Monitorizarea Eficientei Epurarii Apelor Uzate Rezultate DIN Industria Celulozei Si Hartiei
MONITORIZAREA EFICIENȚEI EPURĂRII APELOR UZATE REZULTATE DIN INDUSTRIA CELULOZEI ȘI HÂRTIEI
CUPRINS
ABREVIERI
INTRODUCERE
Partea I. CONSIDERAȚII TEORETICE
CAPITOLUL 1.CONSIDERAȚII GENERALE PRIVIND CARACTERISTICILE CALITATIVE ȘI CANTITATIVE ALE APELOR UZATE INDUSTRIALE
1.1. CARACTERISTICILE APELOR UZATE
1.1.1. Caracteristicile fizice
1.1.2. Caracteristici chimice
1.1.3. Caracteristici bacteriologice
1.1.4. Caracteristici biologice
1.2. EVACUAREA APELOR UZATE INDUSTRIALE ÎN REȚEAUA DE CANALIZARE ORĂȘENEASCĂ
CAPITOLUL 2. CADRUL LEGISLATIV ÎN DOMENIU
2.1. LEGISLAȚIA PE PLAN EUROPEAN
2.2. LEGISLAȚIA PE PLAN NAȚIONAL
CAPITOLUL 3. STADIUL ACTUAL AL INDUSTRIEI DE CELULOZĂ ȘI HÂRTIE
3.1. STADIUL ACTUAL AL INDUSTRIEI DE CELULOZĂ ȘI HARTIE ÎN EUROPA ȘI PE PLAN MODIAL
3.2. PROBLEMELE DE MEDIU ALE INDUSTRIEI DE CELULOZA SI HARTIE
Partea a II-a. CONTRIBUȚII PROPRII
CAPITOLUL 4. FABRICA DE HÂRTIE S.C. PEHART TEC S.A. – STUDIU DE CAZ –
4.1. LOCALIZARE
4.2 DESCRIEREA SOCIETĂȚII ȘI OBIECTUL DE ACTIVITATE
4.2.1. Prezentare generală
4.2.2. Obiectul de activitate
4.2.3. Scurt istoric
4.3. DESCRIEREA PROCESULUI TEHNOLOGIC DE OBȚINERE A HÂRTIEI
4.3.1. Destrămarea celulozei
4.3.2. Epurarea și sortarea materialului
4.3.3. Lansarea pastei pe mașină
4.3.4. Partea umedă
4.3.5. Partea uscată
4.3.6.Înfășurarea
4.3.7. Bobinarea
4.4. STAȚIA DE EPURARE PROPRIE
4.4.1. Profil și capacitate stație de epurare
4.4.2. Fazele procesului tehnologic
4.4.3. Descrierea constructivă, funcțională și tehnologică
4.4.4. Schema tehnologică
4.4.5. Descrierea constructivă pe obiecte
CAPITOLUL 5. CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND CALITATEA APELOR UZATE PREEPURATE
5.1. PRELEVAREA ȘI CONSERVAREA PROBELOR DE APĂ
5.2. DETERMINAREA PARAMETRILOR FIZICI AI APEI
5.2.1. Determinarea temperaturii
5.2.2. Determinarea pH-ului
5.2.3. Determinarea conductivității electrice
5.2.4. Determinarea turbidității apei
5.3. Indicatori ai gradului de mineralizare
5.3.1. Determinarea reziduului fix
5.3.2. Determinarea conținutului de materii totale în suspensie
5.4. Indicatori ai capacității de tamponare ai apei
5.4.1. Determinarea durității apei
5.4.2.Determinarea durității temporare
5.4.3.Determinarea durității permanente
5.4.4.Determinarea durității totale
5.4.5.Determinarea durității de calciu (dCa)
5.4.6. Determinarea durității de magneziu(dMg)
5.4.7. Determinarea alcalinității apei
5.5. Indicatori ai regimului de oxigen
5.5.1. Oxigenul dizolvat- Metoda Winkler
5.5.2. Determinarea CBO5
5.6. Determinarea parametrilor regimului de nutrienți
5.6.1.Determinarea ionului amoniu
5.6.2.Determinarea azotiților
5.6.3. Determinarea azotaților
5.6.4. Determinarea ortofosfaților
CAPITOLUL 6. INTERPRETAREA REZULTATELOR
CAPITOLUL 7. CONCLUZII ȘI PROPUNERI
BIBLIOGRAFIE
ANEXE
ANEXA 1
ANEXA 2
ABREVIERI
AIM – Autorizație integrată de mediu
BAT – Best Available Technologies (cele mai bune tehnologii disponibile)
CE – Consiliul European
CEE – Comunitatea Economică Europeană
COV – Compusi organici volatili
ECF – Elementary Chlorine Free (Fără Clor Elemental)
H – Hotărâre
HG – Hotărâre de Guvern
MH6 – Mașină a cărei denumiri este Over
MH7 – Mașină a cărei denumiri este Toscotec
MO – Monitorul Oficial
PIB – Produsul Intern Brut
TCF – Totally Chlorine Free (Fără clor și compuși cu clor)
UE – Uniunea Europeană
INTRODUCERE
Satisfacerea nevoilor tot mai crescânde de apă în scopuri casnice, industriale, energetice, pentru agricultură, astăzi este tot mai greu de realizat, ca urmare a faptului că apele, atât cele subterane, cât și cele de suprafață sunt tot mai poluate. Poluarea apelor se datorează în cea mai mare parte dezvoltării industriale, creșterii populației urbane și deversării în râuri și lacuri a tot mai multe ape uzate fără ca acestea să fie epurate.
Apele uzate industriale conțin diverse impurități și din acest motiv tratarea lor constituie o sarcină specială. În plus, standardele de calitate a efluentului se înnăspresc în mod constant. Prin urmare, în termeni practici, tratarea apelor uzate industriale necesită o cunoaștere extinsă a tehnologiilor de proces și combinarea lor economică.
Având în vedere disponibilitatea limitată a apei, precum și nevoia de a conserva resursele existente, aplicarea conceptelor de reciclare a apei în cadrul strategiilor de gestionare durabilă a apei are o importanță esențială. Reciclarea apei crește gradul de disponibilitate pentru consumatorii privați, comerciali, agricoli, industriali și consolidează, de asemenea, viabilitatea furnizării sale.
Consumul apei în industrie reprezintă aproximativ un sfert din consumul total de apă, și nu există aproape nici o industrie care să nu utilizeze volume mari de apă. Deși unele industrii utilizează apă din râuri și puțuri, o mare parte din apa folosită de către acestea este luată din aceeași sursă din care are loc aprovizionarea cu apă a populației și este, prin urmare, tratată la standarde de calitate potabilă.
Acest lucru înseamnă că deși are o bună calitate cu privire la nivelurile microbiene, necesită totuși, în continuare purificare pentru a i se reduce mineralele și materialele organice din compoziție, în funcție de necesitățile specifice zonei în care urmează a fi utilizată.
Pentru majoritatea sectoarelor industriale, există o sarcină semnificativă de poluant care rezultă din activitatea lor. Așa cum s-a afirmat deja, variația mare în timp a calității efluentului poate frâna operația de recuperare a apei și reutilizarea ei, în multe cazuri, din cauza costurilor ridicate de tratament pentru a produce apă de calitate, în special prin tehnologii non-barieră în cazul în care performanța procesului de tratament variază în funcție de sarcina hidraulică și/sau poluantă.
Pe de altă parte, procesele de membrană, care pot oferi un obstacol în calea apei ce urmează a fi tratată, sunt mult mai robuste la schimbările calității apei de alimentare și pot oferi apă de înaltă puritate (Rogoveanu I, Robescu D.N., 2011).
La ora actuală, în țara noastră, un procent de 70% din apele uzate provenite de la principalele surse de poluare a ajuns în receptori naturali, în special în râuri, neepurate sau insuficient epurate, comparativ cu un procent de aproximativ 80% din apele uzate cât s-a înregistrat în perioada 2005-2006. Cu toate acestea, procentul de ape neepurate rămâne încontinuare destul de mare, astfel că obiectivul major rămâne creșterea numărului de stații de epurare și modernizarea celor existente, în vederea atingerii standardului european de calitate (Ionescu Gh.C., 2010).
Sistemele și instalațiile din cadrul stațiilor de epurare orășenești sau industriale, au cunoscut o dezvoltare continuă prin interesul tot mai mare de automatizare a acestora. Acest lucru implicit a condus la creșterea rigurozității față de etape în conceperea, proiectarea, realizarea și exploatarea stațiilor de epurare pentru îndeplinirea normativelor privind stabilirea limitelor de încărcare cu poluanți a apelor uzate industriale și urbane la evacuarea în receptorii naturali.
Compoziția și concentrația apelor uzate care apar din procesul tehnologic de obținere a celulozei și a hârtiei variază foarte mult. Procesele tehnologice de formare a pulpei celulozice prin procese mecanice primare și secundare, cât și condensul din procesele chimice și semichimice reprezintă un grad de toxicitate scăzut față de bacteriile metanogene, rezultând produși organici ușor degradabili.
Cantitățile de ape uzate generate în urma activităților industriale ale celulozei și hârtiei conțin cantități suficient de mari, de compuși eterogeni rezultați din lemn sau alte materii prime, precum și compuși ale acestora formați în timpul procesării.
Oportunitatea și actualitatea temei tratate
Literatura de specialitate oferă multe date despre metode de epurare a apelor uzate rezultate din industria celulozei și a hârtiei, date cu privire la tehnologiile care se aplică. În circumstanțele legate de mediul înconjurător, cercetările efectuate în epurarea apelor uzate industriale, reprezintă o preocupare în contextul unei dezvoltări durabile.
Oportunitatea și actualitatea temei studiate este pe deplin justificată, din următoarele considerente:
Consumul de celuloză și hârtie este în continuă creștere fiind corelat cu consumul de produse papetare, de informare (ziare, cărți, reviste, etc), ambalare, igienă, utilizări speciale;
Prin epurarea adecvată a apelor uzate se îndeplinesc două obiective imporante și anume: scăderea consumului de apă și reducerea emisiilor în medul înconjurător;
În vederea dezvoltării unei industrii cât mai eficiente, diversificată și competitivă este necesar de a consolida atât instrumentele materiale cât și cele financiare, acestea fiind consacrate prin tratarea, epurarea și reutilizarea deșeurilor rezultate din mediile industriale, apa uzată reprezentând un deșeu lichid;
Epurarea apelor uzate din industria celulozei și hârtiei, constituie o temă de cercetare de mare actualitate, având în vedere necesitatea reducerii consumului de apă și totodată implementarea BAT-urilor în acest sector.
În lucrarea de față se propune realizarea unor cercetări experimentale privind epurarea apelor uzate din industria celulozei și a hârtiei. Cercetarea s-a realizat în colaborare cu SC. PEHART TEC SA. Petrești, jud. Alba.
Scopul acestui proiect de diplomă îl reprezintă efectuarea unor cercetări teoretice și experimentale privind epurarea apelor uzate rezultate din industria celulozei și a hârtiei. În vederea realizării acestui scop a fost necesar stabilirea următoarelor obiective:
la nivel de considerații teoretice:
studiul privind apele uzate rezultate din industrie;
cadrul legislativ al domeniului abordat;
analiza stadiului actual privind industria celulozei și a hârtiei;
la nivel de contribuții proprii:
realizarea cercetărilor experimentale privind indicatorii de calitate a apelor uzate;
prezentarea procesului tehnologic și a stației de epurare de la SC. PEHART TEC SA. Petrești, jud. Alba – reprezentând studiul de caz;
propuneri pentru reducerea impactului factorilor poluanți asupra mediului înconjurător a tehnologiilor de fabricație la SC. PEHART TEC SA. Petrești, jud. Alba.
Lucrarea de diplomă este structurată pe două părți principale, cuprinzând un număr de șase capitole.
Partea I. Considerații teoretice
În Capitolul 1, Considerații generale privind caracteristicile calitative și cantitative ale apelor uzate industriale, s-a tratat într-o formă unitară caracterisiticile apelor uzate rezultate din industrie. În cadrul acestui capitol s-a evidențiat indicatorii de calitatea a apelor uzate care trebuie atinși în momentul evacuării apelor uzate industriale în rețeaua de canalizare orășenească și influența apelor uzate asupra receptorilor naturali.
Capitolul 2, intitulat Cadrul legislativ în domeniul abordat, include studiul realizat privind legislația în domeniu atât la nivelul Comunității Europene cât și la nivel național, prezentând principalele reglementări legislative în vigoare.
În cadrul Capitolului 3, cu titlul Stadiul actual al industriei de celuloză și hârtie, s-a axat asupra unui studiu teoretic succint referitor la industria celulozei și hârtiei. În urma studiului reiese faptul că această industrie este în continuă dezvoltare, există o cerere tot mai mare de hârtie, astfel rezultă o cantitate tot mai mare de ape uzate din aceast proces. S-a prezentat principalele probleme de mediu ale acestei industrii.
Partea II. Contribuții proprii
Capitolul 4 având ca titlul Studiu de caz – fabrică de hârtie S.C. PEHART TEC SA, în prima parte cuprinde o prezentare succintă a procesului tehnologic de fabricare a celulozei și hârtiei, iar în cea de a doua parte este detaliat procesul de epurare a apelor uzate rezultate de la fabrică, descriind stația de epurare existentă în cadrul acesteia.
În Capitolul 5 intitulat, Cercetări experimentale privind calitatea apelor uzate preepurate rezultate din fabrica de hârtie, cuprinde partea cea mae cu SC. PEHART TEC SA. Petrești, jud. Alba.
Scopul acestui proiect de diplomă îl reprezintă efectuarea unor cercetări teoretice și experimentale privind epurarea apelor uzate rezultate din industria celulozei și a hârtiei. În vederea realizării acestui scop a fost necesar stabilirea următoarelor obiective:
la nivel de considerații teoretice:
studiul privind apele uzate rezultate din industrie;
cadrul legislativ al domeniului abordat;
analiza stadiului actual privind industria celulozei și a hârtiei;
la nivel de contribuții proprii:
realizarea cercetărilor experimentale privind indicatorii de calitate a apelor uzate;
prezentarea procesului tehnologic și a stației de epurare de la SC. PEHART TEC SA. Petrești, jud. Alba – reprezentând studiul de caz;
propuneri pentru reducerea impactului factorilor poluanți asupra mediului înconjurător a tehnologiilor de fabricație la SC. PEHART TEC SA. Petrești, jud. Alba.
Lucrarea de diplomă este structurată pe două părți principale, cuprinzând un număr de șase capitole.
Partea I. Considerații teoretice
În Capitolul 1, Considerații generale privind caracteristicile calitative și cantitative ale apelor uzate industriale, s-a tratat într-o formă unitară caracterisiticile apelor uzate rezultate din industrie. În cadrul acestui capitol s-a evidențiat indicatorii de calitatea a apelor uzate care trebuie atinși în momentul evacuării apelor uzate industriale în rețeaua de canalizare orășenească și influența apelor uzate asupra receptorilor naturali.
Capitolul 2, intitulat Cadrul legislativ în domeniul abordat, include studiul realizat privind legislația în domeniu atât la nivelul Comunității Europene cât și la nivel național, prezentând principalele reglementări legislative în vigoare.
În cadrul Capitolului 3, cu titlul Stadiul actual al industriei de celuloză și hârtie, s-a axat asupra unui studiu teoretic succint referitor la industria celulozei și hârtiei. În urma studiului reiese faptul că această industrie este în continuă dezvoltare, există o cerere tot mai mare de hârtie, astfel rezultă o cantitate tot mai mare de ape uzate din aceast proces. S-a prezentat principalele probleme de mediu ale acestei industrii.
Partea II. Contribuții proprii
Capitolul 4 având ca titlul Studiu de caz – fabrică de hârtie S.C. PEHART TEC SA, în prima parte cuprinde o prezentare succintă a procesului tehnologic de fabricare a celulozei și hârtiei, iar în cea de a doua parte este detaliat procesul de epurare a apelor uzate rezultate de la fabrică, descriind stația de epurare existentă în cadrul acesteia.
În Capitolul 5 intitulat, Cercetări experimentale privind calitatea apelor uzate preepurate rezultate din fabrica de hârtie, cuprinde partea cea mai importantă a proiectului de diplomă, fiind descrisă realizarea cercetărilor experimentale
În cadrul Capitolului 6, Interpretarea rezultatelor, au fost expuse concluziile în ceea ce privește cercetările experimentale
Iar în final, în Capitolul 7 sunt expuse principalele Concluzii și propuneri desprinse în urma studiilor și a cercetărilor efectuate, privind epurarea apelor uzate rezultate din industria celulozei și hârtiei.
