سپتیک تانک
به طور کلی تصفیه فاضلاب در انبارههای تعفن برای جمعیتی محدود و به طور ناقص انجام میگیرد. این تصفیه ناقص و محدود موجب می شود دفع فاضلاب در زمین آسانتر انجام گرفته و زیان کمتری را به محیط زیست وارد سازد ولی در هر صورت یک تصفیه ناقص است و معایبی دارد. سپتیک تانک از نظر کار خود نیز دارای این عیب است که قسمتی از مواد ته نشین شده در کف انبار به علت تعفن و تولید گازها همراه این گاز به سطح فاضلاب در انباره آمده و موجب اختلال در کار سپتیک تانک میشود. همچنین ممکن است این مواد همراه فاضلاب از داخل انباره بیرون آید.
قابل توجه است که فاضلابروی ساختمان که عمل جمع آوری فاضلاب و انتقال آن به مخزن سپتیک را بر عهده دارد بر اساس فاضلابروهای متداول طراحی میشوند بنابراین لازم است که به مسأله حداقل سرعت و شیب در این فاضلابروها دقت شود. در صورتی که بتوان به حل این مسأله فائق آمد و از طرفی بتوان موقعیت مخزن را طوری انتخاب نمود که چند خانه را با هم سرویس دهد میتوان فاضلاب چند خانه را جمع آوری و به مخزن سپتیک انتقال داد.
از جمله مشکلاتی که در جمع آوری فاضلاب خام در سطح روستاها وجود دارد عدم وجود جریان کافی فاضلاب در لوله ها میباشد. این مسأله باعث میشود سرعت کافی درون لوله ها بوجود نیامده و به علت کم بودن سرعت، مواد موجود در لوله رسوب کرده و سیستم از کار بیفتد. پیرو همین نقطه ضعف، سیستمهای جمع آوری فاضلاب تصمیم به جمع آوری فاضلاب ته نشین شده از مخازن سپتیک گردید. پساب خروجی از مخزن که مواد معلق خود را در مخزن از دست داده است قادر خواهد بود با سرعت و شیب کمتری بدون مشکل در فاضلابروها جریان یابد.
یکی از روشهای دفع فاضلاب که در مناطق روستایی مطرح است را میتوان استفاده از مخزن سپتیک نام برد. مخزن سپتیک برای مناطقی که جنس خاک زمین غیر قابل نفوذ باشد و نتوان از چاه های جذبی استفاده کرد و برای منازل و مؤسساتی که در نواحی روستایی و یا دور از دسترس شبکه های جمع آوری فاضلاب قرار دارند، میتواند یک روش قابل قبول تصفیه فاضلاب باشد.
مخزن سپتیک در واقع یک مخزن ته نشینی کوچک میباشد که به دلیل زمان ماند طولانی، فاضلاب در آن تحت اثر باکتریهای غیر هوازی به حالت معلق در میآید. سرپوشیده نمودن آن به منظور جلوگیری از مزاحمت بوی نامطبوع میباشد. نظر به این که مخزن سپتیک(سپتیک تانک) در کاهش آلودگی و مواد آلی فاضلاب نقش دارد، اغلب به عنوان یک راه حل موقت دفع فاضلاب بکار میرود. در این روش کلیه فاضلاب منزل بوسیله فاضلاب رو ساختمان وارد مخزن میگردد. فعل و انفعالاتی که در مخزن سپتیک صورت میگیرد عبارت است از پالایش ابتدایی فاضلاب که همان ته نشینی است، حتماً موادی که در مخزن ته نشین و یا رونشین میشوند مراحلی از تصفیه را میگذرانند که درباره آن نیز مختصری گفتگو خواهد شد.
