Кіріспе
Жер астындағы сарқынды суларды кәделендіру нысанының түрі
Септик дренаждық алаңдары, сондай-ақ сіңдіру алаңдары немесе сіңдіру дренаждары деп те аталады, септик резервуардағы анаэробты ыдыраудан кейін пайда болатын сұйықтықтан ластағыштар мен қоспаларды жою үшін қолданылатын жер астындағы сарқынды суларды кәделендіру нысандары болып табылады. Сұйықтықтағы органикалық заттар микробиологиялық экожүйе арқылы катаболизмге ұшырайды. Септик дренаждық алаң, септик резервуар және оған қоса байланысты құбырлар септик жүйесін құрайды. Дренаждық алаң әдетте перфорацияланған құбырлар мен кеуекті материалдан (көбінесе қиыршық тас) тұратын траншеялардан құралады, олар жануарлардың (және жер бетінен ағып келетін судың) осы траншеяларда таралған сарқынды суға жетуіне жол бермеу үшін топырақ қабатымен жабылады. Негізгі жобалау ескеретіндері – кәделендіруді қажет ететін сарқынды су көлеміне гидравликалық және осы сарқынды судың ұзақ мерзімді биохимиялық оттегіге деген қажеттілігіне катаболикалық есептеулер болып табылады. Септик дренаждық алаң үшін бөлінген жер учаскесі септик резервтік аймақ (СРА) деп аталуы мүмкін. Қалдық су шаруашылықтары да сарқынды суларды бірнеше арналар мен лагуналар арқылы шығарады (көбінесе алдын ала тазартусыз немесе аздап тазартумен). Бұлар көбінесе құрғақ елдерде кездеседі, себебі жер бетіндегі су ағыны ауыл шаруашылығы жерлерін суаруға (және тыңайтуға) мүмкіндік береді.
Дизайн
Көптеген денсаулық сақтау департаменттері дренаждық алаң топырағының септик резервуарының ағынды суларын қабылдауға жарамдылығын анықтау үшін перколяциялық сынақ ("перк" сынағы) жүргізуді талап етеді. Инженер, топырақ ғалымы немесе лицензияланған жобалаушы жергілікті басқару органымен бірге осы талаптарға сәйкес келетін жүйені жобалау үшін жұмыс істеуі керек болуы мүмкін. Суару алаңтарының мөлшерін анықтаудың прогрессивті әдісі – топырақ профилін тікелей бақылау. Бұл бақылау кезінде инженер топырақтың текстурасы, құрылымы, консистенциясы, тесіктері/тамырлары және т.б. сияқты көптеген ерекшеліктерін бағалайды. Перколяциялық сынақтың мақсаты – топырақтың септик резервуарының ағынды суларын сіңіруге жеткілікті мөлшерде өткізгіш екенін қамтамасыз ету, бірақ патогенді бактериялар мен вирустарды су құдығына немесе жер үсті суына жеткенше сүзуге жеткілікті ұсақ бөлшекті болуын қамтамасыз ету. Ірі бөлшекті топырақтар – құм және қиыршық тас – патогендер жойылғанша ағынды суды дренаждық алаңнан алып тастауы мүмкін. Шел және саз патогендерді тиімді сүзеді, бірақ ағынды судың өте шектеулі ағынына ғана мүмкіндік береді. Перколяциялық сынақтар таза судың дренаждық траншея арқылы топыраққа таралу жылдамдығын өлшейді. Дренаждық алаң септик резервуарының ағынды суларын қабылдағанда байқалатын перколяция жылдамдығын бірнеше факторлар төмендетуі мүмкін:
Микробтық колониялар септик резервуарының ағынды суларынан ерігіш органикалық қосылыстарды катаболизмдейді, топырақ бөлшектеріне жабысып, топырақ бөлшектері арасындағы су ағынына қол жетімді аралық кеңістікті азайтады. Бұл колониялар дренаждық траншеяның топырақ бетінде аз өткізгіштігі бар, желатин тәрізді биофильм қалыптастыруға бейім. Септик резервуары арқылы тасымалданатын жеткілікті кішкентай ерімейтін бөлшектер дренаждық траншеяның топырақ бетінде жиналады; кір жуудан алынған синтетикалық талшықтар, жуудан алынған минералды топырақ немесе қоқыс тастаудан алынған сүйек және жұмыртқа қабығының сынықтары сияқты биологиялық ыдырамайтын бөлшектер траншеядан су ағыны үшін бұрын қол жетімді болған аралық кеңістікті толтыру үшін қалады. Детергенттермен эмульсияланған немесе еріткіштермен ерітілген тамақ майлары немесе мұнай өнімдері септик резервуарының көлемі