Загородные дома используются для проведения в них выходных дней и отпусков. Однако такие дома становятся все чаще местом постоянного проживания. Бегство из густонаселенных городов и ностальгическая тоска по простой деревенской жизни создали новый тип сельской семьи. Эти семьи не занимаются фермерством или разведением домашнего скота, а ежедневно ездят на работу в город и обратно или работают дома. Такое развитие событий приводит к появлению дополнительных проблем. Эта новая семья, живущая за городом, нуждается в снабжении водой и утилизации отходов, которые ранее обеспечивались городскими коммунальными службами. В связи с этой возросшей потребностью существует необходимость лучше разбираться в системах водоснабжения и очистки воды.
В большинство загородных домов вода поступает из колодцев, вырытых прямо на участке. На некоторых старых земельных участках колодец может быть выкопан вручную. Такие традиционные колодцы, выкопанные вручную, обычно 30" (76 см) в ширину и до 40 футов (12,2 м) глубиной (рис. 8.1, а). Более новые колодцы, вырытые при помощи бура, могут быть всего лишь несколько дюймов в диаметре.
Рис. 8.1, а. Типовой колодец, вырытый вручную
Рис. 8.1, б. Схема типовой скважины
Другие колодцы (рис. 8.1, б), вырытые при помощи специальных приспособлений, могут быть пробурены несколькими методами. Такие колодцы иногда называют скважинами. Скважины могут достигать глубины нескольких сотен футов.
При этом сточные воды сбрасываются в систему очистки стоков. Каждый загородный дом имеет свой отдельный канализационный отстойник и поле фильтрации, как это показано на рис. 8.2. Очищенные или частично очищенные сточные воды из системы очистки стоков будут окончательно очищаться, когда будут протекать через грунт. Одним из факторов, который часто не учитывался прежде, было расстояние от колодца до системы очистки стоков.
Рис. 8.2. Современная система очистки стоков, использующая канализационные трубы, трехкамерный отстойник с жирособирателем, а также полем фильтрации
Когда первые хозяева обустраивались на новом участке, они могли расположить садовый туалет слишком близко к колодцу с водой.
Результатом этого было неизбежное загрязнение колодца отходами жизнедеятельности человека, что в свою очередь могло стать причиной распространения последующих заболеваний тифом, гепатитом и др. Появление же в домах стационарного водопровода привело к ликвидации садовых туалетов и созданию современной системы очистки сточных вод.
Владельцу загородного дома следует знать о минимальной толщине почвенного слоя, необходимого для очистки сточных вод из системы очистки. На рис. 8.3 представлены абсолютные минимально-необходимые значения толщины этого слоя. Эти значения приведены для песчаных и рыхлых почв. Если же почва богата глиной, то эти размеры должны быть больше.
Рис. 8.3. Наименьшие расстояния при выборе местоположения колодца
Уровни или горизонты грунтовых вод, определяющие глубину колодца, показаны на рис. 8.1. Следует также отметить, что несколько горизонтов грунтовых вод, или водоносных слоев, могут находиться на различной глубине под поверхностью земли. Большая часть колодцев, выкопанных вручную, потребляет воду из наиболее мелкозалегающих пластов, в то время как скважины могут проходить на один или более слоев вглубь. Насколько глубоким должен быть колодец, зависит от количества потребляемой воды, от того, насколько гарантировано водоснабжение на этой глубине и от ценовых возможностей. Стоимость колодца, пробуренного на глубину 500 футов (152,4 м), приблизительно сравнима со стоимостью нового дома.
Другим важным фактором является качество воды в водоносном слое. Мелкозалегающие пласты чаще, чем глубокозалегающие, бывают загрязненными. Например, когда в конце XIX века на Среднем Западе появились первые поселенцы, то там использовались колодцы, выкопанные вручную. Они потребляли воду из мелкозалегающих пластов. Эта вода почти не содержала возбудителей инфекций или вредных химикатов. С тех пор широкое использование нитратных удобрений, сброс промышленных отходов, разливы нефтепродуктов и увеличение размеров и количества откормочных хозяйств привели к загрязнению этих водоносных пластов. В большинстве случаев вода из этих водоносных слоев стала более не пригодна для питья и даже для мытья посуды.
