Jak urządzić pole filtracyjne dla szamba: typowe schematy + zasady projektowania

Przydomowy system kanalizacji ma pewne cechy wpływające na stan sanitarny całej działki. Skuteczność filtracji ścieków kanalizacyjnych zależy od konstrukcji autonomicznych urządzeń oczyszczających.

Jako ostatni stopień oczyszczania często stosuje się pole filtracyjne do septyka, niezbędne do doczyszczania cieczy. Dowiedzmy się, jak prawidłowo wykonać obliczenia i zbudować pole własnoręcznie.

Pole filtracyjne jako część kanalizacji

Bez głównej części wykonującej wstępne przetwarzanie odpadów kanalizacyjnych, czyli septyka, pole filtracyjne nie jest używane, ponieważ jego przeznaczeniem jest doczyszczanie już oczyszczonej cieczy. Aby było jaśniej, przyjrzyjmy się, jak działa lokalna oczyszczalnia ścieków.

Proces oczyszczania rozpoczyna się w zbiorniku, gdzie ścieki kanalizacyjne rozdzielają się na różne frakcje: stałe odpady mineralne opadają w postaci osadu, tłuszcz wypływa i tworzy warstwę, część substancji pozostaje w wodzie jako zawiesina. Jeśli nie jest zapewniony dopływ powietrza, proces rozkładu części odpadów zachodzi dzięki działalności bakterii beztlenowych.

Schemat systemu kanalizacyjnego składającego się z wewnętrznej kanalizacji, dwukomorowego septyka z doprowadzeniem powietrza (zbiornik + komora tlenowa), kolektora i pola filtracyjnego

Dalej ciecz przepływa do następnej komory wyposażonej w wentylację, gdzie przetwarzaniem ścieków zajmują się mikroorganizmy tlenowe. Tworzą one osad czynny, który później można wykorzystać jako nawóz. Rezultatem dwustopniowego oczyszczania jest lekko mętna ciecz, jeszcze niezdatna do użycia.

Zamienia się w wodę techniczną lub po prostu trafia do gruntu (rowu, zbiornika wodnego) po przejściu doczyszczania, które wykonuje się następująco:

• na polu filtracyjnym;
• w infiltracie;
• bezpośrednio w gruncie;
• w studni filtrującej.

Typowy wielostopniowy system, mający dziesiątki wariantów wykonania, jest dobry, ponieważ skutecznie oczyszcza odpady kanalizacyjne, minimalizuje współpracę z wozami asenizacyjnymi i utrzymuje czyste środowisko działki. A teraz bardziej szczegółowo zatrzymamy się na konstrukcji pola filtracyjnego.

Cechy konstrukcyjne pola filtracyjnego

Pole filtracji – stosunkowo duży obszar ziemi, na którym zachodzi wtórne oczyszczanie cieczy.

Ten sposób oczyszczania ma wyłącznie biologiczny, naturalny charakter, a jego wartość polega na oszczędności środków (nie trzeba kupować dodatkowych urządzeń ani filtrów).

Wymiary PF zależą od powierzchni wolnego terenu oraz cech krajobrazu działki ogrodowej. Jeśli miejsca jest za mało, zamiast PF urządza się studnię chłonną, która również filtruje ciecz przed jej przedostaniem się do gruntu.

Typowe urządzenie pola filtracji to system równolegle ułożonych rur drenażowych (drenów), które odchodzą od kolektora i są umieszczone w równych odstępach w rowach z grubą warstwą piaskowo-żwirową.

Wcześniej używano rur azbestocementowych, obecnie istnieje bardziej niezawodna i ekonomiczna opcja – plastikowe dreny. Obowiązkowym warunkiem jest wentylacja (pionowo ustawione piony, zapewniające dostęp tlenu do rur).

