بررسی استانداردسازی دستگاه های تصفیه فاضلاب پیش ساخته بتنی در فرآیند بی هوازی- حمیدرضا انصاری جوینی- مرکز مهندسی عطران

0

هدف این مقاله تامین شرایط بهداشتی، پاک نگه­داری محیط­زیست، تسهیل در فرآیند بازیابی فاضلاب و افزایش کیفیت ساختمان­های پیش تصفیه فاضلاب، به­کمک استانداردسازی جزئیات به­کار رفته در تولید و مونتاژ آنها است. دامنه کاربرد این مقاله در تعیین عملکرد مورد نیاز برای پیش تصفیه فاضلاب با استفاده از باکتری­های بی­هوازی در حذف لجن فاصلاب می­باشد. پالایش یا تصفیه فاضلاب را معمولا ً به سه مرحله تقسیم می­نمایند. مرحله اول-تصفیه مقدماتی که شامل تصفیه فیزیکی از قبیل آشغال­گیری، دانه­گیری، ته­نشینی مواد معلق و بالاخره دفع لجن است.

مرحله دوم-تصفیه ثانویه یا تصفیه زیستی است که با استفاده از باکتری­های موجود در فاضلاب و تامین شرایط رشد و تکثیر آنها صورت می­پذیرد. مرحله سوم-تصفیه پیشرفته یا نهایی است که شامل زلال­سازی به­کمک یکی از روش­های نیترات زدایی، کربن فعال و … صورت می­پذیرد. در صورتی که جزئیات یک سیستم تصفیه فاضلاب به­درستی عمل کنند، می­توان در مرحله دوم تصفیه آلودگی فاضلاب را تا 80 درصد کاهش داد.

به علت این­که از یک سو، امروزه در تصفیه­خانه­های فاضلاب از سومین مرحله تصفیه کمتر استفاده می­شود و از سوی دیگر تاسیسات تصفیه پیشرفته، بسیار پرهزینه می­باشند، این مقاله اطلاعات اساسی درباره دستگاه­های تصفیه فاضلاب پیش ساخته بتنی با تامین شرایط بی­هوازی را ارائه می­دهد و قصد تعیین و بررسی سایر سیستم­های موجود را ندارد.

 واژه‌هاي كليدي: محیط­زیست، سیستم تصفیه فاضلاب، بی­هوازی، تصفیه فیزیکی، تصفیه زیستی و زلال سازی.

 مقدمه

جمع آوری فاضلاب تاریخچه ای نسبتاً طولانی و چند هزار ساله دارد اما پالایش و تصفیه آن دارای سابقه تاریخی کوتاهی است . پرداختن به این فن از آنجا آغاز گشت که به­تدریج برای جلوگیری از آلوده شدن منابع طبیعی آب، ورود فاضلاب به رودخانه­ها ممنوع اعلام گردید. با گذشت زمان و توسعه شهرها نیاز به تصفیه فاضلاب با شدت بی­سابقه ای افزایش یافت و همزمان با آن روش­های بسیاری برای تصفیه فاضلاب، بررسی، پیشنهاد و به­کار گرفته شد.

به­منظور تامین شرایط بهداشتی، جلوگیری از آلودگی منابع آب و نیاز به استفاده مجدد از فاضلاب­های شهری اقتضاء نمود که برای شهرهای ایران شبکه های جمع­آوری

و تصفیه خانه­های فاضلاب ایجاد شود. با توجه به شهرهای موجود که فقط تعداد کمی از آنها دارای تاسیسات جمع­آوری و تصفیه فاضلاب می­باشند و با احتساب توسعه آینده این جوامع و ایجاد شهرها و شهرک­های جدید، می­توان انتظار داشت که تا سال 1400، حدود 800 تصفیه خانه فاضلاب شهری به­وجود خواهند آمد که سرمایه­گذاری مالی و انسانی عظیمی را دربر خواهد داشت. (2)

به­منظور طراحی انوع سیستم تصفیه و چگونگی طراحی، لازم است کیفیت فاضلاب توسط اندازه گیری پارامترهایی، تعیین شوند و براساس کمیت­های اندازه­گیری شده، نوع سیستم تصفیه فاضلاب و تکنولوژی مورد نظر به ­منظور انجام عملیات تصفیه انتخاب گردد. ازاین­رو جزئیات ساخت دستگاه تصفیه فاضلاب و همچنین مصالح مصرفی در ساخت آن، از مهم­ترین پارامترهای تعیین کننده در میزان کیفیت سیستم تصفیه فاضلاب تولید شده به­شمار می­آید.

