CALEA MĂRĂ ȘEȘTI, NR. 157, B ACĂU, 600115, TEL.F AX 40 234 580170 [627518]
1
MINISTERUL EDUCAȚIEI NAȚIONALE
UNIVERSITATEA “VASILE ALECSANDRI” din BACĂU
FACULTATEA de INGINERIE
DEPARTAMENTUL: INGINERIA ȘI PROTECTIA MEDIULUI IN
INDUSTRIE
CALEA MĂRĂ ȘEȘTI, NR. 157, B ACĂU, 600115, TEL./F AX +40 234 580170
http://inginerie.ub.ro, [anonimizat]
LUCRARE DE LICENȚĂ
COORDONATOR ȘTIINȚIFIC Student: [anonimizat] : I.P.M.I
Prof.univ.dr.ing .: Bârsan Narcis
Bacă u
2018
2
MINISTERUL EDUCAȚIEI NAȚIONALE
UNIVERSITATEA “VASILE ALECSANDRI” din BACĂU
FACULTATEA de INGINERIE
DEPARTAMENTUL: INGINERIA ȘI PROTECTIA MEDIULUI IN
INDUSTRIE
CALEA MĂRĂ ȘEȘTI, NR. 157, B ACĂU, 600115, TEL./F AX +40 234 580170
http://inginerie.ub.ro, [anonimizat]
TEMA LUCRĂRII
Studiul cu privire la epurarea apelor uzate prin procese chimice
COORDONATOR ȘTIINȚIFIC Student: [anonimizat] : I.P.M.I
Prof.univ.dr.ing . Bârsan Narcis
Bacă u
2018
3
Capitolul 1
1. Studiul actual cu privire la epurarea apelor uzate
Epurarea apelor se realizează prin 2 mari procedeee:
1. Epurare naturală(autoepurare)
2. Epurare atificială, care are la bază aceeași procedee ca și în cazul autoepurării,
numai ca thenologiile de epurare sunt dirijate de către om și se desfășoară cu o viteză
mult mai mare.
Epurarea artificială , variază în funcție de gradul de poluare, substanț ele puluante și de
destinația apei. Procedeele principale de epurare artificială a apelor uzate, clasificate du pă
procedeele pe care se bazează , sunt:
1. Epurare mecanică
2. Epurare chimică
3. Epurare biologică
Prin epurare mecanică se elimină corpurile mari, particulele grele, care depun sau
plutesc din apele uzate. Epurarea mecanică vizează:
Prin reținerea impurităților mari (grătare și site)
Flotarea suspensiilor mai ușoare decât apa(în separatoare de grăsimi)
Sedimentarea suspensiilor(decantoare,deznisipatoare)
4
Fig 1. Schema epurării mecanice
Grătarele sunt alcătuite din bare metalice și sunt de 2 tipuri:
Rare
Dese
Fig 2. Grătar
5
Separatoarele de grăsimi sunt utilizate pentru a pre -epura apele provenite din diverse
obiective cum ar fi: fabrici, bucătării, restaurante, abatoare. Separatorul de grăsimi este definit ca
o unitate sau un ansamblu de unități care au rolul de a separa grăsimile din apa uz ata si de
reținere a g răsimilor separate.
Fig 3. Separator de grăsimi
Deznisipa torul este utilizat , în zilele noastre, pentru apele uzate provenite din rețelele
dimensionate atâ t în sistem divizor cât și unitar.
Deznisipatoarele sunt de două feluri :
Orizontale
Verticale
6
13 4
256
0,005-0,03
hdhuhg hs
2:1
214
56
7A AVedere in planSectiune A – A Sectiune B – B
B
BLb bhdhuhg hs
8
9
710
Fig 4. Deznisipator orizontal
Epurarea chimică se bazează pe:
Oxidarea chimică în fază lichidă cu ozon sau clor
Schimb ionic
Incinerare
Oxidare termică, cu aer, î n fază lichidă
Catalizată
7
Prelucrarea chimică a apelor uzate, se realizează prin următoarele tipuri de procedee:
Neutralizare
Oxidare ș i reducere
Coagulare ș i floculare
Schimb ionic
Prin folosirea catalizatorilor de accelerare a reacțiilor chimice.
Prin epurare biologică se înțelege procesul de prelucrare a apelor uzate în urma căruia
are loc transformarea impurităților organice, ca rezultat al metabolismului bacterian, în produș i
de degradare ino fensivi ș i biomasă.
Procedeele de epurare biologică a apelor uzate se rezumă la un transfer de materiale
dinspre apă spre celulele v ii și dinspre acestea spre apă.
Epurarea biologică se realizează prin construcții și instalații de:
Epurare biologică naturală(câmpuri de irigare ș i filtrare)
Epurare biologică artificială(filtre biologice, bazine cu omol activ)
Epurarea biologică naturală se realizează astfel :
Pe câmpurile de irigare si filtrare
În filtre de nisip
Pe câmpurile de filtrare subterane
Datorită substanțelor fertile conținute, câmpurile de irigare au următoarele aspecte:
Epurarea apelor uzate
Valorificarea acestora
8
AeASIF
R
GAdS
FJSA
N
D> 0.75 m
Filtrele de nisip sunt nițste construcții d estinate epurării apelor uzate ș i pot fi construite
doar în soluri nisipoase. Apa uzată traversează filtre de sus în jos la intervale egale de timp,
lăsând terenul să se aere ze natural, în scopul desfășurării aerobe în condiții din ce în ce mai bun e.
Fig 5. Filtru de nisip
Epurarea biologiă artificială.
Pentru epurarea biologică artificială s -a trecut la con struirea de instalațtii de epurare
artificială dintre care, cele mai importante sunt urmatoarele :
Filtrele biologice
Bazinele cu nămol activ
Filtrele biologice au forma unor spații închise, umplute cu un material filtrant, traversat
de apa uzată de sus in jos.
9
Fig 6. Filtru biologic
În bazinele cu nămol activ, epurarea apelor se face în prezența unui amestec de nămol
activ cu apă uzată, agitat in per manență ș i aerat.
