مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقاله مقایسه کارایی دو سیستم لجن فعال با رشد چسبیده و رشد معلق در تصفیه پساب سپتیک تانک
محمدحسن ابدی - کارشناس ارشد مهندسی بهداشت محیط
علیرضا مصداقی نیا (شناسه پژوهشگر - Researcher ID: ۱۹۳۵)
استاد دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی تهران
ذبیح الله یوسفی - استادیار دانشکده بهداشت ساری
چکیده مقاله:
با عنایت به اصل 50 قانون اساسی جمهوری اسلامی ایران که حفاظت از محیط زیست را یک وظیفه عمومی معرفی می نماید جهت حفظ منابع آبی خصوصاً در اراضی از کشورمان که نفوذپذیری کم و سطح آب زیرزمینی بالا است. انواع تصفیه فاضلاب جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص داده است دراین پژوهش بازدهی سیستم های هوازی لجن فعال با رشد معلق و سیستم هوازی لجن فعال با رشد چسبیده ( با محیط رشد ثابت) در تصفیه پساب حاصل از سپتیک تانک بمنظور دستیابی به اهداف تصفیه ثانویه مشخص می شود.
کلیدواژه‌ها:
سپتیک تانک، سیستم هوازی بیوفیلم، سیستم های هوازی رشد معلق، تصفیه فاضلاب خانگی

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سپتیک تانک(septic tank )

به طور کلی تصفیه فاضلاب در انباره های تعفن به طور ناقص انجام می گیردو آنهم برای جمعیتی محدود. این تصفیه ناقص تنها موجب می شود که دفع فاضلاب به زمین آسانتر انجام گرفته و دفع آن به منابع طبیعی در روی زمین زیان کمتری را به محیط زیست وارد سازد ولی در هر صورت دارای معایب یک تصفیه ناقص می باشد. سپتیک تانک از نظر کار 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 وجود دارد 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، مواد معلق در لوله رسوب و سیستم از کار بیفتد. پیرو همین نقطه ضعف سیستم های جمع آوری فاضلاب متداول بوده که تصمیم به جمع آوری فاضلاب ته نشین شده از مخازن سپتیک گردید. پساب خروجی از مخزن که مواد معلق خود را در مخزن از دست داده است قادر خواهد بود با سرعت و شیب کمتری بدون مشکل در فاضلابروها جریان یابد.
 قابل توجه است که فاضلابروی ساختمان که عمل جمع آوری فاضلاب تولیدی و انتقال آن را تا مخزن سپتیک عهده دار است 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 فائق شد و از طرفی بتوان موقعیت مخزن را طوری انتخاب نمود که چند خانه را با هم سرویس دهد می توان فاضلاب چند خانه را جمع آوری و به مخزن سپتیک انتقال داد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

یكی از روش های تصفیه فاضلاب خانگی استفاده از سپتیك تانك ها می باشد .ساده ترین سیستم بهداشتی دفع فاضلاب استفاده از سپتیك تانك می باشد كه عبارت است از یك مخزن بتنی كه در زیر كف زمین قرار می گیرد و مواد فاضلاب در آن جمع می شود .
ظرفیت تانك به گونه ای تعیین می شود كه فاضلاب چندین روز را در خود جای می دهد . باكتری های موجود در فاضلاب با تكثیر خود در زمان توقف فاضلاب در سپتیك عمل هضم را انجام می دهد و مواد جامد فاضلاب را به لجن تبدیل می كند كه هر چند سال یك بار باید قسمتی از آن را با پمپ كردن از سپتیك تخلیه نمود . با ته نشینی لجن فقط مایع فاضلاب باقی می ماند كه تا حدود٧٠ در صد مواد آلی آن حذف شده اند .
باكتری های موجود در فاضلاب با تكثیر خود در زمان توقف فاضلاب در سپتیك عمل هضم را انجام می دهد و مواد جامد فاضلاب را به لجن تبدیل می كند

