Systèmes sur place d'évacuation des eaux d'égout - synthèse

Une nécessité dans les zones qui ne sont pas équipées d'égouts de ville

Chambre en plastique d'épuisement. Crédit de photo : Accroissement agricole du Texas L'évacuation des eaux d'égout sur place est une nécessité dans les zones qui ne sont pas équipées d'égouts de ville. Même lorsqu'un emplacement a accès à un égout, il peut être souhaitable de traiter des eaux d'égout sur l'emplacement afin de renvoyer l'eau au sol local, ou fournir l'irrigation pour les usines non-alimentaires. Des puisards, qui combinent le traitement aérobie et anaérobie dans la même chambre et le lixivient directement dans le sol, peuvent encore être permis dans quelques zones rurales, et peuvent donner des décennies de bon service. Cependant, dans la grande majorité de cas, on exige une fosse septique concrète ou en plastique dans laquelle les bactéries anaérobies fournit le traitement primaire. L'effluent de la fosse septique rebute directement à un terrain d'épuisement, ou indirectement par un ensemble aérobie de traitement et puis à un terrain d'épuisement.

La compréhension de la raison pour l'usage d'un ensemble de traitement secondaire ou d'un terrain d'épuisement aidera à éviter la charge inutile à payer, les composants incompatibles de jointure, ou utiliser la technique de lixiviation incorrecte pour les conditions particuliers d'emplacement.

Formation technique

Une demande d'oxygène biochimique, ou la DBO est une mesure de produit organique en eau usagée. L'oxygène est exigé pour décomposer de grandes molécules organiques en plus petites molécules et par la suite en anhydride carbonique et eau. Les eaux d'égout élevées en DBO peuvent épuiser l'oxygène dans les eaux de réception, entraînant des mises à mort de poissons et des changements d'écosystème.

Le traitement d'eaux d'égout primaire dans une fosse septique est anaérobie (sans oxygène) parce que n'importe quel oxygène dans le réservoir est rapidement consommé. Tandis qu'une certaine DBO est enlevée dans la fosse septique par digestion anaérobie et règlement, la plupart des écoulements à l'épuisement mettent en place. Cette DBO supporte l'évolution du biomat microbien qui des formes au sol du fossé ou du lit de terrain d'épuisement (ou, comme réclamé par quelques fabricants, sur la surface des médias). Un biomat (aérobie) « sain » contient une série de micro-organismes qui enlèvent plusieurs des bactéries et des virus indésirables dans les eaux d'égout et qui digèrent la majeure partie de la DBO restante. Si la DBO effluente est trop élevée (ou si le terrain d'épuisement est mal aéré), les bactéries aérobies souhaitables et les protozoans dans le biomat meurent, changé par les bactéries anaérobies produisant un enduit mucilagineux qui obstrue le terrain d'épuisement.

Le traitement d'eaux d'égout secondaire est conçu pour enlever la DBO. C'est important où l'effluent d'eaux d'égout entre dans un terrain d'épuisement dans les sols serrés (des vases et des argiles). La réduction de la DBO réduit le biomat et permet à l'effluent mieux d'infiltrer les sols serrés. La plupart des ensembles augmentés de traitement oxygènent activement les eaux d'égout pour réduire la DBO.

Les nitrates sont un dérivé indésirable des eaux d'égout. L'azote organique excrété par des occupants est converti en ammoniaque dans la fosse septique. Les bactéries aérobies dans le domaine d'épuisement convertissent alors l'ammoniaque en nitrates. Les nitrates peuvent avoir des effets sur la santé sérieux si consommé en eau potable, et ont des effets délétères sur l'environnement, particulièrement dans des régions côtières où un excès des nitrates mettent en boîte les eaux superficielles eutrophy. Pour éliminer des nitrates, ils doivent être créés en conditions aérobies dans l'ensemble de traitement secondaire, puis être transformés dans des conditions anaérobies dans l'ensemble en azote gazeux inoffensif. Les bactéries anaérobies utilisent la DBO d'eau usagée comme source de nourriture, et mourront à moins que la suffisamment de DBO soit présente. Ainsi, les systèmes de dénitrification ne fonctionnent pas bien dans les maisons saisonnières.

