Impactul Activitatilor Antropice Asupra Apei

CUPRINS

Introducere

CAPITOLUL 1 – Aspecte generale

1.1. Date generale – orașul Rovinari

1.2. Dezvoltare economică

Apariția mineritului

Exproprieri, demolări, strămutări gospodării

Intensificarea activității extractive

Construcția Termocentalei Rovinari

CAPITOLUL 2 – IMPACTUL ACTIVITĂȚILOR ANTROPICE

2.1. Principalele surse de poluare în Rovinari

2.2. Impactul asupra factorilor de mediu

2.2.1. Factorul de mediu aer

2.2.2. Factorul de mediu sol

2.2.3. Factorul de mediu apă

2.2.3.1. Modificările survenite apei în urma poluarii

2.3. Schimbări majore ale mediului provocate de activitatea antropică

2.3.1. Ploaia acidă

2.3.2. Smogul

2.3.3. Reducerea stratului de ozon din stratosferă

2.3.4. Amplificarea efectului de seră și încălzirea climatului

2.4. Apa potabilă și sistemul de canalizare în orașul Rovinari

2.4.1. Cu privire la apa potabilă

2.4.2. În legătură cu sistemul de canalizare

CAPITOLUL 3 – CARACTERISTICILE ȘI EPURAREA APEI UZATE

3.1. Compoziția apelor uzate

3.2. Caracteristicile apelor uzate și modul lor de determinare

3.2.1. Prelevarea probelor de apă

3.3. Epurarea apelor uzate

3.3.1. Procedee de epurare

3.3.2. Debitul hidraulic de dimensionare a stațiilor de epurare

3.3.3. Debitul substanțelor poluante

3.4. Epurarea avansată a apelor uzate orășenești

3.4.1. Influența poluanților reziduali din apele uzate asupra emisarilor naturali și modalități de eliminare a acestora

3.4.2. Procedee de epurare avansată a apelor uzate

3.4.2.1. Strategii de control al nutrienților

3.4.2.2. Tehnologii de îndepărtare a micropoluanților organici

3.4.2.3. Tehnologii de îndepărtare a substanțelor anorganice dizolvate

CAPITOLUL 4 – STUDIU DE FEZABILITATE

4.1. Date generale ale investiției

4.1.1. Amplasament

4.1.2. Caracterizare morfologică a regiunii

4.1.3. Structură terenului din amplasament

4.1.4. Risc geotehnic

4.1.5. Concluzii ale studiului geotehnic

4.2. Prezentarea stației de epurare în urma studiului de fezabilitate

4.2.1. Schema tehnologică propusă

4.2.2. Instalații hidrotehnice

4.3. Obiectivele studiului de fezabilitate

CAPITOLUL 5 – staȚia de epurare a oraȘului Rovinari

5.1. Situația actuală. Necesitatea și oportunitatea investiției

5.2. Date de calcul și dimensionare

5.3. Echipamentele stației de epurare

5.3.1. Treapta mecanică de epurare

5.3.2. Treapta biologică de epurare

5.3.3. Treapta de tratare a nămolului

5.3.4. Modul de comandă și automatizare stație de epurare

5.3.5. Stația de măsură automată

5.3.6. Hala tehnologică

Concluzii

BIBLIOGRAFIE

INTRODUCERE

Județul Gorj este unul dintre județele bogate în resurse naturale atât din punct devedere al cantităților cât și al diversității. Aceste resurse pot fi identificate la nivelul terenurilor agricole și forestiere precum și al resurselor minerale de suprafață și de adâncime. Resursele de apă sunt de asemenea importante, județul Gorj fiind situat într-un bazin hidrografic cu resurse interioare superioare mediilor pe țară.

Râul Jiu se numără printre cele mai afectate râuri, întrucât intră pe teritoriul orașului Rovinari, încărcat cu tot felul de componenți și deșeuri ce îl poluează intens și permanent. Această grea povară a lui se datorează funcționării necorespunzătoare a rețelelor de alimentare cu apă, de canalizare și a stațiilor de epurare existente în toate așezările urbane din amonte, încă de la izvoare. Cărora, li se adaugă și inexistența sistemelor rurale de alimentare cu apă, inexistența canalizărilor, cât și activităților industriale, zootehnice, avicole ș.a., existente de-a lungul respectivului râu.

O dată cu integrarea României în Uniunea Europeană, problemele legate de protecția mediului care au rămas nerezolvate în perioada de preaderare vor constitui priorități de prim rang pentru țara noastră. Amploarea tot mai mare pe care au căpătat-o preocupările privind protecția mediului pe baze științifice în ultimii ani a cuprins în mică măsură activitatea de implementare a echipamentelor de epurare, mai exact a stațiilor de epurare a apelor uzate orășenești.

Cantitatea de apă folosită a sporit odată cu creșterea populației. La nivelul orașului Rovinari populația a ajuns la o creștere mai mare în anul 2008, și anume 13813, în momentul de față populația situându-se în jurul a 13500 de persoane.

Sub aspect economic, orașul Rovinari dispune de resurse în sectorul primar, prin rezervele de cărbune energetic, respectiv lignitul exploatat în cariere. Participarea exploatării lignitului la dezvoltarea activității economice a țării manifestă un anumit impact asupra factorilor de mediu, și implicit si asupra factorului de mediu apă. În general dezvoltarea de orice fel atrage după sine anumite impacturi asupra factorilor de mediu.

În capitolul 2 v-am supus atenției sursele de poluare la nivelul orașului Rovinari cu impactul lor, în general, asupra apei, dar și date generale cu privire la apa potabilă și sistemul de canalizare al orașului, urmând ca în capitolul 3 să se aducă în discuție principalele procedee de epurare și epurare avansată a apelor uzate. Tot în capitolul 3 sunt exemplificate schemele de epurare.

Capitolul 4, intitulat reprezentativ ”Studiu de fezabilitate”, prezinta Studiul de fezabilitate realizat în anul 2007 cu datele generale ale investiției, obiectivele și detaliile de execuție ale proiectului tehnic. Obiectivul principal îl reprezinta stabilirea soluției tehnice pentru realizarea epurării apelor uzate menajere pentru orașul Rovinari, jud. Gorj, în condițiile și la parametrii stabiliți prin normele și normativele în vigoare.

În acest sens lucrarea de față trebuie înțeleasă ca una al cărei scop este acela de a stabili procedeele și tehnologiile utile în epurarea apelor uzate orășenești și în principal necesitatea implementării stației de epurare la nivelul orașului Rovinari, abordată în capitolul 5.

Implementarea proiectului tehnic are la bază Studiul de fezabilitate actualizat în anul 2009, iar după proiectarea stației în anul 2013 au început lucrarile de realizare a stației de epurare.

Termenul de finalizare a lucrarilor și dare în uz a Stației de epurare este în anul 2015.

CAPITOLUL 1

Aspecte generale

Județul Gorj este situat în partea sud-vestică a României, pe cursul râului Jiu. Principalele orașe și municipii sunt Târgu Jiu (reședința de județ), Bumbești-Jiu, Motru, Novaci, Târgu Cărbunești, Țicleni și Rovinari.

Din punct de vedere al nivelului general de dezvoltare, județul Gorj se află într-o poziție mai puțin favorabilă.

Județul Gorj este unul dintre județele bogate în resurse naturale atât din punct devedere al cantităților cât și al diversității. Aceste resurse pot fi identificate la nivelul terenurilor agricole și forestiere precum și al resurselor minerale de suprafață și de adâncime.

Resursele de apă sunt de asemenea importante, județul Gorj fiind situat într-un bazin hidrografic cu resurse interioare superioare mediilor pe țară. Resursele minerale de suprafață și de adâncime sunt diverse și răspândite practic pe tot cuprinsul județului. În afara unor resurse minerale aflate în cantități deosebit de mari, precum lignitul exploatabil la suprafață în special în vestul județului (bazinele Motru-Rovinari), Gorjul deține importante resurse de petrol și gaze naturale (în centrul și estul județului), dar și resurse minerale mai rar întâlnite.

1.1. Date generale – orașul Rovinari

Fig.1.1. Orașul Rovinari

În sistemul localităților urbane ale județului Gorj, un loc important ocupă orașul Rovinari alături de Țicleni, Târgu Cărbunești, Motru, Bumbești-Jiu, Novaci și Tismana. Dintre toate, orașul Rovinari se află la cea mai mică distanță de reședința de județ, fiind în zona de influență a acesteia.

Rovinari este un oraș minier, având ca baza economică exploatarea minieră de cărbune (de suprafață și subterană) și producerea energiei electrice în cadrul termocentralei orașului, una dintre primele din Europa ca mărime. Localitatea Rovinari a devenit oraș prin Decretul Prezidențial nr.367/09.12.1981.

Fig.1.2. Panorama orașului Rovinari

Primele date despre teritoriul care corespunde zonei orașului Rovinari sunt încă din paleolitic, dar prima atestare a satului Rovinari este menționată în anul 1497 în actele de întărire făcute de Sigismund regele Ungariei sau Iancu de Hunedoara. Denumirea satului provine de la cuvântul „rovină” care înseamnă mlaștină. Înființat pe locul a 6 comune și devenit oficial oraș la 9 decembrie 1981, Rovinari face parte din categoria orașelor mici. Relativ nou, orașul este rezultatul unei așezări umane forțate prin natura activităților de exploatarea minieră a lignitului din bazinul carbonifer cu același nume.

Încă din anii 1930, aici prinseseră contur unele circuite stradale marcate de o parte și de alta a drumului național D.N.66, ce străbătea localitatea cât și pe marginile ulițelor conexe, se amenajaseră trasee pietonale și de bicicletă.

Cu ceve timp înainte de apariția mineritului, fibra și cugetul, sporul și abnegația populației intraseră bine în faza premergătoare urbanizării, populația centrându-se de la o vreme pe ideea ridicării a unor fabrici.

La 9 decembrie 1981 a apărut pe harta țării orașul Rovinari, la temelia noului oraș au stat identificarea marilor rezerve de cărbune energetic din perimetrul Roșia-Jiu și punerea în funcțiune a termocentralei de la Rogojelu. Orașul Rovinari împreună cu cartierele sale Poiana și Vârț ocupă o suprafață de 2632 ha. Deși orașul este nou, în limitele teritoriului său administrativ s-au găsit urme materiale de locuire din cele mai vechi timpuri de tipul cetăților geto-dacice sau al căștrilor romane (cetatea de la Vârț-Rovinari sec. I î Hr – sec. I d Hr. tezaurul de la Poiana-Rovinari, castrul Pinoasa-Rovinari, cula de la Rovinari).

Orașul Rovinari este situat în partea de S-V a României, fiind amplasat pe cursul mijlociu al râului Jiu, pe malul drept al râului, în zona albiei majore și a teraselor Jiului la contactul dintre Subcarpații Getici și Piemontul Getic, la o altitudine de circa 150 m. Rovinari este al treilea oraș din județul Gorj în funcție de numărul locuitorilor, după municipiile Târgu-Jiu  și Motru.

Există posibilitatea valorificării poziției geografice, ca urmare a creșterii importanței drumului european E79 , prin realizarea unei zone turistice de tranzit, punând în valoare zona colinară din jur, sau chiar prin utilizarea în acest scop a carierelor dezafectate.

Fig.1.3. Localizarea orașului Rovinari

Față de reședința județului Gorj (municipiul Tg-Jiu), Rovinariul este situat la o distanță de 25 Km S-V fiind în zona de influență a acestuia și este legat de acesta prin Drumul Național D.N.66 Petroșani – Tg-Jiu – Rovinari – Filiași – Craiova, care la rândul lor fac parte din sistemul drumurilor europene, artera E 79. Totodată, orașul Rovinari este situat de-a lungul căii ferate electrificate Filiași-Târgu-Jiu. Cele doua căi de comunicație, feroviară și rutieră, se desfășoară adiacent localității, dispuse împreună cu acestea pe malul drept al Jiului, în prezent regularizat și cu albia majoră îndiguită.

Populația actuală a orașului Rovinari este de aproximativ 13.500 locuitori, media de vârstă fiind de 36 ani, iar repartizat pe sexe 50,50% reprezintă bărbați și 49,50% femei.

1.2. Dezvoltare economică

1.2.1. Apariția mineritului

Pe întreaga suprafață aparținând orașului Rovinari, subsolul a fost și încă rămâne păstrător de rocă sedimentară caustobiolitică, rezultată din fosilizarea prin incarbonizare a substanțelor vegetale cantonate în această depresiune neogenă precarpatică – rocă denumită: LIGNIT; fiind principalul combustibil mineral natural folosit în industria energetică.

De mii de ani, lumea acestor ocini a conștientizat prezența cărbunelui din zonă, văzându-i retezul negru – maroniu rămas la vedere prin fragmentările de sub colina malului drept al pârâului ce cobora spre sat dinspre „Crucea Iu' Papuc" și prin abrupții „Ogașului Despii", situat tot pe latura estică a satului Rovinari; observându-1 mai clar la circa un km vest de linia satului Poiana, în punctul: „Lespezi" (plăci de cărbune) formate, urmare a „săpăturii" râului Jiu, în malul stâng (acolo, grosimea stratului <la lumină> fusese de peste 15 m); ca și sub malul drept al Jiului lângă Biserica din Bălăcești sau la „Rupturi" (ruptura Jiului) ori în satul Arderea (numit astfel după solul cărămiziu al dealului vestic <dovadă că acolo – nu se știe când! – arsese întreaga rezervă de cărbune>). Nu doar văzul, ci și mirosul specific ori praful preponderent maroniu iscat de pe sol, formând la un loc percepția „ciudățeniei" pământului lor, i-a făcut pe oameni mai întâi întrebători, ca tot ei să-și zică stăpâni peste „pământul care arde", numindu-1 „sâga" (lat).

Alte veacuri care au urmat dăduseră uitării uriașa bogăție de sub opincile băștinașilor, până când – spre începutul secolului al XlX-lea – un bătrân își găsise să ierneze cu caprele sale la marginea unei bălți ce nu înghețase nicicând, aflată cam la jumătatea distanței dintre linia satului Poiana și râul Jiu. Cum caprele, de felul lor nu prea rezistă la frig, bătrânul le răsfăța mereu cu un foc mai mare, întețit în lungime, folosind vreascurile ce abundau pe marginea bălții. Numai că, focul de pe încingerea vetrei a pătruns în jos întâlnind și cuprinzând cărbunele într-atât încât să-și continue arderea mult mai intensă „fară lemne". Și, astfel, omul acela a statornicit în conștiința locală însemnătatea de proporții a lignitului de aici. Drept răsplată, acelei bălți, de atunci încoace, i se spune „Balta Unchiașului", unde a și funcționat o carieră minieră cu același nume.

Fig.1.4. Localizare Balta Unchiașului

Exproprieri, demolări, strămutări gospodării

De la începuturi până în anul 1990, suprafețele necesare activității miniere s-au obținut prin exproprieri cu decrete ale Consiliului de Stat. De atunci încoace, terenurile supuse excavațiilor au fost cumpărate de la localnicii reîmproprietăriți.

Pentru pământurile ocupate de lucrările miniere anterior anului 1990 – pe baza actelor de reconstituire administrate de către comisiile funciare ale comunelor din zonă – respectivii proprietari s-au nominalizat pe Anexa nr. 39 la Lg.nr. 18/1991, respectiv pe Anexa nr. 23 la Lg.nr. 247/2005, urmând să fie despăgubiți de către Fondul Proprietatea. Până în prezent, nici un proprietar afectat nu a fost despăgubit, asemeni și celorlalți păgubiți din toate zonele miniere ale Gorjului.

Până în 1999, cariera ocupase suprafața de 688,92 ha, iar în anii: 1999 – 2019, vor fi scoase din circuitul agricol alte 656,78 ha.

Redarea terenurilor „reamenajate" către fondul agricol lucrativ, îndeosebi a celor 524 ha din halda exterioară după dezafectarea acesteia, va fi făcută până în 2019.

Această activitate de readucere a suprafețelor la potențialul productiv anterior excavațiilor reliefează un proces tehnologic complex, costisitor și de lungă durată, presupunând:

modelarea și nivelarea respectivelor terenuri condiționând un nou relief, un cadru geomorfologic și natural evidențiind noi particularități;

copertarea cu sol fertil, fertilizarea organo – chimică, și cultivarea cu plante agricole și silvice pretabile;

repopularea zonei cu apele presupuse – în noile condiții – de natura zonei.

Intensificarea activității extractive

Cu fiecare zi creștea numărul lucrătorilor, dispersia muncii și nevoia de unelte.

Numărul personalului „plătit cu ziua”(din lipsa banilor lichizi, luni în șir, puținul de leafa se primea mai mult în natură: în zilele de sâmbătă, li se dădea câte o pâine neagră de două kilograme, un kilogram de fasole și două sute de grame de slănină sau untură) ajunsese la 60, potrivit Deciziunei nr.109 (anul 1950). Plata lunară alterna între 3000 și 5000 de lei, la valoarea dinaintea reformei aplicate în februarie 1952.

La 16 iulie 1950 au început lucrările la prima galerie, „Galeria de Est” devenită galeria principală. Inițial s-a lucrat cu două echipe conduse de Iosif Lazăr și Ercei Arpad, avându-l ca maistru pe Iosif Kelemen (Kulik). Acești oameni, în lunile ce au urmat, s-au afirmat și ca instructori ai primilor muncitori calificați în meseriile de mineri și ajutori mineri.

Spre deosebire de anul 1950, în care producția s-a însumat la 1.150 tone lignit, 1951 se prefigura a fi mai rodnic, îndeosebi prin stabilitatea și îndemânarea oamenilor. Cu toții au luat în serios treaba de la mină.

La sfârșitul anului 1951, Mina Rovinari dispunea de o rețea de 304m de galerii cu linii, cât și de strictul utilităților în măsură să asigure continuitatea producției. Pe acel an s-a consemnat extracția și livrarea cantității de 4600 tone de lignit.

Începând cu 1954, activitățile funcționale au fost organizate în doua sectoare: subteran și carieră; numărul de angajați a ajuns la cca. 400 de oameni. Producția începe să o ia înaintea consumului, realizându-se 13,9 mii tone de cărbune.

