图片来源:所有图片:马特巴斯
更多嘉宾博客
编者按:这是一系列博客中的一篇，详细描述了一位建筑经验相对较少的业主/建筑商在华盛顿罗伯茨角建造的零能耗房屋。你可以找到马特·巴斯的完整博客，可持续储蓄，在这里．如果你想跟踪项目成本，你可以关注预算工作表在这里．
多年来，污水的标准处理并没有太大变化。实际上，在人类试图管理它之前，大自然就已经很好地理解了它。只要有足够的时间，土壤和其中的生物就能非常熟练地分解有害毒素，并将更安全的化合物分散到地下水道中。化粪池系统唯一能做的就是利用这种强大的力量。
设计一个合适的系统始于土壤测试和/或“perc”测试。土壤测试包括去除土壤的深层核心，并分析不同层中出现的情况。然后，土壤被分为沙子、砾石、壤土、粘土以及这些类型的各种组合。perc测试包括用水填满一个深洞，并计算水渗入洞底土壤所需的时间。(土壤必须先彻底浸泡，大多数县要求你有许可证才能完成测试。)这两种测试都能很好地显示出一块特定的土壤在分解废水方面的表现——经过一段时间后，污水会变成什么。
土壤和perc测试
在我的州，土壤测试或perc测试必须由有执照的化粪池设计师完成。我雇的设计师要价150美元，他发现我的土壤最上面一英寸是“砂壤土”，下面两英尺是“中砂”，直到到达地下水位28英寸。这是由于地下泉水的作用，干燥土壤被水饱和的深度。
县和州的卫生法规规定了对特定类型的土壤可以使用哪种分散系统。我的场地条件允许我使用重力分布式系统，这是最简单的类型。
设计的下一步是确定排水场所在地段的位置。卫生法规规定，该地区距离地产线5英尺，距离水线10英尺，距离天然水源100英尺。我的房产的一端有一条天然运河，这条100英尺的退坡占据了这块地的很大一部分。
排水场地需要400平方英尺，还需要一个同样面积的备用场地，距离主场地至少6英尺。我在这里遇到了一个问题，因为不可能把两个领域都放在挫折中。幸运的是，通过使用重力的下一个系统，我可以使用更小的场来适应挫折。
压力分布系统
我将安装一个压力分布系统。它基本上与重力式系统相同，但增加了一个泵。这样可以更均匀地平衡污水在整个油田的分布，从而使油田面积更小。
房子里的污水从主排水管流出，进入一个三室的混凝土化粪池(见下图2)。
第一个隔间被恰当地命名为垃圾室，它可以让污水在底部分离成固体，在顶部是一层污泥，在中间是一层更清洁的液体。这种液体被允许进入第二个隔间，称为消化室。为了排出这个腔室，污水必须分解成足够小的颗粒才能通过过滤器。一个泵位于最后一个隔间，即澄清室的底部。当腔内液体的高度使浮子达到一定高度时，部分液体被泵出槽外，通过管道输送到排水场。
还有两个浮子:第一个浮子确保泵不会太频繁地运行，第二个浮子在泵不工作、油箱快满时发出警报。
挖掘
我雇佣的经验丰富的挖土机操作员在不到一个小时的时间里就把这个9英尺乘15英尺的洞挖到了77英寸深(见下图3)。我很想自己做，现在我意识到，在看到它之后，如果有合适的人帮我检查深度，我也可以做到。但这至少要花我五倍的时间。挖这么深的洞最困难的地方是你无法从挖掘机的驾驶舱里看到洞的底部，所以你基本上是在瞎挖。
洞挖好后，我爬上梯子下来，确保洞底平整。我们到达地下水位大约6英尺，所以我在大约6英寸深的水中工作。一旦我确定我已经为坦克做了一个很好的床，我爬出来，我们开始挖田地。这部分可以很容易地手工完成，因为排水场的深度只有7英寸。但由于挖掘机已经在那里，它很快就完成了这项工作。