Konstrukcja systemu ma na celu równomierne rozprowadzenie cieczy na wyznaczonym obszarze i osiągnięcie maksymalnego stopnia oczyszczenia, dlatego istnieje kilka ważnych aspektów:

• odległość między drenami – 1,5 m;
• długość rur drenażowych – nie więcej niż 20 m;
• średnica rur – 0,11 m;
• odstępy między pionami wentylacyjnymi – nie więcej niż 4 m;
• wysokość pionów nad poziomem gruntu – nie mniej niż 0,5 m.

Aby zapewnić naturalny przepływ cieczy, rury mają nachylenie 2 cm/m. Każdy dren jest otoczony filtracyjną 'poduszką' z piasku i otoczaków (tłucznia, żwiru), a także zabezpieczony przed przedostawaniem się ziemi geowłókniną.

Jeden ze skomplikowanych wariantów urządzenia: po oczyszczeniu na polu filtracji woda trafia do studni zbiorczej, skąd jest wypompowywana za pomocą pompy. Jej dalsza droga prowadzi do stawu lub rowu, a także na powierzchnię – do podlewania i celów technicznych.

Istnieje jeden warunek, bez spełnienia którego instalacja szamba z polem filtracji jest niecelowa. Wymagane są specjalne właściwości przepuszczalności gruntu, to znaczy na luźnych gruntach grubo- i drobnoziarnistych, niemających spójności między cząstkami, można zbudować system doczyszczania, natomiast zwarte grunty gliniaste, których cząstki są skonsolidowane, nie nadają się do tego.

Typowy schemat urządzenia

Niezależnie od ogólnych wymiarów pola filtracji, jego konstrukcja składa się z następujących części:

• kolektora (studni kontrolnej, studni rozdzielczej);
• sieci plastikowych drenów (rur drenażowych z otworami);
• pionów wentylacyjnych;
• filtracyjnej 'poduszki'.

Tradycyjnie warstwę drenażową wysypuje się z piasku i żwiru (tłucznia, otoczaków). Do ochrony drenów stosuje się geowłókninę. System kanalizacyjny z PF wygląda następująco:

Proszę zwrócić uwagę na grubość poduszki drenażowej. Za minimalną wartość przyjmuje się całkowitą grubość 1 m, na tym schemacie jest ona większa: tłuczeń – 0,3-0,4 m, piasek – 0,8-1 m.

Przy budowie pola filtracyjnego samodzielnie kolektor nie musi być wykonany we własnym zakresie – w sprzedaży dostępne są plastikowe zbiorniki kanalizacyjne o wymaganej pojemności.

Często rezygnuje się również ze studni rozdzielczej, łącząc bezpośrednio szambo z systemem rur – jest to wygodne w przypadku niewielkich obszarowo pól filtracyjnych.

Schemat pola filtracyjnego o powierzchni 4 m x 3,75 m. Odległość między drenami wynosi 1,5 m, każda rura drenażowa wyposażona jest w pion wentylacyjny. Jako filtr podziemny zastosowano „poduszkę” z piasku i tłucznia z warstwą geowłókniny.

Czasami zamiast pola filtracyjnego stosuje się gotowe urządzenia plastikowe – infiltracyjne. Sprawdzają się one w przypadku deficytu wolnej powierzchni, gdy grunt nie ma warstw gliny z piaskiem gliniastym i posiada wystarczające właściwości przepuszczalne.

W razie potrzeby można zainstalować kilka urządzeń infiltracyjnych połączonych rurami szeregowo.

Schemat lokalnego systemu kanalizacyjnego z urządzeniem infiltracyjnym. Na polach filtracyjnych nie zaleca się zakładania rabat kwiatowych, ponieważ system korzeniowy może uszkodzić rury. Dla urządzenia infiltracyjnego, przeciwnie, dekoracja z kwiatów jest najbardziej odpowiednią opcją.

Następnie przyjrzymy się, jak prawidłowo zaprojektować i zainstalować pole filtracyjne.

Projektowanie pola filtracyjnego

Sporządzenie projektu to obowiązkowy etap przed każdą poważną budową. Jest niezbędny, aby dokładnie wykonać oznaczenia, przeprowadzić obliczenia, przygotować kosztorys, przygotować materiały i uwzględnić wszystkie niuanse.

