Если в частном доме для очистки стоков используется септик, то для максимальной эффективности фильтрации и обеззараживания воды устраивается поле фильтрации.

Сооружение необходимо на завершающем этапе обработки для доочистки.

При правильном проектировании и обустройстве полей фильтрации такая доочистка стоков представляет собой совершенно необременительный процесс как экономически, так и с точки зрения эксплуатации.

Более того, доочистка способна принести некоторые дивиденды в виде естественного удобрения и воды для хозяйственных нужд.

Читайте в данной статье о разновидностях полей фильтрации, тонкостях обустройства, явных преимуществах и неочевидных недостатках.

Что такое поля фильтрации (орошения)?

Поле фильтрации (аэрационное поле, подземный дренаж, поле орошения, рассеивания) представляет собой участок земли, на котором происходит распределение объема очищенных сточных вод для окончательной доочистки. Это эффективный способ автономной обработки стоков в неканализированных районах.

Поглощение очищенных сточных вод грунтами – часто применяемая, особенно владельцами частных домов, экономичная и экологичная технология избавления от бытовых стоков.

Принцип работы ПФ основан на способности почвы к самоочищению, происходящей при естественной биологической фильтрации использованных стоков.

Промышленные поля фильтрации состоят из отдельно обустроенных участков (карт). Площадь одной карты может составлять до 3 га. Размеры дренажной площадки определяются объемом обрабатываемых стоков.

Фото 2

Участок должен быть максимально плоским, чтобы избежать скопления жидкости в одном месте. По периметру карта окружается валами высотой до 1 м. Стоки должны оставаться в границах ПФ, поэтому по периметру карта окружается валами высотой до 1 м.

Алгоритм работы

Очистка стоков на ПФ происходит в 2 этапа:

  1. Задерживание в фильтрующем слое почвы микроорганизмов, коллоидных и взвешенных частиц. Качество «барьера» зависит от поглотительного потенциала грунта.
  2. Формирование биопленки и последующее окисление органики. Отмершие микроорганизмы и минеральные вещества образуют гумусовый слой.

Биопленка создается в результате последовательных процессов в течение 6–12 месяцев. В этот период СВ очищаются до безопасного состояния, чтобы отводиться в открытые водоемы или использоваться для хознужд. Загрязненные стоки перед поступлением на ПФ должны пройти предварительную очистку в отстойнике.

Как проходит процесс очистки на полях фильтрации:

  1. Загрязненные СВ очищаются в очистных сооружениях (например, в септиках) от жировых частиц, крупных механических фракций, гельминтов и других примесей.
  2. Осветленная жидкость из отстойников попадает на поля фильтрации, перемещается по открытым каналам, а затем просачивается через слой песка и попадает в систему труб, где происходит ее доочистка через воздействие анаэробных микроорганизмов.
  3. Через отверстия в нижней части труб вода равномерно распределяется по поверхности поля и поступает в нижние слои грунта. Загрязнения остаются в верхних слоях. В результате взаимодействия микроорганизмов и кислорода примеси трансформируются в минеральные вещества, безопасные для человека и окружающей среды.
  4. Проходя сквозь почву, стоки фильтруются еще раз. До подземных водоносных горизонтов доходит не представляющая опасности вода, пригодная для повторного использования.

Сброс стоков происходит с определенной частотой. Уход влаги из почвы и заполнение пор грунта воздухом – необходимое условие для создания фильтрации. При небольших объемах сбросов устраиваются подземные ПФ.

Как работает биоценоз

Деструкция загрязнений происходит в результате жизнедеятельности почвенного биоценоза:

  • бактерий;
  • грибов;
  • простейших;
  • червей.

«Лидеры» процессов почвенной очистки – прокариоты и низшие грибы, окисляющие органику. Окислительные процессы – начало нитрификации и денитрификации органических веществ.

Образующиеся нитраты растворимы в воде. В составе сточной жидкости они оказываются на нижних уровнях почвы, где практически нет кислорода.

Денитрифицирующие бактерии расщепляют нитраты и используют их кислород для дальнейшего окисления, завершая этим цикл очистки.

