Системы локального водоотведения. Изделия из стеклопластика

Информация может быть не достоверна

Ограниченность площадей земельных участков под застройку, дороговизна строительных работ, повышенные требования к экологии и качеству очищенных стоков требуют оптимизации систем водоотведения. Одной из доступных на современном рынке технологий является решение задач локального водоотведения зданий и сооружений с помощью стеклопластиковых резервуаров.  Стеклопластик – это прочный материал для изготовления подземных емкостей, состоящий из стеклянных волокон, связанных между собой полиэфирными смолами. Смолы придают материалу монолитность и способствуют эффективному использованию механических свойств стекловолокна, защищая его от внешних воздействий. Стеклопластик обладает высокой механической прочностью при относительно низком удельном весе, а по физическим свойствам приравнивается к легированной стали.

Сегодня на рынке наиболее распространены и востребованы следующие типы оборудования для отвода и очистки сточных вод.

Канализационные насосные станции (КНС). Представляют собой вертикальную цилиндрическую стеклопластиковую емкость, укомплектованную трубопроводами, задвижками, лестницами, корзинами и другими элементами по требованию. Основная задача КНС - обеспечить сбор и перекачку сточных вод, если  рельеф местности не позволяет отвести их самотеком. Сердцем станции являются погружные насосы, которые осуществляют откачку поступающих в станцию стоков. Технологически предусматривается 3 базовых режима работы станции: нормальная работа, пиковая нагрузка, аварийная ситуация. Контроль над работой насосного оборудования выполняется поплавковыми датчиками уровня и панелью управления. Для расчета КНС важной является информация о глубине заложения подводящего коллектора, объеме поступающих сточных вод, гидрогеологических условиях строительства и т.д. Причем КНС проектируется отдельно под каждый тип стока (ливневой, хозяйственно-бытовой), и производится индивидуально «под объект», поэтому для ее расчета требуется заполнение опросного листа.

Септики применяются в системах канализации загородных домов, жилых комплексов, зданий и сооружений при отсутствии возможности их подключения к централизованным сетям, выполняя задачу первичной механической и биологической очистки сточных вод. Септик - это горизонтальная или вертикальная цилиндрическая емкость, состоящая (преимущественно) из трех секций, в каждой их которых осуществляется определенная стадия обработки стока.  

Стандартные зоны септика  - это: а) зона отделения грубого осадка (сбор жиров, ПАВ, не осаждаемых частиц), б) зона анаэробного сбраживания (с помощью сухих бактерий, засыпаемых в резервуар), в) зона седиментации (осаждения взвешенных веществ). Проходя стадию за стадией, вода и осадок отделяются друг от друга. Вода затем отводится на фильтрующую площадку - систему дренажных труб в слое щебня на песчаном основании, служащую фильтром для жидкости перед ее попаданием в грунт. Осадок со дна резервуара откачивается ассенизационной машиной, вывозится или используется как удобрение, а его часть оставляется в зоне анаэробного сбраживания для ускорения процесса разложения вновь поступающего стока и экономии расхода бактерий. Установка септиков для очистки стоков является наиболее дешевым решением, но требует пространства для поля фильтрации.

Для подбора септика необходимо умножить количество проживающих человек на суточную норму водопотребления (в среднем около 200 л.), а затем умножить на 3. Тем самым мы получим значение требуемой производительности септика, а с помощью таблиц типоразмеров, имеющихся у производителей – подберем септик, оптимально подходящий для качественной очистки сточных вод. Обращаем внимание, что каждый изготовитель имеет свои типоразмеры оборудования в зависимости от количества проживающих и производительности изделия, а количество камер септика определяется суточным притоком сточных вод и может колебаться от 1 до 3.

