Подключение насосной станции к накопительной емкости: Подключение насосной станции к накопительной емкости

Акведук Сеговии в Сеговии, Испания.

Акведуки заканчивались в Риме у распределительных резервуаров, из которых вода направлялась в общественные бани или фонтаны. У некоторых очень богатых или привилегированных граждан вода была подведена прямо в дома, но большинство людей приносили воду в емкостях из общественного фонтана. Вода текла постоянно, излишки использовались для очистки улиц и смыва канализации.

Древние акведуки и трубопроводы не выдерживали большого давления. Каналы сооружали из тесаного камня, кирпича, щебня или грубого бетона. Трубы обычно делали из перфорированного камня или полых деревянных бревен, хотя также использовались глиняные и свинцовые трубы. В средние века не было заметного прогресса в методах или материалах, используемых для транспортировки и распределения воды.

Чугунные трубы с соединениями, способными выдерживать высокое давление, практически не использовались до начала 19 века.Примерно в то время паровой двигатель впервые был применен для перекачивания воды, что позволило всем, кроме самых маленьких, получать питьевую воду непосредственно в отдельные дома. Асбестоцемент, высокопрочный чугун, железобетон и сталь стали использоваться в качестве материалов для трубопроводов водоснабжения в 20 веке.

Разработки в области водоподготовки

В дополнение к количеству водоснабжения, также вызывает озабоченность качество воды. Даже древние понимали важность чистоты воды.В санскритских письмах 2000 г. до н. Э. Рассказывается, как очищать грязную воду путем кипячения и фильтрации. Но только в середине XIX века была доказана прямая связь между загрязненной водой и болезнью (холерой), и только в конце того же века немецкий бактериолог Роберт Кох доказал микробную теорию болезни. создание научной основы для обработки и санитарии питьевой воды.

Очистка воды — это изменение источника воды для достижения качества, отвечающего установленным целям.В конце 19-го — начале 20-го века главной целью было устранение смертельных заболеваний, передаваемых через воду. Примерно в то же время началась обработка общественной питьевой воды для удаления патогенных или болезнетворных микроорганизмов. Методы очистки включали фильтрацию через песок, а также использование хлора для дезинфекции. Практическое устранение таких заболеваний, как холера и брюшной тиф в развитых странах, доказало успех этой технологии очистки воды. В развивающихся странах болезни, передаваемые через воду, по-прежнему являются главной проблемой, связанной с качеством воды.

В промышленно развитых странах обеспокоенность сместилась в сторону хронических последствий для здоровья, связанных с химическим загрязнением. Например, предполагается, что следовые количества некоторых синтетических органических веществ в питьевой воде вызывают рак у людей. Свинец в питьевой воде, обычно выщелачиваемый из проржавевших свинцовых труб, может привести к постепенному отравлению свинцом и вызвать задержку развития у детей. Дополнительная цель снижения таких рисков для здоровья видится в постоянно увеличивающемся количестве факторов, включенных в стандарты питьевой воды.

Резервуары перелива с комплектной подъемной станцией

В частых сценариях подъемные станции подвергаются различным пикам притока воды и сточных вод. Существуют разные причины, по которым возникают эти меняющиеся скорости потока, но одно простое и широко распространенное решение — это резервуар для перелива. Romtec Utilities работает с заказчиками, чтобы найти лучший подход для их проекта комплексной лифтовой станции, чтобы выбрать и приобрести соответствующий резервуар для перелива.

Резервуары для перелива — это относительно простые компоненты.Некоторые инженеры будут просто называть их резервуарами для хранения, и с точки зрения дизайна это практически единственная функция. Если мокрый колодец преодолен из-за серьезного события или поломки компонента, резервуар для перелива начнет заполняться. Это хранилище дает операторам лифтовых станций время для диагностики и устранения любых проблем до того, как произойдет реальный переполнение.

Обычно Romtec Utilities предлагает конструкцию с дополнительным бетонным сводом, если переливной резервуар не требует большого объема хранилища.Бетонные своды более экономичны для небольших переливных резервуаров, потому что это менее дорогой материал, а вес не является решающим фактором.

Romtec Utilities предложит конструкцию с дополнительным хранилищем из стекловолокна, когда, как показано выше, потребуются большие объемы хранения. Резервуары из стекловолокна легче и проще в установке, что снижает цену по сравнению с бетонными по мере увеличения размера резервуара.

При использовании обоих типов конструкционных материалов для отстойников всегда будет более экономичным и экономичным установить резервуар для перелива, а не увеличивать объем влажного колодца.На это есть несколько причин. Прежде всего, подъемная станция должна быть спроектирована с учетом определенного условия. Необычные условия, такие как скачок потока, не должны влиять на конструкцию первичных систем. Эта передовая практика снижает количество проблем с обслуживанием и продлевает срок службы станции.

Другая причина того, что резервуары для перелива более экономичны, чем увеличение размера отстойника, заключается в том, что по мере увеличения объема отстойника его изготовление становится более дорогим. Таким образом, два небольших неглубоких отстойника (мокрый колодец и переливной резервуар) на самом деле более доступны, чем один действительно большой отстойник.Другой аспект заключается в том, что для действительно больших отстойников необходимо использовать более крупные насосы, которые к тому же более дорогие.

Обладая этими знаниями, легко понять, почему добавление переливающих резервуаров является такой распространенной практикой, когда есть опасения по поводу изменения пикового притока. Свяжитесь с Romtec Utilities сегодня, чтобы обсудить ваш проект или получить дополнительную информацию о наших подъемных станциях для пакетов. Чтобы получить информацию о ценах, посетите нашу простую форму запроса предложения, чтобы получить оценку вашего проекта.

Насосная станция, насосная станция, подъемная станция Насосы

С момента своего основания в 1963 году USEMCO, компания по производству универсального сантехнического оборудования, стала лидером отрасли в области проектирования и производства сборных насосных станций, систем управления и дверных проемов для муниципалитетов и промышленности.Наши проверенные конструкции проходят заводские испытания и соответствуют вашим уникальным требованиям к применению в системах очистки сточных вод, бустеров чистой воды и хранилищ с клапанами и счетчиками. Все насосные станции предварительно собраны и протестированы, для чего требуются только электрические и трубопроводные соединения.

Наши разнообразные производственные возможности также включают производство подземных и надземных стальных резервуаров для хранения топлива, резервуаров под давлением ASME, технологических резервуаров и изготовление крупных специализированных субподрядчиков.

Наш индивидуальный дизайн и производство позволяют USEMCO предлагать качественные и экономичные продукты, разработанные для конкретного применения. USEMCO готова работать для вас: от мастерских и изготовления на заказ до насосных станций и систем управления.

Отличия USEMCO

USEMCO полностью контролирует весь производственный процесс. Как член Института стальных резервуаров, USEMCO прокатывает, сваривает, изготавливает, пескоструйную очистку и покрытие всей стали для насосных станций и продукции, которую мы производим.

Наши клиенты выигрывают от первых в отрасли разработок, таких как наши лестничные входы и заводские прокладки основания для надлежащего дренажа в отстойник.

Базы станций изготавливаются, и насосы, клапаны и трубопроводы устанавливаются на основание до прикрепления кожуха. Окрашенный корпус и головка опускаются как одно целое на основание и привариваются.

Процессы, которые происходят между производством и отгрузкой, заключаются в следующем.

• Все сварные швы проверяются на целостность.Сталь подвергается пескоструйной обработке в нашей будке до почти белого цвета с помощью дробилки с угловой дробью.
• Затем продукт немедленно транспортируется в промежуточную зону между абразивоструйной очисткой и окрасочной камерой для проверки и нанесения на каждый сварной шва покрытия вручную, чтобы гарантировать, что на сварных швах будет достигнута надлежащая толщина покрытия.
• Затем продукт попадает в окрасочную камеру. В аппликаторах используются подъемники с пневматическим приводом на каждой стороне кабины для обеспечения надлежащего доступа для равномерного покрытия насосной станции в соответствии со спецификацией.
• После того, как оболочка прошла процесс нанесения покрытия, она стыкуется с базовым узлом.
• Проходки в трубопроводах, которые необходимо сделать после сварки корпуса и основания, проверяются штампом, а затем повторно покрываются. Обратите внимание на два разных цвета покрытия. Нанося покрытия отдельными слоями с использованием разных цветов, мы обеспечиваем надлежащую толщину покрытия по всей площади поверхности, покрывая контрастный слой.
Затем станции
• проходят испытания в расчетных условиях, а не только гидростатически.Это делается с каждой станцией, кроме тех, которые превышают наши возможности по мощности и всасыванию.

Философия дизайна и производства USEMCO находит свое отражение в качестве продукции, современном оборудовании и инфраструктуре информационных технологий.

Наши разнообразные возможности индивидуального проектирования и производства позволяют USEMCO предлагать качественные и экономичные продукты, разработанные для вашего конкретного применения. От насосных станций и систем управления до ремонтных мастерских и изготовления на заказ.USEMCO готова удовлетворить ваши потребности.

Индивидуальные бытовые системы очистки сточных вод — Публикации

Бытовые сточные воды попадают в септик, который отделяет твердые частицы от жидкости. Твердые частицы удерживаются в септике, а жидкости транспортируются к месту окончательной обработки почвы. Септик — это «биореактор», в котором микроорганизмы расщепляют органические вещества сточных вод на жидкости, газы и твердые вещества. Газы отводятся через вентиляционную трубу дома. Твердые вещества состоят как из накипи, так и из шлама.Накипь легче воды и всплывает на поверхность в септике. Твердые части тяжелее воды и опускаются на дно резервуара. Бактерии питаются отходами, и фракция, которая не может быть разложена, называется «илом». На дне септика скапливается ил, который необходимо периодически удалять.

Пять частей системы отвода сточных вод: (1) водопровод дома, (2) канализационная линия от дома к септическому резервуару, (3) септик, (4) выпускная канализационная труба септика и (5) ) установка окончательной обработки почвы, которая может быть блоком поглощения почвы или лагуной.Все индивидуальные системы очистки сточных вод должны соответствовать требованиям раздела 62-03 1-03 Административного кодекса штата Северная Дакота. Городские / окружные отделы здравоохранения или медицинские округа нескольких округов требуют разрешения перед строительством новой домашней системы очистки сточных вод или при ремонте существующей системы. В процессе планирования и перед началом строительства уточните местные требования в местном административном офисе, который занимается системами сточных вод.

Независимо от того, нужно ли вам разрешение, забота об основных вопросах здоровья человека требует, чтобы расположение отдельных компонентов домашней канализационной системы соответствовало определенным требованиям.Например, септик и почвопоглощающий блок следует размещать на расстоянии не менее 100 футов от любого частного колодца глубиной менее 100 футов и не менее 50 футов от колодцев глубиной более 100 футов. Общепринятые безопасные расстояния показаны в таблице 1.

После установки системы очистки сточных вод сделайте карту установки. Измеряйте и записывайте расстояния от септика, очистного резервуара и дренажного поля до надземных объектов, таких как здания, углы забора или большие деревья.Затем, после того, как территория зарастает травой, вы все еще можете найти составные части септической системы.

Домашняя канализация

Водопроводная система дома включает сточные трубы, вентиляционные трубы и водоотделители (рис. 1). Домашняя сантехника и домашние системы очистки сточных вод должны соответствовать Сантехническому кодексу штата Северная Дакота. Следование этому кодексу гарантирует, что водопроводная система будет безопасной и работать должным образом.