همچنین سایر پارامترهایی که نشان دهنده شرایط کاری عملیات تولید و مونتاژ بوده اما کنترلی روی آن صورت نمی­گیرد، نظیر به­کارگیری نیروی متخصص، کنترل و تایید دستگاه­های نظارتی، مکانیزم دستگاهی و شرایط آب و هوایی موجود در محل بهره­برداری از سیستم مورد نظر را نیز می­توان جزء پارامترهای تاثیرگذار در کیفیت نهایی قرار داد. آگاهی از چگونگی روند تغییرات و انحرافات این متغیرها می­تواند منتج به اطلاعات مناسب در مورد طراحی و راهبری بهتر گردیده و همچنین از بروز اشکالات در نحوه عملکرد سیستم جلوگیری نموده و اقدامات پیشگیرانه به­منظور کاهش کیفیت تولید را عملی سازد.

بنابراین این مطالعه با در نظر گرفتن چنین فرضیه هایی و منحصراً در خصوص استانداردسازی دستگاه­های پیش­تصفیه فاضلاب پیش­ساخته بتنی با تکنولوژی بی­هوازی بحث می­نماید.

روش بررسی

فاکتورهای واقعی در این طرح شامل یک سیلندر بتنی است که فقط یک راه ورود فاضلاب و یک سیفون خروج آب داشته و کاملأ آب بند بوده و از ورود آب­های سطحی به­آن جلوگیری شده است و واحد فرآیند تصفیه بی­هوازی را تشکیل می­دهد. داخل آن به­وسیله قطعات مختلف، به

شکل محفظه­ های مجزا تقسیم­بندی شده است. تلاش براین شد تا با استفاده از اندازه­گیری­های آزمایشگاهی و تجربی و ثبت داده­ها در طول مطالعه، مقادیر این پارامترها اندازه­گیری و با کیفیت پسآب خروجی از سیستم­های مشابه مختلف تولید شده، مقایسه شود.

در طراحی سیستم تصفیه فاضلاب بی­هوازی عوامل زیر مؤثر هستند :

الف-دبی فاضلاب تولیدی  بر اساس نفر-روز.

ب-پیش گیری از نفوذ آب­های سطحی به داخل سیلندر.

ج-ایجاد فضای مناسب جهت رشد و تکثیر باکتری­های بی­هوازی.

د-پیش­بینی نحوه دفع یا جذب پسآب خروجی تصفیه شده.

شناخت خواص فاضلاب از مهمترین و ابتدایی­ترین اقدامات در بررسی و انتخاب فرآیند سیستم تصفیه فاضلاب است. اهم این خواص عبارتند از :

1-رنگ فاضلاب: فاضلاب تازه به رنگ خاکستری و فاضلاب کهنه (گندیده) رنگی سیاه و تیره گونه دارد.

2-بوی فاضلاب: بوی فاضلاب کهنه بیشتر ناشی از گاز هیدروژن سولفوره می باشد که در اثر فعالیت باکتری­های بی­هوازی (عدم وجود اکسیژن) و در نتیجه احیای سولفات­ها به سولفیت­ها تولید می­گردد.

3-درجه اسیدی: در اثر ماندن و گندیده­شدن فاضلاب، گازهای اسیدی (هیدروژن سولفوره) تولید گردیده، درجه قلیائیت فاضلاب، کاهش و خاصیت اسیدی پیدا می­کند. افزایش درجه گرما با سرعت گندیدن و تعفن ارتباط مستقیم دارد. در دمای متعارف، عمل تعفن 3 تا 4 ساعت پس از تولید فاضلاب آغاز می­شود.