După ultimul capitol este anexat Bibliografia, care cuprinde referințele bibliografice utilizate în cadrul lucrării de față.
Partea I. CONSIDERAȚII TEORETICE
CAPITOLUL 1.CONSIDERAȚII GENERALE PRIVIND CARACTERISTICILE CALITATIVE ȘI CANTITATIVE ALE APELOR UZATE INDUSTRIALE
Apele uzate orășenești se pot defini ca și un amestec de ape meteoritice, ape uzate industriale și menajere, cu apele de suprafață și de drenaj.
Sursele care conduc la poluarea apelor sunt numeroase, cele mai mari rezultând datorită creșterii populației și a dezvoltării industriei, ducând de multe ori în situația ca aceste ape uzate să fie deversate în râuri și lacuri, pe suprafața solului, fiind epurate parțial sau de multe ori chiar neepurate.
În momentul intrării apei uzate în stația de epurare aceasta este încărcată cu suspensii grosiere minerale, grăsimi neemulsionate și emulsionate, corpuri mari, suspensii minerale granulate fine, coloidale organice de natură organică, coloidale minerale, minerale și organice dizolvate, compuși pe bază de fosfor și azot, microorganisme, etc.
Pentru fiecare constituent menționat trebuie conceput special un proces unitar de reținere și neutralizare care să se desfășoare în construcții dotate cu instalații și echipamente specifice compatibile cu cerințele impuse de tehnologie (Ionescu G.L. et al., 2013).
Apele uzate care intră în stația de epurare au o compoziție, concentrație și un debit variabil în funcție de sursele de poluare, variația acestor caracteristici fiind sezonieră, diurnă sau chiar orară. Pentru a asigura o exploatare optimă a stației de epurare este necesară egalizarea debitelor și uniformizarea concetrațiilor. (Vlad G. et al., 2008).
Proiectarea stațiilor de epurare pornește de la două elemenete importante și anume debitul apelor uzate și gradul de poluare a acestora. Stațiile de epurare ape uzate trebuie să constituie parte din cadrul sistemelor de canalizare orășenești sau chiar a platformelor industriale, în cazul unei preepurări. Procesul de epurare a apelor uzate, conform STAS 1481-76, este definit ca fiind îndepărtarea din apele uzate a substanțelor toxice, a microorganismelor, etc., în scopul protecției mediului înconjurător, a emisarului în primul rând, dar și a solului și aerului.
1.1. CARACTERISTICILE APELOR UZATE
În vederea stabilirii tehnologiei și proiectării instalației de epurare a apelor uzate trebuie cunoscute următoarele caracteristici a acestor ape:
-caracteristici fizice
-caracteristici chimice
-caracteristici bacteriologice
-caracteristici biologice
Aceste caracteristici influențează calitatea apelor uzate în privința realizării tehnicilor de recuperare (Tab 1.1. vezi Anexa 1).
În cazul în care nu se pot respecta aceste limite menționate în tabelul 1.1., este necesară o tratare a acestor ape în prealabil în instalații numite stații de preepurare, în cadrul întreprinderii, în vederea reținerii acestor substanțe și folosirea lor în procesul de fabricație, după care aceste ape uzate și tratate parțial pot fi deversate în rețeaua de canalizare.
1.1.1. Caracteristicile fizice
Turbiditatea. Turbiditatea apelor uzate și a emisarilor indică numai în mod grosier conținutul de materii în suspensie al acesteia, deoarece nu există o proporționalitate nemijlocită între turbiditate și conținutul de substanțe în suspensie. Turbiditatea se exprimă în grade la scara silicei (un grad de turbiditate corespunde prin comparație, unei emulsii etalon având 1 mg pulbere de silice fin divizată în 1 dm3 de apă distilată). Turbiditatea apelor uzate orășenești neîncărcată puternic cu reziduuri industriale poate varia între 400-500 grade în scara silicei. În general determinarea turbidității este aplicată apelor potabile și mai puțin apelor uzate. (Rusu T., 2008)
Culoarea. Culoarea apelor uzate proaspete este gri deschis, apele uzate în care fermentarea materiilor organice la început au culoarea gri închis. În cazul în care în apele uzate orășenești au fost deversate ape industriale uzate, atunci apa poate avea diferite culori, în funcție de natura compușilor deversați. De exemplu, dacă apa are o culoare galbenă, înseamnă ca au fost deversate ape ce conțin clor, dacă apa are culoare verzuie, atunci au fost deversate ape de la fabricile de conserve (Rusu T., 2008).
Mirosul. Apele uzate proaspete au un miros specific aproape insesizabil. Dacă apa a intrat în descompunere atunci se va simți mirosul hidrogenului sulfurat (H2S). Mirosul specific al apei ne poate da indici asupra compușilor organici din apă și atunci se poate deduce sursa de poluare. Culoarea și mai ales mirosurile specifice unor substanțe chimice ne poate indica prezența acestor substanțe, care de regulă provin din deversările agenților economici (Rusu T., 2008).
Temperatura. Temperatura influențează modul de desfășurare a multor reacții chimice, precum și procesul de sedimentare. De regulă temperatura apelor uzate este mai ridicată cu cel puțin 2-3ºC decât temperatura apei la intrarea la agenții economici sau la consumatori casnici. Este indicat să se măsoare periodic temperatura apelor uzate, preferabil chiar permanent. Urmărind temperatura apei uzate din rețea putem obține o serie de informații utile. De exemplu: dacă se constată o creștere continuă a temperaturii apei din rețea față de valorile anterioare ne duce la concluzia că avem o defecțiune care conduce la pătrunderea apei fierbinți în rețeaua de canalizare, producând astfel pierederi ale apei calde din rețeaua de încălzire centrală sau din conductele de apă caldă menajeră. Dacă asistăm la o scădere accentuată a temperaturii apei uzate, atunci este posibil să avem o infiltrare de apă din pânzele freatice sau din apele de suprafață. Temperatura apei are o importanță deosebită asupra vitezei de descompunere a substanțelor organice. La temperaturi mai ridicate vom avea o viteză mare de descompunere a substanțelor organice, în timp ce la temperaturi scăzute viteza de descompunere este mult mai redusă. Pe de altă parte la temperaturi mai ridicate solubilitatea oxigenului în apă este mai redusă și faptul că viteza de descompunere a substanțelor organice este mult mai mare, impune un consum mare de oxigen și deci se impune un aport substanțial de oxigen pentru desfășurarea în bune condiții a proceselor de oxidare a compușilor organici, în caz contrar procesul de descompunere a substanțelor organice se va desfășura foarte lent și nu se va putea asigura debitul de apă tratată. Pe de altă parte o temperatură mai ridicată a apei uzate asigură o scădere a solubilității gazelor în apă, și ca urmare la finalul perioadei de epurare, concentrația gazelor în apa epurată va fi mult mai redusă. Din acest punct de vedere procesele de epurare a apelor variază în funcție de anotimp, fiind mai lente pe timp de iarnă. (Rusu T., 2008)
1.1.2. Caracteristici chimice
Caracterisiticile chimice ale apelor uzate sunt elemente de bază în caracterizarea apelor uzate. Compoziția chimică a apelor uzate este influențată de consumul specific de apă pe cap de locuitor. Cu cât consumul de apă pe cap de locuitor este mai mare cu atât apa uzată este mai diluată, pentru că în general cantitatea de materii deversate în apele uzate este relativ constantă.
Materii solide. Materiile solide totale se clasifică în două categorii:
Materii solide în suspensie
Materii solide dizolvate (mai mici decât un micron)
La rândul lor materiile solide în suspensie se clasifică după dimensiune în separabile prin decantare, dacă au dimensiunea peste 100 microni și separabile prin tratamente speciale, dacă au dimensiunea cuprinsă între 1 și 100 de microni. Materiile solide în suspensie și separabile prin decantare vor constitui nămolurile obținute în stațiile de epurare, respectiv bazinele de decantare în timp ce materiile organice dizolvate în apele uzate sunt tratate prin oxidare în instalații de epurare biologică (Rusu T., 2008).
Oxigenul dizolvat. Oxigenul este un element foarte important și de aceea el trebuie permanent monitorizat. De regulă apele uzate conțin foarte puțin oxigen și de multe ori nu conțin deloc oxigen dizolvat, dar după epurarea biologică apa poate conține oxigen între 1-2 mg/l. Comparativ cu acest nivel al concentrației de oxigen, o apă curată de suprafață poate conține la saturație oxigen dizolvat până la nivelul de 14 mg/l la o temperatură de 0ºC și 7,63 mg/l la 30 ºC. Solubilitatea oxigenului în apă este dependentă de temperatură, de presiunea atmosferică, de mărimea suprafeței de contact aer-apa și de turbulența ei, cantitatea de oxigen care lipsește apei pentru a atinge valoarea de saturație se numește deficit de oxigen. Nivelul conținutului de oxigen din apă caracterizează cel mai bine starea de murdărie a unei ape uzate, precum și stadiul de descompunere a substanțelor organice din apă, în instalații de epurare biologică (Rusu T., 2008).
Consumul biochimic de oxigen (CBO) este un indicator ce se definește ca fiind cantitatea de oxigen consumată pentru descompunerea biochimică în condiții aerobe a materiilor solide organice totale cu respectarea condițiilor din standarde. Rezultatele determinării sunt influențate de temperatura apei și de durata determinării. Cea mai frecventă determinare este cea efectuată la 20 ºC pe durata a 5 zile și se notează CBO5. Un alt indicator a stării apei este așa numitul consum chimic sau consumul imediat de oxigen, care reprezintă cantitatea de oxigen care se consumă în combinațiile de reducere a substanțelor organice fără intervenția microorganismelor. De regulă această determinare durează o oră. Un consum mare de oxigen chimic se constată la apele uzate care au un conținut ridicat de hidrogen sulfurat. În apele uzate orășenești indicatorul consum biochimic de oxigen CBO5 variază între 100-400 mg/dm³, în timp ce pentru apele uzate industriale indicatorul CBO5 nu depășește valoarea de 50 mg/dm³, excepție făcând apele uzate industriale de la societăți comerciale cu profil alimentar, unde valorile pot depăși chiar și de 50 de ori valorile obișnuite (Rusu T., 2008).
Consumul chimic de oxigen (CCO). Consumul chimic de oxigen măsoară indirect conținutul de carbon din compușii organici aflați în apă prin stabilirea cantității de oxigen consumat din bicromatul de potasiu în soluție de acid sau din permanganatul de potasiu. În general consumul chimic de oxigen este cuprins între 500-1500 mg/l pentru apele uzate industriale (Rusu T., 2008).
Azotul. Azotul se întâlnește în apele uzate sub forma unor compuși dintre care se remarcă amoniacul, azotul legat în substanțe organice, nitriți și nitrați, într-o cantitate în jur de 25-85 mg/l. Azotul organic și amoniacul liber sunt considerați indicatori de bază a materiilor organice azotoase prezente în ape uzate, iar amoniacul albuminoidal drept indicator al azotului din substanțele organice ce se descompun. Amoniacul liber este rezultatul descompunerii bacteriene a materiilor organice. Cantitatea de amoniac liber mai mare de 0,2 mg/l, găsită într-o apă oarecare indică cu siguranță existența unei impurificări cu ape uzate a acesteia. În apele brute uzate se găsesc cantități de 15-20 mg/l de amoniac liber. Apele uzate proaspete au un conținut relativ mare de azot organic și scăzut de amoniac proaspăt. În general se recomandă să se asigure un anumit raport între cantitatea de materii organice și conținut de azot: CBO5/N = 100/5 (Rusu T., 2008).
Nitriții (RNO2) și nitrații (RNO3), în care R reprezintă: K, Na, etc. Sunt conținuți în apa uzată proaspată în cantități extrem de mici. Nitriții sunt nestabili și pot fi reduși la amoniac, sau pot fi oxidați până la nitrați. Deci prezența nitraților indică o apă uzată proaspătă în curs de transformare. Nitriții pot apărea și în mod natural în apele de ploaie sau în cele provenite din topirea zăpezilor. Cantitățile maxime de nitriți din apele uzate nu depășesc 0,1 mg/l. În apele uzate brute cantitățile de nitrați variază între 0,1-0,4 mg/l (Rusu T., 2008).
Clorurile și sulfurile. Clorurile sunt substanțe organice provenite din urină. Sulfurile rezultă din descompunerea materiilor organice, precum și din deversările apelor industriale uzate. Deși un om elimină pe zi între 8-15 g clorură de sodiu, această nu constituie un bun indicator al impurificării apei, deoarece clorurile pot proveni din mai multe surse. Sulfurile dau naștere mirosurilor neplăcute. Trebuie precizat faptul că o cantitatea de cloruri sau sulfuri din apa brută nu se schimbă după trecerea apei uzate prin stația de epurare (Rusu T., 2008).
Acizi volatili. Gradul de fermentare anaeroba a materiilor organice poate fi indirect prin nivelul acizilor volatili (acid acetic, acid propionic, etc.). Din acești acizi, rezultați prin combinarea apei cu materia organică solidă, iau naștere prin descompunere, bioxidului de carbon și gazul metan. În cazul unei bune funcționări a fermentației în stațiile de epurare a apelor uzate menajere, acizii volatili în principal acidul acetic rămân în apropierea valorii de 500 mg/l (Rusu T., 2008).
Grăsimi și uleiuri. Grăsimile, uleiurile vegetale și minerale sau substanțele asemănătoare în cantități mari, formând o peliculă la suprafața apei, sunt dăunătoare în stațiile de epurare deoarece pot colmata filtrele biologice, împiedicând dezvoltarea proceselor biochimice în bazinele cu nămol activ sau de fermentare al nămolurilor. În apele uzate brute se găsesc cantități de grăsimi cuprinse între 0-40 mg/l sau chiar mai mult (Rusu T., 2008).
Gazele. În tehnica epurării apelor intervin 3 tipuri de gaze: hidrogenul sulfurat, dioxidul de carbon și metanul. Hidrogenul sulfurat se poate determina și la cantități relativ scăzute, datorită mirosului specific. Prezența acestui gaz indică faptul că apa este uzată și a staționat timp îndelungat în condiții anaerobe. În concentrații mari însă, este toxic. Metanul și dioxidul de carbon sunt indicatori ai fermentării anaeroba. Metanul este exploziv în amestec cu aerul, în raport de 1:5 – 1:15, (Rusu T., 2008).
Aciditate, alcalinitate, concentrația în ioni de hidrogen (pH). Aciditatea sau alcalinitatea apelor uzate reprezintă capacitatea acestora de a neutraliza baze respectiv acizi. În general apele uzate menajere sunt slab acaline, în timp ce apele uzate industriale au un pronunțat caracter acid sau bazic. Alcalinitatea și aciditatea se exprimă în miliechivalenți la litru de apă (mval.l). Activitatea ionilor de hidrogen este determinată de valoarea pH-ului. PH-ul apei exprimă intensitatea acidității sau alcalinității și nu există o legatură directă între pH-ul unei ape și cantitatea de acizi sau de alcani din aceasta, pH-ul apelor uzate trebuie să fie cuprins între 6,5-8,5. Apele naturale au pH-ul 7, dar dacă apa trece peste un strat calcaros, atunci pH-ul poate ajunge până la valoarea 10, (Rusu T., 2008).
Potențialul de oxido-reducere (potențialul Redox rH). Reprezintă puterea de oxidare sau reducere a apei sau nămolului din stațiile de epurare. În scara redox, rH exprimă inversul logaritmului presiunii de oxigen, având valori între 0-42, valori sub 15 înseamnă că acea apă se găsește în faza de reducere (fermentare anaerobă), iar valori de peste 25 caracterizează o probă în faza de oxidare aerobă (Rusu T., 2008).
Putrescibilitatea, stabilitatea, stabilitatea relativă. Putrescibilitatea este o caracteristică a apelor uzate care indică posibilitatea ca o apă să se descompună, mai repede sau mai încet. Stabilitatea relativă este definită de raportul în procente, între oxigenul disponibil în proba de analizat și cererea de oxigen pentru a satisface faza primară de consum a oxigenului. Stabilitatea relativă este rar folosită, deoarece unele substanțe coloidale și dizolvate în apă precipită culoarea dată de substanța utilizată la determinare, valorile fiind nesigure (Rusu T., 2008).
Detergenți sintetici. Dintre cele 3 categorii de detergenți sintetici: anionici, cationici și neionici, detergenții anionici evacuați din gospodării și din industrie sunt cei mai dăunători proceselor de epurare. Efectele detergenților variază de la caz la caz, în funcție de tipul detergentului, dar provocând o spumă groasă la suprafața apei împiedicând aerarea, respectiv oxigenarea apei și deci prezența detergenților este foarte dăunătoare procesului de epurare (Rusu T., 2008).
