Jak vyrobit filtr pro studnu vlastníma rukama: přehled nejlepších domácích variant

Vybudování studny na venkovském pozemku zajistí jeho majitelům vodu. Bez řádné přípravy ji však nebude možné použít k vaření a pitným účelům. K provedení předběžného čištění si můžete vyrobit filtr pro studnu vlastníma rukama. Praktický domácí výrobek bude stát mnohem méně než komerční nabídka. A to není málo, souhlasíte?

Seznámit se s informacemi hodnými pozornosti, vycházejícími z požadavků norem, můžete při čtení předloženého článku. Uvedené informace budou užitečné jak pro domácí kutily, tak pro zákazníky služeb vrtacích firem. Znalost konstrukce filtračního zařízení a specifik péče o něj poslouží i během provozu.

V článku jsou uvedeny druhy studničních filtrů, což pomůže vybrat nejlepší variantu. Pečlivě je rozebrána technologie stavby, uvedeny technické nuance procesu výroby a instalace. Pro lepší vnímání rozsáhlého informačního materiálu jsou přiloženy fotografie, schémata a videa.

Konstrukce a účel studničního filtru

Všechny filtry pro studnu mají podobnou konstrukci. Pracují v jedno- a víceúrovňových systémech čištění vody. Zajišťují mechanické čištění, brání částicím půdy, zrnkům písku a dalším relativně velkým nečistotám proniknout dovnitř pažnice.

Filtry se skládají ze tří základních prvků, umístěných shora dolů:

• Nadfiltrační úsek. Součástka plnící roli jakéhosi fitinku při upevnění zařízení na pažnici.
• Filtrační prvek. Přepážka s otvory, bránící částicím nečistot proniknout dovnitř filtru.
• Usazovák. Nádoba na sběr větších částic, které pronikly dovnitř pažnice.

Pro zlepšení čištění lze použít víceúrovňový systém, který předpokládá přítomnost dalších průtokových filtrů, které se instalují již před kohoutkem.

Filtr pro studnu zabraňuje vnikání velkých minerálních částic do sloupu. Díky tomu je na povrch dodávána čistá voda a studniční zařízení je chráněno před přetížením.

Zařízení používaná pro primární čištění se dělí do dvou skupin:

• S předfiltrací. Mezi vnější stěnou studny a povrchem pažnicové trubky se ukládá vrstva mramorové drti nebo štěrku, která «sbírá» nečistoty a zabraňuje rychlému zanášení filtru.
• Bez předfiltrace.

Filtrační prvek varianty bez předfiltrace je v přímém kontaktu s vodonosnou vrstvou.

Filtrační část studničního filtru “zahrnuje” pouze vodonosný horizont, plus půl metru nad ním a pod ním. Po celé zbývající výšce pažnice jsou trubky nepropustné, spoje článků jsou těsné.

Hlavním účelem studničního filtru je čištění vody od nežádoucích nečistot. Zařízení však odstraňuje pouze hrubé nečistoty, následné dočištění je nezbytné. Pouze tak lze snížit mineralizaci a tvrdost, snížit koncentraci fluoru, manganu a železa.

Výběr typu systému dodatečné filtrace závisí na chemickém složení vody přicházející ze studny. Kromě hlavního úkolu plní filtr pro studnu vedlejší funkce.

S argumenty ve prospěch použití studničních filtrů vás seznámí výběr fotografií:

Zajišťuje dlouhou životnost studny a do ní ponořeného zařízení, protože je chrání před nečistotami, které mohou velmi rychle zaplnit kmen. V takovém případě se studna zanese bahnem, stane se nefunkční a bude nutné čištění.

Je důležité si uvědomit, že čerpací zařízení není určeno pro dlouhodobý provoz se zvýšeným zatížením, což je nevyhnutelné při zvedání vody s rozpuštěnými pevnými částicemi nečistot.

