Monitorizarea Indicatorilor de Calitate Ai Apelor Reziduale din Industria Laptelui

BIBLIOGRAFIE

[NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] Radovici, (2007), Elemente de ingineria și protecția mediului, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] Leahu, (2013), Sisteme de monitorizare a mediului, Note de curs, [NUME_REDACTAT] cel Mare din Suceava, 2013

Antoniu R, Bondor D., (1999), Epurarea apelor uzate industrial, Vol I, II, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] D., (2007), Epurarea apelor uzate, [NUME_REDACTAT] Brâncuși, [NUME_REDACTAT]

[NUME_REDACTAT], (2011), Ecologie și protecția mediului, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] Damian, (2013), Deșeuri în industria alimentară, Note de curs, [NUME_REDACTAT] cel Mare din [NUME_REDACTAT] M. ș.a., (2002), Bazele epurării biologice a apelor uzate, Editura ETP Tehnopress, Iași,

G. Chintescu, Șt. Grigore, (1982), Îndrumător pentru tehnologia produselor lactate, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] L., Gavrilă D., (2002), Apele industriale, [NUME_REDACTAT]-Info, [NUME_REDACTAT] O, (2001), Epurarea apelor uzate, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] I., (2007), Biotehnologii de epurare a apelor uzate, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] Ghe. C-tin., (2010), Sisteme de epurare a apelor uzate, [NUME_REDACTAT] Rom, [NUME_REDACTAT] L., Harja M., (2006), Biotehnologii în protecția mediului, [NUME_REDACTAT]-Info, [NUME_REDACTAT] L., (2012), Apa- resursă fundamentală a dezvoltării durabile : metode și tehnici neconvenționale de epurare, [NUME_REDACTAT] Române, Vol. I, II, III,

[NUME_REDACTAT], Harja M., (2005), Biotehnologii în protecția mediului, [NUME_REDACTAT]-Info, [NUME_REDACTAT] E., (2006), Modernizarea stațiilor de epurare, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] C., (2009), Epurarea biologică a apelor uzate, [NUME_REDACTAT] Rom, [NUME_REDACTAT] Carmen, (2001), Tehnologia apei potabile și industriale, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] L.,(2003), Apa – captare, tratare, epurare, [NUME_REDACTAT]-Info, Chișinău

www.asro.ro

http://www.anpm.ro

http://apamasttopmadgearu.weebly.com

http://www.apa-canal.ro/standarde-privind-calitatea-apei/

http://www.cupfocsani.ro/epurarea-apei-uzate.html

http://www.cv-water.ro

s

CUPRINS

Introducere

1. CAPITOLUL I – Apa – materie primă și produs rezidual în industria alimentară

1.1. Aspecte generale

1.2. Principalele tipuri de produse fabricate în cadrul firmei

2. CAPITOLUL II – Prezentarea firmei S.C. BUCOVINA S.A

2.1. Apa – materie primă

2.2. Apa – produs rezidual al procesului de fabricație

3. CAPITOLUL III – Studiu privind apa epurată de la S.C. BUCOVINA S.A

3.1. Metode și materiale utilizate pentru analiza apei uzate

3.2. Interpretarea rezultatelor obținute

4. CAPITOLUL IV – Tratamentul chimic al apei- propuneri

[NUME_REDACTAT]

LUCRARE DE DISERTAȚIE

MONITORIZAREA INDICATORILOR DE CALITATE AI APELOR REZIDUALE DIN INDUSTRIA LAPTELUI

[NUME_REDACTAT] study disclose the problems that a production unit may have the technological processes and their impact on the environment. The study began by identifying production processes and also includes methods for treating waste water resulting from these operations.

Throughout human history, water quality and quantity was a vital factor in determining a comfortable life. Effluent must be returned to the environment so as not to affect human health and the ecosystem.

In the industry, the water represent an auxiliary material and it’s use for different phases of technological process like: boiling, extraction, washing, evaporation, filtration, etc. but also this water becomes a waste water after it is used in the process. These aspect is a big problem because involve high cost for discharged the waste water and here appear the necessity of a WWTP (wastewater treatment plant). A wastewater treatment plant is a combination of separate treatment process or units, designed to produce an effluent of specified quality from a wastewater of known composition and flow rate.

The unit SC Bucovina SA is a major milk processing factory in Moldavia. Due to the large amount of daily treated milk, the need for water is high, which is why residual water is present in significant amounts. The plant would require a WWTP (wastewater treatment plant) to reduce the cost of network evacuation policy. Wastewater quality should be monitored carefully before being discharged to the environment poses no problems.

CUPRINS

Introducere

1. CAPITOLUL I – Apa – materie primă și produs rezidual în industria alimentară

1.1. Aspecte generale

1.2. Principalele tipuri de produse fabricate în cadrul firmei

2. CAPITOLUL II – Prezentarea firmei S.C. BUCOVINA S.A

2.1. Apa – materie primă

2.2. Apa – produs rezidual al procesului de fabricație

3. CAPITOLUL III – Studiu privind apa epurată de la S.C. BUCOVINA S.A

3.1. Metode și materiale utilizate pentru analiza apei uzate

3.2. Interpretarea rezultatelor obținute

4. CAPITOLUL IV – Tratamentul chimic al apei- propuneri

[NUME_REDACTAT]

INTRODUCERE

Alimentația omului reprezintă unul dintre stâlpii fundamentali a construcției sale.  Sănătatea și echilibrul fiecăruia, se află în corelație directă cu hrana. Deprinderea unei alimentații adecvate, aduce, împreună cu alte elemente corecte de comportament, o viață sănătoasă. În ceea ce privește actul hrănirii, nu este important doar ce mâncăm, ci și cât, când și cum ne alimentăm. Alimentul nu este doar materie și energie ci este și informație.

Apa este un factor de mediu indispensabil vieții. Aceasta îndeplinește în organism multiple funcții, fără apă toate reacțiile biologice fiind imposibile. Lipsa de apă sau consumul de apă poluată are multiple consecințe negative asupra omului și sănătății sale.

Apa reprezintă sursa de viață pentru organismele din toate mediile. Poluarea apelor afectează calitatea vieții la scară planetară. Calitatea ei a început din ce în ce mai mult să se degradeze ca urmare a modificărilor de ordin fizic, chimic și bacteoriologic.

Apa potabilă este utilizată în scopuri menajere, industriale, energetice și mai ales în agricultură, domeniu în care se utilizează cele mai mari cantități de apă.

Poluantul poate fi reprezentat de: un element chimic, o substanță, un organism sau microorganism, sau chiar un transfer de energie. Numărul de elemente poluante din apă este nelimitat: substanțe minerale, organice, sintetice, radioactive, etc.

În noțiunea de poluare a apelor se include aspectul de modificare a calității acestora (fizice, chimice, biologice), produsă direct sau indirect de activități umane și care face ca utilizarea ei să devină imposibilă.

Pentru protecția apelor de suprafață receptoare, evacuarea apelor uzate este permisă numai după ce acestea au fost epurate în instalații speciale de epurare numite stații de epurare. Aceste instalații realizează accelerarea proceselor de epurare naturală și/sau folosesc diverse procedee fizico-chimice pentru diminuarea cantității/concentrației poluanților pe care îi conține apa uzată, astfel încât să fie respectate condițiile de evacuare impuse prin reglementările în vigoare (NTPA 001/2002 sau avizul/autorizția de gospodărire a apelor).

