În primul capitol al lucrării este prezentată Legislația referitoare la apele uzate, precum și câteva Directive asociate acesteia. [306036]

[anonimizat], urmărindu-[anonimizat], a [anonimizat]-chimice și biologice a apelor, în scopul unei cât mai bune gospodăriri a acestora.

Lucrarea de față prezintă un studiu privind Stația de epurare a orașului Gherla. Stația are ca scop epurarea apelor uzate menajere provenite din diferite surse precum și a apelor uzate industriale deversate de unitățile economice de pe raza orașului.

[anonimizat], urmate de o listă cuprinzatoare de referințe bibliografice și altele.

[anonimizat].

[anonimizat], precum și fluxul tehnologic al Stației de epurare a apei Gherla.

[anonimizat].

[anonimizat] a apelor uzate urmariți la Stația de epurare a apei Gherla.

[anonimizat] o imagine de ansamblu privind importanța calității apelor în economia naturii precum și influența omului asupra acesteia.

ABSTRACT

All surface water and groundwater resources are a national good that must be farmed in a [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat].

The paper presents a [anonimizat], [anonimizat], on the right shore of the Somesul Mic River.

The plant has the purpose of treating domestic wastewaters from different sources as well as industrial wastewaters discharged by economic units within the city.

[anonimizat].

[anonimizat].

Chapter 3 [anonimizat].

[anonimizat].

[anonimizat], and the influence of human on it.

[anonimizat]. Apa se găsește întotdeauna acolo unde există viață și formează substanța cea mai răspîndită pe pămînt. Ea a avut un rol de prim ordin in apariția vieții pe planeta noastră. [anonimizat], prevenirea poluării apelor. [anonimizat], modalitatea cea mai eficienta de combatere și limitare a poluării este epurarea apelor uzate înainte de evacuare. Natura acționează cu mijloace proprii în direcția menținerii indicatorilor de calitate ai apei. Dar, în condițiile unei poluări tot mai accentuate, indicatorii de calitate nu mai pot fi păstrați în limitele normale numai prin autoepurare. În aceste condiții, este necesară intervenția omului pentru prevea și combaterea poluării.

Prevenirea poluării se face mai ales prin măsuri de supraveghere și control, iar combaterea poluării se realizează prin construcții, instalații, echipamente etc. prin așa-numitele stații de epurare a apelor. În această operație, apele uzate sunt supuse unor tratamente successive, prin care conținutul de poluanți este diminuat astfel încât, în urma diluării cu apele râurilor în care ajung să înregistreze concentrații cât mai mici. Epurarea apelor uzate este procesul complex realizat cu echipamente de înaltă performanță, bazat pe avizele, acordurile și autorizațiile de mediu eliberate de către autoritățile competente, potrivit reglementărilor legale din domeniul protecției calității apei și a mediului, astfel încât să fie garantate atât protecția și conservarea mediului, cât și igiena și sănătatea populației.

Tratamentele care se aplică includ tehnologii bazate pe procese și fenomene naturale: fizice, chimice și biologice, aplicate diferențiat la diferite categorii de apă uzată, iar în cadrul acestora se deosebesc diferite tehnici și metode de lucru în funcție de compoziția apelor uzate.

Calitatea apelor este cel mai mult afectată de deversarea de către om de ape uzate. Prin urmare, principala măsură practică de protecție a calității apelor de suprafață este să  epurăm apele uzate. Primul pas spre epurare este colectarea apelor uzate, care se face prin sisteme de canalizare, ele sunt mai simple la poluanți industriali, dar foarte vaste și complicate în cazul canalizării localităților, deoarece trebuie să preia ape uzate fecaloid-menajere de la un foarte mare număr de surse; toate chiuvetele, wc-urile, căzile de duș sau baie. Apele acestea trebuie apoi conduse la stația de epurare de unde apoi de regulă sunt restituite în emisar, de obicei un râu. În final vom revedea o serie de reglementări în domeniu, pentru a înțelege mai bine problema epurării apelor. Pagubele și neajunsurile produse în urma evacuării apelor uzate neepurate sau insuficient epurate sunt numeroase, astfel în zonele învecinate ale cursurilor de ape infectate se produc epidemii de boli hidrice (febră, dezinterie, etc.).

În România începe să se acorde prioritate problemelor de poluare a mediului după 1989, când se înființează Ministerul Apelor, Pădurilor si Mediului Înconjurător.

De protecția apelor naturale este responsabilă Regia Autonomă-Apele Române. Indiciile de calitate pentru apele naturale sunt stabilite printr-o serie de reglementări. Legea mediului menționează că protecția apelor de suprafață și subterane și a ecosistemelor acvatice, are ca obiectiv menșinerea și ameliorarea calității și productivității naturale a acestora în scopul evitării unor efecte negative asupra mediului, sănătății umane și bunurilor materiale.

Poluarea apei reprezintă modificarea în mod direct sau indirect a compoziției apei normale ca urmare a activității omului într-o astfel de măsură încât influențează negativ caracteristicile apelor, împiedicând folosirea lor în stare naturală.

Toate resursele de apă de suprafață și subterane constituie un bun de preț național, care trebuie gospodărite în mod unitar, urmărindu-se păstrarea proprietăților lor naturale, împiedicarea impurificării, a poluării lor, îmbunătățirea caracteristicilor fizico-chimice și biologice a apelor, în scopul unei cât mai bune gospodăriri a acestora.

Prin urmare, viața nu poate exista fără apă. In activitatea celulelor vii, care stau la baza existenței și funcționării organismelor, apa se găsește sub trei forme: intracelulară (în proporție de 50%), interstițială (15%) și circulantă (aprox. 5%). Reducerea cantității de apă pune în pericol însăși existența celulelor vii, a organismelor vii, a florei și faunei în general. Organismele vii elimină apa prin procese de transpirație, respirație și excreție. Un om adult are nevoie în medie de 2 litri apă/zi, cantitate care se marește mult în condițiile dificile de lucru ce favorizează pierderea apei (căldură excesivă, vânt, efort fizic etc). Reducerea cantității de apă din corpul uman cu 10% într-un interval scurt de timp poate avea consecințe grave asupra sănătății, iar la pierderea de peste 20% viața nu mai este posibila!

Capitolul 1

LEGISLAȚIA REFERITOARE LA APELE UZATE

1.1. Directiva privind epurarea apelor uzate orășenești

Această Directivă a fost adoptată de către Statele Membre în mai 1991. Directiva 91/271/CEE are ca obiectiv protecția mediului de efectele negative ale evacuarilor de ape uzate orașenești și de ape uzate din anumite sectoare industriale (in principal, din prelucrarea și fabricarea produselor din industria alimentară). Stabilște nivele de tratare pe baza dimensiunilor deversărilor apelor reziduale și sensibilitatea apelor care colectează aceste deversări.

Directiva stabilește o serie de cerințe referitoare la sistemele de colectare, epurarea și evacuarea apelor uzate din aglomerările urbane, precum și a celor biodegradabile provenite de la anumite sectoare industriale.

Statele Membre trebuie să asigure că apele uzate provenite de la aglomerările umane cu mai mult de 2000 l.e. sunt colectate și epurate înainte de evacuare, conform standardelor și termenelor limită specifice.

În ceea ce privește obiectivele de epurare, epurarea secundară (treapta biologică) este o regulă generală pentru aglomerările mai mici de 10000 l.e., cu îndepărtarea suplimentară a nutrieților în zonele desemnate sensibile (treapta de epurare terțiară) și pentru aglomerările mai mari de 10 000 l.e.; iar pentru anumite zone marine, treapta de epurarea primară poate fi suficientă.

Desemnarea zonelor sensibile se va realiza potrivit unuia sau mai multor criterii:

corpurile de apă care se dovedesc a fi eutrofizate sau care într-un viitor apropiat pot deveni eutrofizate, dacă nu se iau măsuri de protecție;

apele dulci de suprafață destinate alimentării cu apă potabilă, care conțin mai mult de 50 mg/l nitrați, dacă nu sunt luate măsuri;

zonele unde pentru îndeplinirea prevederilor celorlalte Directive ale Consiliului este necesară o epurare avansată.

