طراحی سپتیک تانک
سپتیک تانک
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 5 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 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:
Øطول انباره مستطیل شکل را 2 تا 4 برابر پهنای آن انتخاب می کنند.
Øعمق موثر برای انباره باید 1.2 متر باشد، عمق موثر عبارتست از فاصله آزاد فاضلاب تا کف تانک.
Øفاصله سطح فاضلاب تا سقف انباره حداقل باید 30 تا 40 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.
Øضریب تبدیل آب مصرفی به فاضلاب معمولاٌ برابر 80 درصد در نظر گرفته می شود.
Øمیزان تولید فاضلاب با توجه به سرانه مصرف آب و ضریب تبدیل آن به فاضلاب برای زمان ماند 12 تا 15 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 10 تا 15 سانتی متر برقرار می گردد، ممکن است این امر بوسیله سوراخهایی که در دیواره جداکننده به فاصله 30 تا 40 سانتی متر از سطح آزاد فاضلاب تعبیه می شند انجام گیرد تا مواد شناور از انباره فاضلاب سرریز نشود. فاصله مرکز تا مرکز لوله ها و یا سوراخها 30 سانتی متر در نظر می گیرند.
بمنظور خروج گازهای ایجاد شده از تجزیه فاضلاب در فضای سپتیک، از لوله ای به قطر 10 سانتی متر استفاده می شود. برای جلوگیری از ایجاد مزاحمت توسط بو ارتفاع لوله تهویه را حداقل 1.5 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 90 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 30 سانتی متر و انتهای لوله خروجی فاضلاب را 45 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 300 تا 400 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.
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:
1. اگر حجم فاضلاب جمع آوری شده در شبانه روز تا 2 متر مکعب باشد، حجم تانک 3 متر مکعب منظور می شود.
2.اگر حجم فاضلاب 2 تا 6 متر مکعب باشد، حجم تانک 1.5 برابر حجم فاضلاب محاسبه می گردد.
3.اگر حجم فاضلاب 6 تا 60متر 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=
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 5 لیتر برای هر نفر کافی است و حداقل حجم قابل قبول نیز 120 لیتر می باشد.
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 باکتری ها خودداری شود.
تمام لجن نباید از تانک تخلیه گردد زیرا مقداری لجن برای شروع مجدد فعالیتهای میکروب لازم می باشد.
دفع فاضلاب تصفیه شده خروجی از سپتیک تانک
پساب خروجی سپتیک تانک را بر حسب نفوذ پذیری زمین به دو طریق دفع می کنند:
1. در زمین های با نفوذ پذیری زیاد، ترانشه ای به عمق 45 سانتی متر حفر کرده و پساب سپتیک تانک را در آن تخلیه می کنند.
در زمین های با نفوذپذیری کم، فاضلاب خروجی از سپتیک تانک را به داخل چاه جذبی هدایت می کنند.
1. 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 می شود.
بنابر تعریف، مدت زمانی که لازم است سطح آب در داخل چاله ای به ابعاد 30 در 30 سانتی متر و عمق 45 سانتی متر، به اندازه 2.5 سانتی متر پایین رود، ظرفیت نفوذ پذیری زمین گفته می شود.
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 می شود:
با داشتن زمان جذب در صورتیکه از لوله سوراخدار و ترانشه جهت دفع فاضلاب استفاده می شود، می توان از رایطه زیر استفاده نمود.
Q =۱.۳/Ta + ۷.۵
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 می توان با استفاده از جدول زیر طول ترانشه ها را حساب کرد:
برای تداوم عمل تصفیه و تسریع والکنشهای بیولوژیکی توسط باکتری های هوازی عمق ترانشه را خیلی کم و حدود 90-45 سانتی متر در نظر می گیرند، قطر لوله های پخش که در کف ترانشه نصب می شوند حدود 10 سانتی متر و طول آن برای واحد های کوچک 100 متر است. جنس لوله های پخش کننده فاضلاب معمولاٌ سفال می باشد.
شیب لوله ها اگر 100 متر باشد 3/. درصد و اگر 300-100 متر باشد، 5/. درصد انتخاب می گردد.
حداقل فاصله بین دیواره دو ترانشه معمولاٌ یک متر انتخاب می گردد.
در دفع فاضلاب در صافی های شنی معمولاٌ دو ردیف لوله استفاده می شودردیف بالا به قطر 10 سانتی متر برای پخش فاضلاب در صافی و ردیف زیرین برای جمع آوری فاضلاب صاف شده تعبیه می گردد. مقدار فاضلابی که در هر متر مربع از صافی شنی در روز می تواند عبور کند 45 لیتر است که معادل زمان جذب در حدود 23 دقیقه می باشد. عمق بستر ماسه 75 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 می آید:
Q =۱.۷۶/Ta + ۷.۵
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 نمی گیرند، همچنین برای جلوگیری از آلودگی آبهای زیر زمینی لازم است کف چاه حداقل 3-1.5 متر بالاتر از سطح آب زیر زمینی باشد
باکتری های موجود در فاضلاب با تکثیر خود در زمان توقف فاضلاب در سپتیک عمل هضم را انجام می دهد و مواد جامد فاضلاب را به لجن تبدیل می کند.
این مایع با سر ریز از سپتیک تانک خارج شده و به حوضچه پخش می ریزد و از طریق دیوار های مشبک حوضچه جذب زمین می گردد . البته این روش در آمریکا مجاز است ولی در ایران باید مایع فاضلاب پس از خروج از سپتیک در حوضچه کلر زنی , کلر زنی گردد و سپس دفع شود .
