سپتیک تانک

سپتیک تانک 

دفع فاضلاب از محیط زیست بشری همواره یکی از مهمترین چالشهای جوامع مختلف بوده است. به دلیل استعداد فراوان این مواد در ایجاد بیماریهای گوناگون، انسان ناگزیر است تا فاضلاب ایجاد شده توسط خود را به محیطی بیرون از منطقه زندگی خود انتقال داده و با جمع آوری آن به تصفیه و دفع آن بپردازد. امروزه سیستمهای انتقال فاضلاب متشکل از خطوط لوله، منهولها، راکتورهای تصفیه و اجزای ریز و درشت دیگری است که فاضلاب از سرتاسر شهر درون آنها جاری شده و به مکان مشخصی منتقل می شود. به دلیل وجود باکتریهای بی هوازی در فاضلاب و فعالیت آنها، ترکیبات خورنده و بدبویی نظیر گاز هیدروسولفور تشکیل می شود که وجود آنها لزوم یک طراحی دقیق مهندسی برای خطوط انتقال فاضلاب را موجب می شود.  من برای موضوع تحقیقم تصمیم گرفتم با توجه به شرایط موجود در شهرهای شمالی کشور و بالا بودن سطح آبهای زیر زمینی در اکثر مناطق شمالی، به سپتیک تانک بپردازم. سپتیک تانک در شهرهای شمالی می تواند راه گریزی از معضل پیچیده دفع فاضلاب های مسکونی باشد و به همین دلیل با پیشرفت این سیستم می توانیم به شهری سالم تر و امروزی تر بیاندیشیم. در این تحقیق به انواع موجود سپتیک تانک و مزایای این سیستم و نحوه دفع فاضلاب و ساختار و اجزاء ... این سیستم خواهم پرداخت. از دستگاههای سپتیک تانک در پروژه های مختلف جهت تصفیه فاضلاب آپارتمانها و ساختمانهای مسکونی، ویلایی ، هتلها ،مراکز درمانی ، بیمارستانها ، کارخانجات ، فاضلابهای شهری و روستایی ، مراکز آموزشی ، پادگانها ، پایانه های باربری و مسافربری و . . . میتوان استفاده نمود .

سپتیک تانک پلی اتیلن
به طور کلی تصفیه فاضلاب در انباره های تعفن به طور ناقص انجام می گیرد و آنهم برای جمعیتی محدود. این تصفیه ناقص تنها موجب می شود که دفع فاضلاب به زمین آسانتر انجام گرفته و دفع آن به منابع طبیعی در روی زمین زیان کمتری را به محیط زیست وارد سازد ولی در هر صورت دارای معایب یک تصفیه ناقص می باشد. 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 می شود. همچنین ممکن است این مواد همراه فاضلاب بیرون آید.   از جمله مشکلاتی که در جمع آوری فاضلاب خام در سطح روستاها وجود دارد عدم جریان کافی فاضلاب در لوله ها می باشد. این مسأله باعث می شود سرعت کافی در لوله ها بوجود نیامده و به علت کم بودن سرعت، مواد معلق در لوله رسوب و سیستم از کار بیفتد. پیرو همین نقطه ضعف سیستم های جمع آوری فاضلاب متداول بوده که 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.   قابل توجه است که فاضلابروی ساختمان که عمل جمع آوری فاضلاب تولیدی و انتقال آن را تا مخزن سپتیک تانک عهده دار است بر اساس فاضلابروهای متداول طراحی می شوند بنابراین لازم است که به مسأله حداقل سرعت و شیب در این فاضلابروها دقت شود. در صورتی که بتوان به حل این مسأله فائق شد و از طرفی بتوان موقعیت مخزن را طوری انتخاب نمود که چند خانه را با هم سرویس دهد می توان فاضلاب چند خانه را جمع آوری و به مخزن سپتیک تانک انتقال داد. مخزن سپتیک تانک برای مناطقی که جنس زمین غیر قابل نفوذ باشد و نتوان از چاههای جاذب سود جست و برای منازل و مؤسساتی که در نواحی روستایی و یا دور از دسترس شبکه های جمع آوری فاضلاب قرار دارند، می تواند یک روش قابل قبول تصفیه فاضلاب باشد.   مخزن سپتیک تانک در واقع یک مخزن ته نشینی کوچک می باشد که به دلیل زمان ماند طولانی، فاضلاب در آن تحت اثر باکتریهای غیر هوازی به حالت معلق در می آید. سرپوشیده نمودن آن به منظور جلوگیری از مزاحمت بوی نامطبوع می باشد.