Procedeele de epurare a apelor uzate, denumite după procesele care se bazează, sunt în general urmatoarele:

epurarea mecanică- în care procedeele de epurare sunt de natură fizică;

epurarea chimică – în care procedeele de epurare sunt de natură fizico-chimică;

epurarea biologică – în care procedeele de epurare sunt atât de natură fizică cât și biochimică.

În această lucrare vom aborda un subiect foarte sensibil atât pentru noi deoarece ar trebui să ne intereseze în mod direct ce se întâmplă cu mediul și fapt sigur este că nu vom avea alt viitor decât acela pe care ni-l facem noi înșine, cât și pentru unitățiile de producție.

Starea noastră actuală, de cunoaștere asupra capacității de susținere a vieții pe care o are aerul, apa și solul, poate să influențeze în sens pozitiv tehnologia, iar starea normală de spirit, individualitățile noastre trebuie să ne conducă la instruirea unui cadru de valori etice pentru tehnologie, care să recunoască obligațiile noastre pentru alte forme de viață și, în cele din urmă, pentru viitorul omenirii.

Societatea necesită o continuuă acumulare de specialiști în ecologie și protecția mediului, pentru a înțetelge cum valorile și activitățile umane și economice sunt afectate, sau afectează mediul natural. Astfel, în calitate de inginer și specialist în industria alimentară interesul este direct în ceea ce privește aceste aspecte și doresc să contribui la educarea ecologică si conștientizarea societății.

CAPITOLUL I

APA – materie primă și produs rezidual în industria alimentară

Apa potabilă este definită ca fiind acea apă care prezintă caracteristici proprii consumului și care prin consumul său nu prezintă pericol pentru sănătatea consumatorului.

Apa tehnologică pentru industria alimentară trebuie să aibă caracteristici microbiologice normale. În afara condițiilor de potabilitate stabilite de STAS se recomandă absența actinomicetelor, a bacteriilor feruginoase și manganoase care formează precipitate mucilaginoase în apă modificând proprietățile organoleptice.

Apa face parte din compoziția produsului finit (exemplu spălarea untului, reconstituirea laptelui praf, apa din amestecul de înghețată) trebuie să corespundă cerințelor apei potabile. (G. Chintescu 1982).

Apa de spălare trebuie să fie pură din punct de vedere bacteriologic, să nu conțină bacterii feruginoase, sulfo-oxidante sau sulfo-reducătoare. Pentru spălare și dezinfectare apa se utilizează, în general, după ce în prealabil s-au adăugat substanțe clorigene.

Apa de saramurare – utilizată în industria brânzeturilor nu trebuie să conțină spori de mucegai și bacterii fluorescente, care descompun grăsimea și duc la apariția pe produse a unor pete verzi-gălbui, miros neplăcut și gust amar.

1.1. Apa – materie primă

Chiar dacă se vor utiliza materii prime foarte calitative, apa constituie un element cheie decisiv de care va depinde calitatea produselor finite. De aceea trebuie să se folosească ca materie auxiliară o apă tehnologică care să corespundă parametrilor din punct de vedere chimic, fizic și microbiologic.

Tabelul 1.1. Parametrii chimici ai apei tehnologice

(www.asro.ro)

Atunci când este utilizată la scară industrială, furnizorul apei potabile trebuie să elibereze lunar un certificat de conformitate, prin care se atestă că apa distribuită corespunde din punct de vedere microbilogic, fizic și chimic. Deasemeni și firma care utilizează acest produs trebuie să analizeze apa prin testul lunar în mod aleatoriu al robineților de apă, acestă sarcină fiind obligatorie în cadrul departamentul ce răspunde de managementul calității.

Calitatea apei potabile furnizate prin sisteme publice este reglementată prin Legea 458/2002 privind calitatea apei potabile, care transpune Directiva 98/83/CEE – Calitatea apei destinate consumului uman, modificată și completată de Legea 311/2004.

Legea 458/2002 reglementează calitatea apei potabile, având ca obiectiv protecția sănătății oamenilor împotriva efectelor oricărui tip de contaminare a apei potabile prin asigurarea calității ei de apă curată și sanogenă.

1. Prin apa potabilă se înțelege apă destinată consumului uman, după cum urmează:

a) orice tip de apă în stare naturală sau după tratare, folosită pentru băut, la prepararea hranei ori pentru alte scopuri casnice, indiferent de originea ei și indiferent dacă este furnizată prin rețea de distribuție, din rezervor sau este distribuită în sticle ori în alte recipiente;

b) toate tipurile de apă folosită ca sursă în industria alimentară pentru fabricarea, procesarea, conservarea sau comercializarea produselor ori substanțelor destinate consumului uman, cu excepția cazului în care [NUME_REDACTAT] și [NUME_REDACTAT], aprobă folosirea apei și este demonstrat că apa utilizată nu afectează calitatea și salubritatea produsului alimentar în forma lui finită.

2. Prin sistem de distribuție sau instalație interioară se înțelege totalitatea conductelor, garniturilor și dispozitivelor instalate între robinete de apă utilizată în mod normal pentru consumul uman și rețeaua de distribuție exterioară, dar numai atunci când acestea nu intră în responsabilitatea furnizorului de apă, în calitatea sa de producător și/sau distribuitor de apă, în conformitate cu legislația în vigoare.

(1) Dispozițiile prezentei legi nu se aplică urmatoarelor tipuri de ape:

a) apelor naturale minerale, recunoscute ca atare de către autoritățiile competente, în conformitate cu legislația în vigoare;

b) apelor care au proprietăți terapeutice, în sensul prevederilor stabilite prin lege, reglementări sau procedee administrative referitoare la produsele farmaceutice.

(2) Se exceptează de la prevederile prezentei legi:

a) apa destinată exclusiv utilizarilor în condiții speciale, pentru care [NUME_REDACTAT] se declară satisfăcut de calitatea acesteia, și care nu influențează, direct sau indirect, sănătatea consumatorilor cărora le este destinată;

b) apa potabilă provenind de la producător de apă individual, care furnizează mai puțin de 10 m3 în medie/zi sau care deservește mai puțin de 50 de persoane, cu excepția cazului în care apa este produsă ca parte a unei activități comerciale sau publice.

(3) Pentru cazurile prevazute la alin. (2) lit. b) Autoritatea de [NUME_REDACTAT] Județeană, va informa populația în cauză asupra acestor exceptări și asupra oricărei măsuri ce poate fi luată în vederea protejării sănătății de efectele adverse rezultate din orice fel de contaminare a apei potabile. În situația în care se evidențiază că prin calitatea ei o astfel de apă ar putea constitui un potențial pericol pentru sănătate, populației afectate i se vor face de îndată recomandările de rigoare, conform Normelor de Supraveghere, [NUME_REDACTAT] și Monitorizare a [NUME_REDACTAT] Potabile.

În ceea ce privește consumul lunar, aproximativ 300 m3 de apă, având diverse întrebuințări: matrie auxiliară pentru producție, utilizată la dezinfectarea utilajelor, spațiilor, echipamentelor, utilizată în scop menajer (dușuri personal, cantina proprie, unitățile sanitare), trebuie să ne gândim și la cantitatea de apă reziduală produsă.