Рисунок 1. Сантехника дома включает в себя сливные и вентиляционные трубы, а также сантехнику.

Сточные и вентиляционные трубы обычно представляют собой одну и ту же трубу, при этом сточные воды текут вниз, а газы поднимаются по трубе. Вертикальная труба диаметром 3 или 4 дюйма служит основной трубой для отвода отходов, водяного пара и газов из дома. Основная труба также действует как отвод газов, которые собираются в септике. Газ из септика имеет неприятный запах, может вызвать серьезное заболевание, а в некоторых ситуациях может быть взрывоопасным. В холодную погоду газы, выходящие из трубы, содержат водяной пар, который образует слой инея, который может стать достаточно толстым, чтобы закрыть конец трубы.Чрезмерное количество снега на крыше также может заблокировать вентиляционную трубу. Закрытие вентиляционной трубы препятствует правильному дренажу приспособлений. Вентиляционная труба, выступающая над крышей, должна быть изолирована, чтобы не допустить, чтобы мороз и снег закрывали ее.

Водоотделитель должен быть установлен в дренажной линии между каждым приспособлением и основной трубой. Уловитель предотвращает попадание канализационных газов в дом через светильники. Без вентиляционной трубы полный поток сточных вод в дренажной линии мог бы откачивать воду из ловушек и пропускать канализационные газы в дом.Иногда, в очень ветреную погоду, давление ветра на вентиляционную трубу может выталкивать канализационный газ через уловитель. Правильная вентиляция, установленная в соответствии с правилами сантехники, предотвратит эту проблему.

В штабеле необходима соответствующая очистка, чтобы можно было обслуживать и чистить водопровод и канализацию. Одна очистка должна быть установлена ​​у основания трубы, а вторая — в точке выхода канализационной трубы из дома. Одной очистки может быть достаточно, если штабель находится рядом с тем местом, где канализация дома выходит из здания.

В старых домах можно найти сливные системы из чугуна или меди. В большинстве новых домов используются пластиковые канализационные трубы, указанные в нормах водоснабжения. При работе в старых домах избегайте прямого соединения медных труб с железом, поскольку в железе могут образоваться небольшие протечки из-за гальванического воздействия. Используйте изолированные соединители между медной и железной трубой, чтобы уменьшить эту проблему.

Домашняя канализационная труба должна иметь уклон от 1 до 2 процентов. Это падение примерно на 1-2 дюйма с 8 футов. На слишком плоском уклоне жидкость замедлится, позволяя твердым частицам осесть в канализационной трубе.На слишком крутом уклоне жидкости будут стекать с твердых частиц.

Канализационная линия от дома до септика может быть пластиковая канализационная труба с клеевым соединением или чугунная с хомутами из нержавеющей стали или свинцовыми соединениями. Если используется пластиковая труба, она должна иметь номинальное давление, равное Таблице 40 или выше. Стыки необходимо проклеить так, чтобы они были водонепроницаемыми и не допускали проникновения корней.

Отводная канализационная труба дома должна быть диаметром не менее 4 дюймов. Эта труба должна иметь равномерный уклон, без выступов и падений.Обычно иней накапливается в выпускной канализационной трубе сразу после того, как труба проходит через стену подвала или под ней. Если канализационная труба в доме находится выше линии замерзания, эту проблему можно решить, установив на трубу изоляцию из жесткого пенопласта толщиной 2 дюйма во время установки. Изоляция из жесткого пенопласта должна выступать не менее чем на 1 фут с каждой стороны трубы. Как правило, изоляция не требуется, если канализационная труба в доме находится на глубине более 4 футов ниже поверхности земли.

Не делайте резких изгибов в канализационной системе дома.Когда необходимы изгибы под 45 или 90 градусов, используйте длинные изгибы (с длинным радиусом), чтобы змея сантехника могла пройти через канализационную линию. Если нет длинных отводов, используйте несколько отводов на 22 с половиной градуса.

Никогда, ни при каких обстоятельствах не допускайте сброса сточных вод из подвала в канализацию дома. Эта вода перегрузит септическую систему. Это может вызвать обратное попадание воды и сточных вод в дом. Слить воду с фундамента подвала в отстойник. Установите отстойник и откачайте воду из дренажного поля.

Септики

Септики используются для очистки сточных вод на предприятии более 120 лет. Септик может иметь одно или несколько отсеков. Одно- и двухкамерные септики обычно используются с индивидуальными системами очистки бытовых сточных вод. Хозяйственные сточные воды попадают в септик через отводную канализационную трубу дома (рисунок 2). Пройдя через входную перегородку, твердые частицы отделяются от жидкости, поскольку сточные воды медленно проходят через септик.Некоторые твердые частицы оседают на дно резервуара, а другие плавают в слое накипи наверху. Бактериальное действие частично разлагает твердые вещества.

Рисунок 2. Типовой септик. Ил накапливается на дне, а пена плавает на поверхности жидкости.

Материал в септике разделяется на три отдельных слоя:

1. Верхний слой плавающей пены
2. Средняя жидкостная зона
3. Нижний слой ила

Слой накипи состоит в основном из кулинарных жиров и масел, мыльной пены и продуктов разложения, которые легче воды.Наибольшее бактериальное действие происходит в слое ила, который состоит из твердых частиц тяжелее воды.

Жидкость, сброшенная из септика, называется сточными водами. Сточные воды из септика, содержащегося в надлежащем состоянии, слегка мутные и содержат мелкие взвешенные твердые частицы, бактерии и питательные вещества. Сточные воды из септика не должны сбрасываться непосредственно на поверхность земли или в поверхностные воды . Сточные воды на поверхности земли профессиональные санитары называют «дневным освещением».«Человеческие сточные воды на поверхности земли могут быть источником опасных заболеваний, передаваемых через воду, и производить неприятные запахи. Сточные воды должны доставляться на правильно спроектированное и построенное водосборное поле или лагуну для обработки.

Все бытовые сточные воды должны идти в септик. Бытовые сточные воды иногда называют «черной водой» или «серой водой», в зависимости от того, из какого прибора или приспособления они поступили. Независимо от источника, не позволяйте воде и другим подобным отходам проходить через септик.Серая вода, содержащая мыло или жир, отправляемая прямо в водосток, быстро закупоривает поры почвы.

Размер

Септики рассчитываются по вместимости жидкости, а не по общей вместимости. Емкость септика по жидкости — это объем сточных вод, которые он удерживает ниже выхода резервуара. Емкость по жидкости часто называют «рабочей емкостью» септика. Для дома необходимая вместимость зависит от количества спален, а не от количества человек в доме на момент строительства.В каждой спальне могут разместиться два человека, поэтому в стандартном доме с тремя спальнями может быть шесть человек, производящих бытовые сточные воды.

Расположение и установка

Септик должен находиться на расстоянии не менее 10 футов от дома. Бак должен быть выровнен прямо от того места, где выпускная канализационная линия выходит из дома. Важно установить резервуар ровно, без наклона в любом направлении. Для откачки и очистки септик должен располагаться рядом с проезжей частью или другой подъездной дорогой.Большинство септических насосов перевозят от 50 до 100 футов шланга, поэтому резервуар должен быть доступен с такого расстояния. Выберите место вдали от зон с интенсивным движением транспортных средств. Никогда не размещайте септики под тротуарами или патио, где резервуар недоступен для откачки.

Домашняя система очистки сточных вод работает лучше всего, и ее легче обслуживать, если и септик, и дренажное поле расположены близко к поверхности земли. Неглубокий септик и дренажное поле обеспечивают легкий доступ к компонентам, а дренажное поле более эффективно очищает сточные воды.Для новых домов Санитарный кодекс Северной Дакоты рекомендует использовать отстойник в подвале (рис. 3), предназначенный для обработки сточных вод, если септик и дренажное поле могут работать под действием силы тяжести, а в доме есть туалеты и приспособления в подвале. Для этих типов систем канализационная труба выходит из дома через стену подвала. Отстойник поднимает воду в канализационную трубу. Если канализационная труба дома находится менее чем на 4 фута ниже поверхности земли, ее необходимо изолировать в траншее для защиты от замерзания. Готовые к установке станции отстойников для сточных вод в подвалах доступны в большинстве магазинов бытовой техники или хозяйственных товаров.

Рисунок 3. Установка неглубокого септика.

Наличие лифтового насоса в подвале имеет несколько основных преимуществ. Во-первых, это позволяет сточным водам из верхней части дома самотеком поступать в септическую систему. Это оказалось ценным во время наводнения или отключения электроэнергии. Во-вторых, домовладельцу не нужна подъемная станция, которая перекачивает все сточные воды из дома. В-третьих, отстойник в подвале включается только при использовании подвальных приспособлений. Наконец, он доступен для обслуживания и ремонта.

Во многих старых домах септик установлен ниже уровня цокольного этажа. В новых домах может быть глубокий септик, p , поскольку высокий уровень грунтовых вод отсутствует (Рисунок 4) . При отсутствии подходящего уклона необходимо установить подъемно-насосную станцию ​​на выпускной стороне септика, чтобы можно было установить дренажное поле на небольшой глубине. В областях, где уровень грунтовых вод может подниматься выше верха септика, домовладельцы должны герметизировать отверстия для впускных и выпускных труб, любые стыки, крышку септика и доступ к люкам, чтобы они были водонепроницаемыми.

Рисунок 4. Установка глубокого септика. Подходит для использования там, где нет высокого уровня грунтовых вод. Всегда уточняйте у производителя резервуара, имеет ли резервуар несущую способность для обработки покрывающего грунта.

Сточные воды из дома и бактерии обычно обеспечивают достаточно тепла, чтобы защитить септик от замерзания, даже если он расположен выше глубины промерзания. Когда верхняя часть септика устанавливается на расстоянии не более 2 футов от поверхности земли, покрытие верха бака 2-дюймовым изоляционным слоем из жесткого пенопласта поможет сохранить тепло в септике.Всякий раз, когда система строится выше глубины промерзания, очень важна прокладка всех канализационных труб с равномерным уклоном без выступов или низов.

Строительство

Септики построены из устойчивых к коррозии и гниению материалов. При правильной установке они будут водонепроницаемыми в течение длительного времени (30 лет и более). Чаще всего используются сборные железобетонные резервуары. Тем не менее, резервуары также могут быть построены из монолитного бетона или из бетонных блоков с сердцевиной, заполненной бетоном, армированным арматурой.Резервуары из бетонных блоков должны быть покрыты как минимум двумя слоями бетонной штукатурки. Также доступны септики из стекловолокна и прочного пластика. Их необходимо устанавливать, тщательно следуя инструкциям производителя, чтобы они выдерживали давление почвы и воды.

Септики должны быть рассчитаны на глубину жидкости не менее 3, но не более 6 1/2 футов. Расстояние по горизонтали между входом и выходом прямоугольных резервуаров должно быть примерно в три раза больше ширины резервуара.Поступающие твердые частицы будут оседать на этом расстоянии и не вытекать в дренажное поле. Круглые резервуары должны иметь внутренний диаметр не менее 5 футов.

