Estrutura da fossa séptica: princípio de funcionamento e esquemas básicos de organização

Casas de campo e construções rurais geralmente estão localizadas longe da rede de esgoto centralizada. Portanto, a questão da organização de um sistema de tratamento local é muito relevante para muitos proprietários. A solução ideal para o problema é a instalação de uma fossa séptica no terreno.

No entanto, para um consumidor sem informações, é difícil navegar pela diversidade de ofertas. E, afinal, você concorda que é justamente da escolha adequada que depende, em grande parte, a operação ininterrupta do equipamento e do sistema de esgoto como um todo.

Para facilitar sua tarefa, preparamos uma visão geral detalhada sobre sistemas autônomos. Vamos entender a estrutura da fossa séptica e o princípio geral de funcionamento do sistema de tratamento. Além disso, destacaremos as características de funcionamento, instalação e operação de diferentes fossas sépticas.

Com base nas informações fornecidas, incluindo seleção de fotos e vídeos, você poderá determinar a modificação ideal do equipamento para suas próprias necessidades.

Elementos principais da fossa séptica

A fossa séptica é uma unidade de tratamento local destinada à instalação de um sistema de esgoto independente das redes centrais.

As principais funções do elemento são o acúmulo temporário de efluentes e sua posterior filtração. As fossas sépticas modernas tornaram-se uma alternativa aprimorada às tradicionais fossas negras.

Compreender a estrutura e o mecanismo de funcionamento de uma fossa séptica facilitará a escolha da estação de tratamento e sua instalação.

As estruturas de diferentes modificações têm alguns componentes comuns. O sistema de tratamento consiste em um tanque hermético que inclui um ou vários compartimentos.

Para evitar a contaminação do solo, o volume de resíduos que entra na fossa deve estar dentro de 1 m³/dia. No entanto, em uma casa com banheira, vaso sanitário, pia e máquina de lavar, esse requisito é impossível de cumprir.

As câmaras da fossa séptica são separadas por divisórias. O movimento do líquido entre elas é realizado através de tubos de transbordamento.

Ao primeiro compartimento, a tubulação de esgoto interna da casa é conectada, e da última câmara, a água tratada é descarregada no solo ou água semi-tratada para pós-tratamento do solo.

Muitos modelos são equipados com filtro mecânico – a separação do lodo ocorre sem reação química e adição de reagentes. Os efluentes são filtrados através de areia, cascalho ou argila expandida (+).

Os principais componentes de todas as unidades de tratamento são:

1. Tanques para decantação de efluentes. Os tanques de armazenamento são feitos de plástico, metal, concreto ou tijolo. Os modelos mais preferidos são de fibra de vidro e polipropileno – materiais resistentes à abrasão e que garantem a estanqueidade do reservatório durante toda a vida útil.
2. Tubulação de entrada e saída. Os tubos de transbordamento são instalados com inclinação, garantindo o fluxo desimpedido do líquido entre os tanques.
3. Elementos de manutenção. Poços de inspeção e tampas. Pelo menos um poço é instalado no traçado externo da tubulação de esgoto. Quando o comprimento do ramal ultrapassa 25 m, uma inspeção adicional é instalada.
4. Sistema de ventilação. Independentemente de quais bactérias (anaeróbicas ou aeróbicas) participam no processo de tratamento de resíduos, para a atividade normal dos microrganismos, remoção de metano e manutenção da temperatura necessária, a troca de ar é essencial.

O esquema mais simples de ventilação do esgoto local inclui uma coluna no início do sistema e outra na seção final da fossa séptica. Ao instalar campos de filtração, uma coluna de ventilação é colocada em cada tubo de drenagem.

O sistema de ventilação garante a remoção de gases formados pela decomposição da matéria orgânica. A troca de ar natural baseia-se na diferença de pressão do ar – a abertura de entrada está localizada 2-4 m abaixo da abertura de exaustão (+).

Princípio geral de funcionamento da unidade de tratamento

O funcionamento de qualquer fossa séptica baseia-se nos princípios da decantação gravitacional e da filtração biológica, seja por método natural ou forçado. É possível o uso de preparações bioenzimáticas e biofiltros. Convencionalmente, a sequência de tratamento de resíduos pode ser dividida em várias etapas padrão.

