سپتیک تانک چیست و چه کاربردی دارد؟
سپتیک تانک مخزنی است که در آن فاضلاب به کمک فرایند هایی از قبیل ته نشینی، شناور سازی و بیولوژیکی تصفیه می گردد. سپتیک تانک ساده ترین و پر کاربرد ترین واحد مورد استفاده در تصفیه فاضلاب به ویژه فاضلاب های بهداشتی - انسانی است. از سپتیک تانک ها بطور گسترده ای در واحدهای مسکونی و ویلای، مجتمع های مسکونی و اداری، کارگاه های عمرانی و ساختمانی، کارخانجات تولیدی و صنعتی، هتل ها، رستوران ها، و مجتمع های تفریحی و ورزشی استفاده می شود.
در حدود سال 1860 میلادی آقای Joun Mouras برای اولین بار یک سپتیک تانک را طراحی کرد. وی آن را در حیاط خانه خود در فرانسه و با استفاده از مصالح بتنی ساخت. او همچنین فاضلاب خانه خود را به کمک یک خط لوله از جنس سفال به سپتیک تانک هدایت نمود. 10 سال بعد زمانیکه وی سپتیک تانک را باز کرد، در کمال تعجب و حیرت همشهریانش مشاهده نمود که در سپتیک تانک تنها آب و یک لایه چربی وجود دارد و اثری از جامدات و دیگر مواد وجود ندارد.. (NewTechBoi, 2014)
امروزه افزایش دانش فنی و تجربیات عملی از سپتیک تانک باعث تدوین تعداد بسیار زیادی از استانداردهای ساخت و بهرهبرداری از آن در کشورهای مختلف شده است.
سپتیک تانک چگونه کار می کند؟
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.
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 گردند. 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.
اجزای سپتیک تانک چیست؟
مخزن اولیه
زمان ماند فاضلاب در سپیتک تانک معمولاً در حدود 24 ساعت انتخاب میگردد. از آنجا که حجم مخزن اول سپتیک تانک دو برابر قسمت دوم است، بنابراین زمان ماند فاضلاب در مخزن اول در حدود 18-16 خواهد بود.
دیواره جداکننده
واکنشهای بیولوژیکی باکتریها باعث تولید برخی گازها بنام بیوگاز میشود که حجم عمدهای از آن را متان تشکیل میدهد. این گازها در حین صعود به سطح فاضلاب گاهی به ذرات معلق در فاضلاب چسبیده و آنها را هم شناور کرده و به سمت بالا حرکت میدهند. به منظور جلوگیری از خروج این ذرات معلق از سپتیک تانک، یک دیواره جداکننده در داخل مخزن ایجاد شده که بر روی آن یک یا چند مجرا برای عبور پساب از قسمت میانی تعبیه میگردد. فاضلاب از طریق یک مجرا از مخزن اول به مخزن دوم منتقل میشود.
مخزن زلال سازی
در مخزن دوم که به آن مخزن زلال سازی نیز گفته می شود، فرآیندهای فیزیکی تهنشینی و شناوری در کنار واکنشهای بیولوژیکی با شدت به مراتب کمتری به انجام میرسد و راندمان تصفیه سپتیک تانک را افزایش میدهد. در نهایت پساب از طریق لوله خروجی به خارج از سپتیک تانک هدایت میگردد.
سیستم ورودی و خروجی
لوله ورودی سپتیک تانک معمولا هم سایز لوله جمع آوری فاضلاب می باشد. این لوله مستقیما و یا از طریق یک منهول به ورودی سپتیک تانک متصل می گردد. توصیه می شود که جهت جلوگیری از گرفتگی در لوله ورودی، قطر این لوله کمتر از 100 میلیمتر نباشد.
پساب از طریق یک لوله که در مخزن دوم (زلال سازی) تعبیه شده است، از سپتیک تانک خارج می شود. قطر لوله خروجی معمولا معادل قطر لوله ورودی است. به منظور جلوگیری از خروج مواد شناور از مخزن دوم، معمولا لوله خروجی مجهز به یک بافل (میانگیر) می باشد.
سیستم تهویه و خروج بیوگاز
غیر از لوله های ورودی و خروجی فاضلاب معمولاٌ برای امکان خروج بیوگاز از سپتیک تانک، یک لوله تهویه در قسمت اول نیز قرارداده میشود. همچنین دو دریچه بازدید و تخلیه نیز امکان بازبینی سپتیک تانک و تخلیه لجن تثبیت شده را فراهم میکند.
