Un tanque séptico 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 el tratamiento básico de las aguas residuales . [2] Los procesos de sedimentación y digestión anaeróbica reducen los sólidos y los compuestos orgánicos, pero la eficiencia del tratamiento es solo moderada (lo que se conoce como "tratamiento primario"). [2] Los sistemas de tanque séptico son un tipo de instalación de aguas residuales in situ sencilla . Se pueden utilizar en áreas que no están conectadas a un sistema de alcantarillado , como las zonas rurales. El efluente líquido tratado se elimina comúnmente en un campo de drenaje séptico , que proporciona un tratamiento adicional. No obstante, puede producirse contaminación de las aguas subterráneas 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 que se descargan en él. Los tanques sépticos pueden combinarse con otras unidades de tratamiento de aguas residuales in situ, como biofiltros o sistemas aeróbicos que implican aireación artificial forzada . [3]
La tasa de acumulación de lodos, también llamados lodos sépticos o lodos fecales , es más rápida que la tasa de descomposición. [2] Por lo tanto, los lodos fecales acumulados deben eliminarse periódicamente, lo que generalmente se hace con un camión de vacío . [4]
Un tanque séptico consiste en uno o más tanques de concreto 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. [ cita requerida ] Hoy en día, el diseño del tanque generalmente incorpora dos cámaras, cada una equipada con una abertura de acceso y una tapa, y separadas por una pared divisoria con aberturas ubicadas aproximadamente a mitad de 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 sedimenten y la espuma flote. Los sólidos sedimentados se digieren anaeróbicamente, lo que reduce el volumen de sólidos. El componente líquido fluye a través de la pared divisoria hacia la segunda cámara, donde se produce una mayor sedimentación. Una opción para el efluente es el drenaje en 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 percolación antes de la instalación para garantizar que la porosidad del suelo sea adecuada para servir como campo de drenaje. [5] [6]
El efluente de los tanques sépticos también puede ser transportado a un tratamiento secundario, generalmente humedales artificiales. Los humedales artificiales se benefician del buen desempeño de los tanques sépticos en la eliminación de sólidos, lo que evita que se obstruyan rápidamente.
El efluente del tanque séptico también puede transportarse a una instalación de tratamiento centralizada.
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, finalmente, por transpiración o por entrada en aguas subterráneas o superficiales . Una red de tuberías, a menudo colocada en una zanja rellena de piedras (ver teja drenada ), 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 solo por gravedad o, cuando las consideraciones topográficas lo requieran, con la inclusión de una bomba elevadora .
Algunos diseños de fosas sépticas incluyen sifones u otros dispositivos para aumentar el volumen y la velocidad del flujo de salida hacia el campo de drenaje. Estos ayudan a llenar la tubería de drenaje de manera más uniforme y prolongan la vida útil del campo de drenaje al evitar obstrucciones prematuras o bioobstrucciones .
Un tanque Imhoff es un sistema séptico de dos etapas en el que el lodo se digiere en un tanque separado. Esto evita que el lodo digerido se mezcle con las aguas residuales entrantes. Además, algunos diseños de tanques sépticos tienen una segunda etapa en la que el efluente de la primera etapa anaeróbica se airea antes de drenar hacia el campo de filtración.
Un sistema séptico diseñado adecuadamente y que funciona normalmente no produce olores. Además de la inspección y el vaciado periódicos, un tanque séptico debería durar décadas con un mantenimiento mínimo; los tanques de hormigón, fibra de vidrio o plástico duran alrededor de 50 años. [7]
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Los desechos que no se descomponen mediante la digestión anaeróbica deben ser retirados del tanque séptico, ya que 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 solo 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 reducir la porosidad del suelo, lo que requiere reparaciones costosas.
Cuando se vacía un tanque séptico, el lodo acumulado ( lodo séptico , también conocido como lodo fecal [8] ) se bombea fuera del tanque mediante un camión de vacío . 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 de manera más eficiente a temperaturas más altas), así como del uso, las características del sistema y los requisitos de la autoridad pertinente.
