Struttura della fossa settica: principio di funzionamento e schemi di base dell'organizzazione

Le case di campagna e gli edifici rurali sono generalmente situati lontano dalla rete fognaria centralizzata. Pertanto, la questione dell'organizzazione di un sistema di trattamento locale è molto attuale per molti proprietari di case. La soluzione ottimale al problema è l'installazione di una fossa settica sul terreno.

Tuttavia, per un consumatore poco informato è difficile orientarsi tra la varietà di offerte. Eppure, lo ammetterà, è proprio dalla scelta corretta che dipende in gran parte il funzionamento ininterrotto dell'attrezzatura e dell'intera rete fognaria.

Per facilitare il Suo compito, abbiamo preparato una panoramica dettagliata sugli impianti autonomi. Vedremo qual è il dispositivo della fossa settica e il principio generale di funzionamento del sistema di depurazione. Indicheremo anche le caratteristiche di funzionamento, installazione e manutenzione di diversi tipi di fosse settiche.

Sulla base delle informazioni fornite, della selezione di foto e video, Lei potrà determinare la modifica ottimale dell'unità per le proprie esigenze.

Elementi principali della fossa settica

La fossa settica è un impianto di trattamento locale, progettato per la realizzazione di un sistema fognario indipendente dalle reti centralizzate.

I compiti principali dell'elemento sono l'accumulo temporaneo delle acque reflue e la loro successiva filtrazione. Le fosse settiche moderne sono diventate un'alternativa migliorata alle tradizionali fosse di raccolta.

Comprendere la struttura e il meccanismo di funzionamento di una fossa settica faciliterà la scelta dell'impianto di trattamento e la sua installazione.

Le costruzioni di diverse varianti hanno alcuni componenti comuni. Il sistema di trattamento è un serbatoio stagno che comprende uno o più scomparti.

Per evitare la contaminazione del terreno, il volume di rifiuti che entra nella fossa deve essere entro 1 metro cubo al giorno. Tuttavia, in una casa dotata di vasca da bagno, WC, lavello e lavatrice, questo requisito è irrealizzabile.

Le camere della fossa settica sono separate da pareti divisorie. Il movimento del liquido tra di esse avviene tramite tubi di troppopieno.

Al primo comparto proveniente dalla fognatura interna della casa è collegato un tubo di scarico, mentre dall'ultima camera viene rilasciata acqua depurata nel terreno o parzialmente depurata – per un trattamento successivo nel suolo.

Molti modelli sono dotati di un filtro meccanico: la separazione dei fanghi avviene senza reazione chimica e senza aggiunta di reagenti. I reflui vengono filtrati attraverso sabbia, ghiaia o argilla espansa (+).

I componenti principali di tutte le unità di trattamento sono:

1. Serbatoi per la sedimentazione dei reflui. I serbatoi di accumulo sono realizzati in plastica, metallo, cemento o mattoni. I modelli più indicati sono quelli in vetroresina e polipropilene – materiali resistenti all'abrasione e che garantiscono la tenuta del serbatoio per tutto il periodo di funzionamento.
2. Tubazioni di ingresso e uscita. I tubi di troppopieno vengono installati in pendenza, garantendo un flusso senza ostacoli del liquido tra i serbatoi.
3. Elementi di manutenzione. Pozzetti di ispezione e botole. Viene installato almeno un pozzetto sul percorso esterno della tubazione fognaria. Se la lunghezza del ramo supera i 25 m, viene predisposta un'ulteriore ispezione.
4. Sistema di ventilazione. Indipendentemente da quali batteri (anaerobici o aerobici) partecipano al processo di trattamento delle acque reflue, per il normale funzionamento dei microrganismi, lo smaltimento del metano e il mantenimento della temperatura necessaria, è richiesto un ricambio d'aria.

Lo schema più semplice di ventilazione per una rete fognaria locale prevede un montante all'inizio del sistema e un secondo sull'ultima sezione del settico. Nella realizzazione di campi di filtrazione, il montante di ventilazione viene installato su ciascun tubo di drenaggio.

