Дом с автономными канализацией и водоснабжением
Сегодня нам предстоит разобраться, как могут быть организованы канализация и водоснабжение частного дома в отсутствие централизованных сетей. Мы обсудим возможные источники питьевой и предназначенной для хознужд воды, способы утилизации стоков и материалы, которые лучше использовать для монтажа водопровода и канализации.
Вы откуда и куда
Вначале познакомимся с общей концепцией, и выясним, как работают автономные водоснабжение и канализация частных домов.
Вода
Где взять воду в отсутствие магистрального водопровода?
Из-под земли. Буквально. Грунтовые воды есть практически везде; разница лишь в глубине водоносных слоев. Так, в Севастополе, где живет автор, глубина скважин на воду варьируется от 8-10 метров (Казачья бухта) до 60-70 (мыс Фиолент).
Как именно добыть воду из грунта? Вот два возможных решения:
| Изображение | Описание |
|
Колодец собирает воду с верхних горизонтов. Обычно она годится только для полива и технических нужд |
Колодец сооружается при небольшой глубине водоносного слоя.
Стенки укрепляются железобетонными кольцами КС, реже — кирпичной или каменной кладкой. |
|
Артезианская скважина позволяет получать чистую воду с минимальным количеством примесей |
Скважина позволяет использовать воду с водоносных уровней на глубине в десятки и даже сотни метров.
Бурение возможно не только в мягком грунте, но и в осадочных, и даже в скальных породах (см. Бурение скважины на воду своими руками: все детали работы). Ствол скважины укрепляется стальной или пластиковой обсадной трубой. |
Справка: цена бурения одного метра скважины на момент написания статьи (середина 2017 года), составляет около 2000 рублей. Типичные диаметры ствола скважины с установленной обсадной трубой — 125 и 160 мм.
Воду мало найти, ее нужно еще поднять со значительной глубины. Эту функцию выполняют электрические насосы — поверхностные и погружные.
Первые способны обслуживать лишь неглубокие колодцы: создаваемое крыльчаткой разрежение может поднять водяной столб не более чем на 7-8 метров; зато вторые, благодаря последовательному соединению нескольких рабочих камер с собственными крыльчатками, обеспечивают напор в десятки метров, и прекрасно справляются с транспортировкой воды из скважин любой глубины.
Многоступенчатый погружной насос: несколько последовательно соединенных рабочих камер обеспечивают максимальный напор на выходе
Стоки
Куда девать бытовые и хозяйственные стоки?
Вот три решения, различающихся расходами на стадии сооружения и эксплуатации:
- Выгребная яма (она же — накопительный септик). Жидкие стоки накапливаются в подземной емкости, и периодически откачиваются ассенизационной машиной. Очевидное достоинство выгребной ямы — дешевизна. Столь же очевидный недостаток — высокие эксплуатационные расходы: откачка 4 кубов жидких нечистот обходится в 2000 — 2500 рублей;
Выгребная яма — дешевая в постройке, но дорогая в эксплуатации
Заметьте: чтобы увеличить периодичность откачек, накопительные септики часто намеренно строятся негерметичными. В результате неочищенные стоки загрязняют поверхностные грунтовые воды. Кроме того, грунтовое дно негерметичной выгребной ямы быстро (за 2-3 года) заиливается, и впитывающая способность грунта резко падает.
- Станция глубокой биологической очистки — локальное очистное сооружение, обеспечивающее 98-процентную очистку стоков. Взвеси отсеиваются при отстаивании нечистот; затем органика перерабатывается аэробными и анаэробными бактериями в лишенный запаха ил, который можно использовать в качестве удобрения.
Станция глубокой очистки «Евробион»
Очищенная вода может использоваться для полива, или просто сбрасываться на рельеф. Достоинство решения — минимальные расходы на стадии эксплуатации, недостаток — относительная дороговизна: цены на очистные станции, способные обеспечить нужды небольшой семьи, начинаются примерно от 70000 рублей;
- Промежуточное положение занимают одно- и двухкамерные септики. Очистка стоков в них осуществляется только за счет гравитационной сепарации (проще говоря, тяжелые взвеси оседают на дно отстойника, а легкая органика всплывает и образует корку на поверхности).
