Обзор устройства напорной канализации

В некоторых ситуациях самотечная система отведения использованной воды неэффективна или невозможно ее устройство в силу различных причин. В таких случаях делается напорная канализация, отличающаяся от самотечной тем, что жидкость отводится принудительно, то есть, в трубах создается определенный напор. Неотъемлемой частью такой системы является насос или КНС, — канализационная насосная станция. Конструкция напорной канализации и основных узлов, в нее входящих, станет темой статьи.

Назначение системы принудительной откачки стоков

В чем смысл напорной канализации и что это такое? Не всегда есть возможность канализационные стоки транспортировать самотеком. Вот примеры нескольких ситуаций:

• сантехнические приборы расположены в подвальном помещении;
• рельеф местности не позволяет наружную отводящую трубу направить под уклоном к очистным (накопительным) сооружениям или в коммунальный коллектор;
• здание построено на тяжелых грунтах, усложняющих объемные земляные работы;
• прокладке наружного канализационного рукава под необходимым уклоном мешают другие коммуникации или сооружения.

В описанных случаях приходится сооружать канализационную систему, отводящую стоки принудительно, для чего создается напор. Суть устройства напорной канализации следующая. Стоки самотеком по внутренней сети собираются в накопительной емкости, откуда выкачиваются в отводящий трубопровод насосным оборудованием.

Резервуар для сбора канализационной воды устанавливается двумя способами:

• в пределах постройки;
• вне здания.

В первом случае устанавливается бытовая насосная станция, собирающая стоки от всех приборов сантехники и выводящая их под напором за пределы дома в отводящий канализационный рукав.

За пределами постройки устанавливается стационарная станция (КНС) с большим резервуаром. Откачка из него производится наружным или погружным (чаще) фекальным насосом. Работа как внутренней, так и наружной станций автоматическая. Насосы начинают работать при заполнении накопительного резервуара до определенного уровня. Бытовые станции откачки стоков рассчитаны на обслуживание одного дома. Наружные сооружения более мощные и могут устанавливаться для обслуживания как одного, так и нескольких зданий.

Независимо от типа и мощности насосные станции оборудуются ножом, измельчающим твердые и волокнистые включения. Благодаря измельчителю и создаваемому насосом давлению, трубы для отвода стоков устанавливаются меньшего диаметра, если сравнивать с самотечной канализацией.

Выбор труб

Трубопровод в напорной канализационной системе должен быть на порядок прочнее и надежнее, чем в безнапорной сети. Причинами для этого являются такие факторы:

• транспортировка воды под создаваемым насосами напором;
• перепады давления;
• возникновение гидроударов при включении насосов.

При установке мощного насосного оборудования трубопровод должен быть рассчитан не менее, чем на 1,5 МПа. Такое давление с легкостью выдерживают чугунные изделия, но сборка канализационной сети такими трубами отошла в прошлое. Сейчас для отвода стоков используют полимерный трубопровод, который намного дешевле и гораздо удобнее в сборке.

Чаще всего напорная канализация собирается трубами, выполненными непластифицированным поливинилхлоридом, который обозначают аббревиатурой НПВХ. Изделия относительно недороги, легкие и служат долго. Соединение трубопровода происходит методом холодного сваривания или специальных пластиковых стыковочных элементов.

Полипропиленовые трубные изделия для работы под давлением менее пригодны. Они имеют недостаточную прочность, чтобы долго выдерживать движущуюся под напором загрязненную воду. Хотя встречаются случаи монтажа напорной канализационной сети полипропиленовыми изделиями. Это оправдано там, где установлены внутренние станции откачки стоков малой мощности.

Преимущества и недостатки напорной канализационной системы

Принудительная откачка стоков имеет как неоспоримые плюсы, так и некоторые минусы. Бесспорное преимущество, — система монтируется в любом здании, рельеф местности при этом никакой роли не играет. Кроме того, преимущества такие:

• нет необходимости рассчитывать наклон и контролировать его соблюдение при монтажных работах;
• идущие по трубопроводам под напором стоки не застаиваются, засоры возникают крайне редко;
• возможность прокладывать трубы меньшего диаметра, что удешевляет конструкцию и облегчает устройство канализационной сети.