În luna mai a anului 1956 a fost dată în folosință și calea ferată Târgu Jiu-Rovinari, fiind un pion principal în creșterea economică a zonei.

Fig.1.5. Inaugurarea căii ferate Târgu Jiu – Rovinari

Tot în anul 1956 au început să se folosească utilaje în cadrul exploatărilor miniere, și anume: excavatoare, autobasculante, benzi transportoare și haldare. Cum activitatea miniera luase proporții nebănuite sporind densitatea populației s-a început construirea de case, blocuri și diferite clădiri destinate servirii locatarilor și sătenilor din jur. Comunicarea cu Târgu Jiu se asigura cu trenul de persoane și cu autobuzul, drumul fiind betonat în același an.

Începând cu anul 1957 producția de cărbune a început să crească de la an la an, pornind de la 216 mii tone cărbune, în acel an, și ajungând la 495 mii tone în anul 1964.

De vreme ce exploatarea cărbunelui din zonele de luncă luase proporții imense prin conturarea altor noi capacități de producție dublate de plănuirea construcției noilor termocentrale de pe Jiu: Ișalnița, Turceni și Rovinari, devenise clară dezrădăcinarea și strămutarea populației pe alte amplasamente din localitățile învecinate.

Cum realitatea strămutărilor se statornicise în conștiința locului, iar câmpurile miniere deveniseră, pe moment, degajate de cerințele vieții primilor strămutați: Bălăceștii, ca și de pericolul viiturii apelor dinspre terasa nordică a zonei; și, cu toate că la vremea aceea România încă nu ducea lipsă de cărbune, știut fiind că însăși Termocentrala Rovinari mai avea mult până la a se fi pus în exploatare, totuși conducerea P.M.R.-ului a impus accelerarea activității extractive.

Așa că, asaltul organizatoric și productiv se intensifica cu fiecare zi prin accelerarea importurilor de tehnologii, prin regruparea utilajelor și lucrărilor, ca și prin prospectarea și conturarea de noi zăcăminte miniere în perimetrele ce aveau să devină carierele: Cicani, Beterega, Gârla, Tismana 1, Tismana 2, Roșia-Jiu, Rovinari Est, Peșteana Sud, Peșteana Nord, Urdari și minele: Urdari și Fărcășești.

începând cu 01 august 1977, s-a înființat Combinatul Minier Oltenia, având sediul la Uzina Mecanică Rovinari, care a preluat toate activitățile din bazinele miniere Rovinari, Motru și Jilț. Tot cu această dată, s-a înființat și întreprinderea Minieră Jilț, cu sediul în Dragotești. Pentru conducerea combinatului, s-au adus oameni din afara județului, localnicii fiind înlăturați.

Din cauza rezultatelor foarte slabe obținute pe toate planurile de conducători aduși din afara județului, slab pregătiți profesional, prea îngâmfați, chiar cu vicii, conducerea a fost schimbată la intervale scurte de timp, dar cu toate aste tot s-a ajuns la lichidarea combinatului, care s-a desființat în 10 decembrie 1981.

O influență negativă asupra mineritului gorjan au avut-o și miniștrii din acea perioadă, care, făcând presiuni, obligau conducerile să raporteze producții fictive. Astfel, la data desființării CM Oltenia în decembrie 1981, producția fictivă raportată era de circa 1800 mii tone.

începând cu data de 10 decembrie 1981 Combinatul Minier Oltenia s-a desființat și s-au înființat Combinatul Minier Rovinari și Combinatul Minier Motru. Această formă organizatorică a fost menținută până la 01.01.1991 când, prin HGR 1211/20.11.1990, s-a înființat Regia Autonomă a Lignitului (R.A.L.) Tg-Jiu.

I.M. Rovinari a fost singura unitate de profil care a obținut Steaua Republicii Socialiste România clasa I, pentru rezultatele anului 1983 (8921 mii tone).

La finele anului 1990 în Combinatul minier Rovinari lucrau 16645 de salariați. Combinatele miniere Rovinari și Motru includeau în structurile organizatorice, pe lângă întreprinderile miniere și unitățile de utilaje și transport, precum și uzinele de reparații din fiecare bazin. Pe ansamblu, în sectorul cărbune, în Gorj, în anul 1990, lucrau circa 80.000 oameni.

Construcția Termocentalei Rovinari

În toamna anului 1968 au început lucrările de construcție la Termocentala Rovinari, aflată la 23 km sud-vest de municipiul Tg – Jiu. Sătenii din Rogojelu, comuna Fărcășești, au fost strămutați în satele învecinate. Lângă termocentrală s-a ridicat semeț cartierul Vârț din care, ușor, ușor, în paralel cu dezvoltarea mineritului în zonă și punerea în funcțiune a grupurilor energetice s-a dezvoltat așezarea Rovinari, declarată oraș în 1981.

Fig.1.6. Construcția termocentralei și schema cadru

La vremea anilor '70 ai secolului trecut, prin capacitatea sa, pusă în funcțiune, de 1720 MW, această Termocentrală devenise una dintre cele mai mari unități energetice din Sud – Estul Europei. O adevărată „Stea a Gorjului".

Vom spune mai întâi, că, ideea construirii Termocentralei, aici, a pornit din rațiuni economice constând în producerea energiei electrice la confluența dintre capacitățile miniere (cariere și subteran) condiționând alimentarea grupurilor termoenergetice cu cărbune direct din fronturile de lucru, pe benzi transportoare.

Fig.1.7. Termocentrala Rovinari

La început de mileniu trei, Termocentrala Rovinari este singurul producător din țară căruia, cărbunele, principalul combustibil folosit la arderea din cazan, îi vine direct pe bandă, fară să se efectueze cheltuieli pentru transport, cu mașinile sau cu trenul. Acest combustibil, sosit din cele trei cariere care sunt cele de la Rovinari, Pinoasa și Tismana, arondate Complexului Energetic, este depus în gospodăria termocentralei, ce însumează o capacitate de peste 500 de mii de tone de cărbune. De aici, după ce în prealabil este fărâmițat de niște concasoare puternice, se încarcă de mașinile de scos – un fel de excavatoare cu rotor – pe benzile de transport în termocentrală, care-1 distribuie, prin intermediul unor circuite bine stabilite ale altor benzi, spre buncărele puternicelor mori de cărbune, din sala cazanelor. Ajuns în acest loc, cărbunele fărâmițat deja la un diametru de 4-5 centimetri este măcinat prin acționarea unor ciocane imense până ajunge ca faina și este pulverizat cu ajutorul ventilatorului morii direct în camera de ardere a cazanului.

O cetate industriala pentru a pastra vii amintirile legate de satul Rogojelu, conducerea Termocentralei a decis deschiderea unui muzeu, chiar la intrarea în unitate. Aici se gasesc și acum obiecte tradiționale ale zonei – roți de olărit, obiecte de artizanat sau unelte folosite de localnici în agricultură.

Primul bloc energetic cu o putere instalată de 200 MW a fost pus în funcțiune la 23 iunie 1972, iar primul grup de 330 MW la 15 decembrie 1975. Celelalte grupuri de 330 MW au fost puse în funcțiune eșalonat, etapa a II-a încheindu-se cu punerea în funcțiune a grupului nr. 6 de 330 MW la 18 septembrie 1979.

Centrala a atins apogeul la o putere instalată de 1720 MW. În momentul de față etapa I de 2×200 MW se află în dezafectare. Centrala are o putere instalată de 1320 MW, compusă din 4 grupuri de 330 MW.

CAPITOLUL 2

IMPACTUL ACTIVITĂȚILOR ANTROPICE

Omul, de când se știe, printre isprăvile sale, una (cu care se întrece pe sine) este: lupta asiduă de a-și transforma Paradisul în care s-a născut, într-un iad incontestabil. Așa, este cu putință să constatăm cum, Terra devine tot mai șubrezită ca urmare a galopului perfid către autonimicire, generat în chip indolent de către mulți dintre noi, prin infestarea vegetației, a faunei, și distrugerea necontrolată a lor. Marii industriași ale căror coșuri erup în atmosferă, fumul ucigător purtător a milioane de tone de otrăvuri, devorează nestingheriți resursele și ambientul comunității.

La rândul lor, șefii celor 20 de state puternic dezvoltate ale lumii, deși la întâlnirile periodice se întrec în inițiative și declarații pline de zel, gata să își dea sufletul pe altarul bătăliei pentru salvarea Planetei de la dezastru, până la urmă totul se rezumă la prietenoase strângeri de mână, zâmbete joviale și cam atât. De fapt, aceștia nici nu pot mai mult de vreme ce funcțiile și privilegiile lor izvorăsc tocmai din harababura acelora care nu au alt scop decât îmbogățirea fară noimă, nesocotind nonșalant strigătele disperate ale miliardelor de pământeni, după îndurare față de ce a mai rămas nepoluat din viața lor.

Până la urmă, singura șansă de ieșire din acest marasm trebuie căutată în noi înșine. Dacă noi, fiecare, întreprindem ceva precis pentru a curăți în jur depunerile neprielnice de pe fiecare metru pătrat de sol, atunci și instituția care ne reprezintă pe toți – Primăria, poate să realizeze în cunoștință de cauză tot ceea ce își propune în privința îndepărtării factorilor poluanți, a refacerii naturii, mediului înconjurător și creării celor mai bune condiții de viață ambientală pentru concetățenii săi. Dar, pentru o cât mai corectă bază de plecare, este nevoie de date utile deciziilor ce se pot lua în acest sector greu, cum este cel al mediului.

2.1. Principalele surse de poluare în Rovinari

Orașul Rovinari se situează într-un mediu extrem de poluat, datorită următorilor factori:

Emisiile masive provenite de la C.E.T. Rovinari, prin arderea cărbunelui și a produselor petroliere;

Deșeurile rezultate din activitatea unităților productive, prestatoare de servicii și comerciale din raza orașului;

Componenții reziduali emanați din activitatea de gospodărire orășenească;

Deșeurile și apele menajere produse de consumatorii casnici;

Praful intens emanat din activitatea de excavații și hălzi, a carierelor miniere, cât și cel produs în depozitele de cărbune din preajmă, a celor de zgură și cenuși din lentilele fostelor cariere Balta Uncheașului și Cicani;

Fenomenul de autoaprindere a cărbunelui în strate și depozite;

Praful, zgomotul și vibrațiile generate de traficul auto și feroviar;

Componenții poluatori aduși din amonte de apele râului Jiu;

PET-urile, ambalajele și felurite gunoaie abandonate pretutindeni de către persoane mai puțin responsabile ș.a;

Emanațiile și reziduurile persistente în punctele de colectare existente, cât și cele din vecinătatea depozitului prestabilit.

Orașul Rovinari, prin așezarea în teritoriu, formează o răscruce străbătută masiv și continuu de către autovehiculele ce se deplasează spre/sau de la Târgu Jiu și Craiova ori după opțiunile locuitorilor dinspre Mătăsari, Dragotești, Turceni și Motru – în ambele sensuri. În aceste condiții, rețelele interne de străzi, continuă să fie străbătute fără încetare de autoturisme și camioane, în timp ce, acostamentul acestora pare să nu mai fie eliberat vreodată de mijloace de transport.

Ca urmare, orașul devine tot mai cuprins de noxe eșapate ca: NOx CO2, Pb, de praful vânturat continuu prin mișcarea respectivelor autovehicule, cât și de periclitarea siguranței pietonilor săi.

Totodată, inexistența drumului de centură de pe extremitățile laterale orașului: N, S și V, face ca traficul greu, agabaritic să penduleze scoarța asfaltică unor iminente degradări concomitent cu trepidațiile ce se transmit blocurilor de locuințe, adiacente. Poluarea sonoră din zonă este pusă în evidență prin măsurătorile sonometrice efectuate de către I.P.M. Târgu Jiu. Astfel, se constată că traficul auto și Termocentrala produc zgomote continue, intense. Ca urmare, intensitatea zgomotului interferat în mediul locuibil alternează ca valori între 75-80 dB.

2.2. Impactul asupra factorilor de mediu

2.2.1. Factorul de mediu aer

Ponderea ridicată a poluării pe teritoriul orașului, o deține Termocentrala, care, efectiv, încarcă atmosfera cu un complex de substanțe poluante gazoase și solide de natură organică și anorganică. Frecvența depășirilor la indicatorul pulberi sedimentabile la acest poluator a fost de 41,7% pe anul 2002, în zona orașului și de 92% în incinta Termocentralei. Densitatea acestor pulberi ce înțesează mediul urban de aici este cu mult sub cea înregistrată în anii 1990-1998, datorită lucrărilor de modernizare executate la blocul energetic nr.4 și reparațiilor de la blocurile nr.5 și nr.6.

Preocuparea decidenților pentru modernizarea și a celorlalte blocuri energetice: nr.3; nr.5 și nr.6 este cu adevărat benefică. Intervenția de la blocul nr.4 a redus valoarea emisiei de la 959 mg/Nm3 la 100 mg/ Nm3.

Se estimează că, în anul 2012, Termocentrala se va încadra în normele europene de mediu, devenind un model comportamental pentru ceilalți agenți economici de pofil.

Rămâne încă deschisă realitatea evidentă la carierele miniere Roșia Jiu, Tismana, Gârla și Rovinari Est, unde procesele de excavare, concasare, transport pe benzi, haldare ori depozitare/încărcare a cărbunelui – mențin încă depășite limitele admise. Evident, în raza lor de lucru. Numai că, la rândul lor, curenții de aer pe orizontală (persistenți aproape în tot cursul anului) continuă să planeze peste oraș și peste așezările învecinate.

Nu mai puțin dăunători sunt și pulberii neumectați de pe suprafețele depozitelor de cenușă: Balta Uncheașului și Cicani, ca și cei degajați din hălzile carierelor Gârla, Rovinari Est, Tismana și Roșia Jiu, care, în împrejurările vânturilor puternice au manifestări de-a dreptul îngrijorătoare.

Toate aceste manifestări infestatoare, au influențe degenerative asupra organismelor vii (mișcătoare) și asupra celor nemișcătoare, a plantelor prin deteriorarea clorofilei ce reduce fotosinteza și implicit valoarea nutritivă/gustativă a acestora. Asupra solului, particulele căzute îi modifică toată gama componenților biochimici și îndeosebi a celor hotărâtori ca rodnicie: fosforul, azotul ș.a.

2.2.2. Factorul de mediu sol

Sigur, că, Pământul le rabdă pe toate însă, până la o limită, prin rănile ce i le producem își pierde vlaga, treptat, până când, din oaza de fericire ce ne-o oferă devine o întindere neprielnică vieții, și, deci, ostilă celor care îi solicită totul, fără a-i fi dând ceva în schimb: vindecarea solului, în cazul nostru. Dar, pentru a începe, efectiv, procesul vindecării lui, trebuie mai întâi să-i cunoaștem boala și cauzele care au provocat-o.

Prin urmare, spunem că pământurile rovinărenilor, excavându-se mai întâi „în viu" partea de suprafață ca descopertă a cărbunelui, iar mai apoi extrăgându-se stratele de cărbune, concomitent cu secătuirea izvoarelor de apă ce întrețineau viața întregului conglomerat, pierzând întreaga lor substanță indispensabilă existenței. Acest dezechilibru fizico-chimic produs de excavatoare în solul și subsolul suprafeței carierelor s-a extins, mult, și în zonele limitrofe respectivelor perimetre.

De asemenea, stratele de roci excavate, dislocate, transportate pe benzi și depuse cu abzețerele pe alte amplasamente (hălzi) dobândesc caracteristici geotehnice diferite de roca de bază, devenind infertile. Sterilul depozitat, oriunde, creează efecte noi de tasare, instabilitate, alunecări ale maselor proprii și disfuncții asupra întregii configurații din vecinătate.

Dacă mai avem în vedere că solul fertil cu tehnologiile actuale nu poate fi recuperat și repus peste suprafețele sterile, așa cum s-a constatat după anul 1989: că suprafețele, totuși vii, din jurul depozitelor de cărbune și a celor de zgură și cenușă, sunt afectate complet de factorii nocivi ai acestora; și, că anual, peste toată suprafața Rovinarilor cad peste 2,5 milioane tone de cenușă și siliciu, care acidulează ploile și solul.

La rândul lor, flora și fauna au împărțit aceleași suferințe ale pământului, oglindite prin distrugerea erbaceelor și lemnoaselor joase; distrugerea biomasei fondului forestier; scăderea drastică a efectului pozitiv al sistemelor ecologice ș.a.

Totodată prin observații directe se constată că, abia după 10 ani de la depunerea rocilor excavate, pe hălzi vegetația începe să prindă viață. Numai că, apar alte neamuri de plante, străine de aceste spații geografice.

2.2.3. Factorul de mediu apă

Râul Jiu se numără printre cele mai afectate râuri, întrucât intră pe teritoriul orașului, încărcat cu tot felul de componenți și deșeuri ce îl poluează intens și permanent. Această grea povară a lui se datorează funcționării necorespunzătoare a rețelelor de alimentare cu apă, de canalizare și a stațiilor de epurare existente în toate așezările urbane din amonte, încă de la izvoare. Cărora, li se adaugă și inexistența sistemelor rurale de alimentare cu apă, inexistența canalizărilor, cât și activităților industriale, zootehnice, avicole ș.a., existente de-a lungul respectivului râu. Evident, în hora poluanților din amonte, cu o anumită pondere intră și orașul Rovinari, care în prezent este marcat de preocuparea autorităților locale, pentru ca în acest important bazin hidrografic, aportul său poluator să fie neînsemnat cantitativ.

2.2.3.1. Modificările survenite apei în urma poluarii

Problema apei în lume comportă mai multe aspecte: calitate, distribuție spațială, forme posibile de obținere și consum etc., ceea ce ar însemna gestiunea apei. Numeroși cercetători sunt de părere că apa pe Terra nu suferă modificări la scară globală, ci la nivelul disponibilităților, pretabilităților și consumurilor, adică o "chestiune de economia apei".

Sub incidența modificărilor majore privitor la apă sunt următoarele elemente:

Modificări ale raportului dintre cantitățile de apă aflate în cele trei stări de agregare, care pot surveni pe cale naturală, așa cum s-a dovedit de-a lungul timpului, dar și pe calea influențelor indirecte ale societății umane (încălzirea climei/topirea ghețarilor, evaporația intensă, inclusiv prin despăduriri, creșterea umidității în atmosferă sau, dimpotrivă diminuarea volumului de vapori). Consecințele respectivului fenomen sunt multiple, printre care menționăm: modificarea compoziției atmosferei geografice, variația nivelului mărilor și oceanelor, diluții sau concentrație de săruri în apele globului ș.a.

