Канализация для частного дома: виды систем и их принцип действия

Виды и характеристики

Для прокладки канализационных систем производители предлагают готовые трубы, тройники, угловые изделия, переходники, крестовины. Материалы, используемые в производстве, определяют несколько разновидностей продукции. Это могут полимерные, металлические или керамические составные элементы.

ПВХ-канализация

Трубы из ПВХ имеют гладкую поверхность, достаточную прочность для внутреннего и глубинного устройства канализации, не боятся ультрафиолетового излучения, могут служить более 50 лет и недорого стоят. Классификация видов канализационных труб из ПВХ основана на показателях прочности:

1. SN2 — легкие.
2. SN4 — средние.
3. SN8 — тяжелые.

Относительно применения имеются ограничения из-за слабой устойчивостью к низким и высоким температурам, превышающим +40 градусов по Цельсию. Материал становится хрупким и эластичным, что приводит к трещинам и деформациям. Во время горения выделяются ядовитые вещества.

Полипропиленовые (ПП)

Сравнительно с ПВХ трубы для канализации пластиковые полипропиленовые трубы уступают в прочности, поэтому используются только для укладки внутри здания без наружней механической нагрузки. Допустимая температура стоков составляет +80 градусов по Цельсию. Гладкая поверхность способствует свободному протеканию среды, что актуально для циркуляции питьевой воды. Внутри жилого помещения лучше прокладывать шумопоглощающие изделия (например, под маркой rehau или политэк).

Гофрированные из полиэтилена

Конструктивно трубы из ПНД представлены цельнолитой гофрой и встроенным гладкостенным каналом. Такое исполнение обеспечивает повышенную жесткость продукции, что актуально для глубинной прокладки (до 16 м.). По техническим характеристикам материал схож с пластмассовым аналогом. Применяется чаще для строительства инженерных коммуникаций для транспортировки горячих отходов.

Асбестоцементные

Асбест в составе цементного раствора играет армирующую роль. Продукция относится к самому бюджетному варианту для устройства канализации. Контакт с водой оказывает положительное действие относительно упрочнения стенок. Трубы обладают низким коэффициентом температурного расширения и не корродируют. Характеристики актуальны для напорных систем и наружной прокладки.

Бетонные

Для изготовления труб используется, как правило, бетон М350. Для него характерно водопоглощение до 3%, 200 циклов заморозки и оттаивания и высокая прочность на сжатие, растяжение. Материал не гниет, не горит, не корродирует, устойчив к химической среде и низким температурам. Применяется в промышленном, гидротехническом и градостроительном секторе с низкой степенью агрессивности.

Металлические

Подобная продукция представлена сталепрокатными изделиями с оцинкованным антикоррозионным покрытием. Материал обладает высокой прочностью, длительным сроком эксплуатации, выдерживает перепады температур в широком диапазоне и относительно недорого стоит. Однако, в частном секторе применяется редко из-за крупного веса. Чаще канализационный трубопровод подобного характера прокладывается на промышленных предприятиях химического и нефтеперерабатывающего типа.

Чугунная канализация

Чугун является сплавом железа с углеродом. Материал характеризуется более высокой прочностью, выносливостью относительно давления и устойчивостью к коррозии сравнительно со сталью. Также отмечается срок службы, превышающий 80 лет.

Для прокладки канализации негативным фактом является шероховатая внутренняя поверхность, что затрудняет транспортировку стоков и способствует образованию налета. В частном секторе чугун применяется редко из-за значительного веса, высокой стоимости и необходимости дополнительно прибегать к герметизирующим средствам. Чаще подобные трубы используют для внутреннего устройства стояков и сточных каналов в многоэтажных домах.

Керамические изделия

Производство керамических труб основано на переработке глины. Сырье обладает водонепроницаемостью, устойчивостью к агрессивной среде относительно температуры, химических веществ, коррозии. Среди достоинств также отмечается неограниченный срок эксплуатации. Однако хрупкость осложняет монтажные работы, установку фитингов и ограничивает прокладку в местах повышенной механической нагрузки. Применение керамических труб актуально для устройства канализации в промышленных зонах, на стратегических объектах.

Автономная канализация

Промышленностью выпускаются различные модели автономных канализационных систем, которые получили сокращенное название ЛОС (локальные очистные сооружения). Для того чтобы подобрать современные локальные очистные сооружения канализации для дома, необходимо знание устройства, технических данных и принципа действия таких устройств, а также требований для монтажа и эксплуатации.

Назначение локальных очистных систем

Если частный дом из-за удаленности невозможно подключить к центральной канализации, то для обработки сточных вод выход только один — устройство локальной канализации в частном доме, которая обеспечит безопасность окружающей среды. Для автономных систем канализации применяются несколько видов устройств, которые выполняют задачи по очищению и отстаиванию загрязненных вод и канализационных нечистот.

Популярны следующие виды устройств, предназначенных для локальной канализации:

• Септики – устройства, представляющие собой емкость, которая разделена на камеры, но в отдельных случаях септик состоит из нескольких связанных между собой отдельных емкостей. Это малогабаритная конструкция. Например, локальная канализация астра содержит все необходимое для очистки и отстоя канализационных стоков. Современный рынок оборудования для канализации предлагает значительное число моделей, которые изготовлены из полипропилена (ПП) и полиэтилена низкого давления (ПНД). Для полного цикла очистки (до 98%) наличия септика недостаточно, нужно дополнительно оборудовать фильтрационные поля для доочистки стоков.
• Аэротенки – открытые емкости прямоугольной формы, в которых происходит весь процесс очистки канализационных стоков. В аэротенках сточные воды протекают по каналам и смешиваются с активным илом под действием потоков воздуха. Они нейтрализуют нефтепродукты и жировые стоки.
• Биофильтры – устройства, входящие в состав канализационной системы (ЛОС). Их главная задача – обеспечить глубокую биологическую очистку канализационных стоков с помощью бактерий, помещенных в специальные устройства, которые обеспечивают их активную жизнедеятельность. Биофильтры обычно снабжаются фильтрами для механической очистки нечистот. Располагаются биофильтры либо внутри септиков или станций очистки, либо изготавливаются в виде отдельных устройств.

Устройство автономной канализации

Проекты современных частных домов чрезвычайно разнообразны и индивидуальны.

На первом этапе создания системы составляется общая схема. В этой схеме отражается:

Расположение сантехнических приборов. Для каждой сантехнической точки указывается способ ее подключения к общему коллектору.
Выбор типа отвода канализационных стоков – самотечная или напорная система

Чаще всего применяется самотечная система из-за ее дешевизны, но при этом особое внимание необходимо уделить расчету и контролю наклона труб на всем протяжении контура системы.
Разработка проекта схемы трубопроводов. На этом этапе рассчитывается максимально возможная нагрузка для каждой сантехнической точки и для всей системы канализации

Такие расчеты необходимы для определения диаметра трубопроводов на каждом участке системы. Для предотвращения засоров нужно стремиться минимизировать количество поворотов труб. Для уменьшения числа поворотов применяются кресты раструбные для бытовой канализации, которые выпускаются в широком ассортименте и их можно подобрать для любой конфигурации системы.
Оптимальный выбор канализационного стояка и фановой трубы. Иногда для удешевления системы объединяются функции стояка и фановой трубы. Их главное предназначение – предотвратить появление неприятных характерных запахов в доме.
При проектировании наружной канализации учитывается способ удаления канализационных нечистот и применяемая автономная система очистки, например, канализация Юнилос Астра. Необходимый объем емкости устройства очистки напрямую зависит от количества сантехнических устройств и возможных максимальных потокомхв загрязненных вод.

Особенности монтажа внешней канализации

Внутренняя и внешняя канализация неразрывно связаны между собой. Выход коллектора внутренней канализации должен быть ниже уровня промерзания почвы в конкретном регионе. По проекту и проведенным расчетам выполняются земляные работы. Разводка труб наружной канализации в случае, если монтируется локальная канализация своими руками, начинается от выходного коллектора. Если в регионе наблюдается сильные морозы, то трубы дополнительно утепляют специальным теплоизолирующим материалом, а затем производится подсыпка песком до верхнего уровня труб и окончательная засыпка траншей грунтом.

История возникновения

                История канализации
насчитывает много веков. Самой старой из всех известных является система в древнем индийском
городе Мохенджо-Даро, которая была обнаружена во время проведения раскопок. Ей
насчитывается около 4600 лет. Известны системы в Древнем Риме (яркий пример — Большая Клоака,
работает и в настоящее время, выполняя функции ливневой канализации) или Древнем Китае (в городе Линьцзы).
Описание этих находок
свидетельствует о

Средневековая Европа в этом
отношении заметно отставала, поскольку нашествие варваров смело почти все
остатки римских сооружений, обслуживать и вообще заниматься общественными
системами стало некому. Повторное возникновение сети,
произошедшее в конце XVII века, было вынужденным, вызванным эпидемиями инфекционных
заболеваний, поставивших всю европейскую цивилизацию на грань вымирания.

В России история канализации похожа на европейскую.
Системы отведения сточных вод были построены по римскому типу, но использование
дерева вместо мрамора сделало их недолговечными, а во времена царствования
Ивана Грозного они были заброшены. Это привело к вспышке чумы в конце XVIII века. Известно, что в
Москве ни водопровод,
ни канализация не были полноценным образом созданы до самого начала XX века.

                В современном мире развитие канализационных
систем, благодаря технологическим
достижениям, доведено до совершенства. Появились новые сантехнические устройства, материалы, способы переработки и утилизации
отходов. Выработаны нормы и требования по санитарному и техническому
обеспечению систем, нарушение которых грозит серьезными штрафными санкциями или
даже уголовным преследованием.

Отличия наружной и внутренней канализации

Предназначена канализация для отвода стоков. В целом коммуникация выглядит как паутина каналов, которая сводится к единому конечному пункту. Внутренняя сеть прокладывается от источника до коллекторного узла. Наружная система располагается вне здания. Конечной точкой является очистное сооружение.

Различия определяются условиями эксплуатации. К ним относятся объем транспортируемых стоков, давление внутри магистрали, температура и механическая нагрузка окружающей среды. В результате к трубам для наружной канализации предъявляются повышенные требования к диаметру, прочности, жесткости и долговечности.

Так, внутри здания актуальны следующие изделия:

• однослойные из пластика или металла;
• с допустимой температурой до +90 градусов по Цельсию;
• с простым монтажом.

Наружная прокладка чаще осуществляется в грунте. Поэтому важна устойчивость к механической нагрузке, агрессивным условиям окружающей среды. К ним относятся влажность, давление, перепады температур. Также рассматриваются материалы с длительным сроком службы.

Каким требованиям должны отвечать качественные трубы для внутренней канализации

Внутренняя инженерная сеть представлена трубопроводами подачи питьевой и технической воды, рабочей среды, каналами отвода стоков и сантехническими приборами (за исключением полотенцесушителя) или иными потребителями

Независимо от высоты здания важно, чтобы пропускная способность труб оставалась неизменно высокой. Это необходимо для исключения частой и трудоемкой прочистки сантехническим тросом или специальными разжижающими средствами

Кроме этого отслеживаются следующие требования:

1. Устойчивость к химическому составу и температуре транспортируемой среды.
2. Выносливость относительно давления для тестирования системы. Оно превышает рабочее в 1,5 раза и составляет около 7 бар (0,7 МПа).
3. Долговечность, соразмерная 50 и более годам.

Также рассматриваются изделия, совместимые с наружной сетью. Важными являются показатели прочности, жесткости и механической устойчивости.

Для внутренней канализации выбирают трубы с простым монтажом, чтобы ремонт или замена, герметизация соединений могли быть осуществлены в короткие сроки.

Виды и типы канализационных насосных станций

Канализационные насосные станции по расположению делятся на 3 типа:

• заглубленные,
• наземные,
• частично заглубленные.

В зависимости от характера управления оборудованием канализационные насосные станции делятся на три типа:

• Дистанционное — управление и регулирование их работы осуществляется из удаленного диспетчерского пункта.
• Автоматические — управление осуществляется с помощью приборов и аппаратов, работа которых автоматизируется при превышении установленного уровня стоков.

На случай возможного выхода из строя или повреждения основного насоса предусмотрено использование резервных устройств.

С ручным управлением — все операции выполняются обслуживающим персоналом.

Канализационные насосные станции делятся на группы в зависимости от типа перекачиваемых сточных вод:

• Сточные насосные станции для промышленных сточных вод. К ним предъявляются особые требования в зависимости от состава перекачиваемых стоков. Некоторые конструкции и устройства требуют периодической промывки и защиты от агрессивной среды.
• Канализационные насосные станции для бытовых стоков. Они устанавливаются на коллекторах, отводящих сточные воды от жилых и коммунальных зданий.

Не обязательно иметь все станции в одной системе. Выбор того или иного типа зависит от пропускной способности труб, рельефа местности и возможности самотечной канализации.

Керамические и чугунные трубы для канализации

1. Керамические трубы. Для изготовления таких труб используется глина с небольшими примесями каолина или шамота. Сами изделия производятся методом обжига, что дает им хорошую механическую прочность. Сверху трубы покрываются специальной глазурью, которая обеспечивает сопротивляемость агрессивным химическим веществам, определенную водонепроницаемость и создает гладкую поверхность. Обе стороны трубы обрабатываются полиэфирными смолами, которые дают возможность соединять детали, не используя герметик. К недостаткам керамических труб можно отнести большой вес и высокую стоимость. Кроме того, транспортировка и монтаж изделий будет затруднен из-за их хрупкости. 
2. Чугунные трубы. Трубы из чугуна отличаются долговечностью, высокой прочностью и устойчивостью к перепадам температур. Проблема заключается в высоком весе изделий и их подверженности коррозии. Также нельзя не упомянуть высокую стоимость чугунных труб. Внутренние стенки не гладкие, поэтому изделия будут довольно быстро засоряться. Монтаж тоже очень проблематичен из-за веса и сложной герметизации. 

Септик

Септик – более сложный вид канализации. В нем происходит сбор и частичное разложение органических веществ. Для максимального преобразования органики объем септика должен быть как минимум в пять суточных расходов воды.При выборе септика должны предусматриваться следующие параметры: конструкция, прочность и необходимый объем.

Полезное: Канализация в каркасном доме

Принцип работы септика: стоки (большую часть которых составляет вода) переливается между несколькими ёмкостями, при этом происходит отделение твердых частиц и жиров. Вода протекает далее, и в итоге, очищенная от основных загрязнений, попадает в грунт через фильтрационный слой из щебня и песка. Для дополнительной очистки рекомендуется засыпка в септик специальных бактерий, которые поедают органические отходы. Септик целесообразно использовать в случае, если в доме проживает 3-5 человек, так как он не в силах справиться с большим залповым сбросом. При этом обслуживание септика производится примерно один раз в полгода, плюс один раз в 5-10 лет – большая, трудозатратная чистка в виде замены фильтрующей подушки.

Типы материалов для изготовления септиков – такие же, как для выгребных ям: металл, пластик, железобетон, кирпич. Чаще всего используется полиэтиленовая конструкция заводского изготовления. Схема и принцип работы такие:

Вместо фильтрационного колодца может использоваться поле фильтрации. В этом случае необходимость замены фильтрующей подушки наступит позже. Кроме того, данный тип септика возможно применять на участках с высоким уровнем грунтовых вод:

Принцип расчета ливневой канализации

К принципиальным моментам расчета дождевой канализации относятся:

• разработка трассировки трубопроводов;
• вычисление необходимых пропускных характеристик системы.

Для составления схемы дренажной магистрали, включающей в себя все элементы системы необходим подробный план участка с указанием высот и глубины залегания водосодержащего слоя. Кроме того, на нем должны быть указаны:

• расположение жилых и хозяйственных строений;
• места нахождения садовых построек и мест отдыха;
• дорожки и тротуары, если таковые имеются.

Правильно составленная схема прокладки трубопроводов содержит минимальное количество изгибов. Кроме того, необходимо учитывать санитарные нормы и требования СНиП. Ввиду высокой сложности поставленной задачи, составление проектно-технической документации, особенно для участков с большой площадью и сложным рельефом, лучше доверить профессионалам.

На втором этапе рассчитывается пропускная способность дождевой канализации. Для выполнения таких расчетов потребуются статистические данные о среднем количестве осадков в данной местности. Исходя из этих данных, определяют диаметры и длины магистральных трубопроводов, необходимый объем накопительных и тампонажных дренажных колодцев и другие технические характеристики системы.

Если все расчеты выполнены верно, даже обильные осадки не вызовут затопления участка и разрушения подземной части фундамента.

Альтернативные варианты «ливневки» своими руками

Стремление сэкономить особенно ярко выражается при обустройстве дачного участка. В ход идут все подручные средства, тем более что в большинстве случаев, за них вообще не нужно платить. Конечно, использование таких материалов не увеличивает качество строительных объектов. Однако существенно снижает их стоимость.

Для устройства ливневой канализации также можно использовать различные подручные материалы. Чаще всего это:

• пластиковые бутылки;
• изношенные автомобильные покрышки;
• различные остатки стройматериалов;
• пенопласт и т.д.

Несмотря на то, что все эти материалы трудно назвать подходящими, при правильной укладке и соблюдении всех необходимых требований, из них можно смонтировать вполне работоспособную «ливневку». Рассмотрим такую систему на примере пластиковых бутылок.

Ливневая канализация из ПЭТ своими руками

Основной причиной использования подручных средств, как уже говорилось выше, является относительно высокая стоимость комплектующих для дренажных систем. Кроме того, пластиковые бутылки в процессе производства проходят специальную обработку, что позволяет использовать их в качестве подземного дренажного трубопровода 50лет и более. Рассмотрим подробнее методику монтажа ливневой канализации из ПЭТ.

Сразу оговоримся:

Использование пластиковых бутылок возможно только при устройстве внутренней (подземной) канализационной системы. Это связано с тем, что под воздействием ультрафиолета полиэтилен не только интенсивно разрушается, но и выделяет в атмосферу токсичные соединения.

Существует два варианта укладки:

• сетка;
• естественный отвод.

Каждый из этих вариантов достаточно эффективен и заслуживает отдельного рассмотрения.

Укладка «сеткой»

Этот вариант предусматривает удаление дна у одной из бутылок и установка в полученное отверстие следующей, горловиной вперед. Такое соединение достаточно герметично и вполне надежно.

Последовательность монтажных работ выглядит следующим образом:

1. Согласно разметке, на территории участка выкапываются траншеи глубиной порядка 50 см. Эта цифра не является обязательной, поскольку на различных участках могут существенно различаться особенности грунта и глубина залегания водоносного слоя.
2. На дно рва укладывается песчаная подушка высотой 20-25 см и тщательно утрамбовывается.
3. На полученную таким образом постель укладываются полученные ранее трубы. Сверху импровизированный трубопровод необходимо утеплить каким-либо влагостойким теплоизолятором (в крайнем случае подойдут опилки), после чего засыпать траншею грунтом до самой поверхности. Это делается для того, чтобы исключить возможность промерзания дренажной магистрали в холодное время года.
4. В конце трубопровода оборудуется накопительный или тампонажный колодец. Если собранную воду не планируется использовать для орошения участка или в других целях, она может отводиться в расположенный в непосредственной близости овраг или водоем.

Метод естественного отвода

Прототипом конструкции дождевой канализации устроенной по принципу свободного отвода стала речная система: в роли русла выступает главная отводящая магистраль, которая имеет свои «притоки». Этот вариант особенно эффективен на больших территориях и в заболоченной местности.

Последовательность укладки выглядит следующим образом:

1. В направлении самого низкого участка выкапывается главная траншея и ее «притоки» с соблюдением необходимого уклона. Главная траншея должна быть немного глубже остальных.
2. На дно вырытых траншей укладывается песчаная или щебневая подушка, после чего на нее укладываются бутылки с плотно закрученными пробками.
3. Последним этапом является теплоизоляция бутылок и засыпка траншей грунтом.

К достоинствам такой канализации можно отнести:

• минимальную стоимость;
• возможность самостоятельного проведения монтажных работ;
• простоту и длительный срок эксплуатации конструкции;
• в такой системе маловероятно развитие бактерий и возникновение неприятных запахов.

Что касается недостатков таких систем, сложно сказать что-либо определенное. Пластиковые бутылки могут прослужить 50 лет и более, что вполне сопоставимо с периодом эксплуатации фабричных труб. ПЭТ не гниют и не разрушаются под действием влаги, а земляной покров надежно защищает их от воздействия ультрафиолета.

Предъявляемые требования

Первое на что стоит обратить внимание, это требования которые предъявляются к трубам предназначенным для отвода бытовых стоков. Они должны быть:

• Прочными – стенки трубы должны спокойно выдерживать нагрузку как от внутреннего давления, так и наружного. Непрочные изделия приводят к выходу из строя системы, что в свою очередь влечет дополнительные расходы на ремонт или замену трубопровода.
• Устойчивыми к воздействию внешней среды – химические средства, высокая или наоборот низкая температура, ультрафиолетовое излучение, механические воздействия, огонь и т.п.
• С гладкой внутренней поверхность – стоки могут содержать мелкий мусор (бумага, остатки пищи и т.п.) который со временем может накапливаться на шероховатых стенках и образуется засор.
• Удобными при монтаже – каждый из материалов используемый при изготовлении труб имеет свою специфику, оптимальным будет тот, который при сборке не создаст проблем и монтаж пройдет просто и в то-же время качественно.

Учтите, что канализация делится на внешнюю и внутреннюю, поэтому и требования могут немного отличаться.

Видео: Трубы для наружной и внутренней канализации. Рекомендации специалистов

В каких случаях она необходима

                Система напорной канализации
используется там, где обычные методики не подходят. Чаще всего, необходимость
обусловлена следующими причинами:

• здание находится в ложбине и оказалось ниже уровня центральной канализации;
• на пути прокладки трубопроводов оказалась неровность рельефа или препятствие;
• необходимость использования открытого участка (если надо провести линию над дорогой или иным объектом);
• геологические условия не позволяют выкопать траншеи нужной глубины;
• требуется использовать трубы малого размера.

Подобные ситуации обычно возникают при строительстве дома в сложных условиях:

• рельеф участка (склон, складка, наличие холмов или скальных образований);
• зона плотной застройки;
• большое количество элементов благоустройства;
• наличие сооружений, не допускающих производство земляных работ.