1.2. Apa – produs rezidual

Totodată apa reprezintă un produs rezidual, pe seama acesteia punându-se o serie de probleme ce sunt legate de mediu și de epurarea ei, unele firme din industria alimentară dotându-se cu stații de epurare datorită costurile ce implică eliminarea acesteia și efectele pe care le produce asupra mediului dacă este deversată în stare brută.

Acestă problemă este întâlnită la toate unitățile de producție alimentară și ideal ar fi introducerea unui sistem astfel încât apa să poată fi reutilizată din nou în proces. Însă cum costurile unui astfel de sistem sunt prea mari, se preferă deversarea acestor ape direct în canalizarile disponibile (și plată lunară substanțială), fie în fosele proprii, fie se preferă adoptarea unor metode mai puțin costisitoare pentru a reduce parametrii apei reziduale.

În următoarele tabele sunt prezentate caracteristicile tipice ale unor ape reziduale provenite din diverse ramuri ale indstriei alimentare, precum și valorile limită de încărcare ale acestora.

Tabelul 1.2. Compoziția apelor reziduale provenite din diverse sectoare ale industriei alimentare ([NUME_REDACTAT]., 2010)

Tabelul 1.3. Valori limită de încărcare cu poluanți a apelor uzate industriale și urbane evacuate în receptori naturali (Ianculescu O., 2007)

Apele uzate cu cea mai mare încărcătură de poluanți sunt apele uzate menajere și cele industriale. O parte din poluanți lor sunt comuni.

Principalele tipuri de poluanți care conferă apelor „calitatea” de ape uzate datorită modificării caracteristicilor fizice, chimice, bacteriologice sau radioactive sunt: compușii organici, clorurile și sulfurile, metalele grele, substanțele radioactive și substanțele anorganice.

Determinarea caracteristicilor apelor uzate este necesară pentru proiectarea stațiilor de epurare dar și pentru controlul și operarea acestora în condiții optime.

Condițiile de potabilitate ale apei în țara noastră sunt stabilite prin STAS-ul 1342/1991. Acestea se referă la caracteristicile organoleptice (senzoriale), fizice, chimice (generali și toxici), radioactive, bacteriologice și biologice.

Caracteristiciile organoloeptice

Caracterele organoleptice (senzoriale) au o importanță deosebită deoarece nerespectarea lor face apa improprie pentru consum și determină modificări calitative produselor alimentare în care este utilizată pe parcursul procesării. Indicatorii organoleptici ai apei potabile sunt mirosul și gustul.

Mirosul apei este determinat de prezența unor substanțe poluante în exces cum ar fi: substanțe organice (NH3, H2S), pesticide, detergenți, diferite viețuitoare etc. Apa potabilă este inodoră. Standardul admite cel mult miros de gradul 2 care este slab și sesizat doar de persoane avizate.

Gustul apei este determinat de substanțele minerale și gazele dizolvate. Absența unor concentrații minime de substanțe minerale și gaze (O2, CO2) va determina un gust fad, neplăcut apei.

Excesul unor substanțe minerale conduce la modificarea gustului. Astfel, fierul și cuprul produc gust metalic, astringent; clorurile produc un gust sărat; sărurile de magneziu – gust amar.

Excesul de dioxid de carbon produce gust acrișor, iar cel de hidrogen sulfurat, respingător. Mucegaiurile produc gust sărat, iar fecalele gust dulceag.

Standardul admite o intensitate a gustului care nu trebuie să depășească gradul 2 pe o scară de apreciere de la 0 la 5.

Caracteristicile fizice

Caracterele fizice se referă la culoare, turbiditate, temperatură, concentrația ionilor de hidrogen (pH) și conductivitatea electrică.

Culoarea apei este dată de substanțele dizolvate în apă, care pot proveni din sol (substanțele humice) sau sunt urmarea poluării acesteia. Conform standardului apa potabilă nu trebuie să depășească 15 grade de culoare, cu limita excepțională de 30 de grade pe scara etalon platină – cobalt.

Turbiditatea apei se datorează particulelor de origine organică și/sau anorganică insolubile, aflate în suspensie. Din punct de vedere igienic, importanța turbidității rezidă din aspectul neplăcut imprimat apei, care creează suspiciunea de impurificare și de risc pentru consumatori, dar și din faptul că particulele în suspensie pot fi suport pentru microorganisme. Conform standardului apa trebuie să prezinte o turbiditate de maximum 5 grade, cu limita excepțională de 10 grade pe scara etalon cu dioxid de siliciu.

Temperatura apei influențează direct consumatorul. Apa prea rece produce tulburări digestive și favorizează îmbolnăvirea organismului, iar cea prea caldă, datorită conținutului scăzut de gaze dizolvate, are gust neplăcut, dă senzația de vomă și nu satisface senzația de sete. Normativele legale admit o temperatură cuprinsă între 7-15ºC, cu o maximă de cel mult 22ºC și în mod excepțional, temperatura naturală a apei.

Concentrația ionilor de hidrogen (pH-ul) reprezintă un indicator global de apreciere a calității apei, care, în funcție de natura poluanților, înregistrează valori spre acid sau alcalin, influențând direct mirosul, gustul și capacitatea de autoepurare a acesteia. Valorile admise pentru acest indicator sunt cuprinse între 6,5 și 7,4, iar în mod exceptional de 8,5.

Conductivitatea electrică este direct proporțională cu gradul de mineralizare al apei. O mineralizare prea mare a apei are influențe negative asupra organelor interne ale consumatorului, în cazul unui consum prelungit. Standardul prevede ca limita admisă excepțional de 3000 S/cm (Siemens).

Caracteristicile chimice

Conform STAS-ului 1342/1991, indicatorii chimici ai apei potabile sunt împărțiți în chimici generali (tabelul 1.4.) și chimici toxici (tabelul 1.6.).

Indicatorii chimici generali sunt reprezentați de un număr de 20 de condiții (tabelul 1.4.), în care sunt cuprinse substanțe indezirabile (detergenți, fenoli, hidrogen sulfurat, fosfați, cloruri etc.), micropoluanți chimici organici și substanțe indicatoare de poluare (substanțe organice, amoniac, nitrați etc.).

Tabelul 1.4. Indicatori chimici generali ai apei

(www.asro.ro)

Tabelul 1.4. (continuare)

* Valorile sunt valabile numai pentru ape din surse subterane, provenite de la adâncimi mai mari de 60 m, neclorinate, cu condiția ca apa să fie corespunzătoare din punct de vedere bacteriologic.

** Clorul rezidual liber trebuie să reprezinte minim 80% din clorul rezidual total.

*** În cazul când concentrația sulfaților (SO42-) depășește 250 mg/dm3, concentrația maximă admisă pentru magneziu (Mg2+) este de 30 mg/dm3.

Pentru indicatorii chimici generali STAS-ul 1342/1991 prevede concentrații admise și concentrații admise excepțional.

Nivelul concentrațiilor se exprimă în mg/dm3 apă și înregistrează valori de la zero (amoniac, azotați, sulfuri și hidrogen sulfurat) pâna la 1200 (reziduu fix).

