Specializarea Protecția consumatorului și a mediului [629000]

Specializarea Protecția consumatorului și a mediului
Cursuri cu fecvență

PROIECT

EPURAREA ȘI TRATAREA APELOR UZATE

Studenți
– Șotîrcă Bianca
– Streche Luciana
– Dumitrescu Carmen
– Năstasă Miruna
– Dumitrache Mădalina

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

1
Contents
Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 3
CAPITOLUL I GENERALITĂȚI ………………………….. ………………………….. ……………….. 5
I.1 Importanța apei ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 5
I.2 Răspândirea apei pe glob ………………………….. ………………………….. ……………………. 5
I.3 Apa în natură ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 6
CAPITOLUL II EPURAREA APELOR UZATE ORĂȘENEȘTI ………………………….. .. 8
II.1 Evacuarea apelor uzate industriale în rețeaua de canalizare orășenească ………….. 8
II.2 Caracteristicile apelor uzate ………………………….. ………………………….. ………………. 9
II.2.1 Caracteristici fizice ale apelor uzate ………………………….. ………………………….. 9
II. 2.2. Car acteristici chimice ale apelor uzate ………………………….. …………………… 11
II. 2.3. Caracteristicile bacteriologice ………………………….. ………………………….. ….. 13
II.2.4. Caracteristici biologice ………………………….. ………………………….. …………….. 13
II.3 Determinări specifice apelor uzate ………………………….. ………………………….. ……. 14
II.3.1 Recoltarea probelor de apă ………………………….. ………………………….. ………… 14
II.3.2 Materii solide totale ………………………….. ………………………….. …………………. 15
II.3.3 Consumul biochimic de oxigen ………………………….. ………………………….. ….. 17
II.3.4 Consumul chimic de oxigen, oxigenul dizolvat și pH -ul ………………………… 17
II.3.5 Putrescibilitatea, stabilitatea și stabilitatea relativă ………………………….. ……. 17
CAPITOLUL III CALITATEA APEI ………………………….. ………………………….. ………… 19
III.1.Necesitatea pretecției calității apelor ………………………….. ………………………….. .. 19
III. 2 Clasificarea poluarii apei ………………………….. ………………………….. ………………. 20
III.3 Surse de poluare a apei ………………………….. ………………………….. …………………… 21
III.4 Urmările poluării apei ………………………….. ………………………….. ……………………. 21
CAPITOLUL IV METODE DE EPURARE A APELOR INDUSTRIALE UZATE …. 23
IV.1 Sedimentarea particulelor greu solubile din apele industriale uzate ………………. 25
IV.2 Neutralizarea apelor industriale uzate ………………………….. ………………………….. . 26
IV.3 Separarea particulelor solide prin centrifugarea apei uzate ………………………….. 27
IV.4 Filtrarea apelor industriale uzate ………………………….. ………………………….. ……… 28
IV.5 Separarea particulelor în suspensie prin flotație ………………………….. …………….. 29
IV.6 Separatoarea unor sunbanțe prin extracție ………………………….. …………………….. 33
IV.7 Epurarea apelor industriale uzate prin distrilare ………………………….. …………….. 36
IV.8 Epurarea apelor industriale uzate prin înghetare ………………………….. ……………. 36
IV.9 Epurarea apelor industriale uzate prin spumare ………………………….. ……………… 37

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

2
CAPITOLUL V NĂMOLUL PROVENIT DE LA STAȚIILE DE EPURARE A
APELOR UZATE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 38
CAPITOLUL VI STUDIU DE CAZ ………………………….. ………………………….. ………….. 40
VI.1 GENERAREA APELOR UZATE ………………………….. ………………………….. …… 40
VI.2 Populatia conectatăla sis temele de canalizare și epurare a apelor uzate …………. 41
VI.3 Epurarea și evacuarea apelor uzate ………………………….. ………………………….. ….. 43
Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 46

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

3

Introducere

Natura este foarte importantă pentru fiecare persoană. Ea se găsește pretutindeni,
reprezintă frumusețea, magia, farmecul Terrei. Din păcate, a ceasta prezintă nenumărate „lipsuri”,
deoarece pădurile sunt în număr foarte mic din cauza defrișărilor, animalele dispar din cauza
vânatului excesiv, apele sunt murdare pentru că lu mea „le -a confundat” cu coșurile de g unoi, iar
aerul devine tot mai nociv din cauza gazelor toxice produse de uzine sau mașini. Există sute de
probleme care pot fi rezolvate mai mult sau mai puțin.
În ultimul timp se vorbește tot mai mult atât d e găsirea de noi soluții pentru efect ele
globalizării cât și de termenul d e dezvoltare durabilă în sensul că cetățenii europeni trebuie să țină
cont de transporturi, de agricultură, de industrie, de energie, de turism și de alte domenii importante
astfel î ncât să nu se utilizeze la maxim resu rsele neregenerabile, să găsească sol uții pentru a putea
folosi într -un mod rațional resursele regenerabile pentru a nu periclita șansele generațiilor viitoare
de a-și asigura propriile nevoi.
Apa ca și aerul este elementul esențial vieții, indis pensabil, se găsește acolo unde
exist ă forme de viață și formează cea mai răspândită substanță de pe Pământ. Ea care joacă un rol
important în evoluția umanăși nu numai, deoarece toate formele de viață cunoscute depind de ea.
Apa este folosită zil nic în toate activitățile des fășurate de oameni. Ea reprezintă o
resursă naturală regenerabilă, vulnerabilă și limitată, element indispensabil pentru viață și pentru
societate, materie primă pentru activitățile producti ve, sursă de energie și cale de trans port, factor
determinant în menținere a echilibrului ecologic.
Cantități foarte mari de apă se consumă ca apă potabilă și pentru realizarea
numeroaselor procese tehnologice din diferite ramuri industriale. Apa nec esară satisfacerii oricărei
necesităț i este luată din natură.
Resursele de apă au caracter limitat în funcție de disponibilitățile anuale. Resursele
de apă la nivelul bazinului hidrografic se regenerează după un ciclu anual dar nu este suficient căc i
implicarea omului este majoră în po luarea apelor de pe planeta noastră. Posibilitatea de extindere
a utilizării apelor sunt limitate sau regresive în cazul în care se întreprind măsuri adecvate pentru
întreținerea, amenajarea și exploatarea rațională a a cestor resurse. Resursele de apă au o distribuție
uniformă și sunt variabi le în timp și nu concordă cu repartiția zonală a obiectivelor social
economice.
Regenerarea resurselor de apă este influențată de activitățile umane prin lucrările pe
care ace stea le întreprind pentru dezvoltarea economică și socială, prelevările neraționale,
nerecuperabile, modificările calitative prin impurificări și degradarea apelor din efluenții
subterani, epurări incomplete. Pentru asigurarea dezvoltării economice și soci ale se impune
menținerea unui echilib ru natural sub aspect calitativ și ca ntitativ între resurse și consumul de apă
ceea ce se realizează printr -o exploatare a acestor resurse.
În anumite condiții apa este reutilizata prin preluări și restituiri suc cesive care permit
o valorificare int ensă pentru satisfacerea unui număr mare de consumatori cu același volum de
apă. Modul de utilizare a apelor care formează un important factor de mediu influențează într -o
mare măsură echilibrul ecologic al bazinelor în care se integrează și consumatorii d e apă.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

4
Protecția resurselor de apă: raționalizării, exploatării, calității lor derivă din
considerații impuse de o necesitate a protecției mediului și acceptă volume de apă existente pe
planetă, depășește 135000 km cubi și acoperă 72% din suprafața planetei albastre.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

5

CAPITOLUL I GENERALITĂȚI
I.1 Importanța apei

Apa este un element al mediului înconjurător, alături de aer, sol, toate materiile organice
și anorganice și ființele vii. Apa pe pământ poate fi împă rțită în mai multe categorii:
• apa din mări și oceane
• apa din calote glaciare
• apele subterane
• apa din vapori
Apa îndeplinește mai multe funcții: de întreținere a vieții, cale de navigație, materie
primă, de asigurare a confortului oamenilor.
Prin urmare, apa poate fi considerată un adevărat „prieten” al oamenilor, de oarece o
folosesc pentru a bea, pentru a se spăla, pentru a -și prepara hrana, pentru transport sau pentru a
produce alte produse necesare traiului de zi cu zi.
În iure șul viețile rareori observăm că civilizația noastr ă și bunăstarea noastră depind, de
resursele oferi te de natură. În ultima perioada se observă o cerere crescută de apă, însă resursele
de apă sunt limitate. Datoria noastră este sa protejăm resursele de apă , fie ca sunt ele râuri, lacuri,
habitate de apă d ulce sau bazine subterane.
Acest lucru este impus și de legile din România dar și de cele din Uniunea Europeană.
Cele mai importante acțiuni în acest sens sunt: reducerea poluării, protejarea resurselor de apă,
reducerea efectelor negative ale inundațiilo r și secetelor, conservarea și îmbunătățirea acest or
resurse.

I.2 Răspândirea apei pe glob

Răspândirea centrelor urbane pe glob nu corespund cu distribuția resurselor de apă,
volumul de apă raportată pe cap de locuitor în Austria și Elveția este de 30000 -40000 metri cubi
pe an, iar în țările scandinav e este de ~20000metri cubi pe an.
Gradul de utilizare al apei variază de la o regiune la alta în funcție de resurse și de
nivelul de dezv oltare economică. În țările nedezvoltate de pe continent ul african consumul anual
de apă pe cap de locuitor nu d epășește 4000 metri cubi pe cap de locuitor pe an. Pe când în țările
dezvoltate economic se consumă anual peste 1000 metri cubi pe cap de locuit or pe an, iar în țările
dezvoltate se consumă 2500 -3000 metri cubi pe an.
Procesul de utilizare al resurselor de apă definit că raportul dintre volumul de apă al
efluenților superficiali este foarte diferit de la o țară la alta.
Valori foarte ridicate de circa 15%sunt specifice unor țări că Franța , Portugalia,
Germania, dar nu depășesc 8% în Norvegia, Olanda, Suedia. După unele statistici circa 7%din
populația globului nu dispune de surse de alimentare potabilă cantitativă și calitativa, accep tabilă,

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

6
astfel în Asia de sud -est circa 900 milioane loc uitori, în Africa~200 milioane locuitori, în America
latină peste 100 milioane locuitori sunt subalimentați cu apă.
Se resimte o criză de apă în anumite zone ale globului care se va resimți din ce în ce
mai mult și în alte zone.
În România vo lumul efluenților superficiali interni se estimează la 37 -38 miliarde
metri cubi pe an.
M
etri
C
ubi 1
,7 2 2
,5 4
,5 9 1
4 2
2,5 3
5,5 4
0 4
6
A
n 1
950 1
955 1
960 1
965 1
970 1
975 1
980 1
990 2
000 2
012
Tabel 2.1 CREȘTEREA CONSUMULUI ÎN ROMÂNIA ÎNTRE ANII 1950 -2012

Este necesar să se realizeze bazine de acumulări să se i -a măsuri de asigurare a utilizării
raționale a apei.

