Statie de Epurare In Comuna Lugasu de Jos, Judetul Bihor
Capitolul I.TEMA PROIECTULUI
I.1Obiectivul proiectului
I.1.1Amplasamentul
I.1.1.1 Așezare geografică
I.1.1.1.1 Date climatice
I.1.1.1.2Temperatura aerului
I.1.1.1.3 Precipitații atmosferice
I.1.1.1.4 Vântul
I.2 Scurt istoric
I.3 Fundamentarea necesară
I.4 Suprafața și valoarea juridică
I.5 Caracteristici geofizice
Capitolul II. MEMORIU TEHNIC
II.1 Descrierea generală a lucrărilor
II.1.1 Elemente generale
II.1.1.1 Descrierea lucrărilor
II.1.1.2 Descrierea lucrărilor de construcții
II.1.1.3 Descrierea rețelelor și a instalațiilor
II.2 Descrierea funcțională
II.2.1 Schema de epurare
Capitolul III. DIMENSIONAREA HIDRAULICĂ
III.1Dimensionarea rețelei de canalizare în sistem separativ
III.2 Dimensionarea rețelei de canalizare pentru ape uzate menajere
III.2.1Debite caracteristice
III.3 Determinarea debitului de apă uzată menajeră
III.4 Dimensionarea conductelor
III.5 Cămine din beton
III.6 Cămine de canalizare
Capitolul IV. STAȚIA DE POMPARE
IV.1 Stațiile de pompare și rolul lor
IV.2 Clasificarea stațiilor de pompare
IV.3 Alegerea pompelor
Capitolul V. STAȚIA DE EPURARE
V.1 Echipamente și instalații
V.2 Instalații aferente
V.3 Caracteristicile apelor uzate
V.4 Schema de epurare adoptată
V.5 Soluția tehnologică
V.6 Soluția constructivă
V.7 Descrierea schemei tehnologice
V.8 Descrierea fluxului tehnologic
V.9 Fluxuri tehnologice
V.10 Gradul de epurare necesar
V.11 Concluzii
Capitolul VI. CALCUL DE REZISTENȚĂ
VI.1 Date de temă
VI.1.1 Elemente geometrice
VI.1.2 Date geotehnice
VI.2 Calculul de rezistență al pereților
VI.2.1 Evaluzarea încărcărilor
VI.2.2 Calculul eforturilor
VI.3 Dimensionarea armăturilor
VI.4 Verificarea fisurilor
Capitolul VII. DOCUMENTAȚIE ECONOMICĂ
Bibliografie
Anexe
TEMA PROIECTULUI
I.1Obiectivul proiectului
Prezenta lucrare are ca obiect de studiu, stabilirea unei soluții tehnice preliminare pentru canalizarea menajeră și stație de epurare în Lugașu de Jos și Urvind, comuna Lugașu de Jos, Județul Bihor.
Date generale de amplasament
I.1.1Amplasamentul
Prezentul proiect este amplasat în ROMÂNIA, județul Bihor în localitățile comunei Lugașu de Jos și anume Lugașu de Sus, Lugașu de Sus și Urvind, pe cursul Râului Crișul Repede.
Comuna Lugașu de Jos este amplasată la cca 30 km de Municipiul Oradea pe DN 1 Oradea –Cluj-Napoca.
Comuna Lugașu de Jos este amplasată între Oradea și Aleșd în lunca Crișului Repede. Crișul Repede, prin cei 2517 ai bazinului său hidrografic aflat pe teritoriul României din totalul de 3024 , prin lungimea cursului său pe teritoriul românesc de 150 km din 209 km în total, reprezintă al doilea ca mărime din bazinul Crișurilor. Bazinul are formă asimetrică, afluenții ce coboară pe stânga din masivele Gilău- Vlădeasa și Pădurea Craiului, având lungimi și debite mult mai mari decât afluenții pe dreapta ce-si adună apele din Munții Plopiș (Ses).
Comuna Lugașu de Jos are în componență 3 sate:
Lugașu de Sus care în prezent are 917 locuitori.
Hartă Lugașu de Sus
Urvind are în prezent 1070 de locuitori.
Hartă Lugașu de Jos
Lugașu de Jos are în prezent 1650 locuitori.
Hartă Urvind
În prezent populația comunei Lugașu de Jos se ridică la 3637 locuitori. Componența etnică a comunei este de:
-români 42,68 %
-maghiari 28,6 %
-romi 19,24 %
-slovaci 6,28 %
-necunoscută 3,1 %
-altă etnie 0,08 %
Din punct de vedere confesional nu există o religie majoritară locuitorii fiind
-ortodocși 44,83 %
-penticostali 17,7 %
-reformați 17,45%
-romano catolici 8,49%
-baptiști 7,56 %
-altă religie 0,83 %
Pentru 3,1 % din populație nu este cunoscută apartenența confesională.
I.1.1.1Așezare geografică
Localitățile comunei Lugașu de Jos sunt amplasate în lunca Crișului Repede, aval de Aleșd și amonte de Oradea.
De-alungul Crișului Repede s-au dezvoltat numeroase localități, mai ales în lunca râului. Având izvorul în județul Cluj, străbate, pe acest teritoriu, orașul Huedin și satele: Izvorul Crișului, Saula, Poieni, Ciucea, Negreni și Bucea. Pe teritoriul județului Bihor, Crișul Repede își întinde bazinul pe 128804 ha, cuprinzând 72 de localități cu 296352 locuitori, dintre care doar în municipiul Oradea trăiesc 221469.
Zonalitatea condițiilor fizico- geografice, diferențele mari de substrat, precum și condițiile diferite de pedogeneză au impus ca bazinul Crișului Repede să aibă un înveliș de sol foarte variat și complex. Astfel, în Munții Plopiș apar mai ales soluri brune de pădure și soluri brune de pădure podzolite, alături de soluri brune montane de pădure tipice și podzolite. Solurile caracteristice pentru Vlădeasa și Pădurea Craiului sunt brune montane de pădure tipice și podzolite, brune acide montane de pădure, cu diferite grade de podzolire, brune de pădure și brune de pădure podzolite. În depresiunea Vadului se întâlnesc sol brun de pădure și sol brun de pădure podzolit. Zona de câmpie aval de Oradea este acoperită cu cernoziomuri levigate, neseparate în subtipuri, în timp ce în lunca rîului sunt tipice solurile de luncă.
În raport cu căile de comunicații, de importanța majoră, comuna Lugașu de Jos dispune de poziția bună, se axează pe drumul național DN 1, drum care străbate localitățile Lugașu de Jos și Urvind.
I.1.1.1.1 Date climatice
Clima județului Bihor este condiționată de așezarea sa în partea de vest a țării, la adăpostul Munților Apuseni, care se opun pătrunderii maselor de aer polar continental dispre est, apoi de particularitățile maselor de aer și de eterogenitatea suprafeței.
În cursul anului, pe teritoriul județului, sunt frecvente advecția maselor de aer cu carcater maritim, precum și o intensă activitate frontală, ceea ce determină creșterea cantităților de precipitații, a nebulozității și, în același timp, o atenuare a amplitudinilor termice anuale. Aceste caracteristice, alături de așezarea regiunii la latitudini mijlocii, încadrează teritoriul județului într-un climat temperat continental moderat.
Creșterea treptată a altitudinii reliefului de la vest la est atrage după sine o etajare pe verticală a tuturor elementelor climatice. Astfel, odată cu creșterea altitudinii scad temperatura și presiunea aerului și cresc precipitațiile, nebulozitatea, umiditatea aerului și viteza vântului. Ca urmare, în funcție de altitudine, se individualizează prezența unor etaje climatice: de câmpie, de dealuri și de munte, fiecare cu caracteristici proprii.
Celelalte particularități ale elementelor suprafeței active, ca: orientarea versanților, apele, gradul de acoperire cu vegetație, etc., determină o serie de topoclimate locale, care se suprapun pe fondul general al etajelor de climă amintită.
Temperatura aerului prezintă mari variații atât în spațiu, cât și în timp. Repartiția în spațiu a valorilor termice depinde de altitudinea reliefului cu care se găsește în raport de inversă reciprocitate.
În câmpie, temperatura anuală se menține în jur de , pentru că în zona deluroasă să scadă la , apoi în zona Munților joși Șes, Pădurea Craiului și Codru- Moma la și chiar la pe culmile înalte ale Bihorului. Variațiile neperiodice ale temperaturii medii anuale sunt mai accentuate în zona de câmpie, unde la Oradea, de exemplu, valorile au oscilat între , în anual 1940, și sunt mai atenuate în regiunile montane.
Urmărind variațiile periodice ale temperaturile medii lunare se constată că acestea au un mers normal, cu valori ce cresc treptat din ianuarie până în iulie, după care scad din nou.
În ianuarie valorile termice scad treptat de la vest spre est, de la în zona de câmpie și a depresiunilor Beiuș, Vad- Borod, la în zona dealurilor și apoi la în zona montană. Numai în munții înalți ai Bihorului valorile medii ale acestei luni se mențin între . Uneori iarna, în condiții de mare stabilitate a aerului, se produc inversiuni termice, când, în Câmpia Crișurilor și depresiunile limitrofe, temperaturile sunt de , iar pe rama deluroasă învecinată de și chiar mai mult.
În iulie valorile medii ale temperaturii scot mai bine în evidență zonalitatea pe verticală a regimului termic. Astfel, izoterma medie de urmărește, cu aproximație, contactul Câmpiei joase cu Câmpia intermediară, cea de indică limita estică a Câmpiei înalte, iar cea de delimitează, aproximativ, zona deluroasă de cea montană. În Muntele Șes, Pădurea Craiului și Munții Codru- Moma, valorile scad la , iar pe platourile Munților Bihor se mențin sub .
Privind valorile extreme ale temperaturii constatăm că maximele absolute au atins la Oradea (29.VII.1936, 22.VIII.1934), la Beiuș (16.VIII.1952), iar la Stâna de Vale (20.VIII.1946).
Minimele termice au oscilat atingând valoarea de la Oradea, în 24.I.1942, la Beiuș în ianuarie 1942 și la Stâna de Vale, în același an.
Urmărind regimul înghețului observăm că prima zi cu îngheț se instalează pe culmile Bihorului în jur de 1 octombrie, iar în Câmpia Salontei în prima decadă a lunii noiembrie. Ultima zi cu îngheț apare între 11.IV și 21.IV, în Câmpia Crișurilor, ântre 21.IV și 1.V, în zona deluroasă și în prima decadă a lunii mai, în regiunile de munte. Din aceste date rezultă faptul că durata medie a intervalului anual fără îngheț scade treptat din câmpie spre zona montană, fiind cuprins între 180 și 200 de zile în Câmpia Crișurilor, 160 și 180 de zile în dealuri și depresiuni și 80 și 160 de zile în zonele montane.
O importanță deosebită pentru culturile agricole o are frecvența brumelor care pot apărea în toate lunile anului, cu excepția celor de vară. Prima zi cu brumă pe teritoriul județului se instalează între 1.IX și 1.X, în dealuri și după 11 noiembrie în câmpie.
Umiditatea atmosferică și regimul precipitațiilor.Fiind sub influența maselor de aer maritim, teritoriul județului are o umiditate atmosferică reletiv ridicată, cu valori medii anuale cuprinse între 76 și 80 % în câmpie și depresiunile Beiuș și Vad- Borod, între 80 și 84 % în zona dealurilor și peste 84 % în zona montană. Aceasta asigură o activitate vegetativă normală pentru flora cultivată sau cea spontană.
Nebulozitatea exprimată în zecimi de cer acoperit este un alt element de nuanțare a climatului pe altitudine. În luna ianuarie nebulozitatea maximă se întâlnește în câmpie și zonele depresionar ( peste 7,1), iar zona montană înaltă se ridică deasupra formațiunilor noroase având la Stâna de Vale o valoare de 6,5- 7, evidențiind efectul curativ al stațiunii. În iulie situația este inversă. Nebulozitatea maximă apare în zona montană (6,7-7), pe când în zonele depresionare scade la 5,5-5,0, iar în câmpie sub această valoare (Oradea 4,5).
În funcție de valoarea nebulozității variază și numărul mediu anual al zilelor senine, care totalizează în zona montană un număr de 80, în zona deluroasă și depresiunile mărginașe 100-110, iar în câmpie 110-120. În ultimul caz zilele senine însumează cca. 2000 de ore, suficiente pentru coacerea la timp a recoltelor.
Precipitațiile atmosferice respectă aceeași etajare pe verticală ca și celelalte elemente climatice. În câmpie și pe văile depresionare ale Crișurilor cad în medie 500-700 mm, în zona dealurilor 700-800 mm, iar în zona montană înaltă ajung la 1400 mm pe an.
Luna cea mai ploioasă este iunie, cu valori de 82 mm la Oradea, 100 mm la Beiuș și 140 mm la Stâna de Vale. Cele mai puține precipitații cad în luna martie, când valorile medii oscilează între 50-80 mm în zona montană și 30-40 mm la periferia acesteia. Uneori, în timpul verii, din norii cumulonimbi se dezlănțuie ploi puternice, așa cum a fost la Stâna de Vale (20.V.1940), când valoarea maximă căzută în 24 ore a atins 94,4 mm, iar la Tinca (27.VI.1940) această valoare s-a ridicat la 90,2 mm în 24 ore.
Numărul anual de zile cu precipitații (> 0,1 mm) crește de la vest la est, de la 110-130 în câmpie, la cca. 170 pe culmile înalte. Iarna precipitațiile cad sub formă de zăpadă, într-un număr mediu anual de zile cuprins între 21,6 la Oradea și cca. 80 la Stâna de Vale. Zăpada alcătuiește un start de grosime medie anuală ce variază de la 35 cm în câmpie, unde se menține la sol în medie 40 de zile, la circa 90 cm pe culmile înalte, unde durează 160-180 de zile, favorizând dezvoltarea sporturilor de iarnă.
Regimul vântului este puternic influențat de formele de relief. Pe culmile înalte ale Munților Bihor frecvența cea mai mare o are vântul de vest si de sud-vest. Participarea procentuală a celorlalte direcții la roza vânturilor aici este sub 15 %. În câmpie domină vânturilr de sud cu o frecvență medie anuală de 17 % și cele de nord 11 %, pe când circulația vestică are cea mai mică frecvență anuală, care la Oradea atinge numai 3,6 %. În dreptul culoarelor de vale, mai ales la contactul câmpiei cu regiunile deluroase, crește frecvența vânturilor de est 10 %, datorită procesului de canalizare a curenților de aer dinspre zona înaltă.