Duritatea apei este dată de sărurile de calciu și magneziu aflate în soluție, care pot fi carbonați, cloruri, sulfați, nitrați, fosfați sau silicați. Aceasta poate fi temporară, determinată de carbonați, care dispar prin fierbere, sau permanentă, determinată de celelalte săruri de calciu și magneziu, care nu dispar prin fierbere. Duritatea apei se măsoară în trei sisteme: german, francez și englez. Corelația dintre cele trei sisteme de măsurare a durității este redată în tabelul 5.

Tabelul 1.5. Corelația între gradele de duritate ale apei

(www.asro.ro)

Reziduul fix la 105ºC reprezintă totalitatea substanțelor (organice și neorganice) depuse prin încălzirea la această temperatură.

În cazul unei valori mari a reziduului fix (la 105ºC) apa prezintă modificări ale însușirilor organoleptice și fizico-chimice. Standardul pentru apa potabilă admite valori de 100-800 mg/dm3, iar ca limită admisă excepțional valori de 30-1200 mg/dm3. Pentru animale, în absența altor surse de apă, se pot admite și apele puternic mineralizate (3500 mg/dm3), cu condiția ca acestea să fie acceptate (Decun, 1992).

Clorul rezidual este reprezentat de clorul rămas în exces în apa supusă dezinfecției după 30 de minute de contact dintre clor și apă. Acesta se poate exprima în acid hipocloros sau hipoclorit, care poartă numele de clor liber și cloramină (mono și dicloramină), care se numește clor legat. Clorul rezidual se exprimă în mg/dm3 apă. Prezența clorului în apa supusă dezinfecției are o importanță sanitară deosebită deoarece indică faptul că s-a introdus o cantitate suficientă de clor și că rețeaua de distribuire este integră. Conform STAS-ului pentru apa potabilă, clorul rezidual liber, în apa dezinfectată prin clorinare, trebuie să fie în concentrație de 0,1-0,25 mg/dm3. În situații deosebite, când se impune creșterea concentrației de clor, se admit concentrații maxime de pâna la 0,50 mg/dm3.

Indicatorii chimici toxici sunt reprezentați de 15 condiții (tabelul 1.6.) în care sunt cuprinse aminele aromatice, metalele grele, azotații, hidrocarburile policiclice aromatice, cianurile, pesticidele, trihalometani și uraniu natural.

Tabelul 1.6. Indicatorii chimici toxici ai apei

(www.asro.ro)

* Metodele de analiză sunt conform instrucțiunilor [NUME_REDACTAT].

Indicatorii chimici prevăzuți în tabelele 1.4. și 1.6. nu sunt limitați, putând fi completați cu orice indicator chimic existent în apa potabilă, aparută într-un anumit teritoriu și anumit sistem de purificare și distribuție, cu condiția ca acesta să fie aprobat de către [NUME_REDACTAT].

Pentru indicatorii chimici toxici sunt prevazute numai concentrații admise, exprimate în mg/dm3 apă sau μg/dm3 apă.

Caracteristici radioactive

Indicatorii radioactivi se referă la activitatea globală alfa și beta, iar în cazul în care sunt depășite concentrațiile admise și admise excepțional se impune obligatoriu determinarea activității fiecărui radionuclid.

Tabelul 1.7. Indicatorii de radioactivitate specifici ai radionuclizilor din apa potabilă

(www.asro.ro)

a 1mg potasiu 40 are activitatea de 0,21Bq.

b Metodele de analiză sunt conform instrucțiunilor [NUME_REDACTAT].

c1mg uraniu natural (conține toți izotopii săi naturali) are activitatea de 25,35Bq.

d1 μg toriu natural are activitatea de 0,041 Bq.

e Prezența radionuclizilor artificiali nu este permisă în sursele subterane de apă potabilă.

Caracteristicile bacteriologice

Apele uzate în compoziția cărora se află materii organice, sunt poluate și cu specii de organisme care valorifică resursele de hrană respective și care, în decursul dezvoltării lor, s-au adaptat unor condiții unilaterale de mediu. Aceste organisme constituie indicatorul biologic ce caracterizează pozitiv gradul de încărcare al apei cu substanțe organice sau gradul său de saprobitate. Organismele respective sunt formate din bacterii, protozoare, alge.

Din punct de vedere al nutriției, bacteriile se împart în autrotofe și heterotrofe. Bacteriile autotrofe utilizează pentru hrană substanțe minerale. Carbonul necesar pentru sinteza glucidelor, lipidelor și proteinelor îl iau din bioxidul de carbon, carbonați și bicarbonați.

Pentru a determina gradul de infectare a apei cu bacterii patogene se efectuează o analiză a apelor pentru a pune în evidență existența bacteriilor din grupa Coli – bacterii care prezintă un component tipic al microflorei intestinale. Față de analiza chimică, analiza biologică a apelor uzate prezintă unele avantaje și dezavantaje.

Avantajul cel mai important constă în valoarea ei retrospectivă. Dacă analiza chimică oferă informații asupra unor caracteristici ale apei valabile numai pentru momentul prelevării probelor, analiza biologică furnizează date medii ce oglindesc situația în trecut pe o perioadă îndelungată de timp. Dacă o poluare puternică nu este greu de identificat, în schimb când intervine o poluare slabă se poate pune în evidența numai printr-o analiză atentă a condițiilor biologice corelate cu datele chimice.

CAPITOLUL II

Prezentarea firmei S.C. BUCOVINA S.A. SUCEAVA

Societatea are ca obiect de activitate fabricarea produselor lactate și a brânzeturilor, produsele sale constând în principal din lapte de consum, smântână, înghețată și brânzeturi. Compania deține o fabrică de produse lactate în Suceava și una de lapte praf în Fălticeni. Distribuția produselor se realizează cu precădere în zona Moldovei.

Sediul social (dar și punctul de lucru) al firmei se situează în Str. Humorului, Nr. 62, Șcheia, județul Suceava. În prezent, firma dispune de aproximativ 150 de angajați, cărora li se oferă condiții bune de lucru, având parte de un mediu prietenos, în care calitatea este pusă pe primul loc.

Momentan, firma beneficiază de un număr de aproximativ 1000 de clienți activi, atât din județul Suceava, cât și din alte județe: Botoșani, Neamț, Iași, Galați, Argeș, Dolj, Hunedoara, Maramureș.

Fiind specialiști în fabricarea produselor lactate și brânzeturi, firma pune la dispoziția cliențiilor o gamă variată de produse, lapte de consum, iaurt, sana, lapte bătut, chefir, lapte praf, branză, telemea, brânză de burduf. Pe secția de înghețată se produc peste 50 de sortimente.

Având în vedere multitudinea de produse comercializate de către această firmă, trebuie să ne gândim și la procesele tehnologice care au loc, dar și bineînțeles la alte aspecte mai puțin neplăcute, care împreună dau naștere acestor produse.

Pentru început vom prezenta câteva scheme tehnologice de obținere a unor sortimente de produse, după care vom pune accentul pe aspectele ce urmăresc impactul asupra mediului.

În figura 2.1. este prezentat procesul tehnologic de fabricare a laptelui de consum, urmând ca în figura 2.2. să fie prezentată schema tehnologică de fabricare a iaurtului, iar în figura 2.3. schema tehnologică de fabricare a chefirului.