1.1.3. Caracteristici bacteriologice
Aceste caracteristici au scopul de a determina numărul, genul și condițiile de dezvoltare a bacteriilor în apele din stațiile de epurare, precum și în emisar. Numărul de bacterii este mai mare vara și mai mic iarna. Caracteristicile bacteriologice ale apei ne dau informații numeroase în ceea ce privește evitarea propagării, precum și controlul bolilor contagioase și de aceea acest control este de mare importanță pentru sănătatea populației. Se determină în mod special colibacilii care trăiesc în intestinul uman. Numărul de colibacili la 100 m3 de apă reprezintă un etalon de măsură pentru poluarea emisarilor în care se deversează apele uzate. Se determină în general așa numitul titrul coli, care reprezintă volumul cel mai mic de apă uzată în care se mai pot cultiva colibacili (Rusu T., 2008).
1.1.4. Caracteristici biologice
În apele uzate se întâlnesc diferite organisme, de la cele mai mici dar vizibile cu ochiul liber și până la cele microscopice. Cele mai mici sunt virusurile și fungii, urmate de bacterii. Identificarea acestora este foarte importantă și se face pe baza observației directe sau cu ajutorul microscopului, dar și prin studiul comportării acestora în diferite culturi. Organismele care se pot observa sunt: ciupercile, algele, protozoarele, rotiferii, larvele de insecte, viermii, melcii, etc. Sub aspectul periculozității asupra omului și a mediului înconjurător, organismele pot fi vătămătoare, nevătămătoare sau chiar folositoare. Dacă lipsesc aceste organisme din apele uzate, înseamnă că acea apă conține substanțe toxice. De regulă varietatea organismelor din apele uzate brute este mai redusă decât din apa aflată în faza de epurare biologică (Rusu T., 2008).
După gradul de impurificare și proveniența lor, apele uzate sunt (Rusu T., 2005):
Ape uzate menajere – rezultate din utilizarea apei potabile la obiectele sanitare (căzi de baie, lavoare, dușuri, chiuvete etc.) amplasate în clădiri civile, social-culturale, industriale, agrozootehnice etc.
Ape uzate industriale – provenite din utilizarea apei în procese tehnologice și care pot fi ape convențional curate, de exemplu, cele utilizate la răcirea agregatelor, la condiționare aerului, ape uzate industriale cu impurități de proveniență mineralo-organică sau cu conținut de substanțe chimice agresive, ape rezultate din satisfecerea nevoilor tehnologice proprii ale alimentărilor cu apă sau ale stațiilor de epurare.
Apele meteoritice – provenite din precipitații atmosferice (ploi, topirea zăpezilor, a ghețarilor, etc.).
Apele de drenare sau de infiltrație – care sunt colectate cu ajutorul drenurilor.
1.2. EVACUAREA APELOR UZATE INDUSTRIALE ÎN REȚEAUA DE CANALIZARE ORĂȘENEASCĂ
Apele uzate industriale, care constituie o parte importantă a apelor uzate orășenești, sunt admise în rețeaua de canalizare orășenească, respectiv în stația de epurare a orașului numai în condiții speciale. Epurarea în comun a apelor uzate menajere cu cele industriale este admisă conform literaturii de specialitate (Rusu T., 2005; Rusu T., 2008) numai în cazul în care apele uzate industriale nu conțin substanțe care ar putea coroda rețelele de canalizare și care nu pun în pericol buna funcționare a stației de epurare.
Evacuarea apelor uzate industriale în rețeaua de canalizare orășenească și epurarea în comun cu apele orășenești oferă următoarele avantaje (Rusu T., 2005):
Asigură o cooperare eficientă între industrie și primărie, ambele urmărind reducerea costurilor operației de epurare
Apele uzate conțin uneori materii care pot să asigure condiții optime procesului de epurare biologică, care altfel ar trebui adăugate artificial
Întreprinderile mici nu-și pot permite din punct de vedere economic investiții separate pentru construirea și exploatarea stațiilor de epurare
Existența unei stații centralizate pentru epurarea apelor permite coordonarea întregii activități de colectare și tratarea apelor uzate.
Există cazuri excepții, când tratarea în comun a apelor uzate urbane și industriale nu este posibilă întrucât unele industrii evacuează în urma proceselor tehnologice o serie de substanțe care înhibă procesele de epurare. În această privință există normative care reglementează modalitatea de evacuarea, respectiv interzice evacuarea de substanțe în suspensie, a căror cantitate, mărime și natură constituie factori agresivi care pot coroda canalele colectoare, care pot provoca depuneri și colmatarea canalelor sau frânează curgerea normală a apelor în canale. Substanțele care nu trebuie să fie deversate în sistemul de canalizare : (Rusu T., 2005):
suspensii și alte materiale care se depun în canalele colectoare
corpuri solide plutitoare mai mari de 20 mm
corpuri solide, dure care ar putea coroda canalele colectoare
păcură, ulei, grăsimi care pot provoca depuneri sau aderența pe pereții conductelor
substanțe care pot provoca fenomene de coagulare și depuneri în canale
substanțe care pot produce amestecuri detonante, sau care se pot aprinde, cum ar fi benzină, eter, cloroform, acetilenă, sulfură de carbon, nămoluri de la stațiile de acetilenă
substanțe nocive, care pot pune în pericol viața personalului stațiilor de epurare
substanțe inhibitoare ale procesului de epurare (de exemplu: Cu, Cr, Zn, Pb, etc.)
ape fierbinți cu temperatură de peste 50ºC.
Există anumite precizări (Rusu T., 2005) privind compoziția apelor uzate industriale, care limitează accesul acestor ape în rețeaua de canalizare orășenească. Aceste substanțe și caracteristici sunt următoarele:
temperatură maxim 50ºC;
pH-ul cuprins 6,6-11,0;
cianuri maxim 1,0 mg/l;
clor liber maxim 1,0 mg/l;
hidrogen sulfurat și alte sulfuri (CH2S) la un pH de 6,5 este admis maxim 1,0 mg/l;
produse petroliere (din categoria: păcură, motorină, uleiuri grele, etc.) maxim 150 mg/l.
Directiva Cadru privind Apa prevede elaborarea unei metodologii de evaluare a impactului pentru fiecare bazin hidrografic realizând o analiză a caracteristicilor acesteia și o evaluare a impactului activităților umane asupra calității apelor de suprafață, și nu în ultimul rând planul de gospodărire a apelor pe bazine hidrografice (Ordinul nr. 913/2001 al Ministerului Mediului și Gospodăririi Apelor).
Poluarea apelor prin surse difuze reprezintă un factor important în procesul de poluare a apelor de suprafață. Impactul acestora asupra calității apelor fiind în creștere, având o strânsă legătură cu micșorarea încărcării cu poluanți evacuați direct de sursele punctiforme industriale și comunale.
În vederea evaluării impactului poluanților de la sursele difuze se pot utiliza diferite metode de calcul sau de estimare întrucât încărcarea cu poluanți de la sursele difuze de poluare nu poate fi măsurată, astfel este dificil de cuantificat poluarea rezultată de sursele difuze.
Metodele existente de evaluare a surselor difuze sunt:
– metode de calcul a balanței poluanților;
– metode suplimentare bazate pe calcule standard utilizând informații din baza de date ca și din modelele existente specificând încarcarea de poluanți a unei arii din bazinul hidrografic.
Apele uzate rezultate din sursele punctiforme de emisie pot fi analizate statistic deoarece se pretează epurării. Substanțele poluante se pot controla și cuantifica înainte ca acestea să fie evacuate în receptorii naturali.
În cadrul celor mai multe activități industriale evacuarea se realizează prin surse punctiforme, supravegherea statistică a acestora fiind mult mai ușor de realizat în comparație cu sursele difuze. Legătura dintre parametrii de calitate ai apei afectate si activitățile poluatoare la sursele de emisii punctiforme este directă și poate fi determinată/măsurată.
CAPITOLUL 2. CADRUL LEGISLATIV ÎN DOMENIU
2.1. LEGISLAȚIA PE PLAN EUROPEAN
Pe lângă Directiva 91/271/CEE privind epurarea apelor uzate orășenești modificată și completată prin Directiva 98/15/EC, există încă cinci directive care conțin factorii privind calitatea apelor de suprafață (www.eur-lex.eu):
Directiva Cadru privind Apa nr. 2000/60/CE;
Directiva nr. 98/83/CE privind calitatea apei destinate consumului uman;
Directiva nr. 78/659/CEE privind calitatea apelor dulci care necesită protecție sau îmbunătățire în scopul susținerii vieții piscicole;
Directiva nr. 76/160/CEE privind calitatea apelor de îmbaiere;
Directiva nr. 75/440/CEE privind calitatea apelor de suprafață destinate prelevării de apa potabilă.
Depozitarea și gospodărirea nămolurilor rezultate din stațiile de epurare, este supravegheată de trei directive rezultate ca urmare a adoptării acesteia (www.eur-lex.eu):
Directiva nr. 86/278/CEE privind protecția mediului și, în particular, a solului, când nămolurile de epurare sunt utilizate în agricultură;
Directiva nr. 91/676/CEE privind protecția apelor împotriva poluării cu nitrați proveniți din surse agricole;
Directiva nr. 99/31/CE privind depozitarea deșeurilor.
Pe lângă directiva UE privind epurarea apelor uzate orășenești, Directiva 91/271/CEE, mai există două directive care sunt strâns legate de aceasta având obiective identice (www.eur-lex.eu):
Directiva 76/464/CEE și cele 7 directive fiice privind poluarea cauzată de anumite substanțe periculoase descarcăte în mediul acvatic al Comunității;
Directiva 91/676/CEE privind protecția apelor împotriva poluării cauzate de nitrații proveniți din surse agricole.
2.2. LEGISLAȚIA PE PLAN NAȚIONAL
Directiva Cadru privind Apa 2000/60/EC este transpusă în legislația națională prin Legea nr. 310/2004 pentru modificarea și completarea Legii apelor nr. 107/1996, la rândul ei modificată și completată de Legea 112/2006 și Legea 146/2010. Această directivă prevede un obiectiv comun pentru toate statele care o implementează: atingerea "calității ecologice și chimice bune" a apelor până în anul 2015. Așadar, Directiva Cadru privind Apa stabilește clar termenul limită până la care apele trebuie să atingă un prag minim al calității, prin reducerea emisiilor provenite din activitatea umană, industrială și agricolă.
Directiva: 91/271/EEC privind epurarea apelor uzate orășenești, transpusă în totalitate legislația românească prin H.G. nr. 188/2002, pentru aprobarea unor norme privind condițiile de descărcare în mediul acvatic a apelor uzate. Având în vedere rezultatele procesului de negociere pentru aderarea la Uniunea Europeană și obligațiile asumate de România prin Tratatul de Aderare (Cap. 22 – Mediu, Calitatea apei), H.G. 188/2002 a fost completată și modificată de Hotărârea de Guvern nr. 352/21.04.2005. Astfel, au fost incluse cerințele privind conformarea cu termenele de tranziție negociate pentru sistemele de colectare și stațiile de epurare, precum și statutul de zonă sensibilă pentru România.
Din H.G. 352/2005 fac parte integrantă urmatoarele norme tehnice:
Anexa 1 – NTPA 011 prin care sunt reglementate “Normele tehnice privind colectarea și evacuarea apelor uzate orășenești” prin care se transpun cerințele Directivei;
Anexa la normele tehnice NTPA 011 – “Planul de acțiune privind colectarea, epurarea și evacuarea apelor uzate orășenești”, în care sunt stabilite, la modul general, acțiuni, termene și responsabilități pentru activitățile de implementare a Directivei;
Anexa 2 – NTPA 002 “Normativ privind condițiile de evacuare a apelor uzate în rețelele de canalizare ale localităților și direct în stațiile de epurare”;
Anexa 3 – NTPA 001 “Normativ privind stabilirea limitelor de încărcare cu poluanți a apelor uzate industriale și orășenești la evacuarea în receptori naturali”.
Directiva:76/464/EEC privind poluarea cauzată de anumite substanțe periculoase evacuate în mediul acvatic al comunității, această directivă a fost transpusă în legislația națională prin H.G. nr. 118/2002 referitoare la Programul de Acțiune pentru reducerea poluării apelor de suprafață și subterane cauzată de evacuarea anumitor substanțe periculoase. Această hotarâre a pus bazele cadrului legal și instituțional pentru prevenirea poluării apelor de suprafață și subterane cu 35 de compuși și clase de compuși considerați "substanțe prioritare/prioritare periculoase".
Planul de acțiune privind colectarea, epurarea și evacuarea apelor uzate orășenești, prezentat în anexa la normele tehnice NTPA 011 privind colectarea, epurarea și evacuarea apelor uzate orășenești, care face parte integrantă din HG nr. 352/20052, prevede termene pentru fiecare dintre activitățile de implementare.
Directiva: 91/676/EEC privind proteția apelor împotriva poluării provocate de nitrații provenți din sursele agricole. Această directivă a fost transpusă în legislația românească prin H.G. nr. 964/2000 pentru aprobarea Planului național de acțiune pentru protecția apelor împotriva poluării cu nitrați proveniți din surse agricole.
După aderarea la Uniunea Europeană, România a inclus, în HG nr. 210/28.02.2007 pentru modificarea și completarea unor acte normative care transpun avizul comunitar în domeniul protecției mediului, prevederile cerute de articolele 15, 16, 17, 18 și 19 referitoare la relațiile cu Comisia Europeană privind monitoringul, raportarea, reprezentarea în Comitete și verificarea conformării.
Autoritățile competente pentru implementarea Directivei 91/271/CEE privind epurarea apelor uzate urbane sunt: Ministerul Mediului și Pădurilor, Ministerul Administrației și Internelor, Ministerul Dezvoltării Regionale și Turismului, Administrația Națională “Apele Române” cu Administrațiile Bazinale de Apă, Garda Națională de Mediu, Autoritatea Națională de Reglementare pentru Serviciile Publice de Gospodărie Comunală, Administrația publică locală, Operatorii locali pentru servicii publice de apă și canalizare.
CAPITOLUL 3. STADIUL ACTUAL AL INDUSTRIEI DE CELULOZĂ ȘI HÂRTIE
3.1. STADIUL ACTUAL AL INDUSTRIEI DE CELULOZĂ ȘI HARTIE ÎN EUROPA ȘI PE PLAN MODIAL
În societățile dezvoltate utilizarea unei game diverse de produse din hârtie și carton a devenit o realitate pentru majoritatea populației. Hârtia, așa cum este cunoscută azi, a apărut de peste două mii de ani, concurând cu succes mijloacele electronice moderne de informare și materialele plastice și compozite pentru ambalaje.
Consumul de hârtie și carton este strâns legat de nivelul de trai și pe termen lung există o puternică corelație între creșterea consumului de produse papetare și creșterea PIB.
Există o variație semnificativă a consumului de hârtie pe cap de locuitor la nivel mondial. Chiar și în cadrul Europei de Vest există diferențe foarte mari.
Tabel 3.1.Utilizarea funcțională a hârtiei și cartonului (Michael S. et al., 2015).
3.2. PROBLEMELE DE MEDIU ALE INDUSTRIEI DE CELULOZĂ ȘI HÂRTIE
Industria de celuloză și hârtie a fost dintotdeauna considerată o mare consumatoare de resurse naturale (lemn) și energie (combustibili fosili, electricitate), inclusiv de apă, și o sursă semnificativă de poluare a mediului. Totuși, în regiunile cu o industrie de celuloză și hâtrie puternic dezvoltată, prin aplicarea a numeroase măsuri interne și externe de protecție a mediului, pentru asigurarea unui control mai bun al emisiilor, emisiile s-au redus cu 80-90% sau chiar mai mult începând cu anul 1980 (față de un nivel specific de bază) (Michael S. et al., 2015).
Pentru fabricile de celuloză, materia primă de bază este o sursă regenerabilă (lemnul). În unele țări, s-au implementat metode specifice industriei forestiere durabile. În 1996, consumul total de masă lemnoasă exprimată în bușteni pentru producerea celulozei în Europa de Vest a fost de 119,5 milioane m3 (lemn fără coajă). Consumul de materii prime pentru fabricarea hârtiei (materiale fibroase) a fost de 81,6 Mt, din care 45,9% au fost celuloze obținute din lemn, 39,3% maculatură, 14,3% materiale nefibroase (ca materiale de umplere, coloranți, etc.) și 0,5% alte celuloze (bumbac, cârpe de in, coajă, cânepă, iută, paie și deșeuri textile). Ca urmare a tendinței de închidere a circuitelor de ape în fabricile de celuloză și hârtie, se poate vorbi de o reducere a evacuărilor de substanțe poluante (fabrici fără efluent). Deocamdată, nu există fabrici care să funcționeze la întreaga lor capacitate și să recupereze complet tot efluentul instalației de albire.
