Бактерии для септиков: как переработать сточную воду в частном доме

Способы очистки сточных вод

Существует два основных метода очищения бытовых и промышленных стоков – естественный и искусственный. Незначительные объемы жидкости могут очищаться в природных условиях, но в настоящее время большое количество загрязненных вод требует дополнительной обработки. Обычно применяется целый комплекс искусственных способов, а естественное очищение используется в качестве дополнения. Распространенные методы очистки стоков:

Механический. На этом этапе применяются фильтры и отстаивание воды. Для этого используют специальные решетки, сита и уловители. После первичного очищения жидкость направляется в отстойник, где через некоторое время неорганические вещества выпадают в осадок. Во всех современных системах вода проходит такую стадию очистки, но ее недостаточно для полного удаления всех загрязнений. Химические и биологические компоненты не могут быть устранены таким способом.
Химический. Он подразумевает применение специальных реагентов, которые реагируют с веществами в составе воды и приводят к выпадению нерастворимого осадка. В результате удается практически полностью избавиться от твердых частичек, а содержание органики снижается незначительным образом.
Физико-химический. Это комбинация двух предыдущих методов, которая позволяет воздействовать на все типы загрязнений. Чаще всего применяют коагуляцию, экстракцию и электролиз.
Биологический. Для этого метода нужны микроорганизмы, которые естественным образом очищают воду от органических примесей в процессе своей жизнедеятельности.

Станция для биологического очищенияИсточник kvadrat.ru

Преимущества и недостатки

Аэротенк, как и любое другое инженерное сооружение для очистки воды, имеет свои преимущества и недостатки.

Преимущества:

Высокое качество биологической очистки стоков.
Компактность. Небольшие габариты позволяют установить конструкцию даже на небольшом участке.
Отсутствие неприятного запаха. Жизнедеятельность аэробных бактерий практически не сопровождается выделением газов.
Не требуется дополнительное утепление сооружения в холодный период года. При переработке органики выделяется много энергии, позволяющей поддерживать нужную температуру внутри резервуара даже зимой.

Недостатки

Энергозависимость. Без электроэнергии невозможно получить достаточный уровень очистки. Если компрессор/аэратор не будет работать, без поступления воздуха или кислорода произойдет гибель бактерий.
Достаточно высокая цена.
Требуется постоянный контроль работы оборудования.
Гибель бактерий при простое системы более трех месяцев.

Для предотвращения отмирания активного ила в систему ежемесячно добавляется регенерационный раствор — смесь сухого активного ила и воды. Если ил погибает, резервуар активного ила снова вводится в эксплуатацию. Для этого система промывается водой, чтобы удалить из нее мертвый осадок. Затем в систему добавляется живой ил из другого аэротенка. Обычно для этого заключается договор на техническое обслуживание еще на этапе приобретения аэротенка.

Преимущества

Преимуществами аэротенков являются:

высокая степень очистки сточных вод;
компактность изделия;
отсутствие неприятных запахов;
отсутствие необходимости в утеплении.

Как и любая другая септическая система, аэротенк имеет свои преимущества и недостатки, в том числе:

энергозависимость;
высокая стоимость;
необходимость постоянного контроля над сложным оборудованием;
гибель бактерий при длительном простое канализации (свыше трех месяцев).

Аэротенк и септик: отличия

Вопреки распространенному заблуждению, аэротенк и обычный септик с биофильтром — это не одно и то же. Различия между этими двумя устройствами заключаются в следующем:

аэротенк – энергозависимое устройство, так как для закачки воздуха требуется наличие компрессора;
в биофильтр стоки попадают порционно, аэротенк заполняется на весь объем;
скорость очищения стоков в аэротенке намного выше за счет наличия аэратора и, соответственно, насыщения стоков кислородом).

Виды аэротенков для очистки сточных вод

Существуют различные типы аэротенков в зависимости от технологических процессов:

вытеснители (подача загрязненных стоков с одной стороны и выход очищенных с противоположной);

Совет: Септик — лучший выбор для автономной утилизации сточных вод.

