Analele Universit ății Constantin Brâncu și din Târgu Jiu, Seria Inginerie, Nr. 22010 [624382]

Analele Universit ății “Constantin Brâncu și” din Târgu Jiu, Seria Inginerie, Nr. 2/2010

Annals of the „Constantin Brâncu și” University of Târgu Jiu, Engineering Series, Issue 2/2010

71
STUDIUL INDICATORILOR DE
CALITATE AI UNEI APE UZATE
DIN LOCALITATEA MOTRU

Prof. univ. dr. Gheorghe G ĂMĂNECI
Universitatea “Constantin Brâncu și” din
Târgu-Jiu

Conf. univ. dr. ing. Camelia
CĂPĂȚÎNĂ
Universitatea “Constantin Brâncu și” din
Târgu-Jiu

REZUMAT
În lucrare se prezint ă determin ări fizico –
chimice ale apelor uzate provenite de la sta ția de
epurare a apei din locali tatea Motru. În prezent,
folosirea ra țională a resurselor de ap ă și
protecția împotriva polu ării și epuiz ării
constituie o prioritate interna țională.
Analizele fizico – chimice au constatat în
determinarea indicatorilor caracteristici apelor
uzate la ie șirea din sta ția de epurare:
temperatura, pH-ul, materii în suspensii,
consumul biochimic de oxigen la 5 zile CBO 5,
consumul chimic de oxigen (metoda cu bicromat
de potasiu), reziduul fix, azotul amoniacal,
fosforul total și detergen ți conform legisla ției în
vigoare. Indicatorii de calitate fizico – chimici
urmăriți se încadreaz ă în limitele prev ăzute de
Normativul 001/2002, dar excep ții fac:
amoniacul, fosforul și detergen ții care prezint ă
ușoare dep ășiri la evacuare în perioada
primăvară – vară.

Cuvinte cheie : rezidual, ape, tratament,
poluare

1. INTRODUCERE
În cadrul ora șului Motru este
prevăzută, executat ă și funcționează în
sistem separativ re țeaua de canalizare ape
uzate menajere și ape pluviale.
Apele uzate menajere sunt cele STUDY OF QUALIT Y INDICATORS
OF RESIDUAL WATER FROM
MOTRU

Prof. PhD Gheorghe G ĂMĂNECI
“Constantin Brâncu și” University of
Târgu-Jiu

Assoc. Prof. PhD Eng. Camelia
CĂPĂȚÎNĂ
“Constantin Brâncu și” University of
Târgu-Jiu

ABSTRACT
The paper presents physical-chemical tests
of residual waters result ed from water treatment
plant from Motru. At present, the rational use of
water resources and protection against pollution
are an international priority.
The physical – chemical tests consisted in
the determination of the characteristic indicators
of residual waters at their release from the
treatment plant: temperature, pH, suspended
matters, biochemical oxygen consumption 5 days
CBO 5, chemical oxygen consumption (potassium
dichromate method), fixed residual matter,
ammonia nitrogen, total phosphor and cleansers
according to the relevant legislation. The
physical – chemical quality indicators are within
the ranges provided by the Normative 001/2002,
with the following exceptions: ammonia,
phosphor and cleansers which record small
excesses during the spring – summer period.

Keywords : residual, waters, treatment,
pollution

1. INTRODUCTION
Motru city is provided with a
residual sewage and rain waters drainage
network which is executed and operates
as a separate system.
Residual sewage results from all
the institutions of water needs of the

Analele Universit ății “Constantin Brâncu și” din Târgu Jiu, Seria Inginerie, Nr. 2/2010

Annals of the „Constantin Brâncu și” University of Târgu Jiu, Engineering Series, Issue 2/2010