Modificări ale circuitului și bilanțului apei. Asemenea schimbări s-au petrecut în istoria Terrei condiționate de: variația energiei primită de la soare ceea ce are repercusiuni asupra evaporației, condensării și formării precipitațiilor, schimbările poziției suprafeței geoidului (tectono-eustazie, sedimento-eustazie și hidro-izostazie) glacio-eustazia; schimbarea volumului total de apa prin adăugarea de apă nouă din activitatea vulcanică sau prin pierderea de apă din timpul sedimentării.

Modificări dinamice ale nivelului mării. Dinamica apelor marine este înscrisă în arhiva de amprente ale nivelului mării în zonele de coastă. Pot fi calculate, pe seama arhivelor, ritmul și direcția schimbărilor. Strict vorbind, dinamica (valuri, maree, curenți) are suporturi multiple: diferențe fizice (de temperatură, de densitate), diferențe de potențial energetic (acțiunea vânturilor), procese tectonice (seime, vulcanism), procese geomorfologice (surpări, prăbușiri, alunecări suboceanice), încărcări și descărcări de mase pe calea activităților antropice și multe altele.

Modificări provocate la nivelul rezervoarelor și a timpului de reînnoire hidrică. Ciclurile hidrologice naturale se definesc prin constanta lor la intervale de timp suficient de mari. Dacă condițiile de staționalitate sunt stabilite atunci se poate calcula timpul de reînnoire a apei din diverse rezervoare. Indiferent că acest timp este scurt (în atmosferă) sau foarte lung (apele subterane) cunoașterea duratei de reînnoire este extrem de importantă în cazul în care se are în vedere și timpul necesar pentru eliminarea unei perturbații a calităților, generată de activitatea umană. Intervenția umană prin exploatarea apei și utilizarea acesteia în diverse scopuri (prepararea produselor alimentare, irigații, consum de apă potabilă, stocări artificiale ș.a.) duce la suprasolicitarea anumitor rezervoare (râuri, ape freatice, lacuri) și la reamplasarea apei în diverse structuri și produse.

Modificările calității apelor. Putem folosi aici termenul de degradare, căci înseamnă schimbări în calitatea apei datorită contaminării ori poluării. Cantitatea de apă folosită a sporit odată cu creșterea populației. La nivelul orașului Rovinari populația a ajuns la o creștere mai mare în anul 1992 la 13334 de persoane, iar la recensământul din 2002 populația a scăzut cu 7% (12496 persoane). Cel mai mare număr al populației s-a înregistrat în anul 2008, și anume 13813.

Pe nivel mondial cantitatea de apă utilizată per persoană/an este de aproximativ 646 m3. Volumul apare contrastant cu precipitațiile căzute în diferite regiuni. Schimbarea calității apelor poate afecta dramatic ecuația: disponibilități-cerere-consum. Trei forme majore de utilizare pot fi analizate în sensul schimbării calității apei: utilizarea publică, industrială și agricolă. Sursele naturale de apă (apele de suprafață, apele subterane, cele meteorice și apele mărilor și oceanelor) se impun și prin anumite caracteristici fizico-chimice, care vor fi diferite de cele solicitate de consumatori (apă potabilă, industrială, de irigație etc.), fapt care determină aplicarea unor tehnologii de tratare a apei. Sursele de poluare care conduc la modificarea calității apelor sunt:

permanente naturale: contact cu substanțe solubile (sulfați, cloruri, carbonați) sau roci radioactive, eroziunea solului, produse biochimice generate de plantele și animalele acvatice etc.;

naturale accidentale (manifestări vulcanice, alunecări de teren în râuri și lacuri ș.a.);

artificiale permanente: ape uzate, deșeurile mâlurile din flotații sau de la spălarea produselor agricole;

artificiale accidentale: diverse produse industriale, agricole sau din transporturi ajunse accidentale în ape.

Modificarea calității apelor lacustre este reflectată de procesul și stadiul de eutrofizare, considerată ca un fenomen de îmbătrânire a unui lac.

Apa, este parte integrantă a bunurilor oferite de Terra. Dacă pe căi naturale și artificiale se deteriorează calitatea apei, fenomenul respectiv dezlănțuie consecințe cu manifestare în cascadă, încât aproape nimic nu este scutit de deteriorare. în consecință, managementul apei și acțiunile pentru păstrarea calităților sale compun cea de a doua problemă majoră privitoare la această resursă, fără de care Terra ar deveni o planetă moartă.

2.3. Schimbări majore ale mediului provocate de activitatea antropică

2.3.1. Ploaia acidă

Ploaia acidă este o formă de poluare a aerului și a apei, în care acizii din aer produși de uzinele de producere a energiei electrice și de alte surse cad pe sol în diferite regiuni. "Ploile acide" sau "precipitațiile acide" cuprind toate tipurile de precipitații – ploaie, zăpadă, lapoviță, ceață, al căror pH este mai mic decât pH-ul apei naturale, care este egal cu 5,6. Pentru prima dată termenul a fost introdus de Angus Smith, pH-ul slab acid al apei de ploaie se datorează faptului că substanțele naturale din atmosferă (CO2), participă în reacție cu apa de ploaie (H2O) și rezultă acidul carbonic (H2C03, acid slab și instabil).

CO2 + H2OH2CO3 (1)

Necesarul sporit de energie în toate țările lumii a implicat consumuri mari de cărbune, petrol, gaze naturale și a condus la creșterea gradului de poluare a aerului.

Insuficiența gazelor și a petrolului a impus trecerea la un consum sporit de cărbune, chiar și de calitate inferioară.

O centrală de 1000 MW consumă zilnic 6400 tone cărbune și se elimină în atmosferă 100 tone S02, 50 tone NOx, 450 tone particule, hidrocarburi, metale. Din 100 milioane tone cenușă produsă anual 5% este împrăștiată în atmosferă.

Particulele emise în atmosferă acționează ca un nucleu de condensare a apei, iar caracteristicile acestor aerosoli se regăsesc în proprietățile ploii. Compoziția chimică a picăturii de apă de ploaie este rezultatul încorporării particulelor de aerosoli și al absorbției gazelor. Interacțiunea dintre gaze și picăturile de apă duce la acidifierea apei de ploaie. în condiții naturale, concentrația ionilor de H+ din apa de ploaie, depinde de conținutul de CO2 din atmosferă.

2.3.2. Smogul

Ceața este formată din picături de mărime variabilă, (dacă diametrul lor nu depășește 10, se numesc "mist" (ceață fină), iar dacă diametrul este mai mare de 10, se numesc "fog" (ceață deasă).

Fenomenul de toxicitate produs când sunt îndeplinite mai multe condiții, care acționează simultan pe o arie geografică restrânsă se numește SMOG (din engleză "smoke"-fum și "fog"=ceață). Deci, smogul este un amestec de ceață solidă sau lichidă și particule de fum, formate când umiditatea este crescută și aerul este atât de calm, încât fumul și emanațiile se acumulează lângă sursele lor.

Pentru a se produce smog, trebuie să coincidă condițiile meteorologice particulare și elementele chimice de poluare. Condițiile meteorologice sunt:

să se creeze o inversiune meteorologică;

să existe suficientă radiație solară.

Gazele provenite din surse naturale sau antropogene de la suprafața orașelor, sunt purtate de vânt și de curenții ascendenți și sunt răspândiți pe o arie geografică mai mare, după care sunt diluate și eliminate în păturile superioare ale troposferei sau stratosferei.

La plante, smogul provoacă leziuni și arsuri ale frunzelor și stagnează formarea clorofilei. Efectul smogului poate fi diminuat printr-un control sever al tuturor hidrocarbonaților și emisiilor de oxizi de azot din atmosferă.

2.3.3. Reducerea stratului de ozon din stratosferă

Ozonul (O3) este un gaz care are molecula formată din trei atomi de oxigen, deci este o formă polimorfă a oxigenului. A fost descoperit în anul 1840, de profesorul Christian Friederich, Schonbein, datorită mirosului său particular (în limba greacă "ozon" = a mirosi ceva). Mirosul ozonului depinde de concentrația sa din aer: extrem de diluat, miroase a garoafe, apoi a fân și la concentrații crescute miroase a clor și a dioxid de azot. Mirosurile caracteristice provin de la reacțiile ozonului, cu speciile chimice din aer, altfel ar fi inodor. Neputând fi obținut 100% pur, adevăratul miros nu se cunoaște.

Radiațiile cu < 310 nm (ultravioletele) sunt descompuse și absorbite de ozon.

La >310 nm, reacția este identică, dar oxigenul obținut nu este excitat, ci în stare fundamentală. Spectrul de absorbție al ozonului, arată că este capabil să absoarbă radiații din domeniul vizibil (628,5 – 444 nm), deci va fi colorat în albastru. Ozonul poate absorbi și radiații între 915 – 470 nm. Absorbția radiațiilor ultraviolete, extrem de energice, este însoțită de degajare de energie sub formă de căldură.

2.3.4. Amplificarea efectului de seră și încălzirea climatului

În anul 1896, Svante August Arrhenius afirma că dacă nu ar exista atmosfera, pământul ar avea o temperatură de – 18°C și această temperatură ar rezulta dintr-un echilibru termic între căldura transmisă de soare prin radiații și căldura repulsată de pământ. Datorită atmosferei, din cantitatea totală de radiații primită de la soare, o parte este respinsă și o parte inițial tot respinsă este repulsată de atmosferă spre Terra. Efectul atmosferei 1-a comparat cu efectul din interiorul unei sere de sticlă și 1-a denumit „efect natural de seră". Datorită acestui fenomen, viața a devenit posibilă pe Terra.

Gazele din atmosferă care realizează acest efect se numesc „gaze naturale de seră" și datorită lor, temperatura pe pământ a crescut (H2O și CO2). în ultima vreme au apărut în atmosferă gaze noi, care prin efectul lor se suprapun gazelor naturale de seră și se numesc „gaze antropogene de seră". Oamenii de știință au descoperit că temperatura va continua să crească, iar până la mijlocul secolului va crește cu valori cuprinse între 1,5 și 4,5ºC.

2.4. Apa potabilă și sistemul de canalizare în orașul Rovinari

2.4.1. Cu privire la apa potabilă

Rovinarii dispun sub scoarța pământului lor de un adevărat ocean împrospătat permanent cu cea mai bună apă venită din munții Gorjului. Însă, din acest imens bazin hidrografic format de orizonturile acvifere prezentate și până la robinetele orașului, aducțiunea apei presupune un mare efort organizatoric, tehnic și gospodăresc din partea administrației o cheltuială destul de piperată, pentru asigurarea consumului zilnic a celor peste 15000 solicitanți din zona centrală. La rândul său cartierul Vârț, continuă să folosească apă din fântânile, care, pe timp secetos, tind spre secătuire, în zona nouă nici nu poate fi vorba de fântâni cu apă potabilă din cauza conținutului metalelor grele și a durității acesteia. Localnicii continuând să își asigure apa de consum de la un hidrant instalat pe conducta: Izvarna-Craiova, ce traversează această așezare.

Oricum, partea centrală a orașului este acoperită integral cu volumul de apă extras dintr-o sursă subterană localizată pe malul stâng al râului Jiu, înspre satul Moi-Bâlteni, unde funcționează 10 puțuri forate până la adâncimea de 160 m.

Rețeaua de suprafață în lungime de 11,5 km a fost înlocuită, în mare măsură, în 1998 cu tubulatură de polietilenă. Tot atunci, consumatorii au fost contorizați și listați în baza de date a echipamentului de calcul electronic, punând în evidență un mod sistematizat de utilizare a apei potabile.

Rămâne, însă, în grija subinstituției de resort a primăriei: identificarea și înlocuirea conductelor deteriorate ca urmare a folosirii îndelungate; înlocuirea vanelor și robinetelor care nu se închideau corespunzător; schimbarea pompelor a căror durată de serviciu a expirat; creșterea debitului de apă la 130 l/s, așa încât populația să beneficieze constant de volumul de apă potabilă, continuu; și construcția unei rețele de apă potabilă în cele doua zone ale cartierului Vârț.

2.4.2. În legătură cu sistemul de canalizare

Cu 30 de ani în urmă, ca și în prezent, nu era în obiceiul administrației centrale de a preciza și coordonatele geografice prin actul de înființare pe o nouă vatră a vreunei localități. Așa au stat lucrurile și cu orașul Rovinari înainte de țărușarea vetrei sale; când s-au tot formulat puncte de vedere în măsură să ducă la amplasarea lui într-un areal care să îmbine cât mai atractiv frumusețile construcțiilor de locuințe, edificiilor, obiectivelor edilitar-gospodărești, rețetele stradale, regnul floral și cel peisagistic de ansamblu cu mediul natural înconjurător, pe cât posibil mai ferit de poluarea atmosferică generată continuu prin emisiile intense de pulberi solizi și gazoși rezultați din procesul de ardere în Termocentrală, a combustibililor fosili și a păcurei; cât și de praful din depozitul de cărbune al E.M.C. Roșia; concomitent cu praful, vibrațiile și zgomotul traficului auto greu.

Asociate acestor stări mai fuseseră/sunt și afectele mișcării pe orizontală a respectivelor mase poluante alternând între sol și apogeu, pe înălțimi de 0 – 500 m în direcțiile: SN; NS; VE; și, VN în funcție de direcțiile schimbătoare ale vânturilor zonale ori ale cursului apelor râului Jiu.

Pornind de la aceste realități stăruința fusese de a poziționa orașul mai către vest, cu aproximativ 1000 m, dincolo de linia satului Roșia Jiu, tangent cu semiluna formată încântător de dealul sud – vestic împădurit cu o masă densă de stejar și gorun.

Puterea județeană de atunci hotărâse, cu mult timp în urmă, ca amplasarea orașului Rovinari să se facă pe vatra coloniei muncitorești a constructorilor Termocentralei pentru a beneficia de utilitățile respectivei grupări, îndeosebi de rețeaua de canalizare.

Ori, rețeaua aceea fusese construită numai pentru cerințele respectivei colonii fară adâncimea, secțiunea și înclinarea cerute de evoluția orașului, măcar până la nevoile a cel puțin 15.000 locuitori. Iar ceea ce s-a mai construit ulterior în materie de canalizare a trebuit să se plieze celei inițiale, laolaltă cu care, acum, prezintă: pante necorespunzătoare, stagnări îndelungate ale apelor uzate, colmatarea și chiar fragmentarea conductelor și a căminelor de vizitare, neputința preluării în timp util a apelor pluviale ș.a., ducând la suprasolicitarea întregului circuit. O altă stare dificila o reprezintă și lipsa hărților sistemului de canalizare a orașului, Uzinei mecanice, Termocentralei și a celorlalte incinte industriale, îngreunând intervențiile ce se impun în cazul strangulărilor. Stânjenitoare fiind și întreruperea construirii, încă din 1984, a stației de epurare proiectată cu un debit total la refulare de 8640 m3/zi, în care: 6820 m3/zi de la localnici și 1820 m3/zi din activitatea unităților economice.

Față de aceste constatări, actuala administrație a orașului este preocupată masiv de redresarea întregii problematici a canalizării pe baza unei documentații atotcuprinzătoare, în care, orașul propriu-zis, va beneficia în curând de rețele de canal secundare de 50 cm și de un canal principal în formă ovoidală de 120/180 cm, cât și de o stație de epurare dimensionată corespunzător.

Totodată, zona nouă a cartierului Vârț este prevăzută cu o rețea de canale secundare din care apa uzată va fi deversată într-un canal colector ce duce la noua stație de epurare. Zona veche a Vârțului, deocamdată, are prevăzute numai rigole stradale prevăzute prin Legea Apelor Române.

CAPITOLUL 3

CARACTERISTICILE ȘI EPURAREA APEI UZATE

Acțiunea pe care apele uzate o exercită asupra receptorilor depinde de compoziția și de concentrația lor în substanțe poluante. Pentru a putea proteja o stație de epurare capabilă de a elimina poluarea receptorilor este necesar ca, în prealabil, să fie cunoscute toate aspectele privind compoziția și caracteristicile apelor de canalizare deversate în receptori. Având în vedere că în localitățile canalizate, transportul hidraulic se realizează pentru ape menajere în amestec cu apele uzate industriale, compoziția acestor ape variază de la oraș la oraș, situație ce impune, în special pentru orașele cu un grad mare de industrializare, ca la proiectarea stațiilor de epurare să se utilizeze parametrii privind compoziția acestora rezultați în urma analizelor de laborator, evitându-se adoptarea empirică a parametrilor furnizați de literatura de specialitate, care în general se referă la apele menajere.

Totuși, având în vedere că descărcarea apelor industriale în rețeaua de canalizare publică a centrelor populate se desfășoară în conformitate cu normativul NTPA 002/2002 care impune anumite restricții calitative, la proiectarea stațiilor de epurare orășenești se poate admite că parametrii privind compoziția apelor uzate orășenești sunt apropiați valorilor ce caracterizează apele uzate menajere.

La nivelul orașului Rovinari găsim ape uzate industriale provenite din industria energetică. Apele uzate industriale sunt apele de canalizare rezultate din activitati economico-industriale sau corespunzând unei alte utilizari a apei decat cea menajeră.

Tabel 3.1. Caracteristicile și posibilități de epurare a apei uzate industriale

Dreptul de utilizare a serviciului de canalizare este garantat în condiții contractuale, cu respectarea prevederilor regulamentului serviciului și a programelor de reabilitare, extindere și modernizare a sistemelor de canalizare.

Cantitatea de apă industrială evacuată de către utilizatori se consideră a fi egală cu cantitatea de apă consumată. Fac excepție utilizatorii la care specificul activităților face ca o cantitate de apă să rămână inglobată în produsul finit, caz în care debitul de apă uzată evacuată se va stabili pe baza unui breviar de calcul întocmit de utilizator și avizat de operator.

Utilizatorii care se alimentează din surse proprii și care evacueaza apa uzată industrială în rețeaua de canalizare vor achită contravaloarea acesteia în baza contractului încheiat cu operatorul, în care se va specifica modul de măsurare sau determinare a cantităților evacuate.

