Bể tự hoại là một công trình xử lý nước thải bậc một nó (xử lý sơ bộ) đồng thời phải thực hiện ba chức năng đó là: lắng nước thải, lên men cặn lắng và lọc nước thải sau khi lắng.
Bể tự hoại sau khi được xây dựng song có thể ngay lập tức đưa vào sử dụng ngay sau khi hoàn thành. Bể tự hoại rất đơn giản không cần bắt buộc phải đảm bảo yêu cầu nào đặc biệt để có thể mang vào sử dụng. Tuy nhiên, việc lên men cặn phải cần đến vài ngày sau khi đưa vào vận hành mới có thể lắng được. Lượng bùn cặn trong bể sau 1 đến 3 năm hoạt động sẽ được hút ra. Tại thời điểm hút cặn, phần bùn cặn mới chưa lắng sẽ nổi phía trên vì vậy ống hút của máy bơm sẽ được đặt ở phần đáy của bể. Và thông thường khi hút người ta thường để lại 20% bùn cặn cũ để nó có thể giúp bùn mới lên men.
Bùn cặn đã được lên men được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau như: ủ làm phân vi sinh hoặc có thể bón trực tiếp chúng cho các loại cây công nghiệp,…
Chúng ta trước khi xây dựng bể tựu hoại cần phải tính toán kĩ càng thể tích trong bể muốn xây là bao nhiêu để có thể xử lí được nước thải sinh hoạt một cách hiệu quả nhất.
Và sau đây là công thức tính mét khối (m3) chính xác cho các bạn:
Công thức tính m3 ( mét khối) của một bể chứa chính là công thức tính thể tích của một hình hộp. Rất đơn giản là thế này thôi các bạn :
V= a X b X h (a: chiều dài, b: chiều rộng, h: chiều cao)
Thể tích của một hình hộp = Chiều dài X chiều rộng X chiều cao ( Đo chính xác 3 cạnh rồi nhân độ dài của 3 cạnh với nhau).
Lưu ý: Nhớ là cùng một đơn vị đo.
VD cụ thể: Tính thể tích của một cái bể chứa biết bể có chiều dài, rộng, cao lần lượt như sau: 4,3,2 ( đơn vị mét )
Công thức như sau:
4 x 3 x 2 = 24 ( m3)
Vậy cái bể đó sẽ chứa được 24 m3 nước đó các bạn.
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bể tự hoại:
Bể tự hoại có hai hình dạng chính đó là hình tròn và hình chữ nhật, nhưng thường người ta hay sử dụng hình chữ nhật nhiều hơn. Được xây dựng trên mặt bằng, và xây bằng gạch, bê tông cốt thép, hoặc có thể chế tạo bằng vật liệu Composite. Bể thường được chia làm 2 đến 3 ngăn tùy vào gai đình. Do phần lớn lượng cặn đều đi qua và lắng lại ở phần thứ nhất nên ở phần này chúng ta nên để chúng khoảng 50 đến 75% dung tích của bể. Các ngăn còn lại có thể để từ 25% đến 35% dung tích của bể. Bể được xây sâu khoảng 1.5 đến 3 mét, Chiều sâu của bể không <0.75m hay >1.8m, chiều rộng của bể tối thiểu phải là 0.9m và chiều dài tối thiểu là 1.5m. Thể tích của một bể tự hoại không được nhỏ hơn 2.8m3 trong đó thể tích phần lắng không nhỏ hơn 2m3.
Cấu tạo của một số bể tự hoại 2 ngăn hay 3 ngăn được nêu rõ ở hình dưới đây, và một số kích thước của một số loại bể tự hoại:
| Dung tích của bể W, m3 | Chiều dài ngăn thứ nhất | Chiều dài ngăn thứ hai | Chiều rộng | Chiều sâu công tác |
| 2
3 4 5 10 |
2,4
2,6 2,2 2,4 3,0 |
–
1,0 1,1 1,2 1,5 |
0,9
1,0 1,1 1,2 1,5 |
1,0 1,0 1,1 1,2 1,5 |
-Các ngăn của bể tự hoại được chia làm hai phần: Phần lắng nước thải ( phía trên ) và phần lên men cặn lắng ( phía dưới ). Nước thải vào với thời gian lưu lại trong bể từ 1 đến 3 ngày. Do qua trình lưu thông trong bể chậm nên phần lớn các cặn lơ lửng hay bị lắng lại. Hiệu quả lắng cặn của bể tự hoại vào khoảng 40% đến 60% nó phụ thuộc vào yếu tố nhiệt độ và chế độ quản lí, vận hành bể. Qua khoảng thời gian 3 đến 6 tháng, cặn lắng lên men yếm khí. Quá trình lên men chủ yếu xảy ra ở giai đoạn đầu tiên là lên men axit. Các chất khí tạo nên trong quá trình phân giải ( CH4,CO2,H2S… ) nó nổi lên kéo theo các chất cặn khác dẫn tới nước thải bị bẩn lại và tạo lên một lớp váng nổi trên bề mặt của nước. Lớp váng này có độ dày từ 0.3 đến 0.5 met.
Để có thể dẫn được nước thải vào và ra khỏi bể người ta hay sử dụng các phụ kiện tê ( T ) với đường kính nhỏ nhất là 100mm với một đầu ống được đặt dưới lớp màng nổi. Đầu khác nhô lên để tiện cho kiểm tra và tẩy rửa. Cặn trong bể tự hoại được lấy theo chu kì.