Ливневая канализация (ЛК) – это система стеклопластиковых емкостей, последовательно соединенных друг с другом трубами, предназначенная для сбора и комплексной очистки поверхностных сточных вод, а также их отвода в централизованную систему канализации. Наиболее ЛК востребована там, где необходимо решить задачу очистки от взвешенных веществ и от нефтяных загрязнений (автостоянки, гаражи, АЗС, мойки, гипермаркеты, склады, логистические терминалы и т.д.). Стандартно система ЛК стоит из следующих резервуаров: распределительный колодец, пескоотделитель, масло-бензоотделитель, сорбционный фильтр, колодец для отбора проб.

Стоки поэтапно проходят очистку в каждой из емкостей с постепенным осаждением нерастворимых веществ и отделением нефтяных компонентов. Так распределительный колодец обеспечивает расчетную подачу сточных вод: на очистные сооружения направляется бОльшая часть дождевых стоков, а излишняя, «чистая» часть, - на обводную линию. В пескоотделителе из стоков отделяются твердые вещества, в маслобензоотделителе – нефтепродукты. Сорбционный блок производит очистку стоков от остатков нефтепродуктов до уровня нормативов сброса. Цикл завершается в колодце для отбора проб, где берутся анализы воды для оценки качества стока, сбрасываемого в канализацию. ЛК удобны тем, что они компактны и их можно размещать на ограниченных территориях.

Жироотделители используются для отделения жиров и масел растительного и животного происхождения, содержащихся в сточных водах, поступающих от заведений общепита, пищевых производств, птицефабрик, масло- и молочных комбинатов и т.д. Подобные резервуары, установленные на выпусках локальной канализации, обеспечивают бесперебойную работу системы, предохраняя сеть от отложений в трубопроводах затвердевших жировых масс. Жироотделитель представляет собой стеклопластиковую емкость вертикальной или горизонтальной ориентации, разделенную перегородкой на две части. В первой части происходит осаждение тяжелых взвешенных частиц, находящихся в стоках, а во второй части  - разделение стока на жировую и водородную компоненты за счет разницы удельного веса между ними. Жир скапливается на поверхности, образуя пленку, толщина которой контролируется датчиком, подающим сигнал о необходимости разгрузки резервуара; вода же уходит дальше в канализацию. Образовавшийся осадок удаляется ассенизационной машиной через разгрузочный патрубок, а жировая пленка -  через ассенизационный колодец обслуживания.

При выборе жироотделителя необходимо определить его номинальный размер. У каждого производителя – своя формула расчета этого показателя в зависимости от технологических ноу-хау и производственных возможностей. В основном расчет базируется на таких показателях, как: максимальный расход сточных вод (определяется замерами или с помощью формул в зависимости от периода работы предприятия, количества изготавливаемых единиц продукции,  расхода воды на единицу продукции), коэффициент сложности (равный 1,3 или 1 в зависимости от того, применяется моющее средство или нет), время отстаивания. Некоторые производители учитывают еще и коэффициент температуры (не более 40^оС) и коэффициент плотности стока.

Маслобензоотделители предназначены для использования на автостоянках, АЗС, площадках по сбору ливневых стоков – там, где необходимо очистить воду от взвешенных веществ и нефтепродуктов. Эти горизонтальные емкости состоят из нескольких секций: а) зона отстаивания (для частичной седиментации твердых частиц во встроенном пескоуловителе); б) коалисцирующие модули (тонкослойные гофрированные пластины, способствующие укрупнению частиц масла, их отделению и всплытию). После прохождения этих стадий вода направляется в последний отсек с открытопористым микрофильтром, где происходит окончательная очистка, после которой стоки отводятся в канализационную сеть, а масло образует слой на поверхности. В емкости возможно закрепить датчик-сигнализатор, котролирующий толщину жирового слоя. Техническое обслуживание емкости заключается в промывке водой коалисцирующих фильтров.

Пескоотделители - это горизонтальные цилиндрические емкости, служащие для отделения твердых частиц из сточных вод. Принцип действия резервуара основан на гравитации: выделяемые из сточных вод взвешенные вещества через определенное время оседают на дне емкости.