3.1. Compoziția apelor uzate

Din punct de vedere a stării fizice, materiile și substanțele poluante din apele uzate se împart în:

Materii insolubile aflate în apă sub forma unor suspensii grosiere, decantabile cu diametrul particulelor de ordinul zecimilor de mm și sub formă de suspensii, emulsii și spumă;

Particule coloidale, cu diametrul de la 0,1 până la 0,01, fiind formate din suspensii care au sarcină electrică negativă;

Substanțe dizolvate care se află în apă sub forma particulelor moleculare disperate care nu formează o fază distinctă, sistemul devenind monofazic, adică soluție reală.

Din punct de vedere a naturii lor, substanțele poluante pot:

Poluanții minerali provin din soluțiile sărurilor minerale, soluțiile de acizi și de baze, uleiurile minerale, particulele argiloase, particulele de minereuri, de zgură, nisip etc.

Poluanții organici pot fi de proveniență vegetală și animală. Cei de natură vegetală au ca element chimic principal carbonul și se referă la: resturi de plante, fructe, legume, hârtie, uleiuri vegetale etc. Cei de natură animală, caracterizați chimic printr-un conținut ridicat de azot, sunt specifici apelor fecaloid-menajere, precum și în resturile țesuturilor musculare și adipoase ale animalelor, substanțe din industria piscicolă etc.

Poluanții de natură bacteriologică și biologică reprezintă microorganisme de diferite specii: ciuperci de drojdie și mucegai, alge mărunte și bacterii, inclusiv bacteriile patogene (agenți ai tifosului intestinal, ai dezinteriei etc). Acest gen de impurificare este caracteristică apelor menajere și anumitor categorii de ape uzate industriale (abatoare, spitale de boli contagioase, fabrici de prelucrare a pieilor, industrii de medicamente etc). Din punct de vedere chimic, acești poluanți pot fi incluși în categoria celor organici, dar datorită interacțiunilor cu celelalte categorii de poluanți, pot fi categorisiți într-o grupă specială.

În studiul problemei compoziției apelor uzate, un parametru de bază îl reprezintă concentrația poluanților, adică cantitatea de substanțe impurificatoare care revine la unitatea de volum de apă și care se exprimă de obicei în mg/dm3 sau g/m3 (în unele publicații unitatea de măsură este părți per milion-ppm). Variațiile concentrațiilor poluanților din apele uzate menajere care ajung în stația de epurare sunt maxime dimineața și seara, minime fiind în timpul nopții.

3.2. Caracteristicile apelor uzate și modul lor de determinare

3.2.1. Prelevarea probelor de apă

Compoziția apelor uzate este variabilă în timp și spațiu. Chiar o probă de apă luată din același punct, la un anumit moment, poate prezenta caracteristici variabile, după cum aceasta este luată de la suprafață (unde conține materii plutitoate) sau de la fund (unde conține materii decantabile).

Recoltarea probelor de apă uzată constituie o etapă deosebit de importantă în desfășurarea proceselor de analiză fizică, chimică și bacteriologică a apei, întrucât rezultatele obținute trebuie să caracterizeze situația reală comparabilă cu rezultatele obținute în alte puncte de recoltare. Momentul recoltării și frecvența acesteia se vor stabili în funcție de proveniența apelor uzate și de natura determinărilor ce urmează a se efectua (ape uzate brute, ape epurate mecanic, ape epurate mecano-biologice etc). În general, frecvența recoltării trebuie să depășească frecvența variațiilor cantitative și calitative ale apelor uzate, sau cel mult să se suprapună; sub acest aspect se cunosc două tipuri de recoltări și anume: recoltare instantanee sau probe unice când variațiile sunt reduse, iar determinările se efectuează manual sau cu aparate portabile și recoltări continue sau probe medii când variațiile sunt mari, determinările efectuându-se, în marea lor majoritate, pe cale instrumentală. În acest ultim caz se recomandă să se ia probe proporționale cu debitul timp de 24 ore, recoltarea făcându-se, din oră în oră, manual sau cu ajutorul prelevatoarelor automate. Recoltarea probelor poate fi efectuată în vase de sticlă sau de plastic cu capacitatea de 1-2 dm3. Containerele de plastic deși sunt mai avantajoase din punct de vedere practic, fiind mai ușoare și mai rezistente la îngheț, creează o serie de dificultăți la spălarea cu agenți chimici mai puternici.

În cazul în care prelevările se fac în vase separate, în mod uzual numărul maxim de probe pe un ciclu complet este de 24, atât durata acestui ciclu, cât și frecvența de prelevare putând fi ușor ajustabile. Deoarece determinările se efectuează de la câteva ore până la câteva zile diferență, timp în care pot interveni o serie de modificări chimice sau biochimice în probele respective, probele trebuie ținute la o temperatură scăzută (+5ºC). Utilizarea unei temperaturi mai joase de 5°C nu este indicată deoarece sunt afectate suspensiile solide în stare coloidală. De altfel chiar la 5°C este vizibilă o ușoară tendință de creștere a conținutului în suspensii solide (5-10%).

Dacă probele sunt menținute la temperatura mediului ambiant, în intervalul de timp de 24-72 de ore de la momentul prelevării și până la cel al determinărilor, intervin o serie de modificări, în special la indicatorii: CBO5, NO, NO, NH3 și la suspensiile solide. În ce privește conținutul de amoniac la probele de apă decantate, s-a constatat o creștere în timp a concentrației (circa 3% după 24 de ore la temperatura de 30°C) datorită hidrolizei ureei în prezența ureazei. Deoarece această reacție este enzimatică, are loc și la temperaturi scăzute, păstrarea probelor la 5° nu îndepărtează acest fenomen. Pentru obținerea unor rezultate concludente, comparabile, intervalul de timp scurs între recoltarea probelor și cel al determinărilor trebuie să fie egal cu durata teoretică de parcurgere a apei prin fiecare obiect din cadrul stațiilor de epurare a marilor orașe; această situație presupune prelevarea probelor de la intrarea și de la ieșirea fiecărei unități. La stațiile mici de epurare eficiența acesteia se stabilește prin prelevarea probelor de la intrarea și ieșirea din stație. Majoritatea determinărilor se efectuează în laboratoare de profil, rezultatele obținute fiind evidențiate în fișele de analiză care cuprind toate caracteristicile fizice, chimice, bacteriologicc și biologice ale probelor de apă uzată analizate.

3.3. Epurarea apelor uzate

Epurarea apelor uzate constituie ansamblul de măsuri și procedee prin care impuritățile de natură minerală, organică și bacteriologică conținute în apele uzate sunt eliminate sau reduse la anumite limite, astfel încât aceste ape să nu afecteze caracteristicile calitative ale receptorului în care se evacuează.

Tabel 3.2. Indicatori de calitate ai apelor uzate evacuate în rețelele de canalizare ale localităților

l) Valoarea concentrației CCOCr este condiționată de respectarea raportului CBO5/CCO mai mare sau egal cu 0,4.

2) Pentru localitățile în care apa potabilă din rețeaua de distribuție conține zinc în concentrație mai mare de 1 mg/dm3 se va accepta aceeași valoare și la racordare, dar nu mai mare de 5 mg/l.

3) Metoda de analiză corespunzătoare standardului indicat în tabel are caracter orientativ; alte metode alternative pot fi folosite dacă se demonstrează că acestea au aceeași sensibilitate și limită de detecție.

În tehnologia epurării apelor se utilizează mai multe procedee având la bază procese fizice, chimice și biologice: aceste procese se combină în cazul unui anumit procedeu sau în diferite procedee, ceea ce permite obținerea unor eficiențe ridicațe de epurare, precum și posibilitatea eșalonării, investițiilor necesare execuției stației de epurare.

Procesele fizice, având la bază fenomenele de separație lichid-solid, sau lichid-substanțe plutitoare, datorită diferenței lor de greutate, constituie unele dintre cele mai importante procese ce intervin în cadrul epurării apelor uzate.

Procesele chimice intervin în cazul dezinfectării apelor uzate în compoziția cărora predomină bacterii patogene, sau la eliminarea substanțelor în suspensie, coloidale și dizolvate cu ajutorul substanțelor chimice (reactivi).

Pentru eliminarea din apele uzate a substanțelor organice în stare de soluție, acționează procesele chimice în paralel cu cele biologice, constituind așa numitele procese de natură biochimică. Procesele biologice care intervin la epurarea apelor uzate sunt procese aerobe, condiționate fiind de existența microorganismelor aerobe a căror activitate de oxidare și mineralizare a substanțelor organice depinde de realizarea unui mediu aerob definit de existența oxigenului furnizat de atmosferă sau de apă. Cele mai importante produse ale oxidării substanțelor organice sunt bioxidul de carbon (CO2), acidul azotic(N2O3) și anhidrida azotică (N2O5); acești acizi se transformă imediat după formarea lor în săruri solubile în apă (carbonați, nitrați, sulfați), iar CO2 se degajă parțial în atmosferă.

Procesele biologice utilizate la stabilizarea depunerilor organice (nămoluri) rezultate din epurarea apelor uzate, sunt procese biologice anaerobe care folosesc, în activitatea microorganismelor anaerobe, oxigenul legat chimic de azot din nitriții și nitrații existenți în nămoluri. Aceste procese se realizează în bazinele de fermentare a nămolului (metantancuri, decantoare cu etaj etc).

3.3.1. Procedee de epurare

În funcție de caracteristicile apelor uzate definite de proveniența acestor ape, la care se adaugă condițiile de calitate la deversare în receptori impuse de STAS 4706-88, procedeele de epurare, având la bază procesele arătate, pot fi mecanice, mecano-chimice și mecano-biologice.

Epurarea apelor uzate, indiferent de procedeele folosite, cuprind două mari grupe de operații:

– reținerea substanțelor poluante sau a celor ce pot fi valorificate ulterior având ca efect final obținerea apei epurate ce poate fi reintrodusă în circuitul natural;

– prelucrarea depunerilor rezultate din epurarea apelor.

♦ Procedeele de epurare mecanică asigură reținerea, prin procese fizice, a substanțelor poluante sedimentabile din apele uzate, folosind în acest scop, construcții și instalații a căror alcătuire diferă după mărimea suspensiilor reținute. Astfel, pentru reținerea corpurilor și suspensiilor mari se folosesc grătare și site; în unele situații de scheme de epurare, această operație se numește epurare preliminară. Pentru separarea, prin flotare sau gravitațională, a grăsimilor și emulsiilor care plutesc în masa apei uzate, se folosesc separatoare de grăsimi, iar sedimentarea sau decantarea materiilor solide, în suspensie separabile prin decantare, are loc în deznisipatoare, decantoare, fose septice etc. Operația de reținere din apele uzate a compușilor și a impurităților de dimensiuni mari, se numește degrosisarea apelor și se referă la procesele fizice ce au loc în grătare, deznisipatoare și separatoare de grăsimi. Acest procedeu de epurare este folosit frecvent în epurarea apelor uzate menajere, constituind o etapă intermediară de realizare totală a epurării apelor, îndeosebi pentru localitățile în care stația de epurare se construiește simultan cu canalizarea localității. În cazul când în canalizarea orășenească sunt deversate mari cantități de ape uzate industriale, pentru a proteja desfășurarea normală a proceselor de epurare în treaptă mecanică, se prevede o epurare preliminară alcătuită din bazine de egalizare a debitelor și de uniformizare a concentrațiilor (în cazul apelor uzate industriale evacuate în șarje tehnologice), sau din bazine de neutralizare pentru apele puternic acide sau alcaline.

♦ Procedeele de epurare mecano-chimică se aplică la apele uzate în compoziția cărora predomină materii solide în suspensie, coloidale și dizolvate care nu pot fi reținute decât numai prin tratarea acestor ape cu reactivi chimici de coagulare. Pentru a crește eficiența procesului chimic, apele vor fi supuse, în prealabil, epurării mecanice, de aceea acest procedeu poartă denumirea de epurare mecano-chimică. La apele uzate menajere, acest procedeu se aplică la dezinfectarea pelor uzate, procedeul fiind aplicat frecvent în epurarea apelor uzate industriale.

În mod obișnuit epurarea mecanică și epurarea mecano-chimică constituie epurarea primară a apelor uzate, iar construcțiile și instalațiile aferente alcătuiesc treapta mecanică a unei stații de epurare.

♦ Procedeele de epurare mecano-biologică se bazează pe acțiunea comună a proceselor mecanice, chimice și biologice și pot avea loc în condiții naturale (câmpuri de irigare și de infiltrare, iazuri biologice etc), sau în condiții artificiale prin filtrare biologică (filtre biologice de mică sau de mare încărcare, filtre biologice scufundate, filtre turn, aerofiltre etc), sau în bazine de aerare cu nămol activ de mică sau de mare încărcare, cu aerare normală sau prelungită. Pentru apele uzate industriale în compoziția cărora lipsesc substanțele nutritive, (azot și fosfor) necesare bacteriilor aerobe, se prevăd bazine speciale pentru introducerea acestor substanțe chimice (este mai economică soluția de epurare în comun a acestor ape industriale cu apele uzate menajere, deoarece deșeurile orășenești conțin suficiente cantități de azot și fosfor).

Construcțiile și instalațiile în care se realizează procesele biochimice de epurare biologică, alcătuiesc treapta secundară a stației de epurare, având drept scop final, reținerea materiilor solide în soluții și în special a celor, organice. Nămolul produs în treapta biologică este reținut, prin decantare, în decantoarele secundare, numite și bazine clarificatoare. În această treaptă de epurare sunt necesare, dat fiind complexitatea proceselor, unele construcții și instalații de deservire.

În condițiile funcționării normale a treptei de epurare primare și secundare, eficiența acestora exprimată prin gradul de epurare realizat în ceea ce privește materiile organice și a materiilor în suspensie, separabile prin decantare, poate fi apreciat la 75-92%.

♦ Epurarea terțiară este epurarea de finisare care se aplică după cele două trepte ale procesului clasic de epurare și constă în totalitatea procedeelor folosite în scopul eliminării din apele uzate a anumitor substanțe, numite rezistente sau refractare, care odată ajunse în receptor afectează calitățile de potabilitate ale acestora. De exemplu, detergenții care: nu au putut fi reținuți în epurarea clasică, favorizează apariția spumei- la suprafața apelor receptorului, care pe lângă aspectul inestetic ce-l cauzează, nu permite oxigenarea apei. De asemenea, compușii azotului și ai fosforului care în treapta primară și secundară sunt reținuți în limitele de 40 – 50%, odată ajunși în receptor (în special în lacurile de acumulare sau în ape cu viteze lente de curgere) contribuie la dezvoltarea excesivă a florei acvatice (alge și plante) cauzând procesul de eutrofizare a apelor cu consecințe neplăcute asupra calității apelor.

Epurarea terțiară sau epurarea avansată a apelor (Advanced Waste Treatment – denumire oficializată în S.U.A.) urmărește eliminarea din apa epurată a substanțelor refractare, astfel ca apa epurată, în contextul actual al crizei de apă, să poată fi refolosită, chiar în scopuri potabile, iar impuritățile reținute să fie complet distruse pentru a nu afecta, în nici un fel, calitatea apelor naturale.

În acest scop, se utilizează procese fizice de epurare (filtrarea și micrositarea), procese fizico-chimice (adsorbția, coagularea, schimbul ionic, evaporarea, osmoza inversă, electrodializa etc) și procese biochimice (irigarea, iazuri biologice, bazine de nitrificare și de denitrificare, dezinfecția etc). În figura 3.1. se prezintă o schemă generală orientativă de epurare a apelor uzate orășenești, precum și circuitul tehnologic de tratare a nămolurilor.

♦ Tratarea nămolurilor rezultate din epurarea apelor uzate în cele trei trepte de epurare constă în fermentarea și deshidratarea lor. Deși, fermentarea anaerobă ca proces biologic de stabilizare a nămolurilor organice este frecvent aplicată în stațiile de epurare, totuși, în ultimul timp, se promovează soluția de fermentare aerobă la temperaturi și presiuni ridicate care prezintă avantaje tehnice și economice superioare primului sistem. Îngroșarea gravitațională sau prin flotare este folosită pentru concentrarea nămolurilor brute și a nămolurilor fermentare până la 4-12% în funcție de natura nămolului. Pentru deshidratarea nămolului se poate aplica soluția naturală cu platforme de nămol, iar pentru cantități mari de nămoluri se recomandă deshidratarea artificială pe cale termică sau mecanică (vacuumfiltre, centrifugare, filtre prese etc). Nămolurile stabilizate și deshidratate se pot valorifica sub formă de îngrășământ organic în agricultură sau sub alte forme utile.

Fig.3.1. Schema tehnologică generală de epurare a apelor uzate și de tratare a nămolurilor

A – epurare primară; B – Epurare secundară; C – Epurare terțiară; D – tratarea nămolurilor;

1-bazin de egalizare; 2-neutralizarea apelor; 3-separator de grăsimi; 4-grătare (site); 5-decantarea primară; 6-flotație; 7-coagulare chimică; 8-bazin pentru adăugare de nutrienți; 9-bazin cu nămol activ; 10-bazin cu aerare prelungită; 11-filtrare biologică; 12-epurare biologică naturală (iazuri biologice); 13-idem, câmpuri de irigații; 14-oxidare chimică; 15-denitrificare; 16-coagulare chimică; 17-filtrarea și micrositarea; 18-adsorbția; 19-electrodializa; 20-schimb ionic; 21-evaporarea; 22-osmoza inversă; 23-dezinfecția; 24-tratarea termică; 25-fermentare aerobă sau anaerobă; 26-îngroșător de nămol; 27-deshidratare sub apă; 28-platforme de nămol;29-vacuum filtre; 30-centrifugare; 31-filtre prese; 32-valorificare în agricultură.

