Напорная канализация: особенности и важные моменты, о которых стоит знать

Что это такое

Движение сточных вод может осуществляться двумя способами: самотеком и с помощью специального насосного оборудования. В большинстве случаев при прокладке внутренней канализационной магистрали в доме используется первый способ.

При этом учитываются необходимый уклон трубы, ее диаметр и порядок подключения сантехнических приборов. Если точка водосбора расположена ниже соединения со стояком, рекомендуется установить мини-насосную станцию для перекачки стоков в стояк.

Система внутренней канализации организована таким образом, что сточные воды из санитарных узлов стекают к выходному патрубку. Он расположен в самой низкой точке системы, обычно в подвале дома.

Затем необходимо организовать вывод стоков за пределы здания к очистным сооружениям или пункту сбора. Если очистное сооружение расположено ниже выходного патрубка, отходы поступают в зону очистки самотеком. Однако иногда организовать такую схему на практике невозможно.

Причины могут быть следующими:

• точка выхода стоков из дома расположена ниже септика или точки подключения к центральной канализационной системе. Это связано с различиями в рельефе местности;
• состав грунта не позволяет выкопать траншею и проложить внешнюю трубу с требуемым уклоном. Такая проблема возникает при твердых породах или очень рыхлой, сыпучей почве;
• длина внешней трубы достаточно большая, поэтому наклон трубы для самотечного потока приводит к чрезмерному заглублению траншеи.

Принцип устройства напорной канализации заключается в организации места для временного хранения отходов и их последующего сброса через наружную канализационную трубу с помощью насосной станции. Для этого устанавливается герметичный резервуар, обычно в подвале дома или на участке рядом с фундаментом.

Важно: при планировании необходимо соблюдать требования действующего законодательства. Устройство канализации в частном доме должно быть тщательно спланировано с учетом объема сточных вод и скорости их переработки.

Что представляет собой напорная система

При таком типе отвода сточных вод движение стоков осуществляется с помощью специального насоса, а не под действием силы тяжести, как в самотечных системах. Поэтому сточные воды можно подавать к отводному патрубку, если он находится выше нулевой отметки.

Важным компонентом напорных канализационных систем являются канализационные насосные станции. В зависимости от назначения они могут быть нескольких типов.

Внутридомовые станции

Внутридомовые станции разработаны для обслуживания отдельных зданий. Такие установки состоят из герметичного резервуара, оснащенного насосом и измельчителем. Небольшие размеры устройства позволяют устанавливать его в подвале здания.

Основные конструктивные элементы такой станции:

• A — верхняя крышка с угольным фильтром;
• B — труба отвода с обратным клапаном, который действует как задвижка при выключенном вакуумном насосе. Может быть подключена к общему стояку;
• C — измельчительный механизм;
• D — входной фильтр очистки;
• E — насосный механизм;
• F — резервуар для воды.

Наружные станции

Наружные станции обслуживают несколько жилых домов. В этом случае сточные воды, включая ливневую канализацию, самотеком направляются в общий резервуар от нескольких домов. Затем они перекачиваются в центральный коллектор или на очистные сооружения.

Преимущества напорных систем

К преимуществам напорной канализации относятся:

• отсутствие строгих требований к углу поворота, наклону трубы и установке элементов;
• возможность размещать сантехническое оборудование в любом месте благодаря отсутствию жестких требований к уклону;
• наличие измельчителей в канализационных насосных станциях, что позволяет уменьшить диаметр трубы без риска засоров;
• самоочищение трубопровода благодаря создаваемому напору.

Схема

Важный этап создания системы напорной канализации — составление профессионального плана. Для этого необходимо знать основные компоненты системы и общий принцип ее работы.

Общая схема напорной канализации работает следующим образом:

1. Сточные воды поступают из сточной трубы (5) в резервуар предварительного отстаивания (2a). Для фильтрации отходов в зоне выгрузки установлен уловитель мусора. Сетчатая конструкция уловителя не позволяет посторонним предметам, таким как куски ткани, пластик и другие включения, попадать в поток отходов. Это помогает избежать засорения труб.
2. По мере накопления в отстойнике, при достижении установленного уровня, отходы попадают в камеру насоса (2b). В насосной камере установлен специальный фекальный насос с измельчителем. Поплавковый датчик контролирует уровень заполнения камеры. Как только уровень превышает допустимый, сигнал от блока управления активирует насос, и отходы откачиваются.
3. При проектировании системы рассчитываются объем резервуара и производительность насоса.

