1 UNIVERSITATEA „POLITEHNICA ” BUCURESTI Facult atea de Ingineria Sist emelor Bio tehnice Specializarea: Ingineri e si Ma nagement in Protectia… [602624]

1 UNIVERSITATEA „POLITEHNICA ” BUCURESTI
Facult atea de Ingineria Sist emelor Bio tehnice
Specializarea: Ingineri e si Ma nagement in Protectia Mediului

RAPORT CERCETARE ȘTIIN ȚIFIC Ă 1

EPURAREA APELOR INDUSTRIALE CE
CON ȚIN IONI DE CUPRU

Coordonator știin țific
Conf. Dr. ing. Ileana Cristina B utnariu
Masterand: [anonimizat]
2019

2
CUPRINS

Capitolul 1 .Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate standarde, normative
3
1.1 Domeniul de aplicare……………………………………………………………………………………….. … 3
1.2 Termeni si definitii…………………………………………………………………. ………………………. … 4
1.3. Epurarea și evacuarea apelor uzate urbane ……………………………………………….. …… 5
1.4 Restricții privind evacuarea apelor uzate urbane ………………………………………… …… 5
1.5 Monitorizarea evacuărilor din stațiile de epurare a apelor uzate municipale în receptorii naturali. ….
6
Capitolul 2 .Poluanti carac teristici si impactul asupra mediului. Caracteristicle apelor
uzate urbane …………………………………………………………………………………………………………….. ..
11
2.1 Pol uanti caracteristici si impactul asupra mediului………………………………………………………. 11
2.2 Caracteristicile apelor uzate urbane………………………………………………………………………….. ..
12
Capitolul 3 .Alegerea variantei optime a statiei de epurare a apelor urbane, descrierea
proceselor t ehnologice ………………………………………………………………………………………………….
16
3.1 Consideratii generale………………………………………………………………………………………. ………. 16
3.2 Tipuri de epurare a apelor uzate…………………………………………………………………………………
16
Capitolul 4 .Tratarea namolurilor …………………………………………………………………………………
19
4.1 Tratarea namolul ui activ …………………………………………………………………………………………… 19
4.2 Fermentarea namolurilor ………………………………………………………………………………………….. 19
4.3 Ing rosarea namolului ……………………………………………………………………………………………….. 20
4.4 Tratarea preliminara a namolurilor …………………………………………………………… ……………….. 20
4.5 Deshidratarea namolului …………………………………………………………………………………………… 21
4.6 Valorif icarea si evacuarea finala ………………………………………………………………………………..
21
Bibliografie …………………………………………………………………………………………….. …………………. 23

3
Capitolul 1
CONDITII DE CALITATE PRIVIND EVACUAREA
APELOR UZATE . STANDARDE, NORMATIVE

Conform datelor guvernamentale, în România 98 % din populația urbană și doar
33 % din populația rurală este racordată la sistemele centrale publice de alimentare cu
apă. Conform aceloraș i date, 90 % din populația urbană și doar 10 % din populația rurală
este racordată la rețelele publice de canalizare.
La nivelul țării, 31 % din apele uzate (orășenești și industriale) se evacuează fără
epurare, 41 % sunt insuficient epurate și doar 25 % sunt epurate corespunzător.
Efectul de poluare a apelor uzate nee purate sau insuficient epurate asupra apelor
de suprafață, se manifestă în principal prin conținutul de materii în suspensie, de materii
organice, în săruri nutritive, amoniu și în microo rganisme patogene. Este știut faptul că,
sărurile nutritive de azot ș i fosfor provoacă eutrofizarea apelor de suprafață, cu efect de
consumare a oxigenului dizolvat necesar pentru susținerea vieții acvatice. Amoniul este
deosebit de toxic pentru vietățile acvatice. Apele uzate neepurate sau insuficient epurate
poluează apel e subterane printre altele cu nitrați, amoniu și bacteriologic.
Din cele prezentate rezultă că, epurarea apelor uzate orășenești (și nu numai) este
o cerință esențială a dezvoltării civi lizației umane. Fiind o necesitate cu implicații sociale
și ecologice deosebite, reglementarea unitară și asigurarea generală a infrastructurii
necesare reprezintă o prioritate.
Necesitatea epurării corespunzătoare a apelor uzate se impune deci din motive
ecologice, dar este și o obligație asumată odata cu aderarea la UE.

BAZĂ LEGISLATIVĂ
Extras din Regulamentul
privind condițiile de evacuare a apelor uzate urbane în receptorii naturali

1.1. Domeniul de aplicar e

Scopul prevederilor prezentului Regulament este protecția mediului înconjurător
împotriva deteriorării datorate evacuărilor de ape uzate, stabilirea condițiilor generale de
epurare și evacuare a apelor uzate deversate în receptorii naturali, precum și a valorilor
limită admisibile ale p rin.ipalilor indicatori d e calitate a acestor ape.
La domeniul de aplicare a prezentului regulament se înscriu numai apele uzate
urbane care au fost sau nu epurate și apelor uzate evacuate din stațiile de epurare a acestora.
Prevederile prezentului regul ament se aplică la:
a) proiectarea, avizarea și, după caz, autorizarea unor noi lucrări de folosire a apelor,
precum și la deversările de ape uzate din stațiile de epurare existente, extinderea sau
retehnologizarea obiectivelor care evacuează ape uzate epur ate sau neepurate.
b) stabilirea gradului de epurare prealabilă a apelor uzate industriale, care întră în
sistemele de colectare și în stațiile de epurare a apelor urbane .

4

1.2.Termeni și definiții

În sensul prezentului Reg ulament sunt utilizate următorii
termeni și definiții:
• ape uzate urbane – ape uzate menajere sau amestec de ape uzate menajere
cu ape uzate industriale și/sau ape meteorice;
• ape uzate menajere – ape uzate provenite din gospodării și servicii, care
rezul tă de regulă din metabolismul uman și din activitățile menajere;
• ape uzate industriale – orice fel de ape uzate ce se evacuează din incintele
în care se desfășoară activități industriale și/sau comerciale, altele decât
apele uzate men ajere și apele meteor ice;
• stații de epurare retehnologizate/modernizate – stații de epurare
existente, care prin renovarea tehnică permit obținerea condițiilor de
calitate stabilite prin avizele și autorizațiile de gospodărire a apelor;
• punct de control – locul de unde se prel evează probe de apă în vederea
efectuării analizelor de laborator, acest loc fiind:
a) în cazul apelor uzate din influenții și din efluenții stațiilor de epurare a apelor
uzate urbane, a apelor uzate industriale sau al evacuărilor dire cte, punctul de
evacu are finală a apelor uzate în apa receptoare;
• rețea de canalizare – sistem de conducte și/sau canale, care colecteazăși
transportă apele uzate urbane și/sau industriale;
• epurare primară – epurarea apelor uzate printr -un
procedeu fizic și/sau chimic, care implică decantar ea materiilor în
suspensie sau prin alte procedee în care CBO5 al apelor uzate influente este redus cu cel
puțin 20%, iar materiile în suspensie – cu cel puțin 50%;
• epurare secundară – epurarea apelor uzate print r-
un procedeu biolog ic cu decantare secundară sau printr -un alt procedeu, care permite
respectarea condițiilor prevăzute în prezentul regulament;
• epurare corespunzătoare – epurarea apelor uzate
prin orice procedeu și /sau sistem prin care la evacuare caracteristicile apelor uzate respectă
condițiile de calitate prevăzute în prezentul regulament și în avizele și autorizațiile de
gospodărire a apelor în vigoare;
• nămol – nămol rezidual , tratat sau netratat, care
provin e din stația de epurare a apelor uzate;
• eutrofizare – dezvoltarea accelerată a algelor și a
speciilor vegetale superioare, cauzată de îmbogățirea apei cu elemente nutritive, în special
compuși ai azotului și/sau ai fosforului, și care produce o pertur bare a echilibrului
organismelor prezente, precum și a ca lității apei respective;
• autorizație de gospodărire a apelor – actul tehnico –
juridic ce condiționează punerea în funcțiune sau exploatarea obiectivelor noi ori a celor
existente, construite pe ape sau care utilizează apele pentru a deversa apel uzate e purate
sau neepurate;

