Грунтовые воды – это подземные воды, которые располагаются под землей, в первом водоносном слое грунта, на разной глубине от поверхности. Они получают питание от многочисленных источников: атмосферных осадков, наземных водоемов, подземных потоков.
Грунтовые воды занимают большие площади в любое время года. Они не имеют напора, так как заполняют водопроницаемый пласт не на всю толщину.
Перед тем, как обустраивать автономную канализацию на загородном участке или на территории дачи, необходимо определить уровень залегания грунтовых вод. Если он слишком высокий, есть риск переполнения очистных сооружений или их всплытия, заболачивания почвы вокруг них.
Особенности грунтовых вод, их основные характеристики
Особенностью грунтовых вод является то, что они не концентрируются вдоль одного водоносного горизонта, а свободно распределяются по всему объему грунта. Они не выходят на поверхности почвы, так как для этого нет достаточного напора. Кроме того, грунтовые воды отличаются постоянностью.
ГВ оказывают значительное влияние на процессы почвообразования. В частности, уровень их залегания связан с водным режимом почвы. Например, если горизонт проходит высоко, то влага из осадков достигает водоносного слоя. В таких условиях образуются торфяники, а также почвы с кислой реакцией, а также с повышенным содержанием кремнезема и железа.
Уровень грунтовых вод – глубина, на которой располагаются подземные воды. Этот параметр зависит от ряда характеристик. Это:
- Географическое положение. В разных регионах, из-за геологических особенностей и наличия водных артерий, УГВ отличается. Например, в районах, расположенных рядом с водоемами, он высокий.
- Климатические условия. Частые осадки или повышенная влажность в регионе способствуют повышению уровня грунтовых вод; засушливый климат, наоборот, вызывает его снижение.
- Характеристики и свойства грунта. Плотные почвы удерживают влагу на участке ближе к поверхности. Более сыпучие грунты – например, песчаные – способны пропускать ее в более глубокие слои.
Уровень ГВ на частном участке определяют гидрогеологи, которые проводят соответствующие исследования.
Классификация грунтовых вод по различным критериям
Воды, которые находятся в первом водоносном слое грунта, классифицируют по нескольким основным признакам. Это:
Месторасположение
В зависимости от этого критерия, ГВ бывают:
- Пластовыми. Их выявляют в рыхлых почвах (например, песчаниках), а также сцементированных породах.
- Трещинными. Такие воды заполняют мелкие пустоты, которые образуются в жестких, плотных почвах, не склонных к растворению.
- Поровыми. ГВ этого типа образуются в свободных участках земляных пластов монолитного типа, склонных к вымыванию (доломиты, известняки, мел).
Состав
Он зависит от географического расположения участков, климатических особенностей, растительности. По составу грунтовые почвы бывают:
- Пресные (слабоминерализованные). Такой тип выявляют на участках лесной, степной и лесостепной местности, где происходит активное вымывание легко растворимых солей (сульфатов, хлоридов).
- Соленые. Грунтовые почвы этого вида преобладают на сухих грантах – степях, равнинах, пустынях и полупустынях. Для них характерны слабость дренирования и инфильтрации, испарение влаги. В связи с этим в слоях почвы задерживаются соли.
Агрессивность
Этот параметр зависит от химического состава: чем больше в водах веществ и соединений, тем более агрессивное действие она оказывает на подземные коммуникации и сооружения (септики, трубы), а также на почву.
Уровень агрессивности определяется содержанием в ГВ таких веществ, как щелочные, кислотные, магниевые, серные, кислородные соединения.
Опасность высокого уровня грунтовых вод для канализации
При планировании и организации автономной канализации на участке учитывают ряд параметров, в том числе – уровень грунтовых вод. Если он высокий, то это создает сложности и ограничивает выбор доступных вариантов.
Возможные опасные последствия высокого УГВ при монтаже канализационной системы:
- Разрушение оборудования или отдельных элементов системы агрессивными водами. Агрессивные вещества, которые содержатся в них, становятся причиной коррозии.
- Разгерметизация накопительного элемента под действием высокого давления. Это происходит в зимнее время, когда вода в почве замерзает и расширяется. В таких условиях на корпус септика и трубы действует высокое давление, что может спровоцировать разгерметизацию.