Se monter aux solides en suspension ou entrave de SOLIDES SOLUBLES TOTAUX (organique et inorganique) que les petits pores entre les graines de sol dans le domaine d'épuisement ont sinon enlevée de l'effluent. Les filtres sont disponibles pour empêcher la matière flottante et les particules fines de partir de la fosse septique. Beaucoup de systèmes secondaires de treatement réduisent également des SOLIDES SOLUBLES TOTAUX. Affiner les solides en suspension peut également obstruer les médias utilisés dans quelques systèmes innovateurs.

Le phosphore en eau usagée, à moins que les détergents contenant des phosphates soient restreints, sont en général demi des détergents et de la moitié des rebuts humains. Une quantité inconnue de phosphore peut être enlevée dans les systèmes septiques conventionnels par la précipitation chimique, particulièrement en présence du fer abondant. Technologie douce n'enlève pas des quantités significatives de phosphore, bien que la recherche se poursuive. Une étude du dosage pressurisé a révélé une diminution significative de phosphore. La bonne aération et la bonne hauteur au-dessus de l'aide d'eaux souterraines réduisent la décharge de phosphore.

Conditions de conception

Tous les systèmes septiques devraient être conçus par un concepteur qualifié et expérimenté qui est au courant des divers systèmes alternatifs et composants disponibles dans le local. Il y a un certain nombre de conditions dans la conception des systèmes septiques, et ils rencontrent un certain nombre de problèmes. L'équipement de traitement secondaire et les conceptions innovatrices de terrain de drain décrits dans les stocks de technologie devraient être employés pour adresser ces conditions ou pour surmonter un ou plusieurs des problèmes. La table suivante décrit des soucis avec les systèmes conventionnels qui sont adressés par de diverses technologies douces :

Réduire la taille : Il y a beaucoup de raisons pour lesquelles un système plus réduit pourrait être souhaitable :

Un terrain conventionnel d'épuisement peut s'avérer insatisfaisant manipuler les eaux d'égout accrues d'une addition qui augmente le nombre de chambres à coucher, exigeant un terrain d'épuisement d'une plus grande capacité pour un ensemble de zone.
Il peut ne pas être possible d'adapter un terrain conventionnel d'épuisement sur l'emplacement.
Beaucoup de juridictions exigent qu'il y ait une deuxième zone où le terrain de rechange d'a (typiquement, conventionnel) peut être établi si le premier échoue. Ceci augmente la zone requise, menant aux conceptions qui réduisent la taille de terrain.

Éviter la décharge tôt :

Les terrains conventionnels échouent parce que l'eau sort préférentiellement des premiers trous dans le système, entraînant un habillage des solides en suspension qui précipitent à l'extérieur, et l'accumulation de l'évolution bactérienne près de l'entrée (« bio-natte »), qui peut obstruer la tuyauterie et le terrain (bien que les cleanouts permettent une certaine quantité de compensation des obstructions dans la tuyauterie de distribution).

Éviter le total en pierre : Le total en pierre peut poser plusieurs problèmes :

L'équipement requis pour déplacer la pierre exige du jeu de fonctionner et peut interférer les plantations existantes.
L'équipement lourd et le gravier lui-même peuvent rendre le sol compact.
La pierre peut être enduite des fines, menant à obstruer la surface de lixiviation.
Quelques chercheurs réclament que les pierres effectivement « masquent » une part significative du sol du terrain d'épuisement de l'accès par le lixiviat.

Azote de contrôle :

Les systèmes conventionnels n'enlèvent pas beaucoup d'azote de l'effluent. La réduction du chargement d'azote est exigée dans ambiant des zones délicates.

Réutiliser l'eau :

D'un point de vue soutenable, un grand nombre de l'eau d'irrigation potentiellement utile est gaspillé quand des écoulements d'eau par un système souterrain seulement par gravitation. L'effluent pulvérisé, l'égouttement à fleur de terre et les systèmes d'evapotranspiration abordent ce problème.

Sol peu profond :

De trois pieds du sol approprié doit se produire entre la base des pipes et des eaux souterraines d'épuisement ou un plancher imperméable de sol (argile) ou de roche. Encore deux pieds de sol sont nécessaires pour créer un lit de gravier pour les pipes et pour fournir 18 " de la couverture. Une conception alternative est nécessaire pour les nombreux emplacements où ces critères ne peuvent pas être remplis.

