Filtr denny do studni: technologia wykonania i przegląd materiałów filtracyjnych

Jeśli planuje Pan/Pani używać wody studziennej jako pitnej, będzie ona wymagać poważnego przygotowania. Aby pozbyć się cząstek gleby i materii organicznej, która dostaje się do szybu podczas czerpania wiadrem, należy zainstalować filtr do studni. Niedrogi, prosty konstrukcyjnie system oczyści, a w niektórych przypadkach nawet odkaża wodę. Bezpieczeństwo w takich warunkach jest niezwykle ważne, czy zgadza się Pan/Pani?

Wszystko o rodzajach filtrów studziennych i metodach ich budowy znajdzie Pan/Pani w zaproponowanym przez nas artykule. Skrupulatnie przeanalizowaliśmy wszystkie efektywne rodzaje studziennych schematów filtracyjnych, warianty ich urządzenia oraz opisaliśmy dopuszczone do użycia w tej dziedzinie materiały.

Z naszą pomocą otrzyma Pan/Pani szczegółowe odpowiedzi na pytania, pojawiające się u właścicieli działek ze studnią. Pana/Pani uwadze przedstawione są przydatne porady dotyczące pielęgnacji filtrów dennych. Załączniki zdjęciowe i wideo pomogą szybciej i łatwiej przyswoić informacje.

Funkcjonalne przeznaczenie filtra dennego

Filtr denny – warstwowa nasyp z różnych naturalnych materiałów, które nie są wypłukiwane przez wodę studzienną. Woda przechodząc przez filtr oczyszcza się z zanieczyszczeń, szkodliwych domieszek i zawiesin cząsteczek obecnych w studni.

Urządzenie filtra dennego jest konieczne w następujących przypadkach, gdy:

• wymagane jest zabezpieczenie dna studni przed rozmywaniem;
• dopływ wody odbywa się pod dużym ciśnieniem;
• na dnie studni znajduje się drobny lub pylasty piasek;
• studnia odsłania kurzawkę;
• konieczna jest ochrona wrażliwego na zanieczyszczenia sprzętu pompowego;
• poziom wody w studni charakteryzuje się dużymi wahaniami, na przykład podczas pracy pompy lub opadów;
• jakość wody jest niezadowalająca: mętność, osad, nieprzyjemny zapach. Więcej o przyczynach niezadowalającej jakości wody i sposobach ich usunięcia można przeczytać w tym materiale.

Instalacja filtra dennego nie jest potrzebna, gdy studnia natrafiła na twarde, spękane iły lub warstwę skalną. Nie stosuje się ochrony dennej, jeśli woda pochodzi z naturalnych źródeł. Jeśli gęste dno studni nie zanieczyszcza się domieszkami i cząstkami zawieszonymi, dodatkowa filtracja nie jest konieczna.

W pozostałych przypadkach, w celu uzyskania wody wysokiej jakości, instalacja filtra dennego w studni – jest obowiązkowa.

W większości przypadków studnie wymagają urządzenia filtra dennego do oczyszczania dopływającej wody i poprawy jej właściwości smakowych.

Materiały do wykonania dna studziennego

Filtr denny składa się z filtrujących materiałów sypkich, przez które woda oczyszczana jest fizycznie i chemicznie. Przez oczyszczanie fizyczne rozumie się usuwanie zanieczyszczeń i zawiesin, a przez chemiczne – usuwanie domieszek i szkodliwych związków.

Obecnie w sklepie można kupić gotowe filtry denne do studni na bazie srebra, węgla aktywowanego i otoczaków rzecznych. Niestety, koszt takich filtrów jest dość wysoki, dlatego większość właścicieli studni woli samodzielnie wykonać filtry denne.

Materiały używane do urządzenia filtrów dennych powinny spełniać następujące wymagania:

• wystarczająca gęstość i waga, aby nie wypływać w studni;
• odporność na gnicie, odporność na powstawanie pleśni;
• neutralność, brak reakcji chemicznych;
• wysoki poziom filtracji;
• bezpieczeństwo ekologiczne.

