Принцип работы канализации

Работа канализации

Помимо затопления помещений нечистотами, внутридомовая канализация преподносит сюрпризы в виде протечек, специфических запахов, пугающих шумов. Да и эстетика хитросплетений видимых трубопроводов не слишком привлекательна. Чтобы предвидеть, каких проблем можно ожидать от канализации, полезно понять суть ее устройства и принцип работы.

Сеть трубопроводов и сантехнических приборов (далее «приборов»), собирающих и отводящих использованную воду и бытовые отходы (кроме дождевой воды) внутри здания, называют внутридомовой, а чаще - внутренней канализацией. От каждого прибора (мойка, ванна, унитаз и др.) стоки через отводной трубопровод направляются в горизонтальный поэтажный отвод, из него - в стояк, то есть вертикальный трубопровод. В подвальной части дома стояк плавно переходит в горизонтальную трубу-выпуск, отводящий стоки из здания под землей (ниже глубины промерзания грунта). Далее они направляются по трубам либо в смотровой колодец, а из него - в сеть наружной канализации, либо в септик местной системы очистки. Верхняя часть стояка выводится выше кровли дома и называется вытяжкой. Через нее отводятся в атмосферу газы из наружной канализации.

Вода из бассейнов, котлов, систем отопления и очистки воды тоже отводится в канализацию. Канализационная сеть изначально создается как безнапорная, самотечная. Поэтому на всех ее горизонтальных участках предусмотрены небольшие (1-4%), но строго контролируемые уклоны трубопроводов по ходу отведения стоков. Соединение труб в разветвленную сеть осуществляют с помощью особых соединительных элементов (тройники, отводы, крестовины и др.). Их называют фасонными элементами или «фасониной». Таких элементов для подключения одного прибора требуется от 3 до 6 штук. Чтобы канализационные газы не попадали в помещение, каждый прибор присоединяют к отводам через особое устройство, работающее как гидравлический затвор. Сантехники обычно называют их «сифонами». Затвор - это, по сути, петлеобразная или U-образная трубка, наполовину заполненная водой. Вода и служит барьером на пути газов из отвода в комнату (в унитазах и трапах предусмотрены встроенные в конструкцию затворы).

Конфигурация сети, а значит, ее стоимость, прежде всего зависят от количества и размещения приборов в доме. Стоимость системы канализации в современных коттеджах колеблется от 1 до 5 тыс. долларов на стояк.

Засоры канализации

Засор - это, несомненно, главный бич канализации. Основная его причина заключается в варварском отношении к канализационной сети, которую мы почти сознательно используем как разновидность мусоропровода. И если в городском доме ситуацию частично спасает большой объем стоков, одновременно сливаемых из многих квартир, то в коттедже сброс мусора в унитаз неминуемо ведет к закупорке труб.

Но даже при нормальном пользовании канализацией возможность засора не исключена. Почему же? Приведем наглядный пример. Что обычно делает хозяйка, чтобы полностью выплеснуть из ведра воду с твердыми отходами? Она раскачивает ведро так, чтобы отходы закрутились по ведру, а потом резким движением выплескивает содержимое. Другими словами, она вначале переводит твердые отходы во взвешенное состояние, а затем придает потоку жидкости большую скорость движения. Так и в сети канализации. Для ее самоочищения надо, чтобы крупные частицы находились во взвешенном состоянии в потоке жидкости, а скорость потока не была бы ниже критической. Оказывается, для канализации такая скорость потока в горизонтальной трубе должна быть не менее 0,7 м/с, а заполнение сечения трубы водой - не меньше, чем на треть диаметра, иначе частицы осядут на дно трубы.

Вероятность засора трубы тем больше, чем более шероховата ее внутренняя поверхность, в том числе из-за коррозии и разных отложений, чем больше на пути потока резких перепадов, поворотов, уступов. То есть, чем сложнее сеть трубопроводов, тем сильнее возможность возникновения неприятностей. Поэтому системы канализации необходимо периодически чистить. Для этого в трубопроводах предусмотрены так называемые «ревизии» (уплотняемые лючки) и «прочистки» (отверстия в стенке трубы, закрытые пробкой). Их ставят там, где поток воды резко меняет характер движения, например, перед местом присоединения нескольких труб, резким поворотом, отступом (небольшой излом на стояке), а также на выпуске.

Образование отложений может замедлить «жироловка» (жироулавливающее приспособление), установленная на выходе из мойки. Чем больше разовый («залповый») расход воды, тем лучше происходит самоочищение труб и наоборот. Красивый импортный унитаз со сливным бачком малой емкости, безусловно, позволяет экономить воду (ради чего и был сделан), но совершенно не способствует самоочищению труб в наших системах канализации.

