Instalacje i urządzenia do indywidualnych ujęć wody

Studnie wiercone i kopane

Studnie kopane są tradycyjnym sposobem pozyskiwania wody z podziemnych warstw wodonośnych; wymagają wykonania wykopu o odpowiedniej głębokości i średnicy. W studniach kopanych stosuje się ssące pompy powierzchniowe lub zanurzeniowe. Obecnie jednak takich studni już się praktycznie nie wykonuje. Studnie wiercone są rozwiązaniem bardziej zaawansowanym technologicznie, polegającym na wykonaniu otworów w ziemi za pomocą specjalistycznej wiertnicy. Są często głębsze i bardziej efektywne niż studnie kopane, ponieważ sięgają zwykle do głębszych warstw wodonośnych.

Wymagania prawne dla studni kopanych i wierconych

Kwestią zasadniczą przy decyzji o wierceniu bądź kopaniu studni jest konieczność uzyskania pozwolenia na jej budowę. Nie jest ono potrzebne, jeśli głębokość studni nie przekracza 30 m, a jej średnia roczna wydajność w przeliczeniu na jeden dzień jest mniejsza niż 5 m³. W takim przypadku konieczne jest jedynie powiadomienie odpowiedniego organu gminy o fakcie budowy studni.

Zobacz także: Jak przykleić styropian? Poradnik krok po kroku >>

Jeśli jednak studnia jest głębsza, a jej wydajność większa, konieczne jest spełnienie dodatkowych formalności, a przede wszystkim otrzymanie zezwolenia wodnoprawnego wystawianego przez Państwowe Gospodarstwo Wodne „Wody Polskie”. W tym celu należy przedłożyć wniosek wraz z informacją, w jaki sposób studnia zostanie wybudowana i jaka jest jej lokalizacja, a także kryteria użytkowania gruntu w fazie realizacji oraz eksploatacji lub użytkowania odwiertu, które są określone w decyzji o uwarunkowaniach środowiskowych. Konieczne jest również określenie sposobu wykorzystania studni (np. do celów mieszkalno-bytowych) oraz dołączenie wypisu i wyrysu z miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego, wypisu z ewidencji gruntów, które obejmują nieruchomości w zakresie lokalizacji przyszłej studni, dokumentacji dotyczącej hydrogeologii, oceny wodnoprawnej, decyzji środowiskowej, projektu instrukcji gospodarki wodnej, zgody właściciela urządzeń kanalizacyjnych oraz dowodu uiszczenia opłaty.
Podstawą wystawienia pozwolenia jest Prawo budowlane, wodne, geologiczne i górnicze, przy czym charakterystyka techniczna i minimalne limity odległości dla odwiertów zostały określone w przepisach budowlanych. Zdarza się, że przepisy Prawa wodnego i geologicznego wymagają od inwestora uzyskania pozwolenia wodnoprawnego i wykonania projektu robót geologicznych przed jego zatwierdzeniem w starostwie.

Zasady stosowane przy wierceniu studni

Przede wszystkim studni nie można wywiercić w dowolnym miejscu. Konieczne jest także zachowanie optymalnych parametrów przy jednoczesnym przestrzeganiu przepisów Prawa budowlanego. Wymagania w zakresie odwiertów zawarte są w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, i dotyczą przede wszystkim odległości studni od kluczowych elementów architektonicznych.

Zgodnie z pkt 31 ust. 1 ww. rozporządzenia odległość pomiędzy osią odwiertu a pozostałymi elementami architektury powinna wynosić odpowiednio:

1. od granicy działki: 5 m,
2. od rowu na poboczu drogi: 7,5 m,
3. od budynków inwentarskich i zbiorników na nieczystości: 15 m,
4. od przewodu kanalizacji rozsączającej: 30 m,
5. od wybiegu dla zwierząt: 70 m.

Dopuszczalne jest sytuowanie studni w odległości mniejszej niż 5 m od granicy działki, a także studni wspólnej na granicy dwóch działek, pod warunkiem zachowania na obydwu działkach odległości, o których mowa pkt 2–5.

WT w art. 33 wymagają, aby przy ujęciu wód podziemnych za pomocą studni wierconej teren w promieniu co najmniej 1 m od wprowadzonej w grunt rury zabezpieczyć nawierzchnią utwardzoną, ze spadkiem 2% w kierunku zewnętrznym, a przejście rury studziennej przez nawierzchnię utwardzoną uszczelnić.

Instalacje do ujmowania wody

Woda ze studni transportowana jest do domowych ujęć za pomocą rur wodociągowych. Są one najczęściej wykonywane z PVC-U, który nie wpływa na skład chemiczny i jakość czerpanej wody. Przewody z tego materiału są całkowicie odporne na korozję, nie wymagają konserwacji i są łatwe w obróbce. Ze względu na niski ciężar właściwy można je z łatwością transportować i instalować, a ich gładka powierzchnia zapobiega inkrustacjom. Rury z PVC-U powinny być produkowane zgodnie z normą PN-G-02323 i posiadać atest higieniczny PZH.

