Руководство по расчету и установке поля фильтрации для септика

Расчёт фильтрационного поля

Если вы сооружаете очистное сооружение своими руками, то произвести правильный расчёт поля фильтрации вы можете с учётом следующих параметров:

• Протяжённость трубопровода зависит от типа грунта и производительности локального очистного сооружения. Так, при объёме септика от 1,5 до 15 кубов протяжённость труб для песчаных грунтов может быть в пределах от 1 до 10 м, для супесей – от 1 до 15 м, для суглинков – от 2 до 20 м.
• На перепад высоты трубопровода влияет длина капилляра. Например, при длине капилляра 0,01 м перепад высоты составляет 0,12 м, а при длине капилляра 0,1 м перепад высоты равен 1,198 м.
• На протяжённость дренажного трубопровода существенное влияние оказывает диаметр трубы. Чем меньше размеры её сечения, тем длиннее должен быть трубопровод.
• В зависимости от типа грунта выбирается нагрузочная способность труб для дренажа.

Пример расчёта труб орошения мы произведём  для фильтрационного поля, устройство которого будет выполняться на песчаных грунтах для септика производительностью 1 м³/сут при глубине прохождения грунтовых вод  2 м. Протяжённость дренажного трубопровода рассчитываем так:

1. Находим среднегодовую температуру в регионе. Допустим, она равна -30°С.
2. По специальной таблице определяем нагрузку на погонный метр труб при глубине прохождения грунтовых вод равной 2 м и указанной среднегодовой температуре. Эта величина равна 20.
3. Далее 100 литров (объём однокубового септика) нужно разделить на 20. Мы получим 50. Это примерная протяжённость труб поля фильтрации.
4. Нагрузку на дренаж принимаем по таблице. Она равна 1,2-1,5 при условии использования грунтовой подушки.
5. Теперь 50 нужно разделить на коэффициент равный 1,2. Получим 41,7. Это искомая протяжённость трубопровода для данных условий использования.

Этапы фильтрации

Необходимо понимать, как действует система автономной канализации с септиком и фильтрационным полем

Чтобы вы могли понять, как действует система автономной канализации с септиком и фильтрационным полем, мы опишем этапы фильтрации стоков:

1. Сначала сточные воды по системе канализации попадают из дома в первую камеру септика. Здесь на дне отсека собирается осадок из твёрдых составляющих стоков и происходит первичная переработка.
2. Когда высота жидких стоков в первой камере достигает перелива, предварительно очищенные и осветлённые воды переливаются во вторую камеру, где они подвергаются биологической переработке бактериями, расщепляющими органические соединения.
3. Потом стоки поступают в третью камеру, на дне которой выпадает осадок из взвешенных частиц (активный ил). После этого очищенные воды попадают в распределительный колодец, а оттуда на поля фильтрации.

Дренаж для септика: колодцы, поля аэрации, тоннели

Устройство дренажной системы различается объемом и способностями отвода жидкости. Наличие нескольких видов устройства помогает выбрать для себя наименее затратный по финансовым, временным и силовым вложениями. Например, если колодец можно сделать из подручных материалов, то тоннели требуют специальных материалов для сборки, установки. Капиталовложения принесут ощутимый результат, но стоит ли тратиться, когда дачный домик используется всего треть года? Поэтому, стоит рассмотреть все варианты и прикинуть, как и что можно сделать своими руками.

Фильтрующий дренажный колодец

Конструкция является подобием обычной выгребной ямы, но имеет отличия: поступление очищенных стоков из септика для дофильтрации и последующего оттока в грунт. Этот дренаж для септиков идеален для небольших домовладений, дач. Колодец для септика можно быстро и просто сделать своими руками без вложения финансов. Недостаток один – система справляется только с малым объемом.

Как сделать дренаж для септика:

1. Выкопать яму;
2. Обустроить котлован, например, выложив кирпич по стенкам, оставляя между элементами небольшие зазоры для перфорации и разрывы, не покрытые раствором. Подобная мера позволит системе работать не только выводя воду через дно, но и через стенки;
3. Соединить дренажный колодец с септиком трубой и начать эксплуатацию.

Еще более простой дренаж для септика получается из железобетонного кольца без дна. Набиваются отверстия для воды, выводится шланг и установка готова к работе. И совсем обычный способ дренажного колодца – монтаж в яму большой бочки из пластика с отверстиями для выхода воды. Специалисты советуют утяжелить дно бочки мелкофракционным гравием с песком. Кроме устойчивости, «якорь» будет способствовать лучшему очищению жидкости и задержке осадка.