смесители (подача загрязненных стоков и выход очищенных выполняются одновременно);

конструкции с рассредоточенным вливанием воды (загрязненные стоки входят в устройство с нескольких отдельных точек, собираясь в едином резервуаре и выходя из конструкции через одно отверстие);

конструкции с неравномерным рассредоточении стоков (вход и выход сточных вод осуществляется по нескольким отдельным точкам).

Как установить аэротенк

Приобретая устройство, следует изучить техпаспорт аэротенка. Любая модель имеет особенности эксплуатации.

Пошаговая инструкция по установке:

1.под конструкцию следует выкопать котлован, подходящий по размеру с учетом утеплителя.

2.на дно следует насыпать подушку из песка в двадцать сантиметров.

3.аэротенк спускают в яму.

4.подводят трубы для входа, выхода, кабели для электричества.

5.засыпают конструкцию землей, заполняют жидкостью.

Нюансы выбора

Степень очистки может зависеть не только от количества стоков, но и от месторасположения системы, а также от количества пользователей. Приобретая аэротенк для дачного участка или малого предприятия, при выборе следует учитывать ряд факторов.

Совместимо ли устройство (по техническим требованиям) с почвой на предполагаемом месте установки.
Необходимо учесть количество жителей или предполагаемый объем сточных отходов в сутки. Этот пункт прямо влияет на производительность устройства.
Нужно выяснить, сколько электроэнергии потребляет устройство.
Учесть тип загрязнения, которое предполагается сбрасывать в систему.
Учесть габариты устройства и место его предполагаемой установки.

Установка и запуск системы очистки

Для монтажа системы сточных вод рекомендуется приглашать специалистов сторонних организаций или фирмы-производителя, так как проект имеет конструктивные особенности.

Начинается установка с рытья котлована под аэротенк. Для создания подушки на дно насыпается слой песка высотой до 20 см. После этого устанавливают резервуар. Одновременно происходит заполнение ёмкости водой и засыпка резервуара, причём уровень воды должен быть на 15 см выше уровня земли для предотвращения деформации резервуара под давлением насыпного грунта.

На следующем этапе прокладываются коммуникации, устанавливается компрессор и подключается к системе аэрации. Всё сооружение засыпается землёй. После проверки работы всех систем и контрольного пуска аэротенк вводится в эксплуатацию.

Особенности установки и запуска

Система очистки сточных вод представляет собой сложное сооружение. Лучше доверить установку квалифицированному специалисту. Работа системы во многом зависит от места установки и конструктивных особенностей. Поэтому перед установкой аэротенка внимательно изучите инструкции, прилагаемые к устройству. Установка и ввод в эксплуатацию аэротенка происходит в несколько этапов.

Выбирается площадка под рытье котлована. При этом учитывается совместимость устройства с почвой на месте установки.
Производится рытье котлована с учетом габаритных размеров самого устройства. Яма должна быть на 20 см шире с каждой стороны. Свободное пространство необходимо для прокладки утеплителя.
Глубина ямы также должна быть на 20–30 см больше. На дно насыпается подушка из песка для равномерной установки устройства, исключающая перекосы.
Аэротенк опускается в котлован.
Производится соединение всех труб, электрических кабелей. В конце монтажа устройство обкладывается утеплителем.
Производится засыпание аэротенка грунтом. По мере засыпания устройство должно заполняться водой. Лучше, если уровень воды в процессе засыпания будет выше на 20–30 см. Этот процесс не позволит деформироваться стенкам устройства от давления грунта.
К верхнему уровню аэротенка подводятся трубы сброса воды, и производится их монтаж.
Проверяются все соединения, стыки и подключенные электрические кабели.
Устройство полностью засыпается грунтом.

После установки и полного заполнения водой необходимо произвести пробный запуск устройства. Во время пробного запуска проверьте устройство и его коммуникации на наличие утечек. Проверьте автоматику всей системы с нагрузкой или без нее. После проведения испытаний и удовлетворительной работы во время первоначального ввода в эксплуатацию очистные сооружения полностью готовы к эксплуатации и переведены на непрерывный режим работы.

Воздушный резервуар нельзя просто установить, чтобы полностью положиться на его работу. Система должна обслуживаться в определенное время. Эти периоды указаны в технической документации.

