Напорная канализация — это система отвода стоков. Ее без особых усилий можно установить на собственном участке. Такой вид канализационной системы проводят лишь в том случае, если оборудовать самотечную не представляется возможным.
Зачастую, бывают ситуации, при которых необходимо в совершенстве понимать: как именно функционирует канализационная система в доме, особенности ее работы и установки в принципе. В этой статье мы подробно рассмотрим всю необходимую информацию о напорной канализации, а так же все аспекты данного устройства и необходимые критерии ее установки.
По сути, само устройство напорной канализации представляет собой ни что иное, как — конструкцию, которая состоит из специальных герметичных трубопроводов. Такие трубопроводы осуществляют обеспечение движения стоков к месту, в котором происходит сбор и очистка. Этот процесс осуществляется при помощи давления, которое оказывает мощный насос.
Что представляет собой напорная система?
В данном типе водоотведения перемещение стоков осуществляется при помощи специального насоса, а не под воздействием силы притяжения, как в самотечных системах. Это позволяет организовать подачу сточных вод к отводному патрубку, если он расположен выше нулевой точки.
Самотечная (А) и напорная (В) канализации
Насосные установки (станции) являются важным узлом напорного водоотведения, в зависимости от своего функционального назначения они могут быть:
- Внутридомовыми, предназначенными для обслуживания отдельных зданий. Такие установки представляют собой герметичную емкость, оборудованную насосом и измельчителем. Небольшие габариты аппарата позволяют произвести его установку в подвале строения. Ниже приведен рисунок с изображением основных конструктивных элементов станции Сололифт.
Рисунок 2. Основные элементы насосной канализационной станции для частного дома Sololift
Обозначения:
- А – Верхняя крышка с угольным фильтром.
- В — трубка отвода с обратным клапаном, который играет роль задвижки при отключении вакуумного насоса. Допускается врезка в общий стояк.
- С – измельчитель.
- D – входной фильтр очистки.
- E – насосный механизм.
- F – резервуар.
— Наружными КНС, обслуживающими сразу несколько жилых строений. В этом случае в общую емкость с нескольких участков самотеком отводятся стоки (в том числе и ливневые), откуда они перекачиваются в центральный коллектор или очистную станцию.
Пример с использованием наружной КНС
В качестве примера можно привести оборудование Wavin, Rehau, Evac и т.д.
Гладкие изделия
Когда возникают трудности при прокладке стандартной канализации, стоит прибегнуть к напорному варианту системы. Цена на такие работы повышается, поскольку к монтажу необходимо привлечь дополнительное оборудование, включая следующее:
- фекальные насосы;
- сборный коллектор;
- принудительный насос.
При желании сэкономить можно заменить трубу диаметром 110 мм на ее аналог с сечением 50 мм. Глубина траншеи делается не очень большой, что объясняется довольно просто: для трубопровода не требуется самотечного уклона. В результате уменьшается число земляных работ, причем надежность системы остается без изменений.
Продукция из ПВХ оборудована раструбами, в которые вставлены резиновые уплотнители. Эти изделия можно использовать в вакуумных линиях и напорных сетях.
Сильные и слабые стороны напорных систем
Начнем с преимуществ НК, к таковым относятся:
- Отсутствие строгих требований к углу поворота, наклону труб и установке ревизий.
- КНС оборудованы измельчителями, что позволяет уменьшить диаметр труб без опасности возникновения затора.
- За счет создаваемого напора производится самоочищение трубопровода.
- Отсутствие требований к наклону позволяет размещать сантехническое оборудование в любом месте.
У данной системы водоотвода есть и существенные недостатки, основной из них зависимость от электропитания. При его отключении велика вероятность возникновения засорения, поэтому рекомендуется устанавливать ИБП в качестве резервных источников питания.
К отрицательной стороне также стоит отнести высокую стоимость оборудования и расходы на его регулярное профилактическое обслуживание.
Стальные
Некоторые считают, что стальные трубы для канализации использовать не только нецелесообразно, но и весьма недальновидно, ведь этот материал подвержен коррозии и сможет прослужить достаточно долго.
Конечно, существует некая вероятность того, что в каком-либо случае может понадобиться канализация с очень высоким давлением, которую будут использовать очень недолго. Данный вариант оправдан лишь в таких редких исключениях.
Тем не менее, отметим, что основные достоинства стальных труб – это механическая прочность тела трубы и сварных швов, рассчитанных на высокое давление.
А вот среди недостатков можно выделить электропроводность, склонность к окислению и коррозии, слабая стойкость к химическим реагентам, склонность к засорению и снижение просвета.