5 • zone sensibile – tronsoane de apă de suprafață și
locurile din apele de suprafață afectate de eutrofiz are sau cărora li se impun, conform
legislației în vigoare, cerințe suplimentare față de calitate de către organele competente în
domeniul vizat;
• receptor natural – resursa de apă, care primește
apele uzate evacuate direct sau după epurarea în stațiile d e epurare.
• echivalent locuitor (e.l.) – încărcarea organică biodegradabilă având un consum
biochimic de oxigen la 5 zile – CBO5 – de 60 g O2/zi;

1.3. Epurarea și evacuarea apelor uzate urbane

Înainte de a fi evacuate în receptorii naturali apele uzate menajere și industriale,
colectate în rețelele de canalizare municipale, vor fi supuse unei epurări corespunzătoare,
conform prevederilor acestui regulament și a legislației în vigoare.
Stațiile de epurare a apelor uzate urbane construite în conformitate cu condițiile
prezentului regulament trebuie să fie concepute, proiectate, construite, exploatate și
întreținute astfel ca s ă aibă un randament suficient în toate condițiile climatice normale ale
locului în care sunt amplasate . Este necesar să se țină seamă de variațiile sezoniere ale
încărcăturii la momentul conceperii acestor instalații.
În prezentul Regulament corpurile de apă folosite ca surse de apă potabilă, care pot
conține
concentrați i de azot mai mari decât cele stabilite în normele referitoare la calitatea apei de
suprafață destinate captării apei pentru potabilizare, se pot considera zone sensibile.
Cerințele s anitaro – epidemiologice față de calitatea apelor uzate epurate, devers ate
în receptorii naturali țin de competența Ministerului Sănătății.
Punctele de evacuare pentru apele uzate urbane se aleg avânduse în vedere maxima
reducere a efectelor asupra recep torului.
Apele uzate epurate se vor reutiliza ori de câte ori acest l ucru este posibil, cu avizul
autorităților în domeniul vizat, în funcție de origine și de domeniul de utilizare.
Reutilizarea acestor ape trebuie să se facă în condițiile reducerii la m inimum a efectelor
negative asupra mediului.
Nămolurile provenite din epurarea apelor uzate necesită tratate și depozitate în mod
corespunzător sau să se reutilizeze atunci când acest lucru se dovedește necesar. Modul de
depozitare sau de utilizare a ace stora trebuie să reducă la minimum efectele negative asupra
mediului și se precizează în proiectele noi a stațiilor de epurare sau în autorizațiile de
gospodărire a apelor.
Utilizarea nămolurilor se poate face numai cu avizul autorităților în domeniul vi zat, în
funcție de origine și de domeniul de utilizare.

1.4.Restricții privind evacuarea apelor uzate urbane

Apele uzate care se evacuează în receptorii naturali nu trebuie să conțină:
a) substanțe poluante cu grad ridicat de toxicitate, prevăzute mai jos, in lista
claselor s i grupelor de substante,precum și acele substanțe, a căror interdicție a fost stabilită
prin studii de specialitate;
b) materii solide în suspensie peste limita admisă, care ar putea produce depuneri
în albiile minore ale cursur ilor de apă sau în cuvetele l acurilor;

6 c) substanțe care pot conduce la creșterea turbidității, formarea spumei sau la
schimbarea proprietăților organoleptice ale receptorilor față de starea naturală a acestora.
Lista claselor și grupelor de substanțe , selectate în special pe baza toxicității,
persistenței și bioacumulării lor:
a) compuși organohalogenați
b) compuși organostanici și organofosforici;
c) substanțe cu proprietăți cancerigene;
d) compuși organici ai mercurului;
e) compuși organosilicici;
f) deșeuri radioact ive, care se concentrează în mediu sau în
organismele acvatice.

Este interzisă evacuarea în receptorii naturali o dată cu apele uzate a substanțelor
individuale, care aparțin claselor sau grupelor de substanțe enumera te mai sus și care au un g rad
ridicat de periculozit ate.
Apele uzate, provenite din instituțiile medicale curative sau profilactice (spitale de boli
infecțioase, sanatorii de boli de tuberculoză, instituții de pregătire a preparatelor biologice -seruri
și vaccinuri ), de la unită ți zootehnice și abatoare, nu pot fi descărcate în receptori fără a fi supuse
în prealabil dezinfecției specifice.
Descărcarea apelor uzate epurate în rețeaua de canale de desecare, de irigații ori pe terenuri
agricole se va fac e numai cu avizul organelo r de mediu și sănătate.

1.5.Monitorizarea evacuărilor din stațiile de epurare a apelor uzate municipale în
receptorii naturali.

Apele uzate urbane, înainte de a fi evacuate în receptorii naturali, trebuie monitorizate în
concordanță cu procedurile de control stabilite de proiectul de execuție a stației de epurare și a
prezentului regulament.
Monitorizarea a rețelelor de canaliza re și/sau ai stațiilor de epurare a apelor uzate
municipale, și ai oricăror evacuări directe în receptorii naturali cons tituie obligația tuturor
prestatorilor/operatorilor de servicii publice, a organelor de supraveghere și control de stat în acest
domeniu .
Stațiile de epurare vor fi proiectate sau modificate astfel încât din punctele de control
stabilite să se poată pre leva probe reprezentative din influentul, .fluentul stației și din efluentul
epurat sau din efluentul final, înaint e de evacuare în rece ptori.
Metodele de monitorizare utilizate sunt metode standard în vigoare, utilizate la nivel
național.
Din punctele de control se prelevează probe pe o perioadă de 24 de ore sau la intervale
regulate de timp, proporționale cu debitul, la evacuare – dacă se consideră necesar, și la intrarea în
stația de epurare – pentru a se urmări conformarea cu prescripțiile stabilite prin prezentele norme
tehnice, după cum urmează:
a) La prelevarea probelor se aplică practicile naționale și, după caz, internațional e de
laborator: respectiv metodele ISO sau EN – pentru ca gradul de degradare a probelor între
momentul prelevării și ce l al analizării să fie cât mai mic posibil.
Se consideră că apa uzată epurată respectă valorile maxim admisibile fixate pentru
paramet rii relevanți/de interes, dacă pentru fiecare parametru relevant, luat individual, probele de
apă arată că acesta respec tă valoarea fixată.

7 Tabelul 1.3. Valori limită de încărcare cu poluanți a apelor uzate industriale și urbane
evacuate în receptori naturali

Nr.
crt. Indicatorul de calitate
U.M. Valori
limită
admisibile
1. Temperatură
C 35
2. pH unit. pH 6,5-8,5
3. Materii în suspensie mg/dm3 35 (60)
4. Consum biochimic de oxigen
CBO5 mg O2/dm3 25
5. Consum chimic de oxigen
CCOCr mg O2/dm3 125
6. Azot amoniacal (NH4+) mg/dm3 2 (3)
7. Azot total mg/dm3 10 (15)
8. Azotați NO – mg/dm3 25 (37)
9. Azotiți mg/dm3 1 (2)
10. Sulfuri si H2S (S2 -) mg/dm3 0,5
11. Sulfiți (SO32 -) mg/dm3 1
12. Sulfați (SO42 -) mg/dm3 600
13. Fenoli antrenabili cu vapori de
apă mg/dm3 0,3
14. Substanțe extractibile cu
solvenți o rganici mg/dm3 20
15. Produse petroliere mg/dm3 5
16. Fosfor total mg/dm3 1 (2)
17. Detergenți sintetici mg/dm3 0,5
18. Cianuri totale mg/dm3 0,1
19. Clor rezidual liber mg/dm3 0,2
20. Cloruri mg/dm3 500
21. Fluoruri mg/dm3 5
22. Reziduu filtrat la 105
C mg/dm3 2000
23. Arsen mg/dm3 0,1
24. Aluminiu mg/dm3 5
25. Calciu mg/dm3 300,6
26. Plumb (Pb2+) mg/dm3 0,2
27. Cadmiu (Cd2+) mg/dm3 0,2
28. Crom total mg/dm3 1
29. Crom hexavalent (C r6+) mg/dm3 0,1
30. Fier total ionic mg/dm3 5
31. Cupru (Cu2+) mg/dm3 0,1

8 32. Nichel (Ni2+) mg/dm3 0,5
33. Zinc (Zn2+) mg/dm3 0,5
34. Mercur mg/dm3 0,05
35. Argint mg/dm3 0,1
36. Molibden mg/dm3 0,1
37. Seleniu mg/d m3 0,1
38. Mangan mg/dm3 1
39. Magneziu mg/dm3 100
40. Cobalt mg/dm3 1

NTPA 002 denumește indicatorii de calitate ai apelor uzate evacuate în rețele de canalizare
ale localităților.

