Studzienka filtracyjna: konstrukcja, przeznaczenie, technologia wykonania

W przeciwieństwie do mieszkańców bloków, właściciele prywatnych gospodarstw nie mają dostępu do centralnej kanalizacji i muszą samodzielnie organizować na swojej posesji odprowadzanie ścieków. Istotną rolę w systemie kanalizacyjnym i drenażowym domu pełni studnia filtracyjna.

Jednak nie wszędzie można ją zainstalować, istnieją określone zasady, których należy przestrzegać podczas jej budowy.

W naszym materiale omówimy rodzaje studni filtracyjnych, zasady ich montażu na posesji, a także opowiemy, jak samodzielnie wykonać taką konstrukcję.

Przeznaczenie i cechy studni filtracyjnych

Kwestie ekologii i ochrony środowiska są dziś bardzo istotne. Nieoczyszczone ścieki, jeśli będą trafiać bezpośrednio do zbiorników wodnych lub gleby z kanalizacji wewnątrzdomowej, mogą stać się źródłem skażenia wody i gleby.

Dlatego jest to kategorycznie zabronione. Zanim trafią do otwartych zbiorników lub wsiąkną w ziemię, brudne wody bytowe muszą przejść przez system oczyszczania.

Przewidziano różne metody oczyszczania ścieków, jedną z nich jest studnia chłonna, która pełni funkcję swoistego naturalnego wielowarstwowego filtra. Zatrzymuje ona brud, zanieczyszczenia i inne cząstki, a do gleby przepuszcza oczyszczoną wodę.

Charakterystyczną cechą urządzeń filtracyjnych jest brak szczelnego dna. Na dnie studni instaluje się filtr denny z tłucznia, żwiru, tłuczonej cegły i innych podobnych materiałów budowlanych. Całkowita wysokość zasypki filtracyjnej powinna wynosić do jednego metra.

Studnię filtracyjną zazwyczaj instaluje się na działkach nie wyposażonych w kanalizację ściekową, a także w miejscach, gdzie w pobliżu nie ma naturalnych zbiorników wodnych do odprowadzania wody.

Może być stosowana jako samodzielna konstrukcja przy budowie systemu drenażowego lub kanalizacji deszczowej albo do doczyszczania ścieków, które przeszły wstępne oczyszczanie w septicie.

Funkcją studni filtracyjnej jest przepuszczanie cieczy dopływającej rurami przez naturalny system filtrów i odprowadzanie głęboko w ziemię już oczyszczonej wody.

Zasady i normy instalacji

Możliwości studni filtracyjnych są dość ograniczone, a zasady i specyfika ich instalacji są regulowane przez normy budowlane (SNiP o numerze 2.04.03-85).

Można je instalować tylko na określonych rodzajach gleby: piaszczystych lub piaszczysto-gliniastych, które same w sobie mają dobrą zdolność absorpcyjną. Studnie absorpcyjne nie są budowane na gruntach gliniastych o niskich właściwościach filtracyjnych.

Dla porównania, jeśli 1 m² piasku średnioziarnistego jest w stanie wchłonąć do 80 litrów cieczy na dobę, a glina piaszczysta – do 40, zdolność absorpcyjna gliny – 25, a spękanej gliny – tylko 5 litrów. Z powyższych danych wynika, że przy instalacji studni filtracyjnej na gruncie gliniastym, oczyści ona wodę, ale nie będzie miała gdzie się odprowadzić.

Przy budowie studni filtracyjnej należy ustalić, jaka gleba znajduje się na Państwa działce. Nie można budować obiektu w gruntach o wysokiej i średniej zawartości gliny, które nie zapewniają dobrego odpływu cieczy.

Aby poznać rodzaj gruntu na działce, przeprowadź następujący eksperyment: wykop niewielki dołek o wymiarach 300x300 mm i głębokości około 150 mm. Nalej do niego płynu do samej góry i zmierz, po jakim czasie woda wsiąknie w ziemię. 18 sekund – grunt piaszczysty, pół minuty – piaszczysto-gliniasty, 2 minuty – glina.

