Una fosa séptica es una cámara subterránea hecha de hormigón, fibra de vidrio o plástico a través de la cual fluyen las aguas residuales domésticas ( aguas residuales ) para su tratamiento básico . [2] Los procesos de sedimentación y digestión anaeróbica reducen los sólidos y la materia orgánica, pero la eficiencia del tratamiento es sólo moderada (lo que se denomina "tratamiento primario"). [2] Los sistemas de tanques sépticos son un tipo de instalación simple de alcantarillado en el sitio . Se pueden utilizar en zonas que no están conectadas a un sistema de alcantarillado , como las zonas rurales. El efluente líquido tratado comúnmente se elimina en un campo de drenaje séptico , que proporciona tratamiento adicional. No obstante, la contaminación de las aguas subterráneas puede ocurrir y es un problema.
El término "séptico" se refiere al ambiente bacteriano anaeróbico que se desarrolla en el tanque y que descompone o mineraliza los desechos descargados en el tanque. Los tanques sépticos pueden combinarse con otras unidades de tratamiento de aguas residuales in situ , como biofiltros o sistemas aeróbicos que implican aireación forzada artificial . [3]
La tasa de acumulación de lodos, también llamados sedimentos o lodos fecales , es más rápida que la tasa de descomposición. [2] Por lo tanto, los lodos fecales acumulados deben retirarse periódicamente, lo que comúnmente se hace con un camión aspirador . [4]
Una fosa séptica consta de uno o más tanques de hormigón o plástico de entre 4.500 y 7.500 litros (1.000 y 2.000 galones); un extremo está conectado a una tubería de entrada de aguas residuales y el otro a un campo de drenaje séptico . Generalmente estas conexiones de tuberías se realizan con un tubo en T, lo que permite que el líquido entre y salga sin alterar ninguna costra en la superficie. Hoy en día, el diseño del tanque generalmente incorpora dos cámaras, cada una equipada con una abertura de acceso y una cubierta, y separadas por una pared divisoria con aberturas ubicadas aproximadamente a medio camino entre el piso y el techo del tanque.
Las aguas residuales ingresan a la primera cámara del tanque, lo que permite que los sólidos se asienten y la espuma flote. Los sólidos sedimentados se digieren anaeróbicamente, reduciendo el volumen de sólidos. El componente líquido fluye a través de la pared divisoria hacia la segunda cámara, donde tiene lugar una posterior sedimentación. El exceso de líquido, ahora en una condición generalmente clara, luego se drena desde la salida hacia el campo de drenaje séptico , también conocido como campo de lixiviación, campo de drenaje o campo de filtración, según la localidad. Se requiere una prueba de filtración antes de la instalación para garantizar que la porosidad del suelo sea adecuada para servir como campo de drenaje. [5] [6]
Las impurezas restantes quedan atrapadas y eliminadas en el suelo , y el exceso de agua se elimina por percolación en el suelo, por evaporación y por absorción a través del sistema de raíces de las plantas y eventual transpiración o entrada a aguas subterráneas o superficiales . Una red de tuberías, a menudo colocada en una zanja rellena de piedra (ver teja llorona ), distribuye las aguas residuales por todo el campo con múltiples orificios de drenaje en la red. El tamaño del campo de drenaje es proporcional al volumen de aguas residuales e inversamente proporcional a la porosidad del campo de drenaje. Todo el sistema séptico puede funcionar únicamente por gravedad o, cuando las consideraciones topográficas lo requieran, con la inclusión de una bomba elevadora .
Ciertos diseños de tanques sépticos incluyen sifones u otros dispositivos para aumentar el volumen y la velocidad del flujo de salida al campo de drenaje. Estos ayudan a llenar la tubería de drenaje de manera más uniforme y extienden la vida útil del campo de drenaje al prevenir la obstrucción prematura o la bioobstrucción .