Поле аэрации: устройство своими руками

Для сооружения системы потребуется сделать большой объем земляных работ. Также необходимы пластиковые гофротрубы, оснащенные перфорацией, обеспечивающие рассеивание стоков из септика на достаточную площадь участка. Требования для монтажа:

• Глубина заделки труб должна быть не ближе 1 метра от водоносного слоя;
• Размеры трубы подбираются с учетом объемов перерабатываемой воды;
• Линия дренажа должна быть выложена с наклоном, обеспечивающим самотечное движение стоков из септика. Среднее значение 5-10 мм/1 м. погонный. При обустройстве поля фильтрации значительной площади, отводы формируются через каждые 5-7 метров;
• Отдельные линии заканчиваются стояком, выведенным на поверхность;
• Обустройство полей фильтрации предназначено для легких грунтов;
• Общая глубина закладки системы не должна быть выше уровня промерзания грунта;
• Обязателен слой фильтроматериала: гранитный щебень подходит идеально.

Дренажные тоннели – альтернативно, но дорого

Конструктивных особенностей у тоннелей немного, но отдавать предпочтение системе стоит, только если планируется переработка больших объемов жидкости! Тоннели отличаются большим сечением, гарантирующим высокую скорость фильтрации, также к плюсам можно отнести повышенную прочность, позволяющую монтировать систему даже под автостоянками и дорожками для пешеходов большой проходимости.

Как видите, поле аэрации, тоннели выстроить намного сложнее и затратнее, нежели колодец. Но если площадь велика или есть высокая нагрузка на грунт, то без подобных конструкций никак не обойтись. Специалисты не советуют приниматься за аэрационные поля и тоннели без консультаций, да и выполнять это лучше силами профессионалов. А вот что можно сделать своими руками, так это дренаж для септика посредством колодца.

Типовая схема устройства

Какими бы не были общие размеры поля фильтрации, его конструкция состоит из следующих частей:

• коллектора (контрольного колодца, распределительного колодца);
• сети пластиковых дрен (дренажных труб с отверстиями);
• вентиляционных стояков;
• фильтрующей «подушки».

Традиционно дренажный слой насыпают из песка и гравия (щебня, гальки). Для защиты дрен используют геотекстиль. Канализационная система с ПФ выглядит так:

Обратите внимание на толщину дренажной подушки. Минимальным показателем принято считать общую толщину в 1 м, на данной схеме она больше: щебень – 0,3-0,4 м, песок – 0,8-1 м (+). При строительстве поля фильтрации своими руками коллектор не обязательно сооружать самостоятельно – в продаже можно найти пластиковые канализационные емкости нужного объема

Часто обходятся и без распределительного колодца, соединяя напрямую септик и систему труб – но это удобно для небольших по площади ПФ

При строительстве поля фильтрации своими руками коллектор не обязательно сооружать самостоятельно – в продаже можно найти пластиковые канализационные емкости нужного объема. Часто обходятся и без распределительного колодца, соединяя напрямую септик и систему труб – но это удобно для небольших по площади ПФ.

Схема поля фильтрации площадью 4 м х 3,75 м. Расстояние между дренами – 1,5 м, каждая дренажная труба оснащена вентиляционным стояком. В качестве подземного фильтра – «подушка» из песка и щебня с прослойкой геотекстиля (+)

Иногда вместо ПФ используют готовые пластиковые устройства – инфильтраторы. Они выручают тогда, когда существует дефицит свободной площади, а грунт не имеет прослоек суглинка с супесью и обладает достаточными пропускными свойствами. При желании можно установить несколько инфильтраторов, связанных трубами последовательно.

Схема локальной канализационной системы с инфильтратором. На полях фильтрации разбивать цветники не рекомендуют, так как корневая система может повредить трубы. Для инфильтратора, напротив, декор из цветов является наиболее приемлемым вариантом

Далее рассмотрим, как правильно спроектировать и установить ПФ.

​Зачем нужен инфильтратор

Инфильтратор необходим для полной очистки вод и их вывод в почву, благодаря своей конструкции, устройство осуществляет выход воды на мелкую глубину почвы. Преимущества данного очистительного прибора:

• Достаточно легкий вес, который сочетается с очень высокой прочностью;
• Инфильтраторы подходят для любого типа грунта;
• Одно такое устройство способно заменить около 800 кг щебня;
• Большой объем способен выдержать даже самые пиковые сбросы сточных вод;
• Инфильтратор способен заменить более 36 метров дренажной трубы;
• Он очень прост в монтаже и дальнейшей эксплуатации;
• Защищает участок земли от заболачивания;
• Имеет низкую стоимость, что позволяет экономить финансы;
• Сокращает общий объем земляных работ при устройстве системы канализации.