Za takových podmínek čerpadlo zažívá přetížení a velmi rychle selhává. Kromě toho filtr podpírá stěny studny, chrání je před zřícením a sypáním horniny.

Materiály pro filtrační zařízení

Jako materiály se používají nerezová ocel, plast a černé kovy. Podrobněji se podíváme na vlastnosti a charakteristiky každého z nich.

Nuance použití nerezové oceli

Nejlepším materiálem pro výrobu vrtných filtrů je nerezová ocel. Je schopna odolávat vysokým tlakovým a ohybovým namáháním a legování ji činí odolnou vůči oxidaci.

Trubky z nerezové oceli se vyznačují dlouhou životností, avšak jejich cena je poměrně vysoká.

Všechny provozní vlastnosti nerezové oceli jsou typické i pro filtrační síťovinu a drát z ní vyrobený, který se používá k navíjení na součást.

Pro výrobu vrtného filtru se používá speciální síťovina z kovu nebo ze syntetických vláken.

Zvláštnosti použití plastu

Plast je dalším materiálem, který je široce používán pro výrobu filtrů. Plast je zcela inertní, a proto nepodléhá oxidačním procesům. Je velmi snadno opracovatelný a má dlouhou životnost.

Cena plastových dílů je nízká, což velmi láká majitele vrtů.

Vrtné filtry z plastových trubek jsou velmi snadno opracovatelné a stojí málo. Lze je však použít pouze v malých hloubkách, což je dáno nízkou rezervou pevnosti.

Hlavní nevýhodou plastu je nízká pevnost. Z tohoto důvodu není schopen odolávat velkým tlakovým zatížením, která jsou typická pro velké hloubky.

Jemnosti použití černých kovů

Železné kovy jako filtry lze použít pouze pro vrty poskytující vodu pro technické účely. Je to způsobeno tím, že jsou oxidovány vodou, v důsledku čehož se ve vodě objevuje oxid železa. Lékaři neprokázali, že by byl škodlivý pro organismus.

Avšak při koncentraci této látky vyšší než 0,3 mg/l bude voda zanechávat nepříjemné žluté skvrny na sanitárním zařízení, nádobí a prádle. Pozinkované železné kovy jsou rovněž náchylné k oxidaci.

Vizuálně vypadá voda s malým množstvím příměsí téměř průzračně. Ale povlak vznikající na sanitárním zařízení nutí k zamyšlení nad škodlivostí pro zdraví při používání takové vody jako pitné.

V důsledku toho se ve vodě objevuje nejen oxid železa, ale také oxid zinečnatý. Ten dráždí sliznice a způsobuje zažívací potíže.

Specialisté tedy důrazně nedoporučují používat pro výrobu filtrů pro vrty železné kovy, včetně pozinkovaných.

To se týká nejen základny, ale také filtrační síťoviny, spodních sekcí pažnicových trubek a rovněž drátu, který se používá při upevňování a výrobě konstrukce. V opačném případě bude vodu získanou z vrtu s takovým filtrem možné použít pouze pro technické účely.

Pro hluboké vrty je tedy nejlepší použít díly z nerezové oceli, zatímco pro malé hloubky nebo při použití dodatečné pažnicové trubky je optimální montovat plastové komponenty.

Konstrukční druhy filtrů

Existuje několik typů vrtových filtrů, každý určený pro provoz v konkrétních podmínkách. Volba konstrukce je dána geologickými charakteristikami vodonosné vrstvy.

Artézské vrty se vrtají ve stabilních a tvrdých vápencových horninách, což umožňuje jejich provoz bez filtru. Vrt se jednoduše ponechá otevřený.

Dobrý tlak vody, který je pro tyto vrty typický, umožňuje instalovat ponorné čerpadlo ve značné vzdálenosti ode dna, takže přiváděná voda nevyžaduje hrubé čištění.

Jemnozrnné příměsi ve vápenci téměř nejsou a vniknutí velkých částic horniny je prakticky vyloučeno. Pokud je vrt proveden v nestabilních štěrkových, drobových nebo oblázkových horninách, je nutný filtr pro hrubé i jemné částice.