دریچه بازدید و تخلیه
هر بخش از سپتیک تانک دارای یک دریچه بازدید و تخلیه است. متناسب به حجم فاضلاب ورودی بصورت دوره ای لازم است که لجن انباشته شده در مخزن اول سپتیک تانک تخلیه گردد که بدین منظور دریچه تعبیه شده در مخزن اول دسترسی لازم را جهت تخلیه لجن و چربی فراهم می نماید. همچنین در مخزن دوم نیز یک دریچه جهت امکان بازدید از مخزن تعبیه می شود. بازدیدهای دوره ای از این مخزن زمان تخلیه لجن مخزن را مشخص می نماید.
انواع سپتیک تانک
سپتیک تانکها را معمولاٌ از نظر جنس مخازن آن به چهار دسته بتنی، آجری (مصالح بنایی)، پلی اتیلنی و کامپوزیتی تقسیم بندی مینماید. اگرچه فرآیند تصفیه آنها با یکدیگر مشابه است لکن هرکدام دارای مزایا و معایبی از نظر هزینه خرید، سهولت نصب و بهرهبرداری، سرعت ساخت، دوام، سطح آب بندی و مقاومت استاتیکی بدنه هستند.
سپتیک تانک پلی اتیلن
مزایای پلی اتیلن در سیستمهای جمع آوری و تصفیه فاضلاب باعث شده است که روز به روز مصرف انواع لوله و مخازن پلی اتیلنی در این بخش افزایش یابد. در سالهای اخیر و با ورود تکنولوژی تولید لوله های با قطر تا 3500 میلیمتر به کشور، تولید و استفاده انواع مخازن پلی اتیلنی نیز گسترش یافته است.
مزایای مواد پلی اتیلنی سبب شده که سپتیک تانکها را نیز از این مواد تولید نمایند. آب بندی کامل، مقاومت بسیاربالا در برابر خوردگی و سرعت بالای ساخت و نصب آنها از جمله مهمترین مزایای
سپتیک تانک های پلی اتیلنی است. اصلی ترین مشکل این نوع سپتیک تانک، قیمت بالای آنها در مقابل انواع آجری و بتنی است اما مزایای دیگر آنها سبب شده است که مصرف آنها در حال حاضر رو به رشد باشد.
سپتیک تانک بتنی
این سپتیک تانکها از جنس بتن مسلح و با عیار 400-300 کیلوگرم بر مترمکعب ساخته میشوند. عیار کمتر بتن باعث افزایش نفوذپذیری و امکان خوردگی آرماتورها و عیار بالاتر از این محدوده باعث ایجاد ترک در هنگام سردشدن بتن میشود. در این نوع از سپتیک تانکها مهمترین مشکل مسئله نفوذپذیری و نشت فاضلاب از بدنه و درزها است. چراکه نفوذ فاضلاب به درون دیواره هم سبب خوردگی سریع آرماتورها و تخریب شدیدتر بتن شده و هم باعث آلودگی خاک و محیط اطراف سپتیک تانک میشود.
در کشور ما سپتیک تانکهای پیش ساخته بتنی تا ظرفیت 10 مترمکعب ساخته و اجرا میشود. سپتیک تانکهای پیش ساخته دارای حداقل یک قطعه کف، بسته به ظرفیت آنها دارای یک یا چند قطعه بدنه و یک قطعه سقف میباشند که بصورت مجزا به محل نصب حمل شده و سپس در محل بر روی یکدیگر قرار میگیرند. درز بین قطعات نیز معمولاً با ملاتهای آببند کننده پر میشود.شکل سپتیک تانکهای پیش ساخته معمولاً بصورت استوانه عمودی و مقطع آنها دایره و قطر داخلی آنها 2000-1600 میلیمتر و ضخامت بدنه آنها 150-100 میلیمتر میباشد.
سپتیک تانک فایبرگلاس
فایبر گلاس یکی دیگر از مصالح مورد استفاده جهت ساخت سپتیک تانک است. سپتیک تانکهای فایبرگلاس مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی داشته و طول عمر نستبا طولانی دارند. مهمترین عیب این نوع از سپتیک تانکها شکنندگی آنها در برابر ضربه یا فشار اجسام نوک تیز مثل سنگ است. همچنین اتصالات این نوع سپتیک تانک با کوچکترین نشست مخزن دچار شکستگی شده و نشت فاضلاب از آنها رخ می دهد. به دلایل فوق استفاده از این نوع سپتیک تانک توصیه نمی شود.
سپتیک تانک آجری و سنتی
این سپتیک تانکها معمولا با استفاده از آجر فشاری و ملات ماسه سیمان ساخته میشوند. البته در برخی موارد بجای آجر از بلوکهای سیمانی یا سنگ استفاده میشود. در هر صورت بزرگترین مشکل و عیب این سپتیک تانکها نفوذپذیری بالا و نشت بسیار زیاد از دیواره و کف آنها است.
