Обзор видов аэраторов для септика

Автор статьи: Виктор Михайлович Сухоруков

Биологическая очистка – эффективный метод удаления загрязнений из канализационных стоков. Получить техническую воду из сточной можно с помощью аэрации. Один из элементов для ее создания – аэратор. Аэраторы различаются конструкциями и техническими характеристиками, имеют свои плюсы и минусы при определенных условиях эксплуатации.

Аэратор можно сделать и своими руками. Рассмотрим, что для этого понадобится, и насколько самодельный вариант будет отличаться от заводского изделия. После выбора/изготовления подходящего аэрационного элемента необходимо его правильно установить и протестировать, соблюдая некоторые правила. При эксплуатации аэратора периодически нужно его чистить, чтобы избежать преждевременного износа.

Что такое аэрация

Аэрация — это процесс насыщения какой-либо среды воздухом. Аэрирование используют:

• в аквариумах, водоемах для поддержания жизни рыб, насекомых, а также для очищения от фитопланктона;
• в рыбных хозяйствах для хранения и перевозки рыбы в непроточных емкостях;
• в сельском хозяйстве для улучшения доступа кислорода к корням растений;
• на садовых участках для получения красивого газона;
• в сооружениях водоподготовки для очищения от железа, сероводорода и других веществ;
• в канализационных очистных сооружениях.

Техническая реализация зависит от сферы применения. Так, аэрация почвы происходит за счет использования механических устройств, типа грабель. В жидкой среде насыщение воздухом осуществляется путем принудительной подачи кислорода.

Аэратор для септика: что это такое и зачем он нужен?

Сточная вода в септиках очищается за счет переработки загрязнений разными видами бактерий:

• Анаэробные живут в бескислородной среде, получая энергию за счет брожения органических веществ. 
• Аэробным микроорганизмам для жизни нужен кислород, они окисляют сложные загрязнения до простых соединений. 

Окисление происходит быстрее и продуктивнее, чем брожение. Поэтому биологическая очистка канализационных стоков аэробами — активным илом — используется в городских очистных сооружениях и септиках для частных домов. Чтобы создать условия для развития микрофлоры, в камерах — аэротенках — реализуется технология принудительной аэрации.

Аэрацию в септиках создают с помощью донных аэраторов, на которые подается сжатый воздух от воздушного компрессора. Аэратор — это трубка или диск с отверстиями, через которые выходят пузырьки воздуха. Устройство устанавливается на дне камеры, что увеличивает площадь насыщения кислородом.

Устройство и принцип действия

Аэраторы изготавливаются из некоррозионного материала: полиуретана, ПВХ, резины EPDM керамики и т.п. В зависимости от размера отверстий можно получить крупно- или мелкопузырчатую диффузию.

Крупнопузырчатые аэраторы имеют отверстия диаметром более 2 мм. Большие пузырьки вызывают турбулентность, что способствует перемешиванию воды. Это также помогает разбивать крупные фракции загрязнений на мелкие, поэтому крупнопузырчатые аэраторы часто устанавливают в приемных камерах септиков или в отсеках с биозагрузкой для предотвращения их чрезмерного зарастания биопленкой.

При диаметре пузырьков менее 2 мм, т.е. мелкопузырчатой аэрации, наблюдается высокая эффективность переноса кислорода за счет большей площади поверхности пузырьков. Кроме того, мелкие пузырьки дольше поднимаются на поверхность, что способствует аэрации всех слоев воды.

Рассмотрим подробнее, как работает трубчатый аэратор, чаще всего используемый в аэрационные установках. Он представляет собой опорную трубу с радиальными или коническими отверстиями. С одной стороны к опоре по трубопроводу или шлангу подводится воздух, с другой — установлена заглушка. На трубку натянут эластичный аэрационный рукав — пластиковая мембрана, на поверхности которой с помощью лазера сделана перфорация в виде трапецеидальных насечек – щелей.

Сжатый воздух проходит через отверстия опорной трубы и распределяется по всему объему между трубой и рукавом. Под давлением мембрана увеличивается в диаметре, открывая микропоры и одновременно стряхивая с себя илистые отложения. Мощный воздушный поток разбивается на мелкие частицы, которые огромной массой поднимаются наверх. Если воздух не поступает, щели закрываются, пленка сжимается и внутрь воздуховода ничего не проникает.

Дисковые аэраторы представляют собой пластиковый корпус сверху накрытый перфорированной резиновой мембраной из EPDM или силикона, которая зажимается фиксирующим кольцом. Принцип работы аналогичен трубчатому элементу. Мембрана растягивается или прижимается к дисковому корпусу в зависимости от наличия давления. Вода не попадает внутрь аэратора за счет закрытия пор, которые работают как обратный клапан.

Виды аэраторов

Аэрационные элементы для септика различаются не только формой и материалами, но и характеристиками:

• размерами;
• производительностью;
• максимальной глубиной погружения;
• диаметром пузырей;
• типом крепления.

Отметим преимущества и недостатки трубчатой и дисковой конструкций. Рассмотрим современные варианты с использованием полимерных пленок и эластомеров, поскольку керамика и пористые пластмассы уступают им по своим эксплуатационным свойствам.

Использование мембранных материалов обеспечивает стабильную работу аэратора:

• снижает потери давления;
• увеличивает пропускную способность;
• защищает оборудование от заиливания;
• механическое закрытие микропор мембраны предотвращает попадание воды внутрь элемента;
• не подвергается воздействию агрессивной среды, не плесневеет и не ржавеет.