Tabelul 1.4. Indicatori de calitate ai apelor uzate evacuate în rețelele de canalizare ale
localităților.

Nr.ctr.
Indicatorul de cal itate
U.M. Valori limita admisibile
1. Temperatura
C 40
2. pH unit. pH 6,5-8,5
3. Materii în suspensie mg/dm3 350
4. Consum biochimic de oxigen CBO5 mg/dm3 300
5. Consum chimic de oxigen
CCOCr mg/dm3 500
6. Azot amoniacal (NH4+) mg/dm3 30
7. Fosfor total (P) mg/dm3 5
8. Cianuri (CN -) mg/dm3 1
9. Sulfuri si H2S (S2 -) mg/dm3 1
10. Sulfiți (SO32 -) mg/dm3 2
11. Sulfați (SO42 -) mg/dm3 600
12. Fenoli antrenabili cu vapori de apă mg/dm3 30
13. Substanțe extractibile cu solvenți
organici mg/dm3 30
14. Detergenți sintetici biodegradabili mg/dm3 25
15. Plumb (Pb2+) mg/dm3 0,5
16. Cadmiu (Cd2+) mg/dm3 0,3
17. Crom total mg/dm3 1,5
18. Crom hexavalent (Cr6+) mg/dm3 0,2
19. Cupru (Cu2+) mg/dm3 0,2
20. Nichel (Ni2+) mg/dm3 1
21. Zinc (Zn2+) mg/dm3 1
22. Mangan total (Mn2+) mg/dm3 2
23. Clor rezidual (Cl 2) mg/dm3 0,5

9
În proiectare, dacă evacuarea de ape uzate se face într -un receptor natural de tip emisar,
pentru asigurarea condițiilor de calitate ale emisarului, respectiv a apei de suprafață,
trebuiesc cunoscute prevederile Ordonanței MAPM nr. 1146/2002 pentru aprobar ea
normativului privind obiectivele de referință pentru clasificarea calităț ii apelor de
suprafață.

Tabelul 1.5. Determinări fizico -chimice la apă

Directiva privind epurarea apelor uzate orășenești

Obiectivul Directivei:
protecția mediului împotriva efectelor negative ale evacuărilor de ape uzate orășenești
și de ape u zate din anumite sectoare industriale (în special industria alimentară).
Cerințe prevăzute:
Colectarea, epurarea și evacuarea apelor uzate din aglomerări precum ș i a celor
biodegradabile provenite de la anumite sectoare industriale(industria agroalimen tară);
Termenele limită pentru implementarea Directivei în funcție de mărimea
aglomerărilor umane și de caracteristicile receptorilor naturali :
Asigurarea cu sisteme de colectare a apelor uzate orășenești pentru toate aglomerările cu
peste 2000 loc uitori echivalenți
(l.e.) ;
Asigurarea ca pentru toate aglomerările cu peste 2000 locuitori echivalenți (l.e.) sa fie
echipate cu stații de epurare, la un nivel de epurare specific :
– tratare secundară pentru aglomerări mai mici de 10.000 l.e.
– tratare terțiarăa pentru aglomerări cu peste 10.000 l.e.

Ținând cont de aspectele privind protecția mediului, de așezarea sa geografică
în bazinul Dunării și Mării Negre, Romania declară întregul sau teritoriu drept arie
sensibilă, acest aspect presupunând obligația ca toate aglomerările umane cu mai mult de
10.000 l ocuitori echivalenți sa fie prevăzute cu stațtii de epurare cu grad avansat de
epurare, respectiv treapta terțiară.

10 Această decizie importantă impune luarea în considerare a unei pe rioade de
tranziție de 12 ani, de la data aderării.

Standarde de evaluare a apelor uzate
În vederea asigurării condițiilor de calitate privind evacuările de ape epurate în
mediul acvatic trebuiesc considerate Legea Apelor HG 351/21.04.2005, respectiv
programul de evacuări treptate de ape epurate în mediul acvatic și HG 352/21.04.2005
privind modificarea și completarea HG nr. 188/2002 pentru aprobarea unor norme privind
condițiile de descărcare în mediu acvatic a apelor epurate (NTPA 001/2005 și 002/200 5).
În conformitate cu Hotărârea de Guvern nr. 188/200 2 sunt aprobate :
• Normele tehnice privind colectarea , epurarea si evacuarea apelor uzate
orășenești, (NTPA 011/2002);
• Normativul privind condițiile de evacuare a apelor uzate în rețelele de
canaliz are ale localităților si direct in stațiile de epurare, (NTPA –002/2002);
• Normativul privind stabilirea limitelor de încărcare cu poluanți a apelor
uzate industriale si orășenești la evacuarea in receptori naturali, (NTPA – 001/2005);
Prin Hotărârea de G uvern nr. 472/2000 sunt reglementate unele măsuri de pro tecție
a calității resurselor de apă în care sunt specificate penalitățile aplicate utilizatorilor de apă
pentru depășirea concentrațiilor maxime admise din apele uzate evacuate pentru :
♦ Indicatori chimici generali: materii totale în suspensie, cloruri, sulfați, sodiu,
potasiu, calciu, magneziu, azotați, amoniu, azot total, azotiți, CBO5, CCO -Mn, CCO -Cr,
fosfați, fosfor total, mangan, aluminiu, fier total ionic, substanțe extractibile în eter de
petrol și substanțe petroliere, detergenți sintetici aniona ctivi biodegradabili, reziduu
filtrabil uscat la 105˚C;
♦ Indicatori chimici specifici: sulfiți, fluoruri, fenoli antrenabili cu vapori de apă,
nichel, crom, amoniac, bariu, sulfuri și hidrogen sulf urat;
♦ Indicatori chimici toxici și foarte toxici: arsen, cianuri, mercur, cadmiu, plumb,
argint,
crom6+, cupru, molibden, clor rezidual liber, substanțe cancerigene (benzpirenul și
compușii lui, nitroderivații), hidrocarburi policiclice aromate (HPA), pesticide -erbicide,
14 triazine.

11

Capitolul 2
POLUANȚI CARACTERISTICI SI IMPACTUL
ASUPRA MEDIULUI. CARACTERISTICILE
APELOR UZATE URBANE

2.1. POLUANȚI CARACTERISTICI SI IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI.
Apele uzate cu cea mai mare încărcătură de poluanți sunt apele uzate menajere și cele
industriale. O par te din pol uanți le sunt comuni.
Principalele tipuri de poluanți care conferă apelor „calitatea” de ape uzate datorită
modificării caracteristicilor fizice, chimice, bacteriologice sau radioactive sunt:
Compuși organici biodegradabili care provin din apele uzate menajere, industriale etc. Cele
mai încărcate sunt cele din industriile alimentare, cea organică de sinteză și de hârtie, din
complexe de creștere a animalelor (abatoare, zootehnie).
Impactul acestor compuși constă în reducerea concentrației de oxigen di zolvat cu
repercursiuni asupra florei, faunei. Are loc procese anaerobe; există riscul reducerii
capacității de autoepurare. Prezența acestor compuși este indicată de CBO 5 (indicator
specific).
Compuși organici nebiodegradabili (refractari sau poluanți pr ioritari) rezultați din
surse precum ape uzate din industria organică de sinteză, cea a celulozei și hârtiei,
petrochimică și metalurgică. Sunt compuși organici cu toxicitate acută sau cronică ș i/sau cu
caracter mutagen sau cancerigen.
Impactul este deosebit asupra cursurilor de apa, asupra oamenilor și asupra
organismelor acvatice. Încetinesc sau stopează procesele de autoepurare sau epurare
biologică și pot da produși secundari de dezinfecție .Oxidabilitatea este mai mică decât la
comp ușii organici biodegradabili datorită structurii chimice pe care o au.
Compușii organici toxici sau nebiodegradabili se pot clasifica după cum urmează:
-compuși halogenați ai hidrocarburilor saturate și nes aturați ciclici sau aciclici;
-compuș i aromatici monociclici;
-compuși fenolici;
-compuși aromatici policiclici;
-compuși ai acidului ftalic de tipul esterilor și eterilor;
-compuși cu azot;
-pesticide;
-compuși po liclorurați ai f enilbenzenului.
Toți compu șii evidențiați provin din industria organică de sinteză, industria textilă,
industria celulozei și hârtie, rafinării de petrol, industria metalurgică, industria minieră și
industria lemnului.
Clorurile și sulfu rile din apele uza te pot influența procesel e biologice de epurare
dacă cantitățile lor depasesc anumite limite. Clorurile sub formă de ioni de clor din apa uzată
menajeră provin în special, din urina de origine animală sau umană, ca urmare a consumului
în alimentație a clorurii de sodiu. Sulfurile din apele uzate menajere pot fi determinate și
puse în evidență sub formă de sulfuri totale, sulfuri de carbon și hidrogen sulfurat (care ne
dă indicații asupra lipsei oxigenului din apă și apariția proceselor ana erobe).
Metalele grele existente, în spec ial, în apele uzate industriale sunt toxice pentru
microorganismele care participă la epurarea biologică a apelor și la fermentarea anaerobă a