I.3 Apa în natură

Apa se găsește în natura într -o continuă transformare, trecând di ntr-o stare de agregare
în alta, în procesul neîntrerupt, num it “circuitul apei în natură”. Apa se găsește în atmosferă,
hidrosferă și în sol sub formă de: ape meteorice, de suprafață și subterană.
Apele meteorice provin din evaporarea apelor de pe suprafața solului și condensarea
vaporilor atmosferici sub fo rmă de ploaie și zăpadă. Aceste ape conțin dizolvate cantități v ariabile
din gazele atmosferice: oxigen, azot, bioxid de carbon, amoniac, hidrogen sulfurat, etc și pulberi
în suspensie.Ca rezu ltat al descărcărilor electrice din atmosferă, aceste ape mai co nțin dizolvate și
diferite cantități de ozon și azotat de amoniu .
În regiunile industriale, apele de ploaie mai dizolvă cantități variabile de gaze
industriale: clor, acid clorhidric, b ioxid de sulf, oxizii, azot, amoniu, etc.
Cantitatea gaze lor dizolvate în apă depinde de coeficientul de solubilitate al unui gaz
reprezintă numărul de litri de gaz dizolvați într -un litru de apă la temperatura de O grade Celsius
și presiunea de 760mm Hg. Coeficientul de solubilitate scade cu creșterea temperatu rii și cu
conținutul de substanțe minerale ale apei.
Deoarece gazele industriale au un coeficient de solubilitate foarte mare în comparație
cu cel al gazelor care intră în compoziția aerului rezultă că apele de ploaie din regiunile industriale,
avân d în vedere proprietățile gazelor dizolvate prezintă un pericol pentru vegetație și pentru
construcțiile metalice (coroziunea).

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

7

Fig.I.1. Prezentarea schematică a elementelor componente ale circuitului apei în natură.
Sursă: https://ro.wikipedia.org/wiki/Circuitul_apei_%C3%AEn_natur%C4%83

Circuitul apei în natură (numit și ciclul hidrologic sau ciclul ape i) este procesul de circu-
lație continuă a apei în cadrul hidrosferei Pământului. Acest proces este pus în mișcare de radiația
solară și de gravitație. În cursul parcurgerii acestui circuit, apa își schimbă starea de agregare fiind
succesiv în stare solidă, lichidă sau gazoasă. Apa se mișcă dintr -un element component al cir-
cuitului în altul, de exemplu dintr -un râu într -un ocean, prin diferite procese fizice, dint re care cele
mai însemnate sunt evaporația, transpirația, infiltrația și scurgerea.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

8

CAPITOLUL II EPURAREA APELOR UZATE ORĂȘENEȘTI

Satisfacerea nevoilor tot mai crescânde de apă în scopuri casnice, industriale, energetice,
pentru agricultură, astăzi este tot mai greu de realizat, ca urmare a faptului că astăzi apele, atât cele
subterane, cât și ce le de suprafață sunt tot mai poluate. Poluarea apelor se datorează în cea mai
mare parte dezvoltării industriale, creșterii populație urbane și legat de această situație deversarea
în râuri și lacuri a apelor uzate mai mult sau mai puțin epurate.
Prin ape uzate orășenești se înțelege amestecul de ape uzate menajere, industriale,
meteo rice, de drenaj cu cele de suprafață. Sunt dese cazurile când apele uzate menaje re conțin
cantități mici de impurități caracteristice apelor uzate industriale, dar aceste ape s e tratează, de
obicei, ca și ape uzate orășenești.
În cele mai multe cazuri est e dificil de a aprecia dacă o apă uzată din punct de vedere
calitativ face parte din categoria apelor uzate menajere sau orășenești. Acest lucru se poate stabili
doar în urma a nalizei compoziției apei uzate, când proiectantul(unei stații de epurare) trebui e să ia
o hotărâre privind tehnologia de tratare a acestei ape uzate.
Un proces corect de epurare trebuie să asigure condiții favorabile posibilității utilizării în
continuare a apei respective pentru nevoile casnice, industriale sau agricole.
Evacuarea a pelor uzate și neepurate sau epurate necorespunzător în emisari, fie că sunt
râuri sau lacuri duce la degradarea gravă a mediului și pune în pericol sănătatea oamenilor. Trebui e
remarcat faptul că încă în STAS 1481 -76 se prevede în mod explicit ca apele uz ate să fie evacuate
întotdeauna în amonte de punctul de captare a apei. În acest mod întreprinderile ar fi obligate să –
și realizeze o epurare de calitate, în caz contrar și -ar introduce în rețeaua de apă industrială o apă
poluată, improprie procesului tehn ologic. Dar majoritatea întreprinderilor nu respectă dispozițiile
acestui standa rd.
Epurarea apelor uzate se realizează în stații de epurare, care fac parte integrantă din
sistemul de canalizare a orașului sau a platformei industriale, iar mărimea stației de epurare
depinde de debitul apelor uzate și de gradul de poluare a acestei ape i.

II.1 Evacuarea apelor uzate industriale în rețeaua de canalizare orășenească

Apele uzate industriale, care constituie o parte, uneori destul de importantă a apelor uzate
orășenești sunt admise în rețeaua de
canalizare orășenească, respectiv în stația de epurare a orașului numai în condiții speciale.
Epurarea în comun a apelor uzate menajere c u cele industriale este admisă, conform literaturii de
specialitate, numai în ca zul în care apele uzate industriale nu conțin substanțe care ar putea coroda
rețelele de canalizare și care nu pun în pericol buna funcționare a stației de epurare.
Există și e xcepții, când tratarea în comun a apelor uzate orășenești și industriale nu este
posibilă, deoarece unele industrii evacuează în urma proceselor tehnologice o s erie de substanțe
care inhibă procesele de epurare. În această privință există normative care re glementează

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

9
modalitatea de evacuare, respectiv interzice evacuarea de substanțe în suspensie, a căror cantitate,
mărime și natură constituie factori agresivi ce pot coroda canalele colectoare, care pot provoca
depuneri și colmatarea canalelor sau frânează curgerea normală a apelor prin canale.
Dintre aceste substanțe, care nu ar treb ui să fie deversate în sistemul de canal izare
amintim :
➢ suspensii și alte materiale care se depun în canalele colectoare;
➢ corpuri solide plutitoare mai mari de 20 mm;
➢ corpuri solide, dure care ar putea coroda canalele colectoare;
➢ păcură, ulei, grăsimi, care pot provoca depu neri sau aderențe pe pereții
conductelor;
➢ substanțe care pot provoca fenomene de coagulare și depuneri în canale;
➢ substanțe care pot produce ameste curi detonante, sau care se pot aprinde, cum ar
fi benzină, eter, cloroform, acetilen ă, sulfură de carbon, nămoluri de la stațiile de
acetilenă, etc.
Există anumite precizări privind compoziția apelor uzate industriale care limitează
accesul acestor catego rii de ape, în rețeaua de canalizare orășenească. Astfel este necesar să se
respecte limitele următoarelor substanțele și caracteristici principale ale apelor uzate indus triale :
➢ temperatura maxim 50 grade;
➢ pH – ul cuprins între 6,6 și 11,0;
➢ cianuri max im 1,0 mg / l ;  clor liber maxim 1,0 mg / l ;
➢ hidrogen sulfurat și alte sulfuri, la un pH de 6,5 este admis maxim 1,0 mg/1
➢ produse petroliere (ex: păcură, motorină, uleiuri grele, etc.) maxim 150 mg / l .
În cazul în care nu se pot respecta aceste limi te este necesară o tratare a apelor respective,
în prealabil, în instalații numite st ații de preepurare, din cadrul întreprinderii, în vederea reținerii
acestor substanțe și folosirea lor în procesul de fabricație, după care, aceste ape uzate și tratate
parțial pot fi deversate în rețeaua de canalizare .

II.2 Caracteristicile apelor uzate

În vederea stabilirii tehnologiei și proiectării instalației de epurare a apelor uzate este
necesar să se cunoască caracteristicile acestor ape. Ca atare, trebuie să se determine următoarele
caracteristici:
❖ caracteristici fizice;
❖ caracteristici chimice ;
❖ caracteristici bacteriologice;
❖ caracteristici biologice.

II.2.1 Caracteristici fizice ale apelor uzate

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

10
Caracteristicile fizice ale apelor uzate și de suprafață sunt : turbiditatea, culoarea, mirosul
și temperatura, care influențează în mare măsură p rocesele de epurare, mai ales procesele
biologice.
Turbiditatea. Turbiditatea apelor uzate și a emisarilor indică numai în mod grosier
conținutul de materii în suspensii al acesteia, deoarece nu există o proporționalitate nemijlocită
între turbiditate și c onținutul de substanțe în suspensie. Turbiditatea se exprimă în grade în scara
silicei(respectiv 1 grad de turbiditate este echivalent cu prezența în apă a 1mg SiO2 / l de apă).
Turbiditatea apelor uzate orășenești neîncărcate puternic cu reziduuri industr iale poate varia între
400 și 500 grade în scara silicei. În general, determinarea turbidității este aplica tă apelor potabile
și mai puțin apelor uza te.
Culoarea. Culoarea apelor uzate proaspete este gri deschis, apele uzate în care
fermentarea materiilor organice a început au culoarea gri închis. În cazul în care, în apele uzate
orășenești au fost deversate ape industriale, atunci apa poate avea difer ite culori, funcție de natura
compușilor 11 deversați. De exemplu, dacă apa are o culoare galbenă, înseamnă că au fost
deversate ape ce conțin clor, dacă apa are o culoare verzuie, atunci au fost deversate ape de l a
fabricile de conserve,etc. Mirosul. Apel e uzate proaspete au un miros specific aproape insesizabil.
Dacă apa a intrat în descompunere atunci se va simți mirosul hidrogenului sulfurat (H2S). Mirosul
specific al apei ne poate da indicii asupra compușilor o rganici din apă și atunci putem deduce sur sa
de poluare. Culoarea și mai ales mirosurile specifice unor substanțe chimice ne poate indica
prezența ac estor substanțe, care de regulă provin din deversările agenților economici.
Temperatura. Temperatura influențează modul de desfășurare a multor reac ții chimice,
precum și procesul de sedimentare. De regulă temperatura apelor uzate este mai ridicată cu cel
puțin 2 – 3 0C decât temperatura apei la intrare la agenții economici sau la consumatorii casnici.
Este in dicat să se măsoare periodic temperatura a pelor uzate, preferabil chiar permanent. Urmărind
temperatura apei uzate din rețea putem obține o serie de informații utile. De exemplu: dacă se
constată o creștere continuă a temperaturii a apei din rețea față de valorile anterioare ne duce la
concluzia c ă avem o defecțiune care conduce la pătrunderea apei fierbinți în rețeaua de canalizare,
producând astfel p ierderi ale apei calde din rețeaua de încălzire centrală sau din conductele de apă
caldă menajeră. Dacă asi stăm la o scădere accentuată a temperaturi i apei uzate, atunci este posibil
să avem o infiltrare de apă din pânzele freatice sau din apele de suprafa ță.
Temperatura apei are o importanță deosebită asupra vitezei de descompunere a
substanțelor organice. La temperaturi mai ridicate vom avea o vitez ă mare de descompunere a
substanțelor organice, în timp ce la temperaturi scăzute viteza de descompunere es te mult mai
redusă. Pe de altă parte la temperaturi mai ridicate solubilitatea oxigenului în apă este mai r edusă
și faptul că viteza de descompunere a substanțelor organice este mult mai mare, impune un consum
mare de oxigen și deci se impune un aport subs tanțial de oxigen pentru desfășurarea în bune
condiții a proceselor de oxidare a compușilor organici, în ca z contrar procesul de descompunere a
subst anțelor organice se va desfășura foarte lent și nu se va putea asigura debitul de apă tratată.
Pe de altă parte o tem peratură mai ridicată a apei uzate asigură o scădere a solubilității
gazelor în apă, și ca urmare la finalul perioadei de epurare concentr ația gazelor în apa epurată va
fi mult mai redusă.
Din acest punct de vedere procesele de epurare a apelor variază în funcție de anotimp,
fiind mai lente pe timp de iarnă.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