Un tanque Imhoff es un sistema séptico de dos etapas donde los lodos se digieren en un tanque separado. Esto evita mezclar los lodos digeridos con las aguas residuales entrantes. Además, algunos diseños de tanques sépticos tienen una segunda etapa donde el efluente de la primera etapa anaeróbica se airea antes de drenarse al campo de filtración.
Un sistema séptico correctamente diseñado y que funcione normalmente no tiene olores. Además de la inspección y el vaciado periódicos, una fosa séptica debería durar décadas con un mantenimiento mínimo, mientras que los tanques de hormigón, fibra de vidrio o plástico duran unos 50 años. [7]
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Los residuos que no se descomponen mediante la digestión anaeróbica eventualmente deben retirarse del tanque séptico. De lo contrario, el tanque séptico se llena y las aguas residuales que contienen material no descompuesto se descargan directamente al campo de drenaje. Esto no sólo es perjudicial para el medio ambiente sino que, si el lodo se desborda del tanque séptico hacia el campo de lixiviación, puede obstruir las tuberías del campo de lixiviación o disminuir la porosidad del suelo, lo que requiere reparaciones costosas.
Cuando se vacía un tanque séptico, el lodo acumulado ( septo , también conocido como lodo fecal [8] ) se bombea fuera del tanque mediante un camión aspirador . La frecuencia con la que se debe vaciar el tanque séptico depende del volumen del tanque en relación con la entrada de sólidos, la cantidad de sólidos no digeribles y la temperatura ambiente (porque la digestión anaeróbica ocurre más eficientemente a temperaturas más altas), así como del uso, sistema. características y los requisitos de la autoridad pertinente.
Algunas autoridades sanitarias exigen que los tanques se vacíen a intervalos prescritos, mientras que otras lo dejan a la decisión de un inspector. Algunos sistemas requieren bombeo cada pocos años o antes, mientras que otros pueden pasar de 10 a 20 años entre bombeos. Un sistema antiguo con un tanque de tamaño inferior al utilizado por una familia numerosa requerirá un bombeo mucho más frecuente que un sistema nuevo utilizado por sólo unas pocas personas. La descomposición anaeróbica se reinicia rápidamente cuando se rellena el tanque.
Un tanque vacío puede resultar dañado por la presión hidrostática, lo que hace que el tanque "flote" parcialmente fuera del suelo, especialmente en situaciones de inundación o condiciones de suelo muy húmedo. [9]
Otra opción es la "eliminación programada" de fosas sépticas, que se ha iniciado en varios países asiáticos, entre ellos Filipinas, Malasia, Vietnam, Indonesia y la India. [10] En este proceso, cada propiedad se cubre a lo largo de una ruta definida y los ocupantes de la propiedad son informados con antelación sobre la eliminación de lodos que se llevará a cabo.
El mantenimiento de un sistema séptico suele ser responsabilidad del residente o del propietario. Algunas formas de abuso o negligencia incluyen las siguientes:
Algunos fabricantes han promovido los aditivos para fosas sépticas con el objetivo de mejorar la calidad del efluente de las fosas sépticas, reducir la acumulación de lodos y reducir los olores. Estos aditivos, que normalmente se basan en " microorganismos eficaces ", suelen ser costosos a largo plazo y no cumplen con las expectativas. [14] Se ha estimado que en los EE. UU. había más de 1200 aditivos para sistemas sépticos disponibles en el mercado en 2011. [15] Existe muy poca investigación de campo replicada y revisada por pares sobre la eficacia de estos aditivos biológicos para tanques sépticos. [15]
Si bien un tanque séptico ubicado y mantenido adecuadamente no plantea mayor cantidad de problemas ambientales que el tratamiento centralizado de aguas residuales municipales, [16] podrían surgir ciertos problemas con un tanque séptico en una ubicación inadecuada, y las fallas del tanque séptico generalmente son más costosas de reparar o reemplazar que alcantarillado municipal. [16] Dado que los sistemas sépticos requieren grandes campos de drenaje , no son adecuados para áreas densamente construidas.