De câțiva ani, se discută despre conceptul de fabricare a celulozei cu impact minim. Fabrica cu impact minim, reprezintă un concept cu o arie de cuprindere mai largă, acoperind minimizarea emisiilor și a consumului de resurse, minimizarea efectelor secundare, luând în considerație aspectele economice și cele legate de mediul de lucru.
În ultima perioadă, fabricile de celuloză au fost cauza unor emisii puternice de sulf (acidifiere) dar în ultimii ani mai ales, emisiile de sulf în aer au putut fi reduse considerabil ca urmare a marilor progrese tehnologice realizate. Reciclarea fibrelor prin utilizarea maculaturii în Europa de Vest a atins un nivel destul de ridicat, iar pentru unele sortimente de hârtie se așteaptă la valori și mai mari.
Recuperarea energiei din deșeurile rezultate din procesele de fabricare a celulozei și hârtiei (refuzuri, nămol) a devenit o realitate, prin aceasta eliminându-se problemele de depozitare a deșeurilor. Dar în acest sens, există încă un mare potențial de utilizare la sursă a tehnicilor celor mai eficiente.
La fabricarea celulozei s-a ajuns să nu mai fie nevoie de energie din exterior, dar totuși consumul total de energie pentru proces este încă la un nivel ridicat. Fabricarea pastelor mecanice este cel mai energo-intensiv proces, datorită consumului ridicat de energie electrică al rafinoarelor.
Obținerea pastei de maculatură și fabricarea hârtiei sunt de asemenea procese energo-intensive. Aceasta se datorează faptului că în procesul de fabricare a hârtiei, conținutul solid al suspensiei diluate de fibră și eventual materiale de umplere trebuie adus la o uscăciune de circa 95%, ceea ce reprezintă conținutul tipic de substanță uscată a hârtiei finisate, prin presare și uscare (evaporarea apei).
În perioada de dinainte de anii 1970-1980, industria de celuloză și hâtrie a fost o sursă considerabilă de poluare a apelor. Efectele observate au avut uneori un caracter dramatic, până la lipsa totală a oxigenului și moartea peștilor.
Începând cu sfârșitul anilor ’70 și până în prezent, principalul accent s-a pus pe rolul substanțelor clorurate care se formează în instalația de albire. În unii efluenți ai fabricilor de celuloză au fost detectați dioxine și furani, ceea ce a orientat discuțiile publice asupra efectelor nocive ale albirii cu clor.
Grija publicului pentru pericolul potențial de poluare al mediului ca urmare a utilizării clorului în instalațiile de albire, a condus în ultimul deceniu la o reducere drastică a utilizării clorului molecular ca agent de albire.
Autoritățile de control al poluării mediului din multe țări au stabilit restricții severe în ceea ce privește emisiile de substanțe organice clorurate, măsurate ca AOX, în mediul acvatic.
Reducerea nivelului de AOX se poate obține printr-o combinație de mai multe măsuri. și astfel, clorul molecular a fost înlocuit în mare măsură cu bioxidul de clor și s-au introdus alte chimicale pe bază de oxigen, cum sunt oxigenul molecular, peroxidul și ozonul (Michael S. et al., 2015).
Datorită reducerii avansate a conținutului de clor în efluenți, a fost posibilă închiderea sistemului de ape al fabricii și recircularea efluentului de la instalația de albire spre sistemul de recuperare a sărurilor sodice.
Reducerea substanțelor organice clorurate și neclorurate în efluenții fabricilor de celuloză s-a realizat într-un grad avansat prin aplicarea unor măsuri în procesul de fabricație a celulozei, ca de exemplu: delignificare avansată înainte de albire prin fierbere modificată sau extinsă și trepte suplimentare de delignificare cu oxigen, sisteme de colectare a scurgerilor accidentale, spălare eficientă, striparea și reutilizarea condensurilor.
Un alt factor care a contribuit la reducerea emisiilor de AOX și de compuși organici neclorurați toxici în emisari a fost montarea unor instalații de tratare externă a apelor uzate, de diverse concepții. În vederea alinierii la cerințele de piață și de mediu, tendința actuală a industriei de celuloză și hârtie este de închidere mai avansată a instalațiilor de albire, fie prin utilizarea albirii ECF fie TCF a celulozei.
În fabricile de hârtie, se preconizează reutilizarea într-o măsură mai mare a apelor de proces tratate, prin implementarea sistemelor de tratare avansată a apelor uzate integrate în procesul de producție (MIGA, 2008).
Evacuările de ape uzate, gestionarea deșeurilor într-un mod prietenos mediului, economisirea și recuperarea energiei, mirosurile locale din fabricile de celuloză sulfat, rămân în continuare principalele priorități ale acțiunilor de protecția mediului în cadrul industriei de celuloză și hârtie.
Partea a II-a. CONTRIBUȚII PROPRII
CAPITOLUL 4. FABRICA DE HÂRTIE S.C. PEHART TEC S.A. – STUDIU DE CAZ –
4.1. LOCALIZARE
Unitatea de producție S.C. PEHART TEC S.A. – fabrică de hârtie – este amplasată în partea de S-V a localității Petrești, din județul Alba, pe DN 67 Oașa-Sebeș, pe prima terasă a malului drept al râului Sebeș.
Județul Alba este situat în partea central – vestică a teritoriului țării, pe cursul mijlociu al râului Mureș, în zona de întretăiere și contact a podișului Transilvaniei cu munții Apuseni și Carpații Meridionali. Suprafața județului este de 6242 km2.
Localitatea Petrești, în care este amplasată platforma industrială, este situată pe Valea Sebeșului, în cursul inferior al acestuia, la cca. 15 km față de confluența cu râul Mureș și la cca. 3 km față de orașul Sebeș.
4.2 DESCRIEREA SOCIETĂȚII ȘI OBIECTUL DE ACTIVITATE
4.2.1. Prezentare generală
Societatea S.C. PEHART TEC S.A. desfășoară o activitate de producere a hârtiei tissue și prelucrarea acesteia în produse finite. Are o vechime de cca 150 de ani pe amplasamentul din Petrești, deși unitatea, sub numele de Pehart Tec, a fost înființată în anul 2005 luna mai. Instalațiile și liniile de fabricație au fost achiziționate de la SC Pehart SA, numele anterior al investiției.
4.2.2. Obiectul de activitate
Obiectul principal de activitate al S.C. PEHART TEC S.A. îl reprezintă fabricarea de produse din hârtie (cod CAEN 1712). Instalația intră în categoria de activitate prevăzută în Anexa 6.1 b Legii nr. 278/2013 privind emisiile industriale la punctul 6.1 b – Instalații industriale pentru producerea de hârtie și carton având o capacitate de producție mai mare de 20 t/zi.
Societatea este încadrată conform anexei 1 a Ordonanței de Urgență nr. 152/2005 la categoria „Instalații industriale pentru producerea hârtiei și cartonului, având o capacitate de producție mai mare de 20 t/zi” și deține Autorizația integrată de mediu nr. SB 71 din16.02.2007 actualizată la data de 25.02.2008.
4.2.3. Scurt istoric
Societatea are o vechime de cca. 150 de ani dintre care amintim :
1990 – După anul 1989, decembrie când a avut loc revoluția anticomunistă, societatea care pe atunci funcționa după ordinele unui alt patron, încerca sa evolueze într-o economie destul de slabă. Cu toate aceastea este privatizată iar muncitorii devin acționari.
Chiar dacă fabrica încearcă să intre în economia de piață, îi ies în cale un set de probleme cu care este nevoită să se confrunte iar cea mai importantă este aceea legată de lipsa capitalului de lucru.
2000 – Prin anul 2000 pentru ca productivitatea și calitatea hârtiei să sporească, au încercat sa exploateze cât se putea sa mult instalațiile pe care le aveau în dotare și modernizarea bobinatorului.
2004 – Din cauza problemelor financiare tot mai vizibile și a lipsei de capital, a fost nevoie să se vândă singura mașină care fabrica hârtie MG din țara noastră.
2005 – În cursul acestui an, fabrica este vândută și astfel din PEHART devine PEHART TEC. Noua conducere își dă silința și depune eforturi mari pentru refacerea pieții, ca în continuare să poată produce principalele produse. Astfel sunt puse în funcțiune toate instalațiile de producție.
Din cauza tehnologiei vechi, produsele finite nu se pot încadra în cerințele de calitate. Cu toate problemele întâmpinate, noul patron încearcă să caute clienți noi pe care ii convinge să cumpere produsele cu promisiunea că pe viitor aceastea vor ajunge să se încadreze în cerințele de calitate ale pieții. Tot în cursul acestui an se reușește să se lanseze pe piață brandul PUFINA.
2007 – O mașină pentru fabricarea hârtiei igienice tissue este pusă în funcțiune. Aceasta produce hârtie din celuloză pură.
2009 – Este pusă în funcțiune o altă mașină pentru producerea hârtiei, la fel ca cea care a fost pusă în funcțiune în 2007. Cu ajutorul celor două mașini care dispun de tehnologie de ultimă generație SC PEHART TEC SA ajunge să fie cel mai mare producător de hârtie igienică din celuloză pură din Sud-Estul Europei.
Tot în cursul acestui an se hotărăște să se pornească o linie modernă cu o capacitate de producție mai mare. Brandul PUFINA rămâne sub acest nume dar sunt schimbate designul și sortimentele.
Din anul 2009 și până în prezent producerea hârtiei a crescut considerabil.
Produsele obținute
– Hârtie igienică
– Prosoape bucătărie
– Batiste
– Șervețele
Produsele sunt livrate atât pe piața internă cât și la export, calitatea produselor fiind un certificat al succesului firmei pe o piață deosebit de exigentă.
4.3. DESCRIEREA PROCESULUI TEHNOLOGIC DE OBȚINERE A HÂRTIEI
Mașina de hârtie este destinată fabricării hârtiei igienico-sanitare, folosită la confecționarea hârtiei igienice, șervețelelor, batistuțelor, prosoapelor și a altor confecții.
Capacitatea mașinii este de 10 000 t/an, respectiv 30,3 t/zi. Gramajele produse pe mașina de hârtie, sunt cuprinse între 16-30 g/m2, bobinate în 1, 2 sau 3 straturi în funcție de cerințele clienților. Principalele faze ale procesului tehnologic sunt:
Destrămarea celulozei
Epurarea și sortarea materialului
Lansarea pastei pe mașină
Partea umedă
Partea uscată
Înfășurarea
Bobinarea
4.3.1. Destrămarea celulozei
Materia primă folosită la fabricarea hârtiei este formată din celuloza cu fibră lungă, obținută din rășinoase, respectiv celuloza cu fibră scurtă, obținută din fag sau plante anuale
Se introduce apă în destrămătorul numărul 1 până când debitul indică 2300 l (cca. 3 minute) după care se închide ventilul de pe conducta de aducțiune a apei. După circa 2 minute de la introducerea apei se pornesc agitatoarele ( unul rapid și două mai lente ) iar mai apoi se începe încărcarea destrămătorului cu celuloză.
Celuloza se introduce sub formă de fascicule în formă de coli în destrămător.
Destrămarea propriu-zisă la consistența de 6% se face timp de 20-25 minute. Spre sfârșitul destrămării se mai introduc încă 8000 l apă care diluează materialul de la consistența de 6% la 4,5%.
Golirea destrămătorului se face prin pornirea pompei P1. Operația de golire durează circa 4 minute. Celuloza destrămată se trimite în rezervorul TC2.
4.3.2. Epurarea și sortarea materialului
Se pornește pompa TP2 iar pasta cu consistența de 4,5%, este trecută prin două enstipere, unde se face o ultimă defibrilizare a pachetelor de fibră. După această operațiune, materialul merge în centrala de material a mașinii, respectiv rezervorul TC8.
Se pornește pompa TP9 care preia pasta din rezervorul intermediar TC 8 și o trimite printr-un regulator de consistență la măcinare în morile cu dublu disc. Gradul de măcinare al pastei este cuprins între 25-30ºC.
Centrala de material este alcătuită din două rezervoare TC8 și TC9, permite schimbarea sortimentului sau a culorii în timp ce mașina funcționează.
O parte din pastă este trimisă la pompa TP 12 pentru formarea stratului filtrant pe filtrul polidisc și recuperarea materialului din apele grase.
Materialul măcinat intră în cutia de nivel constant. Din cutia de nivel constant la o consistență reglată 3%, materialul intră prin cădere liberă, în aspirația pompei TP17, pentru reglarea gramajului. Această pompă aspiră apa din rezervorul TC16 de sub sită și diluează materialul la o consistență de 0,6-0,8%.
Cu această consistență, materialul intră în prima treaptă de epurare centrifugală foarmată din patru epuratoare. Materialul acceptat intră în aspirația pompei de alimentare a mașinii TP16 iar cel refuzat cade în rezervorul TC18. În acest rezervor materialul este diluat de la consistența de 2% la 0,3-0,4% cu apă grasă din rezervorul TC20, prin intermediul pompei TP20.
Se pornește pompa TP18 care trimite materialul din TC18 în a doua treaptă de epurare, alcătuită dintr-un singur aparat, de unde materialul acceptat se reîntoarce în aspirația popei TP17 iar materialul refuzat cade în rezervorul TC19, unde printr-un ventil are loc diluția în mod similar ca la treapta I.
Prin pornirea pompei TP19, materialul refuzat din treaptaII este trimis în treapta III de epurare alcătuită dintr-un singur aparat, materialul acceptat se reîntoarce în rezervorul TC18 iar refuzurile se dau la canal.
În timpul operației de epurare, toate robinetele pe circuite sunt deschise iar la manomentrele aparatelor se urmărește presiunile de intrare și de ieșire.
În pompa TP16 are loc diluția materialului acceptat în treapta I de epurare până la consistența de 0,2-0,4% cu care se lansează pe sită, utilizând apă grasă din rezervorul TC16. Cu această consistență, materialul este trimis de pompa TP16 la sortizorul sub presiune unde are loc eliminarea aglomerărilor de fibră și deschiderea totală a fasciculelor de fibră.
Pompa TP16 este acționată de un motor cu viteză variabilă, astfel că reglarea debitului ce intră în cutia de lansare a mașinii se face prin reglarea turașiei motorului.
Debitul pompei de alimentare al mașinii care trebuie să fie egal cu debitul de lansare pe sită +10% debit recirculat se reglează prin viteză variabilă a motorului de antrenare a pompei și se menține constantă în condiții de lucru determinate.
4.3.3. Lansarea pastei pe mașină
Cutia de lansare este o cutie de mare viteză, hidraulică. La ieșirea din cutia de lansare, pasta intră pe sită trecând prin zona valtului pieptar unde are loc deshidratarea de la consistența de 0,25% la 10%. După valtul pieptar, banda de hârtie trece prin zona deflectoarelor și a cutiilor sugare unde consistența crește la 13%.
4.3.4. Partea umedă
Banda de hârtie este preluată de pe sita de dispozitivul pick-up și apoi intră în zona preselor umede, unde consistanța ajunge la 34%, după care hârtia este preluată de cilindrul Yankee.
4.3.5. Partea uscată
Uscarea benzii de hârtie se face pe cilindrul Yankee încălzit cu abur și cu ajutorul aerului supraîncălzit insuflat prin intermediul hotelor de mare randament. După uscare, desprinderea de pe cilindru se realizează cu șabarul de creponare.
4.3.6.Înfășurarea
După ce a fost desprinsă de pe cilindru, hârtia este trecută la înfășurător unde se înfășoară pe tamburi în vederea rebobinării la formatele dorite.
4.3.7. Bobinarea
Bobinatorul este prevăzut cu desfășurătoare pentru bobinarea hârtiei în 1, 2 sau 3 straturi. De la mașina de hârtie, tamburii sunt aduși la bobinator cu ajutorul unei macarale și așezați pe șinele desfășurătorului. Pentru bobinarea la formele cerute se face formatul la sistemul de tăiere. Hârtia de la desfășurător este trecută prin sistemul de tăiere și apoi la partea de înfășurare care se face pe tuburi de carton, până ajung la diametrul cerut. Hârtia bobinată este cântărită, etichetată și transportată la secția de ambalare.
4.4. STAȚIA DE EPURARE PROPRIE
Ca urmare a angajamentelor pe care România și le-a asumat prin Tratatul de Aderare la UE, s-au stabilit măsuri pentru protecția mediului împotriva efectelor negative ale evacuărilor de ape uzate urbane și ape uzate provenite din industrie.