Etapa 1. Tratamento primário. Através do tubo de esgoto da casa, as águas residuais entram no primeiro tanque ou compartimento. Aqui ocorre a limpeza grosseira de partículas grandes em suspensão. Os sedimentos pesados (grãos de areia e outras inclusões insolúveis) depositam-se no fundo da câmara. As frações leves (gorduras e óleos) sobem à superfície e fluem para o compartimento seguinte.

Etapa 2. Decomposição de partículas pesadas. Os resíduos depositados no fundo da primeira câmara começam a fermentar e decompor-se – a duração do processo é de cerca de 3 dias. Como resultado, os dejetos se decompõem em uma massa espessa, dióxido de carbono e água.

No fundo do primeiro compartimento acumula-se lodo, que deve ser removido periodicamente. A eficiência do tratamento do líquido na primeira câmara é de cerca de 60%. Isso não é suficiente para descarga no solo, portanto é necessário um pós-tratamento (+).

Etapa 3. Tratamento secundário. Na segunda câmara ocorre a decomposição adicional dos dejetos. Em algumas fossas sépticas, nesta etapa, devido à ação de bactérias e preparações especiais, os compostos químicos (resíduos de produtos de higiene pessoal) e orgânicos são decompostos.

Etapa 4. Descarte do líquido. O caminho subsequente da água depende do tipo de sistema de tratamento. O líquido tratado pode ser direcionado para um reservatório para posterior irrigação do jardim.

Se o grau de tratamento for insuficiente, a água passa por um processo de pós-tratamento através de infiltrado, poço de drenagem, campos de filtração no solo, etc.

A descrição esquemática do princípio tradicional de funcionamento do tanque séptico transmite as características gerais do processo. Cada modificação da estação de tratamento possui nuances construtivas e operacionais de execução.

Características de funcionamento de diferentes tipos de fossa séptica

Todos os sistemas locais de tratamento se dividem em três categorias: tanques de acumulação, modelos decantadores com pós-tratamento do solo e fossas sépticas de tratamento biológico profundo dos efluentes. Vamos analisar como cada um dos tanques sépticos funciona mais detalhadamente.

Sistema de esgoto de acumulação

Essencialmente, o tanque séptico de acumulação é um análogo da fossa negra – um reservatório hermético, resistente e de câmara única, onde os dejetos são recebidos. Nas construções do tipo acumulativo, os resíduos são coletados e armazenados temporariamente. À medida que o tanque enche, os efluentes são bombeados por caminhões de limpeza.

O volume do tanque varia entre 1 e 4 m³. As dimensões do reservatório são selecionadas de acordo com as necessidades específicas da família, ou seja, o volume médio diário de efluentes.

O esquema do sistema de esgoto é extremamente simples e consiste em um acumulador e uma tubulação externa.

O tanque séptico pode ser adicionalmente equipado com:

• válvula de retenção – impede o movimento dos dejetos na direção inversa;
• alarme com sensor de nível de efluentes – alerta os proprietários sobre o enchimento do reservatório e a necessidade de bombear os dejetos.

Modelos populares de tanques sépticos de acumulação: Bars-N, Juk, Rodlex, Tchistok.

A instalação do acumulador é justificada nos casos em que não é possível implementar um sistema de filtração posterior ou no uso sazonal do tanque séptico, por exemplo, em uma casa de campo.

Decantadores com sistemas de pós-tratamento no solo

As unidades com pós-tratamento do solo são classificadas como instalações do tipo transbordamento. O sistema consiste em duas ou três seções e um dispositivo para filtração adicional das águas residuais. Ao entrar no tanque de acumulação, as massas de esgoto sedimentam e se decompõem sob a ação de bactérias anaeróbicas.

Ao passar de um tanque para outro, os resíduos líquidos passam por várias etapas de separação natural. No entanto, o grau máximo de tratamento puramente mecânico atinge 65 – 70%. Portanto, para uma purificação completa, os efluentes que saem dos decantadores devem passar por um pós-tratamento adicional antes do descarte e da liberação no solo ou no terreno.

A filtração inicial é realizada em um tanque hermético. Os efluentes semitratados são encaminhados para o sistema de pós-tratamento no solo – reservatórios de drenagem sem fundo com uma 'almofada filtrante' no solo

Métodos de organização do pós-tratamento no solo de águas residuais:

• poço de filtração;
• campo de tratamento subterrâneo;
• trincheira filtrante.

Poço filtrante. É instalado em solos arenosos de diferentes granulometrias e densidades. Pode ser utilizado em solos siltosos com baixo índice de plasticidade.