Инфильтратор бывает необходим, когда воды очищаются септиком не достаточно качественно, например, только на 75% (в таких септиках, как «Юнилос», «Тритон мини», «Барс мини»). При установке очистительных приборов, которые справляются с очищением сточных вод на 98% и более процентов (например Uponor), инфильтратор не будет являться обязательным. Работает данный прибор по следующему принципу:

• Воды после очистки в септике поступают в емкость инфильтратора;
• Далее они впитываются в почву, через слой щебня, который необходим для полной доочистки вод;
• Для правильной и стабильной работы инфильтратор не должен быть полностью заполнен водами, его объем должен превышать пиковые сбросы стоков минимум на 25%.

Конструкционные особенности ПФ

Поле фильтрации – относительно большой по площади участок земли, на котором происходит вторичная очистка жидкости.

Этот способ очистки носит исключительно биологический, естественны характер, а ценность его в экономии средств (не нужно покупать дополнительные устройства или фильтры).

Размеры ПФ зависят от площади свободной территории и особенностей ландшафта садового участка. Если места недостаточно, вместо ПФ устраивают поглощающий колодец, который также фильтрует жидкость перед поступлением ее в грунт

Типовое устройство поля фильтрации – это система параллельно уложенных дренажных труб (дрен), которые отходят от коллектора и с равными интервалами помещены в канавы с толстым песчано-гравийным слоем.

Раньше использовали асбестоцементные трубы, сейчас существует более надежный и экономичный вариант – пластиковые дрены. Обязательное условие – наличие вентиляции (вертикально установленных стояков, обеспечивающих доступ кислорода в трубы).

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

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

Чтобы осуществлялось естественное движение жидкости, трубы имеют уклон 2 см/м. Каждая дрена окружена фильтрующей «подушкой» из песка и гальки (щебня, гравия), а также защищена от попадания земли геотканью.

Один из сложных вариантов устройства: после очистки на поле фильтрации вода попадает в накопительный колодец, откуда выкачивается с помощью насоса. Дальнейший ее путь – в пруд или канаву, а также на поверхность – для полива и технических нужд

Существует одно условие, без выполнения которого установка септика с полем фильтрации является нецелесообразной. Требуются особые пропускные свойства грунта, то есть на рыхлых крупно- и мелкообломочных грунтах, не имеющих связи между частицами, можно сооружать систему доочистки, а плотные глинистые грунты, частицы которых связаны консолидированным образом, для этого не подойдут.

Поле подземной фильтрации

Сточная вода от септика по распределительной сети подходит к дренажным трубам, имеющим перфорированные стенки. Посредством труб фильтрации стоки равномерно распределяются по площади поля, проходят через гравийный фильтр, впитываются в грунт.

Поле подземной фильтрации имеет бóльшую площадь дренирования, чем колодец (см. рисунки 3, 4).

Рисунок 3 – Схема поля подземной фильтрации

Рисунок 4 – Фото поля подземной фильтрации автономной канализации

Технология устройства дренажного поля по требованиям норм Беларуси такова:

1. Отрыть котлован. Глубина котлована определяется по формуле:

min 0,5 м до верха трубы + Ø фильтрационных труб + 0,2-0,5 м для устройства подсыпки.

1. Устроить подсыпку толщиной 20-50 см из гравия, щебня или крупного песка с соблюдением уклона по ходу движения стоков (от септика), равным 0,02.
2. Уложить дренажные трубы с уклоном 0,02. Для этого используют гофрированные трубы пластмассовые или керамические Ø 110 или 125 мм. Керамические трубы крайне неудобны в монтаже ввиду своей хрупкости и веса.

Минимальное расстояние между фильтрационными трубами принимается в зависимости от грунта:

• Песок с коэффициентом фильтрации 5-25 м/сут. – 2,5 м;
• Песок с коэффициентом фильтрации 25-100 м/сут. – 2,0 м;
• Гравий с коэффициентом фильтрации 75-300 м/сут. – 2,0 м.

1. Устройство вентиляции. Для этого на концах дренажных труб устанавливают стояк Ø 100 мм с крышкой. Высота подъёма ≥ 0,7 м над уровнем земли.
2. Обратная засыпка котлована.

Расчёт поля подземной фильтрации

Расчёт заключается в определении протяжённости труб, т.е. рабочей фильтрующей поверхности.