Factorii principali care condiționează o buna funcționare a procesului de epurare cu din
bazinele cu nămol activ sunt :
Nămol activ sub formă de recirculare sau exces
Oxigenul necesa r pentru procesele aerobe
Durata de traversare a bazinelor
Fig 7. Schema unei instalații de epurare cu nămol activ
10
1.1. Valorificarea apelor uzate
Tratarea apelor uzate în stațiile de epurare orășeneș ti, este rareori rentabilă din punct de
vedere financiar. Produsul final al epurării este apa uzata epurată ; ca subproduse se produc gaz
metan și nă mol. La o bună gospodărire ș i exploatare, sumele obț inute prin vanzarea produselor ș i
subproduselor ar putea eg ala sumele cheltuite c u investiția ș i exploatarea.
Valoarea agricolă a apelor uzate depinde mai mereu de concent rația în materii dizolvate
și coloidale ale acestora. În general, reducerea costurilor de investiț ie, ca urmare a construcț iei
campurilor de irigare în locul instalaț iilor de epurare biologi că, este destul de mică sau chiar
inexistentă .
Creșterea producț iei agricole fiind însa foarte esențială , face ca de multe ori să se recurgă
la construcția de câ mpuri de irigare, chiar dacă uneori sunt mai scumpe decât instalaț iile
biologice artificiale.
Interpretarea analizalor
Apa din alimentare a orașelor și industriilor este utilizată în numeroase scopuri, de aceea ș i
calitatea apei uz ate evacuate este foarte diferită ; chiar ș i anelizele pentru un acelaș i punct de
recoltare, în condiț ii similar e de efectuare a determină rilor, cu acelaș i personal oferă rezultate
diferite. În aceste condiții inte rpretarea analizelor devin e o chestiune destul de delicată ce trebuie
pusă pe seama unor persona ne cu experiență .
Înainte de a trage concluzii trebuie realizată o analiză comparativă î ntre diferenț ele
determi nări unde există corelaț ii fixe, să se repete chiar unele determină ri, dacă se consideră
necesar, și numai apoi să se tragă concluzii.
Nu se pot da reguli fix e asupra modului de interpretare a analizalor, însă trebuie menționat că
de justa lor interpretare depinde funcționarea stației de epurare și studiul posibilităț ilor de
evacuare a apelor uzate î n emisari.
11
Coeficienti echivalentă î n locuitori
Apele uzate orășenești cuprind cantităț i mai mari sau mai mici de ape uzate industriale,
aportul acestora fiind accentuat în analizele care se realizeaza periodic în cadrul exploatării
stației de epurare.
În scopul stabilirii coeficienților de locuitori echivalenț i valabili pen tru unele ape uzate, din
punct de vedere al consumului biochimic de oxigen la 5 zi le, s-a luat ca bază pentru CBO₅ al apei
uzate menajere valoarea de 54gf/locuitor -zi. După cum rezultă din tablel ul 1. , valorile
echivalentului î n locuitori au limite destul de largi, deoarece aceastea depind de un numar mare
de condiț ii locale; de aceea ele trebuie folosite rar si atun ci cu precauț ie.
Tabelul 1. Coeficienți de echivalență î n locuitor i
Tipuri de industrie Coeficient de echivalență [nr.loc/unitate]
Fabrici de prelucrare a laptelui pentru 1.000 L
lapte 30-80
Abatoare pentru 1 bou (2,5 porci) 70-200
Abatoare pentru 1 t carne 150-450
Grajduri de vaci pentru 1 vaca 5-10
Grajduri de porc i pentru 1 porc 3
Ferme de pasă ri pentru 1 pasare 0,13-0,25
Fabrici de zahăr pentru 1 t sfecla 50-75
Fabrici de malț pentru 1 t cereale 10-100
Fabrici de bere pentru 1.000 l bere 150-400
Distilerii pentru 1.000 tf cereal e 2.000 -4.000
Fabrici de drojdie pentru 1 tf drojdie 6.000 -8.000
Fabrici de amidon pentru 1 tf porumb 500-1.000
Crame pentru 100 l vin 100-150
Tăbăcă rii pentru 1 tf piele 1.000 -4.000
Spălătorii de lână pentru 1 tf lână 2.000 -5.000
Albitorii pentru 1 tf marfă 1.000 -4.000
12
Fabrici de coloranț i cu culori de sulf pentru 1 t
marfă 2.000 -3.500
Topitoare de cânepă pentru 1 tf cânepă 750-1.150
Fabrici de celuloză -sulfit pentru 1 tf celuloză 4.000 -6.000
Fabrici de hârtie pentru 1 tf hâ rtie 100-300
Fabrici de lână sintetică pentru 1 tf lână
sintetică 200-1.000
Spalatorie pentru 1 tf lenjerie 300-1.000
Evacuă ri cu ulei mineral pentru 1 tf ulei 12.000
13
1.2. Proprietăț ile apelor uzate
Apele uzate orășeneș ti, alcătuiesc un amestec între apele uzate menajere ș i apele uzate
industriale. Compoziția acestora diferă de la oraș la oraș ș i de aceea, în special pentru oraș ele cu
un grad mare de industrializare, ea trebuie determinată cu atenț ie, evitând pe cat posibil aplicarea
în proiectare a parametrilor dați de literatura de specialitate, care î n gerenal se referă la apele
uzate menajere.
Pentru aflarea compoziției apei uzate se determină prin analize de laborator proprietățile
fizice, chimice ,bacteriologice ș i biologice ale apelor uzate. Analizele au drept scop; să ofere
informații asupra gradului de murdărire a apelor uzate și asupra condiț iilor î n care este necesară
tratare a acestora , respectiv folosite ; să stabilească eficiența stațiilor de epurare și condițiile î n
care se efectuează autoepurarea; să determine influenț a pe care o v a avea deversarea apelor uzate
în emisari.