به علاوه به سبب عدم مقاومت دیواره آنها در برابر نشست و فشارهای جانبی، پس از مدتی از ساخت، ترکها و درزهای زیادی در دیواره و کف آنها ایجاد میشود که باعث نشت فاضلاب به بیرون از مخزن و آلوده ساختن خاک اطراف میگردد. حتی زمانیکه پوشش سیمانی به ضخامت 2-1 سانتیمتر نیز بر روی بدنه آنها اجرا میشود این معایب و مشکلات به قوت خود باقی خواهد ماند چرا که این پوشش سیمانی نیز به سبب شکنندگی تحت کوچکترین نشست از دیواره جدا میشود.
ظرفیت سپتیک تانک چگونه محاسبه می شود؟
معمولا از سپتیک تانک ها برای فاضلابهای بهداشتی استفاده می شود. بنابراین در اینجا روش محاسبه
ظرفیت سپتیک تانک برای فاضلابهای بهداشتی آمده است. براساس استانداردهای BS6297 ظرفیت سپتیک تانک را می توان از رابطه زیر محاسبه نمود.
V=2000+C*P
که در رابطه فوق V حداقل حجم سپتیک تانک برحسب لیتر، C سرانه تولید فاضلاب در هر شبانه روز برحسب لیتر و P تعداد نفرات تحت پوشش برحسب نفر می باشد. بنابراین جهت تعیین ظرفیت سپتیک تانک مورد نیاز ابتدا باید حجم فاضلاب تولیدی روزانه را محاسبه نمود. حجم فاضلاب بهداشتی معمولا به تعداد افراد تحت پوشش بستگی مستقیم دارد.
در جدول مقابل سرانه تولید فاضلاب به ازای هر نفر در شرایط مختلف آمده است. بنابراین برای محاسبه حجم فاضلاب تولیدی روزانه باید تعداد نفرات را در سرانه آنها مطابق جدول فوق ضرب نمود. عدد حاصل برابر حجم فاضلاب تولیدی روزانه می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر میتوانید
راندمان تصفیه سپتیک تانک چقدر است؟
میزان راندمان سپتیک تانک یکی از مواردی است که باید به هنگام طراحی و نصب آن در نظرگرفته شود. بطورکلی سپتیک تانک یک روش برای پیش تصفیه فاضلاب است که می تواند بصورت موثری لجن، مواد قابل ته نشینی، روغن و چربی را حذف نماید. حذف این مواد در نهایت به کاهش بارآلودگی فاضلاب از جمله کاهش میزان BOD5 و COD منجر خواهد شد. در جدول مقابل راندمان تصفیه سپتیک تانک در پارامترهای مختلف ارائه شده است.
البته باید توجه داشت که این راندمان زمانی قابل دستیابی است که ظرفیت سپتیک تانک بصورت استاندارد تعیین شده باشد. باید توجه داشت که
راندمان تصفیه سپتیک تانک به دقت محاسبه ظرفیت سپتیک تانک بستگی دارد.
نصب سپتیک تانک چگونه انجام می شود؟
نصب اصولی سپتیک تانک پلی اتیلن نقش مهمی در عملکرد صحیح سیستم فاضلاب، افزایش طول عمر مخزن و جلوگیری از نشتی و بوی نامطبوع دارد. این کار به دو روش نصب دفنی و غیر دفنی انجام میشود.
مزایا و معایب سپتیک تانک
مهمترین مزایای سپتیک تانک عبارتند از:
1- راندمان بسیار خوبی در حذف لجن، چربی، روغن و سایر مواد معلق دارند.
2- نصب و راه اندازی آنها بسیار ساده بوده و نیاز به بهره برداری خاصی ندارند.
3- فرآیند تصفیه بدون نیاز به مصرف برق صورت می گیرد.
4- امکان ساخت سریع و نصب آن در یک روز به راحتی وجود دارد.
5- قابلیت دفن در زمین داشته و سطح مفیدی را اشغال نمی نمایند.
6- کارکرد آنها بدون ایجاد صدا و نشت آلودگی به محیط است.
در مقابل معایب سپتیک تانک شامل موارد زیر است:
1- راندمان آنها در حذف مواد محلول آلی نسبتا کم است.
2- بصورت دوره ای نیاز به تخلیه لجن دارند.
3- معمولا پساب خروجی آنها قابلیت استفاده در سایر مصارف را بصورت مستقیم ندارند و در صورت نیاز باید سیستم های تصفیه تکمیلی به آنها اضافه شود.
