Staw kąpielowy - czysta przyjemność pływania bez chloru

Ekologiczną alternatywą konwencjonalnych basenów są kąpieliska ukształtowane w oparciu o wykorzystanie i zintensyfikowanie między innymi naturalnych procesów samooczyszczania się wód. O ile w konwencjonalnych basenach poprzez dodatek chloru likwiduje się życie organiczne i giną powodujące nieprzezroczystość wody glony (Indykator stężenia związków biogennych), to w stawie kąpielowym dąży się do eliminacji biogenów wykorzystując konkurencje o związki odżywcze między glonami a roślinami bagiennymi oraz zjawiska sorpcyjne w złożu filtra.

Zamiast chemii i chloru stosuje się  wydajne filtry  roślinne (złoża bagienne) dodatkiem specjalnie dobranych minerałów w tym  wymieniaczy jonowych i absorbentów, które czyszczą cyrkulującą wodę.

W wielu  publicznych kąpieliskach  zamiast techniki chlorowej uzdatniania wody
zastosowano filtry bagienne. (POLYPLAN)

Staw kąpielowy zdefiniować można jako sztucznie stworzony, odizolowany od środowiska hydrogeologicznego nieprzepuszczalnym materiałem zbiornik, w skład którego wchodzą część rekreacyjna (kąpielowa) oraz część regeneracyjna, zasiedlona przez biorące udział w procesach samooczyszczania wody rośliny. Na cały system składa się też wiele urządzeń, zarówno ściśle mechanicznych jak i specjalnie komponowanych bagiennych filtrów, które wykorzystuje się do utrzymania właściwego poziomu jakości wody.

Część kąpielowa jest to fragment zbiornika używany przez kąpiących się, w którego skład wchodzą fragmenty przeznaczone dla osób nie umiejących pływać: brodziki jak i urządzenia do skoków.

Strefa regeneracyjna jest to obszar, w którym dokonuje się mechanicznego, biologicznego, jak i mechaniczno/ chemicznego oczyszczania wody.

Kąpielisko naturalne składa się ze stawu kąpielowego strefy regeneracyjnej oraz infrastruktury.

Przykładowy schemat funkcjonowania

Filtry biologiczne - materiał filtrujący pokryty jest mikroorganizmami gdzie poprzez procesy tlenowe jak i beztlenowe zachodzi proces oczyszczania wody.

Filtracja wgłębna polega na separacji wewnątrz filtra np. filtry glebowe.

Filtracja powierzchniowa polega na usunięciu filtrowanej materii na powierzchni filtra np. włókniny czy siatki.

Filtry adsorbcyjne to filtry, w których określone składniki zostają usunięte na skutek adsorbcji.

Filtr inwersyjny to filtr w którym woda przepływa od dołu do góry.

Rośliny repozycyjne to rośliny służące do ochrony brzegów, rekultywacji, czyszczenia gleby, czyszczenia wody oraz usuwania toksyn. W biologiczynym oczyszczaniu wód znajdują zastosowanie niektóre gatunki roślin bagiennych (helofitów) jak i emersyjnych hydrofitów oraz żyjących całkowicie pod wodą hydrofitów submersyjnych.

Stawy kąpielowe mogą być budowane jako zupełnie nowe obiekty, lub powstają w ramach modernizacji istniejących kąpielisk.
Są stosowane w obiektach publicznych jak i prywatnych ogrodach (wielkość minimalna ok 50 m2), hotelach, pensjonatach, gospodarstwach agroturystycznych.
W Niemczech  istnieje ponad 150 obiektów komunalnych i dziesiątki tysięcy prywatnych. Jak pokazują doświadczenia niemieckie stawy kąpielowe są zwykle tańsze w budowie i znacznie tańsze w eksploatacji od rozwiązań konwencjonalnych. Naturalny wygląd założenia powoduje harmonijną integrację obiektu z otaczającym krajobrazem i tym samym wzrasta atrakcyjność wypoczynkowa obiektu , co dobitnie potwierdza frekwencja na istniejących obiektach tego typu.

Typy stawów

Najstarszym typem stawu kąpielowego, budowanym od wczesnych lat osiemdziesiątych jest staw pozbawiony techniki - wzorowany na naturalnych zbiornikach wodnych.

Stawy takie powstawały początkowo w efekcie przerabiania niesprawnych basenów kąpielowych. Składa się on z częsci kąpielowej umożliwiającej swobodne pływanie zajmującej maksymalnie  30% pow. zbiornika oraz  z zarośniętej roślinnością strefy bagiennej o pow. min. 70% pow. cyrkulacja wody między strefami regeneracyjnymi, a częscią kąpielową odbywa się bez udziału techniki, dzięki działaniu wiatru oraz różnicy temperatur między nagrzanymi strefami płytkimi, a głębszymi obszarami stawu. Wymagana wielkość minimalna to 200m².

Aby przeciwdziałać przepływowi  osadów i obumarłych  fragmentów roślin z częsci regeneracyjnej do kąpielowej stosowane są czasami przegrody z murów głazów czy np wypelnionych zwirem specjalnych worków. System ten ze względu na prostotę technologiczną  jest najtańszym w przeliczeniu na m2 zbiornika (ale niekoniecznie m2 strefy kąpielowej). Ze względu na prostotę technologiczną może on być wykonywany w znacznym stopniu we własnym zakresie. Wymaga jednak znacznych powierzchni i może być realizowany na odpowiednio dużych działkach. Stawy tego typu są godne polecenia , dla miłośników natury, którym nie przeszkadzają  pojawiające się czasami glony oraz obecnośc traszek i żab i innych zwierząt wodnych.