11

II. 2.2. Caracteristici chimice ale apelor uzate

Caracteristicile chimice ale ap elor uzate sunt elemente de bază în caracterizarea apelor
uzate. Compoziția chimică a apelor uzate este inf luențată de consumul specific de apă pe cap de
locuitor. Cu cât consumul de apă pe cap de locuitor este mai mare cu atât apa uzată este mai diluată,
pentru că, în general, cantitatea de materii deversate în apele uzate este relativ constantă.
Important pe ntru proiectarea stațiilor de epurare este valoarea și starea materiilor
conținute în ape, respectiv cantitatea materiilor organice solide aflate în suspensie și separabile
prin decantare, materiale organice solide și dizolvate în apă, precum și alte mater iale specifice
apelor uzate, cum ar fi : azotul sub toate formele de combinații chimice, cloruri, sulfuri, hidrogen
sulfurat, etc. Aceste caracterist ici trebuiesc determinate prin analize de detaliu. Trebuie menționat
faptul că trebuie să se facă și analiz e privind starea apelor industriale deversate în rețeaua de
canalizare a orașului.
Materii solide . Materiile solide totale se clasifică în două cate gorii :
❖ Materii solide în suspensie;
❖ Materii solide dizolvate ( mai mici decât un micron ).
La rândul lor materiile solide în suspensie se clasifică după dimensiune în:
❖ separabile prin decantare, dacă au dimensiunea peste 100 microni,
❖ separa bile prin tratamente speciale, dacă au dimensiunea cuprinsă între 1 și 100
de microni.
Materiile solide în suspensie și separabile prin decantare vor constitui nămolurile obținute
în 12 stațiile de epurare, respectiv bazinele de decantare în timp ce materi ile organice dizolvate în
apele uzate sunt tratate prin oxidare în instalațiile de epurare biologică.
Oxige nul dizolvat. Oxigenul este un element foarte important și de aceea el trebuie
permanent monitorizat. De regulă apele uzate conțin foarte puțin oxige n și de multe ori nu conțin
deloc oxigen dizolvat, dar după epurarea biologică apa poate conține oxigen înt re 1 – 2mg / l .
Comparativ cu acest nivel al concentrației de oxigen, o apă curată de suprafață poate conț ine la
saturație oxigen dizolvat până la n ivelul de 14 mg / l la o temperatură de 0 0C, și 7,63 mg / l la 30
0C.
Solubilitatea oxigenului în apă est e dependentă de temperatură, de pre siunea atmosferică,
de mărimea suprafeței de contact aer – apă și de turbulența ei. Cantitatea de oxigen care lips ește
apei pentru a atinge valoarea de saturație se numește deficit de oxigen.
Nivelul conținutului de oxig en din apă caracterizează cel mai bine starea de murdărie a
unei ape uzate, precum și stadiul de descompunere al substanțelor organice din apă, în in stalațiile
de epurare biologică .
Consumul biochimic de oxigen (CBO) este un indicator ce se definește ca f iind cantitatea
de oxigen consumată pentru descompunerea biochimică în co ndiții aerobe a materiilor solide
organice totale cu respectarea condițiilor din standarde. Rezultatul determinării este influențat de
temperatura apei și de durata determinării. Cea mai frecventă determinare este cea efectuată la 20
grade 0C pe durate a 5 zile și se notează, CBO5 .

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

12
Un consum mare de oxigen chimic se constată la a pele uzate care au un conținut ridicat
de hidrogen sulfurat, precum și la nămolurile de pe fundul apelor st ătătoare, puțin agitate.
Consumul chimic de oxigen (CCO) Este o determinare relativ nouă introdusă cu scopul
de a clarifica unele aspecte legate de consumul biochimic de oxigen. Consumul chimic de oxigen
măsoară indirect conținutul de carbon din compușii organici aflați în apă prin stabilirea cantității
de oxigen consumat din bicromatul de potasiu în soluție a cidă sau din permanganatul de potasiu.
Această determinare însă nu oferă posibilitatea de a diferenția materia organică stabilă și cea
instabilă, în descompunere din apa uzată.
Determinarea este de mare importanță pentru apele industriale, care conțin substanțe
toxice și la care nu se poate deter mina consumul biochimic de oxigen, deoarece substanțele toxice
distrug 13 organismele microscopice din apă care susțin activitatea biochimică. În general
consumul chimic de oxigen este cuprins între 500 și 1500 mg / l pentru apele uzate industriale.
Azotul . Azotul se întâlnește în apele uzate sub forma unor compuși dintre care se remarcă
amoniacul, azotul legat în substanțe organice, nitriți și nitrați, într -o cantitate în jur de 25 – 85 mg
/ l.
Azotul organic și amoniacul liber sunt considerați indicatori de bază al materiilor
organice azotoase prezente în apa uzată, iar amoniacul albuminoidal drept indicator al azotului din
substanțele organice ce se descompune.
Amoniacul liber este rezultatul descompunerii bacteriene a materiilor organice.
Cantitatea de amoniac liber mai mare de 0,2 mg / l, găsită într -o apă oarecare indică cu siguranță
existența unei impuri ficări cu ape uzate a acesteia. În apele brute uzate se găsesc cantități de 15 –
50 mg / l de amoniac liber .
Apele uzate proaspete au un conținut relativ mare de azot organic și scăzut de amoniac
proaspăt, în schimb apele uzate mai vechi au un conținut ma re în amoniac liber și scăzut în azot
organic. Concentrația totală a acestor două elemente constituie un indicator de bază al gradului de
impurificare a apei și reprezintă un element principal pentru alegerea tipului instalației de tratare
a apelor uzate.
În cazul tratării biologice a apelor uzate este important să se cunoască conținutul de azot
organic și amoniac liber, pentru că azotul es te un element de bază pentru procesul de epurare
biologică. Dacă se constată că procentul de azot din apă este scăzut se poate adăuga azot
suplimentar.
Clorurile și sulfurile. Clorurile sunt substanțe organice provenite din urină. Sulfurile
rezultă din des compunerea materiilor organice, precum și din deversările apelor industriale uzate.
Cu toate că un om elimină pe zi în tre 8 –15 g clorură de sodiu, aceasta nu constituie un bun
indicator al impurificării apei, deoarece clorurile pot pro veni din multe alte surse. Sulfurile dau
naștere la mirosuri neplăcute. Trebuie să precizăm faptul că, în general, cantitatea de cloruri s au
sulfuri din apa brută nu se schimbă după trecerea apei uzate prin stația de epurare.
Acizi volatili . Gradul de fermentare anaerobă a m ateriilor organice poate fi stabilit
indirect prin nivelul acizilor volatili (acid acetic, acid propionic, etc.). Din acești acizi, rezultați
prin combinarea apei cu materia organică solidă, iau naștere prin descompunerea bioxidul de
carbon și gazul metan. În cazul unei bune desfășurări a fermentației în stațiile de epurare a apelor
menajere uzate, acizi volatili, în prin cipal acidul acetic trebuie să rămână în apropierea valorii de
500 mg /l.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

13
Grăsimi și uleiuri . Grăsimile, uleiurile vegetale sau minerale s au substanțele
asemănătoare în cantități mari, formând o peliculă la suprafața apei sunt dăunătoare în stațiile de
epurare, pentru că, ele pot colmata filtrele biologice, împiedecând dezvoltarea proceselor
biochimice în bazinele cu nămo l activ sau de ferme ntare al nămolurilor. Determinarea grăsimilor
este importantă în cazul unor ape uzate industriale. În apele uzate brut e se găsesc cantități de
grăsimi cuprinse între 0,0 și 40 mg / l sau chiar mai mult.
Gazele. În tehnica epurării apelor uzate intervin tr ei tipuri de gaze: hidrogenul sulfurat,
dioxidul de carbon și metanul. Hidrogenul sulfurat se poate determina chiar și la cantități mici, ca
urmare a mirosului său specific. Prezența acestui gaz indică că apa este uzată și a staționat t imp
îndelungat în co ndiții anaerobe. În concentrații mari, însă este toxic. Metanul și dioxidul de carbon
sunt indicatori ai fermentării a naerobe. De menționat că, metanul este exploziv în amestec cu aerul,
în raport de 1:5 – 1:15.

II. 2.3. Caracteristicile bacteriologice

Stabilirea caracteristicilor bacteriologice ale apei au drept scop determinarea numărului,
genului și condițiilor de d ezvoltare a bacteriilor în apele din stațiile de epurare, precum și în
emisari. Numărul de bacterii este mai mare vara și mai mic iarna.
Caracteristicile bacteriologice ale apei ne dau informații numeroase în ceea ce privește
evitarea propagării, precum ș i controlul bolilor contagioase și de aceea acest control al compoziției
bacteriologice este de mare importanță pentru sănătatea populație i. Se determină în mod speciali
colibacilii care trăiesc în intestinul uman.
Numărul de colibacili la 100 m3 de apă re prezintă un etalon de măsură pentru polua rea
emisarilor în care se deversează apele uzate. Se determină, în general, așa numitul titrul co li , care
reprezintă volumul cel mai mic de apă uzată în care se mai pot cultiva colibacili. Dacă spre
exemplu, acest volum a fost de 0,1 cm3 , se spune că titrul coli în colibacili este de 0,1, ceea ce
corespunde la aproximativ 10 coli bacili / 1 cm3 apă.

