В этой части мы рассмотрим аэрационные установки — это альтернатива системам на основе септиков с сооружениями подземной фильтрации. Также разберемся, в каких случаях какую из систем следует применять. Статья будет полезна всем, кто планирует строить автономную канализацию, равно как и тем, кто уже эксплуатирует таковую.
Часть 1 :: Часть 2 :: Часть 3 (вы здесь)
Дисклеймер: я не имею коммерческой заинтересованности в продвижении каких-либо товаров или услуг, связанных с автономной канализацией. То, что я излагаю, по большей части базируется на нормативных документах и прочих открытых источниках; список их приведен в конце. Часть информации получена из общения на тематических форумах.
Из каких вариантов выбираем
Мы постепенно переходим к главному вопросу: а какую же автономную систему канализации систему применять в конкретном случае? Прежде всего заметим, что автономную систему канализации делаем только в том случае, когда нет возможности подключиться к централизованным канализационным сетям ([1] 1.1, 5.1.2). Есть централизованная канализация — значит используем её без вариантов.
Если нужна именно автономная система канализации (далее в статье рассматриваем только таковую), то предстоит выбирать из трёх основных вариантов:
Накопитель сточных вод
Септик и сооружение подземной фильтрации
Аэрационная установка плюс какой-то способ утилизации очищенной воды
Есть более экзотические разновидности: выгребы, торфяные туалеты и прочее; полный список в [13]. Но эти системы не предполагают использования большого количества воды, поэтому они не обеспечивают высокого уровня комфорта. Рассматривать их мы не будем, сосредоточимся на трех перечисленных выше вариантах.
С накопителем сточных вод ([1] 3.23, 5.1.11-5.1.17) все более-менее понятно. Это большая ёмкость, в которой накапливаются сточные воды, а потом вывозятся. Накопитель полностью изолирован от внешней среды, поэтому его можно применять почти без ограничений, лишь бы было место для его размещения. Накопитель — это единственный вариант выбора в случаях, когда подземная фильтрация и сброс на рельеф невозможны (под элегантным термином «сброс на рельеф» подразумевается выливание жидкости на поверхность земли):
Формальные ограничения типа зон санитарной охраны и т. п. (про сброс в пределах водоохранной зоны смотри [2])
Водоупорные грунты и невозможность сброса на рельеф по разным причинам
Недостатки накопителя сточных вод вполне очевидны: высокие эксплуатационные расходы на откачку. К денежным расходам добавим еще неудобство: нужно следить за уровнем в накопителе, часто вызывать ассенизационную машину, присутствовать на объекте. При откачке практически неизбежен неприятный запах.
Септики с сооружениями подземной фильтрации мы подробно разобрали в первой и второй частях этого цикла.
Аэрационные установки являются альтернативой системам на основе септиков. Это отдельная большая тема, которую мы сейчас и рассмотрим.
Аэрационные установки
Терминология
Опять начнём с определения. Внезапно, в нормативной документации нет определения аэрационная установка! Есть, например, старый ГОСТ 25298-82 [3], описывающий относительно большие установки с производительностью 12-200 м³/сутки (то есть примерно на 60...1000 пользователей). И эти установки называются там «установки компактные для очистки бытовых сточных вод». Вот одна их таких установок:
Есть ещё новый ГОСТ Р 70707-2023 [4], странности которого заслуживают отдельной статьи. Но нас сейчас интересует определение 3.1 оттуда:
Компактные установки для очистки бытовых сточных вод: Локальные очистные сооружения, относящиеся к категории сверхмалых очистных сооружений производительностью до 30 м³/сут и предназначенные для очистки хозяйственно-бытовых и близких по составу сточных вод непосредственно в местах их происхождения способом биологической очистки без применения расходных химических и биологических компонентов.
Определение это весьма мутное, во-первых, оно базируется на ошибочном толковании термина «Локальные очистные сооружения» (СП30.13330.2012 пункт 3.16), об этой ошибке сказано в первой части статьи. Во-вторых, под это определение подходит много чего, отчасти и септики.