Pode-se fabricar um poço filtrante a partir de elementos pré-moldados de concreto armado, pedra ou tijolo. A estrutura não possui fundo – a base do poço é preenchida com brita. A altura da camada drenante é de 1 m.

Requisitos de instalação: distância da 'almofada filtrante' até o lençol freático – mínimo de 100 cm. Área de filtração para areia – 1,5 m², para solo siltoso – 3 m² por membro da família

Campo de filtração subterrânea. Conjunto de tubos perfurados colocados sobre uma área filtrante – camada de areia e cascalho. A água clarificada e decantada na fossa séptica é fornecida aos tubos de irrigação com orifícios.

O líquido percola e atinge o filtro do solo. Os tubos podem ser conectados por uma travessa coletora com saída de ventilação ou equipados com colunas de ventilação individuais.

Requisitos técnicos: altura da almofada de cascalho e areia – a partir de 20 cm, profundidade dos tubos de irrigação – 0,5 a 1,8 m da superfície do solo, pelo menos 1,0 m deve haver entre o fundo condicional do sistema e o nível do lençol freático

Sistema de trincheiras filtrantes. A estrutura é utilizada em solos argilosos e em áreas com possibilidade de descarte de efluentes tratados em um corpo d'água não utilizado. Nas trincheiras preparadas com profundidade de 1,5 a 1,7 m, são colocados tubos em dois níveis: o superior é chamado de irrigação, o inferior de drenagem.

A água decantada na fossa séptica entra na tubulação superior, percola através das perfurações e passa por pós-tratamento através de brita e areia. Em seguida, os efluentes que passaram pelo filtro natural do solo são coletados pelo tubo de drenagem inferior – dreno, pelo qual são conduzidos ao local de descarte.

Após a filtragem, a água entra no tubo inferior e é descartada no terreno – parte é absorvida pelo solo, e parte em um corpo d'água ou ravina próximos.

O principal 'elemento' de pós-tratamento e disposição de esgoto não é a estrutura de drenagem, mas sim o filtro de solo multicamadas. É necessário apenas montar a interface para a distribuição eficiente do líquido na camada de terra.

Fossa séptica com tratamento biológico

O biosséptico é uma estação de tratamento profundo baseada em microrganismos. O sistema consiste em um único bloco selado, reforçado com nervuras de rigidez e dividido em várias câmaras. O número de seções determina a eficiência do tratamento.

Os efluentes, ao entrarem no séptico pelo tubo de esgoto, são submetidos a diferentes métodos de tratamento. A água na saída é tratada em 90 – 96% ou mais, o que permite seu uso para irrigação de plantas ou descarte em um corpo d'água. Não é necessária filtragem adicional em sistemas de solo.

As estações de tratamento com biofiltração podem ser instaladas em terrenos com qualquer condição geológica, independentemente do nível do lençol freático. O séptico está totalmente pronto para operação – a carcaça com o 'recheio' só precisa ser montada e conectada ao esgoto (+).

Ordem de funcionamento do 'biosséptico':

1. A primeira câmara atua como decantador. Aqui, as impurezas são divididas em partículas de frações pesadas e leves, formando uma película flutuante e sedimento, e são processadas por anaeróbios que não necessitam de fornecimento de oxigênio.
2. No segundo compartimento, os resíduos orgânicos e inorgânicos são decompostos por microrganismos aeróbios, que requerem fornecimento regular de oxigênio para realizar o processamento e sua própria atividade vital.
3. Na terceira câmara, os efluentes filtrados são desinfetados com componentes químicos ou submetidos à ação repetida de bactérias aeróbias.

Para ativar os microrganismos aeróbios, o oxigênio deve entrar nas câmaras do séptico – o dispositivo é equipado com um aerador. Portanto, a maioria das estações de tratamento biológico é dependente de energia.

Diagramas básicos de modelos populares

Na busca por aumentar a eficiência do sistema séptico, os fabricantes constantemente aperfeiçoam o dispositivo das unidades. Alguns tentam simplificar a construção e tornar o esquema de funcionamento mais compreensível, enquanto outros aumentam o número de ciclos e a qualidade do tratamento, introduzindo tecnologias inovadoras.

Tank – tratamento completo com infiltrador

O séptico Tank é um sistema de tratamento com dispositivos de pós-tratamento no solo. O corpo monolítico do dispositivo é reforçado com nervuras de rigidez grossas de 17 mm de espessura. Devido à sua construção, o séptico pode ser instalado em diferentes tipos de solo.