Qualité raide :

Il y a des limites strictes à la quantité de pente dans le domaine et à à quel point les lits en terrasse étroits peuvent être entre eux, agrandissant la taille des terrains d'épuisement situés dans la masse en pente. Quelques systèmes innovateurs approprié mieux aux emplacements en pente

Sol Pervious :

Dans les sols extrêmement pervious, l'effluent ne peut être traité suffisamment avant qu'il joigne la nappe phréatique souterraine, potentiellement contaminant les puits voisins.

Coût supplémentaire :

Certains lixivient le terrain les systèmes qu'alternatifs compensent le prix de revient unitaire plus élevé du produit en réduisant la taille du terrain.

Entretien supplémentaire :

Les systèmes de traitement secondaire avec, pressurisé, dosage, égouttement, et distribution effluente pulvérisée tous impliquent l'entretien supplémentaire en raison des pompes et des filtres.

La longévité de terrain d'épuisement est liée à sa taille, plus plus est grand le meilleur, et à la qualité de l'effluent, le décapant le meilleur. Avec le temps, les surfaces dans les pipes de terrain et les médias peuvent devenir clogged. Quelques systèmes de terrain innovateurs d'épuisement pas ont été en service assez longtemps pour déterminer s'ils peuvent, avec peu ou pas de risque, être réduits sans réduire la longévité. D'une part, les terrains gravité-alimentés conventionnels ne sont pas terriblement efficaces, et les nouvelles technologies offrent le potentiel pour prolonger la vie du terrain.

Traitement primaire et secondaire

Fosse septique

Dans presque tous les systèmes septiques, les eaux d'égout passent par gravitation par une fosse septique imperméable à l'eau, qui exécute le traitement primaire. Dans cette phase, les solides inorganiques se précipitent dans la base du réservoir, les solides de flottement (pétrole et graisse) se lèvent jusqu'au sommet, et au produit organique est partiellement consommés par les bactéries anaérobies - ceux qui de phase sur une économie d'énergie soufre-basée, différant des bactéries aérobies à base d'oxygène. Si le réservoir est plus élevé que la prise d'égout de maison, les eaux d'égout de maison doivent être pompées vers le haut pour couler par gravitation dans la fosse septique. La fosse septique exige le pompage périodique pour enlever les solides accumulés à la base du réservoir (cambouis) et le produit de flottement accumulé au sommet (écume). Quand ceux-ci sont assez profondément pour interférer l'écoulement d'eau par des cloisons, le réservoir ne fonctionnera pas correctement. Les réservoirs peuvent être un ou deux-compartiment. Un générateur de secours peut être recommandé pour des systèmes incorporant une ou plusieurs pompes aux emplacements qui éprouvent les coupures électriques fréquentes ou prolongées. Un filtre peut être monté pour enlever les particules suspendues du lixiviat.

Traitement secondaire

Dans le traitement secondaire, l'effluent de la fosse septique est traité avant qu'il soit rebuté dans un terrain d'épuisement (quelques ensembles de traitement secondaire exécutent également le traitement primaire). Il y a trois types décrits ailleurs dans les stocks de technologie

Recyclage des filtres de médias
Zones humides construites
Ensembles aérobies d'eau usagée

Selon le type choisi, les composants de traitement secondaire peuvent accomplir un ou plusieurs de ce qui suit :

Réduire la taille du terrain d'épuisement (ou éliminer le besoin d'un)
Réduire la profondeur du sol requise dans le domaine d'épuisement
Laisser lixivier dans les sols ancien peu convenables tels que l'argile
Augmenter la quantité d'azote enlevée de l'effluent
Remettre en état un terrain existant d'épuisement qui est obstrué avec la bio-natte

Les ensembles de traitement secondaire ajoutent le coût et l'entretien, et devraient être sélectionnés ont basé sur le problème ou la limitation particulier qui doit être surmontée. Par exemple, sur un emplacement serré, elle ne semblerait pas raisonnable d'opter pour une zone humide construite, qui exige une zone considérable et a besoin toujours d'un terrain d'épuisement. Les systèmes de traitement secondaire exigent typiquement d'une source continue des eaux usées de maintenir une communauté des bactéries aérobies, et peuvent ne pas s'appliquer aux maisons de vacances. Dans certains cas, le lixiviat est assez pur qu'un terrain d'épuisement de sable, appelé « un terrain de polissage, » peut être situé sous l'ensemble de traitement secondaire.

