سپتیک تانک
مقدمه سپتیک تانک
همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، سپتيک تانک ساده‌ترین نوع تصفیه‌خانه تک‌واحدی است كه تصفيه مكانيكی (ته‌نشینی) و تصفيه زيستی با كمک باکتری‌های بی‌هوازی همزمان در آن انجام می‌گیرد. سپتيک تانک از انباره سرپوشیده‌ای كه معمولاً با بتن‌آرمه و در ابعاد كوچک آن به‌صورت پیش‌ساخته در كارخانه يا مواد پلی‌اتیلنی تهيه می‌شود. فاضلاب پس از عبور از انباره و به علت كاهش سرعت جريان آن قسمتی از مواد معلق خود را به‌صورت ته‌نشینی از دست می‌دهد و از سوی ديگر انباره بيرون می‌رود. مواد ته‌نشین شده به‌صورت لجن در كف انباره با كمك باکتری‌های بی‌هوازی هضم می‌شود و انباره هر دو سال یک‌بار تخليه می‌گردد.
دستگاه سپتیک تانک فاضلابی که به صورت معمول به سپتیک تانک معروف میباشد به عنوان یکی از روش‌های متداول در تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از نکات مهم در این مورد این است که معمولا کاربرد سپتیک تانک‌های پیش ساخته با متریال پلی اتیلنی یا بتنی یا فایبرگلس به علت بازدهی پایین تصفیه برای حجم‌های پایین تصفیه فاضلاب کاربرد دارد و در حجم‌های متوسط و بالا پیشنهاد کارشناسان فنی شرکت آرکا گستر رسام استفاده از سیستم‌های تصفیه فاضلاب میباشد.
شکل 1. شماتیکی ساده از عملکرد سپتیک
1. سپتیک تانک چیست؟
همانطور که در مقدمه نیز ذکر شد، یکی از ساده‌ترین و پرکاربردترین واحدهای مورداستفاده در تصفیه فاضلاب به‌ویژه فاضلاب‌های بهداشتی، سپتیک تانک است. سپتیک تانک‌ها مخازنی هستند که در آن‌ها عملیات تصفیه فاضلاب به کمک فرآیندهایی مانند ته‌نشینی، شناورسازی و تصفیه بیولوژیکی صورت می‌گیرد. سپتیک تانک‌ها مخازنی هستند که در آن‌ها عملیات تصفیه فاضلاب به کمک فرآیندهایی مانند ته‌نشینی، شناورسازی و تصفیه بیولوژیکی صورت می‌گیرد. این مخازن به طور گسترده در واحدهای مسکونی و ویلایی، مجتمع‌های مسکونی و اداری، کارگاه‌های عمرانی و ساختمانی، کارخانه‌های تولیدی و صنعتی، هتل‌ها، رستوران‌ها و مجتمع‌های تفریحی و ورزشی استفاده می‌شود.
2. تاریخچه سپتیک تانک
سیستم سپتیک تانک در سال 1860 به وسیله جان موریس (John Morris) در فرانسه ساخته شده است. ابتدا او یک مخزن سپتیک تانک طراحی و نمونه اولیه آن را از خاک رس و لوله‌هایی ساخت و آن را در خانه‌اش قرار داد. بعد از کارکرد این سپتیک پس از 10 سال آن را برچید و اطلاعات بیشتر درباره تاریخچه سپتیک تانک
3. سپتیک تانک در تصفیه فاضلاب
از پرکاربردترین و ابتدایی‌ترین واحدهای تصفیه فاضلاب می‌توان به سپتیک تانک اشاره نمود که فرایندهای فیزیکی شامل ته‌نشینی، شناورسازی و همچنین فرایند بیولوژیکی تصفیه فاضلاب در آن صورت می‌گیرد.
سپتیک تانک‌ها برای جمع‌آوری و نگهداری فاضلاب به مدت کوتاه و برای رقیق کردن فاضلاب کاربرد دارد و به‌عنوان واحد پیش‌تصفیۀ تصفیه‌خانه‌های بهداشتی-انسانی و شهری کاربرد دارد. اطلاعات بیشتر درباره سپتیک تانک در تصفیه فاضلاب
4. اجزای سپتیک تانک
سپتیک تانک از اجزای مختلفی تشکیل‌شده است که عبارت‌اند از:
1. سیستم ورودی فاضلاب: این بخش شامل لوله ورودی و بافل (میانگیر) ورودی است.
