Fosa séptica

Las fosas o tanques sépticos permiten la eliminación de sólidos y el tratamiento biológico de aguas residuales por procesos anaerobios (CONAGUA 2015). Las aguas negras fluyen a través de la fosa y las partículas pesadas se asientan en el fondo, mientras que la espuma (sobre todo aceite y grasa) flota hacia la superficie. Con el tiempo, los sólidos que se asientan en el fondo son degradados anaerobiamente. Sin embargo, la tasa de descomposición es menor que la tasa de acumulación, por lo que el lodo y la espuma que se acumulan deben eliminarse periódicamente (TILLEY et al. 2018).

En una fosa séptica bien diseñada y mantenida, puede esperarse la eliminación de 50% de sólidos, 30% a 40% de DBO y una reducción logarítmica de 1 de E. coli, aunque la eficiencia varía mucho dependiendo de la operación y mantenimiento, así como de las condiciones climáticas (TILLEY et al. 2018). Cuando el nivel freático lo permite, la fosa séptica proporciona un tratamiento primario que acondiciona las aguas residuales para que puedan infiltrarse al subsuelo mediante un pozo de absorción o lecho de infiltración, sin afectar su capacidad de absorción (CONAGUA 2015; TILLEY et al. 2018). También puede ser transportado a otra tecnología de tratamiento a través de un alcantarillado libre de sólidos, aunque en México esta situación es poco común, ya que las fosas suelen usarse como una opción de saneamiento in situ, en los lugares en donde no existe drenaje.

Las fosas sépticas son muy comunes en México, sobre todo en zonas rurales y periurbanas, pero muchas veces no se respetan los lineamientos de diseño, lo que genera la contaminación de los cuerpos de aguas subterráneas y superficiales. En Tulum, el caudal de las aguas negras en hoteles y restaurantes ha rebasado por mucho la capacidad de las fosas sépticas que fueron inicialmente construidas, causando que el efluente sea dispuesto casi sin ser procesado en el ambiente (ECOPORTAL 2010). En Yucatán, las fosas sépticas suelen descargar sus efluentes en pozos de absorción cuya profundidad está muy cerca al manto freático, causando su infiltración al acuífero sin el adecuado tratamiento (FEBLES-PATRÓN y HOOGESTEIJN 2008).

Un tanque o fosa séptica puede ser de forma rectangular o circular; puede hacerse de cualquier material resistente a la corrosión, tales como concreto, fibra de vidrio, PVC o plástico (CONAGUA 2015; TILLEY et al. 2018). El diseño de una fosa séptica depende del número de usuarios, la cantidad de agua usada per cápita, la temperatura media anual, la frecuencia del desenlodado y las características de las aguas residuales. El tiempo de retención debe ser de 48 horas para lograr un tratamiento moderado (TILLEY et al. 2018). Una fosa séptica debe tener al menos dos compartimentos para que el proceso de sedimentación se realice de manera eficiente (CONAGUA 2015; TILLEY et al. 2018). El deflector, o la separación entre los compartimentos, se usa para evitar que la espuma y los sólidos escapen con el efluente. Las materias más ligeras en suspensión que han pasado por el primer compartimento pueden sedimentarse en el segundo (CONAGUA 2015). Un tubo de salida en forma de T reduce aún más la descarga de espuma y sólidos (TILLEY et al. 2018). El primer compartimento tiene que medir al menos 50% de la longitud total, y cuando sólo haya dos compartimentos en la fosa, debe medir dos tercios de la longitud total (TILLEY et al. 2018).

Es necesario acceder a las cámaras (a través de puertos de acceso) para dar mantenimiento a la fosa y realizar el vaciado de lodos. Por eso, el techo del tanque séptico debe estar dotado de losas removibles y registros de inspección (OPS 2005). En tanques pequeños, basta con una boca situada sobre la tubería de entrada, mientras que, en los tanques grandes, se deben colocar dos, una sobre la tubería de entrada y otra sobre la de salida. La boca de acceso debe tener por lo menos 61 cm de diámetro o 50 cm de lado para permitir el vaciado mediante equipo mecánico (CONAGUA 2015). Se debe cuidar también que el tanque séptico esté a un nivel y profundidad que permitan un flujo por gravedad adecuado desde la vivienda (CONAGUA 2015). A pesar de que las fosas sépticas son resistentes al agua, para evitar contaminación se recomienda no construirlas en zonas con capas freáticas altas o donde haya inundaciones frecuentes. Las fosas sépticas deben ventilarse para evitar una liberación de gases posiblemente dañina u olorosa (TILLEY et al. 2018). Una variación de la fosa séptica se llama un Aquaprivy. Se trata de un sencillo tanque de almacenamiento y asentamiento, directamente situado debajo del sanitario para que las excretas caigan en él (TILLEY et al. 2018). El Aquaprivy tiene una eficiencia de tratamiento baja, pero tiene un costo mucho más reducido que las fosas sépticas (BRIKKÉ and BREDERO 2003).

