1886г
Проектирование.
Для проектирования бактериального фильтра необходимо собрать следующие сведения:
1) Химический состав нечистот, подлежащих переработке.
2) Наличное и будущее число жильцов, для нечистот которых
устраивается фильтр.
3) Количество потребляемой ими воды.
4) Будет ли производиться впуск дождевой воды.
5) Какое количество жидкости проходить через дренаж в
час в разное время суток.
6) План участка земли: расположение незастроенной части его и разница уровней между впускным отверстием дренажа и уровнем воды в речке, куда будет выпускаться фильтрат.
7) Сравнительная величина объема выпускаемого фильтрата к объему протекающей воды в речке в единицу времени.
Проект составляется каждый раз для конкретного случая и чем собранные данные будут полнее, тем схема устройства окажется удовлетворительнее.
Знание точной природы и состава имеет громадное значение.
Бывают случаи, когда простые домовые нечистоты оказываются настолько концентрированными, что ранее выпуска их в воду, необходимо пропустить их последовательно через два окислительных фильтра. Если бы такая концентрация осталась неизвестною, то проект с одним окислительным слоем оказался бы неудачным.
Возьмем типичный случай отдельно стоящего дома с 10 жителями:
1) Дом обитаем 10 ч.
2) Нечистоты средней крепости.
3) Количество нечистот 5 куб. фут. на чел. в сутки.
4) Течение в дренажной сети непостоянное; ночью его совсем нет, утром доходит до 200 куб. фут. в сутки.
5) Количество нечистот относится к количеству воды в ручье, как один к пяти.
6) Разница уровней между выпускным отверстием дренажа и поверхностью воды в ручье 8 футов.
7) Площадь примыкающей к дому незастроенной земли в 900 кв. саж.
При таких условиях можно рекомендовать устройство бактериального фильтра с подземною ирригацией, т. е. установка будет состоять:
1) Из септического или осадочного резервуара.
2) Из фильтра смачивания.
3) Маленького песчаного фильтра или другого способа удаления гумуса из фильтрата.
Септик-танк — важная часть установки.
Главное назначение — переработка твердых веществ, находящихся во взвешенном состоянии и, таким образом, в приготовлении нечистот к распределению по окислительному фильтру. Он также придает равномерность течению жидкости, протекающей из него в фильтр. Очевидно, что нечистоты притекают в резервуар в некоторое время суток в большем количестве, чем в другое, почему желательно приготовить достаточное вместилище для них, для выпуска в период времени, когда имеет место минимальный приток, что случается в ночное время.
Резервуар должен доставлять, по возможности, равномерное количество жидкости к окислительному фильтру во все часы дня и ночи.
Септик-танк, кроме равномерного распределения жидкости в течении суток, имеет и то значение, что служит регулятором отвода перерабатываемых веществ. Это важное значение не следует упускать из виду, так как в бактериальной очистке имеет значение не количество воды, протекшей через фильтр, а количество нечистот сопровождающих ее.
Домовые нечистоты - это питьевая вода, содержащая в взвешенном состоянии и в растворе вещества, не принадлежащая к этой воде и, очевидно, они преобладают в иное время, в такой степени, что обыкновенный фильтр может совладеть с ними, если только очистительная способность его не пропорциональна с количеством веществ, подлежащих переработке. Резервуар, поэтому, служить для „усреднения" как качества, так и количества жидкости, притекающей к фильтру смачивания в единицу времени.
Форма септического или осадочного резервуара зависит от местных условий, но для малых фильтров, рассматриваемых нами, наиболее удобны продолговатые, при длине два раза более ширины и при глубине от 4 до 6 футов.
Дно резервуара должно иметь уклон в одну сторону, где устраивается лаз для очистки осевшего песка и т. п. веществ. Если позволяет уклон местности, то от пониженной части дна должен быть устроен особый отвод наружу для выпуска скопляющейся тины.
Резервуар должен быть непроницаемым для воды, сверху перекрыть сводиком, в котором устанавливается лаз с герметическою крышкою. Для выпуска скопляющихся в нем газов иногда устраивают отдельную вентиляционную трубу, если этих газов незначительное количество и поэтому они не могут быть использованы для целей освещения. Но чаще всего устанавливается тройник Фаррера, который имеет в верхнем конце отверстие, через которое газы могут сообщаться с наружным воздухом.
