Studnie chłonne

10.Studnie chłonne     

           

Studnie chłonne stosowane są do wyprowadzania ścieków do gruntu po uprzednim ich doczyszczaniu w warstwie filtracyjnej. Ścieki wsiąkają w grunt przez pozorne dno oraz przez otwory w ścianach umieszczonych na wysokości warstwy filtracyjnej. Ich stosowanie ma szczególne uzasadnienie wówczas, gdy nie ma możliwości odprowadzenia ścieków oczyszczonych do wód powierzchniowych. W takim przypadku oczyszczone w wysokim stopniu ścieki, wprowadzane są do studni chłonnej, gdzie po dalszym oczyszczeniu odprowadzane są do gruntu. Ścieki te nie stanowią żadnego zagrożenia dla wód gruntowych.     Studnie chłonne można stosować tylko w gruntach piaszczystych i wówczas, gdy ilość ścieków nie przekracza 1,0 m³/d, a poziom wody gruntowej znajduje się, co najmniej  1,0 m poniżej dna studni.                                                                                                 

 Studnie chłonne są jednym z elementów przydomowych oczyszczalni ścieków przedstawionych w normie  DIN 4261*.  Rozwiązania studni chłonnych pokazano na rysunku 10-1. Ścieki do studni chłonnej należy wprowadzić przewodem o średnicy nie mniejszej niż 150 mm, przy czym wypływające ścieki powinny trafiać na płytę zabezpieczającą przed rozmywaniem warstw filtracyjnych.  Górna warstwa filtracyjna o wysokości, co najmniej 0,5 m powinna być wykonana z piasku, natomiast dolna – tzw. właściwa warstwa filtracyjna – z drobnego żwiru. Wysokość tej drugiej warstwy nie powinna być mniejsza niż 1,0 m. W obudowie studni, na całej wysokości właściwej warstwy filtracyjnej, należy wykonać otwory o średnicy 20÷30 mm, służącej do odprowadzania ścieków przefiltrowanych. Wokół studni, w poszerzonym wykopie należy wykonać jakby przedłużoną warstwę filtracyjną (rys. 10-1) dla złagodzenia wypływu ścieków oczyszczonych odprowadzanych do gruntu.                     Według zaleceń polskich **, przy określaniu wymiarów studni (kołowych lub prostokątnych) uwzględnia się jako powierzchnię filtracji powierzchnię dna oraz ścian do wysokości ok. 1 m nad dnem.  Wydajność studni chłonnej Q_s bądź jej średnicę, przy założonej wydajności (ilości odprowadzonych ścieków), można wyznaczyć ze wzoru:

Q_s = Π∙ q ∙(0,25∙ +d_s∙l_p), m³/d                                          (10-1)

gdzie:

q- dopuszczalne obciążenie ściekami w przeliczeniu na 1 m² powierzchni wsiąkania obejmującej powierzchnię dna i powierzchnię ścian do wysokości 1,0 m, m³/m²∙d;       wielkość tę zaleca się przyjmować:

·         dla piasków średnio- i gruboziarnistych q= 0,1, m³/m²∙d,

·         dla piasków drobnoziarnistych i gruntów piaszczysto-gliniastych: q= 0,08, m³/m²∙d,

·         dla gruntów gliniasto-piaszczystych q= 0,04 , m³/m²∙d,

Uwaga: powyższe wartości obciążeń można zwiększyć o 10÷20%, jeżeli woda gruntowa znajduje się ok. 2,0 m poniżej dna studni chłonnej,

ds- średnica wewnętrzna studni chłonnej, m

l_p- wysokość perforacji w ścianach studni, m; jako wielkość obliczeniową zaleca się przyjmować 

l_p = 1,0 m.

 

            Według normy DIN 4261* wymiary studni chłonnej można ustalić przy założeniu, że na jednego mieszkańca przypada 1 m² powierzchni wsiąkania, natomiast średnica studni nie może być mniejsza od 1,0 m.  Założenia amerykańskie *** , że powierzchnię wsiąkania (filtracji) określa się tylko dla ścian studni, gdyż dno studni chłonnej ulega szybkiej kolmatacji przez osady. Powierzchnię tę określa się, uwzględniając grubość poszczególnych warstw gruntu w wykopie oraz ich przesiąkliwość.

Przykładowe powierzchnie wsiąkania F_ws dla różnych średnic wykopu D_w oraz głębokości wykopu poniżej wlotu ścieków(H_w) podano w tabeli 10-1.   

Tab. 10-1.       Przykładowe powierzchnie wsiąkania dla studni chłonnych, obliczone przy wykorzystaniu wzoru 10-1.

Dw m	Fws w m2, dla różnych wartości Hw
	Hw=1,2 m	Hw=1,8 m	Hw=2,4 m	Hw=3,0 m
1.	2.	3.	4.	5.
1,0	3,4	5,1	6,7	8,5
1,5	5,7	8,5	11,3	14,1
2,0	7,9	12,9	15,8	17,8
2,5	9,0	13,6	18,1	20,3

Źródło: Heidrich Z.: Przydomowe oczyszczalnie ścieków. Wyd. COIB. Warszawa 1998.