жеткілікті тұру уақытын қамтамасыз етпесе, анаэробты сұйытудан бұрын ағып өтуі мүмкін және дренаждық траншеяның топырақ бетінде гидрофобтық қабат ретінде қатып қалуы мүмкін. Жер асты суларының деңгейінің көтерілуі қол жетімді гидравликалық басқышты (немесе тік қашықтықты) азайтады, бұл дренаждық траншеядан судың гравитациялық ағынын тудырады. Дренаждық траншеядан бастап төмен ағып жатқан ағынды сулар ақырында жер асты суларына немесе өткізбейтін тау жыныстарына немесе саз балшыққа тап болуы мүмкін, бұл дренаждық алаңнан алшақтату үшін бағытты көлденең қозғалысқа ауыстыруды талап етеді. Гравитациялық күштер топырақтың тесіктілігі арқылы ағынға қарсы тұратын тұтқыр үйкеліс күштерін жеңу үшін дренаждық траншеядағы ағынды су деңгейі мен дренаждық алаңнан шыққанда қолданылатын су деңгейі арасында белгілі бір тік қашықтық болуы керек. Дренаждық алаңның айналасындағы жер асты суларының деңгейі дренаждық траншеядағы ағынды су деңгейіне жақындаса, дренаждық алаңның маңындағы ағынды су деңгейі жер бетіне қарай көтеріледі, бұл тік қашықтық айырмасын сақтау үшін. Биофильм арқылы өтетін ерігіш органикалық қосылыстармен септик резервуарының ағынды сулары дренаждық алаңның астындағы жер асты суының үстінде үйілген линзаны құрайды. Молекулалық диффузия еріген органикалық қосылыстардың жер асты суларына араласуын және еріген органикалық қосылыстарды толығымен ыдыратуға қабілетті микроорганизмдерге оттегі тасымалын, жер асты суларының астыңғы жағынан немесе жер асты суының капиллярлық жиегінен басқарады.
Биофильтр
Септик резервуарды биофильтрмен бірге қолданғанда, дренаждық алаңның биіктігі мен катаболикалық ауданы қысқаруы мүмкін. Биофильтр технологиясы жоғары тығыздықпен тұрғын үйлер салуға, учаскенің азын-малын бұзылуына және ағаштар, бассейндер немесе бақтар үшін көбірек пайдалы жерге мүмкіндік береді. Дұрыс күтім жасалса, дренаждық алаңның бітелу қаупін азайтуға болады. Биофильтр топыраққа сіңіп кетуі керек сұйықтықтың көлемін азайта қоймайды, бірақ сол сұйықтықтағы органикалық заттардың оттегіге деген қажеттілігін төмендетуі мүмкін.
Дозалау кестесі немесе демалу кезеңдері
Құрғақ жерлер бір септик резервуарынан шығатын ағынды суды тарату үшін бірнеше бөлек аймақтарға бөлінуі мүмкін. Бір аймақ "демалысқа" жіберілуі мүмкін, ал ағынды су басқа аймаққа бағытталуы мүмкін. Демалысқа жіберілген құрғақ жердегі нематодтар қауымдастығы, анаэробты септик ағынды суы тоқтағаннан кейін жиналған биофильм мен майларды қоректенуін жалғастырады. Бұл табиғи тазалау процесі жиналған органикалық заттар тотығу арқылы топырақтың аралық кеңістігін ұлғайтып, егістіктің гидравликалық сыйымдылығын арттыруға және биологиялық бітелуді азайтуға көмектеседі. Демалыстан кейін судың сіңу жылдамдығы бастапқы таза су сіңу жылдамдығына жақындауы мүмкін, бірақ одан кем болуы ықтимал.
Қажетсіз қалдықтар
Септик резервуарлар мен су ағарғыш жерлердегі микроорганизмдер мұнай өнімдерін және хлорланған еріткіштерді ыдыратуға өте шектеулі қабілетке ие, сондай-ақ еріген металдарды жоя алмайды; бірақ кейбірлері септик резервуардың шөгіндісіне немесе су ағарғыш жердің топырағына сіңірілуі мүмкін, ал концентрациялары су ағарғыш жер маңындағы басқа жер асты суларымен сұйытылуы мүмкін. Тазалау құралдары су ағарғыш жердің тиімділігін төмендетуі мүмкін. Кір жуу ағартқышы су ағарғыш жердегі микробиалды белсенділікті баяулатуы немесе тоқтатуы мүмкін, ал дезинфекциялық немесе иіссіздендіруші химиялық заттар да сондай әсер етеді. Жуғыш заттар, еріткіштер және ағын тазартқыштар эмульсияланған, сапунға айналған немесе еріген майларды септик резервуардың шөгінді қабатындағы қысқа тізбекті органикалық қышқылдарға ыдыратудан бұрын су ағарғыш жерге жеткізуі мүмкін.