باكتری های موجود در فاضلاب با تكثیر خود در زمان توقف فاضلاب در سپتیك عمل هضم را انجام می دهد و مواد جامد فاضلاب را به لجن تبدیل می كند

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

دفع فاضلاب از محیط زیست بشری همواره یکی از مهمترین چالشهای جوامع مختلف بوده است. به دلیل استعداد فراوان این مواد در ایجاد بیماریهای گوناگون، انسان ناگزیر است تا فاضلاب ایجاد شده توسط خود را به محیطی بیرون از منطقه زندگی خود انتقال داده و با جمع آوری آن به تصفیه و دفع آن بپردازد. امروزه سیستمهای انتقال فاضلاب متشکل از خطوط لوله، منهولها، راکتورهای تصفیه و اجزای ریز و درشت دیگری است که فاضلاب از سرتاسر شهر درون آنها جاری شده و به مکان مشخصی منتقل می شود. به دلیل وجود باکتریهای بی هوازی در فاضلاب و فعالیت آنها، ترکیبات خورنده و بدبویی نظیر گاز هیدروسولفور تشکیل می شود که وجود آنها لزوم یک طراحی دقیق مهندسی برای خطوط انتقال فاضلاب را موجب می شود.  من برای موضوع تحقیقم تصمیم گرفتم با توجه به شرایط موجود در شهرهای شمالی کشور و بالا بودن سطح آبهای زیر زمینی در اکثر مناطق شمالی، به سپتیک تانک بپردازم. سپتیک تانک در شهرهای شمالی می تواند راه گریزی از معضل پیچیده دفع فاضلاب های مسکونی باشد و به همین دلیل با پیشرفت این سیستم می توانیم به شهری سالم تر و امروزی تر بیاندیشیم. در این تحقیق به انواع موجود سپتیک تانک و مزایای این سیستم و نحوه دفع فاضلاب و ساختار و اجزاء … این سیستم خواهم پرداخت. از دستگاههای سپتیک تانک در پروژه های مختلف جهت تصفیه فاضلاب آپارتمانها و ساختمانهای مسکونی، ویلایی ، هتلها ،مراکز درمانی ، بیمارستانها ، کارخانجات ، فاضلابهای شهری و روستایی ، مراکز آموزشی ، پادگانها ، پایانه های باربری و مسافربری و . . . میتوان استفاده نمود .
سپتیک تانک مخزنی است که توسط حداقل یک دیواره به دو بخش نا مساوی تقسیم شده است. در بخش اول مواد و ذرات درشت ته نشین شده و در کف مخزن انباشته می شوند. چربی و روغن های شناور نیز بر روی سطح تجمع می یابند. لجن انباشته شده در کف سپتیک تانک به کمک باکتریهای بی هوازی بخشی از مواد آلاینده را تجزیه کرده و فاضلاب را تصفیه می نماید. ارتباط بین بخش اول و دوم به گونه ای است که امکان عبور مواد ته نشین شده و چربی های شناور شده از بخش اول به بخش دوم وجود ندارد و بدین صورت پساب زلال شده به بخش دوم منتقل می گردد. در نهایت پساب از طریق یک لوله خروجی از سپتیک تانک خارج می گردد. معمولاً از سپتیک تانک ها برای تصفیه مقدماتی فاضلاب، متعادل سازی در مقدار و کیفیت فاضلاب و جمع آوری فاضلاب از نقاط مختلف و پمپاژ آن استفاده می شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سپتیک تانک

سپتیک تانک ساده ترین نوع تصفیه خانه تک واحدی است که تصفیه مکانیکی ( ته نشینی) و تصفیه زیستی با کمک باکتریهای بیهوازی همزمان در آن انجام می گیرد.

