Filtrační šachta: konstrukce, účel, technologie zařízení

Na rozdíl od obyvatel bytových domů, majitelé soukromých domácností nemají zajištěnou centrální kanalizaci a musí si na svém pozemku sami organizovat odvod odpadních vod. Významnou roli v kanalizačním a drenážním systému domu hraje filtrační studna.

Lze ji však instalovat ne všude, existují určitá pravidla, která je třeba dodržovat při její výstavbě.

V našem článku se podíváme na druhy filtračních studní, pravidla pro jejich montáž na pozemku, a také vám řekneme, jak si takové zařízení vyrobit sami.

Účel a vlastnosti filtračních studní

Otázky ekologie a ochrany životního prostředí jsou dnes velmi naléhavé. Nečištěné odpadní vody, pokud se dostanou přímo do vodních toků nebo do půdy z domovní kanalizace, mohou být zdrojem kontaminace vody a půdy.

Proto je to kategoricky zakázáno. Než se dostanou do otevřených vodních zdrojů nebo do půdy, musí špinavé domovní odpadní vody projít systémem čištění.

Jsou k dispozici různé způsoby čištění odpadních vod, jedním z nich je vsakovací studna, která funguje jako jakýsi přírodní vícevrstvý filtr. Zachycuje nečistoty, odpadky a další částice a propouští do půdy vyčištěnou vodu.

Charakteristickým rysem filtračních zařízení je absence nepropustného dna. Na dně studny je vybaven dnový filtr z drceného kamene, štěrku, cihelných úlomků a podobných stavebních materiálů. Celková výška filtračního zásypu by měla být až jeden metr.

Filtrační studna se obvykle zřizuje na pozemcích, které nejsou vybaveny odpadní kanalizací, a také v místech, kde v blízkosti nejsou žádné přírodní vodní plochy pro odvádění vody.

Může být použita jako samostatné zařízení při budování drenážního systému nebo dešťové kanalizace, nebo pro dočištění odpadních vod, které prošly předběžným čištěním v septiku.

Funkcí filtrační studny je propouštět kapalinu přiváděnou potrubím přes přirozený filtrační systém a odvádět již vyčištěnou vodu hluboko do země.

Pravidla a normy instalace

Možnosti filtračních studní jsou značně omezené, pravidla a zvláštnosti jejich instalace jsou regulovány stavebními normami (SNiP pod číslem 2.04.03-85).

Lze je instalovat pouze na určitých typech půdy: písčitých nebo hlinitopísčitých, které samy o sobě mají dobrou vsakovací schopnost. Vsakovací studny se nebudují na jílovitých půdách s nízkými filtračními vlastnostmi.

Pro srovnání, pokud 1 m² středně zrnitého písku dokáže za den absorbovat až 80 litrů kapaliny, hlinitý písek až 40, absorpční schopnost hlinité půdy je 25 a rozpukané hlíny pouze 5 litrů. Z uvedených údajů vyplývá, že při instalaci filtrační studny na jílovité půdě sice vodu vyčistí, ale nebude mít kam odtékat.

Při budování filtrační studny je nutné zjistit, jaká půda je na vašem pozemku. Stavbu nelze provádět v zeminách s vysokým a středním obsahem jílu, které nemohou zajistit dobrý odtok kapaliny.

Abyste zjistili typ půdy na pozemku, proveďte tento experiment: vykopejte malou jámu o rozměrech 300x300 mm a hloubce asi 150 mm. Nalijte do ní tekutinu až po okraj a změřte, za jak dlouho voda vsákne do země. 18 sekund – písčitá půda, půl minuty – hlinitopísčitá, 2 minuty – hlinitá.

Zvláštní pozornost je třeba věnovat hladině podzemní vody v oblasti. Pokud se podzemní voda vyskytuje dostatečně vysoko, nedoporučuje se instalovat vsakovací studnu, protože její hloubka by měla být 2–2,5 m. Zároveň je nutné zajistit vzdálenost alespoň jeden a půl metru ode dna studny k podzemní vodě.

Omezení instalace se také týkají průměrného denního objemu odpadních vod. Jejich množství nesmí překročit 1 m³. Pokud je objem odpadních vod k čištění větší, doporučuje se zvolit jiný systém filtrace a odvodu kapaliny.