Profesjonalnie opracowany projekt uchroni przed błędami, które są typowe dla niedoświadczonych początkujących.

Jak dobrać schemat i wybrać miejsce?

Wybór schematu zależy od trzech czynników:

• typu szamba;
• dostępu do wolnej przestrzeni;
• wymagań dotyczących oczyszczania.

W rzeczywistości stopień oczyszczania różni się w różnych szambach. Na przykład stacje biologicznego oczyszczania (Topas, Astra, Eurobion) w ogóle nie potrzebują pola filtracyjnego: woda oczyszczona w 98% trafia bezpośrednio do rowu drenażowego lub zbiornika wodnego.

Szamba wykonane samodzielnie z kręgów betonowych, cegieł lub opon, przeciwnie, same w sobie nie są skutecznymi urządzeniami oczyszczającymi, dlatego ciecz opuszczająca je wymaga dodatkowego doczyszczenia.

Zalecamy zapoznanie się z instrukcjami samodzielnego montażu różnych rodzajów szamb:

1. Szambo z betonowych kręgów: budowa, schematy + krok po kroku proces montażu
2. Jak buduje się dół ściekowy z cegły: warianty i metody wykonania
3. Jak urządzić septik z opon własnymi rękami: instrukcja krok po kroku
4. Jak zrobić dwukomorowy szambo z betonowych kręgów: instrukcja budowy

Zazwyczaj wszystkie elementy kanalizacji są ułożone w jednej linii, to znaczy ustawione kolejno w jednym kierunku od domu – najpierw szambo, potem pole filtracyjne.

Schemat szamba trójkomorowego (osadnik + komora oczyszczania beztlenowego + studnia magazynująca), wykonana z kręgów betonowych z polem filtracyjnym wyposażonym w system wentylacji

Oznacza to, że przy budowie szamba należy mieć na uwadze, że część wolnego terenu za nim będzie potrzebna na budowę PF (lub co najmniej na instalację infiltracyjną).

Przy dużym zrzucie ścieków działa zasada: im bardziej rozgałęziona i dłuższa sieć rur drenażowych, tym skuteczniejsze oczyszczanie.

Warto od razu zwrócić uwagę na specyfikę budowy pól filtracyjnych:

Obliczenia wymiarów i sporządzenie kosztorysu

Aby prawidłowo obliczyć wymiary pola, należy uwzględnić dzienną ilość ścieków i skład gruntu. Jeśli dokładnie zna się właściwości gruntu, można oprzeć się również na objętości szamba.

W obliczeniach pola filtracyjnego pomocna będzie tabela.

Załóżmy, że objętość Pańskiego szamba wynosi 8 m³, a skład gruntu to gruboziarnisty jednorodny piasek. W związku z tym do skutecznego oczyszczania cieczy z szamba potrzebne będą co najmniej 4 m rur perforowanych (lub 2 rury po 2 m).

Ale to są przybliżone obliczenia. Istnieją tabele, które pozwalają dokładniej określić wymiary powierzchni „roboczej”. Opierają się one na uwzględnieniu takiej cechy, jak przepuszczalność gruntów.

Oto wariant takiej tabeli, który może przydać się właścicielom posesji podmiejskich z gruntami gliniastymi lub piaszczystymi.

Na podstawie danych z tabeli można stwierdzić, że działki z gruntami gliniastymi nie nadają się do wykonania pola filtracji, a najbardziej odpowiednie są tereny piaszczyste z piaskiem średnio- i gruboziarnistym.

Wskaźniki torfu odpowiadają danym o piasku pylastym, a maksymalną przepuszczalnością wody charakteryzują się otoczaki i żwir: ich współczynnik filtracji wynosi 100-200 m/dobę. Dla nich nie istnieją dopuszczalne normy obciążenia, ponieważ tak luźna struktura jest w stanie przepuścić każdą ilość cieczy.