I.1.1.1.2Temperatura aerului
Temperatura aerului prezintă importante variații lunare, anotimpuale și anuale. Temperatura medie anuală, conform datelor Stației Meteorologice din Munții Apuseni (Muntele Biharia) ăe baza mediilor anuale dintr-o perioadă de 25 de ani (1970- 1995) este de 6,3 grade C. Cele mai calde luni sunt luna iulie și august, iar cele mai reci sunt ianuarie și februarie. În iernile foarte geroase s-au înregistrat temperaturi cu valori extrem de scăzute. Temperatura minimă absolută înregistrată a fost de -27,2 grade C înregistrată în anul 1950, iar temperatura absolut maximă de 38 grade C măsurată la Zalău în anul 1952. Mediile anuale ale temperaturilor sunt cuprinse în Valea Crasnei închisă în rama înaltă a dealurilor și lanțurilor muntoase, între 6 grade C în zonele montane și 7,5 -9,0 grade C în zonele colinare, și mai mari de 8 grade C în depresiuni și câmpii.
Data medie a primului îngheț se înregistrează spre sfârșitul lunii octombrie, iar a ultimului îngheț către mijlocul lunii martie.
Prin poziția sa comuna Lugașu de Jos se încadrează în sectorul cu climat continental, moderat, caracteristica regimurilor vestice și nord- vest ale țării și este supusă unei circulații vestice predominante. Ca urmare în timpul iernii predomină invaziile de natură maritimă- arotică din nord- vest, iar vara aerul cald din sud- vest, în cadrul activității ciclonice nord mediteraniene, deplasate spre nord. Iarna temperaturile medii oscilează între 1-3 grade C. Vara mediile lunare sunt mai mari de 16 grade.
I.1.1.1.3 Precipitații atmosferice
Precipitațiile atmosferice respectă aceeași etajare pe verticală ca și celelalte elemente climatice. În câmpie și pe văile depresionare ale Crișurilor cad în medie 500-700 mm, în zona dealurilor 700-800 mm, iar în zona montană înaltă ajung la 1400 mm pe an.
Luna cea mai ploioasă este iunie, cu valori de 82 mm la Oradea, 100 mm la Beiuș și 140 mm la Stâna de Vale. Cele mai puține precipitații cad în luna martie, când valorile medii oscilează între 50-80 mm în zona montană și 30-40 mm la periferia acesteia. Uneori, în timpul verii, din norii cumulonimbi se dezlănțuie ploi puternice, așa cum a fost la Stâna de Vale (20.V.1940), când valoarea maximă căzută în 24 ore a atins 94,4 mm, iar la Tinca (27.VI.1940) această valoare s-a ridicat la 90,2 mm în 24 ore.
Numărul anual de zile cu precipitații (>0,1 mm) crește de la vest la est, de la 110-130 în câmpie, la cca. 170 pe culmile înalte. Iarna precipitațiile cad sub formă de zăpadă, într-un număr mediu anual de zile cuprins între 21,6 la Oradea și cca. 80 la Stâna de Vale. Zăpada alcătuiește un strat cu o grosime medie anuală ce variază de la 35 cm în câmpie, unde se menține la sol în medie 40 de zile, la circa 90 cm pe culmile înalte, unde durează 160-180 de zile, favorizând dezvoltarea sporturilor de iarnă.
I.1.1.1.4 Vântul
Regimul vântului este puternic influențat de formele de relief. Pe culmile înalte ale Munților Bihor frecvența cea mai mare o are vântul de vest și de sud- vest. Participarea procentuală a celorlalte direcții la roza vânturilor aici este sub 15 %. În câmpie domină vânturile de sud cu o frecvență medie anuală de 17 % și cele de nord 11 %, pe când circulația vestică are cea mai mică frecvență anuală, care la Oradea atinge numai 3,6 %. În dreptul culoarelor de vale, mai ales la contactul câmpiei cu regiunile deluroase, crește frecvența vânturilor de est 10 %, datorită procesului de canalizare a curenților de aer dinspre zona înaltă.
I.2 Scurt istoric
Satul Lugașu de Jos este atestat documentar prima dată între anii 1291-1294, iar în anul 1406 sunt pomenite pentru prima dată cele două Lugașuri:
-Lugașu de Jos
-Lugașu de Sus
Localitatea Urvind este atestată documentar la 1282 când în documente era denumit Vluend iar la 1851 apare denumirea de Orvend.
Până la 1950 sediul administrativ pe cele două localități: LUGAȘU DE JOS și LUGAȘU DE SUS a fost în localitatea Lugașu de Jos iar Urvind avea sediul administrativ în această localitate.
Lugaș credem că-și trage urmele după tradiție de la întinsele plantații de vii de pe dealul unde se mai văd încă urme vechi. Pe aceste locuri sătenii și-au săpat pivnițe pentru păstrarea vinului.
Comuna Lugașu de Jos este așezată în partea centrală a județului Bihor și cuprinde 3 sate: Lugașu de Jos, Urvind și Lugașu de Sus, acestuia din urmă fiinddu-i anexat și cătunul Termezeu. Populația comunei este de aproape 3684 de locuitori.Cea mai mare parte din suprafața comunei se întinde în depresiunea Vad Borod.
I.3 Fundamentarea necesității și oportunității
La elaborarea studiului de fezabilitate s-au luat în considerare următoarele: tema de proiectare, elaborată de către Primăria comunei Lugașu de Jos, normativul GP106-2004, literatura de specialitate din țară și din străinătate, precum și Capitolul 22 MEDIU- Angajamente asumate de România în procesul de negociere pentru aderare la UE și planurile urbanistice generale P.U.G. ale localităților.
Studiul de Fezabilitate este elaborat în conformitate cu legislația română în domeniu O.M. 1013/ 2001; O.M.837/2001; H.G. 1179/2002. Studiul include un Deviz general estimativ al investiției în Euro, precum și rata de schimb valutar ROL/ EURO utilizată la elaborare.
Prin tema de proiectare se cere elaborarea proiectului în faza de Studiu de fezabilitate pentru realizarea unui sistem zonal de canalizare și stație de epurare performante care să rezolve evacuarea nepoluantă a apelor uzate din toate localitățile comunei. Pentru a putea accede diverse surse de finanțare beneficiarul cere ca pentru prima etapă să fie elaborat un SF pentru accederea finanțării prin Ordonanța 7 din 2006, finanțare limitată la suma maximă de 4.000.000 lei inclusiv TVA care să rezolve cu prioritate canalizarea Satelor Lugașu de Jos și Urvind amplasate în lungul drumului Național DN 1, străzile din localitatea Urvind cuprinse în proiectul de modernizare de drumuri ce urmează să fie finanțat prin programul Sapard și pe cât posibil să se execute o porțiune de colector de canalizare în localitatea Lugașu de Jos și binențeles stație de epurare pentru prima etapă de dezvoltare, urmând ca stația de epurare să se extindă în timp odată cu executarea racordurilor la consumatori. Prin tema de proiectare se cere încadrarea în limita maximă de 4.000.000 lei pentru întreg proiectul și soluționarea evacuării nepoluante a apelor uzate prelevate din aceste localități; soluția să fie cât mai redusă ca investiție, cât mai puțin costisitoare ca exploatare și cu fiabilitate mare. Se va ține cont de dificultățile de amplasare și execuție.
Necesitatea și oportunitatea investiției
Necesitatea proiectului de investiție se justifică din punct de vedere:
ECOLOGIC: în primul rând și înainte de toate Comuna Lugașu de Jos este situată în zona lacului de acumulare de la Lugașu de Jos și amonte de lacul de acumulare de la Tileagd, lacuri artificiale create pe râul Crișul Repede. Totodată localitățile comunei sunt situate în sistemul hidrografic al râului Crișul Repede care colectează toate apele de suprafață și din freatic și acumulează zi de zi toți poluanții din zonă ducând la EUTROFIZAREA apelor lacului de acumulare cu consecințe dezastruoase pentru asigurarea cu apă potabilă a populației.
Factorii de mediu afectați direct prin implementarea unui sistem centralizat alimentare cu apă fără implementarea și a sistemului de canalizare sunt: aer, apă, sol.
Prin realizarea sistemului de canalizare se elimină poluarea apelor de suprafață și de adâncime cauzate de evacuarea haotică a apelor uzate. Se elimină riscul de îmbolnăvire a populației prin desființarea focarelor de infecție existente cauzate de evacuările necontrolate a apelor uzate din gospodăriile racordate la sistemul centralizat de alimentare cu apă.
ECONOMIC:
Se intervine în mod pozitiv asupra perspectivei de dezvoltare economică a localității prin intensificarea dezvoltării micii industrii și turismului rural.
Se reduce numărul amenzilor aplicate de către oraganele de protecție a mediului și a sănătății publice.
I.4 Suprafața și valoarea juridică a terenurilor
Suprafața ocupată temporar
LUGAȘU DE SUS
Suprafața ocupată temporar (nu simultan, ci treptat, pe tronsoanele executate conform graficului) cu excavarea și montarea canalelor de-a lungul străzilor respective va fi de : .
LUGAȘU DE JOS
Rețelele de canalizare și conducta de refulare, în lungul străzilor S=19650 mp
URVIND
Rețelele de canalizare și conducta de refulare, în lungul străzilor S= 16800 mp
Suprafața ocupată definitiv
LUGAȘU DE JOS
S= 4 mp platforma stație compresoare
S= 4 mp stație de pompare SP1
S= 16 mp stație de pompare SP2
Stotal = 24 mp
URVIND
Ssp=4 x 4 mp=16 mp stații de pompare SP3, SP4, SP5, SP6
Sep=3 x 1000 mp=3000 mp etapa finală din care 1000 mp în prima etapă
S tot =3016 mp
Toate terenurile unde se vor amplasa obiective ale sistemului de canalizare sunt pe domeniul public al primăriei.
I.5 Caracteristici geofizice
Conform studiilor geotehnice preliminare, în zona Lugașu de Jos, litologia terenului de fundare este următoarea:
-0,00 – 0,30 m – sol vegetal
-0,30 – 1,35 m – argile loessoide, plastic vârtoase, sensibile la umezire
-1,35 – 1,70 m – praf argilos
-1,70 – 6,00 m – argile prăfoase cu concrețiuni calcaroase.
Nivelul hidrostatic se situează la adâncimi mai mari.
Presiunea convențională de calcul pentru fundarea pe loessuri, la minimum 1,0 m adâncimea este =240,00 KPa.
MEMORIU TEHNIC
II.1 Descrierea generală a lucrărilor
II.1.1Elemente generale: Județul Bihor, comuna Lugașu de Jos
Comuna Lugașu de Jos este situată în zona lacului de acumulare de la Lugașu de Jos și amonte de lacul de acumulare de la Tileagd, lacuri artificiale create pe râul Crișul Repede. Localitățile comunei sunt în sistemul hidrografic al râului Crișul Repede, care colectează toate apele de suprafață și din freatic și acumulează zi de zi toți poluanții din zonă, ducând la eutrofizarea apelor lacului de acumulare cu consecințe dezastruoase pentru asigurarea cu apă potabilă a populației.
Prin realizarea sistemului de canalizare se elimină poluarea apelor de suprafață și de adâncime cauzată de evacuarea haotică a apelor uzate. Se elimină riscul de îmbolnăvire a populației prin desființarea focarelor de infecție existente, cauzate de evacuările necontrolate a apelor uzate din gospodăriile racordate la sistemul centralizat de alimentare cu apă.
Se intervine în mod pozitiv asupra perspectivei de dezvoltare economică a localității prin intensificarea dezvoltării micii industrii și turismului rural.
II.1.1 Descrierea lucrărilor
Canalizarea se rezolvă în sistem separativ. Apele menajere sunt colectate printr-o rețea de colectare care va conduce aceste ape în mod gravitațional într-o stație de epurare mecanobiologică, propusă a se realiza în aval de localitatea Urvind.
Fiind vorba de localități amplasate în zonă de dealuri, apele pluviale vor fi conduse la suprafață și o serie de șanțuri, spre canalul de gardă betonat, amplasat în partea nordică a celor două lacuri de acumulare Lugașu și Tileagd.
Rețeaua de canalizare menajeră se va executa din țeavă de tip FIRAT, PVC-KG sau similar (țeava riflată de canalizare din polietilenă, țeava de policlorură de vinil). Acest tip de țeavă, datorită caracterului plat al terenului care permite acoperiri de pozare relativ mici 0,7-1 m- creasta conductă. Rețeaua de canalizare menajeră gravitațională conduce apele uzate în stația de epurare modulară.
Canalizare menajeră s-a prevăzut un canal colector principal cu Dn 250 mm în lungime de cca. 6,38 km de la Lugașu de Jos până la stația de epurare. Acest colector va urmări traseul drumului de exploatare în curs de realizare.
Colectoarele secundare realizate în localitățile Lugașu de Jos, Lugașu de Sus și Urvind colectează apele din aceste localități și le deversează în colectorul principal, având o lungime totală de 27,68 km, din care în prima etapă se va construi o lungime de canalizare menajeră de cca. 7,9 km, având diametrul de Dn 250 mm.
Cele două subtraversări dub DN 1 (în dreptul celor două localități) se vor realiza prin foraj orizontal.
Colectoarele terțiare aduc apele menajere din străzile laterale în colectoarele secundare, tot în sistem gravitațional.
Excepție fac porțiunile de-a lungul DN 1, unde s-au realizat câte un colector secundar pe ambele părți, pentru a nu afecta carosabilul DN 1.
Stația de epurare
Stația de epurare este calculată pentru următoarele debite:
Qu zi max = 1478,23 mc/zi =17,1l/s [1]
Qu zi med = 869,55 mc/zi =10,06l/s [2]
Qu or max = 153,97 mc/h=42,76/s [3]
II.1.1.2Descrierea lucrărilor de construcții
Construcțiile necesare pentru investiția de față sunt:
1. Stațiile de pompare ape uzate
2. Căminele de canalizare
3. Platformele betonate pentru amplasarea containerelor componente ale stației de epurare
1. Stațiile de pompare ape uzate vor fi construcții din beton armat, tip cheson, de formă cilindrică, complet subterane care asigură colecatrea apelor uzate în bazinul de recepție și amplasarea pompelor submersibile de ape uzate.
