FOSA SEPTICĂ CU PAT FILTRANT

Neavând canalizare unde să poată fi aruncate apele reziduale, locuitorii nu-şi pot instala apă în casă. Localitaţile rurale nu beneficiază de reţea de apă potabilă, apa se ia din puţuri individuale sau comune câtorva familii, puţuri de mică adâncime. Mai mult, nu pot beneficia nici de apă caldă menajeră.
Dacă nu-si pot instala apă în casă, nu-şi pot monta nici WC în casă. Imensa majoritate a locuinţelor sunt dotate cu WC tip hazna săpat în curte. Această hazna se vidanjează la câţiva ani sau se acoperă cu pământ săpându-se o altă hazna. Apele rezultate din spălarea rufelor se aruncă de cele mai multe ori într-o groapă sau un şanţ, săpate în grădină şi nu de puţine ori chiar în strada în faţa porţii.
Această situaţie precară pe lângă faptul că este generatoare de disconfort, în anumite circumstanţe devine generatoare de focare de infecţie, generatoare de mirosuri şi nu de puţine ori generatoare de dispute între vecini

Singurele soluţii realiste de eliminare a acestor neajunsuri sunt, fie echiparea locuinţelor rurale cu fose septice impermeabile care se vidanjează la anumite intervale (2-3 luni), fie echiparea cu fose septice cu pat filtrant (cu vidanjare la 4-5 ani), de către o societate abilitată să practice astfel de activităţi.
A doua soluţie este recomandată şi de Organizaţia Mondială a Sănătăţii, este soluţia care se practică în toată lumea. Fără a intra în amănunte, trebuie arătat că diferenţe există de la stat la stat, dar numai la dimensionare, la amplasare şi la vidanjare, însă principiul de funcţionare este peste tot acelaşi.
În România s-a folosit un proiect tip realizat de IPCT în 1974, PE 2273. Este acelaşi după care se execută fosele de beton şi în prezent. Este proiectul unei fose septice cu două compartimente, verificat în practică. Are însă două inconveniente majore: preţul unei fose septice din beton este de ordinul 3.000÷4.000 USD, preţ pe care puţine familii din zona rurală şi-l pot permite. In plus fosa septică ocupă un spaţiu important din curte şi practic nu se mai poate demonta niciodată.
Foarte recent au aparut fosele septice de mică capacitate cu pat filtrant, cu aviz de mediu pentru zonele rurale, care pot deservi 5÷15 persoane, la un nivel de preţ de 1000÷1300 USD, preţuri care includ, transport, montaj şi garanţie. În plus pot fi montate şi la subsolul unor clădiri sau, la montaj îngropat, deasupra se pot planta flori.

Fosa septică asigură lichefierea parţiala a materiilor poluante concentrate în apele uzate, de asemenea asigură reţinerea materiilor solide si a deşeurilor plutitoare. Asigura o pretratare eficace şi o lichefiere a dejecţiilor evacuate dintr-o gospodărie ce nu poate fi legată la o reţea de canalizare, este indispensabilă fazei de epurare a apelor. În unele cazuri, ea poate constitui o alternativa economică de asanare a reţelelor de apă din zonă.
Pentru antrenarea spre fosă a deşeurilor fecaloide si menajere este necesară o cantitate mare de apă. Apele care se emit din fosa septica nu sunt totuşi pure. Fosa nu asigură decât o pretratare a acestora. Mai precis germenii patogeni nu sunt reţinuţi de fosa septică decât în proporţie de 90%. Insă practica a dovedit că apele ce se emit de catre fosa septică sunt mai pure decât cele existente în unele lacuri, mai ales în ce priveşte numărul de particule în suspensie.
Schema de principiu a unei fose septice cu pat filtrant se regăseşte în desen:

