نمونه سوالات استخدامی بهداشت محیط
طراحی و محاسبه سپتیک تانک - سایت بهداشت محیط ایران
سایت بهداشت محیط ایران
بهداشت محیط،آب وفاضلاب، مواد زائد ، بهداشت مواد غذایی،استخدامی بهداشت محیط

طراحی و محاسبه سپتیک تانک


طراحی و محاسبه سپتیک تانک


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.

الف) تغییرات شدید فاضلاب را در طول شبانه روز تحمل کند بدین معنی که تا حدود از نوسانات سطحی فاضلاب جلوگیری کند.

ب) مقدار مواد جامدی که در این قسمت ته نشین می گردند بیشتر بوده لذا حجم بیشتری لازم می باشد.

محاسبات سپتک تانک:

مدت زمان توقف فاضلاب در تانک های سپتیک معمولاً دو روز است در حالت کلی زمان توقف فاضلاب در تانک را می توان از رابطه زیر معین نمود .

t = مدت زمان توقف فاضلاب بر حسب روز

p = تعداد جمعیت

Q = مقدار فاضلاب بر حسب گالن در روز بازاء هر نفر

حجم تانک را باید به طوری طراحی و محاسبه نمود که فاضلاب مدت زمان مورد نظر را در تانک توقف بنماید. برای محاسبه حجم تانک از روابط زیر استفاده می گردد:

ـ برای تانکهای با گذر حجمی کمتر از 1500gpg گالن در روز (lpd5700 لیتر در روز)              

ـ برای تانکهای با گذر حجمی بیشتر از  1500gpg گالن در روز (lpd5700 لیتر در روز)
                                           

که در آن :

ـ Q = گذر حجمی روزانه فاضلاب بر حسب گالن در روز (gpd)

ـ V = حجم تانک سپتیک بر حسب گالن

بطورکلی سپتیک تانک با حجم بزرگتر از 2متر مکعب طرز کارش رضایت بخش است مقدار گذر حجمی روزانه برای محل های مختلف متفاوت است در جدول زیر نمونه گذر حجمی روزانه برای چند مکان داده شده است.


ردیف

محل تولید فاضلاب

مقدار  فاضلاب بر حسب گالن در روز برای هر نفرQ

مقدار فاضلاب برحسب لیتر در روز برای هر نفر(Q)

1

اردوگاههای کوچک

80-25

300-100

2

خانه های مسکونی کوچک

65-45

240-160

3

مدارس کاملاً مجهز شبانه روزی و خانه های مسکونی بزرگ

105-80

400-300

4

مدارس روزانه

15

60

5

بیمارستانها

265-160

1000-600

6

مدارس روزانه دارای حمام

20

80

7

سینما و تئاتر به ازاء هر صندلی

5

20

8

سینما سرباز به ازاء هر ماشین

5

20

9

کاخانجات به ازاء هر 8ساعت کار

35-15

140-60

10

هتل ها

75-60

285-230


دفع فاضلاب تصفیه شده در داخل چاه :

ظرفیت نفوذپذیری را در فرمول                                                           

بدست می آورند که در این رابطه q مقدار فاضلاب جذب شده بر حسب متر مکعب در هر مترمربع از سطح چاه بوده و ta زمان جذب برحسب دقیقه می باشد. در مود چاهها سطح کف چاه را حساب نمی کنند.


مثال عددی:

برای یک دبیرستان با تعداد 600 نفر شاگرد و کارمند سپتیک تانک طرح نمایند میزان نفوذپذیری خاک 5 دقیقه در هر اینچ می باشد.

حل:

مقدار فاضلاب: جمعیت با فرض اضافه شدن در آینده به تعداد 50 نفر برابر 650 نفر می باشد که مقدار فاضلاب به ازاء هر نفر از جدول برابر 60لیتر در روز یا 15 گالن در روز در نظر گرفته می شود. بنابراین:

لیتر در روز     

گالن در روز     

 فاضلاب روها :

 قطر لوله فاضلابروی ورودی را باید برای مقدار فاضلابی که 10 برابر مقدار فاضلاب تخمینی است می توان محاسبه نمود یعنی

لیتر در روز     

گالن در روز     

با مراجعه به جدولهای هیدرولیک ملاحظه می شود که حتی لوله بتنی به قطر 100 میلی لیتر نیز کافی می باشد ولی برای اجتناب از گرفتن لوله بهتر است از لوله 150 میلی متری انتخاب شود. برای قطر لوله خروجی چون احتمال گرفتگی لوله وجود ندارد با محاسبات فوق همان لوله 100 میلی متری کافی است.