Odpovídajícím způsobem musí být čerpadlo instalováno dostatečně blízko k odběru vody, což činí přítomnost filtru povinnou. Nejčastěji jde o perforovaný nebo štěrbinový filtr, který je určen pouze pro hrubé čištění. Pokud není ve vodonosné vrstvě písek, zařízení bude efektivně fungovat a vydrží velmi dlouho.

Za nejnáročnější jsou považovány vrty provedené v písčitých půdách. Právě ty způsobují nejvíce starostí svým majitelům a vrtacím firmám. Praxe ukazuje, že jsou nejrozšířenější, protože písčité vodonosné vrstvy se nejčastěji nacházejí nejblíže k povrchu.

Pískové vrty nemohou být provozovány bez síťového filtru. Na kvalitě jeho výroby a materiálu, z něhož je vyroben, do značné míry závisí životnost vrtu. Podrobně prozkoumáme každý typ vrtových filtrů.

Existují různé druhy vrtových filtrů. Na obrázku je uvedeno několik z nich používaných v konstrukci jehlového vrtu.

Varianta #1 – perforovaný filtr

Konstrukce s perforací se také nazývají děrované, protože představují trubku s otvory uspořádanými v určitém pořadí. Tyto filtry jsou schopny odolat poměrně vysokému zatížení, protože prstencová tuhost trubky neklesá.

Právě proto je lze používat ve velkých hloubkách, i při vysoké pravděpodobnosti půdních pohybů. Odborníci doporučují instalovat děrované filtry na vrtech s malým tlakem.

Časem se výkon takového filtru nevyhnutelně snižuje, protože otvory v trubce se zanášejí.

Průměr otvorů děrovaného filtru musí být menší než průměrná velikost částic horniny, ve které se vrtá studna.

Zařízení lze vyrobit svépomocí. K tomu budete potřebovat: vrtačku, brusný materiál, zátku z voděodolného dřeva a trubku požadovaného průměru. Nejlépe, pokud bude z ropné nebo geologicko-průzkumné třídy.

Pokud se zvolí plast, dbejte na to, aby byl bezpečný pro člověka. Velikost otvorů závisí na druhu horniny, proto průměr vrtáku volíme podle jejích granulometrických ukazatelů. Otvory na tělese trubky mohou být uspořádány v lineárním nebo šachovnicovém vzoru.

Jejich počet se volí v poměru 1:4, to znamená, že čtvrtá část celé trubky musí mít perforaci. Otvory jsou umístěny s minimálním krokem 2–3 cm.

Operace při výrobě děrovaného filtru se provádějí v následujícím pořadí:

1. Položte trubku na vodorovný povrch a začněte s vyznačováním. Z jednoho konce označte délku usazovacího prostoru, přibližně 50 cm. Bezprostředně za ním následuje filtrační část, na které vyznačíme otvory. Nezapomeňte, že zaujímá ¼ celé trubky.
2. Vyvrtejte první otvor. Umístěte řezný nástroj vůči povrchu trubky pod úhlem 30 až 60°. Vrtejte ve směru zdola nahoru vzhledem k předpokládanému vertikálnímu umístění. Výsledkem jsou oválné otvory s větší plochou.
3. Podobně proveďte všechny potřebné otvory podle vyznačení.
4. Pomocí brusného materiálu pečlivě očistěte všechny vytvořené otvory.
5. Zvedněte trubku a postavte ji svisle. Důkladně uvolněte vnitřní dutinu filtru od třísek, které v ní mohly zůstat a ucpat otvory.
6. Vezměte dřevěnou zátku a uzavřete jí spodní část trubky.

Domácí děrovaný filtr pro studnu je hotov.

Varianta #2 – štěrbinové modely

Štěrbinové jsou velmi podobné děrovaným filtrům, ale místo otvorů jsou vybaveny štěrbinami.