nămolurilor. Limitele admisibile pentru Cu, Zn, Cd, Pb, Hg, Co sunt ev idențiate în STAS
4706 – 88. Determinarea l or în laborator prin analize standard necesită durate mari de timp
și un echipament complex derivat din necesitatea utilizării unei game largi de reactivi. În
ultimul timp se practică metoda spectrofotometriei c u absorbție atomică al cărui aparat este
capabil să determine un număr de 27 elemente minerale, între care și metalele grele
menționate.
Substanțe radioactive folosite din ce în ce mai mult în medicină, tehnică etc, precum
și la centralele atomice crează noi probleme celor care se ocupă cu protec ția calității apelor.
Aceste substanțe care emit radiații influențeză procesele de epurare și pot fi periculoase
pentru personalul de exploatare.
Substanțele organice din apele uzate menajere provin din dejecțiil e umane și
animale, din resturile de alimen te, legume și fructe, precum și din alte materii organice
evacuate în rețeaua de canalizare. Prezența substanțelor organice în apă poate reduce
oxigenul din apă până la 0, iar în apa lipsită de oxigen, substanțele organice se descompun
prin procese anaerob e care au loc concomitent cu producerea hidrogenului sulfurat și a altor
gaze rău mirositoare și toxice (indol, scatol, etc).
Nutrienți includ N 2, P, compuși anorganici și organici cu azot și fosfor, Si și sulfaț i.
Principalele surse de generare le constituie apele uzate menajere și efluenții din industria
îngrasamintelor chimice. Azotul și fosforul stimulează cresterea necontrolată a algelor și
microorganismelor producând fenomenul de eutrofizare.
Substanțe toxi ce (poluanți prioritari) includ detergenți, cianuri, compuși organici
clorurați, lignină, compuși proveniți din industria chimică, industria celulozei și hârtiei,
industria petrochimică.
Poluanții prioritari sunt compuși organici sau anorganici selectați pe baza toxicității
foarte mari, a efectelor cancerigene sau mutagene. Acești poluanți sunt denumiți și compuși
toxici refractari și se găsesc în majoritatea cazurilor în apele uzate industriale, fiind însă
depistați uneori în cantități foarte mici în apel e de alimentare datorită unor infiltrații sau
datorită epurării necorespunzatoare a apelor din amonte.
Suspensii inerte, materiale coloidale sau materii fin divizate rezultă ca urmare a
proceselor de spălare din diverse industrii. Prin depunerea solidelo r în suspensie se perturbă
viata acvatică normală.
Apa caldă este produsă de multe industrii, cum ar f i industria enegetică, petrochimică și de
sinteză organică care utilizează apa ca agent de răcire. Deversată ca atare în emisar, apa
caldă perturbă des fașurarea procesului de autoepurare. Limita la noi în țară la deversare este
de 300C.
Contaminarea bacte riologică poate fi produsă de către industria alimentară,
crescatoriile de animale sau canalizarea apelor menajere și industriale în sistem combinat.
Alți poluanți sunt substanțele petroliere, sărurile, bazele și acizii peste concentrația limita
(C.M.A .), agenții reducători (grupe de sulfiți, sulfați), uleiuri care apar în efluenții generați
în diferite industrii.
Impactul : consum de oxigen dizolva t sau împiedică transferul de oxigen din
atmosferă în apă. Influențează procesele de tratare a apei și vi ața organismelor subacvatice
care duc la modificări de pH și depuneri în albie.

2.2. CARACTERISTICILE APELOR UZATE URBANE
Determinarea caracterist icilor apelor uzate orășănești este necesară pentru proiectarea stațiilor
de epurare dar și pentru contro lul și operarea acestora în condiții optime.

13 Prin caracterizarea apelor uzate se înțelege determinarea parametrilor calitativi
(indicatori de calitate ) cu referire la:
• indicatori fizici ;
• indicatori chimici ;
• indicatori biologici .

Caracteristici fizice
Temperatura apelor uzate influențează majoritatea reacțiilor fizice și biochimice care
au loc în proc esul de epurare. Apele uzate menajere au o temperatură cu 2 -30C mai ridicată
decât cea a apelor de alimentare, cu excepția cazului de deversări de ape calde tehnologice sau
când în retea se infiltrează ape subterane.
Turbid itatea apelor uzate este dată d e particulele foarte fin e aflate în suspensie, care
nu sedimentează în timp. Turbiditatea nu constituie o determinare curenta a apelor uzate,
deoarece nu exista o proporționalitate directă între turbiditate și conținutul lor în suspensii.
Analizele de labo rator se exprimă în grade de turbiditate, 1 grad de turbiditate corespunzând
la 1 mg SiO 2/dm3 de apă. Orientativ, apele uzate menajere prezintă valori ale gradului de
turbiditate în limitele de 400 – 5000 în scara silicei.
Culoarea apelor uzate menajere p roaspete este gri deschis, iar culoarea gri inchis
indică începutul procesului de fermentare a materiilor organice existente în aceste ape. Pentru
apele uzate care prezintă alte nuanțe de culori, rezultă că amestecul acestora cu apele uzate
industriale car e pătrund în rețeaua de canalizare este dominat de acestea din urmă (ape verzi
de la industriile de legume, ape galbene de la industriile prelucratoare de clor, ape roșii de la
uzine metalurgice etc).
Mirosul apelor uzate me najere proaspete este aproape i nperceptibil: intrarea în
fermentație a materiilor organice este indicată de mirosuri de hidrogen sulfurat, de putregai
sau de alte mirosuri de produse de descompunere. Apele uzate orășenești pot avea mirosuri
diferite imprim ate de natură și proveniența ap elor uzate industriale.
Materiile solide totale (MST) care se găsesc în apa uzată pot fi în stare de suspensie
(organice și minerale) și materii solide dizolvate (organice și minerale). Materiile solide în
suspensie, la rân dul lor, pot fi separabile prin decantare și materii coloidale. În funcție de
dimensiunile diferitelor particule (gradul de dispersie) și de greutatea specifică a acestor
particule, materiile solide în suspensie se pot depune sub formă de sediment, pot plu ti la
suprafața apei sau pot pl uti în masa apei (materiile col oidale).
Analizele apelor uzate menajere indică o cantitate totala a materiilor solide de 65 g/om
zi, din care, materiile solide decantabile reprezinta 35 – 50 g/om zi (în medie 40 g/om zi), ce ea
ce reprezintă 60 -75% din mat eriile solide totale. În cazul îndepărtarii unei părți din rezidurile
menajere solide prin marunțire (tocare) și evacuare apoi hidraulic, prin rețeaua de canalizare,
se înregistrează o creștere semnificativă (cca 100 g/om zi) a depunerilor în stația de epu rare.