1.2.1. Proprietățile apelor uzate
Ca ș i pentru apel e din alimentarea colectivităț ilor sau industriei, pentru apele uzate se
deosebesc 4 categorii de proprietăți :
Fizice
Chimice
Bacteriologice
Biologice
Proprietăți fizice
Proprietățile afizice aaleaapelor auzate sunt urmatoarele : -turbiditatea, culoarea, mirosul și
temperatura. Acestea influențează aînamare amăsurăaprocesele adeaepurare, mai mereu
temperatura, deacareadepinde mersul aproceselor abiologice.
14
a. Turbiditatea
Turbiditatea aapelor auzate așiaaaemisiilor aarată adoaraînamodagrosier aconținutul ade
materii aînasuspens ieaalaacestora, apentru că nuaesteaoaproporționalitate anemijlocită aîntre
turbiditate și conținutul î n suspensii. Turbiditatea aapelor uzate orășeneș ti,aneîncarca teaputernic
cu ape aindustriale în cantităț i prea mari, poate varia între 400 si 500ș î n scara asilicei.
b. Culoarea
Culoarea aapelor auzate aproaspete aesteagriadeschis; apele uzate î n care fer mentarea materiilor
organice la început aau o culoare gri î nchis; apele auzate au culori adiferite de cele de mai sus,
indică intrarea în rețea a unor cantităț i importante de ap e uzate industriale care pot oferi culori
diferite apei.
c. Mirosul
Apele auzate aproaspet eaau un amirosaspecific aproape ainsensibil. Mirosul adeaouăaclocite —
din cauza H₂S —sau altor mirosuri care indică o apă uzată în acare materia aorganică a intrat în
descompunere sau existența aunor substanț eachimice aduse de apele uzate industriale.
d. Temperatura
Temperatura ainfluențează acele mai multe reacț iiachimice șiabiologice acarease fac în
apele auzate, și chiar procesul de asedimentare a l acestora. Temperatura aapelor u zate este de
obicei mai mare față de cea a apelor aalimentare, cu 2–3șC.
De obicei apararareori abateri de ala te mperatura amedie aaapelor uzate aobservată pe o
perioadăamai îndelungată de timp , dar înregistrarea acontinuă a temperaturii atrebuie să fie o
preocupare permanentă .
La temperaturi amai mariaviteza de descompunere a substanț elor organice este mai ridicată ,
iar timpul apană la finalizarea acestui proces aeste mai scăzut , însă peade alta parte, odată cu
15
creșterea termperaturii conț inutului de aoxigen și aalte gaze se amicșoreazaă și respecă aprocesele
de descompunere acare îsi încetinesc ritmul.
Proprietăți chimice
Consumul aspecific de aapă pe cap de locuitor ainfluențează î n mod clar copoziț ia apelor
uzate. Cu cât aconsumul de aapă este mai mare asau mai mic, cu atât apa auzată este mai adiluată ,
pentru ca în general cantitățile de materii sub orice formă aevacuat e cu apele uzate sunt aceleaș i.
În ceeaace priveș teasistemul de canalizare unitar, în primele 10 -15 minute de la î nceperea
ploii, apele acolectat e sunt poluate ca aapele uzat e cu caracteristici medii; după 20-30 minute sunt
poluate la fel ca apele auzate diluate ; circa după 60 minute, apele de ploaie, deși sunt mult mai
curate decâ t apele amenajere, totuș i sunt putrescibile.
Pentru reț elele de cana lizare ale sistemului aunitar aș ezate sub nivelul apei subterane, se
va ține cont de recomandările făcute la rețelele adimensionate î n sistem divizor .
Esteanecesar a menț iona, chiar de la început că apele uzate, de obicei , nu conțin oxigen
dizolvat; câ nd sunt proaspete, sau după epurarea abiologică pot conține 1 —2 mgf/dm³.
Cantitățile normale de exigen conținute într -o apă acurată la diferite temperaturi s unt date în
tabelul 2.
Tabelul 2. Cantități de oxigen la saturare la diferite temperaturi,conținute intr -o apă curată .
Temperatura[șC]
Cantitatea de
oxigen
[mgf/dm³] 0
14,23 5
12,80 10
11,33 12
10,83 14
10,37 16
9,95 18
9,64
Temperatura[șC]
Cantitatea de
oxigen[mgf/dm³] 20
9,17 22
8,83 24
8,53 26
8,22 28
7,29 30
7,63
16
O apă care conține acantităț ile de oxigen de ma i sus se zice că este saturată acu oxigen;
peste aceste cantităț iaapa se zice ca este suprasaturată ; sub acestea apa este s ubsaturată.
Cantitatea de oxigen necesară unei ape apentru a atin ge valoarea ade saturare se numeș te
deficit de exigen.
Consumul biochimic de oxigen (CBO )
Consumul abiochimic de oxigen al unei ape uzate sau a unei ape de râu impurificate este
cantitatea de oxigen consumată pentru descompunerea abiochimică în cond ițtii aerobe a
materiilor solide totale organice la temperatura și timpul astandard; timpul standard se ia de
obicei 5 zile, iar temperatura de a20șC; rezultatul în aces t caz se noteaza cu CBO₅.
Consumul abiochimic de aoxigen măsoara indirect conț inutul de amaterii care se pot
descompune și direct consumul d e oxigen acerut de organismele care produc descompunerea. În
apele auzate brute orășenești CBO₅ variază , de obicei, între 100 ș i 400 mgf/dm³, în apele auzate
industriale CBO₅ poate atinge valori de 50 mgf/dm³
Proprietăți bacteriologice
Stabilirea acaracteri sticilor bacteriologice ale aapei au drept ascop determinarea nu mărului,
genului și condițiilor ade dezvol tare a bacteriilor în efluentul astației de epurare și în emisari.
Numărul de bacterii este mai ridicat avara decât aiarna. De exemplu, numărul de organisme
coliforme pe cap de locuitor avariază de la 125 la 150 bilioane iarna și până la 400 bilioane vara.