II.2.4. Caracteristici biologice

În apele uzate, dar și în emisari se întâlnesc diferite organisme, de la cele mai m ici, dar
vizibile cu ochiul liber și până la cele microscopice.
Cele mai mici sunt virusurile și fagii, urmate de bacterii. Identificarea acestora este foarte
importantă și se face pe baza observației directe sau cu ajutorul microscopului, dar și prin stu diul
comportării acestora în diferite culturi. Organismele care se pot observa cu ochiul liber sau cu
ajutorul microscopului sunt ciupercile, algele, protozoarele, rotiferii, larvele de insecte, viermii,
melcii, etc.
Sub aspectul periculozității asupra om ului și a mediului înconjurător, organ ismele pot fi
vătămătoare, nevătămătoare sau chiar folositoare. Trebuie remarcat faptul că lipsa acestor
organisme indică faptul că apa conține substanțe toxice.
Din considerentele precizate mai sus este de mare impor tanță cunoașterea existenței
acestor organisme în apele uzate, pentru că prezența sau absența lor impune un anumit mers al

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

14
procesului de epurare. De regulă varietatea organismelor din apele uzate brute este mai redusă
decât în apa aflată în faza de epurare biologică, unde prezența unor microorganisme este favorabilă
procesului de autoepurare biologică

II.3 Determinări specifice apelor uzate

Asupra apelor uzate fie că sunt orășenești, fie că sunt industriale sau menajere se fac
analize specifice, dintre c ele mai importante sunt :
materii solide totale;
consumul biochimic de oxigen;
consumul chimic de oxigen;
oxigenul di zolvat;
pH-ul, concentrația în ioni de hidrogen;
putrescibilitatea, stabilitatea și stabilitatea relativă.
Aceste determinări s unt necesare atât pe ntru faza de proiectare a instalației de epurare,
cât și pentru buna funcționare a instalației existente.

II.3.1 Recoltarea probelor de apă

Recoltarea probelor de apă este o problemă foarte importantă pentru că, de modul de
recoltare depind, în mare măsură, corectitudinea rezultatelor. Recoltarea probelor de apă începe
doar după identificarea cla ră a sursei de apă și ținând seama de faptul că avem o variație pronunțată
a caracteristicilor acestor ape pe ore și zile, dar și pe zone, fu ncție de infiltrații, diluții, ploi, etc.
Trebuie să se ia în considerare faptul că apele la suprafață conțin parti cule plutitoare, că la
adâncime conțin în mod deosebit substanțe decantabile, relativ mai grele și că dacă apa nu este
recoltată cu grijă se poate introduce în probe aer care modifică substanțial rezultatele probelor.
Din considerentele de mai sus se reco mandă ca prelevarea apei să se facă timp de 24 de
ore, din oră în oră, cantitatea minimă este de 0,250 l. Apa luată de la diferite adâncimi ș i zone este
omogenizată într -un vas mare, din care se vor preleva probele pentru toate analizele. Se recomandă
ca pe măsură ce se prelevează apa, aceasta să fie păstrată la temperaturi scăzute, pentru a împiedica
începerea descompunerii substanțelor organi ce. Dacă apa nu poate fi menținută la temperaturi
scăzute trebuie introduși inhibitori pentru a stopa descompunerea substanțelor organice. Ca și
inhibitori se utilizează cloroformul și formaldehida, dar trebuie să se ține seama de acești inhibitor
la efect uarea analizelor. Numărul recoltărilor diferă funcție de scop și de importanța determinării.
Pentru apele de supraf ață cele mai indicate zone pentru prelevarea apei este din apropierea
stațiilor hidrologice, întrucât aici se poate determina și debitul râul ui. Se recomandă ca apa să fie
prelevată de la o adâncime de 10 – 15 cm de suprafața apei, unde datorită vitezei ap ei, ea este mai
omogenă.
În cazul stațiilor de epurare este obligatoriu să se facă prelevări permanente la intrarea
apei în stație, precum și la ieșirea din stație. Se recomandă corelarea analizei de la intrarea apei cu
cea de la ieșire, ținând seama de du rata procesului de epurare din stație și în acest mod se poate
aprecia și eficacitatea stației de epurare.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

15
Majoritatea analizelor se fac în l aborator, dar la locul de prelevare a probelor de apă se
fac următoarele determinări :
temperatura apei;
temper atura aerului;
transparența apei;
culoarea apei;
mirosul apei;
pH-ul apei;
prezența dioxidului de carbon liber;
oxigenul dizolvat ;
prezența hidrogenului sulfurat.
În prezent sunt aparate automate de prelevare a apei, dar și aparate automate d e analiză a
apelor cu transmitere la distanță a rezultatelor. Se impune stocarea tuturor rezultatelor pentru a se
putea monitoriza evoluția î n timp a calității apei și de a se lua măsurile ce se impun în timp util.

II.3.2 Materii solide totale

În apele uzate, cât și în cele de suprafață se găsesc materii solide în suspensie, de natură
organică și anorganică, precum și materii solide dizolvat e, suma acestora constituind materii solide
totale.
La rândul lor materiile solide în suspensie se pot împărți în t rei categorii:
separabile prin site;
separabile prin decantare;
neseparabile.
Determinarea cantității de substanțe solide separabile pr in sitare se face prin trecerea unui
volum fix de apă uza tă, de regulă 50 l, printr -o sită cu mărimea ochiului site i egală cu mărimea
ochiului sitei de la instalația de epurare.
Pentru determinarea materiilor solide în suspensie, separabile prin decantare se utilizează
o trusă de eprubete tip “Imhoff” . Aceste sunt de formă conică cu o înălțime de 40 cm, având o
capaci tate de 1 litru și gradații la partea inferioară . Un astfel de set de eprubete este prezentat în
figura IV.1.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

16
Fig. II.1 Trusă de ep rubete pentru determi narea substanțelor decantabile
Sursa :https://www.google.com/search?q=Trus%C4%83+de+eprubete+pentru+determin
area+substan%C5%A3elor+decantabile&sxsrf=ACYBGNTWOuK18oGk –
u6fcs3TzKSLdaK53g:1580995042245&source=lnms& tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwibwYm
_gb3nAhVBilwKHRjbCukQ_AUoAXoE CAsQAw&biw=1536&bih=754#imgrc=hkWqM –
Kzccy -CM

După umplerea eprubetelor cu apă uzată se lasă un timp suficient ( circa 2 ore ) pentru ca
substanțele să se decanteze, apoi se poate aprecia cantitat ea de substanțe decantate cu ajutorul 18
gradațiilor de pe eprubetă. De asemenea se poate trasa curba de sedimentare, funcție de timp, a
substanțelor decantabile.
Datele astfel obținute se pot utiliza și pentru determinarea eficienței instalației de
decant are din cadrul stației de epurare a apelo r uzate, utilizând următoarea formulă :

r = 100𝑎−𝑏
𝑎
în care:
a – reprezintă cantitatea de suspensie decantată în eprubeta tip “Imhoff”;
b – reprezintă cantitatea de suspensie decantată în stația de epurare .

În general într -un litru de apă uzată se găsesc înt re 3 și 9 ml de depuneri sedimentabile
(nămol). Sub acest aspect, al eficacității operației de decantare în stațiile de epurare se consideră
că procesul de decantare este eficient, dacă după decantare î n stația de epurare, apa uzată mai
conține maxim 0,2 m l depuneri determinate cu ajutorul eprubetelor tip “ Imhoff “ timp de 2 ore.
Pentru determinarea materialelor solide în suspensie, dar neseparabile prin decantare se
procedează în felul următor: se filt rează 1 litru de apă uzată prin utilizarea unui filtru special din
pânză de azbest și se cântărește nămolul obținut, în paralel se procedează la determinarea
depunerilor prin sedimentare utilizând eprubetele tip “ Imhoff “. Din cantitatea de nămol obținut
prin filtrare se scade cantitatea de nămol obținut pri n decantare, obținându -se astfel materialele
solide care nu se decantează. După cântărire nămolul filtrat împreună cu filtrul de azbest se arde
într-un cuptor electric și cenușa rezultată este cântărită . Aceasta reprezintă totalul materialelor
minerale din apele uzate întrucât substanțele organice au ars și cele volatile s -au evaporat.
Determinarea substanțelor solide dizolvate, semidizolvate sau coloidale din apele uzate
se realizează cu ajutorul unui c reuzet special de platină. Apa uzată, după ce a fost f iltrată pe filtrul
de azbest este introdusă în creuzetul de platină și încălzită la 1050C, într -o etuvă . După evaporarea
apei substanțele uscate sunt cântărite, ele reprezentând totalul materiile solid e dizolvate. Dacă
aceste depuneri sunt încălzite la te mperaturi ridicate în cuptoare electrice, substanțele organice ard,
rămânând doar substanțele minerale dizolvate. Prin aceste modalități se pot determina toate
substanțele solide dizolvate sau nedizolva te din apele uzate. De regulă materiile totale, cele î n
suspensie, cele dizolvate, etc., se exprimă în grame / cm3 de apă uzată.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

17
II.3.3 Consumul biochimic de oxigen
Determinarea consumului biochimic de oxigen se face de regulă prin metoda “diluției “.
Apa uzată este diluată cu apă curată ce conține suficien t oxigen pentru a satisface cerințele de
oxigen a microorganismelor. De regulă se utilizează apă distilată la care s -a adăugat fier, calciu,
magneziu sau fosfați. Trebuie ca pH -ul apei să fie neutru, pe ntru a nu împiedica descompunerea
substanțelor organic e de către microorganismele din apă. Se pot adăuga unele substanțe care să
ajute dezvoltarea microorganismelor. Probele astfel realizate se închid în vase speciale, ermetic.
Diluțiile se stabilesc în fu ncție de gradul de impurific are al apelor, după cum ur mează :
ape uzate puternic impurificate : 0,1 până la 1,0 % ;
ape uzate obișnuite: 1,0 până la 5,0 % ;
ape uzate tratate biologic : 5,0 – 25% ;
ape de râu normale : 25 – 100% .
Se determină la înce put conținutul în ox igen al probei, apa este menținută la o temperatură
de 20 0C, iar după 5 zile se determină din nou conținutul de oxigen și ținând cont de gradul de
diluție se poate determina CBO5. De asemenea se fac determinări ale conținutului de oxig en după
o zi, după două, etc. Din rezultatele obținute se scade CBO5 al apei de diluție și consumul imediat
(chimic) de oxigen stabilit după 15 minute de la diluție și astfel se obține consumul biochimic de
oxigen al apei uzate. 19 Există și aparate specia le de laborator care utilizând oxigenul în st are
gazoasă pot face această determinare. Aceste aparate sunt de tipul Warburg sau Hach.

