Bể tự hoại đầu tiên xuất hiện ở Pháp vào năm 1860, do kỹ sư Fosse Mouras phát minh ra. Cho đến nay, loại công trình xử lý nước thải tại chỗ này đã được phổ cập trên toàn Thế giới. Ở Việt Nam, bể tự hoại cũng trở nên ngày càng phổ biến. Bể tự hoại có thể phục vụ cho một khu vệ sinh, một hộ gia đình hay nhóm hộ gia đình, cho các đối tượng thải nước khác như bếp ăn tập thể, nhà hàng, khách sạn, khu du lịch, trường học, bệnh viện, văn phòng làm việc, các cơ sở chăn nuôi và chế biến nông sản, thực phẩm, vv…
1. Bể tự hoại
Bể tự hoại được sử dụng phổ biến ở nhiều nơi bởi có nhiều ưu điểm như hiệu suất xử lý ổn định, kể cả khi dòng nước thải đầu vào có dao động lớn, chiếm ít diện tích, giá thành rẻ và việc xây dựng, quản lý đơn giản, nên dễ được chấp nhận. Tuy nhiên, để phát huy vai trò của công trình xử lý nước thải tại chỗ này, cần thiết kế, thi công xây dựng, lắp đặt và quản lý vận hành, bảo dưỡng bể tự hoại đúng, nhất là với điều kiện ở nước ta hiện nay, khi phần lớn nước thải, sau khi xử lý sơ bộ ở bể tự hoại, được xả trực tiếp ra nguồn tiếp nhận mà không qua bất kỳ một khâu xử lý nào tiếp theo. Việc hiểu rõ và làm tốt công tác thiết kế, thi công lắp đặt và quản lý vận hành – bảo dưỡng bể tự hoại còn góp phần nâng cao nhận thức và huy động sự tham gia của cộng đồng trong xây dựng, quản lý hạ tầng kỹ thuật đô thị và bảo vệ môi trường.
Trong bể tự hoại diễn ra quá trình lắng cặn và lên men, phân huỷ sinh học kỵ khí cặn lắng. Các chất hữu cơ trong nước thải và bùn cặn đã lắng, chủ yếu là các Hydrocacbon, đạm, béo, … được phân hủy bởi các vi khuẩn kỵ khí và các loại nấm men. Nhờ vậy, cặn lên men, bớt mùi hôi, giảm thể tích. Chất không tan chuyển thành chất tan và chất khí (chủ yếu là CH4, CO2, H2S, NH3, …). Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước thải và tốc độ phân huỷ bùn cặn trong bể tự hoại: nhiệt độ và các yếu tố môi trường khác; lưu lượng dòng thải và thời gian lưu nước tương ứng; tải trọng chất bẩn (rất phụ thuộc vào chế độ dinh dưỡng của người sử dụng bể hay loại nước thải nói chung); hệ số không điều hoà và lưu lượng tối đa; các thông số thiết kế và cấu tạo bể: số ngăn bể, chiều cao, phương pháp bố trí đường ống dẫn nước vào và ra khỏi bể, qua các vách ngăn,...
2. Thiết kế bể tự hoại
Kích thước bể tự hoại nêu trong bảng là kích thước hữu ích tối thiểu, không kể tường và vách ngăn, được tính với lượng nước đen từ khu vệ sinh chảy vào bể tự hoại 60 lít/người.ngày, nhiệt độ trung bình của nước thải là 20 oC, chu kỳ hút cặn 3 năm/lần.
Kết quả tính toán cũng cho ta thấy rằng dung tích bể không tăng đáng kể khi dẫn cả nước xám vào bể tự hoại, nhất là khi số người sử dụng tăng. Điều này càng cho thấy sự cần thiết và cái lợi của việc xử lý cả nước đen và nước xám trong bể tự hoại, thay vì cho xử lý chỉ nước đen từ nhà vệ sinh như hiện nay.
Để tránh lớp Váng nổi trên mặt nước, phải bố trí tấm chắn hướng dòng hay Tê dẫn nước vào, ra ngập dưới mặt nước không ít hơn 0,4 m (đảm bảo cách mặt dưới lớp váng cặn không dưới 0,15 m). Đồng thời, để tránh sục cặn, bùn từ đáy bể, miệng Tê dẫn nước vào và ra phải cách lớp bùn cao nhất không dưới 0,3 m. Đầu trên của Tê cao hơn mặt nước không ít hơn 0,15 m. Không dẫn nước vào bể qua ống đứng thoát nước để tránh xáo trộn và sục bùn, cặn trong bể. Cốt đáy ống vào cao hơn đáy ống ra ít nhất 0,05 m. Để đảm bảo chế độ tự chảy và tránh ngập cục bộ, đáy ống ra phải cao hơn mực nước cao nhất trong cống tiếp nhận nước thải sau bể tự hoại và mực nước ngầm cao nhất. Các ống dẫn nước vào, ra và giữa các ngăn phải được đặt so le nhau để quãng đường nước chảy trong bể dài nhất, tránh hiện tượng chảy tắt. Trên các vách ngăn trong bể có cửa thông nước hoặc cút dẫn nước. Khoảng cách mép trên cửa thông nước đến mặt nước không dưới 0,3 m để tránh váng cặn tràn sang ngăn sau.