Основные элементы устройства

Современные аэротенки могут быть сконструированы по-разному, хотя принцип действия один и тот же. Разница может заключаться в количестве камер. В случае многокамерного аэротенка имеются специальные отстойники для сбора осадка. Эти модели являются более совершенными и обеспечивают более качественную очистку сточных вод.

Основными компонентами структуры являются:

компрессор (нагнетает в емкость кислород, работает от электричества);
эрлифт (с помощью этого устройства осуществляется перекачка сточных вод по отсекам);
отстойники (первичный, вторичный);
аэрационная установка;
основной резервуар аэротенка.

Как видно из вышесказанного, эти устройства являются энергозависимыми.

Виды аэротенков

Существует несколько моделей аэротенков, различающихся по специфике процессов очистки.

Критерии могут быть следующими:

гидродинамический режим;
режим ввода стоков;
число ступеней очистки агрегата;
объем нагрузки на активный ил;
технология регенерирования ила.

Таким образом, по гидродинамическому режиму аэротенки могут быть смесителями (вход и выход сточных вод происходит одновременно), эжекторами (наличие входа и выхода сточных вод), а также они могут работать по технологиям рассредоточенного поступления воды и неравномерного распределения сточных вод. Существуют также аэротенки с высокой и низкой нагрузкой, одноступенчатые и многоступенчатые аэротенки и другие.

От чего зависит эффективность аэротенка?

Одним из важнейших условий работы установки является наличие активного ила. Это биомасса, состоящая из примесей сточных вод и различных микроорганизмов; качество осадка определяется с помощью специального индикатора осадка.

От этого зависит качество и устойчивость этой биомассы:

кислотности среды;
объема поступающих токсических веществ;
температурного режима;
концентрации кислорода;
объема нормальной питательной среды.

Аэротенк эффективно работает только при соблюдении соотношения между количеством осадка в резервуаре и уровнем загрязнения сточных вод, а также при непрерывной аэрации.

Жизненный процесс микроорганизмов характеризуется быстрым размножением, поэтому при нормальных условиях количество активной биомассы не уменьшается, а увеличивается. Поэтому емкость аэротенка, по сути, увеличивается только во время работы.

Химические

Сущность химических способов заключается в ведении специальных веществ. При осуществлении нейтрализации кислот и щелочей вводят специальные реагенты (известь, аммиак), а при осуществлении окисления — различные окислители (перманганат калия, газообразный и сжиженный хлор).

Это позволяет устранить токсичные соединения. К этим мероприятиям прибегают с целью устранения растворимых веществ в замкнутых системах водоснабжения.

Технологическая схема химического способа очистки воды

Основные физико-химические методы

При проведении физико-химических методик происходит устранение примесей неорганического происхождение и разрушение примесей органического происхождения.

К ним относятся следующие методы:

Флотация. Через сточные воды пропускается воздух. Газовые пузырьки захватывают поверхностно-активные вещества (ПАВ), масла и ряд иных загрязнений, формируя на поверхности пенообразный слой, который с легкостью устраняется;
Коагуляция. Этот способ подразумевает введение коагулянтов (к примеру, солей аммония или меди) с целью формирования осадков в виде хлопьев, которые, как и пенообразный слой, без проблем устраняются;
Сорбция. С помощью данной методики происходит извлечение ценных растворимых веществ с дальнейшей утилизацией. Для ее проведения используют вещества, способные поглощать загрязнения (например, силикагель или активированный уголь).

Помощь микроорганизмов и бактерий

Аэробные бактерии запускают процессы окисления и нитрификации. Для этого им нужен кислород. Микроорганизмы живут в диапазоне температур – от +9 до +28 градусов, рН – 5,0-7,0.

Группы бактерий:

Псевдомонады – занимают 80% активного ила. Перерабатывают спирты, жирные кислоты, ароматические углеводороды, парафины и другие органические вещества.
Нитрифицирующие – окисляют соединения азота.
Серобактерии и тионовые бактерии – перерабатывают восстановленные соединения серы.
Нитчатые – окисляют соединения углерода.
Целлюлозоразлагающие – перерабатывают целлюлозное волокно.

В активном иле также встречаются:

дрожжи,
плесневые грибы,
простейшие,
коловратки,
малощетинковые кольчатые черви.

Анаэробные бактерии не нуждаются в кислороде. Они запускают процессы брожения, аноксигенного окисления и метанообразования.

