Виды и типы канализации

Канализация — это коллекторное инженерное сооружение для транспортировки отведения сточных вод и иных жидких отходов к резервуару. В дальнейшем накопившаяся жидкость откачивается или перенаправляется к очистным сооружениям. В зависимости от потребностей и состава сточных вод, строятся разные типы сооружений. В статье будет рассказано о канализации, ее видах и практике строительства.

Назначение канализации

Канализация является частью инженерной системы водоотведения и предназначена для удаления отработанной жидкости после использования. Включает коллектор с резервуаром для хранения сточных вод. Опционно оснащается системами фильтрации и разделения отходов.

Сооружение рассчитано на обслуживание разных типов помещений и строится с учетом вида жидких отходов:

• в жилых и коммерческих зданиях это сточная вода и небольшие частицы в форме твердых бытовых отходов (ТБО);
• на производстве сооружается из специальных труб для отвода агрессивных веществ и иной отработанной жидкости.

Для герметичности стыков и ремонта коллектора используется битумная смесь и иные строительные материалы высокой плотности.
Основная задача любой канализации — удаление жидкости от потребителя и доставка до места отстаивания или очистки.

Виды канализации

Не существует универсальной системы канализаций, которая одинаково подходила бы для всех зданий и людей, ее использующих. Поэтому существуют разные типы канализационных сооружений, которые различаются по нескольким критериям.

По форме эксплуатации

Канализации разделяются на несколько сооружений в зависимости от использования. Поэтому они индивидуально проектируются и требуют профессионального обслуживания.

1. Индивидуальные

Это частные сооружения, которые рассчитаны на обслуживание отдельных помещений. Индивидуальные системы сооружаются владельцем здания с расчетом на количество жильцов.
Индивидуальная канализация может быть изолированной (автономной) и замкнутой, с отводом сточных вод в отстойник для последующего удаления. В многоквартирных домах такое сооружение является отрезком общей сети центральной канализации.

Между ними есть принципиальная разница:
— изолированная система может строиться в свободной форме (при условии, если не затрагиваются интересы владельцев смежных участков). Собственник дома полностью отвечает за ее работоспособность;
— для подключения к центральной сети нужно строить канализацию по одобренному проекту и иметь на нее технический паспорт. Но есть и плюс — в случае проблем коммунальные службы выполнят ремонт.


Владельцы частных домов отдают предпочтение подключению к центральным сетям, избавляясь от обязанностей по обслуживанию. Автономная канализация строится только при отсутствии центральных систем.




2. Промышленные

У производственных и перерабатывающих предприятий специфические отходы. Это может быть жидкость большой вязкости, с осадками или высокой температурой. Их не способны отводить обычные сети, предназначенные для удаления сточных вод.

У промышленных канализаций несколько особенностей:
— только автономная эксплуатация, за организацию которой отвечает предприятие;
— сооружается из специальных труб с улучшенными характеристиками, способных выдерживать тяжелые условия;
— обязательное получение техпаспорта с разрешением на ввод.


На крупных заводах может быть частично реализован замкнутый цикл. Отработанная жидкость перерабатывается, из нее извлекается полезная масса, а остатки утилизируются.




3. Общественные

Это тип канализаций, рассчитанных на непрерывное обслуживание в общественных местах. К таким сооружениям можно отнести следующие типы канализаций:

• Дождевая (ливневка) — собирает сточную воду и отводит в грунт. Канализация рассчитана на удаление осадочных вод после дождя или снега
• Дренажная — используется для удаления застоявшейся воды в целях защиты инженерных сооружений от влаги
• Техническая — профильные канализации, рассчитанные на удаление воды из водоема, подтопленных помещений (после откачки насосом) и др.

Общественные канализационные сети обслуживаются коммунальными службами, которые и отвечают за эффективность.

По способам удаления жидких отходов

Ключевой показатель любого сооружения для отведения сточных вод — это объем потребления, от которого зависит необходимая скорость удаления отходов. Данный показатель еще называется производительностью канализации, он определяется принципом действия и конфигурацией сооружения.

По способу удаления жидкости канализация разделяется на два типа:

• Самотечная — сооружается под незначительным уклоном на протяжении всего участка. Отведение поддерживается силой тяжести, т.к. жидкость стекает вниз.
• Принудительная — транспортировка обеспечивается нагнетанием жидкости канализационным насосом.

С технической стороны разница между этими типами канализаций только в наличии насоса для принудительной перекачки. Но в эксплуатации сооружения сильно отличаются.

1. Самотечная (естественная) канализация

Для сборки сооружения требуются только трубы.

Плюсы:
— малые сроки строительства
— отсутствие ограничений на вид удаляемых отходов
— не требует регулярного обслуживания

Минусы:
— низкая производительность
Скорость удаления отходов зависит только от угла наклона трубы. На объем отвода не повлияет диаметр труб или напор, под которым принимается жидкость;
— износ
Стекая вниз, отходы создают силовую нагрузку и на саму конструкцию, провоцируя медленную деградацию труб. При удалении ТБО или агрессивных веществ добавляется еще и трение, разрушающее внутренние стенки трубопровода.


Система канализации с естественным отводом сооружается преимущественно жильцами загородных домов и промышленными предприятиями с малыми объемами производства отходов. Реже строится для малоэтажных домов.