(max.4°C/24h)

(72-74°C/20 sec)

FIGURA 2.1. SCHEMA TEHNOLOGICĂ DE FABRICARE A LAPTELUI DE CONSUM

Lapte smântânit 0,1%

Culturi starter

FIGURA 2.2. SCHEMA TEHNOLOGICĂ DE FABRICARE A IAURTULUI

Culturi starter

FIGURA 2.3. SCHEMA TEHNOLOGICĂ DE FABRICARE A CHEFIRULUI

CAPITOLUL III

Studiu privind apa reziduală de la S.C. BUCOVINA S.A.

Pentru stabilirea necesarului de apă într-o întreprindere de produse lactate trebuie luat în calcul următoarele scopuri:

–          alimentare cazane abur;

–         alimentare schimbătoare căldură;

alimentare instalații frigorifice;

spălare- dezinfecție utilaje și încăperi;

scopuri menajere;

utilizare în scopuri tehnologice.

3.1. Metode și materiale utilizate pentru analiza apei uzate

Un inginer în cadrul unei fabrici de prelucrare a laptelui pe lângă supravegherea proceselor tehnologice are datoria de a monitoriza și soluționa problemelor privind deșeurile și aspectele legate de mediu.

Un aspect important îl reprezintă epurarea apei reziduale care presupune costuri suplimentare. Luând parte la procesele desfășurate în cadrul societății, s-au analizat toate aspectele care ar putea afecta în mod direct mediul. S-a început studiul prin a identifica principalele surse care determină degradarea apei uzate ce urmează a fi epurată. Dintre aceste surse s-au identificat următoarele:

Prezența substanțelor grase;

Prezența detergenților folosiți la igienizarea utilajelor și suprafețelor, spălarea echipamentelor și ambalajelor (navete, găleți);

Apa uzată de către personalul firmei (dușuri, apa uzată fecaloid);

S-a realizat o monitorizare a parametrilor apei uzate obținută de la S.C. BUCOVINA S.A., timp de cinci luni, respectiv din luna ianuarie 2014 până în luna mai 2014.

În continuare vor fi prezentate câteva metode de analiză a parametrilor analizați, precum și principiul metodei și calculele parcurse pentru obținerea rezultatelor finale.

3.1.1. Determinarea conținutului de materii totale în suspensie (MTS)

Metoda prin filtrare (Varianta de filtrare prin hârtia de filtru)

Aparatură și materiale:

etuvă termoreglabilă la temperatura de 105 ºC;

fiole de cântărire din sticlă;

hârtie de filtru cu porozitate mică.

Hârtia de filtru se spală cu apă distilată fierbinte, se lasă să se scurgă bine, apoi se introduce în fiola de cântărire și se ține o oră la etuva la 105º C. Se răcește o jumatate de oră în exicator și apoi se cântărește.

Operațiile de uscare în etuvă, răcire și cântărire se repetă până la masă constantă.

Principiul metodei constă în următoarele operații: separarea materiilor în suspensie prin filtrare sau centrifugare urmată de uscare și cântărirea reziduului până la masă constantă.

Filtrarea se execută prin hârtie de filtru, de preferință în cazul apelor cu un conținut mare de materii în suspensie. În cazul apelor cu un conținut mic de materii în suspensie, filtrarea se execută prin creuzet filtrant tip C, cu strat de azbest.Centrifugarea se execută în cazul apelor care conțin cantități mari de materii prime coloidale.

Modul de lucru : Proba de apă, omogenizată în prealabil și care conține o cantitate minim 10 mg totale în suspensie, se filtrează prin hârtia de filtru. Reziduul de pe hârtia de filtru se spală cu apă distilată până la îndepărtarea sărurilor solubile (verificare în filtrant, cu reactivul specific, în funcție de natura sărurilor). Precipitatul se usucă la 105º C, se răcește și se cântărește.

Operațiile de uscare, răcire și cântărire se repetă până la masă constantă.

Calculul și exprimarea rezultatului: Conținutul de materii totale în suspensie se exprimă în mg/dmși se calculează cu formula:

Materii totale în suspensie = (mg/dm)

în care: m- masa fiolei cu hârtie de filtru, în mg;

m- masa fiolei cu hârtie de filtru, cu reziduu, în mg;

V- volumul probei de apă luat pentru analiză, în cm.

3.1.2. Determinarea consumului biochimic de oxigen (CBO)

Consumul biochimic de oxigen reprezintă cantitatea de oxigen necesară pentru descompunerea substanțelor organice existente într-un litru de apă, de către microorganismele acvatice, în condiții standardizate. Convențional se stabilește o perioadă de 5 zile (CBO5); pentru unele probe de apă perioada de incubare poate fi modificată dupa necesități și astfel indicatorul devine CBO7,… CBOn. Temperatura de incubare este 20 °C. Incubarea se efectuează pe proba ca atare sau pe o proba diluată cu apă saturată în oxigen, pentru apele cu un conținut ridicat de substanțe organice.

CBO reprezintă diferența dintre conținutul de oxigen dizolvat în proba de apă imediat după recoltare și la sfârșitul perioadei de incubare.

Reactivi:

– acid sulfuric, soluție 1 N;

– sulfit de sodiu, soluție, 0,01 N;

– albastru de bromtimol, soluție 0,1 %;

– soluție tampon de fosfat cu pH = 7,2: 8,5 g KH2PO4, 21,75 g K2HPO4 si 33,40 g Na2HPO4x7H2O la care se adauga 1,7 g NH4Cl se aduc la 1000 ml cu apă distilată;

– sulfat de magneziu (MgSO4. 7H2O), soluție 22,5 %;

– clorura de calciu, soluție 22 %:

– clorura ferica, soluție 0,25 %.

Pregătirea probelor: Volumul probei este cu atât mai mic, cu cât proba este mai impurificată. Pentru apele curate, volumul este de minimum 500 ml; pH-ul apei trebuie să fie cuprins între 6,5 – 8,5; dacă este nevoie se aduce pH-ul în acest interval prin tratare cu acid sau bază, în prezența indicatorului albastru de bromtimol.

Clorul rezidual eventual prezent în probe se distruge cu sulfit de sodiu, adăugat stoechiometric.

Mod de lucru: Determinarea pe probă de apă nediluată se recomandă pentru apele la care consumul de oxigen în timpul incubării este mai mic de 70 % din cantitatea de oxigen dizolvat în proba inițială.

Se recoltează volume egale de apă în două flacoane Winkler: în primul se determină oxigenul dizolvat, imediat, iar în al doilea dupa 5 zile. Diferența valorilor obținute la cele două determinări, exprimata în mg/L, reprezintă consumul biochimic de oxigen după 5 zile (CBO5).

Determinarea pe proba de apă diluată se efectuează în modul următor: la 1 litru de apă distilată aerată (menținută în vas deschis timp de 24 ore), se adaugă câte 1 ml din: soluția de tampon fosfat, soluția de clorura de calciu și soluția de clorură ferică. Cu aceasta se diluează apa de analizat, într-un raport cu atât mai mare cu cât apa este mai impurificata. Stabilirea corectă a raportului de diluție constă în aprecierea finală (după 5 zile) a oxigenului rămas neconsumat, care trebuie să fie minimum 1 mg/L și să reprezinte 30-60 % din oxigenul dizolvat inițial. Ca apă de diluție se poate folosi apa de robinet declorinată; înainte de utilizare aceasta se saturează în oxigen prin aerare timp de 24 h (cu un agitator magnetic).

Din proba de analizat diluată se umplu două sticle Winckler cu volum cunoscut (cu ajutorul unui sifon pentru a evita aerarea apei).