2. Căminele de vor prevedea din beton armat prefabrivcat, impermeabile pentru a nu permite infiltrări din stratul freatic și exfiltrații de ape uzate. Acoperirea se va realiza cu capace din fontă ductilă cu dispozitiv de închidere (antifurt). La aceste cămine se vor racorda canalizările gravitaționale și gospodăriile precum și țevile de refulare ale stațiilor de pompare. Intrările și ieșirile vor fi impermeabilizate prin piese de trecere etanșe.
3. Platformele din beton armat sunt platforme din beton C12/15 dublu armate cu grosime de 20 cm, turnate pe un strat de balast.
II.1.1.3 Descrierea rețelelor și a instalațiilor
1. Rețelele de canalizare din localitățile Lugașu de Jos, Lugașu de Sus și Urvind se vor realiza în sistem separativ după cum urmează:
-colectoare sub presiune în lungul DN 1, amplasate sub șanțuri pe ambele părți ale drumului național DN 1, conform SR EN 1671 din decembrie 2000, privind rețelele de canalizare sub presiune în exteriorul clădirilor, până în stația de epurare, colectoarele sub presiune se vor executa din conducta din polietilenă PE 100 HD D=160 mm și PE 100 HD D=225 mm L=350 ml aferent ultimului tronson după localitatea Urvind. Deasemenea pe tronsoanele de canalizare sub presiune, pentru protejarea colectorului după punerea în funcțiune precum și a drumului național, odată executate colectoarele să nu se mai intervină la colectoare, prin proiect s-au prevăzut racorduri pe colectorul sub presiune, la consumatori în lungul drumului național până la limita de proprietate din PE HD D= 75mm, SDR 26, urmând ca la racordare fiecare consumator să își execute căminul de racord cu pompa proprie pentru racordarea instalației de canalizare proprii la colector, aceste lucrări ( cămin de pompare și pompa) amplasate în interiorul limitei de proprietate a consumatorilor, nu au fost cuprinse în proiect, urmând ca fiecare consumator să le suporte la racordare
În localitatea Lugașu de Sus și străzile laterale din Urvind, străzi cuprinse în programul de modernizare cu finanțare prin programul Sapard, se vor realiza canalizări gravitaționale și stații de pompare pentru refularea apelor colectate în sistemul sub presiune.
Canalizările gravitaționale se vor realiza din țevi PVC tip greu, SDR 41 (SN 4).Se vor monta cu pante care să asigure, acolo unde pantele terenului permit această viteză de autocurățire. Acolo unde acest lucru nu este posibil se vor prevedea cămine de spălare care vor ajuta exploatarea. Îmbinarea tuburilor din PVC se vor realiza cu inele din cauciuc care vor asigura o etanșeitate crescută.
Canalizările sub presiune se vor realiza din țevi din polietilenă de înaltă densitate, SDR 26. La subtraversarea drumului național conducta de transport se va monta în conducta de protecție conform STAS 9312, se vor executa prin foraj dirijat, pentru a nu afecta sistemul rutier al drumului național și a nu periclita siguranța circulației prin lucrările de traversare.
II.2 Descrierea funcțională și tehnologică
Având în vedere particularitățile de amplasament ale localității, cu restricții severe de amplasare a stației de epurare, coroborat cu aspectul topografic al terenului, existența drumului național DN1 care traversează localitățile Lugașu de Jos și Urvind precum și faptul că, Consiliul Local al Comunei Lugașu de Jos are aprobată finanțarea proiectului de modernizare de străzi în localitățile Lugașu de Jos și Urvind prin programul Sapard și cu nivelul relativ ridicat al freaticului influențat de ecranul de etanșare al digurilor de remuu de la barajul din Lugașu de Jos, s-a considerat că sistemul de canalizare recomandat este unul mixt și anume cu o canalizare gravitațională completată cu o canalizare sub presiune inclusiv stații de pompare ape uzate în construcție subterană, o stație de epurare la limita localității Varsolt, bineînțeles cu posibilitatea amplasării acesteia la o distanță permisă de normele sanitare față de zona locuită. La alegerea soluției s-a ținut cont și de limita de 4.000.000 lei inclusiv TVA care a dus la o etapizare a necesarului de acoperire a unei părți cât mai mare din comuna, respectiv a zonei din lungul DN1 și a străzilor cuprinse în programul de modernizare de străzi din Urvind și începerea colectorului principal în Lugașu de Sus. Pentru localitatea sau zonele de localități unde nu se vor executa colectoare de canalizare, în prima etapă apele uzate se vor colecta tot în rezervoare vitanjabile urmând să se extindă după atingerea capacității sale. Apele astfel colectate se vor transporta cu vidanjorul până în bazinul de omogenizare al stației de epurare.
Situația existentă
Sistemul centralizat de alimentare cu apă a fost executat în anul 2004 prin programul de pietruire a drumurilor și alimentare cu apă a satelor, aprobat prin HG 577, urmând ca pentru rentabilizarea sistemului să se execute branșamente individuale la consumatori. În nici una din localități nu există canalizare centralizată și evident nici stație de epurare. Evacuarea apelor uzate de la clădirile sociale (școli, grădinițe etc.) se face prin vidanjare. De la populație evacuările se fac neorganizat în șanțurile drumurilor de unde ajung în final tot în Crișul Repede. Cum situația materială a locuitorilor este relativ bună față de restul mediului rural din regiune, gospodăriile au în marea lor majoritate instalații sanitare interioare moderne. Consecințele acestei stări de fapte este elocventă.
Situația proiectată
La baza alegerii soluției pentru realizarea canalizării centralizate au stat următoarele date:
-tema de proiectare;
-aspectul topografic al sistemului stradal al localității;
-amplasamentul localităților
-nivelul relativ ridicat al freaticului;
-cerința reducerii efortului financiar la minimul posibil;
-cheltuieli de exploatare cât mai reduse;
-preț de cost redus pentru metrul cub de apă uzată colectaqtă, transportată și epurată.
Fluxul tehnologic, ținând cont de cele de mai sus, pentru sistemul de canalizare al comunei Lugașu de Jos este următorul:
-canalizare gravitațională pe străzile laterale față de drumul național DN1 cu realizarea unor cote de amplasare pe verticala care să permită racordarea gravitațională și a acelor străzi care nu pot fi canalizate în această primă etapă de implementare a sistemului de canalizare în localitățile Urvind și parțial în Lugașu de Sus
-canalizare sub presiune în lungul drumului național DN1, amplasată sub fundul șanțului și prevăzută cu racorduri pentru consumatorii situați în lungul drumului național până la limita de proprietate în localitățile Urvind și Lugașu de Jos. Fiecare consumator urmând să se racordeze la colectorul sub presiune printr-un cămin de pompare cu pompa submersibilă pentru ape uzate, cu debite de 3 l/s și H= 12mCA pentru a se putea racorda la colectorul sub presiune lucrări care vor fi suportate de fiecare consumator la racordare și încheierea contractului de prestări servicii cu operatorul de apă- canal. În vederea asigurării vitezei de autocurățire cel puțin o dată pe zi și pentru golirea colectorului sub presiune, la capătul amonte al conductei de refulare se vor monta 1+1 compresoare care să asigure golirea conductei și viteza peste 0,7 m/s cel puțin o dată pe zi, conform SR EN 1671 din decembrie 2000, privind rețele de canalizare sub presiune în exteriorul clădirilor, cu deversoare în colectorul principal gravitațional înainte de stația de epurare. La ieșirea din localitatea Lugașu de Jos se va executa o stație de pompare tip cheson care va asigura pomparea apelor uzate colectate din satele Lugașu de Sus și Lugașu de Jos spre stația de epurare din Urvind care de asemenea va fi echipată pe lângă pompe și cu două compresoare.
-6 stații de pompare ape uzate, una SP1, cheson D= 2m, H=4m pentru preluarea apelor uzate provenite din colectorul gravitațional Lugașu de Sus și refularea lor în colectorul sub presiune; a doua SP2 stație de repompare aval de Lugașu de Jos, care va prelua apa din colectoarele sub presiune din Lugașu de Jos și le va refula spre stația de epurare din Urvind, patru stații de pompare în localitatea Urvind pentru introducerea apelor uzate din colectoarele gravitaționale din Urvind de pe străzile laterale din DN 1 stații de pompare care să urce apele uzate din zonele joase ale localității până la punctul de racord în canalizarea sub presiune;
-conducte de refulare aferente SP-urile descrise până la colectoarele sub presiune.
II.2.1 Schema de epurare adoptată
Schema de epurare aleasă corespunde debitelor caracteristice de ape uzate și concentrațiilor indicatorilor avuți în vedere pentru acestea, și urmărește în mod special reținerea materiilor în suspensie (SS), a substanțelor flotante, eliminarea substanțelor organice biodegradabile (exprimate prin ) și eliminarea compușilor azotului și fosforului.
Soluția de epurare adoptată are la bază o Unitate de epurare mecano- biologică compactă, asigurând procesarea unui debit
Pentru aceasta, schema de epurare cuprinde următoarele obiecte tehnologice:
– rețele tehnologice
– cămine de canalizare
– bazin de omogenizare, egalizare și pompare ape menajere
– treapta de epurare mecano- biologică
– unitate de dezinfecție cu ultraviolete
– unitate de stocare și dozare coagulant
– bazin colectare și pompare sediment
– unitate de deshidratare sediment
– by-pass general
– platformă depozitare containere reziduuri
– pavilion tehnologic- administrativ inclusiv instalații electrice, sanitare, de încălzire și de ventilație
– instalații electrice exterioare
– platforma deservire obiecte tehnologice
În situația căderii alimentării cu energie electrică sau epuizării volumului tampon din Bazinul de egalizare, omogenizare și pompare (pe timpul nopții). Unitatea de epurare biologică permite o întrerupere a alimentării cu apă menajeră de până la 6 ore. După această perioadă de întrerupere unitate biologică este capabilă să-și continue funcționarea fără nici o problemă din punct de vedere a proceselor biologice și chimice.
DIMENSIONAREA HIDRAULICĂ
III.1 Dimensionarea rețelei de canalizare în sistem separativ pentru ape uzate
Debitul de ape uzate efluente dintr-o localitate cuprinde:
-debitul apelor uzate menajere sau orășenești definite conform STAS 1846;
-debitul apelor uzate provenite de la industrii și diverese societăți comerciale;
-debitul apelor subterane infiltrate în rețeaua de canalizare;
-debitul apelor meteorice.
Drept urmare, valoarea maximă a debitului de ape de canalizare efluente din localitate, depinde de procedeul de canalizare adoptat pentru rețeaua de canalizare a centrului populat (divizor, unitar sau mixt).
Debitul total este:
pentru sistem de canalizare separativ:
[4]
pentru sistem de canalizare unitar și mixt:
pe timp de ploaie:
[5]
pe timp uscat:
[6]
În care:
– este debitul orar maxim al apelor uzate menajere;
– reprezintă debitul apelor uzate provenite din industrii;
-este debitul apelor infiltrate în sistemul de canalizare;
-reprezintă debitul apelor meteorice.
Debitul apelor infiltrate se determină cu relația:
[7]
Unde:
-q inf este debitul specific infiltrat, având valoarea de circa 24 l/mL,mD,zi (mL reprezintă metru liniar de canal, mai mD este metru diametru de canal);
-L reprezintă lungimea canalului;
-D este diametrul canalului.
La adoptarea debitului specific infiltrat se va ține seama de:
-natura terenului (cu sau fără apă subterană);
-vechimea rețelei de canalizare;
-materialul și natura îmbinării tuburilor din care este realizată rețeaua de canalizare.
III.2Dimensionarea rețelei de canalizare pentru ape uzate menajere
II.2.1 Debitele caracteristice de ape uzate menajere evacuate în rețeaua de canalizare
Acestea pot fi determinate conform STAS 1846 și al indicativului NP 089-2003, considerând, de regulă debitul specific al restituției de apă (qu) egal cu debitul specific al necesarului de apă (qn).
Restituția specifică de apă (qu) reprezintă cantitatea de apă uzată evacuată zilnic la canalizare de către un locuitor. Provine din impurificarea apei potabile utilizate în scopuri gospodărești pentru gătit, igienă orală, spălatul rufelor, îmbăiat, curățenie, spălatul toaletelor.
Restituția specifică de apă este stabilită în funcție de mai mulți factori:
-climă;
-gradul de dotare a locuințelor cu instalații de apă rece și caldă;
-anotimpul în care se face restituția;
-ziua din săptămână în care se face restituția;
-ora în care se face restituția.
În calculele preliminare se pot adopta pentru debitul specific al restituției de apă valori și mai reduse în cazul colectivităților mici . Pentru orașe mari calculele se efectuează pe categorie de utilizatori și pe zone. Pentru cazul nostru, se adoptă valoarea .
Numărul de locuitori pentru care se realizează calculele se determină în perspectivă a 25 de ani cu relația:
[8]
Unde:
-N este numărul curent de locuitori din localitate;
-p reprezintă procentul de creștere a populației, p=0,10 %.
Debitele caracteristice ape apelor uzate menajere pe timp uscat se determină cu ajutorul relațiilor:
a) debitul zilnic mediu al apelor uzate:
provenite de la gospodării și instituții publice:
[9]
provenite de la industrie:
[10]
b)debitul zilnic maxim al apelor uzate:
provenite de la gospodării și instituții publice:
[11]
provenite de la industrie:
[12]
Unde K zi este coeficientul de variație zilnică a debitului și se determină cu relația:
[13]
În care , iar în cazul micilor colectivități se ia valoarea minimă T= 16 ore.
c) debitul orar maxim al apelor uzate:
provenite de la gospodării și instituții publice:
[14]
provenite de la industrie:
[15]
Unde K0 este coeficientul de variație orară a debitului și are valoarea de 2,5.
d)debitul orar minim al apelor uzate:
provenite de la gospodării și instituții publice:
[16]
provenite de la industrie:
[17]
Unde p este un coeficient adimensional, care se determină în funcție de numărul de locuitori, utilizând următorul tabel:
III.3 Determinarea debitelor de apă uzată menajeră
Localitatea este prevăzută să fie canalizată în sistem separativ, în stația de epurare intrând doar apele uzate menajere, provenite de la gospodăriile din zona și societățile comerciale din localitate.
