Smaltimento delle acque reflue in fossa biologica

Cos'è una fossa biologica?

Se l'immissione nella pubblica fognatura non è possibile, soprattutto in zone rurali e scarsamente abitate lo smaltimento delle acque reflue domestiche può avvenire anche in una fognatura statica, dove cioè i liquami si accumulano e diminuiscono il loro potenziale inquinante grazie alla fermentazione e digestione a opera dei batteri anaerobici.

Uno dei migliori sistemi di questo tipo è costituito dalla fossa biologica, o fossa settica convenzionale.

In generale, un simile dispositivo consiste in un contenitore dotato di un coperchio superiore con una botola per l'ispezione e la manutenzione, alcune camere o setti interni (il cui numero e disposizione varia in base alla tipologia) e infine due aperture in cui si innestano le tubature del sistema di smaltimento delle acque nere: una in entrata per l'immissione dei liquami, e una in uscita per l'espulsione delle acque chiarificate.

A valle della fossa biologica, le acque in uscita possono venire avviate a ulteriori trattamenti (ad esempio la fitodepurazione), essere disperse nei campi per l'irrigazione (venendo quindi restituite alla falda acquifera) o infine scaricate in un fosso, fiume o torrente.

Il manufatto va interrato completamente, lasciando sporgere a filo del terreno o della pavimentazione soltanto la botola superiore.

Le acque nere trattate comprendono le acque fecali (cioè contenenti anche le deiezioni umane), le acque grigie provenienti da docce, lavandini e bidet, e infine le acque saponate, cioè mescolate a detersivi e residui di cibo a base untuosa/oleosa. É quindi fondamentale che la fossa biologica sia a perfetta tenuta, per evitare pericolose dispersioni di materiale che potrebbero facilmente inquinare la falda acquifera o i pozzi e corsi d'acqua vicini. Per maggiore prudenza, è tuttavia preferibile non installare una fossa biologica vicino a sorgenti, ruscelli, cisterne e pozzi, soprattutto se riservati all'approvvigionamento di acqua potabile.

Tipologie e funzionamento delle fosse biologiche

Esistono numerose tipologie di fosse biologiche, generalmente costruite in calcestruzzo o plastica resistente, che ha il pregio garantire una perfetta tenuta e impermeabilità del prodotto.

Fossa biologica tipo chiarificatore e sedimentatore

Le fosse biologiche di tipo chiarificatore e sedimentatore (come quelli reperibili nel catalogo dell'Azienda Costruzioni Virago s.n.c.) sono state ideate per il trattamento dei liquami grezzi provenienti direttamente dagli scarichi domestici, e presentano lo svantaggio di non consentire la dispersione della frazione liquida trattata nel terreno o nei corsi d'acqua.

Non possono quindi sostituire completamente l'allacciamento alla fognatura.

Un chiarificatore, a pianta circolare o rettangolare, è formato da una vasca divisa orizzontalmente in tre comparti sovrapposti:

- nel comparto superiore, dotato di due paretine inclinate e convergenti verso il centro della vasca, vengono immessi i liquami grezzi e si accumulano i fanghi leggeri;

- in quello centrale avviene la parziale chiarificazione dei liquami e vengono fatte defluire (attraverso un apposito tubo di deflusso posto leggermente più in basso rispetto a quello di entrata) le acque parzialmente trattate;

- in quello inferiore si depositano i fanghi pesanti, che, seppur digeriti dai batteri anaerobici, vanno periodicamente rimossi e smaltiti.

Anche il sedimentatore è diviso orizzontalmente in tre parti, è molto simile a un chiarificatore e lavora in base agli stessi principi.

Fossa Varese

La ditta Costruzioni Virago propone anche il modello Varese: anche in questo caso non è adatto alle abitazioni non servite dalla pubblica fognatura, perché non risulta possibile immettere la frazione liquida dei liquami parzialmente trattati nel terreno o nei corsi d'acqua.