场地长9英尺，宽35英尺，必须平整。第一步是找到最低的地方，然后从那里往下挖7英寸。一旦完成了这一步，就只需要简单地将深度匹配到字段的其余部分。我用了一个6英尺的水平仪和一个旋转激光水平仪来检查深度，并用耙子和铲子来微调。
添加管道
将污水分散到排水场的管道由2英寸PVC制成，使用两个十字接头和一个三通接头将PVC减少到1 1/4英寸。在下面的图片#4中，你可以看到2英寸的管道如何进入现场，并连接到黑色隧道下面的交叉接头。该设计允许2英寸的管道分支成6个单独的1.1 /4英寸管道，并将废水均匀地分散到现场。
PVC很容易用底漆和水泥粘在一起。一旦零件被粘上，一个1/8英寸的洞必须钻在每1 1/4英寸线的顶部每2英尺，从1英尺的地方，它从2英寸的主要管道。这些管道然后覆盖上大的，黑色的gravelless钱伯斯．这些孔可以让污水喷出来，并尽可能多地覆盖整个油田的面积。
无砾石的房间就像它们听起来的那样。而不是用砂砾覆盖PVC线，你使用塑料室。它们比铲碎石更便宜，也更容易安装。这些室有助于将从管道中喷出的污水引导到土壤中，并确保管道不受上面人类活动的影响。
安装水箱
大约在这个时候，化粪池制造商把化粪池放在一辆平板车后面。司机用卡车后面的一个小起重机把巨大的油罐吊到空中，然后放进我们准备好的洞里。
我已经准备好了一根软管，一旦它掉下来，就开始往水箱里注水。这有助于增加它的重量，并确保它在土壤中扎根。挖土机操作员还在两侧加了土，但顶部和两侧的进、出口都暴露在外。
电缆太短了
坦克的安装很顺利，但是在我的构建中，我第二次低估了我需要的电线数量，现在我被几根太短的电线困住了。我得回到电器商店去买长一点的。独自工作的一个重要部分是知道你的不足在哪里，我倾向于把事情剪得太近，这样我就不会浪费任何东西。有了电线，希望这将是我最后一次低估我需要的长度!
我开始了一天的工作，从水箱到排水场的1.1英寸聚氯乙烯。我从运行电气管道的错误中学到了很多，最终的结果是一个精心计划和完美对齐的运行。下一步是将浮子开关安装在化粪池的泵腔内。有三个浮子一起工作来操作泵。
浮子开关是连接在低压电线上的钟形塑料部件。它们非常简单，但设计巧妙。当水位低时，重力将浮子向下拉，因此较重的钟形端向下。当水位升高时，钟形末端向上漂浮，使浮子内的一个滑动金属部件与中间的另一个金属部件相遇，完成电路。
正确放置浮子
漂浮物必须精确地放置在PVC杆上(见下图#5)。第一个浮子被放置在距离水箱底部13英寸的地方。该开关控制控制面板上的“冗余关闭”功能。基本上，它确保泵继续运行，直到出水水平低到足以降低浮子。没有它，泵会磨损得更快，因为它会经常运行。想象一下，如果你每次遇到垃圾就把垃圾倒到街上去!用一个小的容器，当容器满了的时候才把它清空，这样效率更高。
第二个浮子被放置在距离水箱底部20英寸的地方。一旦出水水平高到足以提升浮子，泵就会启动并继续运行，直到“多余的关闭”浮子被降低。
第三个浮子是高层开关，位于水箱底部35英寸处。如果浮子升起，这将激活警报和警报器，并将让我有足够的时间来找出哪里出了问题，并在污水水平变得如此之高，以至于水箱满了之前修复它(见下图#6)。
控制面板安装在柱子上
你可以在图#6中看到，我如何在2Ã-6压力处理后安装控制面板，并通过3/4英寸导管从面板向下到泵室立管运行电线。明天我会买一个橡胶垫圈，使密封，因为我钻了一个洞通过立管的一边，并运行到接线盒导管。最后一步是将一些12/2 UF电缆从我的临时电线杆地下到控制面板。