72provenite din totalitatea institu țiilor
cerinței de ap ă ale obiectivelor care
compun folosin țe de apă.[1-5]
În general, apele uzate menajere
provin de la urm ătorii consumatori:
– blocuri de locuin țe;
– clădiri socio-culturale;
– clădiri socio-edilitare;
– ateliere între ținere și reparații.
Clădirile social-culturale (Casa de
Cultură, club etc.) sunt dotate cu grupuri
sanitare compuse din WC-uri, lavoare,
dușuri, ale c ăror ape uzate rezultate sunt
evacuate în aceea și rețea de canalizare.
Apele uzate menajere provenite de
la clădirile social-edilitare (liceu, spital,
cantină etc.) sunt preluate de aceea și
rețea. Cele provenite de la cantin ă, spital,
spălătorie, înainte de a fi preluate de
rețeaua principal ă, vor fi trecute printr-un
separator de gr ăsimi și spumă pentru
separarea suspensiilor.
Apele menajere evacuate de la
atelierele apar ținând Sucursalei Motru a
RAL Tg-Jiu, Fabrica de tricotaje, sunt
colectate într-o re țea separat ă și
racordată tot la colectorul principal al
orașului, având acela și conținut de
suspensii, înscriindu-se în aceia și
parametrii cuprin și în normele în vigoare.
Rețeaua este executat ă din tuburi de
beton cu diametrul de 200-500 mm,
colectorul principal având diametrul de
700 mm, astfel încât poate prelua întreg
debitul de evacuare de 33,4 L/s.
Rețeaua este subteran ă și se află la
o adâncime de 1,3 m și cu pant ă de
scurgere.
Pe traseu sunt prev ăzute cămine de
vizitare la o distan ță maxim de 50-60 m,
în scopul interven ției mai eficiente în caz
de colmatare.
După colectare, apele sunt
conduse c ătre sta ția de epurare
orășenească, amplasat ă pe malul râului
Motru.
În aceast ă lucrare se prezint ă
studiul indicatorilor de calitate ai unei objectives included in water uses.
In general, residual sewage results
from the following consumers [1.5]:
– block of flats;
– socio-cultural buildings;
– socio-public buildings;
– maintenance and repair
workshops.
Socio-cultural buildings (Culture
House, club etc.) are provided with
sanitary facilities consisting of WC
rooms, washstands, shower rooms whose
sewage are discharged in the same
drainage network.
The residual sewage resulted from
the social-public buildings (highschools,
hospital, canteen etc.) are taken over by
the same network. The sewage resulted
from canteens, hospitals, laundry, will
pass through a fat and foam separator for
separating suspensions before being
taken over by the main network.
Residual sewage discharged from
the workshops which belong to Motru
Subsidiary of RAL Tg-Jiu, Knitted
Works Factory are collected in a separate
network connected to the main collector
of the city, having the same content of
suspensions and being recorded within
the same parameters provided by the
relevant regulations. The network is
made of concrete pipes having a diameter
of 700 mm, in order to receive the entire
discharge flow of 33,4 L/s.
The network is underground and is
located at 1,3 m depth and is provided
with a drainage slope.
The itinerary is provided with
inspection pits at distances of 50-60 m,
for an efficient intervention in case of
silting.
After catchment, waters are
directed towards the municipal treatment plant located on the shore of Motru river.
This paper presents the study of
quality indicators of the sewage in Motru and reveals the need to modernize the already existing treatment.

Analele Universit ății “Constantin Brâncu și” din Târgu Jiu, Seria Inginerie, Nr. 2/2010

Annals of the „Constantin Brâncu și” University of Târgu Jiu, Engineering Series, Issue 2/2010

73ape uzate din localitatea Motru și se
aduce în prim plan necesitatea moderniz ării stației de epurare, deja
existentă.

2. EXPERIMENTAL
Analizele fizico – chimice au
constatat în determinarea indicatorilor caracteristici apelor uzate la ie șirea din
stația de epurare: temperatura, pH-ul,
materii în suspensii, consumul biochimic de oxigen la 5 zile CBO
5, consumul
chimic de oxigen (metoda cu bicromat de potasiu), reziduul fix, azotul amoniacal,
fosforul total și detergen ți conform
legislației în vigoare.