Отобранная ниже уровня поверхности, но выше дна, отстоявшаяся вода через перелив поступает в фильтрующий колодец или на поле фильтрации, где благополучно впитывается в грунт. Заиливание в этом случае происходит во много раз медленнее, чем в негерметичной выгребной яме: почти весь ил остается в отстойнике и периодически (обычно раз в год) откачивается оттуда ассенизационной машиной.
Устройство двухкамерного септика: твердые фракции стоков остаются в отстойнике, очищенная вода впитывается в грунт
Септик сочетает скромные расходы на его эксплуатацию (то есть на ту самую ежегодную очистку отстойника) с дешевизной. В частности, трансформация негерметичной выгребной ямы в полноценный септик обошлась автору статьи в ценах 2013 года в скромные 9000 рублей.
Однокамерный септик с фильтрующим колодцем построен из бетонных колец
Полезно: чем больше камер септика последовательно соединяется переливами, тем выше качество очистки стоков, тем медленнее заиливается поле фильтрации или фильтрующий колодец.
Как все устроено
Давайте оговорим, что в дальнейшем водоснабжение и канализация загородного дома будут нами обсуждаться применительно к вполне конкретной конфигурации — с подачей воды из скважины и утилизацией стоков посредством однокамерного септика. Просто потому, что это наиболее универсальные и популярные решения. Приступим.
Система автономного водоснабжения
Итак, скважина пробурена и промыта после установки обсадной трубы. Что нужно для организации бесперебойного водоснабжения частного дома?
| Изображение | Элемент системы водоснабжения |
|
Скважинный погружной насос |
Погружной скважинный насос. Он должен создавать напор, равный сумме глубины скважины, высоты самой высокой точки водопровода над уровнем грунта и 3-5 метров избыточного напора, обеспечивающего работу сантехнических приборов.
Производительность насоса в идеале должна быть чуть меньше дебита скважины. Насос опускается в нее на такую глубину, чтобы между его водозаборной решеткой и дном оставалось не меньше метра: тогда он не станет поднимать ил и песок со дна. |
|
Устройство пружинного обратного клапана |
Обратный клапан. Он устанавливается перед насосом и не дает воде из водопровода сливаться обратно в скважину при его отключении. |
|
Напорная полиэтиленовая труба с компрессионными фитингами |
Ввод водоснабжения. Обычно в этом качестве используется напорная полиэтиленовая труба с соединениями, выполненными компрессионными фитингами (см. Фитинги для водоснабжения частного дома). Ввод прокладывается в грунте ниже уровня промерзания; тем, где это требование невыполнимо, труба утепляется и снабжается кабельным обогревом. |
|
Устройство мембранного гидроаккумулятора |
Гидроаккумулятор. Он обеспечивает стабильное давление в водопроводе при выключенном насосе и увеличивает периоды простоя последнего. Чем больше объем гидроаккумулятора, тем реже включается насос и тем большим запасом воды владелец дома располагает при отключениях электроэнергии. |
|
Блок управления насосом с защитой от сухого хода |
Автоматика управления насосом. За управление его включением и выключением отвечает датчик давления: при падении давления в водопроводе до критической отметки насос включается и подает воду в гидроаккумулятор; при достижении верхнего заданного уровня питание отключается. |
В домах с высоким теплым чердаком, гидроаккумулятор часто заменяется накопительной емкостью объемом 500 и более литров. Вода поступает из нее в систему водоснабжения самотеком.
За дозированную подачу воды в емкость отвечает обычный заливной клапан — такой же, какие стоят в сливном бачке унитаза; насос управляется датчиком уровня.
Схема подключения накопительной емкости к системе автономного водоснабжения
Для приготовления горячей воды используются:
- Накопительные и проточные электрические водонагреватели;
Обратите внимание: недостаток проточников — высокая потребляемая мощность и, соответственно, большая нагрузка на проводку. За городом, где нередко устанавливаются скромные лимиты мощности на отдельный дом, в большинстве случаев лучше использовать накопительные нагреватели.
