استفاده از سپتیک تانک جهت تصفیه فاضلاب مجتمع های مسکونی

سپتیک تانک، ساده ترین و پر کاربرد ترین واحد در تصفیه فاضلاب به ویژه فاضلاب های بهداشتی- انسانی است. از نظر ساختمان،   سپتیک   تانک مخزنی است که توسط حداقل یک دیواره به دو بخش نامساوی تقسیم شده است.

 

در بخش اول مواد و ذرات درشت ته نشین شده و در کف مخزن انباشته می شوند. چربی و روغن های شناور نیز بر روی سطح تجمع می یابند. میکروارگانیسم های موجود در فاضلاب در شرایط بی هوازی بخشی از مواد آلاینده را تجزیه کرده و باعث کاهش بار آلودگی فاضلاب می گردد.دیواره تعبیه شده بین ناحیه اول و دوم باعث ممانعت از عبور مواد ته نشین شده و چربی های شناور ناحیه اول به ناحیه دوم می گردد. بدین صورت پساب زلال شده به بخش دوم منتقل می گردد و در نهایت پساب از طریق یک لوله خروجی از سپتیک تانک خارج می گردد. پساب خروجی معمولا وارد چاه جذبی می گردد.

معمولاً از سپتیک تانک ها جهت پیش تصفیه، متعادل سازی و یا ایستگاه پمپاژ فاضلاب استفاده می شود. این سپتیک تانک ها به دو صورت پلی اتیلنی و بتنی با قابلیت دفن در زمین طراحی و اجرا می شوند. مزایای هر یک از آنها باعث شده که با توجه به ملاحظات و شرایط محل اجرا از سپتیک تانک های پلی اتیلنی یا بتنی استفاده شود.

سپتیک تانک های پلی اتیلنی در ظرفیت های 3 تا 100 مترمکعب و سپتیک تانک های پیش ساخته بتنی در ظرفیت های 3 تا 10 مترمکعب طراحی و ساخته می شوند.   شکل سپتیک تانک های پلی اتیلنی بصورت استوانه افقی و سپتیک تانک های پیش ساخته بتنی بصورت استوانه عمودی است.

مکانیزم عملکرد سپتیک تانک

ابتدا فاضلاب از طریق لوله ورودی وارد بخش اول سپتیک تانک می شود. این بخش که توسط یک دیواره جدا کننده از بخش دوم مخزن جدا شده است، حجمی معادل دو سوم از کل حجم سپتیک تانک را شامل می شود. با ورود فاضلاب به این بخش، مواد معلق و ذرات خارجی به سبب وزن بیشتر خود به سمت پایین حرکت کرده و در کف مخزن ته نشین می شوند. روغن و چربی ها نیز به دلیل اینکه دارای وزن مخصوص کمتری نسبت به فاضلاب هستند، به سمت بالا حرکت نموده و بر روی سطح شناور می گردند.

حداقل زمان ماند در سپتیک تانک باید به گونه ای باشد که باعث حذف 70 تا 80 درصد مواد جامد معلق از جریان فاضلاب گردد. این زمان معمولا 24 ساعت می باشد که در نتیجه آن منجر به کاهش 50 درصد در BOD5 فاضلاب می گردد.

تجمع مواد ته نشین شده در کف مخزن باعث ایجاد توده ای از لجن شده و میکروارگانیسم ها و باکتری ها در آن تکثیر یافته و رشد می کنند. واکنش های بیولوژیکی که در جریان تکثیر و رشد آنها اتفاق می افتد باعث می شود که مواد آلی آلاینده تجزیه شده و فاضلاب تصفیه گردد. انجام این واکنش ها همچنین سبب تبدیل حجم قابل توجهی از لجن به بیوگاز و کاهش حجم لجن می شود. بیوگاز تولید شده که عمدتاً متان است از طریق لوله خروج بیوگاز از سپتیک تانک خارج می گردد. در ادامه پساب بخش اول با عبور از مسیر ارتباطی تعبیه شده در دیوار جداکننده، وارد بخش دوم سپتیک تانک می شود. در این بخش ذرات بسیار ریز چربی و روغنی که در فاضلاب باقی مانده باشد، بر روی سطح شناور می گردد. در نهایت پساب زلال شده از طریق لوله خروجی از سپتیک تانک خارج می شود.

لجن انباشته شده در سپتیک تانک پس از حدود دو سال نیاز به تخلیه دارد. به هنگام تخلیه بهتر است کمی از لجن را در سپتیک تانک باقی گذاشت. زیرا این لجن حاوی میکروارگانیسم ها و باکتری های موثر در تصفیه بوده و تخلیه کامل آنها باعث طولانی شده زمان راه اندازی مجدد بخش بیولوژیکی سپتیک تانک می شود.