4-دمای فاضلاب: فرآیند زیستی باکتری­های موجود در فاضلاب دمای فاضلاب را همیشه بیشتر از دمای آب در همان محیط نگه می­دارد. لذا در سردترین روزهای زمستان، دمای فاضلاب غالبا ً از 10 درجه سانتیگراد کمتر نگردیده و در روزهای متعارف آب و هوایی، دمای فاضلاب در حدود 20 تا 25 درجه سانتیگراد می­باشد .

5-وزن مخصوص فاضلاب: به­علت سبک بودن مواد خارجی موجود در فاضلاب و وجود گازهای محلول در آن، وزن مخصوص فاضلاب کمی کمتر از وزن مخصوص آب است که در عمل برابر با هم فرض می­گردد.(3)

حرکت سیال در سیستم باید کاملأ ثقلی بوده و از به­کار بردن هرگونه پمپ یا افزایش دهنده فشار خودداری شود. در مواردی که مجبور به پمپاژ کردن فاضلاب باشیم، حتمأ باید قبل از سیستم حوضچه آرامش احداث کرد تا سیال به صورت ثقلی از حوضچه آرامش به سیستم وارد شود.

 یافته ها

نکته بسیار مهم در فرآیند عملکرد سیستمهای تصفیه فاضلاب، استفاده از موجودات زنده موجود در فاضلاب (باکتری های هوازی و بی هوازی) برای هضم لجن است که نقشی مثبت و بسیار کمک کننده دارند. شمار موجودات زنده در یک سانتیمتر مکعب از فاضلاب شهری به یک تا چند میلیون عدد می­رسد. جدول شماره 1 اطلاعات مناسبی را از درجه آلودگی و مقدار مواد خارجی فاضلاب شهری می­دهد.

آلودگی فاضلاب­ها بیشتر به­واسطه­ی وجود مواد آلی در آنها نمودار می­شود. مواد آلی موجود در فاضلاب­ها ناپایدار بوده و فقط به­کمک اکسیژن دهی و تجزیه به نیتریت­ها و نیترات­ها و فسفات­هاست که قابلیت ته­نشینی و دفع پیدا می­کنند. این فرآیند تجزیه، مواد آلی را به مواد معدنی پایدار (اساس کار در تکنولوژی هوازی) تبدیل می­سازد. به همین دلیل است که به­منظور نشان دادن درجه آلودگی فاضلاب، به­جای ذکر مواد آلی موجود در آن، میزان اکسیژن لازم برای اکسیداسیون مواد نامبرده را اندازه­گیری و نشان می­دهند.

از این­رو هدف از تصفیه فاضلاب عبارت است از حذف مواد معلق و شناور از فاضلاب-اکسیداسیون مواد ناپایدار آلی به­کمک ته­نشینی و جداسازی-گندزدایی و کشتن میکروب­ها در فاضلاب. تمام کارهای نامبرده در طبیعت و در مدت نسبتاً طولانی، نزدیک به چندین روز، خود به خود انجام می­گیرد. هدف از ساختن دستگاه­های پیش تصفیه و تصفیه فاضلاب، تکامل دادن به این فرآیندها از یک سو و سرعت بخشیدن به کارهای نامبرده (مدت زمان پالایش تا نزدیک به چند ساعت) از سوی دیگر است. تصفیه فاضلاب به سه گونه ممکن است انجام شود : فیزیکی-زیستی و شیمیایی.

 

جدول شماره(1) درجه آلودگی و مقدار مواد خارجی فاضلاب­های شهری با مصرف سرانه آب بمقدار 200 لیتر در شبانه­روز(4)

انواع مواد خارجی در فاضلاب مواد معدنی (گرم بر مترمکعب) مواد آلی (گرم بر مترمکعب) مجموع مواد خارجی

(گرم بر مترمکعب)

درجه آلودگی(گرم بر مترمکعب)
مواد معلق و ته نشین پذیر

(SS)

50 150 200 100
مواد معلق و ته نشین ناپذیر

(NS)

25 50 75 50
مجموع مواد خارجی محلول

(TDS)

375 250 625 150
مجموع تمام مواد خارجی

(TS)

450 450 900 300

 

-تصفیه به کمک باکتری های بی­هوازی:

لجن پیش از وارد شدن به منبع­های هضم لجن، دارای نزدیک به 60 تا 80 درصد مواد آلی تجزیه­پذیر می­باشد. هضم لجن در اثر تعفن و فعالیت باکتری­های بی هوازی است که در دو مرحله صورت می­پذیرد. تخمیر اسیدی و تخمیر قلیایی یا متانی.