Таким образом, если вам нужна долговечная и надежная канализация, то стальные трубы вам не подойдут.
Обоснованность применения
В большинстве случаев при организации локальной системы канализации для частного дома применяется самотечная схема, так как она более экономная и простая в обслуживании. Но в некоторых ситуациях инсталляция НК не только обоснована, но и не имеет альтернативы. Основанием для принятия решения в пользу установки КНС может быть:
- сложный рельеф местности, не позволяющий обеспечить постоянный уклон, необходимый для организации самотечной системы;
- наличие каменистого или подвижного грунта, что усложняет или делает невозможным прокладку трубопровода на расчетной глубине.
- большая длинна трассы трубопровода, что исключает создание условий для самотечного перемещения вод.
- точка водоотвода расположена ниже входного патрубка, наглядный пример приведен на рисунке ниже.
Упрощенная схема канализации в частном доме
На рисунке отмечены красным узлы, где требуется установка насоса для унитаза или другого сантехнического оборудования.
Обратим внимание, что перенос туалета в квартире, как правило, не возможен без соответствующих ремонтных и сантехнических работ. Чтобы избежать этого, нужна бытовая маломощная КНС, такая, как Сололифт на рисунке 2.
Нюансы использования сети
Существует несколько случаев, когда необходимо использование напорной канализации. К ним относятся:
- расположение дома ниже уровня расположения центральной канализации (к примеру, в балке);
- неровность рельефа местности на пути следования стоков в место утилизации;
- необходимость открытой прокладки труб канализации (к примеру, над дорогой);
- отсутствие возможности выкапывания траншеи под наклоном с целью обеспечения самотека вод;
- необходимость использования каналов малого диаметра.
Система, собранная из труб малого диаметра и не имеющая достаточного уклона, должна быть только напорной, иначе будут проблемы с отведением стоков
Прокладка напорной канализации (ПВХ и из других материалов) требует согласования проекта с инженерными службами конкретного района касательно пересечения с иными сетями.
Обратите внимание! Немаловажным в организации принудительного водоотведения является обеспечение охранной зоны: не ближе 250 метров от берега реки, 100 метров от озера и 50 метров от подземного источника водозабора.
Для экономии денежных средств можно установить одну систему на несколько хозяйств. Это объединение реально, поскольку в продаже имеются насосы самой разной мощности.
Проектирование
Если оснований для обустройства НК достаточно, можно приступать к первому этапу строительства — проектированию системы. Данную часть работы лучше доверить специалистам. Они выполнят расчет КНС, определят оптимальную мощность насоса и необходимость установки камеры переключения, составят точную смету и пояснительную записку и соблюдая нормы проектирования. Пример такого проекта и сметы на монтаж можно найти на тематических сайтах и форумах.
Заметим, что при подключении к центральным сетям канализации, служба эксплуатации в первую очередь затребует проект системы водоотвода. При организации автономной НК часть проблем снимается, но, тем не менее, существуют нюансы, которые необходимо учитывать.
Ошибки в гидравлическом расчете, вычислениях минимального диаметра труб, мощности двигателя и т.д. могут привести к нестабильной работы внутренней или внешней сети НК. В некоторых случаях исправить ситуацию можно создав петлю гашения напора (колодец гаситель).
Устройство колодца гасителя
Количество таких колодцев в системе не нормировано, их число, расстояние между двумя ближайшими и характеристики определяются в процессе расчетов или по результатам гидравлического испытания. Оно не столь серьезное как для нефтепровода, но, тем не менее, должно проводиться для НК в обязательном порядке.
Выбор фекального насоса
В первую очередь необходимо определиться с его мощностью, она зависит от длины вертикальных и горизонтальных линий трубопровода. Данная зависимость представлена на рисунке ниже.
Мощность насоса в зависимости от длины трубопровода
Что касается скорости потока в системе НК, то согласно нормам СНиП она должна быть около 2,0 л/с, соответственно, пропускная способность насоса выбирается на уровне 120 л/мин. Далее следует определиться с типом насосного оборудования, оно может быть:
- Погружным (всасывающим).
- Поверхностным.
Первые более дорогие, они рассчитаны на беспроблемную работу в агрессивной среде. Вторые несколько дешевле и проще в обслуживании, но их монтаж потребует больших усилий.
Объем резервуара
Расчет объема производится на основе суточной нормы расхода воды на человека, ее среднее значение около 0,20 м3. Резервуар должен вмещать в себя минимум трехсуточный расход. Например, если в здании проживает 4-е человека, среднесуточный расход будет порядка 0,80 м3, с учетом трехсуточный нормы резервуар должен иметь объем не менее 3,20 м3.