În prezent populația comunei Lugașu de Jos numără 3637 locuitori, din care 1650 locuitori în Lugașu de Jos, 917 locuitori în Lugașu de Sus și 1070 locuitori în Urvind, conform previziunilor PUG al comunei, populația este în stagnare, de locuitori urmând ca stația să deservească în viitor întreaga comună.
Calculele se vor efectua pentru întreaga comună. Debitul se va calcula conform GP 106-04 Anexa IV.18 luând în considerare următoarele elemente:
q=120 l/s
Kzi= 1.7
p=0,25
K orar=2.5
Q ind-debitul apelor uzate prognozate a fi evacuate de la societățile comerciale sau de mică industrie cu condiția respectării prevederilor NTPA 0002-2002.
III.4 Dimensionarea conductelor
Conductele de refulare ape uzate (canalizare sub presiune), conform normativelor în vigoare vor avea diametrul de 75 mm, pentru racorduri, 110 mm refulările stațiilor de pompare SP3-SP6. Se vor executa din PE 100-HD SDR 26, PN= 6 bar. Este interzis a se realiza conducte din țevi în colaci. Conductele se vor realiza din bare rectilinii de maximum 18 m lungime.
Conductele canalizării gravitaționale se vor executa din conducte din PVC cu Dn= 250 mm, SDR 41, (SN 4).
III.5 Căminele din beton
Se vor realiza din cuve cilindrice din beton armat prefabricat cu Planșeele peste cămine se vor realiza tot din prefabricat cu înglobarea ramei capacului din fontă în prefabricatul din beton. Având în vedere că în unele zone ale localităților nivelul apei freatice este foarte ridicat căminele se vor calcula și la plutire.
III.6 Cămine de canalizare
Acestea sunt cămine standard (STAS 2448-82), de canalizare, carosabile, Dn 1000, cu excepția căminului de comutare Dn 1500, de la intrarea în stație, cu racorduri la conductele de canalizare și adâncime variabilă, conform profilelor tehnologice. Sunt prevăzute cu capace carosabile și trepte pentru acces personal de mentenanță și exploatare.
STAȚIA DE POMPARE
IV.1Stațiile de pompare și rolul lor
Stația de pompare este un ansamblu de construcții, instalații și utilaje care au rolul de a ridica apa la cota cerută de utilizator
IV.2Clasificarea stațiilor de pompare
Principalele criterii de clasificare ale stațiilor de pompare sunt:
-domeniul de utilizare
-tipul constructiv
-gradul de mobilitate
Stație de pompare
Stațiile de pompare ape uzate
Aceste construcții vor fi tip cheson, cilindrice, monilite cu D= 1,5m, D= 2m și D= 3m.
Rețele
Rețelele se vor realiza cu pante cuprinse peste 0,004 ( conform SR EN 752 i=1/ DN). Pantele prevăzute în proiect precum și poziționările racordurilor vor fi cu stricteșe respectate. Acolo unde pozarea se face sub nivelul apei freatice, atât cele din PE cât și cele din PVC vor fi ancorate cu masive de lestare din beton. Pe durata pozării acestor conducte se va realiza un epuisment continuu. Tocmai datorită acestui procedeu se recomandă ca deschiderea șanțurilor să fie realizate numai pe lungimile care pot fi executate într-o zi în care se pozează conducta, se probează și se acoperă. În această ipoteză se pot reduce costisitoarele epuismente și se pot reduce numeric lestările din beton care costă.
Caracteristicile utilajelor
Stații de pompare ape uzate
Electropompe submersibile în stațiile de pompare Lugașu de Jos și Urvind
SP I Q = 36 mc/h H =15 m CA P =4 kw 1+1 buc
SP II Q =45 mc/h H =15 m CA P =4 kw 1+1 buc
SP III Q =10 mc/h H =15 m CA P =1,2 kw 1+1 buc
SP IV Q =10 mc/h H =15 m CA P =1,2 kw 1+1 buc
SP V Q =10 mc/h H =15 m CA P =1,2 kw 1+1 buc
SP VI Q =10 mc/h H =15 m CA P =1,2 kw 1+1 buc
IV.3Alegerea pompelor
Pentru Q=26 mc/h și H=15 m
Pentru Q =45 mc/h și H=15 m
Pentru Q=10 mc/h și H=15 m
STAȚIA DE EPURARE
Platforme din beton pentru amplasare containere componente ale stației de epurare propuse.
Împrejmuirea se va realiza cu înălțimea de 2,0 m, din stâlpi metalici cu plasă din sîrmă zincată pe rame metalice.
Platformele tehnologice se vor executa din beton armat monolit sub formă de radiere generale, în suprafața totală de 33,5 pentru stația de epurare monobloc și 24,5 mp pentru platforma de depozitare rețineri.
Celelalte construcții sunt:
-Grătarul manual pentru un debit de până la 500 și este amplasat într-un cămin cu diametrul de 1,5 m și adâncimea de 1,67 m.
-Deznisipatorul/ separatorul de grăsimi, cu un volum util de 4 mc, de tip vertical, permite reținerea substanțelor plutitoare prin flotație gravitațională și separarea nisipului cu dimensiuni mai mari de 0,2 mm. Corespunzător volumului util se prevede un bazin cilindric cu Di= 2m și adâncimea H= 3,5m.
-Evacuarea grăsimilor reținute se va face gravitațional, pe măsura acumulării acestora, într-un Bazin de colectare grăsimi cu volumul util de 4 mc.
-Bazin de stocare, spălare și scurgere nisip, semiîngropat cu Di= 2m și adâncimea H= 1,1 m.
-Bazinul de egalizare, omogenizare, corespunzător volumului util se utilizează un bazin dreptunghiular cu adâncimea H= 4.35 m lungimea L=4,5m și lățimea B=3,9 m.
-Bazin de colectare și pompare nămol, corespunzător volumului util se prevede un bazin cilindric cu Di= 3 m și adâncimea H= 4,0 m.
Bazinele se vor executa din beton armat impermeabil.
Alimentare cu apă
Stația de epurare va fi branșată la sistemul de apă prin intermediul unui cămin de branșare și robinet de concesie.
Apa este necesară atât pentru grupul sanitar propriu cât și pentru apa tehnologică de spălare.
V.1Echipamente și instalații
Stația de epurare include următoarele echipamente și instalații:
V.2Instalații aferente construcțiilor
Instalații hidraulice aferente stației de epurare constau în rețelele de legătură între obiectele componenete ale stației de epurare.
Acestea sunt formate din conducte de canalizare (gravitaționale) Dn 250, Dn 200 și Dn 100 și conducte sub presiune (de pompare) Dn 65, Dn 50, executate din PEHD și montate îngropat intr obiectele tehnologice la o adâncime care să evite înghețul acestora și aparent în chesoanele de pompare și în interiorul containerelor stației de epurare.
V.3Caracteristicile apelor uzate
Indicatorii de calitate ai apelor uzate evacuate în rețeaua de canalizare și ale celor de calitate pentru deversarea în emisar sunt prezenți în tabelul alăturat:
Valorile rezultate impun o epurare mecano- biologică cu nitrificarea- denitrificarea apelor uzate.
Concentrațiile medii ale principalilor impurificatori din apele uzate menajere provenite de la localitate sunt:
350 mg/l -materii solide în suspensie(MSS)
300 mg/l -consum biochimic de oxigen(CBO5)
30 mg/l -azot total
5 mg/l -fosfor total
6,5-8,5 -pH
500 -CCOCr
V.4Schema de epurare adoptată
Schema de epurare adoptată urmărește în mod special reținerea materiilor în suspensie a particulelor flotante, eliminarea substanțelor organice biodegradabile (exprimate prin CBO5) și eliminarea compușilor pe bază de azot și fosfor.
Pentru aceasta, schema de epurare va fi realizată pe o linie tehnologică, pentru un debit mediu de 869.55 mc/zi și va cuprinde:
-grătar manual
-deznisipator- separator de grăsimi
-bazin de egalizare și pompare
-debitmetru electromagnetic
-unitate de epurare tip Resetilovs N2-CA1S-240-931.N+P
-unitate de dezinfecție cu UV
-unități de preparare și dozare coagulant și floculant
-bazin de colectare și pompare nămol
-unitate de deshidratare nămol
A. Treapta mecanică:
Grătarul manual este tip AR-01 pentru un debit de până la și este amplasat într-un cămin cu diametrul de 1,5 m și adâncimea de 1,7 m. Curățirea grătarului se face cu ajutorul unei greble acționate manual.Reținerile sunt depozitate într-un container. Periodic acestea sunt transportate la groapa de gunoi.
Pentru prevenirea mirosului neplăcut și realizarea unei fermentări în profunzime a materialului grosier reținut, este recomandat să se folosească odată la două săptămâni substanțe bio- preparatoare sub formă de pudră furnizate de firma „Resetilovs un Co”.
Din casa grătarului automat, după reținerea materiilor grosiere, apa uzată ajunge în separatorul de grăsimi / deznisipator unde are loc separarea particulelor solide /grăsimilor.
Dimensionarea grătarelor din punct de vedere hidraulic
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
În care:
-n-număr de interspații între barele grătarului (bucăți)
-Qc-debitul de calcul [m3/s] care se ia în considerare ca fiind de 2 ori Qorar max în sistemul unitar de canalizare și Qs orar max în sistemul separativ
-v-viteza apei în interspațiile grătarului [m/s]
-b-distanța între barele grătarului [m]
-Hu-înălțimea apei în canal care aduce apa la grătar
-B- lățimea grătarului [m]
–lățimea barelor grătarului
-V1-viteza de curgere a apei înainte de grătar [m/s]care nu trebuie să coboare sub 0,4 m/s pentru a evita depunerile în camera grătarului
-h-diferența dintre nivelul apei din amonte și nivelul apei din aval de grătar [m]
-3-coeficient care ține seama de o eventuală înfundare
–coeficient care ține seama de forma secțiunii barelor care se consideră 2,42 la bare dreptunghiulare; 1,83 la bare semicirculare din amonte și 1,79 la bare circulare
-g-accelerația gravitațională
–unghiul de înclinare a barelor ;la cele cu sistem de curățire mecanică și la cele cu curățire manuală
-l- lungimea pe orizontală a grătarului [m]
-Hs-înălțimea de siguranță
-l1-lungimea părții de trecere de la canal la camera grătarului [m]
-B1-lățimea canalului care aduce apă la canal [m]
–unghiul de înclinare a părții de trecere de la canal la camera grătarelor
-H-înălțimea camerei grătarului în amonte
-Vd-volumul total de depuneri reținute într-o zi
-L-lungimea camerei grătarului
-N-numărul de locuitori deserviți
-p-cantitatea de depuneri cu umiditate de 80% și greutatea specifică de 7500 N/m3 pentru un locuitor într-un an
-Ht-înălțimea totală
Deznisipatorul/ separator de grăsimi de tip vertical permite reținerea substanțelor plutitoare prin flotație gravitațională și separarea nisipului cu dimensiuni mai mari de 0,2 mm, gravitațional.
Evacuarea grăsimilor separate se face gravitațional, în funcție de acumularea acestora, într-un bazin de colectare grăsimi, în care se introduc, pentru descompunerea substanțelor organice, biopreparate, cu eliminarea lor periodică prin vidanjare sau pompare.
Evacuarea nisipului decantat se va face prin intermediul unei electropompe de nisip cu rotor construcție rezistentă la abraziune tip DOMO 20VXT , într-un bazin de stocare nisip, prevăzut cu radier drenant cu barbacane și start geotextil ce permite filtrarea li scurgerea apei în fluxul tehnologic de epurare. Nisipul va fi spălat și tratat cu biopreparate de tip Bacti- Bio 9500, în scopul stabilizării acestuia.
La dimensionarea deznisipatoarelor se vor lua în considerare următoarele:
viteza orizontală maximă la debitul de calcul
viteza orizontală maximă la debitul de verificare
viteza verticală de depunere de maxim
timpul de trecere prin deznisipator cuprins între
În cazul în care se îndeplinește condiția:
[28]
lungimea va fi:
pentru deznisipatoarele orizontale longitudinale
unde:
-H max, apă -înălțimea maximă a apei în deznisipator
-Bu -lățimea compartimentelor deznisipatorului care se recomandă să nu depășească
.
-V-viteza orizontală a apei
-u-viteza de depunere a particulelor care ia valori între
Volumul zilnic de nisip reținut în deznisipator se va lua astfel:
-în cazul sistemului separativ
-în cazul sistemului unitar
-greutatea volumetrică a depunerilor va fi de
Evacuarea nisipului depus în deznisipatoarele orizontale longitudinale se va face cu curățător mobil sau cu instalație de evacuare pneumatică. Nisipul se va evacua pe platforme special amenajate în imediata vecinătate a deznisipatorului.
Apa drenată se va reintroduce în circuitul treptei mecanice de epurare a apei uzate.
Menținerea unei viteze orizontale de curgere constante egală cu în cazul variației debitului și a înălțimii apei în deznisipator se asigură printr-o ștrangulare locală în dreptul dispozitivelor de închidere din aval (stăvilare).
La intrarea și ieșirea din compartimentele de deznisipare se vor prevedea dispozitive de închidere în dreptul cărora se vor realiza platforme de acces pentru manevrarea acestora cu lățimea minimă de și vor fi prevăzute cu balustradă.
-w-componenta verticală a pulsației în regim turbulent de mișcare
-V-viteza orizontală de curgere care se adoptă
-Hu-înălțimea utilă
-L-lungimea
-B-lățimea
-n-numărul de compartimente active care trebuie să fie minim 2
-b-lățimea unui compartiment care să fie cuprins între
-Vd-volumul depunerilor
-p-cantitatea de depuneri se consideră
-N-numărul de locuitori în perspectivă
-T-timpul între două curățiri maxim 2 zile
-Hd-înălțimea depunerilor la deznisipatoarele cu curățire manuală
-H-înălțimea totală medie
-Hp-înălțimea medie a stratului de pietriș
-Vdez-volumul util al deznisipatorului
-Q-debitul care se consideră ca și la grătare
-Hs -înălțimea de siguranță
Dacă în deznisipatoare se varsă și apele industriale, cantitatea de depuneri din aceste ape se calculează separat.Deznisipatoarele orizontale se construiesc din beton armat și pot fi descoperite sau acoperite cu o construcție ușoară. Deznisipatoarele orizontale se prevăd la toate stațiile de epurare în cazul sistemului unitar iar în cazul sistemului separativ se prevăd pentru debitul apelor menajere mai mari de .