Минусы таковы:

• дороговизна насосных станций, особенно наружных;
• недешевая установка насосного оборудования и его обслуживание;
• часто на пути следования наружного отводящего трубопровода приходится устанавливать специальные колодцы, необходимые для гашения чрезмерного напора, разрушающего очистительные или накопительные сооружения.

На том, для чего нужны колодцы, что являются гасителями напора, остановимся подробнее.

Колодцы для гашения напора

Такие колодцы устанавливаются не только в напорной канализационной системе, но и при чрезмерном наклоне наружного трубопровода в самотечной канализации. Сильное давление в напорной сети возникает при несоответствии мощности насосов и диаметра труб.

Установка колодца гасителя производится в промежутке трубопровода между насосом и очистным сооружением. Конструкции, тормозящие скорость отводимой воды, делаются двух типов:

• перепадные;
• поворотные.

Перепадный колодец представляет собой цилиндрический вертикальный резервуар, сверху в который входит трубопровод, идущий от здания. Снизу с другой стороны емкости отходит труба, идущая к месту сброса канализационных стоков. Чем значительнее перепад высот, тем глубже нужно делать колодец и больше расстояние между входом и выходом.

Как работает колодец гаситель? Через входящее отверстие поступает вода под большим напором. В колодце, который часто оборудован дополнительными препятствиями, скорость потока значительно замедляется. Через выход жидкость уходит к очистному сооружению, выгребной яме или коммунальной сети по рукаву с нормальным уклоном самотеком.

Зачем нужно гасить напор отводимой воды? Современные очистные сооружения (септики, локальные станции очистки) рассчитаны на определенные характеристики входящей в резервуары жидкости, в том числе скорость потока и его напор. Если напор будет превышать требуемые показатели, очистные сооружения будут работать неэффективно, могут преждевременно разрушиться или другим образом выйти из строя. Даже если конечным пунктом следования стоков является выгребная яма, сильный напор канализационной воды быстро разрушит бетонную или кирпичную стенку накопительного сооружения.

Трубопровод, особенно в местах поворотов также повреждается от чрезмерного давления протекающей жидкости. Одним словом, колодец гаситель продлевает срок службы всем сооружениям, что находятся ниже его «по течению».

Поворотные колодцы также гасят скорость воды, но имеют меньший перепад входа и выхода (или вообще перепада нет), устанавливаются в местах резких поворотов трубопровода. Гашение напора происходит за счет турбулентности, что возникает в колодце, ведь воде приходится описывать своеобразную петлю, теряя кинетическую энергию.

Установка колодца гасителя

Колодцы, тормозящие скорость тока воды, монтируются на этапе строительства канализационной сети, поэтому про необходимость установки такого сооружения нужно думать загодя. Есть два варианта монтажа колодца гасителя:

• построить резервуар из бетонных колец;
• купить и смонтировать готовую емкость.

В первом случае процесс более трудоемкий и целесообразен, когда перепад входа и выхода для стоков предполагается значительный. Придется готовить отверстия в железобетонных кольцах для прокладки труб, бетонировать дно, накрывать резервуар плитой с ревизионным люком.

Если же перепад небольшой, лучше купить готовый пластиковый колодец, оборудованный дополнительными препятствиями, гасящими скорость потока. При покупке готового резервуара обращается внимание на расстояние между входом и выходом (должно приблизительно соответствовать перепаду высот) и диаметру отверстий, что совпадали бы с сечением входящего и выходящего трубопроводов.

Напорная канализация, установленная в доме, оптимизирует процесс отвода стоков, предотвращая их застой и образование засоров. Обустройство такой системы обойдется дороже обычной самотечной канализационной сети, но преимущества со временем перекрывают расходы.