Caracteristici chimice
Apele uzate conțin carbohidrați, grăsimi și uleiuri, proteine, fenoli, pesticide, poluanți
prioritari, compuși organici volatili. Aceștia pot proveni di dejecțiile umane și aminale, r esturi
alimentare, legume și fr ucte sau alți compuși organici de sinteză proveniți din apele uzate
industriale. Prezența materiilor organice pot reduce O 2 dizolvat favorizând apariția proceselor
anaerobe. Analiza conținutului de compuși organici prezintă o importanță deosebită pentru
funcționarea stațiilor de epurare , testele putând fi grupate în două categorii:
analize care măsoară concentrații mai mari de compuși organici mai mari de 1mg/L precum
CBO 5, CCO Cr , CTCO (conținutul total de carbon organic), CTO (consum teoretic de oxigen).

analize care determină urme de compuși organici (10-12 – 10-3 mg/L) folosind metode
instrumentale de analiză, cum ar fi cromatografia în fază lichidă/gazoasă, spectrofotometrice
analize anorganic e : aciditatea, alcalinitatea, pH, sulfați, nitrați, etc.

CBO 5 este consum biochimic de oxigen în interval de cinci zile la o temperatură
standard de 20
C. Este un indicator general care dă informații asupra conținutului de substanțe
organice biodegra dabile din apa uzată sau despre necesarul de oxigen al micr oorganismelor
din apă. Practic se determină diferența dintr e cantitatea de oxigen inițială din apa uzată și cea
de după 5 zile de incubație la temperatura constantă.
Pentru ape uzate menajere CBO 5 are valorile 100÷400 mg/L, în timp ce în apele uzate
indus triale variază în limite mai largi funcție de proveniența lor. Este un indicator important
pentru proiectarea treptelor biologice. Procesele consumatoare ale oxigenului dizolvat sunt
cele de transf ormare ale carbonului organic în CO 2 și de transformare a N H3 în NO 2
și NO 3

CCO este consumul chimic de oxigen. Se poate determina prin doua metode:

– Metoda cu KMnO 4 în mediu acid (nu se folosește în cazul apelor uzate decât foarte
rar).
– Metoda cu K 2Cr2O7 în mediu acid pentru determinările specifice analizei apelor uzate
(la 100 0 C). Este măsura cea mai potrivită a oxidabilității, dacă concentrația de ioni Cl
este
mai mare de 300mg /L se folosește ca inhibitor pentru HgSO 4.
CCO Cr ia valori de 300÷800 mg/L pentru apele uzate municipale în general dar se poate
ajunge la 900÷1200 mg/L în unele cazuri.

CTO este consumul teoretic de oxigen determinat pe principiul cromatografiei în fază gazoasă
evidențiază toate substanțele organice și a norganice existente în proba de ape uzate care intră
în reacții chimice până la nivelul de oxizi stabili. Se poate calcula dac ă se cunoaște natura
compușilor organici impurificători.

CTCO este conținutul total de carbon organic din apă. Este un indicator global pentru
concentrații destul de mici. Principiul de determinare constă în introducerea unor volume exact
măsurate de apă în dispozitive de oxidare chimică sau în cuptoare cu temperatură înaltă.
Carbo nul este transformat în CO 2 în prezența unui catalizator și apoi se determină CO 2 într-
un analizor cu raze I R. Înaintea determinării se realizează filtrarea probei și eventual o
acidifiere pentru a elimina interferentele.

Aciditatea apelor uzate este determinată de prezența bioxidului de carbon liber, a acizilor
minerali și a sărurilor acizilor tari cu baze slabe. Aciditatea se exprimă în ml substanță alcalină
normală pentru neutralizarea unui dm3 de apă. Acest parametru este indicat a fi determinat
pentru apele uzate industriale care ajung în stația de epurare orășenească.
Alcalinitatea apelor uzate este dată de prezența bicarbonaților, carbonaților alcalini și a
hidroxizilor. Apele uzate menajere sunt ușor alcaline, caracterizate prin valoarea pH -ului în
limitele de 7.2 – 7.6. În laborator aceasta caracteristică chimică se determină prin neutralizarea
unui dm3 de apă de analizat cu o soluție de HCl diluat la 0.1N exprimată în ml.
pH-ul apelor uzate poate fi acid sau alcalin și constituie o cauză i mportantă perturbatoare a
proceselor biologice din cadrul unei statii de epurare. Spre deosebire de aciditate a sau
alcalinitatea unei ape, acest parametru exprimă numai intensitatea acidității sau alcalinității,

15 adică nu există o legatură directă între pH -ul unei ape și cantitatea de acizi sau alcali care este
în compoziția apei respective. Este posibil ca doua s oluții apoase să prezinte aceleași valori
ale pH -ului, cu toate ca concentrația lor în acizi sau baze poate f i diferită.
Concentrația în ioni de hidrogen a apelor naturale, adică pH -ul care exprimă reacția activă a
apei prezintă valoarea 7 (ape neutre). Reacția apelor va fi acidă pentru pH = 0 – 7 si va fi
alcalină pentru pH = 7 – 14.

Caracteristici bacteriologice și biologice
Apele uzate în compoziția cărora se află materii organice, sunt poluate și cu specii de
organisme care valorifică resursele de hrană respective și care, în decursul dezvoltării lor, s –
au adaptat unor condiții unilaterale de mediu. Ac este organisme constituie indicatorul
biologic ce caracterizează pozitiv gradul de încărcare al apei cu substanțe organice sau gradul
de saprobitat e. Organismele respective sunt formate din bacterii, protozoare, alge. Din punct
de vedere al nutriției, bac teriile se împart în autotrofe și hete rotrofe. Bacteriile autotrofe
utilizează pentru hrana substanțe minerale. Carbonul necesar pentru sinteza glu cidelor,
lipidelor și proteinelor îl iau din bioxidul de carbon, carbonați și bicarbonați.
Bacteriile heterotrofe au nevoie de materii organice c a sursă de carbon și de energie. Din
grupa acestor bacterii fac parte: saprofitele care utilizează materii or ganice moarte și care
joacă rolul principal în procesul de autoepurare, și parazite, care se dezvoltă în corp ul
organismelor animale și umane și ca re apar numai întâmplător în apele poluate; unele sunt
patogene, reprezentând un pericol pentru sănătatea om ului (bacteriile tifosului intestinal, a
dizenteriei, a holerei, a febrei tifoide etc.).
Pentru a determina gradul de infectare a apei cu bacterii patogene se efectuează o
analiza a apelor pentru a pune în evidență existența bacteriilor din grupa Coli – bacterii care
prezintă un component tipic al microflorei intestinale. Bacteria Coli nu constituie o bacterie
patogenă (este o bacterie banală), dar constituie un indicator al existenței în apa uzată a
dejecțiilor de animale și umane și deci existența de bac terii patogene.
Determinarea organismelor existente în apele uzate după sistemul saprobiilor care
cuprine speciile de organisme caracteristice apelor impurificate cu substanțe organice își
găsește o aplicare din ce în ce mai largă. Astfel, prezenț a sau absența unor orga nisme poate
oferi indicații asupra desfășurării procesului de epurare biologică din cadrul unei stații de
epurare. Aceeași observație este valabilă și în cazul proceselor de fermentare anaerobă a
nămolurilor. Varietatea organismelor în procesele tehnologi ce mentionate este mai mare față
de cea existentă în apele uzate brute unde speciile de organisme sunt foarte reduse, ceea ce
impune efectuarea de analize biologice, în mod sistematic, în statiile de epurare.
Față de analiza chimi că, analiza biologică a apelor uzate prezintă unele avantaje și dezavantaje.
Avantajul cel mai important constă în valoarea ei retrospectivă. Dacă analiza chimică oferă
informații asupra unor caracteristici ale apei valabile numai pentru momentul prelevării
probelor, analiza b iologică furnizează date medii ce oglindesc situația în trecut pe o perioadă
îndelungată de timp. Acest avantaj este consecința asa -numitei inerții biologice ce
caracterizează materia primă. Reacția unui organism, răspunsul acestuia față de factorii de
mediu (temperatura, oxigen, pH) nu au loc imediat, ci se p etrec într -o anumită perioadă de
timp. Analiza biologică, în schimb, nu poate furniza valori cantitative asupra proceselor de
poluare și nici nu poate indica natura poluantului. În aceasta situație, me todele de analiză
fizico -chimică a apelor uzate se comp letează reciproc cu metodele de analiză biologică. Dacă
o poluare puternică nu este greu de identificat, în schimb când intervine o poluare slabă se
poate pune în evidență numai printr -o analiză atentă a condițiilor biologice corelate cu datele
chimice.