Typowe wymiary rur studziennych to: PN 10, PN 12,5 i PN 16, długości montażowe: 1, 2, 3, 4 i 6 mb, w wersji gwintowanej, w zakresie średnic DN 110–DN 450. Gwintowanie powinno uwzględniać normę PN-G-02323, a zatem gwint powinien być trapezowy, metryczny, o skoku 6 mm (dla średnic DN 110–DN 225) oraz 12 mm (dla średnic DN 280–DN 450).

Instalację czerpalną ze studni kopanej można wykonać przy użyciu rury PE, wyposażonej w kolano zaciskowe do rur tego typu oraz złączkę zaciskową z gwintem do rur PE, zakończoną koszem ssawnym z zaworem zwrotnym. Taka instalacja wyposażona jest w przejście przyłączeniowe. Jeśli zachodzi konieczność modernizacji istniejącej instalacji czerpanej, która wykonana jest z rur stalowych, rury PE można do niej podłączyć za pomocą odpowiednich złączek zaciskowych z gwintem.

Przeczytaj także: Bezpieczeństwo systemów wodociągowych i zdalnego odczytu

Filtry i pompy w studniach głębinowych

Zadaniem filtrów studziennych jest umożliwienie napływu czerpanej wody z warstwy wodonośnej do pompy w taki sposób, by powstawały jak najmniejsze opory, a jednocześnie żeby piasek i cząstki minerałów zatrzymywały się w warstwie wodonośnej. Od miąższości warstwy wodonośnej i spadku zwierciadła wody zależy długość filtra. Jego odpowiedni dobór gwarantuje swobodny dopływ wody do pompy, chroniąc ją przed zapiaszczeniem i wydłużając czas użytkowania.

Przy doborze przyjmuje się, że prędkość napływu wody z warstwy wodonośnej do filtra jest nie większa niż 3 cm/s. Istotna jest także obsypka filtra – powinna się składać z kalibrowanego żwiru o różnej granulacji, dobieranego z uwzględnieniem budowy geologicznej warstwy wodonośnej. Przy czym im drobniejszy żwir, tym bardziej rosną opory hydrauliczne filtra i zmniejsza się wydajność studni.

W instalacjach do indywidualnych ujęć wody zastosowanie znajdują m.in. filtry szczelinowe wykonane z rur studziennych. Ich zaletami są: łatwość montażu, niskie opory hydrauliczne, odporność na korozję i wysoka wytrzymałość na działanie sił zewnętrznych.

Filtry siatkowe stosowane są wówczas, gdy mamy do czynienia z przypadkiem czerpania wód podziemnych z luźnych warstw wodonośnych (np. piasków czy drobnego żwiru). Rdzeń takiego filtra wykonany jest z rury ­PVC-U naciętej poprzecznie, o szerokości szczelin 5 mm. Kluczowe w filtrach siatkowych jest wykorzystanie jak największej powierzchni siatki filtracyjnej, np. poprzez nakładanie na rdzeń filtra siatki podkładowej o dużych oczkach. W ten sposób można znacznie poprawić parametry hydrauliczne filtra, a do tego zabezpieczyć siatkę filtracyjną przed wgnieceniem do środka szczeliny. Tego typu filtry wyposażone w siatki rypsowe mogą być oferowane w splotach o długości: 8, 10, 12, 14 lub 16 cm.

Na rynku znaleźć można bardzo szeroką ofertę pomp głębinowych do indywidualnych ujęć wody. Markowe urządzenia są trwałe i niezawodne. Przy doborze uwzględnia się m.in. maksymalny przepływ i wysokość podnoszenia oraz maksymalną głębokość zanurzenia, a także wykonanie ze stali nierdzewnej i indywidualne rozwiązania producentów, jak np. specjalne konstrukcje chłodzenia i uszczelnienia mechaniczne z ochroną przed hałasem.

Osprzęt do studni wierconych

Elementem zamykającym rurę studzienną jest głowica, która chroni wnętrze studni przed przedostawaniem się do niego zanieczyszczeń, a także umożliwia podwieszenie pompy głębinowej. Przez głowicę, za pomocą szczelnych dławików, prowadzone są przewody: tłoczny oraz zasilania. Głowica może być standardowa, w średnicach DN 125 i DN 160 – wykonana z PVC-U i uszczelniana gumowym o-ringiem, a także przelotowa lub z króćcem gwintowanym, o średnicach DN 110, DN 140, DN 200, DN 225 – wykonana z PE. Rurę podfiltrową zamyka się, przyklejając do niej specjalny korek wykonany z PVC-U o średnicy: DN 110, DN 125, DN 140, DN 160 lub DN 225.

