Коли мова заходить про будівництво заміського будинку, то майже завжди мається на увазі, що всі «зручності» будуть обладнані у дворі. Серед них і душ (ванна кімната), і туалет, і лазенька, і умивальник… А це означає, що в будь-яку, навіть наймерзотнішу погоду доведеться, проклинаючи все на світі, пробиратися до таких «зручностей». І лише у дуже рідкісних випадках при будівництві будинку закладають у його проект цілком «міські» місця загального користування.
Перешкодою для цивілізованого облаштування місць загального користування є відсутність централізованої системи каналізації. Однак практично на будь-якій ділянці можна організувати обеззараження побутових стоків, зокрема й фекальних, з подальшим повним або частковим їх використанням або видаленням за межі ділянки. Ну а садибний будинок з системою каналізації можна оснастити найсучаснішим санітарно-технічним обладнанням.
У заміському будинку санітарно-гігієнічний комплекс може бути значно повнішим, ніж у стандартній міській квартирі. Окрім туалету, ванної з умивальником і кухонної мийки тут можна обладнати ще один туалет з умивальником, ванну-пральню, умивальну кімнату з біде, умивальне приміщення біля гаража або майстерні, а також лазню або сауну.
Отже, почнемо з найголовнішого — видалення та обеззараження побутових стічних вод. Для цього використовуються споруди переважно двох типів: вигріби з періодичним видаленням накопичених відходів та місцеві очисні споруди, при проходженні через які стічні води обеззаражуються шляхом відстоювання та біологічного очищення.
А — спрощене благоустрій з люфт-клозетом, вигрібом і стоком від мийки на очисні споруди, Б — повне благоустрій зі стоками від унітазу в вигріб і від мийки та ванни на очисні споруди, В — неповне благоустрій зі стоком від унітазу і мийки в вигріб, Г — повне благоустрій зі стоком від унітазу, мийки та ванни на очисні споруди, Д — повне благоустрій зі стоком від унітазу, мийки та ванни в вигріб, Є — неповне благоустрій зі стоком від унітазу і мийки на очисні споруди.
Цифрами позначено:
1 — вигріб люфт-клозета, 2 — септик, 3 — випуск на очисні споруди, 4 — вентиляційний стояк, 5 — вигріб побутових стоків, 6 — люфт-клозет, 7 — ватер-клозет, 8 — кухня з мийкою, 9 — ванна кімната з ванною і умивальником.
Залежно від конкретних умов можливі різні варіанти пристрою місцевої каналізації з використанням як вигрібів, так і очисних споруд. При цьому вигріби доцільно робити, якщо є асенізаційні машини або при обмеженому обсязі стічних вод, коли можлива їх утилізація в межах присадибної ділянки.
Вигріб являє собою підземну ємність (як правило, залізобетонну) з герметичними стінками та дном. У пучинистих ґрунтах вигріби проектують з урахуванням сил морозного пучення: глибина їх закладення — не вище рівня промерзання ґрунту, зовнішні стінки зводяться з нахилом всередину, арматура стінок і дна повинна мати жорсткий зв’язок. Якщо рівень ґрунтових вод розташований вище дна ємності, необхідно ізолювати останню за допомогою руберойду, обклеївши ним стінки споруди. Щоб вміст вигріба не промерзав, над перекриттям бажано укласти утеплювач: шлак, керамзит або пінопласт із захистом від вологи глиною та рулонною гідроізоляцією.
Найзручніша форма вигріба — циліндрична. Така ємність добре протистоїть бічному тиску ґрунту, а її споруда обходиться відносно недорого — бетону потрібно менше, ніж на вигріб іншої форми. При діаметрі резервуару 2…2,5 м товщина стін становить 80…120 мм, при більшому діаметрі — до 150 мм. Об’єм підземного резервуару повинен становити не менше 10 м3, і це не так уже багато. Якщо у вашому будинку будуть встановлені лише кухонна мийка та змивний унітаз, такий об’єм буде заповнений всього лише за місяць.