Szczególną uwagę należy zwrócić na poziom wód gruntowych w okolicy. Jeśli wody podziemne znajdują się stosunkowo wysoko, nie zaleca się instalowania studni chłonnej, ponieważ jej głębokość powinna wynosić 2-2,5 m. Przy tym należy zapewnić odległość co najmniej półtora metra od jej dna do wód gruntowych.

Ograniczenia dotyczą również średniodobowej objętości ścieków. Ich ilość nie może przekraczać 1 m³. Jeśli objętość ścieków do oczyszczenia jest większa, zaleca się wybór innego systemu filtracji i odprowadzania cieczy.

Podczas planowania kanalizacji przydomowej należy kierować się ustalonymi normami dotyczącymi lokalizacji systemu oczyszczania względem źródła wody pitnej i granic działki.

Jeśli wody podziemne są wykorzystywane do picia lub celów gospodarczych, budowę studni należy uzgodnić z służbami sanitarno-epidemiologicznymi. W każdym razie należy ją umieścić w odległości co najmniej 30 metrów od odwiertów i studni z wodą pitną. O szczegółach montażu rurociągu kanalizacyjnego na działce można przeczytać w tym artykule.

Przepisy budowlane określają zasady regulujące położenie umownego dna studni filtracyjnej. Musi ono znajdować się co najmniej 1,5 m powyżej poziomu wód gruntowych.

Umowne “dno” filtracyjnego urządzenia kanalizacyjnego powinno znajdować się co najmniej półtora metra powyżej poziomu wód gruntowych.

Rodzaje obiektów filtracyjnych

Istnieją dwa rodzaje studni filtracyjnych, które działają według tej samej zasady i są instalowane w podobny sposób. Różnią się zakresem zastosowania. Pierwsze są używane w systemach drenażowych i kanalizacji deszczowej, drugie – w kanalizacji sanitarnej.

Studnia chłonna w systemie drenażowym

W tym przypadku drenażowe studnie chłonne są punktem końcowym złożonego systemu drenażu działki, do którego rurociągiem kierowane są wody gruntowe lub deszczowe, aby następnie, po przejściu przez naturalny filtr, wsiąknąć w ziemię. Ich głównym zadaniem jest odprowadzanie wody od domu i oczyszczanie jej z mułu i piasku.

Na schemacie pokazano organizację kanalizacji deszczowej i drenażowej działki z zbiornikiem. W gruntach o wysokiej zdolności absorpcyjnej, zamiast kolektora, instaluje się studnię filtracyjną.

Średnica takich studni z reguły nie przekracza półtora metra, a głębokość do dwóch metrów. Dopuszcza się odprowadzanie wód z obu systemów do jednej studni. Zbiornik filtracyjny instaluje się w najniższym punkcie działki, aby woda spływała do niego naturalnym grawitacyjnie.

Obiekt filtracyjny w systemie kanalizacyjnym

W systemie kanalizacyjnym działki studnie chłonne są wykorzystywane do doczyszczania ścieków pochodzących ze szczelnie zamkniętego zbiornika, w którym ścieki przechodzą początkową biologiczną obróbkę. Zbiornik wykonuje się z betonowych kręgów, cegły lub kamienia łamanego, albo używa się gotowego szamba.

Schemat instalacji studni filtracyjnej z szambem, w którym ścieki kanalizacyjne przechodzą wstępne oczyszczanie, a następnie rurą trafiają do zbiornika chłonnego i przez system filtrów odchodzą do gleby.

Zasada działania systemu polega na tym: ścieki z kanalizacji domowej trafiają do szczelnego zbiornika, gdzie przez dwa-trzy dni utleniają się pod wpływem bakterii beztlenowych, żyjących w przestrzeni bezpowietrznej.