سپتیک تانک تشکیل شده از استوانه سر پوشیده شده ای که معمولاً با بتن آرمه و در ابعاد مختلف ساخته می شوند . فاضلاب پس از ورود به انباره به دلیل کاهش سرعت جریان آن قسمتی از مواد معلق خود را به صورت ته نشینی از دست می دهد و از سوی دیگر انباره بیرون می رود

و مواد ته نشین شده به صورت لجن در کف انبار جمع می شوند . این لجن حاوی ارگانیسم های زنده مفیدی می باشند. این ارگانیسم ها از فاضلاب ورودی به عنوان غذا فاضلاب را تصفیه می کند و به این دلیل حجم لجن در این سیستم تقریباً ثابت بوده و تا چند سالی نیاز به تصفیه لجن ندارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه:

از آنجائیکه ورود مستقیم فاضلاب ها در آب دریاها و رودخانه ها و یا رها ساختن آنها در زمین موجب آلودگی شدید آبهای سطحی و زیرزمینی می گردد لذا حداقل باید فاضلابها را ابتدا بطرقی تصفیه مقدماتی نمود و پس از آن در دریاها یا زمینها رها ساخت. در ضمن فعلاً در تمام شهرها و یا در تمام نقاط شهر شبکه فاضلاب وجود ندارد. تا پس از انتقال به تصفیه خانه، فاضلاب را تصفیه نمود. و از آلودگی محیط زیست جلوگیری کرد. لذا طرح دیگری برای حفظ محیط زیست باید ارائه نمود.  

کلمات کلیدی: فاضلاب، محوطه جذب، تصفیه ، تانک سپتیک

تانک سپتیک :

کامرون (D- Cameron) در سال 1895 میلاد برای اولین بار در انگلستان مخزنی بنام عفونت یا تانک سپتیک ساخت. تانک سپتیک برای تصفیه مقدماتی فاضلاب مناطق مسکونی، مدارس، پارک ها، کمپ‌های تابستانی و هتل ها بکار می رود. و بعلت ارزانی و سهولت ساخت مورد توجه زیادی قرار گرفته است.

تانک سپتیک یک انبار زیرزمینی است که برای نگهداری فاضلاب ساخته می شود. بصورت منفرد یا دو انباره ساخته می شود. در تانک های دو انباره، انبار اول برای ته نشینی، هضم لجن و انبارکردن لجن بکار می رود. و انبار دوم برای ته نشینی مجدد و جلوگیری از دفع لجن و یا مواد جامد دیگری که از ته انبار اول رد شده اند مورد استفاده قرار می گیرد.

در تانک سپتیک ها لوله های ورودی و خروجی وجود دارد که معمولاً برای جلوگیری از گرفتگی بشکل T ساخته می شوند و در ضمن شاخه بالایی لوله عمل تخلیه نیز صورت می گیرد.

قطر لوله ورودی نباید کمتر از 4 اینچ باشد. اگر عرض تانک مساوی یا کوچکتر از 2/1 متر باشد یک لوله ورودی و اگر حدود 2متر باشد دو لوله ورودی لازم است و تعداد لوله های خروجی نیز چنین است. در سرتاسر عرض تانک مانعی بفاصله 15 سانتی متر از دیواره تانک نصب می شود . کف تانک های ساخته شده برای جمعیت های کمتر از 30 نفر مسطح و بدون شیب است ولی برای تانک های بیشتر از 30 نفر سطح قسمت اول تانک باید شیبی برابر  نسبت به سطح افق داشته باشد.
در تانک سپتیک مواد جامد ته نشینی شده و مواد روغنی بصورت شناور در می آیند و لجن نیز در ته تانک انبار می شود که این لجن ها هم در دوسال یکبار از ته تانک لجن روبی می شوند. از آنجائیکه هیچگونه اعمالی از قبیل اختلاط، گرم کردن ، کنترل PH و غیره در این تانک ها انجام نمی گیرد لذا نمی توان از هضم کامل لجن در این تانک ها مطمئن بود. و باید آنزیم هایی جهت تسریع هضم فاضلاب به تانک افزوده نشود.
عمق مؤثر برای تانک سپتیک حداقل 120 سانتی متر است که همان ارتفاع سطح آزاد فاضلاب می باشد. و معمولاً از سطح آزاد فاضلاب تا سقف نیز حدود 30تا40 سانتی متر فاصله در نظر گرفته می شود البته در تانکهای بظرفیت بزرگ که از نظر اقتصادی لازم است عمق مؤثر بیشتری در نظر گرفت ولی از نظر کار سپتیک تانک عمق مؤثر کمتر دارای بهره بهتری است. قسمت ورودی معمولاً حجمش در حدود دو برابر قسمت دیگر است جریان فاضلاب بین دو قسمت یا بوسیله سرریز بوده و یا از بدنه دیوار داخلی بفاصله 30 سانتی متر تا 45 سانتی متر از سطح آزاد فاضلاب سوراخهایی به قطر 10سانتی متر و بفاصله فواصل محور تا محور برابر 30 سانتی متر در نظر می گیرند تا فاضلاب بین دو قسمت جریان داشته باشد اینکه قسمت ورودی حجم زیادتری دارد به دو دلیل است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