我还需要的另一部分是软管组件，将泵连接到我在这篇文章开头谈到的1 1/2英寸PVC。一旦连接好了，就只需要往水箱里注水，并检查确保一切正常。
准备再次检查
你可以在下图7中看到我7000美元的大功率自动喷水灭火系统在工作。很难相信，在你在背景中看到的塑料“渗透器”和12英寸厚的土壤下面，那个喷雾将是安全处理我的污水的最后一步。
今天，化粪池设计师带来了一个软管组件，我们把它连接起来。软管组件连接到油箱底部的泵上，在离开油箱并通过我几天前组装的PVC管道之前，它会进行三个90度的旋转。
现在是时候把泵腔注满水并测试系统了。有两个原因使这个房间充满水。首先，你绝对不想在没有水的情况下运行任何水泵，因为空气的阻力比水小得多，电机在没有阻力的情况下会烧坏(所以要确保你的雨刷油没有用完!)其次，除非多余的关闭浮子和泵上浮子都被激活，否则面板不会操作泵，而且我不太喜欢爬到油箱里，用手把它们倒过来。
大约10分钟后，我的水箱里有了足够的水来激活两个浮子，我打开了控制面板的电源。水泵启动，我们就得到了你在照片中看到的美丽的水秀。化粪池设计师给检查员打了个电话预约，这样我就可以为他复制展示，他会在上面签字。
完成了
最后的步骤包括用6英寸的PVC制作检查端口，并将它们放在排水管道的每一端。每个端口都有一个塑料盖，可以打开，露出90度长扫在线的末端。如果由于任何原因排水管道堵塞，你可以取下盖子，伸进PVC内部，拧下管道的插头，以便将其冲洗出来。
一天快结束的时候，挖土机操作员回来了，熟练地把土铲到所有的地方，来回地把土压实(见下图8)。
现在完全看不见了，你几乎看不出做了什么!还有什么比在你的土地上建造自己的化粪池系统，而不是占用一吨土地建造一个巨大的污水处理厂更好的“可持续节约”方式呢?显然，这些对于高密度住宅区来说是必要的，但在像我这样的社区，更多的家庭没有自己的化粪池系统真的很糟糕。
每周时事通讯
在您的收件箱中获得建筑科学和能源效率建议，以及特别优惠。
30的评论
我经常在想
我经常想知道水井和化粪池系统。它们被认为是净零水吗?所有被使用的水(好吧，大部分)都回到了源头，这就是净零水的定义。
对Calum Wilde的回应
已看到,
你在想什么节目?这是“生活建筑挑战”的要求:“项目用水需求的100%必须由收集的降水或其他自然闭环水系统提供，和/或通过回收使用的项目水，并且必须根据需要进行净化，不使用化学物质。所有的雨水和废水，包括灰水和黑水，都必须现场处理，并通过再利用、闭环系统或渗透进行管理。”
在一个典型的郊区住宅中，通过化粪池管道渗入土壤的水量比居住者使用的清洁水(来自水井或市政系统)的水量要少得多。大部分灌溉用水蒸发掉了;做饭用水被消耗掉，拖地用水蒸发掉;等等......
此外，从化粪池管道的小孔中流出的水不如从水井或市政水源进入房屋的水干净。
但我理解你对这个问题的本能感觉——水进了房子，它又回到了大自然，没有被破坏。如果我们都像欧洲人入侵前的美洲土著社区那样生活，就不会有水的问题了。它流。谁能测量它?这是一个封闭系统。
现在，不幸的是，我们设法污染我们的水源，科罗拉多河从来没有流入大海。它都被吸收和消耗掉了。所以我们需要发展新的思考水的方式。
我住在海拔1800英尺的森林里，没有人住在海拔更高的地方，我们的土地上有大量的干净的水。只要我们有一个运转良好的化粪池系统，我们就不会浪费水，而且我们不会把错误的化学物质倒进下水道。大自然不在乎我每天用5加仑还是50加仑;不管我用不用，水都在往下流。
马丁，谢谢你