Następnie ścieki trafiają do studni filtracyjnej, gdzie znajdują się już inne bakterie – tlenowe. Ich aktywność życiowa aktywuje się pod wpływem tlenu.

W wyniku podwójnego oczyszczania ciecz, która trafia do gleby ze studni chłonnej, praktycznie całkowicie pozbywa się szkodliwych mikroorganizmów i substancji organicznych.

Odprowadzenie ścieków można zorganizować na dwa sposoby:

1. Rozdzielnym. Woda z kuchni, wanny, pralek trafia do szamba, a ścieki kanalizacyjne z fekaliami – do studni wybieralnej.
2. Łącznym. Wszystkie ścieki bytowe trafiają do szamba lub zbiornika gromadzącego.

Z reguły w pierwszym przypadku ścieki szare kierowane są do różnych obiektów kanalizacyjnych. Na przykład fekalne – do studni gromadzącej z późniejszym wypompowaniem i wywozem, szare ścieki bytowe z kuchennych zlewozmywaków, wanien, umywalek itp. urządzeń – do studni chłonnych.

W drugim przypadku konieczne jest szambo składające się co najmniej z dwóch komór, w każdej z których kolejno realizowany jest własny etap oczyszczania. Masy fekalne osadzają się w pierwszej komorze, skąd są okresowo wypompowywane przez pojazd asenizacyjny.

Szambo jednokomorowe zazwyczaj instaluje się w gospodarstwach indywidualnych, w których zorganizowano rozdzielny system kanalizacji.

Do drugiej komory trafiają ciekłe odpady bez zawieszonych cząstek, o minimalnej ilości zanieczyszczeń, gdzie poddawane są dalszemu oczyszczaniu. Następnie woda rurami przechodzi do studni filtracyjnej, skąd po przejściu przez naturalny filtr trafia do gleby.

Drugi wariant wspólnego schematu – całkowite wypompowanie i wywóz ścieków.

Obliczanie liczby studni filtracyjnych na posesji

Liczba studni filtracyjnych zależy od dziennego zużycia wody w domu. Na jeden szambo zazwyczaj instaluje się od dwóch do czterech studni chłonnych. Z kolei objętość szamba powinna trzykrotnie przekraczać dzienne zużycie ścieków wodnych.

Jeśli przyjąć, że na jedną osobę w domu jednorodzinnym przypada 250 litrów na dobę, to dla czteroosobowej rodziny potrzebne jest szambo o pojemności co najmniej 3 metrów sześciennych.

Obciążenie na 1 m² powierzchni studni chłonnej oblicza się w zależności od rodzaju gruntu. (piaszczysty – do 80, bardzo piaszczysty – do 40 l) Jeżeli odległość od wód gruntowych do dna studni jest większa niż dwa metry, obciążenie można zwiększyć o 20%. Dopuszczalne jest również zwiększenie obciążenia w gospodarstwach działkowych, gdzie studnia jest używana tylko w okresie letnim.

Alternatywne urządzenia filtracyjne

Oprócz studni filtracyjnej, doczyszczanie tlenowe ścieków w warunkach naturalnych można przeprowadzać za pomocą:

• drenażu gruntowego;
• rowów filtracyjnych;
• filtra biologicznego.

W pierwszym przypadku ścieki z szamba najpierw trafiają do studni rozdzielczej, a następnie rozprowadzane są do drenów – rur z nacięciami, ułożonych ze spadkiem w rowach, uprzednio wypełnionych żwirem lub tłuczniem. Z góry rury również obsypuje się tłuczniem, potem ziemią i przykrywa geowłókniną. Więcej o tym, jak prawidłowo obliczyć spadek rury drenażowej, przeczytasz w tym artykule.

