Фильтрующая кассета для обработки бытовых сточных вод

Полезная модель относится к устройствам для обработки бытовых сточных вод и может быть использовано при очистке бытовых сточных вод отдельно расположенных объектов малонаселенных пунктов и индивидуальных жилых домов.
Эффективность биологической очистки достигается благодаря протекающим в почве и водной фазе сложным физическим, химическим и биологическим процессам, а утилизация воды с максимально возможной пользой осуществляется при повторном использовании ее в сельском хозяйстве, например, для орошения растений (см. Авторское свидетельство СССР N 1685881, кл. C02F 3/32). Устройство включает искусственный водоем, ограниченный вертикальными экранами и углублением, снабжено аэратором и фильтрующей поверхностью. Устройство работает либо в постоянном, либо в периодическом режиме. Оно достаточно громоздко и занимает большую площадь. Обработка воды в нем выполняется за счет аэрирования и разовой фильтрации через почвенно-растительный фильтр. Эффективность водоочистки у такого устройства невелика из-за отсутствия предварительной очистки воды и того, что углубление, в которое поступает исходная сточная вода, будет быстро засоряться и в условиях постоянного увлажнения заиливаться.
Кроме того, не предусмотрены меры для нормального существования биологического сообщества в углублении в случаях временного прекращения подачи воды и связанного с ним пересыхания почвы. Устройство непригодно для использования в зимнее время, в условиях промерзания почвы и трубопроводов. Утилизация воды в устройстве идет в основном в грунт.
Известно устройство для обработки бытовых сточных вод от индивидуальных жилых домов, пригодное для работы с переменным количеством воды (см. Heeb. J., Zust В. Sand and plant filter systems. In Ecological Engineering for Wastewater Treatment. Proceeding of the International Conference at Stensund Folk College. Sweden March 24-28. 1991 Ed. Etnier C., Guterstam B. Bokskogen. Sweden. 1991. p. 199). Это устройство состоит из подземного анаэробного фильтра с песчано-гравийной загрузкой и дренажем, аэробного почвенно-растительного фильтра, трубопровода для подачи воды на аэробный фильтр. Исходная сточная вода поступает на подземный анаэробный песчано-гравийный фильтр, затем после фильтрации на нем часть воды уходит в грунт, а другая часть подается на горизонтальный аэробный почвенно-растительный фильтр и, пройдя одноразовую очистку на нем, выводится в грунт.
Утилизация воды в таком устройстве выполняется главным образом за счет сброса ее в грунт. Качество обрабатываемой и сбрасываемой воды никак не контролируется, поэтому она после обработки на фильтрах может содержать некоторое превышающее уровень ПДК количество примесей, не соответствующее экологическим нормам для сбрасывания в грунт.
Кроме того, в устройстве не предусмотрено ни накопление, ни хранение очищаемой воды. Неясны условия работы в зимнее время в условиях промерзания почвы, а летом возможно быстрое насыщение и заиливание не имеющего уклона почвенно-растительного фильтра.
Чтобы повысить эффективность очистки, надо увеличивать площадь почвенно-растительного фильтра и чаще менять почвенный слой под посадками растений. Это для потребителей с небольшими земельными участками неприемлемо.
При небольших земельных участках в настоящее время используются:
1. Выгребные ямы. Стоки вывозятся ассенизаторской машиной по мере заполнения.
Недостаток: зависимость от ассенизаторской машины. Вызов ассенизаторской машины по мере заполнения, т.е. часто и дорого.
2. Септики, представляющие собой подземный отстойник горизонтального или вертикального типа, состоящий из одной или нескольких камер, через которые протекает сточная жидкость. Во время нахождения стоков в септике происходит их очистка путем отстаивания и частичного сбраживания. Очищенные в септике стоки естественным путем дочищаются в сооружениях подземной фильтрации. Нерастворенные фракции на дне септика подлежат вывозу с помощью ассенизаторской машины.
Недостаток: зависимость от ассенизаторской машины. Септик должен быть расположен так, чтобы ассенизаторская машина могла к нему подъехать для выкачивания отстоя.
3. Аэрационные станции глубокой биологической очистки, представляющие собой аэробные реакторы (аэротенки) различной конструкции и комбинированные сооружения, включающие в себя септическую камеру, аэробный реактор и биофильтр.
Недостаток: зависимость от электричества. При отключении электричества прекращается подача кислорода, аэробные бактерии гибнут.
4. Биотуалеты разных видов, принцип действия которых основан на компостировании канализационных стоков в небольшом объеме с последующим опорожнением ящика.
Недостаток: ввиду очень малого объема можно использовать только в качестве туалета, стоки от раковины и ванны сливать нельзя. Находится в доме или другом обогреваемом помещении, из-за этого в доме возникает запах, как от самого биотуалета, так и при выносе ящика.
Известна фильтрующая кассета, представляющая собой подземную воздушную полость, образованную жестким корпусом, в который вставлены, как минимум, одна вытяжная труба, обеспечивающая вентиляцию полости, в нижней части полости, на границе с грунтом, уложен песок, а над ним гравий, воздушная полость связана со сливом из септика (см.: http.//webois.com.ua/repair 1065.htm Фильтрующая кассета).
Недостатком этой фильтрующей кассеты является: малая часть площади фильтрации на поверхности дна фильтрующего сооружения, а также то, что стоки слабо насыщаются кислородом. Это не способствует их переработке аэробными бактериями.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фильтрующая кассета для обработки бытовых сточных вод, представляющая собой подземную полость, образованную жестким корпусом, в который вставлена, как минимум, одна вытяжная труба, обеспечивающая вентиляцию полости, в нижней части полости, на границе с грунтом, уложен песок, а над ним гравий, при этом воздушная полость фильтрующей кассеты связана со сливом из септика (см. Рыженко В.И., Канализация загородного дома. Септики. Колодцы. Пудр-Клозет. Строительство. Ремонт. Эксплуатация // Справочник, Серия «В помощь домашнему мастеру», Издательство, 2007, стр. 1-32).
На чертеже схематично показана предлагаемая фильтрующая кассета для обработки бытовых сточных вод, представляющая собой подземную полость, образованную жестким корпусом, в который вставлена, как минимум, одна вытяжная труба, обеспечивающая вентиляцию полости, в нижней части полости, на границе с грунтом, уложен песок, а над ним гравий, при этом воздушная полость фильтрующей кассеты связана со сливом из септика, представляющая собой подземную воздушную полость 1, образованную жестким корпусом 2, который может быть изготовлен из бетонных изделий, металлических, пластиковых или других конструкций. В корпус 2, в который вставлена, как минимум, одна вытяжная труба 3, обеспечивающая вентиляцию полости. В нижней части воздушной полости 1, на границе с грунтом, уложен песок 4, а над ним гравий 5. Воздушная полость 1 связана со сливом 6 из септика и дополнительно содержит, как минимум, один разбрызгиватель 7, установленный на выходе слива из септика. Разбрызгиватель 7 установлен с возможностью обеспечения равномерного орошения поверхности гравия 5. Разбрызгиватель 7 может быть установлен как в верхней части воздушной полости, так и в ее боковой или нижней части. Последний предпочтительнее, так как обеспечивается большее время нахождения водяных капель слива из септика в воздушном пространстве. Для повышения равномерности разбрызгивания стоков корпус 2 может быть выполнен в виде цилиндрического тела.
Работает предлагаемая фильтрующая кассета следующим образом.
При подаче слива 6 из септика в воздушной полости 1 происходит насыщение последнего кислородом. Это способствует переработке слива 6 аэробными бактериями, что повышает степень очистки стока. Очистке стока 6 также способствует равномерное разбрызгивание его по поверхности гравия.
По аналогии с описанным разбрызгиватель может быть установлен также в дренажном тоннеле, куполе, фильтрующем колодце и других сооружениях, предназначенных для отвода сточных вод в грунт, имеющих воздушную полость для разбрызгивания.
Высокая степень очистки слива из септика является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.