الف- تخمیر اسیدی: در مرحله اول، لجن تازه که دارای رنگی زرد مایل به خاکستری و از نظر درجه اسیدی تقریبأ حالت خنثی دارد، شروع به تعفن نموده، درجه اسیدی آن به 5 و حتی به 4 می­رسد و محیط آن به شدت اسیدی می شود. انجام دهنده این کنش و واکنش­ها گروهی از باکتری­های بی­هوازی هستند که به نام باکتری­های بی­هوازی اسیدی نامیده می­شوند.

در این مرحله بیشتر ترکیبات آلی کربن دار مورد تجزیه قرار می­گیرند و بر مواد آلی ازت دار کمتر تأثیر گذارده می­شود. بنابراین از این نظر شباهتی بین این دو مرحله با دو مرحله ی تصفیه زیستی با کمک باکتری­های هوازی موجود است. همچنین در ضمن این فعل و انفعال برخی مواد پروتئینی تبدیل به اسیدهای آلی و گاز H2S   می­شوند.

لجن حاصل از این مرحله بسیار بدبو و چسبنده است، به سختی ته­نشین می­شود و به سختی آب خود را از دست

می­دهد. اگر این لجن به حال خود گذارده شود، در گرما 15 درجه، مدت 6 ماه طول می­کشد تا مرحله دوم هضم لجن شروع شود. افزایش درجه حرارت، مدت زمان نام­برده را به­شدت کاهش می­دهد.

ب-تخمیر قلیائی یا تخمیر متانی:

این مرحله با فعالیت گروه دیگری از باکتری­های بی­هوازی که به نام باکتری­های بی­هوازی متانی نامیده می­شوند، آغاز می­گردد. در این مرحله، لجن، حالتی خنثی تا کمی قلیائی با درجه اسیدی 7 تا 5/7 به­خود می­گیرد و این محیطی است که باکتری­های تولید کننده گاز متان به خوبی در آن زندگی می­کنند. در مرحله دوم هضم لجن، به­جز ترکیب­های آلی کربن­دار، ترکیب­های آلی ازت­دار نیز تجزیه می­شوند و مقدار زیادی گاز متان (CH4)، گاز کربنیک (CO2) و کمی گاز ازت (N2) تولید می­گردد.

مقدار کل گازی که از تجزیه­های نام­برده به­دست می­آید بستگی به درجه گرما لجن دارد. نسبت گاز متان به­دست آمده از هضم لجن فاضلاب شهری 65 تا 70 درصد و گاز کربنــیک 35 تا 30 درصد کل گاز تولید شده می­باشد. همـراه گازهــای تولید شده در مخزن­های هضم لجن نزدیک به یک درصد نیز گاز هیدروژن سولفوره H2S تولید می­شود که به­جز آلوده­سازی محیط­زیست، خاصیت خورندگی شدیدی بر تأسـیسات بعد از مخـزن دارد. در صــورتی که از گاز مخزن هضم لجن، برای تولید انرژی استـفاده می­شود، باید پیش از مصرف آن گاز H2S  حذف شود.

بحث

مهمترین روش های تعیین درجه آلودگی فاضلاب عبارتند از:

  • تعیین مقدار O.D (Biochemical Oxygen Demand): عبارت است از مقدار اکسیژن خواهی بیوشمیایی فاضلاب که به معنی اکسیژن مورد نیازی است که مواد آلی موجود در فاضلاب را اکسیده نموده و به موادی پایدار نظیر نمک­های معدنی تبدیل می­سازد.
  • تعیین مقدار O.D (Chemical Oxygen Demand): در این روش برای اکسیداسیون مواد آلی از اکسیدکننده های قوی(پرمنگنات­پتاسیم و

 

دی­کرمات­پتاسیم) استفاده می­شود. دقت این روش، کم و تنها برای مقایسه میزان آلودگی فاضلاب در مراحل گوناگون کاربرد دارد.