Pentru a putea fi evacuate în emisar (râul Sebeș), apele uzate rezultate din activitatea S.C. PEHART TEC S.A. Petrești trebuie să se încadreze, din punct de vedere calitativ, în limitele prevăzute de NTPA 001/2005 (H.G. nr. 188/2002, modificată și completată cu H.G. nr. 352/2005 referitoare la Normativul privind condițiile de descărcare a apelor uzate în mediul acvatic).
Respectarea acestor prevederi este posibilă doar prin realizarea unei stații de epurare care să asigure, prin procese mecanice, fizico-chimice, biologice si terțiare eficiente, o epurare corespunzătoare a apelor uzate.
În Autorizația Integrată de mediu emisă de Agenția Regională pentru Protecția Mediului Sibiu cât și în Autorizația de Gospodărire a Apelor emisă de Administrația Națională “Apele Române”, Direcția apelor Mureș, sunt prevăzute programe de măsuri care prevăd necesitatea retehnologizării stației de epurare cu scopul epurării corespunzătoare a apelor uzate.
În condițiile prezentate mai sus, a apărut necesitatea și oportunitatea unor lucrări de investiție care să facă posibilă, epurarea eficienta a apelor uzate, tratarea și deshidratarea nămolurilor rezultate din procesul de epurare și de pe fluxul tehnologic de fabricare a hârtiei.
În prezent, epurarea proprie a apelor uzate este singura variantă posibilă deoarece localitatea Petrești are sistem de canalizare, dar nu are stație de epurare proprie, apele colectate fiind epurate în stația de epurare a orașului Sebeș. În plus, sistemul de canalizare a apelor din localitate nu a fost dimensionat pentru a putea prelua și debitul de ape uzate tehnologice din cadrul societății.
Regimul de funcționare: 340 zile \an, 3 schimburi\zi, 8 ore\zi.
4.4.1. Profil și capacitate stație de epurare
Profil: epurarea în comun a tuturor apelor uzate tehnologic ( MH5, MH6, MH7, și celelalte ape tehnologice), constând în procese de epurare mecanică, chimică și biologică, efluentul epurat fiind evacuat în râul Sebeș.
Capacitatea stației de epurare proiectată va fi de ~1375 mc apă uzată/zi.
Debitele zilnice maxime de apă uzată vor fi repartizate astfel:
ape uzate de la MH6+MH7=940mc/zi;
Încărcările maxime cu suspensii vor fi:
pentru apele de la MH6+MH7=900mg/l;
Încărcările maxime la CCOCr vor fi:
pentru apele de la MH6+MH7=1.500mg/l.
4.4.2. Fazele procesului tehnologic
Epurarea fizico – chimică a apelor uzate
Necesarul de coagulanți /floculanți se dozează în 2 bazine de dozare soluții de coagulant și floculant fiecare, cu ajutorul a 2 pompe dozatoare cu debitul reglabil de max 120 l/ora. Pentru neutralizare se dozează soluția de NaOH în conducta de pompare a apei uzate de la decantorul primar la bazinul de aerare. În conductă se realizează amestecul reactivului cu apa uzată pentru neutralizare. Se utilizează zilnic 0,27 m3 coagulant/zi si 1,43 kg floculant/zi.
Decantorul primar orizontal longitudinal este o construcție existentă (s-a folosit unul din cele 4 decantoare existente având volumul de 320 m3).
Nămolul reținut în decantorul primar cca. 100 m3/zi cu umiditate de 5%, rezultat din amestecul nămolului primar și secundar omogenizate, ce conține 5196 kg/zi substanță uscată va fi trimis la deshidratat în filtru centrifug. Pentru condiționarea nămolului se va utiliza floculant. Dozarea acestuia se realizează cu o pompă dozatoare corelat cu capacitatea filtrului care va fi de 6 m3de nămol introdus la deshidratat rezultând o producție de nămol cu umiditatea de cca. 70% de 25 m3 de nămol/zi la capacitatea de producție maximă.
Pentru deshidratare pe filtru se condiționează namolul cu soluție 0,1 % floculant în doză de 2 l/m3 x 100 m3 nămol /zi = 200 dm3/zi.
Epurarea biologică
Pentru respectarea limitelor impuse prin NTPA 001/2005 efluentul tratat fizico-chimic se va epura biologic în bazin de aerare cu nămol activ. Volumul bazinului de aerare este de 640 m3. Se folosesc 2 din cele 4 bazine existente de cca. 320 m3 activ. Se poate asigura un timp de aerare de cca. 11 ore (dacă se consideră că în treapta biologică este evacuat debitul maxim de 1375 m3/zi, realizabil în varianta maximă de producție analizată).
Nămolul excedentar proceselor biologice reținut în decantor va fi trimis la decantorul primar pentru mineralizare și de aici la filtru centrifug prevăzut pentru stația de epurare la deshidratat.
În vederea asigurării oxigenului dizolvat necesar proceselor biologice este necesar un debit de aer de 7500 m3aer/h la presiunea de 4 mCA, pentru aceasta instalația este prevăzută cu 1+1 suflante de aer cu sistem de difuzie a aerului sub formă de bule fine. Procesul de epurare biologică va fi cu nămol activ în regim continuu de funcționare.
Decantorul secundar orizontal longitudinal este o construcție existentă (folosindu-se unul din cele 4 decantoare existente având volumul de 320 m3).
Timpul efectiv de decantare de min. 2,8 h, cu recirculare de 100%.
Nămolul excedentar se evacuează la intrarea în decantorul primar, în momentul în care concentrația nămolului din bazin atinge cca. 3 kg/m3.
Linia nămolului
Cantitatea de nămol evacuată zilnic: Nex = 5000 kg/zi cu umiditatea de 99 %; După omogenizarea nămolului în decantorul primar se reduce umiditatea acestuia la 97% rezultând 100 m3 namol 5% ce urmează a fi deshidratat în instalația de deshidratare.
Se deshidratează în filtru centrifug cu capacitatea de prelucrare de 7 m3/namol/ora având umiditatea de 95% cca. 100 m3 nămol/zi, compus din nămolul primar reținut din totalitatea apelor uzate evacuate din unitate și nămolul biologic excedentar. Ținând cont de capacitatea de prelucrare a filtrului presa de max 7 m3 nămol condiționat/h rezultă o durată de funcționare zilnică de cca. 14-16 ore, la capacitatea maximă de producție instalată în unitate, rezultând cca. 25 m3 nămol deshidratat/zi cu un conținut de substanță uscată de 30% în condițiile în care s-au dimensionat instalațiile.
Pentru asigurarea funcționării corespunzătoare a gospodăriei de nămol (instalația de deshidratare a nămolului de tipul filtru presă) ansamblul include:
instalație de preparare și dozare automată floculant si/sau var
1+1 pompă de nămol cu debitul de 10 m3/h ce alimentează filtru presă
instalație de deshidratare nămol cu filtru centrifugal
platforme de depozitare nămol deshidratat.
4.4.3. Descrierea constructivă, funcțională și tehnologică
Stația de epurare se dimensionează pornind de la debitul și calitatea apelor uzate tehnologice furnizate de S.C. PEHART TEC S.A. Petresti.
Tabel 4.1. Caracteristicile apelor de la MH 6+7 (valori maxime)
Calitatea apelor epurate trebuie să respecte limitele NTPA 001/2005 pentru a fi evacuate în receptorul natural – râul Sebeș.
Întrucât dimensionarea stației presupune construcții ce asigură epurarea apelor uzate, s-a gândit soluția pentru utilizarea cât mai completă a construcțiilor existente pornind de la varianta cea mai dezavantajoasă din punct de vedere al debitului și încărcărilor de poluanți.
Construcții existente ce pot fi utilizate pe fluxul de epurare sunt:
2 camine prevăzute cu grătare rare,
4 decantoare orizontale, din beton, dimensiuni fiecare: L = 40 m,l =5 m si H =1,6 m;
fiecare decantor este prevăzut cu un jgheab de intrare și distribuție a apei uzate;
jgheab colector, din beton, comun celor patru decantoare;
colector ape uzate decantate; stație de pompare a nămolului depus;
canal măsură debit ieșire;
clădire filtre.
4.4.4. Schema tehnologică
Schema tehnologică adoptată este prezentată în Fig.4.7
Se propune următorul traseu tehnologic:
a.Linia apei
1. Apele uzate provenite de la MH 6 si MH7 vor fi unite cu cele de la MH5 pe traseul de canalizare al acestora.
2. CI – căminul de intrare, prevăzut cu 2 vane stavilar DN400, de unde apele se vor dirija spre stația de epurare sau pe conducta de By-pass.
4. BR1- bazin pentru dozare coagulat, prevăzut cu agitator lent (AG1), unde se introduce coagulantul furnizat de instalația de preparare și dozare coagulant IPC , dotată cu o pompă dozatoare prevăzută cu invertor de reglare a turației (prin aceasta a debitului), comandată de semnalul de pe CP1.
5. BR2- bazin pentru dozare floculant, prevăzut cu agitator lent (AG2), unde se introduce floculantul furnizat de instalația de preparare și dozare floculant IPF , dotată cu o pompă dozatoare prevăzută cu invertor de reglare a turației (prin aceasta a debitului), comandată de semnalul de pe CP1.
6. DP-decantor primar – prevăzut cu pod raclor PR1 și pompele de namol P1 si P2, care preiau nămolul și îl trimit la bazinul de stocare nămol (BSN).
7. BR3- bazin neutralizare (în urma analizelor făcute s-a constatat că după decantare apa are un caracter acid), prevăzut cu agitator lent (AG3), unde se introduce hidroxid de sodiu furnizat de instalația de preparare și dozare neutralizant IPN , dotată cu o pompă dozatoare prevăzută cu invertor de reglare a turației (prin aceasta a debitului), comandată de semnalul de pe senzorul de pH amplasat în bazin.
8. BA1 și BA2-bazinele de aerare legate în paralel, dotate cu rețele de aerare cu difuzori cu membrană elastică, în care este introdus aerul necesar proceselor biologice, furnizat de suflantele cu debit reglabil S1 si S2.
9.DS-decantor secundar– prevăzut cu pod raclor PR2, pompele de recirculare nămol P3 și P4, care preiau nămolul și îl trimit la bazinele de aerare și pompele de nămol în exces P5 și P6 care preiau nămolul în exces și îl trimit în decantorul primar.
10.CE-cămin de ieșire-plasat la ieșirea din decantorul secundar, asigură conexiunea cu canalul de By pass.
11.CP2- canal Parshall pentru măsurarea debitului de ieșire din stație.
Figura 4.7. Schema procesului tehnologic de epurare a apelor uzate.
b.Linia nămolului
12. BSN-bazin de stocare nămol – prevăzut cu mixer agitator Mx1, în care se trimite nămolul din decantorul primar (DP). Bazinul este prevăzut cu preaplin pentru surgerea limpezitului.
13. Stație deshidratare nămol (fig.2) – formată din filtru nămol (FN), pompa nămol cu șurub (PNS), instalație preparare polimer (IPF2), banda transportoare nămol (BT).
Figura 4.8. Linia nămolului.
4.4.5. Descrierea constructivă pe obiecte
Traseul de intrare a apei în stație. Pentru optimizarea traseului de intrare a apelor uzate (în sensul de a se asigura cota de intrare la nivelul canalului de la MH5) de la MH6 și MH7 în stația de epurare este necesară realizarea cuplarii traseului actual cu traseul apelor uzate de la MH5. Acest lucru este posibil în zona din fabrică unde canalul cu ape uzate de la MH6 si MH7 trece pe deasupra canalului cu ape de la MH5.
Căminul intrare CI. Pe traseul comun al apelor uzate se va realiza un cămin de intrare cu dimensiunile interioare 1,5×1,5 m, prevăzut cu 2 vane stavilar DN400, pentru a se putea dirija apele spre stația de epurare în caz de funcționare normală a acesteia sau pe traseul de By-pass în caz de avarii majore sau intervenții la bazine și decantoare. Traseul de By-pass se va realiza cu conducta de minim DN400, va ocoli stația de epurare și va ajunge în căminul de ieșire (CE) al apei din stația de epurare.
Canal Parshall CP1. Pentru măsurarea debitului de intrare (necesar pentru doazarea reactivilor din etapele următoare de tratare. S-a ales pentru acestă aplicație un canal de tip P3.
Bazin pentru dozare coagulat BR1. Se amenajează împreună cu bazinul de dozare floculant într-un cămin existent lângă decantorul primar, prin reabilitare și compartimentare (conform plansei Bazin coagulant+floculant) prevăzut cu agitator lent (AG1), unde se introduce coagulantul furnizat de instalația de preparare și dozare coagulant IPC , dotată cu o pompă dozatoare prevăzută cu invertor de reglare a turației (prin aceasta a debitului), comandată de semnalul de pe CP1.
Bazin pentru dozare floculant BR2. Se amenajează împreună cu bazinul de dozare coagulant într-un cămin existent lângă decantorul primar, prin reabilitare și compartimentare (conform plansei Bazin coagulant + floculant), prevăzut cu agitator lent (AG2), unde se introduce floculantul furnizat de instalația de preparare și dozare floculant IPF , dotată cu o pompă dozatoare prevăzută cu invertor de reglare a turației (prin aceasta a debitului), comandată de semnalul de pe CP1.
Decantorul primar longitudinal. Este o construcție din beton (existentă pe amplasament), cu volumul de 320 m3. Aceasta necesită reabilitare și echipare cu pod raclor. În decantor intră toate apele tehnologice de pe amplasament, după o tratare chimică în bazinele BR1 și BR2.
Decantorul are rolul de a reține marea majoritate a suspensiilor prin sedimentare, depunere gravitațională. Podul raclor are rolul de a transporta nămolul depus spre bașa decantorului pentru a fi eliminat cu ajutorul pompelor de nămol spre bazinul de stocare nămol. Apa decantată va fi evacuată gravitațional în treapta de epurare biologică cu nămol activ.
Bazin neutralizare – BR3. Este o construcție nouă din beton amplasată pe canalul care leagă decantorul primar de bazinele de aerare, cu dimensiunile interioare1,5×1,5×1,5m. În acest bazin este amplasat un senzor de pH (în urma analizelor făcute s-a constatat că după decantare apa are un caracter acid), care comandă instalația de dozare (IPN) hidroxid de sodiu pentru neutralizare. De asemenea prevăzut cu agitator lent (AG3). Instalația de preparare și dozare neutralizant IPN este dotată cu o pompă dozatoare prevăzută cu invertor de reglare a turației (prin aceasta a debitului), comandată de semnalul de pe senzorul de pH amplasat în bazin
Treapta biologică –bazinele de aerare BA1 și BA2. Se va realiza în cele două bazine betonate, existente, cu volumul de 320 m3 fiecare, ce vor fi reabilitate și echipate cu sisteme de aerare pneumatică pentru asigurarea oxigenului necesar proceselor biologice aerobe și menținerea în suspensie a nămolului activ .
Pentru dimensionarea treptei biologice s-a ales un bazin de aerare de mică încărcare, cu eficiență de epurare superioară, luând în considerare faptul că apele uzate rezultate la fabricarea hârtiei au biodegradabilitate scăzută, având urmãtorii parametri de dimensionare (STAS 11566/91).
Decantorul secundar longitudinal. Este o construcție din beton (existentă pe amplasament), cu volumul de 320 m3. Aceasta necesită reabilitare și echipare cu pod raclor. În decantor intră toate apele din bazinele de aerare.
Decantorul are rolul de a reține marea majoritate a suspensiilor prin sedimentare, depunere gravitaționala. Podul raclor are rolul de a transporta nămolul depus spre bașa decantorului pentru a fi eliminat cu ajutorul pompelor de recirculare nămol spre bazinul de aerare și a pompelor de nămol în exces spre decantorul primar. Apa decantată va fi evacuată gravitațional în căminul de ieșire.
Cămin de ieșire – CE. Este o construcție existentă plasată la ieșirea din decantorul secundar, asigură conexiunea cu canalul de By-pass.
Canal Parshall – CP2. Construcție existentă. Se utilizează pentru măsurarea debitului de ieșire din stație.
Bazin de stocare nămol – BSN. Construcție nouă din beton amplasată în clădirea de echipamente. Au fost mai multe variante de folosire a unor bazine existente lângă stație care ar necesita reabilitare, varianta la care s-a renunțat din cauza distanței relativ mari față de zona în care ar urma să se facă deshidratarea nămolului, ceea ce ar duce la folosirea unor pompe de nămol mai mari și ar complica rețeaua de transport a nămolului.