Поэтому, чтобы как-то отделять установки, которые используют обогащение кислородом, от анаэробных септиков, я буду использовать понятие аэрационная установка, хотя его и нет в нормативке. Просто за неимением лучшего.
Описание
Чтобы увидеть примеры аэрационных установок, наберите в поиске «аэрационная установка канализация» — и найдёте множество всяких эко-евро-био-... вариантов на любой вкус и кошелёк. И конечно же продавцы почти всегда называют эти установки септиками, что неправильно, об этом мы говорили в первой части.
Технически описывать устройство аэрационных установок вряд ли имеет смысл по причине разнообразия конструкций. Используются примерно однотипные узлы (аэраторы, эрлифты, загрузки, переливы и т. п.) в разных комбинациях, плюс разные алгоритмы управления насосами. Да нам и не надо знать устройство — мы же не проектируем аэрационную установку; достаточно очень поверхностно понимать, что там происходит. Материалы на эту тему можно легко найти в Интернете.
Несомненным достоинством аэрационных установок является то, что на выходе у них можно получить визуально достаточно чистую воду. Производители обычно заявляют об «очистке на 98%», что бы это ни значило. Также к достоинствам можно отнести то, что размер аэрационных установок достаточно мал, если сравнивать с системой «септик + подземная фильтрация», хотя на самом деле это не совсем сравнимые вещи. Также надо отметить тот факт, что сами установки легко переносят высокий уровень грунтовых вод. На этом достоинства аэрационных установок заканчиваются и начинаются недостатки.
Надо понимать, что применение аэрации для биологической очистки сточных вод широко используется прежде всего в больших очистных сооружениях. Не случайно в [3] установки начинаются от 12 м³/сутки. А компактные бытовые установки на одно домохозяйство — это попытка применить те же наработки в малом масштабе ([5] предисловие), и при этом не удаётся в полной мере реализовать качество очистки, достигаемое на больших установках.
В компендиуме [13] описание аэрационных установок даётся в разделе О.12, там это называется «технология с активированным илом». Заметьте, что уровень применения установок этого типа указан «микрорайон» и выше. На уровне домохозяйства такие установки неприменимы по целому ряду причин: необходимость обслуживания квалифицированным персоналом, риск возникновения сложных проблем на химическом и микробиологическом [14] уровне и другие.
Куда девать очищенный сток
Как и в случае септиков, одна из главных проблем при использовании аэрационных установок — это куда девать очищенную воду с выхода установки. В случае септика с сооружением подземной фильтрации мы имеем полноценную систему автономной канализации, которая решает все свойственные ей задачи ([1] 3.1), включая сброс (утилизацию) сточных вод. То есть на выходе этой системы нет буквально ничего: вода возвращена в естественный круговорот. А вот в случае аэрационной установки это уже не так. Установка сама по себе не решает задачу сброса (утилизации) сточных вод. Аэрационная установка — это не система, а её часть, также, как и септик — только часть системы. И задачу утилизации воды надо как-то решать.
Казалось бы, чего тут сложного? Воду после очистки сливать или на рельеф, или в подземное сооружение, как для септиков. Но оказывается, что оба эти способа сопряжены со значительными проблемами. Не случайно в рекламных материалах по аэрационным установкам описание системы обычно заканчивается на выходном патрубке. А что дальше происходит с водой — умалчивают, как будто очищенный сток сам по себе исчезает из этой реальности. То есть установка очистила сток, выдала его из себя наружу — и никого не волнует, что пользователь будет делать с этим очищенным стоком.
Я специально посмотрел сайты и документацию самых известных производителей аэрационных установок. И что вы думаете? Нигде нет внятной информации о том, куда девать очищенный сток. В лучшем случае производитель туманно заявляет, что «отвод очищенной воды может быть организован в кювет, канаву, дренажный колодец...». Или например так: «Копаем отводящую трассу, также ориентируясь на требования СНиП». Однако не приводится никакая конкретика или нормативы. То есть производители самоустраняются от проблемы утилизации очищенного стока, сваливают её на пользователя. Сейчас мы разберём, в чем там дело и почему производители соскальзывают с этого важнейшего вопроса.
