Filtračná šachta: konštrukcia, účel, technológia usporiadania

Na rozdiel od obyvateľov bytových domov, majitelia súkromných domácností nie sú napojení na centralizovanú kanalizáciu a musia si sami organizovať odvádzanie odpadových vôd na svojom pozemku. Dôležitú úlohu v kanalizačnom a drenážnom systéme domu plní filtračná studňa.

Avšak nie je možné ju inštalovať všade, existujú určité pravidlá, ktoré je potrebné dodržiavať pri jej budovaní.

V našom materiáli sa oboznámime s druhmi filtračných studní, pravidlami ich inštalácie na pozemku a tiež vám povieme, ako si takéto zariadenie vyrobiť svojpomocne.

Účel a vlastnosti filtračných studní

Otázky ekológie a ochrany životného prostredia sú dnes veľmi naliehavé. Nečistené odpadové vody, ak budú odvádzané priamo do vodných tokov alebo pôdy z domovej kanalizácie, môžu byť zdrojom kontaminácie vody a pôdy.

Preto je to kategoricky zakázané. Ským sa dostanú do otvorených zdrojov alebo do pôdy, špinavé domové vody musia prejsť systémom čistenia.

Existujú rôzne spôsoby čistenia odpadových vôd, jedným z nich je absorpčná studňa, ktorá slúži ako akýsi prírodný viacvrstvový filter. Zachytáva nečistoty, odpadky a iné častice a prepúšťa do pôdy vyčistenú vodu.

Charakteristickou črtou filtračných zariadení je absencia utesneného dna. Na dne studne sa inštaluje spodný filter zo štrku, drvených tehál a ďalších podobných stavebných materiálov. Celková výška filtračnej vrstvy by mala byť do jedného metra.

Filtračná studňa sa spravidla buduje na pozemkoch, ktoré nie sú vybavené odpadovou kanalizáciou, a tiež na miestach, kde v blízkosti nie sú prírodné vodné plochy na odvádzanie vody.

Môže sa používať ako samostatné zariadenie pri budovaní drenážneho systému alebo dažďovej kanalizácie, alebo na dočistenie odpadových vôd, ktoré prešli predbežným čistením v septiku.

Funkciou filtračnej studne je prepúšťať kvapalinu prichádzajúcu potrubím cez prirodzený systém filtrov a odvádzať hlboko do zeme už vyčistenú vodu.

Pravidlá a normy inštalácie

Možnosti filtračných studní sú veľmi obmedzené, pravidlá a osobitosti ich inštalácie sú upravené stavebnými normami (SNiP s číslom 2.04.03-85).

Je možné ich inštalovať len na určitých typoch pôdy: piesočnatých alebo hlinito-piesočnatých, ktoré samy osebe majú dobrú vsakovaciu schopnosť. Studne vsakovacieho typu sa nebudujú na ílovitých pôdach, ktoré majú nízke filtračné vlastnosti.

Pre porovnanie, ak 1 m² piesku strednej zrnitosti dokáže za deň absorbovať až 80 litrov kvapaliny, a hlinito-piesočnatá pôda až 40, vsakovacia schopnosť hlinitej pôdy je 25, a rozpukanej ílovitej pôdy len 5 litrov. Z uvedených údajov vyplýva, že pri inštalácii filtračnej studne na ílovitej zemine síce vyčistí vodu, ale tá nebude mať kam odísť.

Pri budovaní filtračnej studne je potrebné zistiť, aká pôda je na vašom pozemku. Zariadenie nemožno budovať v pôdach s vysokým a stredným obsahom ílu, ktoré nedokážu zabezpečiť dobrý odtok kvapaliny.

Aby ste zistili typ pôdy na pozemku, urobte tento experiment: vykopte malú jamku s rozmermi 300x300 mm a hĺbkou asi 150 mm. Nalejte do nej tekutinu až po okraj a zmerajte, za aký čas voda zmizne do zeme. 18 sekúnd – piesčitá pôda, pol minúty – hlinitopiesčitá, 2 minúty – hlinitá.

Osobitnú pozornosť treba venovať hladine podzemnej vody v lokalite. Ak je podzemná voda pomerne vysoko, neodporúča sa inštalovať vsakovaciu studňu, pretože jej hĺbka by mala byť 2-2,5 m. Pritom je potrebné zabezpečiť vzdialenosť aspoň jeden a pol metra od jej dna po podzemnú vodu.

Obmedzenia pri inštalácii sa týkajú aj priemerného denného objemu odpadových vôd. Ich množstvo nesmie presiahnuť 1 m³. Ak je objem odpadových vôd určených na čistenie väčší, odporúča sa zvoliť iný systém filtrácie a odvádzania kvapaliny.