Proprietăț ile bacteriologice a le apei dau informații multe și în ceea ce privește evitarea
propagării ș i controlul bolilor contagioase, în care scop este efectuarea de determinări atât
asuprea apelor uzat e cât și a emisiilor este de o foarte mare importanță .
Se deosebesc urmatoarele acategorii importante de bacterii:
– banale
– coliforme
17
În număr amare arată murdă rireaaapei cu reziduri umane sau animale ș i, în asemenea
cazuri, în apă se găsește enterecocul aStreptococcus ș i bacteria aClostridium perfgigens ; bacte rii
saprofire prezente și în apele auzate ; bacterii pato gene, bacteriofagii prezenți î n apele auzate.
Proprietăți biologice
În apele auzate și în emisari se regăsesc diferite aorganisme, de la cele mai mici, care nu pot fi
văzute cu ochiul liber, până la cele mai maricare pot fi observate cu ochiul liber.
Cele mai mari ele sunt virusurile ș i fagii, urmate de bacteriile adespre care s -a vorbit mai sus.
Organismele mai mari sunt :
– ciupercile
– algele
– protozoarele
– rotiferii,
– viermii.
Absența organismelor din apă poate arăta prezenta unor substanț e toxice.
Varietatea organismelor în apa brută este mult mai mică decât în treapta superioară (epurare
biologică); ca urmare ș i determ inarea organismelor din instalațiile de epurare biologică are mai
mare importanț ă.
Cunoașterea speciilor de organi sme din sistemul saprofiilor duce la stabilizarea gradului de
murdărie a emisarului —diversele calități ale apei corespund diferitelor tipuri de organisme —și la
cunoașterea intensității procesului de autoepurare.
18
1.3. Procedee si procese de apurare a apelor uzate
Procesele epură rii apelor u zate—mecanice , chimice ș i biochimice —alcătuiesc baza științifică
a procedeelor de epurare, respectiv a construcțiilor și instalațiilor de apurare corespunză toare
acestora.
Procesele de natura mecanică
Procesele de natură mecanică sunt unele dintre cele mai importante procese c are intervin în
cadrul epurării apelor uzate; mulțumită acestora, cea mai mare parte din materiile solide în
suspensie, sunt îndepărtate din apele uzate.
Procese le de natura chimică
Ca atare, intervin î n timpul cl orării apelor u zate sau a coagulă rii materiilor solide in
suspensie separabile prin decantare.
Procesele de natura biochimica
Proce sele de natură chimică apar de obicei pararel cu cele biologice constituind așa numitele
procese de natură biochimică, în timpul cărora materiile organice din apele uzate și din nămoluri
sunt descompuse. Cea mai mare pa rte a materi ilor aflate în apele uzate și în nămoluri sunt de
natură organică. Materiile organice fiind instabile, sunt ușor de descompus, și odată cu aceasta,
se produce și epurarea apei uzate.
Din punct de vedere chimic, toate procesele biologice care intervin în timpul descompunerii
sunt de două categorii și iau doua direcții opuse:
Procese aerobe, î n cadrul că rora se face combinarea materiilor organice cu
oxigenul(ox idarea), cu producere de caldură
Procese anaerobe, caracterizate prin dezintegrarea oxigenului (reductia), cu consum de
caldură .
19
Procesele aerobe sunt condiționate de existența bacteriilor aerobe care intervin atât timp
cât au oxigen, furnizat de atmosferă sau apă; când aceste surse nu mai pot fi utilizate , intră în
acțiune bacteriile ana erobe, care se mulțumesc cu oxigenul din materiile organice sau din nitr ați,
nitriți și sulfați.
Apele uzate au în componență materii organice și minerale în suspensie, coloidale și în
soluție, de asemenea organisme, în special bacterii și protozoare, care formează sursa principală
de energie care este pusă la dispoziția transformărilor de natură biochimică a materiilor organice.
Îndep ărtarea sau stabilizarea materiilor nocive de tot felul din apa uzată se face în
instalațiile stației de epurare în care au loc procesele menționate. Procedeele de epurare
corespunzatoare, la fel ca și instalațiile respective sunt arătate în cele ce urmează:
1.3.1. Procedee de epurare
Procedeele de epurare, coresp unzătoare proceselor caracteristice arătate, precum și
instalațiilor respective de epurare, sunt de 3 feluri:
Procedee de epurare mecanică
Procedee de epurare mecano -chimică
Procedee de epurare mecano -biologică
Procedee de epurare mecanică
Sunt bazate pe procese de epurare mecanică și au ca scop:
Reținerea corpurilor ș i suspensiilor mari
Flotarea(separarea)
Sedimentarea sau decantarea
Prelucrarea nă molurilor rezultate
20
Procedee de epurare mecano -chimice
Aceste procese se bazeaz ă, în special, pe acțiunea substanț elor ch imice asupra materiilor
solide î n suspe nsie separabile prin decantare ș i au drept ca scop :
Coagularea suspensiilor in apă
Epurarea mecanică
Clorarea apelor uzate (dezinfectarea)
Procedee de epurare mecano -biologice
Aceste procedee se bazează pe acțiunea comună a proceselor mecanice, chimice și
biologice ș i au drept ca scop :
Epurarea naturală a apelor uzate și a nă molurilor
Epurarea artificială a apelor uzate și a nă molurior
Epurarea mecanică
1.3.2. Dezinfectarea apelor uzate. Clorarea apelor uzate
Clorul, sub formă de clorură de var a fost utilizat pentru prima dată în anul 1854 în Anglia,
pentru îndepărtarea mirosului din apele uzate.
În prezent clorul este utilizat , pe de o parte, pentru dezinfectarea apelor uzate, iar pe de altă
parte pentru o serie de necesități din stațiile de epurare (îndepar tarea mirosului, reducerea de
CBO).
Dezinfectarea apelor uzate
Este bine de spus încă de la început că dezinfectarea nu este sinonimă cu sterilizarea. Când în
apă se distruge tot ceea ce este viu, atunci se spune ca apa este sterila; producerea de apă sterilă
21
este necesară, de exemplu, cercetătorilor fabricilor de medicamente. Chiar nici apa de băut nu
trebuie să fie sterilă.