Сливать в подземное сооружение?
Сначала рассмотрим подземную утилизацию очищенного стока. В первых двух статьях мы подробно рассматривали, как сделать сооружение подземной фильтрации, которое утилизирует осветлённый сток из септика. Давайте же и для аэрационных установок сделаем дренажное сооружение как описано выше для септиков. Но тот норматив [1] описывает именно системы с септиками, а к аэрационным установкам он неприменим. Ну ладно, не подходит норматив от септиков — давайте тогда сделаем сооружение по нормативу для аэрационных установок. Однако такого норматива не существует. Причина отсутствия норматива в том, что такой норматив вообще невозможно сделать. Практика показывает, что зачастую дренажное сооружение после аэрационной установки кольматируется взвешенными веществами стока быстрее, чем при сбросе стока от септика. Буквально никто не знает, как надёжно сделать сооружение для подземной утилизации стока от аэрационных установок так, чтобы оно гарантировано работало 20+ лет. Поэтому никто не берет на себя ответственность написать такой норматив. Еще раз кратко:
Известно, как сделать надёжное сооружение для подземной утилизации стока из септика: см. [1]. Но неизвестно, как сделать надёжное сооружение для подземной утилизации стока из аэрационной установки.
Почему сток из аэрационной установки кольматирует грунт, если вода из аэрационной установки визуально довольно чистая? Вероятно потому, что в сверхмалых аэрационных установках очень трудно обеспечить стабильность режима работы: режим зависит от равномерности поступления стока, стабильности электропитания, состава стока и других факторов (об этом ниже). К тому же внутри установки происходит активное перемещение жидкости. В результате всех перечисленных факторов в некоторых переходных режимах возможен вынос активного ила из установки, и этот ил кольматирует грунт. А это приводит к неработоспособности сооружения для грунтовой утилизации стока.
Сливать на рельеф?
Если с подземной утилизацией стока такие проблемы, то может ну её, будем сливать «на рельеф», то есть в канаву или просто за забор? Со сливом на рельеф проблем еще больше. Во-первых, стоки могут пахнуть, и это не понравится вашим соседям. В установившемся режиме установка может выдавать относительно чистую воду, но в переходных режимах (например, после отключения электричества) на выходе будет плохо очищенный сток, и всё это будет проплывать мимо ваших соседей.
Во-вторых, вода, сливаемая на рельеф, может замерзать в холодное время года. Если вода замёрзнет в трубе, то установка не сможет работать. Если замёрзнет дальше слива, то кубометры льда будут зимой накапливаться, а весной таять, заливая всё вокруг водой, «очищенной на 98%».
В третьих, согласно п.9.2.11.1 [6] хозяйственно-бытовые сточные воды и их смеси с производственными сточными водами, сбрасываемые в водные объекты, либо используемые для технических целей, должны подвергаться обеззараживанию. Это и понятно — процессы аэрации в установке не обеспечивают очистку стока от бактерий, вирусов, яиц глист и прочей патогенной живности. Если среди пользователей аэрационной установки будет носитель заболевания, передающегося фекально-оральным путём, то слив на рельеф очищенного, но не обеззараженного стока может разнести инфекцию по всей округе.
Что собой представляет обеззараживание стока?
Обеззараживание сточных вод — обработка сточных вод с целью удаления из них патогенных и санитарно-показательных микроорганизмов (ГОСТ 17.1.1.01-77 термин 33).
Основных рекомендованных способов обеззараживания два: ультрафиолетовым излучением и соединениями хлора. Можно обеззараживать и другими химическими веществами, например озоном; но УФ и хлорирование считаются наиболее практичными ([6] п.9.2.11.2, [7] TFS-17).
При обеззараживании ультрафиолетом нужно добавить к аэрационной установке специальный модуль, содержащий ультрафиолетовую лампу. Это требует электроэнергии, а также периодического обслуживания. Ультрафиолетовую лампу надо менять по истечении срока службы (примерно 7500-13000 часов или год непрерывной работы). Ещё необходима промывка кварцевых чехлов раз в 2-3 месяца, иначе грязь на стёклах перекрывает УФ излучение и обеззараживание не работает. Примерное время на обслуживание модуля: 10-12 часов в год. Расходы энергии: 1-1.5 кВт-ч в сутки ([7] TFS-21).