Schemat organizacji drenażu gruntowego na działce. Część oczyszczonych ścieków trafia do gruntu, a część jest pobierana przez rośliny

Jeśli w pobliżu działki znajduje się zbiornik wodny, do którego może spływać oczyszczona woda, wówczas urządza się rowy filtracyjne. W dolnej warstwie na podsypce żwirowej układa się rury zbiorcze, które następnie zasypuje się żwirem i piaskiem. Na warstwę żwiru układa się rury drenażowe z nacięciami, nakrywa je geowłókniną i zasypuje ziemią.

Jeśli na działce nie ma możliwości zorganizowania pól filtracyjnych, instaluje się biofiltr. Do niego trafiają wstępnie oczyszczone wody z szamba w celu dalszego biologicznego oczyszczania. W wyniku filtracji ścieki są oczyszczane do poziomu wody technicznej, która następnie trafia do gruntu.

W biofiltrze zorganizowany jest system doprowadzenia tlenu w celu aktywacji aktywności bakterii tlenowych, które utleniają napływające ścieki.

Jak zrobić studnię filtracyjną

Studnie chłonne można zbudować z cegły wypalanej lub kamienia łamanego, ale ich budowa wymaga znacznego wysiłku. Dlatego częściej ściany studni wykonuje się z kręgów żelbetowych. Obecnie dużą popularność zyskały również konstrukcje z tworzyw sztucznych. Można je wykonać samodzielnie z rur plastikowych lub kupić gotowe.

Wariant nr 1 – konstrukcja ceglana

Konstrukcja z cegły może mieć kształt okrągły lub kwadratowy. Zazwyczaj buduje się studnie okrągłe, które są najwygodniejsze w użytkowaniu. Obiekt do filtracji ścieków kanalizacyjnych powinien być zagłębiony w ziemi na 2,5 metra, o średnicy nie większej niż 2 x 2 metry.

Wykop kopie się z takim wyliczeniem, aby między gruntem a zewnętrznymi ścianami studni znajdowała się warstwa tłucznia, żwiru lub kruszonej cegły o grubości do 40 cm. Wysokość zasypki wynosi jeden metr. Ściany na poziomie filtra powinny być przepuszczalne dla wody.

W tym celu na wysokości jednego metra mur nie jest wykonywany jako ciągły, lecz z małymi otworami o rozmiarze od 2 do 5 cm. Należy je umieszczać w szachownicę. Po wzniesieniu konstrukcji w szczeliny wsypuje się tłuczeń lub żwir.

Podczas budowy studni należy w murze wykonać szczeliny do odprowadzania oczyszczonej wody do gruntu

Na dnie konstrukcji wykonuje się zasypkę warstwy filtracyjnej z tłucznia lub żwiru na wysokość jednego metra. Przy tym duże frakcje materiału umieszcza się na dole, drobne – na górze. Otwór na rurę, którą będą dopływać ścieki z osadnika, wykonuje się tak, aby woda lała się strumieniem z wysokości 40-60 cm.

W miejscu, gdzie woda się wylewa, należy położyć arkusz plastikowy, aby zapobiec rozmywaniu filtra. Konstrukcja od góry jest zamykana pokrywą lub włazem o średnicy 70 cm. Ponadto w studni należy wykonać rurę wentylacyjną o przekroju 10 cm. Powinna ona wystawać nad ziemię na 50-70 cm.

Instrukcję krok po kroku dotyczącą budowy dołu chłonnego z cegły znajdziecie Państwo w tym materiale.

Wariant nr 2 – konstrukcja z betonowych kręgów

Do budowy studni filtracyjnej potrzebne będą trzy żelbetowe pierścienie. Jeden z nich musi mieć otwory o średnicy około 5 cm. Można kupić pierścień perforowany lub zrobić otwory za pomocą koronki wiertniczej do betonu. Należy również wykonać otwór na rurę dopływową.

Na zdjęciu pokazano i szczegółowo opisano proces montażu betonowych pierścieni do budowy studni.