2. مخزن اولیه سپتیک تانک: این بخش بیشترین حجم سپتیک تانک را به خود اختصاص می‌دهد و معمولاً 60 الی 70 درصد حجم کل سپتیک تانک مربوط به این بخش می‌شود.
3. دیواره جداکننده: وجود این بخش مانع از ورود لجن، چربی و روغن‌های شناور شده به مخزن زلال‌سازی می‌شود.
4. مخزن زلال‌سازی: این مخزن تقریباً 30 درصد حجم کل سپتیک تانک را شامل شده و در آن فاضلاب عاری از مواد قابل ته‌نشینی و شناوری تجمع می‌یابد.
5.اطلاعات بیشتر درباره اجزای سپتیک تانک
5. مکانیسم عملکرد سپتیک تانک
در این مخازن ابتدا، فاضلاب از طریق لوله ورودی وارد بخش اول سپتیک تانک می‌شود. این بخش که توسط یک دیواره جداکننده از بخش دوم مخزن جداشده است، حجمی معادل دوسوم از کل حجم سپتیک تانک را شامل می‌شود. 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 ته‌نشین می‌شوند. روغن و چربی‌ها نیز به دلیل اینکه دارای وزن مخصوص کمتری نسبت به فاضلاب هستند، به سمت بالا حرکت نموده و بر روی سطح شناور می‌گردند.
تجمع مواد ته‌نشین شده در کف مخزن باعث ایجاد توده‌ای از لجن شده و میکروارگانیسم‌ها و باکتری‌ها در آن تکثیر یافته و رشد می‌کنند. واکنش‌های بیولوژیکی که در جریان تکثیر و رشد آن‌ها اتفاق می‌افتد باعث می‌شود که مواد آلی آلاینده تجزیه‌شده و فاضلاب تصفیه گردد. انجام این واکنش‌ها همچنین سبب تبدیل حجم قابل‌توجهی از لجن به بیوگاز و کاهش حجم لجن می‌شود. بیوگاز تولیدشده که عمدتاً متان است از طریق لوله خروج بیوگاز از سپتیک تانک خارج می‌گردد.
در ادامه پساب بخش اول با عبور از مسیر ارتباطی تعبیه‌شده در دیوار جداکننده، وارد بخش دوم سپتیک تانک می‌شود. در این بخش ذرات بسیار ریز چربی و روغنی که در فاضلاب باقی‌مانده باشد، بر روی سطح شناور می‌گردند. درنهایت پساب زلال‌شده از طریق لوله خروجی از سپتیک تانک خارج می‌شود.
لجن انباشته‌شده 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 میکروارگانیسم‌ها و باکتری‌های مؤثر در تصفیه بوده و تخلیه کامل آن‌ها باعث طولانی شده زمان راه‌اندازی مجدد بخش بیولوژیکی سپتیک تانک می‌شود.
شکل 2. شماتیکی ساده از عملکرد سپتیک
در صورت طراحی و تعبیه سپتیک تانک در سیستم تصفیه فاضلاب‌های خانگی و یا صنعتی، هرچیزی که وارد شبکه فاضلاب ما شود، پس از عبور از یک واحد آشغالگیر وارد سپتیک تانک خواهد شد.
همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، فاضلاب در داخل این مخزن به سه لایه تقسیم می‌شود؛ جامدات سنگین‌تر به شکل لجن در قسمت پایین مخزن ته‌نشین می‌شوند، چربی‌ها و روغن‌های سبک‌تر به شکل کف روی سطح شناور می‌شوند و مایعات در میانه مخزن ذخیره می‌شوند که پساب نامیده می‌شوند.
شکل 3: نمایی از لایه‌های تشکیل شده داخل سپتیک تانک یک محفظه‌ای
در مواردی به منظور زلال‌سازی بیشتر پساب رقیق شده در سپتیک تانک‌ها با طراحی و اجرای دیواره‌های میانی همانند شکل 3 مخزن را به چند قسمت تقسیم می‌نمایند در این موارد محفظه اولیه بمنظور ته‌نشینی فاضلاب جامد تعبیه می‌شود.