Algunas autoridades sanitarias exigen que los tanques se vacíen a intervalos prescritos, mientras que otras lo dejan en manos de un inspector. Algunos sistemas requieren un bombeo cada pocos años o antes, mientras que otros pueden permitirse bombeos de 10 a 20 años entre bombeos. Un sistema antiguo con un tanque de tamaño insuficiente que esté siendo utilizado por una familia numerosa requerirá un bombeo mucho más frecuente que un sistema nuevo utilizado por pocas personas. La descomposición anaeróbica se reinicia rápidamente cuando se vuelve a llenar 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 en condiciones de suelo muy húmedo. [9]
Otra opción es el "desfangado programado" de fosas sépticas, que se ha iniciado en varios países asiáticos, entre ellos Filipinas, Malasia, Vietnam, Indonesia y la India. [10] En este proceso, se recorre cada propiedad a lo largo de una ruta definida y se informa con antelación a los ocupantes de la propiedad sobre el desfangado que se llevará a cabo.
El mantenimiento de un sistema séptico suele ser responsabilidad del residente o del propietario de la propiedad. Algunas formas de abuso o negligencia incluyen las siguientes:
Algunos fabricantes han promocionado aditivos para fosas sépticas con el objetivo de mejorar la calidad de los efluentes de las fosas sépticas, reducir la acumulación de lodos y reducir los olores. Estos aditivos, que suelen estar basados en " microorganismos eficaces ", suelen ser costosos a largo plazo y no cumplen 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 revisada por pares y replicada sobre la eficacia de estos aditivos biológicos para fosas sépticas. [15]
Si bien un tanque séptico ubicado y mantenido adecuadamente no plantea una mayor cantidad de problemas ambientales que el tratamiento centralizado de aguas residuales municipales, [16] pueden surgir ciertos problemas con un tanque séptico en una ubicación inadecuada, y las fallas del tanque séptico suelen ser más costosas de reparar o reemplazar que el 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 los tanques sépticos, se reducen a sulfuro de hidrógeno , un gas picante y tóxico . Los nitratos y los compuestos orgánicos de nitrógeno pueden reducirse a amoníaco . Debido a las condiciones anaeróbicas, tienen lugar procesos de fermentación y metanogénesis, que pueden generar dióxido de carbono y/o metano . Tanto el dióxido de carbono como el metano son gases de efecto invernadero, y el metano tiene un potencial de calentamiento global aproximadamente 25 veces mayor que el dióxido de carbono. Esto hace que los tanques sépticos sean potenciales emisores de gases de efecto invernadero. El mismo metano puede quemarse para producir energía para uso local. [17]
Los tanques sépticos por sí solos no son eficaces para eliminar los compuestos de nitrógeno que tienen el potencial de causar floraciones 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, [18] como humedales híbridos construidos, o simplemente asegurando que el campo de lixiviación esté ubicado correctamente para evitar la entrada directa de efluentes en los cuerpos de agua. [ cita requerida ]
Los procesos de fermentación hacen que el contenido de un tanque séptico sea anaeróbico con un potencial redox bajo , lo que mantiene los fosfatos en una forma soluble y, por lo tanto, movilizada. Los fosfatos descargados desde un tanque séptico al medio ambiente pueden desencadenar un crecimiento prolífico de plantas, incluidas floraciones de algas, que también pueden incluir floraciones de cianobacterias potencialmente tóxicas .