Dimensionarea hidraulică a deznisipatoarelor orizontale:
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
În care:
-td-timpul de trecere a apei prin deznisipator
-A-aria secțiunii orizontale
-Vs-viteza de sedimentare
-V0-mărimea hidraulică a particulelor de nisip care se ia din tabel
Bazinul de egalizare, omogenizare și pompare are o triplă funcționalitate:
-omogenizează prin instalația de retur compoziția apelor uzate, care după cum se știe, la localități mici are o gamă de variație destul de mare;
-egalizează prin capacitatea de înmagazinare debitul de apă, alimentând în mod constant treapta de epurare biologică din aval;
-prin pompare se asigură întregirea fluxului tehnologic din punct de vedere hidraulic, având în vedere montajul suprateran al unității compacte de epurare tip Resetilovs N2-CA1S-240-931. N+P
Din punct de vedere al echipării cu utilaje, în bazinul de egalizare și pompare întâlnim două electropompe submersibile în linii independente de pompare ce asigură debitul de apă constant pentru unitățile compacte de epurare. Toate utilajele sunt de înaltă fiabilitate.
Debitmetrul electromagnetic măsoară debitul de apă uzată pe fiecare linie de pompare. Citirea acestuia se poate face fie local de display, fie centralizat din calculatorul de proces( opțional). Acest obiect tehnologic este amplasat amonte de modulul biologic de epurare, rezultând o evidență precisă a debitelor de apă uzată epurată.
Blocul de epurare mecanică tip Risetilovs un CO M-38-3R.22, asigură epurarea mecanică fină a apei menajere și protecția blocului de epurare biologică.
B. Treapta biologică
Unitate compactă de epurare tip Risetilovs compusă dintr-un modul tip N2-CA1S-240-931.N+P.
Această instalație realizează o epurare mecano-biologică foarte eficienta, procesul tehnologic fiind automatizat și controlat permanent. Modulele sunt alcătuite din următoarele componente:
-tanc de sedimentare primară
-camera de coagulare
-tanc de hidroliză- fermentare
-tanc heterotrofic de nitrificare cu sistem de aerare cu bule fine și dispozitive de susținere a masei organice tip biofilm flotante
-tanc hetero- autotrofic de nitrificare și de-nitrificare cu sistem de aerare cu bule fine și dispozitive de susținere a masei organice tip biofilm fix
-tanc autotrofic de nitrificare
C. Treapta chimică
Din stația de pompare apa ajunge în camera de coagulare, înglobată în fiecare din cele două module Resetilovs. În această cameră are loc dozarea de polielectrolit, flocularea și sedimentarea compușilor pe bază de fosfor eliminându-se astfel necesitatea unui decantor secundar.
Dozarea polielectrolitului se face prin intermediul unui complex de dozare coagulant tip DKC-0413-500.ET. Materia sedimentată trece gravitațional în bazinul de sedimentare primară dotat cu decantor cu blocuri lamelare care realizează prin intermediul unei electropompe de proces care asigură atât evacuarea acestui sediment către bazinul de stocare nămol decantat primar cât și recircularea parțială a acestuia pentru susținerea procesului biologic. Cantitatea de fosfor care rămâne în apă este cea necesară asigurării unei concentrații în conform NTPA 001 dar care asigură în același timp fosforul necesar proceselor biochimice care au loc în treapta de epurare biologică.
În vederea mineralizării substanțelor organice conținute de sedimentul primar se introduce un biopreparat, Bacti- bio 9500, care realizează fermentarea în profunzime a materialului decantat. Nămolul primar este trimis prin pompare către un Bazin de colectare și pompare nămol dotat cu mixer și electropompă submersibilă Flygt de unde este repompat către unitatea de deshidratare nămol cu saci filtru.
Datorită aplicării soluției cu blocuri lamelare rezultă o reducere substanțială a spațiului de decantare dar și o eficiență mult mai mare față de soluțiile standard.
Apa astfel limpezită trece în compartimentul de aerare unde se realizează epurarea biologică.
a) Tanc de fermentare și hidroliză :se realizează următoarele procese:
-absorbția substanțelor solide pe suprafața mediului plutitor ( în flotație)
-reducerea substanțelor organice pe bază de carbon ()
-reducerea materiilor în suspensie
-fermentarea produșilor de hidroliză
În acest compartiment de dezvoltă bacterii de tip SAPROFIT ( nivelul I al lanțului trofic) care aderă la mediul plutitor și reduc materia organică în proporție de 40 %.
Bacteriile, în această primă etapă elimină de 20-30 de ori mai multe enzime decât pot să consume. Datorită acestui fapt, acest tanc se poate numi fermentator (incubator de enzime). Din cauza eliberării în apă a unei cantități mari de enzime, procesele biochimice de eliminare a substanței organice, se desfășoară în mod accelerat (intensiv).
b) Tanc heterotrofic de nitrificare și de-nitrificare, cu formarea nivelului II din lanțul trofic, BACTERIVORE. În acest bazin se realizează:
-oxidarea intracelulară a produșilor de hidroliză
-nitrificarea heterotrofă prin care se descompune amoniacul sau ionii de amoniu în azotiți respectiv azotați.
Există bacterii heterotrofe care realizează nitrificarea, proces care se desfășoară în prezența oxigenului insuflat în masa de apă și bacterii specializate autotrofe care realizează denitrificarea, obținând oxigenul necesar metabolismului din compușii organici și cei pe bază de azot. Bacteriile autotrofe pot conviețui în același mediu cu bacteriile heterotrofe.
Reducerea substanțelor organice se realizează în proporție de 80 %.
Denitrificarea permite reducerea azotiților la azot gazos, care se degajă în atmosferă.
c) Tanc hetero- autotrofic de nitrificare și de-nitrificare- Nivelul III- ( se dezvoltă o bacterie superioară a lanțului trofic CARNIVORE care continuă procesele începute în zona nivelului II). În plus, se realizează mineralizarea trofică, proces consumator de oxigen.
d) Tanc autotrofic de nitrificare- Nivelul IV- zonă în care se dezvoltă cele mai evoluate microorganisme( CARNIVORE avansate și DETRIVORE- nivelul IV al lanțului trofic- bacterii care consumă reziduuri de substanță organiză, metaboliți, celule moarte ) care practic curăță sistemul.
Procesele de oxidare intracelulară a produșilor de hidroliză și mineralizare trofică sunt continuate și în plus apar procese de nitrificare autotrofă.
Aportul de oxigen este justificat de necesitatea producerii proceselor de mineralizare trofică și oxidare intracelulară a produșilor de hidroliză.
Tehnologia permite eliminare succesivă a substanțelor organice în diferite stadii ale lanțului trofic, transformându-le în substanță anorganică.
În tehnologiile convenționale rezultă nămol activat, care este compus din masă celulară. În tehnologia RESETILOV această masă celulară se regăsește pe mediul plutitor cu aderență ridicată la culturile bacteriene, iar substanța organică care intră în sistem este consumată și transformată în materialul celulelor vii iar în ultima etapă, în nivelul IV, regăsim celulele și microorganismele detrivore care se hrănesc cu celulele moarte și care sunt aderente la suportul plutitor.
Tehnologia de epurare a apelor uzate este bazată pe mineralizarea completă a materiilor organice. Datorită relațiilor trofice avansate ale microorganismelor aflate pe filmul fix în procesele de epurare, nu se formează nămol în exces.
Din bazinul de stocare nămol, nămolul este pompat fie către instalația de deshidratare nămol în saci prevăzută cu sistem de dozare polielectrolit pentru îmbunătățirea gradului de deshidratare fie ănapoi în tancul de coagulare pentru necesități de întreținere a proceselor biologice. Supernatantul rezultat în urma procesului de deshidratare este reintrodus gravitațional în circuitul de epurare. Nămolul rezultat este un nămol mineralizat și deshidratat care va fi depozitat pe o platformă de stocare.
D. Dezinfecția efluentului
Apa limpezită este dirijată apoi spre instalația de dezinfecție cu ultraviolete, după care efluentul epurat și dezinfectat, ce respectă condițiile de calitate impuse de normativul NTPA 001-2002, este evacuat în emisar.
Instalația de dezinfecție cu ultraviolete, montată imediat după treapta biologică este din oțel inox și funcționează cu lămpi neimersate. Razele ultraviolete cu o lungime de undă penetrează masa de lichid, producând moartea microorganismelor patogene. Eficiența dezinfecției este de 95 % – 99%.
F.Sursă de apă pentru utilități/ necesități tehnologice
Apa potabilă necesară pentru spălări și hidrantul de incendiu este asigurată printr-o conexiune la rețeaua de apă potabilă din zonă.
CONCLUZII
Stația de epurare a apelor uzate provenite de la localitatea Lugasu de Jos, județul Bihor, se caracterizează printr-o tehnologie simplă, dar modernă și de eficiență ridicată.
Prevedrea de utilaje și echipamente performante este obligatorie în vederea realizării eficiențelor de epurare dorite. Astfel, soluția tehnologică propusă cuprinde instalații performante, ce implică consum energetic redus, operațiuni de exploatare simple prin aplicarea unei automatizări specifice procesului tehnologic.
Aplicarea soluției de epurare cu unitatea compactă de tip Resetilovs N2-CA1S-240-931.N+P prezintă următoarele avantaje:
-soluția de epurare apă uzată Resetolovs este modulară permițând o extindere ulterioară a capacității de epurare prin simpla adăugare de noi module.
-asigură gradul de epurare necesar, fiind respectate pe evacuare condițiile de calitate impuse de normativul NTPA 001-2002;
-datorită adaptării unei soluții modulare, capacitatea de epurare a stației poate fi mărită pe viitor prin adăugarea unui nou modul
-datorită procesului tehnologic performant nu se evacuează nămol în exces, ceea ce conduce la eliminarea costurilor privind tratarea acestuia;
-consum energetic redus, atât compresorul cât și electropompele de proces fiind de înaltă fiabilitate;
-toate echipamentele sunt din oțel inox, neexistând probleme generate de acțiunea apei sau nămolului asupra componentelor unității compacte;
-realizarea dezinfecției cu ultraviolete în instalația de tip UV prezintă avantaj față de soluția clorinării, cea din urmă variantă conducând la producerea de compuși toxici în mediul acvatic receptor. Instalația de dezinfecție asigură o eficiență de până la 99 % privind reducerea coliformilor totali;
-prin forma compactă se obține o suprafață redusă a stației de epurare; astfel suprafața platformei stației este de S= 868 din care suprafața ocupată cu obiectele și rețelele tehnologice este de cca. 50%.
-amorsare rapidă a procesului de epurare biologică. Unitatea ajunge în câteva zile la condiții optime de funcționare chiar și în cazul unor întreruperi mai îndelungate în ceea ce privește alimentarea cu apă uzată;
-automatizarea instalației conduce la siguranță în exploatare, personal de întreținere redus, nefiind obligatorie supravegherea permanentă (o inspecție pe zi);
-costurile lunare de exploatare a unității compacte se referă exclusiv la cele generate de consumul de energie electrică.
Este necesar ca întreg procesul tehnologic să fie automatizat iar instalațiile să dispună de aparatele de măsură, control și reglaje corespunzătoare.
V.5 Soluția tehnologică
Schema de epurare aleasă corespunde debitelor caracteristice de ape uzate și concentrațiilor indicatorilor avuți în vedere pentru acestea, și urmărește în mod special reținerea materiilor în suspensie (SS), a substanțelor flotante, eliminarea substanțelor organice biodegradabile (exprimate prin ) și eliminarea compușilor azotului și fosforului.
Soluția de epurare adoptată are la bază o Unitate de epurare mecano- biologică compactă, asigurând procesarea unui debit
Pentru aceasta, schema de epurare cuprinde următoarele obiecte tehnologice:
– rețele tehnologice
– cămine de canalizare
– bazin de omogenizare, egalizare și pompare ape menajere
– treapta de epurare mecano- biologică
– unitate de dezinfecție cu ultraviolete
– unitate de stocare și dozare coagulant
– bazin colectare și pompare sediment
– unitate de deshidratare sediment
– by-pass general
– platformă depozitare containere reziduuri
– pavilion tehnologic- administrativ inclusiv instalații electrice, sanitare, de încălzire și de ventilație
– instalații electrice exterioare
– platforma deservire obiecte tehnologice
În situația căderii alimentării cu energie electrică sau epuizării volumului tampon din Bazinul de egalizare, omogenizare și pompare (pe timpul nopții). Unitatea de epurare biologică permite o întrerupere a alimentării cu apă menajeră de până la 6 ore. După această perioadă de întrerupere unitate biologică este capabilă să-și continue funcționarea fără nici o problemă din punct de vedere a proceselor biologice și chimice.
V.6 Soluția constructivă
Se prevede by-pass general între primul și ultimul cămin de pe platforma stației pentru situația căderii temporare a alimentării cu energie electrică simultan cu debite mari de ape menajeră, care pot fi înmagazinate în sistem (până la nivelul preaplinului).
Căderea alimentării cu energie elctrică este o situație de avarie în care este permisă deversarea controlată a apei menajere în emisar, pe o perioadă limitată de timp, de până la 6 ore. În situația în care investitorul dorește să evite complet această situație poate contracta prevederea unei surse alternative de energie pentru funcționarea stației de epurare până la remedierea defecțiunii de natură electrică.
Obiectele și rețelele tehnologice ale stației de epurare sunt îngropate la adâncimea minimă de îngheț (-1,00), cu excepția unităților de dezinfecție apă menajeră, stocare- dozare coagulant și pavilionului tehnologic- administrativ care sunt amplasate suprateran.