  • تعیین مقدار O.C (Total Organic Corbon): در این روش ترکیب­های کربن دار آلی موجود در فاضلاب اندازه­گیری می­شود.
  • تعیین مواد معلق در فاضلاب S (Suspended Solids): مواد معلق در فاضلاب، قسمتی از کل مواد خارجی(TS) موجود در آن می­باشند که تعیین آن برای پیش­بینی مقدار لجن حاصل از تصفیه فاضلاب اهمیت ویژه ای دارد.
  • تعیین اکسیژن محلول O (Dissolved Oxygen): نمایش­گر قدرت تصفیه طبیعی در تکنولوژی تصفیه به روش هوازی است. اندازه­گیری اکسیژن در این روش به­کمک وارد نمودن برخی از ترکیبات منگنز که قدرت جذب اکسیژن آن­ها سریع است، صورت می­پذیرد.

تصفیه مکانیکی یا فیزیکی (Physical Treatment) : در این مطالعه تنها از خواص مکانیکی و فیزیکی برای جداسازی مواد معلق در فاضلاب استفاده شده که مهم­ترین مراحل آن عبارتند از:

الف- آشغالگیر: آشغالگیری، نخستین مرحله تصفیه است که در ضمن آن مواد معلق درشت را از فاضلاب جدا می­سازند. این کار توسط صفحه­ های فلزی سوراخدار (توری سیمی) یا میله­های عمود بر جریان فاضلاب صورت می­پذیرد. قراردادن آشغالگیر در مسیر جریان فاضلاب موجب کاهش سطح مقطع جریان، ایجاد افت فشار و افت انرژی شده که به­صورت اختلاف سطح در طول مسیر تامین می­گردد.

کاهش مواد معلق و به­دنبال آن کاهش B.O.D در فاضلاب خام از مزیت­های این مرحله است که تابعی است از بزرگی سوراخ­ها و یا فاصله  میله­های آشغالگیر. هرچه چشمه­های سوراخ، ریزتر و یا فاصله میله­ها کمتر باشد، کاهش آلودگی و افت انرژی نیز افزایش می­یابد. تلاش نویسنده این مقاله و تیم همکار براین بود تا رفتار فوق را در ساختمان کانال آشغالگیر، شبیه­سازی نماید. بدین منظور، جزئیات ساخت کانال آشغالگیر، جهت استانداردسازی آن به شرح ذیل تعریف شد:

الف-1- عرض مفید کانال تا قبل از حوضچه آرامش، 40 سانتیمتر و ارتفاع مفید کانال از زیر لوله فاضلاب ورودی، 30 سانتیمتر و طول حداقل کانال، 5 متر.

الف-2- عرض مفید حوضچه آرامش، 5/1 برابر عرض مفید کانال و ارتفاع مفید حوضچه آرامش 2 برابر ارتفاع مفید کانال.

الف-3- فاصله مرکز به مرکز توری­ها 5/1 متر و تعداد حداقل توری­ها، 3 عدد.

تصویر شماره (1) نمونه کانال آشغالگیر

ب- جداسازی مواد معلق: این روش به­منظور کاهش قابل توجه ذرات معلق فاضلاب با استفاده از فرآیند ته­نشینی یا شناورسازی است. در این روش، مواد معلق بسیار ریز مانند تخم انگل­ها که غالباً در برابر تجزیه بسیار مقاوم هستند، حدف نشده، بلکه تنها ذرات معلق درشت دانه تحت تاثیر نیروی ثقل، شروع به ته­نشینی می­نمایند و مابقی ذرات معلق تحت فرآیند رونشینی حذف می­گردند.

