Epurarea Apelor Uzate Provenite din Industria Prelucrarilor Metalice

=== epurarea_apelor_uzate_part2 ===

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Facultatea de hhhhhhhhhhhhh

Lucrare de licență

Epurarea apelor uzate

Conducător științific

prof. dr. ing. nnnnnnnnnnnnn

student

nnnnnnnnnnnnnn

2016

Cuprins lucrare

Capitolul 1

Introducere

Prevenirea și combaterea impurificării mediului înconjurător, respectiv protecția ambianței planetei noastre, este o problemă cu caracter nu numai național ci și internațional. Poluarea mediului ambiant este un cumul de procese complexe care necesită eforturi de cercetare în multe discipline precum biologia, fizica, chimia.

Prevenirea și combaterea poluării mediului înconjurător poate fi divizată în diferite moduri de exemplu, ținând seama de scopul protecției: apa, aerul, solul, microorganismele, etc.

În ultimii 30 de ani problematica protecției mediului a devenit o componentă esențială a strategiei dezvoltării, precum și un criteriu important în opțiunile majorității consumatorilor. Până acum, elementele ce țin de protecția mediului au fost tratate la nivel tehnologic și managerial.

Stabilirea originii și a caracteristicilor calitative ale apelor uzate necesită cunoașterea procesului tehnologic industrial pentru o proiectare judicioasă a stațiilor de epurare. Deci este necesară cunoașterea originii principalilor afluenți și caracteristicilor lor principale pentru definirea modului de epurare.

Apa este un vector important al agenților de poluare. Deși răspândirea lor prin apă se face cu viteză mai redusă decât prin aer ea are totuși unele caracteristici ce sporesc impactul agenților poluanți. Ea poate dizolva substanțe nocive, care capătă astfel mobilitate, poate vehicula și substanțe mai dense, care în aer s-a depune ușor, prezintă condiții favorabile pentru concentrarea agenților poluanți, fiind cea mai importantă substanță pentru lanțurile trofice, poluarea ei poate influența în cel mai înalt grad poluarea.

În zilele noastre în țările dezvoltate există sisteme performante de canalizare și epurare a apelor uzate consecințele asupra sănătății publice fiind mult reduse.

Se deosebesc trei categorii de ape:

pentru alimentarea potabilă

pentru arboristică și piscicultură

pentru irigații

Epurarea apelor uzate urbane și industriale este o necesitate a societății contemporane în permanență dezvoltare. Creșterea populației și industrializarea continuă indispenabilă modernizării societății au condus la creșterea consumului de apă, a volumului de ape uzate, a nmărului și complexități poluanților din aceste ape uzate.

Lucrarea urmărește prezentarea elementelor celor mai importante implicate într-o stație de epurare a apelor uzate

Ca obiective în ceea ce privește proiectul de licență putem preciza următoarele:

Dobândirea cunoștințelor de specialitate inginerească prin elaborarea unui studiu de caz – stație de epurare a apelor uzate Grupul Schaeffler.

Însușirea terminologiei

Însușirea valorilor legale precizate prin NTPA 001, 002/2002, reactualizat în 2005 – legea apelor – specifice în calculele inginerești;

• Dezvoltarea capacității de calcul inginerești pentru procesele unitare din tehnologia de epurare;

Însușirea principiilor de alegere a echipamentelor specifice conform datelor calculate în procesele unitare;

Cunoașterea modalităților de abordare a aspectelor tehnico-economice (costuri de investiție, costuri de exploatare, bilanț energetic pe stație, preț de cost pe m3 de apă epurată).

Sănătate și siguranța muncii

Acest subcapitol tratează procesul de Sănătatea și Siguranța Muncii care este folosit să asigure că toate activitățile de operare la Stația de Epurare din Grupul Schaeffler sunt îndeplinite fără a pune în pericol sănătatea și siguranța angajaților, contractorilor, vizitatorilor și a publicului în general. Acesta cuprinde standardele care trebuie folosite pentru managementul sănătății și siguranței. Fiecare secțiune din acest subcapitol asigura informația specifică unei teme anume. De fiecare data când o trebuie consultat un alt capitol se face o notă. Informația se găsește într-o secțiune anume și nu se repeta în alta parte. Mai multe capitole se aplica de obicei la orice activitate.

Igiena

Informații generale

Igiena săracă poate cauza infecțiuni sau boli. Întregul personal care lucrează îndeaproape cu deșeuri sau nămol este în pericol.

Principalele căi de îmbolnăvire sunt.

Mâncatul alimentelor fără spălare prealabila a mâinilor;

Înghițirea accidentala a unor particule de deșeuri sau nămol;

Infectarea prin împroșcare cu deșeuri sau nămol în ochi, nas sau gură.;

Infectarea cu maladiei prin tăieturi;

Purtarea echipamentelor de protecție murare cu deșeuri sau nămol.

Chimicale, solvenți, substanțe de curățat, uleiuri, grăsimi și combustibili pot cauza de asemenea probleme de sănătate.

Persoanele care dau primul ajutor sunt și ele în pericol de a fi infestate cu HIV sau hepatita B prin contact cu sângele bolnavului.

Urmările expunerilor

Contactul cu deșeurile sau nămolul.

Principalele infecțiuni care se pot transmite prin contactul cu deșeurile sau nămolul sunt:

Toxiinfecții alimentare, voma, diaree și crampe abdominale de la consumarea alimentelor infestate.

Leptospirosis (Boala lui Weils) – are simptome asemănătoare cu icterul și gripa și se transmite mai ales prin urina animalelor (șobolani)

Hepatita A – are simptome asemănătoare cu icterul și gripa și se transmite prin fecale;

Exista și un risc de infectare cu poliomielită sau tetanus prin contactul cu deșeurile și nămolul.

Contactul cu uleiuri, grăsimi, solvenți, și combustibili lichizi.

Aceste materiale pot deshidrata pielea și pot provoca eczema sau alte infecții și în final pot cauza cancer de piele. Cremele protejează împotriva acestui risc.

Zdrențe contaminate ținute în buzunarul pantalonilor pot cauza cancer de scrot și cancer testicular.

Condiții igienico sanitare

Toți angajații trebuie să poarte echipamentele de protecție necesare. De asemenea trebuie asigurate condiții necesare pentru spălarea rufelor.

Angajații trebuie să dispună de grupuri sanitare corespunzătoare. Acestea trebuie păstrate curate.

Crema de protecție trebuie asigurata pentru acei angajați care lucrează cu deșeuri , nămol, uleiuri, grăsimi, solvenți, și combustibili lichizi.

Tuturor angajaților trebuie să li se asigure săpun și prosoape.

Tuturor angajaților trebuie să li se asigure plasturi rezistenți la apă în caz de tăieturi etc.

Curățenie

Toate suprafețele de lucru trebuie ținute mereu curate și ordonate. Nici o sarcină nu trebuie considerată finalizata atâta vreme cât resturile, gunoiul și rebuturile nu au fost înlăturate.

Pericole

Acumularea de gunoi, echipament în exces sau demontat, containere uzate etc. pot cauza următoarele pericole

de incendiu;

de împiedicare și alunecare;

blocarea ieșirilor de urgenta;

formarea de refugii pentru paraziți.

Lipsa echipamentelor de protecție sau echipamente deteriorate ori prost întreținute (trusa de prim ajutor, extinctoare) pot duce situațiile de urgenta la eșec.

Containere

Managementul trebuie să asigure pubele corespunzătoare și golirea regulata a acestora.

Manevrare

Depozitarea deșeurilor trebuie să fie conform legislației.

Proces

Inspecții regulate a locului de munca trebuie făcute către supraveghetori și manageri conform unui program. în acest sens se întocmesc tabele nominale.

Capitolul 2

Despre epurare – Stații de epurare

Primele stații de epurare au apărut în Anglia în secolul XIX. Inițial s-au realizat canalizări, care au rezolvat problema epidemiilor hidrice, dar au făcut din Tamisa un râu mort ce degajă miros pestilențial, încât în geamurile parlamentului au trebuit atârnate cârpe îmbibate cu clorură de calciu. Abia atunci s-a trecut la realizarea de stații de epurare.

Tot în Anglia s-au pus bazele monitoringului pentru stațiile de epurare. Parametrul "consum biochimic de oxigen" CBO5 a fost introdus în 1898 – temperatura de 20 C, timp de rezidență în râu 5 zile, tip de poluare predominantă fiind cea fecaloid – menajeră și a devenit foarte important pentru proiectarea unei stații de epurare.

În SUA, în 1984 existau 15438 de stații de epurare care deserveau o populație de 172 mil. locuitori, adică 73,1%. Procentul de epurare a apelor din stațiile de epurare din punct de vedere al încărcării organice măsurate prin CBO5 a fost de 84% iar din punct de vedere al suspensiilor de 86,3%. Pentru anul 2005 se prevede atingerea unui nivel de 16980 de stații epurare care să deservească 243 mil. locuitori, adică 86,6% . Procentul de epurare a apelor în stațiile de epurare din punct de vedere al încărcării organice măsurate prin CBO 5 este planificat să atingă 89,9% iar din punct de vedere al suspensiilor de 88,9%.

În SUA tot mai puține ape din stațiile de epurare se descarcă din nou în emisar. Acestea se infiltrează în sol sau se utilizează pentru irigații, în industrie, pentru recreere (lacuri), pentru piscicultură, și chiar ca sursă de apă potabilă, după descărcare în lacuri sau injectare în sol sau chiar direct, dar cu supunere la preepurare avansată.

De exemplu în SUA se utilizează ape uzate la prepararea de apă potabilă în orașe ca Palo Alto, Denver, El Paso și chiar Washington DC .

Aceasta soluție e destul de scumpă, dar totuși mai ieftină decât desalinizarea apei marine, de aceea tehnologia reciclării apei din stațiile de epurare se răspândește și în țări arabe și africane.