Глубина жидкости в септике — это расстояние от выпускной трубы до дна резервуара. Вход септика должен быть как минимум на 3 дюйма выше выхода. В баке должно быть место над уровнем жидкости для скопления накипи. Минимум 20 процентов глубины резервуара для жидкости следует оставить в качестве надводного борта между выходным уровнем и крышкой септика.Для большинства выпускаемых танков это будет около 12 дюймов.

Перегородки на входе и выходе

Входные и выходные перегородки являются важными частями правильно установленного септика (рис. 2). Входная перегородка направляет поступающие сточные воды вниз в жидкую зону септика. Выпускная перегородка позволяет сточным водам выходить из жидкой зоны, удерживая накипь в резервуаре. Многие новые септики имеют съемный фильтр, встроенный в выпускную перегородку. Фильтр предотвращает попадание неразложимых материалов (презервативов, гигиенических салфеток и других предметов) в сливное поле.

Перегородки могут быть выполнены как неотъемлемая часть септика или прикреплены к резервуару после строительства. Пластиковые тройники диаметром четыре дюйма часто используются в качестве перегородок (рис. 2, 3 и 4).

Перегородки должны быть прочными и устойчивыми к коррозии. Прочный бетон, стекловолокно или пластик — отличные материалы. Никогда не используйте стальные перегородки, так как они быстро разъедают. Если перегородки закреплены болтами, используйте только болты из нержавеющей стали.

Нижняя часть входной перегородки должна быть не менее чем на 6 дюймов ниже поверхности жидкости, когда резервуар полон.Нижняя часть выпускной перегородки должна быть не менее чем на 18 дюймов ниже поверхности жидкости. Верх перегородок должен быть открытым и выступать не ближе 1 дюйма к крышке бака. Это необходимо для правильного отвода газов из бака.

Отверстия для доступа в отстойниках

Доступ к септикам необходим для осмотра и периодической очистки. Один люк диаметром не менее 15 дюймов должен быть наверху резервуара. Люк должен иметь бетонное покрытие с землей толщиной не менее 6 дюймов, но не более 12 дюймов.Если верхняя часть резервуара находится более чем на 12 дюймов ниже уровня земли, к верхней части резервуара должны быть прикреплены удлинители, чтобы крышка находилась в пределах 12 дюймов от поверхности земли. В районах с высоким уровнем грунтовых вод надставки и крышка должны быть водонепроницаемыми. Если доступ к люку находится на уровне земли, он должен иметь фиксирующий кронштейн или закрываться цепью с помощью висячего замка (Рисунок 5).

Рисунок 5. Способы крепления крышки люка для предотвращения несанкционированного доступа.

Чтобы проверить работу септика, резервуар должен иметь два смотровых отверстия, каждое от 4 до 6 дюймов в диаметре.Один должен находиться над входной перегородкой, а другой — над выходной перегородкой (Рисунок 2). Это позволяет легко проверить, правильно ли поступают сточные воды в резервуар или из него, и не произошло ли закупорки. Смотровые люки должны быть закрыты на уровне земли или чуть выше. Колпачки предотвращают утечку газа и не позволяют детям ронять предметы в бак.

Септики необходимо регулярно чистить, чтобы удалить ил, который скапливается на дне резервуара. Обратите внимание, что для очистки резервуара необходимо использовать люк, а не смотровые окна.Для большинства домов уборка каждые три года является удовлетворительной. Однако в доме с измельчителем мусора, которым пользуются жители, может потребоваться интервал очистки от одного до двух лет. Измельчители мусора увеличивают попадание органических веществ в септик.

Резервуары

Некоторые дома находятся в районах, где не работают септик и дренажное поле. Наиболее частыми причинами являются места с высоким уровнем грунтовых вод, коренными породами близко к поверхности и очень маленькими участками с недостаточной площадью водосбора.Часто единственным вариантом является использование сборного резервуара для бытовых сточных вод (Рисунок 6). Люди с резервуарами для хранения воды должны соблюдать правила экономии воды, чтобы резервуар не наполнялся быстро. Резервуары для хранения необходимо откачивать на регулярной основе, а сокращение ежедневного использования воды в доме будет способствовать снижению ежегодных затрат на откачку.

Рисунок 6. Сборный бак для бытовых стоков. Необходимо периодически откачивать кровь (обычно каждые две недели или месяц).

Сборный бак должен быть водонепроницаемым и вмещать не менее 400 галлонов на каждую спальню в доме.Однако для любого дома минимальный размер резервуара должен вмещать не менее 1000 галлонов. Для обычного дома с тремя спальнями, в котором проживают четыре человека, резервуар емкостью 1200 галлонов обеспечит хранение на срок от шести до 10 дней. Резервуар для хранения должен быть расположен так, чтобы он был доступен для насосной тележки при любых погодных условиях и где случайные разливы во время перекачки не вызовут неудобств. Бак должен быть ровным и размещен на твердой, отстоявшейся земле, способной выдержать вес полного бака. Стояк сборного резервуара должен выходить на поверхность.Крышка должна иметь замок или закрываться цепью, чтобы дети или другие посторонние лица не могли проникнуть в нее (Рисунок 5).

Поскольку резервуар водонепроницаем, он может попытаться всплыть из земли сразу после откачки, если местный уровень грунтовых вод находится в пределах 3 футов от поверхности земли. В местах с высоким уровнем грунтовых вод могут потребоваться земляные анкеры. Обычно лучше всего держать резервуар над уровнем грунтовых вод и откачивать сточные воды из дома, если это необходимо.

Может потребоваться установка счетчика для измерения расхода воды в доме и, следовательно, количества воды, поступающей в сборный резервуар.Периодически проверяя счетчик воды, вы сможете определить, когда резервуар заполнен. Лучшим методом было бы использование сигнализации о наводнении. Они могут быть электронными с удаленным считывателем в доме или плавающим индикатором, который выступает над поверхностью земли.

Насосные станции

Насосные станции необходимы в ситуациях, когда сточные воды не могут течь под действием силы тяжести и должны быть подняты к месту назначения. Во многих новых домах используются лифты в подвале, а снаружи дома сточные воды самотеком проходят через септик к водостоку.Многие производители изготавливают комплектные, готовые к установке насосные станции для подвалов. Многие старые системы на месте имеют насосные станции, которые перекачивают всю воду, поступающую из септика, в канализацию (рис. 7). Перекачивание требуется при установке глубокого септика и неглубокой установки абсорбции почвы или когда блок абсорбции почвы находится на более высоком уровне, чем септик. Система поглощения грунта насыпи потребует насосной станции. Насосная станция состоит из двух основных частей — водонепроницаемого резервуара и насосной системы, включающей насос, двухпозиционные переключатели, систему сигнализации и проводку.

Рисунок 7. Камера откачки сточных вод септика. Производительность должна составлять около четверти суточного объема сточных вод. Резерв плюс рабочая мощность должны равняться примерно суточному объему сточных вод. Это дает время исправить любые проблемы с перекачкой.

Танки

Бак с насосом должен быть водонепроницаемым. В противном случае грунтовые воды могут просочиться в резервуар, а избыток воды легко перегрузит дренажное поле. Независимо от того, находится ли насосная станция в подвале или снаружи, резервуар должен иметь достаточный объем ниже впускной трубы, чтобы вместить около суток сточных вод.Бак должен вмещать около четверти дневного объема сточных вод между уровнями включения и выключения регуляторов насоса. Некоторая резервная емкость в перекачивающем баке должна быть доступна на случай отказа насоса. Разумная резервная мощность составляет три четверти расчетного суточного объема сточных вод.

Например, для дома с тремя спальнями с проектным объемом 450 галлонов в день (gpd) требуется резервуар с рабочим объемом около 110 галлонов (объем между насосом и откачкой) и резервной емкостью около 330 галлонов.Рабочий объем плюс резервная емкость равняются примерно 450 галлонам, или суточному хранению сточных вод.

Управление насосом часто имеет ограниченный диапазон между включением и выключением. Обычны диапазоны от 12 дюймов до 30 дюймов. В следующей таблице приведены некоторые объемы круглых резервуаров в галлонах на фут глубины.

Вместимость прямоугольных резервуаров в галлонах на фут глубины можно рассчитать, умножив длину в футах на ширину в футах на 7,5. Например, прямоугольный резервуар с внутренней шириной 4 фута и внутренней длиной 5 футов имеет емкость 4 x 5 x 7.5 или 150 галлонов на фут глубины. С 12-дюймовым регулированием включения-выключения для насоса этот резервуар легко справится с домом с тремя спальнями. Для круглого резервуара потребуется диаметр не менее 48 дюймов, но если бы параметр включения / выключения был 30 дюймов, можно было бы использовать резервуар диаметром от 30 до 36 дюймов.

Материалы резервуаров насосной станции включают бетон (аналогично сборным резервуарам), секции бетонных водопропускных труб и готовые к установке пластиковые блоки. Металлические резервуары служат недолго, потому что сточные воды очень агрессивны.Установки с открытым дном, такие как секции бетонных водопропускных труб, должны иметь водонепроницаемый монолитный бетонный пол. Все стыки между секциями водопропускных труб должны быть герметизированы, чтобы они были водонепроницаемыми. Флотация может быть проблемой для сборных резервуаров в условиях высокого уровня грунтовых вод. В этом случае могут потребоваться грунтовые анкеры для предотвращения движения вверх.

Надежная крышка люка должна быть расположена в верхней части перекачивающего резервуара. Крышка должна быть запираемой, чтобы дети не могли ее снять.

Насосы для сточных вод

Многие производители делают подъемные насосы специально для сточных вод. Подъемные насосы должны быть прочными и устойчивыми к коррозии, иметь герметичные двигатели и электрические соединения. Они должны выдерживать кислотную и коррозионную среду, присутствующую в резервуарах для сточных вод. Водосливные насосы, продаваемые в бытовых и хозяйственных магазинах для дренажных вод из подвала, не рекомендуется использовать на станциях канализационных подъемников. Пьедестальные отстойники с открытым двигателем не должны использоваться, кроме как в аварийной ситуации.

Все подъемные насосы предназначены для работы под водой. Корпуса насосов обычно изготавливаются из литой бронзы, чугуна и пластика. Все болты, гайки и винты изготовлены из нержавеющей стали. Насос должен быть установлен на бетонном блоке или подставке на дне резервуара, чтобы песок и другие твердые частицы не попадали в насос и не отправлялись на дренажное поле.

Производительность насоса оценивается по тому, какой расход может быть произведен по сравнению с величиной напора (вертикальный подъем плюс потери на трение), который он поднимает. Например, насос с двигателем мощностью 3/4 лошадиных сил может перекачивать 40 галлонов в минуту (галлонов в минуту) при подъеме на 15 футов.При подъеме на 25 футов тот же насос будет иметь расход всего 15 галлонов в минуту.

Скорость потока обычно не является ограничивающим фактором при выборе насоса при перекачке в траншеи или абсорбционный слой. Однако максимальная подъемная способность насоса может быть ограничивающим фактором. Всегда определяйте вертикальный подъем, измеряя расстояние от выхода насоса до выхода трубы в области дренажа. Выберите насос с максимальной грузоподъемностью как минимум на 5 футов выше этой разницы в высоте. Используйте гибкую пластиковую трубу диаметром 1¼ дюйма или больше от насосной станции до дренажного поля.Пластиковая труба должна быть заглублена ниже глубины промерзания с равномерным уклоном обратно в насосную камеру. Зимой вода в трубопроводе должна сливаться обратно в насосную станцию, чтобы предотвратить замерзание. Низкие места в неглубокой заглубленной трубе замерзнут.

