Tanque séptico

Un tanque séptico es una cámara subterránea hecha de concreto, fibra de vidrio o plástico a través de la cual fluyen aguas residuales domésticas (aguas residuales) para el tratamiento básico de aguas residuales. Los procesos de sedimentación y digestión anaeróbica reducen los sólidos y los compuestos orgánicos, pero la eficiencia del tratamiento es solo moderada (denominado "tratamiento primario"). Los sistemas de tanques sépticos son un tipo de instalación de alcantarillado simple en el sitio. Se pueden usar en áreas que no están conectadas a un sistema de alcantarillado, como áreas rurales. El efluente líquido tratado comúnmente se elimina en un campo de drenaje séptico, que proporciona un tratamiento adicional. No obstante, la contaminación del agua subterránea puede ocurrir y puede ser un problema.

El término "séptico" se refiere al ambiente bacteriano anaeróbico que se desarrolla en el tanque que descompone o mineraliza los desechos descargados en el tanque. Los tanques sépticos se pueden acoplar con otras unidades de tratamiento de aguas residuales en el sitio, como biofiltros o sistemas aeróbicos que involucran aireación forzada artificialmente.

La tasa de acumulación de lodo, también llamada lodo séptico o fecal, es más rápida que la tasa de descomposición. Por lo tanto, los lodos fecales acumulados deben ser removidos periódicamente, lo que comúnmente se hace con un camión aspirador.

Descripción

Esquema de un tanque séptico

Tanque séptico y campo de drenaje séptico

Un tanque séptico consta de 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 tubería se realizan con una tubería 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 tapa, 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 escoria 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 un asentamiento adicional. El exceso de líquido, ahora en una condición generalmente clara, luego 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 percolación antes de la instalación para garantizar que la porosidad del suelo sea adecuada para servir como campo de drenaje.

Las impurezas restantes quedan atrapadas y eliminadas en el suelo, y el exceso de agua se elimina a través de la percolación en el suelo, la evaporación y la absorción a través del sistema de raíces de las plantas y la transpiración final o el ingreso a las aguas subterráneas o superficiales. Una red de tuberías, a menudo colocada en una zanja llena de piedra (ver mosaico llorón), 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 operar solo 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 de salida al 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 la obstrucción prematura o la bioobstrucción.

Un tanque Imhoff es un sistema séptico de dos etapas donde el lodo se digiere en un tanque separado. Esto evita mezclar los lodos digeridos con las aguas residuales entrantes. Además, algunos diseños de fosas sépticas tienen una segunda etapa en la que el efluente de la primera etapa anaeróbica se airea antes de drenar al campo de filtración.

Un sistema séptico correctamente diseñado y que funcione normalmente no tiene olores. Además de la inspección y el vaciado periódicos, un tanque séptico debe durar décadas con un mantenimiento mínimo, con tanques de hormigón, fibra de vidrio o plástico que duran unos 50 años.

Vaciado (eliminación de lodos)

Un camión de vacío usado para vaciar tanques sépticos en Alemania

Los residuos que no son descompuestos por la digestión anaeróbica deben eventualmente ser retirados de la fosa séptica. De lo contrario, la fosa séptica 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 disminuir la porosidad del suelo, lo que requiere reparaciones costosas.

Cuando se vacía un tanque séptico, un camión aspirador bombea fuera del tanque el lodo acumulado (septage, también conocido como lodo fecal). 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 el uso, sistema características y los requisitos de la autoridad competente.

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 más antiguo con un tanque de tamaño pequeño que está siendo utilizado por una familia numerosa requerirá un bombeo mucho más frecuente que un sistema nuevo utilizado por unas pocas personas. La descomposición anaeróbica se reinicia rápidamente cuando se vuelve a llenar el tanque.

Los servicios de eliminación de lodos no deben vaciar un tanque séptico por completo, sino dejar algunos sólidos sedimentados en el tanque séptico para dejar algunas de las poblaciones microbianas en su lugar para continuar con los procesos de degradación anaeróbica. Un tanque vacío puede resultar dañado por la presión hidrostática, lo que hace que el tanque "flote" del suelo, especialmente en situaciones de inundación o condiciones de suelo muy húmedo.