Il sistema di ventilazione assicura lo smaltimento dei gas prodotti dalla decomposizione della materia organica. Il ricambio d'aria naturale si basa sulla differenza di pressione dell'aria: il foro di aspirazione si trova 2-4 m al di sotto di quello di scarico (+)

Principio generale di funzionamento dell'impianto di depurazione

Il funzionamento di qualsiasi settico si basa sui principi della sedimentazione gravitazionale e della filtrazione biologica, in modo naturale o forzato. È possibile l'impiego di preparati bioenzimatici e biofiltri. Convenzionalmente, la sequenza di trattamento delle acque reflue può essere suddivisa in diverse fasi standard.

Fase 1. Trattamento primario. Attraverso il tubo fognario dalla casa, le acque reflue entrano nel primo serbatoio o scomparto. Qui avviene la pulizia grossolana dalle particelle grandi in sospensione. I sedimenti pesanti (granelli di sabbia e simili inclusioni insolubili delle acque reflue) si depositano sul fondo della camera. Le frazioni leggere (grassi e oli) salgono in superficie e fluiscono nel compartimento successivo.

Fase 2. Decomposizione delle particelle pesanti. I rifiuti depositati sul fondo della prima camera iniziano a fermentare e decomporsi: la durata del processo è di circa 3 giorni. Di conseguenza, le acque reflue si scompongono in una massa densa, anidride carbonica e acqua.

Sul fondo del primo comparto si accumula del fango che deve essere rimosso periodicamente. L'efficienza di trattamento del liquido nella prima camera è di circa il 60%. Per lo scarico nel terreno questo non è sufficiente, quindi è necessario un trattamento successivo (+)

Fase 3. Trattamento secondario. Nella seconda camera avviene la decomposizione secondaria delle acque reflue. In alcuni settici, in questa fase, grazie all'azione di batteri speciali e preparati, si decompongono i composti chimici (rifiuti di prodotti per l'igiene personale) e organici.

Fase 4. Smaltimento del liquido. Il successivo percorso dell'acqua dipende dal tipo di sistema di trattamento. Il liquido depurato può confluire in un serbatoio per l'irrigazione successiva dell'orto.

Se il grado di trattamento è insufficiente, l'acqua passa attraverso un processo di post-trattamento tramite infiltrazione, pozzo drenante, campi di filtrazione nel terreno e simili.

La descrizione schematica del principio di funzionamento tradizionale di una fossa settica illustra le caratteristiche generali del processo. Ogni modifica dell'impianto di depurazione presenta peculiarità costruttive e operative nella sua realizzazione.

Caratteristiche di funzionamento di diversi tipi di fossa settica

Tutti i sistemi di depurazione locali si dividono in tre categorie: serbatoi di accumulo, modelli di decantazione con affinamento nel suolo e fosse settiche per il trattamento biologico profondo dei reflui. Esaminiamo più in dettaglio come funziona ciascuna di queste fosse settiche.

Sistema di accumulo delle acque reflue

In sostanza, la fossa settica di accumulo è l'analogo di una fossa biologica – un serbatoio monocompartimento ermetico e resistente in cui confluiscono i rifiuti. Nelle strutture di tipo cumulativo, i rifiuti vengono raccolti e temporaneamente stoccati. Man mano che il serbatoio si riempie, si procede allo svuotamento delle acque reflue tramite autospurghi.

Il volume del serbatoio varia da 1 a 4 metri cubi. Le dimensioni del serbatoio vengono scelte in base alle esigenze della specifica famiglia, ovvero in base al volume medio giornaliero dei reflui.

Lo schema del sistema fognario è estremamente semplice e consiste in un accumulatore e una tubatura esterna.

La fossa settica può essere ulteriormente dotata di:

• valvola di non ritorno – impedisce il movimento dei liquami in direzione opposta;
• allarme con sensore di livello dei reflui – avvisa i proprietari del riempimento del serbatoio e della necessità di aspirare i liquami.

Modelli popolari di fosse settiche di accumulo: Bars-N, Zuk, Rodlex, Cistok.