نظر به اهمیتی که مخزن سپتیک در کاهش آلودگی و مواد آلی فاضلاب دارد، اغلب به عنوان یک راه حل موقت دفع فاضلاب بکار می رود. در این روش کلیه فاضلاب منزل بوسیله فاضلاب رو ساختمان وارد مخزن می گردد. فعل و انفعالاتی که در مخزن سپتیک تانک صورت می گیرد عبارتست از پالایش ابتدایی فاضلاب که همان ته نشینی است، حتماً موادی که در مخزن ته نشین و یا رونشین می شوند مراحلی از تصفیه را می گذرانند که درباره آن نیز مختصری گفتگو خواهد شد.   مخزن به نحوی طرح می شود که فاضلاب ورودی به آن تقریباً‌بین یک تا سه روز باقی می ماند در مدت مذکور مواد معلق بالنصبه سنگین فاضلاب به صورت لجن در کف مخزن ته نشین شده و بیشتر مواد معلق سبک و از جمله روغن و چربی به تدریج به شکل کف غلیظی در سطح مایع شناور می گردد. وقتی که مقدار فاضلاب وارد مخزن می شود به اندازه هم حجم آن پساب از لوله خروجی دفع می شود. لجن ته نشین شده در کف مخزن در اثر فعالیت باکتریهای غیر هوازی تجزیه گردیده ایجاد گاز می نماید. نتیجه فعل و انفعالات مزبور، کاهش قابل ملاحظه حجم لجن می باشد و به همین دلیل معمولاً تخلیه لجن مخزن هر ۲ تا ۴ سال یکبار بر حسب زمان ماند اولیه ضرورت می یابد. 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 می دهد. 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 می باشد.   همزمان و متناوب با تجزیه لجن در مخزن گاز تولید می شود که به صورت حبابهای ریز به سوی سطح مایع صعود می نماید. گازهای مزبور در حین برخورد به فاضلاب وارده مولکولهای آن را با موجودات ریز که عامل اصلی عملیات تجزیه اند جذب می کنند. ذرات مزبور در سطح مایع تجمع یافته و به تدریج آن را سنگین و ضخیم می کند تا آنجه که کف مذکور در اثر افزایش وزن اندکی ریز سطح مایع قرار می گیرد. گسترش لایه های شناور گاهی به میزانی است که سطح زیرین آن حتی تا درون فاضلاب روی اصلی نیز ادامه می یابد. پیدایش این وضع معمولاً همزمان با افزایش لجن در کف مخزن است و نتیجتاً گذرگاه فاضلاب در داخل مخزن آنقدر کوچک می شود که فرصت کافی برای ته نشین شدن مواد معلق فاضلاب تازه تخلیه شده باقی نمی ماند و در نتیجه در پساب مخزن مقدار قابل توجهی مواد شناور مشاهده خواهد شد. اشکال مزبور را می توان با تخلیه و تنظیف منظم مخزن مرتفع کرد.   از طرف دیگر صعود حبابهای گاز در درون مایع مخزن تا حدودی سیر طبیعی ته نشینی مواد جامد را مختل می کند. راه حل این مشکل ساختمان یک مخزن دو انباره است. به این ترتیب که مواد معلق سبک که از انباره اول خارج می شوند با شرایط مساعدتری در محیط آرام انباره دوم ته نشین می شوند. این کار به خصوص در مواقعی که حجم لجن ته نشین شده زیاد و تجزیه بی هوازی سریعاً در حال گسترش است، بسیار موثر می باشد. 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.   در حقیقت و با توجه به تعاریف فوق سپتیک تانک حوض ته نشینی ساده ایست که در آن فاضلاب با سرعتی کم و بطور مداوم در جریان است لذا مواد معلق ته نشین شده بصورت لجن در کف انباره با کمک باکتری های بی هوازی هضم میشود، و در نتیجه تبدیل به مواد آبکی و گازی شکل می گردد و از حوض خارج می شود لذا از مقدار لجنی که باید تخلیه شود کاسته می شودبطوریکه تخلیه لجن حداکثر یک بار درسال و در نهایت ۵ سال یکبار نیاز به خالی کردن پیدا می کند.  نکته مهمی که باید حتماٌ رعایت شود این است که در تمام مدت مقدار فاضلابی که از سپتیک تانک خارج می شود برابر با مقدار فاضلابی باشد که وارد سپتیک تانک می شود.         
