По данным исследователей, водные туалеты расходуют почти половину бытовой воды, ванны и душ — треть, остальное приходится на стирку, мойку посуды, приготовление пищи. Главные нововведения в экодоме по части использования воды — это водо-экономная сантехника и водоэкономные и мало- или безреагентные малозагрязняющие процессы использования воды, такие, как стирка, мойка и т.д. Типовые объемные пропорции сточных вод составляют: туалетные — 35%, кухонные — 20%, ванна и душ — 25%, от стирки — 20%.

Обычная сантехника не побуждает человека экономить воду. Водосберегающие устройства ненавязчиво и постоянно устраняют полезные расходы. К ней, в частности, относятся такие, известные каждому устройства, как деревенские рукомойники или краны в железнодорожных вагонах. Водосберегающие душевые кабины применялись в начале XX века в одной из московских бань: вода лилась, только когда человек стоял непосредственно под душем, на металлической пластине, соединенной с клапаном. Водосберегающая сантехника не только не допускает протечек, но и позволяет многократно экономить воду без ухудшения потребительских стандартов. Примером отечественных водосберегающих устройств являются разработанные для космических станций насадки для душа. Они с успехом могут применяться для земных душевых установок и водопроводных кранов. Они распыляют струю воды, что позволяет снизить ее расход до менее 0,4 литра в минуту без ухудшения качества процедуры. Качество распыления выше, чем у зарубежных аналогов. Опытное применение насадок в одном из многоквартирных жилых домов Санкт-Петербурга показало сокращение расхода холодной воды на 36,5%, горячей на 20,6%. Существуют сантехнические устройства с автоматическим прерыванием подачи воды, когда в ней нет нужды.

Одним из способов сбережения воды и энергии является установка в системах коммунального и промышленного водоснабжения регуляторов давления воды (РДВ), с целью снижения избыточного давления воды до оптимального. Регуляторы при изменении входного давления от 2 до 10 кг/см2, поддерживают давление воды на выходе от 1 до 1.6 кг/см2 при наличии водораз-бора и не более 4 кг/см2 при его отсутствии. При этом обеспечивается равномерное распределение воды между ближними и дальними от источника коммуникациями, а также между нижними и верхними этажами высотных зданий. Увеличивается срок службы сантехнических приборов, уменьшаются протечки, экономия воды доходит до 30%.

Например, выпускаются устройства для автоматического управления душем с индивидуальным встроенным термосмесителем. С его помощью в каждом душевом боксе можно задать необходимую комфортную температуру воды. ИК-датчик реагирует на присутствие человека перед ним (пуск воды происходит примерно через 2 с) или на приближение к датчику руки. Вода в последнем случае включается на определенное время (от 4 до 124 с в зависимости от настройки с помощью дистанционного управления).

Существует много конструкций автоматических кранов и смесителей для умывальников. Они различаются и по дизайну, и по способу установки (например, настенные или встроенные), и по возможности термоподготовки воды (на двух- или однотрубные системы), и по виду срабатывания ИК-датчика (на присутствие рук на расстоянии до 0,3 м или на присутствие человека на расстоянии до 0,7 м). Надо отметить, что все ИК-датчики не реагируют на другие источники света. Время выключения воды после удаления объекта можно выбрать с помощью дистанционного управления в пределах от 0, 25 до 7,75 с.

Устройства для автоматического смыва туалетов обычно предназначаются только для установки на напорный трубопровод с унитазами без бачка. ИК-датчики реагируют на присутствие человека перед ними на расстоянии до 0,7 м. Смыв произойдет через 2 с после выхода человека из зоны чувствительности. Предусмотрены возможность дополнительного смывания вручную кнопкой (например, при уборке) и автоматическое смывание после каждого восьмого пользования туалетом. Электромагнитный вентиль позволяет регулировать расход воды и допускает смыв поворотом катушки (например, в случае отключения электроэнергии).

Выпуск водо-сберегающих сантехнических устройств за рубежом расширяется, а установка домовладельцами экономически стимулируется. Примером могут служить двухрежимные унитазы, расходующие существенно меньше воды на слив. Для выпускаемых во многих странах многорежимных душевых насадок наличие режима экономной, или экоструи стало уже стандартом. Целесообразно налаживание выпуска подобной продукции и в России и стимулирование ее применения через территориальные строительные нормы (ТСН) и экономические программы.

7. БИОТУАЛЕТЫ И КОМПОСТИРОВАНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ

Современные методы ведения сельского хозяйства превратили почву из возобновляемого ресурса в невозобновляемый. Потери почвы в мире от различных видов эрозии и невозврата органики, изъятой с урожаем, оцениваются в 90 миллиардов тонн в год. Скорость естественного почвообразования в несколько раз ниже темпов антропогенной эрозии.