Pri plánovaní domovej kanalizácie je potrebné riadiť sa stanovenými normami umiestnenia čistiaceho systému od zdroja pitnej vody a hraníc pozemku.

Ak sa podzemné vody používajú na pitie alebo hospodárske účely, je potrebné dohodnúť stavbu studne s hygienicko-epidemiologickou službou. V každom prípade ju však treba umiestniť najmenej 30 metrov od studní s pitnou vodou. O osobitostiach montáže kanalizačného potrubia na pozemku si môžete prečítať v tomto článku.

Stavebné normy stanovujú pravidlá upravujúce umiestnenie podmieneného dna filtračnej studne. Musí byť aspoň 1,5 m nad hladinou podzemnej vody.

Podmienené “dno” filtračného kanalizačného zariadenia musí byť umiestnené najmenej jeden a pol metra nad hladinou podzemnej vody.

Druhy filtračných zariadení

Existujú dva druhy filtračných studňových zariadení, ktoré pracujú na rovnakom princípe a inštalujú sa podobným spôsobom. Rozdiely spočívajú v oblasti použitia. Prvé sa používajú v drenážnom a dažďovom systéme, druhé v kanalizácii.

Absorpčná studňa v drenážnom systéme

V tomto prípade sú drenážne vsakovacie studne konečnou stanicou zložitého systému drenáže pozemku, do ktorého smerujú potrubím podzemné alebo dažďové vody, aby následne po prechode cez prírodný filter odišli do zeme. Jeho hlavným účelom je odvádzanie vody z domu a jej čistenie od bahna a piesku.

Na schéme je znázornená organizácia dažďovej a drenážnej kanalizácie pozemku so zásobníkom. V pôdach s vysokou absorpčnou schopnosťou sa namiesto zbernej inštaluje filtračná studňa.

Priemer takýchto studní býva spravidla najviac jeden a pol metra a hĺbka uloženia do dvoch metrov. Je povolené odvádzať vodu z oboch systémov do jednej studne. Filtračnú nádrž inštalujú v najnižšom bode pozemku, aby do nej voda prúdila prirodzeným samospádom.

Filtračné zariadenie v kanalizačnom systéme

V kanalizačnom systéme pozemku sa absorpčné studne používajú na dočistenie odpadových vôd prichádzajúcich z hermeticky uzavretej nádrže, v ktorej odpadová voda prechádza primárnym biologickým čistením. Nádrž sa vyrába z betónových skruží, tehál alebo lomového kameňa, alebo sa používa hotový septik.

Schéma inštalácie filtračnej studne so septikom, v ktorom kanalizačné odpadové vody prechádzajú primárnym čistením a potom potrubím vstupujú do absorpčnej nádrže a cez systém filtrov odchádzajú do pôdy.

Princíp činnosti systému spočíva v nasledujúcom: odpadové vody z domovej kanalizácie prichádzajú do hermeticky uzavretej nádrže, kde sa počas dvoch až troch dní oxidujú pôsobením anaeróbnych baktérií žijúcich v bezkyslíkovom prostredí.

Potom odpadové vody vstupujú do filtračnej studne, kde už sú prítomné iné baktérie – aeróby. Ich životná činnosť sa aktivuje pôsobením kyslíka.

V dôsledku dvojitého čistenia sa kvapalina vstupujúca do pôdy z absorpčnej studne prakticky úplne zbavuje škodlivých mikroorganizmov a organických látok.

Odvod odpadových vôd možno zorganizovať dvoma spôsobmi:

1. Samostatným. Voda z kuchyne, vane, práčok prúdi do septiku, a kanalizačné odpadové vody s fekáliami – do žumpy.
2. Spoločným. Všetky domové odpadové vody prúdia do septiku alebo zásobnej nádrže.

Spravidla sa v prvom prípade sivé odpadové vody smerujú do rôznych kanalizačných zariadení. Napríklad fekálne – do zbernej studne s následným odčerpaním a odvozom, sivé domové odpadové vody z kuchynských drezov, vaní, umývadiel a pod. zariadení – do absorpčných studní.

V druhom prípade je potrebný septik pozostávajúci minimálne z dvoch komôr, v každej z ktorých sa postupne uskutočňuje vlastný stupeň čistenia. Fekálne hmoty sa usadzujú v prvej komore, odkiaľ ich pravidelne odčerpáva fekálne auto.

Jednokomorový septik sa zvyčajne inštaluje v individuálnych domácnostiach, v ktorých je organizovaná oddelená kanalizačná sústava.

Do druhej komory prichádzajú kvapalné odpady bez suspendovaných častíc s minimálnym množstvom nečistôt, kde sú ďalej čistené. Potom voda potrubím prechádza do filtračnej studne, odkiaľ po prechode cez prírodný filter odchádza do pôdy.

Druhý variant spoločnej schémy – úplné odčerpanie a odvoz odpadových vôd.