Ну, а если увеличить уклон труб? Поток потечет, конечно же, побыстрее, но толщина слоя жидкости станет меньше, и при малом объеме стоков крупные предметы осядут на дно. То же происходит и при необоснованном увеличении диаметра труб при неизменном объеме стоков. Как же быть, если условие самоочищения труб не выполняется (это проверяется расчетом) в выпуске из дома? Здесь можно предложить три выхода. Первый, самый простой, но при этом самый неэкономичный - почаще сливать как можно больше воды из приборов. Второй - сделать уклон произвольным, исходя из диапазона 2-10% (чем короче выпуск - тем больше уклон). При этом установить на выпуске «прочистку» и периодически прочищать его механическими средствами, что довольно хлопотно.

Оптимальный вариант позволяющий с большой долей вероятности избегать засоров в канализации - это профилактическая промывка канализации. Делать это лучше всего весной и осенью. Оборудование оптимально подходящее для этого - гидродинамические прочистные машины. Если все же засор случился, то нет более эффективного способа разрушить причину засора кроме как электрические прочистные машины.

Учтите, что очищая трубы «химией», к примеру, средством «Крот» и т. п., вы можете уничтожить микроорганизмы, разлагающие отходы в очистных сооружениях коттеджа, и тем самым приостановить очистку отходов на 2-3 месяца. Более надежный, но и более дорогостоящий путь - это установка в основании стояка сборной емкости и ее периодическое опорожнение фекальным насосом, например, эрлифтом и т. п. Отметим, что принудительная откачка стоков, как альтернатива их отведению самотеком, применяется все шире. Например, при обустройстве больших коттеджей, когда по желанию владельца сантехнические приборы размещены в здании хаотично, или при евроремонте старых городских квартир.

Запахи из канализации

Основных причин проникновения газов из канализации в помещение три: неплотности в местах соединений трубопроводной сети, трещины в резиновой манжете на сливе унитаза и срыв гидравлического затвора какого-либо прибора.

Первые две неприятности довольно просто устранить мелким ремонтом: подтянуть гайки, залить герметиком, сменить уплотнение. Устранение срыва затвора - дело более серьезное, так как требует полного обследования системы, а иногда и ее переделки. Дело в том, что стоки, вливаясь из отвода в стояк, перекрывают часть его сечения и далее, стекая вниз, увлекают за собой воздух («эжектируют» воздух). Если сверху в стояк поступит достаточный объем воздуха, то ниже уровня входа в него жидкости дефицита воздуха не будет и давление будет равно атмосферному. В противном случае возникнет разрежение. Если оно велико, то вода из гидравлического затвора будет втянута в отвод, и тогда путь газам в помещение - открыт. В этом случае говорят, что «произошел срыв затвора». Чем больше объем стоков в стояке и диаметр отвода, чем ближе к 90° угол присоединения отвода к стояку и чем меньше высота затвора, тем больше вероятность подобной аварии. В России выпускают гидрозатворы высотой 50, 60 и 70 мм. При покупке импортной сантехники в комплекте с сифонами обязательно обращайте внимание на высоту затвора.

Проблема срыва затворов влияет и на конструкции стояка, и на конструкцию вытяжки. Например, как устроить вытяжку от стояка туалета, расположенного в одноэтажной пристройке коттеджа? Напротив окон 2-го этажа? Оказывается, иногда стояк можно делать невентилируемым, т. е. не выводить его выше кровли здания. Стояк на уровне верхних приборов оканчивают прочисткой, а подводы к нему делают из труб увеличенного диаметра. Возможность применения подобной конструкции обязательно проверяют расчетом. Эти лишние хлопоты вполне окупаются удешевлением системы и возможностью новых планировочных решений.

Если в доме будет несколько стояков, например, если туалеты расположены в противоположных частях дома или установлено большое количество приборов разных типов, то стояки на чердаке можно объединить одной трубой и сделать одну вытяжку.

В любом случае хотя бы один стояк в доме должен быть вентилируемым.

Вытяжку располагают не ближе, чем в 4 м от окон и балконов и выводят на 0,3-0,4 м выше кровли. Более высокая труба зимой быстрее забивается льдом вследствие конденсации влаги из канализационных газов. А это означает неминуемый срыв затворов. Дефлектор на вытяжке лучше не ставить - он способствует ее перемерзанию.

Из всего вышесказанного вытекает, что проблема выбора в канализации прямо-таки как у сказочного богатыря: куда ни пойдешь - везде что-то потеряешь. И решить ее толково по силам только специалисту. Конечно, можно самостоятельно поменять пару-другую труб или установить в доме новый прибор. Но серьезная модернизация всей системы, а тем более ее разработка и монтаж в новом доме, несмотря на кажущуюся простоту, все-таки удел квалифицированных специалистов.

Рекомендации домовладельцу

• Если у приборов самого верхнего этажа постоянно срывает затворы, скорее всего засорена или перемерзла вытяжка. Если же срывы периодически происходят у приборов на разных этажах, значит неправильно подобран диаметр стояка.
• Если на нижнем этаже наблюдается выброс воды из затвора в чашу прибора, то вероятнее всего, засорен выпуск.
• При отъезде семьи на длительный срок не забывайте выливать по столовой ложке растительного (машинного) масла в сифоны приборов. Это предупредит чрезмерное испарение воды и поступление в дом газов.
• Если зимой отопление приходится отключать, надо спустить воду из бачков в унитазах и удалить ее из затворов.