مخزن به نحوی فعالیت میکند که فاضلاب ورودی به آن تقریباً بین یک تا سه روز باقی میماند در مدت مذکور مواد معلق بالنصبه سنگین فاضلاب به صورت لجن در کف مخزن ته نشین شده و بیشتر مواد معلق سبک از جمله چربی و روغن به تدریج به شکل کف غلیظ در سطح منبع شناور میگردد. مقدار فاضلاب ورودی به مخزن و پساب خروجی از آن با هم برابر است. لجن ته نشین شده در کف مخزن در اثر فعالیت باکتریهای غیر هوازی تجزیه گردیده ایجاد گاز مینماید. نتیجه فعل و انفعالات مزبور، کاهش قابل ملاحظه حجم لجن میباشد و به همین دلیل معمولاً تخلیه لجن مخزن هر 2 تا 4 سال یکبار بر حسب زمان ماند اولیه ضرورت مییابد. در پساب مخزنی که صحیح طرح و اجرا شده است مواد معلق و تیرگی کمی وجود خواهد داشت معذالک هنوز کاملاً صاف نیست و بوی مخصوص فاضلاب میدهد. بعلاوه پساب مزبور احتمالاً از نظر بهداشت به علت در برداشتن باکتریهای بیماری زا، کیست و تخم کرمهایی که کاملاً از بین نرفته اند مخاطره انگیز میباشد.
همزمان و متناوب با تجزیه لجن در مخزن گاز تولید میشود که به صورت حبابهای ریز به سوی سطح مایع صعود مینماید. گازهای مزبور در زمان برخورد با فاضلاب وارده، مولکولهای آن را با موجودات ریز که عامل اصلی عملیات تجزیه اند جذب میکنند. ذرات مزبور در سطح مایع تجمع یافته و به تدریج آن را سنگین و ضخیم میکند تا آنجه که کف مذکور در اثر افزایش وزن اندکی ریز سطح مایع قرار میگیرد. گسترش لایه های شناور گاهی به میزانی است که سطح زیرین آن حتی تا درون فاضلابروی اصلی نیز ادامه مییابد. پیدایش این وضع معمولاً همزمان با افزایش لجن در کف مخزن است و در نتیجه گذرگاه فاضلاب در داخل مخزن آنقدر کوچک میشود که فرصت کافی برای ته نشین شدن مواد معلق فاضلاب تازه تخلیه شده باقی نمیماند و در نتیجه در پساب مخزن مقدار قابل توجهی مواد شناور مشاهده خواهد شد. اشکال مزبور را میتوان با تخلیه و تنظیف منظم مخزن مرتفع کرد.
از طرف دیگر صعود حبابهای گاز درون مایع مخزن تا حدودی سیر طبیعی ته نشینی مواد جامد را مختل میکند. راه حل این مشکل ساخت یک مخزن دو انباره است. به این ترتیب که مواد معلق سبک که از انباره اول خارج میشوند با شرایط مساعدتری در محیط آرام انباره دوم ته نشین میشوند. این کار به خصوص در مواقعی که حجم لجن ته نشین شده زیاد و تجزیه بی هوازی سریعاً در حال گسترش است، بسیار موثر میباشد. لجن انباره دوم معمولاً یکنواخت تر و کف متشکله در آن کمتر از انباره اول است. مواد معلق، پساب چنین دستگاهی نیز کمتر از دستگاه یک مخزنه است.
سپتیک تانک ساده ترین روش تصفیه خانه تک واحدی است که تصفیه مکانیکی (ته نشینی) و تصفیه زیستی با کمک باکتریهای بیهوازی همزمان در آن انجام میگیرد.
جهت حذف چربیها و مواد معلق پساب مکانهایی نظیر رستورانها، هتلها، کارخانه جات و .... که دارای آشپزخانه بزرگی هستند استفاده میگردد .
سپتیک تانک (۲)
سپتیک تانک ساده ترین نوع تصفیه خانه تک واحدی است که تصفیه مکانیکی (ته نشینی) و تصفیه زیستی با کمک باکتریهای بیهوازی همزمان در آن انجام میگیرد.
سپتیک تانک تشکیل شده است از استوانه سر پوشیده شده ای که معمولاً با بتن آرمه و در ابعاد مختلف ساخته میشوند . فاضلاب پس از ورود به انباره به دلیل کاهش سرعت جریان آن، قسمتی از مواد معلق خود را به صورت ته نشین از دست میدهد و از سوی دیگر انباره بیرون میفرستد.
و مواد ته نشین شده به صورت لجن در کف انبار جمع میشوند. این لجن حاوی ارگانیسمهای زنده مفیدی میباشند که این ارگانیسمها از فاضلاب ورودی به عنوان غذا فاضلاب را تصفیه م کند و به این دلیل حجم لجن در این سیستم تقریباً ثابت بوده و تا چند سالی نیاز به تصفیه لجن ندارد.