Dezinfectarea ap elor uzate se practică deseori după ce ace stea au fost epurate, aplicarea
dezinfectantului facându -se imediat în amonte de evacuarea apelor uzate în emisari; dezinfecția
este folosită și pentru ap ele brute .
Tipuri de dezinfectanț i
Dezinfectanții utilizați pentru apele uzate, de altfel ca și pentru apele de alimentare, trebuie să
aiba următoarele proprietăți:
să distrugă in orice fel bacteriile patogene
să nu fie toxici pentru oameni sau animale
să aibă un preț acceptabil
concentrația lor în apa uzată trebuie să se poată determina ușor ș i rapid
să persiste într -o mică concentraț ie
Dezinfectanti chimici
Sunt cei mai des folosiți:
halogenul
clorul, bromul și iodul
ozonul și permanganatul de potasiu.
Dezinfecta rea prin caldură
Este luat ă uneori în considerație pentru apa potabilă , nu poate alcătui un proce deu adecvat
pentru apele uzate.
Dezinfectarea prin lumină
Ca urmare a acțiun ii razelor solare și a razelor ultraviolete produse artificial, poate fi folosită
numai în cazuri cu totul și cu totul speciale și pentru cantități mici de ape uzate (de exemplu
pentru apele provenite din spitale).
22
Cinetica dezinfectă rii chimice
În condiții ideale, când celulele organ ismelor din apă fac parte dintr -o singură specie,
dezinfectantul și celulele sunt raspandți uniform în apă, dezinfectantul ramâne neschimbat în
compozitțe și în concentrație î n timpul perioadei de contact și apa nu conține substanțe care să
interfereze pro cesul.
Dezinfectarea este functie numai din urmatoarele variabile:
timpul de contact
concentraț ia dezinfectantului
temperatura apei
Timpul de contact
Acesta stabilește că y, numărul de organisme distruse î n unitatea de timp, este proporț ional cu
N, numarul de organisme ramase, sau:
( )
k= coeficient de proporț ionalitate
N₀= numărul iniț ial de organisme
Concentrația dezinfectantului. Eficiența dezinfectării pentru diferite concentraă ii
ale dezinfectantului.
c= concentraț ia dezinfectantului
tp= timpul necesar pentru realizarea unui procent constant de distrugere a organismelor
23
n= coeficientul de diluț ie
Clorul ș i compusii lui
Clorul este dat fie sub formă lichidă, fie sub formă gazoasă. Clorul lichid este utilizat pentru
tratarea apelor uzate (dezinfectare, îndepartarea mirosul ui), pentru ca are cel mai mic preț de cost
în comparație cu ceilalți dezinfectanți.
Clorul în stare normală este un gaz galben -veriu , care are urmatoarele proprietăț i:
greutatea atom ică 35,46
greutatea specifică 3,12 g/dm³
punctul de lichefiere -34,1⁰C
punctul de congelare -102⁰C si 760 mm Hg
24
Capitolul 2. Legislație
1. Obiective de aplicare
Art. 1. –
(1) Dispozițiile prezentului normativ se referă la calitatea apelor uzate ce urmează să fie
evacuate/descărcate în rețelele de canalizare ale localităților. Normativul se referă și la apele
uzate care se descarcă direct în stațiile de epurare.
(2) Normativul are ca obiectiv stabilirea condițiilor în care se acceptă evacuarea apelor
uzate în receptorii menționați la alin. (1), astfel încât să se asigure protecția și funcțio narea
normală a acestora, dar și protejarea mediului de efectele adverse ale evacuărilor de ape uzate.
Art. 2. –
(1) Prezentul normativ se aplică la:
a) proiectarea, avizarea și, după caz, autoriza rea unor noi lucrări de utilizare a apelor, precum și
la extinderea sau retehnologizarea obiectivelor existente care evacuează ape uzate epurate sau
neepurate în condițiile art. 1 alin. (1);
b) stabilirea gradul ui de preepurare necesar și a tehnologiei de preepurare, precum și a
construcțiilor și instalațiilor de preepurare aferente, necesare obiectivelor economico -sociale,
înainte ca apele uzate să fie evacuate în condițiile art. 1 alin. (1).
c) proiectarea, avi zarea și, după caz, autorizarea din punct de vedere al gospodăririi apelor și al
protecției mediului a rețelelor de canalizare noi sau a celor existente care fac obiectul unor
completări sau extinderi;
d) elaborarea documentațiilor pentru primirea acordului de racordare la rețelele de canalizare ale
localităților;
e) primirea acordului de racordare și încheierea contractelor pentru serviciul de preluare a apelor
uzate în rețelele de canalizare ale localităților, între prestatorii, furnizorii/operat orii de servicii
publice care au în administrare și exploatare sistemul de canalizare – denumiți în continuare
operatori de servicii publice – și utilizatorii de apă – denumiți în continuare utilizatori;
f)finalizarea contractelor – între operatorii de ser vicii publice și unitățile industriale, pentru
serviciul de preluare a apelor uzate direct în stația de epurare a apelor uzate;
g) verificarea respectării prevederilor contractuale cu privire la condițiile de evacuare, calitative
și cantitative de încărcar e cu substanțe poluante a apelor uzate, în rețelele de canalizare ale
localităților, în condițiile art. 1 alin. (1).
II. Condiții le de evacuare a apelor uzate în rețelele de canalizare ale localităților și în
stațiile de epurare
25
Art. 3 . –
Evacuarea apelor uzate în rețelele de canalizare ale localităților este permisă numai dacă
prin aceasta:
a) nu se aduc pagube igienei și sănătății publice sau personalului de exploatare;
b) nu se micșoreaz ă prin depuneri capacitatea de transport a canalelor colectoare;
c) nu se degradează construcțiile și instalațiile rețelelor de canalizare, ale stațiilor de epurare și
ale echipamentelor asociate;
d) nu sunt perturbate procesele de epurare din stațiile de epurare sau nu se micșorează
capacitatea de preluare a acestora;
e) nu se creează pericol de explozie.