Среди используемых в системах водоотведения емкостей также можно встретить биофильтры (применяемые для доочистки стока, если почва не обладает высокими фильтрующими свойствами), УФ-обеззараживатели (емкости для очистки сточных вод с помощью УФ-установки, расположенной в резервуаре), накопительные емкости (предназначенные для сбора сточных вод при отсутствии централизованной системы канализации), емкости, соединяющие в себе пескоотделитель, маслобензоотделитель и сорбционный фильтр (для оборотного водоснабжения автомоек), технические колодцы (для обслуживания подземных емкостей) и т.д. Сочетание и количество элементов системы зависит от поставленной задачи и условий объекта. Однако необходимо помнить, что каждый из блоков должен работать в рамках своих функций: в септики не должны сливаться ливневые стоки, а ливневую КНС не стоит использовать для перекачки канализационных стоков.

Мы рассмотрели наиболее распространенные типы емкостей из стеклопластика, используемые в современных системах водоотведения и очистки сточных вод. Все изделия, как одиночные установки, так и системы резервуаров, монтируются под землей и подключаются с помощью трубопроводов к имеющимся системам локальной канализации.

Сегодня на рынке становится все больше производителей стеклопластикового оборудования, предлагающих практически идентичную номенклатуру изделий. При этом базовые технологические ноу-хау принадлежат несколькими компаниями, а остальные – просто копируют разработанные ими принципы изготовления. Потребитель же оказывается в ситуации невозможности адекватно оценить качество и прочность необходимого резервуара, и при заказе вынужден ориентироваться на формальный признак – низкую цену. Действительно, чтобы проверить надежность подземного резервуара, необходимо время. А итоге вместе с емкостью можно получить дополнительные проблемы в эксплуатации и незапланированные расходы. Считается, что при правильной технологии производства, срок службы изделий из стеклопластика составляет до 50 лет: слишком долгий период, чтобы на практике это подтвердить, так как стеклопластиковые технологии на Российском рынке развиваются всего около 10 лет. Но иногда случается так, что резервуары выходят из строя уже через очень короткое время. Избежать проблем эксплуатации по причине деформации корпуса, затрат на извлечение емкости и повторную засыпку, и быть уверенным в принятом решении, можно зная, на что обратить внимание при выборе изделия.

Итак, прочность емкостей из стеклопластика зависит от ряда факторов. Среди них мы можем отметить метод изготовления корпуса (ручная формовка, ручная или машинная намотки), марка сырья (смолы, волокон), разнообразие диаметров, позволяющее оптимизировать габариты изделий и нагрузки, правильный расчет гидравлики, производственные технологии и ноу-хау, позволяющие  избежать деформации корпуса (расчет толщины стенок корпуса, наличие ребер жесткости, способ выполнения днищ и т.д.).

ГОСТы предъявляют следующие требования к изделиям из стеклопластика:

1)Внешний вид. Наружная поверхность шероховатая. Не допускаются трещины, сколы, отверстия, пузыри. Допускаются посторонние включения размером не более 1 мм. Внутренняя поверхность гладкая.

2)Герметичность. Падение избыточного давления воздуха 0,20 кгс/см2 в течение 1 часа не должно превышать 0,02 кгс/см².

3)Сопротивление удару. Отсутствие трещин, вмятин, разрушений на материале емкости при сбрасывании стального шара массой 500 грамм с высоты 1 метра.

4) Прочность при изгибе. Не менее 85 МПа.

Безусловно, сложно проверить сопротивление корпуса удару при приемке, но внешний вид подобной экспертизе вполне подлежит. Наличие пузырей, сколов говорит о нарушении технологии производства, использовании некачественного сырья и/или смешанного сырья с разными физико-химическими свойствами с целью уменьшения стоимости изделия.

Основные параметры, влияющие на цену изделий это:

1) Метод изготовления. Прочность емкостей «на разрыв» и «на изгиб» напрямую зависит от метода изготовления. Машинная намотка в разы превосходит ручное формование и ручную намотку по этим важнейшим для стеклопластиковых резервуаров показателям, но при этом цена изделия также несколько выше за счет более высокого качества.

2) Сырье. Часто в рекламных материалах производителей указываются марки сырья, используемые для изготовления емкостей. Обычно – это известные и недешевые европейские бренды. Однако перечисление заканчивается либо точкой, либо словом «и т.д.», под которым может скрываться абсолютно любой поставщик сырья. Сырье – это основа производства, а за счет использования более дешевых материалов (с более низкими прочностными характеристиками) или смешивания сырья разных марок (что опять-таки приводит к снижению прочности корпуса) возможны удешевление себестоимости изделия и привлекательные рыночные цены. Варьирование маркой сырья также может иметь место для изготовления емкостей для объектов «различной важности». Потребитель, получающий готовое изделие через указанный срок, не имеет возможности присутствовать при производстве и лично проверить, сырье какой марки было использовано. Итогом могут быть треснувшие, текущие изделия, и дополнительные расходы на замену подземного резервуара. Использование качественного сырья или смешивание дорогих и дешевых  составляющих лежит на совести производителя и его деловой репутации на рынке, но, как следствие, отражается на цене изделия в большую или меньшую стороны.

3) Комплектация изделия. Стеклопластиковые емкости обычно имеют базовую комплектацию и ряд опций, которыми их можно доукомплектовать по требованию. Однако у разных производителей базовые комплектации могут отличаться: то, что у одного входит в дополнительные опции – является частью базовой комплектации у другого. Поэтому при рассмотрении предложений от разных поставщиков необходимо обращать пристальное внимание на описание изделий, присутствуют ли в них необходимые датчики, решетки, лестницы, площадки обслуживания, держатели, есть ли утепление корпуса или крышки люка и т.д. Если что-то технологически необходимое отсутствует, то это необходимо включить в спецификацию. Также разные производители работают с удобными поставщиками, например, арматуры, ценовой диапазон которой широко варьируется в зависимости от бренда, поэтому уточняйте марку используемых в изделии аксессуаров, требуйте замену при необходимости. Однако любое изменение комплектации приводит к изменению цены в обе стороны, а итоговая стоимость изделия может зависеть и от сложности проекта, и от применения в нем нестандартных решений.

4)Размеры изделий. Типоразмеры выпускаемых изделий определяются наличием у производителя барабанов намоточной машины определенного диаметра. Чем разнообразнее шаг рабочих диаметров – тем больше возможностей для оптимизации габаритов изделия и тем больше уверенность в оптимальности предложенного решения по цене и объему будущих земляных работ. Уменьшение или увеличение именно диаметра изделия, а не высоты, приводит к серьезному изменению стоимости, поскольку существенно изменяется расход сырья. И именно по причине производственных возможностей, обратившись к разным поставщикам с одним техзаданием, можно получить разные предложения по габаритам изделий. При этом, однако, также играют роль походы компании к расчету гидравлики объекта, определяемые наработанными базовыми формулами, опытом и ноу-хау.

5)Технологические ноу-хау для увеличения прочности изделия. Поскольку изделия из стеклопластика монтируются под землей, то важным аспектом является расчет толщины стенок корпуса, достаточных для выдерживания давления грунтов. Чем глубже заложение емкости – тем толще должны быть стенки, особенно в нижних частях изделий, и тем больше внимания должно уделяться выполнению днищ, которые берут на себя одну из основных нагрузок. Особенно это актуально для КНС, толщина корпуса которых не может быть одинакова по всей высоте и должна рассчитываться производителем на стадии выдачи предложения. Данное технологическое требование приводит к дополнительным затратам сырья, что отражается на цене изделия. Однако твёрдость стен корпуса возможно проверить только с помощью специального прибора (измерение в МПа). Наравне с изменением толщины корпуса в нижней части, необходимо обращать внимание на количество и качество исполнения поперечных ребер жесткости, которые также  обеспечивают устойчивость изделия к грунтовым нагрузкам. Как правило, современные требования к качеству и прочности обеспечивают только те производители, которые используют патентованную  технологию машинной намотки корпусов, разработанную за пределами Российской Федерации.