Výpočet počtu filtračných studní na pozemku

Množstvo filtračných studní závisí od dennej spotreby vody v dome. Na jeden septik sa zvyčajne inštalujú dve až štyri vsakovacie studne. Objem septika by mal byť trikrát väčší ako denný prietok odpadových vôd.

Ak vychádzame z toho, že na jednu osobu v súkromnom dome pripadá 250 litrov za deň, potom pre štvormennú rodinu je potrebný septik s objemom najmenej 3 metre kubické.

Zaťaženie na 1 m² plochy vsakovacej studne sa vypočítava na základe typu pôdy. (piesočnatá – do 80, hlinito-piesočnatá – do 40 l) Ak je vzdialenosť od podzemnej vody po dno studne väčšia ako dva metre, zaťaženie možno zvýšiť o 20%. Taktiež je možné zvýšiť zaťaženie na chatových pozemkoch, kde sa studňa používa iba v letnom období.

Alternatívne filtračné zariadenia

Okrem filtračnej studne je možné vykonávať aeróbne dočistenie odpadových vôd v prírodných podmienkach pomocou:

• pôdneho drénovania;
• filtračných priekop;
• biologického filtra.

V prvom prípade odpadové vody zo septika najprv prichádzajú do rozdeľovacej studne, potom sú rozvádzané do drénov – rúr s otvormi, uložených so sklonom do priekop, vopred zasypaných štrkom alebo drveným kameňom. Zvrchu sú rúry tiež posypané štrkom, potom zeminou a prikryté geotextíliou. Viac o tom, ako správne vypočítať sklon drénovacej rúry, si prečítajte v tomto článku.

Schéma organizácie pôdneho drénovania na pozemku. Časť vyčistených odpadových vôd odchádza do pôdy a časť je absorbovaná rastlinami

Ak sa v blízkosti pozemku nachádza vodná plocha, do ktorej môže odtekať vyčistená voda, zriaďujú sa filtračné priekopy. Do spodnej vrstvy na štrkový vankúš sa ukladajú zberné rúry, ktoré sa potom zasypú štrkom a pieskom. Na vrstvu štrku sa položí drénovacia rúra s otvormi, prikryje sa geotextíliou a zasype sa zeminou.

Ak na pozemku nie je možné zorganizovať filtračné polia, inštaluje sa biofilter. Do neho prichádzajú predbežne vyčistené vody zo septika na ďalšie biologické čistenie. Výsledkom filtrácie sú odpadové vody vyčistené na úroveň technickej vody, ktorá potom odchádza do pôdy.

V biofiltri je organizovaný systém prívodu kyslíka na aktiváciu životnej činnosti aeróbnych baktérií, ktoré oxidujú prichádzajúce odpadové vody

Ako vyrobiť filtračnú studňu

Absorpčné studne možno postaviť z pálených tehál alebo lomového kameňa, ale ich výstavba si vyžaduje značné úsilie. Preto sa steny studne častejšie robia zo železobetónových kruhov. V dnešnej dobe sa tiež rozšírili plastové konštrukcie. Dajú sa vyrobiť vlastnými rukami z plastových rúr alebo kúpiť hotové.

Varianta č.1 – murovaná konštrukcia

Tehlová konštrukcia môže mať kruhový aj štvorcový tvar. Zvyčajne sa stavajú kruhové studne, ktoré sú najpohodlnejšie na používanie. Zariadenie na filtráciu kanalizačných odpadov musí byť zahĺbené do zeme 2,5 metra, s priemerom najviac 2 x 2 metre.

Výkop sa robí s takým výpočtom, že medzi zemou a vonkajšími stenami studne bude vrstva štrku, gravelu alebo drvenej tehly s hrúbkou do 40 cm. Výška zásypu je jeden meter. Steny na úrovni filtra musia byť priepustné pre vodu.

Na tento účel sa murivo vo výške jeden meter nerobí súvislé, ale s malými otvormi veľkosti od 2 do 5 cm. Tie je potrebné umiestniť do šachovnicového usporiadania. Po postavení konštrukcie sa do štrbín nasype štrk alebo gravel.

Pri stavbe studne je potrebné v murive vytvoriť štrbiny na odvod vyčistenej vody do pôdy

Na dne konštrukcie sa vykonáva zásyp filtračnej vrstvy zo štrku alebo gravelu do výšky jedného metra. Pritom sa veľké frakcie materiálu umiestňujú dole, malé  – hore. Otvor pre rúru, ktorou budú pritekať odpadové vody zo septiku, sa robí tak, aby voda tiekla prúdom z výšky 40-60 cm.

