سپتیک تانک بی هوازی یکی از روشهای معمول و رایج جهت تصفیه فاضلاب بهداشتی انسانی و صنایع می باشد که در راستای کاهش بار آلودگی فاضلابهای خانگی و صنعتی در کاربری های در ظرفیت های پایین مورد استفاده قرار می گیرد.
سپتیک تانک بی هوازی دارای یک مزیت عالی نسبت به سپتیک تانک هوازی می باشد و آن هم قابلیت تجزیه و تصفیه مواد آلی و مواد معدنی به بیوگازهای مفید برای سایر فعالیتها می باشد که یکی از مفیدترین انواع گازهای خروجی از سپتیک تانک بی هوازی گاز متان می باشد.
سپتیک تانک بی هوازی برای تصفیه پسابهای انسانی در واحد کوچکتر گزینه ای عالی می باشد. مکانیزم تصفیه فاضلاب در گندانبارهای بی هوازی برگرفته از فعل و انفعالات شیمیایی و بیولوژیکی می باشد که در طبیعت رخ می دهد. تصفیه بی هوازی روشی است که در آن میکروارگانیسمها در غیاب اکسیژن محلول فعالیت می نمایند.
در حین تصفیه مواد آلی (مواد مولد BOD ، COD) طی چند مرحله به بیوگازی که قسمت عمده آن متان و گاز کربونیک است تبدیل شده و همزمان در محیط تصفیه مقادیر کمی توده بیولوژیکی که در حقیقت باکتریهای جدید هستند بوجود خواهد آمد.
سپتیک تانک بی هوازی به دو قسمت تقسیم می شود. در قسمت اول که ورودی از فاضلاب می باشد که همراه آن لجن و چربی و… وارد سپتیک تانک می شود که لجن سنگین ته نشین شده وچربی و لجن سبک در قسمت بالای سپتیک تانک قرار میگیرد. در صورتیکه به فاضلاب اکسیژن نرسد، باکتریهای هوازی فعالیت رشد و نمو خود را از دست داده و در عوض باکتریهای بی هوازی فعالیت خود را شروع میکنند. روش کار این باکتریها به این نحو است که اکسیژن مورد نیاز خود را از تجزیه مواد آلی و معدنی موجود در فاضلاب وارد شده به سپتیک تانک یا انباره به دست میآورند. به عبارت دیگر این باکتریها بر خلاف باکتریهای هوازی مواد فاضلاب موجود در سپتیک تانک بی هوازی را احیا میکنند.
نتیجه این فعالیت تجزیه مواد آلی ناپایدار و تبدیل آنها به نمکهای معدنی پایدار و نیز گازهایی چون گاز هیدروژن، سولفوره، گاز متان، گاز کربنیک و گاز ازت میباشد. تولید گازهای نامبرده به ویژه گاز هیدروژن سولفوره موجب میشود که بوی ناخوشایند در سپتیک تانک بی هوازی ایجاد گردد. از این رو این روش را روش تعفن نیز مینامند. مهمترین کاربرد روش استفاده از باکتریهای بیهوازی در سپتیک تانک سر بستهی هضم لجن میباشد و تنها در تصفیه خانههای بسیار کوچک مانند سپتیک تانک از روش تعفن برای تصفیه فاضلاب استفاده می شود.
در قسمت دوم سپتیک تانک بی هوازی وقتی آب زلال وارد می شود که در حد 40 درصد از آب تصفیه شده است . آب و جامدات در کف سپتیک تانک تجمع می کنند. چربی ها در قسمت بالا جمع میشوند ودر قسمت خروجی آب از سپتیک تانک سر لوله را رو به پایین میگذارند که چربی که در قسمت بالا قرار دارد به خارج از سپتیک تانک نرود و به محیط زیست آسیبی نرساند .
تصفیه بی هوازی شامل مجموعه ای از فرایندهای میکروبیولوژی است که ترکیبات آلی را به متان و دی اکسید کربن تبدیل می نماید و جامدات فرار را، بسته به شرایط بهره برداری، 35 تا 60 درصد کاهش می دهد. هضم بی هوازی از مدتها قبل برای تثبیت لجن فاضلاب به کار گرفته می شد. در سپتيک تانک ها به سبب عدم وجود اکسيژن محلول کافی فرآيند های بی هوازی بيولوژيکی غالب هستند. در فرایندهای هوازی تصفیه فاضلاب، هرچه بار آلی ورودی به سیستم بیشتر باشد (میزان BOD وCOD فاضلاب ورودی بیشتر از1000 mg/l باشد)، میزان هوای مورد نیاز جهت تصفیه فاضلاب افزایش یافته و در نتیجه هزینه های مربوط به بهره برداری نیز افزایش می یابد . کارشناسان ما در شرکت پایپ گستر آماده ارائه مشاوره های لازم جهت خرید سپتیک تانک بی هوازی به شما هستند.