În vederea implementării și conformării cu prevederile Directivei Consiliului 91/271/EEC din 21 mai 1991 privind epurarea apelor uzate urbane, România a obținut perioade de tranziție pentru colectarea apelor uzate urbane (art. 3 al Directivei) și epurarea apelor uzate urbane și evacuarea acestora (art. 4 (1a,b) și art. 5(2).

Perioadele de tranziție obținute pentru colectarea apelor uzate orășenești 91/271/CEE sunt prezentate în Tabelul 1.1.

Tabelul 1.1

Perioade de tranziție pentru colectarea apelor uzate orășenești

(http://www.rowater.ro/dasomes/etape/brosura_stadiu%20colectare%20si%20epurare%20ape%20uzate.pdf)

* Procent acoperit de Directiva (aglomerări mai mari de 2000 l.e.)

Sistemele de colectare trebuie să fie asigurate:

pentru 60,8% din populația echivalentă totală de 26.767.398 pana la sfarșitul lui 2010;

pentru 69,1% până la sfârșitul lui 2013;

pentru 80,2% până la sfârșitul lui 2015;

pentru 100% până la sfârșitul lui 2018.

Perioadele de tranziție obținute pentru epurarea apelor uzate orășenești și evacuarea acestora sunt prezentate în Tabelul 1.2.

Tabelul 1.2

Perioade de tranziție pentru epurarea apelor uzate orășenești și evacuarea acestora

(http://www.rowater.ro/dasomes/etape/brosura_stadiu%20colectare%20si%20epurare%20ape%20uzate.pdf)

* Procent acoperit de Directivă (aglomerări mai mari de 2000 l.e.)

Epurarea apelor uzate va trebui asigurată:

pentru 50,5% din populația echivalentă totală de 26767398 până la sfârșitul lui 2010;

pentru 60,6% până la sfârșitul lui 2013;

pentru 76,7% până la sfâșitul lui 2015;

pentru 100% până la sfârșitul lui 2018.

1.2. Directiva cadru privind apa

Directiva cadru privind apa (2000/60/EC) (DCA) a fost aprobată în 23 oct. 2000 de către Consiliul Europei și Parlamentul European. Directiva propune utilizarea durabilă a resurselor de apa și se aplică tuturor entităților implicate direct sau indirect în utilizarea sau managementul apei, atât în statele membre cât și în cele candidate (Mihăiescu, 2009).

Pentru implementarea ei s-a prevăzut o lungă perioadă de timp, obiectivul este atingerea statutului de apă bună, pentru toate apele din Uniunea Europeana până în anul 2015, și, desigur, acest lucru nu s-a realizat în totalitate în nici unul din Statele Membre. Acoperă o largă arie de problematici printr-o abordare complexă. Unele din prevederile ei pot fi interpretate în diferite moduri și este nevoie de timp pentru a înțelege pe deplin beneficiile pe care aceasta le aduce Statelor Membre. Cu toate acestea, se pot identifica anumite problematici generale:

Directiva stabilește ca un obiectiv general – protecția apelor de suprafață, cu statutul de bun de mediu public, și o abordare ecosistemica, în locul uneia bazată pe parametri chimici individuali. Directiva se bazează pe principiul managementului integrat al resurselor de apă și includerea tuturor părților interesate în acest proces. Prevede, de asemenea, ca exploatarea resurselor de apă de suprafață și din subteran să se facă în limite care să asigure exploatarea durabila a acestora.

DCA se referă la toate tipurile de ape, cu excepția celor marine:

ape de suprafață (râuri, lacuri, etc.);

ape freatice;

ape de coastă și de tranzitie (estuare semi-sărate).

De asemenea se ocupă și de relația dintre diversele bazine de apă, fie naturale sau artificiale.

Directiva are obiective ce se compun în spațiu și timp pentru:

a preveni degradarea viitoare și a ridica calitatea ecosistemelor în intregul lor;

a promova o utilizare durabilă a resurselor de apă prin protejarea acestora;

a monitoriza consistența înțelegerilor internaționale privind protecția apelor marine și continentale.

Adoptarea DCA nu a inclus absolut toate reglementarile cu privire la ape. Un număr de patru directive importante au ramas în vigoare, nefiind înglobate în această directivă:

directiva privind calitatea apei potabile (80/778/EEC) modificată de Directiva 98/83/EC

directiva privind epurarea apelor uzate urbane (91/271/EEC)

directiva privind nitrații (91/676/EEC)

directiva privind calitatea apei pentru îmbăiere (76/160/EEC).

Directivele 76/464/EEC, 91/271/EEC, 91/676/EEC constituie instrumente de control al evacuărilor de substanțe poluante în diferite medii acvatice, iar Directiva 98/83/EC este un instrument de control a calității apei potabile.

Capitolul 2

STAȚIA DE EPURARE A APELOR UZATE GHERLA

2.1. Date generale

2.1.1. Amplasament

Stația de epurare a apelor uzate a municipiului Gherla (numită în continuare SEAU Gherla) este situată pe teritoriul comunei Mintiu Gherlii, pe malul drept al râului Someșul Mic într-o zonă îndiguită, pe un teren cu suprafață totală 16671 m2 fiind în administrarea Companiei de Apă Someș S.A., proprietatea Statului Român. Amplasamentul stației este situat la nordul orașului Gherla, distanța cea mai mică la limita nordică a intravilanului fiind de 350 m (Fig. 2.1).

Stația este amplasată pe un teren plan, în albia majoră a râului Someșul Mic cu ușoară înclinare spre nord-vest.

Cursurile de apă cele mai apropiate sunt:

• la vest râul Someș Mic care constituie și emisarul în care se evacuează apele uzate epurate;

• la nord râul Fizeș, afluent de dreapta al râului Someșul Mic.

Malul drept al râului Someșul Mic în zona stației de epurare, amonte și aval, este apărat împotriva inundațiilor printr-un dig din pământ având o mărime de 3-3,5 m și o lățime la coronament de 3,0 m iar la bază de 8-10 m.

Pe latura estică amplasamentul SEAU Gherla este flancat de DN1C Cluj – Baia Mare. Întreaga incintă a stației de epurare este protejată de inundații prin digul anterior menționat și prin șoseaua națională 1C. Apele subterane freatice sunt cantonate în stratul depozitelor de nisip și balast, nivelul pânzei freatice variind în funcție de anotimp și de perioadele ploioase sau secetoase, situându-se între 1,5-3,0 m adâncime față de cota terenului. În zonă, până la distanța de 500 m, nu există nici un obiectiv sau zonă protejată.

2.1.2. Scurt istoric SEAU Gherla

Stația veche de epurare din Gherla a fost realizată în anii 1980 cu o capacitate de 300 l/s pentru treapta mecanică și o capacitate de 100 l/s pentru treapta biologică, o capacitate de epurare insuficientă pentru debitele sporite de apă uzată rezultate în urma dezvoltării municipiului Gherla. Tehnologiile, învechite, neperformante, aplicate pentru epurare precum și gradul de uzură avansat al obiectelor tehnologice aveau ca rezultat randamente scăzute de epurare a apei, cu impact negativ asupra echilibrului ecologic al râului Someșul Mic – receptorul apelor epurate. Vechea stație nu realiza parametrilor calitativi reglementați, deversând în cursurile de apă receptoare debite relativ mari de ape insuficient epurate.

Concluziile celor două bilanțuri de mediu (Bilanț de mediu de nivel I și Bilanț de mediu de nivel II) elaborate în anul 2006 au scos în evidență faptul că în general, instalațiile de prelucrare a calității apelor uzate din cadrul stației de epurare mecano-biologice din orașul Gherla erau funcționale, însă, datorită tehnologiilor de epurare neperformante și utilajelor învechite nu se realizau parametrii calitativi la nivelul HG 188/2002, modificată și completată cu HG 352/2005 – NTPA 001 și NTPA 011.