- Бойлеры косвенного нагрева, использующие для нагрева воды теплоту теплоносителя системы отопления. Они работают с котлом любого типа. Летом, когда отопление отключается, теплоноситель циркулирует по малому контуру — между бойлером и котлом;
Схема подключения бойлера косвенного нагрева
- Газовые колонки и двухконтурные котлы (газовые и дизельные).
Септик
Однокамерный септик представляет собой отстойник, в котором сточные воды разделяются на собственно воду, легкие и тяжелые фракции. Вода создает 98-99% объема бытовых стоков, поэтому количество твердых отходов, накапливающихся в отстойнике, невелико.
Для утилизации очищенных стоков применяются:
- На грунтах с высокой впитывающей способностью (песке, супеси) — фильтрующий (дренажный) колодец с грунтовым дном и негерметичными стенками;
Фильтрующий колодец из кирпича: грунтовое дно и кладка стенок с пропусками
Полезно: обратную засыпку колодца лучше выполнять не вынутым ранее грунтом, а галькой, щебнем или валунами. Дренаж увеличит площадь впитывания стенок котлована. Дно колодца засыпается слоем валунов или крупной гальки: в этом случае оседающий ил будет оставаться на поверхности камней и не уменьшит впитывающую способность грунта.
Засыпка фильтрующего колодца щебнем
- На суглинках и глинистых почвах сооружается поле фильтрации: дренажные трубы укладываются в траншеи или котлован поверх слоя щебня и последовательно укрываются 20 — 30 сантиметрами щебенки, слоем геотекстиля и грунтом. Расположение труб ниже уровня промерзания обеспечит круглогодичную работу поля фильтрации. Поверхность грунта над дренажными трубами можно использовать в качестве цветочной клумбы.
Септик с отводом очищенной воды на поле фильтрации
Как рассчитать размеры септика?
Инструкция по расчету объема отстойника содержится в СНиП 2.04.09-85 «Канализация и водоснабжение жилого дома». При ежесуточном объеме стоков меньше 5 кубометров отстойник должен превышать этот ежесуточный объем втрое, при большем расходе сточных вод — в 2,5 раза.
Устройство и размеры септика для разных объемов суточных стоков
Как оценить ежесуточный объем стоков в своем доме? Если у вас стоит водосчетчик — все очень просто: расход сточных вод с минимальной погрешностью равен изменению его показаний. 98% бытовых стоков — это вода, помните?
Если счетчика нет, или если существенная часть воды не попадает в канализацию (например, при мытье машины или поливе огорода), ориентируйтесь на санитарные нормы — 200 литров на одного члена семьи в сутки. Так, семья из трех человек расходует в день в среднем 600 литров воды, поэтому минимальный объем отстойника септика для нее составляет 1800 литров (1,8 м3).
Нормы расхода воды для разных систем водоснабжения
В случае фильтрующего колодца или поля фильтрации, для нас важны площадь впитывающей поверхности и впитывающая способность грунта.
Вот значения последнего параметра для разных типов грунтов:
| Тип грунта | Впитывание, литры в сутки на квадратный метр |
| Песок | 90-100 |
| Супесь | 40-60 |
| Суглинок | 20-30 |
| Глина | 10 и менее |
Например, на супесчаном грунте с впитывающей способностью 50 литров на квадрат в сутки, при суточном расходе сточных вод в 600 литров, минимальная смачиваемая площадь стенок фильтрующего колодца должна быть равной 12 квадратным метрам. Такую площадь смачивания обеспечит, к примеру, заполненная кубическая яма с размером стенки 1,55 метра.
Супесчаный грунт: поглощение воды — до 60 литров в сутки на квадратный метр
При обустройстве септика у вас возникнут две технические проблемы:
- Перемешивание отстаивающихся стоков притоком воды. Чтобы минимизировать его, установите на приточную трубу канализационный прямой тройник;
- Затруднение может вызвать и отбор воды из отстойника ниже корки на поверхности. И в этом случае проблема решается установкой на перелив канализационного тройника: его нижний отвод служит собственно для отбора воды, а верхний — для прочистки перелива при засорах.
Приточная труба и перелив укомплектованы тройниками
Кстати: диаметр приточной трубы септика, всегда делается равным 100-110 мм, а вот диаметр перелива можно уменьшить до 50 миллиметров. По опыту автора, этого размера вполне достаточно для транспортировки отстоявшейся и очищенной от крупных загрязнений воды.