Jako materiały do filtrów instalowanych na dnie studni stosuje się:

Hołd tradycji – piasek kwarcowy

Ten materiał można łatwo znaleźć na brzegach rzek i naturalnych jezior. Ziarenka piasku mają średnicę do 1 mm, kolor – żółtawy, półprzezroczysty. Przed ułożeniem w studni piasek kwarcowy należy przepłukać kilka razy.

Można to zrobić w następujący sposób:

1. Wsypać warstwę piasku 5-10 cm do pojemnika i zalać wodą.
2. Dokładnie wymieszać i pozostawić na 30 sek.
3. Ostrożnie odlać wodę, w której pozostaną cząsteczki śmieci i mułu, a piasek opadnie na dno pojemnika.
4. Powtórzyć 2-3 razy, aż odlana woda będzie czysta.

Płukanie pomoże usunąć cząstki gliniaste i organiczne zanieczyszczenia.

Piasek kwarcowy ma doskonałe właściwości filtrujące, nie ulega gniciu, jest ekologiczny i dostępny w każdym regionie

Duże i średnie kamyki rzeczne

Powszechny materiał sypki, również spotykany na brzegach rzek. Kamyki różnej wielkości, o okrągłym kształcie bez ostrych krawędzi.

Przed użyciem jako filtra dennego żwirek należy przepłukać czystą wodą. Niektórzy radzą poddać żwirek działaniu wysokiej temperatury, umieszczając go na kilka minut w piekarniku.

Żwir pochodzenia naturalnego

Luźna skała naturalnego pochodzenia, rozmiary cząstek żwiru – 2-20 mm.

Przed umieszczeniem w studni materiał ten musi przejść dokładne, wieloetapowe płukanie, ponieważ ze względu na znaczną ilość pustych przestrzeni między składnikami żwir może gromadzić cząstki gliny i mułu. Nie można używać żwiru żużlowego ze względu na prawdopodobnie dużą ilość szkodliwych domieszek.

Jadeit – wyższa szkoła jazdy

Jadeit lub kamień do sauny – mineralny półszlachetny kamień naturalnego pochodzenia, w skład którego wchodzi srebro i krzem.

Ten minerał ma wiele pozytywnych właściwości, które pozwalają skutecznie wykorzystać go do budowy filtra dennego:

• oczyszcza wodę z metali ciężkich;
• dezynfekuje;
• zapobiega przemieszczaniu się materiałów dennych (piasku, gliny piaszczystej);
• nie pochłania wody, a więc posłuży przez długi czas.

Do wad tego materiału można zaliczyć konieczność jego zakupu (jadeit wydobywa się w kamieniołomach, nie ma pewności, że złoża znajdują się w Pana/Pani regionie). Koszt minerału – od 2,4 zł/kg.

Jadeit nie wymaga dokładnego płukania przed ułożeniem, a jego żywotność wyniesie co najmniej dziesięć lat

Szungit – środek do oczyszczania wody

Materiał, który stanowią duże cząstki skamieniałej ropy naftowej.

Szungit ma zdolność skutecznego oczyszczania wody studziennej z:

• produktów naftowych;
• metali ciężkich;
• zanieczyszczeń organicznych;
• mikroorganizmów;
• nadmiaru żelaza (żelazny posmak wody);
• zawiesin, zmętnień.

Szungit ma również korzystną właściwość wzbogacania wody studziennej w cenne dla organizmów żywych mikroelementy.

Ten materiał jest dość drogi, ale jego zastosowanie jest niezastąpione w przypadku studni znajdujących się w pobliżu zakładów przemysłowych i dróg samochodowych.

Zeolit – elitarny materiał

Zeolit – naturalny porowaty materiał pochodzenia wulkanicznego. Jest naturalnym sorbentem, absorbującym azotany i związki metali ciężkich.