قیمت سپتیک تانک به چه عواملی بستگی دارد؟
قیمت سپتیک تانکهای پلی اتیلنی به ظرفیت و عمق دفن آنها بستگی دارد. بدیهی است که با افزایش ظرفیت سپتیک تانک، قیمت آن نیز افزایش می یابد.
اگر عمق نصب سپتیک تانک در حدود یک متر باشد، قیمت آن در بهترین شرایط قرار میگیرد. با افزایش عمق نصب به علت افزایش فشار خاک، لازم است که مقاومت بدنه سپتیک تانک افزایش یابد که این مسئله باعث افزایش قیمت آن می گردد.
همچنین اگر سپتیک تانک به علت شرایط هیدرولیکی محل نصب در روی زمین قرار گیرد، لازم است که بدنه سپتیک تانک مقاومت کافی را در برابر تغییرشکل (دو پهن شدن) داشته باشد. همین مسئله سبب افزایش هزینه خرید سپتیک تانک خواهد شد.
تخلیه و نگهداری سپتیک تانک
مهمترین نکته در نگهداری از سپتیک تانک، تخلیه دوره ای و منظم لجن و چربی از آن است. در صورتیکه لجن و ذرات انباشته شده تخلیه نشود، به تدریج این ذرات وارد جریان خروجی شده و راندمان تصفیه سپتیک تانک را کاهش می دهند.
سپتیک تانک چه زمانی نیاز به تخلیه دارد؟
فواصل زمانی تخلیه سپتیک تانک به حجم فاضلاب ورودی و ظرفیت سپتیک تانک بستگی دارد. در صورتیکه طراحی ظرفیت سپتیک تانک به درستی انجام شده باشد، معمولا هر 6 ماه نیاز به تخلیه وجود خواهد داشت. در سپتیک تانکهای کم ظرفیت گاهی زمان تخلیه به دو سال نیز می رسد.
نکات مهم نگهداری سپتیک تانک
1- تخلیه لجن و چربی در فواصل زمانی منظم
2- جلوگیری از ایجاد گرفتگی در مسیر لوله هواکش (ونت)
3- کنترل دوره ای اتصالات ورودی و خروجی از نظر آب بندی
4- جلوگیری از اعمال فشار خارج از تحمل سپتیک تانک به بدنه آن
سپتیک تانک برای چه پروژه هایی مناسب است؟
در پروژه هایی که نیاز به یک پیش تصفیه مقدماتی وجود دارد، استفاده از سپتیک تانک می تواند گزینه مناسبی باشد. در این پروژها معمولا نیازی به استفاده از پساب وجود نداشته و تنها هدف کاهش بار آلودگی فاضلاب می باشد. همچنین در برخی موارد از سپتیک تانک جهت جلوگیری از گرفتگی سریع چاه جذبی استفاده می شود.
سوالات متداول
1- آیا از پساب سپتیک تانک می توان برای آبیاری استفاده کرد؟
سپتیک تانک تنها یک سیستم جهت پیش تصفیه فاضلاب است و بنابراین نمی تواند فاضلاب را به طور کامل تصفیه نماید. متاسفانه تبلیغات نادرست برخی فروشندگان سپتیک تانک باعث شده که این تصور ایجاد شود که از پساب سپتیک تانک می توان برای آبیاری استفاده کرد. این درحالی است که درصورت نیاز به این امر لازم است که پساب خروجی سپتیک تانک برای تصفیه تکمیلی وارد سایر فرآیندهای تصفیه گردد.
2- آیا سپتیک تانک بوی نامطبوع دارد؟
در سپتیک تانک فرآیندهای تصفیه بی هوازی رخ می دهد که منجر به تولید گازهای بدبو می گردد. اما سپتیک تانک یک محیط بسته است که مستقیما به فضای آزاد راه ندارد. برای خروج این گازهای بدبو همانند لوله های فاضلاب ساختمان، از یک لوله هواکش (ونت) استفاده می شود. بنابراین در صورت نصب صحیح لوله هواکش، سپتیک تانک باعث انتشار بوی نامطبوع نخواهد شد.
3- لجن سپتیک تانک را چه زمانی باید تخلیه کرد؟
فواصل زمانی تخلیه سپتیک تانک به حجم فاضلاب ورودی و ظرفیت سپتیک تانک بستگی دارد. در صورتیکه طراحی ظرفیت سپتیک تانک به درستی انجام شده باشد، معمولا هر 6 ماه نیاز به تخلیه وجود خواهد داشت. در سپتیک تانکهای کم ظرفیت گاهی زمان تخلیه به دو سال نیز می رسد.