Справка. Микроорганизмы выдерживают диапазон температур от +9 до +37 градусов, показатель рН находится в пределах от 6,0 до 8,0.

Группы анаэробных бактерий:

Гидролитики – отвечают за первую стадию метаногенеза. Бактерии расщепляют белки, жиры, соединения целлюлозы, крахмала, обладают аммонифицирующей активностью. В результате образуется глицерин, жирные кислоты, аминокислоты, пептиды, моно- и дисахариды.
Ацидогенные – отвечают за вторую стадию метаногенеза. С помощью бактерий происходит маслянокислое, ацетоно-бутиловое, пропионовое, спиртовое брожение. Перерабатываются промежуточные продукты гидролиза.
Гетероацетогенные – отвечают за третью стадию метаногенеза. Бактерии переводят органические кислоты (масляную, пропионовую) в уксусную кислоту.
Метаногенные – завершают анаэробную очистку. Микроорганизмы образуют биогаз, перерабатывая водород, углекислый и чадный газ, ацетат, метиламин, метанол.

Состав доминирующей микрофлоры зависит от характеристик стоков.

Проблема загрязнения окружающей среды

Вода – это жизнь, но потребляем мы ее чистую, а возвращаем грязную. Если стоки не очищать, то время «драгоценной влаги», описанное многими писателями-фантастами, наступит очень скоро. Природа может очищать воду самостоятельно, но данные процессы протекают очень медленно. Количество людей увеличивается, объемы потребления воды также возрастают, поэтому проблем организованной и тщательной очистки стоков стоит особенно остро. Самой эффективной технологией очищения воды является именно биологическая. Но, прежде чем рассматривать основные принципы ее работы, нужно разобраться с составом воды.

Преимущества очистки сточных вод в аэротенках

Устройства пользуются немалым спросом, и этому есть вполне логическое объяснение — большое количество преимуществ.

А именно:

За счет установки можно обеспечить максимальный уровень очистки сточных вод.
Оборудование компактное по размерам, и можно провести монтаж даже на малогабаритных участках.
Сооружение не издает неприятного запаха, так как в процессе работы не происходит выделение газов.
Не требуется проводить утепление оборудования на период зимы, так как при постоянном функционировании в виде переработки отходов органического типа происходит выделение большого количества энергии, за счет чего даже в сильные морозы внутри поддерживается оптимальная температура.

Время от времени очищенную воду следует сдавать на анализ для проверка качества работы очистительных систем

При желании приобрести такое оборудование стоит обратить внимание и на недостатки, однако многие специалисты считают их незначительными на фоне преимуществ. Без подключения к электричеству установка не сможет качественно очищать сточные воды, так как компрессор не будет функционировать и произойдет гибель бактерий и активного ила. Высокая стоимость

Высокая стоимость.

Если на протяжении длительного времени не пользоваться канализацией, то произойдет гибель бактерий из-за отсутствия питательной среды. Чтобы исключить гибель активного ила внутрь конструкции, нужно заливать смесь активного ила сухого вида с водой. Это делается 1 раз в месяц.

Если по определенной причине ил погибает, то проводится повторный запуск оборудования. Для этого погибший ил удаляется посредством промывания резервуара водой. Живой активный ил можно взять из другого аэротенка. Для исключения проблем с оборудованием нужно устанавливать его с помощью фирмы, где могут предоставить гарантийное техническое обслуживание.

Основные этапы устройства септика с биофильтром

Чтоб устроить септик с биофильтром на Вашем участке надо:

Выбрать место для очистного сооружения (расстояние до жилого дома должно быть не менее 5 м). Конструкция такого септика может быть:
Цельная (септик и биофильтр в одной емкости)