Ежегодно порядка пяти миллиардов тонн сельхозпродуктов и растительного промышленного сырья отправляются в города, где превращаются в отходы и в виде загрязнений возвращаются в окружающую среду. Часть превращается в зараженный тяжелыми металлами и другими токсичными веществами ил со станций очистки сточных вод, часть попадает на свалки бытовых отходов, вызывая их гниение. Невосполняемый унос питательных веществ из почвы приводит к прогрессирующей потере плодородного слоя почвы, что является одной из острейших современных экологических проблем. Так, например, для того чтобы восполнить потерю питательных веществ, уносимых из почвы с тонной пшеницы, необходимо внести несколько тонн удобрений. Жилой сектор вносит в этот негативный процесс значительную долю, отправляя на свалки и в канализацию со сточными водами и мусором большое количество органических веществ. Эффективным способом исправления этого положения являются некоторые из получивших распространение в последнее время биотуалетов. Следует отличать настоящие, или, как пишут на Западе, истинные биотуалеты от химических туалетов, которые в рекламных целях также именуют биологическими. В последних фекалии обрабатываются химическими реактивами, после чего они становятся опасными для окружающей среды и должны обезвреживаться на очистных сооружениях.

История канализации одинаково беспристрастно хранит сведения о роскошных уборных Древнего Рима, которые служили местом встреч и бесед под журчание сливных ручьев, и о ночных горшках парижан в XII веке, содержимое которых выплескивали на улицу, в лучшем случае с криком: «Осторожно, вода!» Прообраз современного унитаза в России появился лишь в 80-х годах XIX века. И если ватерклозеты радикальным образом изменили жилища и стиль жизни горожанина, то в сельской местности прогресс в области канализации до сих пор оставляет желать лучшего. Пресловутые «удобства во дворе» и бесчисленные «скворечники» на шестисоточных наделах — яркое тому свидетельство.

Для такого положения дел существуют две объективные причины: отсутствие напорного водопровода в доме и невозможность сбрасывать очищенные стоки в водоем или в почву. Поэтому поиск и разработка новых типов туалетов продолжается во всем мире. Через испытания повседневной практикой не прошли такие, казалось бы, прогрессивные типы туалетов, как туалеты с замкнутым оборотом сливной жидкости, с пакетированием фекалий, туалеты с замораживанием и сжиганием нечистот и др.

В настоящее время канализация домов без водопровода обеспечивается, в основном, с помощью уборной с выгребной ямой. К настоящему времени, общество сумело облагородить «нужники» и создать так называемые «сухие», т. е. без смыва, туалеты в виде пудр-клозетов, люфт-клозетов, биотуалетов, а также химических туалетов.

К настоящему времени известно множество конструкций биотуалетов. Так, в США разработан туалет с замкнутым водяным циклом, вода в нем очищается и вновь подается на смыв. Это удобно для подводной лодки, но для дома, пожалуй, излишне сложно. Существует несколько видов практически приемлемых автономных туалетов.

Химические туалеты
Многим известны камерные туалеты как переносные (объемом до 22 литров) так и передвижные (объемом до 250 литров), со смывом фекалий и их последующей обработкой химикатами с целью дезинфекции и дезодорации. Никакого биологического разложения и уменьшения объема фекалий в них не происходит, поэтому название «биотуалеты», запущенное в обиход с легкой руки, точнее, языка маркетологов, следует считать вводящим в заблуждение. Такие туалеты правильнее будет называть «химтуа-летами».

Переносной «химтуалет» состоит из двух частей. В верхней части расположены унитаз и смывной бачок, а в нижней — приемный резервуар. В бачок заливают воду и специальные химические реагенты. Отходы смываются в приемный резервуар, где они дезодорируются и разжижаются. После заполнения приемника он легко отсоединяется, содержимое выливают в выгреб или в канализацию, но ни в коем случае не в компостную кучу или под кустики.

Реагенты обычно содержат формалин и другие опасные для людей и окружающей среды вещества, поэтому применение таких туалетов вообще, и в экодоме в частности, не рекомендуется.

Пудр- и люфт-клозеты относятся к старым проверенным конструкциям, однако они неудобны в эксплуатации, поскольку требуют частого ручного обслуживания.

Пудр-клозет
Уборная типа пудр-клозет является наиболее простой, но гигиеничной. Ее особенность заключается в отсутствии выгребной ямы. Резервуаром для сбора фекальных отходов служит бак (ведро) или ящик, которые ставят под стульчаком (сиденьем). Нечистоты сразу засыпают сыпучим органическим материалом (торф, опилки, зола и даже сухая земля) слоем около 1 см. Это устраняет запахи, отталкивает мух и способствует образованию колоний микроорганизмов для разложения отходов. Когда бак наполнится, его содержимое складывают в компостную кучу для получения удобрений. Для удаления бака верхнюю доску стульчака делают откидной или в задней стенке уборной устраивают плотно закрывающийся люк. Такую уборную можно делать как в летнем варианте, во дворе, так и блокировать с хозяйственными постройками и даже с домом. В последнем случае надо предусмотреть вентиляционный стояк, а стульчак делать как можно герметичнее. Швы следует законопатить или прошпатлевать и прокрасить. В уборной обустраивают место или емкость для хранения запаса сыпучего материала (торфа, опилок, песка, золы или земли).