При выборе насоса для системы абсорбции грунта насыпи следует выбрать насос таким образом, чтобы его производительность составляла около 7,5 галлонов в минуту на 100 квадратных футов площади каменного дна. Например, насыпь для дома с тремя спальнями имеет площадь каменного дна около 300 квадратных футов, поэтому скорость потока насоса должна составлять около 27 галлонов в минуту.Насос должен иметь эту производительность при требуемом напоре. Требуемый напор будет равен разнице высот в футах между выходом насоса и насыпью, плюс потери на трение в трубе плюс 5 футов. Для насыпных систем используйте пластиковую трубу диаметром не менее 1,5 дюйма. При скорости откачки 27 галлонов в минуту потери на трение в трубе будут составлять около 5 футов потери напора на 100 линейных футов трубы.

Пример: насос должен быть выбран для подъема 27 галлонов в минуту сточных вод из насосной камеры в насыпь для дома с тремя спальнями.Насыпь находится на расстоянии 200 футов от резервуара насоса и на 10 футов по вертикали выше отметки разгрузки насоса. Насос должен преодолевать напор 10 футов (для разницы высот) + 10 футов (для потерь на трение) + 5 футов = 25 футов. Выбранный насос должен подавать около 27 галлонов в минуту на высоте примерно 25 футов.

Установите насос с помощью муфты или быстроразъемной муфты рядом с верхней частью бака насоса. Это упрощает установку и снятие насоса. Запрещается устанавливать обратный клапан на выходе из насосной станции.Если в насосе есть встроенный обратный клапан, снимите его. Оберните выпускную трубу петлей с дренажным отверстием диаметром ¼ дюйма, просверленным в нижней точке петли. Сливное отверстие позволяет воде из трубы стекать обратно в резервуар насоса после выключения насоса.

Управление насосом

Все насосы для сточных вод необходимо включать и выключать в зависимости от уровня жидкости в резервуаре. Наиболее распространенным средством управления включением / выключением насоса является переключатель контроля уровня ртути, запечатанный в стойком к сточным водам пластиковом или резиновом баллоне (рис. 8).Длина шнура между точкой крепления и ртутной лампой определяет уровень воды, на котором насос включается и выключается.

Рисунок 8. Органы управления насосом уровня жидкости. Все электрические соединения должны находиться вне насосной камеры и на поверхности земли.

Электромонтажник должен выполнить монтаж всей электропроводки насосной станции. Электрические розетки нельзя устанавливать внутри резервуара насоса. Нормы водоснабжения штата требуют, чтобы все электрические соединения находились за пределами резервуара насоса.В управляющих переключателях обычно используются дополнительные вилки, в которых шнур управления подключается к электрической розетке, а электрический шнур насоса подключается к вилке шнура управления. Всепогодный бокс за пределами перекачивающего резервуара должен использоваться для розетки, обслуживающей насос.

должны иметь систему аварийной сигнализации, чтобы предупреждать домовладельца, если насос перестает перекачивать. Система аварийной сигнализации обнаруживает отказ насоса, когда вода поднимается выше регулятора подачи насоса. Датчик представляет собой еще один переключатель контроля уровня ртути в водонепроницаемой лампочке.Обычно он устанавливается на 3–6 дюймов выше, чем датчик уровня воды при подаче насоса. Цепь сигнализации отказа насоса должна быть установлена ​​в электрической цепи, отдельной от насоса.

Домовладелец может выбрать один из нескольких методов сигнализации, чтобы предупредить об отказе насоса. Распространены выносные сигнализации, расположенные в удобном месте в доме или гараже. Их можно запрограммировать так, чтобы они издавали звук, похожий на звук датчика дыма, мигали светом или звонили по телефонному номеру. Многие аварийные сигналы находятся на бачке насоса на опоре и используют либо световой сигнал, либо зуммер, чтобы предупредить об отказе насоса.Некоторые используют свет, направленный на окно в доме.

Выпускная канализация септика

Выпускная канализационная труба переносит сточные воды из септика в насосную камеру или дренажное поле. Выпускная канализационная труба должна быть водонепроницаемой на выходе из септика и иметь диаметр не менее 4 дюймов. Пластиковая труба (ПВХ или АБС) должна быть марки 40. Пластиковая труба с меньшей толщиной стенки часто оседает при оседании почвы. Укладывайте трубу с минимальным уклоном 1/8 дюйма на фут.Для выпускной канализационной трубы не требуется максимального уклона, так как по ней проходит только жидкость. Выпускная канализационная труба должна быть проложена ровно, без углублений, где сточные воды могут собираться и замерзать.

Системы абсорбции почвы

Система поглощения почвы должна работать круглый год. Это означает, что он должен проникать в сточные воды во время влажных весен и холодных зим. Сточные воды из септика на 99% состоят из воды, но также содержат биологический материал (мелкие частицы). Дополнительная обработка биологического материала происходит в системе поглощения почвы (рис. 9).Площадь поглощения почвы должна быть такой, чтобы она могла проникать в ежедневный поток сточных вод из дома, а также эффективно разлагать биологические материалы в сточных водах.

Рисунок 9. Расположение зоны биологической очистки под водосборным полем.

Способность почвы обрабатывать и проникать в сточные воды зависит от текстуры и местной гидрологии на глубине, где стоки будут попадать в почву. Раньше проводился «перколяционный» тест, и результаты использовались для определения размера системы поглощения почвы.Скорость инфильтрации почвы обычно выражалась в «минутах на дюйм» или mpi. Чем ниже mpi, тем выше скорость инфильтрации. Однако во многих ситуациях тесты на перколяцию оказались ненадежными. В настоящее время многим местным медицинским округам требуется зарегистрированный классификатор почвы для определения текстуры почвы и местной гидрологии грунтовых вод для целей проектирования. Тесты на просачивание все еще допускаются в некоторых медицинских округах или если участок дома был создан с насыпной почвой. Процедура проведения теста на перколяцию приведена в Приложении А.

Поглощающие траншеи

Траншеи — наиболее распространенное и эффективное дренажное поле. Их можно использовать в районах, где исторический высокий уровень грунтовых вод находится минимум на 24 дюйма (2 фута) ниже дна траншеи. Однако предпочтительным является расстояние 36 дюймов или более между высоким уровнем грунтовых вод и дном траншеи. Траншеи наиболее подходят для текстуры почвы со скоростью просачивания 60 минут на дюйм (mpi) или меньше (Таблица 3). Траншеи могут использоваться на почвах от 61 до 90 м / дюйм при условии отсутствия высокого уровня грунтовых вод и использования траншей адекватной длины.Для почв со скоростью просачивания от 61 до 90 миль на дюйм увеличьте площадь траншеи на 25 процентов по сравнению с площадью, необходимой для почвы со скоростью просачивания 60 миль на дюйм. Для почв со скоростью просачивания более 90 mpi траншеи не должны использоваться в качестве системы поглощения почвы без консультации с местным санитарным врачом.

Площадь (длина и ширина) необходимой абсорбционной траншеи для данного дома и участка основана на среднесуточном потоке сточных вод и текстуре почвы на глубине дна траншеи.Если текстура почвы является смешанной, например, мелкий песок с примесью ила, рассчитайте более мелкую почву. Убедитесь, что построили по крайней мере такое количество поглощающей траншеи. Многие домовладельцы и установщики считают, что это больше траншеи, чем им требуется, и устанавливают меньше траншеи, чтобы сэкономить деньги. Обычно это заканчивается ложной экономией. Система выходит из строя в течение нескольких лет, и затем необходимо провести дополнительную работу по ее обновлению. Рекомендации для дна траншеи основаны на долговечной системе обработки, а не на временном решении.Требования к площади дна траншеи снижаются со временем из-за накопления биологического материала на дне траншеи.

Строительство траншеи

Траншеи сооружаются с использованием экскаватора с обратной лопатой. Обычно используется ковш шириной от 24 до 36 дюймов. Чем больше ковш, тем шире траншея, что увеличивает площадь дна траншеи и уменьшает длину траншеи. Не допускайте попадания колесных следов в траншею, так как уплотнение будет уплотнять поверхность, значительно снижая эффективность абсорбционной траншеи.

Дно каждой траншеи должно быть ровным по всей длине. Выровненное дно траншеи позволяет стокам равномерно просачиваться по всей длине. Если дно траншеи имеет уклон, все стоки будут собираться в низинах. Это может привести к преждевременному выходу из строя или дневному освещению сточных вод. В большинстве случаев максимальная длина любой траншеи не должна превышать 100 футов от точки, где сточные воды входят в траншею. Траншея может достигать 200 футов в длину, если сточные воды доставляются в центр.На наклонной поверхности траншеи должны повторять контур откоса, чтобы дно траншеи было ровным по всей своей длине (Рисунок 10).

Рисунок 10. Траншеи построены по контуру склона. Дно траншеи должно быть ровным.

Никогда не сооружайте траншеи в суглинках или глинистых почвах во влажных условиях. На глубине, где будет дно траншеи, возьмите образец почвы и определите влажность почвы. Если почву можно намотать нитью диаметром 1/8 дюйма без разрушения, значит, она слишком мокрая для рытья траншей.Влажная почва будет уплотняться и размазываться, герметизируя траншею и значительно увеличивая вероятность поломки. Если почва достаточно сухая для строительства, она рассыпется, когда вы попытаетесь свернуть ее в нитку.

Каменные траншеи

Траншеи с использованием щебня в качестве опоры для перекрывающих пород могут быть построены от 18 до 36 дюймов в ширину и от 6 до 48 дюймов в глубину. Глубина щебня зависит от глубины траншеи (Рисунок 11) и распределительной трубы. В траншее используйте промытый щебень диаметром от до 2½ дюймов (некоторые поставщики называют его камнем дренажного поля).Промытый камень важен, потому что к большинству горных пород прикреплена мелкая глина. При использовании немытой породы глина смывается стоками и оседает на дне траншеи. Это может снизить скорость проникновения и привести к преждевременному выходу из строя. Глубина почвенного покрова над скалой будет зависеть от глубины разводки.

Рисунок 11. Поперечный разрез насыпной впитывающей траншеи.

Пластиковая канализационная труба диаметром четыре дюйма с отверстиями диаметром ½ дюйма или более, расположенными на расстоянии 12 дюймов или ближе, используется для распределительной трубы (Рисунок 12).Он доступен в магазинах товаров для дома и в хозяйственных магазинах. Распределительная труба может иметь небольшой уклон (падение на 1-2 дюйма на 100 футов), чтобы помочь распределить сточные воды по всей длине траншеи. Над трубой должно быть не менее 2 дюймов каменного щебня. Камень под трубой распределяет сточные воды по дну и боковым стенкам траншеи, позволяя жидкости проникать в почву. Труба ориентируется в траншее отверстиями вниз. При использовании трубы с двойным рядом отверстий поместите трубу отверстиями вниз в положение «5 часов» и «7 часов».