Эта ситуация привела к созданию местных систем коллективного водоснабжения. Они представляют собой системы водоснабжения, принадлежащие потребителям на долевых условиях. Обычно 15 или более домовладельцев объединяются и нанимают бурильщика, чтобы пробурить колодец глубиной до еще безопасного водяного горизонта. Затем они заключают договор на прокладку трубопроводов к домам пользователей. Кроме того, вода может быть дополнительно обработана – добавлены фториды и средства очистки, такие как хлор, а также добавлены смягчители воды. Некоторые местные системы коллективного водоснабжения обеспечивают также и систему сбора и отведения сточной воды. Однако в основном местная система коллективного водоснабжения обеспечивает только безопасной по санитарным нормам водой, и частный домовладелец продолжает использовать ту же самую систему очистки стоков.
Индивидуальные колодцы
Большинство загородных жителей все еще предпочитают пользоваться своими собственными колодцами. Владелец дома может добавить некоторые химические продукты (обычно хлор) для того, чтобы обеззаразить, воду и, может быть, отфильтровать ее.
Эта система состоит из колодца, насоса, резервуара и водопроводных труб и контрольного оборудования. На рис. 8.4 показана основная подобная схема. Существует множество типов и марок насосов, а также несколько разновидностей колодцев.
Рис. 8.4. Конструкция типового колодца
Типы колодцев
Как уже было ранее сказано, существуют два типа скважин: выполненные с помощью специальных буровых установок и колодцы, выкопанные вручную. В каждом типе используется одно и то же основное оборудование, но имеются некоторые различия. Любой колодец должен быть плотно закрыт, чтобы предотвратить попадание в него змей и других животных. Все трубы, которые идут к колодцу и от него, должны быть защищены от замерзания и повреждения. Это реализуется различными способами.
Вырытые вручную колодцы представляют собой опасность, когда они ветшают или оставляются открытыми. Известны многочисленные случаи падения детей в открытые колодцы. Кроме того, кирпичная кладка в таких колодцах, как это показано на рис. 8.5, может быть разрушена погодными условиями, временем или транспортными средствами. Колодец должен, по крайней мере, один раз в год подлежать проверке.
Рис. 8.5. Готовый колодец с крышкой и заполнением
Такие колодцы должны быть плотно закрыты в двух местах. Часто в боковой стенке колодца имеется отверстие для подвода подающей трубы, как представлено на рис. 8.5. Чтобы плотно закрыть колодец, требуется закрыть его верхнюю часть и боковую стенку. Верх колодца может быть закрыт специальной крышкой, продающейся в фермерских магазинах. Крышка должна быть довольно тяжелой, как показано, и иметь вес, по крайней мере, 40 фунтов (18,1 кг), чтобы ее не сдуло сильным ветром. Отверстия на боковых сторонах могут быть замазаны цементным раствором или закрыты металлическими экранами. Если боковые стенки или верх колодца начинают разрушаться, а качество воды все еще остается хорошим, тогда в такой колодец помещают обсадную трубу с перфорацией, как это показано на рис. 8.5. Эта труба крепится на соответствующем уровне в вышеупомянутом колодце, и в колодец вокруг нее насыпается гравий. Гравий засыпается на высоту нескольких футов, а сверху него насыпается грунт. Гравий дает возможность воде продолжать стекать из водоносного пласта. Обсадная труба в буквальном смысле превращает обычный колодец в скважину. Заборные трубы монтируются в обсадную трубу, и колодец становится безопасным и пригодным к дальнейшему использованию.
Скважины также имеют свои отличительные черты. Для того чтобы построить колодец, профессиональный бурильщик колодцев пробуривает отверстие на заданную глубину. Бурильщик хорошо осведомлен о залегании водоносных слоев в этом районе и может проинформировать о глубине залегания, качестве воды и предполагаемой стоимости работ. На первых порах колодец представляет собой просто отверстие в почве. В этой связи стороны колодца будут осыпаться и обваливаться. Для того чтобы начать использовать колодец, его крепят обсадной трубой. Чтобы вода стекала в трубу на глубине водоносного слоя, нижняя часть трубы должна быть перфорирована, как это показано на рис. 8.1, б. Отверстия в обсадной трубе могут быть сделаны тремя способами, которые выбираются на усмотрение бурильщика.