Graças à estrutura modular em bloco, é possível 'aumentar' a capacidade do sistema conforme necessário.

O tanque do séptico consiste em duas ou três câmaras. Filtros, divisórias e biogrânulos permitem limpar os dejetos por três métodos: mecânico, biológico e químico.

O ciclo de purificação da água no séptico Tank divide-se nas seguintes etapas:

1. No receptor, as substâncias inorgânicas pesadas sedimentam. A água clarificada flui para o segundo compartimento.
2. O líquido é submetido a processamento anaeróbico e, durante a fermentação, é decomposto em compostos simples. Na segunda câmara estão localizadas membranas que retêm as frações gordurosas.
3. Nos decantadores de dois compartimentos, o ciclo de purificação termina no infiltrador. Em tanques de três câmaras, a água passa por purificação biológica. O último compartimento está preenchido com uma colônia de bactérias capazes de eliminar as impurezas.

Na saída, a água é purificada em 75-80% (dependendo do número de câmaras). Para clarificação completa, o sistema é complementado com um infiltrador – um reservatório sem fundo, instalado em uma trincheira sobre uma «almofada» de areia e brita.

Ao passar pela camada filtrante, as impurezas não decompostas sedimentam – a água purificada em 95-98% chega ao solo. Alternativa ao infiltrado: um poço de drenagem ou uma área de filtração.

Topas – biofiltração em múltiplas etapas

O séptico Topas é um sistema de esgoto de bio-purificação profunda. O dispositivo do agregado difere fundamentalmente da construção dos sépticos «horizontais». O corpo orientado verticalmente é dividido em 4 seções, circulando entre as quais, os dejetos são purificados em 98%.

A maior parte do tratamento de águas residuais é realizada por microrganismos aeróbicos. Para a atividade das bactérias, em cada câmara há um aerador. Os filtros capturam partículas pouco solúveis de diferentes frações (+)

No esquema do dispositivo do séptico aeróbico, vê-se que todas as seções da instalação de purificação estão conectadas entre si por mangueiras. O airlift é um tipo de bomba tubular que transporta água purificada, lodo e outras impurezas de um compartimento para outro.

O séptico funciona com alimentação elétrica. Todo o processo de tratamento de efluentes dentro da estrutura ocorre em um ciclo predefinido, graças à estrutura interna bem projetada.

Compartimento 1. Os dejetos primários entram na câmara e, sob a ação de bactérias aeróbicas, são decompostos em componentes leves, água e lodo.

Compartimento 2. Os efluentes purificados em 45-50% entram na câmara. No tanque de aeração, o fluxo de ar eleva as partículas finas à superfície da água. O compartimento tem forma piramidal, o que favorece a rápida sedimentação do lodo. Através do airlift, o líquido flui para a próxima câmara.

Compartimento 3. No decantador secundário, os efluentes são novamente transformados em água e lodo.

Compartimento 4. Na câmara, acumula-se água purificada. Conforme o tanque enche, o sensor de nível de líquido sobe, transmitindo um sinal para a bomba de drenagem sobre o enchimento do reservatório.

Triton – sistema de tratamento independente de energia

A fossa séptica Triton realiza filtração mecânica e biológica com pós-tratamento no solo. As principais vantagens dos modelos Triton: compacidade e simplicidade de construção. Para um lote de casa de campo, uma pequena propriedade rural ou um terreno com banheiro, frequentemente escolhem a fossa séptica Triton-Mini.

Os dois reservatórios são conectados entre si nos tubos superiores e no fundo. Essa solução aumentou o espaço para acúmulo de lodo no fundo comum e permitiu que a água semipurificada fluísse livremente para o compartimento vizinho.

A segunda câmara é equipada com um biofiltro – um dispositivo do tipo flutuante com carga biologicamente ativa. Apesar da presença do filtro, o grau de processamento da massa de esgoto é insuficiente para sua descarga no solo (+)

Para o pós-tratamento dos efluentes no sistema de tratamento local Triton-Mini, está previsto um infiltrador Triton-400.

Ecopan – filtração de efluentes em seis etapas

A fossa séptica Ecopan é uma estação local com ciclo completo de purificação biológica de efluentes de esgoto. O projeto foi desenvolvido para condições operacionais difíceis: solo expansivo, argiloso, alto nível de lençol freático, grande profundidade de assentamento da tubulação de entrada.