Epurarea – reprezintă procesul complex de reținere și neutralizare a substanțelor dăunătoare dizolvate, în suspensie sau coloidale prezente în apele uzate industriale sau menajere, în stații de epurare. Principalul scop este de a îmbunătății calitatea acestor ape pentru a putea fi deversate în emisar fără a prejudicia flora sau fauna. După ce apa este epurată în stații de epurare, ea poate fi chiar refolosită în anumite domenii sau procese tehnologice.

Considerente privind epurarea apelor

Poluanți caracteristici

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

Principalele categorii de poluanți care conferă apelor ce îi conțin, caracteristici de ape uzate, prin alterarea caracteristicilor fizice, chimice și biologice ale acestora, sunt:

Reziduri organice provenind din apele uzate menajere, industriale și complexe de creștere a animalelor. Cele mai încarcate sunt cele din industria alimentară, cea organică de sinteză și de hârtie. Impactul acestor compuși constă în reducerea concentrației de oxygen dizolvat cu repercursiuni asupra florei, faunei. Prezența acestor compuși este indicată de CBO5.

Nutrienți: azotul, fosforul, compușii cu azot și fosfor, siliciul și sulfații. Principalele surse de generare le constituie apele uzate menajere și efluenții din industria îngrășămintelor chimice. Azotul și fosforul stimulează creșterea algelor provocând fenomenul de eutrofizare.

Substanțe toxice (poluanți prioritari) respectiv metale grele, ciauri, compuși organici clorurați , lignina, proveniți din industria chimică, celulozei și hârtiei, petrochimică. Acești poluanți sunt denumiți și compuși toxici (refractari) și se găsesc în majoritatea cazurilor în apele uzate industriale, fiind însă uneori depistați în cantități foarte mici în apele alimentare fie datorită unor infiltrații, fie epurării necorespunzătoare a apelor din amonte. Impactul este deosebit asupra cursurilor de apă, asupra oamenilor și asupra organismelor acvatice. Încetinesc sau stopează procesele de autoepurare sau epurare biologică și pot da produși de dezinfecție.

Suspensii inerte, materii coloidale sau materiale fin divizate rezultate ca urmare a proceselor de spălare din diverse industrii. Prin depunerea solidelor în suspensie se perturbă viața acvatică normală (înfundarea branhiilor peștilor) în emisarul în care a fost deversată apa uzată.

Alți compuși cum ar fi: sărurile sau agenții reducători (sulfiți sau săruri feroae) acizi, baze, uleiuri, care apar în efluenții rezultați din diverse industrii. În cantități mici, sărurile nu au efecte negative asupra mediului înconjurător, dar compușii reducători, prin consumarea oxigenului dizolvat micșorează capacitatea de autoepurare a emisarului.

Apa caldă produsă de mai multe industrii care utilizează apa ca agent de răcire. Deversarea ca atare a apei calde în emisar perturbă desfășurarea proceselor biologice de autoepurare (temperature maximă admisă 30°C).

Contaminarea bacteriologică poate fi produsă de către industriile alimentare, crescătoriile de animale sau canalizarea apelor menajere și industriale în sistem combinat.

Impactul poluanților asupra mediului

Odată cu creșterea numărului populației și necesității ei se înregistrează o creștere considerabilă a producerii diferitor substanțe și articole sintetice în compoziția cărora intră compuși chimici care în timpul fabricării și utilizării prezintă un pericol mare pentru sănătatea oamenilor și mediul ambient.

O categorie deosebit de periculoasă a compușilor menționați o prezintă poluanții organici persistenți (P.O.P) care se utilizează în industrie și agriculură și în unele cazuri se generează în cadrul proceselor industriale. În majoritatea bazinelor acvatice, cursurilor de apă, mărilor sunt depistate diferite concentrații de pesticide și alte substanțe organice persistente.

În cazul unor cantități mai mari de pesticide apa capătă un miros specific, caracteristic acestor tipuri de substanțe. Datorită proceselor de migrare,pesticidele impreună cu apa de ploaie se infiltrează în straturile freatice și chir în cele arteziene.

Sursa cu cel mai mare număr potențial de poluare este agricultura. Reziduurile netratate de la formele zootehnice sunt împrăștiate pe terenuri și o parte își croiesc drum până la cursul de apă.

Necesitatea epurării apelor uzate

Pentru asigurarea cantitativă și calitativă apei necesare tuturor folosințelor (industrii, irigații, orașe) este necesar, ca pe lângă alte lucrări și măsuri de gospodărire a apelor, să se asigure utilizarea cu randament maxim a instalațiilor de epurare existente și să se dezvolte noi tehnologii de epurare capabile să asigure din apa epurată o nouă sursă de apă pentru alimentarea sistemelor de irigații sau pentru industrii.

Procesul de epurare constă în îndepărtarea din apele uzate a substanțelor poluante, în scopul protecției calității apelor și a mediului înconjurător. Epurarea constitue unul din aspectele poluării apei. Stabilirea comportarii multiplelor substanțe care poluează apele de suprafață, precum și efectelor asupra organismelor vii fac obiectivul epurării apelor.

Epurarea apelor uzate se efectuează în construcții și instalații grupate într-o anumită succesiune tehnologică în cadrul unei stații de epurare. Mărimea stației de epurare va depinde de cantitatea și calitatea apelor uzate ale receptorului, de condițiile tehnice de calitate, care trebuie să le îndeplinească amestecul dintre apa uzată și a receptorului în aval de punctul de deversare a apelor uzate, astfel încât folosințele din aval să nu fie afectate.

O caracteristică a stațiilor de epurare o reprezintă “materia primă” care este apa uzată a cărei puritate este destul de ridicată. Randamentul impus la eliminarea poluanților din apă (gradul de epurare) este adesea la ordinul a 80% și chiar peste 95%, valori superioare celor obișnuite în prelucrărle industriale. Una din metodele de bază aplicate pentru eliminarea poluanților organici din apele uzate, epurarea biologică operează cu populații de microorganisme, cu evoluție deosebit de greu de dirijat.

Stațiile de epurare se realizează cu costuri de investigații mari și cu cheltuieli de exploatare ridicate, care, numai parțial pot fi recuperate. Se impun studii tehnicoeconomice aprofundate în vederea găsirii soluțiilor care să contribuie la reducerea diferitelor costuri.În acest scop se are în vedere aplicarea unor măsuri preliminarede prevenire a poluării apelor, respective ușurarea epurării apelor uzate.

Variante tehnologice de epurare a apelor uzate

În funcție de caracteristicile apelor uzate definite, la care se adaugă condițiile de calitate la deversare în receptori impuse de STAS 4706-88, procedeele de epurare pot fi:

mecanice,

chimice,

biologice,

Procesele tehnologice de epurare a apelor uzate realizează eliminarea completă a impurităților de natură minerală, organică și bacteriologică astfel încât apele epurate să nu afecteze caracteristicile calitative ale emisarilor în care se evacuează.

Epurarea apelor uzate, indiferent de procedeele utilizate, are ca obiective:

reținerea substanțelor poluante sau a celor ce pot fi valorificate ulterior având ca efect final obținerea apei epurate ce poate fi reintrodusă în circuitul natural sau recirculată în procese tehnologice;

prelucrarea depunerilor (nămolurilor) rezultate din epurarea apelor.

Procedeele tehnologice de epurare realizate în cadrul stațiilor de epurare municipale sau industriale utilizează operații unitare (bazate pe fenomene fizice de reținerea poluanților) sau procese unitare (bazate pe procese chimice și biologice de transformare a poluanților în compuși mai simpli, sau chiar molecule de CO2 și H2O.

Epurarea mecanică

Asigură reținerea prin procese fizice, a substanțelor solide (solide de dimensiuni mari, nisip, pietriș, solide în suspensie) din apele uzate.

Pentru reținerea corpurilor solide de dimensiuni mari se folosesc grătare și site;

Pentru separarea, prin flotație sau gravitațională, a grăsimilor și uleiurilor care plutesc în masa apei uzate, se folosesc separatoare de grăsimi.

Sedimentarea materiilor solide în suspensie, are loc în deznisipatoare, decantoare, fose septice. În epurarea mecanică (decantoare) se reține și o parte din material organică biodegradabilă, datorită asocierii acesteia cu aolidele în suspensie.

Dacă în canalizarea orășenească sunt deversate mari cantități de ape uzate industriale, pentru a proteja desfășurarea normală aproceselor de epurare în treaptă mecanică, se prevede o treaptă preliminară, realizată în bazine de egalizare (uniformizare) a debitelor și a concentrațiilor.

Epurarea chimică

Se aplică pentru poluanți dizolvați în apa, sau în suspensii foarte fine. Înainte de stația de epurare, apele acide, sau alcaline sunt neutralizate.

Epurarea chimică propriu-zisă, constă într-o serie de tratări ale apei, în funcție de natura și concentrația poluanților. Procedeele mai des utilizate sunt:

Oxidarea – se realizează cu oxigenul din aer, sau cu ozon. Se aplică atât apelor acide cât și a celor bazice. Se realizează în cascade sau bazine specifice.

Precipitarea – urmărește realizarea unor particole sedimentabile, folosind reactivi adecvați.

Coagularea – utilizează săruri solubile de fier și aluminiu. În apă, materialele menționate formează precipitate voluminoase, care atrag substanțe coloidale, ce dau tulburența apei și se depun împreună, în decantorul primar.

Clorurarea – utilizează ca reactive clorul într-un utilaj, sau mai multe utilaje, în serie.

Epurarea biologică

Epurarea biologică urmărește eliminarea poluanților organici, biodegradabili cu ajutorul microorganismelor. Au loc pocese de fermentație aerobă, sau anaerobă, din care se formează compușii aglomerați, care se separă de apă, alături de săruri minerale și gaze.

Epurarea biologică se poate realiza pe cale naturală și artificială. Pe cale naturală, apa epurată mecanic este colectată întrun bazin colector și utilizată la irigații. Apa nu trebuie să conțină germeni patogeni, paraziți, să nu aibă miros neplacut și se aplică numai culturilor de porumb și sfeclă de zahar.