La aplicación más común de esta técnica es para el tratamiento de las aguas residuales en viviendas, aunque se pueden diseñar fosas sépticas con varias cámaras para grupos de viviendas o edificios públicos (por ejemplo, escuelas) (TILLEY et al. 2018). Esta tecnología no requiere complejas operaciones de mantenimiento, sin embargo, además del costo de construcción, debe existir organización para el correcto manejo de los lodos, por lo tanto, son adecuadas para comunidades pertenecientes a escenarios de casas dispersas con capacidades y recursos con disposición de agua suficiente, así como para escenarios de poblados de hasta 2 500 habitantes con capacidades y recursos con disposición suficiente de agua.

Por otro lado, existen varios limitantes físicos para la instalación de esta tecnología. Las fosas sépticas requieren agua para funcionar (BRIKKÉ and BREDERO 2003) por lo tanto son apropiadas para sistemas de saneamiento que producen aguas negras, como el sistema de tratamiento de aguas negras con infiltración y el sistema de tratamiento de aguas negras con conducción del efluente. En zonas densamente pobladas, no se debe utilizar la infiltración en el sitio porque la tierra se puede saturar, generando que las aguas residuales lleguen a la superficie, lo cual plantea un riesgo grave para la salud (TILLEY et al. 2018). Además, las fosas sépticas deben estar ubicadas lejos de cualquier fuente de abastecimiento de agua y siempre a una altura más baja que los pozos de agua y manantiales para evitar su contaminación (CONAGUA 2015). Debe existir un área donde dispersar el efluente o algún tipo de tecnología de conducción, a través del cual el efluente sea transportado a otro sitio para su tratamiento posterior o disposición (TILLEY et al. 2018). Dado que la fosa séptica debe ser desenlodada de vez en cuando, es necesario que el camión aspirador pueda acceder a ella. A menudo las fosas sépticas se instalan en las viviendas bajo la cocina o el baño, lo que dificulta su vaciado (TILLEY et al. 2018).

Las fosas sépticas no son eficientes para la eliminación de nutrientes ni de patógenos. Sin embargo, bajo condiciones normales de funcionamiento, los usuarios no entran en contacto con el afluente o efluente. En todo caso, los usuarios deben tener cuidado al abrir el tanque para evitar la liberación de gases inflamables y tóxicos (TILLEY et al. 2018). El efluente, la espuma y el lodo tienen que manejarse con cuidado, ya que contienen altos niveles de organismos patógenos (TILLEY et al. 2018). Debe existir un sitio en donde disponer los lodos que se extraen en fosa sépticas. En México, muchas veces, los lodos son depositados en sitios inadecuados por las personas que se encargan del vaciado, porque no existen procesos sistematizados para su tratamiento posterior (MURILLO 2018). Cuando las fosas sépticas están mal diseñadas, existe un alto riesgo de contaminación de los suelos y acuíferos. Esta situación es tan generalizada en México que se han implementado campañas de inspección para garantizar el adecuado funcionamiento de esta instalación sanitaria (FEBLES-PATRÓN y HOOGESTEIJN 2008; GONZÁLEZ 2003).

Debido a su delicado equilibrio biológico, se debe tener cuidado de no descargar productos químicos fuertes (como el cloro) en la interfase del usuario ni en la fosa (TILLEY et al. 2018). Los niveles de espuma y lodo deben ser monitoreados a través de los registros ubicados arriba del elemento de salida para garantizar que el tanque está funcionando bien (TILLEY et al. 2018; CONAGUA 2015). Cuando se acumula gran cantidad de sólidos o natas, pueden salirse con el efluente, generando la obstrucción del sistema de infiltración (CONAGUA 2015). En general, la fosa séptica tiene que vaciarse cada dos a cinco años. Se recomienda usar tecnología de vaciado y transporte motorizado para evitar el contacto con los lodos, aunque el vaciado y el transporte manual también puede ser una opción (TILLEY et al. 2018). Además, se debe revisar periódicamente el tanque para garantizar que siga siendo resistente al agua (TILLEY et al. 2018).