III. Restricții privind evacuarea apelor uzate în rețelele de canalizare ale localităților și
direct în stațiile de epurare
Art. 4 . –
Apele uzate care se evacuează în rețelele de canalizare ale localităților și direct în stațiile
de epurare nu trebuie să conțină:
1. materii în suspensie, în cantități și dimensiuni care pot alcătui un factor activ de
erodare a canalelor, care pot provoca depuneri sau care pot stânjeni curgerea normală, cum sunt:
a) materialele care, la vitezele realizate în colectoarele de canalizare corespunzătoare debitelor
minime de calcul ale acestora, pot genera depuneri;
b) diferitele substanțe care se pot solidifica și astfel pot obtura secțiunea canalelor;
c) corpurile solide, plutitoare sau antr enate, care nu trec prin grătarul cu spațiu liber de 20 mm
între bare, iar în cazul fibrelor și firelor textile ori al materialelor similare – pene, fire de păr de
animale – care nu trec prin sita cu latura fantei de 2 mm;
d) suspensiile dure și abrazive c a pulberile metalice și granulele de roci, precum și altele
asemenea, care prin antrenare pot cauza erodarea canalelor;
e) păcura, uleiul, grăsimile sau alte materiale care prin formă , cantitate sau aderență pot duce la
crearea de zone de acumulări de depu neri pe pereții canalului colector;
f) substanțele care, singure sau în amestec cu alte substanțe conținute în apa din rețelele de
canalizare, coagulează, existând riscul depunerii lor pe pereții canalelor, sau conduc la apariția de
substanțe agresive noi;
2. substanțe cu agresivitate chimică asupra materialelor din care sunt realizate rețelele de
canalizare și echipamentele și conductele din stațiile de epurare a apelor uzate;
3. substanțe de orice natură, care, plutitoare sau dizolvate, în stare c oloidală sau de
suspensie, pot deranja exploatarea normală a canalelor și stațiilor de epurare a apelor uzate sau
26
care împreună cu aerul pot alcătui amestecuri explozive, cum sunt: benzina, benzenul, eterii,
cloroformul, acetilena, sul fura de carbon, solv enți, hidrocarburi clorurate, apa sau nămolul din
generatoarele de acetilenă;
4. substanțe le toxice sau nocive care, singure sau în amestec cu apa din canalizare, pot
pune în pericol personalul de exploatare a rețelei de canalizare și a stației de epurare;
5. substanțe cu grad foarte ridicat de periculozitate, cum sunt:
a) metalele grele și compușii lor;
b) compușii organici halogenați;
c) compușii organici cu fosfor sau cu staniu;
d) agenții de protecție a plantelor, pesticidele – fungi cide, erbicide, insecticide, algicide – și
substanțele chimice folosite pentru conservarea materialului lemnos, a pieilor sau a materialelor
textile;
e) substanțele chimice toxice, carcinogene, mutagene sau teratogene, ca: acrilonitril, hidrocarburi
polici clice aromatice, ca benzpiren, benzantracen și altele asemenea;
f) substanțele radioactive, inclusiv reziduurile;
6. substanțe care, singure sau în amestec cu apa din canalizare, pot emite mirosuri ce
contribuie la poluarea mediului;
7. substanțe colorante ale căror cantitate și natură, chiar în condițiile diluării realizate în
rețeaua de canalizare și în stația de epurare, determină prin descărcarea lor o dată cu apele uzate
modificarea culorii apei receptorului natural;
8. substanțe inhibitoare ale proces ului biologic de epurare a apelor uzate sau de tratare a
nămolului;
9. substanțe organice greu biodegradabile.
Art. 5 . –
(1) Apele uzate provenite de la unitățile medicale și veterinare, curative sau profilactice,
de la laboratoarele și institutele de cerc etare medicală și veterinară, înt reprinderile de ecarisaj, ca
și de la orice fel de întreprinderi și instituții care pri n specificul activității lor poate face
contaminarea cu agenți patogeni – microbi, virusuri, ouă de paraziți – se descarcă în rețelele d e
canalizare ale localităților și în stațiile de epurare numai în condițiile în care s -au luat toate
măsurile de dezinfecție/sterilizare prevăzute de legislația sanitară în vigoare.
(2) Realizarea măsurilor de dezinfecție/sterilizare a produselor patologice evacuate o dată
cu apele uzate din unitățile menționate mai sus se certifică periodic prin buletine de analiză
eliberate de inspectoratele de sănătate publică teritoriale, conform legislației în vigoare. Aceste
buletine se păstrează la unitățile în cauză și se transmit și operatorilor de servicii publice,
periodic sau la cerere.
27
Capitolul 3. Studiu de caz
Epurarea apelor uzate în cadrul staț iei VRANCART S.A
Adjud
Aspecte generale cu privire la VRANCART S.A Adjud.
VRANCART S.A Adjud este unul dintre cei mai importanți producători de carton ondulat,
hârtie pentru carton ondulat ș i hârtii igienico -sanitare din Româ nia, c u o vechime de peste 38 de
ani în acest domeniu de activitate.
Obiectivul principal al VRANCART S.A Adjud este prod ucerea și comercializarea
urmatoarelor produse:
Carton ondulat în 2, 3 ș i 5 straturi cu ondule B, C, E, B+C, B+E;
Ambalaje din carton ondulat (cutii) de diferi te forme constructive ștanț ate și
imprimate care acopera o gamă foarte variată de utilizatori.
Hârtie p entru carton ondulat
Hârtii igienico -sanitare în diverse sortimente: sub foră de semifabricat, î n simplu
sau dublu strat, din maculatură , role profesionale.
Pe viitor VRANCART S.A Adjud îți propune să fie cel mai important reciclator de deș euri
pe bază de fibre celulozice și nu numai, să fie și un important depoluator al Româ niei.
28
Amplasamentul unității.