Na rynku oferowana jest także głowice ze stali ocynkowanej galwanicznie, wykonana w wariancie przelotowym lub z króćcem gwintowanym. Dostępne średnice to: DN 110, DN 125, DN 160, DN 200. Głowica uszczelniana jest za pomocą gumowego pierścienia, a od jej średnicy uzależniona jest średnica przyłącza przewodu tłocznego pompy.

Oprócz studni wierconych budowanych w sposób tradycyjny, stosuje się także studnie wiercone ze złączem szwedzkim. To rozwiązanie dla studni w zakresie średnic DN 110–DN 160. Jest to kolano sprzęgające przewód tłoczny od pompy z przewodem doprowadzającym wodę do budynku. Szyna montażowa kolana przechodzi przez otwór w ścianie rury studziennej. Złącze montowane jest poniżej poziomu zamarzania gruntu. Eliminuje to potrzebę wykonania tradycyjnej obudowy studni – wystarczy niewielka pokrywa ze zintegrowanym przyłączem elektrycznym do pompy głębinowej, montowana 30 cm nad poziomem gruntu, bezpośrednio na osłonowej rurze studziennej.

Kiedy użyć pompy głębinowej, a kiedy zestawów hydroforowych?

Decyzja o wyborze pomiędzy pompą głębinową a zestawem hydroforowym zależy od głębokości odwiertu – jeśli lustro wody w studni znajduje się powyżej 8 m i nie opada poniżej tego poziomu, zaleca się używanie hydroforu. Natomiast jeśli lustro wody jest poniżej 8 m, należy zastosować pompę głębinową. W studniach wierconych używamy pomp głębinowych. Warto sprawdzić wydajność studni, czyli poziom intensywności poboru wody w trakcie godzinnego pompowania. Można dzięki temu określić odpowiednią moc pompy do studni. Test wydajności ma również na celu sprawdzenie jakości wody – jeśli nie spełnia ona wymagań norm, konieczne może być zastosowanie uzdatniacza, zarówno dla pompy głębinowej, jak i hydroforu.

Badanie wody i dobór filtrów

Badanie wody można powierzyć lokalnemu laboratorium inspekcji sanitarnej (Sanepid) lub firmie zajmującej się analizą wody. Ważne jest sprawdzenie takich parametrów, jak: pH i twardość wody oraz zawartość: bakterii, metali ciężkich, zanieczyszczeń chemicznych, pestycydów itp.

Na podstawie wyników badań można zdecydować, jakie filtry będą niezbędne do oczyszczenia wody. Do najbardziej popularnych należą:

• „ filtr osmotyczny, skuteczny w usuwaniu soli, metali ciężkich, pestycydów i innych substancji chemicznych,
•  filtr węglowy stosowany do usuwaniu chloru, organicznych zanieczyszczeń, zapachów i smaków,
• „ filtr odżelaziający – usuwa nadmiar żelaza i manganu,
• „ filtr przeciwbakteryjny/UV, skuteczny w eliminowaniu bakterii, wirusów i innych mikroorganizmów,
• „ filtr do usuwania zanieczyszczeń mechanicznych, takich jak piasek, muł, rdza itp.

W zależności od rodzaju zanieczyszczeń i ich stężenia w wodzie konieczne może być zastosowanie różnych filtrów lub systemów filtracji. Można zastosować pojedynczy filtr lub zestaw filtrów, które spełniają określone wymagania dotyczące czystości wody. Po wyborze odpowiednich filtrów ważne jest ich prawidłowe zamontowanie zgodnie z instrukcjami producenta. Należy również regularnie kontrolować i wymieniać filtry, aby zapewnić ich skuteczność w usuwaniu zanieczyszczeń.

Podsumowanie

Przyłącza do budynków z własnych ujęć wody są ważnym elementem systemu dostarczania wody do nieruchomości. Przy projektowaniu przyłącza należy uwzględnić różne czynniki, takie jak odległość pomiędzy źródłem wody a budynkiem, rodzaj terenu, wysokość podnoszenia wody, średnica rur i rodzaj materiału użytego do rur. Należy również zapewnić odpowiednią izolację i ochronę przed zamrożeniem w przypadku występowania niskich temperatur.

Do konstrukcji przyłącza wodnego z własnego ujęcia można używać różnych rodzajów rur z tworzyw i stalowych, w zależności od preferencji i warunków lokalnych. Konieczne będzie również zastosowanie odpowiednich akcesoriów, takich jak złączki, zawory, filtry, liczniki wody itp.

Aby zapobiec wyciekom i utracie wody, ważne jest prawidłowe uszczelnienie połączeń między rurami oraz zastosowanie izolacji termicznej, jeśli jest to wymagane.

Po zakończeniu instalacji przyłącza wodnego z własnego ujęcia, konieczne jest regularne monitorowanie stanu przyłącza, sprawdzanie ciśnienia wody, przepływu i jakości wody. Należy również regularnie sprawdzać i konserwować pompę, filtry i inne urządzenia związane z ujęciem wody.