Согласно действующим нормам, один человек потребляет в среднем 200 л воды в день, что составляет 0,2 м³. Минимальный объем резервуара должен быть равен трем суточным потреблениям, то есть 0,2 × 3 = 0,6 м³. Этот результат умножается на количество людей, проживающих в доме. Так получают оптимальный объем для расчета пропускной способности напорной канализации.

Материал конструкции может быть разным: пластиковые резервуары, железобетонные конструкции или емкости, залитые бетонным раствором.

Важно, чтобы корпус был полностью герметичен и имел вентиляционный канал. Поскольку в приемной камере присутствуют анаэробные бактерии, необходимо установить ревизионный люк для удаления избыточного активного ила.

Кроме того, необходимо периодически проводить профилактические и ремонтные работы насосного оборудования.

Проектирование

Если все готово для организации напорной канализации, можно приступать к первому этапу строительства — проектированию системы. Эту часть работы лучше доверить профессионалам.

Специалисты выполнят расчеты канализационной насосной станции, определят оптимальную производительность насоса, составят точную смету и обоснование, а также подготовят проект. Пример такого проекта и сметы можно найти на тематических сайтах и форумах.

Следует помнить: при подключении к центральной канализационной системе эксплуатационные службы сначала запрашивают проект канализационной системы. Организация автономной напорной канализации избавляет от ряда проблем, но все же есть нюансы, которые необходимо учитывать.

Ошибки в гидравлических расчетах, расчете минимального диаметра трубы, мощности двигателя и других параметров могут привести к нестабильной работе внутренней или внешней сети напорной канализации.

Состав комплекта

Чтобы понять, что такое напорная канализация, необходимо знать ее состав. Наиболее распространенная схема включает следующие элементы:

• КНС, то есть канализационную насосную станцию;
• трубопроводы специального назначения;
• измельчитель твердых отходов, обычно входящий в состав канализационной насосной станции;
• сборщик мусора.

Фактически вся система состоит из насосной станции. Именно она принимает отходы, измельчает их и подает под давлением в приемный резервуар, то есть поглотительный колодец.

Задача резервуара — снизить давление и перевести сточные воды в самотечную канализацию. Конструкция состоит из резервуара, в котором находится напорная труба. Напротив резервуара размещен гасящий щит. Вместе они принимают на себя потоковую энергию. После этого поток теряет скорость и давление, а затем уже самотеком выводится по второй трубе.

Перед подключением к канализации высокого давления необходимо выключить подающий насос. Жидкость несжимаема, поэтому этого достаточно для сброса напора.

Выбор фекального насоса

Прежде всего нужно определить мощность насоса. Она зависит от длины вертикальных и горизонтальных линий трубопровода.

Что касается расхода в системе НК, то по стандартам СНиП он должен составлять около 2,0 л/с. Соответственно, производительность насоса должна быть установлена на уровне 120 л/мин.

Затем следует определить тип насосного устройства. Выделяют два вида:

• погружной, или всасывающий;
• Поверхностный.

Погружные устройства стоят дороже и предназначены для безотказной работы в агрессивных средах. Поверхностные устройства немного дешевле и проще в обслуживании, но их установка потребует больше усилий.

Объем резервуара

Расчет объема основан на суточном потреблении воды на человека. Среднее значение составляет около 0,20 м³. Резервуар должен вмещать не менее трех суточных расходов.

Например, если в здании проживает 4 человека, среднесуточный расход составит около 0,80 м³. С учетом трехдневной нормы резервуар должен иметь объем не менее 3,20 м³.

Желательно остановиться на двухкамерной конструкции резервуара. В этом случае один отсек будет выполнять функцию первичного отстойника, а другой — насосной камеры. Именно в ней устанавливается фекальный насос с измельчителем.

Наполнение резервуара контролируется специальными датчиками. Когда сточные воды достигают порогового уровня, включается насос, который их откачивает.

Можно купить готовую канализационную насосную станцию с пластиковым резервуаром либо самостоятельно построить отстойник из бетонных колец или кирпича, а затем установить необходимое оборудование.

Выбор места под накопительный резервуар

Чтобы избежать претензий со стороны компаний водоснабжения, санэпидемстанции и других контролирующих организаций, необходимо внимательно выбирать место расположения накопительного резервуара.