VRANCART S.A Adjud este amplasat pe platforma industria lă din partea de Nord -Est a
orașului Adjud, în apropierea râ ului Siret .
Adresă : Strada Teodoroiu Ecaterina, 17, Adjud, Vrancea, 625100
Fig 8 . Localizarea VRANCART S.A Adjud
29
Schema staț ie de epurare VRANCART S.A Adjud .
Fig 9 . Schema stației de epurare VRANCART S.A Adjud
12
00
m³
12
00
m³
A1
A2
A3
A4
A7
A8
A9
A1
0
A5
A6
A1
1
A1
2
Bazine aerare
Pompă
Decantor
secundar
Decantor
secundar
Apă epurată
Rezervor
postaerare
Contor apă
epurată
Rigolă evacuare
Rigolă evacuare
Dozare
uree
Pompă
Nămol biologic
recirculat
Dct sus
Apă limpezită
30
Epurarea mecanică în cadrul stației de epurare VRANCART S.A Adud
Fig 10 . Schema eprării mecanice în cadrul stației de epurare VRANCART S.A Adjud
Grătare
Deznisipatoare
Cheson pompe
Decantoare suspensionale
La presa de nămol
31
Epurarea mecanică reț ine suspensiile grosiere. Pentru reț inerea lor se folosesc:
Grătare
Deznisipatoare
Separatoare de gră simi
Decantoare
Fig 11 . Gră tare
Grătarele reț in corpur ile grosiere plutitoare aflate în suspensie î n apele uzate. Materialele
reținute pe gră tare sunt evacuate ca atare, pentru a fi depozitate în gropi de incinerare. În unele
cazuri pot fi mărunțite prin tăiere î n dezintegratoare mecanice.
32
Fig 12 . Deznisipator
Deznisipatoarele sunt indispensabile unei stații de epurare, în condițiile în care există un
sistem de canalizare uni tar deoarece nisipul este adus î n general de apele de ploaie.
Nisipul nu trebuie să ajun gă în treptele avansate de epuare pentru nu a aparea inconvenienț e
precum:
Deteriorarea instalaț iilor de pompare
Dificultăți în funcț ionarea decantoarelor
Reducerea capacității utile de fermentare a nămolurilor și stânjenirea circulației
nămolurilor.
33
Fig 13 . Separator de gră simi
Separat oarele de grăsimi au ca scop î ndepartarea din apele uzate a uleilor, grăsimilor și a
substanțelor mai ușoare decât apa. Acestea sunt situate dupa deznisipatoare sau după grătare.
Procedee de reținere sunt în funcție de natura grăsimilor, precum:
Grăsimi libere, care se ridică la suprafață
Grăsimi sau săpunuri
Gudroane, care au tendința de a se dupune.
34
Figura 14 . Distribuitor
Distribuitorul este o construcție de beton armat avâ nd pe mijloc un perete desparțitor care
realizează compartimentarea pe două culoare .
Distribui torul este primul obiect al staț iei d e epurare. Este asamblat la capă tul terminus al
colectorul ui de aport care face legatura între căminul deversor și staț ia de epurare.
Fiecare deschidere a distribuitorului este prevăzută cu o stavilă. În timpul funcționării
stavilele vor sta în poziție ridicată pentru a permite trecerea apei spre grătarele rare și pentru a se
evita variația rapidă a nivelului de apă î n canale.
35
Figura 15 . Decantor primar
Ultima treaptă a epură rii mecanice sunt decantoarel e primare, unde materia organică
suspendată este așezată sau plutește depinzând de greutatea sa specifică .
Bazinele s une echipate cu poduri care mută nămolul dezvoltat î n conductele de desc ărcare
nămol aferente î n centru l bazinelor. Conductele de descărcare nă mol sunt fiecare echipate cu
vane cu motor electric pentru a putea face posibila scoaterea nă molul ui. Prin deschiderea
vanelor, nămolul este orpit să plutească î n interior ul căminului de nă mol din locul unde p oate fi
trimis pe linia nă molului.
36
Epurarea biologică în cadrul stației de epurare VRANCART S.A Adjud
Fig 16 . Schema epurării biologice în cadrul stației de eurare VRANCART S.A Adjud
1200m
³
1200m
³
A1
880
A2
A3
A4
A7
880
A8
A9
A10
A5
A6
A11
A12
Bazine aerare
Decantor
secundar
Decantor
secundar
Apă epurată
Rezervor
postaerare
Rigolă evacuare
Rigolă evacuare
Pompă
Pompă
37
Epurarea biologică este un proces tehnic prin care impurităț ile organice din ape le uzate sunt
transformate de către o cultură de microorganisme, în produș i de degradare inofensivi.
Rolul principal în epurarea biologică este deț inut de bacterii. Ac este microorganisme care
consumă substanț e organice din ape le uzate pot trăi în prezența sau în absenț a oxigenului
În epurarea biologică se folosesc urmă toarele insta lații:
Bazine de aerare
Decantoare secundare
Fig 17 . Bazine de aerare
În bazinele de aerare, epurarea apelor uzate are loc în prezența unui amestec de nămol activ cu
apă uzată agitată în permanență și aerat.
38
Bazinele de aerare în comparație cu filtrele biologice sunt mai flexibile din punct de vedere al
eficienței la aerare. De asemenea acestea nu produc un miros neplăcut în jurul lor.
Fig 18. Decantor secundar
Decantoarele secundare sunt o parte componentă extrem de importantă a treptei de epurare
biologică și au scop de a reține nămolul, materiile solide în suspensie, separabile prin decantare.
39
Nămolul din decantoarele secundare are următoarele proprietăți:
Este puternic floculat
Are un conținut mare de apă
Este ușor
Intră repede în descomunere.