3. REZULTATE ȘI DISCU ȚII
Pe baza rezultatelor ob ținute la
indicatorii de baz ă, respectiv CBO 5,
CCOCr și materii în suspensii, s-a
calculat randamentul sta ției de epurare,
aplicându-se urm ătoarea formul ă:

100Mm
Mη−=⋅
(1)
unde:
M – concentra ția substan ței la
intrarea în sta ție;
m – concentra ția substan ței la
ieșirea din sta ție.
2. EXPERIMENTAL
The physical – chemical tests
consisted in the de termination of the
characteristic indicators of residual
waters at their release from the treatment
plant: temperature, pH, suspended
matters, biochemical oxygen
consumption 5 days CBO 5, chemical
oxygen consumption (potassium
dichromate method), fixed residual
matter, ammonia nitrogen, total phosphor
and cleansers according to the relevant
legislation.

3. RESULTS AND
DISCUSSIONS
Results achieved for the main
indicators, respectively CBO 5, CCOCr
and suspended matters allowed to
calculate the output of the treatment
plant, by applying the following formula:

100Mm
Mη−=⋅
(1)

where:
M – substance concentration at the
plant inlet;
m – substance concentration at the
plant outlet.

Analele Universit ății “Constantin Brâncu și” din Târgu Jiu, Seria Inginerie, Nr. 2/2010

Annals of the „Constantin Brâncu și” University of Târgu Jiu, Engineering Series, Issue 2/2010

74Figura 1. Influen ța temperaturii asupra randamentului sta ției pentru CBO 5 și CCO Cr
Figure 1. Temperature influence on plant output for CBO 5 and CCO Cr

Rezultatele ob ținute experimental sunt
prezentate în figura 2 și în tabelul 1. Experimental results are presented in
figure 2 and table 1.

Figura 2. Randamentul sta ției (%) pentru CBO 5, CCO Cr
Figure 2. Plant output (%) for CBO 5, CCO Cr

Tabelul 1. Caracteristicile fizico-chimice ale apei uzate
Indicatori fizico –
chimici UM Data prelev ării Valori limit ă
admise conf.
NTPA 001/2002

12.03.2009 16.06.2009 13.08.2009 9.12.2009

Intr. leș. Intr. leș. Intr. leș. Intr. leș.

Temperatura °C 16,5 16,5 18 18,5 23 23 21 20,5 35
pH Unitate pH 7,7 7,3 7,6 7,3 7,6 7,2 7,8 7,6 6,5-8,5
Materii în
suspensie mg/dm3 49 46 54 51 40 38 47 43 60
CB0 5 mgO 2/dm3 57,5 54,3 26,2 24,4 29,4 27,2 31,5 29,2 25
CCO Cr mgO 2/dm3 128 120 69 60 77 64 80 73 125
Azot amoniacal
NH 3 mg/dm3 2,7 1,5 2,3 1,7 3,4 1,7 20 1,2 3,0
Fosfor total P mg/dm3 – 0,19 – 2,06 – 1,5 – 1,24 2,0

Analele Universit ății “Constantin Brâncu și” din Târgu Jiu, Seria Inginerie, Nr. 2/2010

Annals of the „Constantin Brâncu și” University of Târgu Jiu, Engineering Series, Issue 2/2010

75Detergenți
sintetici mg/dm3 – 0,34 – 0,15 – 0,52 – 0,13 0,5
Reziduu fix mg/dm3 185 209 223 262 272 272 134 179 2000

Table 1 . Sewage physical-chemical characteristics
Physical
chemical
indicators MU Sampling date Maximum
rated values
according to
NTPA
001/2002