Při plánování domovní kanalizace je nutné řídit se stanovenými normami pro umístění čistícího systému od zdroje pitné vody a hranic pozemku.

Pokud se podzemní vody používají k pití nebo k hospodářským účelům, je nutné stavbu studny konzultovat s orgány hygienické služby. V každém případě však musí být umístěna nejméně 30 metrů od vrtů a studní pro pitnou vodu. O zvláštnostech montáže kanalizačního potrubí na pozemku si můžete přečíst v tomto článku.

Stavební normy stanovují pravidla upravující umístění podmíněného dna filtrační studny. Musí být alespoň 1,5 m nad hladinou podzemní vody.

Podmíněné “dno” filtračního kanalizačního zařízení musí být umístěno nejméně jeden a půl metru nad hladinou podzemní vody.

Druhy filtračních zařízení

Existují dva druhy filtračních studnových zařízení, která fungují na stejném principu a instalují se obdobným způsobem. Liší se oblastí použití. První se používají v drenážním a dešťovém systému, druhé v kanalizačním.

Vsakovací studna v drenážním systému

V tomto případě jsou drenážní vsakovací studny konečným bodem složitého systému odvodnění pozemku, do kterého jsou potrubím přiváděny podzemní nebo dešťové vody, aby pak po průchodu přírodním filtrem odtekly do země. Jejich hlavním účelem je odvádění vody od domu a její čištění od bahna a písku.

Na schématu je znázorněna organizace dešťové a drenážní kanalizace pozemku s akumulační nádrží. V půdách s vysokou absorpční schopností se místo sběrné šachty instaluje filtrační studna.

Průměr takových studní zpravidla nebývá větší než jeden a půl metru a hloubka uložení do dvou metrů. Je povoleno odvádět vodu z obou systémů do jedné studny. Filtrační nádrž se instaluje v nejnižším bodě pozemku, aby do ní voda odtékala přirozeným spádem.

Filtrační zařízení v kanalizačním systému

V kanalizačním systému pozemku se vsakovací studny používají k dočištění odpadních vod přicházejících z těsně uzavřené nádrže, ve které odpadní vody procházejí primárním biologickým čištěním. Nádrž se vyrábí z betonových skruží, cihel nebo lomového kamene, nebo se používá hotový septik.

Schéma instalace filtrační studny se septikem, ve kterém kanalizační odpadní vody procházejí primárním čištěním a poté potrubím vstupují do vsakovací nádrže a přes systém filtrů odcházejí do půdy.

Princip činnosti systému spočívá v následujícím: odpadní vody z domovní kanalizace vstupují do těsně uzavřené nádrže, kde se po dobu dvou až tří dnů oxidují působením anaerobních bakterií žijících v prostředí bez vzduchu.

Poté odpadní vody vstupují do filtrační studny, kde jsou již přítomny další bakterie – aerobní. Jejich životní činnost se aktivuje působením kyslíku.

V důsledku dvojitého čištění se tekutina vstupující do půdy ze vsakovací studny prakticky úplně zbavuje škodlivých mikroorganismů a organických látek.

Odvádění odpadních vod lze organizovat dvěma způsoby:

1. Odděleným. Voda z kuchyně, vany, praček vstupuje do septiku a kanalizační odpadní vody s fekáliemi – do žumpy.
2. Společným. Veškeré domovní odpadní vody vstupují do septiku nebo akumulační nádrže.

Zpravidla se v prvním případě šedé odpadní vody směřují do různých kanalizačních zařízení. Například fekální – do akumulační studny s následným odčerpáním a odvozem, šedé domovní odpadní vody z kuchyňských dřezů, van, umyvadel atd. zařízení – do vsakovacích studní.

V druhém případě je nutný septik sestávající minimálně ze dvou komor, v každé z nich se postupně provádí vlastní stupeň čištění. Fekální hmoty se usazují v první komoře, odkud jsou pravidelně odčerpávány fekálním vozem.

Jednokomorový septik se obvykle instaluje v jednotlivých domácnostech, ve kterých je organizován oddělený kanalizační systém.

Do druhé komory vstupují kapalné odpady bez pevných částic s minimálním množstvím nečistot, kde procházejí dalším čištěním. Poté voda potrubím přechází do filtrační studny, odkud po průchodu přírodním filtrem odchází do půdy.

Druhá varianta společného schématu – úplné odčerpání a odvoz odpadních vod.