马丁,
感谢您的详细回复。
我心里并没有特别的计划。(这是另一个争论，但我不喜欢应试教育。)我倾向于忽略每个程序的细节，寻找它们之间的共同点。我的想法是，在这些社区将是问题的真正核心。被动房(德国)vs被动房(美国)vs LEED, vs....最终产品有更好的气密性，更好的绝热性等。拍摄10W/m^2的加热负荷只是一个任意的数字。
不管怎样，回到正题上，当我看了净零水的各种定义时，没有一个提到化粪池系统，但它们都有把水送回它来自的地方的变化。这很容易被理解为泛指水循环，但这显然不符合定义的精神。我不确定的是，如果你考虑流经我的步行过滤器(咳咳，孩子们)流回当地土地的果汁和牛奶的量，那么我们从土地中抽出多少和放回多少之间很可能是一场洗涤。这仍然是一种不严谨的解释，但这就是我问这个问题的原因。
不过，我认为你已经充分地回答了这个问题。它可能不是净零用水量，但只要我没有用苛刻的化学物质污染地下水，那么它应该是可持续的。这就是我的目标，可持续发展。它不需要符合任何单一的标准或程序，我只是希望它是可持续的。
节约用水的努力，如低流量终端使用装置，也应该是其中的一部分。我没有直接测量我的用水量，但根据我的热水器耗电量、我们的地下水温度、设备流速和我们的典型习惯做了一些有根据的猜测，上次我计算时，我们的用水量远低于加州的每人每日最大用水量，尽管略高于开普敦。我想说的是，即使我的测量值有2倍的偏差，我们仍然做得很好。
我认为这是一个评论的足够切题了。再次感谢。
重力喂
我的系统是重力输送的，因为它不需要泵来移动污水，它依靠重力来移动污水。我有一个好氧系统，这意味着氧气被泵入2室水箱的第1室。这样产生的污水比无氧(无氧)化粪池系统清洁20倍。此外，有氧系统没有气味，它闻起来像泥土。厌氧系统产生有毒气体，如甲烷、硫等。
我每个月要花4美元来运行这个气泵。流出物是透明的，在返回含水层时，需要较少的地面过滤才能变得“安全”。可以说，我几乎处理了自己的废物，并返回了“净零”水。当然，就像马丁提到的那样，有蒸发作用，但我可以自信地说，我从井里抽出的水中，有90%是作为清洁的废水进入地下水位的。
我也不使用刺激性化学品。只有小苏打用来清洁厕所，清洁洗衣机用的是环保洗衣皂。没有漂白剂或有害化学物质进入我的化粪池系统。
回复Calum Wilde(评论#3)
已看到,
你写道，“只要我没有用刺激性化学物质污染地下水，它就应该是可持续的。”
适用于佛蒙特州小房子的法则并不一定适用于内布拉斯加州的大宅基地。每个地方都不一样。
对于许多家庭来说，大部分住宅用水都用于灌溉，而这些水大部分都蒸发了。如果你住在干旱地区，如果你和你的邻居从地下抽出足够的灌溉水来降低地下水位，你的用水量是不可持续的——即使你有一个化粪池系统。
在美国有很多地方，我所描述的情况——人们从地下抽水的速度比补充水的速度更快——已经在发生。
回应Peter L
彼得,
你写道，“此外，有氧系统没有气味，它闻起来像泥土。厌氧系统会产生甲烷、硫等有毒气体。”
在这种情况下，气味是无关紧要的。唯一闻过我化粪池气味的人是每20年来一次的人。(事实证明，当我花钱给化粪池抽水时，检查证明抽水是不必要的。我可以40年不抽水。)
有异味的化粪池系统是有严重缺陷的。所有精心设计的化粪池系统，无论是有氧还是无氧，对站在附近的人来说都是没有气味的。只是不要拿出铲子，也不要打开燃料箱盖。(出于各种原因，如果你尝试这样做，对你的孩子来说会很危险。)
奇怪的问题
你在哪个洪水区?