Capitolul 3
ALEGEREA VARIANTEI OPTIME A STATIEI DE
EPURARE A APELOR URBANE. DESCRIEREA
PROCESELOR TEHNOLOGICE

Se optează pentru varianta tehnologică: EPURAREA AVANSATĂ A APELOR UZATE
Prin : STAȚIE DE EPURARE MECANO – BIOLOGICĂ

Consideratii generale
Epurarea apelor uzate se poate realiza prin metode ce se bazează pe procese fizice,
chimice și biologice, care diferă în funcție de tipul poluanților și concentrația lor în apa
uzată. Se poate face o clasificare a acestor metode luâ nd în considerare tipul procesului care
stă la baza metodei de epurare:
• Epurare mecanică
• Epurare chimică
• Epurare biologică
• Epurare avansată
sau considerând operațiile și procesele unitare necesare pentru a realiza îndepărtarea
poluanților, într -un anu mit stadiu al sistemului de epurare în:
• Epurare primară
• Epurare secundară
• Epurare terțiară (avansată )

În funcție de tipul și tehnologia de epurare folosită, se pot în tâlni diferite instalații
de epurare a apelor uzate, cu costuri și performanțe de epurare diferite. Pentru a respecta
condițiile de evacuare impuse, o sursă de poluare trebuie să aleagă tehnologiile și instalațiile
adecvate, astfel încât efluentul stației de epurare să aibă caracteristici cantitative și calitative
corespunzătoare.
Epur area apelor uzate poate să fie realizată prin mijloace mecanice sau fizico -chimice
(epurare primară), biologice (epurare secundară) sau avansate (epurare terțiară). Pentru
îndepărtarea din apele uzate a unor poluanți specifici unor ape uzate industriale se folosesc
tehnologii de epurare specifice, care utilizează în general procese chimice. Fiecare astfel de
tehnologie folosește instalații specifice proiectate individual. În m ulte cazuri, diverși poluanți
care intră în componența apelor uzate industriale po t constitui inhibitori ai procesului de
epurare biologică sau chiar pot împiedica complet acest proces. În aceste cazuri se impune ca
procesele industriale respective să cons tituie subiectul unui studiu în vederea prevenirii
poluării la sursă prin adaptare a/modificarea tehnologiei, iar apele uzate industriale să fie
epurate într -o stație de epurare individuală înainte de evacuarea lor într -un sistem de
canalizare orășenesc.
Epurarea mecanică poate fi precedată de procese de preepurare care constau în
principal în îndepărtarea materiilor în suspensie grosiere prin utilizarea grătarelor și sitelor
sau în desnisipatoare pentru materiile în suspensie cu densitate foarte mare, sau îndepărtarea
grăsimilor în separatoare de grăsimi.

17 În treapta de epurare primar ă are loc un proces de îndepărtare, în principal, a
materiilor în suspensie prezente în apele uzate. Aceasta se realizează pe cale mecanică
(sedimentare și îndepărtarea nămol ului) sau mecano -chimică (precipitarefloculare prin
adăugarea de substanțe chimice și îndepărtarea nămolului). Majoritatea instalațiilor de
epurare primară realizează și procesul de flotație prin care se îndepărtează substanțele mai
puțin dense (uleiuri, g răsimi, materiale plastice, fibre lemnoase etc.) Împreună cu o mare parte
din mate riile în suspensie se îndepărtează prin acest procedeu și o parte din substanțele
organice din apele uzate.
În treapta secundară se realizează, în principal, îndepărtarea unei părți însemnate din
substanța organică biodegradabilă. Aceasta se realizează pr in metabolizarea substanțelor
organice de către bacterii în cadrul unui ecosistem format din mai multe tipuri de
microorganisme (e cosistem denumit nămol activ). Acest proces poate avea loc în prezența
oxigenului (in condiții aerobe proces denumit biooxidar e), sau absența oxigenului (fermentare
anaerobă). În această treaptă se realizează și separarea și îndepărtarea materiilor în susp ensie
fin divizate (coloizi) care nu au fost îndepărtate în treapta primară, precum și o parte din
substanțele care conțin azo t și fosfor
(nutrienți).
Epurarea terțiară (avansată) realizează, în principal, îndepărtarea nutrienților
(compuși ce conțin ele mente cu caracter fertilizant: azot si fosfor). Substanțele care conțin azot
se îndepărtează de regulă prin procedeul numit ni trificaredenitrificare care constă în oxidarea
biologică a tuturor formelor de azot prezente în apa uzată la forma de ion azotat, care este apoi
redus tot cu ajutorul microorganismelor (în lipsa oxigenului în această etapă) la azot molecular
care se degajă din apa epurată. În același timp se mai elimină o parte dintre substanțele care
conțin fosfor.
Dacă persistă o cantitate mai mar e de substanțe care conțin fosfor decât limita maximă admisă,
acestea se pot îndepărta prin precipitare chimică. Tot ca epurar e avansată este considerat și
procesul de dezinfecție utilizat pentru îndepărtarea germenilor patogeni.
Epurarea avansată include însă și alte procedee care nu sunt de natură mecanică sau
biologică. Din această ultimă categorie pot fi enumerate stripar ea unor gaze, filtrarea cu filtre
mixte, schimbul ionic selectiv, absorbția pe cărbune activ, osmoza inversă,
ultrafiltrarea, dializa, electrodializa, electroflotarea etc.
Prelucrarea nămolurilor rezultate în special în urma epurării primare și secund are se
execută în vederea reducerii volumului acestuia, a stabilizării și transformării sale în produse
care pot fi depozitate fin al.
Cele mai utilizate procedee sunt: condiționarea chimică (prin adăugarea de reactivi),
deshidratarea prin presare utilizân d filtre presă sau filtre bandă, filtrare folosind vacuum filtre
sau centrifugare.
Nămolurile prelucrate sunt, de regulă, utiliza te în agricultură la fertilizarea solurilor (în
special atunci când există terenuri disponibile și nămolurile nu conțin substa nțe contraindicate)
sau depozitate final pe platformele orășenești de depozitare a deșeurilor, iar în unele cazuri
sunt incinerate .

Procedeele de epurare mecanică asigură reținerea, prin procese fizice, a substan țelor
poluante sedimentabile din apele uzate, folosind în acest scop, construcții și instalații în a căror
alcătuire diferă mărime a suspensiilor reținute. Astfel, pentru reținerea corpurilor și
suspensiilor mari se folosesc gratare și site; în unele situaț ii de scheme de epurare, această
operație se numește epurare preliminară. Pentru separarea, prin flotare sau gravitațională, a

grăsimilor și emulsiilor care plutesc în masa apei uzate, se folosesc separatoare de grăsimi, iar
sedimentarea sau decantarea mat eriilor solide, în suspensie separabile prin decantare, are loc
în deznisipatoare, decantoare, fose septice etc. Acest procedeu de epurare este folosit frecvent
în epurarea apelor uzate menajere, constituind o etapă intermediara de realizare totală a
epură rii apelor, îndeosebi pentru localitațile în care stația de epurare se construiește simultan
cu canalizarea localității. În cazul cănd în canalizarea orășenească sunt deversate mari cantități
de ape uzate industriale, pentru a proteja desfășurarea normală a proceselor de epurare în
treapta mecanică, se prevede o epurare preliminară alcătuită din bazine de egalizare a debitelor
de uni formizare a concentrațiilor (în cazul apelor uzate industriale evacuate în șarje
tehnologice), sau în bazine de neutralizare p entru apele puternic acide sau alcaline.

Procedeele de epurare mecano – chimică se aplică la apele uzate în compoziția
cărora predomină materii solide în suspensie, coloidale și dizolvate care nu pot fi reținute decât
numai prin tratarea acestor ape cu reactivi chimici de coagulare. Pentru a crește eficiența
procesului chimic, apele v or fi supuse, în prealabil, epurării mecanice, de aceea acest procedeu
poartă denumirea de epurare mecano – chimică. La apele uzate menajere, acest procedeu se
aplică la dez infectarea apelor uzate, procedeul fiind aplicat frecvent în epurarea apelor uzate
industriale.
În mod obișnuit epurarea mecanică și epurarea mecano – chimică constituie epurarea
primară a apelor uzate, iar construcțiile și instalațiile aferente alcătuies c treapta mecanică a
unei stații de epurare.