در سپتیک تانک‌های دو محفظه‌ای پس از بالا آمدن سطح مایع، پساب از طریق یک لوله و یا محفظه‌ای که در میانه مخزن قرار دارد، وارد مخزن تصفیه ثانویه می‌شود که در شکل 4 نشان داده شده است.
شکل 4. شماتیکی از سپیتک تانک دو محفظه‌ای
شکل 5 نمایی دیگر از یک مخزن سپتیک تانک دو محفظه‌ای (دو مرحله‌ای) را نشان می‌دهد.
شکل 5. شماتیکی دیگر از اجرای سپتیک تانک دو محفظه‌ای بتنی
در سپتیک تانک‌های مورد استفاده در تصفیه فاضلاب‌های بهداشتی و یا خانگی، پسابی که از محفظه دوم خارج می‌شود، را می‌توان برای مواردی همچون آبیاری فضای سبز و یا کشاورزی استفاده نمود که این کار با طراحی یک سیستیم ساده آبیاری مدفون قابل انجام است که در شکل 6 بصورت شماتیک نشان داده شده است.
شکل 6. شماتیکی از سیستم آبیاری با استفاده از خروجی سپتیک تانک
وقتی آب جدید وارد سپتیک تانک می‌شود، جایگزین آب قبلی شده و فاضلاب قبلی از مخزن خارج شده و وارد مخزن توزیع می‌شود. تعدادی لوله‌های دارای حفره به مخزن توزیع متصل شده‌اند که تخلیه آب از آن‌ها صورت می‌گیرد، نحوه اجرای آن در شکل 7 نشان داده شده است.
شکل 7. اجرای لوله‌های تخلیه جریان خروجی سپتیک تانک
6. موارد کاربرد سپتیک تانک
ویژگی‌های سپتیک تانک سبب کاربرد گسترده آن‌ها در بخش‌های مختلف خانگی، بهداشتی و صنعتی شده است. برخی از اصلی‌ترین موارد کاربرد سپتیک تانک‌ها عبارت‌اند از:
1. پیش‌تصفیه و تصفیه مقدماتی فاضلاب بهداشتی واحدهای مسکونی، مجتمع‌های تجاری و اداری، هتل‌ها و رستوران‌ها و همچنین شهری و صنعتی به دلیل قوانین شهرداری و سازمان حفاظت محیط‌زیست
2. حذف ذرات قابل ته‌نشینی، چربی و روغن‌های موجود در فاضلاب رستوران‌ها و سالن‌های غذاخوری جهت جلوگیری از پر شدن سریع چاه جذبی و گرفتگی لوله‌ها به سبب تجمع چربی و ذرات درشت قابل ته‌نشینی
3. متعادل‌سازی و پمپاژ فاضلاب در سیستم‌های تصفیه فاضلاب
7. راندمان تصفیه سپتیک تانک
از آنجائی که تصفيه فاضلاب در سپتيک تانک به‌صورت ناقص انجام می‌گیرد می‌توان گفت كه راندمان تصفيه در اين سيستم 50-40 درصد است. بنابراين درمواردی كه هدف از تصفيه فاضلاب تأمین استانداردهای مشخص‌شده توسط سازمان حفاظت محیط‌زیست نباشد جهت حذف بخشي از مواد معلق و چربی فاضلاب از اين سيستم می‌توان استفاده كرد. درصورتی‌که هدف از تصفيه فاضلاب رسيدن به استانداردهای زیست‌محیطی باشد بايد از تصفیه‌خانه‌های پیش‌ساخته و يا بتنی استفاده نمود كه فرآيند تصفيه فاضلاب در اين تصفیه‌خانه‌ها به‌صورت كامل انجام می‌گیرد و شامل تمامی مراحل تصفيه است.
8. دفع پساب سپتيک تانک
کارایی سپتیک تانک‌ها با توجه به کیفیت پساب خروجی و بررسی چاه جاذب آن‌ها مشخص می‌گردد. درصورتی‌که پساب خروجی بدون تصفیه مؤثر به آب‌های سطحی و یا زیرزمینی وارد شود، خطرات بالقوه‌ای برای سلامتی انسان و اکوسیستم‌های آبی دارد که این امر بستگی به عملکرد مخزن، زمان‌ماند پساب و فرآیندهای فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی در داخل مخزن دارد. کیفیت پساب خروجی نیز به مواد آلی فاضلاب و استفاده از مواد شیمیایی در منازل که بر رشد و فعالیت باکتری‌ها در مخزن تأثیر می‌گذارد بستگی دارد. پساب خروجی علت اصلی آلودگی باکتریایی منابع آب است و در صورت نفوذ به منابع آب زیرزمینی مجاور، خطر شیوع انواع بیماری‌ها را به همراه دارد.