- Накапливание вредной органики в почве. Это происходит, если неправильно выполнить монтаж системы переработки сточных вод. Повышенный УГВ характерен для местностей с глинистыми почвами, которые отличаются низкой впитывающей способностью. При наличии вод, находящихся ближе к поверхности, фильтрация стоков практически прекращается. Это приводит к тому, что в грунте остаются органические вещества, которые причиняют ему вред. Также есть риск заболачивания почвы.
- Загрязнение источников питьевой воды. Неправильный выбор канализационной системы на участке с высоким УГВ провоцирует проникновение загрязняющих веществ и болезнетворных микроорганизмов в водоносные горизонты, отрицательно влияющие на качество питьевой воды.
Перечисленные последствия объясняют, почему для участков с грунтовыми водами, расположенными близко к поверхности, не подходят стандартные схемы обустройства канализации и типовое оборудование.
Особенности размещения септика при высоком уровне ГВ
При планировании автономной канализационной системы на участке с грунтовыми водами, расположенными близко к поверхности, нужно учитывать ряд рекомендаций. Они заключаются в следующем:
- Септики для участка с высоким уровнем грунтовых вод должны иметь небольшую высоту. Это позволит компенсировать подъемную силу в случае подтопления.
- Все камеры септика должны быть полностью герметичными. Стоки не должны просачиваться в почву, а грунтовая влага, наоборот, внутрь конструкции.
- Оптимальный выбор материала септика – современные виды пластика. Стальные емкости требуют дополнительной гидроизоляции для предотвращения контакта с водой и защиты от коррозии.
- Для уменьшения давления грунтовых вод на резервуар необходимо засыпать между стенами ямы и самой конструкцией песок или смесь из песка и цемента.
- При использовании пластиковых резервуаров рекомендуется дополнительно закреплять их, используя в качестве «якоря» бетонную плиту. Это предотвратит всплытие емкости к поверхности грунта.
Внимание стоит уделить системе трубопровода для канализации и перелива: на участке с высоким УГВ трубы необходимо располагать как можно выше, дальше от грунтовых вод.
Виды септиков, которые подходят для монтажа на участках с высоким УГВ
На участках, где грунтовые воды проходят близко к поверхности, рекомендуется использовать накопительные септики либо станции биологической очистки. Для таких условий точно не подойдет колодец из бетонных колец, так как он не герметичен. Неэффективен и переливной септик, потому что он обеспечивает невысокий уровень очистки – не более 60-70%.
На участках с высоким УГВ подойдут такие варианты организации автономной канализационной системы:
Станция биологической очистки (аэрационный септик) с принудительным отводом
Такая система предназначена для глубокой очистки стоков – до 98%. Она позволяет эффективно отводить стоки без доочистки с помощью дренажных систем и фильтров. В конструкции станций биологической очистки с принудительным отведением стоков предусмотрен дренажный насос, который откачивает избыток жидкости по мере наполнения резервуара.
Очистка осуществляется благодаря микроорганизмам – анаэробным и аэробным бактериям, которые перерабатывают стоки. Первые окисляют органические соединения и расщепляют крупные частицы, вторые – перерабатывают стоки, разделяя их на жидкость и активный ил. После двухступенчатой обработки воды поступают в камеру, где происходит осаждение и скапливание активного ила.
Станции биологической очистки состоят из трех камер. В первой присутствуют анаэробные бактерии, способные существовать и обрабатывать стоки без кислорода. Во второй камере находятся аэробные бактерии, которым требуется кислород – его подают сюда специальным оборудованием, аэратором, для создания необходимых условий. Третья камера – резервуар, где происходит осаждение активного ила.
Септики для высоких грунтовых вод с аэрацией отличаются высокой производительностью и качественным очищением сточных вод: они не требуют дополнительной очистки.
Энергонезависимые септики
Отличие таких септиков от станций биологической очистки заключается в том, что они не требуют подключения оборудования для непрерывной подачи кислорода в систему для обеспечения жизнедеятельности бактерий. Как следует из названия, энергонезависимые септики работают без подключения к электрической сети.
Такие системы переработки стоков функционируют по принципу анаэробной очистки. Этот метод не так эффективен, как аэробный, зато позволяет не зависеть от электричества.
Энергонезависимые септики представляют собой герметичные емкости из стеклопластика или пропилена. Внутри они разделены перегородками на несколько отделений – 2 или 3, в зависимости от модификации оборудования.
