Fosa séptica de bajo mantenimiento.

El invento es una fosa séptica mejorada,

con un contenedor hermético donde se acumulan las aguas negras, realizándose un tratamiento secundario. El depósito está compartimentado en tres recintos comunicados por la parte inferior, dejándose una cámara de aire en la parte superior donde se realiza la combustión. Las aguas residuales conectadas a la fosa son las correspondientes al baño, cocina, lavadora, fregadero, etc. El mantenimiento es casi inexistente durante quince años. La aplicación industrial del invento será en la construcción de viviendas, hoteles, urbanizaciones, etc.

Se reivindica una fosa séptica de bajo mantenimiento caracterizada por un compartimento dividido en tres recintos. El primero de tamaño ligeramente superior y el último de tamaño ligeramente más reducido. Los tres recintos respetarán determinadas proporciones respecto al tamaño total. Esta fosa séptica tiene una cámara de combustión de quince centímetros y el tiempo de residencia será de veintiún días

Fosa séptica de bajo mantenimiento.

Sector de la técnica

Depuración de aguas residuales domésticas.

Estado de la técnica anterior

Una fosa séptica es un contenedor hermético cerrado en donde se acumulan las aguas negras y donde se les da un tratamiento primario, separando los sólidos de las aguas negras.

La fosa séptica es el método más económico disponible para tratar las aguas negras urbanas. Pero para que pueda funcionar apropiadamente, debe escoger el sistema séptico adecuado para el tamaño de población, y debe dársele un mantenimiento periódico.

Funcionamiento del Pozo Séptico

Elimina los sólidos al acumular las aguas negras en el tanque y al permitir que parte de los sólidos se asienten en el fondo del tanque, mientras que los sólidos que flotan (aceites y grasas) suben a la parte superior.

Para darles tiempo a los sólidos a asentarse, el tanque debe retener las aguas negras por lo menos 24 horas. Algunos de los sólidos se eliminan del agua, algunos se digieren y otros se quedan en el tanque. Hasta un 50 por ciento de los sólidos que se acumulan en el tanque se descomponen; el resto se acumula como lodo en el fondo y debe bombearse periódicamente del tanque.

Las fosas sépticas quitan materia sólida por decantación, al detener agua residual en el tanque, que permite que se hundan los sedimentos y que flote la capa de impurezas. No se necesitan aditivos biológicos ni químicos para ayudar o acelerar la descomposición.

El cieno continúa acumulándose en el fondo de la fosa séptica mientras se usa el sistema séptico, sin ningún tipo de intervención. Los pozos diseñados debidamente cuentan con espacio seguro para la acumulación de al menos, tres años de cieno. Cuando el nivel del cieno sobrepasa este punto, las aguas negras tienen menos tiempo para separar la materia sólida del agua antes de salir del tanque, por lo que el proceso deja de realizarse con eficacia. Si el cieno se acumula durante demasiado tiempo, no ocurre ninguna separación de materia sólida del agua y las aguas negras salen directamente. Para prevenir esto, el tanque tiene que ser vaciado de cieno, normalmente con una bomba de un vehículo especial para el vaciado de Pozos Sépticos.

El plazo para el vaciado de un Pozo Séptico depende, básicamente de:

• capacidad del tanque séptico

• cantidad de aguas residuales (relacionado con el número de componentes de la familia)

• volumen de materia sólida inorgánica en el agua residual.

Las ventajas más importantes de la invención son el bajo mantenimiento de la instalación y la ausencia de extracción de lodos, evitando el gasto económico de camiones cisternas con motobombas con las consiguientes molestias por ruidos y olores pestilentes, y por otro lado, también la excelente calidad del agua tratada, apta y adecuada para riego debido a sus componentes minerales.

Explicación de la invención

El invento es una fosa séptica mejorada debido al diseño dimensional y geométrico. Consiste en un contenedor hermético donde se acumulan las aguas negras y donde se les da un tratamiento secundario -mejora de la calidad del agua-, consiguiendo también un mantenimiento inexistente durante al menos quince años - no siendo necesaria la retirada los sólidos-.

Para lograr estos resultados el diseño de la fosa séptica ha de realizarse con las siguientes definiciones y parámetros (estos valores han sido obtenidos a través de las diferentes experimentaciones que son explicadas en el apartado f y aseguran la consecución de los objetivos):

Los parámetros de diseño del depósito de la fosa son:

Con la dotación de agua por habitante y día, el número de personas que estarán conectadas al sistema de depuración y el tiempo de residencia del agua en la fosa se calcula el volumen total del depósito de la fosa. La profundidad de la fosa oscilará entre los 3 y 4 metros a criterio del proyectista en función de la dureza de las capas geológicas del terreno, este no es un parámetro fundamental en la definición de la fosa séptica para la consecución de los objetivos. La proporción entre longitud y anchura del depósito estará comprendida entre 1,3 y 1,5.