В условиях равномерной нагрузки сточные воды очищаются и дезинфицируются до 99,9 %.

Отведение очищенных стоков

В простом исполнении ПФ отфильтрованные воды уходят прямо в грунт. В более сложной реализации обработанные стоки стекают в дренажный трубопровод, откуда попадают в накопительный коллектор – искусственный водоем или технический колодец.

В случае недостаточной поглотительной способности грунтов на ПФ оборудуют водоотводящую систему:

  • дренаж;
  • сборные сети;
  • отводящие линии и выпуски.

Фото 3

Дренаж делают в виде открытых осушительных канав или закрытых дренажных систем. Такая система удаляет из почвы излишки воды, насыщает ее воздухом, необходимым для активности аэробных микроорганизмов – участников окислительных процессов.

Требования к земельному участку

  1. Рельеф территории должен быть спокойным – на участках со значительным уклоном, с перепадами поля не строятся.
  2. Грунты подходят рыхлые – песчаные и супесчаные, допустимы легкие суглинки. Возводить поля фильтрации на глине не имеет смысла, жидкость не сможет проникать в нижние слои почвы. В случае необходимости укладывается песчаный слой толщиной 20–50 см.
  3. Расположение – вниз по течению от скважин и других водозаборных сооружений. Нельзя устраивать поля вблизи мест выхода водоносных горизонтов на поверхность, а также на участках с присутствием трещиноватых и карстовых пород.

Размеры

Размеры полей фильтрации зависят от:

  • типа грунта;
  • суточного объема СВ;
  • среднегодовой температуры;
  • объема осадков.

Поля фильтрации для частных домовладений

В стандартной схеме поле фильтрации – это система дренажных труб, размещенных в толще гравийно-песчаной смеси, гальки или щебня.

Стоки проникают сквозь отверстия в трубах в рыхлый слой фильтрующего материала, легко просачиваются и впитываются в подстилающий грунт.

Поля фильтрации для ИЖС могут иметь различную реализацию в виде:

  • площадок;
  • траншей;
  • колодцев.

Как работают ЛОС?

Применять поле фильтрации в качестве отдельного способа очистки стоков бессмысленно, т. к. его назначение – доочистка уже прошедшей обработку жидкости. Чтобы было понятнее, вспомним принцип работы биологического очистного устройства – септика.

Очистка начинается в накопителе, где загрязненная вода разделяется на различные фракции:

  • твердые минеральные отходы оседают, образуя осадок;
  • жир всплывает и образует на поверхности пленку;
  • часть примесей остается в воде в виде взвеси.

На первом этапе обработки процесс не сопровождается поступлением воздуха, разложение некоторых отходов начинается в результате жизнедеятельности анаэробных бактерий.
Стандартная канализационная система состоит из:

  • внутренней канализации;
  • двухкамерного септика с подачей воздуха (накопитель + аэробный отсек);
  • коллектора;
  • поля фильтрации.

Затем вода перетекает в отсек с вентиляцией, где находятся аэробные микроорганизмы. При переработке стоков образуется активный ил, избытки которого используются как удобрение. Итог двухступенчатой очистки – мутная жидкость, все еще не пригодная для применения.

Частично осветленная сточная вода может стать технической или просто попасть в водоем или канаву после доочистки, которая проводится:

  • на поле фильтрации;
  • в инфильтраторе;
  • в фильтрующем колодце.

Фото 5

Такая многоступенчатая система очистки:

  • имеет множество вариантов для реализации;
  • эффективно очищает канализационные стоки;
  • сводит к минимуму сотрудничество с ассенизаторами;
  • поддерживает санитарное состояние приусадебного участка.

Подземное поле фильтрации

Поля подземной фильтрации наиболее просты в изготовлении и эксплуатации, дополнительно орошают площадку, но их закладка выполняется еще до начала строительства.

Для полей подземной фильтрации (разветвленной сети фильтрующих траншей) подходят песчаные и супесчаные грунты при слабом уклоне рельефа.

В местах стыков делают распределительные колодцы для равномерной подачи стоков.