Возможно приобретение готовой специальной перфорированной трубы. В некоторых случаях бурильщик может сам пробить отверстия в обсадной трубе при помощи горелки или перфорационным инструментом перед установкой обсадной трубы в колодец. Третий способ заключается в использовании специального инструмента с разрывным зарядом для пробивания отверстий в обсадной трубе. Перфорация должна быть нанесена в соответствии с глубиной залегания и толщиной водоносного пласта. Обсадная труба выше водоносного пласта не перфорируется. Размер перфорации также варьируется. Если водоносный слой состоит из крупных песчинок, то перфорационные отверстия могут быть маленькими настолько, чтобы просто не допускать попадание песка в колодец. Если же частички слоя и так мелкие, тогда перфорационные отверстия должны быть совсем маленькими, для того чтобы предотвратить заиливание колодца. На некоторых участках это может быть настоящей проблемой, а поэтому колодец должен периодически чиститься.
Диаметр канала ствола может быть 3" (76,2 мм), но чаще всего они бывают от 8" (203 мм) до 12" (305 мм). Чем больше диаметр, тем больше воды может находиться в трубе одновременно, и тем легче происходит установка насоса и обслуживание колодца. Когда колодец пробурен и вставлена обсадная труба, то верхнюю его часть укрепляют и герметизируют, т. е. плотно закрепляют при помощи цемента, как это показано на рис. 8.6. Этот цементный раствор кроме крепления служит для предотвращения попадания смазочных масел, горючего или других загрязняющих веществ в колодец.
Более старые колодцы снабжались стальными трубами. К сожалению, сталь ржавеет и может загрязнять воду частичками ржавчины и портить ее вкус. Стальная обсадная труба может служить до 30–40 лет, но неизбежно будет вызывать сложности. Сооружение нового колодца может быть очевидным разрешением этой проблемы, но, в некоторых случаях, профессиональная служба по надзору за колодцами может вставить в старую стальную обсадную трубу пластиковый вкладыш. Это предотвращает попадание коррозийных частичек от старой обсадной трубы и восстанавливает качество воды. С некоторых пор бурильщики колодцев начали использовать поливинилхлоридные обсадные трубы из высокопрочной пластмассы, которые не так портятся, как стальные. При бурении неглубоких колодцев это почти не сказывается на стоимости.
Рис. 8.6. Требования по уплотнению поверхности для колодцев с водой
Рис. 8.7. Крышка колодца соответствует по размеру диаметру обсадной трубы
Пробуренные колодцы плотно закрываются либо насосом, либо крышкой. Она обычно представляет собой колпак из литого металла или пластмассы, который соответствует по диаметру обсадной трубе колодца, как это показано на рис. 8.7. Крышка колодца плотно прилегает вокруг трубы или труб, которые поднимают воду из колодца. Это дает возможность предохранять колодец и легко удалять крышку при его обслуживании.
Ремонт и содержание колодца
Для обслуживания колодца необходимо просто поддерживать в чистоте область вокруг трубы. Однако в колодцах возможен рост водорослей, которые могут придать воде неприятный запах тухлого яйца и ужасный вкус. Это характерно для выкопанных вручную колодцев, которыми не пользуются в течение месяца или более. Однако скважины также подвержены этому. Есть два типа водорослей, которые вызывают такие проблемы. Как черные, так и красные водоросли могут разрастись настолько, что забить фильтры и перекрыть поток воды. Если вы столкнетесь с такой проблемой, то будет нужно очистить колодец.
Для того чтобы очистить колодец и избавиться от поросли и неприятных запахов, вы, во-первых, должны удалить колпак или крышку колодца. Затем вы заливаете обычное бытовое отбеливающее средство (5 % раствор гипохлорита натрия) в колодец. С помощью приблизительно от ½ (1,9 л) до ¾ галлона (2,8 л) можно обработать около 300 куб. футов воды (8,5 м3). Затем вы подсоединяете поливочный шланг к ближайшему крану и спускаете конец в колодец. Расположите шланг таким образом, чтобы струя воды не ударяла по стенкам выкопанного колодца. Для скважины это непринципиально. Затем включите воду и прокачайте воду через насос и резервуар приблизительно в течение 30 минут.
Если у вас в колодце или в доме имеются водяные фильтры, то вы должны прочистить и их. Следует удалить элементы старого фильтра. Поставьте на место фильтрующие элементы после того, как очистите колодец.