Epurarea biologică artificială utilizează fie filtre biologie, fie bazine cu nămol active. Filtrele biologice (biofiltrele) sunt bazine umplute cu roci minerale, cocs, caramidă spartă, material plastic. Biofiltrele au prevăzut sisteme de ventilație, pentru eliminarea gazelor.

Bazinele cu nămol activ utilizează fermentația aerobă a substanțelor organice din apa reziduală. Ca bazine de aerare se mai folosesc: șanțuri în teren impermiabil, gropi, canale de beton.

Principiul constructiv al unei stații de epurare a apelor uzate

Deși diferă prin dimensiuni și tehnologii folosite, cea mai mare parte a stațiilor de epurare a apelor uzate au o schemă constructivă apropiată. Există și unele realizate pe verticală, tip turn, dar majoritatea sunt pe orizontală. Ocupă relativ mult teren, dar o parte din instalații se pot realiza în subteran, cu spații verzi deasupra.

Distingem o treapta primară, mecanică; o treaptă secundară, biologică; și la unele stații (deocamdată nu la toate!) o treapta terțiară – biologică, mecanică sau chimică.

Treapta primară constă din mai multe elemente succesive:

Grătarele rețin corpurile plutitoare și suspensiile grosiere (bucăți de lemn, textile, plastic, pietre etc.). De regulă sunt grătare succesive cu spații tot mai dese între lamele. Curățarea materiilor reținute se face mecanic. Ele se gestionează ca și gunoiul menajer, luând drumul rampei de gunoi sau incineratorului.

Fig. 2.1 Schemă bloc de principiu.

Gratarele sunt:

gratare rare, care au interspatii mari care permit trecerea unor materii cu dimensiuni de 50-100 mm, curațarea lor este manuală. Se urmărește avansarea tehnologiei către gratare rare cu interspații cu dimensiuni de 20 mm, prevazute cu un sistem de curațare mecanică.

Fig. 2.2 Gratare rare și dese.

gratare dese, care au interspații cuprinse între 16 și 20 mm, iar curațarea lor se face manual sau mecanic. Soluțiile moderne includ gratare dese din oțel inoxidabil sau alte materiale rezistente la coroziune, prevăzute cu dispozitive pentru deshidratarea reținerilor.

Fig. 2.3 Sistem de curățare mecanic.

Sitele au rol identic grătarelor, dar au ochiuri dese, reținând solide cu diametru mai mic.

Fig. 2.4 Site.

Deznisipatoarele sau decantoarele pentru particule grosiere asigură depunerea pe fundul bazinelor lor a nisipului și pietrișului fin și altor particule ce au trecut de site dar care nu se mențin în ape liniștite mai mult de câteva minute. Nisipul depus se colectează mecanic de pe fundul bazinelor și se gestionează ca deșeu împreună cu cele rezultate din etapele anterioare, deoarece conține multe impurități organice.

Fig. 2.5 Deznisipator.

Decantoarele primare sunt longitudinale sau circulare și asigură staționarea apei timp mai îndelungat, astfel că se depun și suspensiile fine. Se pot adăuga în ape și diverse substanțe chimice cu rol de agent de coagulare sau floculare, uneori se interpun și filtre. Spumele și alte substanțe flotante adunate la suprafață (grăsimi, substanțe petroliere etc.) se rețin și înlătură ("despumare") iar nămolul depus pe fund se colectează și înlătură din bazin (de exemplu cu lame racloare susținute de pod rulant) și se trimite la metantancuri.

Treapta secundară constă și ea din mai multe etape:

Aerotancurile sunt bazine unde apa este amestecată cu "nămol activ" ce conține microorganisme ce descompun aerob substanțele organice. Se introduce continuu aer pentru a accelera procesele biochimice.

Fig. 2.6 Bazin cu nămol activat cu aerare pneumatică

cu tuburi cu membrane elastice perforate.

Decantoarele secundare sunt bazine în care se sedimentează materialele de suspensie formate în urma proceselor complexe din aerotancuri. Acest nămol este trimis la metantancuri iar gazele (ce conțin mult metan) se folosesc ca și combustibil de exemplu la centrala termică.

Treapta terțiară nu există la toate stațiile de epurare. Ea are de regulă rolul de a înlătura compuși în exces (de exemplu nutrienți- azot și fosfor) și a asigura dezinfecția apelor (de exemplu prin clorinare). Această treaptă poate fi biologică, mecanică sau chimică sau combinată, utilizând tehnologii clasice precum filtrarea sau unele mai speciale cum este adsorbția pe cărbune activat, precipitarea chimică etc. Eliminarea azotului în exces se face biologic, prin nitrificare (transformarea amoniului în azotit și apoi azotat) urmată de denitrificare, ce transformă azotatul în azot ce se degajă în atmosferă. Eliminarea fosforului se face tot pe cale biologică, sau chimică.

Fig. 2.7 Eliminarea azotului și fosforului.

În urma trecerii prin aceste trepte apa trebuie să aibă o calitate acceptabilă, care să corespundă standardelor pentru ape uzate epurate. Dacă emisarul nu poate asigura diluție puternică, apele epurate trebuie să fie foarte curate. Ideal e să aibă o calitate care să le facă să nu mai merite numite "ape uzate" dar în practică rar întâlnim așa o situație fericită. Pe de o parte tehnologiile de epurare se îmbunătățesc, dar pe de altă parte ajung în apele fecaloid-menajere tot mai multe substanțe care nu ar trebui să fie și pe care stațiile de epurare nu le pot înlătura din ape.

În final apa epurată este restituită în emisar – de regulă râul de unde fusese prelevată amonte de oraș. Ea conține evident încă urme de poluant, de aceea este avantajos ca debitul emisarului să fie mare pentru a asigura diluție adecvată.

Alte soluții propun utilizarea pentru irigații a apelor uzate după tratamentul secundar, deoarece au un conținut ridicat de nutrienți. Acest procedeu e aplicabil dacă acele ape nu conțin toxice specifice peste limitele admise și produsele agricole rezultate nu se consumă direct. În acest caz nu mai este necesară treapta a III-a și nu se mai introduc ape în emisar (fapt negativ din punct de vedere al debitului dar pozitiv pentru calitate, deoarece apele epurate nu sunt niciodată cu adevărat de calitate apropiată celor naturale nepoluate antropic). Se experimentează și utilizarea apelor uzate ca sursă de apă potabilă, desigur cu supunerea la tratamente avansate de purificare.

Nămolul din decantoarele primare și secundare este introdus în turnuri de fermentație, numite metantancuri. De obicei sunt rezervoare de beton armat de mari dimensiuni, unde se asigură temperatură relativ ridicată, constantă, și condiții anaerobe, în care bacteriile fermentează

nămolul și descompun substanțele organice până la substanțe anorganice, rezultând un nămol bogat în nutrienți și gaze care, conținând mult metan, se utilizează ca și combustibil.

Capitolul 3

Cerințe de performanță pentru epurarea apelor uzate industriale

Ape uzate

Definiție

Activitățile umane domestice, agricole și industriale produc o serie întreagă gamă de deșeuri de reziduuri care sunt transportate pe cale lichidă. Acestea sunt susceptibile de producerea a diferite tipuri de poluare și de probleme în mediul receptor. Acest ansamblu de ape rejectate și deșeuri constituir ceea ce se numește ape uzate [1].

Apele uzate se clasifică în patru categorii:

Apele uzate domestice. Acestea sunt apele uzate care provin din clădirile și serviciile rezidențiale, produse în principal de metabolismul uman și de activitățile menajere (apele menajere și de toaletă) [2].

Apele uzate industriale. Sunt apele uzate care provin din locațiile care constituie finalul activităților industriale, locațiile comerciale, artizanale sau prestatoare de servicii, constituite din apele utilizate la răcire și la climatizare.

Înainte de e fi deversate în reteaua publică, trabuie să fie supuse unui tratament adaptat naturii lor poluante, în scopul protejării mediului receptor [2]. Compoziția acestor ape este legată de natura activității industriale, fiind clasificate după cum urmează:

Fabrici de paste făinoase și de hârtie;

Rafinării de petrol

Ramurile industriei metalurgice primare;

Ramurile industiei chimice (organice și anorganice, cu excepția rafinăriilor de petrol);

Industria transformării metalelor (metalurgie secundară, producătoare de mașini, producătoare de echipamente electronice, de materiale de transport, instrumente de măsură, etc.);

Industria agro-alimentară;

Industria textilă și de îmbrăcăminte;

Industria de prelucrare a lemnului (gatere, fabricile de mobilă, etc);

Ramuri industriale divesre, neclasificate în categoriile expuse anterior, cum ar fi de exemplu prelucrarea pietrei, a argilei, imprimeriile, etc).

Apele pluviale. Sunt apele uzate care provin din precipitațiile atmosferice, fiind încărcate de minerale în suspensie, de hidrocarburi.

Poluanții de origine agricolă. Sunt afluenți care provin de pe terenurile agricole cultivate în urma fenomenelor de scurgere și spălare a solului. Aceste ape sunt bogate în elemente fertilizante (azotat de fosfor) și în poluanți organici (pesticide).

Caracterizarea calitativă a apelor uzate

Caracteristicile fizice ale apelor uzate

Culoarea: gri care devine neagră în timp;

Mirosul: neplăcut, grețos (H2S). aceste două caracteristici se pot modifica în funcție de reziduurile industriale pe care le conțin;

Temperatura: ridicată, în raport cu temperatura apei potabile;

Materii solide: compuși ai materiilor dizolvate (sucuri, săruri), materii coloidale (turbiditate – modificarea proprietăților de a absorbi sau difuza lumina incidentă), materii în suspensie (hârtie), materii flotante (grăsimi).