V.7 Descrierea schemei tehnologice
Apa uzată menajeră (K1) ajunge gravitațional în căminul de distribuție/ preaplin/ by- pass (CV1) de la intrarea pe platforma stației de epurare. Mai departe, în funcționare normală, apa ajunge în bazinul de egalizare, omogenizare și pompare ape menajere (1), iar în situația căderii alimentării cu energie electrică, până la remedierea defecțiunii, în Căminul de evacuare (CV 8) și de aici în râul Crișul Negru. Pentru protecția pompelor, la intrarea în bazin se prevede un coș grătar, mobil.
În bazinul de egalizare, omogenizare și pompare se prevăd patru electropompe submersibile pentru ape uzate și un mixer pentru omogenizarea apei menajere.
La conductele de refulare ale pompelor sunt racordate câte o conductă de retur pentru recircularea unei părți din debitul pompat, pentru omogenizare.
De la bazinul de egalizare, omogeniare și pompare, apă menajeră (K1H) ajunge prin pompare, prin patru circuite separate, la treapta de epurare mecanică.
Înainte de intrarea în treapta de epurare mecanică, pe conductele de refulare, se prevăd câte un debitmetru electromagnetic.
După reținerea materiilor solide în suspensie în blocul de epurare mecanică, apa epurată mecanic ajunge în treapta de epurare biologică, unde se elimină substanțele organice biodegradabile (exprimate prin ) și compușii azotului și fosforului.
Apa filtrată (FL) rezultată de la containerele de materii solide alo blocului de epurare mecanică ajunge gravitațional în bazinul de egalizare, omogenizare și pompare (1), iar containerele cu materii solide sunt depozitate pe platforma de containere (5).
Treapta de epurare biologică constă din șase blocuri cu tancuri de epurare biologică, în paralel.
Pentru deservirea blocurilor cu tancuri de epurare biologică se prevede un rezervor dozator coagulant (6).
Nămolul (O1+OM) rezultat din blocurile cu tancuri de epurare biologică ajunge prin pompare în bazinul de colectare și pompare nămol (3).
În final apa epurată mecanic și biologic în blocul de epurare mecanică și blocurile cu tancuri de epurare biologică este trecută prin unitățile de dezinfecție cu ultraviolete, câte una pentru fiecare linie de epurare biologică, și evacuată apoi în căminele de prelevare probe.
Din căminele de prelevare probe, apa epurată și dezinfectată ajunge gravitațional în căminul de evacuare apă epurată și dezinfectată (CV 8) de la limita platformei stației de epurare, și de aici în râul Crișul Repede.
În bazinul de colectare și pompare nămol se prevedeo electropompă submersibilă și un mixer electromecanic mobil cu difuzor.
După umplerea bazinului de colectare și pompare nămol, nămolul este pompat în Unitatea de deshidratare cu filtru presă (4).
Nămolul deshidratat în filtru presă este evacuat în saci și apoi este depozitat pe platforma de containere (5).
Apa (BO) rezultată din decantarea nămolului în bazinul de colectare și pompare nămol, apa filtrată (FL) din saci în unitatea de deshidratare nămol și apă (K2) colectată de grătarul platformei de containere ajunge gravitațional înapoi în chesonul bazinului de egalizare, omogenizare și pompare.
Pentru exploatarea stației de epurare se prevede un container pentru personal cu suprafața de 13,5 mp.
Pentru analize chimice se prevede un laborator (2,5) cu o suprafață de 13,5 mp.
Pentru întreținere și reparații se prevede un atelier (2,6) cu suprafață de 13,5 mp.
Apa menajeră rezultată de la containerul pentru personal ajunge gravitațional în bazinul de egalizare, omogenizare și pompare.
Pentru necesități de spălare și în caz de incendiu se prevede un hidrant îngropat Hi.
Apa tehnologică pentru unitatea de deshidratare, rezervorul și dozatorul de coagulant și spălări și apă potabilă pentru containerul de personal sunt preluate din rețeaua de apă potabilă de la limita platformei stației de epurare.
Pentru aerisirea căminelor de canalizare, bazinului de egalizare, omogenizare și pompare și bazinul de colectare și pompare nămol se prevede un ventilator portabil cu furtun de refulare.
Pentru necesități de mentenanță și exploatare se prevede priza pentru lampa de control la 24 V, priza pentru aparat sudură și priza pentru ventilatorul portabil.
Platforma stației de epurare este prevăzută cu centura de împământare de protecție pentru consumatorii electrici și iluminat pe timp de noapte.
Pentru protecția muncii și la incendiu stația de epurare va fi prevăzută cu dotările corespunzătoare (echipament protecție personal operare și mentenanță, stingătoare, etc.).
V.8 Descrierea fluxurilor tehnologice și a componentelor schemei de epurare
CV1 este un cămin cu Di= 1500, cu racorduri la colectorul de canalizare, la conducat de alimentare a bazinului de egalizare, omogenizare și pompare și la by- pass/ preaplin și este prevăzut cu un robinet de izolare cu sertar cuțit, Dn 400, din inox, pentru izolarea bazinului și cu capac carosabil și trepte pentru acces personal de mentenanță și exploatare.
CV2- CV14 sunt cămine standard de canalizare cu Di=1000, cu racorduri la conductele de canalizare adiacente și adâncime variabilă conform necesităților tehnologice ( vezi profile longitudinale). Acestea sunt prevăzute cu capace carosabile și trepte pentru acces personal de mentenanță și exploatare.
Bazinul de egalizare, omogenizare și pompare este tip cheson cu Di= 10000 mm și H= 7m. Acesta are un volum util de 431 în funcționare normală, fără punerea sub presiune a conductelor de canalizare. Sunt prevăzute capace de acces pentru pompele submersibile, mixer și coșul grătar și capac și trepte pentru acces personal mentenanță și exploatare.
Bazinul de egalizare, omogenizare și pompare are o triplă funcționalitate:
– omogenizează compoziția apelor uzate care are o variație destul de mare
-egalizează debitul de apă, alimentând în mod constant și continuu blocurile cu tancuri de epurare biologică din aval
-asigură prin pompare alimentarea unității de epurare biologică amplasată suprateran.
Coșul grătar este montat sub conducta de debursare apă menajeră în cheson și are un volum. Distanța între barele coșului este de 30 mm, mai mică decât canalele de curgere prin pompă, pentru a asigura protecția acesteia. Coșul grătar este scos din cheson și introdus la poziție manual, cu ajutorul unui lanț de ancorare.
Pompa submersibilă
Aceasta este prevăzută cu cot suport fixat de radierul chesonului și chidaj fixat de marginea golului de acces și de cotul suport al pompei. Scoaterea și introducerea ei în cheson se face manual, cu ajutorul ghidajului și unui lanț de ancorare.
Pentru măsurarea nivelului apei din cheson se prevede un traductor pentru nivelul minim (oprire pompe), maxim (pornire pompe) și avarie.
Pompele funcționează automat (pornire, oprire) funcție de nivelul apei din bazin.
Pompele sunt prevăzute cu convertor de frecvență.
Reglajul debitului se face automat prin intermediul convertorului de frecvență, funcție de nivelul apei din bazin.
Debitmetrul electromagnetic
Acesta este montat pe fiecare din cele patru linii de pompare apă menajeră înainte de blocul de epurare mecanică.
Debitmetrul este compus din convertor de semnal.
Acesta este amplasat suprateran, în containere, pe o fundație din beton și este alcătuit din:
-sită mecanică
– presă hidraulică
– container pentru materialul solid reținut
– deznisipator
– unitate deshidratare nisip cu compresor și robinet acționat pneumatic.
Blocuri cu tancuri de epurare biologică
Acestea sunt amplasate suprateran, în containere, pe o fundație din beton și sunt alcătuite din:
-magnetizator
– camera de coagulare
– tanc de sedimentare în film subțire
– tanc mineralizare sediment
– tanc de hidroliză- fermentare
– tanc de biooxidare
– tanc de mineralizare trofică (treapta I)
– tanc de mineralizare trofică (treapta II)
– compresor submersibil
Rezervor și dozator coagulant
Acesta este montat suprateran pe o fundație din beton, lângă unitatea de epurare, și asigură dozarea coagulantului necesar proceselor biologice și chimice din aceasta.
Unitate de dezinfecție, montată în aval de fiecare din cele patru linii de epurare biologică.
Aceasta compusă din camera de egalizare debite și lămpi cu ultraviolete.
Bazinul de colectare și pompare nămol
Sunt prevăzute capace de acces pentru pompa submersibilă și mixer și capac și trepte pentru acces personal mentenanță și exploatare.
Bazinul asigură:
-colectarea nămolului provenit de la blocurile de tancuri de epurare biologică
-omogenizarea nămolului în vederea pompării
-pomparea nămolului la Unitatea de deshidratare
Pompa submersibilă de nămol
Aceasta este prevăzută cu cot suport fixat de radierul chesonului și ghidaj fixat de rama golului și de cotul suport. Scoaterea și introducerea ei în cheson se face manual cu ajutorul ghidajului și unui lanț de ancorare.
Pompa funcționează (pornire, oprire) funcție de nivelul nămolului din bazin.
Pompa este prevăzută cu permisie la pornire și protecție la oprire funcție de nivelul nămolului din bazin.
Mixer electromecanic
Acesta este prevăzut cu ghidaj fixat de rama golului de acces și de radier. Scoaterea și introducerea lui în cheson se face manual cu ajutorul ghidajului și unui lanț de ancorare.
Mixerul funcționează manual (pornire, oprire) funcție de necesitățile de omogenizare ale nămolului din bazin.
Unitatea de deshidratare- filtru presă
Aceasta este montată suprateran în container și este alcătuită din:
-pompă cu șurub pentru alimentarea cu sediment al filtrului presă
-mixer static
-filtru presă
-transportor elicoidal
-container de depozitare sediment
-compresor
– complex de preparare și dozare floculant
– pompă dozatoare floculant
Platforma de containere cu S= 24
Aceasta servește pentru depozitarea temporară a containerelor cu materii solide provenite de la blocul de epurare mecanică și a sacilor cu nămol deshidratat de la blocurile cu tancuri de epurare biologică.
Platforma este prevăzută cu grătar de pardoseală pentru colectarea apei de ploaie de pe platformă și a apei scurse din containere și saci.
Container pentru personal cu S= 13,5
Acesta asigură facilitățile necesare pentru exploatarea unității de epurare și este prevăzut cu grup sanitar cu racorduri la apa potabilă și canalizare.
Laborator ( cameră operare) cu S= 13,5
Atelier cu S= 13,5
Rețele tehnologice
Acestea sunt formate din conducte de canalizare (gravitaționale) Dn 400, Dn 300 și Dn 200 și conducte sub presiune (de pompare) Dn 150, Dn 80, Dn 65, Dn 25, executate din PEHD și montate îngropat între obiectele tehnologice la o adâncime care să evite înghețul acestora și aparent în chesoanele de pompare și în interiorul containerelor stației de epurare.
V.9 Fluxuri tehnologice
Acesta constă din:
– egalizarea debitelor și omogenizarea compoziției apelor uzate, operațiune ce se realizează în bazinul de egalizare, omogenizare și pompare. Alimentarea în mod constant cu apă uzată a unității de epurare îi asigură acesteia o funcționare optimă în treapta biologică
– reținerea materialelor grosiere, a celor în suspensie și flotante, cu ajutorul sitei mecanice și deznisipatorului în blocul de epurare mecanică
– reducerea substanțelor organice prin epurare biologică în blocurile cu tancuri de epurare biologică, instalație ce realizează și nitrificarea- denitrificarea apelor uzate. În decantorul secundar se realizează și precipitarea chimică a compușilor pe bază de fosfor (desfoforizare). Efluentul, în urma proceselor de epurare mecano- biologică, îndeplinește condițiile de calitate impuse de NTPA 001-2002 și pentru toți indicatorii
– dezinfecția apelor uzate epurate cu raze ultraviolete, ce se realizează în unități atașată unității de epurare. Această metodă de dezinfecție este preferată clorinării, care duce la formarea în cursul de apă receptor de compuși toxici pentru floră și fauna acvatică.
Apa pompată din bazinul de egalizare, omogenizare și pompare ajunge în blocul de epurare mecanică. Aici apa trece prin sita mecanică, iar materiile solide grosiere reținute ajung gravitațional la o presă hidraulică și de aici îintr-un container alocat acestora. După sita mecanică apa ajunge în deznisipatorul de tip vertical, unde materiile solide de tipul nisipurilor decantează. Periodic, materialul decantat este descărcat într-un container alocat acestuia. Descărcarea se face cu ajutorul unui robinet acționat cu aer comprimat furnizat de un compresor. Containerele cu materiilesolide reținute se transportă pe platforma de containere, iar apa filtrată rezultată de la presa hidraulică și din scurgerea containerelor ajunge gravitațional în bazinul de colectare și pompare nămol.
Apa epurată mecanic intră în tancul de mineralizare sediment. Aici apa este menținută la o temperatură corespunzătoare. Sedimentul mineralizat decantat este trimis prin pompare în bazinul de colectare și pompare nămol, iar o parte din sedimentul mineralizat este recirculat.
Din tancul de mineralizare sediment apa ajunge prin deversare în camera de coagulare prevăzută cu insuflare de aer.
De aici apa trece pe la partea inferioară în tancul de sedimentare în film subțire. Sedimentul primar decantat aici este trimis prin pompare în bazinul de colectare și pompare nămol, iar o parte este introdus în tancul de mineralizare sediment.
De aici apa ajunge la partea superioară în tancul de hidroliză- fermentare prevăzut cu insuflare de aer.
În continuare apa ajunge pe la partea inferioară în tancul de biooxidare, apșoi în tancul de mineralizare trofică (treapta I) și în final în tancul de mineralizare trofică (treapta II), toate prevăzute cu insuflare de aer.
În tancul de mineralizare trofică (treapta I) se află imersat compresorul de aer pentru aerare.
Pentru defosforizare, unitatea de epurare biologică este echipată cu instalație de preparare și dozare reactivi de coagulare- floculare.
În bazinele de aerare se combină două procedee de epurare biologică- biomasă în suspensie și peliculă fixată. Prin intermediul dispozitivelor de insuflare a aerului cu bule fine cu difuzori cu membrană elastică poroasă, deosebit de performante se asigură pxigenul necesar proceselor biochimice din tancuri.