El depósito estará compartimentado en tres recintos, el primero de un tamaño ligeramente superior para la acumulación del lodo inicial, y el último de tamaño más reducido para la tranquilización final del agua de salida. Los tres recintos serán consecutivos, y sus proporciones respecto del volumen total calculado serán:

Primer recinto entre 35 y 40% del total.

Segundo recinto entre 32% y 35% del total.

Tercer recinto entre 28 y 32% del total.

Al escoger las proporciones de volumen de los tres recintos debe cumplirse que la suma de las proporciones sea del 100%.

Estos recintos estarán comunicados por la parte inferior con tres agujeros de 0,3 metros de longitud por 0,2 metros de altura a 0,5 metros del suelo del depósito, repartidos equitativamente a lo largo del muro de separación entre recintos. La comunicación del segundo al tercer recinto, además de las tres agujeros en la parte baja, tendrá también tres agujeros de 0,30 metros de longitud por 0,2 metros de altura a 0,5 metros del techo del depósito.

Los tres recintos dejaran una cámara de combustión en la parte superior de 0,15 metros entre el techo del depósito y la superficie del líquido, donde se realiza la combustión anaerobia de la materia biodegradable en forma de gas que quede tras la fermentación de las aguas residuales. Esta cámara quedará saturada de gases orgánicos (metano, nitrógeno, y monóxido y dióxido de carbono principalmente) y con un gran defecto de oxígeno. Debido al tiempo de residencia, la materia orgánica biodegradable en estado líquido y sólido pasa a estado gaseoso.

Tal y como se ha explicado en la definición de los parámetros, esta es la altura de cámara de combustión con la que se experimentó en los ejemplos del apartado f que cumplieron los objetivos de bajo mantenimiento y ausencia de extracción de lodos durante al menos 15 años.

Cada recinto se dotará de una tapa superior de registro. Estas tapas quedaran selladas con un cierre hidráulico para evitar el desprendimiento de malos olores.

Las tuberías de entrada y salida del agua se adaptaran al caudal de tratamiento y a la pendiente de evacuación del agua. Existirá además un pasamuro de 0,05 metros para una ligera aireación en diseños de hasta 200 personas.

La conducción del agua de entrada será una tubería de 0,2 metros de diámetro (suficiente para depuración de hasta 200 personas), este tubo se introducirá en el primer recinto en un lateral y descenderá mediante un codo y prolongación de tubería anclada a la pared para descargar a 0,3 metros del suelo del depósito. No hay que descuidar la colocación de un sifón previo para asegurar la estanqueidad con respecto a los olores.

La tubería de salida del agua será también una conducción de 0,2 metros de diámetro que recogerá el agua a 0,2 metros del suelo del depósito en el lateral opuesto al tubo de entrada del tercer recinto, mediante una tubería anclada en la pared y un codo de salida.

Las aguas residuales conectadas a la fosa serán las provenientes de:

- Baño, water, lavabo, ducha.

- Cocina: Lavadora, fregadero, lavaplatos.

Para evitar la formación de una capa superior en la fosa que retrase la combustión, hay que excluir la presencia de:

- Aceite vegetal y grasa animal cuyo origen es principalmente de la preparación de alimentos. Hay que separar este residuo por su alto efecto contaminante.

- Aceite, grasa o carburante derivados del petróleo.

Para conseguirlo es necesario...

1. Fosa séptica de bajo mantenimiento para la depuración de aguas residuales domésticas, caracterizada por un depósito compartimentado en tres recintos consecutivos cuyo volumen total será calculado en función del caudal de tratamiento diario, multiplicado por los 21 días de tiempo de residencia del caudal. La profundidad de la fosa oscilará entre los 3 y 4 metros. La proporción entre longitud y anchura del depósito estará comprendida entre 1,3 y 1,5. Los tres recintos tendrán unas proporciones respecto del volumen total calculado de:

Primer recinto entre 35 y 40% del total.

Segundo recinto entre 32% y 35% del total.

Tercer recinto entre 28 y 32% del total.

Al escoger las proporciones de volumen de los tres recintos debe cumplirse que la suma de las proporciones sea del 100%.

La cámara de combustión de la fosa séptica, situada entre la coronación de las paredes de separación de los recintos y el forjado superior será de 0,15 metros.