Естественный отвод реализован в дождевой канализации (она же ливневая). Сточная вода уходит в грунт вертикально, что обеспечивает высокую пропускную способность. Отдельные элементы представлены наружной канализацией с открытыми водостоками.



2. Принудительная канализация

В данных сооружениях присутствует насос, создающий принудительное нагнетание, тем самым повышая скорость отвода жидкости.

Плюсы:
— высокая скорость удаления отходов
— непрерывная перекачка жидкости
— свобода выбора геометрии трубопровода
Насос способен даже поднять сточные воды на большую высоту, но с очень низким КПД (расход/объем перекачки). Поэтому на практике бывают только небольшие участки подъема, где без них не обойтись.

Минусы:
— ограничения по виду отходов
Насосы могут перекачивать жидкости только с твердыми включениями мелкой фракции (до 2 мм). При этом их долю нужно минимизировать в целях предотвращения износа агрегата. В итоге придется выбирать между частой заменой насосного оборудования или удорожанием и усложнением самой канализации за счет станций очистки сточных вод. Перекачка густых смесей исключена;
— затраты на обслуживание
Насос необходимо периодически проверять, а также менять расходные материалы (фильтры и др.). В дополнение потребуется обеспечить питание от основного и резервного источника.


Принудительная канализация требует больших вложений, но ее применение оправдано в крупных населенных пунктах, в местах компактного проживания. Современные сети канализации проектируются с участками спуска, и сила тяжести способствует удалению жидких отходов. Жидкость отправляется в камеру фильтрационной станции с санитарным узлом для получения очищенной воды (работает принцип вторичной переработки).

В качестве сооружения с принудительным отводом выступает дренажная канализация. В отличие от ливневых сооружений, она удаляет сточную воду в сторону, а не вниз. Дренажные системы более затратные и возводятся только при необходимости недопущения скапливания жидкости в грунте (например, для защиты фундамента от влаги).

Как устроена канализация

В частных домах одинаково часто встречаются канализационные сети с естественным и принудительным удалением жидкости. Самотечные сооружения включают трубопровод и резервуар для сбора отходов, которые впоследствии удаляются. Проектируется и строится из расчета среднего расхода воды всеми жильцами дома с запасом в 15-25 %.

Принудительная канализация сооружается с двумя резервуарами, которые расположены на удалении от дома (30-50 м), но недалеко друг от друга (до 10 метров). Процесс отведения отходов включает следующие циклы:

• Сброс жидкости в канализацию
• Прием отходов первым резервуаром
• Откачка насосом и отправка сточной воды во второй резервуар

При такой организации работы системы происходит разделение жидкости от густых отложений. ТБО остаются в первом резервуаре, который без воды наполняется медленнее. Жидкость оседает во втором резервуаре и впитывается грунтом. Сами сооружения без подключения к центральным сетям – это автономная канализация.

Для улучшения пропускной способности канализационных труб в частном доме к унитазу может подключаться фекальный насос, который предварительно измельчает густые массы режущим ножом.
На производственных предприятиях с отходами в больших объемах на участке трубопровода может подключаться циркуляционный насос или повысительная напорная станция. Агрегаты способны существенно увеличить объемы отвода по канализационным стокам, но ограничены в применении. Большинство циркуляционных насосов не рассчитано на перекачку жидкостей с загрязнением выше, чем у технической воды.

Виды резервуаров

Для сбора канализационных отходов чаще всего сооружаются следующие типы колодцев:

• Отстойник — cобранная через стоки жидкость со временем уходит в грунт, механическое удаление не предусмотрено. Резервуар рассчитан на прием только сточных вод с минимальной долей твердых включений.
• Выгребная яма — резервуар аналогичен отстойнику, но рассчитан на хранение жидкостей с ТБО и даже густых масс. При почти полном заполнении отходы удаляются ассенизаторской машиной.
• Септик — резервуар для сбора любых жидких отходов с последующим хранением и удалением. Отличается герметичностью и блокирует неприятный запах.

Септики применяются с прошлого века, но только недавно появились надежные конструкции с полной герметичностью. Устройства оснащаются канализационным насосом для удаления отходов. А продвинутые септики включают несколько камер с разной степенью очистки, в т. ч. с помощью колонии микроорганизмов.

Канализационные сооружения с выгребной ямой малого объема часто продлеваются, и сооружается отдельный отстойник. Такая конфигурация имеет много преимуществ:
— жидкость с отстойника может и сама осесть в грунте;
— отстойник без воды будет заполняться в разы медленнее, позволяя сэкономить на услугах ассенизатора.

Канализация с одной выгребной ямой выгодна и требует меньше затрат. Но на малом участке невозможно хранить отходы больших объемов. Также возможна ситуация, когда резервуар сооружался из расчета на определенное количество пользователей, но их число увеличилось, и отстойник для отвода жидкости будет необходим.
На рынке есть и готовые решения – мини-колодцы с канализационной насосной станцией КНС.

Вывод

Современные канализации очень разнообразны по пропускной способности, выполняемым задачам и расходам на сооружение. Но благодаря такому разнообразию у потребителя есть выбор. И среди сооружений можно подобрать канализационную систему подходящей конфигурации, получая в итоге эффективное удаление отходов без лишних затрат.