کاربرد سپتیک تانک

سادگی مکانیزم عملکرد سپتیک تانک   سبب کاربرد گسترده آن در بخش های مختلف خانگی، بهداشتی و صنعتی شده است. برخی از اصلی ترین موارد کاربرد سپتیک تانک عبارتست از:

• پیش تصفیه و تصفیه مقدماتی فاضلاب بهداشتی واحدهای مسکونی، مجتمع های تجاری و اداری، هتل ها و رستوران ها به دلیل قوانین شهرداری و سازمان حفاظت محیط زیست
• حذف ذرات قابل ته نشینی، چربی و روغن های موجود در فاضلاب رستوران ها و سالن های غذا خوری جهت جلوگیری از پر شدن سریع چاه جذبی و گرفتگی لوله ها به سبب تجمع چربی و ذرات درشت قابل ته نشینی
• متعادل سازی و پمپاژ فاضلاب در سیستم های تصفیه فاضلاب

  سپتیک تانک پلی اتیلنی

مزایای بسیار زیاد پلی اتیلن   سبب شده است که استفاده از آن در ساخت سپتیک تانک ها بصورت روز افزونی گسترش یابد. عمده ترین مزایای سپتیک پلی اتیلنی عبارتست از:

• سهولت بهره برداری و کارایی بالا
• مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و شرایط نامناسب محیطی
• آب بندی کامل و عدم انتشار آلودگی به فضای اطراف
• جداره بسیار مقاوم در برابر فشارهای وارده از سوی خاک اطراف
• سرعت بالا در ساخت، نصب و راه اندازی سپتیک تانک
• امکان دفن در زیر زمین با هدف انتقال ثقلی فاضلاب به سپتیک تانک و جلوگیری از اشغال فضاهای مفید
• سبکی وزن و سهولت در حمل و نصب
• امکان جابجایی سپتیک تانک حتی چند سال پس از نصب و راه اندازی اولیه
• سهولت بهره برداری و تخلیه لجن از سپتیک تانک به سبب دارا بودن دریچه های بازدید و تخلیه لجن
• دارا بودن پوشش ضد اشعه ماورا بنفش Anti UV
• ایزولاسیون کامل و بدون بو

  اجزای تشکیل دهنده سپتیک تانک

1. سیستم ورودی فاضلاب: شامل لوله و بافل (میانگیر) ورودی است.
2. مخزن اولیه سپتیک تانک: که بیشترین حجم سپتیک تانک را به خود اختصاص داده و معمولا 3/2 حجم کل سپتیک تانک مربوط به این بخش است. قسمت اعظم مواد جامد معلق در کف این ناحیه راسب می گردد.
3. دیواره جداکننده: که باعث جلوگیری از ورود لجن و چربی و روغنهای شناور به مخزن زلال سازی می شود.
4. مخزن زلال سازی : این مخزن تقریبا 3/1 حجم کل سپتیک تانک را شامل می شود. مواد آلی محلول در پساب طی فرآیند بیهوازی تجزیه شده و عمده رسوبات این بخش را لاشه میکروارگانیسم ها تشکیل می دهد.
5. خروج بیو گاز: از طریق این مجرا گازهای تولید شده ناشی از فرآیندهای تصفیه بی هوازی فاضلاب (عمدتا متان) از سپتیک تانک خارج می گردد.
6. سیستم خروجی فاضلاب: شامل بافل و لوله خروجی سپتیک تانک می باشد.

  نحوه عملکرد سپتیک تانک

فاضلاب   از طریق لوله ورودی وارد ناحیه اول سپتیک تانک می شود. این ناحیه که توسط یک دیواره جدا کننده از ناحیه دوم جدا شده ، حجمی معادل دو سوم از کل حجم سپتیک تانک را شامل می شود. با ورود فاضلاب به این بخش، مواد معلق و ذرات خارجی به سبب وزن بیشتر خود به سمت پایین حرکت کرده و در کف مخزن ته نشین می گرددد. روغن و چربی نیز به دلیل دارا بودن وزن مخصوص کمتر نسبت به فاضلاب، به سمت بالا حرکت نموده و بر روی سطح شناور می گردد .

