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.

 

Для справки. Если опорожнение полной раковины умывальника занимает более 12 секунд, а полной ванны - более 180 секунд, значит трубопроводы уже начали засоряться.

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.