В соответствии с положениями СНиП 02.04.02-84 вокруг возможного источника загрязнения должна быть выделена санитарно-защитная зона. Указанный документ определяет минимальное расстояние между трубами, шлангами НК и колодцами или другими источниками питьевой воды. СНиП также регламентирует расстояние от охранной зоны до жилых домов, границ участков, кустарников, деревьев и других объектов.

Кроме того, необходимо учитывать подземные коммуникации, проходящие через участок. К сожалению, их обозначение не всегда присутствует на чертежах, что может вызвать трудности. Справку о наличии таких коммуникаций можно получить в соответствующих службах.

Необходимые трубы

Одна из особенностей эксплуатации напорной канализации — периодические скачки давления в наружном трубопроводе. Они связаны с работой насоса: в процессе перекачки создается давление, которое воздействует на трубопровод аналогично гидроудару. Поэтому важно выбрать канализационные трубы для наружных сточных вод, которые соответствуют следующим требованиям:

• способность выдерживать скачки давления, создаваемые насосной станцией. Средний показатель может составлять от 0,4 до 1,6 МПа;
• упругость. Если установка производится выше уровня промерзания грунта, существует высокая вероятность образования ледяных пробок. Это может привести к потере герметичности: внутреннее давление разрушит конструкцию. Поэтому материал труб должен иметь приемлемую эластичность. Также рекомендуется изолировать кабель;
• прочное стыковое соединение. Соединение не должно уступать трубе по механической прочности.

С учетом этих параметров можно выделить несколько типов материалов, которые подходят для напорной канализации.

Чугунные трубы

До недавнего времени это был безальтернативный вариант для напорных канализационных систем. Чугунные трубы имеют хорошие показатели прочности и устойчивы к агрессивным средам.

Современные модели представляют собой многослойную конструкцию, которая при соблюдении условий эксплуатации может прослужить до 30 лет.

Однако есть ряд недостатков, которые неприемлемы для автономной канализации частного дома:

• трудоемкая установка. Для монтажа и стыковки отдельных секций требуется специальное оборудование;
• проведение ремонтных работ проблематично;
• при прокладке выше уровня промерзания грунта возможны трещины в трубопроводе.

По этой причине специалисты рекомендуют использовать изделия из полимеров.

Полиэтиленовые трубы

Трубы из этого материала оптимальны для напорной канализации.

Они изготовлены из сшитого полиэтилена низкого давления. Такой способ производства делает их прочными и гибкими. В результате при прокладке трубопроводов можно делать изгибы малого радиуса.

Сегменты соединяются стыковой сваркой с помощью специального оборудования. После зачистки кромки нагревательный элемент повышает температуру на ее поверхности до вязкотекучего состояния материала. Затем диффузное соединение выполняется под давлением.

Диаметр трубы напрямую зависит от выходного патрубка насоса. Большее или меньшее отклонение не рекомендуется, так как это может вызвать разницу внутреннего давления и привести к гидроударам.

Диаметр варьируется от 50 до 110 мм в зависимости от требуемых параметров системы.

НПВХ

ПВХ — это термопластичный полимеризованный винилхлорид. Другие названия этого пластика — винил, ПВХ, полихлорвинил, вестолит, джон и многие другие.

Пластик бесцветный и прозрачный, прочный, без окрашивания не устойчив к ультрафиолетовому излучению и не имеет запаха. Однако он устойчив к щелочам и большинству кислот, органическим растворителям и маслам. Он практически не поддерживает горение в воздушной атмосфере, но при высоких температурах разлагается с выделением вредных веществ.

ПВХ производится в двух видах:

• непластифицированный твердый ПВХ, называемый винипластом, PVC-U, NPVC;
• пластифицированный мягкий пластик, PVC-P.

Различия в типах ПВХ обусловлены использованием или отсутствием пластификаторов. В пластифицированный ПВХ добавляется до 50% пластификаторов. Он используется там, где требуется пластичность и гибкость материала: для линолеума, пленок, шлангов, изоляции, трубок, медицинского оборудования, систем переливания крови, искусственной кожи, салфеток, прокладок, обоев, плакатов, баннеров. Пластикат легче перерабатывать в различные продукты, и у него много областей применения.

Непластифицированный ПВХ производится без пластификаторов. Область его применения обусловлена твердостью и прочностью: напорные и безнапорные трубы, пластиковые двери, окна, некоторые садовые конструкции, поворотные круги, сувениры, игрушки, контейнеры, воздуховоды, детали вентиляторов, лабораторные и химические сосуды, оборудование и другие изделия. НПВХ обладает некоторой пластичностью, но не является податливым или гибким материалом.

