طراحی و محاسبه ظرفیت سپتیک تانک

یکی از مهمترین عوامل در کارایی یک سپتیک تانک، طراحی صحیح و تعیین ظرفیت مناسب برای آن است. منظور از ظرفیت یک سپتیک تانک حجم مفید آن است. همواره حداکثر سطح فاضلاب در سپتیک تانک حدود 30 سانتیمتر کمتر از ارتفاع مخزن درنظر گرفته می‌شود که به این بخش ارتفاع آزاد می‌گویند. حجم این بخش خارج از حجم مفید سپتیک تانک بوده و باید برای محاسبه حجم کل سپتیک تانک مورد نیاز، به حجم مفید افزوده شود. معمولاً حجم مفید هر سپتیک تانک 90-80 درصد از حجم کل سپتیک تانک را تشکیل می‌دهد.

روش‌های محاسبه ظرفیت سپتیک تانک

ظرفیت سپتیک تانک را می‌توان به دو روش زیر محاسبه نمود. در روش اول برای محاسبه حجم فاضلاب روزانه از سرانه تولید فاضلاب و در روش دوم از آب مصرفی استفاده می‌شود. دقت روش سرانه بیشتر بوده و توصیه می‌شود که از این روش جهت برآورد حجم فاضلاب روزانه استفاده شود.

روش سرانه

براساس استانداردهای BS6297 ظرفیت سپتیک تانک براساس رابطه زیر محاسبه می‌شود.

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 محاسبه ظرفیت سپتیک تانک مورد نیاز ابتدا باید سرانه تولید فاضلاب را تعیین نمود. منظور از سرانه مقدار تولید فاضلاب به ازای هر نفر است.

در جدول 1 سرانه تولید فاضلاب به ازای هر نفر در واحدهای مسکونی و در جدول 2 سراته تولید فاضلاب در کارخانجات و کارگاه‌های صنعتی شرایط مختلف آمده است.

جدول ۱: سرانه تولید فاضلاب در واحدهای مسکونی
ردیف	منشأ تولید فاضلاب	واحد	محدوده (لیتر در روز)	مقدار معمول (لیتر در روز)
۱	واحدهای مسکونی	شهرهای بزرگ	نفر	۱۲۰-۲۰۰
			واحد	۴۱۰-۶۸۰
		شهرهای کوچک	نفر	۱۰۰-۱۷۵
			واحد	۳۸۰-۶۶۵

جدول ۲: سرانه تولید فاضلاب در کارخانجات و کارگاه‌های صنعتی
ردیف	منشأ تولید فاضلاب	ساعت کار	استحمام	واحد	محدوده (لیتر در روز)	مقدار معمول (لیتر در روز)
۱	کارگر	۸	ندارد	نفر	۴۰-۷۵	۶۰
۲		۸	دارد	نفر	۸۰-۱۴۰	۱۲۰
۳		۱۲	ندارد	نفر	۶۰-۹۰	۸۰
۴		۱۲	دارد	نفر	۱۰۰-۱۶۰	۱۴۰
۵	کارمند	۸	ندارد	نفر	۳۰-۶۰	۵۰
۶		۱۲	ندارد	نفر	۵۰-۷۰	۶۰

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. سپس به عدد بدست آمده 2000 لیتر به عنوان حداقل فضای لازم جهت انباشت لجن اضفاه نمود. عدد حاصل برابر حجم مورد نیاز برای سپتیک تانک است. برای روشن شدن بیشتر مطلب به مثالهای زیر توجه نمایید.

مثال 1: می خواهیم ظرفیت سپتیک تانک مورد نیاز برای فاضلاب بهداشتی یک مجتمع مسکونی 60 واحدی را در شهر تهران محاسبه نماییم.

طبق سرانه ردیف 1 جدول فوق سرانه هر نفر  150 لیتر می باشد. چنانچه بعد هر خانوار را 5/3 نفر درنظر بگیریم، تعداد افراد تحت پوشش معادل 210 نفرخواهد بود. بنابراین حجم کل فاضلاب تولیدی روزانه از حاصلضرب عدد 210 در 150 بدست می آید که معادل 31500 لیتر خواهد شد. بنابراین ظرفیت حداقل سپتیک تانک برابر خواهد بود با:

C=2000+210*150=335000

عدد بدست آمده برابر حداقل ظرفیت مفید مورد نیاز است. با تقسیم این عدد بر 80/0 می‌توان ظرفیت کل سپتیک تانک را محاسبه نمود که برابر 41875 لیتر می‌باشد. با توجه به ظرفیتهای استاندارد سپتیک تانکها در این مورد استفاده از یک سپتیک تانک به ظرفیت 45000 لیتر یا 45 مترمکعب توصیه می‌شود.

مثال 2: می خواهیم ظرفیت سپتیک تانک مورد نیاز برای فاضلاب بهداشتی یک کارخانه تولیدی  را محاسبه نماییم. این کارخانه در دو شیفت فعال می باشد که در شیفت اول مجموعا 160 نفر کارگر و پرسنل اداری و در شیفت دوم 70 نفر کارگر مشغول کار هستند.