已看到
化粪池的设计接近地面，这样大部分的废水可以蒸发，而不是渗透到地下水位。传统化粪池失败的一个原因是埋得太深。它们是封闭的系统，因为水是循环的一部分，但循环并不局限于一个属性。
PeterL
我还必须安装一个氧合器，因为我的排水场面积有限。这是我安装过的唯一有味道的化粪池系统。泵入气罐的空气必须去某个地方，在它喷口的地方有一种气味。
我们的卫生部门不提倡重力喂养系统。它们的缺点是，绝大多数污水在最初的20英尺左右就被分散到管道中，其余的则没有任何作用。压力场避免了这个问题。
马尔科姆
这取决于系统设计。在我所在的地区，浸出场低于地面36英寸，上面覆盖着塑料室，然后用天然土壤掩埋。高度怀疑在地下3英尺处发生了大量蒸发，流出物被塑料室、土工织物和那么多土壤覆盖。
化粪池系统“失败”的主要原因不是由于浸出场的埋藏深度，而是由于厌氧系统在土壤上形成的黑色生物污泥，防止废水流入土壤。他们挖出了20年前的浸出场，那里是好氧系统，没有发现生物量。厌氧系统将发展生物稳态，因为这是缺氧过程的一部分。这就是为什么有些系统会有“休息”室，你转动牛阀，让浸出管道“休息”一年，然后再重新投入使用。这给了生物制剂溶解的时间，并再次允许废水排入地下。
钱伯斯
高度怀疑在这种类型的系统中发生了多少蒸发，低于36英寸，被土壤覆盖。从照片上看，废水正流入下面的土壤。
PeterL
你可能已经注意到，当他们安装你的塑料渗透管时，他们所有的肋骨上都有穿孔，土工织物是可渗透的。这是因为化粪池通过三个机制来分散污水。蒸发、蒸腾和吸收。每个机构的功能取决于气候和设计，但要使它们中的任何一个工作，它们都需要接近表面，并且没有被不可穿透的材料覆盖。一个有36英寸深沟槽的排水场，渗透管的顶部距离地表约12英寸。这是理想的，只要冻结不是一个问题，或高水位。
几年前，我为一个联排别墅综合体设计了一个大型的开放沼泽系统。这是一系列的浅池塘，装满了12英寸的砾石，种植着当地的物种。流出物的水位保持在水面以下几英寸，这样你就可以在池塘里散步，一年之内，它就像一个充满活力的自然湿地。它只能在一年四季都有植被的气候条件下工作，但我很惊讶小型版本没有变得更受欢迎。它比我在同一时间为类似项目投入的大型砂过滤系统更简单，更有趣。
一如既往的好信息，Malcolm
我没有想过蒸发在系统中扮演的角色。彼得，我确实喜欢有泵的好处，因为我时不时地检查它，我可以得到大量的信息。我知道它从一开始抽了多少次，到下一次抽了多长时间，并且对污水水平有一个基本的概念，因为通常泵浮子已经被激活(意味着污水水平基本上很低)。然后，当然，有警报的最大好处是，给你额外的一周左右的时间来解决系统故障之前的问题。
马特
希望你永远不需要更换泵，但如果你需要的话，你将软管连接到水箱中最高的地方，这将使任何维修都容易得多。我希望有更多这样的人。
有趣的故事……
其实我已经把它拉上来了。安装完毕大约一个月后，警报器就响了。我做了一些故障排除，意识到这一定是泵，它正在接收电源，但没有打开。我把它拉起来，拧开底部的螺丝，果然有一根电线松了。我重新接上了它，从那以后就没有问题了。如果不是在软管上，那将是一场噩梦。
重力给水废水
PeterL
“…我们的卫生部门不提倡重力喂养系统。它们的缺点是，绝大多数污水在最初的20英尺左右就被分散到管道中，其余的则没有任何作用。压力场可以避免这个问题……”
真实的。这被称为“蠕变失效”，是重力馈电系统的主要故障。
通常，压力给水系统被标记为“加压污水系统”。这意味着泵的运行时间是有限的，以避免液压过载的浸润油田。
在我的系统中，泵运行大约2分钟，泵出大约200升，关闭，等待2小时，然后如果液位浮动正常，循环重复。
蒸发还是蒸散?