Найпростіше, звичайно, звести ємність з готових або самостійно відлитих залізобетонних кілець. Якщо є необхідність у вигрібі великої ємності, не варто зводити бетонний резервуар великого діаметра, простіше зробити кілька звичайних ємностей, з’єднаних між собою водоповітряними перепускними трубами. При цьому кожен відсік повинен бути обладнаний оглядовим люком. Вентиляцію вигріба бажано передбачити через внутрішньобудинковий димовентиляційний блок.
Звичайно, зводячи вигріб, ви ставите надійність функціонування санітарно-технічного обладнання в залежність від служб очищення. Істотно більшою автономністю володіє каналізація з місцевими очисними спорудами.
Забрудненість побутових стічних вод визначається в основному наявністю в них органічних речовин, які в процесі очищення повинні бути мінералізовані. Робиться це зазвичай у два етапи: спочатку стічні води надходять у спеціальні відстійники (септики), де вони розшаровуються та освітлюються, а потім піддаються подальшій обробці на спорудах біологічного очищення.
1 — дно (монолітний залізобетон), 2 — стіна (залізобетонне кільце), 3 — гідроізоляція (утрамбована глина), 4 — підводний канал (труба Ø 100), 5 — кільце (залізобетон), 6 — кришка люка (залізобетон), 7 — плита перекриття з отвором для люка (залізобетон), 8 — водоперепуск (труба Ø 150), 9 — закладення прохідних отворів смоляною пряжею з подальшим двостороннім чеканням швів цементно-піщаним розчином, 10 — повітроперепуск (труба Ø 100), 11 — утеплювач, 12 — дерев’яна кришка люка, 13 — дефлектор-флюгарка, I4 — трійник, 15 — вентиляційний стояк (труба Ø 50…80), 16 — відмостка (бетон або асфальт), 17 — засипка (щебінь), 18 — відвідний канал (труба Ø 100).
Септик являє собою герметичну ємність, через яку з малою швидкістю (протягом чотирьох і більше діб) проходять побутові стічні води. Зважені речовини випадають в осад, а освітлена вода (направляється на подальше біологічне очищення. Органічна частина осаду за шість — дванадцять місяців під впливом анаеробних мікроорганізмів руйнується і перетворюється на газоподібні та розчинні мінеральні речовини. Для покращення процесу очищення септик розділяють на кілька окремих камер, з’єднаних між собою трубами. Розмір септика вибирається з таким розрахунком, щоб внутрішній його об’єм у 3…5 разів перевищував середньодобовий об’єм стічних вод. Наприклад, при стоку 200 л/добу об’єм септика повинен бути не менше 0,6 м3.
Влаштований септик приблизно так само, як і вигріб: це герметична ємність з оглядовим люком, захищена від промерзання, а також від дощових і паводкових вод. Через люк періодично очищають поверхню стічних вод від кірки з спливаючих мулових частинок і один-два рази на рік очищають дно від мулового осаду. До речі, видаляти весь мул не рекомендується, близько 20% цієї маси слід залишати на дні для розмноження бактерій, що сприяють розпаду органічних речовин.
Після проходження септика освітлені стічні води надходять на фільтруючі споруди біологічного очищення. Цей метод заснований на використанні життєдіяльності мікроорганізмів, що знаходяться в фільтруючому матеріалі. Вони швидко окислюють органічні речовини і перетворюють їх на нешкідливі продукти розпаду. Оскільки життєдіяльність аеробних бактерій пов’язана зі споживанням кисню, споруди біологічного очищення повинні забезпечувати найбільшу площу контакту стічних вод з повітрям. Для видалення продуктів розпаду, шкідливих для життя бактерій (наприклад, вуглекислого газу), передбачають ефективну вентиляцію.
А — з азбестоцементних або бетонних труб Ø 300…600, Б — зі збірних або монолітних залізобетонних кілець Ø 600…1000, В — з оглядовим люком.