Należy wykopać wykop, którego szerokość jest o 40 cm większa od średnicy pierścienia. Pierścień perforowany montuje się w dolnej części konstrukcji. Można nie kopać dołu, a jedynie nieco pogłębić platformę, na której planuje się zbudować studnię.

Proszę postawić pierwszy pierścień na ziemi i wydobywać ziemię z jego wnętrza. Stopniowo, pod ciężarem własnego ciężaru, będzie się opuszczał. W ten sam sposób montuje się dwa górne pierścienie.

Następnie należy wykonać filtr denny z tłucznia lub żwiru o wysokości do jednego metra i zasypać tym samym materiałem zewnętrzne ściany studni do poziomu warstwy filtracyjnej. Właz i rura wentylacyjna montowane są tak samo jak w studni murowanej.

Inny wariant budowy szamba z betonowych pierścieni można przeczytać tutaj.

Wariant nr 3 – studnia ze starych opon

Najtańszym sposobem na zbudowanie studni filtracyjnej jest wykonanie jej z używanych opon. Taka konstrukcja może zapewnić filtrację ścieków kanalizacyjnych dla trzyosobowej rodziny. Zazwyczaj taką studnię buduje się na działkach rekreacyjnych, ponieważ zimą guma zamarza, a aktywność bakterii spowalnia się, a przy bardzo niskich temperaturach całkowicie ustaje.

Studnię wykonuje się bardzo prosto – opony układa się jedna na drugiej i łączy ze sobą plastikowymi opaskami. Złącza pokrywa się uszczelniaczem. Wszystkie pozostałe elementy konstrukcji wykonuje się w tej samej kolejności, co w studniach wykonanych z innych materiałów.

Schemat montażu studni chłonnej ze starych opon samochodowych. Liczbę opon oblicza się na podstawie ich rozmiaru i wymaganej głębokości studni.

Wariant nr 4 – plastikowe zbiorniki filtracyjne

Dziś można nabyć gotowe studnie filtracyjne z plastiku, wyposażone we wszystko, co niezbędne do skutecznego oczyszczania ścieków. Oczywiście sporo kosztują, ale są niezawodne, wygodne, łatwe w montażu i obsłudze. Na rynku dostępnych jest wiele firm produkujących takie urządzenia.

Na przykład rosyjska firma POLEKS-FK, której produkty otrzymały dobre oceny konsumentów. Studnie filtracyjne produkowane są w różnych rozmiarach (od 1200×1500 do 2000×3000 mm), co pozwala dobrać produkt w zależności od dziennego zużycia wody w gospodarstwie indywidualnym.

Zbiorniki są wykonane z odpornego na korozję, trwałego tworzywa sztucznego, ściany szybu wykonane są z pierwotnego polietylenu. Dolna komora zbiornika pokryta jest biofilmem i wypełniona warstwą filtrującą z tłucznia, żwiru i żużla.

Plastikowa studnia filtracyjna z trójstopniowym systemem filtracji zapewnia skuteczne oczyszczanie wody z zanieczyszczeń

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Proszę obejrzeć film i dowiedzieć się, jak zbudować ceglaną studnię:

Film o budowie betonowej konstrukcji:

Jak zrobić studnię ze starych opon, dowiedzą się Państwo z następującego filmu:

Urządzenia filtracyjne pełnią bardzo ważną funkcję – zapewniają skuteczne oczyszczanie ścieków i nie przepuszczają brudnej, nieoczyszczonej wody do ziemi, która przedostając się do gruntów, wyrządza znaczne szkody środowisku.

Studnia filtracyjna nie jest tak trudna do wykonania samodzielnie, ale jeśli Państwo nie chcą się zajmować jej budową i mają możliwość finansową, można kupić gotową studnię z tworzywa sztucznego.

Jeśli w trakcie studiowania materiału pojawią się Państwu pytania dotyczące samodzielnej budowy urządzeń filtracyjnych, mogą Państwo zadać je w bloku komentarzy. Tam również można podzielić się doświadczeniem w budowie studni filtracyjnych.