Otra opción es "eliminación de lodos programada" de tanques sépticos que se ha iniciado en varios países asiáticos, incluidos Filipinas, Malasia, Vietnam, Indonesia e India. En este proceso, se recorre cada predio a lo largo de una ruta definida y se informa con anticipación a los ocupantes del predio sobre el desfangado que se realizará.

Mantenimiento

El mantenimiento de un sistema séptico a menudo es responsabilidad del residente o del dueño de la propiedad. Algunas formas de abuso o negligencia incluyen las siguientes:

Acciones del usuario

• La eliminación excesiva de aceites de cocción y grasa puede hacer que los drenajes de la entrada bloqueen. Los aceites y la grasa a menudo son difíciles de degradar y pueden causar problemas de olor y dificultades con el vaciado periódico.
• Desechos no biodegradables en el retrete, como colillas de cigarrillos, brotes de algodón o productos de higiene menstrual y condones, pueden causar un tanque séptico para obstruir y rellenar rápidamente, por lo que estos materiales no deben ser eliminados de esa manera. Lo mismo se aplica cuando el inodoro está conectado a una alcantarilla en lugar de un tanque séptico.
• Utilizar el inodoro para la eliminación de desechos alimentarios puede causar una rápida sobrecarga del sistema con sólidos y contribuir al fracaso.
• Ciertos productos químicos pueden dañar los componentes de un tanque séptico o matar las bacterias necesarias en el tanque séptico para que el sistema funcione correctamente, como pesticidas, herbicidas, materiales con altas concentraciones de lejía o soda cáustica (lye), o cualquier otro material inorgánico como pinturas o disolventes.
• Usando ablandadores de agua – la descarga de salmuera de ablandadores de agua puede dañar las bacterias responsables de descomponer el agua residual. Por lo general, sin embargo, la salmuera está suficientemente diluida con otras aguas residuales que no afecta negativamente al sistema séptico.

Otros factores

• Las raíces de árboles y arbustos que sobresalen sobre el tanque o el campo de drenaje pueden obstruirlas y/o romperlas. Los árboles que están directamente en las proximidades de un tanque séptico concreto tienen el potencial de penetrar el tanque a medida que el sistema envejece y el hormigón comienza a desarrollar grietas y pequeñas fugas. Las raíces de los árboles pueden causar graves problemas de flujo debido al enchufe y el bloqueo de las tuberías de drenaje, y los árboles mismos tienden a expandirse extremadamente vigorosamente debido a la disponibilidad de nutrientes del sistema séptico.
• Los terrenos de juego y los edificios de almacenamiento pueden causar daño a un tanque y el campo de drenaje. Además, cubrir el campo de drenaje con una superficie impermeable, como una entrada o zona de aparcamiento, afectará seriamente su eficiencia y posiblemente dañará el tanque y el sistema de absorción.
• El exceso de agua que entra en el sistema puede sobrecargarlo y hacer que colapse.
• Las precipitaciones muy altas, la fundición rápida de nieve y las inundaciones de los ríos o el mar pueden impedir que un campo de drenaje funcione, y pueden provocar que el flujo retroceda, interfiriendo con la operación normal del tanque. Las altas mesas de agua de invierno también pueden dar lugar a que las aguas subterráneas vuelvan al tanque séptico.
• Con el tiempo, las biopelículas se desarrollan en las tuberías del campo de drenaje, lo que puede conducir al bloqueo. Tal fracaso puede denominarse "insuficiencia biomat".

Aditivos para fosas sépticas

Algunos fabricantes han promovido los 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 comúnmente se basan en 'microorganismos efectivos', suelen ser costosos a largo plazo y no cumplen con las expectativas. Se ha estimado que en los EE. UU. más de 1200 aditivos para sistemas sépticos estaban disponibles en el mercado en 2011. Existe muy poca investigación de campo replicada y revisada por pares con respecto a la eficacia de estos aditivos biológicos para tanques sépticos.