1. Sơ đồ hoạt động kết hợp bể tự hoại với các công trình xử lí nước thải khác:
Cấu tạo bể tự hoại rất đơn giản và dễ vận hành quản lý và thường dùng để xử lí nước thải tại chỗ cho các ngôi nhà khu tập thể, cụm dân cư dưới có tối đa khoảng 500 người hoặc lưu lượng nước thải một ngày dưới 30m3. Bể tự hoại thường được xây dựng một cách riêng biệt hoặc kết hợp với các công trình xử lí nước thải khác như ngăn lọc sinh học kỵ khí, giếng thấm, hào lọc, bãi lọc ngập nước… , nó phụ thuộc vào đặc điểm, công suất hệ thống thoát nước và điều kiện đất đai, khí hậu thời tiết khu vực sinh sống …
Điều kiện hoạt động kết hợp giữa bể tự hoại với các công trình xử lí nước thải khác được nêu trên bảng ở dưới:
| Công trình XLNT | Hệ thống thoát nước | XLNT tiếp tục hoặc | Tiếp nhận nước thải |
| Vị trí xây dựng công trình và điều kiện đất đai thuận lợi | Bể tự hoại | Nước thải tự chảy, gián đoạn | Giếng, hào, bể hoặc bãi thấm hoạt động gián đoạn theo chu kỳ | |||
| Vị trí xây dựng và điều kiện đất đai khó khăn | Bể tự hoại tiếp theo là hệ thống xử lý sinh học hiếu khí hoặc bể lọc cát hoạt động gián đoạn | Nước thải được bơm và phân phối, định lượng theo chu kỳ | Hào hấp phụ, hào hoặc bãi bay hơi nước, bãi lọc ngập nước, khử trùng và xả nước thải ra nguồn nước mặt |
Thành phần của đất, hê số thấm và vận tốc thấm các loại đất, mức nước ngầm, độ dốc của địa hình, diện tích đất để xử lí nước thải… đó là những yếu tố cần phải tính đến khi lựa chọn các công trình xử lí nước thải tiếp sau bể tựu hoại.
Hiện nay ngoài xây mỗi bể tự hoại người ta thường xây dựng bể tự hoại kết hợp với ngăn lọc khí. Và ngăn lọc khí của bể tự hoại hoạt động theo nguyên lí lọc ngược chiều từ dưới lên trên với độ dày cả lớp vật liệu 0.5 đến 0.6mm phân bố từ trên xuống:
-Lớp sỏi hoặc đá dăm có đường kính 3m-6m, độ dày 0,1m-0,2m
-Lớp đá cuội, sỏi hoặc đá đường kính 12m-18m, dày khoảng 0,4m.
Số ngăn lọc kị khí có thể một hoặc nhiều ngăn.
2. Tính toán thiết kế bể tự hoại:
Do bể tự hoại có hai phần: Phần lắng và phần chứa cặn nên kích thước bể được tính như sau:
- Thể tích phần lắng của bể tự hoại ( W1, m3).
- Thể tích phần chứa và lên men cặn (W2, m3)
- Tổng thể tích của bể tự hoại ( W, m3 )
CT: W=W1+W2
Thể tích của bể tự hoại cũng có thể được chọn theo quy định của quy chuẩn cấp thoát nước cho nhà và công trình như sau:
| Ngôi nhà một gia đình | Ngôi nhà có nhiều gia đình | Thể tích tối thiểu của bể tự hoại ( m3 ) |
| 1 hoặc 2 phòng ngủ
3 hoặc 2 phòng ngủ 4 hoặc 2 phòng ngủ 5 hoặc 6 phòng ngủ |
2 căn hộ
3 căn hộ 4 căn hộ 5 căn hộ 6 căn hộ 7 căn hộ 8 căn hộ 9 căn hộ 10 căn hộ |
2,8
3,8 4,5 5,7 7,6 8,5 9,5 10,5 11,4 12,3 13,3 |
3. Công thức tính dung tích bể tự hoại:
Thiết kế và tính toán làm sao để bể tự hoại như thế nào mới hợp lý, đảm bảo được dung tích chứa của bể, đảm bảo được nhu cầu sử dụng cho hộ gia đình hay một số công trình xây dựng khác, để làm được điều đó thì ta sẽ có công thức tính dung tích bể tự hoại như sau:
– Dưới đây là công thức tính dung tích bể tự hoại và một ví dụ tính dung tích bể tự hoại trung tâm dùng cho 350 người:
- Công thức tính dung tích bể tự hoại:
W=Wn+Wc (m3)
Trong đó :
– Wn: Thể tích nước của bể: Cái này được tính theo số người và tiêu chuẩn cấp nước của 1 người trên ngày
– Wc : Thể tích cặn của bể : Cái này thì phụ thuộc vào thời gian giữa 2 lần thay cặn gần nhất ( hút bể phốt), số cặn 1 người thải 1 ngày, số người, các hệ số giảm thể tích…
Wc= ( a*T*(100-W1)*b*c ) * N/(( 100-W2 )*1000 ) đơn vị m3.
a: Lượng cặn một người thải ra trong 24h
T: Thời gian giữa hai hút cặn gần nhất : T= 6 tháng.
W1, W2: Độ ẩm cặn mới vào bể và khi lên men.( W1= 95%, W2= 90% )
b: Hệ số làm giảm thể tích cặn khi lên men. B=0.7 (giảm 30%)
c: Hệ số giữ lại một phần cặn khi hút, để giữ lại vi sinh vật giúp xử lí nước thải. C=1.15 (giữ lại 15%)
N: Số người mà bể tự hoại đó đang phục vụ.
Ví dụ tính dung tích bể tự hoại trung tâm dành cho 350 người.
Wn = 0.8*15.75 = 13 m3
Wc = ( a*T*(100-W1)*b*c ) * N/(( 100-W2 )*1000 )
=(0.5*180*(100-0.95)*0.7*1.15)*(350)/((100-0.9)*1000) = 25 m3
W = Wn+Wc
=13 + 25 = 38 m3