Рисунок 12. Траншея, засыпанная гравием, с пластиковым ящиком на переднем плане

Камень необходимо накрыть, чтобы предотвратить просачивание почвы и закупорку промежутков между камнями (Рисунок 13). Можно использовать несколько продуктов. Чаще всего используется красная канифольная бумага или геотекстильная ткань. Также можно использовать слой сена или соломы от 4 до 6 дюймов. Не используйте пластик (черный или прозрачный) для покрытия камней в траншее. После засыпки скалы засыпьте траншеи землей.Заполните траншеи засыпкой от 4 до 6 дюймов, чтобы обеспечить оседание.

Рисунок 13. Траншея, засыпанная гравием, покрыта геотекстильной тканью.

Траншеи без гравия

В системах траншей без гравия используются пластиковые трубы или камеры (рис. 14–17) вместо щебня для опоры перекрывающих пород. С этими продуктами не требуется камня в траншеях. Системы без гравия становятся все более распространенными, потому что они могут быть установлены меньшим количеством бригад, требуют менее тяжелого оборудования и обеспечивают больший объем сточных вод в траншее.Как и в любой траншейной системе, дно траншеи должно быть ровным для хорошего распределения стоков.

Рис. 14. Поперечное сечение конструкции траншеи без гравия с использованием пластиковой трубы (внешний диаметр 10 или 12 дюймов), заключенной в носок из геотекстильной ткани.

Рисунок 15. Цилиндрическая труба без гравия в неглубоких траншеях. Обратите внимание на покрытие из геотекстиля.

Рис. 16. Поперечное сечение конструкции траншеи без гравия с использованием пластиковой камеры (иногда называемой блоком камеры).

Рис. 17. Камерная система без гравия, устанавливаемая на очень маленьком участке дома. Обычно камеры используются в траншеях.

определена по Таблице 3 с использованием 6 дюймов гравийной колонны. Как в трубной, так и в камерной конструкции используется эквивалент траншеи шириной 3 фута. Например, предположим, что мы хотим установить систему траншей без гравия для дома с тремя спальнями с илистым суглинком на дне траншеи.Из Таблицы 3, необходимая нижняя площадь будет составлять 300 квадратных футов на спальню, что в сумме составляет 900 квадратных футов. Для использования траншеи эквивалентной ширины 3 фута требуется 300 футов траншеи. Мы могли заложить три траншеи длиной 100 футов каждая или четыре траншеи длиной 75 футов каждая.

В системе труб без гравия используются пластиковые гофрированные трубы, покрытые носком из неразлагаемой геотекстильной ткани. Его можно установить в траншеях шириной от 18 дюймов до максимальной глубины 4 фута. Внешний диаметр трубы составляет 12 дюймов, что обеспечивает окружность чуть более 3 футов.Это эквивалентно траншеи шириной 3 фута, потому что зона обработки биоматом образуется на носке снаружи трубы и увеличивает зону инфильтрации. Система камер также имеет максимальную глубину захоронения 4 фута. Конструкция камеры имеет различные варианты ширины от 18 дюймов до 3 футов. Выбор основан на требованиях к участку и структуре почвы.

Распределение сточных вод

Большинство дренажных полей траншей имеют от двух до четырех отдельных траншей, требующих некоторого метода равномерного распределения стоков между траншеями.Обычно используются два метода: дроп-боксы и распределительные ящики. Отводные боксы используются на наклонных участках, где траншеи выровнены по контуру откоса (Рисунок 9). Распределительные коробки используются на ровной местности, где отметки всех днов траншей примерно одинаковы.

Коробки для выпадения

Капельные бункеры являются предпочтительным методом распределения сточных вод и могут использоваться на почти ровной или наклонной местности (Рисунки 18, 19 и 20). Бункеры обычно изготавливаются из бетона или пластика.У них есть вход, два выхода, которые распределяют сточные воды в траншею, и выход, который направляет перелив в следующий отводной бокс. Вход и выход обычно имеют диаметр 4 дюйма для размещения пластиковой трубы. Отводные ящики позволяют полностью использовать траншею до того, как стоки попадут в следующую траншею. Отводные ящики необходимы для траншейных систем, установленных на склонах холмов. Очень важно равномерное распределение стоков по всему дренажному полю. В противном случае все сточные воды будут собираться в низинах и перегружать почву.Если траншея становится перегруженной и сточные воды выходят на поверхность, выпускные отверстия из отводной коробки могут быть заблокированы, чтобы дать траншеи время восстановить свою способность проникать сточные воды.

Рис. 18. Отводная коробка, показывающая отметки впускной и выпускной трубы.

Рис. 19. Расположение отводных боксов, используемых для распределения стоков в систему абсорбционных траншей.

Рис. 20. Бетонные отводные боксы, используемые для распределения сточных вод в приемные траншеи.Обратите внимание, что расстояние между траншеями составляет 6 футов, минимальное расстояние разделения. Траншея справа засыпана, а траншея слева готова к засыпке сеном, соломой, необработанной строительной бумагой или геотекстилем.

Распределительные коробки

используются только на ровной местности (Рисунок 21). Распределительные коробки обычно изготавливаются из бетона или пластика. У них есть вход и, как правило, по три выхода для каждой впитывающей канавки.Вход и выход обычно имеют диаметр 4 дюйма для размещения пластиковой трубы. Все выходы из распределительной коробки расположены на одной высоте, поэтому очень важно иметь основание под ящиком из щебня или гравия, чтобы оно оставалось ровным. Однако на практике из-за воздействия мороза или затопления удерживать все выпускные отверстия на одной и той же высоте в течение всего срока службы системы практически невозможно. Если ящик наклонится, траншея, обслуживаемая самым нижним выпускным отверстием, получит наибольшее количество сточных вод.По этой причине распределительные коробки можно использовать только там, где высота самой нижней траншеи достаточно высока для обратного стока до распределительной коробки без просачивания с поверхности.

Рис. 21. Распределительная коробка, используемая для распределения стоков в систему абсорбционных траншей.

Обычным признаком проблем с распределительной коробкой является то, что почва в одной траншее становится влажной, а в других остается сухой. Чтобы проверить наличие этой проблемы, откройте верх распределительной коробки и проверьте поток воды к выпускным отверстиям.Возможно, вам придется окопаться в коробке и снова выровнять ее. После выравнивания ящика выпускное отверстие, ведущее в траншею, которая была мокрой, можно временно закрыть (две-четыре недели), чтобы траншею можно было опереть.

Абсорбционные кровати

Поглощающие гряды в основном представляют собой вырытые в грунте ямы прямоугольной формы (Рисунок 22). В зависимости от участка дома глубина может составлять от 1 до 4 футов. Их нельзя использовать в местах с уклоном более 6 процентов. Абсорбционные слои не так эффективны при обработке сточных вод, как траншеи, потому что абсорбционные слои имеют меньшую площадь боковых стенок для инфильтрации.Следовательно, площадь дна требуется примерно на 25-50 процентов больше, чем для траншей. Даже с учетом большей площади дна абсорбционные кровати требуют меньше общей площади двора, чем траншеи, и могут использоваться на небольших участках домов. Текстура почвы и количество спален в доме определяют необходимую площадь дна абсорбционной кровати (Таблица 4).

Рисунок 22. Конструкция и компоновка абсорбционного слоя.

Поглощающий слой следует копать экскаватором.По дну станины нельзя перемещать колесное или гусеничное оборудование. Дно абсорбирующего слоя должно быть ровным во всех направлениях. На дно кровати должно быть помещено не менее 6 дюймов камня. Используйте промытый камень диаметром от до 2½ дюймов. Камень необходимо промыть, чтобы удалить частицы глины. При использовании немытой породы глина смывается стоками и оседает на дне пласта. Это может снизить скорость проникновения и привести к преждевременному выходу из строя.

Трубы в абсорбционных слоях обычно изготавливаются из перфорированного пластика диаметром 4 дюйма.Трубы должны быть ровными, на расстоянии 4–6 футов друг от друга и на расстоянии 1½–3 футов от края кровати. Трубы обычно соединяются на концах, образуя непрерывную петлю, хотя они могут заканчиваться, как показано на Рисунке 22. Четырехходовой тройник будет распределять сточные воды, но также можно использовать распределительную коробку. Все стыки необходимо проклеить. Затем промытую породу помещают над распределительной трубой на глубину от 2 до 4 дюймов. После того, как распределительная труба засыпана камнем, над камнем необходимо установить сепаратор почвы.Допустимы любые из следующих материалов: слой сена или соломы от 4 до 6 дюймов, необработанная строительная бумага (называемая красной канифольной бумагой) или геотекстиль, специально разработанный для дренажных полей. Накройте грядку слоем верхнего слоя почвы от 6 до 18 дюймов и сформируйте корону, чтобы учесть любое оседание, а также дайте грядке пролить воду. Неглубокие абсорбционные пласты часто имеют постоянную насыпь. Не сажайте деревья или кустарники поверх абсорбирующей грядки.

Курган

Канализационные курганы ведут свое происхождение от первых курганов «НОДАК», которые Дж.Клейтон Рассел и Ричард Витц спроектировали его в 1947 году в Государственном университете Северной Дакоты. На протяжении многих лет конструктивные параметры и форма насыпей постоянно менялись по мере появления все большего количества исследовательской информации. Существующие параметры для конструкции насыпи позволяют использовать больше воды и использовать другие методы строительства, чем многие предыдущие конструкции.

Насыпь сточных вод — это специальная конструкция дренажного поля, используемая в местах с высоким уровнем грунтовых вод (в пределах 2–3 футов от поверхности) и почвами с низкой скоростью инфильтрации.Насыпь сточных вод использует более высокую скорость инфильтрации поверхностных почв по сравнению с подповерхностными почвами. Над существующей поверхностью земли сооружается насыпь канализации. Насыпь — это, по сути, слой с высокой скоростью инфильтрации, установленный поверх песчаной насыпи, разложенной по существующей земле (Рисунок 23). Слой с высокой скоростью инфильтрации может быть построен с использованием чистой породы или систем без гравия (Рисунок 24). Область, где песок соприкасается с существующей землей, называется базальной. На почвах с низкой скоростью инфильтрации базальная площадь должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить просачивание ежедневного объема сточных вод на поверхность почвы.В условиях высокого уровня грунтовых вод приподнятый слой позволяет проводить биологическую очистку до того, как сточные воды просачиваются в грунтовые воды.

Рисунок 23. Конструктивные особенности насыпи канализации.

Рис. 24. Поперечное сечение насыпи сточных вод, показывающее два типа систем выщелачивания без гравия.

Стоки перекачиваются в систему насыпи и распределяются по слою быстрой инфильтрации под давлением (Рисунок 25).Сточные воды перекачиваются к насыпи через пластиковую трубу диаметром 1,5 дюйма или больше. Бак насоса должен быть достаточно большим, а органы управления насосом должны быть установлены таким образом, чтобы доза, равная примерно четверти дневного объема сточных вод, сбрасывалась в насыпь при запуске насоса. Проектная нагрузка дома с тремя спальнями составляет 450 галлонов в сутки, поэтому насос должен пропускать около 110 галлонов на дозу. Это обеспечивает период отдыха между дозами и позволяет стокам проникнуть до следующей дозы. Кроме того, это увеличивает срок службы насоса.Частый запуск и остановка насоса сокращают срок службы двигателя.

Рисунок 25. Септик, насосная камера и насыпь сточных вод.