L'installazione di un accumulatore è giustificata nel caso in cui non sia possibile realizzare un sistema di filtrazione successiva o in caso di uso stagionale della fossa settica, ad esempio in una casa di campagna.

Vasche di decantazione con sistemi di depurazione del suolo

Gli impianti con post-trattamento a suolo sono classificati come strutture a troppopieno. Il sistema è composto da due o tre sezioni e da un dispositivo per la filtrazione aggiuntiva delle acque reflue. Una volta nella vasca di accumulo, le masse reflue sedimentano e si decompongono sotto l'azione dei batteri anaerobi.

Trasferendosi da un serbatoio all'altro, le masse reflue attraversano diverse fasi di separazione naturale. Tuttavia, il grado di trattamento puramente meccanico raggiunge al massimo il 65 – 70%. Pertanto, per una depurazione completa, i reflui in uscita dai decantatori devono subire un post-trattamento aggiuntivo prima dello smaltimento e dello scarico sul suolo o nel terreno.

La filtrazione iniziale avviene in un serbatoio ermetico. I reflui semi-trattati vengono convogliati nel sistema di post-trattamento a suolo – vasche drenanti senza fondo con un «cuscinetto filtrante» nel terreno.

Modalità di organizzazione del post-trattamento a suolo delle acque reflue:

• pozzo filtrante;
• campo di depurazione sotterraneo;
• trincea filtrante.

Pozzo filtrante. Viene installato in terreni sabbiosi di diversa granulometria e densità di compattamento. È possibile l'utilizzo in sabbie limose con un minimo indice di plasticità.

È possibile realizzare un pozzo filtrante con elementi prefabbricati in cemento armato, pietra o mattoni. La struttura non ha fondo – la base del pozzo viene riempita con ghiaia. L'altezza dello strato drenante è di 1 m.

Requisiti di installazione: la distanza dal «cuscinetto filtrante» al livello della falda freatica deve essere di almeno 100 cm. La superficie di filtrazione per sabbia è di 1,5 m², per sabbia limosa di 3 m², calcolata per ogni membro della famiglia.

Campo di filtrazione sotterranea. Complesso di tubi perforati posizionati su una superficie filtrante – un letto di sabbia e ghiaia. L'acqua chiarificata e decantata nella fossa settica viene inviata ai tubi di irrigazione con fori.

Il liquido filtra e raggiunge il filtro del suolo. I tubi possono essere collegati da un ponte collettore con presa di ventilazione o essere dotati di singole colonne di ventilazione.

Requisiti tecnici: l'altezza del letto di ghiaia e sabbia è di almeno 20 cm, la profondità di posa dei tubi di irrigazione è 0,5-1,8 m dalla superficie del terreno, e deve esserci almeno 1,0 m tra il fondo convenzionale del sistema e il livello della falda freatica.

Sistema di trincee filtranti. La struttura viene utilizzata su terreni argillosi e in aree in cui è possibile scaricare i reflui trattati in uno specchio d'acqua inutilizzato. Nelle trincee preparate, profonde 1,5-1,7 m, vengono disposti su due livelli i tubi: quello superiore è detto di irrigazione, quello inferiore drenante.

L'acqua decantata nella fossa settica entra nella tubazione superiore, filtra attraverso la perforazione e subisce un'ulteriore depurazione attraverso ghiaia e sabbia. Successivamente, le acque reflue passate attraverso il filtro naturale del terreno vengono raccolte da un tubo di drenaggio sottostante – un drenaggio, attraverso il quale vengono deviate al luogo di smaltimento.

Dopo la filtrazione, l'acqua entra nel tubo inferiore e viene scaricata sul terreno – una parte viene assorbita dal suolo, un'altra parte finisce in un corso d'acqua o in un burrone vicino.

L'elemento principale della depurazione secondaria e dello smaltimento delle acque reflue non è la struttura di drenaggio, bensì direttamente il filtro multistrato del terreno. È necessario assemblare solo l'interfaccia per una distribuzione efficace del liquido nella profondità del suolo.