محاسن سپتیک تانک
- سرعت اجرا
- مناسب برای زمینهای دژ و یا زمینهایی که قدرت جذب بسیار کمیدارند و یا مناطقی که سطح آبهای زیر زمینی در آن بالا باشد
- به دلیل استقرار در زمین مکانی را اشغال نمینماید
- هزینه بسیار مناسب
- بدلیل عدم استفاده از وسایل الکترومکانیکال نیازی به تعمیر و هزینه نگهداری و اپراتور ندارد.
گریس تراپ (Grease trap)
جهت حذف چربیها و مواد معلق پساب مکانهایی نظیر آشپزخانه ها، هتلها،رستورانها ، کارخانه جات و .... که دارای آشپزخانه بزرگی هستند استفاده میگردد .
این سازه پیش ساخته بتونی از دو مخزن تشکیل شده و قبل از سپتیک قرار میگیرد. فاضلاب وارد مخزن اول شده با آرامشی که به دست میآورد یک سری از ذرات که دارای جرم حجمی بیشتری از آب هستند ته نشین شده و چربی و روغنهایی که دارای جرم حجمی کمتری از آب هستند بر روی آن قرار میگیرند که این چربیها معمولا باید ۱۵-۱۰ روز یکبار تخلیه گردد خروجی مخزن دارای سیفونی است که تا حدودی مانع خروج چربیها و ذرات میگردد و در مخزن بعدی این عمل تکرار شده است و بدین ترتیب عمل حذف چربی و مواد معلق از فاضلاب صورت میپذیرد.
سپتیک تانک (۳)
سپتیک تانک حوض ته نشینی ساده ایست که در آن فاضلاب بطور مداوم و با سرعت کم در جریان است لذا مواد معلق ته نشین شده بصورت لجن در کف انباره با کمک باکتریهای بی هوازی هضم میشود، و در نتیجه تبدیل به مواد گازی شکل و آبکی میگردد و از حوض خارج میشود. لذا از مقدار لجنی که باید تخلیه شود کاسته میشود بطوریکه تخلیه لجن حداکثر یک بار در سال و در نهایت ۵ سال یکبار نیاز به خالی کردن پیدا میکند. نکته مهمی که باید حتماٌ رعایت شود این است که در تمام مدت مقدار فاضلابی که از سپتیک خارج میشود برابر با مقدار فاضلابی باشد که وارد سپتیک تانک میشود.
مکان یابی سپتیک تانک
دور از مسیر نهرها و آبگیرها باشد، در سطحی هموار ساخته شود، سپتیک تانک در جهت مخالف وزش بادهای غالب ساخته شود
چند نکته:
- طول انباره مستطیل شکل را ۲ تا ۴ برابر پهنای آن انتخاب میکنند.
- عمق موثر برای انباره باید ۱,۲ متر باشد، عمق موثر عبارتست از فاصله آزاد فاضلاب تا کف تانک.
- فاصله سطح فاضلاب تا سقف انباره حداقل باید ۳۰ تا ۴۰ سانتی متر باشد.
- برای زلال سازی بهتر فاضلاب معمولاٌ سپتیک تانکها را دو یا سه مخزنه میسازندکه حجم قسمت اول را دو برابر حجم قسمتهای بعدی طراحی میکنند. که این امر به منظور جلوگیری از نوسانات
- سطحی فاضلاب و طولانی تر کردن تخلیه لجن صورت میگیرد.
- ضریب تبدیل آب مصرفی به فاضلاب معمولاٌ برابر ۸۰ درصد در نظر گرفته میشود.
- میزان تولید فاضلاب با توجه به سرانه مصرف آب و ضریب تبدیل آن به فاضلاب برای زمان ماند ۱۲ تا ۱۵ ساعت (به دلیل عدم حضور پرسنل عملیاتی در طول روز) طراحی میگردد.