Na miesto, kam sa leje voda, je potrebné vložiť plastový list, aby sa zabránilo rozplaveniu filtra. Zhora sa konštrukcia zakrýva poklopom alebo vekom s priemerom 70 cm. Taktiež je v studni potrebné urobiť vetraciu rúru s prierezom 10 cm. Musí vyčnievať nad zemou 50-70 cm.

Podrobný návod na stavbu odpadovej jamy z tehál nájdete v tomto materiáli.

Varianta č.2 – konštrukcia z betónových skruží

Na zhotovenie filtračnej studne budú potrebné tri železobetónové skruže. Jedna z nich musí mať otvory s priemerom asi 5 cm. Môžete si kúpiť skruž s perforáciou alebo urobiť diery pomocou korunky na betón. Taktiež je potrebné urobiť otvor pre prívodné potrubie.

Na fotografii je znázornený a podrobne opísaný proces inštalácie betónových skruží na vybudovanie studne.

Je potrebné vykopať jamu, ktorej šírka je o 40 cm väčšia ako priemer skruže. Perforovaná skruž sa inštaluje v spodnej časti konštrukcie. Jamu nemusíte kopať, stačí len mierne prehĺbiť plochu, na ktorej sa plánuje urobiť studňa.

Položte prvú skruž na zem a odoberajte zeminu zvnútra. Postupne sa bude pod váhou vlastnej hmotnosti spúšťať nadol. Rovnakým spôsobom sa inštalujú aj dve horné skruže.

Potom je potrebné urobiť dnový filter zo štrku alebo kameniva do výšky jedného metra a zasypať rovnakým materiálom vonkajšie steny studne až po úroveň filtračnej vrstvy. Poklop a ventilačné potrubie sa inštalujú rovnako ako v murovanej studni.

Ďalší variant vybudovania septiku z betónových skruží si môžete prečítať tu.

Varianta č.3 – studňa zo starých pneumatík

Najlacnejší spôsob, ako vyrobiť filtračnú studňu, je vyrobiť ju z použitých pneumatík. Takáto konštrukcia dokáže zabezpečiť filtráciu splaškov pre trojčlennú rodinu. Takúto studňu robia najmä na chatách, pretože v zime guma premŕza a životnosť baktérií sa spomaľuje a pri veľmi nízkych teplotách úplne zastaví.

Studňa sa vyrába veľmi jednoducho – pneumatiky sa ukladajú jedna na druhú a spájajú sa plastovými svorkami. Spoje sa natierajú tesniacim tmelom. Všetky ostatné konštrukčné prvky sa vyrábajú v rovnakom poradí ako v studniach vyrobených z iných materiálov.

Schéma inštalácie absorpčnej studne zo starých automobilových pneumatík. Počet pneumatík sa vypočíta na základe ich veľkosti a požadovanej hĺbky studne.

Varianta č.4 – plastové filtračné nádrže

Dnes si môžete kúpiť hotové filtračné studne z plastu, vybavené všetkým potrebným na efektívne čistenie odpadových vôd. Samozrejme, stoja nemálo, ale sú spoľahlivé, pohodlné, jednoduché na inštaláciu a údržbu. Na trhu je veľa výrobcov takéhoto zariadenia.

Napríklad ruská spoločnosť POLEKS-FK, ktorej výrobky získali dobré hodnotenia spotrebiteľov. Filtračné studne sa vyrábajú v rôznych objemoch (od 1200×1500 do 2000×3000 mm), čo umožňuje vybrať výrobok na základe dennej spotreby vody v individuálnej domácnosti.

Nádoby sú vyrobené z korózii odolného pevného plastu, steny šachty sú z primárneho polyetylénu. Spodný priestor nádrže je pokrytý biofilmom a naplnený filtračnou vrstvou z drviny, štrku a škvary.

Filtračná studňa z plastu s trojstupňovým filtračným systémom zabezpečuje účinné čistenie vody od nečistôt.

Závery a užitočné video k téme

Pozrite si video a dozviete sa, ako postaviť murovanú studňu:

Video o stavbe betónovej konštrukcie:

Ako vyrobiť studňu zo starých pneumatík sa dozviete z nasledujúceho videa:

Filtračné zariadenia plnia veľmi dôležitú funkciu – zabezpečujú účinné čistenie odpadových vôd a neprepúšťajú špinavú nečistenú vodu do zeme, ktorá sa dostáva do pôdy a spôsobuje značné škody životnému prostrediu.

Filtračnú studňu nie je také ťažké vyrobiť svojpomocne, ale ak sa nechcete zaoberať jej zriaďovaním a máte finančné možnosti, môžete si kúpiť hotovú plastovú studňu.

Ak sa vám počas štúdia materiálu vynorili otázky ohľadom svojpomocného zriaďovania filtračných zariadení, môžete ich položiť v sekcii komentárov. Tam sa tiež môžete podeliť o skúsenosti so zriaďovaním filtračných studní.