Дренаж для профі

Дуже часто можна зустріти проблеми пов'язані з процесами фільтрації стічних вод в підземних дренажних системах. Багато нарікань на погані фільтраційні властивості і поступове погіршення роботи дренажної системи від власників локальних систем очищення стічних вод. Якщо системи дренування зливових вод працюють досить добре, то системи дренування очищених господарсько-побутових стічних вод, досить часто перестають виконувати свої функції. Давайте розглянемо основні питання пов'язані з роботою дренажного поля для очищених стічних вод.

Нормативні документи скупо дають уявлення про побудову і використанні дренажних систем. Втім, як і про локальні очисні споруди в цілому. По-перше, досвід використання цих систем дуже маленький, а питаннями вивчення, зі збором інформації, узагальненням досвіду використання і розробкою рекомендацій і нормативів у цій галузі, взагалі, ніхто серйозно не займається, крім деяких ентузіастів, які виробляють і просувають локальні очисні споруди на ринку. Тому, всі нормативи стосуються, в основному, досить великих систем з продуктивністю як для невеликих селищ до міст. ДБН.2.5-75 який діяв до 2013 р. в Україні, з 2014 року змінили на СНІП2-04-03-85, він більш детально описує використання систем очищення, але недостатньо розкриті особливості будівництва дренажних систем.

Так чи інакше, але на дренажну систему повинна подаватися тільки попередньо очищена стічна вода. Якщо мова йде про зливові системи, то з стічних вод необхідно видалити тільки плаваючи сміття і суспензії, а в системах очищення господарсько побутових стічних вод очищається і переробляється і біологічна складова стічних вод. Зрозуміло, що чим чистіше вода потрапить у дренаж, тим довше зберігатимуться фільтраційні властивості грунту. Проте, нормативи дозволяють скидання попередньо очищених стічних вод в септику, з урахуванням того, що винесена біологічна складова стічних вод в грунт, в кількості до 30% буде до- очищена на крупнозернистій засипці дренажного поля за рахунок природних анаеробних і аеробних процесів мінералізації і гуміфікації в природному шарі грунту. Ці процеси мають в результаті кінцевий продукт у вигляді мінерального осаду, що складається з переробленої органіки. Найкращим варіантом є скидання стічних вод на дренажне поле максимально очищеними, без суспензій і залишкової органічною складовою. Для цього застосовуються системи очищення з технологією подачі повітря та аерації стічних вод, що викликає прискорення окислювальних процесів, розвиток аеробних бактерій і, таким чином, інтенсифікацію процесів очищення.

Все сказане вище, істотно, впливає на тривалість нормального функціонування дренажної системи. Крім того, необхідно враховувати можливість укладення дренажного поля в різних грунтах, що мають здатність інфільтрації.

Грунти глинисті, за рахунок дуже дрібних частинок здатні вбирати досить багато води, але капілярний натяг не дозволяє воді рухатися у товщі грунту, або вона рухається дуже повільно і лише певний гідростатичний тиск може створити потік води в глині. Для пристрою дренажного поля слід використовувати тільки грунти піщані, супіщані і деякі суглинні, які мають прийнятний коефіцієнт фільтрації. Розрахунковий рівень грунтових вод повинен знаходитися на глибині не менше ніж 1 метр від основи дренажної системи - це усуне можливість забруднення підземних вод, відповідно дренажна система, в такому випадку, повинна розташовуватися в штучному насипі.

Підкладка дренажного поля виконується з щебеню або гравію фракцією від 5 до 40 мм, для грунтів глинистих фракція меньше. Товщина шару засипки залежить від водопроникності грунтів, і повинна бути в межах від 0,2 до 0,5 м. Для збільшення надійності роботи фільтруючих споруд, а також продовження терміну їх служби рекомендується пошарове укладання основи до убування фракції у напрямку руху стічних вод, нижнім шаром може служити крупнозернистий пісок.

Найважливішим в питанні влаштування дренажного поля, є його розміри. Бажання замовника заощадити на системі очищення стічних вод, а бажання постачальника заробити будь-що-будь, призводить до покупки системи урізаною функціонально або із заниженими обсягами, що загрожує заиливанием від недостатньо очищених стічних вод всієї дренажної системи. Відсутність місця або економія на розмірах дренажного поля призводить до появи на галявині перезволожених грунту або багнюки з запахом каналізації. Щоб розуміти який розмір дренажного поля необхідний, потрібний коефіцієнт фільтрації ґрунтів в місці розташування дренажного споруди. Якщо за розрахунками дренажний поле досить велике, краще отримати дані про проникність і склад грунту з декількох місць і з різної глибини. Маючи дані про проникність і склад грунтів в місці передбачуваного розташування дренажної системи, і виходячи з очікуваного прийому стічних вод на добу, можна розрахувати необхідний розмір дренажного поля, з урахуванням норм ДБН і СНіП, допустимі навантаження стічних вод на 1 м² поверхні, що фільтрує дренаж .