Caracteristici chimice ale apelor uzate

Printre parametrii chimici ai apelor uzate se pot enumera:

Compușii azotului. În aceste ape se găseste azot de proveniență organică (provenit din celulele organice) azot amoniacal (NH4+), azot nitros (NO2-), azot nitric (NO3-)și azot gazos (N2), acesta din urmă fiind un gaz puțin solubil în apă dar foarte prezent în aer.

NTK (azot Kjildhal) = N organic + M amoniacal (NH4+) (1)

NGL (azot global) – NTK + NO2- + NO3- (2)

Compușii fosforului. Sunt produși ai fosforului organic (reziduu al ființelor vii) și ai fosforului mineral sau ortofosfații (PO43- – agent fertilizant).

P total = P organic + P mineral (3)

Fosforul mineral reprezintă între 50 și 90% din fopsforul total.

Compușii organici ai carbonului. Cantitatea de compuși ai carbonului se caracterizează esențial prin cererea de oxigen care ii este asociată. Este evaluată în CDO5 (cantitatea de oxigen consumată în 5 zile de bacteriile aerobe pentru a descpmpune nateria organică biodegradabilă prezentă în apele uzate) și prin NCO (necesitatea chimică de oxigen). Aceasta corespunde cantității de oxigen consumată în condiții particulare, de către materiile oxidabile prezente în apele uzate, adică de o parte considerabilă a compușilor organici și de o cantitate mică de săruri minerale.

Micropoluanții. Se disting micropoluanți organici (hidrocarburi, pesticide fenoli, detergenți, etc.) și micropoluanți anorganici cum ar fi: Fe, Cd, Se, Mn, Hg, B, Pb, Zn … .

Caracteristicile biologice ale apelor uzate. În apele uzate se decelează numeroase microorganisme: bacterii virusuri, microciuperci și paraziți.

Caracterizarea cantitativă a apelor uzate

Pentru determinarea debitelor apelor uzate se utilizează mai multe metode, printre care:

a) Limnimetria

Această metodă constă în măsurarea în mod continuu sau discontinuu a distanței dintre suprafața unei ape și un reper fix. Cunoașterea acestei distanțe permite ca pe baza unei relații stabilite experimental sau matematic să se determine debitul afluentului respectiv. În cazul utilizării unor dispozitive etalonate anterior, se poate ca prin măsurarea acestei distante să se obțină direct debitul. Se folosește scara limnimetrică, limnimetrul cu bule și limnimetria cu ultrasunete.

b) Metoda secțiune – viteză

Aplicarea legii Q = V∙S la curgerile cu suprafață liberă necesită cunoașterea secțiunii udate a canalului pe de o parte și cunoașterea vitezei medii a afluentului pe de altă parte. În cele de mai sus, Q – reprezintă debitul apei uzate, V – viteza medie a afluentului, iar S – secțiunea udată.

c) Sisteme cu ultrasunete

Un semnal acustic care se propagă printr-un fluid își va modifica viteza în funcție de viteza avestuia. Viteza semnaluluii acustic crește dacă semnalul se propagă în același sens cu sensul de curgere al fluidului și descrește dacă propagarea se face în sens invers. Diferența dintre vitezele semnalului acustic în cele două cazuri este proporțională cu viteza de curgere a fluidului respectiv.

Epurarea apelor uzate

Misiunea sistemului de curățare a apelor uzate nu se limitează numai la realizarea unei rețele de sisteme colectoare cu rolul de a deplasa apele poluate cu problemele lor către exteriorul aglomerațiilor umane. Ea are și scopul nobil de a proteja locul unde se recepționează aceste ape și de a menține calitatea mediului înconjurător.

Stația de epurare (STEP) permite tratarea apelor poluate astfel în scopul reducerii considerabile a nivelul lor de degradare, și prin acestea să poată fi reutilizate sau deversate în mediul înconjurător fără vreun impact negativ asupra acestuia. Normele de deversare precizează caracteristicile acestor ape în funcție de utilizarea lor ulterioară și impun în consecință nivelul de epurare ce trebuie atins.

Procedeele de epurare cele mai frecvent utilizate se bazează pe principiul biologic (microorganismele absorb poluarea) și se prezintă sub forma a două sisteme diferite:

Sistemele intensive (sau sistemele compacte), care fac apel la tehnologii corespunzătoare și necesită un plus de energie;

Sistemele extensive, care fac apel la puterea purificatoare a naturii, dar necesită un plus de spațiu [3].

O stație de epurare urmărește în general următoarele etape de tratament:

Pretratamente;

Tratamente primare;

Tratamente fizico – chimice;

Tratamente secundare;

Tratamente terțiare;

Tratamente cu nămol.

1) Pretratamentele

Obiectivul principal al acestei etape constă în separarea stării lichide de materiile solide grosiere. Printre etapepe pretratamentelor se pot enumera: strecurarea, eliminarea nisipului, eliminarea uleiurilor și degresarea.

1.1. Strecurarea

Strecurarea are drept scop eliminarea tuturor impurităților care ar putea prin obstrucție să provoace dificultăți în funcționarea pompelor. Această etapă este foarte importantă deoarece permite ca apele uzate să fie supuse fără multe probleme unor tratamente ulterioare.

1.2. Eliminarea nisipului

Sistemele de eliminare a nisipului sunt folosite pentru sedimentarea particulelor minerale conținute în apele uzate, particule cu dimensiuni cuprinse între 0,2 mm și 2 mm. în funcție de principiul de funcționare se disting două tipuri de bazine de sedimentare a nisipului (de desablare): bazinele de desablare longitudinale și bazinele de desablare circulare [4].

1.3. Eliminarea uleiurilor și degresarea

Separatoarele speciale de separare a uleiurilor au fost realizate pentru separarea uleiurilor minerale și a produselor petroliere care provin din apele reziduale de la rafinării. Separarea uleiurilor se face în această etapă prin flotare și din această cauză se impune curățarea corespunzătoare a suprafaței și a fundului bazinului. Pentru curățare se utilizează poduri racloare cu lanțuri și lame [4], conform Fig.3.1.

Fig. 2.8 Sistem de eliminare a uleiurilor utilizat pentru epurarea apelor uzate.

2) Tratamente primare

Descrierea procesului de tratare a apei

Pretratare

Apa uzată ajunge la stația de epurare prin colectoare de canalizare. O cameră de legatură transmite apa uzată spre clădirea de pretratare.

Lucrările de tratare preliminară includ:

camera intrare,

grătare grosiere,

stația de pompare de intrare,

grătare dese,

măsurare și reglare debit,

bazine de îndepartare pietriș și grăsimi.

Camera de intrare

Camera de intrare direcționează apa uzată către grătarele grosiere automate. În general camera de intrare are două deversoare succesive:

primul permite ocolirea grătarelor grosiere automate în caz de creștere necontrolată a nivelului apei și permite funcționarea grătarului grosier manual;

al doilea (de urgență) permite ca tot debitul de ape uzate care intră, să fie dirijat către by pasul general al stației. Acest preaplin de urgență funcționează automat, în cazul în care debitul de vârf depăsește valoarea de proiectare sau în cazul funcționării necorespunzătoare a echipamentelor: grătare grosiere, pompe de ridicare.

Canalul de preaplin este echipat cu debitmetru și descarcă debitul de apă uzată la by pasul general al stației.

Grătare grosiere

Apa brută trece prin grătare rare automate ce funcționează ca serviciu, asistent și rezerva. Se urmărește protejarea stației de ridicare a apei de particule mari. Fiecare canal cu gratar poate fi închis cu stăvilare.

Grătarele rare sunt construite în asa fel încât dacă unul din ele trebuie închis pentru întreținere întregul debit să poată trece prin celelalte grătare. Pentru a asigura nivelul maxim de funcționare a echipamentelor luând în calcul adâncimea canalelor, operarea gratarelor este în întregime automatizată. Acestea funcționeaza ciclic și la detectarea diferenței de nivel pe grătare.

Grătarele pot fi ocolite printr-un canal de urgență dotat cu un grătar manual.

Particulele reținute de grătarele rare sunt colectate de o banda rulantă care le transportă la un container pentru depozitarea finală.

Stația de pompare de intrare

Dupa îndepărtarea particulelor la gratare apa brută este ridicată de pompe centrifugale submersibile proiectate să ridice vârful de debit la nivelul grătarelor fine.

Grătare dese

Apa brută trece prin grătare dese automatizate. Pentru a asigura nivelul maxim de funcționare a echipamentelor, operarea grătarelor este în întregime automatizată. Aceasta funcționează ciclic și la detectarea diferenței de nivel pe grătare.

Dacă unul din grătare trebuie închis pentru întreținere, apa va trece prin celălalt grătar și prin grătarul manual.

Stăvilarele acționate manual sunt instalate în amonte și în aval de grătarele dese pentru a permite izolarea acestora pentru întreținere.

Particulele reținute de grătarele dese sunt colectate de un șnec care le transportă către un șnec bidirecțional de distribuție. Acestea sunt tratate de către două șnecuri de compactare. După compactare, particulele reținute sunt descărcate în containere pentru depozitare finală.

Măsurare și reglare debit

Apa brută de la grătarele fine curge printr-un stăvilar de reglare către un canal de măsurare echipat cu debitmetru tip venturi. Stăvilarul de reglare este ajustat să limiteze debitul maxim către tratarea primară și secundară. Debitul ce depășește limita maximă este automat deviat către canalul de bypass prin deversorul de urgență.

Eliminarea pietrișului și a grăsimii

În această etapă apa brută conține cantități mari de pietriș și grăsimi ce pot cauza unele probleme pe parcursul tratării. Pietrișul poate crește uzura mașinăriilor și poate forma depuneri neașteptate în bazinele de tratare.

Pietrișul și grăsimile sunt colectate în camere de beton aerate. Volumul camerelor are rol de retenție pentru a separa pietrișul de solidele organice suspendate.