Fossa settica con trattamento biologico

Il bioseptico è una stazione di depurazione profonda basata su microrganismi. Il sistema è un blocco unico ermetico, rinforzato con nervature di irrigidimento e suddiviso in più camere. Il numero di sezioni determina l'efficienza del trattamento.

Le acque reflue, entrando nella fossa settica attraverso il tubo fognario, vengono sottoposte a diversi metodi di trattamento. L'acqua in uscita è depurata al 90 – 96% o più, consentendone l'uso per l'irrigazione delle piante o lo scarico in un corso d'acqua. Non è necessaria un'ulteriore filtrazione nei sistemi di terreno.

Gli impianti di depurazione con biofiltrazione possono essere installati su siti con qualsiasi condizione geologica, indipendentemente dal livello della falda freatica. La fossa settica è completamente pronta per l'uso – è solo necessario montare il corpo con il 'contenuto' e collegarlo alla fognatura (+).

Procedura di funzionamento del 'bioseptico':

1. La prima camera funge da sedimentatore. Qui le impurità si dividono in particelle di frazione pesante e leggera, formando una pellicola galleggiante e un sedimento, e vengono processate da anaerobi che non necessitano di apporto di ossigeno.
2. Nel secondo compartimento, la materia organica e i rifiuti inorganici si decompongono sotto l'azione di microrganismi aerobici, che richiedono un regolare apporto di ossigeno per il trattamento e la propria attività vitale.
3. Nella terza camera, le acque reflue filtrate vengono disinfettate con componenti chimici o sottoposte a un nuovo trattamento con batteri aerobici.

Per attivare i microrganismi aerobici, l'ossigeno deve fluire nelle camere della fossa settica – il dispositivo è dotato di un aeratore. Pertanto, la maggior parte delle stazioni di bio-depurazione sono dipendenti dall'energia elettrica.

Schemi di base dei modelli popolari

Nel tentativo di aumentare l'efficienza del sistema settico, i produttori migliorano costantemente il dispositivo delle unità. Alcuni cercano di alleggerire la struttura e rendere lo schema di funzionamento più chiaro, mentre altri aumentano il numero di cicli e la qualità del trattamento, introducendo tecnologie innovative.

Tank – trattamento completo con infiltratore

La fossa settica Tank è un sistema di depurazione con dispositivi di post-trattamento a terra. Il corpo monolitico del dispositivo è rinforzato da spesse nervature di irrigidimento di 17 mm di spessore. Grazie alla sua struttura, la fossa settica può essere installata su diversi tipi di terreno.

Grazie alla struttura a blocchi modulari, è possibile 'aumentare' la capacità del sistema, se necessario.

Il serbatoio della fossa settica è composto da due o tre camere. Filtri, divisori e biogranuli consentono di depurare i rifiuti con tre metodi: meccanico, biologico e chimico.

Il ciclo di depurazione dell'acqua nella fossa settica Tank si suddivide nelle seguenti fasi:

1. Nel ricevitore, le sostanze inorganiche pesanti si depositano. L'acqua chiarificata scorre nel secondo compartimento.
2. Il liquido viene sottoposto a trattamento anaerobico e, nel processo di fermentazione, viene scomposto in composti semplici. Nella seconda camera sono presenti membrane che trattengono le frazioni lipidiche.
3. Nei sedimentatori a due compartimenti, il ciclo di depurazione termina nell'infiltratore. Nei serbatoi a tre camere, l'acqua subisce una depurazione biologica. L'ultimo compartimento è riempito con una colonia di batteri in grado di smaltire le impurità.

All'uscita, l'acqua è depurata al 75-80% (a seconda del numero di camere). Per un chiarificazione completa, il sistema è integrato con un infiltratore – un serbatoio senza fondo, installato in una trincea su un 'letto' di sabbia e ghiaia.

Passando attraverso lo strato filtrante, le impurità non decomposte si depositano – nel terreno arriva acqua depurata al 95-98%. In alternativa all'infiltratore, si può usare un pozzo drenante o una superficie filtrante.