Într-una din probe se determină oxigenul dizolvat, imediat, iar a II-a probă se păstrează timp de 5 zile, la 20 °C și la întuneric, după care se determină oxigenul dizolvat.

În paralel, se determină CBO5 pentru soluția diluată (se determină oxigenul dizolvat, inițial și după 5 zile de incubare).

Calcul:

mg CBO5/dm3 = [(A – B) – (a – b)] D

în care:

A = cantitatea de oxigen dizolvat (mg/dm3) determinată în proba de analizat diluată (imediat după efectuarea diluției);

B = cantitatea de oxigen dizolvată (mg/dm3) determinată în proba de analizat diluată, după 5 zile;

a = cantitatea de oxigen dizolvat (mg/dm3 ) din soluția diluată, determinată imediat după preparare;

b = cantitatea de oxigen dizolvat (mg/dm3) din soluția diluată, determinată după 5 zile de la preparare;

D = factor de diluție = 1000/V (V = volumul în ml, al apei de analizat conținut într-un litru de amestec).

3.1.3. Determinarea hidrogenului sulfurat (H2S)

Metoda iodometrică

Principiul metodei: Proba de analizat se tratează cu iod în exces, în mediu acid; excesul de iod se titrează cu tiosulfat de sodiu, în prezența amidonului.

Reactivi:

– iod, soluție 0,1 N;

– tiosulfat de sodiu, soluție 0,1 N;

– amidon, soluție 1%;

– acetat de cadmiu, soluție 10%;

– acid clorhidric, soluție 10%;

– hidroxid de sodiu, soluție 25%.

Mod de lucru : 50-100 ml apă de analizat se introduc în flaconul iodometric, se adaugă 30 ml soluție de iod 0,1 N, 5 ml acid clorhidric și se lasă 5 minute la întuneric. Se titrează excesul de iod cu tiosulfat de sodiu 0,1 N, în prezența amidonului până la incolor.

În paralel se efectuează o titrare a 20 ml soluție de iod 0,1 N cu tiosulfat de sodiu în prezența amidonului.

Observații : Dacă determinarea HS nu se poate efectua la locul de recoltare, atunci se procedează la conservarea probelor de apă în felul următor: proba de apă recoltată în sticle cu volum cunoscut, care se umplu complet, se tratează imediat cu 1 ml acetat de cadmiu 10 % și 0,5 ml hidroxid de sodiu 25 % și se închide flaconul în asa fel încât să nu rămână bule de aer. Conținutul probei se omogenizează prin agitare. Determinarea se efectuează în primele 24 de ore de la recoltare.

Proba cu precipitatul de sulfură-hidroxid de cadmiu bine separat la partea inferioară a sticlei se deschide și printr-un sistem de sifonare se aspiră o jumatate din lichidul limpede, care se aruncă. Peste conținutul flaconului se adaugă 20 ml iod 0.1 N și 5 ml HCl 25 % se agită, se închide sticla cu dopul și se lasă la întuneric, după care se titrează cu tiosulfat în prezența amidonului.

Calcul

mg HS/L =

în care:

1,74 = titrul soluției de I0,1 N exprmat în mg HS;

V = volumul soluției de I0,1 N adăugat în probă (ml);

f = factorul soluției de I 0,1 N;

V = volumul soluției de tiosulfat de sodiu 0,1 N utilizat la titrarea excesului de iod;

f = factorul soluției de NaSO 0,1 N;

V= volumul probei luate în lucru(ml);

V = volumul reactivilor de fixare(ml)

[NUME_REDACTAT] HS este împiedicată de prezența substanțelor organice și anorganice dizolvate, care reacționează cu iodul. De aceea proba de analizat, care conține precipitatul de sulfură-hidroxid de cadmiu se filtrează prin hârtie bandă albastră.

Precipitatul de pe filtru se spală cu apă distilată. Filtratul se aduce într-un pahar de titrare, se adaugă 30 ml apă distilată, 20 ml iod 0,1 N și 5 ml HCl 25 %. Paharul se acoperă cu o sticlă de ceas și se lasă 5 minute la întuneric.Excesul de iod se titrează cu tiosulfat de sodiu 0.1 N în prezența amidonului. Volumul de iod consumat se adaugă celui consumat la titrarea probei.

Determinarea pH-lui conform SR ISO 10523/1997. Determinarea pH-lui se realizează prin procedeu electrochimic și constă în măsurarea forței electromotoare a unei celule  conductometrice alcătuită dintr-un electrod de sticlă și unul de referință. Metoda este aplicabilă tuturor probelor de apă cu pH-ul cuprins între 3–10.

Determinarea conținutului de amoniu conform SR ISO 7150-1 /2001. Determinarea amoniului în apă se realizează pe cale spectrofotometrică, prin reacția ionului amoniu cu ionii de salicilat și hipoclorit în prezența  nitrozo-pentacianoferatului III de sodiu.

Determinarea conținutului de nitriți conform SR EN 26777C91/2006. Se realizează pe cale spectrală, cu ajutorul unui spectrofotometru cu absorbție atomică pentru concentrații de nitriți de până la 0.25mg/L. Principiul metodei constăîn reacția ionilor nitrit cu reactivul 4-aminobenzen-sulfonamida în prezența acidului ortofosforic  pentru a rezulta o sare de diazoniu, care formează un complex de culoare roșie cu N(1-naftil)-etilen–diamina diclorhidrat. Se măsoară apoi absorbanța la 540 nm.

3.2. Interpretarea rezultatelor obținute

În continuare sunt prezentați parametrii urmăriți în studiu și valorile obținute pe parcursul perioadei ianuarie 2014 – mai 2014.

Tabelul 3.1. Buletin de analiză fizico- chimică al apei uzate

de la S.C. BUCOVINA S.A.

În urma studiului efectuat s-a constatat că nici un parametru nu a fost depășit, dar necesitatea achiziționării unei stații proprii de epurare este o prioritate deoarece costurile privind deversarea ei sunt destul de consistente.

Materiile în suspensie sunt rezultatul eliberării în apă a produșilor de metabolism ai microorganismelor contaminante, pe lângă suspensiile reprezentate de deșeurile eliberate în apa respectivă.

Fosforul total reprezintă fosforul eliberat din legăturile fosforice conținute în ATP-ul acestor microorganisme. După cum se cunoaște, determinarea ATP-u-lui în apă confirmă prezența microorganismelor.

Consumul chimic de oxigen măsoară indirect cantitatea de materii organice care se pot descompune și direct consumul de oxigen cerut de organismele care produc descompunerea.

Azotul și amoniacul liber sunt utilizați ca indicatori ai substanțelor organice azotoase prezente în apa uzată. Conținutul acestora oferă informații prețioase asupra posibilităților de tratare biologică a apelor uzate.

Sulfurile sunt rezultatul descompunerii sbstanțelor organice sau anorganice și provin, de cele mai multe ori, din apele uzate industrial.

Concentrația ionilor de H+ determină în mare măsură atât procesele biologice și chimice, cât și o serie de tratamente ale apei, precum și caracterul corosiv al acesteia. Pentru desfășurarea normală a proceselor biochimice este necesar un domeniu de pH curpins între 6,5-8,5.