Для определения длины дренажных труб нужно разделить фактический суточный объём стоков на допустимый (см. таблицу 2).

Правила обустройства дренажной системы

Для защиты от заиливания трубы после засыпки щебнем накрываются геотекстилем

При обустройстве системы канализации своими руками, в частности при проектировании дренажной системы, вам стоит придерживаться следующих правил:

• Протяжённость одной дренажной трубы не должна превышать 25 м. При этом учитывается расстояние от вентиляционных грибков до распределительного колодца.
• Между рядами трубопроводов расстояние не должно быть меньше 150 см.
• Глубина прокладки труб равна 1,5 м. При этом минимальная глубина траншеи равна 0,35 м, а максимальная – 160 см. В неглубоких траншеях трубопровод нужно дополнительно обогревать.
• Ширина траншеи для прокладки трубопровода принимается в пределах 0,5-1 м.
• Внутри траншеи делается подушка высотой 100-150 мм из чистого без примесей песка.
• Далее следует прослойка из щебня. Высота этого слоя составляет 35 см.
• После прокладки трубопровода трубы снова засыпаются слоем щебня на высоту 100 мм.
• Затем траншея засыпается грунтом.

Важно: для защиты от заиливания трубы после засыпки щебнем накрываются геотекстилем. Монтаж трубопровода осуществляется под углом 1,5 градуса

Выбор места расположения

Поля фильтрации являются составной частью канализационной системы и, соответственно, при их проектировании, необходимо учитывать требования СНиП, которые применяются для таких систем.

Кроме того, требуется учитывать нормы местного законодательства в этой сфере (например, на какую глубину укладывают канализационную трубу, написано тут).

Следует помнить, что в соответствии со СНиП, обязательно, надо выдерживать расстояния от полей фильтрации до:

• скважин (расстояние до септика указано здесь),
• колодцев (как сделать абиссинский своими руками, прочитайте в этой статье),
• других точек водозабора (30-50 м, в зависимости от уклона местности и типа грунтов),
• природных водоемов,
• строений на участке, прежде всего, жилого дома,
• деревьев и кустарников.

 Регламентируются также расстояния до соседнего участка, дорог и других коммуникаций.

Нарушение норм может привести к штрафам и необходимости дополнительных затрат на перенос и/или переоборудование системы.

Залегание основного фильтрующего слоя и трубы-распылителя ниже уровня промерзания грунтов – условие, обязательное.

В противном случае, функционирование системы доочистки в холодное время года становится невозможной, что влечет за собой сбои в работе канализации, в целом.

Расчет, исходя из предельно допустимой нагрузки

Допустимая нагрузка на трубы дренажной системы определяется по следующим данным:

1. УГВ;
2. тип грунта;
3. среднегодовая температура в данной местности.

Эти сведения можно получить в местных отделениях геологической и метеорологической служб или из справочных материалов (часть из них представлена в различных СНиП).

По справочным таблицам, содержащимся в нормативных документах, допустимую нагрузку для дренажной трубы (Перфокор) определить не сложно.

К примеру, для средней полосы характерны следующие значения:

• грунтовые воды находятся на глубине 2 м и более;
• среднегодовая температура — менее 6 градусов.

 
В этом случае, допустимая нагрузка 1 м дренажной трубы составляет 20 л/сут.

При использовании септика с производительностью 1 куб.м/сут. (1000 л/сут), потребуется проложить поля фильтрации с общей длиной труб 50 м.

Практическое замечание!
При обустройстве системы применяется подсыпка с высокой водопроницаемостью, соответственно, общая длина труб может быть уменьшена.

Корректирующий коэффициент при этом принимается равным 1,2 – 1,5. В приведенном выше примере длина труб составит 41.7 м (50/1,2).

Допустимая нагрузка на один метр трубы зависит от характера массива грунтов.

Так, для песчаных массивов максимальная нагрузка составляет 30 л/сут, для супесей – 15 л/сут.

Для суглинков и глин, она еще меньше.

При расчете площади полей фильтрации, необходимо принимать в расчет рельеф участка.

Скорректированная длина труб при сложном рельефе может увеличиться до 1,5 раз.

Обязательное создание дренажной системы

В некоторых случаях, при обустройстве полей фильтрации, дренажная система для сбора очищенной полями фильтрации воды является обязательной.

К ним относятся:

• высокий уровень залегания грунтовых вод (менее 1,5 м);
• недостаточный уровень фильтрующей способности массива грунтов, в которых организуется поле фильтрации (например, суглинки и глины).