К сточным водам относят и дождь, так как он смывает на своем пути всю грязь с крыш, дворов и дорог.
Процесс самоочищения, происходящий в природе непрерывно, представляет собой разрушение органических веществ и переход их в минеральные вещества. В целом этот процесс называется минерализацией.
В природе она происходит в воде и в верхних слоях почвы под воздействием бактерий и микроорганизмов, использующих кислород. Эти бактерии носят название аэробных. Если кислорода в воде и почве достаточно, а концентрация загрязнений невелика, то органические вещества полностью преобразуются в минеральные кислоты и соли.
При недостаточном количестве кислорода и высокой концентрации загрязнений (например, выгребная яма) происходит более медленное разложение органических веществ с выделением сероводорода, аммиака и метана. Этот процесс протекает под воздействием бактерий, носящих название анаэробных. И в том и в другом случае переход органических веществ в минеральные лишает питательной среды микронаселение, и бактерии отмирают. Такой метод очистки называется биологическим. Очистка сточных вод на приусадебном участке основана на использовании биологического метода.
Бесплатное или почти бесплатное использование очищенных сточных вод для полива с одновременным внесением удобрений дает немалую выгоду.
В сточной воде, прошедшей биологическую очистку (в расчете на одного жителя в год), содержится: фосфатов — 1 кг; калия — 2,5 кг; органических веществ — 7 кг. Подобно сточной воде, осадки также содержат питательные вещества, которые могут быть использованы на сельскохозяйственные нужды (в расчете на одного жителя в год): азота — 500 г; фосфатов — 250 г; калия — 75 г; органических веществ — 7,5 кг.
Однако этого количества питательных веществ недостаточно для нормального роста растений. Поэтому требуется дополнительное внесение в почву минеральных удобрений. Тем не менее эффект от удобрения и орошения сточными водами составляет соответственно в среднем 20 и 80 %.
Наружная канализационная сеть с устройствами для биологической очистки и орошения
Прежде чем проектировать наружную канализационную сеть, необходимо определить местоположение границ первого и второго санитарного поясов относительно источника водоснабжения. Заметим, что канализационные стоки должны отводиться за пределы второго санитарного пояса.
По пути следования загрязнений к водоносному слою происходит их самоочищение. Мельчайшие примеси и бактерии остаются на поверхности частиц, из которых состоят земляные породы. Этот процесс называется адсорбцией. Адсорбция породы тем эффективнее, чем меньше отдельные частицы, из которых она состоит, так как с уменьшением размеров частиц площадь прилипания увеличивается.
Подземный источник в месте забора воды защищен от патогенной микрофлоры, если время фильтрации на пути до него длится более 31 суток. За это время патогенная микрофлора погибает.
Расстояние, необходимое для ее гибели, определяется формулой:
I>г= √(31∙K∙H) — I>в (1)
где:
I>г — горизонтальная составляющая пути фильтрации в метрах, равная расстоянию от артскважины до границы санитарного пояса;
I>в — вертикальная составляющая пути фильтрации в метрах, равная расстоянию между дном емкости с нечистотами и наивысшей точкой водоприемной части фильтра;
Н — величина расчетного напора (для ям, шурфов, выгребных ям и т. д. максимальная высота жидкости, содержащейся в них);
31 — время фильтрации в сутках, необходимое для гибели патогенной микрофлоры;
К — коэффициент фильтрации (он характеризует фильтрационные свойства породы, приводится в таблице 1).
Для облегчения расчетов коэффициент фильтрации принимается единый, так как коэффициенты фильтрации пород, лежащих выше начала фильтра буровой скважины, отличаются друг от друга не более чем на 50 %.
Другим упрощением расчетов является допущение того, что движение подземных вод считается как бы отсутствующим, так как оно в большинстве случаев лежит в пределах 0,1–1 м/сутки.
На территории первого санитарного пояса не должно быть ям, в которых могла бы скапливаться вода, не допускается складирование строительных материалов или мусора, сжигание последнего, применение удобрений. Нечистоты должны отводиться за пределы санитарного пояса по герметичной канализационной системе.