Канализация из пластиковых труб

Применение пластиковых труб для монтажа внутренней канализации без преувеличения развязало руки архитекторам и дизайнерам. Стало возможным делать сеть трубопроводов полностью герметичной, поэтому ее стали смело прятать под облицовкой стен и полов и решать художественные задачи без оглядки на постоянно мешающие трубы. Канализация из пластиковых труб реже засоряется, ей не страшны блуждающие токи и перемерзание. Время монтажа системы сокращается в 2-3 раза, а стоимость - на 10-20%. Срок службы увеличивается приблизительно до 50 лет.

Для канализации используют тонкостенные трубы (толщиной до 3,5 мм) из трех видов пластика: поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилена высокой плотности (ПВП) и полипропилена (ПП). В России трубы из ПВХ успешно применяются уже несколько десятилетий, т. к. они сравнительно дешевы. Но широкое применение бытовой химии, стиральных и посудомоечных автоматов с высокой температурой отводимой воды заставило искать им замену из более термо- и химически стойких материалов. Так в практику вошли полиэтилен и полипропилен. На российском рынке свою продукцию для внутренней канализации сейчас предлагают около 20 фирм.

В таблице приведены ориентировочные цены на трубы, цены на «фасонину» также варьируются в широких пределах: в одной фирме трубы стоят дешевле, а какая-то «фасонина» к ним дороже, в другой - все наоборот.

Для сборки трубопроводов, как правило, используют трубы и фасонные части с раструбом и уплотнительным кольцом из высококачественной резины, которая должна обеспечивать герметичность соединения десятилетиями. Для труб из ПВХ иногда применяют склеивание, а трубы из ПП могут соединяться с помощью раструбной сварки.

Монтаж систем

Монтаж начинают после строительной готовности здания, т. е. когда выполнены все нужные отверстия, штробы, ниши в стенах и перекрытиях, есть отметки чистого пола, оштукатурены участки стен, над которыми трубопровод будет проходить открыто, прорыта траншея для выпуска и закончены все работы, связанные с применением открытого огня. Монтаж системы начинают с выпуска, потом собирают стояк снизу вверх, затем, начиная от крестовин стояка, монтируют поэтажные отводы. Раструбы элементов направляют навстречу стекающему потоку. Строго соблюдают уклоны.

К материалам, применяемым в системах канализации, предъявляются повышенные требования из-за агрессивности среды переносимых стоков. Трубопроводы как правило применяют из следующих материалов:

• Чугун;
• Полиэтилен;
• Полипропилен;
• ПВХ (поливинилхлорид).

Для коллекторов больших диаметров также применяют:

• Железобетон.

Большое тепловое удлинение пластиков вынуждает позаботиться о том, чтобы трубопроводы не искривлялись при эксплуатации. Поэтому при сборке раструбных соединений с резиновым уплотнителем между торцом гладкого конца трубы и основанием одетого на нее раструба оставляют зазор в 10 мм. Он способен скомпенсировать тепловое удлинение трубы длиной до 2 м.

Резиновое кольцо позволяет скомпенсировать несовпадение осей соединяемых частей. Но очень неравномерная деформация уплотняющего пояска кольца приводит к протечкам соединения. Поэтому при монтаже скрытых труб, особенно под стяжку, надо следить, чтобы искривленность оси на составных участках отводов и стояка была не более толщины стенки трубы на каждый метр длины трубопровода. Многие фирмы даже тройники делают с углом не 90°, а 87,5°, чтобы труба, прокладываемая с уклоном, входила в раструб тройника, не перекашивая кольцо. Чтобы не повредить кольцо при монтаже, на гладком вставляемом конце трубы делают фаску и смазывают его силиконовой смазкой, глицерином или даже мылом, но только не маслами.

Опоры на открытых трубах ставят почаще, например, на горизонтальных - через 0,4 м для труб диаметром 50 мм, а на вертикальных - через 1 м, обычно под основание раструба. Между металлическими хомутами опор и трубой надо ставить резиновые или пластиковые прокладки.

В местах прохождения через строительные конструкции трубы оборачивают 2-3 слоями пергамина или толя и отверстие заделывают цементом на всю глубину.

После сборки всей системы ее по участкам испытывают на герметичность. При испытании давлением до 1 атм в течение 10 минут потеря давления не допускается. Монтаж сопутствующих участков подачи холодной и горячей воды к сантехническим приборам часто производят вместе с монтажом канализации.

После благополучных испытаний всех трубопроводов заделывают штробы, отверстия, ниши, делают стяжки и проводят подготовку под отделочные работы. Сантехнические приборы обычно устанавливают после отделочных работ. Но об этом - особый разговор.