Pe lângă eliminarea compușilor organici pe bază de carbon se realizează și nitrificarea- denitrificarea apelor uzate, datorită caracteristicilor specifice ale biofilmului care poate descompune compușii pe bază de azot.
Caracteristica biofilmului este reprezentată de diversitatea speciilor de protozoare (Saprofite, Bacterivore, Carnivore, Carnivore avansate și Detrivore), care fiind regulatorii principali în dezvoltarea stratului de nămol conduc la simplificarea procesului tehnologic. Această simplificare constă în eliminarea nămolului în exces, ca rezultat al echilibrului între dezvoltarea stratului de nămol și dezvoltarea protozoarelor ce compun biofilmul.
Apa limpezită este dirijată spre instalația de dezinfecție cu ultraviolete, după care efluentul epurat și dezinfectat, ce respectă condițiile de calitate impuse de normativele și NTPA 001-2002, este evacuată în emisar.
Unitățile de dezinfecție cu ultraviolete, montate imediat după tancurile de mineralizare trofică (treapta II) sunt din oțel și funcționează cu lămpi neimersate. Razele ultraviolete cu o lungime de undă de 253,7 nm penetrează masa de lichid, producând moartea microorganismelor patogene. Eficiența dezinfecției este de 95-99 %.
Linia nămolului constă din:
-evacuarea sedimentului (nămolului) mineralizat din tancul de mineralizare sediment și a sedimentului (nămolului) primar din tancul de sedimente în film subțire, în bazinul de colectare și pompare nămol și de aici prin pompare în unitatea de deshidratare cu saci filtranți. Fermentarea acestui nămol este intensificată prin introducerea în tancul de mineralizare sediment, o dată la două săptămâni, a unor substanțe bio-preparatoare speciale furnizate de firma Resetilovs, astfel rezultând un nămol care nu dăunează mediului înconjurător în nici un fel.
-deshidratarea nămolului, depozitarea temporară a acestora pe platforma de containere și transportarea periodică în afara stației de epurare, spre un depozit de deșeuri menajere. Pentru prevenirea mirosului neplăcut și realizarea unei fermentări în profunzime a materialului grosier reținut este recomandat să se folosească o dată la două săptămâni substanțe bio-preparatoare sub formă de pudră furnizate de firma Resetilovs. Prin spălarea materialului reținut acesta este eliberat de o parte din substanțele organice coloidale și dizolvate conținute, care se întorc în fluxul apei.
Nămolul din bazinul de colectare și pompare nămol ajunge prin pompare în unitatea de deshidratare nămol. Aici nămolul trece printr-un ejector de nămol, unde se amestecă cu floculant, după care trece prin mixerul static și apoi prin intermediul unui Distribuitor ajunge în filtru presă.
Amestecul este omogenizat în rezervor cu ajutorul unui mixer.
Floculantul preparat prin intermediul instalației de preparare este pompat cu ajutorul unei pompe dozatoare către filtru presă.
Instalația de deshidratare nămol realizează reducerea umidității micșorând volumele de nămol ce urmează a fi evacuat din stația de epurare. De asemenea pentru micșorarea volumului de sediment s-a montat un trasportor elicoidal prevăzut la partea finală cu un compactor. Sedimentul deshidratat cu ajutorul acestei instalații este depozitat într-un container și apoi este depozitată pe platforma de depozitare. Amplasarea acestei instalații este realizată într-un container termo încălzit și ventilat pentru evitarea înghețului în perioadele friguroase. Filtru preș este prevăzut la partea interioară cu o cuvă prevăzută cu racord ce permite scurgerea apei și întoarcerea acestuia în fluxul tehnologic al apei, reținând nămolul care este deja stabilizat datorită adaosului de biopreparate. Acest nămol nu mai reprezintă un pericol pentru sănătatea oamenilor apa rezultată în urma deshidratării ajunge gravitațional în bazinul de egalizare, omogenizare și pompare.
V.10 Gradul de epurare necesar
Cantitățile poluanților intrați în stație:
CBO5-
MtS-
Nt-
Pt-
Cantitățile admise pentru efluent:
MtS-
CBO5-
Nt-
Pt-
Pentru atingerea valorilor impuse de normativul NTPA 001 este necesară realizarea în cadrul procesului de epurare a următoarelor grade de epurare:
CBO5-90 %
MSS-91,66 %
Nt-50 %
Pt-80 %
Stația de epurare compactă având treapta mecanică, chimică, biologică cu nitrificare-denitrificare și stabilizarea nămolului precum și deshidratarea nămolului deshidratat va asigura un grad de epurare mai mare de:
90 % pentru materii solide în suspensie (MSS)
95 % pentru consum biochimic de oxigen (CBO5)
79 % pentru azot total
92 % pentru fosfor total
33 % pentru extractibilitate
Având în vedere faptul că investiția este foarte costisitoare, pentru realizarea stației de epurare se adoptă soluție cu stații de epurare modulare 3 x 1250 LE, Q zi max=1478.32 mc/zi pentru etapa finală.
În prima etapă se va realiza partea de degrositare (bazin omogenizare, grătar, stație de pompare apă brută partea de construcții și instalații), un modul de epurare 1250 LE sin/Q zi max=1478.32 mc/zi, cu reducerea azotului și fosforului și instalația de deshidratare a nămolului, urmând ca pe măsura extinderii canalizării și racordării populației la canalizare să se extindă și stația de epurare.
Debitele de calcul pentru prima etapă va fi:
-Debitul zilnic mediu Q u zi med=869.55 mc/zi=10.06 l/s
-Debitul maxim zilnic Q u zi max= 1478.23 mc/zi =17.1 l/s
-Debitul orar maxim Q u orar maxim= 153.97 mc/h=42.76 l/s
Cantitatea de poluanți intrați în stația de epurare zilnic, pentru debitul zilnic mediu de 870mc/zi în prima etapă va fi:
MtS-
CBO5-
Nt-
Pt-
Cantitatea de poluanți evacuați în emisar zilnic (pentru debitul mediu zilnic de 870 mc/zi în prima etapă va fi):
MtS –
CBO5-
Nt-
Pt-
Cantitatea de poluanți evacuați în emisar anual pentru debitul mediu zilnic de 870 mc/zi în prima etapă va fi:
MtS –
CBO5-
Nt-
Pt-
V.11 Concluzii
Stația de epurare a apelor uzate provenite de la localitatea Lugașu de Jos jud. Bihor se caracterizează printr-o tehnologie simplă, dar modernă și de eficiență ridicată.
Prevederea de utilaje și echipamente performante este obligatorie în vederea realizării eficiențelor de epurare dorite. Astfel soluția tehnologică propusă cuprinde instalații performante, ce implică consum energetic redus, operațiuni de exploatare simple prin aplicarea unei automatizări specifice procesului tehnologic.
Aplicarea soluției de epurare mecano- biologice compacte containerizate prezintă următoarele avantaje:
– Soluția de epurare apă uzată este modulară permițând o extindere ulterioară a capacității de epurare prin simpla adăugare de noi module
– asigură gradul de epurare necesar, fiind respectate pe evacuare condițiile de calitate impuse de NTPA 001/2002 și CN Apele Române
-datorită procesului tehnologic performant nu se evacuează nămol în exces, ceea ce conduce la eliminarea costurilor privind tratarea acestuia
– consum energetic redus, atât compresoarele cât și electropompele de proces fiind de înaltă fiabilitate și randament
– toate echipamentele sunt din oțel inox, neexistând probleme generate de acțiunea apei sau sedimentului asupra componentelor
– realizarea dezinfecției cu ultraviolete în instalația de tip UV prezintă avantaj fațăde soluția clorinării, cea din urmă varaiantă conducând la producerea de compuși toxici în mediul acvatic receptor. Instalația de dezinfecție asigură o eficiență de până la 99 % privind reducerea coliformilor totali
– prin forma compactă se obține o suprafață redusă a stației de epurare, astfel suprafața platformei stației este de S= 1900 din care suprafața ocupată cu obiectele și rețelele tehnologice este de cca. 50 %
– amorsare rapidă a procesului de epurare biologică. Unitatea ajunge în câteva zile la condiții optime de funcționare, chiar și în cazul unor întreruperi mai îndelungate în ceea ce privește alimentarea de apă uzată
– automatizarea instalației conduce la siguranță în exploatare, personal de întreținere redus, nefiind obligatorie supravegherea permanentă (o inspecție pe zi).
Amplasamentul
Localitățile comunei Lugașu de Jos sunt amplasate în lunca Crișului Repede, aval de Aleșd și amonte de Oradea.
În raport cu căile de comunicații de importanță majoră, comuna Lugașu de Jos dispune de o poziție bună, se axează pe drumul DN1, drum care străbate localitățile Lugașu de Jos și Urvind.
Topografia
-teren fundare gospodărie de apă: 0-1 m strat vegetal, 1-15 m nisipuri, argilă plastică cafenie, 15-18 m nisipi fin și calcaroase, stratul freatic este cantonat între 5 și 10 m adâncime.
-adâncimea de îngheț conform STAS 6054-84 este de 0,7-0,8 m
-conform analizelor fizico- chimice ale probelor de apă prelevate au rezultat mineralizații sub 1 gr/l, ph= 7,35, reziduu fix 242 mg/l, duritate germană 1,34 dGH
Conform normativului P100/92, amplasamentul se încadrează în zona seismică C, Tc=0,7 sec, Ks= 0,08.
Natura terenului în zona de execuție va fi argilă prăfoasă, cu presiunea convențională de 350-360 Kpa.
Clima și fenomenele naturale specifice zonei
Zona de execuție a lucrărilor cuprinse în acest proiect este România, județul Bihor, comuna Lugașu de Jos.
Comuna Lugașu de Jos este situată în partea de vest a României, din punct de vedere geomorfologic, este situată la extremitatea estică a Câmpiei Panonice. Prin așezarea sa geomorfologică, comuna Lugașu de Jos se bucură de un climat temperat continental moderat, ferit de extreme climatice termice.
Temperatura medie anuală este de C, temperatura minimă absolută a fost de C, temperatura maximă absolută înregistrată a fost C.
Vânturile predominante sunt cele din direcția NE în timpul verii și SV în timpul iernii.
Tăria vânturilor este în general 2 grade Beaufort (7-30 km/h).
Cantitatea medie de precipitații este de 635 mm/ an, nr. mediu de zile cu precipitații este de 86 din datele climatice rezultă un nr. de 90-100 zile pe an care nu au condiții de lucru (Decembrie, Ianuarie, Februarie). fapt de care contractantul trebuie să țină seama.
CALCUL STATIC DE REZISTENȚĂ
Memoriu tehnic de rezistență
Prezentul proiect de diplomă are ca obiect de studiu calculul de rezistență al pereților unui bazin de egalizare și omogenizare din beton armat, având un singur compartiment necesar pentru sistemul de canalizare a localității Lugașu de Jos.
Bazinul este îngropat și este prevăzut a se executa de formă dreptunghiulară în plan. Acesta are în componență următoarele elemente de rezistență:
-fundație tip radier general din beton armat având dimensiunea de 4,40 m x 5,0 m și grosimea de 25 cm.
-pereți din beton armat monolit cu grosimea de 25 cm constantă pe întreaga înălțime de 4,35 m a acestora.
Calculul de rezistență a constat în:
calculul pereților:
-evaluarea încărcărilor
-calculul eforturilor care s-a efectuat pe schema statică de placă plană dreptunghiulară încastrată pe trei laturi și liberă pe a patra (latura superioară) încărcată cu o forță distribuită triunghiular, respectiv cu o forță uniform distribuită
-dimensionarea armăturilor: armăturile verticale s-au dimensionat la solicitarea de compresiune excentrică, iar cele orizontale la solicitarea de încovoiere. S-a ales varianta de armare simetrică
verificarea la starea limită de fisurare, respectiv calculul deschiderii fisurilor care nu trebuie să depășească valoarea maximă de 0,2 mm.
Se va utiliza beton de clasă C25/30 și armături PC52 (S355).
VI.1 Date de temă
VI.1.1 Elemente geometrice
-înălțimea maximă a apei:
-lățimea interioară a unui compartiment:
-lungimea interioară a unui compartiment:
-grosimea peretelui:
-înălțimea de siguranță:
Vedere în plan
Secțiunea A-A
VI.1.2Date geotehnice
-conform studiului geotehnic terenul de fundare are următoarea stratificație:
-0,00 – 0,30m –sol vegetal;
-0,30 – 1,35m –argile loessoide, plastic vârtoase, sensibile la umezire;
-1,35 – 1,70m –praf argilos;
-1,70 – 6,00m –argile prăfoase cu concrețiuni calcaroase.
VI.2Calculul de rezistență al pereților
VI.2.1Evaluarea încărcărilor
Pentru evaluarea încărcărilor se iau în considerare următoarele ipoteze de încărcare:
[38]
[39]
Unde:
– – greutatea caracteristică a peretelui pentru o fâșie de un metru
– greutatea specifică a betonului armat și are valoarea de
– – coeficient parțial de siguranță care pentru încărcări permanente are valoarea de 1,35
Ipoteza 2 – Presiunea hidrostatică a apei din bazin
[40]
[41]
În care:
– – valoarea caracteristică a presiunii hidrostatice a apei
– – coeficient parțial de siguranță cu valoarea de 1,5 (pentru încărcări de serviciu)
– – factor de simultaneitate al efectelor pe structură ale acțiunilor variabile luate cu valorile lor caracteristice
– – greutatea specifică a apei
Ipoteza 3 – Încărcarea sau împingerea activă a pământului de umplutură
Se consideră că umplutura în jurul bazinului de aerare se va realiza cu pământul rezultat din săpătură. Deci caracteristicile terenului de fundare care se vor lua în considerare sunt cele rezultate din studiul geotehnic.
Împingerea activă a pământului de umplutură se obține ca sumă algebrică a componentelor sale.
[42]
Unde:
– – componenta datorată greutății proprii a terenului
– – componenta datorată coeziunii
– – componenta datorată suprasarcinii q
Componenta datorată greutății proprii a pământului se calculează cu următoarea relație:
[43]
[44]
În care:
– – valoarea caracteristică datorată greutății proprii a terenului
– – coeficient parțial de siguranță și are valoarea de 1,5
– – factor de simultaneitate al efectelor pe structură ale acțiunilor variabile luate cu valorile lor caracteristice
– – greutatea specifică a pământului
Componenta datorată coeziunii se determină astfel:
[45]
Suprasarcina q se datorează circulației în jurul bazinului de aerare care se produce pe parcursul procesului de exploatare precum și a greutății zăpezii.