În principiu structura camerelor constă într-un bazin dreptunghiular cu colectoare pe fund într-o parte pentru a colecta resturile de pietriș și este dotat cu:

Aeratoare pentru a împinge uleiul la suprafața apei,

Un pod raclor pentru îndepartarea grăsimilor de la suprafață și a pietrișului de pe fund,

Pompe pentru pietrișul uscat pentru a scoate pietrișul adunat în rezervoarele de pe fundul colectoarelor.

Podurile racloare sunt proiectate să funcționeze pe fiecare canal în parte pentru o mai bună fiabilitate. Apa care urmează să fie tratată intră în amonte de camere. Aerul este injectat prin aeratoare. Viteza este factorul cheie pentru o bună funcționare a acestui echipament de proces.

Spuma și grăsimile care plutesc la suprafață sunt înlăturate spre unspălător. Pietrișul și nisipul decantate pe fund sunt colectate de racloare spre cele două colectoare. De acolo sunt aspirate de pompe aflate în camera de lângă bazine și pompate către spălătorul de pietriș.

Spalator de pietriș

Pietrișul este pompat spre un spălător ceea ce reduce volumul apei și a materialului organic.

Spălătorul este format dintr-un rezervor în care se decantează pietrișul și de unde acesta este ridicat de un melc și descarcat într-unul din cele două containere, de o pâlnie rotativă.

Supernatantul curge gravitațional spre intrarea în canalele de deznisipare degresare.

Colectare grăsimi și spumă. Statța de pompare retur intrare

Grăsimea și uleiul scoase din colectorul de spumă sunt descărcate în colectorul general, apoi sunt pompate de o pompa specială de grăsimi instalată lângă colectorul general către un container pentru evacuare.

Apa separată în colectorul de grăsimi, apa uzată provenită din spalarea grătarelor fine, de la compactoare și de la platforme, curge prin gravitație în stația de pompare retur intrare.

Tratare primară

Camera de distribuție către decantoarele primare

După ce trece prin etapa de pretratare și este stabilit debitul maxim în condiții normale, apa intră în instalația de tratare primară.

O cameră de distribuție prevazută cu deversoare împarte debitul în cantități egale. Fiecare linie de tratare poate fi izolată folosind stăvilare acționate manual. Un stăvilar de bypass (normal închis) permite devierea întregului debit, dacă este necesar, către tratarea secundară.

Decantoare primare și pompe nămol primar

Nămolul primar se decantează și se adună pe fundul decantoarelor. Un pod raclor dirijează nămolul din decantor spre centru de unde acesta este pompat spre îngroșatorul static de nămol de către stația de pompare nămol primar.

După decantare apa e îndreptată spre bazinele biologice printr-un canal de ieșire. La capătul acestui canal există o cameră de distribuție care direcționează debitul de apă decantată către liniile de tratare biologică.

Tratare secundară

Camera de distribuție pentru bazinele de aerare

Camera de distribuție este prevăzută cu stăvilare de izolare.

Distribuția egală a debitului este realizată de sisteme de deversoare ajustabile, fiecare descărcând în câte o linie de tratare. Debitul se distribuie într-o singură unitate când cealaltă este închisă.

Bazine de aerare

Tratarea biologică are la bază procesul de încărcare medie a nămolului activ care ajută la dezvoltarea culturii bacteriene într-un bazin de nămol activ alimentat cu apă brută. Coloniile de bacterii prezente în stare latentă în apă, absorb poluarea din apă și o folosesc ca nutriment pentru dezvoltarea lor.

Aerarea este realizată cu aeratoare de suprafață (turbine). Efluentul este deversat continuu din bazinele biologice și este dirijat spre decantoarele secundare prin cădere gravitațională unde se decantează.

Nămolul activ este extras de pe fundul decantoarelor secundare și direcționat către stația de pompare nămol activat.

Concentrația de oxigen din bazin este controlată automat prin senzori de oxigen dizolvat în fiecare linie de tratare care stabilește succesiunea de lucru a aeratoarelor.

Decantoare secundare

Ca urmare a procesului biologic nămolul activ trebuie separat de amestec pentru ca efluentul să atingă limitele de deversare stabilite. Acest proces are loc în decantoarele secundare.

Stația de pompare nămol activat

Nămolul provenit de la decantoarele secundare este colectat de conducte cu diametru adecvat în stația de pompare nămol activat.

Sunt instalate pompe de recirculare nămol și pompe de surplus de nămol prevăzute cu conducte de refulare, vane manuale de izolare și clapete de sens ce sunt operate în sistemul serviciu rezervă.

Pompele de recirculare nămol sunt prevăzute cu variatoare de frecvență care permit modificarea debitului de nămol recirculat pentru un tratament biologic optim.

Pe conductele de refulare ale pompelor de nămol recirculat și surplus de nămol sunt instalate debitmetre pentru a permite controlul individual al debitului. Folosirea debitmetrelor permite controlul și reglarea debitului de la distanță.

Capitolul 4

Automatizarea stațiilor de epurare

Stația de epurare este controlată în mod normal de la camera de comandă printr-un sistem SCADA. Toate echipamentele trebuie selectate pe “AUTO” ca să permită controlul și operarea de la distanță. În caz de avarie la sistemul SCADA instalația poate fi operată local de la stațiile de control local sau tablourile de comandă locale.

Sistemul SCADA

SCADA este prescurtarea pentru monitorizare, control și achiziții de date (Supervisory Control And Data Acquisition). Termenul se referă la un sistem amplu de măsură și control. Automatizările SCADA sunt folosite pentru monitorizarea sau controlul proceselor chimice, fizice sau de transport.

Fig. 4.1. Sistemul SCADA.

Complexitatea unui sistem SCADA variază de la monitorizarea condițiilor de mediu a unui spațiu de birouri, până la monitorizarea tuturor activităților dintr-o centrală nucleară sau dintr-un sistem de alimentare cu apă a unui oraș (ajungând până la zece mii de canale Input/Output).Un sistem SCADA este, așadar, un sistem de colectare și analiză de date în timp real și este folosit pentru monitorizarea și controlul centralelor sau echipamentelor industriale.

Acest sistem se caracterizează prin:

adunare de informații (de exemplu, detecție de scurgere la o conductă);

transmiterea informațiilor înapoi la serverul central;

generarea de alerte referitoare la problemele apărute;

executarea procedurilor de analiză și control necesare situației respective (de exemplu, determinarea nivelului critic a problemei identificate);

afișarea informațiilor într-o formă organizată.

Termenul SCADA se referă de obicei la un centru de comandă care monitorizează și controlează un întreg spațiu de producție. Cea mai mare parte a operațiunilor se execută automat de către RTU – unități terminale comandate la distanță (Remote Terminal Unit) sau de către PLC- unități logice de control programabile (Programmable Logic Controller).

Funcțiile de control ale centrului de comandă sunt de cele mai multe ori restrânse la funcții decizionale sau funcții de administrare generală.

Achiziția de date începe la nivelul RTU sau PLC și implică citirea indicatoarelor de măsură și a stării echipamentelor care apoi sunt comunicate la cerere către SCADA. Datele sunt apoi restructurate într-o formă convenabilă operatorului care utilizează o HMI, pentru a putea lua eventuale decizii care ar ajusta modul de lucru normal al RTU/PLC. (Un sistem SCADA include componentele: HMI, controllere, dispozitive de intrare-ieșire, rețele, software și altele).

Un sistem SCADA tipic implementează o bază de date distribuită care conține elemente denumite puncte. Un punct reprezintă o singură valoare de intrare sau ieșire monitorizată sau controlată de către sistem. Punctele pot fi fie hard, fie soft. Un punct hard este reprezentarea unei intrări sau ieșiri conectată la sistem, iar un punct soft reprezintă rezultatul unor operații matematice și logice aplicate altor puncte hard și soft. Valorile punctelor sunt stocate de obicei împreună cu momentul de timp când au fost înregistrate sau calculate. Seria de puncte plus timp reprezintă istoricul acelui punct.

Componentele sistemului SCADA

Sistemele SCADA sunt alcătuite din componente de natură diferită, acestea fiind conectate între ele. Astfel, putem vorbi despre:

componente de măsurare – în cazul rețelelor de transport și distribuție fluide se măsoară presiunea, temperatura și debitul, iar pentru rețele electrice se măsoară tensiunea, curentul și frecvența.

componente de acționare și automatizare – exemple pentru rețele de transport și/sau distribuție de fluide: vane și robinete comandate, pompe prevăzute cu comandă; pentru rețele electrice: comutatoare, întrerupătoare, disjunctoare comandate.

componente hardware – panouri de comandă, calculatoare, imprimante, plottere, monitoare, afișaje sinoptice, module de conducere a proceselor inteligente, module de comandă cu logică programată, unități de stocare (discuri și/sau benzi magnetice).

componente software – sisteme de operare (în timp real sau nu), sisteme de culegere a datelor, sisteme de gestionare a bazelor de date, programe de simulare, programe de comunicații, programe de arhivare/incriptare/restaurare a datelor.

componente de comunicații – comunicațiile se pot efectua pe diferite căi:

rețele LAN – cablurile rețelelor (cabluri coaxiale, UTP, optice), plăci de rețea;

linii telefonice (închiriate sau proprietare) – linii telefonice,modemuri

mijloace de comunicații radio terestre – stații de emisie – recepție, relee de transmisie

mijloace de comunicații prin sateliți – stații de emisie-recepție sateliți

RTU sau PLC

RTU – unitățile terminale comandate la distanta – Remote Terminal Unit realizează conexiunea cu echipamentele supravegheate:

citesc starea acestora (cum ar fi poziția deschis / închis a unui releu sau valve);

citesc mărimile măsurate cum ar fi presiunea, debitul, tensiunea sau curentul.

RTU pot controla echipamentele trimițând semnale, cum ar fi:

închidere a unui releu sau valve;

setarea vitezei unei pompe.

RTU pot citi stări logice digitale sau măsurători analogice și pot trimite comenzi digitale sau setări de valori analogice de referința.