Topas – biofiltrazione a più stadi

La fossa settica Topas è un sistema fognario di bio-depurazione profonda. La struttura dell'unità differisce sostanzialmente da quella delle fosse settiche 'orizzontali'. Il corpo orientato verticalmente è suddiviso in 4 sezioni, circolando tra le quali i rifiuti vengono depurati al 98%.

La maggior parte del trattamento delle acque reflue è effettuata da microrganismi aerobici. Per la sopravvivenza dei batteri, in ogni camera è previsto un aeratore. I filtri catturano le particelle scarsamente solubili di diversa frazione (+).

Nello schema del dispositivo della fossa settica aerobica si vede che tutte le sezioni dell'impianto di depurazione sono collegate tra loro da tubi. L'airlift è un tipo di pompa a tubo che trasporta acqua depurata, fanghi e altre impurità da un compartimento all'altro.

La fossa settica funziona tramite alimentazione elettrica. L'intero processo di trattamento dei reflui all'interno della struttura avviene secondo un ciclo prestabilito, grazie a una struttura interna ben progettata.

Compartimento 1. Le impurità primarie entrano nella camera e, sotto l'azione dei batteri aerobici, vengono scomposte in componenti leggeri, acqua e fango.

Compartimento 2. I reflui, purificati al 45-50%, entrano nella camera. Nell'aerotank, il flusso d'aria solleva le particelle fini sulla superficie dell'acqua. Il compartimento ha forma piramidale, che favorisce una rapida sedimentazione del fango. Attraverso l'airlift, il liquido passa nella camera successiva.

Compartimento 3. Nella vasca di decantazione secondaria, i reflui vengono nuovamente trasformati in acqua e fango.

Compartimento 4. Nella camera si accumula l'acqua purificata. Man mano che il serbatoio si riempie, si alza un sensore di livello del liquido che trasmette un segnale alla pompa di drenaggio per indicare il riempimento del contenitore.

Triton – sistema di depurazione indipendente dall'energia

Le fosse settiche Triton effettuano una filtrazione meccanica e biologica con post-trattamento a terra. Importanti vantaggi dei modelli Triton: compattezza e semplicità di costruzione. Per un terreno di campagna, una piccola tenuta suburbana o un appezzamento con sauna, spesso si sceglie la fossa settica Triton-Mini.

I due serbatoi sono collegati tra loro nei raccordi superiori e sul fondo. Questa soluzione ha aumentato lo spazio per l'accumulo di fango sul fondo comune e ha permesso all'acqua parzialmente purificata di fluire liberamente nel compartimento adiacente.

La seconda camera è dotata di un biofiltro – un dispositivo di tipo galleggiante con riempimento biologicamente attivo. Nonostante la presenza del filtro, il grado di trattamento della massa reflua non è sufficiente per lo scarico nel terreno (+).

Per il post-trattamento dei reflui nel sistema di depurazione locale Tritone-Mini è previsto un infiltro Tritone-400.

Ekopan – filtrazione a sei stadi delle acque reflue

Il settico Ekopan – una stazione locale con ciclo completo di depurazione biologica dei reflui fognari. La struttura è progettata per condizioni operative difficili: terreno gelivo e argilloso, elevato livello delle acque sotterranee, grande profondità di posa della tubatura di adduzione.

Serbatoio di forma cilindrica con fondo rinforzato. La rigidità del contenitore è aumentata da setti trasversali. All'interno, il settico è diviso in sei camere.

Funzione dei compartimenti: 1 – decantatore primario, 2 – bioreattore anaerobico, 3 – aerotank, 4 – secondo decantatore, 5 – bioreattore di post-trattamento, 6 – terzo decantatore

Principio di funzionamento:

1. Nella camera settica, le masse reflue vengono decantate e le frazioni solide si depositano.
2. Nel compartimento anaerobico, i microrganismi trattano i reflui, purificandoli e chiarificandoli.
3. Nell'aerotank entrano in azione i batteri aerobici. L'areatore satura le impurità di ossigeno, attivando l'azione dei microrganismi e accelerando la decomposizione delle sostanze organiche e inorganiche.
4. Il decantatore secondario accumula i residui di fango, che vengono pompati tramite airlift nella prima camera per un ulteriore trattamento.
5. Il bioreattore di post-trattamento contiene dolomite. Il minerale favorisce una migliore filtrazione dei reflui.
6. Nel terzo sedimentatore si trova anche un airlift che convoglia il fango nella prima camera.