В таких устройствах жидкость перетекает из одной секции в другую самотеком, без использования насосов и компрессов. Это возможно благодаря перепускным коллекторам, расположенным немного ниже верхнего уровня камер.
Для переработки стоков используются специальные анаэробные бактерии – микроорганизмы, разлагающие органику на простые компоненты. Система позволяет очищать и осветлять загрязненные воды до 50-60%, поэтому при использовании энергонезависимых септиков требуется обустройство установок доочистки – дренажных колодцев, фильтрационного поля. При наличии таких дополнительных элементов не потребуется регулярное откачивание стоков.
Септик с биофильтром
Такая конструкция для очистки стоков представляет собой резервуар с наполнителем, который выполняет роль фильтра. Фильтрующий наполнитель – керамзит или гранулы из полимерных материалов. Его засыпают в оду из камер септика. Вместо сыпучего могут использоваться крупные ершики с большим количеством ворсинок.
Установка биофильтра в септик позволяет улучшить процессы разложения органики, присутствующей в стоках, а также ускорить развитие и размножение анаэробных или аэробных микроорганизмов, которые принимают участие в очистке загрязненных вод.
Биофильтр не требует много дополнительного места, поэтому подходит для любой канализационной системы автономного типа.
Принцип работы таких систем похож на естественную очистку стоков в почве, но в оборудовании с биофильтром процессы проходят быстрее и эффективнее. Тело фильтра, состоящее из керамзита или других пористых материалов, выступает основанием, в котором происходит размножение бактерий. Когда первично очищенная вода поступает сюда, происходит глубокая доочистка.
Микроорганизмы окисляют и расщепляют органические соединения. После этого стоки направляются на доочистку через дренаж.
Септик-накопитель
Такой резервуар используется для организации самой простой и бюджетной системы отведения стоков из дома. Септик-накопитель – более усовершенствованный и экологичный вариант выгребной ямы. Нечистоты поступают внутрь по подводящей трубе. По мере наполнения септика требуется откачивание содержимого ассенизаторской машиной.
Современные заводские накопители для автономного отведения стоков производят из пластика. Лучшие материалы – стеклопластик или полипропилен: они обладают достаточной жесткостью и устойчивостью к давлению, механическим нагрузкам, коррозии. Благодаря высокой степени герметичности, резервуары не пропускают талые и грунтовые воды.
Для монтажа септика-накопителя подготавливают котлован. Для высоких грунтовых вод рекомендуется выбирать горизонтальные конструкции: в этом случае не потребуется рыть слишком глубокую яму. В таких условиях также требуется установка накопителя на основание в виде бетонной плиты. Ее устанавливают на дно, отсыпанное песком слоем 15-20 см. Это необходимо, чтобы не допустить всплытия септика.
Фильтрационные сооружения для септика при высоком УГВ
Для доочистки вод из септика, установленного на грунте с высоким уровнем ГВ, подходит фильтрующая кассета. Это аналог поля фильтрации, который отличается способом обустройства. Фильтрующая кассета имеет подземное, а не наземное, устройство. С ее помощью обеспечивают доочистку стоков. Размеры такой конструкции зависят от того, какое объем загрязненной жидкости нужно очистить: например, для 0,5 м3 потребуется кассета размерами 1х1 м. Высота кассеты должна быть не менее 25 см.
Принцип работы фильтрующей кассеты заключается в том, что стоки, которые попадают в пространство между перекрытием системы и фильтрующей загрузкой, растекаются по последней, фильтруются и проникают в грунт.
Перекрытие для фильтрующей кассеты изготавливают из железобетонных плит, опорные стены – из бетонных блоков. В качестве основания насыпают слой щебня толщиной не менее 10 см. Сверху укладывают слой песка на высоту до 15 см.
Особенности монтажа септика при высоком уровне грунтовых вод
Установка сооружения для переработки стоков зависит от того, какой тип оборудования выбран. Монтаж рекомендуется доверить сотрудникам профессиональных компаний, которые выполнят работы правильно, и обеспечат правильное функционирование системы.
Перед монтажом важно определить место для него. Септик для высокого УГВ должен располагаться не ближе 50 м от колодцев и 30 м – от водоема. Между установкой и жилым частным домом, а также насаждениями, необходимо соблюсти расстояние минимум в 3 м. Расстояние до дороги составляет не менее 3 м.
При соблюдении всех рекомендаций септик будет полноценно функционировать даже в почвах с поверхностным прохождением грунтовых вод.