Для обеззараживания хлором нужно добавить к аэрационной установке специальный модуль с дозатором хлорсодержащего вещества. Примерное время на обслуживание модуля: 6-10 часов в год ([7] TFS-21). Нормы требуют обеспечить дехлорирование перед сбросом жидкости в водный объект ([6] п.9.2.11.2); но дехлорирование практически нигде не используется ([8] 4.2.2.1) даже на крупных установках, что наносит ущерб водным объектам!
Большой проблемой любого метода обеззараживания является тот факт, что если модуль перестал работать по какой-то причине, то пользователь этого никак не заметит: чтобы заметить плохое обеззараживание, нужно делать анализы стока! Еще раз убеждаемся, то технологии с активированным илом и аэрацией предназначены для большого масштаба, с технологами и лаборантами. И весьма вероятно, что в масштабах домохозяйства пользователь вообще забросит обслуживание модуля обеззараживания, поскольку это лишняя работа и ответственность без каких-либо видимых преимуществ. Поэтому, если вы всё-таки строите установку с обеззараживанием, то в свой регламент технического обслуживания устройств обеззараживания обязательно включайте и периодическую проверку на работоспособность. Насколько мне известно, такое техобслуживание у частных пользователей не регламентировано, поэтому контролируется только добросовестностью пользователя.
Думаю, теперь понятно, почему подземная утилизация стока намного более предпочтительна, чем сброс на рельеф.
Прочие особенности работы аэрационных установок
Выше мы рассмотрели первую проблему аэрационных установок — необходимость отдельного решения задачи утилизации очищенного стока. Теперь кратко перечислим прочие особенности.
Выход на режим
Сами производители заявляют разное время выхода установок на режим очистки, в среднем примерно 2-3 недели. По другим данным требуется от 40 дней до одного года [10]. В течение этого времени качество очистки стока не достигает проектных значений. Несколько недель — не великий срок, можно и потерпеть. Но проблема в том, что этот длительный выход на режим нужно производить каждый раз, когда установка вышла из режима.
Энергозависимость
В основе работы аэрационных установок лежит деятельность аэробных микроорганизмов. Аэробные они потому, что нуждаются в постоянном наличии кислорода. Для насыщения стока кислородом используют два метода: продувание воздуха через толщу стока или, наоборот, орошение загрузки стоком (загрузки — это механические наполнители в виде ершей, решёток, засыпок и т. п.). Все методы аэрации требуют электрической энергии. Если установку обесточить на продолжительный срок (дни), то насыщение кислородом прекратится и популяция полезных бактерий резко уменьшится. Установка выйдет из режима.
Постоянство стока
Помимо кислорода бактериям нужна органика, которая приходит со стоком. Если сток не поступает длительное время, то популяция бактерий уменьшается по причине отсутствия «еды». Установка выйдет из режима.
По этой причине работа аэрационных установок в режиме дачи, когда люди приезжают изредка, может быть весьма проблемной. Даже если не выключать электропитание установки, все равно она может выйти из режима по причине отсутствия стока.
Техническое обслуживание
Аэрационным установкам требуется плановое техническое обслуживание несколько раз в год ([4] раздел 14) даже если установка работает нормально. И это еще без учёта расходов на техобслуживание системы обеззараживания, как описано выше.
Дисклеймер. После всего сказанного может сложиться впечатление, что я испытываю некую неприязнь к аэрационным установкам. В комментариях первых статей писали, что я «не приемлю аэрацию». Помилуйте, ничего такого я не утверждал. Мне это даже как-то не к лицу! Ничего не имею против аэрации - она прекрасно работает на больших очистных сооружениях. Я против только маркетингового буллшита продавцов и бездумного применения аэрационных установок там, где системы на основе септиков прекрасно справляются.
Так что же выбрать?