Раздельная (септик и биофильтр- это отдельных емкости)
Выполняем земляные работы – роем котлован для септика с биофильтром (размеры ямы зависят от конструкции Вашего биофильтра) и траншеи для трубопровода
Рисунок 1.3. Котлован под биофильтр
Если корпус цельной конструкции септика с биофильтром выполнен из пластика, то его необходимо закрепить в почве. Для этого на дно котлована укладываем анкерную ж/б плиту. На плиту укладываем 20 сантиметровый слой цементно-бетонной смеси (1 часть цемента, 3 части песка)
Опускаем корпус в котлован, укладываем на цементно-бетонный слой и крепим к плите специальными ремнями (если нет ремней, то можно использовать обычный трос)
Рисунок 1.4. Устанавливаем емкость в котловане.
Если биофильтр не встроен в септик, а выполнен в виде отдельной емкости, то вначале устанавливается септик, а затем – биофильтр. В этом случае и септик и биофильтр можно крепить к одной ж/б плите
Если корпус биофильтра выполнен из бетона, то биофильтр на 2/3 засыпают грунтом, который остался после рытья котлована под биофильтр. Если же корпус биофильтра – это полимерная емкость, то она на 2/3 засыпается цементно-песчаной смесью (1 часть цемента, 3 части песка). Перед установкой емкость септика обязательно наполняют чистой водой, а емкость биофильтра – загрузкой. Если этого не сделать, то под давлением грунта емкости просто «всплывут»
Рисунок 1.5. Засыпаем емкость цементно-песчаной смесью
Если по конструкции Вашего биофильтра предусмотрен колодец для очищенных стоков, то монтируем колодец (аналогично биофильтру и септику)
Подключаем к биофильтру систему вентиляции (покупается отдельно или входит в комплект к биофильтру)
Накрываем биофильтр и септик крышками и засыпаем
Засыпаем биофильтр до верха грунтом (независимо от типа корпуса)

Ориентировочная стоимость септика с биофильтром

Сам биофильтр – не менее 1000 евро + бактерии – от 1,5 евро за 1 упаковку. Стоимость и варианты устройства септика можно посмотреть в статье “Канализация. Автономная канализация для дома, септик”.

Аэрация о чистка стоков

Аэрацией называется процесс, при котором воздух тесно контактирует с водой (жидкостью). Она осуществляется распылением воды (жидкости) в воздухе или пропусканием пузырьков воздуха через воду, то есть путём непосредственного контакта воды и воздуха/кислорода. Аэрация может использоваться при насыщении воды кислородом для окисления таких веществ как железо, а также способствовать удалению из воды растворённых газов, таких как двуокись углерода или сероводород. Это является основой процесса очистки стоков в биологических очистных сооружениях (аэротенках, аэрофильтрах, биофильтрах).

Загрязнённые бытовые, хозяйственные и промышленные сточные воды подвергают очистке перед сбросом в природные водоёмы. На первом этапе производят механическую очистку от мусора с помощью решёток и сеток. Затем жидкая фракция направляется в отстойники, где происходит отделение твёрдых органических отходов, составляющих 35% загрязнений. Стоки с растворённой органикой направляются в аэротенки – резервуары с прямоугольным горизонтальным сечением, заполненные активным илом, где происходит дальнейшая биохимическая очистка воды.

Состав бытовых сточных вод

В любом доме с водопроводом есть и канализация. Она обеспечивает нормальные процессы транспортировки стоков из квартир и домов к станциям очистки. В канализационных трубах течет обычная вода, но загрязненная. Примесей в ней всего лишь 1%, но именно он делает стоки непригодными для дальнейшего применения. Только после очистки воду можно будет повторно использовать для питья и в быту.

Точный состав сточных вод назвать нельзя, поскольку он зависит от места взятия специальной пробы, но даже в одном и том же месте количество и набор примесей могут различаться. Чаще всего в воде содержатся твердые частички, биологические примеси, неорганические включения. С неорганикой все просто – ее удаляет даже самый простой фильтр, но с органикой вам придется побороться. Если ничего не делать, данные вещества начинают распадаться и образовывают гниющий осадок (отсюда – неприятный характерный «запах канализации»). Причем гнить начинают не только разложившиеся органические вещества, но и вода.

Если в двух словах, то в состав стоков входят жиры, ПАВы, фосфаты, хлоридные и азотные соединения, нефтепродукты, сульфаты. Самостоятельно из воды они исчезнуть не могут – нужна комплексная очистка. Особенно остро проблема стоит в тех домах, в которых проведена автономная система водоотведения и водоснабжения, ведь на каждом участке есть и выгребная яма, и скважина на воду. Если стоки не очищать, они могут попасть в кран – и ситуация станет опасной для жизни.