Осажденные и септизированные нечистоты в резервуаре должны иметь выход через выпускное отверстие на таком уровне, чтобы можно было воспользоваться верхнею частью резервуара, как вместилищем для максимального притока жидкости и выпуска его при уменьшены поступления против среднего суточного. Резервуаром очень малых установок придают объем двухсуточного количества, так как внезапный прилив большего количества жидкости, как, например, при выпуске ванны, может вынести из септик-танки еще не септизированные нечистоты.
Для регулирования выпуска жидкости из септик-танка в больших установках прибегают к плавающему рукаву, но при малых установках регулировка выпуска жидкости производится посредством придачи соответствующей формы выпускному отверстию.
Описанный септический резервуар или танк может служить также и как осадочный резервуар; такое устройство пригодно для обеих целей. Но если нечистоты подвергаются септической переработке, то достигается добавочная выгода, так как септизирование убивает патогенные бактерии. Невыгода септик-танка заключается в дурном запахе жидкости при распределении ее по окислительному фильтру.
Трудно дать правильное изложение тех процессов, какие совершаются в септическом резервуаре.
Во первых, наше знание неполное; во вторых, мнения бактериологов различны, но смело можно сказать, что в резервуаре имеется громадное разнообразие видов бактерий, которые исполняют различные функции, смотря по виду.
Один вид бактерий набрасывается на одну из составных частей нечистот и переваривает его, одна на другую составные части, пока все органические вещества не будут преобразованы в смесь более простых веществ.
При процессе преобразования выделяются газы, которые по своей природе подымаясь на поверхность, выносят с собою вещества, находящаяся во взвешенном состоянии, образующие на поверхности жидкости желатинообразную накипь. Эта накипь легче образуется при отсутствии воздуха в закрытом резервуаре, где температура всегда выше и равномернее, чем при открытом, но в обоих случаях происходящая изменения веществ почти одинаковы. Выход газов из резервуара имеет перемежающийся характер, но в больших резервуарах кажется постоянным: непрерывно подымающаяся на поверхность пузырьки, походят на плавающие бусы на темной поверхности жидкости. Это явление не заметно там, где образовалась сплошная накипь; но в трещинах последней газовые пузырьки лопаются так часто, что иногда можно зажечь газ и получить пламя.
Газы из закрытого резервуара можно отвести и воспользоваться ими для целей освещения вместо светильного газа. Септическая ферментация вызывает разрушение жировых веществ и клетчатки; это обстоятельство служит причиною пользования резервуаром как септик-танком, предпочтительно перед пользованием им как осадочным резервуаром. Переработка волокнистых и жировых веществ производится преимущественно ликвидирующими анаэробическими бактериями. Несмотря на то, что это установленный факт, нельзя забывать и того обстоятельства, что падающие осенью листья перерабатываются организмами существенно отличающимися от тех, которые живут в темноте и при отсутствии воздуха.
Фильтры окислены, подготовленные для дальнейшей обработки нечистоты отводятся в фильтр смачивания или в контактные слои.
Сперва мы рассмотрим фильтры смачивания, которые состоять из слоя каменного щебня или другого не размываемого материала, уложенного на бетонном полу. С боков такой слой окружается стенками или придают материалу естественный откос, что не имеет никакого значения. Выливаемая в виде капель жидкость проходить через слой сверху вниз и действием аэробических бактерий, живущих на коллоидальном слое, окружающем каждую щебенку, окисляется и становится неспособным к дальнейшему разложению. Форма окислительного слоя не имеет никакого значения для очистки.
При больших установках фильтровальным слоям придают прямоугольный вид, так как в этих случаях употребляются распределители жидкости, движущиеся взад и вперед.
Для малых фильтров чаше всего употребляют вращающиеся распределители, хотя ниже будет приведено описание очень хороших прямоугольных приборов Шодарта и Фаррера.
Для окисления 50 куб. футов жидкости требуется вращающийся распределитель диаметром менее 5 футов при толщине слоя в б футов.