Для монтажа перелива можно использовать 50-миллиметровую трубу
Материалы
Какими материалами монтируются водоснабжение и канализация в доме своими руками?
Вода
Для разводки водопровода по дому, чаще всего используются полипропиленовые трубы.
Разводка водоснабжения выполнена полипропиленовыми трубами
Их преимущества весьма убедительны:
- Дешевизна;
- Большой срок службы (от 50 лет на холодной воде и от 25 лет на горячей);
- Минимальное гидравлическое сопротивление благодаря гладким стенкам;
- Отсутствие отложений;
- Быстрый и простой монтаж низкотемпературной пайкой;
Монтаж одиночной водорозетки на полипропиленовом водопроводе
- Необслуживаемые соединения, прочностью не уступающие цельным трубам.
Пара тонкостей:
- При монтаже водопровода, используйте трубы с внешним диаметром не меньше 20 миллиметров, иначе получите падение напора на дальних от ввода точках водоразбора;
- Разводка горячей воды выполняется армированными трубами. Армирование уменьшает удлинение полипропилена при нагреве.
Канализация
Для монтажа внутренней канализации, применяются серые канализационные трубы из ПВХ или более термостойкого полипропилена.
Трубы и фасонина для внутренней канализации
Выпуск канализации на септик в грунте стоит проложить наружной (оранжевой) трубой: она обладает большей кольцевой жесткостью и переносит значительные деформирующие нагрузки.
Каким должен быть диаметр канализации:
- Подключение унитазов выполняется диаметром 110 мм. Тем же диаметром монтируется выпуск на септик;
- Все прочие сантехнические приборы подключаются диаметром 50 мм.
Канализационная гребенка: унитаз подключается диаметром 110 мм, прочие приборы — диаметром 50 мм
Правила монтажа
Напоследок — несколько слов о том, как правильно монтируются канализация и водоснабжение дома:
- Водопровод ГВС всегда прокладывается над трубами холодной воды. Иначе восходящий от труб горячего водоснабжения поток теплого воздуха станет подогревать воду в системе ХВС;
- Длинные прямые участки полипропиленовых водопроводов в системе горячего водоснабжения снабжаются П-образными или кольцевыми изгибами — компенсаторами. Хомуты вблизи компенсаторов должны допускать свободное скольжение труб. Эти меры помогут вам избежать деформации подводок и розливов при нагреве;
Устройство компенсатора на полипропиленовом водопроводе ГВС
- Диаметр канализации в направлении движения стоков может только увеличиваться. Уменьшение диаметра станет причиной постоянных засоров;
- Канализация монтируется с постоянным по всей длине горизонтальной ветки уклоном в 3-3,5 см на погонный метр при диаметре трубы 50 мм и 2 см на погонный метр при диаметре 110 мм. Контруклоны — под строгим запретом: в них станут оседать жир и взвеси, которые со временем опять-таки приведут в засорам;
Участок канализационной гребенки смонтирован с отрицательным уклоном. Засоры гарантированы
- Пластиковую канализацию нужно крепить с шагом не больше 10 диаметров. Закрепленные с большим шагом трубы со временем провиснут, образовав участки с отрицательным уклоном;
- Для крепления канализационных труб к ровным стенам используйте пластиковые клипсы, к имеющим значительные неровности — регулируемые хомуты;
- Соединения сифонов с канализацией герметизируются манжетами или любым уплотнительным материалом. В противном случае запахи канализации станут проникать в жилые помещения;
Герметизация соединений сантехнических приборов с канализацией
- Канализации с септиком абсолютно необходима вентиляция. Фановая труба выводится из верхней точки системы канализации через кровлю или, реже, через фронтон дома.
Совет: фановую трубу желательно снабдить дефлектором, увеличивающим тягу в ветреную погоду.
На фото — фановые трубы с дефлекторами для увеличения тяги
Заключение
Надеемся, что наши нехитрые советы помогут вам сделать свой дом по-настоящему комфортным. Узнать больше о том, как организуются водоснабжение и канализация в частном доме, уважаемому читателю поможет видео в этой статье. Успехов!