La data de 3 august 2011 au fost inaugurate lucrările de execuție a stației de epurare a apei din municipiul Gherla. Investiția, în valoare de 34 de milioane de lei, fără TVA, a fost realizată în cadrul contractului "Reabilitarea și extinderea stațiilor de epurare Gherla și Huedin", derulat prin proiectul cofinanțat din Fondul de Coeziune al Uniunii Europene în cadrul Programului Operațional Sectorial (POS) Mediu.

Lucrările aferente reabilitării stației au fost realizate de S.C. ACI Cluj în consorțiu cu WTE Group Germania și au avut ca obiectiv modernizarea și mărirea capacității stației în vederea eliminării descărcărilor neconforme în emisari, rezultând astfel un impact minim asupra mediului înconjurător prin încadrarea în limitele impuse de legislația națională și europeană privind epurarea apelor uzate urbane.

Contractul a fost parte a proiectului de investiții "Extinderea și reabilitarea sistemelor de apă și apă uzată din județele Cluj/Sălaj – Îmbunătățirea sistemelor de alimentare cu apă, canalizare și epurare în zona Cluj-Sălaj", cofinanțat de Uniunea Europeană, în valoare totală de 196,9 milioane de euro atras și derulat de Compania de Apă „Someș” S.A.

Contribuția nerambursabilă a Uniunii Europene a fost de 74%, cea a Guvernului României de 11,3%, a autorităților locale de 1,9%, restul de 12,8% fiind obținut de Compania de Apă prin credit bancar.

Investiția a fost finalizată în februarie 2013 iar lucrările la stația de epurare Gherla au constat în:

Lucrări pentru dezvoltarea amplasamentului: Demolarea structurilor existente; Reabilitarea străzilor și a căilor de acces.

Realizarea de facilități mecanice de tratare: Deversor apă pluvială; Stație de pompare admisie în stația de epurare; Stație grătare dese; Desnisipator și separator de grăsimi.

Realizarea de lucrări pentru epurarea biologică: Cameră de distribuție; Bazine de aerare; Stație de suflante; Stație precipitare pentru îndepărtarea chimică a fosforului; Cameră de distribuție 2; Decantoare finale 1 și 2; Stații pompare nămol activat recirculat și nămol activat în exces 1 și 2; Măsurare efluent.

Realizarea de lucrări pentru tratarea nămolului: Bazine de nămol; Stație humificare nămol.

Lucrări electrice: Post de transformare; Rețea de împământare; Iluminat exterior; Instalație de paratrăznet; Automatizare și sistem SCADA

Alte lucrări: Sistem de evacuare a apelor uzate din interiorul stației; Rețea apă de exploatare; Clădire administrativă.

2.1.3. Parametrii SEAU Gherla

În municipiul Gherla apele uzate (menajere și apele uzate industriale provenite de la agenții economici) sunt colectate în rețeaua de canalizare cu o lungime de 42,494 km și evacuate, după epurare, în râul Someșul Mic.

SEAU Gherla este de tip mecano-biologic, cu treaptă terțiară, proiectată pentru o populație de 20.000 locuitori echivalenți (l.e), având o capacitate maximă de 120 l/s. Debitul mediu evacuat din stație este de 50,23 l/s. Procesul de epurare este condus prin analize fizico-chimice pe trepte de epurare.

Tabelul 2.1

Parametrii și încărcări de referință SEAU Gherla

(Sursa: date furnizate de Compania de Apă Someș S.A.)

2.2. Fluxul tehnologic al SEAU Gherla

Stația de epurare dispune de echipamente moderne atât pentru epurarea apelor uzate cât și pentru tratarea nămolului rezultat. Procesul tehnologic de epurare a apelor uzate și tratarea nămolului este urmărit, controlat și coordonat din dispeceratul central al stației.

Fluxul tehnologic al SEAU Gherla cuprinde (Fig. 2.3):

Treapta mecanică

Precipitarea chimică a fosforului

Treapta biologică

Linia nămol

Instalații auxiliare și pavilion administrativ.

Apele uzate colectate de sistemul de canalizare menajeră a orașului Gherla ajung gravitațional în căminul de intrare – by-pass, având formă dreptunghiulară cu dimensiuni 1,9 x 2,2 x 4,08 m care este prevazut cu un șiber atât pentru conducta de by-pass cât și pentru conducta de intrare.

2.2.1. Treapta mecanică

Treapta mecanică (epurarea primară) asigură reținerea, prin procese fizice, a substanțelor poluante sedimentabile din apele uzate, folosind în acest scop, construcții și instalații a căror alcătuire diferă în funcție de mărimea suspensiilor reținute. Astfel, pentru reținerea corpurilor și suspensiilor mari se folosesc grătare și site. Pentru separarea, prin flotare sau gravitațională, a grăsimilor și emulsiilor care plutesc în masa apei uzate, se folosesc separatoare de grăsimi, iar sedimentarea sau decantarea materiilor solide în suspensie, separabile prin decantare, are loc în deznisipatoare, decantoare, fose septice etc. (Ianculescu și colab., 2001).

Treapta mecanică a SEAU Gherla cuprinde:

Grătar rar

Stații de pompare ape uzate

Instalație combinată (grătare dese, deznisipator și separator de grăsimi).

Grătarul rar

Din căminul de intrare apele uzate ajung în zona grătarului rar amplasat în canal, pe un soclu înalt de 0,5 m. Grătarul rar este de tip PWL ProCat G 80o (Fig. 2.4), nerabatabil, având rolul de reținere a materialelor grosiere.

Principalele caracteristici ale grătarului rar sunt:

lățime totală: 1 m;

adâncime totală (de la soclu până la muchia superioară): 5,5 m;

antrenarea grătarului se realizează cu motor cu reductor tip KAZ67 DR80M4/TF, cu putere de 1,1 kw, 400V, 50Hz, n=1410/13 rpm cu 1,1 l ulei de transmisie mineral CLP 220.

Părțile componente ale grătarului:

Grătar rar cu distanța între bare de 30 mm;

Greblă rotativă;

Sistem de antrenare;

Colector materiale sedimentate;

Spălător materiale sedimentate;

Presă deșeuri.

Deșeurile separate sunt spălate în spălătorul de tip IWV ECO prevăzut cu un șnec presă, antrenat de motor cu reductor plat de putere 2,2 kw, 400 V, 50 Hz, cu apă tehnologică cu Qmax=1,5 l/s de cca 4 bar, consum mediu zilnic 14m3 (la 2-3 ore de funcționare pe zi).

Spălătorul de material greblat pornește după un număr reglabil de descărcări a unității de greblare. Deșeurile sunt colectate în containere de 1,1 m3 și transportate la groapa de gunoi.

Stația de pompare influent

Intrarea apelor uzate în SEAU Gherla (influent) se realizează printr-o conductă Dn = 500 mm. Toate tipurile de apă care ajung în stația de epurare (uzate sau pluviale) sunt preluate de un bazin de acumulare care constituie și camera de admisie a pompelor.

La intrarea în camera de pompare este instalată o ,,capcană pentru pietre" și un grătar rar cu distanța dintre bare de 30 mm pentru a proteja pompele de deșeurile grosiere. Un traductor de nivel este instalat pentru măsurarea pierderii de sarcina amonte/aval de grătarul rar, care nu trebuie să depășească limita maximă.

Stația de pompare este o construcție dreptunghiulară Stehnic+parter, de dimensiuni 3,7 x 15,1 x 5,6 m. Stehnic cuprinde o cameră de aspirație în care sunt instalate pompele submersibile, echipamentul electric și utilajele de manipulare pentru pompe sunt montate la parter. Complexul de pompare cuprinde:

pompe pentru apele uzate menajere și industriale (3 buc: 2+1R);

pompe pentru apele pluviale (2 buc.: 1+1R).

Pompele influent și cele pentru apa pluvială sunt montate în paralel în camera de pompare, având un colector de refulare comun. Sistemul de vane de izolare prevăzut pe colectorul comun face ca pompele de rezervă să poată fi folosite ca pompe de intrare sau ca pompe pentru apele pluviale prin deschiderea/închiderea vanelor respective. Punctul de pornire/oprire al fiecărei pompe este astfel setat încât să se asigure acest tip de funcționare a pompelor. Nivelul apei uzate din bazinul de aspirație este măsurat și înregistrat continuu de către un traductor de nivel care este folosit pentru reglarea capacității de pompare (962 m3/h = 267,2 l/s) prin intermediul procesului automatizat de funcționare.