لاسک و همکاران در سال 2011 اظهار داشتند که در پساب خروجی باکتری‌های بیماری‌زا مانند اشرشیاکلی، سالمونا و شیگلا حتی در مقدار بسیار کم می‌توانند باعث عفونت (اسهال، تهوع و هپاتیت) در انسان شوند. همچنین بسیاری از مطالعات، آلودگی فسفری آب‌های سطحی را به پساب خروجی مربوط دانسته‌اند. لذا برای کاهش خطرات زیست‌محیطی حاصل از ورود پساب خروجی به منابع آب باید نکات زیر را مدنظر قرارداد:
- درصورتی‌که سطح آب‌های زیرزمینی پایین باشد و امکان ایجاد چاه جذب‌کننده فاضلاب موجود باشد، از چاه‌های فاضلاب سنتی استفاده می‌شود.
- درصورتی‌که سطح آب‌های زیرزمینی بالا باشد و یا نفوذپذیری زمین زیاد نباشد، فاضلاب به کمک شبکه‌ای از لوله‌های سوراخ‌دار در زیرزمین و در عمق 45 تا 90 سانتیمتری پخش می‌شود. شیب لوله‌های پخش‌کننده 1/400 تا 1/500 انتخاب می‌شود.
- در مواردی نیز پس از انجام عمليات پیش‌تصفیه در سپتيک تانک‌ها می‌توان پساب خروجی را به فاضلاب شهری جهت عمليات تكميلی تصفيه هدايت نمود.
9. مزایای استفاده از سپتیک تانک
سپتیک تانک یکی از قدیمی‌ترین روش‌های تصفیه فاضلاب در سراسر دنیا است؛ که از آن به عنوانی روشی ساده و موثر در جهت حفظ محیط‌زیست استفاده شده است. طراحی منحصر بفرد آن سبب شده است که این مخازن از دو طریق بیولوژیکی و طبیعی به تجزیه و تصفیه فاضلاب بهداشتی بپردازند.
استفاده از سپتیک تانک‌ها در تمامی مناطقی که دسترسی به سیستم شبکه فاضلاب به هر دلیلی وجود ندارد معمول است. دلایل زیر سبب شده است سپتیک تانک به عنوان راهکاری مقرون به صرفه و مطمئن جهت تصفیه فاضلاب مورد استقبال فراوان قرار گیرد.
10. دلایل استفاده از سپتیک تانک به عنوان راهکاری مقرون به صرفه و مطمئن
- طراحی آسان
- ساخت آن در داخل کارگاره و حمل به محل پروژه
- نصب سریع و آسان
- بهره‌برداری راحت
- قابلیت جابجایی با تغییر کاربری پروژه
- قابلیت بهره‌برداری بدون نیاز به حضور اپراتور
- محدود و کم بودن فضای مورد نیاز جهت اجرا مخزن و تجهیزات آن
- عدم نیاز به برق
- عدم نیاز به مصرف انرژی جهت انجام فرایندهای داخل سپتیک تانک
- عدم نیاز به مصرف انرژی جهت ورود و خروج فاضلاب به داخل سپتیک تانک
- عدم نیاز به قطعات یدکی، تجهیزات مکانیکال و یا الکترومکانیکال صنعتی خاص
- عدم نیاز به صرف هزینه‌های نگهداری و سرویس (به جز تخلیه دوره‌ای آن)
- عدم ایجاد آلودگی صوتی در حین کار
- کاهش قابل قبول غلظت BOD و COD فاضلاب ورودی
می‌توان از این روش به عنوان روشی به صرفه و مطمئن به منظور حذف آلودگی‌های فاضلاب و حفظ محیط‌زیست اشاره نمود.