Для трубопроводов инженерных систем, дождевой канализации и дренажа используется прочный и жесткий НПВХ.

Особенности труб НПВХ и сфера применения

Основное отличие труб из НПВХ от других полимерных изделий заключается в структуре материала, который не содержит пластификатора. Виниловая сердцевина и перхлорвиниловые смолы, содержащие антиоксиданты, предотвращают деградацию продукта под воздействием напряжений, вызванных давлением внутри трубы и внешними факторами.

Высокая прочность позволяет использовать трубы из НПВХ в разных условиях монтажа и эксплуатации: для транспортировки сред внутри и снаружи зданий, а также под землей.

Эксплуатационные характеристики

Плотность НПВХ — 1,35–1,43 т/м³. Температура плавления — 150–220 °C. При нагревании выше 60 °C материал размягчается и теряет прочность. При температуре выше 110 °C начинает выделяться хлористый водород, то есть соляная кислота.

Материал воспламеняется плохо, обладает самозатухающими свойствами. Температура воспламенения — 500 °C.

НПВХ обладает диэлектрическими свойствами и может использоваться для изоляции токопроводящих частей оборудования. Материал имеет низкую теплопроводность и становится хрупким при температуре ниже -75 °C, то есть ниже температуры стеклования.

Неокрашенный ПВХ разлагается под воздействием ультрафиолетового излучения, поэтому его окрашивают светонепроницаемыми красками. В этом случае деструкция затрагивает только внешний слой толщиной 0,05 мм.

Чаще всего продавцы и покупатели не вдаются в эти детали и считают, что ПВХ устойчив к ультрафиолетовому излучению.

ПВХ устойчив к действию растворов кислот, щелочей, солей, спиртов, жировых эмульсий и большинства углеводородов, включая бензин, керосин и минеральные масла. Он ограниченно растворим в ацетоне и бензоле, растворим в дихлорэтане и некоторых других хлорированных и ароматических углеводородах. Характеризуется низкой газопроницаемостью. Прочность на разрыв листов ПВХ составляет 40 МПа и более.

Этапы монтажа

Работы по установке КНС выполняются в следующем порядке:

1. Определяется место расположения насоса. Как правило, он устанавливается в самой низкой точке канализационного коллектора.
2. Крепежи, входящие в комплект насоса, устанавливаются в подготовленную зону.
3. Устанавливается само устройство, проверяется надежность его монтажа. Насосный агрегат должен быть расположен ровно, без смещения или поворотов относительно входа и выхода коллектора.
4. Резиновые шланги, имеющиеся в комплекте, подсоединяются к входам и выходам насоса.
5. Шланги подключаются к трубам коллектора с помощью специальных фитингов.
6. Все стыки дополнительно защищаются герметиком.
7. Собранная система подключается к электросети.

Охранная зона и СНиП

Еще один фактор при организации напорной канализации — согласование места ее расположения. Даже если она не выходит за границы участка дома, существует вероятность повреждения других подземных коммуникаций. В первую очередь — канализационных сетей.

Современные правила и стандарты не предусматривают установку наземных предупреждающих знаков о наличии канализационных труб под землей. Поэтому, если они будут повреждены во время ремонтных работ, ответственность лежит на исполнителе. Перед планированием необходимо проконсультироваться с водоканалом.

При планировании нужно учитывать минимальные расстояния от канализационных труб до объектов в охранной зоне.

Эти правила указаны в СНиП 02.04.02-84 и СанПиН 2.1.4.11102-02:

• 250 м от берега ближайшей реки;
• 50 м от подземных источников водозабора;
• 100 м от берега озера.

Расстояние от фундамента дома до напорного канализационного коллектора должно быть не менее 5 м.

Перед началом проектирования и строительства напорной канализации необходимо учесть все перечисленные факторы. Только точное выполнение этих условий позволит создать эффективную и безопасную систему принудительной откачки сточных вод.

Внутридомовые насосы для организации напорной канализации

Рассмотрим несколько моделей канализационных насосов SFA для организации напорной канализации.

SFA Saniswift

SFA Saniswift — бюджетное решение для переноса канализации. Преимущественно используется для кухни. Имеет четыре входных отверстия, поэтому к нему одновременно можно подключить четыре сантехнических прибора. Может использоваться для подключения любой сантехники, кроме унитаза.