3.3.2. Debitul hidraulic de dimensionare a stațiilor de epurare

Debitele hidraulice caracteristice stațiilor de epurare sunt: debitul zilnic mediu (Qzi med.), debitul zilnic maxim (Qzi max.), debitul orar maxim (Qor.max.) și debitul orar minim (Qor.min.) stabilite în conformitate cu prevederile STAS 1846- 1990 "Canalizări, determinarea cantităților de apă de canalizare". Valorile acestor debite caracteristice se stabilesc în cadrul rețelei de canalizare și a unei stații de epurare pentru o localitate urbană, pe baza schiței de sistematizare care oferă toate elementele de calcul pentru o perioadă de perspectivă, de 20-25 ani, privind cantitățile de ape menajere, industriale, meteorice etc. În conformitate cu prevederile STAS 1343-1995 și STAS 1846-1990. Pentru o localitate urbană la care se prevede extinderea rețelei de canalizare și a stației dc epurare, debitele caracteristice necesare vor fi stabilite prin măsurători efectuate în diferite puncte ale rețelei și a stației de epurare, iar datele obținute se prelucrează, rezultând graficele de variații zilnice, lunare, anuale etc, care constituie elementele de bază pentru proiectare.

Debitele hidraulice de dimensionare ale obiectelor din cadrul stației de epurare se stabilesc în funcție de sistemul de canalizare adoptat și de procedeele de epurare prevăzute. Astfel, în sistemul de canalizare separativ, debitul de calcul pentru obiectele situate în amonte de decantorul primar, exceptând separatorul de grăsimi și decantorul primar, va fi debitul orar maxim (Qor.max.), iar debitul de verificare va fi debitul orar minim (Qor.min.), al apelor de canalizare. Pentru separatorul de grăsimi, decantorul primar și obiectele componente ale treptei biologice, debitul de calcul va fi debitu zilnic maxim (Qzi max.), debitul de verificare debitul orar maxim (Qor max.).

Pentru stafiile de epurare aferente sistemelor unitare de canalizare, debitul de calcul pentru obiectele statici situate în amonte de decantorul primar, exceptând separatorul de grăsimi va fi dublul debitului orar maxim (2Qor. max ), iar debitul de verificare, debitul orar minim (Qor.min.) al apelor de canalizare. Pentru a realiza două debite maxime orare care intră în stația de epurare, în amontele treptei mecanice a stației se prevede un deversor sau un bazin de retenfie cu deversor care este dimensionat la un grad de diluție egal cu 2. Pentru separatorul de grăsimi, decantorul primar și obiectele treptei biologice, debitul de calcul va fi debitul zilnic maxim (Qzi.max.) debitul de verificare – 2Qor.max pentru separatorul de grăsimi și decantorul primar, respectiv Qor.max pentru obiectele treptei biologice de epurare.

Bazinele de retenție se vor dimensiona pe bază de variante de calcul, pentru capacitatea de volum și pentru capacitatea de descărcare a bazinului (prin pompare sau gravitațional), alegându-se varianta optimă din punct de vedere tehnic și economic.

3.3.3. Debitul substanțelor poluante

Condițiile de vărsare a apelor uzate în receptori evidențiate în STAS 4706-1988 – "Apă de suprafață. Categorii și condiții tehnice de calitate", impun anumite limite de substanțe poluante care pot fi deversate în receptori, astfel încât să nu fie afectate calitatea apei corespunzătoare folosințelor din aval punctului de deversare. În aceste condiții, o importanță deosebită trebuie acordată mărimii debitului substanțelor poluante care va constitui, în special la proiectarea stațiilor de epurare orășenești, unde aportul apelor uzate industriale este preponderent, un parametru de bază la dimensionarea stației de epurare.

Încărcarea apelor cu substanțe organice, exprimată prin CBO5, constituie unul din parametrii de bază privind dimensionarea stației de epurare și în special a treptei biologice. Orientativ, apele uzate menajere prezintă o încărcare organică de 150-250 mg/dm3, cele orășenești de 300-500 mg/dm3, iar unele ape uzate industriale pot depăși valorile de 700-1000 mg/dm3. Indiferent de mărimea debitului hidraulic, dimensionarea stației de epurare trebuie să satisfacă condiția de deversare a unui efluent care să nu conțină o cantitate de substanță organică, exprimată în CBO5, mai mare de 25 g/dm3.

Linia tehnologică a nămolurilor privind tratarea și neutralizarea lor, se dimensionează numai în funcție de debitul substanțelor poluante care le conțin.

3.4. Epurarea avansată a apelor uzate orășenești

Problema epurării apelor uzate este tot mai complexă, iar cerințele impuse în prezent, pentru calitatea efluentului epurat descărcat în emisari, au devenit tot mai stricte. În cele mai multe situații, sunt impuse condiții severe în ceea ce privește reținerea substanțelor organice, a suspensiilor, a nutrienților și a compușilor toxici specifici, condiții ce nu pot fi respectate numai cu ajutorul tehnologiilor clasice de epurare convențională.

3.4.1. Influența poluanților din apele uzate și modalități de eliminare a acestora

Majoritatea stațiilor de epurare dispun în prezent numai de trepte de epurare mecanică și biologică. În treapta mecanică sunt reținute substanțele în suspensie, decantabile și grăsimile, în timp ce în treapta biologică se asigură îndepărtarea parțială a substanței organice aflată fie sub formă dizolvată, fie sub formă coloidală. În apele uzate sunt prezente însă o serie de substanțe care nu pot fi reținute prin epurare clasică mecano-biologică, substanțe denumite rezistente sau refractare, ca de exemplu compuși ai azotului (N), fosforului (P), metale grele, micropoluanți organici persistenți, pesticide, anumiți germeni patogeni, precum și alte substanțe nebiodegradabile. Aceste substanțe rămân în efluentul epurat mecano-biologic și ajung în emisar. În condițiile în care emisarul constituie sursă de alimentare cu apă pentru comunitățile din aval de punctul de deversare, efectul cumulativ și expunerea continuă a oamenilor poate avea efecte negative asupra sănătății lor.

Deversarea apelor uzate epurate mecano-biologic în emisarii naturali se manifestă în diferite moduri, de 1a afectarea sănătății umane la probleme complexe de natură ecologică, tehnică și economică:

germenii patogeni, virușii, compușii azotului din efluentul epurat mecano-biologic periclitează sănătatea oamenilor;

amoniacul este toxic, având efecte cumulative sub-letale, încetinind creșterea și dezvoltarea copiilor și a adolescenților;

azotiții sunt foarte periculoși, atât pentru oameni (produc cancerul gastric), cât și pentru fauna acvatică;

azotații reprezinți o formă mai puțin periculoasă pentru adulți (poate determina anumite afecțiuni gastrice), însă pentru nou-născuți, provoacă methemoglobinemia sau boala albaștră.

Poluanții reziduali existenți în efluentul epurat mecano-biologic au efecte negative semnificative și asupra mediului:

produc eutrofizarea lacurilor și a râurilor cu curgere lentă (fenomen constând în dezvoltarea accelerată și masivă a microplanctonului și vegetației acvatice, eutrofizarea se datorează compușilor de azot și de fosfor care constituie substanțe nutritive pentru alge și microplancton;

consumă oxigenul dizolvat din apa lacurilor și a râurilor cu curgere lentă, conținutul în oxigen al straturilor de adâncime fiind și așa sărac. Nămolul căzut pe fundul lacurilor intră în fermentație anaerobă și la fluctuații de nivel se produc mirosuri neplăcute;

produc variații pH-ului care la rândul lui modifică echilibrul ionic din apa emisarilor, apa devenind toxică pentru fauna piscicolă ;

modifică culoarea apei emisarilor cu toate consecințele care decurg din aceasta;

Cu privire la efectele tehnico-economice ale deversării efluenților epurați mecano-biologic, ce conțin substanțe reziduale, în emisarii naturali, trebuie menționate următoarele aspecte:

în cazul unor astfel de efluenți, se impun tehnologii de tratare a apei pentru potabilizare, complicate tehnic și costisitoare din punct de vedere economic;

apele sunt îmbogățite cu uleiuri eterice care imprimă gust neplăcut și sunt foarte greu de îndepărtat în procesele de tratare pentru potabilizare;

sunt împiedicate activitățile legate de navigație și agrement datorită eutrofizării.

Cunoașterea poluanților caracteristici apelor uzate epurate mecano-biologic, precum și a efectelor pe care le au aceștia asupra mediului și sănătății umane, permit stabilirea modalităților de epurare avansată, în scopul respectării standardelor de calitate în vigoare. Efectele potențiale ale substanțelor reziduale existente în efluenții mecano-biologici pot fi foarte variate (tabelul 3.3.).

Suspensiile solide și compușii organici biodegradabili sunt reținuți în special prin epurare mecano-biologică; sunt unele situații însă în care pentru acești poluanți pot fi impuse rețineri suplimentare.

Compușii azotului și fosforului din deversările de ape uzate au atras atenția, încă de la mijlocul anilor '60, datorită efectului lor în accelerarea eutrofizării lacurilor și stimularea culturilor acvatice. În prezent, pentru statele în care domeniul epurării este deosebit de avansat, controlul nutrienților a devenit o parte obișnuită a epurării apelor uzate, mai ales în preocupările de refacere a proviziei de apă subterană.

Tabel 3.3. Efecte ale poluanților caracteristici apelor uzate epurate mecano-biologic

Tabel 3.4. Modalități de reducere a poluanților prin procedee de epurare avansată a apelor uzate

EM – efluentul treptei de epurare mecanică; EBD – efluentul decantat al treptei de epurare biologică; EBND – efluentul nedecantat al treptei de epurare biologică; AUB – apă uzată brută; NAR – nămol activat recirculat.

Nitrificarea debitelor de apă uzată este necesară pentru reducerea toxicității amoniacului sau reducerea impactului asupra resurselor de oxigen din cursurile de apă. O atenție deosebită, se acordă nemetalelor, metalelor, compușilor organici, halogenați, pesticidelor, ierbicidelor, insecticidelor și compușilor organici volatili, fiind considerați toxici pentru oameni și mediul acvatic.

Pe plan mondial au fost cercetate și aplicate o serie de tehnici și tehnologii pentru reținerea poluanților existenți în apele uzate menite să asigure efluentului unei stații de epurare, caracteristici corespunzătoare limitelor admisibile stabilite prin standardele de calitate. În tabelul 3.4. sunt prezentate modalitățile de reducere a poluanților reziduali prin diferite procedee de epurare avansată a apelor uzate.

a) Schema cu nămol activat și filtrare

b) Schema cu nitrificare în BNA (o singură treaptă)

c) Schema cu nitrificare în BNA și denitrificare folosind metanol

d) Schema cu adiție de săruri pentru reducerea fosforului

e) Schema cu îndepărtare biologică a fosforului pe linia apei

f) Schema cu reducerea biologică a azotului și fosforului și filtrare

Fig.3.2. Exemple de scheme de epurare avansată a apelor uzate

(AUB-apă uzată brută; DP/DS-decantor primar/secundar; BNA-bazin cu nămol activat; E-efluent; BNA cu nitrif.-nitrificare în bazinul cu nămol activat; D interm.-bazin de decantare intermediară; DS final-bazin de decantare finală; n.a.r- nămol activ recirculat; Bazin denitrif.-bazin în care se realizează etapa de denitrificare)

3.4.2. Procedee de epurare avansată a apelor uzate

3.4.2.1. Strategii de control al nutrienților

În alegerea strategiei de control al nutrienților este important a se stabili:

caracteristicile apei uzate brute;

tipul stației de epurare existente;

concentrațiile impuse în privința N și P pentru efluent;

necesitatea reducerii nutrienților sezonier sau permanent.

Modalitățile de control al nutrienților pot implica fie introducerea unui proces individual pentru controlul unui anumit nutrient (de exemplu, adaosul de Al2(SO4)3 pentru precipitarea P), fie integrarea procesului de îndepărtare a nutrienților în treapta de epurare biologică.

Cele mai utilizate procedee pentru limitarea sau controlul cantităților sau formelor de nutrienți din efluentul stațiilor de epurare au fost:

nitrificarea în treapta biologică pentru oxidarea amoniacului;

denitrificarea biologică folosind metanol pentru reținerea N;

precipitarea chimică a P.

O pondere importantă în ultima perioadă au avut-o, procedeele biologice, axate fie pe reținerea individuală a azotului sau a fosforului, fie pe reținerea simultană a celor doi nutrienți. Aceste procedee prezintă avantajul eliminării sau reducerii substanțiale a cantității de reactivi chimici necesari, cu toate consecințele economice care decurg din aceasta.

Controlul și îndepărtarea azotului

În principal azotul se găsește în apa uzată netratată, ca amoniac sau azot organic, ambele solubile, și ca microparticule. Azotul organic solubil este întâlnit sub forma ureei sau a aminoacizilor. Apa uzată netratată nu conține sau conține în cantități reduse nitriți sau nitrați. O parte din particulele organice sunt reținute prin decantare primară. Majoritatea particulelor care conțin substanțe pe bază de azot organic sunt transformate în timpul epurării biologice, în amoniu (asimilat în parte în celulele biomasei) sau în alte forme anorganice. În tabelul 3.5. sunt prezentate diferite operații și procedee de epurare ce pot fi aplicate pentru îndepărtarea azotului din apa uzată.

Tabel 3.5. Procedee de epurare pentru îndepărtarea compușilor pe bază de azot din apele uzate

* funcție de concentrația inițială în N total a influentului;

** N organic solubil, ca uree sau aminoacizi, se reduce substanțial prin treapta de epurare secundară.

Controlul și îndepărtarea fosforului

Pentru majoritatea apelor uzate, circa 10% din concentrația în P corespunde părții insolubile și este reținut în mod normal prin decantare primară, în treapta de epurare biologică, reducerea concentrației de P este minimă, dat fiind că tot fosforul prezent în apa uzată după sedimentarea primară este solubil. Rezultatele obținute prin epurarea convențională sau prin aplicarea altor procedee de epurare în ceea ce privește reducerea fosforului, sunt prezentate sintetic în tabelul 3.6.

Tabel 3.6. Operații și procedee de epurare pentru reținerea fosforului din apele uzate

Îndepărtarea P se poate realiza prin metode fizice, chimice și biologice. Astfel, pentru reducerea P a fost deja folosită precipitarea chimică cu săruri de Fe sau Al sau precipitarea cu var. Metodele de epurare biologică folosite în același scop, se bazează pe stimularea microorganismelor care vor lua mai mult fosfor decât au nevoie pentru dezvoltarea celulară; în ultimii ani, tehnicile biologice de reducere a P au fost preferate în detrimentul precipitării chimice.

Pentru obținerea unui efluent cu concentrații scăzute în privința P (în general sub 1 mg/l), se folosește filtrarea în combinație cu alte procedee biologice sau chimice. Alte procedee fizice, precum ultrafiltrarea și osmoza inversă sunt importante în reținerea P dar acestea se aplică în principiu, mai mult pentru îndepărtarea substanțelor anorganice dizolvate.

3.4.2.2. Tehnologii de îndepărtare a micropoluanților organici

În categoria micropoluanților organici refractari intră acei compuși care sunt rezistenți la degradarea bacteriană în procedeele de epurare biologică convențională și în procesele naturale.

Îndepărtarea unor compuși sau a unor clase de compuși chimici se poate realiza prin diferite procedee de epurare (tabelul 3.7.), care țin seama atât de caracteristicile specifice ale apei uzate, cât și de natura poluanților ce urmează a fi îndepărtați.

Tabel 3.7. Procedee de epurare utilizate pentru îndepărtarea compușilor chimici

Adsorbția pe cărbune activ

Adsorbția, ca proces de epurare, are la bază fenomenul de reținere pe suprafața unui corp a moleculelor unei substanțe dizolvate în apă. Materialul pe care are loc reținerea se numește adsorbant, iar substanța care este reținută adsorbat. Substanțele reținute pot fi îndepărtate prin încălzire sau extracție, astfel încât adsorbantul își recapătă aproape în întregime proprietățile inițiale.

Adsorbția permite reținerea unor poluanți chiar când aceștia sunt prezenți în concentrații mici și prezintă selectivitate pentru anumite substanțe.

Ca adsorbanți se utilizează materiale solide caracterizate printr-o suprafață specifică foarte mare. Cărbunele activ, adsorbantul cel mai folosit în epurarea apelor, are o suprafață specifică mare, ce ajunge la valori în jurul a 1000 m2/g. Cărbunele activ se utilizează sub formă de granule (cu diametrul de 1-6 mm) sau sub formă de pulberi (0,1-0,5 mm). În afara cărbunelui activ pot fi folosiți ca adsorbanți pentru epurare și cocsul, cenușile fine de la arderea combustibililor, cenușile de la arderea nămolurilor etc.

Adsorbția se aplică, de regulă, pentru îndepărtarea din apă a unor impurități în concentrație scăzută, rămase după aplicarea altor procese de epurare și atunci când se impune un grad de epurare foarte ridicat. Sunt rare cazurile în care substanțele adsorbite din apă sunt separate din adsorbant prin desorbție în vederea valorificării; adsorbanții epuizați sunt fie aruncați, în cazul adsorbanților ieftini, fie regenerați pentru refolosire.

Adsorbția pe cărbune activ este un procedeu de epurare avansată utilizat pentru îndepărtarea compușilor organici refractari ca și a unor compuși anorganici reziduali, cum ar fi azotul, sulfurile și metalele grele. Amonte de bazinele cu cărbune activ se utilizează filtrele cu medii granulare pentru îndepărtarea substanțelor organice asociate cu suspensiile prezente în decantoarele secundare. La concentrații ridicate în suspensii ale influentului (peste 20 mg/l) se formează depozite pe granulele de cărbune, ducând la colmatarea mediului.

Cercetările privind adsorbția pe cărbune activ a impurităților dizolvate în apă au condus la următoarele concluzii:

capacitatea de adsorbție este puternic influențată de greutatea moleculară a adsorbatului, crescând odată cu aceasta;

creșterea temperaturii micșorează capacitatea de adsorbție, dar mărește viteza de adsorbție;

scăderea pH-ului influențează de obicei favorabil capacitatea de adsorbție;

capacitatea de adsorbție și viteza de adsorbție cresc la micșorarea dimensiunilor particulelor de adsorbant;

capacitatea de adsorbție depinde de timpul de contact, fiind maximă la atingerea echilibrului.

După modul în care se realizează contactul între apa de epurat și adsorbant se disting adsorbția statică și dinamică. În primul caz adsorbantul fin divizat este agitat cu apa și după un timp este separat prin decantare sau filtrare, în timp ce în cazul adsorbției dinamice, apa uzată străbate în flux continuu un strat fix, mobil sau fluidizat de adsorbant.