تلاش نویسنده این مقاله و تیم همکار براین بود تا رفتار فوق را در ساختمان فیلتر بیولوژیکی و چربی­گیر، شبیه­سازی نماید. بدین منظور جزئیات ساخت فیلتر بیولوژیکی و چربی­گیر، جهت استانداردسازی آن بدین صورت تعریف شد:

ب-1- استوانه بتنی مسلح یکپارچه (بدون بند) به قطر پشت تا پشت 165 سانتیمتر و ارتفاع پشت تا پشت استوانه از 190 سانتیمتر به بالا و حجم آب­گیر دستگاه از 3000 لیتر به بالا.

جدول شماره(2) مشخصات فولاد مصرفی

785 (kg/m3) جرم واحد حجم فولاد(M) 2400 (kg/cm2) تنش تسلیم فولاد (fy)
7850 (kg/m3) وزن واحد حجم فولاد(W) 4000  (kg/cm2) تنش گسیختگی فولاد (fu)
2.01(1010) (kg/m2) مدول الاستیسیته فولاد(Es) 0.3 نسبت پوآسون(ʋs)

 

جدول شماره(3) مشخصات بتن مصرفی

250 (kg/m3) جرم واحد حجم بتن(M) 210(104)  (kg/m2) مقاومت فشاری 28 روزه بتن(fc)
2500 (kg/m3) وزن واحد حجم بتن(W) 4000(104)  (kg/m2) مقاومت تسلیم آرماتور طولی(fy)
2.18(109) (kg/m2) مدول الاستیسیته بتن(Ec) 3000(104)  (kg/m2) مقاومت تسلیم آرماتور عرضی(fys)

 

ب-4- قطعات تشکیل دهنده فیلتر بیولوژیکی عبارت است از:

  • تانک یا مخزن اصلی که حجم آن بستگی به ظرفیت سیستم از 3 تا 10 مترمکعب دارد.
  • قطعه فیلتر مخروطی بتنی که مصالح دانه بندی بستر فیلتر و غشای فیلتر را دربر می­گیرد.
  • صفحه غشای فیلتر از جنس پلی اورتان با چشمه سوراخ­های 8 میلیمتر به­منظور جداسازی فضای انباره از بستر فیلتر.
  • مصالح دانه­بندی از جنس شن یا پوکه صنعتی با حداقل 3 لایه دانه بندی شده.
  • ماده جاذب از جنس کربن فعال گرانوله یا سیلیس به­منظور تامین شرایط جذب سطحی و عمقی.
  • درپوش بزرگ روی بدنه سیلندر در بالاترین قسمت نصب شده و فضای داخلی دستگاه را از نفوذ آب و هوا و ورود آشغال دور نگه می­دارد.

تصویر شماره (2) نمونه دستگاه فیلتربیولوژیکی

ب-5- قطعات تشکیل دهنده چربی­گیر عبارت است از :

  • تانک یا مخزن اصلی که حجم آن بستگی به ظرفیت سیستم از 3 تا 10 مترمکعب دارد.
  • درپوش بزرگ روی بدنه سیلندر در بالاترین قسمت نصب شده و فضای داخلی دستگاه را از نفوذ آب و هوا و ورود آشغال دور نگه­می دارد.

 تصویر شماره (3) نمونه دستگاه چربی­گیر

 ب-6- آب بندی ترک، درزهای سرد و مقاطع کرمو: جداره داخلی و خارجی سیلندر بتنی آغشته به پرایمر ضد آب و مقاوم در برابر حمله سولفات­ها به­منظور جلوگیری از ورود آب زیرزمینی به داخل سیلندر و همچنین جلوگیری از نشت فاضلاب به خارج از محفظه داخلی دستگاه. به­منظور آب­بندی درزهای اجرایی و درزهای سرد و ترک­های بزرگتر از 25/0 میلیمتر، 1 کیلوگرم مواد نفوذگر سطحی آب بند کننده بتن را با 400 گرم پودر ترمیم کننده بتن به­همراه آب مخلوط نموده و خمیر بتونه حاصل شده را در تمام سطح بدنه دستگاه بالاخص درزها یا

مقاطع کرمو، اجرا می­نماییم. میزان مصرف این ماده در هر متر مربع 1200 الی 1300 گرم می­باشد.