II.3.4 Consumul chimic de oxigen, oxigenul dizolvat și pH -ul

Pentru determinarea consumului chimic de oxigen se foloseșt e permanganatul de potasiu
și mai nou bicroma tul de potasiu în soluție acidă. Pentru realizarea acestei determinări se introduce
în apa uzată o cantitate mai mare sau mai mică de permanganat de potasiu, funcție de gradul de
murdărie a apei, apoi soluția se fierbe timp de 10 minute și apoi se determin ă consumul de
permanganat de potasiu. Se știe că permanganatul de potasiu este un element oxidant și în raport
cu consumul de permanganat de potasiu se poate aprecia consumul de oxigen echivalent.
În ceea ce pr ivește oxigenul dizolvat, acesta se poate det ermina prin procedeul Winkler,
prin utilizarea unui compus manganos ce absoarbe oxigenul din apă. Important de reținut este
modul de recoltare a probei de apă, în sensul că trebuie evitat ca apa să absoarbă oxig en din
atmosferă. În prezent sunt oximetre el ectronice, care determină rapid oxigenul din apă.
Referitor la pH -ul apei, se poate determina cu ajutorul hârtiilor indicatoare, dar, la ora
actuală sunt aparate performante de mare precizie pentru această dete rminare.

II.3.5 Putrescibilitatea, stabilita tea și stabilitatea relativă

Putrescibilitatea, stabilitatea și stabilitatea relativă Putrescibilitatea apei este o
caracteristică ce se referă la prezența materiilor organice în descompunere sau potențial în
descompunere.
Există două metode clasice pent ru acestei determinări:
o cu acetat de plumb;

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

18
o cu albastru de metilen.
În primul caz într -o sticlă umplută circa ¾ cu apă uzată se introduce o hârtie impregnată
cu acetat de plumb și se pune dopul, apoi sticla es te pusă la întuneric. Hidrogenul sulfurat deg ajat
prin descompunerea substanțelor organice înnegrește hârtia îmbibată cu acetat de plumb. Numărul
de zile până la înnegrirea hârtiei ne dă informații aproximative asupra putrescibilității substanțelor
organic e.
Metoda ce utilizează albastru de metilen este mai precisă și mai rapidă. Se realizează o
soluție de permanganat de potasiu cu o concentrație de 0,05%. În sticle mici se introduce apa ce
trebuie analizată. Se suspendă hârtia îmbibată cu soluția de albas tru de metilen în sticlă și se pune
dopul. De colorarea hârtiei și mirosul hidrogenului sulfurat ne indică prezența procesului de
descompunere a substanțelor organice. Dacă după 5 zile de menținere la o temperatură de 20 0C
nu apare decolorarea hârtiei se p oate afirma că apa nu este poluată.
Stabilit atea, se menționa anterior se definește ca fiind inversul putrescibilității. Această
determinare este foarte simplă; astfel apa este introduse în vase de circa 250 ml și menținută la
200C mai multe zile. Numărul de zile până la apariția mirosului hidrogenu lui sulfurat indică gradul
de stabilitate a apei. Se poate utiliza pentru această determinare și albastru de metilen.
Stabilitatea relativă se referă la numărul de zile necesar pentru ca oxigenul din apă să fie
consumat de substanțele organice în descompu nere la o temperatură de 20 0C. Metoda cea mai
utilizată este cea cu albastru de metilen.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

19

CAPITOLUL III CALITATEA APEI

În condițiile de existență a vieții, în general, și de desfășurare a activități lor umane, în
special, apa conținută în diferite formațiuni hidrologice prezintă o dublă importanță, prima de
factor de mediu înconjurător și respectiv, de generatoare de sisteme ecologice și a doua, de
”materie primă” pentru anumite folosințe, ca: apă pot abilă, apă industrială, piscicultură, ag rement,
etc.
Calitatea apei reprezintă ansamblul caracteristicilor fizice, chimice, biologice și
bacteriologice exprimate cuantificat, care permit încadrarea probei într -o categorie căpătând astfel
însușirea de a se rvi unui anumit scop.
Cunoașterea calit ății apelor este activitatea specifică ce se desfășoară sistematic și
periodic, la scară zonală și națională, în scopul obținerii elementelor fundamentale pentru
aprecierea evoluției calității apelor și pentru elabor area deciziilor în domeniul gospodăririi apelor.
Calitatea apei necesară fiecărui tip de folosință este o problemă de mare actualitate și se
poate spune că, la ora actuală, este factorul care decide orientarea alimentărilor cu apă. În afara
faptului că ace astă calitate trebuie să corespundă perf ect cerințelor consumatorilor, ea este cea care
stabilește și categoria de sursă de apă care poate fi folosită, precum și tehnologia de tratare,
necesară atingerii indicatorilor de calitate solicitați, factori determ inanți în alcătuirea unui sistem
de alim entare cu apă.
Condițiile de calitate impuse diferitelor categorii de apă folosită în industrie acoperă un
domeniu foarte larg, mergând de la apa naturală, folosită în transportul hidraulid, în unele industrii
(prel ucrarea minieră, carboniferă, extracții, etc.), la apa de înaltă puritate, solicitată în industria
electronică.
Existența unor norme, standarde sau instrucțiuni, care să stabilească condițiile calitative
ale apei, pe diferitele linii sau fluxuri tehnologic e, este deosebit de importantă în politi ca de
gospodărire juridicioasă a resurselor de apă.
Aceasta a făcut ca, în ultimul timp, problemele de calitate a surselor de apă și a apei
livrată consumatorilor să capte ze atenția specialiștilor din domeniu, în v ederea soluționării tuturor
aspectelor c are se ridică

III.1.Necesitatea pretecției calității apelor

Protecția calității apei reprezintă păstrarea, respectiv îmbunătățirea caracteristicilor
fizicochimice ale apelor pentru gospodărirea cât mai eficientă a acestora.
Calitatea este principala dim ensiune a apei. Protecția calității apelor a apărut ca o
necesitate a dezvoltării economico -sociale în special în ultimele decade, datorită dificultăților
apărute în procesul de îndepărtare a reziduurilor solide și l ichide.
Dezvoltarea intensivă a industr iei a mărit cantitățile de ape uzate evacuate ca și tipurile
de poluanți.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

20
Creșterea nivelului de cunoaștere și a severității în domeniul igienei au demonstrat că
poluarea apelor este un pericol pentru sănătatea publ ică.
Cu timpul, mai multe țări și -au îmb unătățit legislația prin prevederea interdicției de a
polua apele. În acest sens există obligația construirii unor de stații de epurare care au rolul de
reținere a poluanților, înainte de evacuarea apelor uzate în ap ele de suprafață. În tabelul 2.1. sunt
prezentate cerințele pentru evacuarea apelor uzate orășenești. Tabelul include două seturi de valori
limită (zone sensibile și ne -sensibile), așa cum se menționează în Directiva 91/271/EC.

I
ndicator CBO5 CCO MTS Ntot Ptot

m
g/l
%
m
g/l
%
m
g/l
%
m
g/l
%
m
g/l
%
Z
one
nesensibi
le
2
5
7
0-90
1
25
7
5
3
5
–
–
–
–

–
Z
one
sensibile
2
5
7
0-90
1
25
7
5
3
5
–
1
0
7
5
1
7
5
Tabel II.2. Standardele de efluenți pentru stații de epurare cu echivalent de populaț ie mai
mare de 100.000

Prin zone „sensibile” se înțeleg lacurile din zonele costiere, care sunt eutrofe (sau pot
deveni eutrofe dacă nu se iau măsurile necesare). De regulă, în cazul evacuărilor de ape uzate în
aceste zone, se va urmări îndepărtarea azotu lui și fosforului pentru împiedica rea apariției
fenomenului de eutrofizare.
Din categoria zone sensibile fac parte și apele de suprafață care conțin nitrați peste
limitele prevăzute în reglementările referitoare la calitatea apelor de suprafață care sunt utilizare
la obținerea apei potabi le.
Zonele ne -sensibile sunt caracterizate de lipsa pericolului apariției fenomenului de
eutrofizare. Acestea sunt influențate de eventualele evacuări de ape uzate.
În România s -a construit un număr important de stații d e epurare a apelor uzate din orașe ,
industrii și ferme agrozootehnice. Din totalul stațiilor de epurare, numai cca. 45% realizează,
parțial, parametrii, iar cca. 30% nu au deloc eficiență, din motive de depășire a capacității sau din
lipsă de instruire a p ersonalului de exploatare.
Este necesar sa dam o definiție a poluării apei.
Conform definiției ONU, poluarea apelor reprezintă modificarea directă sau indirectă a
compoziției naturale datorită activităților umane, în așa fel încât este afectată utilizarea apei
pentru diverse folosin țe. Această definiție poate fi completată, dar reprezintă, în general, ideea
poluării.
III. 2 Clasificarea poluarii apei

Poluarea apei poate fi clasificată după mai multe criterii:

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

21
• După perioada de timp cât acționează agentul i mpurificator, poluarea poate fi: permanantă
sau sistematică, periodică, accidentală.
• După concentrația și compoziția apei, poluarea poate fi: impurificare (reducerea capacității
de utilizare), murdărire (modificarea compoziței și aspectului fizic al apei), degradarea
(poluare gravă c are face imposibilă utiizarea apei), otrăvire (poluarea gravă cu substanțe
toxice)
• După modul de producere al poluării: poluarea poate fi naturală și artificială (poluarea
urbană, industrială, agricolă, radioactivă și termică)
• După natura substanțelor impurificatoare, poluarea poate fi:fizică (datorată apelor termice),
chimică (cu reziduuri petroliere, fenoli, detergenți, pesticide, substanțe cancerigene,
substanțe chimice specifice diverselor industrii), biologică (cu bacterii p atogene, dr ojdii
patogene, protozoare patogene, viermi, paraziți, enterovirusuri, organime coliforme,
bacterii saprofite, fungii, alge, crustecei, etc), radioactivă.

