СБО. Часть 3. Подключение станции

Утепление станции

Предыдущие посты:

Начало

В этом посте я расскажу, как самостоятельно подключил станцию биологической очистки сточных вод к канализационной системе и ввёл её в эксплуатацию.

Схема подключения будет отличаться от классической, когда станция подключается непосредственно к канализационной трубе дома. В нашем случае станция будет работать с действующим канализационным колодцем.

А в конце поста я расскажу, почему выбрал именно такую конфигурацию подключения и использовал такие технические решения.


Содержание


Подготовка основного насоса

Комплектующие для основного насоса приехали, поэтому я начал сборку.

Насос я выбрал с режущим механизмом, чтобы не беспокоиться за его состояние в колодце, и чтобы получить повышенные характеристики канализационной системы. В станцию необходимо подавать стоки с минимальной производительностью, поэтому по мощности он самый младший в своей серии (450 Вт).

Основной насос для канализационного колодца.
Основной насос для канализационного колодца.

Я размышлял, каким образом возможно разместить насос в колодце. Из вариантов:

Вариант размещения насоса в колодцеДостоинстваНедостатки
Канат/верёвкаПростота монтажа и регулировки высотыКрайне низкий ресурс (сгниёт в агрессивной среде колодца); верёвка может растянуться со временем
ТросПовышенный ресурс у троса из нержавеющей стали; тонкая настройка высоты установки насосаМонтаж сложнее (необходимы дополнительные такелажные крепления); трос может растянуться со временем
ЦепьПовышенный ресурс у цепи из нержавеющей стали; простота монтажаДискретная настройка высоты (кратно звеньям), но можно выкрутиться;
цепь может растянуться со временем
Установить насос на дно колодцаПростота установки, если дно колодца ровное и твёрдое (например, из бетона)Сложность установки на глинистое дно;
в насос могут попадать камни со дна колодца

Дно колодца глинистое, поэтому вариант установки на дно колодца не подошёл. Кроме этого присутствует вероятность попадания камней или осколков кирпича в насос. Поэтому целесообразно размещение на некотором расстоянии от дна колодца.

Я рассмотрел все варианты и выбрал цепь. С цепью проще. Материал — нержавеющая сталь, чтобы он не сгнил в колодце. Цепь соединяю с помощью комплекта крепежа из оцинкованной стали (это слабое место, но другого крепежа у меня не было, поэтому дублирую крепёж). Рукав и провод прикрепляю к цепи с помощью пластиковых хомутов. В принципе, этот узел (насос, цепь, рукав) достаточно легко достаётся из колодца и обслуживается, поэтому в будущем можно будет модернизировать конструкцию.

Крепление цепи к насосу
Крепление цепи к насосу.
Обжатие напорного рукава с помощью хомута
Обжатие напорного рукава с помощью хомута.

Сборка станции

Начинаю копать траншею и собираю часть канализационной трубы.

Подключение канализационной трубы к станции
Подключение канализационной трубы к станции.

Параллельно устанавливаю в станцию полку компрессора вместе с компрессором. Розетки пока не устанавливаю, вместо них применяю удлинитель.

Сборка насосной полки
Сборка насосной полки.
Ершовая загрузка в воде
Ершовая загрузка в воде.

Произвожу тестовый запуск компрессора. С ним вообще никаких сложностей не было: воздух через аэратор подаётся в биореактор, эрлифт (или аэролифт) тоже работает.

Тестовый запуск компрессора
Тестовый запуск компрессора.

После я приношу собранный насос с цепью и напорным рукавом к колодцу.

Собранный насос с напорным рукавом и цепью
Собранный насос с напорным рукавом и цепью.
Режущий механизм насоса
Режущий механизм насоса.

Я опускаю насос в колодец и подрезаю рукав до необходимой длины. На свободный конец рукава устанавливаю патрубок Ø 50 мм.

"Запомните меня таким!"
«Запомните меня таким!»
Патрубок Ø 50 мм на свободном конце напорного рукава, обжатый хомутом из нержавеющей стали
Патрубок Ø 50 мм на свободном конце напорного рукава, обжатый хомутом из нержавеющей стали.
Вид на патрубок Ø 50 мм на свободном конце напорного рукава, обжатый хомутом из нержавеющей стали.
Вид на патрубок.

Через эксцентрический переход я временно подключаю рукав к приёмной канализационной трубе станции, чтобы получить возможность запустить станцию и начать процесс заселения бактерий.