Вот мы и добрались до главного вопроса: а какую же систему выбрать в конкретно случае? Сначала отвечу на вопрос о том, почему я в первых двух статьях я говорил только про септики и избегал говорить об аэрационных установках. Дело в том, что материал этого цикла статей базируется на нормативной документации и других авторитетных источниках. Список этих источников приведен в конце каждой статьи. Легко видеть, что для систем на основе септиков существует нормативная документация, прямо отвечающая на вопрос «как делать?».
Эта документация является фундаментом, который позволяет говорить о системах на основе септиков и, главное, строить такие системы с уверенностью в результате. Поэтому я пишу про септики. А что с аэрационными установками? Прямо противоположная ситуация: нет нормативной документации, говорящей, как построить законченную систему уровня домохозяйства на основе аэрационных установок. Поэтому любой разговор про такие системы становится мучительно сложным, плохо обоснованным и в значительной степени «холиварным». Приходится обобщать опыт множества других людей, причем зачастую эти люди имеют разное мнение по одному и тому же вопросу.
Область применения септиков
Итак, какова же область применения автономных систем канализации с септиками и подземной фильтрацией сточных вод? В соответствии с [1] раздел 1, такие системы не следует применять, если:
Суточный сток более 15 м3/сут
Имеется централизованная канализация
Вечная мерзлота либо среднегодовая температура ниже 0 ºС
Помимо этих абсолютных противопоказаний могут иметь место дополнительные местные условия, делающие использование таких систем возможным, но нецелесообразным. Мы уже говорили об этих факторах в части 2, давайте вспомним их:
Высокий уровень грунтовых вод (УГВ). Септик должен быть водонепроницаемым, нужны меры против всплытия септика, сооружение фильтрации должно быть построено в насыпи.
Слабо фильтрующие грунты: тяжелые суглинки, глина, сплошная скала. Площадь сооружения фильтрации при этом может получиться слишком большой.
Недостаток свободного места для строительства сооружений.
Если с учётом перечисленные факторов строительство автономной канализации с септиком целесообразно, то можно (и нужно) таковую строить. И только в том случае, когда система на основе септика нам не подходит по каким-то причинам, мы вспоминаем про аэрационные установки.
Область применения аэрационных установок
Системы автономной канализации на основе аэрационных установок применяем там, где применение систем на основе септиков нецелесообразно. Причины этой нецелесообразности перечислены в разделе выше. Если нельзя утилизировать сток подземным способом или внутрипочвенным орошением ([9] глава 8), то остаётся только сброс на рельеф. А на рельеф сливать сток из септика категорически нельзя. И именно в этом случае нам на помощь приходят аэрационные установки — сток из них визуально намного более чистый, чем сток из септика, хотя и не достигает заявленных «98% очистки» [10]. И при всех оговорках про необходимость УФ-обеззараживания и прочие особенности работы аэрационных установок их сток в некоторых случаях получается сбрасывать на рельеф. Заметьте, я не говорю, что сброс стока аэрационных установок на рельеф разрешен или запрещен, скорее в этом вопросе имеется правовой вакуум [11], [12]. Однако факт остается фактом: при невозможности использования систем на основе септиков можно попробовать построить автономную канализацию на основе аэрационной установки. Но конкретных рекомендаций для этого случая я дать не могу. За отсутствием нормативной базы.
Сравнение систем на основе септиков и аэрационных установок
Сравним оба типа систем по конкретным эксплуатационным характеристикам. Мы сравниваем два типа систем автономной канализации:
На основе септика и сооружения подземной фильтрации (для краткости «СПФ»)
На основе аэрационной установки
Во втором варианте я не уточняю, каким способом утилизируется очищенный сток, поскольку нет нормативных способов этой утилизации. И еще замечу, что речь идет о правильно спроектированных и построенных системах.