Apele uzate din interiorul stației de epurare sunt recirculate în bazinul de aspirație al pompelor, aceste ape sunt aduse în mod gravitațional printr-un colector separat.

Principalele cacteristici ale pompelor de apă uzată sunt:

Tip: Wilo Emu FA 15.52.E + T20.1-4/22Gex;

Debit (Q): 88,6 l/s;

Turația (n): 1425 rot/min;

Putere (P): 15 kW.

Instalația combinată compactă grătare-desnisipator-separator de grăsimi

Instalația combinată cuprinde:

a) Camera de admisie

Apele uzate ajung în camera de admisie a instalației combinate prin intermediul unei conducte DN 500, și sunt distribuite pe cele două linii, debitul de intrare pentru fiecare linie este de 481 m3/h. În caz de debite crescute apele trec prin deversorul cu nivel variabil în conducta de by-pass de DN 500, care permite ocolirea echipamentelor instalației combinate.

Înainte de camera de admisie este montat un debitmetru electromagnetic (Fig. 2.7) care va înregistra debitul de apă uzată intrată. În plus, în clădirea de exploatare se află și stația de pompare apă tehnologică, dotat cu manometru, rezervoare sub presiune, clapeți și vane de izolare pentru lucrările de întreținere și spălare.

În clădire mai este amplasat și un prelevator automat de probe Hach-Lange, comandat prin sistemul SCADA și sistem online de măsurare a următorilor parametrii: conductivitate, CCOCr, amoniu, azotați, materii în suspensie, fosfor total și pH (Fig. 2.8).

b) Grătare dese

Pentru un grad ridicat de reținere a deșeurilor, sunt utilizate grătarele dese cu distanța între bare de 6 mm, care sunt echipate cu un compactor, spălător de deșeuri și transportor. Deșeurile rezultate sunt colectate în containere (2+2R) cu o capacitate de 1100 l. Pentru sistemul de spălare se utilizează apa tehnologică, cu presiunea de operare de 4-5 bari, consum maxim de apă 1,5 l/s, consum mediu zilnic de cca. 14 m3, apele rezultate din instalația combinată sunt reintroduse înapoi în stația de pompare influent.

Principalele caracteristici ale grătarului des:

Tip: PWL ProCat;

Motor redactor: FAZ67DRE80M4/TF;

Putere (P): 0,75 kW;

Intensitate (I): 1,75 A;

Tensiune (U): 400 ~3 V, 50 Hz;

Turația (n): 1435/12 rpm.

Deșeurile separate sunt spălate în spălătorul de tip IWV ECO prevăzut cu un șnec presă, antrenat de motor cu reductor plat (2,2 kW, 400 V, 50 Hz, 1425 rpm). Spălătorul de material greblat pornește după un număr reglabil de descărcări ale celor două unități de greblare.

c) Deznisipator

Deznisipatorul asigură sedimentarea particulelor de nisip care se depun prin greutatea lor proprie în zona de aspirație a melcului de evacuare. Deznisipatorul este dreptunghiular în zona superioară și trapezoidal în partea inferioară unde este montat melcul de evacuare a nisipului care se mișcă rotativ în interior acționat de un motor tip FAF77DRE90M4 (P= 1,1 kW, I= 2,55 A, U= 400 ~3 V, 50 Hz, n = 1420/7,5 rpm). Nisipul este preluat de transportorul de nisip și ajunge în spălător.

Nisipul se depune în canalul de colectare aflat la baza camerei de deznisipare. Pentru controlul automat al nisipului sedimentat, camera deznisipatorului este echipată cu un transportor cu melc care duce nisipul sedimentat în partea de sus a unității de deznisipare și apoi mai departe în spălătorul de nisip. Spălătorul de nisip reduce substanța organică la mai puțin de 5%. Nisipul rezultat este descărcat în containere de 1100 l.

Principalele component ale spălătorului de nisip DL 100 C:

mixer spălător de nisip SEW;

spirală de evacuare a nisipului;

ventil magnetic apă de spălare;

d) Separatorul de grăsimi

Separatorul de grăsimi separă grăsimile prin insuflare de aer de proces, prin intermediul a trei compresoare (2A+1R). Principalele caracteristici ale compresoarelor cu sertar rotativ Beker:

Tip: DT4.25K;

Putere: 1,1 kW;

Turația: 1420 rot/min.

Separarea grăsimilor din apa uzată se realizează pe principiul de separare prin flotație artificială care constă în introducerea în masa de apa uzată a aerului sub formă de bule fine care aderând la particulele de grăsimi formează împreună ansamblul “bulă-picatură” cu o densitate suficient de redusă pentru a se ridica la suprafață.

Grăsimile și materiile flotante se colectează în camera grăsimilor de unde sunt evacuate cu ajutorul unei pompe excentrice cu melc în timpul procesului de evacuare prin pompare din camera de colectare a grăsimilor într-o cuvă de grăsimi închisă (Fig. 2.9) de unde sunt vidanjate.

Principalele caracteristici ale pompei excentrice cu melc pentru grăsimi:

Tip: Seepex BN 5-6L/ A1-A7-A7-F0-A-X;

Tip motor: RF 17 DRE 80 M4;

P= 0,75 kw;

I= 2,15 A;

U= 400 ~3 V;

n = 1435/190 rpm.

Apa din instalația combinată este direcționată gravitațional prin intermediul unei conducte DN 600 spre bazinul biologic.

2.2.2. Precipitarea chimică a fosforului

Eliminarea fosforului se face prin precipitarea fosforului în exces, utilizând un precipitat pe baza de Fe. Fosforul astfel separat se elimină împreună cu nămolul biologic în exces. Instalația de stocare, preparare și dozare agent de precipitare este instalată în clădirea operațională. Stația de reactivi cuprinde: bazin pentru depozitare, instalația pentru dozare, echipată cu 2 pompe dozatoare.

Principalele caracteristici ale pompei dozatoare:

Tip: Grundfos DDA;

Capacitate maximă de dozare; 12,0 l/h;

Presiunea de funcționare maximă: 10 bari;

Adâncimea maximă de aspirație în timpul operării: 6 m.

Principalele caracteristici ale rezervorului de stocare:

Tip: 5004-4 Werit;

Volum nominal: 5000 l;

Dimensiuni: 2390x1350x1980 mm;

Greutate: 240 kg;

Material: PE-HD.

2.2.3. Treapta biologică

Proiectarea procesului de epurare cu nămol activ s-a bazat pe principiile de proiectare ale standardului A 131 DWA-ATV pentru sisteme cu nămol activ. Tratarea biologică se bazează pe principiul recirculării nămolului activ, descris în schema următoare:

Eliminarea poluării organice (CBO5) se realizează în cursul proceselor biologice, de denitrificare (în bazinele de denitrificare) și a acumulării pe cale biologică în exces a fosforului (în bazinul anaerob). Eliminarea azotului se realizează după oxidarea amoniului în azotați (NO3) în bazinele de nitrificare, prin respirația NO3, în bazinele de denitrificare, în care azotul este eliberat ca gaz, în atmosferă. Eliminarea fosforului se face prin precipitarea simultană a fosforului în exces, utilizând un precipitat pe bază de Al. Fosforul astfel separat elimină împreună cu nămolul biologic în exces.

Bazinul biologic- Bio P pentru eliminarea fosforului

Bazinul biologic (denumit BioP) este amplasat în amonte de bazinele de aerare și este o structură din beton de formă dreptunghiulară de 10×10 m, volum de 490 m3 prevăzut cu un agitator vertical lent HYPERCLASSIC- Invent (tip: 62607/HCM/2300-19; Putere: 1,1 kW; Tensiune: 400 ~3 V; Turație: 1420 rpm; Tip motor: DRE90M4/TF/C; Viteza de rotație: 19 minute; Sens de rotație: a acelor de ceasornic; Greutatea: 224,5 kg) care este fixat deasupra bazinului pe o platformă de beton (Fig. 2.12).