Preocupaciones ambientales

Un tanque séptico antes de la instalación, con cubierta de agujeros en la parte superior

El mismo tanque parcialmente instalado en el suelo

Si bien un tanque séptico mantenido y ubicado adecuadamente no plantea una mayor cantidad de problemas ambientales que el tratamiento centralizado de aguas residuales municipales, podrían 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 alcantarillado municipal. Dado que los sistemas sépticos requieren grandes campos de drenaje, no son adecuados para áreas densamente construidas.

Emisiones de olores y gases

Algunos componentes de las aguas residuales, especialmente los sulfatos, bajo las condiciones anaeróbicas de los tanques sépticos, se reducen a sulfuro de hidrógeno, un gas tóxico y acre. También se puede liberar metano. Los nitratos y los compuestos nitrogenados orgánicos pueden reducirse a amoníaco. Debido a las condiciones anaeróbicas, se llevan a cabo procesos de fermentación que pueden generar dióxido de carbono y/o metano.

Nutrientes en el efluente

Los tanques sépticos por sí mismos no son efectivos para eliminar los compuestos de nitrógeno que tienen el potencial de causar la proliferación de algas en las vías fluviales a las que llega el agua afectada de un sistema séptico. Esto se puede remediar mediante el uso de una tecnología de reducción de nitrógeno o simplemente asegurándose de que el campo de lixiviación esté ubicado correctamente para evitar la entrada directa de efluentes a los cuerpos de agua.

Los procesos de fermentación hacen que el contenido de una fosa séptica sea anaeróbico con un potencial redox bajo, lo que mantiene los fosfatos en una forma soluble y, por lo tanto, movilizada. Los fosfatos que se descargan de un tanque séptico al medio ambiente pueden desencadenar un crecimiento prolífico de las plantas, incluidas las 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 manejar 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 propiedades adyacentes a un cuerpo de agua. Debido al área de superficie de partículas limitada, estos suelos pueden saturarse con fosfatos. Los fosfatos avanzarán más allá del área de tratamiento, lo que representa una amenaza de eutrofización para las aguas superficiales.

Patógenos

Las enfermedades extremadamente peligrosas para el contacto humano, como E. coli y otras bacterias coliformes, a menudo se informan después de fallas en los tanques sépticos.

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). Se logran reducciones logarítmicas de 4–8 para bacterias coliformes, 0–2 para virus en el efluente. También se eliminan los huevos de gusanos parásitos. Se pueden agregar filtros adicionales para mejorar el rendimiento de eliminación, aunque deberán reemplazarse periódicamente.

Contaminación de las aguas subterráneas

En áreas con alta densidad de población, puede ocurrir una contaminación de las aguas subterráneas más allá de los límites aceptables. Algunas ciudades pequeñas experimentan 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 en la subdivisión de la propiedad. Asegurarse de que los tanques sépticos existentes funcionen correctamente también puede ser útil por un tiempo limitado, pero se vuelve menos efectivo como estrategia de remediación primaria a medida que aumenta la densidad de población.

Contaminación de aguas superficiales

En áreas adyacentes a cuerpos de agua con pescado o mariscos destinados al consumo humano, los sistemas sépticos defectuosos y mal mantenidos contribuyen a niveles de contaminación que pueden obligar a restricciones de cosecha y/o cierres de cosecha comercial o recreativa.

Usar

En los Estados Unidos, la Encuesta de vivienda estadounidense de 2007 indicó que alrededor del 20 por ciento de todos los hogares dependen de tanques sépticos y que la gran mayoría de los sistemas están ubicados en áreas rurales (50 %) y suburbanas (47 %). Indianápolis es un ejemplo de una gran ciudad donde muchos de los vecindarios de la ciudad todavía dependen de sistemas sépticos separados. En Europa, los sistemas sépticos generalmente se limitan a las áreas rurales.

Reglamentos

Unión Europea

En la Unión Europea, la norma EN 12566 proporciona los requisitos generales para las plantas de tratamiento empaquetadas y ensambladas en el sitio que se utilizan 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 fibra de vidrio, polipropileno, PVC-U, acero u hormigón. La Parte 4 (EN 12566-4) regula las fosas sépticas que se ensamblan en el sitio 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 en suspensión dentro del sistema. Además, se evalúa su adecuación estructural en condiciones de suelo relevantes en términos de estanqueidad al agua, eficiencia del tratamiento y comportamiento estructural.