S-a sugerat utilizarea pâlniei existente lângă stație pentru acest scop, dar nu se cunoaște starea de fapt a acestui obiect (în primul rând etanșeitatea).
Bazinul propus trebuie să aibă dimensiunile interioare 10×3,5×4 m, ceea ce ar asigura un volum de stocare de 120 m3, mai mare decât producția de nămol pentru o zi .
Este prevăzut cu mixer agitator Mx1, două conducte de descărcare din inox DN100, prevăzute cu robineți cu sertar și o conductă de preaplin DN200, prin care limpezitul se descarcă în canalul ce face legatura cu decantorul primar.
Mixerul a fost dimensionat pentru un volum al bazinului de 120 m3, pentru o concentrație a nămolului de max. 40%, firma producătoare recomandă o putere de 30w/m3 de bazin, de unde puterea rezultată este de 3,6 kW.
Întreaga platformă este canalizată, iar rețeaua de canalizare internă este constituită din rețele separate pentru:
apa uzată menajeră – cu evacuare în canalizarea orășenească a municipiului Sebeș;
apa uzată industrială – cu tratare prin epurare mecano-chimică-biologică în incinta amplasamentului și evacuare în râul Sebeș.
apa pluvială – cu evacuare în râul Sebeș
În legătură cu factorul de mediu apa și impactul activității desfășurate pe amplasamentul S.C. Pehart Tec S.A. asupra acestui factor de mediu, problemele care se ridică se referã la:
modul de epurare al apelor uzate tehnologice și respectarea valorilor de emisie în râul Sebeș. Conform monitorizărilor efectuate de unitate, în anul 2013 la indicatorii monitorizați nu au fost depășiri ale valorilor admise prevăzute în Autorizația de gospodărire a apelor nr. 170/20.2012, respectiv în Autorizația integrată de mediu nr. 2/03.04. 2013 – tabelul 4.1.
Tabelul 4.1. Date de monitorizare apă uzată industrială epuratã și evacuată în râul Sebeș (Raport de amplasament, 2013)
Problemele ridicate de funcționarea instalației, referitoare la impactul asupra factorului de mediu apa, sunt prezentate în tabelul de mai jos.
Tabelul 4.2. Surse de apă uzată industrială (Raport de amplasament, 2013)
minimizarea cantităților de apă consumată și creșterea gradului de recirculare la mașinile de hârtie – tabelul 4.2.
Apa încarcată cu fibră celulozică (apa grasă) din circuitul tehnologic al mașinilor de fabricație este recirculată în proporție de 90% la mașinile tissue MH6 și MH7 (si 70-80% la MH5 în 2013). Surplusul de apă grasă este dirijat spre stația de epurare prin canalele proprii fiecărei instalații de fabricație hârtie, unde are loc epurarea finală a lor, până la încadrare în valorile prevăzute de NTPA 001/2002 și evacuarea în emisar. Consumul de apă industrială a fost redus datorită lucrărilor de modernizare la liniile tehnologice de fabricație pentru mașinile tissue și la stația de epurare. Aditivii chimici folosiți la mașinile de fabricație trec în apele grase, care se recirculă. Prin recircularea unui volum mare de apă, dupa un grafic de deversare a apelor uzate de la instalațiile de fabricație, caracterul toxic al aditivilor chimici se diminuează considerabil, sunt biodegradabili, fară să afecteze mediul acvatic.
Întreținerea corespunzătoare a sistemelor de canalizare interne
În prezent, compania aplică un plan de verificare a rețelelor de canalizare pentru instalațiile de canalizare de la mașinile de fabricație, cu o frecvență de verificare – odata pe an. Verificările constau în inspectarea structurilor constructive, căminelor de acces, colmatări, aparatura de măsurare a debitului.
Pentru rețeaua de apă industrială sunt verificate periodic vanele de admisie și refulare apă, pompele de circulație apă industrială, traseele de conducte de la stația de filtrare la mașinile de fabricație, verificarea periodică a apometrului general pentru plecarea apei industriale din stația de filtrare și apometrele existente pe instalațiile de fabricație.
CAPITOLUL 5. CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND CALITATEA APELOR UZATE PREEPURATE
5.1. PRELEVAREA ȘI CONSERVAREA PROBELOR DE APĂ
Recoltarea probelor de apă este o etapă deosebit de importantă în desfășurarea procesului de analiză fizico-chimică a apei, deoarece probele recoltate trebuie să fie reprezentative, nu trebuie să introducă modificări în compoziția și calitățile apei datorită unei tehnici defectuoase sau a unor condiții incorecte de pregătire a materialului.
Înainte de prelevare, vasele de recoltare le-am spălat foarte bine pentru a îndepărta orice urmă de substanțe organice sau alte impurități care ar putea denatura compoziția probei. Spălarea flacoanelor am efectuat-o în laborator folosind un amestec sulfocromic și detergenți și apoi am clătit cu apă de la robinet și cu apă distilată iar în final vasele s-au usucat în etuvă.
În momentul recoltării flaconul l-am clătit de 2-3 ori cu apa ce urma să fie recoltată, umplerea vasului făcându-se până la refuz, fixând dopul în așa fel încât să nu rămână bule de aer în interiorul vasului.
Recoltarea probelor de apă uzată s-a realizat de două ori, având probă de intrare și probă de ieșire. Proba de apă uzată intrare, am prelevat-o după finalizarea procesului tehnologic de producere a hârtiei, înainte ca aceste ape să intre în stația de epurare a fabricii. Proba de apă uzată ieșire, am prelevat-o la ieșirea din stația de epurare a apelor uzate, după finalizarea procesului de epurare și înainte ca acestea să fie evacuate în rețeaua publică de canalizare.
Pentru fiecare probă de apă uzată recoltată am întocmit câte o fișă de recoltarecare care cuprinde informații referitoare la:
locul de prelevare a probelor;
data și ora unde s-a făcut recoltarea;
scopul analizei.
Conservarea probelor. Un aspect important al procesului de recoltare este grija pentru conservarea probelor de analizat, deoarece analiza apei are o valoare limitată, dacă probele au suferit modificări fizico-chimice sau biologice în timpul transportului sau păstrării. În general este indicat să treacă un timp foarte scurt, de maxim 4 ore între recoltare și analiza probelor de apă. Schimbările de temperatură și presiune pot avea ca rezultat pierderea unor substanțe în stare gazoasă (O2, CO2, Cl2, CH4) (H.G. 188/20.03.2002).
Am făcut prelevările din apele uzate înainte ca acestea să intre în stația de epurare propire al S.C. Pehart Tec S.A. și după ieșirea apelor preepurate de la stație respectând normele de conservare a probelor, prelavările realizându-se în aceeași zi în care urmau să se facă analizele. Unele dintre analize au fost făcute la fața locului (temperatură), iar altele în laborator (pH, nutrienți, CBO5, CCO-Cr, O.D. etc).
Conservarea probelor utilizate la metoda Winkler de aflare a oxigenului dizolvat, a fost realizată conform normelor în vigoare. Am fixat oxigenul dizolvat prin adăugarea a 1 ml de clorură manganoasă 50% și 1 ml amestec KI 15% și NaOH 35% în sticluțele Winkler (250ml), în care se afla apa de analizat (H.G. 188/20.03.2002).
Toate analizele fizico-chimice s-au realizat în laboratorul de Chimia Mediului din cadrul Facultății de Științe Agricole, Industrie Alimentară și Protecția Mediului dinSibiu.
5.2. DETERMINAREA PARAMETRILOR FIZICI AI APEI
5.2.1. Determinarea temperaturii
În vederea determinării temperaturii, am făcut măsurătorile la fața locului, în scopul evitării posibilelor abateri de la situația reală care poate intervenii în timpul manipulării probelor, urmărind instrucțiunile STAS 6324-61. Pentru aceste măsurători de teren am respectat următoarele precizări:
măsurarea am făcut-o în recipientul de prelevare;
pentru măsurare am utilizat un termometru cu mercur, cu o gradație în intervalul -1 -+ ;
înainte de măsurare, am clătit termometrul de câteva ori cu apa din proba care urma să fie măsurată;
măsurătorile nu au fost făcute într-un loc expus la soare sau la alte surse de căldură.
5.2.2. Determinarea pH-ului
Metoda electrometrică este cea mai precisă metodă de măsurare a pH-ului. Am efectuat determinările folosind pH-metrul Hanna Instruments, existând astflel o precizie de±0,01 unități pH (SR ISO 10523/1997).
Metoda electrometrică se bazează pe măsurarea forței electromotoare a unei celule electrometrice care este alcătuită din probă, un electrod de sticlă și un electrod de referință.
pH-ul se poate modifica repede datorită proceselor fizice și biologice ce au loc în proba de apă. De aceea este recomandat să se măsoare pH-ul într-un interval cât mai scurt de la prelevarea probei de apă. Respectând aceste condiții, am măsurat pH-ul în laborator, într-un interval de 1 oră de la prelevarea probei, evitând astfel orice schimbare de temperatură și schimb gazos cu atmosfera (H.G. 188/20.03.2002).
Aparatură
recipient de prelevare din sticlă (pahar Berzelius);
termometru cu scală, cu valoarea diviziunii;
pH-metru.
Mod de lucru
Ca primă acțiune în procesul de determinare al pH-ului am etalonat aparatul, folosind soluție etalon neutră, pentru că masurătorile le-am facut în domeniul neutru. Ulterior am spălat electrodul cu apă distilată, l-am șters cu un șervețel pentru a se usuca și apoi l-am imersat în probă astfel încât să nu atingă pereții vasului. Am agitat soluția și am așteaptat să se stabilizeze valoarea pH-ului, după care am citit valoarea finală (H.G. 188/20.03.2002).
Tabel 5.1. Variația pH-ului în funcție de locul prelevării
5.2.3. Determinarea conductivității electrice
Conductivitatea electrică exprimă capacitatea apei de a conduce curentul electric. Ea are valoarea inversă rezistenței electrice și se exprimă în mho sau μxmho.
Conductivitatea electrică este direct dependentă de temperatura apei și gradul de mineralizare, depinde de concentrația în ioni, de natura ionilor și de vâscozitatea soluției. Apa pură este slab conducătoare de electricitate, spre deosebire de cea cu un conținut ridicat în săruri. Astfel, apa pură are o conductivitate de 0,055 – 25 μmho, apa freatică potabilă, între 30 și 200 μmho, în timp ce apele oceanice au conductivități electrice de 45000 – 55000 μmho.
Conductivitatea, în cazul soluțiilor apoase, este puternic influențată de concentrația substanțelor, fiind folosită astfel ca indicator al gradului de mineralizare a apei. Datorită variației importante a conductivității cu temperatura, pentru a decide asupra calității apei, toate rezultatele trebuie aduse la aceeași temperatură de referință.
Conductivitatea electrică a probelor de apă prelevate de la S.C. Pehart Tec S.A. am determinat-o folosind instrumentul Explorer GLX (Fig. 5.3.) prevăzut cu electrod special, calibrat în prealabil folosind soluții standard cu conductivitate cunoscută. Valorile medii ale determinărilor sunt reprezentate în Tabelul 5.2.
Tabelul 5.2.Valorile medii ale conductivității electrice ale probelor de apă analizate (µS/cm)
5.2.4. Determinarea turbidității apei
Turbiditatea apei este dată de particulele foarte fine aflate în suspensie, care nu sedimentează în timp. O apă tulbure este refuzată de consumator și totodată prezintă și un pericol epidemiologic, deoarece particulele în suspensii pot constitui un suport nutritiv pentru germeni.
Turbiditatea sau tulbureala reprezintă efectul optic de împrăștiere a unui flux luminos la trecerea printr-un mediu fluid care conține particule în suspensie sau în stare coloidală.
Principiul metodei
Determinarea cantitativă a turbidității se realizează în laborator cu turbidimetrul sau spectrofotometrul. Apa tulbure devine strălucitoare dacă este traversată de un fascicul luminos, datorită faptului că particulele în suspensie difuzează lateral o parte din razele luminoase. Determinarea spectrofotometrică se bazează pe măsurarea absorbției luminii de către particulele aflate în suspensie.
Pentru determinarea turbidității am folosit turbidimetrul Hanna din dotarea laboratorului de specialitate al Facultății de Ș.A.I.A.P.M (Fig. 5.4.)
Pentru calibrarea turbidimetrului am folosit 2 soluții standard de 0 FTU (Formazin Turbidity Unit) și respectiv 10 FTU. Înainte de efectuarea măsurătorii am urmărit ca în cuvă să existe suficientă probă și că au fost eliminate bulele de aer. Folosind o cârpă moale am șters exteriorul cuvei pentru a se elimina urmele de grăsime sau de mizerie. După îndeplinirea acestor sarcini am plasat cuva în turbidimetru cu semnul de pe capac îndreptat spre ecran. Am apăsat butonl READ și după aproximativ 25 de secunde am citit valoarea turbidității pe display-ul turbidimetrului, în FTU (1 FTU = 0,13 SiO2 mg/l).
Tabelul 5.3. Valorile medii ale turbidității obținute în urma cercetărilor experimentale
5.3. Indicatori ai gradului de mineralizare
5.3.1. Determinarea reziduului fix
Reziduul fix reprezintă totalitatea substanțelor solide minerale și organice aflate în apă și se obține prin încălzirea apei până la , când se realizează evaporarea completă.
Reziduul mineral sau cenușa reprezintă cantitatea de săruri minerale, exprimate în mg/l din apă. Se determină prin calcinare la 550˚C a probei care a servit la determinarea reziduului fix. În aceste condiții substanțele de natură organică se descompun și reziduul va conține numai substanțe anorganice nevolatile.
Tabelul 5.4.Valorile medii ale conținutului de reziduu total (mineral și organic), n=3.
5.3.2. Determinarea conținutului de materii totale în suspensie
Suspensiile totale reprezintă ansamblul componentelor solide, insolubile prezente într-o cantitate determinată de apă și care se pot separa prin metode de laborator (filtrare, sedimentare, centrifugare), cu dimensiuni de maxim . Se exprimă în mg/l.
Substanțele în suspensie apar în apele curgătoare odată cu contactul cu particulele nisipoase și argiloase ale malurilor albiei, din atmosferă și din topirea zăpezii.
Determinarea conținutului de materii în suspensie se efectuează în maxim 24 de ore de la recoltarea probelor. Dacă analiza nu se poate efectua în maxim 24 de ore, se adaugă pentru conservare 2 ml cloroform la fiecare litru de apă. După adăugarea cloroformului, proba trebuie agitată.
Principiul metodei prin filtrare
Separarea materiilor în suspensie prin filare sau centrifugare, urmată de uscarea și cântărirea reziduului prin masă constantă.
Filtrarea se execută prin hârtie, de preferat, în cazul apelor cu conținut mare de materii în suspensie. Centrifugarea se execută în cazul apelor care conțin cantități de materii coloidale.
Aparatură și materiale
a). Etuvă termoreglabilă la temperatura de 105 ± 3° C
b). Fiole de cântărire din sticlă
c). Hârtie de filtru cu porozitate mică. Hârtia de filtru se spală cu apă distilată fierbinte, se lasă să se scurgă bine, apoi se introduce în fiola de cântărire și se ține o oră în etuvă la 105° C. Se răcește o jumătate de oră și apoi se cântărește.
Operațiile de uscare, răcire și cântărire se repetă până la masă constantă.
Mod de lucru
Proba de apă, omogenizată în prealabil și care conține o cantitate de minim 10 mg materii în suspensii am filtrat-o prin hârtie de filtru. Reziduul de pe hârtia de filtru l-am spălat cu apă distilată până la îndepărtarea sărurilor solubile. Precipitatul l-am pus la uscat la 105 ± 3° C, după care l-am lăsat la răcit și mai apoi l-am cântărit. Operațiile de răcire, uscare și cântărire le-am repetat până la masă constantă.
Calcul și exprimarea rezultatelor
Conținutul total de materii în suspensie se exprimă în mg/l și se calculează cu formula:
(5.1.)
unde: m1 – masa fiolei cu hârtie de filtru, în mg
m2 – masa fiolei cu hârtie de filtru, cu reziduu, în mg
V – volumul probei de apă luat pentru analiză, în ml
Tabelul 5.5. Conținutul total de materii în suspensie
5.4. Indicatori ai capacității de tamponare ai apei
5.4.1. Determinarea durității apei
Apa este una din substanțele cele mai răspândite în natură. Aproximativ 3/5 din cantitatea totală de apă o reprezintă apa mărilor și oceanelor, din care prin evaporare parțială urmată de condensarea vaporilor respectivi se obțin apele dulci reprezentate de:
apele de suprafață (râuri, fluvii, lacuri etc);
apele subterane
Din punct de vedere al purității și folosirii ei apa naturală poate fi clasificată în:
apă potabilă ce trebuie să îndeplinească anumite condiții fizico-chimice și igienico-sanitare;
apă industrială ce trebuie să aibă un conținut cât mai redus de săruri pentru a se evita depunerea de crustă (piatră) ce determină corodarea și uzura mai rapidă a agregatelor sau chiar explozia agregatului;
apă reziduală, care este apa deja folosită ce trebuie purificată înainte de a fi deversată în bazinele naturale de apă.