Algunos componentes de las aguas residuales, especialmente los sulfatos , en las condiciones anaeróbicas de las fosas sépticas, se reducen a sulfuro de hidrógeno , un gas picante y tóxico . También se puede liberar metano . Los nitratos y los compuestos nitrogenados orgánicos se pueden reducir a amoníaco . Debido a las condiciones anaeróbicas, se producen procesos de fermentación que pueden generar dióxido de carbono y/o metano . [ cita necesaria ]
Los tanques sépticos por sí solos son ineficaces para eliminar los compuestos de nitrógeno que tienen el potencial de causar proliferación de algas en los cursos de agua a los que llega el agua afectada de un sistema séptico. Esto se puede remediar utilizando una tecnología de reducción de nitrógeno [17] o simplemente asegurando que el campo de lixiviación esté ubicado adecuadamente para evitar la entrada directa de efluentes a los cuerpos de agua. [ cita necesaria ]
Los procesos de fermentación hacen que el contenido de una fosa séptica sea anaeróbico con un bajo potencial redox , lo que mantiene los fosfatos en forma soluble y, por tanto, movilizada. Los fosfatos descargados de un tanque séptico al medio ambiente pueden desencadenar un crecimiento prolífico de las plantas, incluida la proliferación de algas, que también puede incluir la proliferación de cianobacterias potencialmente tóxicas .
La capacidad del suelo para retener fósforo suele ser lo suficientemente grande como para soportar la carga a través de un tanque séptico residencial normal. Se produce una excepción cuando los campos de drenaje séptico están ubicados en suelos arenosos o más gruesos en una propiedad adyacente a un cuerpo de agua. Debido a la superficie limitada de las partículas, estos suelos pueden saturarse con fosfatos. Los fosfatos avanzarán más allá del área de tratamiento, lo que representará una amenaza de eutrofización para las aguas superficiales. [18]
Enfermedades extremadamente peligrosas para el contacto humano, como E. coli y otras bacterias coliformes , a menudo se informan después de fallas en las fosas sépticas. [19]
Por otro lado, un sistema séptico que funcione correctamente proporciona una reducción significativa de patógenos en comparación con la descarga directa debido a la sedimentación (en el tanque) y la absorción del suelo (en el campo de drenaje). En el efluente se logran reducciones logarítmicas de 4 a 8 para bacterias coliformes y de 0 a 2 para virus. También se eliminan los huevos de gusanos parásitos. Se pueden agregar filtros adicionales para mejorar el rendimiento de la eliminación, aunque será necesario reemplazarlos periódicamente. [20]
En áreas con alta densidad de población, puede ocurrir una contaminación de las aguas subterráneas más allá de los límites aceptables. Algunas ciudades pequeñas enfrentan los costos de construir sistemas centralizados de tratamiento de aguas residuales debido a este problema, debido al alto costo de los sistemas de recolección extendidos. Para reducir el desarrollo residencial que podría aumentar la demanda para construir un costoso sistema centralizado de alcantarillado, a menudo se imponen moratorias en la construcción y limitaciones a la subdivisión de la propiedad. Garantizar que los tanques sépticos existentes funcionen correctamente también puede ser útil durante un tiempo limitado, pero se vuelve menos eficaz como estrategia primaria de remediación a medida que aumenta la densidad de población.
En áreas adyacentes a cuerpos de agua con peces o mariscos destinados al consumo humano, los sistemas sépticos defectuosos y con un mantenimiento inadecuado contribuyen a niveles de contaminación que pueden forzar restricciones de captura y/o cierres de capturas comerciales o recreativas.