Po określeniu wymiarów pola można obliczyć liczbę rur, pionów wentylacyjnych (średnio 1-2 na każdą drenę), zasypki (żwiru, otoczaków, tłucznia, piasku), geowłókniny, a następnie oszacować przybliżony koszt wszystkich materiałów.

Instrukcja montażu pola filtracyjnego

Oprócz wymienionych materiałów potrzebne będą narzędzia do wydobycia gruntu (łopaty, wiadra, taczki). Rowy przeznaczone pod dreny nie są tak głębokie jak wykop pod szambo, więc nie trzeba angażować sprzętu budowlanego. Jednak kilka par rąk do pracy przyspieszy proces.

Cykl prac związanych z wykonaniem pola filtracji umownie podzielimy na kilka standardowych etapów:

Etap nr 1 – urządzenie rowów

Na pierwszym etapie należy przygotować miejsce do układania rur perforowanych. Istnieją dwie drogi: można wykopać jeden duży wykop, a wtedy wygodniej będzie urządzić drenaż i złożyć konstrukcję z rur, albo można zrobić kilka rowów (wg liczby drenów), co znacznie skróci czas budowy.

Głębokość wykopu powinna być taka, aby ciecz w rurach nie zamarzała w zimnym sezonie, czyli rozgałęziony system rur należy umieścić poniżej poziomu przemarzania gruntu. Przy wykonywaniu rowów należy pamiętać o niewielkim nachyleniu umożliwiającym naturalny przepływ cieczy – grawitacyjny. Wielkość nachylenia – 1,5-2 cm/metr rury.

Konstrukcja drenażu składa się zazwyczaj z 2-3 lub więcej odgałęzień. Wynika to z faktu, że długość jednego odgałęzienia nie powinna przekraczać 20 m, a 20 m jest zdecydowanie niewystarczające do zapewnienia filtracji całej objętości wody.

Podczas budowy PF (pola filtracyjnego) przestrzega się ścisłej geometrii. Wykop ma zazwyczaj kształt kwadratu lub prostokąta, a rowy są tej samej długości. Załóżmy, że potrzebna jest całkowita długość rur 60 m – można wykonać 4 odgałęzienia po 15 m lub 6 odgałęzień po 10 m. Długość jednej dreny to odległość od rury wlotowej (lub kolektora) do ostatniego wentylacyjnego „grzybka”.

Dolną część rowów zasypuje się gruboziarnistym piaskiem (od 10 cm do 1 m), następnie na 0,4-0,5 m żwirem (tłuczniem, otoczakami). Jeśli potrzebne są dreny zbiorcze, umieszcza się je w gruncie pod piaskiem, ale nie bliżej niż 1 m nad poziomem wód gruntowych.

Jeden z wariantów urządzenia pola filtracyjnego. Jedyne, co nie ma znaczenia, to rodzaj gruntu, którym zasypuje się zainstalowany system drenażu. Może to być zarówno piasek pozostały z „poduszki”, jak i grunt wydobyty podczas wykonywania wykopu.

Rury zbiorcze prowadzą do zbiornika akumulacyjnego znajdującego się po przeciwnej stronie szamba.

Etap nr 2 – układanie rur perforowanych

Na przygotowane podłoże układa się drenażowe rury z tworzywa sztucznego. Sam proces jest dość prosty, najważniejsze jest prawidłowe dobranie rur.

Można kupić gotowe – gładkie lub karbowane, z perforacją i warstwą tekstylną, albo wziąć zwykłe kanalizacyjne i wywiercić w nich otwory wiertarką. Zalecana średnica dren – 100-110 mm.

Rura karbowana z perforacją i filtrem z geowłókniny. Materiał wykonania – HDPE, średnica – 110 mm, głębokość posadowienia – maksymalnie 5 m. Sprzedawana w zwojach, koszt metra bieżącego – 5,6-6,4 zł.

Razem z rurami należy również kupić zestaw złączek do łączenia różnych elementów. Potrzebne będą kolanka i trójniki. Szczegółowy proces układania rur drenażowych opisano w tym materiale.