Materiile solide se acumulează, în general, în primul compartiment unde suferă o fermentaţie anaerobă bazică. Această fermentaţie antrenează producţia de oxid şi bioxid de carbon, hidrogen sulfurat şi metan. La suprafaţă bulele antrenează particule de noroi care sfârşesc prin a forma o crustă. Materiile solide se depun la fund. Gazele se elimină prin orficii iar materiile solide se elimină prin vidanjare periodică.
După primul compartiment, un al doilea primeşte efluenţii decantaţi sub forma unui fluid limpede. Cu toate acestea, apele rezultate din fosa septică nu trebuie să fie considerate pure. După un timp, care poate dura între 1 şi 3 zile, lichidul rezultat este evacuat printr-un sistem de drenare subteran. Aici are loc o filtrare mai profundă, se poate afirma chiartotală, datorită patului filtrant prin care trebuie să treacă.
Fosele septice sunt concepute astfel ca să asigure imobilitatea lichidului şi în consecinţă să faciliteze sedimentarea materiilor solide în suspensie. Totul depinde de durata de retenţie, de sistemul ales pentru intrarea şi ieşirea lichidului ca şi de frecvenţa vidanjării.
Grăsimile, uleiurile şi alte materii mai uşoare decât apa plutesc la suprafaţă şi constituie un strat de spumă susceptibil de a se transforma într-o crustă destul de dură. Lichidele se deplasează între această crustă şi depozitul de pe fund.
Materia organică, prezentă în noroiurile depuse şi crusta de spumă, sunt descompuse de bacterii anaerobe, care le transformă în marea lor majoritate în apă şi gaz.
Noroiurile depuse pe fundul rezervoarelor au tendinţa de a se întări sub greutatea lichidului şi materiilor solide care le acoperă. Ce este sigur, volumul lor este foarte inferior celui al materiilor solide care alimentează fosa. Bulele de gaz care se degajă provoacă o oarecare perturbaţie a scurgerii naturale. Viteza procesului de digestie creşte cu temperatura, cu un max pe la 350C.
Utilizarea săpunurilor ordinare în cantitaţi normale nu afectează procesul de digestie. De asemenea detergenţii din categoria “ecologici” care în prezent tind a fi singurii de pe piaţă. In schimb, folosirea de dezinfectanţi în cantităţi mari, omoară bacteriile şi inhibă procesele de digestie.
Concluzia este că efluenţii evacuaţi din fosele septice conţin încă germeni patogeni şi nu se recomandă folosirea lor pentru irigaţii.
Extrapolând, situaţia actuală din locunţele rurale şi în destul de multe zone orăşeneşti lipsite de canalizare, din România, când dejecţiile menajere se deversează sau se îngroapă în curtea locuinţei este intolerabilă. Prezenta documentaţie nu-şi propune să analizeze ce se întâmplă cu rezidurile colectate prin vidanjarea foselor septice, după ce acestea sunt preluate de cistene.
O fosă septică trebuie să asigure volumul necesar pentru retenţia lichidelor şi pentru stocarea noroiului şi spumei. Acest volum depinde de numărul de utilizatori şi de cantitatea apelor uzate deversate în fosă, aceasta din urmă putând conţine de la caz la caz, numai ape fecaloide sau şi ape menajere. De asemenea volumul de stocare a noroiului şi spumei depind de frecvenţa vidanjărilor, de temperatura ambiantă şi de mijloacele de spălat utilizate.
Principiile ce guvernează concepţia unei fose septice sunt:

• Asigurarea unei durate de retenţie suficiente ca apele uzate ce intră în fosă să poată să-şi depună materialele solide şi să se stabilizeze.
• Asigurarea stabilităţii lichidului favorizează depunerea sau flotaţia materialelor solide.
• Asigurarea unei ventilaţii suficiente pentru gazele degajate.