En los Estados Unidos , la Encuesta Estadounidense de Vivienda de 2008 indicó que alrededor del 20 por ciento de todos los hogares dependen de tanques sépticos [21] y que la abrumadora mayoría de los sistemas están ubicados en áreas rurales (50%) y suburbanas (47%). [21] Indianápolis es un ejemplo de una gran ciudad donde muchos de los vecindarios de la ciudad todavía dependen de sistemas sépticos separados. [22] En Europa, los sistemas sépticos generalmente se limitan a las zonas rurales. [ cita necesaria ]
En la Unión Europea , la norma EN 12566 proporciona los requisitos generales para plantas de tratamiento empaquetadas y montadas en el sitio utilizadas para el tratamiento de aguas residuales domésticas.
La Parte 1 (EN 12566-1) es para fosas sépticas prefabricadas o fabricadas en fábrica y hechas de polietileno , poliéster reforzado con vidrio, polipropileno , PVC-U , acero u hormigón . La Parte 4 (EN 12566-4) regula las fosas sépticas que se montan en obra a partir de kits prefabricados, generalmente de construcción de hormigón. Los tanques sépticos certificados de ambos tipos deben pasar una prueba hidráulica estandarizada para evaluar su capacidad para retener sólidos suspendidos dentro del sistema. Además, se evalúa su adecuación estructural en las condiciones relevantes del terreno en términos de estanqueidad, eficiencia del tratamiento y comportamiento estructural. [23]
En Francia , alrededor de 4 millones de hogares (o el 20% de la población) utilizan sistemas de eliminación de aguas residuales in situ ( l'assainissement non Collectif ), [24] incluidas fosas sépticas ( fosse septic ). El marco legal para regular la construcción y mantenimiento de sistemas sépticos se introdujo en 1992 y se actualizó en 2009 y 2012 con la intención de establecer los requisitos técnicos aplicables a los sistemas de alcantarillado individuales. [25] Las fosas sépticas en Francia están sujetas a inspección por parte del SPANC ( Service Public d'Assainissement Non Collectif ), un organismo profesional designado por las respectivas autoridades locales para hacer cumplir las leyes de recolección de aguas residuales, al menos una vez cada cuatro años. Tras la introducción de la norma EN 12566, se prohíbe el vertido de efluentes directamente en acequias o cursos de agua, a menos que el efluente cumpla las normas prescritas. [26]
Según el censo de Irlanda de 2011 , el 27,5 % de los hogares irlandeses (es decir, unos 440.000 hogares), la mayoría en zonas rurales, utilizan una fosa séptica individual. [27]
Tras una sentencia del Tribunal de Justicia de las Comunidades Europeas dictada contra Irlanda en 2009 que consideraba que el país no cumplía la Directiva marco sobre residuos en relación con las aguas residuales domésticas eliminadas en el campo, se aprobó la Ley de servicios de agua (enmienda) de 2012 para regular las aguas residuales. descargas de fuentes domésticas que no están conectadas a la red pública de alcantarillado y establecer disposiciones para el registro e inspección de los sistemas individuales de tratamiento de aguas residuales domésticas existentes. [28] [29]
Además, la Agencia de Protección Ambiental ha desarrollado un código de prácticas para regular la planificación y construcción de nuevos tanques sépticos, sistemas de tratamiento secundario, campos de drenaje séptico y sistemas de filtrado. [30] En Irlanda está prohibida la descarga directa de efluentes de fosas sépticas a las aguas subterráneas, mientras que la descarga indirecta a través del subsuelo no saturado a las aguas subterráneas, por ejemplo mediante un campo de drenaje séptico, o la descarga directa a las aguas superficiales está permitida de conformidad con una Ley sobre contaminación del agua. Licencia de acto. [30] Las fosas sépticas registradas deben ser desenlodadas por un contratista autorizado al menos una vez al año; el lodo fecal eliminado se elimina, ya sea en una instalación municipal de tratamiento de aguas residuales gestionada o en la agricultura, siempre que se cumplan las normas de gestión de nutrientes. [30]
Desde 2015, solo ciertos propietarios en Inglaterra y Gales con tanques sépticos o pequeños sistemas de tratamiento de aguas residuales empaquetados deben registrar sus sistemas y solicitar un permiso o calificar para una exención ante la Agencia de Medio Ambiente . [31] Es necesario conceder permisos a los sistemas que descargan más de un cierto volumen de efluentes en un tiempo determinado o que descargan efluentes directamente en áreas sensibles (por ejemplo, algunas zonas de protección de aguas subterráneas). [32] En general, no se otorgan permisos para fosas sépticas nuevas que descargan directamente en aguas superficiales. Un tanque séptico que descarga en un curso de agua debe ser reemplazado o mejorado antes del 1 de enero de 2020 a una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (también llamada instalación de aguas residuales en el sitio ), o antes si la propiedad se vende antes de esta fecha, o si la Agencia de Medio Ambiente (EA) determina que está provocando contaminación.