Výpočet počtu filtračních studní na pozemku

Počet filtračních studní závisí na denní spotřebě vody v domě. Na jeden septik se obvykle instalují dvě až čtyři vsakovací studny. Objem septiku by měl být třikrát větší než denní množství odpadních vod.

Pokud vycházíme z toho, že na jednu osobu v rodinném domě připadá 250 litrů za den, pak pro čtyřčlennou rodinu je potřeba septik o objemu nejméně 3 kubické metry.

Zatížení na 1 m² plochy vsakovací studny se vypočítává podle typu půdy. (písčitá – do 80, hlinitopísčitá – do 40 l) Pokud je vzdálenost od podzemní vody ke dnu studny větší než dva metry, lze zatížení zvýšit o 20%. Zvýšení zatížení je také přípustné v chatových oblastech, kde se studna používá pouze v letním období.

Alternativní filtrační zařízení

Kromě filtrační studny lze provádět aerobní dočištění odpadních vod v přírodních podmínkách pomocí:

• půdního drénu;
• filtračních příkopů;
• biologického filtru.

V prvním případě odpadní vody ze septiku nejprve vstupují do rozdělovací studny, a poté jsou rozdělovány do drénů – trubek s otvory, položených se spádem do příkopů, které jsou předem zasypány štěrkem nebo kamenivem. Trubky se shora také zasypou štěrkem, poté zeminou a překryjí geotextílií. Více o tom, jak správně vypočítat sklon drenážní trubky, si přečtěte v tomto článku.

Schéma uspořádání půdní drenáže na pozemku. Část vyčištěných odpadních vod odchází do půdy a část je vstřebávána rostlinami.

Pokud se v blízkosti pozemku nachází vodní plocha, do které může odtékat vyčištěná voda, budují se filtrační příkopy. Do spodní vrstvy na štěrkový podklad se ukládají sběrné trubky, které se pak zasypou štěrkem a pískem. Na vrstvu štěrku se shora pokládají drenážní trubky s otvory, překryjí se geotextílií a zasypou zeminou.

Pokud na pozemku nelze zřídit filtrační pole, instaluje se biofiltr. Do něj vstupují předčištěné vody ze septiku k dalšímu biologickému čištění. Výsledkem filtrace jsou odpadní vody vyčištěné na úroveň technické vody, která pak odchází do půdy.

V biofiltru je zajištěn systém přísunu kyslíku pro aktivaci aerobních bakterií, které oxidují přiváděné odpadní vody.

Jak vyrobit filtrační studnu

Vsakovací studny lze postavit z pálených cihel nebo lomového kamene, ale jejich stavba vyžaduje značné úsilí. Proto se stěny studny častěji dělají ze železobetonových skruží. Dnes jsou také široce rozšířené plastové konstrukce. Lze je vyrobit vlastníma rukama z plastových trubek nebo koupit hotové.

Varianta č. 1 – cihlová konstrukce

Cihlová konstrukce může být jak kruhová, tak čtvercová. Obvykle se staví kruhové studny, které jsou nejpohodlnější k použití. Zařízení pro filtraci odpadních vod musí být zahloubeno do země 2,5 metru, průměrem nejvýše 2 x 2 metry.

Jáma se hloubí s tím, že mezi zemí a vnějšími stěnami studny bude vrstva štěrku, štěrku nebo drcených cihel o tloušťce až 40 cm. Výška zásypu je jeden metr. Stěny na úrovni filtru musí být propustné pro vodu.

K tomu se na výšku jednoho metru zdivo nedělá souvislé, ale s malými otvory o velikosti 2 až 5 cm. Je třeba je umístit do šachovnicového uspořádání. Po postavení konstrukce se do štěrbin zasype štěrk nebo kamenivo.

Při stavbě studny je nutné ve zdivu dělat štěrbiny pro odvod vyčištěné vody do půdy

Na dně konstrukce se provádí zásyp filtrační vrstvy ze štěrku nebo štěrku do výšky jednoho metru. Přitom hrubé frakce materiálu se umisťují dole, jemné – nahoře. Otvor pro trubku, kterou budou přitékat odpadní vody ze septiku, se dělá tak, aby voda stékala proudem z výšky 40-60 cm.