Procedeele de epurare mecano – biologică se bazează pe acțiunea comună a
proceselor mecanice, chimice și biologice și pot avea loc în condiții naturale (câmpuri de
irigare și de infiltrare, iazuri biologice e tc), sau în bazine de aerare cu nămol activ de mică sau
de mare încărcare, cu aerar e normală sau prelungită. Pentru apele uzate industriale în
compoziția cărora lipsesc substanțele nutritive (azot și fosfor) necesare bacteriilor aerobe, se
prevăd bazine sp eciale pentru introducerea acestor substanțe chimice (este mai economică
soluția de epurare în comun a acestor ape industriale cu apele uzate menajere, deoarece
deșeurile orășenești conțin suficiente cantități de azot și fosfor).
Construcțiile și instala țiile în care se realizează procesele biochimice de epurare
biologică, alcătuiesc t reapta secundară a stației de epurare, având drept scop final, reținerea
materiilor solide în soluții și în special a celor organice. Nămolul produs în treapta biologică
este reținut prin decantare, în decantoarele secundare, numite și bazine clarificatoar e. În
această treaptă de epurare sunt necesare, dat fiind complexitatea proceselor, unele construcții
și instalații de deservire (instalații pentru producerea și introducere a artificială a aerului, stații
de pompare și conducte pentru transportul și distri buția nămolului activ etc).
În condițiile funcționării normale a treptei de epurare primare și secundare, eficiența
acestora exprimată prin gradul de epurare realizat în ce ea ce privește materiile organice și a
materiilor în suspensie, separabile prin dec antare, poate fi apreciat la 75 – 92 %. De exemplu,
apele uzate menajere epurate complet ( primar și secundar), vor conține 15 – 20 mg CBO5 /
dm și 20 – 30 mg suspensii / dm la deversare în receptor. Apele uzate orășenești vor avea
valori superioare acest ora, marimea lor depinzând de încărcarea în poluanți a apelor uzate
industriale. În acest caz obținerea de valori mai mici presupune suplimentarea schemei clasice
a stației de epurare (de exemplu, introducerea de mai multe trepte de epurare biologică) .

19
Capitolul 4
TRATAREA NAMOLURILOR

4.1.Tratarea nămolului activ

La baza tuturor procedeelor de tratare a nămolurilor stau două procese tehnologice și anume
stabilizarea prin fermentare (anaerobă sau aerobă) și eliminarea apei din nămol (deshidratare).
Între aceste două procedee de ba ză există diverse combinații de procedee a căror aplicare se
face diferențiat în funcție de condițiile locale definite de calitatea și cantitatea nămolurilor, de
posibilitatea asigurării terenurilor pentru amplasarea instalațiilor și construcțiilor respect ive,
de disponibilitatea de energie.
Clasificarea procedeelor de tratare a nămolurilor se poate face după criteriul reducerii
umidi tății, după criteriul diminuării componentei organice, după criteriul prețului de cost.
Procedeele de prelucrare conduc la o bținerea următoarelor tipuri de nămoluri:
– nămol stabilizat (aerob sau anaerob);
– nămol deshidratat (natural sau artificial);
– nămol igienizat (prin pasteurizare, tratare chimică sau compostare);
– nămol fixat, rezultat prin solidificare în scopul imobilizării compușilor toxici;
– cenușă, rezultată din incinerarea nămolurilor. Principalele tipuri de nămol ce se formează
în procesele de epurare a apelor uzate sunt:
– nămol primar, rezultat din treapta mecanică de epurare;
– nămol secundar, rezultat din treapta de epurare biologică;
– nămol amestecat (mixt), rezultat din amestecul de nămol primar cu nămol activ în exces;
– nămol de precipi tare, rezultat din epurarea fizico -chimică a apei uzate prin adaos de agenți
de neutralizare, precipitare, coagularefloculare.
În funcție de compoziția chimică, nămolurile pot fi:
– nămoluri cu compoziție predominant anorganică, care conțin peste 50 % substanț e
minerale;
– nămoluri cu compoziție predominant organică, care conțin peste 50 % substanțe volatile.
Ținând seama de stadiul de prelucrare în cadrul stației de epurare, deosebim:
– nămol primar brut;
– nămol activ în exces proaspăt (nămol secundar);
– ameste c de nămol proaspăt;
– nămol stabilizat (aerob sau anaerob).

4.2.Fermentarea nămolurilor

Fermentarea nămolurilor proaspete, în vederea unei prelucrări ulterioare sau depozitării lor,
se poate realiza prin procedee sau procese anaerobe sau aerobe, pr imele fiind cele mai des
cunoscute.
Prin fermentarea anaerobă se înțelege procesul de degrada re biologică a substanțelor
organice, având la bază activitatea bacteriilor metanice. În urma acestui proces are loc o
reducere de volum a nămolurilor, ca urmare a bioconversiei substanțelor organice în gaze și
apă. Fermentarea anaerobă poate fi socotită c a un procedeu de condiționare, având în vedere
modificarea structurii și a filtrabilității. În același timp, prin fermentare sunt distruse bacteriile

20 patogene, ouăle de helminți, motiv pentru care acest procedeu de tratare a nămolurilor a
cunoscut o larga aplicabilitate.
Fermentarea anaerobă este un proces ce se desfășoară în două faze :
1) faza de lichefiere a substanțelor organice și de formare a acizilor volati li (faza
acidă, nemetanogenă);
2) faza de gazeificare, în care se continuă conversia produșilor d in prima fază în
gaze (CH 4 și CO 2);

Procedeul de fermentare aerobă a nămolurilor, cunoscut și sub denumirea procedeului
nămolului stabilizat , are la bază pro cedeele biochimice cunoscute de la epurarea biologică a
apelor uzate cu nămol activ. În acest s cop, stabilizarea aerobă a nămolului poate avea loc în
bazine separate sau în bazine comune cu apa uzată ce urmează a fi epurată biologic.
Fermentarea aerobă în bazine independente este frecvent aplicată în prezent deoarece se
suportă mai bine șocurile biologice, întrucât masa de nămol activ în contact cu efluentul este
mai mare și CBO 5 este mai mic. Necesitatea de oxigen este mai mică deoarece nămolul
provenit dintr -un bazin de aerare va solicita numai oxigenul necesar respirației endogene a
nămolului. Gradul de stabilizare aerobă a nămolului, față de cea anaerobă care se poate aprecia
prin producția de gaz, este dificil de apreciat, motiv pentru care sunt nec esare analize repetate
de laborator. Comparativ cu fermentarea anaerobă, procesul de stabilizar e aerobă este mai
puțin influențat de substanțele toxice, este lipsit de miros și necesită o exploatare simplă.
Dintre dezavantaje se semnalează, consumul mare d e energie pentru utilajele de aerare proprii,
comparativ cu fermentarea anaerobă care produce ș i gaz de fermentare. Comparând cele două
sisteme de stabilizare biologică a nămolului, pentru stațiile mari de epurare, apare net
avantajos procedeul de stabiliz are anaerobă, mai ales sub aspectul energetic.

4.3. Îngroșarea nămolului

Reprezintă cea mai simplă și larg răspândită metodă de concentrare a nămolului,
având drept rezultat reducerea volumului și ameliorarea rezistenței specifice la filtrare. Gradu l
de îngroșare depinde de mai multe variabile, dintre care cele mai importante sunt: tipul de
nămol, concentrația inițială a solidelor, temperatura, utilizarea agenților chimici, durata de
îngroșare.

4.4.Tratarea preliminară a nămolurilor:

Tratarea preliminară a nămolurilor constă în cr earea condițiilor favorabile necesare
prelucrării ulterioare (deshidratarea naturală, artificială și avansată).
Condiționarea chimică a nămolurilor cu reactivi chimici este o metodă de
modificare a structur ii sale, cu consecințe asupra caracteristicilor de filtrare. Faza solidă a
nămolului este formată, în principal din particule fine dispersate și coloizi care sedimentează
greu. Agenții de condiționare chimică a nămolului se pot grupa în trei categorii:
– minerali : sulfat de aluminiu, clorhidrat de aluminiu,
clorură ferică, sulfat feros, oxid de calciu;
– organici: polimeri sintetici, produși de policondensare,
polimeri naturali;
– micști: amestec de polimeri sintetici cu săruri minerale sau amestec de coag ulați mi nerali.