Пудр-клозет является неплохим решением для дачи, но не очень удобен в доме постоянного проживания. Усовершенствованный пудр-клозет выпускается фирмой «Тандем», в нем механизированы наиболее трудоемкие операции.

Люфт-клозет
Люфт-клозет — это разновидность теплой уборной внутри дома с выгребом. Она отличается тем, что выгреб принудительно вентилируется с помощью обогреваемого вентиляционного канала (люфт-канала). Метод подогрева канала зависит от типа отопления дома. Например, от расположенной рядом дымоходной трубы, или от змеевика, питающегося от системы горячего водоснабжения, или от электрического нагревательного прибора, который располагают в нижней части канала. Канал сечением до 150x150 мм начинается в верхней части выгреба и выходит на крышу (выше конька).

Подогрев столба воздуха в канале создает в нем принудительную тягу, которая вытягивает воздух из выгреба и из уборной, препятствуя распространению запаха. Для усиления тяги приходится выполнять ряд особых требований.

Так, в канале допускается не более двух плавных поворотов, входную его часть делают наклонной в сторону выгреба и длиной не более 4 метров. Нижний срез сточной трубы (от воронки) располагают таким образом, чтобы он был ниже люфт-канала на 250—300 мм. Выгреб делают водонепроницаемым, а люк — с двойными крышками. Никаких дополнительных устройств вентиляции выгреба делать нельзя. Люфт-клозеты надежно работают в районах с умеренным и холодным климатом.

Современные биотуалеты
В западных странах, чтобы отличить настоящие биотуалеты от подделок, пользуются термином «истинные компостирующие туалеты». При словах «компостирующий туалет» многие протестуют, думая, что это возврат к использованию «вонючих отхожих мест». Но это совершенно неверно.

Уриноотводящий компостирующий туалет
Одно из простых и дешевых решений — уриноотводящий компостный туалет. В этом туалете используется немного воды для смыва мочи и отсутствует смыв кала и туалетной бумаги. Такая система применяется повсеместно, как в круглогодичных жилищах, так и в летних домиках, при этом неприятных запахов не возникает.

Принципом работы этого туалета является раздельный сбор различных составляющих сточных вод и использование возможно меньшего количества воды. Поскольку питательные вещества поступают в сточные воды в основном с мочой, проще всего их удалить отведением мочи от основного канализационного потока. Это достигается с помощью специального унитаза с системой раздельного сбора мочи и кала. Моча смывается небольшим количеством воды (0,1—0,2 л) и через отдельную трубу или шланг попадает в закрытый собирающий резервуар для того, чтобы предотвратить выделение азота в воздух. Объем резервуара должен составлять приблизительно 0,5 м на человека в год. Перед использованием в сельском хозяйстве моча должна отстаиваться примерно шесть месяцев для достижения достаточно низкого содержания патогенных микроорганизмов.

Фекалии и туалетная бумага собираются в пластиковые контейнеры (80 л каждый) и осушаются с помощью вентилятора. Контейнеры заменяются каждые 2-3 месяца.

После осушки отходов из туалета их можно компостировать вместе с органическими отходами, получая еще лучший конечный продукт. Конечный объем компоста очень мал, и с ним легко обращаться. Из соображений гигиены получаемый компост следует выдержать в закрытом контейнере минимум шесть месяцев перед внесением в почву. Эта система требует небольших затрат и расходов на обслуживание. Она подходит для летних домиков, круглогодичных жилищ, а также для туристических комплексов и других мест, где поступления сточных вод распределены неравномерно по времени.

Безводные биотуалеты
Классический безводный компостирующий туалет состоит из

большого контейнера (биореактора), в котором происходит процесс компостирования;
туалетного пьедестала.
Контейнер снабжен вытяжной вентиляцией. Так как вентиляция туалета производится через пьедестал, контейнер и вытяжной стояк, то запахи в помещения не попадают. Основная масса отходов преобразуется в углекислый газ и водяной пар и удаляется через вентиляцию. Масса отходов снижается приблизительно в десять раз. Остается лишь небольшое количество разложившихся отходов — перегной (ценное органическое удобрение).