Fenomenele de poluare a apei pot avea loc la suprafață (poluare cu produse petroliere) și
în volum ( apare la agenții poluanți miscibili sau în suspensie). 22 Deoarece poluanții solizi, lichizi
sau gazoși ajung în apele naturale direct, dar mai ales prin intermediul apelor uzate, sursele de
poluare a apei sunt multiple.

III.3 Surse de poluare a apei

Surselor de poluare a apei se clasifică în funcție de
1. Acțiunea poluanților în timp. După acest criteriu distingem următoarele surse:
continue (canalizarea unui oraș, canalizarea instalațiilor industriale), discontinue temporare sau
temporar mo bile (canal izări ale unor instalații și obiective care funcționează sezonier, nave,
locuințe, autovehicule, colonii sezoniere, etc) și accidentale (avarierea instalațiilor, rezervoarelor,
conductelor, etc)
2. Proveniența poluanților. Acest criteriu împart e sursele d e poluare a apei în surse de
poluare organizate (surse de poluare cu ape reziduale și cu ape industriale) și surse de poluare
neorganizate (apele meteorice, centrele populate amplasate în apropierea cursurilor de apă ce p ot
deversa reziduuri de diferite p roveniențe și deșeuri rezultate dintr -o utilizare necorespunzătoare).

III.4 Urmările poluării apei

Ca urmare a poluării apei pot fi perturbate următoarele procese:
• alimentarea cu apă potabilă a centrelor urbane (impurificarea apei cu reziduuri
menajere și industriale, cu germeni patogeni, substanțe toxice etc.);
• alimentarea cu apă a unităților industriale (apa tehnologică poate fi impurificată
cu anumiți poluanți i ndezirabili în anumite procese tehnologice);

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

22
• alimentarea cu apă a crescătorilor de anim ale (concepții mici de substanțe toxice
pot afecta sănătatea animalelor; concentrații de sare peste 1,5 % s -au dovedit
mortale pentru animalele de fermă);
• irigațiile (plantele pot fi afectate de prezența în apa de irigat a metalelor grele,
borului, sodiu lui);
• piscicultura (deversarea în emisar a unor ape reziduale cu substanțe toxice:
cianura de sodiu, cuprul, zincul, fenolul, amoniacul, etc);
• entralele hidroelectri ce (creșterea corozivității apei râurilor și fluviilor aferente
centralelor pot avea un impact negativ asupra funcționării normale a utilajelor
centralei);
• sportul de agrement și turismul (poluarea lacurilor și râurilor de agrement cu alge,
de exemplu, p oate conduce la mirosuri ofensive și aspecte inestetice care scad
interesul turistic);
• navigația (poluarea apelor fluviale și marine conduce la creșterea acidității și
corozivității acestor ape, cu efecte negative asupra părții metalice a navelor;
depozi tarea cantitativă a unor substanțe în suspensie poate perturba circulația
navelor).
Prevenirea și combaterea poluării apei
Problema purificării apelor reziduale are atât un aspect economic (recuperarea
produselor petroliere antrenate și refolosirea apei r ecirculate), cât și un aspect sanitar, pentru a
evita o impurificare a apelor primitoare (emisar).
Asigurarea calității apei ce urmează a fi utilizată intr -un anumit scop se realizează și se
menține prin:
a. reducerea cantității și concentrației poluanți lor prin folosirea unor tehnologii de
fabricație care să reducă cantitatea de apă implic ată, reutilizarea apei în circuitul închis după
epurări parțiale sau totale, renunțarea la fabricarea unor produse toxice (DDT, detergenți
nebiodegradabili, etc), major area suprafețelor irigate cu apă uzată etc;
b. mărirea capacității de autoepurare a cur surilor naturale prin mărirea diluției la
deversarea efluenților în cursurile naturale, mărirea capacității de oxigenare naturală a râurilor prin
crearea de praguri, ca scade etc., reaerarea artificială a cursurilor naturale cu echipamente mecanice
plutitoa re, amenajarea complexă a cursurilor naturale cu acumulări, derivări, turbinări, etc;
c. epurarea apelor uzate realizată prin procedee avansate în stații specializate care folosesc
tehnologii și echipamente moderne, fiabile, eficiente, etc.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

23

CAPITOLUL IV METODE DE EPURARE A APELOR
INDUSTRIALE UZATE

Apa uzata, numita si "apa folosita" sau "apa de canalizare" are incarcatura microbiologica
ce reprezinta un factor de risc pentru sanatatea umana. Ca urmare ea trebuie transformata prin
epurare intr -o starea ce -i permite deversarea in orice emisar (rau, lac, mare, etc.) fara a prejudicia
flora si fauna.
Ce este apa uzata ?
Apa uzata poate fi numita si "apa folosita" sau "apa de canalizare". Contine diferite
încarcaturi, precum dejectii umane sau animale, resturi alimentare, uleiuri, sapun, detergenti si alte
substante chimice. În gospodarie, apa uzata provine de la toalete, dusuri, bai, chiuvete, masini de
spalat rufe si vase. Apa uzata industriala provine din diverse procese de productie si de prelucrare.
Epurar ea apei – De ce ?
Natura dispune de mecanisme proprii de epurare. Natura însa nu poate epura debitele mari
de ape uzate deversate de industrie si zonele populate. Rezul tatul poluarii cu apa uzata este imediat
vizibil: râuri si lacuri în care mor pestii, mi ros urât si devin focare de infectii.
Epurarea apelor uzate este o prioritate pentru noi toti.
Apa este habitatul a sute de specii de pesti, pasari si alte vietati ce s unt dependente de
calitatea apei;Apa este unul din cele mai importante medii de recreere . Suntem atrasi de rauri,
lacuri, plaje, mari si oceane pentru activitati recreative precum pescuitul, sporturile nautice,
plimbari sau odihna.Apa uzata, prin încarcat ura microbiologica pe care o transporta, este un factor
major de risc pentru sanatatea u mana. Calitatea vietii noastre depinde de calitatea apei din jurul
nostru. Poluarea cu ape uzate este pedepsita prin lege.
Primele statii de epurare au aparut in Anglia în secolul XIX. Initial s -au realizat canalizari,
care au rezolvat problema epidemiilor hidrice, dar au facut din Tamisa un râu mort ce degaja miros
pestilential, incat in geamurile parlamentului au trebuit atarnate carpe imbibate cu clorura de
calciu. Ab ia atunci s -a trecut la realizarea de statii de epurare. Tot in Anglia s -au pus bazele
monitoringului pentru statii epurare. Parametrul "consum biochimic de oxigen" CBO5 a fost
introdus in 1898 – temperatura de 20 C, timp de rezidenta în rau 5 zile, tip de poluare predominanta
fiind cea fecaloid -menajera si a devenit foarte important pentru p roiectare unei statii de epurare.
In SUA, in 1984 existau 15438 de statii epurare care deserveau o populatie de 172 mil.
locuitori, adica 73,1%. Procentul de epurare a apelor din statii de epurare din punct de vedere al
incarcarii organice masurate 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 statii epurare care sa
deserveasca 24 3 mil. locuitori, adica 86,6% . Procentul de epurare a apelorin statii epurare din
punct de vedere al incarcarii organice masurate prin CBO 5 e planificat sa atinga 89,9% iar din
punct de vedere al suspensiilor de 88,9%.
In SUA tot mai putine ape din st atii epurare se descarca din nou în emisar, acestea se
infiltreaza in sol sau se utilize aza pentru irigatii, în industrie, pentru recreere (lacuri), pentru
piscicultura, si chiar ca sursa de apa potabila, dupa descarcare in lacuri sau injectare in sol sau

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

24
chiar direct, dar cu supunere la preepurare avansata. De exemplu in SUA se utilizeaza ap e uzate
la prepararea de apa potabila în orase ca Palo Alto, Denver, El Paso si chiar Washington DC .
Aceasta solutie e destul de scumpa, dar totusi mai ieftina decat d esalinizarea apei marine de
exemplu, de aceea tehnologia reciclarii apei din statii epur are se raspandeste si in tari arabe si
africane.
Epurarea apelor – proces complex de reținere și neutralizare a substanțelor nocive
dizolvate, în stare coloidală sau de suspensii, prezente în apele uzate industriale și orășenești, care
nu sunt acceptate în mediul acvatic în care se face deversarea apelor tratate și care permit refacerea
proprietăților fizico -chimice ale apei înainte de utilizare.
Epurarea apelor uzate cup rinde două mari categorii de operații succesive și anume:
• reținerea sau neutralizarea s ubstanțelor nocive sau valorificabile prezente în apele uzate
• prelucrarea materialului rezultat din prima operație.
Astfel, epurarea are ca rezultate finale ape epurate , în diferite grade, vărsate în emisar sau
care pot fi valorificate în irigații sau alte scopuri și nămoluri, care sunt prelucrate, depozitate,
descompuse sau valorificate.
Metodele principale de epuarare a apelor reziduale diferă în funcție de poluanții prezenți.
Se pot clasifica, în primul rând, în funcție de mecanismul care conduce la reducerea poluantului
prin metode „convenționale” fizico -mecanice, fizico -chimice, biochimice sau biologice.
Combinarea acestor metode permite o purificare avansată, eflue nții epurați putând fi
reintroduși în circuitul economic.
Adoptarea unui anumit pro cedeu depinde de cantitatea efluentului, conținutul în poluanți,
condițiile de calitate impuse la evacuarea apei epurate în emisar și de mijloacele financiare ale
agentului economic respectiv.
Ca eficiență și cost, cele mai bune rezultate s -au obținut în procedeele de epurare cu
adsorbție, cu schimbători de ioni și procedeele de oxidare chimică.
Procedeele de epurare cu adsorbție permit eliminarea cantităților mici de subs tanțe
organice rămase după etapa biologică de epurare și se aplică în special pentru îndepărtarea
avansată a fenolilor, detergenților și a altor substanțe ce pot da un miros sau gust neplăcut apei de
băut. Uzual, ca material adsorbant se folosește cărbunel e activ obținut prin condiționarea specială
a cărbunelui vegetal sau fosil.
Procedee le de epurare cu schimbători de ioni se utilizează frecvent pentru eliminarea
poluanților minerali care se găsesc în apă sub formă ionică: calciu, magneziu, sodiu, sulfați, nitrați,
fosfați, amoniu, metale grele, etc. Anumite tipuri de schimbători de ioni, sintetizate, pot epura și
compuși organici de tipul fenolilor, detergenților, coloranților, etc.
Procedeele de oxidare chimică se aplică eficient la eliminarea substanțel or poluante
anorganice (cianuri, sulfuri, anumite metale grele etc) și organice (fenoli, coloranți, anumite
pesticide etc). Ca reactivi sunt utilizate substanțe chimice cu proprietăți oxidante: ozonul, apa
oxigenată, clorul cu produșii săi derivați (hipocl orit, bioxidul de clor).
Ca tehnici de epurare aplicabile în viitor se menționează eliminarea poluanților la
temperaturi mari în reactoare cu plasmă și tratarea cu radiații ultraviolete.
În continuare vom descrie metodele de epurare specifice apelor indu striale uzate
(sedimentarea particulelor greu solubile, neutralizarea, flotația, adsorbția, extracția, evaporarea, ,

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

25
spumarea, electrodializa, osmoza inversă, înghețarea, schimbul ionic, oxidarea si reducerea,
centrifugarea, filtrarea, etc), care, metode s e completează cu cele clasice (deznisiparea, decantarea,
separarea ulei urilor, epurare biologica, etc).