Terrain conventionnel d'épuisement

Dans un système conventionnel, l'effluent coule par gravitation (ou est pompé) dans le clou d'un terrain d'épuisement. " La pipe perforée par diamètre de PVC en général 4 est posée à niveau plus de 6 " de pierres rondes uniformes (différemment appelées « gravier », « total », ou le « drainrock ») qui entourent également les côtés de la pipe. Le tissu de filtre est placé au-dessus de la pipe et du gravier pour empêcher l'envasement, et la rangée est couverte de sol. La pierre a quatre fonctionnements :

Stockage : stocke l'effluent qui s'accumule pendant une montée subite dans la charge, et stocke l'effluent quand le sol est saturé de la pluie, jusqu'à ce qu'il puisse être libéré ;
Structural : maintient les côtés du fossé de s'effondrer, soutient le sol ci-dessus, et soutient la tuyauterie de drain outre du sol du fossé ou du lit ;
Distributif : distribue l'effluent le long du fossé, atténuant sa tendance de sortir des premiers trous dans la tuyauterie de distribution ;
Aération : les espaces entre les pierres fournissent l'air nécessaire aux organizations aérobies sur le sol du terrain.

Tandis que le total en pierre n'est pas idéal, c'est relativement peu coûteux, facilement disponible, et familier.

Le terrain enlève la plupart de microbes pathogènes, de question organique et de solides en suspension par une combinaison de filtration physique, de réduction biologique de produit organique par les bactéries aérobies, et d'ion collant sur des particules d'argile, qui a lieu dans le sol sous les pierres.

Un terrain conventionnel d'épuisement se compose d'une série de fossés parallèles correctement séparés, chacune en général 2 à 3 pieds de large ; ou un lit pas plus de 15 ' au loin des pipes plus étroitementes aligné. Un « système de découpe » est un long fossé unique qui fonctionne avec la ligne de la découpe normale. Fossés plus de 150 pieds de besoin long d'être pressurisé avec l'effluent pompé. La taille du terrain est déterminée par la pente de la terre, le type de sol, le nombre de chambres à coucher, le de plus haut niveau de la nappe phréatique, et la distance à une couche imperméable de sol. Quelques juridictions permettent une réduction de taille de terrain si la maison est équipée des montages d'eau-épargne. Cette réduction typiquement ne peut être combinée avec toute autre réduction par l'utilisation d'un terrain innovateur d'épuisement. Typiquement, 3 pieds de sol calme et sec est nécessaire sous le terrain d'épuisement. Pour plus d'information, voir le ministère du commerce du Wisconsin la publication chez www.wra.org/pdf/government/landuse/Onsite_System_Descriptions.pdf, qui est la source de diagramme.

Mounding

Les sols lentement perméables, les sols perméables peu profonds au-dessus d'une couche limiteuse (argile ou roche), ou les sols perméables avec des tables d'hautes eaux, peuvent accepter le lixiviat en employant un lit elevated d'absorption de sol appelé un monticule. Les monticules exigent plus de soin que les systèmes conventionnels dans la sélection du site, la conception, et la construction. C'est en partie parce que les caractéristiques de sol et d'emplacement sont marginales, sable spécial est exigé, et les entrepreneurs sont susceptibles d'être éprouvés moins avec des techniques de construction de monticule. La préparation appropriée d'emplacement et de sol sont essentielle pour un monticule correctement de fonctionnement. D'excellentes instructions détaillées pour la construction d'un gisement de monticule sont trouvées le site Web suivant : www.agcom.purdue.edu/AgCom/Pubs/ID/ID-163.html, qui est la source de diagramme ; de la ville d'Austin chez www.ci.austin.tx.us/wri/dis7.htm ; le document L-5414 de prolongation de coopératif du Texas, disponible chez tcebookstore.org/pubbrowse.cfm?catid=115 ; et le ministère du commerce du Wisconsin chez www.wra.org/pdf/government/landuse/Onsite_System_Descriptions.pdf