12.03.2009 16.06.2009 13.08.2009 9.12.2009

Inlet Outlet Inlet Outlet Inlet Outlet Inlet Outlet

Temperature °C 16,5 16,5 18 18,5 23 23 21 20,5 35
pH pH unit 7,7 7,3 7,6 7,3 7,6 7,2 7,8 7,6 6,5-8,5
Suspended
matters mg/dm3 49 46 54 51 40 38 47 43 60
CB0 5 mgO 2/dm3 57,5 54,3 26,2 24,4 29,4 27,2 31,5 29,2 25
CCO Cr mgO 2/dm3 128 120 69 60 77 64 80 73 125
Ammonia
nitrogen NH 3 mg/dm3 2,7 1,5 2,3 1,7 3,4 1,7 20 1,2 3,0
Total Phosphor P mg/dm3 – 0,19 – 2,06 – 1,5 – 1,24 2,0
Synthetic
cleansers mg/dm3 – 0,34 – 0,15 – 0,52 – 0,13 0,5
Fixed waste mg/dm3 185 209 223 262 272 272 134 179 2000

pH-ul apelor uzate influen țează
sensibil activitatea enzimatic ă a
microorganismelor impl icate în procesul
de epurare.
Procesele de epurare biologic ă se
pot realiza în limite de stul de largi ale pH-
ului apelor uzate (6,5-8,5), dar
desfășurarea optim ă a unor procese are
loc în limitele de pH = 7,0-7,5. Sewage pH sensitively influences
the enzymatic activity of microorganisms
involved in the treatment process.
Biological treatment processes can
be developed within broad ranges of
sewage pH (6,5-8,5), but the optimal
development of some processes is made
within pH ranges = 7,0-7,5.
In the case of sewage from Motru,

Analele Universit ății “Constantin Brâncu și” din Târgu Jiu, Seria Inginerie, Nr. 2/2010

Annals of the „Constantin Brâncu și” University of Târgu Jiu, Engineering Series, Issue 2/2010

76În cazul apelor uz ate din localitatea
Motru , pH-ul a înregistrat valori cuprinse
între 7,6-7,86 la intrare în sta ție și 7,22-
7,63 la evacuare în emisar.
Materiile în suspensie influen țează
procesul de epurare mai ales din punct de
vedere func țional.
Concentra ții ale materiilor în
suspensie mai mari 80-120 mg/dm3 fac să
crească concentra ția de nămol în bazinele
de aerare, ducând la colmatarea acestora.
În cazul materiilor în suspensie
randamentul sta ției de epurare a fost între
61.1% în luna martie și 70.4% în luna
iunie.
Consumul biochimic de oxigen la 5
zile (CBO 5) și consumul chimic de oxigen
prin metoda cu bicromat de
potasiu(CCO Cr), exprim ă concentra ție
substanțelor organice con ținute în apa
uzată.
Determinarea grad ului de înc ărcare
organică a apelor uzate la intrarea în sta ția
de epurare indic ă valori cuprinse între
686-82,1 mgO 2/L pentru CCO Cr și 49,6-
71,1 mgO 2/L pentru CBO 5.
Valorile raportului CBO 5/CCO Cr
pentru apa evacuat ă sunt prezentate în
figura 3. pH has recorded values between 7,6-7,86
at the plant inlet and 7,22-7,63 at the
outlet in the collector.
Suspended matters influence the
treatment process especially from
functional point of view.
Concentrations of suspended
matters higher than 80-120 mg/dm3 result
in the increase of th e mud concentration
in the aeration basins, leading to their
silting.
In the case of suspended matters
the output of the treatment plant was
between 61.1% in March and 70.4% in
June.
The 5-day oxygen consumption
(CBO 5) as well as the chemical oxygen
consumption through the potassium
dichromate method (CCO Cr), express the
concentration of the organic substances
from the waste water.
The determination of sewage
organic load at the inlet in the treatment plant indicates values between 686-82,1 mgO
2/L for CCO Cr and 49,6-71,1 mgO 2/L
for CBO 5.
The values of the CBO 5/CCO Cr ratio for
discharged water are presented in figure 3.

Fig. 3. Varia ția raportului CBO 5/CCO Cr pentru apa evacuat ă / Figure 3. Variation of the CBO 5/CCO Cr
ratio for discharged water

Analele Universit ății “Constantin Brâncu și” din Târgu Jiu, Seria Inginerie, Nr. 2/2010

Annals of the „Constantin Brâncu și” University of Târgu Jiu, Engineering Series, Issue 2/2010

774. CONCLUZII

Studiile întreprinse în cursul anului
2009 privind epur area apelor în localitatea
Motru au condus la urm ătoarele concluzii:
1. Valorile raportului
CBO 5/CCO Cr atribuite pentru apa uzat ă la
ieșirea din sta ție indic ă prezen ța a
substanțelor organice u șor biodegradabile.
În conformitate cu Normativul NTPA
001/2002 privind stab ilirea limitelor de
încărcare cu poluan ți a apelor industriale
și orășenești la evacuarea în receptorii
naturali, indicatorii urm ăriți se încadreaz ă
în mare parte în aceste limite. Excep ție
fac amoniacul, fosforul și detergen ții, care
prezintă ușoare dep ășiri la evacuare în
perioade prim ăvară – vară.
2. Influen ța temperaturii sc ăzute a
apei s-a manifestat prin reduceri temporare ale eficien ței de epurare a
instalațiilor, lucru eviden țiat mai ales în
cadrul treptei biolog ice de epurare.
Randamentul cel mai ma re s-a înregistrat
la temperatura de 23 ° C. Valorile mai
mari obținute pentru consumul biochimic
de oxigen și consumul chimic de oxigen
indică predomina ția materiilor organice
biodegradabile în ap ă.

4. CONCLUSIONS

The studies made in 2009
regarding water treatm ent in Motru have
resulted in the fo llowing conclusions:
1. The values of the CBO 5/CCO Cr
ratio assigned to residual water at the
outlet from the plant indicate the
presence of easily biodegradable organic
substances. In accordance with the
Normative NTPA 001/2002 for
determining the load maximum values
with industrial and municipal polluting
agents at the discharge in natural
receptors, the indicators are mostly
within these maximu m values. There are
several exceptions: ammonia, phosphor
and cleansers which record small
excesses during the spring – summer
period.
2. The influence of low water
temperature could be seen in temporary decreases of plants treatment output, which is especially revealed within the
biological treatment stage. The greatest output was recorded for the temperature of 23° C. The higher values resulted for the biochemical oxygen consumption indicate the predominance of biodegradable organic matters in water.

Analele Universit ății “Constantin Brâncu și” din Târgu Jiu, Seria Inginerie, Nr. 2/2010

Annals of the „Constantin Brâncu și” University of Târgu Jiu, Engineering Series, Issue 2/2010

78BIBLIOGRAFIE

1. Antoniu, R. și colab., Epurarea
apelor uzate industriale. Editura
Tehnică, București, 1987
2. Negulescu, M., Epurarea apelor
uzate or ășenești, Editura Tehnic ă,
București, 1978
3. Negulescu, M., Secara, E.,
Exploatarea instala țiilor de epurare a
apelor uzate. Editura Tehnic ă, Bucure ști,
1976
4. Rojanschi, V., Bran Florina,
Gheorghi ța Diaconu, Protec ția și igiena
mediului. Editura economic ă, Bucure ști,
2000
5. Rojanschi, V. , Ognean, T.,
Cartea operatorului din sta ții de tratare și
epurare a apelor, Editura Tehnic ă,
București, 1989 BIBLIOGRAPHY

1. Antoniu, R. și colab., Industrial
sewage treatment . Technical Press,
Bucharest, 1987
2. Negulescu, M., Municipal
sewage treatment , Technical Press,
Bucharest, 1978
3. Negulescu, M., Secara, E.,
Operation of sewage treatment plants .
Technical Press, Bucharest, 1976
4. Rojanschi, V., Bran Florina,
Gheorghi ța Diaconu, Environmental
protection and hygiene . Economic Press,
Bucharest, 2000
5. Rojanschi, V., Ognean, T., The
book of the operator of waters treatment
plants , Technical Press, Bucharest, 1989