Na místo, kam voda stéká, je nutné umístit plastový plech, aby se zabránilo vymývání filtru. Shora se konstrukce uzavírá poklopem nebo víkem o průměru 70 cm. V studni je také nutné zhotovit ventilační trubku o průřezu 10 cm. Měla by vyčnívat nad zemí o 50-70 cm.

Podrobný návod na stavbu odtokové jímky z cihel naleznete v tomto materiálu.

Varianta č. 2 – konstrukce z betonových prstenců

Pro stavbu filtrační studny budete potřebovat tři železobetonové skruže. Jedna z nich musí mít otvory o průměru asi 5 cm. Můžete koupit skruž s perforací nebo udělat díry pomocí korunky na beton. Rovněž je třeba udělat otvor pro přívodní trubku.

Na fotografii je zobrazen a podrobně popsán proces instalace betonových skruží pro zřízení studny

Je nutné vykopat jámu, jejíž šířka je o 40 cm větší než průměr skruže. Perforovaná skruž se instaluje ve spodní části konstrukce. Jámu není nutné vykopat, stačí pouze mírně prohloubit plochu, na které se plánuje studnu postavit.

Postavte první skruž na zem a odebírejte zeminu zevnitř. Postupně se bude vlastní vahou spouštět dolů. Stejným způsobem se instalují i dvě horní skruže.

Poté je třeba vytvořit dnový filtr z kamení nebo štěrku o výšce až jeden metr a zasypat stejným materiálem vnější stěny studny až do úrovně filtrační vrstvy. Poklop a ventilační trubka se instalují stejně jako u zděné studny.

Další variantu zřízení septiku z betonových skruží si můžete přečíst zde.

Varianta č. 3 – studna ze starých pneumatik

Nejlevnější způsob, jak vytvořit filtrační studnu, je vyrobit ji z použitých pneumatik. Taková konstrukce může zajistit filtraci odpadních vod pro tříčlennou rodinu. Většinou se taková studna dělá na chatách, protože v zimě guma promrzá a činnost bakterií se zpomaluje, při velmi nízkých teplotách se dokonce úplně zastaví.

Studna se vyrábí velmi jednoduše – pneumatiky se pokládají na sebe a spojují se plastovými stahovacími páskami. Spoje se zatřou tmelem. Všechny ostatní prvky konstrukce se vyrábějí ve stejném pořadí jako u studní z jiných materiálů.

Schéma instalace vsakovací studny ze starých automobilových pneumatik. Počet pneumatik se vypočítá na základě jejich velikosti a požadované hloubky studny.

Varianta č. 4 – plastové filtrační nádrže

Dnes je možné zakoupit hotové filtrační studny z plastu, vybavené vším potřebným pro efektivní čištění odpadních vod. Samozřejmě nestojí málo, ale jsou spolehlivé, pohodlné, snadné na instalaci a údržbu. Na trhu je mnoho výrobců takového zařízení.

Například ruská společnost POLEKS-FK, jejíž výrobky získaly dobré hodnocení spotřebitelů. Filtrační studny se vyrábějí v různých objemech (od 1200x1500 do 2000x3000 mm), což umožňuje vybrat produkt na základě denní spotřeby vody v jednotlivé domácnosti.

Nádrže jsou vyrobeny z korozi odolného pevného plastu, stěny šachty jsou z primárního polyetylenu. Spodní oddíl nádrže je pokryt biofilmem a naplněn filtrační vrstvou z drceného kamene, štěrku a strusky.

Plastová filtrační studna s třístupňovým filtračním systémem zajišťuje účinné čištění vody od nečistot.

Závěry a užitečné video k tématu

Podívejte se na video a dozvíte se, jak postavit cihlovou studnu:

Video o stavbě betonové konstrukce:

Jak vyrobit studnu ze starých pneumatik se dozvíte z následujícího videa:

Filtrační zařízení plní velmi důležitou funkci – zajišťují účinné čištění odpadních vod a nepropouštějí špinavou nevyčištěnou vodu do země, která by při pronikání do půdy způsobovala značné škody na životním prostředí.

Filtrační studnu není tak těžké vyrobit svépomocí, ale pokud se nechcete zabývat jejím zařízením a máte finanční možnost, můžete si koupit hotovou plastovou studnu.

Pokud se vám při studiu materiálu objevily dotazy k samostatnému zařízení filtračních staveb, můžete je položit v bloku s komentáři. Tam se také můžete podělit o zkušenosti se zařízením filtračních studní.