از نظر تاریخی در سال 1770 شخصی به نام VOLTA مشاهده کرد که در مردابها، هوای غیر قابل اشتعالی تشکیل می گردد. این شخص پیدایش این گازها را نتیجه تجزیه مواد آلی دانست ولی نتوانست توضیحی در این مورد بیان نماید.
در سال 1806 میلادی BECHAMP اولین کسی بود که برای تولید متان فعالیتهای میکروبیولوژیکی را دخیل دانست. تا سال 1875 میلادی یعنی زمان کارهای مطالعاتی POPPOF تولید متان بطرق مختلف مورد مطالعه قرار داشت ولی بجز اطلاع از اثرات عوامل میکروبیولوژیکی در تولید آن کشف علمی خاصی صورت نگرفت.
در سال 1906 SOHNGEN دو نوع باکتری مولد متان (SARGINA , LIKE – ROD) را کشف نمود. بعدها تجزیه بی هوازی توسط میکروارگانیسمها مورد توجه شخصی به نام SCHNELLEN قرار گرفت و این شخص در دانشگاه DELFT برای اولین بار ارگانیسمهای مولد متان را (METHANOGENIC ORGANISMS) جدا نمود.
در 1967 BRAYANT معلوم نمود که در تبدیل اتانل به متان دو نوع باکتری دخالت دارد، یکی از باکتریها اتانل را به استات و هیدروژن و دیگری با مصرف هیدروژن CO2 را به متان تبدیل می نماید.
هضم بی هوازی در اکوسیستمهای طبیعی نیز مانند مردابها، ته نشینهای کف دریا و یا سیستمهای غیر طبیعی نظیر سپتیک تانکهای بی هوازی، سیستمهای تصفیه هضم لجن و کود اتفاق می افتد. معمولاً تولید متان آخرین مرحله تصفیه فاضلاب به روش بی هوازیست که از تولید و تجمع مقادیر زیاد مواد آلی در سیستمهای بی هوازی ممانعت بعمل می آورد.
تجزیه مواد آلی به روش بی هوازی روشی متابولیکی است که در آن تجزیه مواد با راندمان کمتری تا روش هوازی انجام می گیرد. ارگانیسمهای بی هوازی معمولاً انرژی زا هستند و اغلب محصولات نهائی حاصل از فعالیت آن ها با ارزش است. بعنوان مثال فرمانتاسیون قند تولید الکل و اسید استیک می کند و یا متلاشی شدن اسید استیک با متان زائی توأم است، در حالی که همین مواد در تجزیه هوازی کلاً به آب و CO2 تبدیل خواهند شد.
بعضی ها مراحل تصفیه بی هوازی در داخل سپتیک تانک بی هوازی را در سه مرحله مورد بررسی قرار داده اند :
در اولین مرحله از تصفیه که به هیدرولیز شدن معروف می باشد (Hydrolysis) مواد پیچیده آلی شکسته شده و به مواد آلی محلول تبدیل می شوند. در همین مرحله است که مواد معلق فاضلاب نیز به مواد محلول تبدیل می گردد. مرحله هیدرولیز که مهمترین مرحله تصفیه بی هوازیست 5 تا 15 روز طول می کشد و اصولاً خیلی کند ادامه خواهد یافت.
دومین مرحله هضم یا تصفیه بی هوازی اعمال توأم اسیدی شدن و تولید استات است که در اثر آن مواد آلی ساده حاصل از مرحله هیدرولیز به اسیدهای چرب فرار و مالاً اسید استیک و سرکه تبدیل خواهند گردید. این مرحله تصفیه بی هوازی گاهی به ترش شدن تعبیر شده و اسیدهای آلی حاصل از آن نوع خود COD هستند که باکتریهای مولد متان آن ها را مورد استفاده قرار می دهند و حاصل این عمل آن ها تولید متان است. در مجموع مصرف این اسیدها باعث کاهش اکسیژن مورد نیاز خواهد شد. در حالی که در محیط مقادیر قابل توجهی گاز کربنیک وجود دارد میزان اکسیژن مورد نیاز کاملاً حذف نخواهد گردید.