Желательно остановиться на двухкамерной конструкции резервуара, в этом случае один отсек будет играть роль первичного отстойника, а второй – камеры откачки. Именно в ней будет производиться установка фекального насоса, оборудованного измельчителем. Заполнение резервуара контролируется специальными датчиками, при достижении стоками порогового уровня производится запуск насоса для их откачки.
Можно приобрести готовую КНС с пластиковым резервуаром или построить накопительную емкость самостоятельно из бетонных колец или кирпича и установить необходимое оборудование.
КНС: а) промышленная; в) средней мощности
Выбор места под накопительный резервуар
Во избежание претензий со стороны водоканала, санэпидем службы и других контролирующих организаций следует серьезно отнестись к выбору места размещения накопительного резервуара. В соответствии с нормами СНиП 020402-84, вокруг возможного источника загрязнений должна существовать санитарно-защитная зона. В приведенном документе оговаривается, какое минимальное расстояние должно быть между трубами (рукавами) НК и колодцами или другими источниками питьевой воды. В указанных СНиП также регламентируется удаленность от охранной зоны жилых строений, границ участка, кустарников и деревьев, а также других объектов.
Основные нормы для места КНС
Помимо этого следует учесть проходящие через участок подземные коммуникации, к сожалению, их обозначение на чертежах не всегда присутствует, что может вызвать определенные сложности. Справку о наличии таких коммуникаций можно получить в соответствующих службах.
Гофрированные изделия
Конструкции из ПП изготавливаются с ребристой наружной стенкой, которая выполняется, как правило, из полиэтилена низкого давления. Гладкая внутренняя поверхность производится в основном из полиэтилена высокого давления. Таким образом, уменьшается износ этого слоя, когда вместе со стоками движутся абразивные частицы. Кольцевая жесткость остается всегда без изменений.
Во внутренних трубопроводах гофра не устанавливается, так как такая конструкция отличается низкой продольной жесткостью. Цилиндрическое изделие провисает, когда его начинают крепить хомутами.
В самой траншее сборка магистрали проводится с помощью раструбов, отличающихся от своих аналогов компрессионными муфтами.
Продукция из ПВХ, устанавливаемая в напорные системы, выпускается двухслойной. Окрас внутренней стенки отличается от наружной.
Когда работает принудительная канализация, все начальные характеристики, такие как сила напора и давление, остаются неизменными. В результате поток сохраняет свою способность к самоочищению. Благодаря этому разрешается монтировать трубопровод из цилиндрических изделий небольшого диаметра, например, 50 мм.
Наружная канализация, выполненная из гофрированных цилиндрических изделий, применяется только в бытовых условиях. Она способна обеспечить транспортировку стоков под большим давлением. Дренажные трубопроводы с перфорацией не могут использоваться в таких целях, поскольку ливневка будет работать, только когда применяется самотек.
Из каких труб лучше делать НК?
Поскольку работающим насосом создаются перепады давления в системе, то задействованные в ней трубы и фитинги должны обладать:
- достаточной гибкостью;
- прочностью в местах креплений и стыков;
- устойчивостью к частому изменению давления.
Этим условиям отвечают чугунные раструбные и пластиковые трубы. Первые обладают достаточными прочностными и эксплуатационными характеристиками, а также довольно длительным сроком службы (25-30 лет). Но у чугунных изделий имеется ряд существенных недостатков:
- большой вес (усложняет монтаж и проведение ремонтных работ);
- материал становится хрупким на морозе, что требует обязательного утепления трубы, если глубина заложения выше горизонта промерзания грунта;
- трудоемкая технология соединения.
Перечисленные недостатки привели к тому, что трубы из данного материала практически не используются при прокладке канализационных систем.
Пластиковые (ПВХ) и полиэтиленовые трубы (ПНД) являются наиболее оптимальным вариантом для организации внешних и внутренних водостоков. Их основные преимущества:
- небольшой вес;
- материал труб не подвержен воздействию агрессивной среды;
- простая технология соединения;
- на внутренней поверхности не образуется отложений, что снижает вероятность заторов и необходимость использование вантуза для прочистки.
В качестве примера таких изделий можно привести продукцию Остендорф, Хемкор, Геберит, эти трубы полностью соответствуют нормам ГОСТ.
Трубы для внутренней и внешней напорной канализации
Обратим внимание, что для НК не подходят безнапорные канализационные трубы, предназначенные для самотечных систем внутри и снаружи здания. Стыки таких изделий не смогут противостоять перемене давления внутри системы, что приведет к образованию протечек.