Przyczynia się do obniżenia tła radioaktywnego, rozkłada fenole i inne substancje szkodliwe dla ludzi, roślin i zwierząt. Skuteczność tego materiału jako filtra dennego jest droga – od 24 zł za 10 kg.

Wybierając materiały do filtra dennego, należy zwrócić uwagę na ich bezpieczeństwo ekologiczne. Idealna opcja – sprawdzenie materiałów w specjalistycznym laboratorium.

Geowłóknina – bariera przed zanieczyszczeniami

Czasami do wykonania filtra dennego stosuje się materiał polimerowy – geotekstyl o wysokiej gęstości. Cechą tego filtra jest to, że doskonale filtruje zawiesiny fizyczne, nie poprawiając przy tym chemicznych i bakteriologicznych wskaźników wody.

Zastosowanie gęstego geotekstylu jako głównego materiału filtra jest uzasadnione, jeśli do studni przedostaje się niewielka ilość gazu, na przykład siarkowodoru.

Materiały zabronione do użycia

Wielu właścicieli studni popełnia poważny błąd, używając do wykonania filtra dennego następujących materiałów:

• Wtórny żwir budowlany. Materiał uzyskany przez rozdrabnianie zdemontowanych konstrukcji żelbetonowych będzie wchłaniać wodę, nie filtrując jej.
• Keramzyt. Ma niską gęstość i z czasem wypływa w studni. Wydziela szkodliwe substancje.
• Granitowy tłuczeń. W większości przypadków ten materiał ma podwyższone tło radiacyjne.
• Budowlany wapienny tłuczeń. Zawiera dużą ilość wapna, którego nadmiar obniży jakość wody studziennej.

Przemyty żwir, piasek i tłuczeń naturalnego występowania nadają się do wykonania filtrów dennych.

Urządzenie filtra gruntowego na dnie studni

Skutecznego filtra dennego nie można stworzyć, używając tylko jednego z wyżej opisanych materiałów. Najlepszą opcją jest wykonanie filtru wielowarstwowego, z zastosowaniem kilku rodzajów materiałów różnej wielkości.

Istnieją dwa typy układania filtru: bezpośredni i odwrotny. Wybór jednego z nich zależy od gruntu wyściełającego dno studni oraz siły napływu wody. W 9 na 10 przypadków stosuje się bardziej efektywny filtr odwrotny.

Prosty wariant zasypywania

Trójwarstwowy filtr bezpośredni – typ, w którym na dnie znajduje się materiał o największej frakcji, następnie umieszcza się warstwę środkową – wielkość frakcji jest 5-7 razy mniejsza niż w pierwszej warstwie, a na górze trzecia warstwa – piasek kwarcowy lub drobne otoczaki rzeczne. Grubość każdej warstwy powinna wynosić 15-20 cm, co oznacza, że cały filtr zajmie 50-60 cm głębokości studni.

Aby drobniejszy zasyp nie przenikał do dolnych warstw, należy je maksymalnie zagęścić przed uformowaniem kolejnej warstwy

Kolejność działań przy instalacji bezpośredniego filtra dennego:

• przygotowanie dna studni: usunięcie zanieczyszczeń, mułu i innych nieczystości;
• wypełnienie dna warstwą 15-20 cm grubej frakcji: jadeit, zeolit, duże otoczaki rzeczne lub morskie;
• zasypanie materiału średniej frakcji: otoczaki rzeczne lub morskie, średni żwir, drobny zeolit, szungit;
• uformowanie górnej warstwy drobnej frakcji: piasek kwarcowy, drobny żwir.

Bezpośredni filtr stosuje się na gruntach pływających (wraz z tarczą), a także na gruntach piaszczystych i luźnych przy niewielkim ciśnieniu dopływającej wody. W tym przypadku główną funkcją bezpośredniego filtra jest etapowe oczyszczanie wody.