طرز ساخت فضای داخل سپتیک تانک
جریان فاضلاب بین مخازن توسط لوله های با قطر ۱۰ تا ۱۵ سانتی متر برقرار میگردد، ممکن است این امر بوسیله سوراخهایی که در دیواره جدا کننده به فاصله ۳۰ تا ۴۰ سانتی متر از سطح آزاد فاضلاب تعبیه میشوند انجام گیرد تا مواد شناور از انباره فاضلاب سرریز نشود. فاصله مرکز تا مرکز لوله ها و یا سوراخها ۳۰ سانتی متر در نظر میگیرند.
بمنظور خروج گازهای ایجاد شده از تجزیه فاضلاب در فضای سپتیک، از لوله ای به قطر ۱۰ سانتی متر استفاده میشود. برای جلوگیری از ایجاد مزاحمت و انتشار بو در محیط، ارتفاع لوله تهویه را حداقل ۱,۵ متر بالاتر از ارتفاع بالاترین ساختمان در نظر میگیرند. همچنین برای جلوگیری از ورود و یا افتادن جانوران و پرندگان به لوله تهویه در انتهای آن توری نصب میکنند و یا با نصب زانوی ۹۰ درجه امتداد دهانه خروجی لوله تهویه را به طرف زمین بر میگردانند.
برای بازدید، تمیز کاری و تعمیر کردن تانک، تعبیه دریچه آدم رو ضروری است.
بمنظور جلوگیری از حرکت اغتشاشی فاضلاب ورودی که ممکن است موجب خروج کف ناشی از عمل تجزیه فاضلاب گردد از مانع استفاده میشود. این مانع ممکن است با نصب سه راهی و تغییر جهت دادن لوله ورودی داخل تانک از حالت افقی به عمودی عملی گردد. معمولاٌ انتهای لوله ورودی را حدود ۳۰ سانتی متر و انتهای لوله خروجی فاضلاب را ۴۵ سانتی متر پایین تر از سطح آزاد فاضلاب نصب میکنند.
در حال حاضر حداکثر جمعیتی که میتوان فاضلاب حاصل از فعالیت انها را با سپتیک تانک تصفیه نمود ۳۰۰ تا ۴۰۰ نفر توصیه شده است.
با نصب دیواره در داخل فضای سپتیک تانک حجم آن را به دو قسمت تقسیم میکنند، بطوریکه حجم فضای مربوط به ورود فاضلاب دو برابر حجم فضای قسمت خروجی باشد.
محاسبات سپتیک تانک
برای محاسبه حجم سپتیک تانک اطلاع از مقدار فاضلاب جمع آوری شده در شبانه روز در ساختمان ضروری است.
حجم سپتیک تانک بر حسب مقدار فاضلاب تخلیه شده در آن متفاوت و بشرح زیر است:
۱- اگر حجم فاضلاب جمع آوری شده در شبانه روز تا ۲ متر مکعب باشد، حجم تانک ۳ متر مکعب منظور میشود.
۲- اگر حجم فاضلاب ۲ تا ۶ متر مکعب باشد، حجم تانک ۱,۵ برابر حجم فاضلاب محاسبه میگردد.
۳- اگر حجم فاضلاب ۶ تا ۶۰ متر مکعب باشد حداقل حجم تانک مطابق رابطه زیر بدست میآید:
V=4500+0.78Q
Q = مقدار فاضلاب جمع آوری شده در شبانه روز
V = حداقل حجم سپتیک تانک
حوضچه چربی گیر
در ساختمانهای مجهز به آشپزخانه بزرگ و در موسساتی که مقدار فاضلاب آشپزخانه زیاد باشد، حوضچه چربی گیر ضروری است. حجم حوضچه چربی گیر ۵ لیتر برای هر نفر کافی است و حداقل حجم قابل قبول نیز ۱۲۰ لیتر میباشد.
بهره برداری از سپتیک تانک
زمان تخلیه سپتیک تانک بطور معمول و در شرایطی که ظرفیت تانک خوب محاسبه شود و از ریختن مواد غیر از فاضلاب جلوگیری شود، حدود یک سال مناسب خواهد بود.
از ریختن مواد ضد عفونی کننده به داخل سپتیک تانک به علت از بین بردن باکتریها خودداری شود.