Které mohou být uspořádány následovně:

• Horizontálně v šachovnicovém vzoru. Provádí se segment se štěrbinami, následující blok se nařeže s otočením o 45°. To umožňuje zajištění potřebné pevnosti konstrukce bez provádění speciálních pásů tuhosti.
• Vertikálně. Vzdálenost mezi štěrbinami musí být nejméně 10 mm. Takové systémy jsou obdobné drátěným filtrům pro studnu na písek.
• Horizontálně s několika segmenty štěrbin. Vzdálenost mezi úseky s perforací, která se nazývá pás tuhosti, nesmí být menší než 20 mm, jinak trubka ztratí potřebnou pevnost. Krok štěrbin – nejméně 10 mm.

Štěrbinové filtry se používají v nestabilní půdě, kde je vysoký procento obsahu oblázků, štěrku nebo kameniva. Lze je použít i v případě vysokého rizika zřícení horniny. Výrazná zvláštnost štěrbinového filtru – vyšší výdatnost studny.

Je to dáno tím, že plocha štěrbiny na tyčovém rámu převyšuje plochu otvoru perforovaného filtru přibližně stokrát. Hlavní nevýhodou konstrukce je vysoká pravděpodobnost ucpání štěrbin jemnozrnným pískem.

Vrtané filtry štěrbinového typu se vyznačují vysokou výkonností. Jejich použití prakticky neovlivňuje vydatnost studny.

Pro vlastní výrobu štěrbinového filtru budete potřebovat: trubku, kovovou nebo plastovou, dřevěnou zátku a nástroj pro frézování nebo plynový řezák (hořák). Vše závisí na tom, jakým způsobem budou provedeny štěrbiny.

Operace se provádějí v následujícím pořadí:

1. Položíme trubku na vodorovný povrch a označíme. Ustoupíme od jednoho okraje asi 50 cm, to bude usazovací prostor. Poté naznačíme místo pro štěrbiny, nezapomínáme na pás tuhosti, pokud budou štěrbiny umístěny vodorovně.
2. Na základě označení provedeme štěrbiny libovolným vhodným způsobem.
3. Zvedneme trubku a uvolníme její vnitřek od třísek a nečistot, které se tam mohly dostat během práce.
4. Instalujeme zátku.

Filtr je připraven k provozu.

S postupem prací na stavbě vrtaného filtru seznámí fotogalerie:

Varianta #3 – síťové filtry

Takové systémy jsou určeny pro instalaci na jílovito-písčitých vodonosných vrstvách.

Síťový filtr představuje základnu v podobě perforované nebo štěrbinové konstrukce, na kterou je pro provádění jemnější filtrace připevněna jemnozrnná síťka. Velikost a tvar jejích ok se mohou lišit.

Síťové filtry pro studny jsou určeny pro použití v písčitých horninách. Malé buňky zadržují zrnka písku.

Takový systém je považován za dostatečně trvanlivý a pevný. Jeho hlavní nevýhodou je snížená výkonnost, protože malé otvory v síti vytvářejí poměrně silný odpor proti proudění.

V tvrdé vodě se tyto filtry rychle ucpávají částečkami železitých sloučenin.

Síť, kterou je konstrukce pokryta, může být:

• standardní s buňkami čtvercového tvaru;
• kiperní, skládající se z několika vrstev;
• galonní s buňkami složitého tvaru.

Typ půdy určuje výběr sítě. Pro štěrkovitý a hrubozrnný písek se volí kiperní nebo standardní síť, pro jemnozrnnou a střednězrnnou horninu – galonní. Velikosti ok se mohou pohybovat od 0,12 do 3 mm². Pro správné určení velikosti se používá metoda vzorkování.

Odebere se půda ze studny, poté se prosívá přes různé vzorky sítě. Ta síť, která zadrží alespoň polovinu částic půdy, lze považovat za vhodnou pro práci. Pro určení velikosti ok a odpovídajících částic půdy se na milimetrový papír nasype hrst půdy ze studny.