Duritatea unei ape este datorată sărurilor solubile de calciu și magneziu pe care aceasta le conține. Astfel, se deosebesc:
Duritatea temporară – dt – reprezentată de bicarbonații (carbonații acizi) de calciu și magneziu. Duritatea temporară dispare prin fierbere, deoarece bicarbonații de Ca și Mg se descompun cu degajare de CO2 și formare de carbonați neutri, insolubili, ce se depun pe pereții cazanelor termice formând piatra de cazan:
(5.2)
(5.3.)
Duritatea permanentă – dp– reprezentată de clorurile, sulfații, nitriții, fosfații de calciu și magneziu. Duritatea permanentă rămâne și după fierbere deoarece sărurile care o reprezintă rămân dizolvate în apă.
Duritatea totală – dT – este reprezentată de totalitate sărurilor de Ca și Mg din apă, deci este dată de suma durităților temporară și permanentă:
dT = dt + dp (5.4.)
Exprimarea durității apei se face în grade de duritate.
Tabelul 5.6. Clasificarea apelor, în funcție de duritate
Apa cu o duritate prea mare este improprie pentru nevoile casnice datorită formării unui săpun de calciu insolubil. De asemenea nu poate fi folosită în cazanele de abur din industrie sau în boilerele instalațiilor casnice de încălzire datorită formării pe pereții acestora a unei cruste de carbonat de calciu (piatră de cazan).
Din aceste motive, în multe procese industriale sau termotehnice este necesară eliminarea ionilor de Ca și Mg, operația numindu-se dedurizare.
Deși se cunosc multe metode chimice de dedurizare, cele mai eficiente și deci folosite metode industriale de dedurizare a apei sunt cele cu schimbători de ioni.
5.4.2.Determinarea durității temporare
Principiul metodei. Complexonul III (C.III) este sarea disodică a acidului etilendiaminotetraacetic (EDTA):
În prima fază negrul eriocrom, introdus în proba de apă, formează cu ionii de metal bivalent (Ca2+ și Mg2+), în mediu alcalin, o combinație complexă labilă, de culoarea roșu-violet.
În următoarea etapă, prin adăugarea de Complexon III, picătură cu picătură, acesta reacționează treptat cu ionii de Ca2+ și Mg2+, conform reacției:
(M2+ = Ca2+sau Mg2+) (5.5.)
Această reacție are loc atât pentru ionii de Ca și Mg rămași liberi în soluție, cât și pentru cei cuprinși în complexul labil cu indicatorul. Desigur că pe măsură ce reacționează aceștia din urmă se va pune în libertate indicatorul eriocrom, care are culoarea albastră.
Prin urmare, virajul culorii de la roșu violet la albastru indică momentul când cantitatea de C III a reacționat cu toți ionii de Ca și Mg din probă (corespunzător durității totale).
Modul de lucru. Pentru determinarea durității temporare am folosit un volum de apă de 100 ml care au fost introduși într-um pahar Erlenmeyer. Peste volumul de apă am adaugat 3 ml de soluție tampon pentru realizarea unui pH egal cu 10 și un vârf de spatulă de indicator eriocom negru T. Am omogenizat întreaga compoziție prin agitare manuală. Am titrat cu soluție de Complexon III , până la virajul culorii de la violet la albastru net.
Calculul durității temporare. Valoarea durității totale, dT, se calculează luând în considerare că 1cm3 soluție de Complexon III corespunde la 0,561 grade duritate, deci:
(5.6.)
unde: n – volumul soluției C III 0,01M folosiți la titrare,
a – număr de ml. apă luați în analiză (100 ml).
0,561- cantitatea, în mg, de CaO ce corespunde la 1 cm3 soluție de C III 0,01M;
5.4.3.Determinarea durității permanente
Principiul metodei. Se neutralizează carbonații acizi de calciu și magneziu (impropriu denumiți uzual "bicarbonați") prin titrare cu un acid mineral (HCl), în prezența unui indicator.
Reacțiile care au loc la titrare sunt:
Ca(HCO3)2 + 2 HCl CaCl2 + 2 CO2 + 2 H2O (5.7.)
Mg(HCO3)2 + 2 HCl MgCl2 + 2 CO2 + 2 H2O (5.8.)
Modul de lucru. Pentru determinarea durității permanente am utilizat 100 ml de apă uzată de analizat. Cantitatea de apă am introdus-o într-un pahar Erlenmeyer peste care am adăugat 2-3 picături de indicator metil-oranj. Am omogenizat proba prin agitare și am titrat cu o soluție HCl 0,01 N, până la virajul culorii de la galben la portocaliu.
Calculul durității permanente. Valoarea durității temporare se calculează luând în considerare că 1 ml HCl 0,01 N corespunde la 0,28 od:
(5.9.)
unde: vi = nr. de ml de HCl 0,01 N folosiți la fiecare titrare;
0,28- cantitatea, în mg, de CaO ce corespunde la 1 cm3 soluție de HCl 0,1N;
a = volumul de apă luat în lucru (100 ml).
5.4.4. Determinarea durității totale
Se determină matematic, ca suma dintre dt și dp, determinate anterior: dT = dt + dp
Tabelul 5.7.Valorile medii ale durității totale, temporare și permanente (n=3).
5.4.5. Determinarea alcalinității apei
Alcalinitatea este proprietatea de a accepta ioni de hidrogen H+. Speciile responsabile de alcalinitatea apei sunt: HCO3-1, CO3-2, OH- conform reacțiilor:
HCO3-1 +H+ → CO2 + H2O (5.12.)
CO3-2+H+ → HCO3-1 (5.13.)
OH- +H+ →H2O (5.14.)
Această proprietate este foarte importantă întrucât servește ca tampon de pH, adică asigură o neutralizare naturală între anumite limite a scăderilor de pH- reamintim că viețuitoarele suportă mai bine valori mai mari de pH decât valori scăzute – acide; de asemenea reprezintă un rezervor de carbon anorganic ajutând la creșterea abilității apei de a suporta creșterea algelor și a altor forme de viață acvatică. Alcalinitatea se exprimă în mg/l.
Principiul metodei. Alcalinitatea am determinat-o prin titrări ale apei cu acid clorhidric. Valoarea pozitivă p am determinat-o față de fenolftaleină (pH 8.2), iar valoarea pozitivă m am determinat-o față de un indicator mixt (pH 4.3) .
Tabelul 5.8. Valorile medii ale alcalinității apei în perioada de monitorizare (n=3)
5.5. Indicatori ai regimului de oxigen
5.5.1. Oxigenul dizolvat- Metoda Winkler
Oxigenul dizolvat (O.D.) în apă oxidează hidroxidul manganos la hidroxid manganic, care în mediul acid scoate iodul din iodura de potasiu în cantitate echivalentă cu oxigenul dizolvat în apă și care se titrează cu tiosulfat de sodiu [16].
MnCl2 + 2 NaOH Mn(OH)2 + 2 NaCl (5.15.)
4 Mn(OH)2 + O2 + H2O 4 Mn(OH)3 (5.16.)
4 Mn(OH)3 + 4 KI 4 Mn(OH)2 + 2 I2 + 4 KOH (5.17.)
I2 + 4 Na2S2O3 2 NaI + Na2S4O6 (5.18.)
Reactivii necesari
Soluție NaOH + KI, obținută prin dizolvarea a NaOH și KI în 100 ml H2O;
Soluție MnCl2 40 %;
HCl conc. (d = 1,19);
Na2S2O3 soluție 0,01 N, conservată cu 5 ml cloroform sau 1 g/l NaOH;
Amidon soluție 1 % [16].
Mod de lucru
Inițial am măsurat temperatura apei de analizat la fața locului, temperatura fiind unul dintre factorii determinanți ai concentrației de oxigen dizolvat. Ulterior am prelevat apa de analizat într-o sticluță Winkler (250 ml), am adăugat reactivii de fixare a oxigenului cu o pipetă introdusă până la partea inferioară a flaconului (1 ml soluție NaOH + KI și 1 ml soluție MnCl2) și am închis sticla cu dopul, astfel încât să evit formarea bulelor de aer. Am observat imediat formarea unui precipitat portocaliu, iar pentru o fixarea cât mai bună a oxigenului dizolvat am agitat recipientul pentru omogenizarea conținutului.
După fixarea oxigenului dizolvat, am adus probele în laborator. Precipitatul de hidroxid manganic l-am dizolvat prin adăugarea a 2 ml HCl concentrat, cu o pipetă. Întregul conținut al sticlelor Winkler l-am transvarsat în pahare Erlenmayer.
Titrarea am efectuat-o cu Na2S2O3 N/100 până la galben pal, apoi am adaugat câteva picături de amidon și am continuat titrarea până la decolorarea soluției. Am considerat că titrarea a luat sfârșit atunci când colorația albastră nu a mai apărut timp de un minut.
Calculul rezultatelor
Am folosit formula:
(5.19.)
unde: V – volumul soluției de Na2S2O3 0,01 N cu care am titrat, în ml;
f – factorul soluției de Na2S2O3 0,01N;
V1 – volumul sticluței Winckler (ml);
2 – ml de reactivi introduși inițial în soluție.
Determinarea factorului de tiosulfat de sodiu
25 ml bicromat de potasiu 0,01N
20 ml iodură de potasiu 10%
5 ml HCl concentrat.
Amestecul obținut l-am titrat cu tiosulfat de sodiu 0,01 N în prezență de amidon până la obținerea unei colorații vag-albăstrui sticlos.
Calcul
(5.20.)
Tabelul 5.9. Valoarea oxigenului dizolvat, determinat în urma cercetărilor experimentale
5.5.2. Determinarea CBO5
Cererea de oxigen biochimică (Biochemical Oxygen Demand – BOD) este un test efectuat la 20oC într-un mediu controlat. Durata testului este de cinci zile, acesta măsurând cantitatea de oxigen consumată de bacteriile ce oxidează materia organică într-un eșantion de apă (SR EN1899-1/2003).
Transfer de oxigen la eșantion
Am măsurat un volum de 420 ml de apă de analizat și l-am introdus în fiecare dintre cele șase sticle eșantion galbene (în trei dintre ele am pus probă de apă din secțiunea intrare Petrești, iar în celelalte trei, proba din secțiunea ieșire Petrești). Am fixat sticlele pe instrument și le-am conectat prin capace și tuburi, de senzorii de presiune ai instrumentului. Am selectat intervalul de lucru 0-35mg/l.
Bacteriile folosesc oxigen pentru a oxida materia organică din sticlele eșantioane. Aerul din sticlă, de deasupra eșantionului conține 21% oxigen și completează oxigenul folosit de bacterii. În timpul perioadei de testare, am folosit barele de amestecare care s-au rotit continuu în interiorul fiecărei sticle. Agitarea aceasta are rolul de a ajuta transferul de oxigen din aer în eșantion și ajută la stimularea condițiilor naturale [13].
Funcția senzor de presiune
Am închis etanș aparatul BODTrak pentru a nu permite schimbărilor de presiune atmosferică externă să afecteze citirea CBO5. Senzorii de presiune au monitorizat presiunea aerului din cadrul sticlelor eșantion, și când presiunea aerului a scăzut, schimbarea presiunii a fost schimbată în mg/l CBO5.
Îndepărtarea bioxidului de carbon
Dioxidul de carbon este produs când microorganismele oxidează material organic din eșantion. CO2 trebuie să fie îndepărtat din sistem, pentru ca diferența de presiune măsurată să fie proporțională doar cu cantitatea de O2 folosit. Pentru aceasta am folosit cristale de LiOH, pe care le-am poziționat în garnitura de etanșare a fiecărei sticle eșantioane înainte de testare, acestea având rolul de a îndepărta CO2.
După fixarea eșantioanelor în aparatul BODTrak, le-am introdus pe acestea în refrigerator, la temperatură constantă de 20ºC, timp de 5 zile.
După trecerea celor cinci zile, testul se încheie automat, aparatul afișând pe ecran evoluția concentrației CBO5 de-a lungul perioadei de testare, sub forma unor curbe (Fig. 5.14). Dacă testul s-a desfașurat corect, dispay-ul va afișa o curbă similară cu Curba A (Fig.5.15.). Dacă nu apare o astfel de curbă, una sau mai multe dintre următoarele probleme e posibil să fi avut loc: scurgerea sticlei, decalaj în timp, cerere mare de oxigen, sau nitrificare [16]. Pentru a evita acest lucru am lucrat cu maximă atenție și am aplicat principiul repetiției, astfel că pentru fiecare secțiune am folosit trei probe.
În urma citirii rezultatelor afișate de BODTrak, am obținut următoarele concentrații ale CBO5, concentrații medii detaliate în Tab. 5.10.:
Tabelul 5.10. Variația CBO5 în timp
5.6. Determinarea parametrilor regimului de nutrienți
5.6.1.Determinarea ionului amoniu
Principiu de operare al aparatului Fotomultiparametrul Hanna C205
Absorbția luminii este un fenomen tipic de interacținune între radiația electromagnetică și substanță. Când o rază de lumină trece ptrintr-o substanță, o parte din radiație este absorbită de atomi, molecule sau rețelele cristaline. La baza acestui principiu este legea Lambert-Beer, care descrie legătura dintre absorbanță, grosimea stratului absorbant de probă ( grosimea cuvei) și concentrația probelor absorbante [17].
A = ε x l x c (5.21.)
Unde: A- absorbanța;
– absorbtivitatea molară;
l – grosimea stratului absorbant (lungimea drumului optic, respectiv grosimea cuvei);
c- concentrația speciilor absorbante în mol.
Astfel concentrația poate fi calculată din această relație, toți ceilalți factori fiind cunoscuți.
Analiza chimică fotocolorimetrică se bazează pe posibilitatea dezvoltării unui compus absorbant într-o relație chimică specifică între soluția de testat și reactivi. Datorită faptului că absorbția unui compus depinde strict de lungimea de undă a razei incidente, trebuie selectată pentru analiză o bandă spectrală îngustă, precum și o lungime de undă corespunzătoare pentru optimizarea măsurătorilor [17].
Sistemul optic Hanna C205 are la bază lămpi miniaturale cu tungsten și filtre de interferență cu bandă îngustă, care garantează obținerea de rezultate de mare precizie. O lampă cu tungsten controlată de un microprocesor, emite radiații care sunt mai întâi formate optic și apoi trimise sub formă de fascicol la soluția din cuvă. Calea optică este fixată de diametrul celulei. Apoi lumina este filtrată spectral la o bandă îngustă, pentru a obține o rază de lumină de intensitate I. Celulele fotoelectrice colectează radiația I care nu este absorbită de soluția de testat și o transformă în curent electric, producând un potențial în mV. Microprocesorul utilizează acest potențial pentru a transforma valoarea care este înregistrată în unitatea de măsură dorită și o afișează pe LCD [16].
Procesul de măsurare are două faze: în primul rând setarea aparatul la zero și apoi efectuarea măsurătorii.
Cuva are un rol foarte important deoarece este un element optic și necesită o atenție deosebită. Este important ca atât la măsurătoare cât și la calibrare cuvele să fie optic identice pentru a asigura aceleași condiții pentru măsurători. Este necesar ca suprafața cuvei să fie curată și fără zgârieturi, pentru a se evita interferența măsurătorilor cu reflexii nedorite și absorbții ale luminii [16].
Principiul metodei
Pentru determinarea ionului amoniu am folosit Fotomultiparametrul Hanna C205 și am lucrat pe un domeniu al concentrației cuprins între 0 și 10 mg/l, cu o rezoluție de 0,01 mg/l. Ca sursă de lumină am folosit lampa de tungstencu filtru îngust de interferență, la lungimea de undă de 420 nm. Metoda folosită este o adaptare a metodei ASTM -Manualul Apelor și Tehnologiei Mediului-, metoda Nessler. Reacția dintre amoniac și reactivi conduce la nuanțarea în galben a soluției. Am folosit reactivi specifici ai aparatului pentru determinarea amoniacului: reactivul HI93715A-0 (în stare lichidă), care conține iodură de mercur și reactivul HI93715B-0 (în stare lichidă), care conține hidroxid de sodiu [17].