La capacidad del suelo para retener fósforo suele ser lo suficientemente grande como para soportar la carga que se acumula en un tanque séptico residencial normal. Una excepción ocurre cuando los campos de drenaje séptico están ubicados en suelos arenosos o más gruesos en propiedades adyacentes a un cuerpo de agua. Debido a la superficie limitada de las partículas, estos suelos pueden saturarse con fosfatos. Los fosfatos se extenderán más allá del área de tratamiento, lo que representa una amenaza de eutrofización para las aguas superficiales. [19]
A menudo se informa sobre enfermedades extremadamente peligrosas para el contacto humano, como E. coli y otras bacterias coliformes, después de fallas en los tanques sépticos. [20]
Por otra parte, 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 de tierra (en el campo de drenaje). Se logran reducciones logarítmicas de 4 a 8 para bacterias coliformes y de 0 a 2 para virus en el efluente. También se eliminan los huevos de lombrices parásitas. Se pueden agregar filtros adicionales para mejorar el rendimiento de eliminación, aunque será necesario reemplazarlos periódicamente. [21]
En zonas con alta densidad de población, puede producirse una contaminación de las aguas subterráneas que supere los límites aceptables. Algunas pequeñas ciudades deben asumir los costos de construir sistemas centralizados de tratamiento de aguas residuales muy costosos debido a este problema, debido al alto costo de los sistemas de recolección extendidos. Para reducir el desarrollo residencial que podría aumentar la demanda de construir un costoso sistema de alcantarillado centralizado, a menudo se imponen moratorias de construcción y limitaciones a la subdivisión de propiedades. Asegurarse de que los tanques sépticos existentes funcionen correctamente también puede ser útil durante un tiempo limitado, pero se vuelve menos eficaz como estrategia de remediación primaria 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 mal mantenidos contribuyen a niveles de contaminación que pueden forzar restricciones en las cosechas y/o cierres de cosechas comerciales o recreativas.
En los Estados Unidos , la Encuesta de Vivienda Estadounidense de 2008 indicó que aproximadamente el 20 por ciento de todos los hogares dependen de tanques sépticos, [22] y que la abrumadora mayoría de los sistemas están ubicados en áreas rurales (50%) y suburbanas (47%). [22] Indianápolis es un ejemplo de una ciudad grande donde muchos de los vecindarios de la ciudad aún dependen de sistemas sépticos separados. [23] En Europa, los sistemas sépticos generalmente se limitan a las áreas rurales. [ cita requerida ]
En la Unión Europea, la norma EN 12566 establece los requisitos generales para las plantas de tratamiento compactas y ensambladas en sitio utilizadas para el tratamiento de aguas residuales domésticas.
La Parte 1 (EN 12566-1) se refiere a fosas sépticas prefabricadas o fabricadas en fábrica y fabricadas en polietileno , poliéster reforzado con fibra de vidrio, polipropileno , PVC-U , acero u hormigón . La Parte 4 (EN 12566-4) regula las fosas sépticas que se ensamblan en el lugar a partir de kits prefabricados, generalmente de construcción de hormigón. Las fosas sépticas certificadas 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 a las condiciones del terreno pertinentes en términos de estanqueidad, eficiencia del tratamiento y comportamiento estructural. [24]
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 ), [25] incluyendo fosas sépticas ( fosse septicique ). El marco legal para regular la construcción y el 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. [26] 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 EN 12566, se prohíbe la descarga de efluentes directamente en zanjas o cursos de agua, a menos que el efluente cumpla con los estándares prescritos. [27]
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 un tanque séptico individual. [28]
A raíz de una sentencia del Tribunal de Justicia de la Unión Europea dictada contra Irlanda en 2009, que consideró que el país no cumplía la Directiva marco sobre residuos en relación con las aguas residuales domésticas vertidas en el campo, se aprobó la Ley de Servicios de Agua (modificación) de 2012 para regular los vertidos de aguas residuales de fuentes domésticas que no están conectadas a la red de alcantarillado público y para establecer mecanismos de registro e inspección de los sistemas individuales existentes de tratamiento de aguas residuales domésticas. [29] [30]