Sítě pro filtry mohou být vyrobeny z různých materiálů:

• Kov – mosaz nebo nerezová ocel. Takové výrobky jsou trvanlivé, jejich oka lze v případě potřeby snadno vyčistit. Hlavní nevýhodou mosazných výrobků je vysoká pravděpodobnost, že při montáži mohou být oka sítě deformována, což ztíží pronikání vody do filtrační kolony.
• Sklotextilie nebo uhlíková vlákna. Při montáži se nedeformují, vyznačují se dlouhou životností. Hlavní obtíž při provozu spočívá v čištění sítě.

Běžné proplachování nebude stačit, bude nutné použít složitější metody: chemická činidla, elektrické výboje nebo hydrodynamický ráz.

Síť z nerezové oceli galonného tkaní. Vhodná pro práci na středně a jemnozrnných půdách.

Pro vlastní výrobu síťového filtru budete potřebovat: trubku z plastu nebo kovu, dřevěnou zátku, síť, drát o průřezu alespoň 3 mm, páječku a vrtačku nebo frézovací nástroj v závislosti na zvoleném způsobu perforace.

Přistupujeme k práci:

1. Položíme trubku na rovný vodorovný povrch a naneseme na ni značky pro perforaci.
2. Podle značek provedeme otvory nebo štěrbiny.
3. Na provedenou perforaci přiložíme drát. Navíjíme jej pod úhlem 30-45°, přičemž vzdálenost mezi sousedními závity by měla být 2±0,5 cm. Každých 5-10 cm provedeme bodové pájení, které upevní drát k podkladu.
4. Kontrolujeme kvalitu provedeného vinutí, v případě potřeby opakujeme pájení.
5. Na drát položíme síťku, obalíme jí tělo trubky a upevníme.

V případě kovové sítě používáme pájení, přičemž připevňujeme plát k drátu, plastové díly upevňujeme kovovým drátem.

Varianta #4 – drátěný filtr

Takové zařízení lze považovat za variantu síťového filtru s tím rozdílem, že místo síťky se na podklad spirálovitě navíjí speciální klínový drát. Velikost částic zadržených tímto filtrem je určena tvarem drátu a roztečí vinutí.

Filtry tohoto typu se příznivě liší od síťových analogů vysokou pevností a dlouhou životností, což je dáno větší tloušťkou drátu ve srovnání se síťkou. Je jasné, že se jedná o kvalitní rámové tyčové výrobky, které je prakticky nemožné vyrobit svépomocí.

Drátěný studniční filtr – nejpevnější a nejodolnější konstrukce. Schéma zařízení je znázorněno na obrázku.

Síťové filtry přitom snáze snášejí lokální poškození. V případě zničení jedné nebo několika buněk síťky bude na tomto úseku propouštět dovnitř kolony větší částice nečistot. Nicméně celý zbytek filtru si zcela zachová své vlastnosti.

Pro drátěné filtry je typické něco jiného. Při poškození vinutí ztrácí výrobek filtrační vlastnosti na úseku mezi dvěma sousedními body upevnění vinutí na rámu v místě přetržení. Kromě toho je cena síťových filtrů mnohem nižší. Je to dáno tím, že jsou jednodušší na výrobu.

Kvalitní drátěné filtry je prakticky nemožné vyrobit svépomocí. Pokud to přesto velmi chcete zkusit, budete potřebovat kovovou trubku požadovaného průměru, zátku, frézovací nástroj nebo plynový hořák, kovové tyčky, páječku a klínový drát.

Nejprve se provede základna ve formě štěrbinového filtru, jehož šířka štěrbin by měla odpovídat průměrnému průměru částic horniny. Na připravený rám položíme 10 nebo 12 kovových tyčí o průměru nejméně 5 mm.