با پیدایش اسیدهای چرب فرار قطعاً pH محیط پائین آمده و زمان مربوط به انجام مرحله دوم تصفیه بی هوازی به کیفیت فاضلاب مربوط است. اگر در فاضلاب قندهای ساده موجود باشد این مرحله به سرعت انجام خواهد گردید و اگر محتوی پروتئین و مواد آلی پیچیده باشد انجام دومین مرحله تصفیه زمان بیشتری را نیاز خواهد داشت.
در سومین مرحله تمامی فرآورده های تولیدی در مرحله 1 و 2 تبدیل به استات می شوند.
چهارمین مرحله تصفیه بی هوازی مرحله تولید متان است و در این مرحله مواد مولد COD به متان تبدیل می شوند. در این مرحله بهره بردار باید نظارت دائم بر pH، حرارت، مواد سمی، مواد مغذی موجود در سیستم داشته باشد. در اکثر راکتورهای بی هوازی این مرحله حدود 5 ساعت به طول خواهد انجامید. در صورت بالا بودن غلظت سولفات در فاضلاب در تصفیه بی هوازی امکان احیای سولفات به SH2 نیز وجود خواهد داشت.
برای هر مرحله از فرآیند تصفیه در داخل سیستم های بی هوازی نیازمند وجود باکتری ها و میکروارگانیسم هایی می باشیم که در حالت کلی این باکتری ها به دو نوع طبقه بندی می شوند :
سیستمهای سپتیک تانک بی هوازی نیازمند استفاده از باکتری هایی است که برای زندگی به اکسیژن نیاز ندارند. در یک سیستم سپتیک تانک بی هوازی، شما یک مخزن سپتیک تانک با دو لوله اصلی دارید. یکی از این لوله ها به خانه می رود و دیگری به سمت حیاط شما می رود. آن لوله اصلی به چندین لوله تقسیم می شود که درست زیر سطح چمن (میدان تخلیه) شما قرار می گیرند.
در داخل سپتیک تانک بی هوازی، زباله های جامد ته نشین می شوند و توسط باکتری های بی هوازی خورده می شوند. زباله های مایع (پساب مایع و چربی ها) به سمت بالا شناور می شوند. فاضلاب از مخزن به سوی لوله های کوچکتر زیر سطح زمین که دارای سوراخ هایی در انتهای خود هستند منتقل می شود.
در ادامه فاضلاب فیلتر شده یا به داخل خاک نفوذ می کند. باکتری ها موجود در مخزن سپتیک تانک بی هوازی اکسیژن لازم جهت فعالیتهای خود را از تجزیه مواد آلی به دست می آورند. نتیجه فعالیت بی هوازی باکتری ها در سیستم تصفیه بی هوازی، تجزیه مواد آلی ناپایدار و تبدیل آنها به نمکهای معدنی پایدار و نیز گازهایی چون گاز هیدروژن، سولفوره، گاز متان، گاز کربنیک و گاز ازت میباشد.
اولین تفاوت آشکار در این دو نوع سیستم تصفیه کننده فاضلاب بهداشتی مربوط به قیمت آنها می باشد. به طور معمول، نصب یک سیستم بی هوازی ساده تر و در نتیجه هزینه کمتری دارد. سیستم های سپتیک هوازی شامل یک سیستم پیچیده تر با ماشین آلات اضافه شده است و گران تر است.
شرایط خاصی وجود دارد که در آنها ممکن است واقعاً به یک سیستم هوازی بر اساس زمین خود نیاز داشته باشید. برای اینکه یک سیستم سپتیک تانک بی هوازی به خوبی کار کند، خاک باید بتواند اجازه نفوذ پساب را بدهد.
هنگامی که شما می خواهید یکی از این دو نوع سیستم تصفیه را نصب کنید، یک شرکت تولید کننده به محل کاربری مراجعه نموده و یک آزمایش نفوذپذیری خاک انجام می دهد تا ببیند آب با چه سرعتی در خاک جذب می شود.