21 Condiționarea termică are în vedere modificarea structurii nămolului cu ajutorul
temperaturii și presiunii ridicate, astfel că nămolul poate fi deshidratat mecanic fără a apela la
condiționarea chimică. Condiționarea termică se realizează la temp eratura de 100 – 200 °C,
presiunea de 1 – 2,5 bar și durate de încălzire până la 60 minute, depinzând de t ipul și
caracteristicile nămolului și de procedeul utilizat.
Elutrierea (spălarea nămolurilor), împreună cu condiționarea
chimică ocupă un loc im portant în cadrul tratării importante a nămolurilor. Elutrierea
nămolului este un proces fizic de condițio nare care asigură scăderea rezistenței specifice la
filtrare prin eliminarea din nămolul fermentat sau brut mineral a coloizilor și a particulelor fin
dispersate. Pe de altă parte, elutrierea reduce și alcalinitatea nămolului, necesară în special,
când se prevede folosirea de reactivi pentru condiționarea nămolului (cazul vacuumfiltrelor).

Alte procedee de condiționare se referă la procedeul prin îng hețarea nămolului care
este similar cu condiționarea termică. La temperaturi scăzute, structura nămolului se modifică,
iar la dezghețare cedează cu ușurință apa. Condiționarea cu material inert trebuie analizată
pentru anumite tipuri de nămol și surse de m ateriale inerte locale, fie pentru creșterea puterii
calorice a nămolului, fie pentru valorificarea nămolului în agricultură.

4.5. Deshidratarea nămolului

În mod obișnuit, nămolurile trebuie transportate cu vehicule la locul de valorificare
sau de d epozitare finală. Această operație nu este posibilă deoarece nămolurile fermentate
conțin mari cantități de apă, umiditatea lor ajungând la 95 – 97%. Această situație impune
aplicarea unui proces de deshidratare chiar în stația de epurare; prin aceasta vol umul lor se
reduce considerabil și devin transportab ile la uscat.
Deshidratarea se poate realiza prin următoarele procedee:
– naturale, de evaporare și drenare;
– artificiale care pot fi mecanice și termice.
În funcție de gradul de reducere a umidității, deosebim următoarele metode de
prelucrare a nămoluri lor:
– deshidratarea naturală cu reducerea de umiditate la 75 –
80%;
– deshidratarea mecanică, până la 50 – 75%; – deshidratarea termică, până la 20 – 30%.

4.6.Valorificarea și evacuarea finală

Valo rificarea nămolurilor nu constituie un scop în epurarea apelor uzate urbane, ea
trebuie considerată numai ca fiind un mijloc de îndepărtare rațională a substanțelor nocive din
apele uzate.
Nămolul din stațiile de epurare urbane conțin, în afară de gaz ele de fermentare, unele
substanțe care pot fi valorificate. Unele dintre acestea, cum sunt substanțele hrănitoare pentru
sol și plante și -au găsit o largă utilizare. În schimb, recuperarea de metale și de alte substanțe
utile se aplică în special la nămol urile provenite din apele uzate industriale.
Folosirea nămolului în agricultură se face sub formă de nămol lichid proaspăt, nămol
lichid stabilizat aerob, nămol lichid pasteurizat, nămol deshidratat, nămol compostat, nămol
uscat, în toate cazurile fiind o bligatoriu a respecta normele și restricțiile ecologice
recomandate de agențiile de protecția mediului.

22 Valoarea fertilizatoare a nămolului depinde, în mare măsură, de stadiul de tratare,
respectiv de proveniența lui. Nămolul nefermentat conține organisme patogene și, din acest
punct de vedere trebuie luate măsuri de protecție sanitară la manipularea și folosirea lui; însă,
are valoare fertilizatoare mai mare decât nămolul fermentat (de exemplu, nămolul fermentat
conține 40 – 50% mai puțin azot decât nămol ul proaspăt). După răspândirea nămolului (atât
fermentat, cât și proaspăt) pe terenurile agricole, acestea trebuie arate, folosirea lor fiind
interzisă pentru plante ale căror rădăcini, frunze etc. se consumă în stare proaspătă. Din punct
de vedere sanitar , nămolurile deshidratate prin tratare termică sau oxidare umedă sunt mai
puțin periculoase.
Folosirea compostării nămolului fermentat sau nefermentat conduce la obținerea unui
produs de calitate superioară, din punct de vedere fertilizator, adăugându -se, eventual, și
producția de metan. La compostarea nămolului trebuie să se adauge materii uscate, care
favorizează trecerea aerului prin straturile de compost, în acest sens se folosește, de obicei, un
amestec de 0,5 m3 nămol și 75 kgf turbă. O compostare mu lt mai bună se realizează
amestecând nămolul cu gunoi menajer, astfel încât, umiditatea amestecului să fie de 40 – 50%.
Gunoiul asigură amestecului o proporție favorabilă de carbon și azot, de circa 15:1, furnizând
carbonul care lipsește nămolului.
În mod natural, compostarea nămolului se realizează în grămezi -depozite, în care
temperatura se ridică, spontan, la 70°C.'în timpul fermentării, conținutul de apă scade, iar
germenii sunt distruși.
Uneori, se preferă compostarea artificială, realizată într -un tambu r stabilizator, în care
nămolul este ținut timp de o zi, la temperatura de 120°C. Materialul rezultat este mărunțit și
așezat în grămezi de 1,5 m înălțime, de unde, după câteva zile de fermentare anaerobă, poate
fi folosit ca îngrășământ.
Nămolul mai poate fi valorificat pentru producerea de proteine (sub forma unor turte de
nămol cu 10% umiditate, folosite pentru hrana păsărilor și a altor animale), fabricarea drojdiei
furajere, producerea vitaminei B12, producerea de brichete pentru încălzire etc .
Pentru nămoluri ce nu se pretează la valorificare sau pentru cele care nu au încă create
condiții de valorificare, se pune problema unei depozitări finale, în condiții corespunzătoare
de protecție a mediului înconjurător. În acest scop, se pot folosi iazur ile de nămol, halde
speciale de depozitare, în subteran, evacuarea în mare la distanțe convenabile față de țărm și
la o anumită adâncime.

23 BIBLIOGRAFIE

1. Anton Anton – Note de curs – UTCB – “ Hidraulică și mașini hidraulice”.
2. Chirilă E. – Univ.Ovidius Constanța – Note de curs “Managementul deșeuril or
lichide”.
3. Ianculescu Ovidiu, Ionescu Gheorghe, Racovit eanu Raluca,
„Epurarea apelor uzate”, Editura Matrix Rom, București 2001.
4. Mircea Negulescu: „Epurarea apelor uzate municipale”, Ed. Tehnică, București, 1978.
5. Mircea Negulescu: „Canalizari”, Ed . Tehnică, București, 1978.
6. Viorica Nistreanu – UPB – Cursuri Universitare –
7. “Procese unitare pentru tratarea apelor uzate”.
8. Mariana Panaitescu – UMC – Note curs “ PUMPTE”, UMC.
9. Robescu, D., s.a. – UPB – Cursuri Universitare – “Procese unitare pentru tratarea
apelor uzate”
10. Robescu, D., Robescu, D., Szabolcs, l., Silivestru, V., s.a.Controlul automat al
proceselor de epurare a apelor uzate, Editura Tehnica, Bucuresti, 2008.
11. Gheorghe Rusu – Note de curs – UTCB – “Gospodărirea apelor”.
12. Teodorescu Daniela – Note de curs – UTCB – “ Proiectare statii epurare municipale”.
* Normele tehnice privind colectarea, epurarea și evacuarea apelor uzate orășenești,
NTPA -011
Bibliografie
** Normativul privind condițiile de evacuare a apelo r uzate în
rețelele de canalizare ale localităților și direct în stațiile de epurare, NTPA –
002/2002
*** Normativul privind stabilirea limitelor de încărcare cu poluanți a apelor uzate industriale
și oră șenești la evacuarea în receptorii naturali, NTPA -001/2002