O parte importantă a implementarilor SCADA sunt alarmele. O alarmă este starea logică a unui punct care poate avea valoarea NORMAL sau ALARMAT. Alarmele pot fi create în așa fel încât ele se activează atunci când condițiile sunt îndeplinite.

Alarmele îndreaptă atenția operatorului SCADA spre partea sistemului care necesită o intervenție. La activarea alarmelor, un manager de alarme poate trimite mesaje email sau text operatorului.

PLC -Controllere logice programabile – Pogrammable Logic Controller

Un PLC, este un mic calculator cu un microprocesor folosit pentru automatizarea proceselor cum ar fi controlul unui utilaj într-o linie de asamblare. Programul unui PLC poate adesea controla secvențe complexe și de cele mai multe ori este scris de către un inginer. Programul este apoi salvat în memoria EEPROM.

Ceea ce diferențiază un PLC de alte calculatoare este faptul că este prevăzut cu intrări / ieșiri către senzori și relee.

PLC-urile citesc:

starea comutatoarelor;

starea indicatoarelor de temperatură;

starea indicatoarelor de poziție, ș.a.

PLC-urile comandă motoare electrice, pneumatice sau hidraulice, relee magnetice.

Funcționalitatea unui PLC s-a dezvoltat de-a lungul anilor pentru a include controlul releelor, controlul mișcării, controlul de proces, etc.

În prezent, linia ce delimitează un calculator programabil de un PLC este tot mai subțire. PLC-urile s-au dovedit a fi mai robuste, în timp ce calculatoarele au încă deficiențe. Folosind standardul IEC 61131-3 acum este posibilă programarea PLC folosind limbaje de programare structurată și operații logice elementare. La unele PLC este disponibilă programarea grafică denumită Sequential Function Charts bazată pe Grafcet.

HMI – Interfața om-mașină – Human Machine Interface

Industria de HMI/SCADA a aparut din nevoia unui terminal prietenos pentru utilizator într-un sistem alcătuit cu unități PLC.

Un PLC este programat să controleze automat un proces, însă faptul că unitățile PLC sunt distribuite într-un sistem amplu, colectarea manuală a datelor procesate de PLC este dificilă. De asemenea, informațiile din PLC sunt de obicei stocate într-o formă brută, neprietenoasă.

HMI/SCADA are rolul de a aduna, combina și structura informațiile din PLC printr-o forma de comunicație. Încă din anii 1990 rolul sistemelor SCADA în sistemele inginerești civile s-a schimbat, necesitând o mai mare cantitate de operațiuni executate automat. Un HMI elaborat, poate fi de asemenea conectat la o bază de date pentru realizarea de grafice în timp real, analiza datelor, proceduri de întreținere planificate, scheme detaliate pentru un anumit senzor sau utilaj, precum și metode de depanare a sistemului. Din 1998, majoritatea producătorilor de PLC oferă sisteme HMI/SCADA integrate, cele mai multe folosind sisteme de comunicație și protocoale deschise, neproprietare. Majoritatea sistemelor HMI/SCADA oferă compatibilitate cu PLC-urile.

Stația Master și HMI

Termenul se referă la serverele și software-ul responsabil de comunicarea cu echipamentele amplasate la distanță (RTU, PLC, etc) și apoi cu software-ul HMI care rulează pe stațiile de lucru din camera de control. În sistemele SCADA mici, stația master poate fi un singur PC. În sistemele mari, stația master poate include mai multe servere, aplicații software distribuite și unități de salvare în caz de dezastre.

Un sistem SCADA prezintă de regulă informația operatorului sub forma unei schițe sugestive. Aceasta înseamnă că operatorul poate vedea o reprezentare a instalației supravegheate. De exemplu, o imagine a unei pompe conectate la o conductă poate afișa operatorului faptul că pompa lucrează și cât fluid este pompat prin conductă, la un moment dat. Operatorul poate apoi opri pompa. Software-ul HMI afișează debitul fluidului în scădere în timp real.

Pachetul HMI/SCADA include de obicei un program de desenare pe care operatorul sau personalul de întreținere îl folosește pentru a schimba modul în care punctele sunt reprezentate în interfața utilizator.

Infrastructura de comunicație

Sistemele SCADA folosesc combinate conexiuni radio, seriale sau conexiuni modem în funcție de necesități. Pentru amplasamente mari cum ar fi stații de alimentare sunt folosite de asemenea conexiuni Ethernet și IP/Sonet.

Protocoalele SCADA sunt concepute foarte compacte și multe sunt concepute ca să poată trimite informații stației master chiar și când stația master interoghează RTU.

Protocoalele inițiale SCADA de bază sunt Modbus, RP-570 și Conitel. Aceste protocoale sunt dependente de producător.

Protocoalele standard sunt IEC 60870-5-101 sau 104, Profibus și DNP3. Acestea sunt protocoale standardizate și recunoscute de majoritatea producătorilor SCADA.

Multe dintre aceste protocoale conțin acum extensii pentru operarea pe TCP/IP, cu toate acestea securitatea cerută în practică, sugerează evitarea conexiunii la internet, pentru a reduce riscurile unor atacuri.

Sistemul de monitorizare, achiziție a datelor și control (SCADA) în stația de epurare

Măsurarea parametrilor de ieșire se realizează prin intermediul unei rețele de traductoare, conectate la instalația de automatizare. Sistemul SCADA citește valorile măsurate ale debitului și nivelului și trimite la unitățile logice de control (PLC1 și PLC2), valorile de referință.

PLC1 este elementul de reglare în buclă închisă a debitului realizat de către pompă. Pentru o anumită valoare stabilită a debitului, PLC1 stabilește o anumită frecvență la ieșirea convertorului, aceasta impune o anumită viteză de funcționare a motorului de antrenare iar pompa realizează debitul impus. Orice abatere a debitului fată de valorile stabilite (în plus sau în minus), va determina prin intermediul PLC-ului schimbarea frecvenței de ieșire a convertorului și prin aceasta, modificarea vitezei de antrenare a pompei (în minus sau în plus).

PLC2 este elementul de reglare în buclă închisă a nivelului fluidului din bazin. Pentru o anumită valoare stabilită a nivelului, PLC2, funcție de valarea de referință, stabilește închiderea sau deschiderea valvei.

Instalația de automatizare se structurează în jurul automatului programabil principal care conduce în mod automat procesul de epurare, de la nivel ierarhic primar. În structura sistemului există și un automat programabil subordonat ierarhic celui principal, care gestionează buna funcționare a stației de pompare. La nivel ierarhic superior, se află sistemul de achiziție a datelor, supervizare și control (SCADA), care este interconectat la nivel informatic cu memoria internă a automatelor programabile din proces și care permite conducerea automată a procesului, atât la nivel local, de la stația principală cu rol de server, cât și de la distanță.

Fig. 32. Schema de principiu – automatizare reglare debit și nivel.

T1 – traductor de debit, T2 – traductor de nivel

MA3~ – mașină asincronă trifazată, f – frecvență, U – tensiune.

Arhitectura sistemului

Elementele componente principale ale sistemului de automatizare sunt prezentate în figura 4.3.

Fig. 4.3. Arhitectura sistemului de automatizare.

Funcțiile sistemului SCADA

culegerea datelor prin intermediul controllere-lor de teren sau direct de la senzori sau echipamente de măsură;

stocarea datelor în baze de date, împreună cu informațiile de timp și stare proces;

prezentarea măsurătorilor în mai multe formate (digital, analogic, bar-graph, grafic tendința);

generarea automată a alarmelor la praguri prescrise de utilizator;

trimiterea automată sau la comandă manuală a alarmelor și comenzilor la distanță (prin rețea LAN);

rapoarte de activitate generate zilnic ce conțin parametrii de funcționare ai instalației și rapoarte ce conțin parametrii apelor epurate la evacuarea acestora;

controlul accesului utilizatorilor la configurări și comenzi (pe bază de parole);

jurnal de operații efectuate de către utilizatori.

Funcționarea sistemului

Conducerea automată a procesului are la bază un automat programabil (PLC1) care conduce la nivel primar procesul tehnologic, pe mai multe fire de execuție. Funcțiile de bază pe care acesta le îndeplinește sunt, pe lângă conducerea procesului, conversia și transmiterea mărimilor de proces, algoritmi de control PID, comunicarea cu serverul SCADA, cu automatul programabil al stației de pompare (PLC2) și cu modulul operator. Automatul programabil de la stația de pompare asigură conducerea locală a stației de pompare, în mod autonom (când legătura cu PLC1 este întreruptă) sau în mod “SLAVE” în situația de funcționare normală. Acesta asigură atât conversia mărimilor de proces (analogice sau digitale) citite de la traductori, cât și trimiterea acestora spre PLC1 și sistemul SCADA.

Prin definiție, sistemul informatic SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) reprezintă un sistem informatic modern, destinat urmăririi și conducerii operative a proceselor, pe baza datelor achiziționate on-line.

Din punct de vedere software, sistemul SCADA este o aplicație client-server, formată dintr-un server de aplicație care asigură în principal funcțiile de achiziție, stocare, prelucrare și transmisie de date și un număr de aplicații client care asigură funcțiile de vizualizare a mărimilor achiziționate și raportate. Monitorizarea și comanda stației se realizează atât de la distanță folosind rețeaua VPN și aplicații tip client, cât și local folosind serverul SCADA sau interfețele HMI existente. Aplicația este configurată în scopul urmăririi permanente a evoluției procesului, semnalizând orice incident de tip alarmă sau avarie. Istoricul acestor evenimente va fi accesibil pentru operator prin intermediul unei liste de alarme. De asemenea, aplicația va genera automat rapoarte de activitate periodice sau de evacuare, sub forma unor tabele de valori. Aceste rapoarte sunt stocate pe hard-disk-ul stației server, ca fișiere în format ”.rtf”, fiecare fișier conținând câte un raport.