Debitul de apă uzată și nămolul recirculat se amestecă în acest bazin obținându-se condiții optime pentru realizarea procesului anaerob de eliminare biologică a fosforului. Eliminarea fosforului are loc împreună cu nămolul biologic în exces. Bazinul are și rol de cameră de distribuție pentru bazinele de aerare. Distribuția se realizează prin intermediul a două deversoare. Sunt prevăzute vane de perete pe fiecare linie, în cazul în care o linie de tratare este scoasă din funcțiune. Pentru a permite executarea lucrărilor de întreținere la bazin este prevăzută o conductă de by-pass. Bazinul BioP are, de asemenea, funcția unei camere de distribuție pentru bazinele de aerare. Aceasta se realizează prin intermediul a două deversoare. Sunt prevăzute vane de perete pe fiecare linie pentru cazul în care o linie de tratare este scoasă din funcțiune.

Bazinele mixte

Bazinele mixte (bazine de aerare-decantoare secundare) sunt două construcții circulare semiîngropate cu diametrul exterior 39,5 m și un volum util total de 5750 m2 (respectiv 4050 m3 bazin de aerare și 1700 m3 decantor secundar), cu înălțime utilă de 5,7 m, iar înălțimea maximă a construcției deasupra nivelului terenului amenajat este de 2,49 m (Fig. 2.13). Bazinele mixte 1 și 2 sunt alimentate prin conducta de alimentare DN 600.

În bazinul circular de aerare este amplasat concentric decantorul secundar. Pe lângă avantajul distanțelor mici și, prin urmare, al pierderilor hidraulice reduse, conceptul de bazin mixt oferă o soluție care conduce la economie de spațiu. Pe de altă parte, prin realizarea a două linii de tratare biologică (bazin de aerare/decantor secundar), se asigură fiabilitatea funcționării instalației.

Fiecare bazin de aerare este conceput ca un bazin circular echipat cu un agitator lent și un sistem de aerare cu bule fine. Aerul necesar pentru bazinele de aerare este furnizat de 4 suflante (3+1 R), amplasate în camera suflantelor situată după clădirea de exploatare și sunt dotate cu capotă insonorizantă și amortizor de zgomot. Toate suflantele sunt echipate cu convertizor de frecvență pentru a asigura alimentarea cu aer în funcție de necesarul de oxigen. Necesarul real de oxigen este măsurat printr-un traductor de măsurare online a oxigenului dizolvat în fiecare bazin de aerare. Sistemul de control SCADA reglează debitul de aer necesar prin creșterea frecvenței și turației suflantelor. În bazinul de aerare are loc și denitrificarea, condițiile anoxice necesare pentru acest proces sunt obținute prin alternarea ciclurilor de funcționare a sistemului de aerare, și de limitarea aerării în bazin obținându-se zone anoxice. Metoda este denumită denitrificare simultană și permite un grad ridicat de eliminare a azotului.

După tratare, debitul de apă uzată și nămol activ este transferat în mod gravitațional de la bazinele de aerare, la camera de distribuție la decantoarelor secundare, circulare cu radierul înclinat.

În decantoarele secundare nămolul biologic se depune gravitațional în bașa tronconică centrală a decantorului. Decantoarele secundare sunt prevăzute cu pod raclor Ginzler cu racleta pe jumătate de pod cu unitate de viteză montată periferic. O parte din nămolul biologic este extras cu pompele de nămol în exces iar o parte este recirculat cu ajutorul pompelor de recirculare în bazinul BioP. Apa limpede este deversată în canalul aferent fiecărui decantor secundar și este evacuată gravitațional printr-o conductă DN 500 către căminul de ieșire. Cele 2 linii de tratare permit transportul unui debit maxim de 481 m3/h de apă uzată, plus debitul de nămol recirculat.

2.2.4. Căminul de ieșire

Apele uzate epurate de la fiecare decantor secundar sunt evacuate gravitațional printr-o conductă DN 500 mm către căminul de ieșire. Înregistrarea cantităților de apă epurată și controlul debitului la ieșirea apei din stația de epurare se realizează cu un debitmetru electromagnetic MAG 510W iar parametrii de calitate a apei epurate evacuate la ieșirea din stație sunt monitorizați de senzori Hach-Lange (temperatură pH, conductivitate, amoniu, CCO-Cr, substanță solidă, fosfor total, oxigen dizolvat) (Fig. 2.14).

Căminul de ieșire este prevăzut și cu un prelevator automat Hach-Lange (Fig. 2.15), programabil, care colectează și stochează sincronizat debitul exterior al probelor de apă pentru apa evacuată pentru a monitoriza, ulterior, în laborator calitatea apei.

2.2.5. Tratarea nămolului

Scopul principal în tratarea nămolului este concentrarea particulelor organice și solide prin îngroșare și deshidratare prin tehnologii simple și economice pentru a se asigura posibilitatea manipulării nămolului în exces. Cantitatea totală de nămol ce trebuie tratată include nămolul primar și surplusul de nămol biologic.

Îngroșător static

Nămolul în exces este extras din treapta biologică cu ajutorul pompelor de nămol în exces (1A+1R) (Fig. 2.16) și este pompat în îngroșătorul de nămol (Fig. 2.17).

Acest nămol este deja stabilizat, stabilizarea se realizează simultan într-un mod aerob în bazinele de aerare din treapta biologică.

Principalele caracteristici ale pompei de nămol în exces sunt: Tip pompă: Wilo FA 08.52 W; Tip motor: FK 17.1-6/8K; Q= 15 mc/h; H= 9,8 m CA; P= 1,8 kW; I= 5,20 A; U= 400 ~3 V, 50 Hz; n = 910 rpm.

Îngroșătorul de nămol este conceput ca un bazin de îngroșare statică, prevăzut cu un raclor de îngroșare (Fig. 2.17). Atunci când este în funcțiune îngroșătorul poate fi alimentat permanent cu ajutorul pompelor de nămol în exces (Fig. 2.16). Procesul de îngroșare se desfășoară simultan cu ajutorul raclorului de îngroșare care este controlat de sistemul SCADA (valori prescrise pentru timpi de funcționare și oprire).

Principalele caracteristici ale îngroșătorului de nămol static sunt: diametrul interior al rezervorului: 6,8 m; tip amestecător: ancoră Ginzler tip KRW 680 cu deschidere ancoră 6,3 m; puterea motorului (Pmotor): 0,12 kW; tensiunea (U): 400 ~3 V, 50 Hz.

Principalele caracteristici ale pompei excentrice cu melc pentru nămol îngroșat sunt: tip: Seepex BN 5-6L /A1-C1-C6-F0-GA-X; tipul motorului: CB 1-90 LH/4 DF T; debit (Q): 1- 4 m3/h; putere (P): 1,5 kW; tensiune (U): 400 ~3 V; turația (n): 280 rpm.

Supernatantul și spuma sunt colectate într-un canal de colectare și transportate la intrarea în stație. Nămolul îngroșat este extras din îngroșătorul de nămol cu ajutorul pompelor de nămol îngroșat și trimisă în stația de humificare pe paturi de humificare (Fig. 2.18) în perioada de vegetație sau în stația de deshidratare (Fig. 2.19) în perioada de iarnă.

Stația de humificare a nămolului

Stația de humificare a nămolului constă din patru paturi de humificare (900 mp, 1000 mp, 1100 mp și 1200 mp) (Fig. 2.18) cu o suprafață totală de 4200 m2, dispuse în partea de vest a amplasamentului stației și au următoarea stratificație:

umplutură de pământ compactat cu pantă 1%;

geomembrană hidroizolatoare HD-PE 2 mm;

30 cm balast granulație 16/32 cu conducte de drenaj;

10 cm balast granulație 4-8;

10 cm nisip spălat granulație 0-4;

15 cm strat de pământ vegetal în care se plantează vegetația.