En Irlanda del Norte , el Departamento de Medio Ambiente debe dar permiso para todas las descargas de aguas residuales cuando se propone que la descarga vaya a una vía fluvial o a un sistema de infiltración del suelo. El consentimiento de descarga describirá las condiciones relacionadas con la calidad y cantidad de la descarga para garantizar que la vía fluvial receptora o el acuífero subterráneo pueda absorber la descarga. [33]
El Reglamento sobre el medio ambiente acuático de 2011 regula el registro de sistemas de fosas sépticas en Escocia . Se requiere prueba de registro cuando se están desarrollando nuevas propiedades o cuando las propiedades existentes cambian de propietario. [34]
En Australia, los requisitos de diseño e instalación de tanques sépticos están regulados por los gobiernos estatales, a través de los Departamentos de Salud y las Agencias de Protección Ambiental. La regulación puede incluir códigos de práctica [35] [36] y legislación. [37] Los requisitos reglamentarios para el diseño e instalación de fosas sépticas suelen hacer referencia a las normas australianas (1547 y 1546). Los requisitos de capacidad para los tanques sépticos pueden describirse en los Códigos de práctica y pueden variar entre estados.
Principalmente debido a la lixiviación de agua de los desagües de efluentes de muchos sistemas sépticos estrechamente espaciados, [38] muchos distritos municipales (por ejemplo, Sunshine Coast, Queensland ) han prohibido los sistemas sépticos y exigen que sean reemplazados por sistemas de alcantarillado de pequeña escala, mucho más costosos. Sistemas de tratamiento que bombean aire activamente al tanque, produciendo un ambiente aeróbico. [ cita necesaria ] Los sistemas sépticos deben reemplazarse como parte de cualquier aplicación de edificio nuevo, independientemente de qué tan bien funcionó el sistema anterior. [ cita necesaria ]
Según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., en Estados Unidos es responsabilidad de los propietarios mantener sus sistemas sépticos. [39] Cualquiera que ignore este requisito eventualmente experimentará reparaciones costosas cuando los sólidos escapen del tanque y obstruyan el sistema de eliminación de efluentes líquidos clarificados.
En Washington , por ejemplo, un "distrito de protección de mariscos" o "distrito de agua limpia" es un área de servicio geográfico designada por un condado para proteger la calidad del agua y los recursos de las marismas. El distrito proporciona un mecanismo para generar fondos locales para servicios de calidad del agua para controlar fuentes difusas de contaminación, como el mantenimiento del sistema séptico. El distrito también sirve como recurso educativo, llamando la atención sobre las fuentes de contaminación que amenazan las aguas donde se cultivan mariscos. [40]
El término "tanque séptico", o más generalmente "séptico", se utiliza en algunas partes de Gran Bretaña como un término de argot para referirse a los estadounidenses, [41] de la jerga cockney que rima con tanque séptico que equivale a yank. [42] Los australianos a veces lo abrevian aún más a "seppo". [43]
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