Временное подключение напорного рукава к канализационной трубе станции
Временное подключение напорного рукава к канализационной трубе станции.

Установка внутреннего насоса для станции

Следующим этапом я устанавливаю второй дренажный насос внутрь станции. Он предназначен для откачки из станции чистой воды после переработки. На всякий случай я выбрал вид дренажного насоса для грязной воды, чтобы не беспокоиться, что он может забиться (насос может пропускать мягкие частицы до 35 мм). По мощности он тоже почти самый младший в своей серии (400 Вт). Насос будет работать полностью в автоматическом режиме по своему поплавку.

Дренажный насос для станции биологической очистки сточных вод
Дренажный насос для станции.

Проходной патрубок в стенке станции имеет внешний диаметр 32 мм. У насоса максимальный диаметр применяемого шланга 1 1/4 ‘ (дюйм с четвертью), поэтому шланг с внутренним диаметром 32 мм подойдёт идеально.

Армированный силиконовый шланг с внутр. Ø 32 мм
Армированный силиконовый шланг с внутр. Ø 32 мм

Шланг я обжимаю с помощью хомута из нержавеющей стали. У насоса я не стал подрезать выходной патрубок, чтобы оставалась возможность подключения дюймового шланга.

Обжатие шланга хомутом на выходном патрубке дренажного насоса
Обжатие шланга хомутом на выходном патрубке дренажного насоса.

Я разрезал шланг на две части, чтобы подсоединить его к проходному патрубку с двух сторон в стенке станции и обжать хомутами.

Сливной шланг станции биологической очистки
Сливной шланг станции (хомуты приехали поздно, поэтому фотография была сделана позже, после обратной засыпки утеплителя грунтом).

Теперь станция технически может работать в полуавтоматическом режиме. Это означает, что мне необходимо вручную несколько раз в день на несколько секунд включать насос в колодце, чтобы подать часть сточных вод на переработку в станцию.

Я так и делаю, пока едут комплектующие для автоматики. Это позволяет не терять время и уже сейчас опустошать колодец, перерабатывать сточные воды и способствовать скорейшему заселению станции бактериями.

Утепление станции и канализационных труб

Для утепления станции я выбрал экструдированный пенополистирол. Он используется для утепления фундаментов и отмостков зданий и сооружений, не боится воды и по нему можно ходить.

Толщина утеплителя всего 30 мм (только такой вариант был с недорогой доставкой), поэтому я использую его в два слоя.

Утеплитель для станции (экструдированный пенополистирол)
Утеплитель для станции (экструдированный пенополистирол).

Для утепления труб я выбрал вспененный полиэтилен. Он стоит недорого, в отличие от специального утеплителя в виде «скорлупы» для труб. И его я решил использовать тоже в два слоя.

Утеплитель для канализационных труб (вспененный полиэтилен)
Утеплитель для канализационных труб (вспененный полиэтилен).

Я начинаю с утепления канализационной трубы, которая непосредственно подсоединена к станции, чтобы сверху можно было уложить утеплитель для станции. Стыки теплоизоляции скрепляю с помощью армированного скотча.

Укладка первого слоя утеплителя на канализационную трубу
Укладка первого слоя утеплителя на канализационную трубу.
Проклейка стыка первого слоя теплоизоляции армированным скотчем
Проклейка стыка первого слоя теплоизоляции армированным скотчем.

Продольный шов первого слоя располагается сверху. При укладке второго слоя шов поначалу располагаю тоже сверху. После этого я проклеиваю его тем же армированным скотчем и проворачиваю второй слой теплоизоляции на 180 градусов относительно первого слоя. Таким образом шов второго слоя теперь располагается снизу, чтобы разнести продольные стыки. Поперечные стыки я тоже разношу, используя разную длину теплоизоляционного материала.

Укладка второго слоя теплоизоляции (шов второго слоя расположен снизу)
Укладка второго слоя теплоизоляции (шов второго слоя расположен снизу).

Подготавливаю листы пенополистирола, вырезав в них контур станции. Вырезанные элементы в будущем могут пойти на утепление крышки станции.

Подготовленные листы пенополистирола (вырезанные по контуру станции)
Подготовленные листы пенополистирола (вырезанные по контуру станции).

Подсыпаю вокруг станции немного смеси песка и цемента, чтобы выровнять площадку под теплоизоляцию. На неё укладываю утеплитель в два слоя. При этом слои развёрнуты друг относительно друга на 90 градусов, чтобы разнести стыки. Листы скрепляю между собой армированным скотчем, чтобы они не разъехались.