Din punct de vedere al interfeței, aplicația SCADA are ca punct de plecare o schemă sinoptică a întregului proces, prin intermediul căreia operatorul poate să identifice cu ușurință starea în care se află atât procesul tehnologic, cât și elementele componente ale acestuia.

Sisteme automate (sra) de reglare debite și nivele

Pentru măsurarea mărimilor fizice care intervin într-un proces tehnologic este necesară, de cele mai multe ori, convertirea (traducerea) acestora în mărimi de o altă natură fizică, convenabile pentru celelalte elemente din cuprinsul SRA. De exemplu, o temperatură sau o presiune sunt convertite în mărimi de natură electrică: tensiune, curent electric, proporționalecu mărimile generale care pot fi utilizate și prelucrate de celelalte elemente de automatizare ale SRA (comparatoare, regulatoare automate,etc.).

Se numește TRADUCTOR acel element al SRA care realizează convertirea unei mărimi fizice, de obicei neelectrică, în mărime de altă natură fizică, de obicei electrică, proporțională cu prima sau dependentă de aceasta, într-un fel prestabilit, în scopul utilizării într-un sistem de automatizare. Structura generală a unui traductor este prezentată în figura de mai jos:

Fig. 4.4. Structura generală a unui traductor.

ES─ element sensibil; AD─ adaptor; SE─ sursă de energie inclusă

Mărimea de la intrarea traductorului i (reprezentând valori de presiune, temperatură, turație, etc.) este convertită de elementul sensibil ES într-o mărime intermediară l care se aplică adaptorului AD (convertorul de ieșire). Acesta transformă mărimea l în mărime de ieșire y de obicei de natură electrică(tensiune, curent, rezistentă, etc.) ce poate fii observată sau prelucrată mai ușor în circuitul de reglare. Convertorul de ieșire are totodată rolul de a realiza și o adaptare cu celelalte elemente din cadrul SRA.

Elementul sensibil ES (denumit și detector, captor sau senzor) este elementul specific pentru detectarea mărimii fizice pe care traductorul trebuie să o măsoare. Sub acțiunea mărimii de intrare, are loc o modificare de stare a elementului sensibil, care, fiind o consecință a unor legi fizice cunoscute teoretic sau experimental, conține informația necesară determinării valorii acestei mărimi.

Fig. 35. Funcțiile elementelor componente traductorului.

Modificarea de stare presupune un consum energetic preluat de la proces, în funcție de fenomenele fizice pe care se bazează detecția. Modificarea de stare se poate manifesta sub forma unui semnal la ieșirea ES (de exemplu t.e.m. a unui termocuplu în funcție de temperatură), în alte situații, modificarea de stare are ca efect variații ale unor parametri de material a căror evidențiere printr-un semnal necesită o energie de activare externă. Indiferent cum s-ar manifesta modificarea de stare a ES, de obicei, informația furnizată nu poate fi folosită ca atare, necesitând prelucrări ulterioare.

Adaptorul A are rolul de a adapta informația obținută (simbolic) la ieșirea ES la cerințele impuse de aparatura de măsurare care o utilizează, respectiv să o convertească sub forma impusă pentru semnalul y.

Funcțiile realizate de adaptor sunt complexe. Ele determină ceea ce se înțelege în mod curent prin adaptare de nivel sau de putere (impedanță) cu referire la semnalul de ieșire în raport cu dispozitivele sistemului de măsurare. Totodată, adaptorul este cel care asigură conversia variațiilor de stare ale ES în semnale calibrate reprezentând valoarea mărimii de intrare. Prin urmare, se poate spune că adaptorul este elementul în cadrul căruia se efectuează operația specifică măsurării – comparația cu unitatea de măsură adoptată. Comparația se poate face în raport cu o mărime etalon care exercită o acțiune permanentă și simultană cu mărimea de intrare (comparație simultană). În cele mai multe cazuri comparația este nesimultană, în sensul că mărimea etalon este inițial aplicată din exterior în cadrul operației de calibrare, anumite elemente constructive memorând efectele sale și utilizându-le ulterior pentru comparația cu mărimea de măsurat, singura care se aplică din exterior în aceste cazuri (comparație succesivă)

SRA pentru reglarea nivelului

Nivelul se măsoară în unități de lungime. Valoarea lui este indicată în raport cu un nivel de referință. Măsurarea nivelului poate fi:

continuă, atunci când evaluarea măsurandului se face în permanență;

în puncte, atunci când se urmăreste doar atingerea unor nivele critice ale nivelului.

Metodele de măsurare pot fi:

directe în cazul în care se determină lungimea substanței a cărei nivel se măsoară;

indirecte, când nivelul se determină prin intermediul unor mărimi intermediare, ca: presiunea, masa, atenuarea unei radiații etc.

Măsurarea nivelului presupune cunoașterea unor date suplimentare privind relația nivel, volum, densitate.

Aparatele pentru măsurarea nivelului se numesc nivelmetre și pot fi: cu indicare directă, cu plutitor, cu imersor, hidrostatic, capacitive, rezistive, radioactive.

Traductoare de nivel ultrasonice

Traductoarele de nivel ultrasonice funcționează pe principiul emiterii unui impuls ultrasonic care se reflectă de suprafața lichidului. Se măsoară timpul în care unda reflectată ajunge înapoi la traductor. Deoarece viteza undelor ultrasonice este dependentă de temperatură, de regulă se măsoară și temperatura, pentru a compensa variațiile de viteză.

Traductorul ultrasonic noncontact de ultimă generație pentru aplicații grele este un traductor performant, des utilizat pentru măsurarea nivelului apei sau a lichidelor bazate pe apă, solvenți, produse chimice, produse alimentare etc. Circuitul electronic emite un impuls ultrasonic care se propaga în aer. Când impulsul ajunge la suprafața mediului care trebuie măsurat, o parte din energie este reflectată înapoi. Nivelul lichidului este calculat pe baza diferenței de timp dintre momentul emisiei impulsului și momentul recepției undei reflectate.

Reglarea nivelului

În general, reglarea nivelului nu cere o precizie ridicată a modalității de menținere a nivelului la anumite cote. Din aceasta cauză regulatoarele bipoziționale sunt cele mai des utilizate. Depinde de instalația tehnologică în care se impune păstrarea nivelului și în ce condiții acest nivel trebuie menținut.

De regulă viteza de variație a înălțimii unui lichid într-un rezervor este proporțională cu diferența debitelor de intrare și ieșire și invers proporțională cu suprafața rezervorului. Acest lucru permite utilizarea unui regulator continuu de tip P.

Schemele cele mai utilizate pentru reglarea automată a nivelului sunt date în figura 4.6.a și 4.6.b. Dacă acțiunea perturbatoare este variația debitului de ieșire, organul de reglare se montează pe conducta de intrare (fig. 4.6.a). Dacă acțiunea perturbatoare este variația debitului de intrare, organul de reglare se montează pe conducta de ieșire (fig. 4.6 b). Cele mai utilizate sisteme de reglare sunt cele cu acțiune continuă (regulator de tip PI sau P), precum și sistemele de reglare bipoziționale.

La recipientele sub presiune, variația nivelului se poate produce datorită variațiilor bruște ale presiunii. În aceste situații este recomandabilă utilizarea schemei de reglare automată din fig. 4.7.c.

În această schemă există o buclă de reglare a debitului de evacuare, formată din traductorul de debit Tr2, regulatorul R2 și elementul de execuție EE. Mărimea de intrare pentru regulatorul R2 este dată de regulatorul de nivel R1, pe baza informațiilor primite de la traductorul de nivel Tr1 și de la elementul de referință Rf.

Figura. 4.6. Reglarea automată a nivelului.

Dacă presiunea p crește brusc, debitul de evacuare tinde să crească. În consecință, regulatorul de debit reacționează imediat, dând comanda de micșorare a debitului de evacuare, înainte ca nivelul să varieze în mod substanțial. Dacă perturbația constă într-o creștere a debitului de intrare, regulatorul de nivel R1 impune o mărime de intrare mai mare la regulatorul de debit R2. În acest fel, bucla de reglare a debitului realizează creșterea impusă a debitului de evacuare, astfel încât nivelul să se stabilească la valoarea prescrisă. Un asemenea sistem de reglare automată, în care o buclă principală subordonează o buclă de reglare interioară, se numește sistem de reglare în cascadă.

Fig. 4.7. Reglarea nivelului de lichid într-un rezervor.

SRA pentru reglarea debitului

Traductoare de debit electromagnetice

Debitmetrele electromagnetice măsoară viteza de deplasare a fluidelor bune conducătoare de electricitate, principiul lor de funcționare bazându-se pe legea inducției.

Schema de principiu a unui debitmetru electromagnetic este prezentată în figura 4.8. Tubul nemagnetic, prin care are loc curgerea lichidului cu viteza v, este plasat în câmpul magnetic B realizat de un electromagnet alimentat cu tensiunea u. Din cauza curgerii, în timpul de tranzit Δt, între electrozi va lua naștere o tensiune electromotoare.

Fig. 4.8. Debitmetru electromagnetic.

Deoarece tensiunea obținută este redusă, de ordinul microvolților, pentru a se putea folosi detecția sincronă se folosește un câmp magnetic alternativ B. Tensiunea generată are două componente în cuadratură; cu ajutorul detecției sincrone se extrage doar prima componentă, realizând în acest fel și o reducere a efectului perturbațiilor.

Aceste debitmetre nu conțin piese mecanice în mișcare, astfel lichidul nu va lovi nici o obstrucție în timp ce curge. Aceasta permite evitarea posibilelor daune provocate de elemente solide în lichid. Partea internă a senzorului de măsurare este izolată electric. Lichidul prelucrat nu este niciodată în contact cu materialul senzorului sau cu materialul flanșei (aceasta permite măsurarea oricărui tip de lichid compatibil cu garnitura internă). Posibilitatea de instalare în aproape fiecare poziție împreună cu pierderea de presiune extrem de joasă, face utilizarea acestui model potrivită pentru cele mai diverse sectoare: chimic, hârtie, industria alimentară și hidraulică.