OBSERVAȚIE:
În calculele curente de proiectare componenta datărată greutății zăpezii se neglijează. În cazul de față ea se va evalua din motive didactice.
Se calculează valoarea caracteristică de încărcare cu zăpadă la nivelul solului.
[46]
În care:
– coeficient de formă pentru încărcarea din zăpadă
– coeficient de expunere al amplasamentului construcției
(expunere normală)
– coeficient termic
– greutatea de referință a stratului de zăpadă
Valoarea caracteristică asupra sarcinii va fi:
[47]
În care:
– valoarea caracteristică asupra sarcinii provenită din circulație
Componenta datorată suprasarcinii q va fi:
[48]
[49]
În care:
– valoarea caracteristică a componentei datorată suprasarcinii q
– – coeficient parțial de siguranță și are valoarea de 1,5
– – factor de simultaneitate al efectelor pe structură ale acțiunilor variabile luate cu valorile lor caracteristice
VI.2.2Calculul eforturilor
pereții lucrează pe două direcții la încovoiere
pereții lucrează pe două direcții la încovoiere
Eforturi în pereți
Deoarece în cazul pereților bazinului de egalizare și omogenizare, raportul laturilor este mai mic decât 2, rezultă că aceștia lucrează pe două direcții la încovoiere. Momentele încovoietoare de pe cele două direcții se vor obține dintr-un calcul de placă dreptunghiulară încovoiată în două situații de încărcare.
I.Încărcare cu forță uniform distribuită
II. Încărcare cu forță distribuită triunghiular
Schema de rezemare a pereților este de încastrare pe trei laturi și liberă pe a patra.
a) Eforturi în ipoteza 2 de încărcare (presiunea hidrostatică a apei)
Pentru peretele cu și
La centru:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturii libere:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturilor AD și BC:
Din interpolare a rezultat
În colțurile C și D:
Din interpolare a rezultat
La centru:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturii AB:
Din interpolare a rezultat
Pentru peretele cu și
La centru:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturii libere:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturilor AD și BC:
Din interpolare a rezultat
În colțurile C și D:
Din interpolare a rezultat
La centru:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturii AB:
Din interpolare a rezultat
b)Eforturi în ipoteza 3 de încărcare(împingerea activă a pământului)
Cazul I(din componenta datorată greutății proprii a pământului)
Pentru peretele cu și
La centru:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturii libere:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturilor AD și BC:
Din interpolare a rezultat
În colțurile C și D:
Din interpolare a rezultat
La centru:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturii AB:
Din interpolare a rezultat
Pentru peretele cu și
La centru:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturii libere:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturilor AD și BC:
Din interpolare a rezultat
În colțurile C și D:
Din interpolare a rezultat
La centru:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturii AB:
Din interpolare a rezultat
Cazul II (din componenta datorată coeziunii și componenta datorată suprasarcinii q)
Pentru peretele cu și
La centru:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturii libere:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturilor AD și BC:
Din interpolare a rezultat
În colțurile C și D:
Din interpolare a rezultat
La centru:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturii AB:
Din interpolare a rezultat
Pentru peretele cu și
La centru:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturii libere:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturilor AD și BC:
Din interpolare a rezultat
În colțurile C și D:
Din interpolare a rezultat
La centru:
Din interpolare a rezultat
La mijlocul laturii AB:
Din interpolare a rezultat
Eforturi finale pentru peretele cu și
La centru:
La mijlocul laturii libere:
La mijlocul laturilor AD și BC:
În colțurile C și D:
La centru:
La mijlocul laturii AB:
Eforturi finale pentru peretele cu și
La centru:
La mijlocul laturii libere:
La mijlocul laturilor AD și BC:
În colțurile C și D:
La centru:
La mijlocul laturii AB:
Forța axială maximă se obține la baza peretelui și se calculează astfel:
[50]
VI.3Dimensionarea armăturilor
Pereții se armează cu două plase dispuse la cele două fețe și alcătuite din bare verticale.Plasele se leagă între ele cu agrafe pentru a putea fi menținute în poziția corespunzătoare.
În cazul pereților bazinului de egalizare și omogenizare, atât armăturile verticale cât și cele orizontale sunt de rezistență. Armăturile verticale se dimensionează la compresiune excentrică produsă de acțiune forței axiale N determinată în ipoteza 1 de încărcare în secțiunea de la baza peretelui și de momentul încovoietor maxim din aceeași secțiune rezultată din ipoteza 2 sau 3 de încărcare.
Eforturile care intră în calculul ariei de armătură verticală sunt:
-forța axială maximă:
-momentul încovoietor maxim:
-pentru peretele cu lățimea de 3,9 m:
-pentru peretele cu lățimea de 4,5 m:
Dimensionarea armăturilor orizontale se face la solicitarea de încovoiere, efortul de calcul fiind:
-pentru peretele cu lățimea de 3,9 m:
-pentru peretele cu lățimea de 4,5 m:
Dimensionarea armăturilor verticale: pentru peretele cu lățimea de 3,9 m
Secțiunea de calcul a armăturilor verticale este o secțiune dreptunghiulară cu lățimea de un metru și înălțimea egală cu grosimea peretelui.
1. Calculul acoperirii cu beton
Acoperirea cu beton nominală este definită ca acoperirea minimă plus toleranța admisă .
[51]
[52]
Unde:
– acoperirea minimă datorită condițiilor de aderență
– acoperirea minimă datorită condițiilor de mediu;
– coeficientul suplimentar de siguranță, în lipsa unor norme speciale, se poate lua 0
– o reducere a acoperirii minime datorită folosirii oțelurilor neoxidante, în cazurile obișnuite este 0
– o reducere a acoperirii minime datorită protecției suplimentare (în lipsa prevederilor valoarea recomandată este 0)
2. Calculul lui d și ha
[53]
[54]
3. Calculul excentricității forței axiale
[55]
4. Calculul excentricității adiționale
[56]
5. Calculul excentricității de calcul a forței axiale
[57]
6. Calculul rigidității la încovoiere a secțiunii din beton armat
[58]
În care:
– – modulul de elasticitate longitudinal la compresiune a betonului
(C25/30) [59]
– momentul de inerție axial a secțiunii
[60]
– procentul minim de armare 0,10%
– momentul încovoietor produs de încărcările de lungă durată
În cazul de față momentele încovoietoare sunt produse integral de presiunea hidrostatică a apei sau de împingerea activă a pământului de umplutură și se poate considera că
[61]
7.Calculul zvelteței
[62]
În care:
– – coeficient de zveltețe
– lungimea de flambaj și reprezintă înălțimea elementului comprimat excentric corectată prin intermediul coeficientului de flambaj care ține seama de modul de rezemare la capete a peretelui și de modul de acțiune a forței axiale
[63]
Dacă atunci se ține seama de efctul zvelteței iar momentul de calcul al armăturilor este [64]
[65]
Momentul încovoietor de ordinul doi pe care o forță axială de compresiune aplicată asupra unui element îl produce prin deplasarea axei elementului comprimat, deplasarea produsă prin fenomenul de pierdere al stabilității numit și flambaj.
8.Calculul forței critice de flambaj
[66]
9.Calculul coeficientului de majorare al momentului încovoietor
[67]
10.Dimensionarea armăturilor
-înălțimea zonei comprimate
[68]
În care:
– – rezistența de calcul la compresiune a betonului
[69]
– rezistența caracteristică la compresiune a betonului
(C25/30)
–coeficient parțial de siguranță
-înălțimea relativă a zonei comprimate
cazul I de compresiune excentrică [70]
-Momentul față de axul armăturilor întinse
[71]
Se verifică dacă
[72]
[73]
În care:
– – rezistența de calcul a armăturilor
[74]
– rezistența caracteristică de curgere a oțelului
(PC52;S355)
– coeficient parțial de siguranță
aleg
-Procentul de armare
[75]
Dimensionarea armăturilor verticale: pentru peretele cu lățimea de 4,5 m
1. Calculul acoperirii cu beton
2. Calculul lui d și ha
3. Calculul excentricității forței axiale
4. Calculul excentricității adiționale
5. Calculul excentricității de calcul a forței axiale
6. Calculul rigidității la încovoiere a secțiunii din beton armat
7.Calculul zvelteței
8.Calculul forței critice de flambaj
9.Calculul coeficientului de majorare al momentului încovoietor
10.Dimensionarea armăturilor
-înălțimea zonei comprimate
(C25/30)
-înălțimea relativă a zonei comprimate
cazul I de compresiune excentrică
-Momentul față de axul armăturilor întinse
Se verifică dacă
(PC52;S355)
aleg
-Procentul de armare
Dimensionarea armăturilor orizontale: pentru peretele cu lățimea de 3,9 m
Secțiunea de calcul
aleg
Dimensionarea armăturilor orizontale: pentru peretele cu lățimea de 4,5 m
aleg
VI.4Verificarea fisurilor
Calculul deschiderii fisurilor
Valoarea limită pentru deschiderea fisurilor se stabilește în funcție de destinația și natura structurii. Astfel, pentru recipienții din beton armat [76]
Deschiderea caracteristică a fisurilor se obține cu următoarea relație:
[77]
În care:
–distanța maximă dintre fisuri,
[78]
[79]
[80]
– -deformația medie a armăturii sub combinația relevantă de încărcări, incluzând efectul deformațiilor impuse și luând în considerare efectele rigidizării din zona întinsă,
– -deformația medie a betonului între fisuri.
[81]
Unde:
–efortul în armătura întinsă considerând secțiunea fisurată,
[82]
–factor dependent de durata de încărcare, pentru încărcări de lungă durată,
–valoarea medie a rezistenței la întindere a betonului efectivă la timpul când fisurile pot fi așteptate să apară,
[83]
[84]
Unde:
–aria efectivă întinsă(aria betonului din jurul armăturii întinse pe înălțimea ) conform figurii de mai jos
[85]
–cea mai mică dintre valorile: [86]
[87]
Unde:
– -modulul de elesticitate a armăturii
[88]
– -modulul de elasticitate a betonului
[89]
Pentru peretele cu lățimea de 3,9 m
Pentru peretele cu lățimea de 4,5 m
DOCUMENTAȚIE ECONOMICĂ
Obiectiv:CANALIZARE ȘI STAȚIE DE EPURARE
Beneficiar:PRIMĂRIA COMUNEI LUGAȘU DE JOS
Executant:TODORUȚ ADELINA CORINA
ANTEMĂSURĂTOARE
BIBLIOGRAFIE
1.Ionescu Gh.C.-Instalații de canalizare.Editura Didactică și pedagogică, București
2.Ionescu Gh. C.-Stații de pompare. Editura Arca, Oradea 2006
3.Mirel M., I. Giurconiu-Hidraulica construcțiilor și instalațiilor hidroedilitare. Editura Facla, 1989
4.Păunescu M., Pop V., Silion T.-Geotehnică și fundații. E.D.P.București
5.Teodosiu Carmen: Tehnologia apei potabile și industriale, Editura Matrix Rom, București 2001
6.Tomescu C-tin-Resursele de apă subterane potabile și efectele poluării în România. Măsuri non-structurale în gospodărirea apelor. Editura H.G.A, București 1997
7.Trofin. P-Alimentări cu apă. Editura Didactică și Pedagogică ,București 1983
8.Reglementări tehnice pentru proiectarea și execuția lucrărilor de instalații-Apă și Canalizare-vol I-6,Editura Matrix Rom, București,2005
9.Zoltan Kiss, Traian Oneț „Proiectarea structurilor din beton după SR EN 1992-1”
10.Cadar I., Clipii T., Tudor A. „Beton armat” Timișoara:Editura Oriz. Univ,1999
11.CR0-2005, „Cod de proiectare.Bazele proiectării structurilor în construcții 12.www.wikipedia.org
13.www.google.com
14.www.wilo.ro
15.www.edevize.ro
16.H.G. 1179/2002
17.O.M. 837/2001
18.O.M. 1013/2001
19.G.P. 106-2004
20.SR EN 1671-2000
21.STAS 1846
22.N.P 089/2003
23.N.T.P.A. 002/2002
24.STAS 2448/82
25. N.T.P.A. 001/2002
26.STAS 6054-84
BIBLIOGRAFIE
1.Ionescu Gh.C.-Instalații de canalizare.Editura Didactică și pedagogică, București
2.Ionescu Gh. C.-Stații de pompare. Editura Arca, Oradea 2006
3.Mirel M., I. Giurconiu-Hidraulica construcțiilor și instalațiilor hidroedilitare. Editura Facla, 1989
4.Păunescu M., Pop V., Silion T.-Geotehnică și fundații. E.D.P.București
5.Teodosiu Carmen: Tehnologia apei potabile și industriale, Editura Matrix Rom, București 2001
6.Tomescu C-tin-Resursele de apă subterane potabile și efectele poluării în România. Măsuri non-structurale în gospodărirea apelor. Editura H.G.A, București 1997
7.Trofin. P-Alimentări cu apă. Editura Didactică și Pedagogică ,București 1983
8.Reglementări tehnice pentru proiectarea și execuția lucrărilor de instalații-Apă și Canalizare-vol I-6,Editura Matrix Rom, București,2005
9.Zoltan Kiss, Traian Oneț „Proiectarea structurilor din beton după SR EN 1992-1”
10.Cadar I., Clipii T., Tudor A. „Beton armat” Timișoara:Editura Oriz. Univ,1999
11.CR0-2005, „Cod de proiectare.Bazele proiectării structurilor în construcții 12.www.wikipedia.org
13.www.google.com
14.www.wilo.ro
15.www.edevize.ro
16.H.G. 1179/2002
17.O.M. 837/2001
18.O.M. 1013/2001
19.G.P. 106-2004
20.SR EN 1671-2000
21.STAS 1846
22.N.P 089/2003
23.N.T.P.A. 002/2002
24.STAS 2448/82
25. N.T.P.A. 001/2002
26.STAS 6054-84
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Statie de Epurare In Comuna Lugasu de Jos, Judetul Bihor (ID: 163737)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.