Параметр | Септик + СПФ | Аэрационная установка |
Законченность | Да | Нет, необходимо решать задачу утилизации стока |
Полнота нормативной документации | Есть ГОСТ по проектированию и строительству всей системы | Нет нормативов по проектированию и строительству всей системы. Могут быть только рекомендации производителя установки. |
Энергонезависимость | Да, если рельеф позволяет сделать самотёчную систему | Нет |
Долговечность системы | Септик: от 50 лет СПФ: от 20 лет | Нет прогнозных значений |
Частота обслуживания | Откачка осадка раз в 1-2 года | Несколько раз в год |
Необходимость обеззараживания стока | Нет | Да, при сбросе на рельеф |
Чувствительность к равномерности поступления стока | Нет | Да |
Частота выхода из режима | Почти никогда | При длительном сбое питания и неравномерном поступлении стоков |
Применимость при высоком УГВ | Затруднена | Да |
Применимость при слабо фильтрующих грунтах | Может быть экономически нецелесообразной | Да |
Занимаемая площадь участка | Больше | Меньше |
Подводим итоги
В этой части цикла мы кратко рассмотрели аэрационные установки, а также коснулись проблем, связанных с использованием аэрационных установок в системах автономной канализации.
Мы рассмотрели причины, по которым выбор систем на основе септика и сооружений подземной фильтрации является предпочтительным в большинстве случаев. И только при нецелесообразности использования септиков следует строить системы на основе аэрационных установок.
Подведу и общий итог всех статей. Как и в любом деле, в области автономной канализации нет простых универсальных решений, которые подошли бы всем. Я стремился объяснить основные вопросы и проблемы, связанные с проектированием и эксплуатацией автономных систем канализации. Обладая изложенной информацией, читатель сможет более осознанно подойти к выбору типа системы. А при наличии прямых рук можно даже спроектировать и даже построить всё самостоятельно; при этом обязательно читайте приведенную в статье литературу.
Если вы находитесь на стадии выбора участка для строительства дома, то обязательно обращайте внимание на уровень грунтовых вод и сами грунты: он этого зависит легкость или даже сама возможность построения автономной канализации. А на этапе планировки участка надо уже понимать, какая будет канализация, чтобы отвести под сооружения достаточно места.
Список литературы
ГОСТ Р 70818-2023. Инженерные сети наружные. Системы канализации автономные с септиками и подземной фильтрацией сточных вод. Правила монтажа и контроль выполнения работ.
Ратников А. А. Действительно ли в водоохраной зоне запрещен сброс сточных вод? // Яндекс-Дзен. — 2019.
ГОСТ 25298-82. Установки компактные для очистки бытовых сточных вод. Типы, основные параметры и размеры.
ГОСТ Р 70707-2023. Установки компактные для очистки бытовых сточных вод. Общие технические условия.
Ратников А. А. Автономные системы канализации с септиками и сооружениями подземной фильтрации сточных вод // НДТ. — 2017. — № 5. — С. 45–51. — ISSN 2409-0530.
СП 32.13330.2012. Канализация. Наружные сети и сооружения.
The Onsite Wastewater Treatment and Disposal Systems Manual. / U.S. Environmental Protection Agency. 2002.
ИТС 10-2019. Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов.
Ратников А. А. Автономные системы канализации с септиками и сооружениями подземной фильтрации сточных вод. Теоретические основы и практические рекомендации по выбору, расчету и эксплуатации / А. А. Ратников. — М., 2016. — 244 с.
Ратников А. А. Что на самом деле написано о степени очистки ЛОС в документах производителей, если внимательно их почитать? // Яндекс-Дзен. — 2024.
Ратников А. А. Что делать со сбросом стоков после ЛОС, если на рельеф запрещено? Разбираемся в вопросе. // Яндекс-Дзен. — 2025.
Ратников А. А. Так всё же, законен сброс сточных вод на рельеф местности, или нет? Разбираемся в вопросе. // Яндекс-Дзен. — 2018.
Tilley, E., Ulrich, L., Lüthi, C., Reymond, Ph., Schertenleib, R. and Zurbrügg, C., 2014. Compendium of Sanitation Systems and Technologies. 2 nd Revised Edition. Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology (Eawag). Dübendorf, Switzerland.
Харькина О. В., Харькин С. В. Проблемы эксплуатации сооружений очистки сточных вод и их решения: вспухание и пенообразование активного ила. // Справочник эколога. — 2015. — №2.