Выравнивание площадки вокруг станции под теплоизоляцию
Выравнивание площадки вокруг станции под теплоизоляцию.
Утепление станции
Утепление станции.

После укладки утеплителя произвожу обратную засыпку грунтом вокруг горловины станции. Поскольку в будущем вокруг станции будет дорожка из садовой плитки и посадки не предполагаются, то для обратной засыпки я использую суглинок, который ранее был выкопан из котлована.

Обратная засыпка грунтом вокруг горловины станции
Обратная засыпка грунтом вокруг горловины станции.

Производить укладку утеплителя, сидя в траншее, достаточно сложно. По этой причине я принимаю решение докопать траншею до горловины колодца, собрать прямой участок трубы отдельно, утеплить его и установить в таком виде.

Траншея докопана до горловины колодца
Траншея докопана до горловины колодца.

Отсоединяю метровый участок трубы от патрубка в траншее, соединяю его с другим метровым участком трубы и устанавливаю утеплитель.

Утеплитель изначально не рассчитан на укладку в два слоя, поэтому при укладке второго слоя приходится делать вставку.

Вставка при укладке второго слоя утеплителя
Вставка при укладке второго слоя утеплителя.

Швы слоёв теплоизоляции я здесь тоже разношу и проклеиваю армированным скотчем.

Прямой участок канализационной трубы с двойным слоем теплоизоляции
Прямой участок канализационной трубы с двойным слоем теплоизоляции.

Устанавливаю готовый прямой участок трубы в траншею и соединяю его с патрубками. Уклон трубы контролирую с помощью строительного уровня.

Сборка канализационной трубы в траншее
Сборка канализационной трубы в траншее.

Временно подсоединяю рукав от насоса к трубе, чтобы продолжить перекачку стоков в станцию.

Временное подсоединение рукава от насоса к канализационной трубе станции
Временное подсоединение рукава от насоса к канализационной трубе станции.

Подготовка участка трубы для колодца

В это время у меня выходит пост Чем отличается ремонтная муфта от двухраструбной.

Помните эту фотографию?

Установка двухраструбной муфты на участке канализационной трубы
Установка двухраструбной муфты на участке канализационной трубы для проекта СБО.

В тот момент времени я изготавливал участок трубы для станции. Он будет выполнять функцию дренажа и защиты станции от затопления.

Сверление отверстий в канализационной трубе с помощью перьевого сверла
Сверление отверстий в канализационной трубе с помощью перьевого сверла.
Вид внутри трубы
Вид внутри трубы.

С помощью перфоратора я сверлю отверстие (по факту создаю большую дыру) в горловине колодца и устанавливаю трубу. Рукав от насоса подключатся внутри колодца к канализационной трубе уже на постоянную.

Сборка канализационной трубы в горловине колодца
Сборка канализационной трубы в горловине колодца.

После этого я закрываю двойным слоем теплоизоляции оставшиеся открытые части канализационной трубы.

Канализационная труба полностью закрыта двойным слоем теплоизоляции
Канализационная труба полностью закрыта двойным слоем теплоизоляции.

Испытание станции на затопление

Теперь необходимо определить, до какого предельного уровня поднимется вода внутри станции, если произойдёт отказ внутреннего дренажного насоса, и проверить, не затопит ли отсек с компрессором. Затопление отсека с компрессором приводит к отказу компрессора и, как следствие, выходу из строя всей станции.

Отключаю дренажный насос из розетки (имитация отказа) и начинаю потихоньку, малыми порциями, заливать сточные воды в станцию с помощью насоса в колодце.

Определён предельный уровень воды при испытании станции на затопление.
Определён предельный уровень воды при испытании станции на затопление.

При достижении предельного уровня сточная вода начинает обратно выливаться в колодец через дренажные отверстия. При этом внутри станции вода не доходит даже до низа полки компрессора. Таким образом, станция физически защищена от затопления.

Сточные воды выливаются обратно в колодец через дренажные отверстия при испытании станции на затопление
Сточные воды выливаются обратно в колодец через дренажные отверстия при испытании станции на затопление.

Труба внутри колодца была задрана, поэтому, после испытаний, я решил убрать оставшийся кирпич под трубой (раздолбил отверстие в горловине колодца ещё сильнее до бетонного «потолка» колодца). После этого я опустил трубу с дренажными отверстиями чуть ниже, но в пределах общего уклона канализационной трубы. Предельный уровень воды внутри станции теперь должен быть ниже, но повторные испытания я пока не проводил.