Трубчатые аэраторы

Плюсы:

• простая и компактная конструкция без резьбовых соединений;
• благодаря перфорации по всей поверхности мембраны пузырьки образуются и под аэратором, предотвращая появление застойных зон; 
• мембрану можно заменить, не покупая новый аэратор;
• может работать постоянно или циклично;
• быстрый монтаж без специнструмента;
• легко демонтируется при необходимости;
• срок службы не менее 10 лет.

Минусы:

• при непрерывной работе рекомендуется промывать аэрационный элемент раз в 6–12 месяцев;
• воздух, выходящий из каркасной трубы, распределяется по мембране неравномерно;
• некачественная перфорация приводит к неравномерной аэрации аэротенка;
• в зависимости от вида используемой пленки со временем снижается эффективность переноса кислорода на 3–6%.

Дисковые аэраторы

Плюсы:

• подходит для высокопроизводительных систем;
• простой монтаж и эксплуатация;
• есть конструкции на платформе, предотвращающей всплытие аэратора;
• мембрану можно заменить;
• срок службы 7–15 лет;

Минусы:

• при непрерывной работе рекомендуется промывать не реже 1 раза в год, чтобы сохранить ресурс как аэратора, так и компрессора;
• более сложная конструкция по сравнению с трубчатой;
• занимают большую площадь;
• под аэратором образовываются застойные зоны;
• в случае кольматации эффективность аэратора снижается, в крайнем случае мембрану может сорвать.

Производители аэрационных установок предпочитают использовать трубчатые аэраторы. Они имеют простую конструкцию, удобны в монтаже и эксплуатации, но со временем материалы утрачивают свои свойства и нуждаются в замене. При выборе аэрационного элемента необходимо смотреть на качество изготовления, поскольку от этого зависит равномерность распределения воздуха.

Трубчатые и дисковые аэрационные элементы подходят для установки в септики, пруды, питьевые колодцы, в системы водоподготовки.

Как выбрать подходящий аэратор

Одной из характеристик заводского аэратора является его производительность, т.е. количество пропускаемого воздуха в час. Поры мембраны должны активно открываться, чтобы не заилиться. В противном случае нижние отверстия перестанут работать, поскольку вырастет сопротивление открытия верхних отверстий. При таких условиях аэрация будет недостаточной, в аэротенке появятся застойные зоны.

Итак, для подбора аэратора необходимо:

1. Составить проект септика с размерами камер и размещением системы аэрации.
2. Определить расход воздуха, требуемый для очистки сточной воды. Это расчетная величина, зависит от глубины аэротенка, количества стоков, эффективности растворения кислорода в воде, температуры сточной воды и других параметров. 
   Если септик заводского изготовления, можно ориентироваться на производительность компрессора, идущего в комплектации. При подаче 120 л воздуха в минуту, понадобится аэратор с производительностью 7,2 м3/ч. Однако, надо учитывать, сколько аэраторов предусмотрено технологией данного очистного сооружения. 
3. В паспорте аэратора подобрать подходящий размер. Например, для пропускания до 6 м3 кислорода в час подойдет трубчатый аэратор длиной 0,5 м или дисковый — диаметром 300 мм. 
   При этом необходимо учесть, что элемент должен свободно поместиться в камеру вместе с трубопроводом подачи воздуха. Например, для сооружения из железобетонных колец Ø 900 мм из трубчатых аэраторов подойдет длина 500 мм, при необходимости можно установить несколько устройств.
4. При выборе конструкции ориентируются на качество материалов, простоту монтажа, ремонтопригодность.

Не стоит экономить на аэрационном элементе, поскольку от него зависит качество очистки стоков. Бренды, специализирующиеся на производстве аэраторов: Matala, Jaeger, Hydrig, Кит.

Инструкция по установке аэратора в септик

Перед установкой аэратора камеры септика рекомендуется заполнить чистой водой, чтобы можно было наблюдать за работой системы. Конструкции аэрационных элементов разработаны с учетом простого монтажа, который выполняется в следующем порядке: 

1. Проложить воздушную магистраль от компрессора.
2. Продуть трубопровод сжатым воздухом в течение 10 мин для удаления возможных загрязнений.
3. Установить фиксирующий крепеж для трубопровода и аэратора: клипсы, опорные элементы и т.п.
4. Подсоединить аэратор к магистрали в соответствии с монтажной схемой.
5. Установить аэратор на дно камеры септика и зафиксировать.
6. Запустить компрессор и выполнить пробный запуск системы аэрации. Проверить герметичность соединений: нет ли пузырьков воздуха. При нормальной работе аэратора в камере будет наблюдаться мелкопузырчатая аэрация.

При монтаже нужно обратить внимание на следующее:

• целостность мембранной оболочки и прочность конструкции;
• герметичность соединений;
• мембранный аэратор не должен находиться на солнце, поскольку ультрафиолет разрушает материал;
• монтаж выполняется при температуре воздуха выше 0°С.

Рекомендации по выбору аэратора для аэрации септика

Аэрационная система септика включает в себя воздушный компрессор, систему воздуховодов, аэраторы и эрлифты. При правильном подборе оборудования в камере аэротенка создаются условия для развития аэробной микрофлоры, которая быстро перерабатывает загрязнения в стоках. Все составные компоненты системы должны быть прочными, без повреждений.

Производительность аэраторов подбирается на основе расчетов аэрации с учетом вероятных потерь давления на магистрали, глубину погружения и т.п. Помимо рабочих параметров необходимо учесть габариты элемента, чтобы не возникло проблем с установкой и обслуживанием.