Курганы для сточных вод всегда должны проектироваться с системой распределения сточных вод под давлением (Рисунок 26). Система распределения под давлением равномерно распределяет сточные воды по всей площади основания и помогает предотвратить перегрузку в любом месте под насыпью. Пластиковые трубы могут быть проложены либо в каменном дне, либо в трубе без гравия.Производители труб без гравия изготавливают изделия специально для использования в канализационных насыпях.

Рисунок 26. Система распределения давления с использованием двух параллельных труб с центральной подачей. Насос в насосной камере подает сточные воды под давлением.

Система распределения давления состоит из трубы ПВХ диаметром 1¼ или 1½ дюйма. Диаметр трубы важен, потому что слишком большой диаметр (например, 2 дюйма) может привести к неравномерному распределению сточных вод.Для насыпи сточных вод, требующей 6-футовой или более узкой зоны быстрой инфильтрации, используются две параллельные трубы. Для насыпи сточных вод, требующей зоны быстрой инфильтрации шириной от 7 до 10 футов, используются три параллельные трубы. При использовании пластиковых систем без гравия вместо горных пород труба распределения давления крепится внутри камеры или трубы.

Распределительные трубы должны иметь отверстие диаметром ¼ дюйма через каждые 40 дюймов в нижней части трубы. Стыки труб и заглушки необходимо проклеить. В противном случае они разорвутся во время строительства, под давлением или позже из-за оседания и морозного пучения.Трубы соединяются в центре, где сточные воды попадают в систему распределения под давлением из нагнетательной трубы насоса. Для защиты от замерзания распределительная труба и напорная труба должны быть спроектированы так, чтобы сливать воду при выключенном насосе. Этого можно добиться, используя дренажное отверстие диаметром ¼ дюйма в нагнетательной трубе в резервуаре насоса.

Размер

Базальная площадь насыпи (площадь контакта насыпного песка с существующей почвой) определяет все остальные расчетные параметры насыпи.Базальная площадь определяется структурой существующей почвы. Для медленно проницаемых глинистых и глинистых суглинков используйте расчетную норму нагрузки сточных вод от 0,20 до 0,25 галлона в день на квадратный фут.

Пример: для дома с тремя спальнями, производящего 450 галлонов сточных вод в день, площадь контакта между насыпным песком и существующей землей должна составлять от 1800 футов2 (450 галлонов в сутки ÷ 0,25 галлонов в сутки / фут2) до 2250 футов2 (450 галлонов в сутки ÷ 0,20 галлонов в сутки / фут2). На рисунке 27 показан холм для дома с тремя спальнями.Площадь основания этого холма на ровной поверхности составляет 2150 квадратных футов. Необходимое количество чистого, промытого песка составляет около 72 кубических ярдов.

Рисунок 27. Канализационная насыпь на равнине. Размеры были рассчитаны на основе сточных вод из дома с тремя спальнями с насыпью, построенной над глиняным суглинком, в глинистую почву.

Зона быстрой инфильтрации определяется с использованием скорости всасывания среднего песка. Средний песок имеет коэффициент загрузки 1.2 галлона в день на квадратный фут. Используя пример дома с тремя спальнями, требуемая площадь каменного основания составляет 375 футов2 (450 галлонов в день ÷ 1,2 галлона / день / фут2). Если вместо камня используется система без гравия, ее размер должен обеспечивать 375 футов2 зоны быстрого проникновения. Для почв с низкой проницаемостью сохраняйте ширину распределительной трубы от 4 до 6 футов. В нашем примере дома с тремя спальнями каменная насыпь или системы без гравия будут иметь длину около 375 футов2 ÷ 6 = 63 фута. Для каменного ложа шириной 6 футов и толщиной 12 дюймов потребуется около 14 кубических ярдов промытой породы.Для систем без гравия требуются два ряда пластиковых камер или два ряда труб без гравия, каждый длиной 63 фута.

Курганы должны располагаться на равнинах или гребнях холмов; однако они могут быть построены на наклонной поверхности (Рисунок 28). Однако текстура почвы и скорость просачивания определяют максимальный уклон. Например, если структура верхнего слоя почвы представляет собой глинистый суглинок со скоростью просачивания 120 м / дюйм, то уклон грунта не должен превышать 3% (3-футовый перепад высот на 100 футов).Если скорость просачивания составляет от 60 до 120 миль на дюйм, то уклон грунта не должен превышать 6 процентов, а если скорость просачивания составляет 30 миль на дюйм или меньше, то насыпи могут быть построены на склонах до 12 процентов.

Рисунок 28. Канализационная насыпь на наклонной местности. Для большинства почв максимальный уклон не должен превышать 6 процентов (6 футов перепада высот на 100 футов). Размеры были рассчитаны для количества сточных вод из дома с тремя спальнями с насыпью, построенной над глинистым суглинком, на глинистую почву.

Когда насыпь строится на склоне, только зона контакта песка с почвой под распределительной зоной (каменистая или без гравия) и спуск оттуда может считаться базальной зоной. В условиях наклонной почвы концы и часть насыпи, расположенная вверх по склону, получают очень мало сточных вод и не способствуют увеличению площади инфильтрации.

Строительство

Курганы требуют очень кропотливой и осторожной практики строительства. Известно, что насыпи разрушаются по двум основным причинам: слишком малая базальная площадь для сточных вод из дома и плохие методы строительства.Чтобы насыпь функционировала в соответствии с планом, необходимо очень тщательно соблюдать методы строительства. Кроме того, домовладелец должен использовать воду с умом.

Первым шагом в строительстве насыпи является скашивание травы или растительного покрова в прикорневой области до максимальной высоты 2 дюйма и удаление всех обрезков. Затем закопайте сливную линию от насосной станции. Трубопровод должен быть установлен ниже уровня замерзания или с равномерным уклоном назад к насосной камере, чтобы он стекал после отключения насоса. Вынутую траншею необходимо засыпать, а почву плотно утрамбовать, чтобы не допустить вытекания сточных вод по трубе.

Далее идет подготовка земли. Земля должна быть взорвана или окучена чизельным плугом или зубьями ковша обратной лопаты. После того, как поверхность подготовлена, запрещается движение колес в базальной зоне. Колесный транспорт запечатывает почву. Не работайте в условиях влажной почвы, потому что влажная почва уплотняет, размазывает и уплотняет почву.

Далее идет насыпка песка. Песок для заполнения необходимо промыть и проверить , чтобы убедиться, что он содержит не более 10 процентов мелких частиц . Для проверки насыпьте 2,5 дюйма песка в литровую банку и добавьте воды примерно на три четверти.Накройте крышкой и встряхните, чтобы песок и вода смешались. Дайте смеси постоять час и измерьте скопление ила и глины на песке. Если глубина составляет дюйма или меньше, песок достаточно чистый для использования в насыпи. Это испытание следует провести до того, как песок будет доставлен на площадку. Песок для прогулок из карьера варьируется в широких пределах, даже из одной и той же области карьера, и его не следует использовать.

Поместите чистый песок, начиная с одного конца, и двигайтесь к другому концу. Двигайтесь по песку по мере продвижения. Формируйте песок с помощью экскаватора с гусеницами или гусеничного трактора, но убедитесь, что под гусеницами имеется не менее 6 дюймов песка.Колесные транспортные средства не должны использоваться для этой операции. Не позволяйте гусеницам идти прямо по земле. После формования с помощью тракторного ножа выровняйте и выполните окончательную формовку вручную. Верх песчаной подушки должен быть ровным по всей длине насыпи.

Для каменных пластов на песке необходимо сформировать траншею глубиной около 12 дюймов и шириной 6 футов необходимой длины. Поместите 6 дюймов камня диаметром от ¾ до 3 дюймов в траншею. Поместите распределительную трубу на камень и накройте 2 дюймами камня.Покройте камень одним из следующих материалов: 4-6-дюймовым слоем сена или соломы, необработанной строительной бумагой (красной канифольной бумагой) или геотекстильным материалом, предназначенным для дренажных полей септических систем.

Для распределения без гравия поместите трубу или камеру без гравия на ровный песок. Поместите распределительную трубу в гравийные носители и подсоедините к напорной трубе от бака насоса. Еще раз проверьте все соединения. Перед накрытием проверьте насос и распределительную систему. Покройте систему без гравия геотекстильной тканью и положите сверху слой тяжелого грунта (Рисунок 24).

Закройте насыпь глинистой или суглинистой песчаной почвой (рис. 23 и 24). Сделайте колпачок высотой 12 дюймов в центре кровати и 6 дюймов высотой в конце кровати. Сужайте шапку по сторонам насыпи.

Наконец, засыпьте насыпь 6-дюймовым хорошим верхним слоем почвы и засевайте траву. Не сажайте деревья и кустарники на насыпи. Вокруг основания можно высаживать водоустойчивые кусты. Постоянные системы полива газона не следует устанавливать достаточно близко от насыпи, чтобы на нее поливать воду.

Постройте насыпи по контуру существующей земли. Никогда не ставьте насыпь на низком участке, где будет скапливаться вода. Если насыпь находится на наклонной поверхности, используйте берму на склоне холма, чтобы отвести сточные воды вокруг насыпи. Курганы могут быть построены, чтобы дополнить ваш ландшафтный дизайн. Кусты у основания насыпи используют воду и помогают удерживать снег. Если насыпь строят осенью, в первую зиму ее следует накрыть соломой или сеном, чтобы не замерзнуть.

лагуны

Небольшие лагуны (Рис. 29) могут использоваться для сдерживания сточных вод септических систем в некоторых местах.Лагуны — жизнеспособный вариант, когда ближайший сосед находится на расстоянии не менее четверти мили. Лагуны следует строить только на почвах с высоким содержанием глины. Лагуна должна действовать как контейнер, а не как камбуз для инфильтрации. Воду в лагуне следует удалять испарением.

Рис. 29. Поперечное сечение небольшой лагуны на ферме, рассчитанной на отвод сточных вод из типичного дома с тремя спальнями.

Площадь поверхности лагуны должна составлять около 1000 квадратных футов на спальню.Лагуна, обслуживающая дом с тремя спальнями, требует около 3000 квадратных футов водной поверхности. Лагуна должна иметь рабочую глубину около 3 футов и минимальный надводный борт 2 фута. Стороны лагуны должны иметь уклон 3-1 или более. Круглая лагуна площадью 3000 квадратных футов с рабочей глубиной 3 фута и боковыми откосами 3-1 будет иметь диаметр 62 фута на рабочей глубине и диаметр 74 фута на вершине дамбы. Лагуна также может быть квадратной или прямоугольной.

Лагуна должна быть огорожена, чтобы не допустить детей и животных.Ежегодное техническое обслуживание требует проверки на предмет повреждений и того, чтобы животные не прятались в стенах лагуны. Рогоз и другие растения в лагуне помогают использовать питательные вещества, содержащиеся в воде, но их корни могут создавать каналы для утечки воды.

Альтернативные септические системы

У домовладельцев есть много альтернативных методов очистки и удаления сточных вод из дома. Некоторые альтернативные системы заменяют септик или модифицируют работу септика, чтобы ускорить или улучшить первоначальную очистку бытовых сточных вод.Некоторые методы, альтернативные традиционному водосливу, улучшают инфильтрацию очищенной воды. Многие из этих альтернативных систем разработаны как полные пакеты.