Таким образом, компостирующие туалеты

• могут работать везде;
• преобразуют отходы в ценное сырье — компост;
• уменьшают эксплуатационные затраты;
• ориентировочно вдвое снижают расход воды в доме;
• не требуют септиков, фильтрующих колодцев, полей фильтрации;
• не требуют постоянных эксплуатационных расходов;
• предотвращают загрязнения окружающей среды.

Биотуалеты типа «Кливус Мультрум»
Первой удачной конструкцией компостирующего туалета является изобретенный в Швеции туалет «Кливус Мультрум» (КМ). В переводе его название означает «наклонная камера для компостирования». Он представляет собой камеру объемом в несколько кубических метров, устанавливаемую в подвале дома. Камера разделена на три отсека, содержимое перемещается с течением времени под действием силы тяжести в нижний, откуда периодически, раз в один-два года, изымается уже в виде готового удобрения. В массе отходов идет обычный, но интенсифицированный соответствующим устройством камер процесс компостирования. За время полного цикла переработки, которое составляет 1 -2 года, все органические отходы, попавшие в КМ, уменьшаются в объеме в 20 раз и превращаются в гумус, который представляет собой ценное концентрированное удобрение, удовлетворяющее санитарным нормам и готовое к внесению в почву. В год на человека образуется порядка 30 кг гумуса. Безопасность продукта и всего устройства засвидетельствована шведским министерством здравоохранения на основании многолетнего опыта эксплуатации сотен установок. В КМ можно сбрасывать фекальные отходы, кухонные отходы через отдельный вход в кухне, осадок из стоко-очистной установки, в ограниченном количестве бумагу и растительные отходы. Тем самым он становится более чем биотуалетом, а именно домашним биореактором.

Биотуалет КМ — безводный, поэтому водопотребление сравнительно с обычным сливным туалетом уменьшается на 60 литров в день на одного человека. Этим же существенно облегчается задача очистки стоков, поскольку, кроме уменьшения объема, исключается наиболее трудноочищаемая их часть. За счет выделения тепловой энергии при биохимических процессах, которую можно оценить как 0,6—1,0 мВт-ч/год на семью из четырех человек, он может дополнительно обогревать дом. В отдельных случаях удавалось добиться достаточно интенсивной естественной вентиляции в КМ, с тем чтобы не использовать вытяжные вентиляторы. Однако в серийных образцах вытяжной двухрежимныи вентилятор присутствует. При пользовании туалетом (крышка пьедестала поднята) вентиляция усиливается, чем предотвращается поступление запахов в помещения.

В КМ могут дополнительно загружаться и другие органические отходы домохозяйства: ил из отстойника сточных вод, ветки и листья растений, кухонные отходы. Не следует бросать в биотуалет макулатуру из-за токсичной типографской краски, шерсть и кости: они не гниют по 3—4 года. И, конечно, нельзя бросать в компост неразлагаемые преметы из пластмассы, металла и т.д. Деревянные бруски, щепки, ветки следует мельчить и помещать на дно кучи: прежде чем они сгниют, они поработают дренажем. В варианте захоронения на свалках, пищевые отходы, смешиваясь с другими бытовыми отходами, не только приводят к их длительному гниению, продолжающемуся десятки лет, но и обесценивают другие компоненты отходов. В частности, бумага, загрязненная пищевыми отходами, уже не может использоваться в качестве макулатуры. Выпускаются и отдельные компостирующие контейнеры для кухонных отходов. Входные отверстия в КМ выполняются в виде вертикальных шахт с первого или второго этажа дома. Это накладывает некоторые ограничения на планировку помещений в доме. Однако в последнее время появились мобильные биотуалеты, совместимые с КМ, которые в состоянии смягчить эти ограничения.

КМ имеет вытяжную трубу, которая в экодоме должна интегрироваться в общую систему вентиляции и регулирования внутреннего климата дома. Хотя КМ может работать и в режиме эпизодического использования, в основном он приспособлен для домов постоянного проживания. Биотуалеты типа КМ производятся в некоторых странах серийно. Определенное неудобство заключается в том, что еще не везде он сертифицирован местными санитарно-гигиеническими службами. В настоящее время безводные компостирующие туалеты нескольких марок выпускаются рядом зарубежных фирм, ценовой диапазон их составляет от 3000 до 6000 долл. Некоторые модели снабжены вентиляторами. Установка контейнера возможна как в подвале, так и снаружи дома. В России туалеты типа КМ изготавливаются в Новосибирске. В России небольшие биотуалеты с электроподогревом и принудительной вытяжкой выпускают три предприятия (Зеленодольский завод, Орский завод, московское ЗАО «Сантехника-ЭКО»). Благодаря своей компактности эти туалеты легко монтируются в помещении санузла или даже в жилом помещении при условии, что там есть отдушина для вытяжной трубы. Однако эти туалеты имеют серьезный недостаток — большой расход электроэнергии — 5 квт-ч./сутки.
ecodom.ru