Se admite că 24 de ore este o durată de retenţie suficientă pentru namoluri dar această situaţie se întâlneşte atunci când exista un compost, înainte de vidanjare. Alt fel durata de retenţie trebuie să fie mai mare. In general normele de utilizare prevăd o durată de retenţie cuprinsă între 24 şi 72 de ore (3 zile). Teoretic, sedimentarea se ameliorează cu prelungirea duratei de retenţie, dar viteza de sedimentare este în general maximă pe parcursul primelor ore. Sedimentarea este serios perturbată de scurgerea apelor, fiind direct vizate forma şi dimensiunile orificiilor de intrare şi eşire ale fosei. Această problemă este mai importantă la fosele de mică capacitate decât la cele mari. Dacă fosa septică primeşte ape menajere şi ape fecaloide, totalitatea apelor rezultate la un imobil reprezintă în general o parte importantă din apa furnizată de reţeaua de distribuţie sau de puţ. Când se cunoaşte consumul de apă distribuită pe persoană, se poate estima că apa evacuată reprezintă 90÷95% din acest volum.
Uzual în Romania, zone urbane, consumul de apă este de 170÷200l/zi şi persoană iar în zonele rurale, unde se foloseşte apa încălzită electric sau cu gaz (butelii), consumul de apă este estimat la 100÷130l/zi si persoană.
In baza acestor date s-au determinat volumele foselor septice. Odată determinată capacitatea foselor septice a trebuit determinată adâncimea lor şi respectiv forma recipienţilor. S-a avut în vedere să se obţină o distribuţie uniformă a debitelor, fără zone moarte şi fără scurtcircuitări.
S-a optat pentru varianta de fosa septică cu 2 compartimente, aceasta având o funcţionare mai eficientă. Acestea sunt dimensiuni minime şi nu este nici un inconvenient ca fosa septică să aibe dimensiuni mai mari, respectiv să fie construită din 5 sau chiar 7 module.

În principiu fosa septică se poate construi din beton, din fibră de sticlă sau din polietilenă. S-a optat pentru varianta polietilenă (PEHD), recipienţii aleşi respectând toate prescripţiile cu privire la adâncimea de lucru, lăţime şi lungime, în plus având la partea inferioară şi o mică domă. Recipienţii se acoperă cu capace în care s-au practicat găuri pentru aerisire naturală.
Apele uzate trebuie să intre în fosa septică astfel încât să perturbe cât mai puţin curgerea în aceasta, să deranjeze cât mai puţin procesul de sedimentare. Este bine ca înaintea intrării apelor în fosa septică, acestea să treacă printr-un cămin vizitabil.
Ieşirea efluenţilor din fosa septică se face printr-un tub de diametru mai mic, tot din PVC. S-a avut în vedere ca să fie evacuate numai apele nu şi stratul plutitor de spuma sau grăsimi. Acest lucru s-a relizat printr-o piesă de PVC de recepţie a efluentului. Opţional se mai poate monta un recipient final de ape uzate, recipient echipat cu o mică pompă. Cu aceasta apele pot fi trimise la o oarecare distanţă de fosă, de asemenea pot fi ridicate la înălţimi convenabile.
Procesele anaerobe din fosă produc printre altele şi o cantitate de metan şi hidrogen sulfurat care trebuiesc evacuate natural. Nu este o problemă de neglijat deoarece fără orificii de aerisire apar mirosuri supărătoare şi în unele situaţii pot apare chiar explozii.
La racordarea şi utilizarea foselor septice se vor avea în vedere câteva reguli fără de care aceste echipamente nu vor funcţiona eficient:
· Apele pluviale nu se canalizează spre fosa septică, nici drenurile clădirilor.
· Fosa septică trebuie să fie accesibilă pentru operaţiunile de vidanjare.
· Instalarea fosei septice trebuie facută sub supravegherea unei persoane de specialitate. Pentru fosele modulate cu recipienţi din polietilena, este necesar ca pe timpul montajului acestea să fie umplute cu apă şi numai apoi înglobate în sol. Această operaţiune va permite echilibrarea presiunilor şi va proteja racordurile în caz de tasare a solului. Nu se va neglija nici udarea straturilor de umplutură.
· Se recomandă ca înaintea intrării apelor uzate în fosă, acestea să-şi “rupă presiunea” treacând printr-un cămin vizitabil.