Ciclul de exploatare a paturilor de humificare include următoarele etape:

Punerea în funcțiune;

Faza de încărcare;

Faza de humificare;

Îndepărtarea și transportul materialului humificat.

Fiecare pat de humificare este prevăzut cu o rampă de acces. Nămolul îngroșat este distribuit uniform pe paturile de nămol prin linile de alimentare cu un număr suficient de vane de separație. Sistemul de drenaj permite evacuarea filtratului și a apei de ploaie, gravitațional spre stația de pompare apă uzată.

Paturile de humificare sunt încărcate cu nămol numai în perioada de vegetație (275 zile) și au fost proiectate pentru a fi exploatate pe o perioadă de cel puțin 8 ani înainte să se impună transportul materialului humificat.

Stația de deshidratare a nămolului

Pe timp de iarnă (90 zile) nămolul îngroșat static este pompat cu ajutorul pompei excentrice cu melc spre echipamentul de deshidratare. Stația de deshidratare (Fig. 2.19) este compusă din: pompa de nămol îngroșat, unitatea de preparare și dozare polimeri și echipamentul de deshidratare, toate aflate în clădirea de deshidratare.

Nămolul îngroșat static este amestecat cu polimeri pentru a obține o consistență corespunzătoare și deshidratat mecanic, obținând un conținut de substanță uscată de cca. 18-20% substanță uscată. Nămolul deshidratat este descărcat prin intermediul unui transportor. Deshidratarea mecanică se realizează prin intermediul unui filtru presă cu bandă, conectat la sistemul SCADA.

Instalația automată de preparare a polimerilor EMO a fost concepută pentru polimeri pudră și eventual lichid. Acestă instalație este compusă dintr-un rezervor de inox cu capacitatea de 300 l, un alimentator automat de pulbere, un panou de diluare. Rezervorul este prevăzut cu trei compartimente:

primul compartiment este echipat cu un agitator de vitează redusă pentru omogenizare și o valvă de evacuare. Aici are loc prepararea polimerului.

al doilea compartiment denumit „compartiment de maturare” stochează soluția pentru a asigura concentrația necesară a polimerului. Și acesta este prevăzut cu un agitator și o valvă de evacuare. Soluția curge dintr-un compartiment în altul printr-o diafragmă de tip sifon.

al treilea compartiment denumit „compartiment de stocare” este prevăzut cu 4 praguri:

Pragul nr. 1 oprește atât valva electromagnetică de apă cât și alimentatorul de pudră;

Pragul nr. 2 oprește pompa de dozare a polimerului;

Pragul nr. 3 controlează deschiderea valvei electromagnetice de apă cât și a alimentatorului de pudră;

Pragul nr. 4 este un prag de alarmă.

Alimentatorul automat de pulbere conține un senzor de pudră, un șurub de dozare și alimentatorul cu apă.

Panoul de diluare este compus din: Pompa de dozare polimer lichid; Pompa de apă pentru diluție; Pompa de apă pentru preparat.

Echipamentul de deshidratare este echipat cu următoarele: Pompa excentrică cu melc; Filtru presă cu bandă; Transportor elicoidal; Tablou de automatizare.

Nămolul este procest în trei etape diferite: Floculație; Drenaj gravitational; Presare.

Floculația se realizează prin injectarea de polimeri în nămol, iar debitele de polimeri și nămol pot fi reglate de pe panoul de automatizare. Nămolul floculat se întinde apoi peste banda de filtrare cu ajutorul unui tub de distribuție, care permite distribuirea uniformă a nămolului floculat peste banda de filtrare. Banda de filtrare este din poliester monofilamentat tip plasă. Durata de viață a benzii este de minim 2000 ore. Distribuitorul de nămol este prevăzut cu senzori de nivel care previn riscurile de revărsare. Un sistem de ghidaj asigură o bună poziționare a benzilor în timpul funcționării. Nămolul deshidratat este răzuit de pe bandă și preluat de transportorul elicoidal. Evacuarea lichidului filtrat se realizează în partea inferioară a benzii împreună cu apa de spălare și ajunge gravitațional la intrarea în stație.

2.2.6. Instalații auxiliare și pavilionul administrativ

Conducte

Apele uzate ajung în camera de admisie a instalației combinate prin intermediul unei conducte DN 500. Conducta intrare apă uzată în bazinele de aerare (bazinele mixte 1 și 2) este DN 600 mm, conducta intrare decantor secundar DN 500 mm, conducta de ieșire de la decantorul secundar la căminul de ieșire este DN 500 mm, conducta de spumă nămol DN 125 mm de la decantorul secundar, conducta de nămol recirculat DN 300 mm.

Stația de pompare apă tehnologică

Stația de pompare apa tehnologică necesară pentru procese este echipată cu 2 pompe submersile verticale, una în exploatare și una în rezervă.

În plus stația de pompare apă tehnologică este dotată cu manometru, rezervoare sub presiune, clapeți, filtru și vane de izolare pentru lucrările de curățare și de întreținere.

Presiunea de operare este de 5-7 bari, în conformitate cu cerințele respectivelor instalații în care este necesară apa tehnologică.

Instalație GPL

Recipientul de stocare GPL este un recipient cu capacitatea de 5000 de litri. Volumul maxim de stocare GPL este de 80% din volumul recipientului. În exploatare se va menține în permanență în recipient un volum de GPL lichid de minim 30% din volumul total al recipientului. Racordul pentru încărcare este prevăzut cu valvă se sens unic care permite alimentarea recipientului numai sub presiune realizat de pompa de GPL din echiparea autocisternei de GPL.

2.2.7. Sistemul SCADA

Procesul tehnologic de epurare a apelor uzate și tratarea nămolului este urmărit, controlat și coordonat din dispeceratul central al stației (Fig. 2.21).

Stația este gestionată în întregime cu ajutorul unui sistem SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), care oferă operatorului posibilitatea de a primi informații de la echipamente situate la distanță și de a transmite un set limitat de instrucțiuni către acestea. SCADA este un sistem bidirecțional care permite nu numai monitorizarea unei instalații ci și efectuarea unei acțiuni asupra acesteia.

Capitolul 3.

PARTE EXPERIMENTALĂ

În luna mai 2017, am efectuat un stagiu de documentare, informare și aplicație practică la Stația de epurare a apei Gherla, în scopul familiarizării cu modul de funcționare a instalațiilor, a proceselor, cu operațiunile de monitorizare efectuate în vederea asigurării calității apei care în urma procesului de epurare va fi evacuată în emisar (râul Someșul Mic) precum și cu analizele care se desfășoară în laboratorul SEAU Gherla.

3.1. Obiectivele stagiului

Au fost:

Înțelegerea importanței apei (privind folosința acesteia) precum și modul de a o proteja împotriva poluării;

Familiarizarea cu modul de funcționare a instalațiilor și utilajelor dintr-o stație de epurare;

Familiarizarea cu operațiunile de monitorizare a calității apei influentului și efluentului;

Familiarizarea cu procedurile de analiză și cu modul de lucru cu echipamentele din laboratorul SEAU Gherla.

3.2. Prezentarea procedurilor experimentale

În cadrul stagiului am participat la monitorizarea, prelevarea probelor și efectuarea de analize analize fizico-chimice asupra unor parametrii necesari pentru operarea stației de epurare precum și pentru stabilirea și verificarea calității apei.

Pentru analiza în laborator (pH, OD și CBO5) s-au prelevat probe de apă de la cele două prelevatoare automate Hach-Lange, influent (apă uzată) respectiv efluent (apă epurată) (Fig. 3.2).

Din fiecare probă au fost eșantionate și prelucrate trei repetiții, rezultatul fiind media celor trei determinări. Prelevarea s-a făcut pe parcursul lunii mai 2017. Analizele de apă prelevate de la SEAU Gherla au fost efectuate la Laboratorul stației de epurare pe baza procedurilor aplicate în acest laborator și a standardelor în vigoare (Fig. 3.3).