Cele mai multe instalații de epurare prin adsorbție sunt de tipul dinamic și utilizează paturi fixe de cărbune activ cu granulația de 0,5-2,0 mm, mai ales în filtre închise, înălțimea stratului de cărbune în aceste filtre fiind de 1-3 m. În unele cazuri, au fost folosite și filtre deschise, cu viteze mai mici și cu înălțimi ale stratului de 0,5-1,0 m. Creșterea timpului de contact între apă și cărbune influențează semnificativ eficiența epurării, în timp ce, o viteză mărită de circulație a apei favorizează adsorbția. La filtrele cu cărbune activ se adoptă viteze de filtrare de 5-30 m/h.

Pentru a evita colmatarea filtrelor este importantă îndepărtarea prealabilă a poluanților în suspensie. Din experiență rezultă că un cărbune activ de bună calitate poate adsorbi o masă de substanțe organice reprezentând cca. 5% din masa sa, după care este necesară regenerarea care se face mai ales pe cale termică.

3.4.2.3. Tehnologii de îndepărtare a substanțelor anorganice dizolvate

Substanțele anorganice dizolvate pot fi îndepărtate din apă prin precipitare chimică, schimb ionic, ultrafiltrare, osmoză inversă, electrodializă etc.

Ultrafiltrarea este un proces de separare prin membrane sub influența unei diferențe de presiune. Membranele utilizate sunt caracterizate printr-o permeabilitate selectivă pentru anumiți componenți ai unei soluții lichide. Se aplică mai ales pentru a separa substanțele dizolvate cu greutate moleculară peste 5000, care 1a concentrații mici au presiuni osmotice mici și nu pot fi separate prin osmoză.

Prin ultrafiltrare pot fi îndepărtate din apă bacterii, viruși, amidon, proteine, pigmenți din vopsele. Limita superioară a greutății moleculare a substanțelor care pot fi reținute prin ultrafiltrare este de circa 500 000, peste această limită separarea având loc prin filtrare obișnuită.

În cazul ultrafiltrării prin membrane, mecanismul principal este sitarea selectivă, în funcție de diametrul particulelor de substanțe poluante și diametrul porilor. Capacitatea de reținere a unei membrane pentru o substanță dată depinde de dimensiunea, forma și flexibilitatea moleculelor constituente ale membranei, precum și de condițiile de exploatare. Pentru scopuri practice, se cere ca membranele de ultrafiltrare să manifeste reținere selectivă pe un domeniu relativ îngust de greutăți moleculare și un flux mare de solvent la diferență mică de presiune.

Aplicațiile ultrafiltrării includ reținerea uleiurilor din apă și reducerea turbidității. Cercetările recente arată că efluentul sistemului de ultrafiltrare este convenabil ca sursă de alimentare a procesului de osmoză inversă. Ultrafiltrarea a fost de asemenea sugerată ca unitate funcțională pentru îndepărtarea fosforului.

În fig. 3.3. este prezentată o schemă tehnologică pentru îmbunătățirea calității apelor uzate orășenești utilizând ultrafiltrarea și osmoza inversă.

Fig. 3.3. Schemă tehnologică pentru procedeul cu ultrafiltrare

Osmoza inversă este procesul în care apa este separată de sărurile dizolvate în soluție prin filtrarea printr-o membrană semipermeabilă la o presiune mai mare decât presiunea osmotică realizată prin dizolvarea sărurilor în apa uzată. Astfel, dintr-o apă bogată în săruri se va obține o apă curată. Acest proces este utilizat pentru obținerea apei dulci din apa de mare.

Primul material folosit la confecționarea membranelor semipermeabile a fost acetatul de celuloză, obținut în condiții speciale (celofan cu calități speciale). Ulterior s-au obținut și membrane semipermeabile din materiale polimerizate stabile (poliamide, esteri micști de acetat – butirat de celuloză, amestecuri de acetat și nitrat de celuloză ș.a.). În prezent se obțin membrane ce permit o eliminare a substanțelor dizolvate, mai ales a speciilor ionice, în proporție de 95-99%. Membranele folosite în separarea prin osmoză sunt foarte subțiri (0,2 µm) și au o fragilitate ridicată. Membranele utilizate în osmoza inversă sunt supuse la diferențe mari de presiune, ceea ce determină dificultăți deosebite la realizarea instalațiilor practice care trebuie să aibă o bună etanșeitate, o structură compactă, durabilitate mare și să evite colmatarea și polarizarea de concentrație.

Aplicațiile osmozei inverse pentru epurarea apelor uzate sunt satisfăcătoare în următoarele condiții:

pentru reducerea cantităților de ape uzate prin obținerea unor soluții concentrate cu volum mai mic decât al celor de ape uzate;

dacă există posibilitatea recuperării de materiale utile;

dacă se impune recuperarea apei în zonele sărace în apă;

dacă se poate realiza concentrarea poluanților în volume mici de apă, reducându-se cheltuielile de evacuare a poluanților.

Principalele dezavantaje ale osmozei inverse sunt costul ridicat și experiența limitată în funcționare pentru epurarea apelor uzate orășenești.

Componentele de bază ale unei unități de osmoză inversă sunt membranele, structura suport pentru membrane, un recipient de siguranță și o pompă de înaltă presiune.

Unitățile de osmoză inversă pot fi amplasate fie în paralel pentru asigurarea unei capacități hidraulice adecvate, fie în serie pentru a asigura gradul de demineralizare dorit.

Pentru o eficientă funcționare a sistemului de osmoză inversă este nevoie de un influent de calitate superioară. Membranele sistemului pot fi colmatate cu materiile coloidale existente în influent. De aceea, este necesară pretratarea efluentului secundar prin clarificare utilizând reactivi chimici și filtrare pe medii multiple sau filtrare pe medii multiple și ultrafiltrare.

Electrodializa constituie un proces de separare prin membrane cu permeabilitate selectivă la anioni, respectiv la cationi, deplasarea acestora realizându-se sub acțiunea unui câmp electric ca în procesul de electroliză. Utilizarea unei instalații de electrodializă cu o singură celulă este neeconomică, din cauza consumurilor mari de energie în compartimentele electrozilor, în practică folosindu-se baterii de electrodializă. Modul de funcționare al unei instalații de epurare prin electrodializă reiese din fig.3.4.

Fig.3.4. Schema unei instalații de electrodializă

Electrodializa poate fi utilizată pentru îndepărtarea sărurilor din apele uzate (de exemplu a nitraților din apele evacuate de pe terenurile agricole), cu condiția ca substanțele organice, eventual prezente în acestea, să fi fost îndepărtate în prealabil.

Problemele asociate procedeului de electrodializă pentru îmbunătățirea calității apelor uzate includ precipitarea chimică a sărurilor cu solubilitate scăzută pe suprafața membranei și colmatarea membranei datorită materiilor organice caloidale din efluentul stației de epurare a apelor uzate. Pentru reducerea problemelor legate de membrane, este necesară pretratarea pe cărbune activ a apelor uzate, eventual precedată de precipitare chimică și unele forme de filtrare pe medii multiple.

CAPITOLUL 4

STUDIU DE FEZABILITATE

Pentru execuția stației de epurare a apelor uzate s-a făcut studiul de fezabilitate în octombrie 2007. În orasul Rovinari nu există stație de epurare ape menajere. Această formulare este absolut suficientă pentru a motiva necesitatea temei în contextul secolului XXI, când protecția mediului înconjurător a devenit o prioritate de nivel zero.

În prezent în orasul Rovinari, există o rețea de canalizare menajeră racordată la colectorul de evacuare a apelor pluviale cu descărcarea în râul Jiu. Apa uzată menajeră rezultata de la locuințe, societăți comerciale, unități de producție și administrative se evacuează fără epurări locale sau improvizații, în emisar.

4.1. Date generale ale investiției

4.1.1. Amplasament

Zona pe care se propune amplasarea construcției este situată în ROVINARI, JUD. GORJ. Prin hotărârea nr.88 din 29.08.2001 a Consiliului Local Rovinari, terenul ce urmează a fi ocupat a trecut din domeniul public al CL în domeniul public privat al Primăriei Orașului Rovinari. La data elaborării studiului, terenul nu era liber de construcții, existând pe el fundații vechi și resturi din bazinele de decantare parțial distruse, cu betoane segregate, rămase din stația de epurare a cărei construcție a fost oprită într-o etapă intermediară de execuție, în urmă cu mai bine de 10 ani, fără putința de a fi recepționat vreun obiect. Construcțiile menționate, nu au putut fi protejate în decursul timpului, acestea depreciindu-se până la nivel de ruină.

Conform expertizei întocmită în anul 2000, se precizează:

„Stația de epurare a orașului Rovinari a fost proiectată în anul 1979 în conformitate cu normativele și legislația în vigoare la acea vreme. Între timp au apărut norme și legi noi privind protecția mediului, acestea impunând și pentru stațiile de epurare condiții suplimentare privind calitatea apelor epurate și a nămolului ca rezultat al tratării în stațiile de epurare.

Soluția adoptată este depășită în această etapă atât din punct de vedere tehnologic cât și din punct de vedere economic. Astfel, din punct de vedere tehnologic utilajele și echipamentele prevăzute în documentație au gabarite mari, costuri mari și randamente scăzute care duc la valori mari ale investiției și la costuri mari în exploatare.”

4.1.2. Caracterizare morfologică a regiunii

Din punct de vedere morfologic, în regiune se deosebesc două unități majore: zona muntoasă spre nord și o zonă depresionară spre sud.

Zona muntoasă cuprinde înălțimi ce frecvent depășesc 2000m. Masivele principale care se înșiră sub forma unor culmi alcătuind munții Vulcanul spre vest și Parângul la est, sunt separate de cursul apei Jiului care a fierăstruit adânc lanțul muntos. Cele două masive își trimit prelungirile spre sud sub forma unor culmi paralele, perpendiculare pe direcția culmii principale, separate de văi adânci orientate în general N-S, văi care sunt tributare Jiului.

La vest de Jiu, spre marginea sudică a zonei muntoase, relieful se schimbă și de la culmile ascuțite cu versanți abrupți se ajunge la un aspect tabular, sub forma unui platou cu altitudinea de 400m. Fenomenele carstice în această parte sunt foarte frecvente, calcarele având o largă dezvoltare. Zona muntoasă se termină aproape brusc spre sud trecându-se la o zona colinară, care se suprapune depresiunii getice. La contactul dintre zona muntoasă și cea depresionară, văile, dar mai ales apele de șiroire, au lăsat importante cantități de material.

4.1.3. Structură terenului din amplasament

Structura terenului din amplasamentul studiat a fost stabilită pe baza unei cartări de detaliu a amplasamentului și pe baza a trei foraje de studiu executate de societatea noastră (iulie 2007) până la 6,00 m adâncime, în amplasamentul pus la dispoziție de proprietar. Forajul a fost executat în sistem manual, diametrul de forare fiind de 70 mm, pe parcursul forării fiind prelevate probe de teren, pentru efectuarea analizelor specifice de laborator.

Din analiza datelor obținute la execuția forajelor rezultă :

Stratificația terenului

Începând de la suprafața actuală a terenului din amplasament, stratificația este reprezentată de 0,15m sol vegetal, apoi de terasa Jiului, alcătuită din pietrișuri mici și mari cu bolovăniș, totul prins într-o matrice argiloasă nisipoasă și nisipoasă până la 6,00m, adâncimea de investigare a forajelor.

Apa subterană

La data execuției forajului de studiu(ianuarie 2006), apa subterană nu a fost întâlnită până la adâncimea de 5,00m.

Încărcare teren pentru săpătură

În conformitate cu indicatorul TS – 1982, terenul din amplasament se încadrează astfel :

Tabel 5.1. Încadrare teren săpat

Tabel 5.2. Caracteristicile fizico-mecanice ale pământurilor întâlnite

4.1.4. Risc geotehnic

În urma observațiilor de teren și analizei datelor obținute la execuția forajului de studiu și a analizelor de laborator pe probe recoltate din acesta, conform ”Ghidului privind modul de întocmire și verificare a documentațiilor geotehnice pentru construcții-indicativ GT 035/2002” și ”Normativul privind principiile, exigențele și metodele cercetării geotehnice a terenului de fundare – indicativ NP 074/2002”, pentru amplasamentul studiat rezultă următoarele:

Tabel 5.3. Analiza probelor de laborator

În concluzie, pentru obiectivul – STAȚIE DE EPURARE APE UZATE MENAJERE – oraș Rovinari, punctajul total este de 8 puncte, rezultând o încadrare la categoria de risc geotehnic redus, respectiv o încadrare în categoria geotehnică 1.

4.1.5. Concluzii ale studiului geotehnic

► structura terenului de fundare este alcătuită dintr-o succesiune litologic sedimentară compusă din pietrișuri cu bolovăniș într-o matrice argiloasă nisipoasă și nisipoasă;

► amplasamentul se prezintă ca un teren plan fără probleme de stabilitate iar apa subterană nu a fost întâlnită până la adâncimea de 5,00 m;

► calculul terenului de fundare a fost efectuat conform STAS 3300/2-85 determinându-se:

– presiunea admisibilă limită………………..350,34kPa

– presiunea admisibilă critică………………..749,70kPa

– presiunea convenționala……………………750,00kPa

în ipoteza unei fundații directe izolate cu B=1,0m și Df=2,0m;

► adâncimea maximă de îngheț este de 0,80m iar din punct de vedere seismic zonă de calcul este E, cu un coeficient Ks=0,12 și o valoare a perioadei de colț Tc=1,0”; intensitatea seismică de calcul VII1, scara MSK, cu o pauză de revenire de 50 ani;

► soluția de fundare pentru “STAȚIE DE EPURARE” este cea ”directă”;

► adâncimea minimă de fundare va fi sub adâncimea de îngheț de 0,80m (în jurul adâncimi de 2,0 m, respectiv fundația urmând să se ”rezeme” pe stratul de pietrișuri cu bolovăniș;

► datorită caracterului permeabil al terenului de fundare, recomandăm luarea măsurilor adecvate de hidroizolare, având în vedere nivelul variabil al apei subterane;

► se recomandă efectuarea unor lucrări de amenajare pe verticală a terenului din amplasament, pentru a evita stagnarea apelor de precipitație în vecinătatea imobilului proiectat, constând în realizarea unui sistem de preluare, dirijare și evacuare către exterior a apelor de precipitații, respectiv, o pantă continuă a terenului, trotuare și rigolă perimetrală cu descărcare în exteriorul incintei (la minimum 5-6 m depărtare de fundația clădirii);

► pentru săpături de până la 1,0 m adâncime, taluzurile provizorii pentru faza de execuție vor fi realizate la pante de 3:1, cu condiția depozitării materialului excavat la distanță de minimum 5 m de limita superioară a săpăturilor; se recomandă ca ultimii 25 cm de săpătură (înainte de atingerea cotei de fundare) să fie înlăturați imediat înainte de turnarea betoanelor;

► înainte de turnarea betoanelor nu este admisă stagnarea apelor de precipitații în excavații, pentru a nu produce înnoroirea și degradarea terenului;

► taluzul definitiv al umpluturilor din jurul obiectivelor va fi realizat la pantă de 1:1,5 iar taluzurile definitive rezultate, precum și zonele deranjate vor fi protejate prin înierbare într-un strat de sol vegetal.

► se recomandă ca execuția lucrărilor de fundare și amenajare a incintei să se desfășoare cu asistență tehnică de specialitate;

► în cazul unor neconcordanțe ale terenului cu prezentul studiu constatate la finalul excavațiilor se recomandă avizarea terenului de fundare de către persoane de specialitate.

4.2. Prezentarea stației de epurare în urma studiului de fezabilitate

Apele uzate provin de la populație și de la unitățile publice, industriale și economice racordate la rețeaua de canalizare orășenească.

Stația de epurare este o stație mecano-biologică, proiectată la debit Qor max=233 m3/h, treapta mecanică și Qzi max = 3993,6 m3/zi treapta biologică .

Randamentul proiectat al stației de epurare este de 93 %.

Treapta mecanică a stației de epurare este compusă din următoarele obiecte:

Grătare rare;

Stație de pompare;

Instalație compactă de pretratare apa uzată;

Stație de preluare ape uzate sau nămol din fosele septice.

Treapta de epurare biologică se compune din:

defosforizare biologică;

nitrificare denitrificare;

decantare secundară;

recirculare și evacuare nămol în exces.

Treapta terțiară

Apa epurată este dezinfectată într-o instalație cu ultraviolete sau cu clor gazos într-un bazin de contact.

Stația de epurare cu componenta de mai sus asigură parametrii de calitate stabiliți prin NTPA 001/2002 și condițiile de deversare prevăzute prin Avizul de gospodărire a apelor emis de Inspectoratul de Protecția Mediului.

4.2.1. Schema tehnologică propusă

În vederea atingerii eficiențelor de epurare de mai sus, se propune o stației de epurare cu următorul flux:

Treapta mecanică de epurare apă uzată compusă din:

grătar rar cu curățare mecanică;

stație automată de pompare apă uzată;

instalație compactă de pretratare cu sitare fină, deznisipare și separare grăsimi;

Instalație automată de preluare ape uzate / nămoluri din fosele septice.

Treaptă de epurare biologică compusă din:

bazin de defosforizare biologică;

bazin de nitrificare denitrificare simultană;

decantor secundar longitudinal cu sucțiune;

stație de suflante.

Dezinfecție apă epurată cu ultraviolete.

Epurare aer din hala de epurare mecanică îngroșare și deshidratare nămol.

Treaptă de tratare a nămolului compusă din:

stocare nămol în exces;

stație automată de pompare nămol în exces;

instalație automată de preparare – dozare polielectrolit;

instalație automată de îngroșare mecanică nămol în exces, cu presa melc;

stocare nămol îngroșat;

instalație automată de deshidratare nămol îngroșat mecanic / static, cu presa melc;

transportor cu șnec pentru evacuare nămol deshidratat;

container de nămol;

Opțional – instalație de uscare nămol deshidratat.

Stație de măsură parametrii apă epurată – parametrii măsurați sunt următorii:

senzor de materii solide în suspensie;

senzor de amoniu;

senzor de azotați.