IV.1 Sedimentarea particulelor greu solubile din apele industriale uzate

Sedimentarea este prima operație la care este supusă apa industrială uzată și are drept
scop reținerea particulelor greu solubile din apele uzate. S edimentarea particulelor se face în
bazine de formă rectangulară. În figura 3.1 este prezentată schema sedimentării particulelor din
apele uzate.
Bazinul de sedimentare poate fi împărț it în patru zone distincte:

• Zona de admisie – în care apa industrială uzată conținând particule în suspensie
este distribuită pe toata secțiunea transversală a bazinului;
• Zona de sedimentare – în care particulele se depun pe fundul bazinului ca urmare
a diferenței de densitate și în condițiile reducerii vitezei de curgere a apei;
• Zona de acumulare a nămolului – unde se concentrează nămolul, fiind periodic
evacuat;
• Zona de evacuare – este zona
de evacuare a apei limpezite de
sedimente.

Fig.IV.1.Schem a sedimentării
particulelor din apele uzate

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

26

Sursa http://www.creeaza.com/legislatie/administratie/ecologie -mediu/Sedimentarea –
particulelor -greu725.php

Traiectoriile particulelor discrete în apa uzată din bazin rezultă prin însumarea vectoriala
a vitezei de sedimentare vs și a vitezei de deplasare a apei în bazin vd . La dimensionarea lungimii
bazinului de sedimentare se porneșt e de la ideea ca viteza minimă de sedimentare v0 a particulelor
de la suprafața apei și până pe fundul bazinului se calculează ca raport între înălțimea bazinului h0
și timpul de parcurgere a lungimii bazinului t0 de către o particulă. Deci cu cât viteza d e curgere
a apei în bazin este mai mare, cu atât lungimea bazinul ui trebuie să fie mai mare pentru ca particula
să aibă timp să se sedimenteze. Particulele care au o viteza de sedimentare mai mică decât v0 nu
se sedimentează în bazin și ca urmare aceste pa rticule vor fi antrenate de apă în zona de evacuare.
In acest caz este nevoie de filtrarea apei uzate pentru a reține aceste particule.

IV.2 Neutralizarea apelor industriale uzate

Neutralizarea apelor industriale uzate este un procedeu des utilizat și a re drept scop
corectarea pH -ului apei, atunci când acesta diferă mult de valoarea considerată normală, respectiv
apă neutră cu valoarea pH -ului 7.
Legea apelor permite mici variații ale pH -ului în jurul valorii 7 ce indică neutralitatea.
Dacă apa industri ală este mult diferită de valoarea 7 se impune corectarea pH -ului, cel puțin din
doua motive:
➢ corodează conductele și, în general, toate instalațiile stației de epurare și prezintă riscuri de
accidente;
➢ afectează grav fauna și flora în cazul evacuării ult erioare a apei în emisar.
În figura IV.2 este prezentat
principiu l de funcționare a unei
instalații de neutralizare a apelor
industriale uzate.
Fig. IV.2 Instalație de neutralizare a
apei uzate

1 – agent neutralizant,
2 – intrare apă uzată,
3 – evacuar e apă neutralizată,
4 și 5 – regulatoare pH.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

27
Sursa http://www.creeaza.com/legislatie/administratie/ecologie -mediu/Neutralizarea -apelo r-
industria151.php

Neutralizarea apelor uzate acide
Apele acide de regulă provin de la fabricile de acizi, din industria metalurgică, din secțiile
de acoperiri galvanice, rafinării de petrol, fabrici de îngrășăminte chimice etc.
Dacă în întreprinderea respectivă în urma proceselor de fabricație rezultă atât apă cu
caracter acid, cât și apă cu caracter bazic, acestea se pot neutraliza reciproc, fapt ce duce la scăderea
costurilor de tratare a apelor.
Pentru apele cu caracter acid cea mai bună substanță pentru neutralizare este hidroxidul
de sodiu , dar are un cost mai ridicat și de aceea în general se utilizează carbonatul de calciu ( piatra
de var) sau dolomita (care este un carbonat de calciu și de magneziu) sau varul, respectiv oxidul
de calciu.
Cantitățile necesare de substanțe pentru neutrali zare se stabilesc pe baza determinării pH –
ului și a volumului de apa uzată. Durata procesului de neutralizare depinde de viteza de amestecare
a substanțelor și de gradul de omogenizare, dar de regu lă este de circa 15 minute. In cazul utilizării,
pentru neu tralizare, a carbonatului de calciu și acidității apei uzate datorate acidului sulfuric,
reacția decurge astfel:
H₂SO₄ +CaCO₃ = CaSO₄ + CO₂ + H₂O
Produsul rezultat CaSO₄ este greu solubil în apă și se depune pe fundul bazinului de
neutralizare.
În practi că se procedează și la realizarea unui filtru granular, ce conține granule de CaCO3
. Apa trece prin acest filtru și are loc reacția de mai sus. Avantajul acestei metode constă în faptul
că, nu mai trebuie determinat permanent pH -ul apei și calculat necesa rul de carbonat de calciu,
precum și faptul ca procesul de neutralizare a apei este continuu. Singura problemă este de a
controla viteza de consum a carbonatului de calciu și de a completa periodic filtru cu material
granular.
Procesul de corectare a acid ității apei uzate poate fi accelerat prin introducerea de
materiale ce reacționează mai rapid cu acidul din apa uzată. Dintre aceste materiale amintim: varul
stins, respectiv hidroxidul de calciu C a (OH)2 sau oxidul de calciu (CaO), numit și praf de var.
Neutralizarea apelor uzate alcaline
În general apele uzate industriale au un caracter acid, adică au pH -ul sub valoarea 7, dar
sunt și cazuri, rare, când apele industriale uzate au caracter bazic.
Neutralizarea acestor tipuri de ape uzate din motive econo mice se face cu acizi industriali
reziduali proveniți din diverse procese industriale sau prin insuflare în apa uzată, de CO2 care
provine din instalațiile de ardere a combustibililor. CO2 insuflat în apa uzată alcalină reacționează
cu hidroxizi alcalini d ând naștere la carbonați și bicarbonați, conform reacțiilor următoare:
CO2 + 2NaOH = Na2 CO3 + H2 O
CO2 + Na2 CO3 +H2 O = 2NaHCO3

IV.3 Separarea particulelor solide prin centrifugarea apei uzate

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

28
Unele ape industriale uzate conțin particule solide aflate în suspensie în cantități mari.
Dacă aceste particule au o densitate, comparativ cu apa, mult mai mare ,un procedeu economic și
rapid de separare a acestor particule este utilizarea forței centrif uge.
Dacă debitul de apă este mare atunci se poate utiliza instalația tip ciclon, în care apa intră
tangențial cu mare viteză și apoi are un traseu ascendent axial. Particulele cu densitate mare sub
acțiunea forței centrifuge se deplasează spre pereții ex teriori și apoi cad în partea de jos a
hidrociclonul ui de unde sunt evacuate. Avantajul acestor hidrocicloane este și faptul că în partea
superioara axială se concentrează grăsimile și uleiurile, care au densitate mai mică.
In figura IV.3 este prezentat u n astfel de hidrociclon.

Fig. IV.3 Forma constructivă a unui
hidrociclon

Sursa
http://www.creeaza.com/legislatie/administratie/e cologie -mediu/Separarea -particulelor -solide-
319.php
Acest tip de instalație nu realizează o separare perfectă a particulelor și uleiurilor, doar o
separare relativ grosieră, dar prezintă avantajul simplității în construcție și funcționare. Pentru
debite 3 1 mici ale apelor uzate și performanțe r idicate de separare a particulelor solide, se pot
utiliza separatoarele centrifugale de mare turație, ce pot fi cu axă verticală de rotație sau cu axă
orizontală. În zona axei de rotație se concentrează particulele m ai ușoare, iar în zona pereților
exterio ri față de axa de rotație se concentrează particulele mai grele. Și aceste instalații pot
funcționa în regim continuu sau intermitent.
Datorate costurilor energetice relativ ridicate de funcționare a acestor instala ții, ele se
utilizează frecvent doar în cazul apelor uzate cu o mare concentrație de suspensii sau pentru
concentrarea nămolurilor.

IV.4 Filtrarea apelor industriale uzate

Filtrarea este procedeul de trecere a apelor printr -un mediu poros, unde particul ele de
mici dimensiuni aflate în suspens ie sunt reținute.
Funcție de dimensiunea porilor filtrului acesta poate retine particule cu dimensiuni mai
mari sau mai mici. În consecință există filtre grosiere și filtre foarte fine. La filtrele grosiere
reținere a particulelor se face simplu, în sensul că particulele cu dimensiuni mai mari decât porii