Цифрами позначено:
1 — фільтруючий матеріал (бита цегла, щебінь, шлак або крупнозернистий пісок), 2 — кришка люка (залізобетон), 3 — вентиляційний стояк, 4 — стіна колодязя (азбестоцементна або залізобетонна труба), 5 — підводний канал, 6 — відмостка, 7 — щебенева засипка, 8 — ізоляція (глина), 9 — утеплювач, 10 — кільце (залізобетон), 11 — отвір для пропуску фільтрату, 12 — дно (залізобетон), 13 — перекриття (залізобетон), 14 — кришка люка (деревина), 15 — опорне кільце (монолітний бетон).
Тип фільтруючого пристрою вибирається залежно від характеристик ґрунту, що впливають на ефективність очищення стічних вод, обсягу стоку та розмірів присадибної ділянки. Найпростіша і найдешевша очисна споруда — фільтруючий колодязь. Функціонує він завдяки природній здатності пористих ґрунтів пропускати через себе воду і відводити її за межі насичуваної ділянки. Пропускна здатність такого пристрою залежить від поглинаючих властивостей ґрунту, розташованого на глибині 1…3 м, і площі зіткнення з ним стічних вод. Ну а ступінь біологічного очищення — від кількості та якості закладеного в колодязь замість витягнутого ґрунту фільтруючого матеріалу, на поверхні якого утворюється заселений мікроорганізмами мул. Використовуючи органічні залишки як поживні речовини, мікроорганізми мінералізують і очищають потрапляючі в колодязь стічні води.
Потрібну площу фільтруючої поверхні неважко підрахувати, якщо знати, що водопоглинання 1 м2 піщаних ґрунтів становить 60…100 л/добу (супіщаних — 30…50 л). Наприклад, при обсязі стічних вод у 600 л/добу робоча поверхня піщаних ґрунтів, розташованих по периметру фільтруючого матеріалу, повинна становити 6…10 м2. Для супіщаних ґрунтів ця величина збільшується до 12…20 м2. Фільтруючим матеріалом може служити гранітний або цегляний щебінь, галька, шлак, кокс, торф або навіть пісок. У колодязі ці матеріали розташовують так, щоб більш крупні його складові знаходилися в центрі, а дрібні — на периферії.
1 — підводний канал (від септика), 2 — крупнозернистий і середньозернистий пісок, 3 — крупнопористий фільтруючий матеріал (щебінь, гравій, шлак або керамзит), 4 — вентиляційний стояк, 5 — дренажна труба, 6 — зрошувальна труба, 7 — приймальний колодязь перекачування стічних вод, 8 — електричний насос, 9 — водозабірний фільтр, 10 — розподільний колодязь, 11 — стічна труба, 12 — отвори для виведення фільтрату.
Конструктивна схема фільтруючого колодязя вибирається залежно від його пропускної здатності та застосовуваних матеріалів. У будь-якому разі, над центральною частиною фільтруючого матеріалу залишають повітряну порожнину, оснащену кришкою. Повітрообмін у порожнині здійснюється через вентиляційний стояк. У стінках колодязя передбачають отвори для пропуску фільтрату з центральної частини на периферію. Висота фільтруючого матеріалу — 1…2 м, при цьому відстань від дна колодязя до рівня ґрунтових вод повинна бути не менше 1 м.
Якщо з якихось причин немає можливості звести фільтруючі колодязі, на ділянці облаштовують поля підземної фільтрації. Основу їх становить зрошувальна система з укладених у земляні траншеї перфорованих труб, по яких проходить попередньо очищена в септику стічна вода. Поглинання стічних вод відбувається при цьому в поверхневому шарі ґрунту глибиною до 1 м. Розрахункова площа ґрунту, через яку здійснюється фільтрація, повинна бути в 2 рази більшою, ніж для фільтруючих колодязів. Так, при стоку 600 л/добу загальна робоча площа траншей у піщаних ґрунтах становить 12…20 м2, а в супіщаних — 25…40 м2. При товщині фільтруючого шару 250 мм і ширині дна 500 мм робоча поверхня 1 погонного метра траншеї становить 1 м2, відповідно загальна довжина траншей становитиме: для піщаного ґрунту — 12…20 м, для супіщаного — 25…40 м.
