سپتیک تانک ساده ترین و کاربردی ترین واحد مورد استفاده در تصفیه فاضلاب به ویژه فاضلاب هایی که بهداشتی - انسانی هستند . سپتیک تانک مخزنی است که در آن فاضلاب به کمک فرایندهایی از قبیل ته نشینی، شناور سازی و بیولوژیکی تصفیه می گردد. از سپتیک تانک ها بطور گسترده ای در واحدهای مسکونی و ویلایی، 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.
1- سیستم ورودی فاضلاب: شامل لوله و بافل (میانگیر) ورودی است.
2- مخزن اولیه سپتیک تانک: که بیشترین حجم سپتیک تانک را به خود اختصاص داده و معمولا 70-60 درصد حجم کل سپتیک تانک مربوط به این بخش است.
3- دیواره جداکننده: که باعث جلوگیری از ورود لجن و چربی و روغنهای شناورشده به مخزن زلال سازی می شود.
4- مخزن زلال سازی: این مخزن تقریبا 30 درصد حجم کل سپتیک تانک را شامل شده و در آن فاضلاب عاری از مواد قابل ته نشینی و شناوری تجمع می یابد.
5- خروج بیو گاز (تهویه): از طریق این مجرا گازهای تولید شده ناشی از فرآیندهای بی هوازی تصفیه فاضلاب که عمدتا متان است از سپتیک تانک خارج می گردد.
6- سیستم خروجی فاضلاب: شامل بافل و لوله خروجی سپتیک تانک می باشد.
در اول فاضلاب از طریق لوله ورودی وارد بخش اول سپتیک تانک میشود . 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 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.
ویژگیهای سپتیک تانک سبب کاربرد گسترده آنها در بخش های مختلف خانگی، بهداشتی و صنعتی شده است. برخی از اصلی ترین موارد کاربرد سپتیک تانک ها عبارتند از:
1- پیش تصفیه و تصفیه مقدماتی فاضلاب بهداشتی واحدهای مسکونی، مجتمع های تجاری و اداری، هتل ها و رستوران ها به دلیل قوانین شهرداری و سازمان حفاظت محیط زیست
2- حذف ذرات قابل ته نشینی، چربی و روغن های موجود در فاضلاب رستوران ها و سالن های غذا خوری جهت جلوگیری از پر شدن سریع چاه جذبی و گرفتگی لوله ها به سبب تجمع چربی و ذرات درشت قابل ته نشین
3- متعادل سازی و پمپاژ فاضلاب در سیستم های تصفیه فاضلاب
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.
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 روشن شدن بیشتر مطلب به مثالهای زیر توجه نمایید.
مثال 1: می خواهیم ظرفیت سپتیک تانک مورد نیاز برای فاضلاب بهداشتی یک مجتمع مسکونی 84 واحدی را محاسبه نماییم. .
طبق سرانه ردیف 1 جدول فوق سرانه هر نفر 120 لیتر می باشد. چنانچه بعد هر خانوار را 3/5 نفر درنظر بگیریم، تعداد افراد تحت پوشش معادل 294 نفرخواهد بود. بنابراین حجم کل فاضلاب تولیدی روزانه از حاصلضرب عدد 294 در 120 بدست می آید که معادل 35280 لیتر خواهد شد. بنابراین ظرفیت حداقل سپتیک تانک برابر خواهد بود با:
C=2000+294*120=37280
با توجه به ظرفیتهای استاندارد سپتیک تانکها در این مورد استفاده از یک سپتیک تانک به ظرفیت 40000 لیتر یا 40 مترمکعب توصیه می گردد
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 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 حجم کل فاضلاب تولیدی روزانه از حاصلضرب عدد 230 در 50 بدست می آید که معادل 11500 لیتر خواهد شد. بنابراین ظرفیت حداقل سپتیک تانک برابر خواهد بود با:
C=2000+230*50=13500
با توجه به ظرفیتهای استاندارد سپتیک تانک در این مورد استفاده از یک سپتیک تانک به ظرفیت 15000 لیتر توصیه می گردد.
برای پر کردن اطراف سپتیک تانک به چه نکاتی باید توجه داشته باشیم ؟
معمولا تصفیه فاضلاب در مخازن تعفن سپتیک تانک به طور ناقص انجام می گیرد و علت آن برای جمعیتی محدود میباشد. این تصفیه فاضلاب ناقص تنها موجب می شود که دفع فاضلاب به زمین آسانتر انجام گرفته و دفع آن به منابع طبیعی در روی زمین کمترین آسیب و زیان را به محیط زیست وارد سازد ولی در هر صورت دارای معایب یک تصفیه فاضلاب ناقص می باشد . به دلیل نقطه ضعف سیستم های جمع آوری فاضلاب بوده که تصمیم به جمع آوری فاضلاب ته نشین شده از طریق مخازن سپتیک تانک گردیده است.
سپتیک تانک از نظر کارایی خود نیز دارای این عیب است که قسمتی از مواد ته نشین شده در کف انبار به علت تعفن و تولید گازها همراه این گاز به سطح فاضلاب در انباره آمده و موجب اختلال در کار سپتیک تانک می شود. همچنین ممکن است این مواد همراه فاضلاب بیرون آید.از جمله مشکلاتی که در جمع آوری فاضلاب خام در سطح روستاها حاصل میشود عدم جریان کافی فاضلاب در لوله ها می باشد. این مسأله باعث می شود سرعت کافی در لوله ها بوجود نیامده و به علت کم بودن سرعت فاضلاب، مواد معلق در لوله رسوب و سیستم از کار بیفتد. سپتیک تانک برای مناطقی که جنس زمین غیر قابل نفوذ باشد و نتوان از چاههای جاذب بهره مند شد و برای منازل و مؤسساتی که در نواحی روستایی و یا دور از دسترس شبکه های جمع آوری فاضلاب قرار دارند، می تواند یک روش قابل قبول تصفیه فاضلاب باشد.
پساب خروجی از مخزن فاضلاب که مواد معلق خود را در مخزن فاضلاب از دست داده است قادر خواهد بود با سرعت و شیب کمتری بدون مشکل در فاضلابروها جریان یابد. قابل توجه است که محل خروجی فاضلاب ساختمان که عمل جمع آوری فاضلاب تولیدی و انتقال آن را تا مخزن سپتیک تانک را برعهده دارد، بر اساس فاضلابروهای متداول طراحی می شوند بنابراین لازم است که به مسأله حداقل سرعت و شیب در این فاضلابروها دقت شود. در صورتی که بتوان به حل این مسأله دست یافت و از طرفی بتوان موقعیت مخزن سپتیک تانک را طوری انتخاب نمود که چند خانه را با هم سرویس دهد می توان فاضلاب چند خانه را جمع آوری و به مخزن سپتیک تانک انتقال داد.
سپتیک تانک به نحوی ساخته شده است که فاضلاب ورودی به آن تقریباً چند روز باقی بماند. در طول این زمان،لجن ته نشین شده در کف سپتیک تانک در اثر فعالیت باکتری های بی هوازی یا همان هتروتروف تجزیه می گردد؛این عملکرد باکتریایی سبب میشود که در انتها از میزان لجنی که باید تخلیه گردد کاسته شود.البته باید خاطر نشان کرد که در پساب خروجی از سپتیک تانک مواد تیره و معلقی وجود خواهد داشت و کاملاً صاف و زلال نیست و بوی مخصوص فاضلاب خواهد داد.