تمام لجن نباید از تانک تخلیه گردد زیرا مقداری لجن برای شروع مجدد فعالیتهای میکروب لازم میباشد
دفع فاضلاب تصفیه شده خروجی از سپتیک تانک
پساب خروجی سپتیک تانک را بر حسب نفوذ پذیری زمین به دو روش دفع میکنند:
۱- در زمینهای با نفوذ پذیری زیاد، ترانشه ای به عمق ۴۵ سانتی متر حفر کرده و پساب سپتیک تانک را در آن تخلیه میکنند.
۲- در زمینهای با نفوذپذیری کم، فاضلاب خروجی از سپتیک تانک را به داخل چاه جذبی هدایت میکنند.
۳- در صورتیکه زمین از نفوذپذیری کمی برخوردار باشد بیاد با ایجاد ترانشه هایی پر از شن و ماسه دانه بندی شده سطح تماس فاضلاب با زمین را افزایش داد.
ظرفیت نفوذپذیری زمین
ظرفیت نفوذپذیری زمین برای فاضلاب کمتر از آب است، زیرا مواد اضافی موجود در فاضلاب موجب بوجود آمدن مواد ژله ای میشود.
بنابر تعریف، مدت زمانی که لازم است سطح آب در داخل چاله ای به ابعاد ۳۰ در ۳۰ سانتی متر و عمق ۴۵ سانتی متر، به اندازه ۲,۵ سانتی متر پایین رود، ظرفیت نفوذ پذیری زمین گفته میشود.
نکته: قبل از انجام آزمایش زمین محل آزمایش را باید خیس کرد و آزمایش را انجام داد.
سطح زمین لازم برای جذب فاضلاب تصفیه شده بصورت زیر محاسبه میشود:
با داشتن زمان جذب در صورتیکه از لوله سوراخدار و ترانشه جهت دفع فاضلاب استفاده میشود، میتوان از رابطه زیر استفاده نمود.
Q =1.3/Ta + 7.5
Q: دبی فاضلاب یا بار سطحی فاضلاب وارد بر سطح جذب کننده بر حسب m3/m2.d از سطح کف ترانشه
Ta: زمان جذب بر حسب دقیقه
با اطلاع از مقدار کل فاضلاب و مساحت لازم برای جذب آن میتوان با استفاده از جدول زیر طول ترانشه ها را حساب کرد:
برای تداوم عمل تصفیه و تسریع والکنشهای بیولوژیکی توسط باکتریهای هوازی عمق ترانشه را خیلی کم و حدود ۹۰-۴۵ سانتی متر در نظر میگیرند، قطر لوله های پخش که در کف ترانشه نصب میشوند حدود 10 سانتی متر و طول آن برای واحدهای کوچک ۱۰۰ متر است. جنس لوله های پخش کننده فاضلاب معمولاٌ از جنس سفال میباشد.
شیب لوله ها اگر ۱۰۰ متر باشد ۰,۳ درصد و اگر ۳۰۰-۱۰۰ متر باشد، ۰,۵ درصد انتخاب میگردد.
حداقل فاصله بین دیواره دو ترانشه باید یک متر باشد.
برای دفع فاضلاب در صافیهای شنی دو ردیف لوله استفاده میشود. ردیف بالا به قطر ۱۰ سانتی متر برای پخش فاضلاب در صافی و ردیف زیرین برای جمع آوری فاضلاب صاف شده تعبیه میگردد. مقدار فاضلابی که در هر متر مربع از صافی شنی در روز میتواند عبور کند ۴۵ لیتر است که معادل زمان جذب در حدود ۲۳ دقیقه میباشد. عمق بستر ماسه ۷۵ سانتی متر است.
در صورتیکه از چاه برای دفع پساب سپتیک تانک شود، مقدار فاضلاب جذب شده در هر متر مربع سطح دیواره چاه از رابطه زیر بدست میآید:
Q =1.76/Ta + 7.5
Q: مقدار فاضلاب جذب شده بر حسب m3/m2.d
Ta: زمان جذب بر حسب دقیقه
در محاسبالت نفوذپذیری چاه سطح کف چاه را در نظر نمیگیرند، همچنین برای جلوگیری از آلودگی آبهای زیر زمینی لازم است کف چاه حداقل ۳-۱,۵ متر بالاتر از سطح آب زیر زمینی باشد.
منبع: دانشگاه علوم پزشکی یزد