Фильтрующие траншеи (от одной до двух-трех) размещают параллельно на определенном расстоянии в одной большой траншее. На дно помещают оросительную трубу (в канавку), засыпают ее щебнем или гравием (высота слоя ≥ 2 м).

Частично очищенные в септике стоки подаются в распределительную трубу, к которой присоединены водопроницаемые оросительные дрены (трубы с отверстиями). Вода проходит сквозь отверстия и попадает в слой фильтрующей засыпки. По краю оросительные трубы могут быть объединены коллекторной трубой.

Продольное размещение

Расстояние от поверхности до верхнего края трубы (глубина заложения) примерно 0,5–1,8 м (показатель зависит от глубины промерзания грунта).

Трубы укладываются на минимально возможной глубине, с учетом соблюдения и других условий размещения:

  • ниже точки промерзания грунта;
  • не менее 1 м над уровнем грунтовых вод.

Фото 6

Размещение оросительных труб елочкой

На супесчаных и суглинистых грунтах укладка труб горизонтальная, на песчаных необходим уклон. Трубы засыпаются слоем гравия или щебня 5–10 см. Затем вся конструкция прикрывается геотекстильной мембраной, чтобы предотвратить смешивание засыпки и грунта, потом присыпается землей.

В качестве распределительных труб используются полимерные (асбоцементные, керамические) изделия диаметром 150 или 180 мм.

Оросительные трубы из тех же материалов имеют диаметр 100 мм. Для водопроницаемости в них делают отверстия до 10 мм в шахматном порядке с шагом 50 мм. Оросительные трубы длиной ≤ 15 м укладывают параллельно или радиально.

Фото 7

Радиальное поле

Такого вида поле возводится редко. Вентиляционные стояки из труб диаметром 100 мм размещают на концах оросительных дрен или на распределительной трубе. Высота над поверхностью земли ≥ 700 мм.

Если объем сточных вод превышает 3 м3 в сутки, подача очередной порции должна дозироваться сифонирующим дозатором или насосом.

Единовременный сброс должен укладываться в лимитирующие границы от суточного показателя:

  • на суглинках – 20 %;
  • на песках и супесях – 50 %.

Поля фильтрации для септика

ПФ располагают на ровной площадке. Существует важное ограничение, без соблюдения которого монтаж септика с подобной системой доочистки станет нецелесообразным – нужны качественные пропускные характеристики грунта.

На участках с рыхлыми грунтами, частицы которых не связаны между собой, можно сооружать поля фильтрации, а на участках с плотной глиной – нет.

Поле рассеивания для септика – система перфорированных труб (дрен), которые укладывают параллельно, с равными промежутками между канавами.

Пластиковые трубы отходят от одного коллектора. Между дном канав и трубами укладывается толстый слой галечного, щебеночного, песочного или гравийного дренажа. Обязательна вентиляция, чтобы в сооружение поступал кислород. Для этого делают вертикальные стояки.

Стоки должны распределяться равномерно по всей территории фильтрации – это условие для максимальной очистки.

Чтобы добиться стабильной равномерности, при проектировании конструкции учитывается ряд условий:

  • длина дренажных труб – ≤ 20 м;
  • расстояние между трубами – 1,5 м;
  • идеальный диаметр труб – 0,11 м;
  • интервалы между вентиляционными стояками – ≤ 4 м;
  • высота стояков над уровнем площадки – ≥ 0,5 м.

Чтобы вода свободно перемещалась, при укладке трубопровода предусматривается уклон примерно 2 см на каждый погонный метр. Каждая дрена окружается фильтрующей «подушкой» из дренажного материала, защищается от контакта с землей геотекстилем.

Канализационная система с полем фильтрации

Минимальная общая толщина дренажного слоя – 1 м, может быть и больше (щебень – 0,3-0,4 м, песок – 0,8-1 м).

Отдельные сооружения предусматривают монтаж коллектора – распределительного колодца. Его сооружают из железобетонных колец, пластиковых емкостей или ставят готовый вариант. Колодец не является обязательным элементом системы. Если соединить трубопровод и септик напрямую, без него можно обойтись.

Схема поля фильтрации площадью 4 х 3,75 м

При необходимости очищенные воды собираются в накопительный колодец, откуда откачиваются насосом и направляются на выпуск в канаву (яму) или используются с более рациональным подходом, например, для полива и мытья машины.

Фото 8

На полях фильтрации лучше не устраивать клумбы, сажать кустарники, т.к. корни растений способны повредить дрены.

Эффективность очистки стоков у различных септиков отличается. Например, у станций биоочистки (Топас, Астра, Евробион) показатель составляет 98 %, поэтому строительство ПФ не требуется. А вот для анаэробных септиков доочистка стоков необходима.

Схема трехкамерного септика:

  • отстойник;
  • блок анаэробной очистки;
  • накопительный колодец.

Доочистка стоков происходит на поле фильтрации.

Обычная схема канализации предусматривает линейное размещение объектов очистки – в одном направлении от дома сооружают сначала септик, затем поле фильтрации. Поэтому при устройстве септика следует помнить, что часть свободной территории за ним будет отдано под строительство системы доочистки.

При регулярном большом объеме стоков действует работает правило — чем «ветвистее» и протяженнее сеть дренажных труб, тем эффективнее очистка.

Фильтрующий колодец

Если на участке дефицит свободного места, вместо ПФ целесообразнее устроить поглощающий колодец. Функции у него аналогичные, но такая конструкция требует гораздо меньшей территории.

Сооружение из кирпича, железобетонных колец или железобетонного монолита размещается вблизи септика и принимает частично очищенные воды.

Шахта колодца заполняется щебнем вокруг его стенок.

Размер колодца определяется типом подстилающего грунта и численностью проживающих:

  • для супесчаной почвы – из расчета 3 м2 на человека;
  • для песчаной – из расчета 1,5 м2 на человека.

Период эксплуатации колодца напрямую зависит от площади фильтрации.

Впитывающая площадка

Впитывающая площадка (траншея), также устраивается на песчаных и супесчаных грунтах, при этом грунтовые воды должны быть ниже основания на 1 м.

В траншею глубиной 0,6-0,9 м укладывается пористое основание из:

  • мелкого гравия;
  • щебня;
  • битого кирпича;
  • шлака.

Сверху с небольшим уклоном устанавливается оросительная система из перфорированных труб. Площадка оборудуется вентиляционной системой.

Фильтрующая траншея

На суглинках и глинах (грунтах с низкой поглотительной способностью) делают фильтрующие траншеи. В искусственных углублениях размещают оросительные и дренажные сети, засыпают щебнем и песком.

Фото 9

Отведение очищенных стоков происходит самотеком в водоемы или на открытую поверхность оврагов, канав.

Чем можно заменить?

Если есть дефицит свободной площади, а в грунте отсутствуют прослойки из суглинка с супесью и он обладает достаточной пропускной способностью, выручают готовые устройства – инфильтраторы. При желании вместо ПФ одновременно устанавливаются несколько инфильтраторов, последовательно объединенных системой труб.

Эффективность, плюсы и минусы

Поле фильтрации – естественный дренажный фильтр, который способен очищать значительные объемы стоков. Если стоит вопрос о системе очистки стоков в частном доме, септик с системой почвенной доочистки обеспечивает полную автономность, поэтому предпочтительнее других ЛОС.

Плюсы:

  • экологическая и биологическая безопасность;
  • энергонезависимость;
  • низкая стоимость;
  • простой монтаж;
  • экономичность (не требуется постоянная откачка канализационных вод, не нужно покупать дополнительные устройства или фильтры);
  • легкое обслуживание;
  • получение естественным путем безопасного удобрения для сада и огорода.

Но у септика с полем фильтрации, как у любого очистного сооружения, кроме преимуществ, есть и недостатки:

  • жесткие требования к рельефу участка и типу грунта – для некоторых участков ПФ неприменимы;
  • необходимость периодически пополнять популяцию бактерий;
  • необходимость замены или промывки фильтрующего слоя (а иногда и примыкающего грунта) раз в 3–10 лет (периодичность зависит от объема обрабатываемых стоков);
  • земельный участок используется не в полной мере – на этой территории нельзя возводить хозяйственные постройки, сажать деревья;
  • в почвенном слое могут накапливаться биологически неразлагаемые соединения;
  • со стоками могут проникать вещества, губительные для почвенного биоценоза.

Кроме того, поля фильтрации непригодны для сельскохозяйственных работ из-за необходимости регулярного вспахивания для насыщения грунта кислородом, предотвращения заиливания и забивки почвенных пор.

Заиливание грунта – главная причина, по которой прекращается поглощение поступающей жидкости, но его можно замедлить:

  • не превышая объем стоков;
  • своевременно меняя фильтрующий слой;
  • поддерживая в септике жизнедеятельность микроорганизмов, предназначенных для разложения твердой органики.

Но полностью предупредить процесс заиливания невозможно.

Фото 10

Фильтрующий потенциал и долговечность ПФ зависят от соблюдения правил эксплуатации. Засорение может привести к неприятным последствиям в виде временного отказа от использования септика, пока не устранится причина проблемы.

ПФ абсолютно безвредны для окружающей среды, если менять фильтрующий слой вовремя.

При проектировании ПФ для определенного объекта учитывается максимальное поступление стоков. От этого параметра зависит точный расчет длины труб и толщины фильтрующего слоя. Неверный расчет – еще одна причина засорения ПФ.

Если септику постоянно приходится работать в перегруженном режиме, нарушений в работе ПФ не избежать. Засорение ПФ, в свою очередь, способно привести к выходу из строя самого септика.

Если вода не будет иметь оттока, она просто перельется через края камеры, решение подобной проблемы по силам только профессиональным ассенизаторам со специальной техникой.

Место под устройство ПФ выбирается очень тщательно, на максимальном расстоянии от точки забора воды и плодоносящих деревьев и кустарников. В противном случае небезопасные соединения могут оказаться в почве, негативно повлияв на качество воды и плодов.

Законодательство

Поля фильтрации – сложная дренажная система. На этапе планирования учитываются особенности рельефа, состав грунта, залегание грунтовых вод и т. п. Сооружение должно соответствовать строительным нормам и правилам (СНиП), санитарным требованиям согласно законодательству.

Сбрасывать на ПФ неподготовленные сточные воды, содержащие химически активные вещества, не способные к биоразложению, не допускается.

В устаревшем СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» подробно перечислялись требования к оборудованию автономных канализаций. В актуализированной редакции документа (СП 32.13330.2012) эти пункты исключены.

Получается, НПА с условиями размещения и размеров полей фильтрации сейчас нет. Еще в 2013 году была создана первая редакция ССНО 148-2013 «Автономные системы канализации с септиками и подземной фильтрацией сточных вод», но документ все еще не утвержден.

Установление СЗЗ для полей фильтрации производится на основании постановления Правительства РФ 222, приказа Роспотребнадзора 84.

Санитарная классификация объектов промышленных масштабов зависит от расчетной производительности ПФ и определяется по СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03:

  • I класс – от 50 тыс. м3/сут;
  • II класс – 5–50 тыс. м3/сут;
  • III класс – 0,2–5 тыс. м3/сут.

Поля подземной фильтрации пропускной способностью до 15 м3/сут относятся к объектам V класса.

Санитарные требования к эксплуатации полей фильтрации, качеству почвы, водных объектов установлены СанПиН 2.1.3684-21.

Видео по теме

Предлагаем вашему вниманию видео ролик о том, как сделать поле фильтрации для септика своими руками:

Заключение

Точное проектирование и правильный монтаж полей фильтрации сводит к минимуму возможность их засора, обеспечивает надежное функционирование в течение многих лет. Очищенные таким способом стоки безопасны для почвы и грунтовых вод, не могут причинить вред растениям на участке.

Но поля фильтрации как метод естественной доочистки стоков не всегда способны конкурировать с устройствами искусственной обработки – при определенных составляющих число недостатков превышает все очевидные преимущества.