Reservatório de forma cilíndrica com fundo reforçado. A rigidez do tanque é aumentada por divisórias transversais. Internamente, a fossa séptica é dividida em seis câmaras.

Função dos compartimentos: 1 – decantador primário, 2 – biorreator anaeróbio, 3 – tanque de aeração, 4 – segundo decantador, 5 – biorreator de pós-tratamento, 6 – terceiro decantador

Princípio de funcionamento:

1. Na câmara séptica, as massas de esgoto decantam e as frações sólidas sedimentam.
2. No compartimento anaeróbio, os microrganismos processam os efluentes, purificando-os e clarificando-os.
3. No tanque de aeração, as bactérias aeróbias entram em ação. O arejador satura os efluentes com oxigênio, ativando a ação dos microrganismos e acelerando a decomposição de substâncias orgânicas e inorgânicas.
4. O decantador secundário acumula os restos de lodo, que são bombeados para a primeira câmara por meio de um air lift para nova purificação.
5. O biorreator de pós-tratamento contém dolomita. O mineral contribui para uma melhor filtração dos efluentes.
6. No terceiro decantador também há um air lift, que remove o sedimento para a primeira câmara.

Após o tratamento, a água purificada é descarregada no solo natural ou é despejada em um tanque de armazenamento para uso em fins técnicos.

Rodlex – fossa séptica de acumulação

O reservatório de acumulação Rodlex é feito de polímero por moldagem rotacional. O tanque monolítico é equipado com gargalos alongados e tampas (diâmetro da tampa – 80 cm). A fossa séptica é usada como fossa negra.

O projeto prevê plataformas de apoio localizadas nas laterais e no gargalo da fossa séptica. A entrada da tubulação pode ser ajustada em altura (+)

Caso seja necessário expandir o volume de trabalho, vários reservatórios são conectados em série para formar um sistema de acumulação integrado.

Fast – tecnologia de tratamento aeróbico

A fossa séptica Fast é uma solução inovadora para o tratamento de efluentes domésticos. O equipamento é projetado de forma que o processamento da massa de esgoto ocorra o mais rápido possível.

A estação de tratamento consiste em um bloco de recebimento, um decantador secundário, um tanque de aeração integrado, uma bomba e um módulo onde os efluentes são processados por aeróbios. O habitat dos microrganismos são favos especiais (+)

Os dejetos, ao entrarem no compartimento de recebimento, são imediatamente tratados por microrganismos aeróbios. Por meio de um compressor e um ventilador, o ar é fornecido à fossa séptica – as biomassas são ativadas e decompõem os resíduos. Na estrutura celular do módulo, os dejetos, o ar e os microrganismos ativos se misturam – os efluentes são convertidos em água e lodo.

Ao mesmo tempo, um air lift é acionado, garantindo o deslocamento do líquido para o segundo compartimento. Aqui, a água decanta e clarifica naturalmente – o lodo sedimenta no fundo. As bactérias anaeróbias continuam o trabalho de decomposição dos dejetos.

O líquido clarificado é descarregado através da saída. Paralelamente à descarga, ocorre a recepção de uma nova porção de dejetos.

A fossa séptica Fast é um sistema autorregulável que se adapta a águas residuais com frações grossas ou dejetos com componentes químicos. Graças à estrutura celular do módulo, as bactérias são capazes de se auto-recuperar.

Com a ação de produtos químicos agressivos, os microrganismos depositados nas paredes da fossa séptica e na superfície dos efluentes morrem. As bactérias dentro das células sobrevivem e continuam a se reproduzir ativamente.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeos ilustrativos ajudarão a formar uma compreensão completa do dispositivo e do princípio de funcionamento das estações de tratamento.

Componentes principais de um sistema de esgoto local baseado na fossa séptica Tank e seu princípio de funcionamento:

Princípio do movimento do líquido no sistema de esgoto autônomo Topas:

Processo de tratamento profundo de águas residuais usando o exemplo da fossa séptica Unilos Astra:

Compreendendo o dispositivo e o princípio de organização do processo de tratamento, será possível selecionar o modelo de fossa séptica mais adequado. Apesar da semelhança externa, cada modificação possui suas próprias características técnico-operacionais que devem ser consideradas na instalação e manutenção do sistema.

Você está procurando uma fossa séptica para uma casa de campo ou dacha? Ou tem experiência com o uso de tais sistemas? Por favor, deixe comentários no artigo e compartilhe suas impressões sobre o uso de estações de tratamento autônomas.