Les monticules devraient être aussi longs et étroits que les autorisations d'emplacement, sur la topographie plate ou en pente. Un long, étroit monticule réduira au minimum « mounding » de la table d'eaux souterraines sous le lit d'absorption. Le traitement est encore augmenté en utilisant un système de distribution de dosage de pression (voir ci-dessous). 7 à 8 pouces de sol sous le lit est labourés ou rendus rudes pour augmenter l'absorption, et la profondeur calculée du sable est ajoutée. Des puits de contrôle sont montés sur des conditions de test dans le lit, à ses rebords et en dessous du terrain. La tuyauterie de distribution est étendue sur 6 » du total et couvert de 2 » du même produit, couvert de tissu de filtre et de sol, étendus à une pente maximum de 1 dans 4. en raison de leur coût plus élevé, des monticules sont montés seulement sur des emplacements où les systèmes conventionnels d'absorption ne sont pas appropriés.

Une variation sur la conception de monticule, exigeant moins de suffisance de sable d'au-dessus-qualité, est la conception « à niveau », décrite chez www.wra.org/pdf/government/landuse/Onsite_System_Descriptions.pdf. Dans des zones où un système conventionnel pourrait coûter $1.800 à $4.000, un système de monticule pourrait coûter de $5.000 à $12.000, et une conception à niveau $6.000 $7.000.

Dosage pressurisé

Cette technologie est entièrement discutée dans les stocks de technologie : « Dosage pressurisé de terrain d'épuisement. Dans cette technique, l'effluent est livré au terrain d'épuisement dans de petites ou grandes doses (en général mais pas nécessairement distribué par la petite tuyauterie sous pression). Le dosage pressurisé a indiqué deux indemnités. Une fois distribué sous pression, le lixiviat sort même de toutes les parties du terrain plutôt que près des entrées, réduisant obstruer et surcroissance de bio-natte, et éliminer la saturation de sol près des entrées. En outre, la « période de repos » entre les doses augmente l'efficacité du microbe pathogène et de la dépose d'éléments nutritifs. Cette technique exige une pompe, qui est typiquement plac dans une chambre séparée, où l'effluent peut s'accumuler jusqu'à ce qu'une dose standard soit rassemblée. Un réservoir d'avoirs variant dans la taille de 30 à 60 gallons est pompé à l'extérieur chaque fois qu'il remplit, vidant 6 à 12 fois par jour.

Terrain global de remplacement d'épuisement

Ces technologies sont amplement décrites dans les stocks de technologie : Terrain global de remplacement d'épuisement. Toute la ces derniers remplace le gravier par un autre produit qui fournit les mêmes (ou) fonctionnements additionnels que le gravier. Les systèmes de propriété industrielle comprennent un dans lequel la pipe de distribution est entourée par les protections de rebord en plastique jugées in place par une compensation ; et un avec un module fait en tissu de filtre séparé par les entretoises en plastique que le fabricant réclame fournit la surface additionnelle pour que les bactéries se développent sur. Sur l'horizon sont l'utilisation des fragments pulvérisés de pneu en verre ou en caoutchouc au lieu de pierre dans les systèmes conventionnels ou de monticule.

Terrain en plastique d'épuisement de chambre

Cette technologie est amplement décrite dans les stocks de technologie : Terrain en plastique d'épuisement de chambre. Arcades en plastique formées par utilisation en plastique de systèmes de chambre de diverses tailles et de formes pour former les vides par lesquels écoulements effluents, changeant le besoin de total en pierre lourd. Dans quelques juridictions, certains de ces systèmes peuvent être réduits relativement à un terrain conventionnel.

Terrain d'épuisement de pipe de Gravier-Moins

Cette technologie est amplement décrite dans les stocks de technologie : Terrain d'épuisement de pipe de Gravier-Moins. Ces systèmes utilisent la tuyauterie en plastique ondulée pour distribuer l'effluent. L'une ou l'autre grandes (8 " à 12 ") pipes uniques couvertes de tissu de filtre, ou rangées d'approximativement 4 " pipes sont utilisées. Selon la conception spécifique, le terrain peut être plus ou moins efficace qu'un terrain conventionnel.