La proiectarea sistemului de tratarea apelor menajere se ţine seamă de distanţele până la fântâni, râuri, lacuri, izvoare etc, pentru ca infectarea acestora să nu fie posibilă.
Generalităţi pentru amplasarea foselor:
Calcularea precisă a pantelor (unghiului de scurgere) a ţevilor de aducţiune şi de ieşire. Se foloseşte nivela, teodolitul, furtunul cu apă.
Se alege locul în aşa fel încât să fie posibilă scurgerea apelor uzate, din incinta fosei catre patul filtrant şi deversarea acestora dupa drenarea lor prin filtrul de nisip în râuri, ţevi de drenaj, cămine de drenaj sau cămine colectoare.
Se ţine cont de adâncimea apelor freatice pentru tratarea apelor care se devarsă.
Să se asigure aerisirea rezervorului.
Dacă zona este deluroasă se ţine cont de topografia locului.
Ţevile de legătură (în general PVC sau PE sau tuburi gofrate de drenaj cu diam. de 90 mm) se amplasează în paturi de nisip. Panta ţevilor de la casă până la recipient 10-20% (1-2cm/m). Ţevile să fie în linie dreaptă fără curbe. În cazul curbelor se vor folosi cămine de vizitare.
Fosa se va amplasa perfect orizontal pe un radier de beton sau pietris şi se va încastra direct cu pamant. Este necesară amplasarea pe radier pentru a se preveni afundarea în sol a fosei, deoarece aceasta umplută are o mare greutate. Se va folosi nivela pentru montarea la orizontală a fosei în caz contrar se poate ajunge la o proastă funcţionare a acesteia cu apă. Dimensiunile radierului va fi dimensionat după dimensiunile fosei, respectiv cu 30 cm mai mare decât lungimea şi diametrul acesteia. Grosimea radierului poate fi de 100-150 mm cu fier beton sau pietris.
Se umple împrejurul rezervorului cu pământ sau beton, concomitent cu umplerea acesteia cu apă, se compactează bine materialul de umplutură.

Demarajul digestiei anaerobice în cazul unei fose septice poate fi foarte lent. O idee bună este “însămânţarea” cu puţin noroi prelevat de la o altă fosă septică care funcţionează de câtva timp. Se asigură prin acest procedeu prezenţa microorganismelor necesare, respectiv demarajul rapid al procesului de digestie.
Este necesar a se proceda la inspecţii regulate pentru verificarea momentului când trebuie să aibe loc vidanjarea, pentru a verifica nivelel de lichid şi pentru a verifica dacă piesele de intrare si ieşire nu sunt colmatate. O regulă simplă este ca vidanjarea sa se facă atunci când depozitul de noroi ocupă între o treime şi o jumătate din adâncimea totală.
Cel mai bun mod de a vidanja o fosă septică este prin utilizarea serviciilor unui vidanjor autorizat, care foloseşte o cisternă capabilă să aspire conţinutul fosei. Dacă conţinutul de namol de pe fund s-a întărit, se va acţiona eliberarea acestuia cu o mătură cu coadă. Se va avea grijă ca la vidanjare noroiul să nu fie răspândit în jur deoarece conţine şi materii fecaloide proaspete cu toate riscurile de infecţie ce decurg de aici.
In principiu vidanjarea trebuie asigurată cel puţin la 4 ani. Cel mai indicat este de asemenea ca vidanjarea să nu fie totală, respectiv să mai rămână în primul compartiment aproximativ 10% din namol, acesta urmând să asigure reînceperea rapidă a procesului de digestie.

Simplist se ia de 3 ori debitul zilnic de ape pe persoană. Se au în vedere volumul util, numărul de persoane, timpul de retenţie, (3 zile). In final, cantitatea de namol se estimează la 0,18÷0,30 l/zi şi persoană. La dimensionarea gropii pentru patul filtrant se tine cont ca pentru o persoana ii este necesar 5 mp. Pentru o casa cu 4-5 locuitori echivalenti se va sapa o groapa cu laturile de 4×5 m, deci cu suprafata de 20 mp. Gropa pentru container se sapa in functie de dimensiunile acestuia.

Fosa septică cu pat filtrant nu necesită întreţinere. Deci nu desinfectanţi, nu soluţii de sodă, nu acceleratori de digestie şi nu culturi bacteriene.
Vidanjarea se face la 4-5 ani. După vidanjare nu se spală şi nu se dezinfectează, dar trebuie umplută imediat cu apă. Semnele care indică necesitatea vidanjarii sunt unele mirosurile grele, deranjante. Este bine să masurati nivelul depunerii de namol cu o joja.
Durata normată de viata a lor este de minim 30 ani.
Nu se admite circulaţia de mijloace auto pe deasupra containerului.
Se pot cultiva legume, flori sau iarba pe patul filtrant.
Nu se planteaza copaci deasupra patului filtrant.