Как правило, альтернативные системы более дороги, чем традиционные системы, и практически все они постоянно требуют электроэнергии. Однако в некоторых местах, где невозможно установить традиционную септическую систему, они представляют собой жизнеспособную альтернативу. Если вы находитесь в медицинском районе, где действуют правила септической системы, проконсультируйтесь с вашим местным санитарным врачом перед установкой альтернативной системы.Некоторые могут быть не одобрены. В районах, где нет санитарии, проконсультируйтесь с отделом гигиены окружающей среды Министерства здравоохранения штата Северная Дакота. Здесь перечислены некоторые из наиболее распространенных альтернативных систем.

Системы фильтрации

Системы фильтрации физически улавливают взвешенные твердые частицы в сточных водах и обеспечивают среду, ускоряющую процесс разложения. Они похожи на мини-версии типичной системы очистки городских отходов. Системы фильтрации могут быть частью септика или сразу после него.Песочные фильтры используются в течение многих лет, и они могут быть сконфигурированы как однопроходные (отходы проходят только один раз) или многопроходные системы. Системы фильтрации, использующие торф, появились на рынке за последние 10 лет и используются как однопроходные. В других системах фильтрации используются искусственные или синтетические материалы для фильтрации сточных вод и обработки твердых биологических веществ. В основном это многопроходные системы. В некоторых частях США искусственные водно-болотные угодья использовались для очистки бытовых сточных вод.Однако исследования искусственных водно-болотных угодий в штатах северного яруса не увенчались успехом.

За исключением однопроходной фильтрации, все остальные должны использовать насос для циркуляции сточных вод за несколько проходов. Использование насоса на постоянной основе увеличивает затраты на электроэнергию и требует системы сигнализации. Часто системы не могут работать, если насос не работает.

Альтернативные дренажные поля

Большинство альтернативных дренажных полей представляют собой разновидности систем траншей, абсорбционных пластов и насыпей, описанных в данной публикации.Системы с высоким уровнем грунтовых вод используются в районах с высоким уровнем грунтовых вод, в районах с мелкими коренными породами или при других проблемах с инфильтрацией. Они представляют собой комбинацию траншейной и насыпной технологий. Дно траншеи — поверхность грунта. Растительность удаляется, а в местах, где будет дно траншеи, земля расчищается или измельчается. Затем добавляется гравий, и распределительные трубы укладываются на место и засыпаются щебнем, а затем слоем верхнего слоя почвы.

Альтернативные дренажные поля — еще один метод распределения сточных вод.Построены два дренажных поля. У каждого из них от 50 до 100 процентов площади, необходимой для дома. Пока одно водосливное поле используется, другое находится в состоянии покоя. Обычно один используется около двух лет, затем домовладелец переходит на другой. Специальная коробка с двухходовым клапаном или задвижкой контролирует поток из септика.

Капельное орошение используется для распределения очищенных сточных вод в некоторых частях США. Капельные линии обычно проложены примерно на 1 фут ниже поверхности почвы.Капельные линии могут очень легко закупориться, поэтому сточные воды необходимо очищать, фильтровать и хлорировать, прежде чем перекачивать в капельные линии. Эти системы могут быть очень дорогими как в установке, так и в обслуживании.

Насосные станции и резервуары для воды / сточных вод

Насосные станции и резервуары-хранилища необходимы для систем сбора и распределения воды и сточных вод в населенных пунктах по всей стране.

Некоторые из наиболее значительных инвестиций в гидротехнические сооружения — передача, распределение и хранение неочищенной и очищенной воды — могут быть довольно сложными; и жизненно важно поддерживать работу этих систем на оптимальном уровне.Тем не менее, Kimley-Horn знает о важности этих систем и предлагает вам многолетний опыт работы с традиционными муниципальными насосными станциями для воды и сточных вод, линейными насосными станциями и хранилищами, включая резервуары и резервуары. Независимо от потребностей вашей системы — предварительный концептуальный дизайн, планирование, строительные чертежи и спецификации, получение разрешений, услуги на этапе торгов или наблюдение за строительством и администрирование — наши профессионалы готовы сотрудничать с вами и обеспечить ваш успех.

Насосные станции

В качестве одной из специализаций компании опыт Kimley-Horn включает проектирование насосных станций производительностью от 0,1 миллиона галлонов в день (MGD) до более 100 MGD для различных применений по всей стране. Мы спроектировали новые насосные станции для замены старых и устаревших, а также завершили реконструкцию / реконструкцию насосных станций на их нынешнем местонахождении — и все это при сохранении работоспособности станции на протяжении всего процесса ремонта или восстановления.У нас есть ноу-хау для успешного выполнения этих проектов, от массивных насосных станций с перекачкой воды до насосных станций с проточной канализацией.

Емкости для хранения

Kimley-Horn — лидер в проектировании и восстановлении надземных и наземных резервуаров. Поскольку мы являемся консалтинговой фирмой с полным спектром услуг, наши специалисты могут предоставить широкий спектр услуг для вашего нового проекта резервуара или проекта восстановления. Знания нашей команды в области моделирования систем и насосных станций обеспечивают функциональные конструкции резервуаров для хранения воды.Наши дополнительные услуги, связанные с проектированием резервуаров для воды, включают ведущие программы по привлечению общественности, помощь с финансированием и благоустройство территории. Короче говоря, Kimley-Horn предлагает полный пакет — от первоначального проектирования до успешного завершения.

Постройте собственную водонасосную станцию ​​на солнечной энергии

В прошлом выпуске была отличная статья Дороти Эйнсворт о перекачке воды с помощью механических ветряных мельниц.В этом выпуске я рассмотрю еще одну форму «бесплатной» откачки воды. Существует множество удаленных приложений, в которых водяной насос на солнечной энергии более рентабелен, чем установка обычного насоса переменного тока, подключенного к сети.

Недавно я разработал насосную систему на солнечной энергии для местного фермера, который хочет перекачивать воду из озера в поилку для крупного рогатого скота на удаленном огороженном поле. Мы также разработали более крупные системы для перекачки воды непосредственно из пробуренных скважин в приподнятые резервуары для хранения, которые обеспечивают подачу воды самотеком обратно в удаленные здания ранчо.

Описание базовой системы

Эти солнечные установки имели экономический смысл, потому что это место было слишком удаленным для прокладки длинной линии электропередачи. Водная система на солнечной энергии — одна из самых простых в установке систем солнечной энергии, поскольку вам не понадобится аккумулятор или оборудование для зарядки аккумуляторов. Когда светит солнце, система работает, когда солнце не светит, система выключена — просто.

Добавив резервуар для хранения и увеличив размер насосной системы, можно накапливать избыточную откачиваемую воду, которая может продолжать подавать воду в ночное время или в пасмурную погоду и насос выключен.

Низковольтные насосы постоянного тока, предназначенные для работы от солнечной энергии, не похожи на водяные насосы переменного тока на 220 вольт. Водяной насос постоянного тока предназначен для перекачивания с использованием абсолютного минимума электроэнергии. К сожалению, это также обычно означает очень низкий расход, поэтому наличие резервуара для хранения или открытого желоба имеет важное значение.

Хотя скорость потока может быть меньше одного галлона в минуту (GPM) для насосов меньшего размера, этот небольшой поток будет довольно постоянным в течение всего солнечного дня (с 9:00 до 15:00 для большинства мест). Такой низкий расход по-прежнему может обеспечивать более 350 галлонов воды в день из любых скважин, кроме самых глубоких.

Солнечный модуль можно установить практически в любом месте, но он должен быть направлен в южном направлении (для Северной Америки). В большинстве случаев на фермах и ранчо модули и контроллер насоса должны устанавливаться на приподнятом столбе, чтобы оставаться над снежными заносами и потенциальным ущербом от животных.

Крепление на опоре также позволяет упростить регулировку наклона модуля и ориентацию с востока на запад во время начальной настройки для достижения наилучшей общей круглогодичной производительности. Для большинства приложений угол наклона будет соответствовать вашей широте.

Контроллер насоса

Ваша насосная система, работающая на солнечной энергии, должна включать в себя контроллер насоса, такой как тот, что на фотографии на странице 37.Хотя можно подключить выводы насоса непосредственно к выходным клеммам солнечного модуля, контроллер обеспечивает гораздо лучшую производительность насоса и управление запуском / остановом. Это также позволит избежать попыток эксплуатации насоса в остановленном состоянии, когда мощность солнечной энергии слишком мала.

Каждый солнечный модуль жилого размера будет производить довольно постоянное выходное напряжение 17 В практически при любом уровне солнечного света. Однако выходной ток (в амперах) будет прямо пропорционален интенсивности солнца. Насос будет потреблять минимальный ток при остановке и отсутствии перекачки.По мере увеличения напряжения скорость вращения насоса и откачка воды увеличивается до тех пор, пока имеется достаточный ток. В менее чем идеальные солнечные периоды выходной ток солнечного модуля (модулей) может быть ниже потребляемого тока, необходимого для того, чтобы насос начал перекачку. Контроллер солнечного насоса преобразует любое избыточное напряжение солнечной батареи в больший выходной ток.

Получающееся в результате более низкое напряжение не обеспечит нормального выхода потока от медленно вращающегося насоса, но позволит уменьшить поток в те часы, когда насос обычно «останавливается».«Помимо согласования напряжения и токовой нагрузки насоса с зарядным током и выходным напряжением солнечного модуля, контроллер солнечного насоса также включает в себя клеммы для подключения нормально разомкнутых (н.о.) и нормально замкнутых (н.з.) переключающих контактов. Это упрощает добавление поплавкового выключателя высокого и низкого уровня в резервуар для хранения или поплавкового выключателя нижнего предела для колодца или пруда, являющегося источником воды.

Следующая информация взята из моей книги под названием «Достижение энергетической независимости — шаг за шагом».Эта книга может оказаться для вас полезной, если вы подумываете об установке собственной солнечной энергетической системы, и в ней содержится гораздо больше деталей, чем позволяет пространство.

Таблица 1 поможет вам оценить, сколько воды вам нужно в день. Поскольку помпа не будет работать в пасмурную погоду, убедитесь, что у вас есть резервуар или корыто, рассчитанное на несколько дней использования.

Основы откачки

Любой скважинный или нагнетательный насос предназначен для обеспечения заданного расхода воды (галлонов в минуту) при заданном давлении или подъеме (напоре).«Напор» насоса измеряется в футах и ​​представляет собой общую подъемную силу, которую насос может поднять с нижней точки до верхней точки. При измерении расстояния, на которое погружной насос должен поднять воду, вы не начинаете с того, насколько глубоко насос находится в колодце. Вы начинаете с измерения от поверхности земли до самого низкого уровня, на котором будет находиться вода из скважины во время откачки.

Например, предположим, что мы хотим наполнить открытый резервуар для воды (без давления), который находится на вершине небольшого холма.

По нашим оценкам, уровень воды в этом резервуаре будет на 3 фута над уровнем земли, но вершина холма на 50 футов выше, чем там, где будет пробурена скважина.Глубина колодца составит 100 футов, а насос будет расположен на глубине 80 футов. Мы замечаем, что уровень воды находится всего на 30 футов ниже поверхности, но, вероятно, значительно упадет, когда начнется откачка, если только это не будет очень быстро заполняющаяся скважина.