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 می کنند.   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 می سازندکه حجم قسمت اول را دو برابر  حجم قسمتهای بعدی طراحی می کنند.  که این امر به منظور جلوگیری از نوسانات سطحی فاضلاب و طولانی تر کردن تخلیه لجن صورت می گیرد.   ضریب تبدیل آب مصرفی به فاضلاب معمولاٌ برابر ۸۰ درصد در نظر گرفته می شود.   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 می گردد.   

طرز ساخت فضای داخل سپتیک تانک
  جریان فاضلاب بین مخازن توسط لوله های با قطر ۱۰ تا ۱۵ سانتی متر برقرار می گردد، ممکن است این امر بوسیله سوراخهایی که در دیواره جداکننده به فاصله ۳۰ تا ۴۰ سانتی متر از سطح آزاد فاضلاب تعبیه می شوند انجام گیرد تا مواد شناور از انباره فاضلاب سرریز نشود. فاصله مرکز تا مرکز لوله ها  و یا سوراخها  ۳۰ سانتی متر در نظر می گیرند.   بمنظور خروج گازهای ایجاد شده از تجزیه فاضلاب در فضای سپتیک تانک، از لوله ای به قطر ۱۰ سانتی متر استفاده می شود. برای جلوگیری از ایجاد مزاحمت توسط بو ارتفاع لوله تهویه را حداقل ۱٫۵ متر بالاتر از ارتفاع بالاترین ساختمان در نظر می گیرند. همچنین برای جلوگیری از ورود و یا افتادن جانوران و پرندگان به لوله تهویه دو کار صورت می گیرد: یا در انتهای آن توری نصب می کنند و یا با نصب زانوی ۹۰ درجه امتداد دهانه خروجی لوله تهویه را به طرف زمین بر می گردانند.   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 می کنند. 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 می کنند.   در حال حاضر حداکثر جمعیتی که می توان 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 می کنند، بطوریکه حجم فضای مربوط به ورود فاضلاب دو برابر حجم فضای قسمت خروجی باشد.     
مقایسه انواع سپتیک تانک:
  سپتیک تانکها با مصالح مختلفی از قبیل آجر، بلوک، بتن پیش ساخته، فایبر گلاس و پلی اتیلن ساخته می شوند.   با توجه به جدول فوق،سپتیک تانکهای پلی اتیلنی هزینه خرید ،نصب و همچنین هزینه نگهداری کمتری را داشته و نیازی به آب بندی و عایق کاری ندارند.
مزیتهای سپتیک تانک پیش ساخته دو جداره پلی اتیلنی:
  ١ـ سیستم آماده   ٢ـ نصب ساده   ٣ـ تصفیه دائم   ۴ـ آب بندی کامل   ۵ـ داشتن محیطی سالم و بهداشتی   ۶ـ عدم صدمه در حوادثی مانند زلزله و دیگر مزایای سپتیک پلی اتیلن بدین قرار است:  سپتیک تانکهای پلی‌اتیلنی در ظرفیت‌های ۲ تا ۸۵ مترمکعب و شکل آنها بصورت استوانه افقی است. مهمترین مزایای دیگر این سپتیک تانک‌ها عبارتند از:
   ۱- استحکام بسیار بالای جداره و امکان مدفون کردن آنها
   ۲- مقاومت بسیاربالا در مقابل خوردگی و مواد شیمیایی
   ۳- سهولت و سرعت در نصب به سبب وزن کم
   ۴- قابلیت ساخت آنها در ابعاد دلخواه
   ۵- دارا بودن پوشش ضد UV 
 البته مزایای هر یک از انواع سپتیک تانک 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 ۳  تا ۸۵ مترمکعب و سپتیک تانک های پیش ساخته بتنی در ظرفیت های ۳ تا ۱۰ 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. در صفحات بعدی به انواع بتنب آن نیز خواهیم پرداخت. اما چون در حال حاضر نوع پلی اتیلنی آن بیشتر استفاده می گردد، تصمیم گرفتم که در ابتدا به معرفی نوع پلی اتیلنی و امروزی تر آن بپردازم.   
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 می شود.   ۲٫اگر حجم فاضلاب ۲ تا ۶ متر مکعب باشد، حجم تانک ۱٫۵ برابر حجم فاضلاب محاسبه می گردد.   ۳٫اگر حجم فاضلاب ۶ تا ۶۰متر مکعب باشد حداقل حجم تانک مطابق رابطه زیر بدست می آید:
  V=4500+0.78Q  
مقدار فاضلاب جمع آوری شده در شبانه روز Q = 
حداقل حجم سپتیک تانک V =