تجمع مواد ته نشین شده در کف مخزن باعث ایجاد توده ای از لجن شده و میکروارگانیسم ها و باکتری ها در آن تکثیر یافته و رشد می کنند. واکنش های بیولوژیکی که در جریان تکثیر و رشد آنها اتفاق می افتد باعث تجزیه مواد آلی و تصفیه بیهوازی فاضلاب می گردد. انجام این واکنش ها همچنین سبب تبدیل حجم قابل توجهی از لجن به بیوگاز و کاهش حجم آن می شود. بیوگاز تولید شده که عمدتاً متان است از طریق لوله خروجی (ونت) به بیرون انتشار می یابد. در ادامه پساب ناحیه اول با عبور از مسیر ارتباطی تعبیه شده در دیوار جداکننده، وارد ناحیه دوم سپتیک تانک می شود. در این ناحیه باقیمانده مواد معلق بر روی سطح شناور می گردد. در نهایت پساب زلال شده از طریق لوله خروجی از سپتیک تانک خارج می شود.

 

تخلیه لجن سپتیک تانک

اگر فاضلاب ورودی به سپتیک تانک صرفا خروجی سرویس بهداشتی باشد، سرانه تولید لجن کمتر از 55 لیتر در سال خواهد بود. در غیر این صورت حجم سرانه تولید لجن تولیدی بالغ بر 80 لیتر در سال می باشد.

بنابر این پیشنهاد می گردد در سپتیک تانک با حجم کمتر از 5 متر مکعب سالیانه 4 بار عمل تخلیه لجن صورت گیرد. در سپتیک تانک 5 تا 10 متر مکعب سالی 2 بار و بیش از 10 متر مکعب سالی یکبار فرآیند تخلیه لجن انجام شود. به هنگام تخلیه بهتر است، کمی از لجن را در سپتیک تانک باقی گذاشت. زیرا این لجن حاوی میکروارگانیسم ها و باکتری های موثر در تصفیه بوده و تخلیه کامل آنها باعث طولانی شده زمان راه اندازی مجدد بخش بیولوژیکی سپتیک تانک می شود.

محاسبه ظرفیت سپتیک تانک

سپتیک تانک   معمولا برای فاضلابهای بهداشتی استفاده می شود. براساس استانداردهای موجود، معمولا ظرفیت سپتیک تانک را برابر حجم فاضلاب تولید روزانه در نظر می گیرند. به عبارت دیگر، زمان ماند فاضلاب برابر 24 ساعت در نظر گرفته می شود. بنابراین جهت تعیین ظرفیت سپتیک تانک مورد نیاز، ابتدا باید حجم فاضلاب تولیدی روزانه را محاسبه نمود. در جدول زیر مقدار سرانه فاضلاب تولیدی در مکانهای مختلف ذکر شده است.

ردیف	محل	واحد	محدوده (لیتر در روز)	مقدار معمول (لیتر در روز)
1	آپارتمان 4 نفره	نفر	250 - 150	200
2	ویلای تفریحی	نفر	200 - 150	180
3	هتل	میهمان	250 - 150	200
کارمند	60 - 30	50
4	ساختمان اداری	کارمند 8 ساعته	60 - 30	50
کارمند 24 ساعته	100 - 70	90
5	واحد صنعتی	کارمند 8 ساعته	70 - 40	60
کارمند 8 ساعته   با امکان استحمام	120 - 90	110
6	کارگاه ساختمانی	کارمند 8 ساعته	80 - 40	60
کارمند 24 ساعته	120 - 80	100

 

برای محاسبه ظرفیت سپتیک تانک باید تعداد نفرات را در سرانه آنها مطابق جدول فوق ضرب نمود. عدد حاصل برابر حداقل ظرفیت مورد نیاز برای سپتیک تانک می باشد. 

نگهداری سپتیک تانک

به منظور افزایش راندمان سپتیک تانک پیشنهاد می گردد:

1. نسبت به تخلیه دوره ای لجن اقدام گردد.
2. هیچ نوع مواد ضد عفونی نباید در جریان تصفیه و کار تانک به داخل آن ریخته شود، زیرا باعث از بین رفتن باکتریها می گردد .
3. تخلیه و تمیز کردن تانک را می توان بوسیله پمپ انجام داد. البته ممکن است فاضلاب سطحی و لجن موجود را با وسایل دستی و حتی زهکشی نیز از تانک خارج کرد.
4. هنگام تخلیه نباستی تمام مواد لجنی تانک را بیرون کشید. چون وجود یک توده اولیه از میکروارگانیسم ها باعث کاهش زمان تطبیق سپتیک تانک و عملکرد بهینه فرآیند هضم بیهوازی می گردد.