Dopo il trattamento, l'acqua depurata viene scaricata nel terreno naturale o convogliata in un serbatoio di accumulo per essere utilizzata per scopi tecnici.

Rodlex – fossa settica di tipo a accumulo

Il serbatoio di accumulo Rodlex è realizzato in polimero mediante stampaggio rotazionale. Il contenitore monolitico è dotato di colli allungati e coperchi (diametro del passo d'uomo – 80 cm). La fossa settica viene utilizzata come pozzo nero.

La struttura prevede delle piazzole di appoggio posizionate sui lati e sul collo della fossa settica. L'ingresso della tubatura può essere regolato in altezza (+)

In caso di necessità di espansione del volume di lavoro, più serbatoi vengono collegati in serie tra loro per formare un unico sistema di accumulo.

Fast – tecnologia aerobica di smaltimento

La fossa settica Fast è una soluzione innovativa per la depurazione delle acque reflue domestiche. L'unità è progettata in modo che il lavoro di trattamento della massa di scarico venga eseguito il più rapidamente possibile.

L'impianto di depurazione è composto da un blocco di ricezione, un sedimentatore secondario, un aerotank incorporato, una pompa e un modulo dove avviene la lavorazione degli scarichi da parte degli aerobi. L'habitat dei microrganismi è costituito da speciali celle a nido d'ape (+)

I liquami, entrando nel compartimento di ricezione, vengono immediatamente sottoposti al trattamento da parte dei microrganismi aerobici. Tramite un compressore e un ventilatore, l'aria viene immessa nella fossa settica – le biomasse si attivano e decompongono i rifiuti. Nella struttura cellulare del modulo, i liquami, l'aria e i microrganismi attivi si mescolano – gli scarichi vengono trasformati in acqua e fango.

Contemporaneamente entra in funzione l'airlift, che garantisce il movimento del liquido nel secondo compartimento. Qui l'acqua si decanta e si chiarifica naturalmente – il fango si deposita sul fondo. I batteri anaerobici continuano il lavoro di decomposizione dei liquami.

Il liquido chiarificato viene scaricato attraverso l'apertura di uscita. Parallelamente allo scarico, viene ricevuta una nuova porzione di liquami.

La fossa settica Fast è un sistema autoregolante che si adatta alle acque reflue con frazioni grossolane o liquami con componenti chimici. Grazie alla struttura cellulare del modulo, i batteri sono in grado di auto-ripararsi.

A causa dell'azione di sostanze chimiche aggressive, i microrganismi depositati sulle pareti della fossa settica e sulla superficie degli scarichi muoiono. I batteri all'interno delle celle sopravvivono e continuano a moltiplicarsi attivamente.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video esplicativi aiuteranno a formare una comprensione completa della struttura e del principio di funzionamento degli impianti di depurazione.

Componenti principali di un sistema fognario locale basato sulla fossa settica Tank e principio di funzionamento:

Principio del movimento del liquido nella fognatura autonoma Topas:

Procedura di trattamento approfondito delle acque reflue sull'esempio della fossa settica Junilos Astra:

Comprendendo la struttura e il principio di organizzazione del processo di depurazione, sarà possibile scegliere il modello di fossa settica più adatto. Nonostante la somiglianza esterna, ogni modifica ha le proprie caratteristiche tecniche e operative, che devono essere considerate durante l'installazione e la manutenzione del sistema.

Sta cercando un sistema settico per la casa di campagna o per la villetta? O ha esperienza nell'uso di tali impianti? La prego di lasciare commenti all'articolo e di condividere le sue impressioni sull'uso di impianti di depurazione autonomi.