فاضلاب پس از ورود به انباره به دلیل کاهش سرعت جریان آن قسمتی از مواد معلق خود را به صورت ته نشینی از دست می دهد و از سوی دیگر انباره بیرون می رود و مواد ته نشین شده به صورت لجن در کف انباره جمع می شوند. این لجن حاوی ارگانیسم های زنده مفیدی می باشد. این ارگانیسم ها از فاضلاب ورودی به عنوان غذا استفاده کرده و بدین ترتیب فاضلاب را تصفیه می کنند 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 زمین های دژ و یا زمین هایی که قدرت جذب بسیار کمی دارند و یا مناطقی که سطح آبهای زیر زمینی در آن بالا باشد.
به دلیل استقرار در زمین فضایی را اشغال نمی نماید.
هزینه بسیار مناسب.
بدلیل عدم استفاده از تجهیزات الکترومکانیکال نیازی به تعمیر و هزینه نگهداری و اپراتور ندارد.
که سپتینک تانک ها در چند روش بکار می روند:
1) روش سپتیک تانک ثقلی( Septic Tank Effluent Gravity STEG)
در این روش یک پیش تصفیه بر روی فاضلاب صورت می گیرد و مشکلی جهت تامین سرعت خودشستشویی وجود ندارد چون مواد جامد معلق درشت در سپتیک تانک مانده و اختلالی در تامین سرعت خودشستشویی ایجاد نمی کنند. در سپتیک تانک لازم نیست که قطر لوله 200 mm و یا بالاتر انتخاب گردد.
این روش برای جوامع کوچک کاربرد دارند و چون قطرها کوچک هستند، می توان از لوله های پلاستیکی استفاده نمود زیرا خوردگی این نوع لوله ها کمتر است و مشکل نشتاب وجود ندارد.
فاضلاب بدون هیچ پیش تصفیه ای وارد شبکه جمع آوری شده و به صورت ثقلی به سمت تصفیه خانه حرکت می کند. حداقل قطر لازم 150 تا 200 mm است. جهت جلوگیری از رسوب جامدات معلق، حداقل قطر 6/ متر بر ثانیه حفظ باید گردد. جهت تمیز کردن آنها وجود منهول الزامیست. بدلیل آب بند نبودن کامل شبکه جمع آوری سنتی، یکی از مشکلات اصلی Infiltration یا نشتاب به داخل و Exfiltration یا نشتاب به خارج می باشد. در این روش قطر شبکه کم است ( حدود 25 تا 50 mm ) و لوله های پلاستیکی مورد استفاده قرار می گیرند.
لوله های خروجی از منازل، در ابتدا وارد سپتیک تانک می گردند. بدلیل اینکه در این حالت مواد جامد قابل ته نشینی وجود ندارد. سیستم با قطر کم و شیب کمتر قادر به انتقال فاضلاب خواهد بود. این سیستم به دلیل اینکه کاملا آب بند می باشد، امکان نشتاب به داخل و یا خارج وجود ندارد. عمق کارگذاری لوله ها در این سیستم حدود 9/ متر می باشد.
2) روش سپتیک تانک با پمپ ( Septik Tank Effluent Pump )
این روش، شامل شبکه تحت فشار می باشد. در این روش، سپتیک تانک مجهز به صافی و پمپ با فشار بالاست. فاضلاب خروجی توسط لوله هایی با قطر کم، که تحت فشار می باشند، پمپاژ می شود. شبکه جمع آوری فاضلاب اصلی نیز در این روش تحت فشار می باشد.
قطر لوله های تخلیه در این سیستم 25تا38 mm است. قطر لوله های اصلی حداقل 50 mm می باشد. مانند سیستم STEG مشکل نشتاب در این سیستم نیز وجود ندارد. در این سیستم شبکه در عمق بسیار کم گذارده می شود و لوله ها دارای انعطاف کافی هستند، به همین دلیل نیاز به شیب دهی نیست.تنها مشکله مربوطه، زمانی است که سطح آب زیرزمینی بالاست و منطقه سنگلاخی است. این سیستم اولین بار در سال 1968 و در آمریکا بکار برده شد.
3) Pressure Sever With Grinder Pump
این سیستم شبیه روش دوم است ولی بجای استفاده از پمپ ساده از پمپی استفاده می شود که قدرت بیشتری دارد. در این سیستم برای شبکه جمع آوری از سپتیک تانک استفاده نمی شود و بجای آن از یک پمپ خردکننده برای خرد کردن جامدات استفاده می شود. بنابراین می توان از شبکه هایی با قطر کوچک استفاده کرد. مانند روش STEP این شبکه نیز با قطر کم و عمق کارگذاری کم استفاده می شود ولی در این روش به دلیل عدم استفاده از پیش تصفیه مقدار جامدات معلق، چربی و روغن بیشتر خواهد بود.
4) روش خلا
در این سیستم از شبکه ای استفاده می گردد که تحت فشار منفی و خلا قرار دارد. در این روش جایگزین نیز مانند حالت های قبلی، قطر لوله ها کم، عمق کارگذاری شبکه نیز کم و شتاب نیز وجود ندارد.
روش های جایگزین مورد بحث عموما برای جوامع کوچک و غیر متمرکز استفاده می شود. از بین این روشها تنها سیستم STEG قابل استفاده است.