Etap nr 3 – urządzenie wentylacji

System wentylacji jest niezbędny, aby do wnętrza rur dostawał się tlen, bez którego bakterie tlenowe tracą swoją żywotność. Do pionów wentylacyjnych można użyć zwykłych szarych rur kanalizacyjnych, przykrywając je od góry pokrywami, aby chronić przed dostawaniem się zanieczyszczeń.

Jeśli dreny nie są dłuższe niż 4 metry, rury wentylacyjne instaluje się na końcach odgałęzień. Dłuższe rury wyposaża się w 2-4 piony-„grzybki”, które wcina się w dreny za pomocą trójników.

Minimalna wysokość rur wentylacyjnych nad gruntem wynosi 0,5 m. Zazwyczaj stara się je wykonać bardziej starannie lub dekoruje, aby zachować estetyczny wygląd ogrodu.

Etap nr 4 – zasypka i dalsza konserwacja

Po ułożeniu rur perforowanych należy wykonać zasypanie. Z boków i od góry każda odnoga jest zasypywana żwirem (warstwa górna – około 50 mm), następnie przykrywana warstwą geowłókniny i końcową grubą warstwą gruntu. Geowłókninę stosuje się, aby zapobiec zamuleniu rur. Ziemię nad drenami należy zagęścić, ale tak, aby nie uszkodzić rur.

Pole filtracyjne włącza się do pracy razem ze szambo. Nie przewiduje się specjalnych czynności konserwacyjnych drenów. Uważa się, że PF działa bezawaryjnie przez 6-7 lat, po czym należy rozebrać konstrukcję i wymienić filtr żwirowy. Aby wydłużyć żywotność filtra, geowłókninę układa się również pod warstwą żwiru (tłucznia).

Jako wygodną w montażu alternatywę dla tradycyjnego pola filtracyjnego opracowano nowoczesną wersję – kasetę infiltracyjną, której montażem zapozna następująca fotogaleria:

Czy istnieją inne rozwiązania?

Nie wszyscy mogą używać pola filtracyjnego jako metody doczyszczania ścieków kanalizacyjnych. Jak postępować tym, którzy posiadają działkę z gliniastą ziemią lub zbudowali dom na terenie z wysokim poziomem wód gruntowych?

Zalecenia dotyczące wyboru szamba dla wysokiego poziomu wód gruntowych są opisane w tym artykule.

Schemat działania stacji biologicznego oczyszczania. Po przejściu przez kilka zbiorników wyposażonych w aeratory, podnośniki powietrzne i filtry, woda staje się czysta w 98%. Główną funkcję przetwarzania odpadów, podobnie jak w septikach, pełnią bakterie beztlenowe i tlenowe.

Można również stworzyć system kanalizacyjny z studnią filtracyjną, ale do jego montażu potrzebny jest również szereg warunków (np. gleba niegliniasta i położenie wód gruntowych o metr poniżej umownego dna studni).

Jeśli po prostu zainstaluje się septik bez doczyszczania, do gruntu będzie trafiać niedostatecznie oczyszczona i odkażona woda i może pojawić się nieprzyjemny zapach.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Filmy wideo z przydatnymi informacjami na temat budowy oczyszczalni ścieków.

Septik Rostok z PF:

Teoria budowy septika z polami filtracyjnymi na obrazkach:

Pole filtracyjne można zbudować samodzielnie, jeśli prawidłowo przeprowadzi się obliczenia i spełni wszystkie warunki montażu. Aby określić rodzaj gleby lub wybrać septik, można zwrócić się do specjalistów. Pełnoprawny system oczyszczania ścieków to gwarancja czystości ekologicznej, a co za tym idzie, komfortu.

Po przestudiowaniu naszego artykułu, jeśli pozostały pytania dotyczące budowy pola filtracyjnego, prosimy pisać je w bloku komentarzy, a my postaramy się szybko na nie odpowiedzieć.