Indicatori de calitate în cadrul stației de epurare VRANCART S.A Adjud
În cadrul stației de epurare regăsim următorii indicatori de calitate:
Ph
CCO Cr
CBO₅
Suspensii
Azotai,azotiți
Amoniu
Hidrogen
Principalii indicatori de calitate pe care VRANCART S.A Adjud îi monitorizeaza sunt:
CCO -Cr
CBO₅
Suspensii
40
Tabelul 3 . Indicatorii apei la intrarea î n stație
LUNA CCO -Cr/ mg O₂/L CBO₅/ mgO₂/L Suspensii/ mg/L
MAI 2017 1432 700 5625
IUNIE 1174 630 4884
IULIE 1258 670 5320
AUGUST 1516 720 4922
SEPTEMBRIE 1440 700 5032
OCTOMBRIE 1644 790 5526
NOIEMBRIE 1500 700 4752
DECEMBRIE 1288 620 5174
IANUARIE 2018 1720 800 6459
FEBRUARIE 1314 640 4956
MARTIE 1550 770 5320
APRILIE 1642 782 5500
Fig 19. Schema grafică a CCO Cr rezultat la intrarea apei în stație 0200400600800100012001400160018002000CCO Cr mg O₂/L CCO Cr mg O₂/L
NTPA 002
41
Din acest grafic rezultă CCO Crom -ul rezultat la intrarea apei în stație. Tot din grafic
observă m că în luna ianuarie 2018 avem o maximă de CCO Crom în valoare de 1720 mg O₂/L și
o minină în luna iunie 2017 î n valoare de 1174 mg O₂/L.
Fig 20. Schema grafică a CBO₅ -ului rezultat la intrarea apei în stație
Din acest grafic rezultă CBO₅ -ul rezultat la intrarea apei din stație. Tot din grafic observăm ca
în luna ianuarie 2018 avem o maximă de CBO₅ în valoare de 800 mg O₂/L și o minimă în luna
decemrie 2017 î n valoare de 620 mg O₂/L. 0100200300400500600700800900
Mai
2017Iun Iul Aug Sept Oct Dec Ian
2018Feb Martie AprilCBO₅ mgO₂/L CBO₅ mgO₂/L
NTPA 002
42
Fig 21 . Schema grafică a suspensiilor rezultat e la intrarea apei în stație
Din acest grafic rezultă suspensiile rezultat e la intrarea apei din staț ie. Tot din grafic
observam că î n luna ianuarie 2018 avem o maximă de suspensii î n valoare de 6459 mg /L și o
minimă î n luna noiembrie 2018 î n valoare de 4752 mg /L
Tabel Nr 4. Indicatorii apei la ieșirea din stație
LUNA CCO -Cr/ mgO₂/L CBO₅/ mgO₂/L Suspensii/ mg/L
MAI 2017 102 24 42,2
IUNIE 94 18 36,8
IULIE 86 14 32,4
AUGUST 93 20 26,8
SEPTEMBRIE 77 15 24,4
OCTOMBRIE 82 17 30,4
NOIEMBRIE 88 18 36,8
DECEMBRIE 72 12 20,4
IANUARIE 2018 94 20 26,8
FEBRUARIE 84 15 30,2
MARTIE 88 15 38,8
APRILIE 75 13 40,4 01000200030004000500060007000Suspensii mg/L Suspensii mg/L
NTPA 002
43
Fig 22 . Schema grafică a CCO Cr rezultat la ieșirea apei în stație
Din acest grafic rezulă CCO Crom -ul rezultat la ieșirea apei din stație. Tot din grafic
observăm că în luna mai 2017 avem o maximă de Cco Crom în valoare de 102 mg O₂ /L și o
minimă î n luna decembrie 2018 î n valoare de 72 mg O₂ /L
Fig 23 . Schema grafică a CBO₅ rezultat la ieșirea apei din stație 020406080100120CCO Cr mgO₂/L CCO …
051015202530
mai
2017iun iul aug sept oct nov dec ian
2018feb martie aprilCBO₅ mgO₂/L CBO₅ mgO₂/L
NTPA 001
NTPA 001
44
Din acest grafic rezultă CBO₅ -ul rezultat la ieșirea apei din stație. Tot din grafic
observăm că ăn luna mai 2017 avem o maximă de CBO₅ în valoare de 24 mg O₂ /L și o
minimă î n luna decembrie 2018 în valoare de 12 mg O₂ /L.
Fig 24 . Schem a grafică a suspensiilor rezultat e la ieșirea apei din stație
Din acest grafic rezulă suspensiile rezultate la ieșirea apei din stație. Tot din grafic
observăm că în luna mai 2017 avem o maximă de suspensii în valoare de 42.2 mg /L și o
minimă în luna decembrie 2018 î n valoare de 20.4 mg /L
051015202530354045Suspensii mg O₂/L Suspensii mg …
NTPA 001
45
Capitolul 4.
Plan de monitorizare.
Nr.
Crt. Factor
de
mediu Tip de
monitorizare Punct de
control Indicator
de mediu Cerinț a legala
ce impune
monitorizare Fracvenț a de
monitorizare Termen de
planificare Responsabil
monitorizare
1.
Apa
Discontinuă
Evacuare
a apelor
uzate
tehnologi
ce -ph
-CCOCr
-CBO₅ Legea Apelor
nr.
107/1996 modi
f. și completat
ă cu Legea nr.
310/2004 și Le
gea
nr.112/2006 Lunar î n
decurs de 1
an Lunar la ora
11 Ciobotaru
George
Evacuare
a apelor
uzate
pluviale -Suspensii
-Azotiț i
-Hidrogen
-Amoniu Lunar î n
decurs de 1
an Lunar la ora
11 Ciobotaru
George
46
Bibliografie
1. Gheorghe -Constantin Ionescu, Sisteme de epurare a apelor uzate, editura MATRIX ROM
Bucuresti 2010
2. George -Lucian Ionescu, Gheorghe -Constantin Ionescu, Aura Sâmbeteanu, Tehnologii
moderne pentru epurarea apelor uzate, editura MAXTRIX ROM Bucuresti 2013
3.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: CALEA MĂRĂ ȘEȘTI, NR. 157, B ACĂU, 600115, TEL.F AX 40 234 580170 [627518] (ID: 627518)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