3.2.1. Măsurarea pH-ului

pH-ul este măsura activității ionilor de hidrogen din soluție. Valoarea pH-ului este logaritmul negativ al raportului hidrogen molar-activitate ionică (aH).

pH = -lg aH = -lg(mH γH Im0),

unde: aH: activitatea relativă a ionilor de H (în bază molală); γH: coeficientul activității molale a ionilor de H la mH; mH: molalitatea ionilor de H, în mol/kg; m0: molalitatea standard.

În continuare este prezentat un extras din procedura de lucru pentru determinarea pH-ului care se aplică în Laboratorul SEAU Gherla.

3.2.2. Determinarea conținutului de oxigen dizolvat (OD) și a consumului biochimic de oxigen (CBO5)

Oxigenul este un indicator de calitate al apei, ale cărei valori depind în general de tipul de apă, de procesele fizice, chimice, biologice acvatice și de climă. Oxigenul este necesar respirației organismelor acvatice; prin intermediul lui au loc o serie de procese chimice aerobe (procese de oxidare a materiei organice, a unor substanțe minerale și descompunerea biochimică a corpurilor moarte din apă).

În continuare este prezentat un extras din procedura de lucru pentru determinarea conținutului de CBO5 care se aplică în Laboratorul SEAU Gherla.

Capitolul 4

REZULTATE ȘI DISCUȚII

Ȋn acest studiu de caz s-a urmărit, timp de o lună (mai 2017), variația principalilor indicatori de calitate a apelor uzate, în influentul stației de epurare, respectiv în efluentul stației de epurare a apelor uzate Gherla (SEAU Gherla).

Rezultatele analitice ale parametrilor analizați în influentul SEAU Gherla sunt prezentate în Tabelul 4.1

Tabelul 4.1.

Centralizatorul mediilor zilnice ale valorilor indicatorilor de calitate a apei analizați în influentul SEAU Gherla (mai 2017)

Rezultatele analitice ale parametrilor analizați în efluentul SEAU Gherla sunt prezentate în Tabelul 4.2. S-au calculat mediile zilnice, minimele și maximele utilizând programul Excel 2013.

Tabelul 4.2.

Centralizatorul mediilor zilnice ale valorilor parametrilor apei analizați în efluentul SEAU Gherla (mai 2017)

Toate valorile au fost comparate cu limitele impuse de NTPA 001/2005 și NTPA 011/2005, prevederi care se aplică atât în cazul proiectării stațiilor de epurare noi, cât și în cazul retehnologizării, extinderii / modernizării stațiilor de epurare precum și în zonele sensibile supuse eutrofizării, zone în care pentru evacuarea apelor uzate epurate în receptorii naturali se impun cerințe suplimentare, mai ales în ceea ce privește nutrienții (azot și fosfor). Indicatorii de calitate ai apelor uzate evacuate din stațiile de epurare în receptorii naturali trebuie să corespundă cerințelor Directivei 91/271/CEE privind epurarea apelor uzate urbane pentru zone sensibile; România, la momentul aderării la Uniunea Europeană și-a declarat întregul teritoriu drept zonă sensibilă, conform art.5 din HG nr.352/2005 (NP 133 /2005). Cerințele impuse de normativele și normele tehnice NTPA 001, NTPA 011 pot fi modificate prin ordin emis de autoritatea publică centrală cu atribuții în domeniul gospodăririi apelor și protecției mediului, funcție de condițiile specifice zonei în care sunt evacuate apele epurate.

A fost calculată de asemenea și eficiența SEAU Gherla pe baza concentrațiilor având la bază valorile medii ale parametrilor analizați. Procentul de reducere (%) (eficiența stației) a fost calculat pe baza concentrațiilor medii zilnice ale parametrilor analizați pe parcursul lunii mai 2017 utilizând relația:

Procentul de reducere (%) =

unde: Ci – concentrația de substanță influentă în stația de epurare; Ce – concentrația de substanță efluentă din stația de epurare.

În continuare vor fi prezentate rezultatele obținute pentru indicatorii de calitate ai apei monitorizați.

4.1. Rezultate obținute pentru indicatorul pH

Analizând valorile de pH măsurate în efluentul stației de epurare (Fig. 4.1) se constată că toate se încadrează în limitele admise conform NTPA 001/2005 (6,5 – 8,5 unit. pH). Valorile măsurate s-au situat în intervalul 7,46 – 7,69 unit. pH cu o medie lunară de 7,64 unit. pH.

4.2. Rezultate obținute pentru indicatorul Consum biochimic de oxigen

În ceea ce privește indicatorul CBO5, calitatea apei efluentului la ieșirea din Stația de epurare este bună. S-au obținut valori situate în intervalul 3 – 19 mg/l sub limita admisă prin NTPA 001/2005 (25 mg/l), cu o medie lunară de 12,7 mg/l (Fig. 4.2).

NTPA 01/2005 și NTPA 011/2005 prevăd ca % minim de reducere a CBO5 să fie de minim 70-90%. Ca indicator semnificativ al proceselor de epurare a apelor reziduale menajere, la nivelul tehnologiei de epurare a apelor uzate utilizată în SEAU Gherla s-a asigurat o eficiență de epurare ridicată raportată la concentrația CBO5 cuprinsă între 85,59% și 98,01% (Fig. 4.3.). Se constată că 100% din probele analizate au respectat această cerință.

4.3. Rezultate obținute pentru indicatorul Consum chimic de oxigen

Dacă analizăm evoluția concentrațiilor de CCOCr, un alt indicator important monitorizat, observăm că acestea s-au încadrat în limita admisă de normele impuse, calitatea apei efluentului la ieșirea din Stația de epurare este foarte bună. S-au obținut valori situate în intervalul 27,36 – 55,68 mg/l cu o medie lunară de 38,8 mg/l. Valorile determinate sunt mult sub limita admisă prin NTPA 001/2005 și NTPA 011/2005 (125 mg/l) (Fig. 4.4.).

NTPA 01/2005 prevede ca % minim de reducere a CCOCr să fie de 75%. În perioada analizată procesul de epurare adoptat la Stația de epurare Gherla a permis asigurarea unei eficiențe ridicate raportată la concentrația CCOCr în influent cu valori cuprinse între 82,33% și 90,32%. Se constată că 100% din probele analizate au respectat această cerință.

4.4. Rezultate obținute pentru indicatorul Materii totale în suspensie

În ceea ce privește indicatorul MTS, calitatea apei efluentului la ieșirea din Stația de epurare este bună. S-au obținut valori situate în intervalul 4 – 19 mg/l sub limita admisă prin NTPA 001/2005 (35 mg/l), cu o medie lunară de 10,9 mg/l (Fig. 4.6).

În perioada analizată procesul de epurare adoptat la SEAU Gherla a permis asigurarea unui procent de reducere pentru indicatorul MTS cu valori în intervalul 85,37% – 97,58% (Fig. 4.7). NTPA 011/2005 prevede ca % minim de reducere pentru acest indicator să fie de minim 90% față de încărcarea influentului, în condițiile art. 7 alin. (2) din anexa 1 (peste 10.000 l.e.). Se constată că 90% din probele analizate au respectat această cerință. De asemenea NTPA precizează că acest indicator este opțional.

4.5. Rezultate obținute pentru indicatorul Fosfor total

Analizând valorile de concentrație pentru fosforul total determinate în efluentul stației de epurare (Fig. 4.8) se constată că acestea se încadrează în concentrațiile maxime admise conform NTPA 001/2005 (2 mg/l) și nu s-a înregistrat nici o depășire. Valorile măsurate s-au situat în intervalul 0,16 – 0,62 mg/l cu o medie lunară de 0,3 mg/l.

NTPA 011/2005 prevede ca % minim de reducere a Ptotal să fie de 80%. În perioada analizată procesul de epurare adoptat la SEAU Gherla a permis asigurarea unei eficiențe ridicate raportată la concentrația Ptotal cu valori cuprinse între 86,83% și 95,51%.

4.6. Rezultate obținute pentru indicatorii regimului de azot

Analizând valorile de concentrație pentru azotul total determinate în efluentul stației de epurare (Fig. 4.10) se constată că acestea se încadrează în concentrațiile maxime admise conform NTPA 001/2005 (10 mg/l) cu excepția a două probe când s-au înregistrat concentrații de 10,8 mg N/l. Valorile măsurate s-au situat în intervalul 7,90 mg N/l – 9,70 mg N/l cu o medie lunară de 8,7 mg/l.