Francia

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), incluidas fosas sépticas (fosse septique ). El marco legal para regular la construcción y mantenimiento de sistemas sépticos fue introducido en 1992 y actualizado en 2009 y 2012 con la intención de establecer los requisitos técnicos aplicables a los sistemas de alcantarillado individuales. Los tanques sépticos en Francia están sujetos a inspección por parte de SPANC (Service Public d'Assainissement Non Collectif), un organismo profesional designado por las autoridades locales respectivas para hacer cumplir las leyes de recolección de aguas residuales, al menos una vez cada cuatro años. Tras la introducción de 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.

Irlanda

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, utiliza una fosa séptica individual.

Después de una sentencia del Tribunal de Justicia Europeo dictada contra Irlanda en 2009 que consideró que el país no cumplía con la Directiva Marco de 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 descargas de aguas residuales de fuentes domiciliarias que no estén conectadas a la red pública de alcantarillado y disponer arreglos para el registro e inspección de los sistemas individuales de tratamiento de aguas residuales domiciliarias existentes.

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 filtración. 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, p. por medio de 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. Los tanques sépticos registrados deben ser desfangados por un contratista autorizado al menos una vez al año; los lodos fecales eliminados se eliminan, ya sea en una instalación de tratamiento de aguas residuales municipal gestionada o en la agricultura, siempre que se cumplan las normas de gestión de nutrientes.

Reino Unido

Desde 2015, solo ciertos propietarios en Inglaterra y Gales con tanques sépticos o pequeños sistemas de tratamiento de aguas residuales deben registrar sus sistemas y solicitar un permiso o calificar para una exención con la Agencia de Medio Ambiente. Es necesario otorgar permisos a los sistemas que descarguen más de un cierto volumen de efluentes en un tiempo determinado o que descarguen efluentes directamente en áreas sensibles (por ejemplo, algunas zonas de protección de aguas subterráneas). 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 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) encuentra que está causando contaminación.

En Irlanda del Norte, el Departamento de Medio Ambiente debe otorgar permiso para todas las descargas de aguas residuales cuando se proponga que la descarga se dirija a un sistema de infiltración del suelo o vía fluvial. El consentimiento de descarga describirá las condiciones relacionadas con la calidad y la cantidad de la descarga para garantizar que la vía fluvial receptora o el acuífero subterráneo puedan absorber la descarga.

El Water Environment Regulations 2011 regula el registro de los sistemas de fosas sépticas en Escocia. Se requiere prueba de registro cuando se están desarrollando nuevas propiedades o las propiedades existentes cambian de propietario.

Australia

En Australia, los requisitos de instalación y diseño 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 y legislación. Los requisitos reglamentarios para el diseño y la 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 filtración de agua de los desagües de efluentes de muchos sistemas sépticos poco espaciados, muchos distritos municipales (por ejemplo, Sunshine Coast, Queensland) han prohibido los sistemas sépticos y exigen que se reemplacen con aguas residuales a pequeña escala mucho más costosas. sistemas de tratamiento que bombean activamente aire al tanque, produciendo un ambiente aeróbico. Los sistemas sépticos deben reemplazarse como parte de cualquier aplicación de construcción nueva, independientemente de qué tan bien funcionó el sistema anterior.

Estados Unidos

Según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., en los Estados Unidos son los propietarios de viviendas' responsabilidad de mantener sus sistemas sépticos. 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 esteros. El distrito proporciona un mecanismo para generar fondos locales para los servicios de calidad del agua para controlar las fuentes de contaminación no puntuales, como el mantenimiento del sistema séptico. El distrito también sirve como un recurso educativo, llamando la atención sobre las fuentes de contaminación que amenazan las aguas de cultivo de mariscos.

Uso de la jerga

El término "tanque séptico", o más comúnmente "séptico", se usa en Gran Bretaña y Australia como un término del argot para referirse a los estadounidenses, de la jerga cockney que rima septic tank = yank. Esto a veces se acorta aún más a "seppo".