اگر آب به سرعت کافی در خاک نفوذ نکند، سپتیک تانک بی هوازی گزینه مناسبی برای شما نخواهد بود. بسته به زمین، در برخی موارد ممکن است یک سیستم سپتیک هوازی برای شما کارآمدتر باشد، یا ممکن است تنها انتخاب شما باشد. مورد دیگری که در آن به سیستم سپتیک هوازی نیاز دارید این است که زمین شما بسیار مسطح باشد. سیستم های بی هوازی (زیر سطحی) حداقل به شیب ملایم نیاز دارند تا اطمینان حاصل شود که فاضلاب می تواند به میدان سپتیک منتقل شود.
خارج از این موقعیت ها، اغلب در واحدهای خانگی شما شاهد سپتیک تانکهای بی هوازی خواهید بود. این سیستم ها مقرون به صرفه و ساده هستند و با موفقیت در بسیاری از خانه های روستایی و شهری استفاده می شوند.
آیا در حال تحقیق در مورد سیستم های سپتیک تانک برای استفاده در خانه یا محل کار خود هستید، می بایست قبل از خرید سپتیک تانک با انواع آن آشنا باشید. قبل از انتخاب، باید تعیین کنید که کدام اندازه و نوع مناسب شماست.
نوع فرآیندهایی که زباله ها و فاضلاب خروجی از کاربری شما را تجزیه می کنند عامل مهم دیگری است که در هنگام خرید سپتیک تانک باید در نظر گرفته شود. یعنی بر این اساس باید تصمیم بگیرید که سپتیک تانک بی هوازی را بخرید و یا سپتیک تانک هوازی.
اصطلاح “بی هوازی” به سادگی به عدم وجود اکسیژن آزاد اشاره دارد. این مفهوم در زمینه های مختلفی از جمله زیست شناسی و ورزش نیز استفاده می شود. در زیست شناسی، بی هوازی به میکروارگانیسم هایی اطلاق می شود که برای وجود و رشد نیازی به اکسیژن آزاد ندارند.
تنفس بی هوازی فرآیندی است که موجودات زنده را قادر می سازد در غیاب اکسیژن انرژی دریافت کنند. به عنوان مثال، مخمر مورد استفاده برای تولید نوشیدنی های الکلی به سرعت تکثیر می شود و تمام اکسیژن موجود را مصرف می کند. بنابراین، آنها باید به تنفس بی هوازی روی بیاورند تا بتوانند زنده بمانند. در ورزش، بی هوازی به نوعی ورزش اطلاق می شود. ورزش بی هوازی باعث افزایش کارایی سیستم قلبی عروقی بدن در جذب و انتقال اکسیژن نمی شود.
در حین انجام تمرینات بی هوازی، بدن شما از منابع انرژی ذخیره شده به عنوان سوخت استفاده می کند. نمونه هایی از تمرینات بی هوازی دوی سرعت و تمرینات تناوبی با شدت بالا هستند که بدن ما را مجبور به تجزیه گلوکز می کند. این دو مفهوم ارتباط نزدیکی با هم دارند. سلول های انسانی مانند باکتری ها می توانند به تنفس بی هوازی روی بیاورند.
این زمانی اتفاق میافتد (بطور مثال در طول ورزش شدید) که بدن نتواند اکسیژن کافی را برای اطمینان از تنفس هوازی تامین کند.
به دلایلی که در ادامه مقاله توضیح خواهیم داد، اغلب سیستم های سپتیک بی هوازی به همتایان هوازی خود ترجیح داده می شوند.
صرف نظر از مقایسه سیستم سپتیک هوازی و بی هوازی، سیستم های بی هوازی مزایایی بیشتری را ارائه می دهند:
با وجود تمامی مزیتهایی که گندانبارهای بی هوازی دارند، هنگام استفاده از گندانبارهای بی هوازی معایبی نیز وجود دارد که دانستن آنها به شما اطلاعات بیشتری جهت خرید سپتیک تانک مورد نیاز شما می دهد :
به منظور به حداقل رساندن برخی از ناراحتی ها، سیستم سپتیک قطره ای بی هوازی توسعه داده شده است. این سیستم ها فاضلاب را از طریق سیستم لوله هایی که در زیر سطح حیاط شما دفن شده اند، به چمن توزیع می کنند.
از مزیتهای این نوع سیستم می توان به موارد زیر اشاره نمود :