CAPITOLUL IV

Tratamentul chimic al apei- propuneri

Aplicarea unor anumite metode de epurare, chiar pentru aceeași apă uzată, se poate realiza prin diferite tipuri de construcții și instalații. Alegerea soluției optime depinde de mai mulți factori, o deosebită importanță având criteriile tehnico-economice.

Apa este utilizată pe scară largă în industrie deoarece reprezintă materia primă fundamentală pentru orice activitate industrială.

Tratamentul industrial al apei se face ținând seama de necesitățile specifice ale ramurii industriale care o folosește.

Principii fundamentale care stau la baza utilizării apei industriale sunt:

Evaluarea cu precizie a cantității și calității apei folosite în procese;

Utilizarea secvențială a apei (folosirea ei succesivă în diverse procese);

Reciclarea apei în întreg sistemul industrial;

Respectarea standardelor de efluent. Menținerea calității apei astfel încât să corespundă standardelor fără tratament suplimentar.

Pentru a obține o apă industrială cu, calități corespunzătoare necesităților specifice, sunt folosite de obicei două tipuri de tratamente chimice, și anume:

Tratamentul extern care este identic cu cel folosit în cazul apelor municipale;

Tratamntul intern prin care se realizează o tratare specială în vederea obținerii unei ape cu proprietăți speciale de utilizare. Astfel menționăm:

Obținerea apei complet deaerate sau dezoxigenate folosită mai ales în energetică. Scoaterea oxigenului dizolvat în apă se face cu ajutorul hidrazinei.

Tratarea cu dispersanți de tipul lignosulfonaților pentru a preveni depunerile minerale în sistemele de transfer termic.

Tratarea cu inhibitori de coroziune pentru a preveni coroziunea sistemelor.

Tratarea cu biocizipentru a preveni depunerile biologice în sistem.

Tratamentul pentru obșinerea apei ultrapure pentru uz tehnologic.

4.1. Producerea apei ultrapure

Apa de înaltă puritate, necesară diverselor procese tehnologice, necesită în prealabil un pretratament al apei brute municipale. Acest pretratament constă în folosirea unor tehnologii care, în principal sunt ([NUME_REDACTAT], 2007):

Procese de filtrare prin pături de filtrare de nisip, antracit sau alte granule de diferite dimensiuni. În felul acesta sunt eliminate suspensiile fine și particulele coloidale care pot influența porii membrelor folosite în procesele cu membrană sau procesele cu schimbători de ioni.

Filtrele cu carbon activ sunt folosite pentru a îndepărta o gamă largă de contaminanți ai apei brute. Aceștia pot conține atât clor liber, cât și compuși organici, surfactanți sau agenți de luciu prezenți în apele reciclate în sistemele de acoperire cu depuneri galvanice.

Se pot folosi pentru pretratamentul apei brute și alte metode care pot îndepărta din apa brută particule în suspensie, coloizi sau substanțe dizolvate, sau pot schimba natura chimică a contaminanților.

Pentru obținerea apei de înaltă puritate din apa pretratată se folosesc două metode: deionizarea cu rășini schimbătoare de ioni și purificarea cu ajutorul proceselor cu membrană: ultrafiltrarea, osmoza inversă, electrodializa.

Deionizarea cu rășni schimbătoare de ioni. Deionizarea (demineralizarea) este principala tehnică schimbătoare de ioni industrială folosită pentru obținerea apei demineralizate.

În acest proces de deionizare rășinile schimbătoare de ioni de tip cationice eliberează ionii de hidrogen (H+) în schimbul cationilor (Me+) pe care îi reține, iar rășinile anionice eliberează ionii hidroxil (OH‾) pentru a reține anionii (X‾). Ionii (H+) și (OH‾) se combină pentru a forma apa, iar cationii și anionii sunt reținuți de rășina schimbătoare de ioni.

Tehnologiile cu membrană. Au caracteristic faptul că elementul principal folosit la purificarea apei este o membrană semipermeabilă care permite separarea moleculelor de apă de orice altă inpuritate dizolvată sau în suspensie. Principalele tehnologii care folosesc membrana sunt: osmoza inversă, dializa și electroliza, ultrafiltrarea și microfiltrarea.

Osmoza inversă – principiul acestei metode constă în pomparea sub presiune a apei ce se purifică printr-un modul ce conține membrană semipermeabilă. Ținând cont că presiunea aplicată depășește presiunea procesului natural de osmoză, o parte din apa de purificat trece prin membrană sub formă de permeat, iar restul de impurități se acumulează pe membrană sub formă de reziduu denumit concentrat și care este descărcat sub formă de efluent. Este una dintre cele mai avansate metode de purificare a apei datorită performanțelor deosebite ale membranelor de diferite generații celulozice, fibre asimetrice și membrane compozite. Astfel membranele compozite elimină 98% ioni anorganici, împreună cu toți coloizii, microorganismele, materialele organice pirogene sau de altă natură.

Figura 4.1. Schema de principiu a instalației de osmoză inversă (www.cv-water.ro)

Electodializa – metoda în care forța motoare este electrică, membranele semipermeabile (având proprietăți anion și cation selective) sunt așezate în mod alternativ sub forma unei aglomerări de tip filtru-presă cu spații libere înguste între membrane. Câmpul electric este aplicat între un catod și un anod așezați la extremitățile celulelor de electrodializă.

Ultrafiltrarea – procedeu cu membrană care funcționează la presiune scăzută și este folosit pentru îndepărtarea impurităților sub formă de: particule, bacterii, coloizi și macromolecule organice. Puterea de separare a membranelor polimerice folosite în ultrafiltrare este de aproximativ 600 daltoni.

Microfiltrarea – metodă prin care cu ajutorul microfiltrelor se rețin impuritățile sub formă de particule cu diametrul mai mare decât microporii membranei. Aici sunt incluse microbacteriile și unii compuși organici și anorganici coloidali.

4.2. Tratamentul apelor uzate

Pentru purificarea apelor uzate este necesară o caracterizare completă cu privire la conținutul impurităților prezente de natură anorganică, organică și biologică.

La apele uzate se pot aplica, după caz sau după posibilități, procedee chimice și biologice bazate pe capacitatea de biodegradabilitate a unor substanțe organice.

Tratament primar. Procedeele chimice sunt incluse în așa-numitul tratament primar al apelor uzate.

Figura 4.2. Flux tehnologic- stație de epurare industrială (www.cv-water.ro)

Tot în cadrul tratamentului primar al apelor uzate pot fi utilizate și reacțiile de precipitare sau reacțiile de electrodepunere, după cum urmează:

Reacții de precipitare – sunt folosite în mod special pentru eliminarea cationilor din apa uzată. De exemplu, metalele grele, cum sunt cuprul, zincul, cromul, cadmiul, mercurul- care sunt poluanți foarte toxici, se elimină din apă prin reacții de precipitare cu ajutorul hidroxizilor sau sulfurilor. Reacția de precipitare are loc în bazine sau căzi special amenajate. ([NUME_REDACTAT], 2007)

Reacțiile de sedimentare- au loc în electrolizoare speciale din recții de depunere catodică. Îndepărtarea produșilor de precipitare are loc prin filtrare sau sedimentare. Schița unei deznisipator este prezentată în figura 4.3.