4.2.2. Instalații hidrotehnice

Conducte apă uzată – sunt realizate aproape integral din țevi de oțel vopsite, de diferite lungimi și diametre, cu fitingurile aferente, iar tronsoanele scufundate în bazin sunt realizate din oțel inoxidabil. Pe fiecare tip de țeavă s-au folosit vane și fitinguri corespunzătoare.

Conducte aer, fitinguri și vane – conductele de aer se realizează din țevi de oțel inoxidabil, cu fitinguri și organe de asamblare aferente.

Conducte nămol în exces

Conductele pentru transportul nămolului recirculat și în exces rezultat din decantorul secundar spre defosforizare, respectiv spre unitatea de, îngroșare, stocare nămol se prevăd din oțel, cu diametrul Dn mm.

Conductă apă epurată – pentru evacuarea apei epurate în emisar.

Conducte de grăsimi, preaplin și spumă – conductele de grăsimi, preaplin și spumă se prevăd din PVC, dotate cu fitingurile aferente.

Conductă apă de nămol

Apa de nămol rezultată de la îngroșarea și deshidratarea acestuia se evacuează în bazinul stației de pompare apă uzată. Pentru aceasta s-au prevăzut conducte din PVC, dotate cu fitingurile aferente.

Execuția instalațiilor hidraulice în incinta stației de epurare se va realiza cu respectarea instrucțiunilor prezentate în caietele de sarcini anexate.

Verificare parametrii realizați:

Stație automată de măsurare parametrii apă epurată

4.3. Obiectivele studiului de fezabilitate

În orașul Rovinari nu a existat și nu există stație de epurare ape menajere. Această formulare este absolut suficientă pentru a motiva necesitatea întocmirii studiului de fezabilitate, în contextul secolului XXI, când protecția mediului înconjurător a devenit o prioritate de nivel zero.

Astfel, Stația de epurare ape uzate, în baza acestui studiu de fezabilitate, poate obține finanțare în condițiile aprobării și includerii în programul : “Sistem integrat de reabilitare a sistemelor de alimentare cu apă și canalizare, a stațiilor tratare a apei potabile și stațiilor de epurare a apelor uzate în localitățile cu o populație de până la 50.000 de locuitori”, derulat prin Unitatea de Management a Proiectului din cadrul COMPANIEI NAȚIONALE DE INVESTIȚII SA București.

Obiectivele studiului de fezabilitate sunt :

stabilirea soluției tehnice pentru realizarea epurării apelor uzate menajere pentru orașul Rovinari, jud. Gorj, în condițiile și la parametrii stabiliți prin normele și normativele în vigoare;

rezolvarea priorității planului de dezvoltare local și regional privind îmbunătățirea climatului socio-economic al orașului, reabilitatea mediului urban și sporirea calității vieții;

determinarea resurselor financiare necesare pentru realizarea investiției;

identificarea surselor și modului de finanțare;

de a constitui baza de proiectare pentru proiectul tehnic și detaliile de execuție.

CAPITOLUL 5

staȚia de epurare a oraȘului Rovinari

Proiectul tehnic are la bază Studiul de fezabilitate actualizat în anul 2009, indicativul proiectului este ES 290/2010, în anul 2010 Stația de epurare ape uzate a orașului Rovinari aflându-se în faza de proiect. Momentan, investiția se află în faza de construcție, lucrările începând în anul 2013, iar termenul de finalizare fiind 2015. Stația de epurare este dimensionată pentru 15000 LE, iar tehnologia de epurare este mecano-biologică cu bazine cu nămol activ, cu nitrificarea și denitrificarea apelor uzate.

5.1. Situația actuală. Necesitatea și oportunitatea investiției

Orașul Rovinari este situat în partea sud-vestică a județului Gorj. Orașul număra 12.500 locuitori, la momentul actualizării studiului, numărul actual fiind 13500 locuitori. Orașul este amplasat pe cursul mijlociu al râului Jiu. Drumul național DN66 asigură legătura orașului Rovinari cu municipiile Petroșani, Tg Jiu și Craiova.

Sistemul de alimentare cu apă al orașului Rovinari este centralizat. Apa distribuită provine din două surse individuale:

Prima dintre ele este o sursă proprie reprezentată printr-un front de captare format din 13 foraje de mare adâncime. Debitul asigurat de această sursă este 95,77 m3/h.

A doua sursă de apă reprezintă un racord contorizat pe conducta de alimentare cu apă a municipiului Craiova. Debitul asigurat prin racord este 25 m3/h.

Apa este preluată înrt-un rezervor de inmagazinare din beton cu capacitatea de 2500 m3 și de aici distribuită consumatorilor. Conductele de aducție care fac legătura între sursele de apă și rezervorul de înmagazinare măsoara 3.760 m, iar rețeaua de distribuție 22.817 m. Sistemul de alimentare cu apă al orașului Rovinari este reabilitat recent.

Sistemul de canalizare al orașului Rovinari este unitar. Colectorul principal de canalizare este realizat din tuburi de beton cu diametrul de 1000 mm și măsoară 2,95 km. Colectoarele seecundaredunt realizate din tuburi circulare și ovoidale din beton cu diametre cuprinse între 300 mm și 1000 mm. Măsoară 11.315 m și acoperă cea mai mare parte a străzilor locuite ale orașului Rovinari. Rețeaua este echipată cu cămine de vizitare și control, precum și cu cămine de racord la locuințe, respectiv instituții.

Funcționarea rețelei este defectuoasă, operatorii confruntându-se atât cu probleme legate de infiltrația apelor convențional epurate în rețea, cât și cu exfiltrații de apă uzată în sol. Aceste acțiuni se explică prin vechimea rețelei și materialele din care a fost realizată.

Referitor de modul de funcționare al rețelei se menționează că partea nordică și nord-vestică a rețelei de canalizare este deversată într-un canal pluvial – canalul Hodinău – și de aici direct în râul Jiu. Restul colectoarelor secundare de canalizare se descarcă în canalul colector principal amplasat în partea estică a localității.

Canalul conduce apele uzate pe direcție nord-sud, spre un amplasament unde în anul 1979 au început demersurile pentru construirea unei stații de epurare. Construirea propriu-zisă a demarat în anul 1985 și a fost abandonată în anul 1989, la stadiul de construcție a elementelor componente, fără a fi executate legăturile între ele și fără montajul echipamentelor și instalațiilor necesare punerii în funcțiune a stației de epurare.

Mai mult, abandonarea construcțiilor a cauzat degradarea lor majoră și practic imposibilitatea, la ora actuală, de a putea fi folosite în fluxul tehnologic de procesare a apelor menajere. Astfel traseul apelor menajere se finalizează în râul Jiu, fără a mai traversa stația de epurare.

Pentru încadrarea în reglementările legale privind protecția mediului și în principal a apelor, autoritățile locale au întreprins de-a lungul timpului o serie de proiecte, ca:

Stația de epurare a orașului Rovinari în anul 1979;

Colector evacuare ape pluviale, anul 1995;

Raport de expertiză stație de epurare în 2000;

Stație de epurare ape uzate orăsenești pentru orașul Rovinari, proiect iunie 2007;

Stație de epurare ape uzate oraș Rovinari, proiect octombrie 2007.

Acțiunile nu au fost finalizate din lipsa fondurilor.

Pe baza celor prezentate la situația actuală se consideră necesară și oportună construirea unei stații de epurare care să asigure evacuarea în emisar, râul Jiu, a unei ape epurate care să asigure cerințele de calitate cerute prin NTPA 001.

Pentru faza de construcție s-au luat în calcul și sursele de apă și energie electrică.

Apa necesară pe șantier pentru băut și uz menajer este asigurată din rețeaua de distribuție a apei potabile din localitate, printr-un branșament avizat de S.C. APA CANAL SALUBRITATE S.R.L. .

Pentru probele de etanșeitate și/sau presiune se utilizează aceeași sursă de apă. Branșamentul de apă va fi utilizat și după punerea în funcțiune a stației de epurare, pentru cerințele igienico-sanitare ale personalului stației, pentru laborator și pentru spălarea instalațiilor de îngroșare, respectiv deshidratare nămol se utilizează apă epurată.

Energia electrică va fi asigurată din rețeaua aeriană de energie electrică de joasă tensiune de pe teritoriul localității, racordul realizându-se cu acordul S.C. Electrica S.A.

5.2. Date de calcul și dimensionare

Dimensionarea stației de epurare, în urma studiului din 2009, s-a făcut în funcție de populația din acea perioadă, luându-se in calcul și perspectiva de creștere a populației estimată de beneficiar, instituții publice, agenți economici.

Urmărind evoluția populației de la 1992 până în prezent, se observă o descreștere a populației în primul interval și o revenire ascendentă pentru a doua perioadă. Dacă în anul 2002 în orașul Rovinari se înregistrau 12.496 locuitori, în anul 2007 se înregistrau 12.872 (crește de 3%), iar în 2008, 13.813 locuitori (crește de 7,3%).

Ținând cont de creșterea populatiei înregistrată în ultima perioadă, pentru dimensionarea stației de epurare, efectuată in 2010, s-a considerat o perspectivă de 20 de ani, respectiv anul 2030.

Calculul populației în perspectiva celor 20 de ani:

(2)

Unde: – populația orașului Rovinari la nivelul anului 2010;

p – coeficient de creștere a populației.

(3)

Astfel, pentru dimensionarea stației de epurare s-au luat în considerare următoarele:

Populația actuală: 12.500 locuitori și tendința de evoluție a acesteia;

Unitățile administrative și instituțiile socio-culturale;

Agenții economici;

Necesarul și cerința de apa, conform bunelor practici, normativelor și literaturii de specialitate;

Determinarea debitelor de apă uzată, conform bunelor practici, normativelor si literaturii de specialitate;

Starea sistemului de colectare și transport ape uzate;

Încărcările apei uzate, conform normativelor de proiectare și bunelor practici;

Condițiile impuse apelor uzate industriale la evacuarea în rețeaua de canalizare – NTPA002;

Condiții de calitate impuse apelor uzate epurate la evaluarea în emisar – NTPA001.

Stația de epurare s-a dimensionat pentru 15.000 LE. S-a ținut cont de faptul că rețeaua de canalizare a orașului funcționează în sistem unitar și la momentul actual nu există perspective de reabilitare a sistemului.

Debitul de dimensionare a fost . Acest debit s-a considerat ca fiind debitul zilnic maxim de apă uzată, deci debitul de dimensionare al treptei biologice de epurare care este prezent în tabelul 3.1.

Tabel 5.1. Debitele de dimensionare ale stației de epurare:

În tabel 5.2., respectiv 5.3. sunt prezentate concentrațiile de poluanți în influentul stației de epurare și condițiile de calitate cerute efluentului epurat și randamente de epurare necesare.

Tabelul 3.2 Încărcări și concentrații de poluanți în influentul stației de epurare

Tabelul 3.2 Condiții de calitate cerute efluentului epurat, randamente de epurare necesare

5.3. Echipamentele stației de epurare

Fig.5.1. Echipamentele stației de epurare a orașului Rovinari

5.3.1. Treapta mecanică de epurare

Deversor amonte staȚie de epurare-bazin de reȚinere

Apa uzată din rețeaua de canalizare (curgere gravitațională) ajunge în căminul cu deversor, de unde apa este deversată într-un bazin de retenție apă uzată.

volum util bazin de reținere: 171,0 m3;

construcție: din beton îngropată;

lungime bazin: 10,00 m;

lățimea bazin: 6,00 m;

adâncime apă: 3,00 m;

adâncime bazin: 5,00 m.

Trecerea apei din căminul de distribuție în bazinul de reținere se realizează cu ajutorul unui deversor plan cu următoarele caracteristici:

lungime: 2.000,0 mm;

înălțime: 200,0 mm.

Pentru reintroducerea în fluxul tehnologic a apei din bazinul de retenți se prevede o pompă cu următoarele caracteristici:

capacitate pompă: 8,0 m3/h;

înălțimea de pompare: 5,0 m;

puere instalată: 0,81 kW.

Cămin grătar rar

Pe fluxul normal, apa uzată curge din bazinul cu deversor direct în canalul grătarului rar, cu următoarele caracteristici:

debit: 342 m3/h;

distanță între bare: 15 mm;

dimensiune bară: 8×60 mm;

lățime grătar: 752,0 mm;

lățime canal: 1000,0 mm;

adâncime canal: 1,45 mm;

înclinare grătar: 75º;

putere: 0,75 kW.

Materialul reținut pe grătarul rar este deversat în containere de 1,1 m3.

Cheson staȚie de pompare apĂ uzatĂ

Alimentarea treptei de epurare mecanică se relizează prin intermediul unie stații de pompare dotată cu pompe submersibile cu tocător. Pompele vor fi montate într-un bazin de beton subteran cu următoarele caracteristici:

volum util: 34,20 m3;

construcție: din beton îngropată;

diamertul bazinului: 4,00 m;

adâncime apă: 4,40 m;

adâncime bazin: 5,00 m.

Funcționarea pompelor va fii reglată cu ajutorul senzorilor de nivel: minim, maxim1 și maxim2.

Caracteristicile stației de pompare sunt următoarele:

tip pompe: submersibile cu tocător;

debit pompă: Q=171,0 m3/h;

înălțime de refulare: H=8,0 m;

durată de funcționare: 24 h;

putere instalată/pompă: 6,60 kW;

număr pompe: 2A+1R.

InstalaȚie compactă de preepurare cuprinzând sitare fină, deznisipare Și separare grăsimi

Apa uzată este pompată în 2 instalații automate de sitare, deznisipare și separare grăsimi, dotate cu prese pentru material reținut și nisip. Instalațiile se vor monta în Hala tehnologică.

Caracteristicile instalațiilor propuse sunt următoarele:

capacitate maximă: 60,0 l/s;

fantă sită ,,e”: 3 mm;

dimensiuni de gabarit: 7.700 x 1.795 x 4.500 mm;

putere instalată: 4,97 kW;

număr instalații: 2 buc. ;

capacitatea container material reținut: 1,1 m3;

număr containere material reținut: 4 buc.

Materialul reținut pe site și nisipul din dezisipator după spălare și presare sunt preluate de containere. Instalațiile de sitare se alimentează direct din conducta de refulare a pompelor de apă uzată.

Apa uzată tranzitează suprafața de sitare rezultând o separare optimă a materialului plutitor și în suspensie cu dimensiuni mai mari decât fantele acesteia. Materialul reținut este preluat de spirele arborelui elicoidal și transportat până în zona de presare. În această zonă materialul este presat, compactat și deshidratat, iar apa rezultată se scurge prin orificiile prevăzute în corpul instalației, se acumulează într-o cameră de colectare de unde este dirijată în decontorul primar. Materialul compactat ajunge în zona de evacuare și este deversat prin gura de evacuare pe transport și din aceasta în container.

Curățarea suprafeței sitei se realizează prin periile montate pe partea frontală a melcului. Melcul pornește curățarea sitei la comanda dată de senzorii de nivel amonte.

Arborele elicoidal al instalației se rotește un anumit timp prestabilit, timp în care preia materialele depuse pe sită, le transportă, presează și evacuează în container, curățind în același timp și sita prin intermediul periilor montate la periferie, în zona de sitare. Atunci când arborele nu se rotește, apa se scurge liber prin sită, materialele se depun pe sită obturând secțiunea de trecere a apei. Ca urmare apare o diferență de nivel între apa din amonte și cea din aval de instalația de sitare, sesizată de senzorii de nivel și la o anumită valoare stabilă, comandată de rotirea arborelui. Ciclul se repetă automat.

Apa uzată sitată curge în cuva de sedimentare nisip, de unde printr-o conductă ajunge gravitațional în bazinul de defosforizare. Separatorul de grăsimi colectează grăsimea și alte materiale similare din apa reziduală pe care sita mecanică preliminară nu le-a putut îndepărta.

InstalaȚie compactĂ de epurare mecanicĂ cu sitare finĂ, deznisipare grăsimi

debit de dimensionare: ;

debit de verificare:

se propun 2 instalații compacte de pretare cu funcționare în paralel;

debit de dimensionare/instalație: 47,6 l/s;

capacitate instalație selectată: 60,0 l/s;

dimensiune fante sită fină: 3 mm;

cantitatea specifică de rețineri: 10,0 l/LE an;

volum rețineri: 150 m3/an; 0,41 m3/an;

densitate rețineri: 850 kg/ m3;

cantitate rețineri: 348,5 kg/zi;

umiditate rețineri: 80 %;

SU din rețineri: 0,08 m3/zi =147,6 kg/zi;

dimensiune de separare nisip: 0,2,-0,25 mm;

încărcare superficială: la ; la ;

timpul mediu de staționare în bazin: t = 2-5min la ; ts = 10-15min la ;

raportul debitelor de apă și aer: ;

apă uzată; aer;

;

apă uzată; aer;

indice de aerare: 0,5 – 1,3 Nm3/m3 h.

Calculul de nisip:

cantitatea specifică nisip: an = 100 apă uzată;

volum nisip: 105 m3/an =0,29 m3/zi;

volumul nisip cu 2% SU: 5,8 m3/an =0,24 m3/h;

capacitate containere necesare: 1,1 m3;

număr containere necesare: 4 buc (1A+1R/instalație)

Calculul grăsimilor:

cantitatea grăsimi la intrare în SE: 75 kg/zi;

randamentul de reducere a grăsimilor: 21,7%;

cantitatea de grăsimi reținute: 16,3 kg/zi;

volumul de grăsimi reținute: 0,63 m3/zi;

transportul grăsimi în bazinul de îngroșare nămol.

Se propun două instalații combinate de preparare apă uzată, cu funcționare în paralel, cuprizând fiecare o sită (fantă 3mm), deznisipator (0,2-0,25 mm) și separatoare grăsimi.

debit / instalație: 60 l/s=216 m3/h;

echipate cu sistem de aerare și suflante;

montaj suprateran, în hala tehnologică.

Reținerile de la sitare vor fi presate înainte de evacuarea în container până la 25% SU. Nisipul reținut în instalație va fi spălat și deshidratat pentru îndepărtarea materialului organic.