Etapele aplicării metodei au fost următoarele:
am introdus un volum de 10 ml apă de analizat în cuva aparatului;
am introdus cuva în soclul aparatului, asigurându-mă că acesta este curat și nu prezintă zgârieturi;
am apăsat tasta zero, iar display-ul aparatului a indicat „SIP” preț de câteva secunde;
în momentul în care display-ul a indicat „-0.0-”, aparatul era gata pentru măsurătoare;
am adăugat cei doi reactivi, conform indicațiilor manualului de folosire al fotomultiparametrului;
după trecerea celor 3'30'' dislay-ul aparatului a indicat direct concentrația N-NH3. Pentru a transforma N-NH3 în N-NH4+ am înmulțit cu coeficientul 1,285.
S-au obținut următoarele valori pentru cele două secțiuni, detaliate în tabelul 5.11.
Tabelul 5.11. Variația în timp a concentrației N-NH4+
În conformitate cu Normativul aprobat prin Ordinul 1146/2002, și ținând cont de concentrațiile obținute la parametrul N-NH4+, cele doua secțiuni monitorizare de mine aparțin, din punct de vedere calitativ Clasei a III-a [5].
5.6.2.Determinarea azotiților
Pentru a determina concentrația N-NO2- am folosit Spectrofotometrul Boeco S22 UV/VIS, care funcționează după legea Lambert-Beer.
Principiul metodei. Azotiții reacționează cu acidul sulfanilic în mediu puternic acid, formând compuși de diazoniu, care apoi se cuplează la pH= 2,0 – 2,5 cu -naftilamina, rezultând un colorant azoic, roșu purpuriu, colorimetrabil la = 520 nm (STAS 3048/2-77).
Reactivi necesari:
– acid sulfanilic, soluție: am dizolvat acid sulfanilic (acid 4-amino-benzensulfonic) în 100 ml acid acetic 30%.
– clorhidrat de – naftilamină: am dizolvat clorhidrat de – naftilamină în puțină apă bidistilată la care am adăugat 1 ml HCl (d = 1,19) și apoi am diluat la 100 ml cu apă bidistilată. Soluția a fost păstrată la rece și filtrată înainte de folosire;
Soluții etalon pentru azotiți:
1. Soluție etalon de rezervă: am cântărit la balanța analitică azotit de sodiu și am dizolvat în apă bidistilată, apoi soluția am trecut-o într-un balon cotat de 100 ml si am adus-o la semn cu apă bidistilată. Am agitat soluția pentru omogenizare și după ce am adaugat 1 ml de cloroform, aceasta a fost păstrată la rece. Soluția astfel realizată este stabilă maximum o săptămână.
1 ml soluție etalon de rezervă conține 1 mgNO2-
2. Soluție etalon I, de lucru: Am măsurat 1 ml soluție etalon de rezervă și am trecut într-un balon cotat de 100 ml, după care am adus la semn cu apă bidistilată. Am agitat soluția pentru omogenizare și, după ce am adaugat 1 ml cloroform, am păstrat la rece. Soluția este stabilă maximum o săptămână.
1ml soluție etalon I de lucru conține 0,01 mg NO2-
Modul de lucru. Într-o eprubetă am introdus 10 ml probă de apă de analizat. Am adăugat 0,5 ml acid sulfanilic și am agitat bine. Am adăugat apoi 0,5 ml soluție de clorhidrat de – naftilamină. Proba am lasat-o să stea la întuneric timp de 30 min, pentru dezvoltarea culorii [16].
Tabelul 5.12.Prezentarea detaliată a probelor etalon folosite pentru trasarea curbei de etalonare
Fotometrarea am făcut-o față de o proba de referință (martor), pregătită în același mod ca și probă, însă cu apă bidistilată în locul probei de apă de analizat. După dezvoltarea culorii, am trecut probele în cuve și am citit extincția culorii acestora la λ=520 nm, cu ajutorul aparatului fotospectrometru Boeco S22 UV/VIS (prezentat în Figura 5.19.).
Trasarea curbei de etalonare
Din soluția etalon I de lucru pentru azotiți am măsurat cu o biuretă: 0,1; 0,2; 0,3, 0,4; 0,6, 1,0 și respectiv 2,0 ml. Fiecare porțiune am introdus-o într-o eprubetă și am completat cu apă bidistilată până la 10 ml, după care am adăugat reactivii, similar ca la analiza probei de apă. Am citit extincțiile soluțiilor finale ale probelor etalon cu ajutorul aparatului Behr, ale căror concentrații le cunoaștem, respectiv 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,6; 1; 2 mg NO2- și am întocmit curba de elatonare [16].
Pentru a calcula concentrația de NO2- am folosit următoarele formule:
(5.22.)
(5.23.)
(5.24.)
(5.24.)
(5.25.)
Am obținut următoarele concentrații ale NO2- , prezentate în tabelul 5.13.
Tabel 5.13. Variația concentrației NO2- în timp
Pentru a afla concentrația N-NO2-, am înmulțit concentrația NO2- cu coeficientul 0,304, acesta reprezentând raportul dintre masa moleculară a N și a NO2-.
Tabel 5.14.Variația concentrației N-NO2- în timp
Nitriții prezintă un efect toxic asupra viețuitoarelor acvatice, așa că este important ca aceștia să se gasească în mediul hidric într-o concentrație cât mai mică. Conform rezultatelor obținute de mine, concentrația acestui parametru este cuprinsă între valorile de 0,06-0,115 mg/l, astfel că secțiunile monitorizate fac parte din Clasa III de calitate [5].
5.6.3. Determinarea azotaților
Pentru determinarea azotaților am folosit Fotomultiparametrul Hanna C205 și am lucrat pe domeniul de concentrație 0,0-30 mg/l, existând o acuratețe a rezultatelor de ± 0,5 mg/l , ± 10% la citire (conform manualului de utilizare al aparatului Hanna C200). Ca și sursă de lumină aparatul folosește lampa de tungsten cu filtru pentru banda de interferență cu lungimea de undă de 525 nm. Metoda folosită este o adaptare după Metoda de Reducere a cadmiului. Reacția dintre NO3- și reactivul specific (cu codul HI 93728-01) conținând acid sulfanilic și pudră de mercur, duce la o colorație galben-portocalie a probei de analizat [17].
Etapele metodei:
am introdus un volum de 6 ml apă de analizat în cuva aparatului;
am introdus cuva în soclul aparatului, asigurându-mă că aceasta este curată și nu prezintă zgârieturi;
am apăsat tasta zero, iar display-ul aparatului a indicat „SIP” preț de câteva secunde;
în momentul în care display-ul a indicat „-0.0-”, aparatul era gata pentru măsurătoare;
am adăugat reactivul cu codul HI 93728-01, conform indicațiilor manualului de folosire al fotomultiparametrului și am apăsat tasta „READ”;
după trecerea celor 4'30'' aparatul a afișat pe display concentrația N-NO3- mg/l.
Tabel 5.15.Variația concentației N-NO3-
Nitrații reprezintă nutrientul principal al plantelor acvatice, care la rândul lor sunt consumate de viețuitoarele ce alcătuiesc fauna. În aceste condiții, azotații trebuie să fie într-o cantitate suficientă pentru susținerea vieții, dar să nu depășească o anumită concentrație ce poate fi toxică.
Analizând valorile concentrațiilor de N-NO3-, ce se regăsesc în tabelul 5.14., se poate observa că din punct de vedere al acestui parametru al regimului de nutrienți, atât secțiunea intrare Petrești, cât și secțiunea ieșire Petrești se încadrează în Clasa a II de calitate [5].
5.6.4. Determinarea ortofosfaților
Am determinat ortofosfații folosind metoda fotocolorimetrică, cu ajutorul Fotomultiparametrului Hanna C205. Am lucrat pe domeniul de concentrație 0,0-30,0 mg/l, existând o precizie la citirea concentrației de ± 1 mg/l. Ca și sursă de lumină aparatul a folosit o lampă cu tungsten, cu filtru pentru banda de interferență îngusta de 525nm [17].
Metoda folosită de aparat pentru determinarea concentrației P-PO43- este o adaptare a Metodei Standard pentru Analiza Apelor și Apelor Reziduale, metoda Aminoacid. Reactivii folosiți au fost cei doi reactivi specifici pentru determinarea fosfaților ai Fotomultiparametrului Hanna C 205, aceștia având codurile: HI 93717A-0 (molibdat), reactiv sub formă lichidă și HI93717B-0 (metasulfit de sodiu), reactiv sub formă de pulbere [17].
Principiul metodei folosite a fost următorul:
am introdus un volum de 10 ml apă de analizat în cuva aparatului;
am introdus cuva în soclul aparatului, asigurându-mă că aceasta era curată și nu prezent azgârieturi;
am apăsat tasta zero, iar display-ul aparatului a indicat „SIP” preț de câteva secunde;
în momentul în care display-ul a indicat „-0.0-”, aparatul era gata pentru măsurătoare;
am adăugat cei doi reactivi, conform indicațiilor manualului de folosire a fotomultiparametrului;
după 5 minute, display-ul a afișat concentrația PO43-. Ulterior eu am calculat concentrația P-PO43-, înmulțind rezultatul obținut cu coeficientul 0,326, acesta reprezentând raportul maselor moleculare P/PO43-.
Tabel 5.16.Variația concentrației P-PO43- în timp
Valorile concentrațiilor acestui parametru se încadrează în intervalul 0,081-0,195, astfel că potrivit Ordinului 1146/2002, din punct de vedere al nutrientului P-PO43-, secțiunea se încadrează în Clasa III de calitate.
CAPITOLUL 6. INTERPRETAREA REZULTATELOR
Tabel Variația concentrației parametrilor fizico-chimici de-a lungul perioadei de monitorizare
CAPITOLUL 7. CONCLUZII ȘI PROPUNERI
BIBLIOGRAFIE
Hotărâre Nr. 188 din 28 februarie 2002, pentru aprobarea unor norme privind condițiile de descărcare în mediul acvatic a apelor uzate – publicate în Monitorul Oficial al României, Partea I, până la 19 martie 2007.
Ionescu G.L., Ionescu G.C., Sâmbeteanu Aura, 2013, Tehnologii moderne pentru epurarea apelor uzate, Editura MatrixRom, București.
Ionescu, Gh. C., 2010, Sisteme de epurare a apelor uzate, Editura MatrixRom, București.
Rogoveanu I., Robescu D.N., 2011, Epurarea apelor uzate utilizând tehnologii membranare, Revista Ecoterra, no. 29, pag 79-89.
Suhr M., Klein G., Kourti I., Gonzalo M.R., Santonja G.G., Roudier S., Delgado Sancho L., 2015, JRC Science and Policy Reports, Best available technoloques (BAT) References Document for the Production of pulp, paper and board, European Commission, http://eippcb.jrc.ec.europa.eu/reference/BREF/PP_revised_BREF_2015.pdf
Nilsson P., Puuruner K., 2007, Rethingking BAT emissions of the pulp and paper industry in European Union, Finnish Environmental Institute, Helsinki.
Pop Alina, 2008, Analiza pieței virtuale a hârtiei și celulozei, sticlei și ceramicii în România și perspectivele sale de dezvoltare, – teză de doctorat, Universitatea “Babeș-Bolyai” Cluj-Napoca.
Rusu T, 2008, Tehnologii și echipamente pentru tratarea și epurarea apelor, Editura U.T.PRESS, ISBN 978-973-662-366-0, Cluj-Napoca, 160 pagini.
Rusu T., 2005, Procedee speciale de control și reduce a poluării apelor, Editura Mediamira, ISBN 973-713-025-1, Cluj-Napoca, 152 pagini.
Vlad G, Robescu D, Szabolcz L, Robescu D, Mocanu R, Marinca V, 2008, Sistem expert pentru conducerea automată al proceselor de epurare a apelor uzate, Environment&Progress, 12, 525-532, ISSN 1584-6733.
***, http://eur-lex.europa.eu/homepage.html
***, Legea Apelor nr. 107/1996, http://www.ddbra.ro/reglementare/Lege_107_1996.pdf
***, MIGA (Multilateral Investment Guarantee Agency) Environmental guidelines for pulp and paper mills, London, 2008, www.tappi.org/Downloads/Conference-Papers/2008/08EPE/08
***, Raport de Amplasament – S.C. PEHART TEC S.A. – Fabrică de hârtie și din produse din hârtie Petrești, județul Alba, 2013.
***, UNIDO (United Nations Industrial Development Organization) Case Study no 1, Pulp and paper industry, Conference on ecologically and sustainable industrial development, Viena, 1991.
***, Revizuire Autorizație de mediu nr. AB 2 din 3.04.2013 la S.C. Pehart Tec S.A., conform prevederilor Legii nr. 278/2013
***, H.G. 188/20.03.2002 pentru aprobarea unor norme privind condițiile de descărcare în mediul acvatic a apelor uzate, modificată și completată prin H.G. 352/11.05.2005
ANEXE
ANEXA 1
Tabelul 1.1. Indicatori de calitate ai apelor uzate evacuate în rețelele de canalizare ale localităților (H. 188/2002)
ANEXA 2
Tabelul 2.1. Centralizator probleme de mediu și măsuri propuse
BIBLIOGRAFIE
Hotărâre Nr. 188 din 28 februarie 2002, pentru aprobarea unor norme privind condițiile de descărcare în mediul acvatic a apelor uzate – publicate în Monitorul Oficial al României, Partea I, până la 19 martie 2007.
Ionescu G.L., Ionescu G.C., Sâmbeteanu Aura, 2013, Tehnologii moderne pentru epurarea apelor uzate, Editura MatrixRom, București.
Ionescu, Gh. C., 2010, Sisteme de epurare a apelor uzate, Editura MatrixRom, București.
Rogoveanu I., Robescu D.N., 2011, Epurarea apelor uzate utilizând tehnologii membranare, Revista Ecoterra, no. 29, pag 79-89.
Suhr M., Klein G., Kourti I., Gonzalo M.R., Santonja G.G., Roudier S., Delgado Sancho L., 2015, JRC Science and Policy Reports, Best available technoloques (BAT) References Document for the Production of pulp, paper and board, European Commission, http://eippcb.jrc.ec.europa.eu/reference/BREF/PP_revised_BREF_2015.pdf
Nilsson P., Puuruner K., 2007, Rethingking BAT emissions of the pulp and paper industry in European Union, Finnish Environmental Institute, Helsinki.
Pop Alina, 2008, Analiza pieței virtuale a hârtiei și celulozei, sticlei și ceramicii în România și perspectivele sale de dezvoltare, – teză de doctorat, Universitatea “Babeș-Bolyai” Cluj-Napoca.
Rusu T, 2008, Tehnologii și echipamente pentru tratarea și epurarea apelor, Editura U.T.PRESS, ISBN 978-973-662-366-0, Cluj-Napoca, 160 pagini.
Rusu T., 2005, Procedee speciale de control și reduce a poluării apelor, Editura Mediamira, ISBN 973-713-025-1, Cluj-Napoca, 152 pagini.
Vlad G, Robescu D, Szabolcz L, Robescu D, Mocanu R, Marinca V, 2008, Sistem expert pentru conducerea automată al proceselor de epurare a apelor uzate, Environment&Progress, 12, 525-532, ISSN 1584-6733.
***, http://eur-lex.europa.eu/homepage.html
***, Legea Apelor nr. 107/1996, http://www.ddbra.ro/reglementare/Lege_107_1996.pdf
***, MIGA (Multilateral Investment Guarantee Agency) Environmental guidelines for pulp and paper mills, London, 2008, www.tappi.org/Downloads/Conference-Papers/2008/08EPE/08
***, Raport de Amplasament – S.C. PEHART TEC S.A. – Fabrică de hârtie și din produse din hârtie Petrești, județul Alba, 2013.
***, UNIDO (United Nations Industrial Development Organization) Case Study no 1, Pulp and paper industry, Conference on ecologically and sustainable industrial development, Viena, 1991.
***, Revizuire Autorizație de mediu nr. AB 2 din 3.04.2013 la S.C. Pehart Tec S.A., conform prevederilor Legii nr. 278/2013
***, H.G. 188/20.03.2002 pentru aprobarea unor norme privind condițiile de descărcare în mediul acvatic a apelor uzate, modificată și completată prin H.G. 352/11.05.2005
ANEXE
ANEXA 1
Tabelul 1.1. Indicatori de calitate ai apelor uzate evacuate în rețelele de canalizare ale localităților (H. 188/2002)
ANEXA 2
Tabelul 2.1. Centralizator probleme de mediu și măsuri propuse
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Monitorizarea Eficientei Epurarii Apelor Uzate Rezultate DIN Industria Celulozei Si Hartiei (ID: 122440)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.