Figura 4.3. Deznisipator orizontal

(apamasttopmadgearu.weebly.com)l

camera de liniștire, 2-grătare pentru reținerea suspensiilor plutitoare  grosiere, 3-camera de sedimentare, 4-praguri, stavilare, 5-dispozitive de evacuare a nisipului

Tratamentul secundar al apelor uzate- acest gen de tratament se poate aplica în cazul în care apele uzate conțin substanțe biodegradabile, adică substanțe organice care pot fi distruse cu ajutorul reacțiilor metabolice al unor bacterii. Tratamentul constă în utilizarea microorganismelor (bacterii anaerobe sau aerobe) care distrug poluanții organici prin procese de fermentație enzimatică.

Tratamentul se desfășoară în două etape:

în prima etapă apa uzată trece prin filtre de picurare. Filtrele sunt constituite dintr-un pat de rocă sau alt suport solid pe care sunt crescute (cultivate) colonii de bacterii.

etapa a doua poartă așa- numitul tratament cu nămol (șlam) activat. Acest tratament are loc în bazine speciale amenajate. O variantă a tratamentului cu șlam activat are în vedere pomparea șlamului activat în exces într-un turn de fermentare. Mixturii de șlam i se adaugă microorganisme, după care este menținută la o temperatură constantă în condiții anaerobe timp de 2-3 săptămâni. Din cauza generării de gaz metan în procesul de fermentație anaerobă, nivelul șlamului trebuie să fie controlat cu grijă.

Gazul generat în turnul de fermentație se depozitează într-un gazometru de unde poate fi utilizat ca sursă energetică rezultată în urma procesului de fermentație al apelor uzate. Nivelul și presiunea gazului energetic din gazometru trebuie să fie supravegheată cu mare atenție.

În afara procedeului de epurare biologică cu nămol activ, există tehnologii de epurare biologică în care un film biologic fixat pe un suport solid realizează operația de epurare. Acest film biologic, care conține biomasa, este pus în contact cu aerul atmosferic și cu apa uzată supusă procesului de epurare. Dacă ar fi să facem o comparație între procedeul cu nămol activ și cel în peliculă, vom constata deosebiri structurale fundamentale și anume:

· în procesul de epurare cu nămol activ, floconul este unitatea structurală de bază care conține toate speciile lanțului trofic necesare mineralizării substanțelor organice, flocoanele de nămol activ conținând aceeași comunitate biologică.

· în procesele cu film biologic, speciile comunității sunt organizate în lungul tehnologiei de epurare, în sensul reacțiilor succesive de degradare a materiei organice, astfel că apa uzată pe măsura descompunerii substanțelor organice, în fiecare etapă a desfășurării fenomenului întâlnește bacteriile următoare din lanț.

În figura 4.4. este prezentă schema de principiu al unui film biologic și a activității lui.

Figura 4.4. Prezentarea schematică a epurarii cu bio-peliculă (www.anpm.ro)

Principiul procedeului de epurare biologică cu film se caracterizează printr-o suprafață solidă fixă pe care se formează în timp o peliculă biologică aderentă peste care se scurge un film de lichid, iar la exteriorul acestuia se formează un curent de gaz, ce permite reîmprospătarea oxigenului din apa uzată pe care l-au consumat bacteriile. (www.anpm.ro)

În condiții favorabile de temperatură și cu o cantitate suficientă de oxigen dizolvat în apă, pelicula absoarbe materia organică și prin reacții biochimice o descompune. Când organismele din filmul biologic mor pelicula se fragmentează, se desprinde de pe suportul solid și este antrenată de curentul de lichid. Materialul celular distrus este reținut în decantorul secundar sub formă de nămol, așadar în schema hidraulică a acestui procedeu trebuie prevazut un decantor de separare a nămolului de apa epurată.

CONCLUZII

Apele uzate pot provoca dificultăți la evacuarea în rețeaua de canalizare, datorită conținutului de grăsimi care se depun pe tuburile de beton, datorită scăderii temperaturii apelor uzate față de locul de producere a lor. Compoziția acestora este similară cu cea a apelor menajere, diferența constând în concentrația materiilor organice.

Apa reziduală este un deșeu al industriei alimentare, acesta rezultând din multitudinea operațiilor tehnologice care au loc pe parcursul proceselor tehnologice (spălare, evaporare, filtrare, fierbere, etc).

Încărcarea apelor uzate de la unități din industria laptelui este în special de natură organică, sub formă dizolvată, sau sub formă de materii în suspensie.

Reducerea poluării apelor uzate din cadrul firmei S.C. BUCOVINA S.A. poate fi realizată printr-o atenție sporită la evacuarea deșeurilor din secțiile de producție în rețeaua de canalizare și prin reținerea tuturor deșeurilor care pot fi valorificate prin prelucrare, pentru obținerea produselor secundare (zer, zară, lapte degresat).

În urma studiului efectuat, s-a putut observa faptul că parametri luați în studiu nu au depășit valoarea maximă admisă, dar necesitatea unei stații proprii de epurare ar reduce considerabil din costul de deversare în rețeaua publică de canalizare.

BIBLIOGRAFIE

[NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] Radovici, (2007), Elemente de ingineria și protecția mediului, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] Leahu, (2013), Sisteme de monitorizare a mediului, Note de curs, [NUME_REDACTAT] cel Mare din Suceava, 2013

Antoniu R, Bondor D., (1999), Epurarea apelor uzate industrial, Vol I, II, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] D., (2007), Epurarea apelor uzate, [NUME_REDACTAT] Brâncuși, [NUME_REDACTAT]

[NUME_REDACTAT], (2011), Ecologie și protecția mediului, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] Damian, (2013), Deșeuri în industria alimentară, Note de curs, [NUME_REDACTAT] cel Mare din [NUME_REDACTAT] M. ș.a., (2002), Bazele epurării biologice a apelor uzate, Editura ETP Tehnopress, Iași,

G. Chintescu, Șt. Grigore, (1982), Îndrumător pentru tehnologia produselor lactate, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] L., Gavrilă D., (2002), Apele industriale, [NUME_REDACTAT]-Info, [NUME_REDACTAT] O, (2001), Epurarea apelor uzate, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] I., (2007), Biotehnologii de epurare a apelor uzate, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] Ghe. C-tin., (2010), Sisteme de epurare a apelor uzate, [NUME_REDACTAT] Rom, [NUME_REDACTAT] L., Harja M., (2006), Biotehnologii în protecția mediului, [NUME_REDACTAT]-Info, [NUME_REDACTAT] L., (2012), Apa- resursă fundamentală a dezvoltării durabile : metode și tehnici neconvenționale de epurare, [NUME_REDACTAT] Române, Vol. I, II, III,

[NUME_REDACTAT], Harja M., (2005), Biotehnologii în protecția mediului, [NUME_REDACTAT]-Info, [NUME_REDACTAT] E., (2006), Modernizarea stațiilor de epurare, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] C., (2009), Epurarea biologică a apelor uzate, [NUME_REDACTAT] Rom, [NUME_REDACTAT] Carmen, (2001), Tehnologia apei potabile și industriale, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] L.,(2003), Apa – captare, tratare, epurare, [NUME_REDACTAT]-Info, Chișinău

www.asro.ro

http://www.anpm.ro

http://apamasttopmadgearu.weebly.com

http://www.apa-canal.ro/standarde-privind-calitatea-apei/

http://www.cupfocsani.ro/epurarea-apei-uzate.html

http://www.cv-water.ro