Соединение пластиковых труб в системе НК производится при помощи специальной паяльной станции. Описание технологии пайки можно найти на нашем сайте. Заметим, что существует и альтернативный вариант соединения при помощи клея, он может применяться только к специальным клеевым трубам.
Поливинилхлорид
Напорные трубы пвх для канализации стали появляться на рынке стройматериалов не так давно, однако, спрос на них существенно возрос в последнее время.
Среди достоинств напорных канализационных труб ПВХ выделяют низкую стоимость, небольшую массу, а также возможность быстрого и легкого соединения с помощью уплотнительных колец.
К недостаткам изделий данной группы можно отнести низкое шумопоглощение, а также малую пластичность.
Типы сборных емкостей
Среди основных типов сборных емкостей выделяют выгребные колодцы и септики. Первый представляет собой один из видов выгребной ямы, которая откапывается в грунте и облицовывается толстым слоем глины. Современный колодец – это герметичная конструкция, в которую происходит слив нечистот с их последующим удалением с помощью различных приспособлений (откачивающего насоса, ассенизаторской машины) за границы участка.
Обратите внимание! Для постройки выгребной емкости можно применять разнообразные материалы: кирпич, бетон, камень или блоки. Одними из вариантов являются установка железобетонных колец, металлических либо пластмассовых резервуаров.
Септик представляет собой усовершенствованный выгребной колодец, при помощи которого есть возможность утилизировать часть стоков на месте. Он может состоять из двух емкостей, одна из которых (сборная либо выгребная) имеет дно и загерметизирована, вторая – без дна, установленная на фильтрующее основание (гравий, щебень, крупнозернистый песок), через которого чистая вода поступает в слой грунтовых вод.
Самый хороший, хотя и дорогостоящий, вариант – установка септиков в виде локальных канализационных систем. Такое оборудование собирает отходы и практически полностью их утилизирует. Из него выходит чистая вода (на 96-100 процентов), которую можно использовать для полива участка.
Автономная канализация обязательно включает септик или выгребной колодец
Правила установки насоса
Существует ряд правил, которые необходимо учитывать при установке насосов для напорных канализационных сетей:
- в месте монтажа насоса необходимо постоянное поддержание температуры выше нуля;
- площадка для установки канализационной насосной станции должна иметь доступ и быть очищенной;
- на дно сооружения необходимо поместить опорное колено, имеющее специальный фланец;
- напорный трубопровод опирается на колено;
- в верней части колодца труба крепится кронштейном, зафиксированным к стенке конструкции;
- канал должен монтироваться без напряжений и перекосов;
- для исключения обратного тока на трубопроводе предусматривается задвижка и обратный клапан;
- для подъема и опускания насоса используется направляющая конструкция и зафиксированная на нем цепь;
- герметичное соединение автоматически происходит при достижении насосом нижнего колена.
Насосные станции делятся на внутридомовые и наружные. Первые предназначены для отвода стоков от одного здания и состоят из насоса с измельчителем и пластикового корпуса. Такое сооружение, как правило, устанавливается в подвале. Наружные станции способствуют переносу стоков от нескольких домов. Они качают жидкость из емкости, куда нечистоты попадают самотеком, и далее – в действующую канализацию либо очистные сооружения.
Для опускания и поднятия насоса нужно закрепить на нем надежную веревку или цепь
На что обращать внимание при выборе элементов
Напорные каналы канализации должны быть защищенными и высоконадежными. Такие требования объясняются особенностями сети:
- переносом жидкости под напором;
- гидроударами при запуске насосов;
- скачкообразными перепадами давления.
Идеально, если изделия для напорной канализации будут выдерживать значение давления до 1600 кПа. В настоящее время наиболее популярными являются трубы из полимеров (чаще всего непластифицированного поливинилхлорида). Они долговечны, относительно легки и доступны по стоимости.
Напорные каналы НПВХ выбирают меньшего сечения, чем для строительства безнапорных аналогов. Соединение можно обеспечить холодной сваркой либо специальными фитингами. Важно учитывать, что трубы для подобных систем не должны иметь раструбов.
Промежуточный резервуар должен обладать достаточным объемом, вмещающим трехсуточное количество стоков. Это важно для ситуаций поломки насоса или отключения электроэнергии, когда некоторое время канализация не функционирует. Для проведения необходимых расчетов лучше использовать действующие нормы.
Мощность насоса выбирается, исходя из глубины расположения промежуточной емкости и расстояния до центральной канализации. Например, 0,4 кВт достаточно, чтобы поднять сточные воды на 2 метра и перенести на 200 метров.