چاه جذبی یکی از روشهای سنتی دفع فاضلاب انسانی است که کماکان در مناطق دارای زمین آبکش و سطح آبهای زیرزمینی پایین مورد استفاده قرار میگیرد. البته ورود مستقیم فاضلاب به چاه جذبی بدون هیچگونه عملیات پیش تصفیه ، قابلیت اینگونه چاهها را در کاهش آلودگی (BOD5) فاضلاب به شدت کاهش میدهد که این امر موجب آلودگی منابع آب زیرزمینی میگردد. لذا استفاده مستقیم از اینگونه چاه ها برای دفع فاضلاب توصیه نمیشود. اتصال به سیستم فاضلاب شهری (در صورت در دسترس بودن) و یا استفاده از پکیج های فاضلاب مجهز به فن هوادهی که فرآیند تصفیه فاضلاب در آنها با کمک باکتری های هوازی و در نتیجه با کاهش بوی فاضلاب صورت میگیرد ، روشهای مطمئن تری در این خصوص محسوب میگردد. در صورت انتخاب چاه جذبی به عنوان گزینه دفع فاضلاب انسانی میبایست فاضلاب را ابتدا به داخل یک انباره تعفن (سپتیک تانک) هدایت نمود تا با ایجاد تاخیر و ایستائی در حرکت فاضلاب به مدت تقریبی 24 ساعت ، لجن موجود در آن ته نشین شده و سپس آب باقیمانده به چاه جذبی هدایت شود. با توجه به فرآیند هضم لجن در چاه جذبی و سپتیک تانک با استفاده از باکتری های بی هوازی ، بوی نامناسبی همراه با گازهای قابل انفجار از این دو سیستم متصاعد میگردد که میبایست حتما با در نظر گرفتن لوله ونت مستقل با سایز حداقل 4 اینچ به محوطه آزاد و دور از محل اسکان ساکنین (مثلا به محوطه بام ساختمان) تخلیه گردد. ضمنا اتصال لوله های آب باران به چاه جذبی فاضلاب نیز کاملا اشتباه بوده و میبایست جدا از آن احتراز نمود زیرا در هنگام بارش باران به ناگهان حجم زیادی از آب وارد سپتیک تانک یا چاه جذبی شده و موجب بر هم خوردن اکوسیستم موضعی باکتری های بی هوازی و اختلال در فرآیند هضم لجن و همچنین بر هم خوردن لجن و متصاعد شدن بوی ناخوشایند فاضلاب و پخش آن در محوطه ساختمان میگردد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سپتيک تانک يکي از ساده ترين و ارزان ترين روشهاي پيش تصفية فاضلاب است که در آن علاوه بر استفاده از تصفيه هاي فيزيکي از تصفية بيولوژيکي نيز بهره گرفته مي شود. مواد جامد و قابل ته نشيني فاضلاب پس از ورود به سپتيک تانک در کف مخزن ته نشين شده و از جريان فاضلاب جدا مي گردند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب