Bazin cu Nămol Activ Aerat cu Tuburi Difuzoare cu Membrană

CAPITOLUL I. STADIUL ACTUAL AL TEHNOLOGIEI DE OBȚÍNERE A BERII

Noțiuni generale privind industria fermentativă

  Industria fermentativa ocupa un loc important in cadrul industriei alimentare. Ea se bazeaza in principal pe activitatea fermentativa a drojdiilor, care transforma glucidele fermentescibile din materii prime de origine vegetala si chiar animala in alte substante care constituie produsele finite.

Berea este o bautura aparte, chiar speciala. Berea este o bautura alcoolica nedistilata, obisnuita prin fermentarea cu drojdie a unui must realizat din malt, apa si fiert cu hamei.

Berea contine componentele nutritive ale maltului si, in plus produsi noi rezultati din fermentatia alcoolica adica acizi organici: acetic, malic, lactic; aldehide; alcool superior; vitamine hidrosolubile provenite din drojdie: B1, B2, B6, B12, PP, H; factori de crestere: biotina, inozitol, acid pentotenic.

Berea este un aliment datorita continutului sau in glucide si in substante proteice. Cantitativ principalele componente ale berii sunt apa, extractul si alcoolul etilic, alaturi de care, o mare varietate de compusi chimici contribuie la insusirile senzoriale si la valoarea nutritiva a berii. Glucidele si aminoacizii sunt factori esentiali pentru obtinerea energiei si sinteza de noi proteine umane. Lipsa glucidelor conduce la scaderea timpului de reactie, a capacitatii de concentrare si la scaderea fortei musculare.

            Berea ofera intre 280÷570 kcal/l in functie si de continutul sau in alcool. Prin continutul ridicat in apa (91%÷92%) si prin continutul in elemente minerale, berea satisface senzatia de sete si acopera pierderile in oligoelemente care au loc prin transpiratie. Datorita substantelor amare din bere se produce in mod reflex  o crestere a cantitatii de suc gastric, element strict necesar pentru o buna digestie. Aceasta stimulare a apetitului, obtinuta si prin stimularea secretiei de gastrina, un hormon ce determina de asemenea stimularea sucului gastric, permite o mai buna digestie si  a altor glucide ingerate concomitent cu berea. Acest lucru face ca berea sa fie recomandata in acest scop batranilor si covalescentilor.

            Ansamblul componentilor si in special dioxidul de carbon, confera un efect racoritor si de stimulare a digestiei. Prin evaporarea unei cantitati de dioxid de carbon antrenate prin bulele ce se degaja in cavitatea bucala si traiectul intestinal se mareste efectul racoritor caracteristic bauturilor carbogazoase si se stimuleaza secretia de suc gastric.

            S-a constatat ca, glucidele continute in bere intarzie absorbtia alcoolului, astfel ca alcoolul din bere se absoarbe mai lent decat o simpla solutie alcoolica. Pe de alta parte, absorbtia este intarziata si din cauza volumului mare de lichid si a concentratiei alcoolice mici ceea ce face ca alcoolul sa ajunga mai greu pe suprafata de absorbtie. Astfel, prin consumarea rapida a 1,5 litri bere nu determina dupa o ora o concentratie in sange mai mare de 0,60 alcool la litru de sange, dupa care urmeaza o panta rapida descendenta, datorita atat metabolizarii, dar si actiunii diuretice, incat dupa aproximativ 4 ore si jumatate, valorile alcoolemiei revin aproape de zero. Trebuie insa mentionata variabilitatea mare in functie de sex – femeile realizeaza o absorbtie mai rapida -, rasa- rasa galbena tolereaza foarte slab alcoolul – si in functie de particularitatile biochimice individuale.

            Referitor la calitatile nutritive ale berii, se poate afirma ca datorita compozitiei sale chimice, se constituie ca un supliment pretios in alimentatia umana. Astfel un litru de bere ofera 27% din dieta necesara zilnica de aminoacizi, ca metionina si lizina, 29% din aminoacidul valina si 46% din fenilalanina, acestia facand parte din cei 20 aminoacizi denumiti “esentiali”, deoarece constituie materia prima pentru “caramizile vietii”, proteinele. Se adauga substantele minerale si in special fosfatii, alaturi de componenti ai complexului de vitamine B, care laolalta maresc capacitatea de suportare de catre organism a alcoolului inglobat.

            Berea este si o bautura igienica. Datorita pH – ului scazut, continutului in alcool si substantelor amare din hamei, in bere nu se pot dezvolta si prin ea nu se pot transmite microbi patogeni.

            Consumatorul obisnuit cu berea nu are constiinta clara a efectului nutritiv benefic al unui consum moderat de bere, el o consuma in special pentru efectul racoritor si euforizant al acesteia, nu este interesat de compozitia chimica a berii, pentru el fiind valabil proverbul latin „De gustibus non est disputandum” sau si mai simplu „este bun ceea ce imi place”. Berea este folosita si pentru a prepara diverse alimente. Exista colectii de retete in care se utilizeaza berea ca principal ingredient.

(http://www.scrigroup.com/geografie/PROIECT-PENTRU-EXAMENUL-DE-CER62739.php)

Tehnologia de producere a berii

Materii prime folosite la fabricarea berii

Hameiul

Face parte din familia Canabinaceae,gen Humulus,specia Humulus Lupulus. Singura parte a plantei de hamei care se utilizeaza la fabricarea berii este conul de hamei care reprezinta inflorescenta femela. Conurile de hamei trebuie culese pe cat posibil la maturitate si in decurs a zece zile dupa atingerea maturitatii tehnice. Recoltarea hameiului se face manual sau mecanic. Hameiul proaspat recoltat contine 75-80% apa si pentru a putea fi conservat el trebuie uscat cat mai repede dupa recoltare.

In industria berii,se foloseste conul de hamei sub forma de: – pulberi de hamei – granulate de hamei – extracte de hamei Din punct de vedere tehnologic avem 2 soiuri de hamei: – amar,mai bogat in substante amare – de aroma Hameiul confera berii gustul amar si aroma specifica.Contribuie si la stabilizarea si limpezirea mustului,precum si la imbunatatirea insusirilor de spumare ale berii. Componentele specifice hameiului sunt : 1. uleiuri eterice 2. acizi amari 3. rasinile 4. sustante tanante 1.Uleiurile eterice sunt in proportie de 1% si se prezinta sub forma unui lichid transparent, de culoare galgen aurie, cu gust slab amarui si aroma placuta. Componentele principale sunt humulonul, cohumulonul, adhumulonul, prehumulonul si posthumulonul. 2.Acizi amari sunt componentii cei mai importanti a conurilor de hamei si se prezinta sub doua forme: α-acizi (humulon)……4-12% β-acizi (lupulon)……..4-6%.Ei contribuie la formarea spumei, in special humulonul si au actiune antiseptica. 3.Rasinile din hamei se impart in doua categorii : Rasinile moi se impart la randul lor in rasini α si rasini β. Ele au gust amar, exercita o actiune antiseptica puternica si asigura persistenta spumei berii. Rasinile moi constituie 3-4% din substanta uscata a hameiului proaspat. Rasinile tari sunt cosiderate ca avand o slaba putere de amarare, dar cu o buna solubilitate in must si in bere. In rasinile tari din hamei a fost identificat xantohumolul. Rasinile tari sunt prezente in hameiul proaspat in proportie de 1,5-2%. 4.Substantele tanante reprezinta 2-5% din substanta uscata. Ele sunt de doua feluri : taninuri hidrolizabile (galotaninuri si elagotaninuri) ; taninuri condensabile sau nehidrolizabile (antocianidinele). Substantele tanante participa la culoarea si gustul berii. Receptia calitativa a conurilor de hamei se face dupa urmatoarele criterii: – aspectul conurilor – culoarea conurilor – identificarea eventualelor boli si daunatori – aroma.

Obținerea mustului de bere

Plămădirea-zaharificarea

Filtrarea plămezii

Fierberea mustului cu hamei

Separarea trubului la cald

Răcirea mustului

Separarea trubului la rece

Fermentarea mustului de bere

Filtrarea berii

Îmbutelierea berii

Pasteurizarea berii

CAPITOLUL II. STADIUL ACTUAL AL EPURĂRII APELOR UZATE

PROVENITE DE LA FABRICAREA BERII

Formarea apelor uzate în procesul de fabricare a berii

Formarea apelor uzate provenite de la fabricarea berii

Caracteristicile apelor uzate provenite de la fabricile de bere

Metode de epurare a apelor uzate

Epurarea mecanică a apelor uzate

Epurarea biologică a apelor uzate

Epurarea chimică a apelor uzate

Stații de epurare a apelor uzate provenite din fabricile de bere

Instalații și echipamente de depoluare din treapta biologică a stației de epurare

2.4.1. Bazine de aerare cu nămol activ

2.4.2. Biofiltre

2.4.3. Decantoare secundare

CAPITOLUL III. PROIECTAREA UNUI BAZIN DE AERARE CU TUBURI DIFUZOARE CU MEMBRANĂ DE LA STAȚIA DE EPURARE A UNEI FABRICI DE BERE CU PRODUCȚIA DE 10 M3/ZI

3.1. Debitele caracteristice de apă uzată provenite din fabrica de bere

3.1.1. Debite caracteristice ale necesarului de apă de alimentare a fabricii de bere

3.1.2. Debite caracteristice ale cerinței de apă de alimentare a fabricii de bere

3.2. Parametrii principali ai bazinului de aerare cu nămol activ cu aerare prin difuzoare cu membrană

3.3. Parametrii principali ai sistemului de aerare prin difuzoare cu membrană

CAPITOLUL IV. NORME DE EXPLOATARE ȘI ÎNTREȚINERE

A BAZINELOR DE AERARE CU NĂMOL ACTIV

4.1. Operații în cadrul unei exploatări normale [Rojanschi V., Ognean T. (1989). Cartea operatorului din stații de tratare și epurare a apelor. Editura Tehnică, București]

Punerea în funcțiune a unui bazin de aerare:

Înainte de a se da în funcțiune o stație nouă, trebuie ca toate bazinele și conductele să fie curățate de nisip și de resturile rămase de la execuția lucrărilor, tot echipamentul mecanic să fie în perfectă stare de funcționare și bine gresat.

Obținerea unui nămol activ corespunzător din apele uzate orășenesti se realizează rapid, într-o perioadă variind de la câteva zile la 2-3 săptămâni. Pentru aceasta trebuie să fie îndeplinite următoarele condiții:

– să se asigure cantitatea de oxigen cerută de procesul de epurare pentru a oxida impuritățile organice și pentru menținerea viabilității microorganismelor;

– să se dispună de un volum al bazinelor de aerare suficient de mare pentru a asigura un timp de staționare adecvat, în care să se facă epurarea;

– să se recircule nămolul depus în decantoarele secundare, în așa fel încât acesta să nu intre în fermentare anaerobă.

În ciuda simplității aparente a procesului de epurare, aplicarea practică a procesului de epurare nu se efectuează ușor. Probleme speciale rezultă din natura diferită a microorganismelor care efectuează epurarea, din schimbarea continuă a caracteristicilor apelor uzate, precum și din dificultățile menținerii unui nămol ușor sedimentabil. Se poate începe epurarea unei porțiuni, până la o treime din debitul de ape uzate influent stației, folosind numai acele părți din stație care sunt necesare prelucrării acestui debit.

Admisia efluentului primar trebuie crescută treptat, iar întregul debit de apă poate fi trecut prin stație numai atunci când concentrația de substanțe solide în suspensie în apa reziduală, amestecată cu nămolul recirculat, ajunge la 500-800 mg/l. Tot nămolul care se sedimentează în bazinele de decantare finală trebuie recirculat imediat în bazinele de aerare.

Cantitatea de aer folosită trebuie să fie suficient de mare pentru a se menține oxigenul dizolvat în apele reziduale amestecate cu nămol activ, între 2-4 mg/l. Este necesar de asemenea să se asigure o agitare suficientă a apelor amestecate. Nerealizarea agitării va favoriza depunerea nămolului în colțurile sau spațiile moarte ale bazinului, unde va intra în descompunere.

Formarea nămolului activ depinde în mare măsură de temperatură. Creșterea masei biologice scade în perioadele mai reci și se accelerează în perioadele mai calde. Rezultă că temperaturile predominante ale aerului și apelor uzate au o influență directă asupra timpului în care se dezvoltă flocoanele de nămol activ.

Controlul și menținerea concentrației de nămol:

Sunt trei categorii de nămoluri care intervin în funcționarea bazinelor de aerare: nămolul activ din bazinul de aerare, nămolul de recirculat și nămolul în exces (excedentar). Stația trebuie exploatată în așa fel încât, prin reglarea cantităților de nămol recirculat și evacuat ca excedentar, în bazinul de aerare să se păstreze o concentrație aprozimativ constantă și cât mai ridicată.

Totuși, această concentrație este limitată de capacitatea de oxigenare a stației și de posibilitatea decantorului secundar de a efectua o separare eficientă. În mod obișnuit, performanțele decantoarelor secundare sunt cele care determină concentrarea nămolului și realizarea unei anumite concentrații a acestuia în bazinul de aerare.

Pentru a putea stabili concentrația nămolului activ în bazinul de aerare se poate folosi valoarea indicelui de nămol și a debitului de recirculare q. Desigur că metoda este aproximativă, întrucât indicele de nămol este un parametru cu limite largi de variație, chiar în cadrul aceleiași stații de epurare, nemaivorbind de stații de epurare diferite. Cu toate acestea, aproximațiile care se obțin sunt acceptabile pentru exploatarea corectă a unei stații de epurare.

În scopul unui control operativ, se întocmesc diagrame și nomograme care evidențiază dependența dintre principalii parametri ai procesului.

Se consideră inițial că debitul mediu influent al bazinului de aerare este Q, debitul de recirculare al nămolului activ din decantorul secundar este q, iar debitul de nămol în exces este nul (nu se evacuează nămol).Volumul maxim ocupat de nămol, exprimat în ml, raportat la un litru de suspensie din bazinul de aerare, se poate calcula cu relația:

Volumul de nămol

Acest volum poate fi comparat cu volumul ocupat de nămolul care sedimentează timp de 30 minute, în cadrul testelor de determinare a indicelui de nămol. Pentru apele uzate orășenesti acest raport variază între 10-25%, cu o medie de 12%, volumul de nămol depus reprezentând, deci, 100-250 ml/l.

Atunci când se pornește o nouă instalație sau se verifică funcționarea instalației existente, vârsta nămolului este utilizată pentru a indica momentul când ar trebui înlăturat nămolul activat și, dacă este necesar, cantitatea de nămol în exces pompat.

Informația necesară pentru a determina vârsta nămolului include:

1. suspensiile din amestecul apă-nămol = 2380mg/l;

2. suspensii solide din efluentul primar compozit (media valorilor zilnice pentru săptămâna anterioară) = 72 mg/l;

3. media zilnică a debitului influent = 176 l/s;

4. factorul de aerare = 2,475.

Vârsta nămolului este una din metodele folosite de operatori pentru a determina și a menține cantitatea dorită de substanța solidă din nămolul activat în bazinele de aerare. Vârsta nămolului se recomandă pentru controlul operațional din cauza că suspensiile sunt relativ ușor de măsurat. În plus, vârsta nămolului ia în considerare doi factori esențiali pentru succesul operațiunii: substanța solidă (hrana) care intră în procesul de epurare și substanta solidă (organisme) disponibile pentru tratarea nămolului introdus (hrană).

Un aspect dificil de admis este că testul suspensiilor este capabil să indice atât cantitatea de hrană transportată de influent în proces, cât și numărul de organisme disponibile pentru tratarea nămolului. Vom considera că o instalație convențională cu nămol activat are un efluent admis de CBO de 20 mg/l. O vârstă de 5 zile a nămolului va folosi ca încărcare satisfăcătoare de atins în timpul pornirii acestei instalații. După ce instalația este în funcțiune, în încercarea îmbunătățirii calității efluentului instalației, pot fi încercate vârste diferite ale nămolului.

Modul în care nămolul activat în exces este evacuat poate avea un impact important asupra “celei mai bune” vârste a nămolului în instalație. Dacă nămolul activat în exces este evacuat în decantorul primar, organismele evacuate pot fi dăunătoare față de cantitatea de hrană din procesul de epurare.

Dacă nămolul activat este descărcat în îngroșătorul gravitațional, în efluentul din decantorul primar nu vor fi așa multe organisme. De aceea, evacuările instalațiilor în decantorul primar pot avea o vârstă a nămolului scăzută față de evacuările instalațiilor într-un îngroșător gravitațional. Cu cât vremea este mai caldă, cu atât organismele sunt mai active, astfel încât vârsta nămolului poate fi mai scăzută prin reducerea suspensiei solide din apă-nămol (MLSS).

Trebuie menținut oxigenul molecular (dizolvat = DO) în bazinul de aerare și va fi necesar mult aer atunci când suspensiile solide din bazinele de aerare cresc în concentrație și activitate.

Calcularea vârstei nămolului în zile:

Vârsta nămolului, zile =

Dacă rezultatele testelor de laborator și calculele indică o vârstă a nămolului de 5,36 zile atunci când se țintește spre o vârstă a nămolului de 5 zile, nu ar trebui evacuat nămolul. Dacă o vârstă a nămolului de 5 zile a fost obținută în timpul amorsării instalației din exemplu, operatorul ar trebui să continue să permită materiilor solide să crească în aerator. Într-o instalație, dacă vârsta nămolului este sub nivelul dorit, orice evacuare de nămol ar trebui redusă sau oprită.

Un mod de a găsi masa dorită de suspensii în bazinul de aerare care să fie menținută este de a multiplica cantitățile medii zilnice de suspensii din efluentul primar adăugate zilnic cu vârsta dorită a nămolului.

4.2. Operații în cadrul unei exploatări anormale [Rojanschi V., Ognean T. (1989). Cartea operatorului din stații de tratare și epurare a apelor. Editura Tehnică, București]

O stație cu nămolul activat poate accepta, fără efecte adverse sistemului, din când în când, chiar și șocuri de încărcări, dar nu poate supraviețui la o serie continuă de șocuri.

Mulți factori, pe care operatorul nu-i poate anticipa sau controla, pot să se schimbe, dar trebuie să-i compenseze prin adaptarea controalelor de exploatare. De exemplu, o stație convențională cu nămol activat a funcționat satisfăcător mai multe săptămâni. Decantorul secundar a fost limpede (1,7 m) cu un disc Secchi, iar CBO-ul efluentului și suspensiile aveau valori între 5 și 18 mg/l. Bazinele de aerare au fost menținute la 6000 kg de suspensii în amestecul apă-nămol, având un conținut volatil 78,5% și vârsta nămolului de cinci zile. Un minimum de DO de 2,8 mg/l a fost măsurat în ultimele trei sferturi ale bazinului de aerare. Eliminarea nămolului în exces din sistem a fost de 900 kg/zi.

În acestă săptamână situația s-a schimbat; limpezimea în decantorul secundar a scăzut la 0,5 m. Masa suspensiilor din efluentul decantorului secundar a rămas aproximativ aceeași. În general, efluentul stației s-a deteriorat față de săptămâna trecută. Numai înregistrările ar putea determina cauza și ce acțiuni colective ar trebui luate.

A crescut sau a scăzut debitul stației?

Ratele de alimentare cu aer s-au menținut?

Ați recepționat 20 de soluții de oxigen sau netratabile în efluent?

Sunt pompele și conductele de nămol recirculat curate?

S-a schimbat încărcarea CBO spre bazinul de aerare?

Suspensiile din amestecul apă-nămol au rămas aceleași?

Acestea sunt doar o parte din condițiile care pot schimba calitatea efluentului.

Decizia dificilă, dupa determinarea cauzei sau a cauzei probabile este: trebuie făcută o schimbare? De aceea este important ca operatorul să aibă cunoștințe temeinice privind procesele din stație. Dacă este neobișnuită și durează numai câteva zile, schimbări minore pot repede îmbunătăți calitatea efluentului. Experiența acțiunilor de înregistrare în cadrul stației joacă un rol important în exploatarea nămolului activat.

Prin menținerea unor registre exacte (corecte) se poate găsi nivelul dorit de exploatare privind eficiența reținerii nămolului și a costului de exploatare. De obicei, fiecare stație are înregistrată concentrația suspensiilor din amestecul apă-nămol pentru care stația a funcționat cel mai bine. Această concentrație va produce un efluent limpede, cu o cantitate scăzută de suspensie și CBO cuprins între 8-20 mg/l. Totuși, în funcție de proiectul stației, tipul nămolului și anotimp, cea mai bună concentrație a suspensiilor din amestecul apă-nămol se poate situa între 1000-4000 mg/l. Când este găsită o concentrație satisfăcătoare a suspensiilor apă-nămol pentru o anume stație, în anumite condiții, operatorul ar trebui să încerce să mențină acest nivel până se schimbă ceva.

Dacă suspensiilor din amestecul apă-nămol li se permite să înceapă să crească, efluentul final va începe să se deterioreze, devenind tulbure. Când suspensiile se dezvoltă prea mult pentru stația convențională cu nămol activat pot să apară alte probleme. Rata anterioară a nămolului recirculat pentru debitul stației ar putea fi insuficientă. Ratele de recirculare ar trebui mărite considerabil.

Dacă rata nămolului recirculat nu a fost mărită, nămolul activat în decantoarele finale ar produce un strat mai gros. Stratul mai gros din bazinul final ar putea face ca suspensiile să fie antrenate peste deversoare în timpul vârfurilor de debit. Un alt factor limitativ este echipamentul pentru aerare. Cantitatea de oxigen furnizat spre bazinul de aerare limitează de asemenea masa microorganismelor care pot fi menținute într-o stare aerobă. Un necesar ridicat de oxigen în bazinul de aerare poate fi cerut de un conținut mare de suspensii în efluentul stației. Celălalt factor este reprezentat chiar de microorganisme. Dacă alimentarea este însuficientă numai un număr limitat de microorganisme va dezvolta energia pentru a se multiplica. În acest moment apare lupta pentru supraviețuire. Când alimentarea este scăzută, microorganismele încep să se mănânce între ele (respirație endogenă = situația în care unele organisme vii oxidează din masele lor celulare proprii în loc de a absorbi sau adsorbi noi materii organice din mediul lor înconjurător). Aceasta este perioada de cea mai complexă oxidare și noua producție de nămol este minimă. Sunt proiecte care prevăd extinderi ale zonei de aerare din stație pentru a funcționa în aceste condiții, în care există tendința de a se mări masa suspensiilor din efluentul stației.

Modificări în stație: Dacă stația devine depășită, prima acțiune înaintea oricărei schimbări este de a verifica datele statistice, cel puțin din ultimile trei săptămâni. Problema a aparut probabil săptămâna trecută sau chiar mai devreme.

Au fost schimbări la alte componente ale stației, cum ar fi fermentatorul sau decantoarele primare? A fost găsit supernatantul fermentatorului având cantități excesive de suspensii recirculare spre decantoarele primare? Recircularea supernatantului trebuie să fie încetată și ușoară în perioade de încărcare scăzute. Suspensiile supernatantului din fermentare, amestecate cu apa uzată brută și cu nămolul activat, pot crea un nămol ușor care poate scăpa din decantorul primar. Suspensiile scăpate din decantorul primar creează probleme nedorite de recirculare și încărcări.

Au crescut sau s-au diminuat debitele zilnice și concentrațiile? Ploi abundente urmate de perioade secetoase, o nouă fabrică industrială sau o descărcare diferită de la o industrie existentă pot cauza probleme.

S-a schimbat temperatura influentului în mod semnificativ?

A fost programul de prelevare a probelor corespunzător?

În majoritatea cazurilor, depășirea stației se datorează unei probleme interne a stației și nu a apei brute uzate a influentului, în afară de cazul când stația este supraîncărcată în mod frecvent.

Condiția 1: (concentrații mari de suspensii în supernatantul fermentatorului)

Un conținut ridicat de suspensii în supernatantul fermentatorului poate să rezulte din graficul operatorului. Masa suspensiilor din supernatantul fermentatorului are în general o cerere mai ridicată și imediată de oxigen și conține o cantitate importantă de suspensii coloidale și dizolvate.

Dacă o cantitate mare de suspensii cu conținut scăzut de substanțe volatile este trecută din decantorul primar spre sistemul de aerare, câteva evenimente nedorite pot apare. Suspensiile din supernatant sunt culese de nămolul activat din bazinul de aerare și transmise în sistem. Aceasta creează o cerere suplimentară de oxigen și trebuie mărit debitul de aer. Suspensiile din fermentator realizează o depunere bună a nămolului activat, dar culoarea floconului va fi mai întunecată.

Masa totală a suspensiilor din bazinul de aerare va crește datorită suspensiilor din supernatant și, în mod normal, operatorul va mări ratele de nămol activat pentru a menține nivelul suspensiilor sau vârsta nămolului. Prin urmare, efluentul din stație se deteriorează. De ce? Testele de laborator arată că suspensiile din bazinul de aerare au nivelul dorit și DO din amestecul apă-nămol a fost menținut la 2 mg/l (probabil a fost necesar mai mult aer).

Ceea ce a apărut nou este că prin eliminarea aparentă a excesului de nămol activat, multe din microorganisme au fost înlocuite în bazinul de aerare prin suspensii fermentate sau inerte. Sunt prelevate la fel ca și suspensiile din amestecul apă-nămol și sunt incluse ca masă totală a suspensiilor sub aerare. De aceea multe stații își bazează încărcările din bazinul de aerare pe suspensiile volatile ale amestecului apă-nămol și nu de suspensiile amestecului apă-nămol. Se presupune că microorganismele ar reprezenta conținutul de substanțe volatile ale suspensiilor din amestecul apă-nămol.

Majoritatea suspensiilor din nămolul activat se aliniază la un nivel de 70-80% al conținutului de substanțe volatile pentru nămolul orășenesc când procesul funcționează corect. Aceasta înseamnă că dacă vă străduiți să mențineti o vârstă a nămolului de 5 zile, încercați să mențineți numărul prevăzut de organisme pentru fiecare unitate de hrană aplicată bazinelor de aerare.

O vârsta a nămolului de cinci zile este echivalentă cu 20 kg hrană la 100 kg de microorganisme. Când supernatantul a fost admis în bazinul de aerare, masa de suspensii din bazinul de aerare a fost mărită.

Când nămolul a fost eliminat pentru a menține vârsta de cinci zile a nămolului, multe din microorganismele necesare pentru tratarea apelor uzate de intrare au fost înlocuite de suspensiile inerte ale supernatantului. Aceasta a plasat o încărcare mai ridicată de hrana asupra organismelor rămase, de aproximativ 30-35 kg la 100 kg de organisme și a redus vârsta efectivă a nămolului de la 5 la posibil 3,5 zile.

Debitul pe timp de ploaie poate antrena excesul de praf spre stație prin infiltrații în canalizare sau în sistemele unitare de canalizare. Suspensiile cresc drastic, dar procentul de suspensii volatile poate scădea la 50% din totalul suspensiilor. Dacă se măsoară numai totalul suspensiilor în acest gen de situații, va apare un exces de suspensii care necesită a fi reținute. Totuși, eliminarea suspensiilor în acest caz poate produce pierderi serioase de organisme.

În stația exemplu, pot să nu apară suspensiile supernatantului pentru a produce o schimbare, dar peste o perioadă de câteva zile sistemul poate avea probleme severe.

Când totalul masei de suspensii volatile în bazinul de aerare devine prea scăzut datorită cantităților excesive de suspensii inerte din supernatantul fermentatorului sau a debitului de ploaie la intrare, soluția problemei este de a reduce sau a stopa eliminarea nămolului pe o perioadă de câteva zile. Aceasta va furniza timpul necesar pentru refacerea populației de microorganisme pentru a trata încărcarea în poluanți a influentului.

Este necesară menținerea suspensiilor în fermentator un timp mai îndelungat și creșterea concentrației suspensiilor în alimentarea nămolului spre fermentator. Este posibil ca slăbiciunea supernatantului să fi fost datorată supraîncărcării fermentatorului și/sau nămolului de însămânțare insuficient în fermentator. În acest caz apare problema “bulgărelui de zăpadă” – întâi fermentatorul este supraîncărcat, apoi suspensiile supernatantului supraîncarcă bazinul de aerare, care supraîncarcă decantorul și problema devine din ce în ce mai gravă.

Condiția 2: (schimbări de debit sau poluant)

Întotdeauna peratorul trebuie să fie pregătit pentru posibilitatea unor descărcări toxice, a unor deversări accidentale (în special variațiile nocturne), averse sau alți factori din rețeaua amonte care ar putea schimba debitul influentului sau caracteristicile poluantului.

O problemă frecventă este creșterea debitelor de la infiltrațiile provenind din adverse sau alte surse. Aceste debite pot crea timpi mai scurți de aerare sau pierderi de suspensii ale nămolului activat din decantoarele finale, datorate unei supraîncărcări hidraulice.

Pentru a compensa această condiție prin recirculare, se reglează ratele de recirculare și eliminare a nămolului pentru a menține pe cât posibil suspensiile în bazinul de aerare sau schimbați exploatarea pe model “distribuție fracționată” sau model de exploatare “contact-stabilizare”.

Schimbările caracteristicilor poluantului pot fi cauzate de descărcări sau deversări izolate sau schimbările pot fi sezoniere. Responsabilii stațiilor de preepurare ale căror activități ar putea cauza schimbări asupra stației în ceea ce privește încărcările poluante trebuie să înștiințeze ori de câte ori o problemă ar putea apare și să facă descărcările neobișnuite la o rată scăzută de descărcare, decât totul deodată. Anumite industrii, cum ar fi cea a zahărului, creează probleme sezoniere la care operatorul trebuie să se pregătească din timp.

Condiția 3: (schimbări de temperatură)

Sistemul cu nămol activat este influentat de schimbările temperaturii similar cu reacția biofiltrului la schimbări de temperatură primavara și toamna.

În timpul verii, stația cu nămol activat poate funcționa satisfăcător la un anumit nivel de încărcare și rate de aer, dar iarna cele mai bune nivele de încărcare și rate de aer se schimbă și stația necesită mai puțin aer și mai multe suspensii sub aerare. De obicei o schimbare de temperatură este semnificativă, numai dacă ea crește sau scade temperatura apei uzate cu mai mult de 6C.

Temperatura este un factor important în cazul oxidării relative la acumularea de nămol. O temperatură ridicată produce o rapidă creștere a ratei de microorganisme și mai mult poluant acumulat în celula organismului cu mai puțină oxidare. O activitate biologică mai mare va rezulta în general în producția de nămol, dar nămolul poate fi mai subțire decât de obicei.

Condiția 4: (schimbări în programul de prelevări)

Datele asupra performanței sistemului pot fi puternic afectate de programul de prelevări. Dacă sunt utilizate locuri de prelevare improprii și teste de laborator de asemenea improprii, rezultatele de laborator pot varia considerabil.

Când datele de laborator variază mult de la o zi la alta, se verifică locul de prelevare a probei, timpul și probele de laborator pentru erori. Când se are în vedere o schimbare importantă în proces, mai întâi se revizuiesc datele stației. Dacă sunt făcute două schimbări, nu se poate ști sigur dacă una sau ambele schimbări au furnizat acțiunea corectivă. Când o schimbare este realizată, se acordă sistemului măcar o săptămână până se încearcă o altă schimbare sau modificare.

4.3. Norme de protecția muncii în stația de epurare [Rojanschi V., Ognean T. (1989). Cartea operatorului din stații de tratare și epurare a apelor. Editura Tehnică, București]

Datorită compoziției apelor uzate pot apărea următoarele pericole: infecții, accidente datorate lipsei de oxigen, intoxicații cu gaze sau vapori otrăvitori, explozii, etc.

Aceste pericole se evită întâi prin executarea unor lucrări de siguranță și folosirea echipamentului de protecție necesar.

Pentru prevenirea leziunilor fizice este necesar ca:

obiectele să se ridice cu grijă, fiind sprijinite pe mușchii de la picioare, nu pe spate. Se folosesc trolii și electromacarale pentru obiecte grele;

să se evite căderile. Trebuie să se acorde atenție la folosirea scărilor verticale și a scărilor înguste. Se instalează bare de protecție la scările mai înalte de . Uneltele și echipamentul portabil să se păstreze la locurile stabilite. Pasajele și scările să nu fie acoperite cu grăsime, ulei sau gheață. Pământul rămas după lucrări să se îndepărteze din zonele de lucru;

să se ridice capacele de la gurile de acces, cu ajutorul unui troliu cu cârlig. Capacele mai puțin grele să nu fie lăsate parțial peste gura de acces, ci să se tragă complet în afară. Să se poarte mănuși la manipularea obiectelor grele. Pentru toate părțile mobile ale mașinilor, să se prevadă apărători de metal;

să se evite electrocutările, legătura cu pământul să fie bine făcută și toate firele expuse să fie bine izolate;

să se folosească centuri de siguranță când se pătrunde prin gurile de acces în bazine mai adânci de 2,5 – ;

să se ia măsuri de prevenire și combatere a incendiilor, conform normelor în vigoare.

Pentru prevenirea infectărilor organismului se are în vedere faptul că apele uzate, cât și produsele lor auxiliare constituie un pericol real pentru personalul de exploatare, deoarece conțin un număr mare de bacterii patogene și viruși care pun în pericol sănătatea personalului. Acestea pot provoca o serie de boli, cum ar fi: febra tifoidă , dizenteria, hepatita infecțioasă, tetanosul, etc.

Se recomandă următoarele măsuri preventive:

asigurarea apei de băut necontaminate, prin evitarea racordărilor (petrecerilor) între conductele de apă potabilă și conductele de ape uzate sau nămoluri. Se impune menținerea în stare corespunzătoare a instalațiilor sanitare și a rețelei de alimentare cu apă;

să se prevadă o trusă de prim ajutor pentru tratarea imediată a tăieturilor și rănilor mai mari;

să se prevadă spații pentru dușuri, chimbul îmbrăcămintei, săli de mese, etc;

să se facă vaccinări periodice contra febrei tifoide și tetanosului, pentru tot personalul;

să se poarte mănuși de cauciuc la curățirea pompelor sau a altor instalații care implică contactul direct cu apele uzate.

Accidente datorate lipsei de oxigen. Concentrația redusă a oxigenului în spațiile adânci cu ventilație slabă (stații subterane de pompare, metantancuri, cămine, conducte, etc.) constituie sursa multor accidente. Scăderea concentrației oxigenului din aer sub 13 % datorită consumului de oxigen prin descompunerea substanțelor organice, constituie un pericol deosebit pentru operatori (în volume, concentrația oxigenului din aer este de 20,93 %).

Detectarea lipsei de oxigen într-un spațiu de lucru se face cu ajutorul lămpii de tip minier sau al analizoarelor automate. Se interzice detectarea lipsei de oxigen cu ajutorul flăcării directe, chibrit sau lumânare, deoarece poate apărea pericol de explozie în cazul creșterii concentrației unui alt gaz.

Prevenirea lipsei de oxigen se asigură prin:

asigurarea unei ventilații corespunzătoare pe o perioadă de minimum 30 minute înainte ca operatorul să pătrundă în spațiul de lucru;

îndepărtarea surselor de gaze care înlocuiesc aerul atmosferic;

determinarea conținutului de oxigen prin folosirea de indicatoare speciale;

realizarea unei ventilări (aerisiri) corespunzătoare. În camere sau alte construcții, ventilația se asigură prin: ferestre deschise, uși, prize de aer curat lângă tavan și canale de aspirație mecanică, ventilatoare. În bazine, ventilația se asigură prin: aer comprimat, ventilatoare portabile, etc.

Prevenirea degajării gazelor sau vaporilor otrăvitori: gazele sau vaporii otrăvitori acționează direct sau indirect, în mod vătămător sau distructiv asupra sănătății sau vieții omului. Ele prezintă pericol de arsuri, explozii, asfixieri, otrăviri, etc.

a) În gurile de ieșire adânci, puțuri și bazine, prevenirea pericolelor prezentate constă în:

efectuarea de probe pentru gazele sau vaporii inflamabili sau explozivi, cu indicatoare portabile;

efectuarea de probe pentru hidrogen sulfurat și dioxid de carbon, ci fiole speciale;

observarea cu atenție a oricăror mirosuri străine sau irirtarea ochilor.

Înainte de a exploata sau întreține orice piesă a echipamentului trebuie citit întotdeauna cu grijă manualul fabricantului.

b) La grătare și instalații aferente, prevenirea pericolelor se face astfel :

se folosește echipamentul electric antiexplozibil și nu se lucrează cu lămpi cu flacără liberă;

se asigură o bună ventilație , prin curent natural de aer sau mijloace mecanice.

c) În bazinele de nămol, camera de nămol și în bazinele de fermentare prevenirea pericolelor se face astfel:

se va evita revărsarea nămolului;

se asigură o bună aerisire;

se folosește echipament electric exploziv;

se controlează periodic atmosfera cu un indicator pentru gaze;

se evită toate sursele de aprindere din apropierea bazinelor de fermentare;

se controlează regulat toate conductele și instalațiile auxiliare, spre a se detecta eventualele pierderi de gaze, etc.

Oricând trebuie să lucrați împrejurul bazinelor de aerare și decantoarelor, utilizați procedee sigure și aveți tot timpul o grijă extremă.

Purtați cizme de protecție cu tocuri metalice, cu fețe și talpă care împiedică lunecarea. Compoziția de plută a tălpilor realizează cea mai bună frecare pentru utilizare generală.

Condițiile de ghiață în timpul iernii pot cere ghete prevăzute cu cuie și zonele cu gheață trebuie date cu nisip, dacă gheața nu poate fi topită cu apă de spălare.

Îndepărtați doar secțiunile de mână curentă cerute de scopul imediat.Secțiunile demontate trebuie depozitate corect, în afara zonei de lucru, și asigurate împotriva căderii. Zona trebuie să fie înconjurată cu frânghie sau baricadată pentru a prevani intrarea și posibila accidentare a personalului neautorizat.

Dacă este necesară întreținerea sau repararea unui aerator de suprafață, acesta trebuie scos de sub tensiune și separatorul principaltrebuie deconectat, blocat și semnalizat corect. Blocarea trebuie făcută cu un lacăt și trebuie să țineți cheia în buzunarul dumneavoastră. Însemnați separatorul cu o etichetă de blocaj și notați data la care aeratorul a fost scos de sub tensiune, motivul și numele persoanei care a blocat aeratorul.

Dacă există o problemă electrică la acționarea aeratorului, numai electricienii autorizați vor fi acceptați la depistarea defecțiunii și la reparație. Au apărut nenorociri sarioase la echipament și la persoane necalificate care au vrut „doar să-l aranjeze”. Aertatoarele de suprafață sunt amplasate direct deasupra bazinului de aerare și se cere precauție atunci când se lucrează în această zonă. Dacă bazinul este gol, o cădere de la sau poate fi fatală. Muncitorul trebuie să fie protejat printr-o centuraă de siguranță legată de o bară sigură. Bara sigură trebuie să fie foarte bine fixată de o parte puternică a construcției care va suspenda sigur muncitorul în caz de cădere. Oricând trebuie făcută o lucrare la un aerator de suprafață deasupra unui bazin, lucrarea trebuie executată de două persoane care poarte veste plutitoare aprobate sau centuri de siguranță, legate la bare sigure în funcție de starea (plină sau goală) a bazinului. Când se curăță filtrele de aer, scoateți de sub tensiune șu asigurați sistemul de aerare la care lucrați, chiar dacă acest lucru înseamnă oprirea întregului sistem de suflante. O oprire de 30-60 minute nu va produce efecte supărătoare în procesul nămolului activat. Nu vă luați răspunderea de a încerca să puneți în funcțiune sistemul de suflante în timpul curățării filtrului. Dacă suflantele sunt în funcțiune în timp ce se încearcă scoaterea instalarea filtrelor, corpurile străine vor fi antrenate în camera filtrului și în final în unitatea de suflante, unde vor produce avarii serioase.

Purtați mănuși când scoateți sau instalați filtrele pentru a vă proteja mâinile împotriva tăieturilor. Trebuie să purtați ochelari de protecție când se curăță filtrele. Se va purta o mască de filtrare a aerului și ceții pentru a prevani indigestiile și inhalarea prafului din filtru. Nu vor fi acceptate la lucru persoane care necesită utilizarea de măști decât dacă s-a determinat că sunt capabile fizic de a realiza lucrarea și a purta echipament de protecție.

Înainte de pornirea oricărei suflante, asigurați-vă că vanele de admisie și refulare sunt deschise în întreg sistemul. Îndepărtați orice material care ar putea să intre în suflantă. Purtați totdeauna aparat de protecție a urechilor când lucrați în apropierea suflantei. Oricând o suflantă trebuie oprită pentru întreținere și reparații, asigurați-vă că separatorul principal este deconectat , blocat și etichetat corect.

Zonele bazinului de aerare unde sunt amplasate conductele de distribuție a aerului sunt periculoase și se necesită o atenție deosebită atunci când se lucrează la sistemul de distribuție.

Brațele de aerare și difuzorii în zone periculoase asemănătoare asemănătoare cu cele întâlnite când se lucrează la sistemul de distribuție.

Înaintea utilizării unui dispozitiv de ridicare electric sau manual hidraulic, familiarizati-vă complet cu comenzile electrice și hidraulice. Robinetul de control al fluidului hidraulic trebuie să fie reglat pentru a permite brațului de ridicare să coboare cu o viteză ce oferă siguranță.

Alte elemente unde trebuie acordată atenție la utilizarea dispozitivului de ridicare:

Niciodată nu ridicați sau coborâți un braț de aer până nu vă asigurați că dispozitivul de ridicare este corect și solid ancorat.

Niciodată să nu ridicați sau să coborâți un braț până când nu îndepărtați bolțul de blocare a joantei basculante a pivotului dublu de sus. Ridicarea sau coborârea brațului cu bolțul nescos, va duce la ruperea brațului.

Asigurați-vă că suportul mecanismului de ridicare transmite sarcina la o parte de construcție a bazinului și nu la capacele demontabile. Aceste capace nu sunt proiectate să suporte decât sarcină mai redusă.

Utilizați bolțul de fixare a joantei pivotului de basculare superior pentru a asigura ansamblul brațului de pasarelă. Dacă nu se procedează asa, rezultatul va fi că ansamblul brațului se va coborî în bazin singur dacă mecanismul de ridicare scapă.

Intoxicații cu gaze sau vapori. Asfixierea cu gaze poate avea loc prin reacția chimică a gazului cu diferite organe din organismul uman (cazul oxidului de carbon sau hidrogenului sulfurat) sau prin inlocuirea oxigenului din zona respectivă. Hidrogenul sulfurat este cel mai dec întâlnit în instalațiile de epurare și cel mai periculos deoarece la concentrații de peste 0,002 % poate conduce la intoxicații grave (la 0,2 % provoacă moartea în câteva minute). Detectarea lui se face cu hârtie de filtru impregnată cu solutie de acetat de plumb sau cu fiole indicatoare. Clorul, utilizat ca dezinfectant în stațiile de epurare, conduce la intoxicații grave dacă este în concentrații de numai 0,0001 %. Detectarea prezenței sale se face prin miros. Datorită toxicității, manipularea clorului lichid sau gazos trebuie făcută cu mare atenție.

Explozii. Gazele care rezultă din procesul de fermentație anaerobă sunt un amestec de metan, dioxide de carbon, hidrogen și hidrogen sulfurat, care prezintă pericol de explozie.

Pentru evitarea accidentelor se recomandă:

folosirea echipamentului electric antiexploziv și a dispozitivelor cu flacără liberă;

menținerea unei suprapresiuni a gazelor în toate conductele și controlul pierderilor pe la neetenșeități;

la revizia metantancului se recomandă aerisirea cuvei pe o perioadă de cel puțin 24 h cu toate capacele deschise;

pentru desfundarea unei conducte se injectează apă sub presiune și nu aer.

Respectarea normelor de protecție a muncii ca și manevrarea cu atenție a aparatelor din stație și revizia îngrijită a stațiilor prin atitudinea conștientă și responsabilă a tuturor operatorilor conduce la o exploatare corectă și fără pericole.

Iti dau exemple de cum trebuie sa notezi:

Daca ai un tabel in capitolul 1.1:

Tabelul 1.1. Valori limită de încărcare cu poluanți a apelor uzate industriale și urbane evacuate în receptori naturali, [3]

Daca ai figura in capitolul 1.3 si in cap 1.1 si 1.2 nu ai avut nici o figura:

Figura 1.1. Schema de principiu a epurarii mecanice, [7]

(pui componentele sub denumire in cazul in care ai componente pentru schema respectiva)

Bibliografie (la final o s-o aranjezi in ordine alfabetica)

[1]. Nume inițiala prenumelui (anul). Titlul cartii. Editura, locul publicării.

[2]. Nume inițiala prenumelui (anul). Titlul articolului. Revista sau jurnalul. Volum, nr, nr. pag, Locul publicării.

[3]. **Broșura…….

[4]. ***http://………………………..

Tot capitolul 4 este preluat din: Rojanschi V., Ognean T. (1989). Cartea operatorului din stații de tratare și epurare a apelor. Editura Tehnică, București. Deoacamdata lasam sursa completa in text, iar la final o s-o inlocuiesti cu numarul corespunzator din bibliografie.

Te rog sa salvezi de fiecare data documentul cu data la care l-ai scris.