Campo de drenaje séptico

campos de drenaje séptico, también llamados campos de lixiviación o drenajes de lixiviación, son instalaciones subterráneas de eliminación de aguas residuales que se utilizan para eliminar contaminantes e impurezas del líquido. que emerge después de la digestión anaeróbica en una fosa séptica. Los materiales orgánicos en el líquido son catabolizados por un ecosistema microbiano.

Un campo de drenaje séptico, un tanque séptico y las tuberías asociadas componen un sistema séptico.

El campo de drenaje generalmente consiste en una disposición de zanjas que contienen tuberías perforadas y material poroso (a menudo grava) cubierto por una capa de tierra para evitar que los animales (y la escorrentía superficial) lleguen a las aguas residuales distribuidas dentro de esas zanjas. Las consideraciones principales de diseño son tanto hidráulicas para el volumen de aguas residuales que requieren eliminación como catabólicas para la demanda bioquímica de oxígeno a largo plazo de esas aguas residuales. El área de terreno reservada para el campo de drenaje séptico puede denominarse área de reserva séptica (SRA).

De manera similar, las granjas de tratamiento de aguas residuales eliminan las aguas residuales a través de una serie de zanjas y lagunas (a menudo con poco o ningún tratamiento previo). Estos se encuentran con mayor frecuencia en países áridos, ya que el flujo de agua en la superficie permite el riego (y la fertilización) de las tierras agrícolas.

Diseño

Muchos departamentos de salud exigen una prueba de percolación (prueba de "perc") para establecer la idoneidad del suelo del campo de drenaje para recibir el efluente del tanque séptico. Es posible que se requiera que un ingeniero, un científico del suelo o un diseñador autorizado trabaje con la agencia de gobierno local para diseñar un sistema que cumpla con estos criterios.

Una forma más progresiva de determinar el tamaño del campo de lixiviación es mediante la observación directa del perfil del suelo. En esta observación, el ingeniero evalúa muchas características del suelo como textura, estructura, consistencia, poros/raíces, etc.

El objetivo de las pruebas de filtración es garantizar que el suelo sea lo suficientemente permeable para que el efluente del tanque séptico se filtre lejos del campo de drenaje, pero lo suficientemente fino como para filtrar bacterias y virus patógenos antes de que viajen lo suficientemente lejos como para llegar a un pozo de agua o abastecimiento de agua superficial. Los suelos gruesos (arena y grava) pueden alejar las aguas residuales del campo de drenaje antes de que se destruyan los patógenos. El limo y la arcilla filtran eficazmente los patógenos pero permiten caudales de aguas residuales muy limitados. Las pruebas de percolación miden la velocidad a la que el agua limpia se dispersa en el suelo a través de una zanja de eliminación. Varios factores pueden reducir las tasas de percolación observadas cuando el campo de drenaje recibe efluentes anóxicos de un tanque séptico:

• Las colonias microbianas que catabolizan compuestos orgánicos solubles del efluente del tanque séptico se adherirán a partículas del suelo y reducirán el área intersticial disponible para el flujo de agua entre partículas del suelo. Estas colonias tienden a formar un biofilm de baja permeabilidad de deslizamiento gelatinoso en la interfaz del suelo de la trinchera de eliminación.
• Las partículas insolubles lo suficientemente pequeñas como para ser llevadas a través del tanque séptico se acumularán en la interfaz del suelo de la trinchera de eliminación; partículas no biodegradables como forro de fibra sintética de la lavandería, suelo mineral de lavado, o fragmentos de hueso y de cáscara de residuos permanecerán para llenar áreas intersticiales antes disponibles para el flujo de agua de la trinchera.
• La cocción de grasas o productos derivados del petróleo emulsionados por detergentes o disueltos por solventes puede fluir antes de la licuefacción anaeróbica cuando el volumen del tanque séptico es demasiado pequeño para ofrecer tiempo de residencia adecuado, y puede congeal como capa hidrofóbica en la interfaz del suelo de la trinchera de eliminación.
• El aumento de los niveles de aguas subterráneas puede reducir la cabeza hidráulica disponible (o la distancia vertical) causando el flujo de agua gravitacional lejos de la trinchera de eliminación. Los efluentes que fluyen hacia abajo desde la trinchera de eliminación podrían encontrar en última instancia aguas subterráneas o rocas impermeables o arcilla que requieren un cambio direccional al movimiento horizontal lejos del campo de drenaje. Se requiere cierta distancia vertical entre el nivel efluente en la trinchera de eliminación y el nivel de agua aplicable cuando el efluente deja el campo de drenaje para que la fuerza gravitatoria supere las fuerzas friccionales viscosas que resisten el flujo a través del suelo poroso. Los niveles efluentes en las proximidades del campo de drenaje se elevarán hacia la superficie terrestre para preservar esa diferencia de distancia vertical si los niveles de aguas subterráneas que rodean el campo de drenaje se acercan al nivel de efluente en la trinchera de eliminación.
• El suelo congelado puede reducir estacionalmente el área transversal disponible para el flujo o evaporación.

Diseño catabólico

Así como un tanque séptico tiene el tamaño adecuado para soportar una comunidad de organismos anaeróbicos capaces de licuar cantidades anticipadas de materiales putrescibles en aguas residuales, un campo de drenaje debe tener el tamaño adecuado para soportar una comunidad de microorganismos aeróbicos del suelo capaces de descomponer el tanque séptico anaeróbico. 39;s efluente en agua aeróbica. Se pueden observar olores a sulfuro de hidrógeno o bacterias de hierro en pozos cercanos o aguas superficiales cuando el efluente no se ha oxidado completamente antes de llegar a esas áreas. La biopelícula en las paredes de las zanjas del campo de drenaje utilizará el oxígeno atmosférico en las zanjas para catabolizar los compuestos orgánicos en el efluente de las fosas sépticas. El flujo de agua subterránea es laminar en los suelos del acuífero que rodean el campo de drenaje. El efluente del tanque séptico con compuestos orgánicos solubles que pasan a través de la biopelícula forma una lente amontonada sobre el agua subterránea debajo del campo de drenaje. La difusión molecular controla la mezcla de compuestos orgánicos solubles en el agua subterránea y el transporte de oxígeno desde el agua subterránea subyacente o la franja capilar de la superficie del agua subterránea hasta los microorganismos capaces de catabolizar los compuestos orgánicos disueltos que quedan en la columna de efluentes.

Biofiltro

Cuando se utiliza un tanque séptico en combinación con un biofiltro, se puede reducir la altura y el área catabólica del campo de drenaje. La tecnología de biofiltro puede permitir una construcción residencial de mayor densidad, una alteración mínima del sitio y más terreno utilizable para árboles, piscinas o jardines. Con un mantenimiento de rutina adecuado, se pueden reducir las posibilidades de que el campo de drenaje se obstruya. El biofiltro no reducirá el volumen de líquido que debe filtrarse en el suelo, pero puede reducir la demanda de oxígeno de los materiales orgánicos en ese líquido.

Operación y mantenimiento

Programas de dosificación o periodos de descanso

Se puede diseñar un campo de drenaje para ofrecer varias áreas de eliminación separadas para el efluente de un solo tanque séptico. Un área puede estar "descansada" mientras que el efluente se dirige a una zona diferente. La comunidad de nematodos en el campo de drenaje en reposo continúa alimentándose de la biopelícula y las grasas acumuladas cuando el efluente del tanque séptico anaeróbico ya no está disponible. Este proceso de limpieza natural puede reducir la bioobstrucción para mejorar la capacidad hidráulica del campo al aumentar el área intersticial disponible del suelo a medida que se oxida el material orgánico acumulado. La tasa de filtración después del reposo puede aproximarse, pero es poco probable que iguale, a la tasa de filtración de agua limpia original del sitio.

Residuos inapropiados

Los microorganismos de fosas sépticas y campos de drenaje tienen una capacidad muy limitada para catabolizar productos derivados del petróleo y solventes clorados, y no pueden eliminar los metales disueltos; aunque una parte puede ser absorbida por los lodos de fosas sépticas o los suelos del campo de drenaje, y las concentraciones pueden diluirse en otras aguas subterráneas cercanas al campo de drenaje. Las formulaciones de limpieza pueden reducir la eficiencia del campo de drenaje. El cloro para ropa puede retardar o detener la actividad microbiana en el campo de drenaje, y los productos químicos desinfectantes o desodorizantes pueden tener efectos similares. Los detergentes, disolventes y limpiadores de desagües pueden transportar grasas emulsionadas, saponificadas o disueltas al campo de desagüe antes de que puedan catabolizarse en ácidos orgánicos de cadena corta en la capa de espuma del tanque séptico.