طبق سرانه ردیف 4 جدول فوق سرانه هر نفر پرسنل یا کارگر در هر شیفت 60 لیتر می باشد. جمع کل پرسنل 230 نفر است بنابراین حجم کل فاضلاب تولیدی روزانه از حاصلضرب عدد 230 در 60 بدست می آید که معادل 13800 لیتر خواهد شد. بنابراین ظرفیت حداقل سپتیک تانک برابر خواهد بود با:

C=2000+230*60=15800

عدد بدست آمده برابر حداقل ظرفیت مفید مورد نیاز است. با تقسیم این عدد بر 80/0 می‌توان ظرفیت کل سپتیک تانک را محاسبه نمود که برابر 19750 لیتر می‌باشد. با توجه به ظرفیتهای استاندارد سپتیک تانکها در این مورد استفاده از یک سپتیک تانک به ظرفیت 20000 لیتر یا 20 مترمکعب توصیه می گردد.

روش آب مصرفی

در این روش رابطه مورد استفاده در تعیین ظرفیت سپتیک تانک مشابه روش سرانه است. اما در اینجا برای برآورد حجم فاضلاب روزانه از مقدار آب مصرفی  استفاده می‌شود. به علت تبخیر یا استفاده از بخشی از آب برای آبیاری گلدان‌ها و فضای سبز خانگی، معمولا 85-80 درصد از کل آب مصرفی در مصارف بهداشتی به فاضلاب تبدیل می‌شود. بنابراین اگر مقدار آب مصرفی را در ضریب 85/0 ضرب نماییم، می‌توانیم حجم تولید فاضلاب روزانه را محاسبه کنیم.

مقدار آب مصرفی را می‌توان به کمک کنتور یا قبض‌های آب بدست آورد. باید توجه داشت که مقدار مصرف آب باید در بیشترین روز مصرف که معمولاً در تابستان است، مبنای محاسبات قرار گیرد. در این صورت رابطه محاسبه حجم سپتیک تانک بصورت زیر خواهد بود.

V=2000+0.85*W

     که در رابطه فوق V حداقل حجم سپتیک تانک برحسب لیتر و  W حجم آب مصرفی روازنه است.

مثال3: می خواهیم ظرفیت سپتیک تانک مورد نیاز برای فاضلاب بهداشتی یک مجتمع مسکونی  را محاسبه نماییم. قبض آب این مجتمع نشان می‌دهد که در یک دوره 45 روزه در تابستان، 412 مترمکعب آب مصرف شده است.

با تقسیم عدد 412 بر 45 روز مقدار مصرف روزانه آب برابر 16/9 مترمکعب یا 9160 لیتر محاسبه می‌شود. از آنجایی که حجم فاضلاب روزانه معمولا 85 درصد مقدار آب مصرفی است بنابراین حجم فاضلاب روزانه برابر است با:

V=02000+0.85*9160=9786

عدد بدست آمده برابر حداقل ظرفیت مفید مورد نیاز است. با تقسیم این عدد بر 80/0 می‌توان ظرفیت کل سپتیک تانک را محاسبه نمود که برابر 12233 لیتر می‌باشد. با توجه به ظرفیتهای استاندارد سپتیک تانکها در این مورد استفاده از یک سپتیک تانک به ظرفیت 15000 لیتر یا 15 مترمکعب توصیه می‌شود.

سؤالات متداول

1- آیا حجم فاضلاب روزانه محاسبه شده با ظرفیت نهایی سپتیک تانک برابر است؟

خیر. همانطور که گفته شده در محاسبه ظرفیت نهایی سپتیک تانک باید 2000 لیتر حجم اولیه جهت انباشت لجن به حجم فاضلاب روزانه محاسبه شده اضافه شود. همچنین چون حجم اسمی سپتیک تانک‌ها براساس حجم غیرمفید است، لازم است که با تقسیم حجم فاضلاب روزانه به 8/0، حجم غیرمفید یا اسمی سپتیک تانک محاسبه شود.

2- آیا با افزایش حجم سپتیک تانک نسبت به مقدار محاسبه شده، راندمان تصفیه سپتیک تانک نیز افزایش می‌یابد؟

بله. چون با افزایش حجم سپتیک تانک، زمان ماند فاضلاب در آن بیشتر شده و راندمان واکنش‌های فیزیکی و بیولوژیکی افزایش می‌یابد اما این افزایش خطی نیست. به عبارت دیگر با دو برابر شدن حجم سپتیک تانک نمی‌توان انتظار داشت که راندمان تصفیه آن دو برابر شود. به همین دلیل معمولا افزایش ظرفیت سپتیک تانک با هدف بهبود راندمان تصفیه اقتصادی نیست.

3-  آیا روش محاسبه ظرفیت سپتک تانک‌های پلی اتیلنی مشابه سپتیک‌تانک‌های بتنی است؟

بله. جنس سپتیک تانک در حجم مورد نیاز آن تأثیری ندارد و فقط در مسائل دوام و خوردگی در دوره بهره‌برداری مهم است.

4-  کمترین ظرفیت سپتیک تانک چقدر است؟

هر سپتیک تانک دارای حداقل 2000 لیتر حجم اولیه است. بنابراین حتی اگر یک لیتر روزانه فاضلاب تولید شود، حجم مورد نیاز بیش از 2000 لیتر خواهد شد. بر این اساس حداقل ظرفیت استاندارد سپتیک تانک 3000 لیتر یا 3 مترمکعب است.