شرکت آرکا گستر رسام با توجه به قابلیت‌ها و توانایی‌های خود قادر به طراحی و تولید سپتیک تانک پیش ساخته پلی اتیلنی، فایبرگلاس و بتنی است.
شرکت آرکا گستر رسام
11. محاسبه ظرفیت سپتیک تانک
اگر اندازه فاضلاب جمع‌آوری‌شده در سپتیک تانک در شبانه‌روز بیش از ظرفیت مخزن موجود باشد فاضلاب ممکن است به لوله‌های فاضلاب بازگردد. بنابراین محاسبه درست و صحیح ظرفیت حجمی سپتیک تانک ضروری است. معمولاً حجم مورد نیاز سپتیک تانک‌ها بر اساس تعداد اتاق ساختمان، ساکنان آن، حمام و دیگر امکانات تعیین می‌گردد. معمولاً از سپتیک تانک‌ها برای فاضلاب‌های بهداشتی استفاده می‌شود. بنابراین در اینجا روش محاسبه ظرفیت سپتیک تانک برای فاضلاب‌های بهداشتی آمده است. اطلاعات بیشتر درباره محاسبه ظرفیت سپتیک تانک
12. جنس سپتیک تانک‌ها
سپتیک تانک‌ها ازلحاظ جنس مخازن به شرح زیر تقسیم‌بندی می‌گردند:
- سپتیک تانک‌های آجری (مصالح ساختمانی)
- سپتیک تانک‌های بتنی
- سپتیک تانک‌های پلی‌اتیلنی
- سپتیک‌تانک فایبرگلاس
- سپتیک تانک‌های کامپوزیتی (مکعبی- سیلندری)
- اطلاعات بیشتر درباره جنس سپتیک تانک‌ها
13. استاندارد تعیین محل دفن یا نصب سپتیک تانک
طبق استاندارد بین‌المللی مربوط به مکان مناسب جهت دفن سپتیک تانک پلی‌اتیلن برخی از معیارهایی که می‌بایست در انتخاب محل دفن و یا نصب سپتیک تانک و همچنین پساب خروجی از آن موردتوجه قرار گیرد عبارت‌اند از اطلاعات بیشتر درباره استاندارد تعیین محل دفن یا نصب سپتیک تانک
14. شناسایی محل قرارگیری سپتیک تانک
تعیین موقعیت سپتیک تانک و اطلاع از محل قرارگیری آن به‌ویژه در زمان‌هایی که تصمیم به حفاری دارید امری لازم و ضروری است. همانطور که قبلاً نیز گفته شد سپتیک تانک یک پکیج تصفیه فاضلاب خانگی است. برای تعیین محل سپتیک تانک در اطراف خانه خود و یا محل انجام پروژه می‌توانید از مراحل زیر کمک بگیرید. اطلاعات بیشتر درباره شناسایی محل قرارگیری سپتیک تانک
15. نقش سپتیک تانک در جلوگیری از آلودگی آب‌های زیرزمینی و محیط زیست
با رشد جمعیت و توسعه شهرنشینی و صنعتی شدن جوامع، امروز صنایع و اماکن بسیاری هستند که به دلیل عدم استفاده از سیستم تصفیه فاضلاب برای محل خود، از مراجع قانونی محیط‌زیست اخطار دریافت نموده‌اند. به‌منظور حفظ محیط‌زیست و جلوگیری از آلودگی میکروبی آب‌های سطحی و زیرزمینی، بستر خاک و همچنین هوا، باید راهکارهای مناسبی ارائه گردد که علاوه بر کاهش بار آلودگی فاضلاب‌ها و هزینه‌ها و صرفه‌جویی در مصرف انرژی رضایت حداکثری را نیز بدست آورند. اطلاعات بیشتر درباره نقش سپتیک تانک در جلوگیری از آلودگی آب‌های زیرزمینی
16. نکات ایمنی سپتیک تانک
همواره در زمان نصب و یا دفن سپتیک تانک مجموعه نکاتی هست که باید رعایت شود. علاوه بر این به منظور ارتقا عملکرد سپیتک تانک و سالم نگه داشتن آن جهت افزایش طول دوره بهره‌برداری توجه به نکات ایمنی سپتیک تانک که در ادامه ذکر شده است و رعایت آن‌ها به ما در حفظ محیط زیست کمک خواهد کرد، بسیار مفید است.