برای بدست آوردن حداقل سرعت لازم (متر در ثانیه 75/0) شیب یک درصد کافی است .

حجم سپتیک تانک:

با توجه به اینکه (گالن در روز) Q=9750 است و (گالن در روز) Q>1500 بنابراین

گالن

لیتر    

معمولاً نسب طول به عرض تانک را بین 2 تا 4 در نظر می گیرند با فرض عمق مؤثر برابر 8/1 متر و تعیین نسبت طول به عرض برابر 3 ابعاد تانک به صورت زیر تعیین می گردد.

متر 5/7 = طول

متر 2/2 = عرض

متر 80/1 = عمق موثر

دفع فاضلاب در چاه:

برای محاسبه سطح لازم برای جذب آب به صورت زیر محاسبه می کنیم:

متر مکعب در روز  

بنابراین سطح لازم برای دفع فاضلاب برابر 240 متر مربع می باشد . و با این سطح به تعداد 5 حلقه چاه به قطر 2 متر و عمق 8متر لازم است که البته با استفاده از کوره می توان تعداد چاهها را کاهش داد.


نگهداری سپتیک تانک:

برای اینکه سپتیک تانک با راندمان بهتری کار کند نکات زیر باید رعایت شوند :

-در مورد فاضله زمانی لازم برای تخلیه تانک رقم معینی نمی توان پیشنهاد نمود زیرا بستگی به شرایط کار تانک کیفیت و کمیت فاضلاب خام دارد. بطورکلی اگر ظرفیت تانک درست محاسبه شده باشد و از ریختن آشغال به داخل فاضلاب جلوگیری شود ممکن است این فاصله زمانی تا بیش از یکسال نیز طول بکشد هیچ نوع مواد ضد عفونی نباید در جریان تصفیه و کار تانک به داخل آن ریخته شود. زیرا باعث از بین رفتن باکتریها می گردد.

-تخلیه و تمیز کردن تانک را می توان بوسیله پمپ انجام داد. البته ممکن است فاضلاب سطحی و لجن موجود را با وسایل دستی و حتی زهکشی نیز از تانک خارج ساخت

-هنگام تخلیه نباستی تمام مواد لجنی تانک را بیرون کشید چون در این عمل غیر ضروری بوده و از آن گذشته وجود مقداری از مواد لجنی از مواد آلی دارای باکتری در تانک لازم است . البته مواد ریزدانه و مواد غیرقابل تجزیه بایستی حتماً تخلیه و خارج گردند.

عیوب سپتیک تانک:

بطورکلی سپتیک تانک از نظر تصفیه فاضلاب وسیله کاملی نبوده حتی در نوع خود نیز دارای عیوب زیر می باشد.

-مواد ته نشین شده بوسیله گازهای حاصل از عمل تجزیه و هضم مواد لجنی بطرف بالا صعود می کنند و اگر به سطح آب برسند منظر بدی بوجود آمده و بعلاوه موجب تاخیر و نقص در عمل تجزیه و هضم می گردند.

-مواد جامد صعودی ممکن است در ضمن جریان فاضلاب در سپتیک تانک خارج شود این درست دو عیبی است که استعمال سپتیک تانک را محدود می کند. البته با وارد کردن مواد کلردار به مقدار محدود در فاضلاب خام می توان تا حدودی عیوب فوق را برطرف نمود ولی چون مواد کلردار عمل هضم را کند می کند و بدین طریق از خارج شدن مواد جامد صعودی جلوگیری می نماید نباید در مصرف آن بی توجهی نشان داد.


منابع مورد استفاده:

-جمع آوری فاضلاب – دکتر محمدتقی منزوی

-لوله کشی آب و فاضلاب ساختمان و سپتیک تانک – سیدمحمد موسوی

-طرح و محاسبه سپتیک تانک –مهندس  آصف خدایی(مشاور سانو)

-جزوه درسی مهندسی آب و فاضلاب(طراحی و بهره برداری) دانشگاه تبریز –علی فروغی

تهیه و تنظیم: جلال حمره – اداره کل نوسازی مدارس استان ایلام



مطالب مرتبط با موضوع بالا در سایت بهداشت محیط ایران :

طراحی و محاسبه سپتیک تانک

آشنایی با سپتینک تانک

جهت دانلود تولبار سایت بهداشت محیط ایران روی تصویر زیر کلیک کنید






(جهت دسترسی به مطالب به روز به سمت چپ سایت بخش آخرین مطالب مراجعه کنید)