Розрахунок септика як розрахувати обсяг та розміри

Власники приватних будинків, які не підключені до централізованих каналізаційних мереж (КС), закономірно стикаються з проблемою утилізації господарсько-побутових стоків. І більшість таких приватних домовласників вдаються до варіанта встановлення септика, що робить необхідним рішення задачі розрахунку для будівництва або підбору готових автономних очисних споруд.

Нормативні вимоги та положення

Необхідно розуміти, що відведення та утилізація стоків чітко регламентується нормативною документацією РФ, недотримання якої призводить до негативних наслідків як для екосистеми, так і до відповідальності винних осіб. Тому, виконуючи розрахунок септика для потреб домоволодіння, спираються на низку стандартів та правил, зокрема:

Що знадобиться для розрахунку обсягу септика?

Замислюючись про влаштування локальних очисних споруд, необхідно визначитися з конструкцією. Перевагу слід віддати одному з двох сучасних пристроїв – септику (метантенку) або SBR-реактору (аеротенку). Більшість власників воліють установку метантенків – обладнання, в якому процеси біорозкладання (біоценозу) та механічного освітлення протікають в збідненому киснем середовищі (анаеробному). Таке обладнання, досить ефективне, залишається доступним за ціною для основної маси власників невеликих приватних господарств.

Насамперед, необхідно розуміти, що метантенки – це великогабаритні споруди, біоценоз у яких протікає без примусової активації (переливів, перекачування, перемішування), на відміну від SBR-реакторів, менших у 6-7 разів за тієї ж продуктивності. Тим не менш, природні процеси механічного очищення за рахунок відстоювання (утворення осаду) тафлотації газами бродіння, і навіть мікробіологічного розкладання стічної органіки, також вимагають створення певних умов – результативність роботи безпосередньо залежить від співвідношення навантажувальних показників до обсягу установки, температурних і часових параметрів.

Розрахунок обсягу септика для приватного будинку може здійснюватися за однокамерною або багатокамерною схемою. Так, якщо добове наповнення анаеробної установки не перевищує 1 м 3 то для повноцінного біоценозу цілком достатньо цільної моноємності. При великих кількостях скидів приймаються дво-, рідше трикамерні компонування або модульні ємності, що монтуються послідовно. Двокамерні септики поділяється на рівні за габаритами активні зони, проте допускається розподіл, при якому перший відсік займає до 0.75 загального обсягу.

Звичайно, що ключове значення при проектуванні установки мають її розміри, а точніше робочий (активний) обсяг септика, який розраховується:

як літраж добових надходжень стоків, помножений на кількість днів, необхідних для перебігу процесів анаеробного розкладання та відстоювання;
як сумарний обсяг усіх активних частин камер чи модулів;
з урахуванням висоти відстані від дна ємності (відсіку) до зрізу труби виливу з установки;
з вирахуванням висоти шару осадових накопичень (-20%). При регулярному видаленні осаду (не менше 2-х разів на рік), його кількість не враховується.

Розраховуючи локальні очисні споруди для своєї ділянки, слід спиратися на те, що септик, з подальшим ґрунтовим доочищенням, рекомендується при надходженні стоків до 3-5 м 3 /добу. Якщо обсяги утилізації плануються вище, перевагу варто віддавати SBR-реакторам або гібридним спорудам (метантенк+аеротенк).

Розберемо, як розрахувати обсяг септика для дому, використовуючи прості табличні та формульні викладки.

Розрахунок обсягу через надходження стоків

Першочерговим визначальним вихідним показником є кількісне надходження (кубатура, літраж) господарсько-побутових стоків у очисну споруду. Його можна знайти, використовуючи середньостатистичні нормативні дані водоспоживання однією людиною (таблиця 1), знаючи кількість постійних користувачів інженерними мережами будівлі, а також з огляду на період протікання анаеробних реакцій.

Оперуючи даними діапазону показників з таблиці 1, слід набувати меншого значення, якщо проектується автономна каналізаційна система для котеджної забудови індивідуального користування, а більше, якщо для блокованої будівлі або декількох будинків із загальним водовідведенням.

Таблиця 1. Розрахунок водоспоживання однією людину

Групи об'єктів водоспоживання (житлових будинків) Нормативи водоспоживання на добу на одну особу, q, л/добу.

Негазифіковані, обладнані водопроводом, каналізаційним відведенням та ваннами	90-120
Газифіковані, обладнані водопроводом, каналізаційним відведенням та ваннами	115-150
З підведеним водопостачанням, каналізаційним відведенням, обладнані ваннами та твердопаливними водогрійними котлами.	140-180
З підведеним водопостачанням, каналізаційним відведенням, обладнані ваннами та газовими водогрійними котлами.	170-190
Зі встановленими проточними швидкодіючими водогрійними котлами на кілька точок водорозбору	190-250

Використовуючи дані таблиці 1, знаходимо необхідний розмір септика через його активнийоб'єм (Vак, л або м 3):

де D - час (днів), який стоки повинні знаходитися в установці для протікання процесів біоценозу. Спираючись на рекомендації СНиП 2.04.03-85, при щорічному вивантаженні відкладень, мінімальне D приймають:

3 якщо надходження в реактор до 5 м 3 /сут;
5 якщо надходження в реактор більше 5 м 3 /сут;

q – добове водоспоживання (л/добу) одну людину з таблиці 1;

r – кількість мешканців, постійних користувачів (чол.).

Уточнення надходжень у каналізаційну установку на основі даних точок водорозбору може суттєво змінювати вимоги до місткості анаеробного реактора, як у більшу, так і меншу сторону.

Таблиця 2. Розрахунок витрати води сантехнічним обладнанням

Тоді активний обсяг септика:

Де q1, q2, ..., qn - Питомі витрати сантехнічних приладів;

t1, t2,…, tn – передбачуваний середньодобовий час експлуатації будинкових точок водорозбору.

Практичні рекомендації з розрахунку та вибору септика

Визначившись із необхідним літражем сумарної активної зони септика для заміського будинку, можна приступати до практичного підбору резервуара(ів) для нього. Це має бути герметична посудина або кілька змонтованих послідовно.

Сьогодні пропонується безліч типів ємностей як заводського, так і кустарного виробництва. Однак безпосередньо на процеси біоценозу матеріал їх виготовлення не впливає, тоді як форм-фактор має вирішальне значення.

Розглянемо, як здійснюється розрахунок септика з бетонних кілець та не менш популярної готової установки заводського виготовлення «Танк».

Як розрахувати повний об'єм збірного септика з бетонних кілець.

Залізобетонні каналізаційні споруди відрізняються своєю надійністю, практичнонеобмеженим терміном експлуатації. Проблема, що їх супроводжувала раніше, - недостатня герметичність, тепер вирішується сучасними засобами гідроізоляції. Тому використання готових залізничних кілець для обладнання очищення господарсько-побутових стоків зустрічається в переважній більшості випадків при виготовленні для малих господарств анаеробних ємностей з бетону.

Розрахунок обсягу септика з бетонних кілець починаємо з уже описаних теоретичних викладок визначення його активного обсягу (формули 1 та 2), а також активного обсягу із запасами (формули 3 та 4).

Кільця підбираємо, спираючись на допомогу МДС 40-2.200, яке рекомендує розташовувати днища резервуарів не нижче 3 м від денної поверхні. Це зумовлено технічними можливостями відкачування осаду асенізаційними машинами. Отже, при висоті кільця 890 мм в одному колодязі їх може бути не більше трьох.

Щоб при розрахунку септика з бетонних кілець звести всі дані докупи, можна спиратися на табличні показники (таблиця 3), а також скористатися формулою об'єму циліндра.

Де r та d – внутрішні діаметри кільця, відповідно;

h – висота кільця.

Допустимо, активний обсяг робочих камер з урахуванням осаду Vос (формула 3) вийшов 3 м 3 . Використовуємо двокамерну схему, яку практично зручно реалізувати зі стандартних кілець рівних діаметрів. Для самостійного монтажу простіше замовляти залізничні вироби з внутрішніми розмірами Ø 1000 мм, тому що їх можна, за відповідної вправності, встановлювати вручну. Приймемо для прикладу такий варіант.

Далі розрахувати об'єм септика з бетонних кілець допоможе таблиця 3. З неї знаходимо, використовуючи формули 5, що внутрішній об'єм одного кільця заввишки 890 мм дорівнює 0.785 м 3 . Не плутати з табличнимобсягом, він показує кількість бетону у стінках виробу. Отже, щоб забезпечити літраж Vос, нам знадобиться K (шт.) кілець:

тобто 2 шт. на першу камеру та 2 шт. на другу.

Беремо до уваги, що висота повітряного об'єму над рівнем рідини (сухого об'єму) не може бути меншою за 500 мм (п.3.35, МДС 40-2.200). Тому нам потрібно надставити над кожною з камер ще по кільцю висотою 590 мм.

Таблиця 3. Розміри бетонних кілець

На цьому розрахунок обсягу септика з бетонних кілець можна вважати виконаним, однак, для доведення конструкції до логічної цілісності, ще належить підібрати плити для донних перекриттів колодязів та кришок з обов'язковими ревізійними люками.

Розрахунок септика "Танк" для заміського будинку

Купівля готової конструкції заводського виробництва значно полегшує виготовлення системи автономної каналізації. До однієї з таких популярних в Україні конструкцій належать анаеробні станції "Танк". Якщо ви вирішите вибрати подібну продукцію, то розрахунок септика для дому також спроститься. Багато офіційних продавців пропонують модельний ряд, з якого можна замовити очисну установку, здатну переробити будь-яку кількість стоків вашого домогосподарства. Наприклад, модель «Танк 1» має максимальну продуктивність до 0.6 м 3 /добу, що достатньо для обслуговування від 1 до 3 проживаючих.

Тому в розрахунках заводського септика для приватного будинку основними моментами будуть:

визначення обсягів стічних вод за формулами 1 та 2 без урахування коефіцієнта D, тобто тільки за одну добу;
вибір площі, де буде здійснюватися монтаж. Обладнання виходить досить громіздким, особливо моделі для великих обсягів стоків,що складаються з кількох окремих модулів.

Практичне застосування розрахунків

Наведена методика розрахунку обсягу малої очисної споруди дозволяє самотужки спроектувати цілком працездатний септик або виконати підготовчі прикидки для покупки готової установки. Спосіб відрізняється очевидною простою, а також достатньою точністю задоволення потреб побутового споживання.

При цьому, якому способу утилізації стоків ви віддасте перевагу вирішувати вам. З одного боку, септик, розрахований під складання з бетонних кілець, вимагатиме додаткових монтажних зусиль, тимчасових витрат на його будівництво. Однак його відносно невисока вартість дозволить вам створити колодязі з хорошим запасом продуктивності. З іншого боку, готові заводські ємності гарантують спрощений монтаж, прискорене введення споруди, але за це доведеться викласти відчутно більшу суму грошей, ніж за бетонні кільця.