1 — материковий (недоторканий) ґрунт, 2 — підводний канал (від септика), 3 — розподільний колодязь, 4 — фільтруючий матеріал, 5 — зрошувальні труби, 6 — стиковий вузол (фасонний виріб), 7 — насипний ґрунт, 8 — вентиляційний стояк, 9 — з’єднувальне накладне кільце, 10 — рулонна гідроізоляція, 11 — отвір для виходу фільтрату.
Поля підземної фільтрації розташовують, як правило, не ближче 15 м від житлового будинку. Стічні води, що пройшли через септик, направляються в розподільний колодязь, а від нього по зрошувальних трубах — безпосередньо на поля фільтрації. Для зрошувальної системи застосовують азбестоцементні або керамічні труби діаметром близько 100 мм, які укладають у траншеї в шар фільтруючого матеріалу товщиною 200…300 мм з ухилом у 0,003…0,005 у бік стоку. Для пропуску стічних вод у нижній частині азбестоцементних труб роблять пропили на половину їх діаметра шириною 15…20 мм з кроком 150…200 мм, а в керамічних свердлять отвори. З тією ж метою труби укладають із зазорами шириною 20…30 мм, які перекривають зверху стрічкою з руберойду. Щоб виключити потрапляння дощових і паводкових вод у траншею, після засипки її закривають руберойдом, а поверх нього поміщають шар ґрунту. Для притоку повітря в фільтруючий шар на кінцях розподільних труб встановлюють вентиляційні стояки діаметром близько 100 мм і висотою над поверхнею землі 0,5…1 м.
1 — резервуар (залізобетон), 2 — рулонна гідроізоляція (при високому рівні ґрунтових вод), 3 — гідроізоляція з утрамбованої жирної глини, 4 — вентиляційний канал для кухні, 5 — димовий канал, 6 — люфт-канал, 7 — кришка унітазу, 8 — фанова труба, 9 — фундамент димовентиляційного блоку, 10 — зовнішня стіна, 11 — відмостка, 12 — утеплювач (шлак, керамзит, пінопласт), 13 — вигріб люфт-клозета, 14 — дерев’яна кришка люка, 15 — чавунна або залізобетонна кришка люка, 16 — металеві скоби, 17 — умивальник у шлюзі, 18 — плита на твердому паливі.
На суглинкових і глинистих ґрунтах з малою (практично нульовою) водопоглинанням використовують піщано-гравійні фільтри. Стічні води, що пройшли через такі очисні споруди, відводять за межі садибної ділянки — у водовідвідний кювет, канаву або яр. Піщано-гравійний фільтр являє собою траншею або котлован, заповнений фільтруючим матеріалом, в товщі якого на горизонтах, що відстоять один від одного на 1…1,5 м по висоті, розміщуються зрошувальна і дренажна мережі з азбестоцементних або керамічних труб діаметром близько 100 мм. На рівні труб укладаються два шари крупнопористого фільтруючого матеріалу — наприклад, гравію, щебеню або шлаку, а простір між ними заповнюється крупнозернистим піском. Відстань між паралельними рядами зрошувальних труб повинна становити 0,5…1 м, висота піщаного фільтра — не менше 0,5 м, а площа котлована — знаходитися в прямій залежності від обсягу стічних вод. При розрахунках слід мати на увазі, що через 1 м2 горизонтальної поверхні піщано-гравійного фільтра проходить 60…100 л стічної рідини на добу. Якщо добовий об’єм стічних вод становить 600 л, то знадобиться котлован площею 6…10 м2.
У зв’язку з тим, що відвідня труба в піщано-гравійному фільтрі розташована на глибині 1,5…2 м, відведення очищених стічних вод за межі присадибної ділянки самопливом виявляється неможливим. У цьому випадку доводиться направляти воду, що пройшла через піщано-гравійний фільтр, у поверхневий водостік за допомогою станції перекачування з електронасосом, оснащеною, як правило, невеликою проміжною ємністю з поплавковим датчиком рівня, що дозволяє насосу працювати в автоматичному режимі. Цікаво, що влітку очищені стічні води цілком можна використовувати для поливу саду і городу.
І. ХОРОШЕВСЬКИЙ