Пол фильтра делается бетонный с уклоном в выводную сторону, гладко оштукатуривается чистым цементом. На такой пол укладывается второй, фальшивый, состояний из квадратных черепиц, имеющих ножки и вертикальные дыры. Местами вместо таких черепиц укладываются черепицы, имеющие в середине 4 д. отверстия. над которыми устанавливаются вертикальные штейнгутовые 4 д. трубы на несколько дюймов выступающие над поверхностью фильтра и прикрытые проволочною шаровою решёткой. Между фальшивым полом и настоящим, таким образом, получается свободное пространство, служащее для отвода жидкости, удаления тяжелых газов, вроде углекислоты и для вентиляции фильтрующего слоя через отверстия в обыкновенных черепицах. Черепицы с большими отверстиями и надставленные над ними трубы служат для промывки настоящего пола в случае засорения черноземом, посредством введения через вертикальные трубы брандспойта. Такое устройство в большом ходу в настоящее время и вместе с надлежащим выбором зерна щебня гарантирует окислительный фильтр от засорения.
Материалы для устройства фильтра окисления должны быть не размываемые водою и на них не должны влиять перемены температуры и другие атмосферные изменения. Чистый гранитный щебень самый лучший материал для этой цели; почти также хорош битый гравий и шлак. Кремнистый хрящ не годится, так как имеет очень гладкую поверхность, с которой легко смываются дождем коллоидальные вещества, в которых живут аэробические бактерии. Кирпичный щебень не годится, так как распадается на тонкие пластинки, под влиянием сырости и мороза. Другой хороший материал для окислительных фильтров—это кокс.
Размеры, до которых должны быть измельчены материалы для составления фильтрующего слоя, подлежат определению посредством продолжительных и тщательных опытов; размеры, пригодные для одних нечистот, могут оказаться несоответствующими для других. Можно смело принять за руководящее правило: чем мельче зерно фильтрованной среды, тем очистка производится лучше, но мелкий материал обходится гораздо дороже, чем более крупный. Далее, фильтр из более мелкого материала не принимает в себе так много нечистот, требует более продолжительный отдых и удерживает на своей поверхности взвешенные вещества, которые можно обработать более экономно, пропуская через второй фильтр.
Во всех нечистотах имеются загрязняющая вещества, которые легко распадаются на газы; некоторые из них подвергаются изменениям крайне медленно, например, коллоидальные вещества. Последние исследования показывают, что эти вещества вызывают заметную потерю емкости контактных слоев и составляют главную массу веществ в взвешенном состоянии в фильтрах смачивания.
До последнего времени имелось мало данных относительно природы закупоривающих контактные слои веществ. Чем больше исследуется этот вопрос, тем более приходят к заключению, что самая безопасная форма бактериальных фильтров, это та, которая позволяет фильтрующему слою исполнять свою природную функцию выпуска продуктов химических изменений в нечистотах, содержащих коллоидальные вещества.
Некоторые предпочитают удалять твердые вещества из нечистот ранее впуска их в окислительный фильтр, если даже приходится для этого употреблять химические вещества; но эту меру нельзя считать разумною, как может казаться с первого взгляда. Часто случается, что фильтрат из окислительного фильтра содержит взвешенных веществ на две или три частицы более на 100 000, чем содержать нечистоты из которых он получен. Для таких нечистот каменная фильтровальная среда должна быть составлена из щебня диаметром в 1 л. одинакового зерна сверху до низу и действовала бы отлично.
Неопытные в день очистки нечистот часто придают большое значение внешнему виду фильтрата; надо остерегаться такой ошибки, так как иногда совершенно прозрачный фильтрат разлагается при инкубации.
С другой стороны, совершенно не прозрачный, с взвешенными частицами от 10 до 12 на 100.000 может выдержать инкубационную пробу весьма легко. Последняя в конце концов составляет главное доказательство произведенной очистки.
Главная функция бактериального фильтра заключается в обращении свободного аммиака в азотистые и затем в азотные соединения; поэтому, всякая попытка удаления взвешенных веществ посредством пропуска через фильтр из мелкого щебня может вызвать дальнейшие хлопоты. Твердые вещества, проходящие через крупнозернистый фильтр, легко удаляются посредством пропуска фильтрата через слой песка или пропуском жидкости через зигзагообразную канаву по дороге к реке.
СОЗДАЙ СВОЕ ПРОСТРАНСТВО!