Nedovolí, aby drát ležel přímo na kostře a zakryl její otvory. Základ je připraven, lze přistoupit k navíjení drátu. Zvláštností výroby drátěného filtru je, že se navíjí na kostru pod napětím. Jednodušší bude provést navíjení pomocí soustruhu.

Pokud to není možné, provádí se operace ručně, což je velmi pracné a vyžaduje zvláštní pečlivost a trpělivost. Během navíjení jsou závity drátu uložené s požadovaným krokem upevněny k základu pomocí pájení.

Štěrkový filtr rámového typu. Tato konstrukce vyžaduje, aby průměr studny byl větší, než je nutné pouze pro trubku.

Varianta #5 – štěrkový zásyp

Drobné hladké úlomky kamene tvrdých hornin nebo štěrk lze považovat za přírodní filtr s poměrně vysokým čisticím účinkem.

Je schopen zachytit i velmi jemné nečistoty a má schopnost samočištění. Na základě toho lze jemný štěrk použít jako doplňkový filtr.

Za tímto účelem se umísťuje do zóny odběru vody studny. Účinnost takového filtru závisí na vlastnostech štěrku a výšce jeho vrstvy. Čím více nečistot se usadí na štěrku, tím méně jich pronikne do hlavního filtru, což výrazně prodlouží životnost studny.

Existují dva typy štěrkových filtrů:

• Zásypový. Představuje vrstvu materiálu nasypaného přímo do studny otvory v mezipipe prostoru. Lze jej použít pouze u konstrukcí, jejichž průměr nepřesahuje 10 cm v části filtru.
• Sestavený na povrchu. Výplň štěrkové směsi se provádí do dutiny mezi dvěma vrstvami filtračního materiálu z drátu nebo sítě. Tento obrys se po naplnění spouští do studny. Šířka jeho stěn nepřesahuje 3 cm.

Samostatně lze vyrobit pouze filtr prvního typu. Především je třeba připravit štěrk. K práci je třeba přistupovat s velkou odpovědností, protože na kvalitě materiálu závisí kvalita práce filtru.

Nejprve zvolíme průměr štěrku. Měl by být v průměru 5-10krát menší než průměr studniční trubky.

Všechny prvky vybíráme podle velikosti, kalibrujeme. Je žádoucí, aby byly stejné velikosti. Pokud je materiál silně znečištěný, možná bude nutné jej umýt. Při zřizování štěrkového filtru začínají přípravné práce ve fázi vrtání studny.

Mohla by vás také zajímat informace o metodách vrtání studny a o tom, jak ji po vrtání vyčerpat.

Otvor pro ni se provádí s ohledem na budoucí obsyp, tedy o něco větší průměr, než je nutné. Poté, co je studna hotová, se z ústí nasype připravený štěrk. Tloušťka obsypu – nejméně 50 mm.

Pečlivě vybraný štěrk o vhodné velikosti se nasype do ústí vrtu. Minimální šířka obsypu je 5 cm.

Praxe ukazuje, že i začínající domácí kutil dokáže vyrobit filtr pro vrt svépomocí. Tyto konstrukce jsou jednoduché na výrobu a montáž. Důležité je pouze správně určit typ filtračního zařízení a vhodně vybrat materiál, z něhož bude vyrobeno.

Závěry a užitečné video k tématu

Podrobný návod na výrobu síťového filtru:

A toto video vás seznámí s postupem prací při výrobě vrtového filtru z plastové trubky:

Pokud je vše provedeno podle pravidel, filtr vydrží velmi dlouho, čistí vodu přiváděnou do domu od nečistot a chrání vrtové zařízení před přetížením a předčasným selháním.

Máte ve svém vrtu domácí filtr vyrobený podle některého z návodů uvedených v článku? Řekněte nám, bylo pro vás obtížné jej sestavit a s jakými nuancemi jste se setkali.

Nebo se vám během stavby filtračního zařízení objevily otázky? Neváhejte, požádejte o radu, zanechte svůj dotaz v bloku komentářů – pokusíme se vám pomoci.