读者可能会发现，如果我们使用一个更准确的术语——蒸发蒸发量——来描述正在发生的事情，那么本页上关于蒸发在浸出田以上是否重要的争议就会更容易理解。
在生长季节，大多数浸出地的上方都有绿色植物，附近的树木经常将它们的根伸入浸出地(这种影响既有良性的，也有不幸的)。那么多蒸发的水分都是通过叶子蒸发的。
@Malcolm
有趣的是你提到了湿地/水蛭场。这个想法一直是我完成水文学课程后的遗愿清单之一。生活在一个足够温暖的气候，可以让一个化粪池系统被设计成湿地。
马丁,
我们不给我们的
马丁,
我们不给草坪浇水，也不以任何方式用水灌溉。我住在新斯科舍省的哈利法克斯，外面的植物不太需要浇水，我拒绝种植那些需要浪费水的东西。我试着把我的用户名改为包含我的位置，但是没有成功。正如我所说，我们的用水量很低，据我估计，几乎和开普敦的标准一样低。
至于我的情况是否可持续，我真的不关心内布拉斯加州某人的用水需求。我在问我自己的情况。其他地区人们的用水需求当然很重要，但这不是我要问的问题。
马尔科姆,
谢谢!我不知道。现在我真的很高兴我没有在化粪池上面撒上表层土壤来帮助中间那块光秃秃的地长得更好。
对Calum Wilde的回应
已看到,
对我来说，你们家的用水听起来很负责任。
当然，你是对的，新斯科舍省的用水模式对内布拉斯加州的居民没有任何帮助或伤害。
有趣的故事
作为开放沼泽装置的一部分，我们必须在专门从美国运来的泥土中种植小的植物球。我们勤勤恳恳地在砾石上放了几百只，但第二天发现乌鸦把每一只都叼走了。我们重复了这个练习，得到了同样的结果。最后，我们获准使用当地的灯心草和其他植物，我们可以在附近的旧矿尾池找到。他们茁壮成长。
约翰•克拉克
在一个设计水生系统的同学的鼓励下，当我建造自己的房子时，我尝试采用一种基于小温室的处理方法。涉及审批的工程费(20年前)超过1万。我没有咬，但有时我希望我咬了。我们当地卫生部门表示，他们不鼓励这样的系统，因为他们认为不能依靠房主来维护它们。
我的同学Kim的网站:http://www.ecotek.ca/ECO-TEK_Ecological_Technologies/Team.html
我想知道重力系统的蠕变失效问题是否可以通过使用不同射孔数量的管道来缓解，这取决于它们在现场的位置?尽管这可能只是给他们的设计带来了不必要的复杂性。
寒冷天气化粪池系统
你如何安装这种化粪池系统(即只有1英尺以下的等级)在寒冷的天气气候?假设房主在冬天去了佛罗里达几个月，所以在这段时间里没有使用化粪池系统。
气候我指的是冬天一年六个月，冬季平均气温。0到-20华氏度持续几个月。建筑标准的霜冻高度是地表以下4-5英尺。
对T. Barker的回应
t·巴克
大多数浸出场不会冻结到4英尺深，有几个原因:
1.寒冷的气候往往是多雪的气候，而雪起着绝缘的作用。
2.化粪池中定期流出的温水会提高土壤的温度。(四月下旬或五月初，当我们的雪终于融化时，我们首先看到的光秃秃的地面通常是化粪池上方，因为化粪池里的温水有助于融化雪。)
我住在佛蒙特州，我曾多次看到气温降至零下35华氏度，一次降至零下38华氏度。我的重力式浸出场已经工作了27年，没有任何问题，尽管浸出场的穿孔管只比地面低了大约12英寸。
也就是说，如果你住在阿拉斯加或任何有永久冻土的地方，你可能无法拥有传统的化粪池系统和浸出场。
“只要有足够的时间、土壤和
“只要有足够的时间，土壤和其中的生物就能非常熟练地分解有害毒素，并将更安全的化合物分散到地下水道中。”
好吧，这真的不是关于创造一个生态上可接受的解决方案。从什么时候起，大自然开始像人类一样用水来处理废物了。
布莱恩
所有生物的内脏和粪便不都是一样的吗?
我在考虑用液体对液体热泵加热水，它可以从化粪池、田地和井水供应中吸收热量。有人做过吗?这似乎是一种低成本的安装地热的方式。我离安装化粪池系统还有一两年的时间，所以我有时间计划。热泵是否会将污水冷却到无法分解的程度?
顺便问一下，文章中提到的图片在哪里?
波因特罗伯茨，华盛顿州
尼尔斯,
马特给了你一个答案。我再告诉你一个:照片都在图片库里。你可以通过点击文章顶部的绿色按钮“查看图库”来查看它们。
登录或创建一个帐户发表评论。
报名 登录