Песчано-гравийный фильтр и фильтрующая траншея

Песчано-гравийный фильтр и фильтрующая траншея работают на принципе биологической очистки осветленной сточной воды с последующим отводом фильтрата в ближайший водоем или овраг. Сооружение песчано-гравийного фильтра или траншеи необходимо при водонепроницаемых и слабофильтрующих грунтах (глина, тяжелые суглинки). Фильтр и фильтрующая траншея имеют высокую производительность (до 12 м3/сут) и могут быть рекомендованы для очистки хозяйственно-фекальных сточных вод от отдельного дома или группы домов с банями (см. рис. 21, д, е, и).

Для устройства фильтра роют котлован, размер которого зависит от нагрузки, на его дно укладывают водосборную дренажную сеть (коллектор с дренами), соединенную с отводящей трубой. Насыпают сверху 15-сантиметровый слой крупного фильтрующего материала (гравий, щебень, котельный шлак и т. п.), затем такой же слой крупнозернистого песка и, наконец, метровый слой средне-зернистого песка. На последний слой на гравийной подстилке толщиной 10—15 см укладывают оросительную сеть в виде коллектора и засыпают грунтом слоем не менее 50 см. Песчано-гравийный фильтр располагают выше уровня грунтовых вод не менее чем на 1 м, считая от лотка трубы, отводящей фильтрат.

Оросительную и водосборную (дренажную) сеть лучше всего делать из асбоцементных труб диаметром 100 мм с пропилами шириной 10—15 мм через 20 см высотой до 0,5 диаметра. Трубы укладывают с уклоном не менее 0,005. Расстояние между параллельными дренами оросительной и водосборной сети выдерживают в пределах 1 —1,5 м. Для песчано-гравийных фильтров расчетную длину дрен выбирают в зависимости от нагрузки оросительной сети, которая при высоте фильтрующего слоя 1 —1,5 м составляет 80—100 л/сут на 1 пог. м. Меньшая нагрузка (80 л/сут) соответствует меньшей высоте фильтрующего слоя.

Расчетную длину фильтрующей траншеи выбирают в зависимости от нагрузки, но не более 30 м при ширине дна траншеи не менее 0,5 м. При высоте фильтрующего слоя 0,8—1 м нагрузка составляет 50—70 л/сут на 1 пог. м. В качестве основного фильтрующего материала используют крупно- и среднезернистый песок, а для обкладки дрен,— гравий, щебень, кокс, шлак и т. п.

При высоком уровне грунтовых вод используют насыпной (поверхностный) вариант размещения песчано-гравийного фильтра или фильтрующей траншеи (см. рис. 21, е), но в этом случае требуется принудительная подача осветленных сточных вод из септика с помощью станции перекачки и утепление подающей трубы и самого фильтра насыпью из шлака и растительного грунта высотой 0,5— 0,8 м.

Чтобы исключить заливание дрен дождевыми или талыми водами, рекомендуется всю площадь фильтра (траншеи) закрыть сверху гидроизолирующей подстилкой из рулонных материалов — толя, рубероида, гидроизола, пленки и т. п., которую засыпают растительным грунтом слоем 10—15 см. Такая подстилка является одновременно и хорошим теплоизолятором.

При плоском рельефе или удаленном водоприемнике используют систему принудительного отвода фильтрата, которая состоит из насосной станции перекачки с водоотводящим трубопроводом. Чтобы предотвратить размыв почвы в месте выпуска фильтрата, делают колодец гашения напора или распределительный бетонный лоток. Эту систему в летний период целесообразно использовать для орошения приусадебного участка, для чего фильтрат подают в распределительный лоток системы орошения. Конструктивно система принудительного отвода фильтрата выполнена аналогично системе раздельной канализации с насосной станцией перекачки.

Рис. 22. Насосная станция перекачки с колодцем гашения напора:

а — устройство станции из стандартных бетонных элементов; б — колодец гашения напора; в — устройство гашения напора открытого типа: / — песчаная подготовка; 2 — плита основания; 3— дно с приямком; 4 — бетонное кольцо; 5 — подводящая труба; 6—глиняный (амок; 7 — ходовые скобы; 8 — вентиляционный стояк; 9 — крышка с водоотливом; 10 — техническая камера; // — центробежный насос; 12 — битумная гидроизоляция; 13 — бетонная труба; 14 — сточная труба; 15 — напорный трубопровод; 16 — лоток; 17 — водозаборный фильтр; 18 — плита перекрытия; 19 — поплавок штангового датчика

Насосная станция перекачки является одним из важнейших компонентов системы местных очистных сооружений. Она имеет многоцелевое назначение и может быть использована для: принудительного отвода фильтрата за пределы приусадебного участка, подъема осветленных сточных вод в фильтрующие сооружения при высоком уровне грунтовых вод на участке, подачи фильтрата в системы орошения и полива (летом) или намораживания (зимой), отвода воды из дренажной системы осушения участка.

Большой ассортимент выпускаемых промышленностью экономичных бытовых насосов и применение местных строительных материалов позволяют без особых капитальных затрат построить и оборудовать насосную станцию перекачки.

На рис. 22 показано устройство и оборудование станции перекачки с использованием стандартных бетонных конструкций. Рабочий объем накопительной камеры обычно определяют с учетом сбора среднегодового 7-суточного водоотведения из системы канализации с периодичностью перекачки один раз в неделю. Обязательное требование при сооружении накопителя — обеспечение герметичности, чтобы исключить перекачку грунтовых или паводковых вод (кроме варианта осушения участка). Дно камеры делают наклонным с приямком для размещения водозаборного фильтра или вибрационного насоса. В плите перекрытия пробивают три отверстия — вентиляционное, водозаборное и сигнальное для штанги механического указателя или электрического поплавкового датчика, обеспечивающего автоматическое управление насосом.

Техническая камера из бетонного кольца с внутренним диаметром не менее 70 см служит для установки в ней насоса и агрегатов системы управления насосом Она оборудована деревянным люком с водоотводящей металлической крышкой. Внутри сделаны ходовые скобы.

Обе камеры снаружи гидроизолированы битумным покрытием и глиняным замком слоем около 30 см, а также обеспечены вентиляцией с помощью стояка диаметром 100 мм.

Колодец гашения напора служит для предотвращения размыва грунта в месте выхода воды из напорной труб насосной станции. Он может быть открытого или закрытого типа, делают его из любых подходящих строительных материалов (см. рис. 22, б, в).