Il manufatto è formato da una vasca cilindrica, divisa verticalmente in due sezioni con dimensioni diverse: in quella più grande, contenente anche il tubo di entrata, vengono immessi i liquami grezzi, che si separano in fanghi leggeri (più vicini alla superficie), e fanghi pesanti, che si depositano per precipitazione sul fondo della vasca. Qui avviene la digestione da parte dei batteri anaerobi, che abbattono la setticità dei fanghi producendo acqua, metano e anidride carbonica.

Il setto tra i due comparti è inoltre dotato di un'apertura, che permette alla frazione liquida dei liquami parzialmente chiarificati di passare nella seconda camera, in cui si verifica un secondo processo di decantazione. Infine, le acque chiarificate escono dalla fossa tramite un deflettore e l'apposita tubazione di scolo, per essere immesse nella pubblica fognatura.

L'intero processo di decantazione, digestione e chiarificazione avviene in circa 60 giorni, e produce un residuo solido da estrarre periodicamente.

Fossa Imhoff

Il modello Imhoff costituisce invece una delle tipologie più perfezionate ed elaborate di fosse biologiche, e perciò sostituisce efficacemente l'immissione delle acque nere in fognatura.

Infatti, la frazione liquida risultante dall'intero processo può venire dispersa nel terreno o perfino utilizzata per la sub-irrigazione.

Tuttavia, la fossa deve essere obbligatoriamente posizionata all'esterno degli edifici e ad almeno dieci metri da pozzi o cisterne per l'approvvigionamento di acqua potabile.

Il modello Imhoff può quindi venire installato nelle abitazioni isolate, costituendo un sistema igienico e sicuro per il trattamento delle acque nere domestiche.

I modelli proposti dall'Azienda Edil Cementi De Angelis s.r.l. sono costituiti da robuste vasche circolari prefabbricate in cemento armato vibrato, le cui dimensioni variano ovviamente in base al numero degli utenti previsti (da un minimo di 6 a un massimo di 50).

L'interno, come da schema visibile a sinistra, è diviso in due comparti sovrapposti: in quello superiore, il comparto di sedimentazione dalla curiosa forma a imbuto, vengono immessi i liquami e si depositano i fanghi leggeri, mentre in quello inferiore, il comparto di digestione, si accumulano i fanghi pesanti e avviene il processo di digestione.

Il setto di separazione è infatti dotato di appositi fori di collegamento, e inoltre la camera superiore è sagomata a imbuto per favorire il deflusso dei fanghi da un settore all'altro. Dal comparto di digestione, tramite un'apposita tubazione verticale le acque chiarificate (ormai non più nocive per la salute pubblica) vengono convogliate all'esterno e disperse nel terreno o sottoposte a ulteriori trattamenti.

L'intero processo di trattamento richiede tempi abbastanza brevi e produce residui liquidi (dispersi nell'ambiente), solidi (da rimuovere e smaltire periodicamente) e gassosi, lasciati evaporare attraverso appositi fori di esalazione praticati nella botola superiore per l'ispezione.

Manutenzione della fossa biologica

Per garantirne il corretto funzionamento, è però fondamentale prevedere un'accurata manutenzione periodica della fossa biologica da affidare a una ditta specializzata, come l'Azienda GMP Echologic System di Marsciano (Perugia).

Generalmente, si eseguono due importantissime operazioni:

- lo spurgo e svuotamento, consistente nella completa rimozione tramite appositi dispositivi ad aspirazione dei fanghi solidi accumulati sul fondo della vasca, e nel loro successivo conferimento a un depuratore e/o discarica autorizzata per lo smaltimento definitivo;

- la rimozione delle eventuali incrostazioni, sia della fossa biologia vera propria che delle tubazioni di immissione e deflusso delle acque nere, mediante getti di acqua in pressione, che favoriscono anche il lavaggio (e quindi l'igiene) dell'intero sistema.

La manutenzione va tendenzialmente eseguita ogni 6 o 12 mesi a seconda della capacità, della tipologia e del numero degli utenti serviti dalla fossa biologica.