Если ваш бурильщик не может предоставить эту информацию, вам нужно будет оценить, сколько «просадок» будет в скважине во время закачки. Для довольно быстрой перезарядки давайте добавим еще 20 футов для этой расчетной просадки. В нашем примере насос должен иметь минимальную высоту подъема (30 футов + 20 футов до самого низкого уровня воды) + 50 футов высоты резервуара + 3 фута глубины резервуара = 103 футов общий напор насоса.Если вы хотите преобразовать давление в фунтах на квадратный дюйм (PSI), разделите на 2,31, что равно 45 PSI (103 / 2,31). Если ваш резервуар будет закрыт и находится под давлением, вам нужно будет добавить желаемое давление воды в резервуаре к напорному давлению этого насоса.

Вместо глубокого колодца может потребоваться откачка из озера или пруда на более низком уровне до резервуара для хранения. Также применимы процедуры оценки подъемной силы насоса, которые мы использовали в приведенном выше примере глубокой скважины. Однако вы измеряете от уровня поверхности озера, независимо от того, насколько глубина насоса будет ниже поверхности.

При использовании большого водоема в качестве источника воды рекомендуется подвесить насос на дне с помощью подводной опоры или надводных поплавков, чтобы избежать забивания забора насоса грязью снизу.

Еще одна распространенная ошибка, которой следует избегать, — не увеличивать размер трубопроводов. Для большинства применений вы будете перекачивать менее двух галлонов в минуту, и при такой низкой скорости потока эти солнечные насосы с низким расходом не будут обеспечивать достаточную скорость воды через большую трубу, чтобы удерживать взвешенные твердые частицы от осаждения на дно трубы.Типичный насос для глубокой скважины размером 1/2 л.с. для жилых помещений может перекачивать более 6 галлонов в минуту, что обеспечивает гораздо более высокую скорость. Для этих насосов переменного тока с большим потоком используются трубы большего диаметра, чтобы снизить гидравлическое сопротивление на длинных участках трубопроводов. Однако для солнечного насоса с низким расходом для приложений, требующих менее 100 футов трубопровода, труба из ПВХ размером 1/2 дюйма, вероятно, подойдет. Для участков длиной более 100 футов я предлагаю использовать трубы из ПВХ диаметром 3/4 дюйма. Если вам нужно перекачивать воду на расстояние более 300 футов, диаметр трубы 1 дюйм снизит высокое падение давления трубы меньшего размера, но у вас могут возникнуть проблемы с осаждением осадка на дне трубы из-за низкой скорости потока.

Помните, что цель резервуара для хранения или поилки — обеспечить очень медленный поток воды, постоянно перекачиваемый в течение дня, чтобы накопить большой объем воды для обеспечения кратковременных периодов высокого потребления воды.

Размер солнечного модуля

Вы можете проконсультироваться с дистрибьютором насосов постоянного тока, чтобы определить размер солнечной батареи, которая потребуется для вашего конкретного применения.Для высоких напоров (футов подъема) или высоких скоростей потока вы можете рассмотреть возможность покупки насоса постоянного тока с более высоким напряжением вместо меньшего 12-вольтного насоса постоянного тока. Это потребует использования двух или более солнечных модулей с номинальным напряжением 12 В для обеспечения более высокого напряжения.

Чтобы приступить к подбору размеров солнечной батареи, редко бывает, что какое-либо приложение, работающее с солнечными батареями, может обойтись менее чем 75-ваттным солнечным модулем, а для более крупных приложений потребуется два модуля для приемлемой производительности насоса. Для 48-вольтового насоса постоянного тока потребуется как минимум четыре номинальных 12-вольтовых солнечных модуля (4 × 12).

Установка, показанная в этой статье, подает воду в поилку для крупного рогатого скота, расположенную на 75 футов выше, чем близлежащее озеро, которое находится на расстоянии 300 футов. Мы использовали 24-вольтовый насос DC Solar Jack TM, два 60-ваттных солнечных модуля Kyocera и 320 футов 3/4-дюймовой трубы из ПВХ. Фотографии сделаны в конце октября после 18:00. и панели больше не были обращены к заходящему солнцу, однако поток пресной воды к желобу по-прежнему составлял почти 1/2 галлона в минуту.

Потеря напора в трубопроводе

Помимо высоты подъема (футов), ваш насос должен поднимать воду из низкого пруда или пробуренной скважины до резервуара для хранения, он также должен преодолевать сопротивление потоку трубы.Как я уже говорил ранее, для насосов постоянного тока с малым расходом, если вы увеличите размер трубопровода для уменьшения потерь на трение, вы можете увеличить проблемы с отложениями при таких низких скоростях передачи данных. В таблице 2 показано сопротивление трубопровода потоку в единицах напора (футов). Это позволяет легко рассчитать общий размер насоса, добавив потерю напора на трение в трубе к напору подъемника, который мы оценили ранее.

В качестве примера предположим, что вам нужно рассчитать потерю давления в трубопроводе для потока 2 галлона в минуту через 250 футов трубы.Если мы используем поливинилхлоридную трубу диаметром 1/2 дюйма, потеря будет 8,9 футов напора (3,56 x 250/100). Если мы увеличим размер трубы до 3/4 дюйма из ПВХ, потеря будет 2,3 фута напора (0,90 x 250/100). При таком низком расходе подойдет труба любого размера, если только ваш насос не сможет справиться с дополнительной потерей давления в трубе меньшего размера. По мере увеличения расхода на более длинных участках трубы может оказаться неизбежным.

Выбор насоса

В таблице 3 представлено сравнение размеров нескольких популярных моделей небольших насосов постоянного тока и соотношение расхода насоса (галлонов в минуту) к напору насоса (футы).Обратите внимание на то, что тот же насос будет иметь существенно сниженный расход при увеличении напора. Поскольку это лишь очень ограниченный список доступных моделей и брендов насосов, обратитесь к дилеру для получения более конкретной информации о размерах.

Производители, перечисленные в таблице 3, предлагают множество других моделей насосов, имеющих множество различных комбинаций постоянного напряжения, расхода, напора или подъема. Выбор правильного насоса для вашего конкретного применения может уменьшить размер и стоимость солнечной батареи, которая потребуется для обеспечения питания.Для покупки недорогого насоса с низким КПД потребуется гораздо более дорогая солнечная батарея.

[weaver_widget_area id = ’article_about_yago’ class = ’text3 ′]

Проектирование и строительство котлована под насосную станцию ​​No.16 и резервуар для хранения, Лаббок, Техас — Американское общество инженеров-строителей

Этап II, процесс проектирования проекта, оценил и определил стабильность предлагаемой выемки с учетом конфигураций нагрузки, определенных на этапе 1. Были использованы типичные аналитические подходы, включая программное обеспечение Ensoft STABLEPRO для создания поверхностей потенциальных разрушений во время выемки грунта до начала выемки грунта. дальнейший и более подробный анализ. Первоначальная оценка исследования наклона состояла из анализа, в котором учитывались методы упрощенного Janbu и упрощенного епископского метода срезов для определения самых низких факторов безопасности с непрерывным сравнением результатов для определения согласованных результатов.

Из-за сложности динамической нагрузки, которой склон будет подвергаться в процессе строительства, был предпринят дополнительный, если не необычный, шаг для подтверждения результатов анализа STABLEPRO, учитывая наличие других очень сложных программ устойчивости откоса, таких как ГОРКА. Был подготовлен масштабный разрез раскопок, и вручную проведен анализ с использованием метода срезов Бишопа. И компьютерный анализ, и ручные расчеты проводились до тех пор, пока не было получено хорошее согласие между этими методами.

В конечном итоге, был использован метод срезов STABLEPRO по Спенсеру для определения запаса прочности откоса, получения равновесия сил и моментов для максимальной точности при определении определяющих факторов безопасности.

Фаза III проекта заключалась в разработке УЦА фактического процесса земляных работ, который будет использоваться в проекте. Площадка была ограничена по размеру и требовала тщательного планирования доступа и эвакуации по всей площадке в дополнение к максимальному увеличению пространства, необходимого для проектных структур.Имея ограниченное количество возможностей, УЦА сосредоточился на проектировании и разработке схем движения, обеспечивающих непрерывный поток материалов и оборудования по всей площадке, что необходимо для плавного перехода к выемке, погрузке и транспортировке материалов с площадки. Оборудование было выбрано на основе производительности и расчетного времени цикла для обработки больших глубин, необходимых для облегчения выемки грунта в соответствии с планом.

Завершенные раскопки составили примерно 42 фута в глубину и 222 фута.в диаметре для размещения резервуара для воды 8 MG.

Завершенные выемки были примерно 42 фута в глубину и 222 фута в диаметре, чтобы разместить резервуар для воды 8 MG. Общий объем выемки составил приблизительно 74 000 ярдов3, из которых 20 000 ярдов требовалось для обратной засыпки вокруг резервуара для хранения. Приблизительно 54 100 ярдов3 были доставлены на полигоны за пределами площадки. Раскопки начались 10 июня 2016 г. и завершились 8 августа 2016 г.

Операция засыпки проходила, как и планировалось, единственной сложной фазой операции было требование наличия ручного оборудования в пределах 3 футов.всех структур. Наличие грунтовых вод создало свой собственный набор уникальных обстоятельств, требующих бурения и размещения 7 водопонижающих скважин вокруг выемки, чтобы контролировать просачивание и поддерживать поверхность воды как минимум на 2 фута ниже уровня выемки.

УЦА инициировал методологию раскопок, которая позволила получить циклическую и высокопродуктивную массу. Фото: Джонатан Зигнер, процесс раскопок UCA
. Обычно для проведения земляных работ использовались три экскаватора CAT различной конфигурации.Один экскаватор установит позицию на «ядре» почвы, расположенном недалеко от центра проекта, и продолжит процесс, выкапывая, переворачивая и укладывая материал, чтобы другие экскаваторы могли собирать, поворачивать и загружать грузовики.

Самым сложным участком раскопок была плита отстойника, самая глубокая часть проекта. В дополнение к геометрии ограниченного участка для использования была выбрана конфигурация уступа 4 фута на 4 фута с учетом присущей ей стабильности в стратиграфии грунта выемки в дополнение к ее использованию в качестве ненарушенного грунта, на который была помещена садовая труба во время строительства. операция засыпки.Это устранило необходимость в дополнительных земляных работах для облегчения прокладки проектных трубопроводов внутри котлована.

WGG, LLC сотрудничал с УЦА для мониторинга общей стабильности участка на протяжении всего процесса земляных работ. Значительное внимание было уделено динамической нагрузке на выемку грунта, возникающей в результате непрерывной работы оборудования как на территории проекта, так и вокруг него, включая размещение транспортных средств для доставки бетона и их возможное влияние на устойчивость откосов проекта.

Никаких приборов для наблюдения за различными участками раскопок не было. Однако полевой строительный персонал УЦА визуально контролировал все участки выемки в процессе строительства на предмет неожиданного поведения склонов. WGG была доступна круглосуточно и без выходных, чтобы проконсультироваться с полевым персоналом УЦА для оценки и решения любых проблем со стабильностью, которые могли возникнуть.

УЦА завершил весь проект за 18 месяцев, начиная с мая 2016 г. и завершив в ноябре 2017 г., вовремя и в рамках бюджета проекта.

Грегори П.