Fig. 5.2. Grad de separare în funcție de timpul de retenție

Deversor amonte treaptă biologică

servește pentru limitarea debitului de apă menajeră admis în treapta mecanică;

echilibrează diferențele de debit dintre treapta mecanică și biologică de epurare;

deversorul va fi racordat la conducta de by-pass generală a stației de epurare.

Deversorul a fost calculat astfel încât să poată prelua diferența de debit dintre treapta mecanică și biologică. Înălțimea pragului deversor se consideră egală cu înălțimea apei din avalul deversorului.

Caracteristicile deversor:

lungime: 1.000,0 mm;

înălțime: 200,0 mm.

InstalaȚie de dozare precipitant (clorurĂ fericĂ)

Pentru mărirea vitezei de sedimentare și reducerea fosforului se prevede o instalație de dozare precipitant, care va face injecția în conducta de alimentare a bazinului de defosforizare biologică. Instalația va avea următoarele caracteristici:

debit pompă de dozare: ;

putere instalată: 0,022 kW;

rezervor din polipropilenă: 1 m3;

circuit de dozare, lance de aspirație, supapă de injecție, furtun;

senzor de avertizare golire rezervor;

montaj în hala tehnologică.

5.3.2. Treapta biologică de epurare

În treapta de epurare biologică au loc următoarele procese:

Reducerea biologică a fosforului în condiții anaerobe;

Reducerea combinațiilor de carbon, nitrificare și denitrificare;

Separare solid-lichid prin sedimentare în decantorul secundar.

Bazinul anaerob pentru reducerea biologică a fosforului

Bazinul anerob este o construcție din beton de forma circulară, în care apa uzată este mixată împreună cu nămolul recirculat în condiții anaerobe pentru reducerea bilogică a fosforului.

Mixarea se face cu ajutorul unor mixere cu tirație redusa:

Diametru elice: 900 mm;

Turație elice: 102 rot/min;

Putere instalată: 3,0 kW;

Număr mixere: 1 buc.

În cazul în care fosforul nu se reduce în treapta biologică, pentru încadrarea în normativ, s-a prevăzut instalația de dozare precipitant pentru desforizare chimică suplimentară.

Bazin (de nitrificare/denitrificare) cu nămol activ

Procesele care au loc în bazinul cu nămol activ, sunt: descompunerea substanță organică, nitrificare și denitrificare cu stabilizare nămol.

Bazinul cu nămol activ, format din două cuve, este o construcție descoperită, cu secțiunea dreptunghiulară, executată din beton armat.

Bazinul de nitrificare/denitrificare este prevăzut cu un perete membrană pe mijloc și doi pereți deflexie la capete pentru a separa sensurile de circulație și a facilita circulația în bazin. Bazinul este împărțit în zone aerobe și anoxice succesive, iar pentru a evita sedimentarea în zonele anoxice sunt prevăzute mixere orizontale de circulație.

Amestecul apă uzată – nămol, defosforizată biologic, intră gravitațional în bazinul de nitrificare, în zona de denitrificare unde se amestecă într-un mediu anoxic cu azotații veniți din zona de nitrificare.

Datorită substanței organice și lipsei de oxigen, bacteriile denitrificatoare care se dezvoltă în această zona descompun azotații în N2 – azot liber, CO2, H2O și OH-, având loc procesul de denitrificare. Din zona de denitrificare amestecul apa nămol trece în zona de nitrificare unde în prezența ozigenuluidizvolvat introdus prin aerare cu bule fine, substanța organică este transformată în biomasă, iar NH4 în NO3. Oxigenul necesar descompunerii substanței organice și nitrificării este introdus prin sisteme de insuflare aer cu bule fine și stație de suflante.

Echipamentelul va cuprinde următoarele:

stația de suflante pentru furnizarea aerului comprimat necesar;

conducte de transport și distribuție a aerului către panourile de aerare după radierul bazinului;

panouri de aerare cu furtune de aerare tip Oxyflex;

mixare de ogigen, necesar pentru menținerea concentrației de oxigen în zona de nitrificare.

senzor de oxigen necesar pentru menținerea concentrației de oxigen în zona de nitirifacare.

Sistemul de insuflare va avea capacitatea de oxigenare specifică de minim 15÷17 gO2/Nm3 aer și m de adâncime. Conductele de distribuție a aerului vor fi confecționate din oțel inoxidabil, inclusiv fitingurile, flanșele și alte elemente de legătură și prindere submersibile.

Furnizarea aerului comprimat se realizează de la o stație de suflante cu pistoane rotative cu carcasă fonoizolantă montată în hala tehnologică, cu următoarele caracteristici:

capacitate: Q= 752 m3/h;

căderea de presiune: ∆p=600 mbar;

putere instalată/consumată: ;

nivel de zgomot: ≤75 dB;

montaj: în hala tehnologică;

dotări; supape de siguranță, compensatoare, manometru, indicator de înfundare filtru, carcasă fonoizolantă;

număr suflante: 4 buc. (3A=1R).

Comanda pornirii și opririi suflantelor se face automat în funcție de senzorii de oxigen dizolvat.

Pentru zona de denitrificare, pentru asigurarea circulației apei, se vor utiliza mixere cu suport și dispozitive de ridicare, cu următoarele caracteristici:

diametru elice: 2500 mm:

turație elice: 56÷79 rot/min;

putere instalată: 4,50 kW/mixer;

număr mixere: 4 buc.

Procesul de epurare cu nămol activ se desfășoară astfel:

În zona aerată, bacteriile aerobe realizează reducerea combinațiilor de carbon (la CO2, H2O, celule noi, energie), iar bacteriile nitrificante transformă NH4 în NO3 și NO2.

În zona anoxică, folosind substanța organică din apa uzată, are loc procesul de denitrificare. În procesul acesta, bacteriile denitrificate descompun azotații și azotiții consumând O2 și eliberând azotul, care se elimină în atmosferă;

Apa uzată din bazinul cu nămol activ este preluată în camera de distribuție a decantoarelor secundare.

Decantoare secundare

Decantoarele secundare sunt de tip longitudinal, construite din beton. Decantorul secundar este prevăzut cu pod raclor cu suctiune care asigură colectarea și evacuarea nămolului, colectarea și evacuarea plutitorilor de la suprafață (spumă, nămol, etc.) și evacuarea uniform perimetrală a apei limpezite, cu următoarele caracteristici:

ecartament: 4,0 m;

lungime activă: 34 m;

putere instalată grup antrenare: 0,37 kW;

pompă nămol: 0,55 kW;

lamă racloare grăsimi: 0,75 kW.

Părțile care sunt în contact cu apa se vor executa din oțel inoxidabil.

Podul raclor va cuprinde și o lamă racloare de suprafață fixată rigid de pod care asigură colectarea tuturor plutitorilor de la suprafața liberă a apei. Pentru colectarea plutitorilor se va prevede un jgheab de colectare cu stavilă automată, până la extremitatea decantorului, de unde aceștia vor fi precauți de un jgheab de inox și evacuați în bazinul de stocare nămol în exces.

Deversorul pentru apă limpezită va asigura colectarea uniformă a apei de la suprafața decantorului în jgheabul colector. Toate părțile imersate în apă vor fi executate din oțel inoxidail, iar cele de deasupra apei din oțel carbon șablat și vopsit sau oțel zincat la cald.

Podul raclor va avea propriul dulap de comandă și automatizare și va deține interfața de ieșire date către dulapul de comandă și deservire al stației de epurare.

InstalaȚie de dozare hipoclorit pentru dezinfecȚie

Apa limpezită din jgheabul colector al decantorului secundar se va dezinfecta prin injecție de hipoclorit și apoi va fi evacuată în efluent. Instalația va avea următoarele caracteristici:

debit pompă de dozare: 6,2 l/h;

putere instalată: 0,022 kW;

rezervor din polipropilenă: 1 m3;

circuit de dozare, lance de aspirație, supapă de injecție, furtun;

senzor de avertizare golire rezervor;

număr bucăți: 1 buc.;

montaj în hala tehnologică.

La ieșirea din decantorul secundar, apa epurată îndeplinește condițiile de calitate urmărite prin tema de proiectare.

5.3.3. Treapta de tratare a nămolului

Bazin de stocare nămol în exces

Nămolul în exces colectarea din decantorelee secundare în bazinul de stocare nămol în exces va fii îngroșat mecanic într-o instalaței cu presă melc. Nămolul de recirculat va fi pompat în conducta de intrare în bazinul de defosforizare biologică cu ajutorul unor pompe cu următoarele caracteristici:

capacitate pompă: 150,0 m/h;

înălțimea de pompare: 4,0 m H2O;

puterea instalată: 5,50 kW;

putere consumată: 4,00 kW;

număr bucăți: 2 buc.

Pentru ca nămolul să nu se sedimenteze în bazin acesta este dotat cu mixer cu următoarele caracteristici:

diametru elice: 200 mm;

mumăr turații: 1.400m rot/min;

capacitatea maximă: 93 l/s;

putere instalată max.: 1,40 kW;

puterea hidrulică max.: 1,00 kW;

număr bucăți: 1 buc.

InstalaȚie de îngroȘat nĂmol În exces

Instalația va avea următoarea componență:

pompă alimentare nămol cu șurub excentric;

instalație de preparare-dozare polielectrolit cu 3 camere;

dispozitiv de injecție și mixare;

mașină de îngroșat nămol cu șnec;

dulap electric de comandă;

conducte și fitinguri.

Mașina de îngroșat va avea următoarele caracteristici:

capacitatea instalației: 25÷55 m3/h;

concentrație nămol intrare: 0,6÷0,9SU;

concentrație nămol ieșire: ≥5%SU;

putere instalată mixer: 0,18 kW;

putere instalată melc: 1,5 kW;

putere instalată presă: 1,5 kW;

număr bucăți: 1 buc.;

montaj: în hala tehnologică.

Înainte de îngroșare, nămolul este tratat cu o soluție de polielectrolit în vederea îmbunătățirii proprietăților de floculare. Instalația de preparare dozare polielectrolit va avea caracteristicile:

capacitate: 1000 l;

utilizare polielectrolit: pură;

preparare soluție: 0,1 %;

dozare pură: 0,75 kW;

echipată pentru mixer pentru prepararea și menținerea soluției în suspensie: Pi=2×0,55 kW;

echipată cu pompă de dozare: 840 l/h;

putere instalată de dozare: 0,75 kW;

număr bucăți: 1 buc.;

montaj: în hala tehnologică.

Pentru alimentarea mașinii de îngroșare nămol a fost prevăzută o pompă cu șurub excentric cu următoarele caracteristici:

Qpompă=35,0 m3/h;

H=10÷20 m H2O;

concentrație nămol vehiculat: ˃5% SU;

putere instalată: 7,5 kW;

număr bucăți: 1 buc.;

montaj: în hala tehnologică.

Bazin de stocare nămol îngroȘat

Nămolul îngroșat este evacuat într-un bazin de stocare de unde este alimentat prin pompare în instalația de hidratare cu presă melc.

Pentru ca nămolul să nu se sedimenteze în bazin acesta este dotat cu mixer cu următoarele caractestici:

diametru elice: 160 mm;

număr turații: 1.360 rot/min;

capacitate maximă: 60 l/h;

putere instalată maximă: 0,60 kW;

putere hidraulică maximă: 0,40 kW;

număr bucăți: 1 buc.

InstalaȚie de deshidratare nămol îngroȘat

Instalația va avea următoarele componente:

pompă alimentare nămol cu șurub excentric;

instalație de preparare-dozare polielectrolit cu 3 camele;

dispozitiv de injecție și mixare;

mașină de deshidratat nămol cu șnec și sită de 0,25 mm;

dulap electric de comandă;

conducte și fitinguri.

Mașina de deshidratare va avea următoarele caracteristici:

capacitate instalație: 0,5÷4,0 m3/h;

concentrație nămol intrare: ≥6%SU;

concentrație nămol ieșire: ≥15÷18%SU;

sită specială cu bare trapezoidale cu fantă de 0,25 mm din oțel inoxidabil;

turație melc: 0,6÷1,9 rot/min;

putere instalație melc: 1,5 kW;

număr bucăți: 1 buc.;

montaj: în hala tehnologică.

Înainte de deshidratare, nămolul este tratat cu o soluție de polielectrolit în vederea îmbunătățirii proprietăților de floculare. Instalația de preparare dozare polielectrolit va avea caracteristicile:

capacitate: 1000 l;

utilizare polielectrolit: pudră;

preparare soluție: 0,1 %;

dozare pudră: 0,75 kW;

echipată cu mixer pentru preparare și menținere soluție în suspensie:Pi=2×0,55kW;

echipată cu pompă de dozare: 840 l/h;

putere instalată pompă de dozare: 0,75 kW;

număr bucăți: 1 buc.;

montaj: în hala tehnologică.

Pentru alimentarea mașinii de deshidratare nămol, a fost prevăzută o pompă cu șurub excentric cu următoarele caracteristici:

Qpompă=2,80 m3/h;

H=10÷20 m H2O;

concentrație nămol vehiculat: ˃5% SU;

putere instalată: 1,20 kW;

număr bucăți: 1 buc.;

montaj: în hala tehnologică.

Nămolul deshidratat este evacuat din hala tehnologică cu ajutorul unui transportor cu melc cu următoarele caracteristici:

diametru conductă d transport: 273 mm;

turație melc: 11,5 rot/min;

debit maxim: 2 m3/h;

lungime activă: 3,5 m;

putere instalată: 1,1 kW;

protecție motor: IP65;

unghi de înclinație max.: 20º;

material: oțel inoxidabil.

Cheson staȚie de pompare supernatant

Apă de nămol rezultată de la îngroșare nămol în exces și deshidratare nămol îngroșat, curge gravitațional în stația de pompare supernatant, de unde se evacuează prin pompare în conducta de alimentare bazin de defosforizare.

Caracteristici pompă apă de nămol:

capacitate: Q=36,00 m3/h;

înălțime de pompare: H=10.40 m;

putere instalație: Pi=2,95 kW;

număr bucăți: 1A+1R.

InstalaȚie de spălare

Pentru spălarea instalației de îngroșare și a instalației de deshidratare se va utiliza apă epurată.

Se propune o singură instalație formată din:

bazin de stocare-pompare apă epurată;

rezervor de stocare apă de 1 m3 (în hala tehnologică);

vas de expansiune cu capacitatea de 1000 l;

pompă de înaltă presiune: Qpompă=50÷60 l/h; H=65 m H2O (montată în hala tehnologică).

Bazinul de stocare-pompare apă epurată va fi dotat cu pompă de spălare cu următoarele caracteristci:

debit: 3,6 m3/h;

înălțime de refulare: 10,4 m H2O;

putere instalată: 1,86 kW;

număr bucăți: 1A+1R.

5.3.4. Modul de comandă și automatizare stație de epurare

Modul de comandă și deservire are în componență dulapul de comandă și automatizare cu următoarele funcțiuni:

alimentarea cu energie electrică a echipamentelor stației;

selectarea regimului de funcționare al stației: stop, manual și automat;

generarea comenzilor în regim manual;

comanda și controlul funcționării diferitelor componente ale stației în regim automat, în conformitate cu schema tehnologică a stației;

semnalizarea optică, acustică, cu SMS a situațiilor de alarmă sau avarie în timpul funcționării.

Structura dulapului de comandă și automatizare se compune din:

automatul programabil;

interfața de forță (disjunctoare, relee, contactoare. etc.) dintre automatul programabil și componentele comandate ( pompe, motoare, vane, etc.).

5.3.5. Stația de măsură automată

Stația de măsură automată pentru parametrii apei epurate are în componență:

sondă de oxigen dizolvat – montaj în bazinul de epurare biologică;

sondă materiale în suspensie – montaj în bazinul de epurare biologică;

senzor de măsurare N-amoniacal – montaj în căminul de măsurare parametrii efluent și prelevare probe;

senzor de măsurare N-azotați – montaj în căminul de măsurare parametrii efluent și prelevare probe;

senzor de măsurare fosfor montaj în căminul de măsurare parametrii efluent și prelevare probe;

senzor de măsurare CCO-Cr montaj în căminul de măsurare parametrii efluent și prelevare probe;

senzor de materii totale în suspensie montaj în căminul de măsurare parametrii efluent și prelevare probe.

Înainte de deversarea în emisar a fost prevăzut un Jgheab Parshall pentru măsurarea debitelor de apă epurată.

5.3.6. Hala tehnologică

Hala tehnologică pentru echipamente va fi confecționată din panouri tip sandwich, montate pe o structură metalică.

Hala pentru echipamente va cuprinde:

instalație compactă de epurare mecanică cu sitare, deznisipare și separare grăsimi;

stația de suflante;

instalație de îngroșare nămol în exces, inclusiv pompă de alimentare nămol, instalație de preparare-dozare polielectrolit;

instalație de deshidratat nămol îngroșat cu melc și sită specială, inclusiv pompă de alimentare nămol, instalație de preparare-dozare polielectrolit;

instalația de spălare mașini de îngroșat și de deshidratat;

instalație de dozare precipitant;

instalație de dezinfecție cu hipoclorit;

tablou electric general (tablou de distribuție) al stației de epurare;

modul de comandă și automatizare stație de epurare;

racord la rețeaua de energie electrică și forță;

racord la rețeaua de alimentare cu apă potabilă.

De asemenea va cuprinde și instalațiile electrice necesare bunei funcționări:

instalații electrice de iluminat;

instalații electrice de prize mono și trifazate;

instalații electrice de forță;

instalații electrice de legare la pământ și paratrăznet;

tablou electric general al stației de epurare.

Concluzii

Bibliografie

BrozbĂ D., Complexul Energetic Rovinari – Cetatea Luminii Românești, 35 de ani de la producerea primului megawatt, Editura B.D. Media, Târgu Jiu, 2007.

CÎRȚÎNĂ D., Epurarea apelor uzate, Editura ”Academica Brâncuși”, Târgu Jiu, 2007;

DIMA M., Epurarea apelor uzate urbane, Editura Tehnopress, Iași, 2005;

GĂMĂNECI GHE., ȘCHIOPU E.C., HRISTOV E., PETROVA B., MOC A.L., Ecologia și protecția mediului, Editura Academica Brâncuși, Târgu Jiu, 2008;

PASERE M., Monografia rovinarilor, Editura Măiastra, Târgu Jiu, 2014;

http://www.primariarovinari.ro;

www.monitoruloficial.ro.