ج- ته­نشین نمودن مواد معلق: این روش مهم­ترین مرحله تصفیه فاضلاب در تصفیه مکانیکی است. اساس کار روش ته­نشینی براین هدف قرار دارد که با کاهش سرعت جریان، امکان ته­نشینی مواد معلق به­وجود آید. هنگام ته­نشین شدن ذرات معلق در منطقه ته­نشینی، در اثر تماس آن­ها با آب مقاومتی در جهت معکوس بر آنها وارد می­آید که متناسب با سرعت و شکل ذره بوده و به چهار نوع کلاس ته­نشینی تقسیم می­گردد. همچنین اثر مدت زمان ماند فاضلاب در انباره، به کاهش مقدار مواد معلق قابل ته­نشینی و کاهش درجه آلودگی فاضلاب بستگی دارد. (5)

تلاش نویسنده این مقاله و تیم همکار بر این بود تا رفتار فوق را در ساختمان سپتیک تانک، شبیه­سازی نماید. بدین منظور جزئیات ساخت سپتیک تانک، جهت استانداردسازی آن بدین صورت تعریف شد:

ج-1- استوانه بتنی مسلح یکپارچه (بدون بند) به قطر پشت تا پشت 165 سانتیمتر و ارتفاع پشت تا پشت استوانه از 190 سانتیمتر به بالا. حجم آب­گیر دستگاه از 3000 لیتر به بالا.

ج-2- مشخصات مصالح مصرفی (فولاد و بتن) مطابق شرایط ب-1 و ب-2.

ج-3- قطعات تشکیل دهنده سپتیک تانک عبارت است از:

– تانک یا مخزن اصلی که حجم آن بستگی به ظرفیت سیستم از 3 تا 10 مترمکعب دارد.

– طبق که قسمت تحتانی مخزن را از مجاری ورود و خروج جدا می­نماید.

– چهارپر که قطعه­ای متشکل از پره­های کوتاه در ورودی و پره­های بلند در قسمت خروج سیال است و باعث کم شدن سرعت سیال و جداسازی و ته­نشینی ذرات سنگین­تر از آب می­شود.

– درپوش چهارپر که روی چهارپر نصب می­شود و محفظه جمع آوری کف و چربی در زیر آن قرار می­گیرد.

– درپوش بزرگ روی بدنه سیلندر در بالاترین قسمت نصب شده و فضای داخلی دستگاه را از نفوذ آب و هوا و ورود آشغال دور نگه می­دارد.

ج-4- آب­بندی دیواره سپتیک تانک مطابق بند ب-6 صورت می­پذیرد.

 سیال با ورود به محفظه بیرونی چهارپر و برخورد با پره­های خروجی سرعت خود را از دست داده و تقریبأ ساکن می­گردد و ذراتی که از آب سنگین­ترند ته­نشین می شوند و با توجه به درنظر گرفتن زاویه 45 درجه ذرات ته­نشین شده، آبی که زلال­تر از بقیه قسمت­های سیلندر می­باشد، با ورود فاضلاب تازه از قسمت سیفون خروجی دستگاه خارج می­شود.

لذا با انباشته شدن لجن در کف مخزن و نرسیدن اکسیژن کافی به قسمت­های زیرین، بعد از مدتی باکتری­های بی­هوازی آغاز به فعالیت نموده و لجن و مواد آلی ناپایدار موجود را به انواع مختلفی از گازها همچون سولفور هیدروژن، متان، گاز کربنیک و ازت و همچنین نمک های معدنی پایدار تبدیل می­کنند.

بررسی استانداردسازی دستگاه¬های تصفیه فاضلاب پیش¬ساخته بتنی در فرآیند بی¬هوازی

تصویر شماره(4) نمونه دستگاه سپتیک تانک

 

نتیجه گیری

در صورتی که به فاضلاب اکسیژن نرسد، باکتری­های هوازی فعالیت و رشد و نمو خود را از دست داده و در عوض، باکتری­های بی­هوازی فعالیت خود را شروع می­کنند. کار این باکتری­ها براین اساس است که اکسیژن مورد نیاز خود را از تجزیه مواد آلی و معدنی موجود در فاضلاب بدست می­آورند. به­عبارت دیگر این این باکتری­ها برخلاف باکتری­های هوازی، مواد نامبرده را احیا می­کنند. نتیجه این فعالیت تجزیه مواد آلی ناپایدار و تبدیل آن­ها به­ نمک­های معدنی پایدار و نیز گازهایی چون گاز هیدروژن سولفوره، متان، گاز کربنیک و گاز ازت است. مهم­ترین کاربرد روش استفاده از باکتری­های بی­هوازی در مخزن­های سربسته، هضم لجن و در نتیجه تولید حجم لجن بسیار کمتری نسبت به فرآیندهای هوازی می­باشد.