Нижче, в таблиці наведені допустимі навантаження для районів із середньорічним показником атмосферних опадів 300-500 ММІ середньорічною температурою 6 - 11 ^oС. Дані таблиці дуже широко охоплюють можливі варіанти складу грунту, але деякі грунти неприйнятно використовувати для облаштування дренажу. До таких грунтів слід віднести грунти, для яких розрахункове навантаження менше 50 л / добу і більше 150 л / добу. Якщо для грунтів з високою проникністю можна за допомогою заміни частини грунту на грунт з меншою проникністю вирішити питання з пристроєм дренажного поля, то для погано фільтруючих грунтів, це неможливо або економічно недоцільно.

Примітки

1. Розрахункові навантаження наведені з умови надходження на фільтруючі споруди стічних вод із середніми концентраціями завислих речовин 80 - 100 мг / л і розрахунковим терміном служби споруд не менше 20 років.
2. Розрахункові навантаження, зазначені в таблиці, слід зменшувати:
• на 15% для кліматичних районів I і III А (по СП 131.13330);
• на 10 - 20% для районів із середньорічним кількістю атмосферних опадів більше 500 мм, при цьому більший відсоток зниження навантаження рекомендується приймати при глинистих ґрунтах, а менший - при піщаних грунтах;
• на 3 - 5% для районів із середньорічною температурою нижче 6^oС.
3. Розрахункові навантаження, зазначені в таблиці, слід збільшувати:
• на 15 - 25% при надходженні на фільтруючі споруди стічних вод із середніми концентраціями завислих речовин 30 - 50 мг / л, при цьому більший відсоток збільшення навантаження приймається при піщаних грунтах, а менший - при глинистих ґрунтах;
• на 10 - 15% при відстані між найвищим розрахунковим рівнем грунтових вод і низом гравійно-щебеневої основи фільтруючого споруди понад 2 м;
• на 15 - 20% при відстані між найвищим розрахунковим рівнем грунтових вод і низом гравійно-щебеневої основи фільтруючого споруди понад 3 м;
• на 3 - 5% для районів із середньорічною температурою вище 11 ^oС.
4. Для об'єктів сезонної дії навантаження може бути додатково збільшена на 10 - 15%.
5. Залежно від типу фільтруючого споруди до величинам, зазначеним у таблиці, слід приймати поправочні коефіцієнти:
• для фільтруючих колодязів - 1,0 - 1,2;
• полів підземної фільтрації і окремих трубчастих зрошувачів - 0,4 - 0,6;
• фільтруючих касет - 1,2 - 1,4;
• фільтруючих тунелів і блоків - 1,4 - 1,6;
• більший відсоток збільшення навантаження приймається при піщаних грунтах, а менший - при глинистих ґрунтах.

Таблиця дозволяє підібрати розрахункове навантаження в залежності від типу грунтів і розрахувати необхідний розмір дренажного поля виходячи з передбачуваної кількості стічних вод.

При виборі місця розташування дренажного поля необхідно враховувати відстані до фундаментів, дерев, кабельних трас і трубопроводів.

Поля підземної фільтрації складаються з розподільних колодязів, мережі подачі і зрошувальних трубопроводів мають діаметр не менше 100 мм,укладаються на глибину від 0,5 до 1,8 м від поверхні землі до верхатрубопровода (в залежності від глибини промерзання грунту) , і гравійно-щебеневої основи висотою не менше 200 мм.

Зрошувальні трубопроводи слід закладати на мінімально можливу глибину, що виключає їх промерзання і механічне пошкодження.

Зрошувальні трубопроводи, укладаються на гравійно-щебеневу основу:

• засипають шаром щебеню або гравію на 5 - 10 см вище верха труб;
• накривають шаром геотекстильного мембрани для запобігання проникнення грунту в засипку з гравію або щебеню
• засипають ґрунтом поверх геотекстильного мембрани.

Стічни води, що подаються на поля підземної фільтрації, об'ємом понад 3 м³/добу з метою більш рівномірного завантаження зрошувальних трубопроводів слід застосовувати дозуючі пристрої.

До дозуючих пристроїв слід застосовувати дозатори з сіфоном або насоси.

Обсяг одноразово викидається дозуючим пристроєм стічної води рекомендується приймати:

• в легких суглинних грунтах - 20% ємності зрошувальних трубопроводів;
• в супісках і пісках - 50% ємності зрошувальних трубопроводів.

На кінцях зрошувальних трубопроводів слід передбачати вентиляційні стояки діаметром 100 мм, виводячи їх на висоту 700 мм вище планувальної позначки землі.

При паралельному розташуванні зрошувальних трубопроводів допускається встановлення вентиляційних стояків, об'єднаних в групи.

Розподільні й зрошувальні трубопроводи слід укладати в піщаних грунтах з ухилом 0,001 - 0,003, а в суглинних і супіщаних грунтах - горизонтально.

Розташування зрошувальних трубопроводів може бути паралельним або радіальним.

При паралельному розташуванні відстань між зрошувальними трубопроводами слід приймати:

• в пісках - 1,5 - 2,0 м;
• в супісках - 2,5 м;
• в суглинках - 3 м.

При радіальному розташуванні зрошувальних трубопроводів величину внутрішнього кута між сусідніми зрошувачами рекомендується приймати не більше 30^o, при цьому низ лотків зрошувальних трубопроводів повинен розташовуватися на одному рівні.

Довжина окремих зрошувальних трубопроводів не повинна бути більше 10 - 15 м.

Зрошувальні трубопроводи повинні мати пропили в нижній половині труби шириною 5 - 10 мм на глибину близько половини діаметра труби, відстань між пропилами слід приймати 0,10 м.

Розрахункова фільтруюча поверхня поля підземної фільтрації приймається рівною площі горизонтальної проекції його гравійно-щебеневої основи.

Для полів підземної фільтрації пропускною спроможністю до 15 м³/добу розмір санітарно-захисної зони (СЗЗ) слід приймати розміром 50 м.

Останнім часом набули широкого поширення тунелі і блоки, які використовуються замість дренажних труб.

Фільтруючі тунелі і блоки ( модульні конструкції) рекомендується застосовувати для наступного:

• створення фільтруючих споруд довільної в плані форми в умовах обмеженого простору;
• скорочення трудомісткості і матеріаломісткості будівництва;
• зменшення обсягів земляних робіт;
• мінімізації займаної фільтрує спорудою площі;
• суміщення фільтруючого споруди з буферним накопичувачем залпових або нерозрахованих скидів «вихідного дня»;
• тимчасового зберігання очищених стічних вод при використанні їх на полив зелених насаджень.

Подача стічних вод в фільтруючі споруди, виконані з тунелів або блоків, в залежності від їх висотного розташування, може бути організована по самопливному або напірному трубопроводу.

Фільтруючі тунелі і блоки:

• встановлюються на гравійно-щебеневу основу висотою не менше 200 мм;
• накриваються зверху шаром геотекстильного мембрани для запобігання проникнення грунту в засипку або обсипання з гравію або щебеню;
• засипаються або обсипаються гравієм, щебенем, ПГС, грунтом, сумішшю грунту з гравієм або щебенем.

Найменшу висоту обсипання необхідно визначати теплотехнічним розрахунком або приймати на підставі досвіду експлуатації аналогічних споруд в даному районі.

У верхній частині фільтруючого споруди, виконаного з тунелів або блоків, слід передбачати влаштування вентиляційного стояка діаметром не менше 100 мм, виводячи його на висоту 700 мм вище планувальної позначки землі. Вентиляційний стояк встановлюється з протилежного від місця подачі стічних вод боку фільтруючого споруди в спеціальний маркований винос тунелю або посадкову муфту блоку. Вентиляційний стояк повинен заглиблюватися в модуль тунелю або блоку на 200 мм.

Расчетная фильтрующая поверхность фильтрующего сооружения, выполненного из тоннелей или блоков, принимается равной площади горизонтальной проекции его гравийно-щебеночного основания.

Розрахункова фільтруюча поверхня фільтруючого споруди, виконаного з тунелів або блоків, приймається рівною площі горизонтальної проекції його гравійно-щебеневої основи. Основним контрольованим технологічним параметром для фільтруючих споруд грунтової очищення є гідравлічне навантаження на зрошувальну мережу, при обов'язковій підтримці якості води на рівні, що забезпечує нормальне функціонування системи грунтової очищення.

Технічна експлуатація фільтруючих споруд грунтової очищення включає:

• контроль якості і витрати стічної води, що надходить на фільтруючі споруди грунтової очищення;
• контроль наповнення фільтруючого споруди;
• спостереження за рівнем ґрунтових вод.

При сезонному аномальному підвищенні УГВ вище розрахункового, рекомендується тимчасово знизити гідравлічне навантаження на споруди до повернення УГВ до проектним значенням.

В автономну систему каналізації біологічної очистки господарсько-побутових стічних вод, виконану за даним стандартом, забороняється скидати:

• дощовий і поверхневий стік;
• стік від мийки автомобілів;
• промивні води від установок водопідготовки;
• харчові відходи після подрібнювачів харчових відходів, що вмонтовуються під кухонну мийку;
• речовини, здатні засмічувати трубопроводи і споруди, або відкладатися на їх стінках (окалина, вапно, пісок, гіпс, металева стружка, грунт, будівельний і побутове сміття, виробничі та господарські відходи, мінеральні шлами, опади і т.д.);
• речовини, які надають руйнівну дію на матеріал трубопроводів, споруд та процеси біологічного очищення в них (кислоти, луги, нерозчинні жири, масла, смоли, мазут і т.п.);
• речовини, здатні утворювати в каналізаційних мережах і спорудах вибухонебезпечні і токсичні суміші, в тому числі горючі речовини (бензин, гас, діетиловий ефір, дихлорметан, бензоли, ціаністо-воднева кислота і т.п.);
• речовини в концентраціях, що перешкоджають біологічному очищенню стічних вод.