Wiosną, a szczególnie w maju może występować silny rozwój glonów i powodować wręcz tzw. zakwity.  Zjawisko to trwa aż do rozwinięcia się roślin strefy regeneracyjnej . Stosując szybko rozrastające sie rośliny podwodne możemy znacznie ograniczyc rozwój glonów w tym okresie co roku. Poleca się usuwanie lisci i szlamu znajdującego sie głównie w najgłębszej częsci zbiornika, najwygodniej przy zastosowaniu podwodnego odkurzacza.

Stawy z wymuszonym przepływem wody

Nawet niewielka pompa powodująca cyrkulację do 30% objętości zbiornika dziennie powoduje równomierne rozmieszczenie natlenionej wody w stawie czym przyśpiesza proces rozkładu .Wprowadzona poprzez potok kaskadę lub fontannę woda ma korzystny wpływ na wymianę gazową , a tym samym na jakość wody w zbiorniku .Ta niewielka inwestycja pozwala na zmniejszenie stref regeneracyjnych o 10-15%  w porównaniu do systemu bez cyrkulacyjnego w stawach tych zaleca się dwukrotne w ciągu roku oczyszczanie osadów dennych . Stawy tego typu powinny posiadać jednak co najmniej 160 m² by były w stanie w miarę stabilnie funkcjonować.

Stawy wyposażone w odpływ denny oraz skimer wymagają stosowania silniejszych pomp umożliwiających wymianę wody raz na dzień .Odpływ denny umożliwia przepływ zanieczyszczonej wody ze zbiornika i separację ich na studzience osadowej lub filtrze mechanicznym. Gdy odpływ denny dołączony jest  np. do kanalizacji można pozbywać się znacznej części osadów zgromadzonych na dnie . Skimer lub rynna przelewowa służy zbieraniu zanieczyszczeń powierzchniowych. Powinien być on tak umieszczony by przepływająca przez staw woda transportowała się na niej liście glony nasiona czy pyłki roślin.
Lokalizując skimmer należy uwzględnić dominujące kierunki wiatru . Zebrane osady powinny być przechwytywane przez umieszczony przy skimerze kosz , studzienkę sedymentacyjną lub filtr mechaniczny umieszczony przed pompą. Mechanicznie oczyszczona woda zostaje ponownie wprowadzona do stawu systemem np natleniających kaskad czy potokiem .Rozwiązanie to przyczynia się do znacznej  redukcji prac pielęgnacyjnych gwarantując dobrą jakośc wody. Stosując to rozwiązanie  można zredukować strefy bagienne na ok 45%. Ze względu na konieczność stosowania wydajniejszych pomp wzrośnie zużycie energii elektrycznej przepływ na pompie może być dostosowany do stopnia użytkowania stawu np. w czasie intensywnej eksploatacji może byc odpowiednio zwiększony.  Można tu stosować elektroniczne sterowanie pompy lub regulować przepływ zaworami.

Stawy z filtrem bagiennym to najbardziej skomplikowany system wśród stawów kąpielowych, w ten sposób jednak można zagwarantować wysoką jakośc wody przez okrągły rok a ze względu na ścisłe wymogi sanitarne system ten znajduje zastosowanie w komunalnych obiektach kąpielowych .W najprostszym wariancie tego systemu oczyszczona mechanicznie woda pobierana ze skimera i dna  zbiornika kierowana jest na filtry bagienne.

Filtry te mogą być zintegrowane ze zbiornikiem lub znajdować się poza jego obrębem. Stosować można filtry o przepływach  poziomych lub pionowych. Istotne jest aby medium filtrujące było dopasowane do hydrauliki przepływów, należy zapewnić jednak by filtry mechaniczne czy nieodpowiednio dobrane  frakcje materiału filtracyjnego nie powodowały eliminacji zooplanktonu . Strefa regeneracyjna, do której zalicza się filtr bagienny może zostać zredukowana do ok. 35% pow. zbiornika.

Przy zastosowaniu jonitów wymiennych (np. zeolity klinoptyolitowe) adsorberów itp. możliwa jest dalsza redukcja stref bagiennych. W obiektach intensywnie użytkowanych jak stawy komunalne nie stosuje się jednak tak małych filtrów.

Obiekty kąpielowe tego typu mogą być kształtowane podobnie jak konwencjonalne baseny , a do ich czyszczenia stosuje się roboty znane z konwencjonalnych technik basenowych . Powierzchnia całkowita stawu nie powinna być mniejsza niż 60m².

System filtrów bagiennych  stosować można nie tylko w obiektach kąpielowych ale dla zbiorników dekoracyjnych, obiektów wodnych np. w ogrodach zoologicznych, hodowli ryb koi , filtracji wód opadowych czy ścieków.

Projektując staw kąpielowy należy po pierwsze wykonać analizę wody

Podane stosunki między poszczególnymi strefami dotyczą jedynie sytuacji gdy woda spełnia wymagane parametry. Od nich właśnie zależy czy staw kąpielowy może być zrealizowany,  jaki sposób uzdatniania  jest najwłaściwszy,  jakie proporcje stworzyć między strefami, jak wybrać właściwy system hydrauliczny, dobrać  mineralne składniki stref filtracyjnych oraz które rośliny mają szansę rozwoju w projektowanym systemie.