Odwrotny schemat układania

Filtr odwrotny – rodzaj filtra studziennego, w którym układanie odbywa się warstwowo od materiału drobnoziarnistego do większych elementów filtracyjnych. Główną funkcją filtra odwrotnego jest zapobieganie przedostawaniu się drobnych zanieczyszczeń i piasku do górnych warstw. Filtr odwrotny chroni dno studni przed rozmywaniem. Stosuje się go na gruntach piaszczystych i piaszczysto-gliniastych przy spokojnym przepływie wody.

Kolejność działań przy instalacji odwrotnego filtra dennego:

1. Przygotowanie studni i materiałów nasypowych.
2. Nasypanie dolnej warstwy drobnoziarnistej: piasku kwarcowego, drobnego żwiru.
3. Nasypanie warstwy średnioziarnistej: otoczaki rzeczne, żwir, zeolit, szungit.
4. Nasypanie warstwy gruboziarnistej: duże kamienie powyżej 5 cm, jadeit, żwir, geowłóknina.

Podobnie jak przy wykonywaniu filtra bezpośredniego, grubość każdej warstwy powinna wynosić 15-20 cm. Wszystkie materiały sypkie przed ułożeniem w studni należy przepłukać bieżącą wodą w celu usunięcia cząstek gliny i zanieczyszczeń organicznych.

Filtr odwrotny jest prostszy w wykonaniu, nie wymaga zagęszczania; cięższe skały znajdujące się na górze same zagęszczą drobniejsze materiały poniżej.

Rodzaje tarcz studziennych

Tarcza denna – drewniana tarcza z desek w kształcie koła, stosowana w przypadku, gdy dopływ wody do studni odbywa się z dużym ciśnieniem, a także przy występowaniu kurzawki. Główną funkcją tarczy dennej jest ochrona dna i filtra przed rozmywaniem. Do montażu w studni wykorzystuje się dwa rodzaje tarcz: drewnianą i metalową (siatkową).

Tarcza z drewna do układania na dnie

W porównaniu z metalowymi, drewniane tarcze mają następujące zalety:

1. Bezpieczeństwo ekologiczne.
2. Stosowane drewno ma właściwości bakteriobójcze.
3. Nie ulegają korozji.
4. Niższy koszt i prostota wykonania.

Drewnianą tarczę denną można wykonać samodzielnie, używając jednego z materiałów:

• dąb – trwały, wytrzymały gatunek, który może nadawać wodzie specyficzny gorzkawy smak;
• modrzew – wytrzymały materiał, nie wpływający na jakość i smak wody studziennej. Żywotność znacznie krótsza niż dębu;
• osika – drewno o wysokiej wytrzymałości, ma właściwości odkażające, nie gnije, ma długą żywotność.

Do wykonania tarczy należy wziąć kilka drewnianych desek i mocno połączyć je gwoździami ze stali nierdzewnej. Lepiej łączyć za pomocą drewnianych wpustów, pod które w sąsiednich deskach wierci się wcześniej otwory naprzeciwległe. Średnica tarczy powinna być nieco mniejsza niż średnica studni, w tym celu obrysowuje się okrąg, a nadmiar desek przycina się wyrzynarką.

Na całej powierzchni tarczy wykonuje się otwory o wielkości 5-10 mm, przez które będzie dopływać woda.

Aby zapewnić lepszą cyrkulację wody, tarcza powinna mieć drewniane “nóżki”, których rolę pełnią dwa klocki o grubości 5-7 cm, do których od góry przybija się deski.

Niezależnie od użytego drewna, z upływem czasu zacznie się ono rozkładać, pogarszając smak wody, dlatego tarczę należy okresowo wymieniać.

Na tarczę układa się elementy odwrotnego filtra dennego: najpierw – materiały o dużych frakcjach, które nie pozwalają tarczy unosić się pod wpływem strumieni wody. W przypadku silnych kurzówek tarcza będzie stopniowo wsysana w grunt, dlatego jej instalację należy powtarzać co 3-7 lat.