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. [31] La descarga directa de efluentes de tanques sépticos en aguas subterráneas está prohibida en Irlanda, mientras que la descarga indirecta a través del subsuelo no saturado en aguas subterráneas, por ejemplo mediante un campo de drenaje séptico, o la descarga directa en aguas superficiales está permitida de acuerdo con una licencia de la Ley de Contaminación del Agua. [31] Los tanques sépticos registrados deben ser desfangados por un contratista autorizado al menos una vez al año; el lodo fecal eliminado se elimina, ya sea en una instalación de tratamiento de aguas residuales municipales administrada o en la agricultura, siempre que se cumplan las regulaciones de gestión de nutrientes. [31]
Desde 2015, solo ciertos propietarios de propiedades en Inglaterra y Gales con tanques sépticos o pequeños sistemas empaquetados de tratamiento de aguas residuales necesitan registrar sus sistemas y solicitar un permiso o calificar para una exención con la Agencia de Medio Ambiente . [32] Los permisos deben otorgarse a los sistemas que descargan más de un cierto volumen de efluente en un tiempo determinado o que descargan efluente directamente en áreas sensibles (por ejemplo, algunas zonas de protección de aguas subterráneas). [33] En general, no se otorgan permisos para nuevos tanques sépticos que descargan directamente en aguas superficiales. Un tanque séptico que descarga en un curso de agua debe reemplazarse o actualizarse 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) descubre que está causando contaminación.
En Irlanda del Norte , el Departamento de Medio Ambiente debe otorgar permiso para todos los vertidos de aguas residuales cuando se prevé que el vertido se dirija a un curso de agua o a un sistema de infiltración del suelo. El consentimiento de vertido describirá las condiciones relativas a la calidad y cantidad del vertido para garantizar que el curso de agua receptor o el acuífero subterráneo puedan absorber el vertido. [34]
El Reglamento sobre el medio ambiente acuático de 2011 regula el registro de los sistemas de fosas sépticas en Escocia . Se exige una prueba del registro cuando se están construyendo nuevas propiedades o cuando las propiedades existentes cambian de propietario. [35]
En Australia, los requisitos de diseño e instalación de fosas sépticas 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 [36] [37] y Legislación. [38] Los requisitos regulatorios para el diseño e instalación de fosas sépticas comúnmente hacen referencia a las Normas Australianas (1547 y 1546). Los requisitos de capacidad para fosas sépticas pueden estar delineados dentro de Códigos de Práctica y pueden variar entre estados.
Principalmente debido a la lixiviación de agua de los desagües de efluentes de muchos sistemas sépticos muy próximos entre sí, [39] muchos distritos del consejo (por ejemplo, Sunshine Coast, Queensland ) han prohibido los sistemas sépticos y exigen que se los reemplace con sistemas de tratamiento de aguas residuales a pequeña escala mucho más costosos que bombean aire activamente al tanque, produciendo un ambiente aeróbico. [ cita requerida ] Los sistemas sépticos deben reemplazarse como parte de cualquier aplicación de construcción nueva, independientemente de qué tan bien haya funcionado el sistema anterior. [ cita requerida ]
Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos , en los Estados Unidos es responsabilidad de los propietarios de viviendas mantener sus sistemas sépticos. [40] 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 geográfica de servicio designada por un condado para proteger la calidad del agua y los recursos de las tierras de marea. El distrito proporciona un mecanismo para generar fondos locales para servicios de calidad del agua con el fin de controlar las fuentes no puntuales de contaminación, como el mantenimiento de los sistemas sépticos. El distrito también sirve como un recurso educativo, llamando la atención sobre las fuentes de contaminación que amenazan las aguas de cultivo de mariscos. [41]
El término "tanque séptico", o más habitualmente "séptico", se utiliza en algunas partes de Gran Bretaña como un término del argot para referirse a los estadounidenses, [42] del argot cockney rimado " tanque séptico" que equivale a "yank". [43] Los australianos a veces lo abrevian a "seppo". [44]
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