устройство вентиляции

Система вентиляции необходима для поступления в трубы кислорода, без которого аэробные бактерии теряют жизнеспособность. Для вентиляционных стояков можно использовать обычные канализационные трубы серого цвета, сверху накрыть их колпаками для защиты от мусора.

Если длина стоков не превышает 4 метров, на концах ответвлений устанавливаются вентиляционные трубы. Более длинные трубы оснащаются 2-4 «грибовидными» стояками, которые с помощью тройников врезаются в водостоки

Минимальная высота вентиляционных труб над землей – 0,5 м. Обычно их стараются сделать аккуратнее или задекорировать, чтобы сохранить эстетическую привлекательность садового ландшафта.

Этап №4 — засыпка и дальнейшее обслуживание

После укладки перфорированных труб необходимо произвести повторную заливку. С боков и сверху каждую ветку засыпают щебнем (верхний слой около 50 мм), затем засыпают слоем геотекстиля и завершающим толстым слоем грунта. Геотекстиль используется для предотвращения заиления труб. Почву над дренами необходимо прикопать, но так, чтобы не повредить трубы.

Поле фильтрации включается в работу вместе с септиком. Особых мер по уходу за стоками нет. Предполагается, что ПФ безотказно работает 6-7 лет, после чего необходимо демонтировать конструкцию и заменить гравийный фильтр. Для увеличения срока службы фильтра под слой гравия (щебня) также укладывают геотекстиль).

В качестве простой в установке альтернативы традиционному фильтрующему полю разработана современная версия — кассетный инфильтратор, установка которого будет представлена ​​следующей подборкой изображений: