Система канализации: классификация, технические решения, применяемые материалы

История

Начнем с краткого исторического обзора.

Старейшая из известных систем для удаления стоков за пределы города найдена при раскопках индийского города Мохенджо-Даро, построенного более 4600 лет назад.

Второй по возрасту и известности проект – Большая Клоака в Древнем Риме, построенная на рубеже 7 и 6 веков до нашей эры. Впечатляют масштабы сооружения: канал, выполнявший роль коллектора, имеет при трехметровой ширине высоту более четырех метров.

Любопытно: построенная более трех тысячелетий назад сточная система не просто сохранилась до нашего времени. Она используется для отвода дождевых вод по сей день.

Примерно тем же временем датируется строительство канализации в огромном по тем временам 200-тысячном китайском городе Линьцзы.

А что просвещенная Европа? Увы, похвастаться нечем: вплоть до 18 века нечистоты просто выливались на улицу или, в лучшем случае, в негерметичные ямы, заражая грунтовые воды. Результатом были вполне закономерные эпидемии, в некоторые годы выкашивавшие до трети населения.

Подземные сточные каналы античных времен в Афинах и Эретрии.

Нормативное регулирование проектов канализаций

Устройство и установку городской канализации регулирует ряд нормативных документов, основным среди них является ГОСТ по канализации и водоснабжению, а также СНиП «Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации». В последнем оговаривается и перечень исполнительной документации по водопроводу и канализации, в который входят:

1. Общий и специальный журналы работ.
2. Геодезическая документация.
3. Исполнительные схемы.
4. Акты по строительным конструкциям (приёмка и испытание).
5. Акты освидетельствования скрытых работ.
6. Паспорта и сертификаты (пожарной безопасности, санитарно-эпидемиологического заключения).
7. Удостоверения и протоколы аттестации работников.
8. Комплект рабочих чертежей.

Классификация

Какие виды систем канализации можно выделить в наше время?

Классификация возможна по нескольким признакам.

Расположение, функциональность

• Внутренняя канализация собирает бытовые и производственные стоки внутри жилого здания, сооружения промышленного назначения, склада и т.д. и транспортирует их за его пределы.
• Наружная транспортирует сточные воды от зданий к очистным сооружениям.
• Наконец, сами очистные сооружения превращают загрязненные стоки в безвредные твердые отходы, ил (нередко используемый в качестве удобрения) и очищенную воду, которая может быть сброшена в любой водоем или просто на рельеф.

Тип стоков

Состав стоков и их происхождение тоже могут различаться.

Какие варианты возможны?

• Бытовые (фекально-хозяйственные). Это, собственно, то, что сливается в унитазы, ванны и кухонные мойки жилых домов.
• Промышленные – жидкие отходы предприятий.
• Наконец, содержимое ливневой канализации – это дождевая и талая вода.

Приемный колодец ливневки.

Обратите внимание: в большинстве случаев ливневые стоки не требуют очистки и сбрасываются в любой местный водоем. Исключение – сточные воды, поступающие в ливневую систему с территории предприятий, автобусных станций, автозаправок и прочих сильнозагрязненных площадей.

Автономность

Хозяйственно-бытовые и, реже, промышленные сточные системы могут делиться еще по одному признаку:

• Централизованные объединяют стоки большого количества абонентов;
• Автономные канализационные системы ориентированы на одного пользователя. Они вынужденно должны обеспечивать не только транспортировку, но и утилизацию продуктов хозяйственной деятельности.

Любопытно: наиболее эффективные автономные системы канализации, включающие станции глубокой биологической очистки, позволяют удалить до 98% загрязнений, что позволяет сбрасывать очищенные воды на поверхность грунта или использовать их для полива.

Напор и самотек

В основной массе системы канализации городов – самотечные: они прокладываются с постоянным уклоном в сторону очистных сооружений. Увы, не везде рельеф позволяет обеспечить необходимый уклон: на холмистой местности транспортировка стоков полностью или частично обеспечивается фекальными насосами.

Соответствующая схема называется напорной.

Канализационная насосная станция.

Взаимодействие ливневой и бытовой систем

Город или поселок – территория, на которой нужно решать проблему отвода как бытовых, так и ливневых стоков. Схема отвода может быть реализована тремя способами.

Одна из возможных полураздельных схем.

Автономные системы

Появление автономных комплексов произошло относительно недавно, с развитием индивидуального строительства жилья. Устройство собственной канализации являлось привлекательной идеей, позволявшей создать современные и комфортные условия проживания в частном доме или коттедже. Изначально были популярны лишь внутренние линии, выводящие стоки в выгребные ямы или емкости. Но необходимость частого очищения и вывоза отходов создавала массу проблем, что заставило отказаться от старого метода и искать другие варианты. Основной вид автономной канализации, распространенный в настоящее время, называется септик. Он позволяет либо полностью отказаться от вывоза отходов и очистки коллектора, либо существенно увеличить интервал между этими действиями.

Принцип действия септика состоит в отстаивании стоков и переработке твердых отходов при помощи специальных бактерий. Как правило, септик представляет собой замкнутую емкость, разделенную на несколько (2-4) смежных отсеков. Попадая в первый отсек, сточные воды понемногу отстаиваются, твердые фракции оседают на дно. В верхней части отсека находится переливное отверстие. По мере наполнения через него в следующий отсек попадают частично осветленные стоки. Они проходят дальнейшее отстаивание и осветление во втором отсеке, пока он не наполнится доверху и начнет отдавать осветленную воду дальше. Конечным узлом является либо фильтрационный колодец, либо поле фильтрации.

Колодец представляет собой род коллектора, не имеющего дна. Как правило, он состоит из нескольких бетонных колец, установленных на подушку из слоя песка и гравия. Попадая в него, осветленная вода впитывается сквозь слой подсыпки в грунт, дополнительно очищаясь при этом.

Поле фильтрации — одна или несколько труб с множественными отверстиями по всей длине. Поступающая вода выводится из них в слой гравия и песка, доочищаясь и впитываясь в грунт. В отличие от колодца, трубы не надо закапывать на большую глубину, но для них надо отвести немалую площадь. Учитывая размеры земельных участков, предпочтение, отдаваемое колодцам, вполне объяснимо. Единственным ограничением являются ситуации, когда на участке отмечено высокое залегание грунтовых вод.

Более подробно о септиках в статье — Канализация в частном доме — поэтапное устройство своими руками

Элементы и материалы

Давайте познакомимся с основными элементами канализации и применяемыми для их создания материалами.

Гребенка

Внутриквартирная канализация. Название получила за форму, характерную для компактных квартир со смежным расположением санузла и кухни: три отвода (на умывальник, ванну и мойку) формируют нечто, отдаленно напоминающее гребень.

Применяемые материалы:

1. До 70-80 годов прошлого века – чугун. Для герметизации раструбных соединений использовалась каболка (пакля с масляной или смоляной пропиткой) и, реже, расплав серы.

Демонтаж чугунной гребенки.

Внимание: демонтаж залитых серой стыков требует их прогрева паяльной лампой или феном. Выполняя эту работу своими руками, не забудьте про защиту органов дыхания: испарения настолько едки, что могут вызвать спазм дыхательных путей.

1. Следующие 20 лет массово использовались монолитные пластиковые гребенки. Они соединялись с чугунными тройниками с герметизацией все той же каболкой.
2. Наконец, сейчас массово применяются сборные поливинилхлоридные и полипропиленовые конструкции с резиновыми уплотнителями.

Стояк

Вертикальная труба, объединяющая гребенки нескольких квартир. Открывается на крышу, тем самым обеспечивая вентиляцию.

По действующим СНиП в обязательном порядке снабжается несколькими ревизиями (отверстиями для прочистки):

• На первом этаже и/или в подвале;
• На верхнем этаже здания;
• При этажности больше 5 – через каждые три этажа.

На фото – прочистка стояка через ревизию.

Бывают сборными, из раструбных пластиковых канализационных труб, и, реже, чугунными.

Полезно: современные чугунные трубы все чаще комплектуются теми же резиновыми уплотнителями, что и пластиковые. Это несколько упрощает монтаж, но популярности чугуну не добавляет: солидная масса и втрое – вчетверо более высокая цена делают его сомнительным приобретением.

Лежневка

Горизонтальная ветка, объединяющая несколько стояков и заканчивающаяся выпуском на колодец. Снабжается ревизиями или прочистками на изгибах; прокладывается с постоянным уклоном, который определяется диаметром трубы:

Материалы – те же, что в случае стояков. Нюанс: при провешивании пластиковых труб максимальный шаг между подвесами не должен превышать 10 диаметров. Инструкция связана с тем, что при больших пролетах пластик способен провисать под собственной тяжестью, создавая контруклоны.

Чугунная лежневка в доме 70-х годов постройки.

Колодец

Колодцами снабжается вся наружная канализация. Цель – периодическая ревизия и прочистка засоров.

Смотровые колодцы монтируются:

1. На прямых участках канализации с шагом, прямо пропорциональным диаметру трубы.
2. На всех поворотах.
3. На соединениях двух и более веток.

Поворотный колодец.

Кроме того, колодец может компенсировать избыточный уклон рельефа.

Традиционный материал для стен колодца – кирпич; в наше время при строительстве колодцев массово применяются железобетонные кольца. Набирают популярность и полностью герметичные полиэтиленовые и полипропиленовые конструкции.

Коллектор

Упрощенно говоря, это большая труба, объединяющая уличные и дворовые сети на пути к очистным сооружениям. Диаметр – от 600 до 2400 и более миллиметров. Материалы – кирпич, железобетонные кольца, монолитный железобетон, полиэтиленовые трубы.

Как делается канализационная разводка

Самой трудоемкой частью работы считается разводка канализации для частного дома; как правильно ее провести указывается в правилах проектирования и монтажа.

Внутри дома

Элементы системы канализации для частного дома монтируются параллельно строительству здания. Отверстия под внутреннюю разводку закладываются во время возведения стен, перегородок и перекрытий.

Технология монтажа канализации предусматривает несколько видов труб:

• Канализационный стояк, диаметром 100 мм.
• Магистральная (между стояком и отводом); диаметр 70 мм.
• Отводные (подключаются к умывальнику, ванной, стиральной машинке) – 50 мм.

Завершенный монтаж отводной трубы Источник remont-pro.com.ua
Система водосброса внутри дома является самотечной (безнапорной). Чтобы не образовывалось засоров, трубы монтируются с уклоном, величина которого контролируется уровнем и зависит от диаметра. Канализационной трубе диаметром 40–50 мм задается уклон в 30 мм на один погонный метр, диаметром 100 мм – 20 мм.

Выполненная потолочная разводка Источник vodavdom.msk.ru

Правила пользования

Правила пользования системами канализации бытового назначения, в общем-то, довольно очевидны:

• Нельзя использовать их для утилизации нерастворимых и твердых отходов;

Последствия засора на первом этаже многоквартирного дома.

• Запрещено сливать в сточную систему токсичные, летучие и воспламеняющиеся вещества;
• Не рекомендуется сбрасывать большие объемы горячей воды с температурой 80С и выше (в частности, при промывке систем отопления). Локальный перегрев может привести к нарушению герметичности соединений и деформации пластиковых труб.

Правила монтажа

При сборке, установке канализации с произвольным стоком бытовых отходов должны соблюдаться следующие правила:

• Раструбы должны устанавливаться против течения сточных вод.
• Для проверки уклона входящей канализационной трубы пользуются строительным уровнем.
• Трубопровод должен содержать минимальное количество поворотных участков.
• Должны использоваться косые тройники на участках перехода внутренних стояков в основную магистраль.
• Приветствуется установка фанового стояка.
• Магистраль должна иметь минимальную протяженность.
• Герметичное соединение получается при монтаже резиновых уплотнительных колец.
• Для регулярного осмотра трубопровода требуется установка смотровых колодцев или ревизионных люков.

Самотечная канализация это вариант системы, создающий комфорт в частном загородном доме для проживающих людей.

Подготовительные работы

После того как решение и все согласования получены, можно приступить к прокладке ветки для подключения в соответствии с проектом. Подведённая ветка должна быть снабжена водосчётчиком. Это обязательное условие. Датчик должен находиться в удобном для осмотра месте. Кроме уложенных веток, необходимо соорудить на участке смотровой колодец для обслуживания ветки и места подключения. В колодце требуется установить запорную арматуру. Если ветка имеет длину более 12 м, углы поворотов, перепады по высоте, необходимо поставить дополнительные колодцы. Трубы к ревизионному колодцу должны подходить под углом, входная труба – располагаться выше сливной. От ревизионного колодца к месту подключения должна быть выкопана траншея.

Уклоны ветки должны быть в пределах от 2 до 7%, глубина заложения – не менее 1.2 м. Наличие на участке обратного уклона, инженерных сетей других организаций, над которыми придётся поднимать ветку, потребует применения принудительной канализации. Она потребуется также в том случае, если в подвальном помещении дома установлены сантехнические устройства, воды которых можно удалять только принудительно.

Если для автономной канализации достаточно труб 100-110 мм, то для врезки понадобятся трубы 150-160 мм. Для их прокладки выкапывается траншея. Глубина её больше глубины пролегания ветки (ниже линии промерзания) на высоту песчаной подсыпки (10-15 см песка). Трубы целесообразно брать ПВХ (рыжие) с раструбами на одном торце. Укладываются они раструбами навстречу водному потоку, соединяются с использованием уплотнительных колец. Для трубопровода применяют гидро- и термоизоляцию (стыки не требуют дополнительной изоляции, поскольку в местах соединений применяются морозостойкие уплотнители).

Если используется принудительная канализация, то стоки подводятся к смотровому колодцу под напором. Из смотрового колодца в систему центральной канализации стоки поступают самотеком.