NTPA 011/2005 prevede ca % minim de reducere a Ntotal să fie de minim 70%-80% față de încărcarea influentului. În perioada analizată toate valorile determinate pentru Ntotal s-au încadrat în limitele impuse, procesul de epurare adoptat la SEAU Gherla a permis asigurarea unei eficiențe ridicate pentru indicatorul Ntotal, valori cuprinse între 88,33% și 88,87% (Fig. 4.11).

În ceea ce privește indicatorul azot amoniacal (N-NH4) calitatea apei efluentului la ieșirea din Stația de epurare este bună. S-au obținut valori situate în intervalul 0,11 mg N/l – 0,54 mg N/l sub limita admisă prin NTPA 001/2005 (2 mg/l), cu o medie lunară de 0,2 mg N/l (Fig. 4.12).

Pentru indicatorul Nitrați (NO3) s-au obținut valori situate în intervalul 1,06 mg/l – 8,54 mg/l, toate probele situându-se sub limita admisă prin NTPA 001/2005 (25 mg/l), cu o medie lunară de 5 mg/l (Fig. 4.13).

CONCLUZII

Stațiile de epurare joacă un rol deosebit de importat în menținerea calității apei și conservarea acestei resurse. Neepurarea apei duce la probleme serioase și afectează, de cele mai multe ori ireversibil mediul și sănătatea oamenilor. Pentru prevenire, se recomandă epurarea corespunzătoare a apelor uzate urbane și industriale în conformitate cu prevederile și limitele legale.

În vederea îndeplinirii obligațiilor de conformitate la Tratatul de Aderare și Directiva Europeană 98/83/CE referitoare la calitatea apei potabile, transpusă în legislația națională prin Legea nr. 311/2004 și Directiva nr. 91/271/CE transpusă în legislația națională prin Hotărârea Guvernului nr. 352/2005 referitoare la tratarea apei uzate urbane Stația de epurare a apelor uzate din municipiul Gherla a fost supusă unui program intensiv de modernizare, de extindere a capacității în cadrul proiectului "Extinderea și reabilitarea sistemelor de apă și apă uzată din judetele Cluj–Salaj – Îmbunǎtǎṭirea sistemelor de alimentare cu apǎ, canalizare și epurare în zona Cluj-Sǎlaj” fapt care a permis captarea unui volum semnificativ din totalul cantităților de ape uzate generate de municipiul Gherla.

Procedeul de tratare adoptat este de epurare mecano-biologică (epurare biologică: eliminare biologică a fosforului, nitrificare-denitrificare și stabilizare aerobă a nămolului; deshidratarea mecanică a nămolului în exces).

Operarea tuturor instalațiilor este asistată de calculator, funcționarea utilajelor fiind comandată automat în funcție de valorile de proces presetate toate informațiile privind starea utilajelor și instalatiilor sunt transmise prin sistem SCADA în dispeceratul de control al stației. Urmărirea încadrării în parametrii și stabilirea măsurilor de reglare ce se impun, se face pe dispozitive de măsurare on-line și în baza datelor oferite de laboratorul propriu de analiză.

În urma comparării valorilor zilnice a parametrilor de calitate ai efluentulului SEAU Gherla în luna mai 2017 cu limitele din legislația în vigoare (respectiv NTPA 001/2005 și NTPA 011 s-a constat că:

toți parametrii studiați au valori cuprinse în limitele maxime admise de legislația în vigoare;

eficiența stației de epurare a apelor uzate din municipiul Gherla s-a îmbunătățit semnificativ odată cu modernizarea;

eficiența stației de epurare este bună, permițînd obținerea unei ape epurate care se încadrează în valorile maxim admisibile recomadate de legislația în vigoare.

Prin finalizarea acestei investiții și implementarea tehnologiei moderne de epurare a crescut calitatea apei deversate în râul Someșul Mic după tratament, contribuindu-se astfel la o mai bună protejare a mediului înconjurător și la creșterea calității vieții.

Adoptarea unui management eficient în gestionarea apei uzate, cu constituie un deziderat important în strategia de dezvoltare durabilă a fiecărei țări.

BIBLIOGRAFIE

BIBLIOGRAFIA TREBUIE SĂ SE REGĂSEASCĂ ÎN TEXT. FĂ CORECTURILE NECESARE SI APOI ARANJEAZA CONFORM MODELULUI DE MAI JOS

Mănescu, S., 1978, Poluarea mediului și sănătatea, Ed. Științifică și Enciclopedică, București

Mihaiescu Tania, R. Mihaiescu, 2009, European Union Water Framework Directive, ProEnvironment 2, 55 – 57

Negulescu, M., 1992, Protecția calității apei. Ed. Tehnică. București.

Suditu, C., 2007, Positive and negative aspects regarding the implementation of an integrated quality – environmental – health and safety management system, ANNALS of the ORADEA UNIVERSITY, Fascicle of Management and Technological Engineering, Volume VI (XVI), 2013-2017

Truță, L., 1999, Apa Clujului”, Ed. SARMIS, Cluj-Napoca

Varduca, A., 2000, Protecția calității apelor, Ed. HGA, București

*** Manual de exploatare al Stației de epurare al Municipiului Gherla

*** Administrația Națională ”Apele Române” http://www.rowater.ro/TEST/Brosura-ape-uzate-pentru-public-2012.pdf, accesat 16 iunie 2017

Legislație

*** Anexa 1 – NTPA 011 “Norme tehnice privind colectarea și evacuarea apelor uzate orășenești” prin care se transpun cerințele Directivei

*** Anexa 3 – NTPA 001 “Normativ privind stabilirea limitelor de încărcare cu poluanți a apelor uzate industriale și orășenești la evacuarea în receptori naturali”.

*** Directiva 2000/60/CE a Parlamentului european și a Consiliului din 23 octombrie 2000 de stabilire a unui cadru de politică comunitară în domeniul apei

*** Directiva Consiliului din 21 mai 1991 privind tratarea apelor urbane reziduale (91/271/CEE)

*** H.G. 188/ 20.03.2002 pentru aprobarea unor norme privind condiile de descărcare în mediul acvatic a apelor uzate, modificată și completată prin H.G. 352/11.05.2005

*** Hotărâre nr. 352 din 21 mai 2005 privind modificarea și completarea Hotărârii Guvernului nr. 188/2002 pentru aprobarea unor norme privind condițiile de descărcare în mediul acvatic a apelor uzate

*** Lege nr.310 din 28 iunie 2004 pentru modificarea și completarea Legii apelor nr. 107/1996

*** Legea Apelor nr. 107 din 25 septembrie 1996

*** Legea nr. 112/2006 (M. Of. nr. 413 din 12 mai 2006) pentru modificarea și completarea Legii apelor nr. 107/1996

***Directiva 2006/11/CE privind poluarea cauzată de anumite substanțe periculoase evacuate în mediul acvatic al Comunității și Directivele “fiice” 82/176/CEE, 83/513/CEE, 84/156/CEE, 84/491/CEE și 86/280/CEE, modificate prin 88/347/CEE și 90/415/CEE

***Directiva 91/271/CEE privind epurarea apelor uzate urbane, amendată de Directiva 98/15/EC și de Regulamentul (CE) nr. 1882/2003

***Directiva 91/676/CEE privind protecția apelor împotriva poluării cauzate de nitrații proveniți din surse agricole, amendată de Regulamentul (CE) nr. 1882/2003.

Site web

http://www.casomes.ro/, accesat 16 iunie 2017

http://www.focuseco.ro, accesat 16 iunie 2017

http://www.mmediu.ro, accesat 16 iunie 2017

http://www.rowater.ro, accesat 16 iunie 2017

www.anpm.ro, accesat 16 iunie 2017

www.posmediu, accesat 16 mai 2016

http://www.scritub.com, accesat 16 iunie 2017

http://cristysorin.blogspot.ro/, accesat 16 iunie 2017