Труба с дренажными отверстиями внутри колодца теперь под общим уклоном канализационной трубы станции
Труба с дренажными отверстиями внутри колодца теперь под общим уклоном канализационной трубы станции. Кроме этого я добавил угловой фитинг, чтобы рукав от насоса не заламывался.

Чтобы горловина колодца не разрушалась, а канализационная труба была зафиксирована, я бетонирую участок горловины в районе трубы пескобетоном М300 с добавлением базальтовой фибры и добавкой для фундаментов. Это тот же раствор, который я использую для заливки при укреплении фундамента дома. При этом заливка теперь упирается на бетонный «потолок» колодца.

Укрепление горловины колодца
Укрепление горловины колодца.

Теперь остаётся только произвести обратную засыпку траншеи с канализационной трубой грунтом.

Заключение

Пока станция работает в полуавтоматическом режиме, т.е. я периодически вручную включаю насос и подаю сточную воду в станцию. Вода внутри станции перерабатывается, и дренажный насос автоматически выкачивает очищенную воду на грунт. Я стараюсь не перегружать станцию. При испытаниях на затопление в неё попало большое количество сточных вод, но они разбавились большим объёмом чистой водопроводной воды, которую ранее я заливал в станцию при проведении обратной засыпки.

Теперь отвечу на пару вопросов, которые сам себе задаю.

Почему я подключил станцию биологической очистки к колодцу, а не к канализации дома?

Я не стал подключать станцию напрямую к дому, поскольку такие станции имеют ряд ограничений. Подключение станции к колодцу даёт мне ряд преимуществ, хотя есть и недостатки.

Преимущества:

  • станции имеют ограничения по залповому сбросу и суточному объёму перерабатываемой воды. У нас большой колодец (~ 6 м3), поэтому при пустом или полупустом колодце в него можно сбрасывать большие объёмы воды, а в станцию из колодца попадают строго дозированные объёмы. Это, в свою очередь, позволило приобрести станцию с большим биореактором, но меньшего объёма;
  • станции чувствительны к бытовой химии. В нашем случае бытовая химия попадает в колодец и разбавляется большим количеством воды, прежде, чем попасть в станцию (уменьшается концентрация), поэтому сложнее навредить бактериям внутри станции;
  • при поломке станции, отключении электроэнергии или при сезонном обслуживании станции (уборке части активного ила) нет необходимости приостанавливать работу канализационной системы дома. Стоки по-прежнему будут стекать в колодец;
  • благодаря тому, что на рельефе участка станция располагается чуть выше канализационного колодца, получилось создать естественную физическую систему защиты станции от затопления.

Недостатки:

  • дополнительные затраты на комплектующие, включая внешний насос для колодца;
  • дополнительные затраты на электроэнергию для работы внешнего насоса и автоматики.

Почему я проложил полноценную канализационную трубу к колодцу, а не использовал трубу меньшего диаметра, шланг или рукав от насоса?

Задач у полноценной канализационной трубы Ø 110 мм несколько:

  • согласно схеме монтажа в инструкции разработчика станция должна подключаться к дому с фановой трубой. Благодаря вентиляции газы и неприятные запахи из станции должны уходить в канализационную трубу, а из вентиляции в крышке станции свежий воздух должен заходить внутрь станции к компрессору. Поэтому такие станции работают без запаха. В нашем случае неприятные запахи должны уходить в колодец, затягиваться далее в канализацию и фановую трубу дома;
  • у внешнего насоса, который расположен в колодце, очень большая производительность. Чтобы поток с большой энергией не попадал сразу в станцию, канализационная труба частично выполняет роль успокоителя потока (имитируется работа канализации дома);
  • такая конфигурация трубы и расположение дренажных отверстий позволили создать физическую защиту станции от затопления. Первоначально задумывалась установка дополнительного датчика-поплавка внутрь станции, который принудительно отключал бы внешний насос при переполнении.

На этом у меня пока всё. В следующих постах я расскажу про автоматику для станции и о том, как она работает в автоматическом режиме. Не пропустите! Вот вам небольшой спойлер:

Асимметричное реле времени с цикличным режимом.
Асимметричное реле времени с цикличным режимом.

P. S. Про орешник

Помните, в посте СБО. Часть 2. Как установить станцию биологической очистки своими руками я рассказывал, что в процессе раскопки верхнего слоя почвы я нашёл проросший орех, который решил затем посадить? Так вот, он начал расти!

Орешник
Орешник.