Terrain d'épuisement d'irrigation par égouttement

Cette technologie est amplement décrite dans les stocks de technologie : Terrain d'épuisement d'irrigation par égouttement. La plupart des systèmes d'égouttement exigent le traitement secondaire de l'eau usagée. Une pompe d'élevé-tête fournit des doses d'effluent par un dispositif de filtrage qui enlève de plus grandes particules pour empêcher obstruer les tubes d'égouttement, qui sont diamètre en général de 1/2 ". De ligne au niveau de retour est exigée pour rincer périodiquement les filtres. Un système d'égouttement a plusieurs avantages : il peut être utilisé dans des sols d'argile, des sols peu profonds, et des sols modérément saturés ; il réutilise l'effluent pour arroser une pelouse ou des plantations non comestibles ; les usines enlèvent l'azote de l'effluent ; et il peut être utilisé avec la compensation appropriée de pression sur les pentes relativement raides. L'inconvénient primaire est sa tendance d'obstruer. Un système d'égouttement additionne typiquement $2.000 à $3.000 à tout le coût, avec l'entretien environ de $300 à $600 par an, selon l'université du Texas A&M.

Disposition d'effluent d'Evapotranspiration

Ces systèmes, l'effluent se déplace vers le haut des pipes perforées posées dans les lits de sable tente-shaped qui maximise le contact entre le sable et le sol ci-dessus. Le système peut l'un ou l'autre être étendu sur un revêtement imperméable à l'eau, quand le sol est trop absorbant ou quand la contamination d'eaux souterraines doit être évitée ; ou il peut être ouvert à la base pour l'absorption très lente dans le sol hautement imperméable. Parmi les contraintes de ces systèmes est qu'ils doivent traiter 24 pouces de l'eau au-dessus des précipitations d'emplacement. Puisque le lit peut être saturé par la pluie, des systèmes d'evapotranspiration sont typiquement utilisés dans des climats arides. Plus d'informations détaillées sont fournies de la petite chambre de compensation nationale d'écoulements chez www.nesc.wvu.edu/nsfc/pdf/pipline/PLw00.pdf et par la ville d'Austin chez www.ci.austin.tx.us/wri/fact.htm. Un système typique pourrait coûter dans la gamme de $25.000, selon un installateur expérimenté.

Irrigation par aspiration

Cette technologie, parfois connue sous le nom de le système résidentiel individuel d'irrigation par aspiration (IRSIS) n'est pas utilisé généralement pour différents systèmes. Puisque l'effluent est pulvérisé dans l'air, les microbes pathogènes seraient un risque sanitaire, et doivent être enlevés. L'effluent doit suivre le traitement secondaire, puis pour être désinfecté avec du chlore et pour être maintenu pendant 30 minutes avant la pulvérisation. IRSIS présente le moyen de l'évacuation des eaux d'égout de sur-sort using les sols qui ne pourraient pas autrement répondre aux exigences pour aucun autre type de système de sur-sort. Cependant, IRSIS est un complexe et une alternative quelque peu chère. Une évaluation de la ville d'Austin, le Texas, est environ $10.000. Le coût est plus élevé en raison du système de filtration, des chloreurs et du réservoir d'une à deux doses/des stations de pompage, et parce que tout exige l'entretien périodique. Au cours des périodes de temps pauvre, une décision doit être prise si appliquer l'eau usagée traitée à la terre qui jour, exigeant du propriétaire à la maison de traiter leur système d'évacuation des eaux d'égout quotidiennement. Pour cette raison, on ne peut permettre un IRSIS dans beaucoup d'emplacements. Pour plus d'informations détaillées au sujet d'IRSIS, voir : www.age.psu.edu/extension/factsheets/f/F169.pdf ; et www.ci.austin.tx.us/wri/fact.htm

Attributs de CIRCUIT

Etant donné les dégâts que les eaux d'égout non traitées peuvent poser à l'environnement, et le coût de courir des eaux d'égout raye aux zones rurales, sur le traitement d'emplacement et la disposition est une manière rentable, pratique, et parfois salutaire de traiter des eaux d'égout. Quelques méthodes tiennent compte du traitement et alors la dispersion à la végétation par le souterrain signifie pour compléter leur alimentation.

Facilité d'exécution

Facile