Reglarea debitului

În figura 4.7. este reprezentat un proces tehnologic în care trebuie să se asigure un debit Ia presiunea p1 întrun recipient R și un altul a presiunea p2 diferită de p1, la ieșirea instalației. Cu cât diferența dintre presiuni este mai mare, cu atât regliarea se poate realiza mai ușor și performanțele sunt mai ridicate.

Fig. 4.9. Reglarea debitului

Regulatoarele folosite sunt de tip PI, datorită capacitații lui de a anula eroarea staIionară Ia intrare treaptă.

Debitul la presiunea P2, obținut la ieșirea din pompa centrifugă PC, este reglat de regulatorul automat RA care acționează ventilul reglabil (robinetul) r. Referința este i0 = q0. Măsurarea parametrului reglat, debitul Q, la ieșire, la presiunea P4 este realizată de debitmetrul D. Se obține o reglare bună cu cât căderea de presiune ∆p = P2 – P1 este mai mare.

Schemele de reglarea automată a debitului fluidelor în conducte se aleg în funcție de modul de alimentare a conductelor.

Atunci când se utilizează pompe centrifuge sau când alimentarea conductelor se face prin cădere liberă sau de la un recipient sub presiune, schema utilizată este cea din figura 5.0.

Se remarcă faptul că organul de reglare este montat chiar pe conducta în care se reglează debitul. Organul de reglare este astfel comandat de regulator, prin intermediul elementului de execuție, încât prin ajustarea rezistenței hidraulice pe care o introduce în circuitul fluidului, debitul prin conductă să se păstreze la o valoare prescrisă. Cele mai utilizate sisteme de reglare automată de acest fel sunt sistemele cu acțiune continuă, cu regulator PI.

Fig. 5.0. Reglarea debitului

Dacă alimentarea conductei se face de la o pompă cu debit constant, utilizarea unui organ de reglare pe conductă, ca în schema din figura 5.0.a, nu permite ajustarea debitului, în scopul obținerii unei valori dorite a acestuia. În acest caz, ajustarea la valoarea prescrisă a debitului în conductă se poate face prin recircularea unei părți din fluidul de la ieșirea pompei. Schema bloc a sistemului de reglare automată este dată în figura 5.0.b. Dacă traductorul sesizează o creștere a debitului față de valoarea prescrisă, regulatorul E comandă mărirea debitului recirculat, astfel încât debitul prin conducta pe care este montat traductorul să revină la valoarea impusă.

Capitolul 4

Studiu de caz Grupul Schaeffler

Bibliografie

[1]. D. D. Mara, “Sewage treatement in hot climates”, Ed. John Wiley & Sons, 1980.

[2]. Directive Européene du 21 mai 1991 (91/271/CCE) relative au traitement de eaux urbanes résiduaires.

[3]. “Guide d’assainissement”, Direction Assainissement et Envireonnement de l’ONEP.

[4]. Institut fresenius GmbH Taunusstein-Neuhof W.Fresenius et W.Schneider Forschungsinstitut fur Wassertechnologie an der RWTH Aachen (FiW) B.Bohnke et K.Poppinghaus, “Technolodi des eaux résiduaires (production, collecte, traitement et analyse des eauc résiduaires)”.

[5]. H. Aussel, Graziella Dornier, “Le traitement des eaux usée”, Institut National de Recherche et de Sécurité, Paris, novembre, 2004.

[6]. Fondation de l’eau potable sure (FEPS), “Traitement des eaux usée”, Canada.

[7]. Gouvernement du Québec, “Guide pour l’étude des technologies conventionnelles de traitement des eaux usées d’origine domestique”, 2002.

[8]. Chaisemartin David, ingénieur d’études de la spécialités Eau et Environnement de l’ENSIL, “La dénitrification”, octobre 2005.

[9]. J. Michelin, “La qualité de l’eau et assainissement en France, la dénitrification naturelle”, Institut agronomique de Paris –Grignon.

[10]. A. Bernal-Martinez, “Elimination des hydrocarbures aromatiques polycycliques présents dans les boues d’épuration par couplage ozonation-digestion anaérobie”, Thèse en génie des procèdes, MONTPELLIER II (2005) France.

[11]. A. Duvand, E. Mugnier, E. Gazzo, A. Aubain, P. Wiart, “Situation du recyclage agricole des boues d’épuration urbaines en Europe et dans divers autres pays du monde”, Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie ADEME, Centre Angers, 1999.

[12]. V. Mathevon, “Les techniques existantes d’élimination et de traitement des boues. Station d’épuration, comment maîtriser à la source la qualité et la quantité des boues?”, Journée technique nationale du 29 avril 1999. INSA, Toulouse.

[13]. M. Satin, S. Belmi, “Guides des procédés épuratoires intensifs proposés aux petites collectivités”, Agence de l’eau Seine-Normandie, Nanterre.

[14]. M. Ferchichi, A. Ghrabi, A. Grasmick, “Epuration d’eau usée urbaine par biodisques et lit bactérien”, Water research, volume 28, February 1994, p. 437-443.

[15]. Chaisemartin David, ingénieur d’études de la spécialités Eau et Environnement de l’ENSIL, “Role des bassins à boues activées classiques”, décembre 2005.

[16] Dégrénent, “Mémento Technique de l’Eau”, Neuvième Edition, 1989.

[17]. J. S. Devinny, M. A. Deshusses, T.Webster, “Biofiltration for air pollution control”, University of California, USA, August 31, by CRC press 1999 – p299.

[18]. MEEDDM: Ministère de l’Ecologie, de l’Energie, du Développement Durable de la Mer, France, 2007.

[19]. Y. Charbonnel, “Manuel de lagunage à macrocytes en régime tropical”, Agence de coopération culturelle et technique, 1989, 37 p.

[20]. L. Mandi, J. Darley, J. Barbe, B. Baleux, “Essais d’épuration des eaux usées de Marrakech par la jacinthe d’eau (charge organique, bactérienne et parasitologique)”, Revue des Science de l’Eau, 1992, p. 313-333.

[21]. AERM (Agence de l’Eau Rhin-Meuse), “Procédés d’épuration des petites collectivités du bassin Rhin-Meuse”, France, juillet 2007.

[22]. E. Tilley, et al., “Compendium des systems et technologies d’assainissement”, Edition Sandec (The Department of Water and Sanitation in Developing Countries of Ewag), the Suiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology, 2008.

[23]. B. Baudot, P, Perera, “Procédés extensifs d’épuration des eaux usées, adaptés aux petites et moyennes collectivités (500 à 5000 eq-hab)”, mise en oeuvre de la directive du conseil nr. 91/271 du 21 mai 1991.

[24]. Conseil Général de Seine et Marne, “Technique sur l’assainissement collectif; la filière filtres plantés de roseaux”.

[25]. Agence de l’Eau et Ministere de l’Environnement, “Epuration des eaux usées urbaines par infiltration percolation, état de l’art et étude de cas”, Etude inter agences nr. 9, France, 1993.

[26]. J. P. Bechac, P. Boutin, B. Mercier, P. Nuer, “Traitement des eaux usées”, Editura Eyrolles, Paris, 1987.

[27]. R. Disjardins, “Le traitement des eaux”, Edition de l’École Polytechnique de Montréal, 1989.

[28]. M. Ez-Zahery, “Caractérisation et influence de la hauteur du sable utilisé dans le procédé d’infiltration percolation”, DESA, 03 Décembre 2004, Université Ibn Zohr Agadir.

[29]. Ministère de l’Aménagement du Territoire et de l’Environnement, Agence de l’eau, France, “Epuration des eaux usées par infiltration percolation”.

[30]. Rachida Mimouni, “Etude microbiologique des eaux usées dans le Grand Agadir: épuration par infiltration-percolation, impact sur l’environnement marin et réutilisation en agriculture”, Thèse de microbiologie, 2004.

[31]. J. Degremont, “Mémento technique de l’eau”, 5ème édition, 1989.

Anexa 1

Terminologie

Anexa 2

Abrevieri

Anexa 3

Cuprinsul figurilor

Fig. 2.1 Schemă bloc de principiu. 14

Fig. 2.2 Gratare rare și dese. 14

Fig. 2.3 Sistem de curățare mecanic. 15

Fig. 2.4 Site. 16

Fig. 2.5 Deznisipator. 16

Fig. 2.6 Bazin cu nămol activat cu aerare pneumatică 17

Fig. 2.7 Eliminarea azotului și fosforului. 18

Fig. 2.10 Sistem de eliminare a uleiurilor utilizat pentru epurarea apelor uzate. 24

Bibliografie

[1]. Rusu Tiberiu, “Tehnologii și echipamente pentru tratarea și epurarea apelor”, vol. I, U.T.Press, Cluj-Napoca, 2008.

[2]. Rusu Tiberiu, “Procedee și echipamente pentru tratarea și epurarea apelor”, suport de curs, U.T.Cluj.

[3]. Simona Avram, “Procedee și echipamente pentru tratarea și epurarea apelor”, suport de curs, U.T.Cluj.

[4]. Negulescu M., ,,Epurarea apelor uzate orășenești“, Ed. Tehnică, București, 1971.

[5]. Robescu Dan, Robescu Diana ,,Procedee, instalații și echipamente pentru epurarea avansată a apelor uzate“, Ed. Bren, 1999,

[6]. Stoianovici Șerban, Robescu Dan ,,Procedee și echipamente pentru tratarea și epurarea apei“, Ed. Tehnică, București, 1982.

[7]. Carta Universitatii Tenice din Cluj-Napoca.

[8]. Victoria Cotorobai, „Lucrări tehnico-edilitare. Sisteme de canalizare”, curs.

[9]. ***, "Normativ privind proiectarea, execuția și exploatarea sistemelor de alimentare cu apă și canalizare a localităților. Indicativ NP 133–2011”