Metalowe urządzenie denne

Tarczę denną do studni można wykonać samodzielnie z metalowej siatki o drobnych oczkach.

Zalety takiej tarczy:

• wysoka wytrzymałość i trwałość;
• nie wpływa na smak wody z upływem czasu;
• skutecznie filtruje piasek i zanieczyszczenia o różnym rozmiarze i pochodzeniu.

Do wykonania tarczy z metalu stosuje się siatkę ze stali nierdzewnej o oczkach nie większych niż 2 na 2 mm. Siatkę umieszcza się pomiędzy dwoma jednakowymi metalowymi kręgami. Kręgi wycina się z blachy i odpowiadają średnicy studni. Tarczę umieszcza się na warstwie zasypki z dużych kamieni o grubości 10 cm, mocowanie odbywa się za pomocą sworzni montowanych w ścianach studni.

Na siatkę nasypuje się elementy filtra dennego. Warto zaznaczyć, że żywotność siatki wynosi od 5 do 10 lat, z czasem metal zaczyna się odkształcać i rdzewieć, tracąc swoje właściwości filtracyjne, co oznacza, że tarcza siatkowa wymaga wymiany.

Filtr ścienny w studni

W przypadku, gdy przepływ wody wpływającej do studni jest bardzo słaby, a filtracja odbywa się również przez jej ściany, wówczas instalacja filtra dennego nie jest celowa. W takiej sytuacji najlepszym rozwiązaniem będzie montaż filtra ściennego.

Aby wykonać filtr ścienny, w najniższej części studni (dolnym pierścieniu żelbetowym) należy wyciąć otwory w kształcie litery V – umieszczone poziomo, w których instaluje się elementy filtracyjne z betonu gruboziarnistego.

Beton na filtry przygotowuje się z użyciem żwiru o średniej frakcji i cementu klasy M100-M200 bez dodatku piasku. Cement rozcieńcza się wodą, aż konsystencja mieszanki stanie się śmietanowata, po czym wsypuje się wcześniej wypłukany żwir i dokładnie miesza. Otrzymanym roztworem wypełnia się wycięte otwory i pozostawia do całkowitego stwardnienia.

Wielkość żwiru do zaprawy należy dobierać uwzględniając lokalne czynniki hydrogeologiczne: im drobniejsza frakcja piasku w studni, tym mniejszy żwir.

Pielęgnacja filtra dennego

Po zamontowaniu w studni filtra dennego należy pamiętać o czyszczeniu go przynajmniej raz w roku. Ponadto należy regularnie przeprowadzać profilaktyczną dezynfekcję wody w studni.

Technologia czyszczenia filtra dennego składa się z następujących etapów:

1. Wydobycie elementów filtra i tarczy dennej ze studni.
2. Czyszczenie tarczy dennej lub jej wymiana.
3. Płukanie lub wymiana wydobytych skał.
4. Układanie materiałów w tej samej kolejności.

Terminowe czyszczenie filtra dennego pomoże utrzymać warunki do poboru czystej wody ze studni przez cały rok.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Wykonanie filtra dennego własnymi rękami przy użyciu materiałów o różnych frakcjach:

Wykonanie filtra dennego z użyciem drewnianej tarczy i szungitu:

Wykonanie osikowej tarczy do filtra dennego na kurzawce:

Montaż filtrów do wody ze studni – to nieskomplikowany proces, który można wykonać samodzielnie bez angażowania specjalistów i dodatkowych nakładów finansowych.

Koszt wykonania filtra studziennego całkowicie zależy od tego, jakie materiały zostaną wybrane do filtracji. Przy prawidłowym montażu i terminowym czyszczeniu filtra dennego będzie można stale mieć dostęp do czystej i smacznej wody.

W razie pytań dotyczących wykonania filtra dennego do studni lub jeśli ma Pan/Pani doświadczenie w wykonywaniu filtrów studziennych i chciałby się nim podzielić, proszę zadawać pytania, zostawiać komentarze i sugestie w bloku poniżej.