Dung tích ướt tối thiểu của bể tự hoại xử lý nước đen và nước xám lấy bằng 3m3. Dung tích tối thiểu bể tự hoại xử lý nước đen lấy bằng 1,5 m3. Trên thực tế, khi có điều kiện về diện tích và kinh phí, người ta thường xây dựng bể tự hoại có kích thước lớn hơn kích thước tối thiểu, để tăng độ an toàn khi sử dụng và kéo dài chu kỳ hút bùn. Nghiên cứu của Harada trên 750 bể tự hoại ở nội thành Hà Nội (2006) cho thấy dung tích trung bình của các bể tự hoại hộ gia đình ở khu vực nội thành Hà Nội (chủ yếu chỉ tiếp nhận nước đen) bằng 5,4m3. Chiều sâu tối thiểu của lớp nước trong bể tự hoại Hư , tính từ đáy bể đến mặt nước, để đảm bảo quá trình tách cặn diễn ra và tránh được sự xáo trộn nước thải với bùn, cặn lắng và váng nổi, là 1,2 m. Chiều sâu ngăn chứa có thể lớn hơn ngăn lắng. Để thuận tiện cho việc thi công xây dựng và quản lý, chiều rộng hay đường kính bể không được dưới 0,7 m. Để tránh hiện tượng chảy tắt trong bể và tiện cho việc xây dựng, bể thường có dạng hình chữ nhật trên mặt bằng với tỷ lệ dài: rộng = 3 : 1, với độ sâu từ 1,2 – 2,5m.
Phổ biến ở Việt Nam là bể tự hoại với cấu tạo gồm 2 ngăn hoặc 3 ngăn. Bể thường có dạng chữ nhật hoặc tròn. Bể tự hoại 2 ngăn gồm: ngăn chứa có kích thước lớn nhất, chiếm tối thiểu 2/3 dung tích bể; ngăn lắng, chiếm 1/3 dung tích bể. Bể tự hoại 3 ngăn gồm: ngăn chứa, dung tích tối thiểu 1/2 dung tích bể; 2 ngăn lắng, mỗi ngăn chiếm 1/4 dung tích bể. Trong trường hợp bể chỉ có 1 ngăn, có thể thay vách ngăn giữa 2 bể bằng các tấm chắn sau ống dẫn nước vào bể và trước ống thu nước ra khỏi bể, để tránh hiện tượng chảy tắt, ổn định dòng chảy và ngăn váng cặn trôi ra khỏi bể. Đối với bể tự hoại xử lý nước thải cho > 30 người, cũng nên dùng các tấm chắn hướng dòng đặt sau Tê vào và trước Tê ra, chạy hết chiều rộng bể. Đáy ngăn chứa phải có độ dốc 25% về phía ống dẫn nước vào (phía dưới cửa hút) để dễ hút bùn cặn.
Bể tự hoại phải có ống thông hơi, đường kính không dưới 60mm, dẫn lên cao trên mái nhà ít nhất 0,7 m để tránh mùi, khí độc hại.
3. Thi công xây dựng, lắp đặt bể tự hoại
Bể tự hoại được xây bằng gạch, bê tông cốt thép đúc sẵn hay bể tông cốt thép đổ tại chỗ, hoặc chế tạo sẵn bằng các vật liệu như composit, HDPE, … Bể tự hoại phải được xây dựng kín, khít, đảm bảo độ an toàn về mặt kết cấu công trình, ngay cả trong điều kiện chứa đầy nước hay không chứa nước, chịu tác động của các công trình bên trên và lân cận, các phương tiện giao thông, đất và nước ngầm.
Nắp bể tự hoại phải có ít nhất 2 lỗ ở trên ống dẫn nước thải vào và ra khỏi bể để quản lý (kiểm tra, hút cặn). Chiều rộng lỗ hút cặn tối thiểu 200 mm. Lỗ hút cặn phải được đậy kín, khít bằng nắp đan BTCT hay chất dẻo, gắn bằng keo, gioăng cao su hay bắt ren với phần vỏ bể. Trường hợp nắp bể tự hoại đặt thấp hơn mặt đất, phải có cổ nắp đan. Cổ nắp đan được xây bằng gạch, BTCT hay chế tạo sẵn bằng chất dẻo, phải đảm bảo lắp kín, khít.
4. Quản lý vận hành bảo dưỡng bể tự hoại
Thời gian khởi động và tạo lớp bùn trong bể tự hoại cải tiến để đạt hiệu suất xử lý ổn định thường không dưới 3 tháng. Có thể rút ngắn thời gian khởi động bằng cách đưa vào bể một lượng bùn bể phốt từ các bể tự hoại hay bể tự hoại cải tiến đang hoạt động.
Không được xả vào bể tự hoại các loại chất thải như: nước mưa, nước chảy tràn bề mặt, nước xả rửa bể bơi, nước làm mềm, nước xả từ phòng tắm hơi/sauna có lưu lượng >25% dung tích bể tự hoại, băng vệ sinh, các loại vải, nhựa, cao su, chất thải dịch vụ, dầu mỡ, các chất dễ cháy, nổ (kể cả ở dạng rắn, lỏng hay khí), chất khử trùng, khử mùi, chất kháng sinh, hoá chất diệt cỏ và thuốc trừ sâu.. , trừ khi chất đó được nêu rõ là có thể xả vào bể tự hoại, hay bất kỳ chất nào khác có thể làm ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của bể tự hoại.