با توجه به مباحث مطرح شده در این مطالعه و لحاظ نمودن تمامی پرامترهای دخیل در نگاه اقتصاد مهندسی می­توان نتیجه گرفت که بهترین انتخاب به­منظور انجام فرآیند تصفیه فاضلاب مجامع کوچک (زیر 50 نفر)، استفاده از دستگاه­های تصفیه فاضلاب با تکنولوژی بی­هوازی است. سپس با در نظرگرفتن کلیه جوانب در انتخاب مصالح تشکیل دهنده این دستگاه­ها از جمله فراوانی مصالح، تخصص در اجرا و سهولت در آزمایش پذیری، دستگاه­های تصفیه فاضلاب پیش­ساخته بتنی مورد انتخاب قرار گرفت.

به­منظور عملکرد صحیح سیستم تعریف شده که در گرو اجرای صحیح و دقیق بخش­های مختلف آن است، طراحی، تولید، نظارت و مونتاژ، همگی نیاز به دستورالعملی مدون (استاندارد) به­منظور کنترل و بازرسی دارد. لذا ذکر مشخصات فنی ساخت و تربیت نیروی متخصص کارآمد در سایه نطام کنترل منطبق بر استاندارد، عملکرد صحیح سیستم پیش تصفیه مورد بحث را تضمین نموده و نگرانی جوامع امروزی در زمینه آلودگی زیست محیطی حاصل از فاضلاب را برطرف می­سازد.

 

مراجع

]1[ کتاب فاضلاب شهری تصفیه فاضلاب-جلد دوم-انتشارات دانشگاه تهران-چاپ دهم-صفحات7-8

]2[ آصف خلدانی، “تصفیه فاضلاب”، چاپ سوم، انتشارات مهندسین مشاور سانو، تهران، 1348.

]3[ آصف خلدانی، “طرح و محاسبات سپتیک تانک”، چاپ یکم، انتشارات مهندسین مشاور سانو، تهران، 1348.

محمد تقی منزوی، “فاضلاب شهری”، چاپ هشتم، انتشارات دانشگاه تهران، تهران، 1377.

]4[ سازمان جهانی بهداشت، ترجمه دکتر کاظم نداقی، “برکه های تثبیت فاضلاب”، چاپ موسسه علمی-فرهنگی، تهران، 1375.

[5]H.R.Ansari.J-“Designing wastewater treatment systems and studying the sewage absorption coefficient in temperate regions of Iran”. International Journal of Advanced and Applied Sciences(IASE) . Volume-3, Issue 1, Pages44-47 (Feb.2016)

[6]K.Imhoff, “Taschenbuch der Stadtenwasserung”, Wien, Austria, 1979.

[7]K.Imhoff, “Sewage Treatment”, New York, USA, 1956.

[8]American Society of Civil Engineers(ASCE) and Water Polution Control Federation(WPCF),1Edition, New York, USA, 1977.

[9]W.J.Muller, “Nurzung und Wiederverwendung von Abwassern”, Bielefeld, Germany, 1976.

[10]Dor.Oliver, Detritor Bullten, No.6411, 1971.

[11]L.Hartmann, “Biologische Abeasserreinigung”, Berlin, Germany, 1983.

[12]G.Singh, “Water Supply and Sanitary Engineering – vol 2”, 2Edition, Standard Publishers Ditributors, Delhi, India, 1980.

 

اشتراک:

درباره نویسنده

نظرات بسته اند

برچسب‌ها : % % % % % % % % % % % % % % % % % % %