Откачивание стоков осуществляется по трубам диаметром 32 и 40 мм. Это трубы малого диаметра, поэтому их легко спрятать за плинтусом или проложить под потолком.

Патрубок имеет встроенный обратный клапан, который предотвращает фонтанирование при возникновении засоров и обратное поступление в систему уже откачанных стоков.

Максимальная высота подъема стоков составляет 4 м. Максимальное расстояние для откачивания стоков в горизонтальном направлении — 40 м. Производительность составляет 120 л/мин, что является хорошим показателем для насосов бюджетной категории.

SFA Sanivite

Это одна из наиболее распространенных моделей канализационных насосов SFA. Sanivite пользуется высоким спросом, так как обладает хорошими эксплуатационными характеристиками:

• корпус выполнен из специализированных вибро- и шумопоглощающих материалов. Это обеспечивает тихую работу насосного оборудования;
• максимальная температура откачиваемых стоков составляет +65 °C. Благодаря этому модель справляется со стоками от ванны, душа, посудомоечных и стиральных машин;
• насос откачивает стоки на 50 м по горизонтали и поднимает их на высоту до 5 м.

SFA Sanivite может использоваться для разных задач. На кухне к нему можно подключить кухонную мойку и посудомоечную машину. В прачечной SFA Sanivite может обслуживать стиральную машину и сушилку. В ванной насос может отводить стоки от ванны, душевых поддонов и кабин, а также раковин.

SFA Saniaccess 3

Это тихий насос, который может отводить стоки как от унитаза, так и от другой сантехники. В конструкции предусмотрено четыре входных отверстия, то есть одновременно могут обслуживаться четыре сантехнических прибора.

Отличительная особенность SFA Saniaccess 3 — встроенный металлический измельчитель. Он изготовлен из высоколегированной стали и не требует периодической заточки. Максимальное расстояние для откачивания стоков в этой модели составляет 100 м, а максимальная высота — 5 м.

SFA Sanidouche

Это санитарный канализационный насос для откачки санитарных стоков. Он справляется с удалением сточных вод от кухонных моек, биде, раковин, душевых кабин, поддонов высотой не менее 12 см и других приборов. Унитаз к SFA Sanidouche подключать нельзя, так как в оборудовании не предусмотрена измельчительная система.

Главное отличие и преимущество модели — компактные габариты, которые позволяют спрятать насос в шкаф или за сантехнику. SFA Sanidouche позволяет перемещать сантехнические приборы и устанавливать их там, где удобно, даже в подвальном или чердачном помещении. При этом не требуется выполнять масштабные строительные работы.

Принцип работы прост: насосное оборудование включается автоматически, когда достигается заданный уровень стоков. После того как стоки откачены и достигнут минимальный уровень, двигатель останавливается.

Sanicubic 1 WP NM

Перечисленные ранее канализационные насосы предназначены для бытового использования. Однако организация напорной канализации может понадобиться не только в частном доме, на дачном участке, в загородном коттедже или квартире, но и на коммерческих объектах.

Sanicubic 1 WP NM — профессиональная насосная станция, которая эффективно справляется как с бытовыми стоками, так и с нагрузкой коммерческих объектов. Откачивание может осуществляться к приемному стояку централизованной канализации, септику или выгребной яме.

Увеличенная производительность системы объясняется усовершенствованным двигателем мощностью 1500 Вт.

К насосной станции можно подключить любые сантехнические приборы, в том числе унитаз. В системе предусмотрена эффективная измельчительная система, которая справляется с фекальными стоками. Она состоит из современных ножей ProX K2. Ножи выполнены из качественной стали и не требуют периодической заточки.

Насосная станция отличается высоким уровнем защиты — IP68. За счет этого оборудование можно устанавливать в приямках. Одновременно насос может откачивать стоки от пяти сантехнических приборов.

В конструкции предусмотрено одно впускное отверстие диаметром 40/50 мм и четыре входных отверстия диаметром 40/50/100/110 мм. Таким образом, насосное оборудование SFA делает организацию принудительной канализации максимально простой задачей. В комплекте предусмотрена инструкция с подробным описанием механизма и рекомендациями по монтажу.

Оборудование SFA соответствует международным стандартам качества, что подтверждено соответствующими сертификатами. На все модели предоставляется гарантия производителя — 3 года.