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 موجود ظرفیت سپتیک تانک را برابر حجم فاضلاب تولید روزانه در نظر می گیرند. 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 زیر مقدار تولید فاضلاب به ازای هر نفر در شرایط مختلف آمده است.
ردیف | محل | واحد | محدوده | مقدار معمول |
لیتر در روز | لیتر در روز | |||
1 | واحدهای مسکونی شهری | نفر | 80-150 | 120 |
2 | ویلاهای تفریحی | نفر | 120-200 | 150 |
3 | ساختمانهای اداری | نفر پرسنل 8 ساعته | 30-60 | 50 |
نفر پرسنل 24 ساعته | 70-100 | 90 | ||
4 | کارخانه ها و کارگاه های صنعتی | نفر کارگر 8 ساعته | 40-70 | 60 |
نفر کارگر 8 ساعته با امکان استحمام | 90-120 | 110 | ||
5 | کارگاه های ساختمانی | نفر پرسنل 8 ساعته | 40-80 | 60 |
نفر پرسنل 24 ساعته | 80-120 | 100 |
بنابراین برای محاسبه ظرفیت سپتیک تانک باید تعداد نفرات را در سرانه آنها مطابق جدول فوق ضرب نمود. عدد حاصل برابر حداقل ظرفیت مورد نیاز برایسپتیک تانک می باشد. برای روشن شدن بیشتر مطلب به مثالهای زیر توجه نمایید.
مثال 1: 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 150 نفر کارگر و پرسنل اداری و در شیفت دوم 80 نفر کارگر مشغول کار هستند.
طبق سرانه ردیف 4 جدول فوق سرانه هر نفر پرسنل یا کارگر در هر شیفت 50 لیتر می باشد. جمع کل پرسنل 230 نفر است بنابراین ظرفیت مورد نیاز از حاصلضرب عدد 230 در 50 بدست می آید که معادل 11500 لیتر خواهد شد. با توجه به ظرفیت های استاندارد در این مثال استفاده از یک سپتیک تانک به ظرفیت 12 مترمکعب پیشنهاد می شود
محتویات فاضلاب از طریق لوله های ورودی وارد مخزن بتنی می شود و این فاضلاب پس از ورود به مخزن به سه حالت جامد،مایع و گاز تقسیم می شوند.لایه ی زیرین یا همان ته نشین شده لجن ها هستند لایه دیگر ذرات معلق هستند که سبک ترند و شامل روغن و چربیها و صابونها و دیگر پساب های ناشی از استحمام اند. اولین مرحله فرآیند تسویه همان ته نشینی جامدات است به دلیل عدم وجود اکسیژن در مخزن سپتیک تانک باکتری های آنائروبیک شروع به فعالیت می کنند و املاح موجود را به نمک های آلی و گازهایی چون هیدروژن و متان تبدیل می کنند برای جلوگیری از بوی بد ناشی از این پساب ها روی مخزن سپتیک تانک درپوشی می گذارند هر چند سال یک بار باید قسمتی از لجن های آن را با پمپ کردن از سپتیک تانک خارج نمود . با ته نشینی لجن فقط مایع فاضلاب باقی می ماند که تا حدود ٧٠ درصد مواد آلی آن حذف شده اند همزمان و متناوب با تجزیه لجن در مخزن بتنی 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 گاز 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 آنجا که کف مذکور در اثر افزایش وزن اندکی زیر سطح مایع قرار می گیرد. گسترش لایه های شناور گاهی به میزانی است که سطح زیرین آن حتی تا درون فاضلاب 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 بتنی مقدار قابل توجهی مواد شناور مشاهده خواهد شد. اشکال مزبور را می توان با تخلیه و تنظیف منظم مخزن بتنی مرتفع کرد.
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 شود،بطوریکه 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 آن خارج می شود برابر با مقدار فاضلابی باشد که وارد سپتیک تانک می شود. پساب های باقیمانده از این فعل و انفعالات به صورت پساب هایی در می آیند که برای محیط زیست بسیار مضر و عامل بیماری های خطرناکی هستند بنابرین هرگز نباید این پساب ها مستقیماً جذب آب های زیر زمینی و منابع آب جاری شوند از این رو باید این مایع از مخزن بتنی خارج شده و وارد حوضچه های کلر زنی و بعد از آن دفع گردد.
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. سپتیک تانک ساده ترین و پر کاربردترین واحد مورد استفاده در تصفیه فاضلاب به ویژه فاضلاب های بهداشتی - انسانی است.
سپتیک تانک در واقع یک مخزن ته نشینی کوچک از جنس پلی اتیلن و یا بتنی و یا فایبر گلاس میباشد که به دلیل زمان ماند طولانی فاضلاب تحت اثر باکتری های غیر هوازی به حالت معلق در می اید . سر پوشیده نمودن سپتیک تانک به منظور جلوگیری از بوی نا مطبوع می باشد .اهمیتی که مخزن سپتیک تانکدر کاهش الودگی و مواد الی فاضلاب دارد اغلب به عنوان یک راه حل موقت دفع فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش کلیه فاضلاب منزل و یا محل کارویا… بوسیله فاضلاب رو ساختمان وارد مخزن سپتیک تانک می گردد. سپتیک تانک مخزنی است که توسط حداقل یک دیواره به دو بخش نامساوی تقسیم شده است. در بخش اول سپتیک تانک مواد و ذرات درشت ته نشین شده و در کف مخزن انباشته می شوند. چربی ها و روغن های شناور نیز بر روی سطح مایع درون سپتیک تانک پلی اتیلن تجمع می نمایند.میکروارگانیسم های موجود در فاضلاب در شرایط بی هوازی بخشی از مواد آلاینده را تجزیه کرده نموده و باعث کاهش بار آلودگی فاضلاب درونسپتیک تانک می گردد. دیواره تعبیه شده بین ناحیه اول و دوم سپتیک تانکباعث ممانعت از عبور مواد ته نشین شده و چربی های شناور ناحیه اول به ناحیه دوم می گردد.بدین صورت پساب زلال شده درون سپتیک تانک به بخش دوم منتقل شده و در نهایت پساب سپتیک تانک از طریق یک لوله خروجی از مخزن سپتیک تانک بیهوازی خارج می گردد. پساب خروجی معمولاً وارد چاه جذبی می گردد.
مزایای سپتیک تانک :
- سرعت اجرا بالا
- 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
- استحکام بسیار بالای جداره و امکان مدفون کردن آنها
- مقاومت بسیاربالا در مقابل خوردگی و مواد شیمیایی
- به دلیل استقرار در زمین مکانی را اشغال نمی نماید
- دارا بودن پوشش ضد UV
- مناسب جهت تصفیه پساب واحدهای کوچک
- بدون نیاز به مصرف انرژی
- قابل نصب در هر عمقی متناسب با پروژه
- هزینه بسیار مناسب
- بدلیل عدم استفاده از وسایل الکترومکانیکال نیازی به تعمیر و هزینه نگهداری و اپراتور ندارد.
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 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.