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

29
vor fi reținute. În cazul unor filtre foarte fine reținerea particulelor în filtru este un proces mult mai
complex apărând o serie de fenomene fizico – chimice ce de pind de caracteristicile materialului
filtrant și de natura particulelor aflate în suspensie în apele uzate.
Curgerea prin medii filtrante poroase se desfășoară în condiții de curgere laminară, atât
în condițiile inițiale când filtrul este curat, cât și d upă ce filtru a fost parțial colmatat de către
suspensiile reținute de către filtru. Deci curgerea are loc în condițiile legii lui Darcy.
Din categoria filtrelor grosiere menționam grătarele și sitele. Acestea servesc la reținerea
particulelor grosiere și care dacă ar ajunge în fazele superioar e ale epurării ar deranja buna
funcționare a întregului proces de epurare.
Grătarele servesc la reținerea din apă a impurităților de mari dimensiuni care ar putea
duce la blocarea pompelor sau a vanelor.
Grătarele s unt de fapt o rețea de bare cu grosimi c uprinse între 0,8 – 1,2 cm așezate la o
distanța între ele de 1,2 – 6 cm și poziționate înclinat la 30 – 900 grade fața de orizontală. Viteza
de intrare a apei pe grătare este de 0,3 – 1 m / sec. Datorită faptului că materialele plutitoare rămân
depuse pe grătare, acestea trebuie periodic curățate, pentru a nu obtura grătarul.
Sitele sunt utilizate pentru reținerea suspensiilor de dimensiuni mijlocii și se
caracterizează prin mărimea ochiului sitei ce depinde de dimen siunea suspensiilor ce doresc a fi
reținute. De regulă sunt realizate din plase de sârmă din oțel inoxidabil sau cupru, dar pot fi și site
din tablă găurită. Și aceste site trebuiesc curățite periodic pentru că altfel depunerile obturează
orificiile și sca de debitul apei spre stația de epurare.
Cele mai fine particule aflate în suspensie în apele uzate sunt reținute de către filtre. Cele
mai utilizate sunt filtrele care au ca si materiale de filtrare granule de diverse materiale și
dimensiuni. Cele mai simp le filtre sunt cele ce au ca și material filtrant nisipul cuarțos, se pot
utiliza și alte materiale atunci când se dorește reținerea doar a unor anumite substanțe în suspensie.
Din punct de vedere al vitezei de trecere al apei prin filtru există:
❖ Filtre l ente cu viteze de filtrare cuprinse între 0,1 și 0,6 m/h;
❖ Filtre rapide cu viteza de trecere a apei prin filtru cuprinsă între 3 și 6 m/h
Din punct de vedere al presiunii fluidului, filtrele pot fi de două categorii și anume:
1. Filtre cu presiune;
2. Filtre cu presiune atmosferică.
Având în vedere că filtrele după o anumită perioadă de funcționare se colmatează,
respectiv porii din filtru sunt obturați de către suspensiile depuse este necesar, atunci când
pierderea de sarcina pe filtru este prea mare, să se p rocedeze la curățirea filtr ului.

IV.5 Separarea particulelor în suspensie prin flotație

Flotația este procedeul tehnic de eliminare a particulelor fine aflate în suspensie, într -un
lichid, cu ajutorul bulelor de aer introduse forțat în lichid. În general , în cazul apelor uzate
menajere, aplicarea acestui procedeu fără adaosuri de coagulanți nu a dat rezultate semnificative,
în schimb în cazul apelor ce conțin grăsimi, cum sunt apele uzate de la fabricile de ulei, de la
procesarea cărnii, laptelui, fabrici de săpun, de conserve etc, rezultatele au fost remarcabile,
reducându -se mult volumul nămolurilor în decantoare.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

30
De asemenea, această tehnologie se poate aplica la îndepărtarea uleiurilor din apele uzate
din industria metalurgica și din industria celuloz ei și hârtiei.
Trebuie să precizam faptul că, înainte de aplicarea procedeului trebuie realizate o serie de
teste pentru a evalua eficacitatea procedeului și pentru a alege metoda de epurare.
Dacă particulele au o densitate mare, cum este cazul minereuril or, flotația este posibilă
numai dacă granulația materialului este sub diametrul de 0,4 mm. Pentru acest tip de particule
trebuie să se lucreze cu bule mari de aer, cu diametrul bulei de peste 2 mm, de care trebuie să adere
bulele. Pentru a asigura această aderență se adaugă anumite substanțe, care se fixează pe suprafața
particulelor, le fac hidrofobe, fapt ce are ca efect eliminarea acestora din masa de apa la suprafața
de separație apă – aer – particulă solidă, (apa nu le mai umectează), și astfel sunt r idicate la
suprafața apei d e către bulele de aer. Având în vedere riscul ca bulele să se spargă și particula să
cadă din nou pe fundul bazinului, se mai introduce în apa uzată un spumant, care are rolul de a
menține spuma în care se găsesc particulele mai mult timp la suprafața apei . Spuma trebuie mereu
îndepărtata de pe suprafața bazinului.
În figura IV.4 este prezentată schema de principiu a flotației pentru particule grele si
pentru particule ușoare.

Fig. IV.4 Schema flotație pentru particule
ușoare
a)particule grele;
b)partic ule ușoare

Sursa http://www.creeaza.com/legislatie/administratie/ecologie -mediu/Separarea –
particulelor -in-susp184.php
Procedeul de flot ație pentru particule grele este relativ costisitor și ca urmare trebuie
aplicat doar acolo unde particulele reținute au o valoare economică ridicată sau sunt toxice. În caz
contrar se preferă decantarea acestora în bazine decant oare.
În cazul particulelo r ușoare, când o singură bulă de mică dimensiune poate ridica
particula este preferabil ca simultan să se realizeze și o coagulare a particulelor și obținerea unor
particule mai mari și mai ușor de separat. În acest sens este nec esară introducerea de subst anțe
floculante, care pe de o parte aglomerează particulele și astfel reducându -le numărul facilitează
separarea acestora și, pe de altă parte, structura relativ afânată a acestor flocoane permite alipirea
ușoară a bulelor de gaz e de ele și ridicarea floco anelor la suprafața apei.
În figura IV.5 este prezentată modalitatea de realizare a flotațiilor suspensiilor particulelor
ușoare, utilizând substanțe floculante și bule fine de aer.
Producerea bulelor în apele uzate se poate re aliza prin mai multe proced ee, cel mai
utilizat procedeu fiind acela de a introduce, sub presiune, aer printr -un sistem de duze sau plăci
poroase plasate pe fundul bazinului. De regula apele uzate, cu foarte mici excepții, conțin particule
ușoare și, ca ur mare se lucrează cu bule mi ci de aer, foarte rar bule peste 1 mm diametru.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

31
Cel mai frecvent se utilizează insuflarea, respectiv barbotarea apei în instalațiile pentru
separarea grăsimilor. Separatoarele de grăsimi cu insuflare de bule au în general două zo ne de
lucru și anume o zonă turbulentă, respectiv zona de aerare și, o zonă de liniștire a apei, în care are
loc separarea particulelor.

Fig. IV.5 Realizarea flotației
suspensiilor fine utilizând substanțe
floculante și bule fine de aer
a) – ridicarea pa rticulei de către
bula de aer ce a aderat ( I –bulele sunt
prea mici pentru a ridica particula, II –
bule mai mari ce asigura ridicarea particulei;
b) – ciocnirea bulei de aer cu particula ( I ) și ridicarea particulei de catre bula ce a aderat
la particu lă ( II )
; c) – intrarea bulei de aer în floconul format;
d) – intrarea bulei de aer în interiorul floconului.
Sursa http://www.creeaza.c om/legislatie/ad ministratie/ecologie -mediu/Separarea -particulelor -in-
susp184.php
In figura IV.6 este prezentat
principiul de funcțiune al unui separator
de grăsimi model Imhoff. Grăsimile se
ridică la suprafața apei de unde sunt
periodic sau în mod conti nuu, evacuate.

Fig.IV.6 . Separator de grăsimi cu
insuflare de bule fine
a) – secțiune transversală;
b) –secțiune longitudinală;
1- intrarea apei; 2 –difuzoare pentru insuflarea bulelor de aer; 3 – ieșire apă.

Sursa http://www.creeaza.com/legislatie/administratie/ecologie -mediu/Separarea -particulelor -in-
susp184.php
Utilizarea acestui procedeu de separ are cu bule fine nu se recomandă întotdeauna, ca
urmare a faptului că, o dată cu grăsimile se pot ridica la suprafața apei și alte particule care au
aderat la grăsimi și care sunt ulterior mai greu de separat din grăsimi.
Un procedeu ma i evoluat de sepa rare a particulelor fine este cel ce utilizează și vidul.
În figura IV.7 este prezentat principiul de funcționare a unei instalații de flotație în vid tip
„Vacuator” produs de firma „Dorr”.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

32

Fig. IV.7. Schema instalației de f lotație tip Vacuator
a)- schema generală a instalației; b) – secțiune prin camera de vidare; 1 – intrare apă; 2 –
compartiment admisie apă; 3 – compartiment pentru aerarea apei; 4 – compartiment pentru
eliminarea bulelor mari; 5 – camera vidată; 6 – compartiment de închider e hidraulică pentru
evacuarea apei; 7 – evacuare apă; 8 – conductă cu închidere hidraulică pentru evacuarea suspensiilor
concentrate la suprafața apei; 9 – conductă pentru evacuarea nămolului sedimentat pe fundul
bazinului vidat; 10 – conductă pent ru intrarea apei în incinta vidată; 11 – conductă aspirație aer; 12 –
pod raclor pentru colectarea spumei ce conține suspensii; 13 – pod raclor pentru curățitul fundului
incintei vidate; 14 – perete separator.
Sursa http://www.creeaza.com/legislatie/administratie/ecologie -mediu/Separarea -particulelor -in-
susp184.php
Aceasta metodă constă în introducerea de aer în apa uzata până l a nivelul sa turației, după
care apa este introdusă într -un spațiu închis, care va fi depresurizat. În această situație aerul
dizolvat în apă se degajă sub forma unor bule extrem de fine care asigură flotația substanțelor
aflate în suspensie. De regulă, ace st procedeu se aplică apelor uzate din industria prelucrării cărnii
și a conservelor. Avantajul metodei este dat de faptul că, ridicarea bulelor se face fără turbulență,
fapt ce previne spargerea flocoanelor, dar prezintă dezavantajul că staționarea apei a sigură
condi țiile pentru sedimentarea particulelor grele și, ca urmare se impune curățirea periodică a
fundului bazinelor prin utilizarea de racloare de fund.
Depresiunea utilizată este relativ redusă, fiind cuprinsă între 0,35 și 0,3 atm. și ca urmare
consumurile en ergetice sunt relativ reduse.
Faptul că utilizarea vidului prezintă unele inconveniente, a dus la căutarea altor metode
de flotație, dintre care se remarcă metoda ce utilizează suprapresiunea aerului. In principiu
procedeul constă în introduce rea apei înt r-o incintă în care se introduce aer sub presiune. Datorită
presiunii ridicate aerul se dizolvă în cantitate mult mai mare în apa uzată. La deschiderea bruscă a
unei supape presiunea scade brusc și în aceste condiții aerul dizolvat în apa uzată din camera de
flotație este eliminat sub formă de bule extrem de fine. Această metoda de flotație se numește
„flotație cu suprapresiune” și este utilizată în mod deosebit la recuperarea fibrelor celulozice din
apele reziduale de la fabricile de celuloză ș i hârtie.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

33
Astfel de tipuri de instalații de flotație cu suprapresiune se utilizează și la separarea
suspensiilor din apele uzate de la rafinării.
Realizarea suprapresiunii de aer în apa uzată se poate face prin mai multe moduri. Astfel
aerul poate fi int rodus o dată cu apa prin aspirație sau aerul poate fi pompat sub presiune în apa
uzată aflată într -o incintă închisă. Indiferent de modul de introducere al aerului, trebuie să existe
un sistem pentru eliminarea bulelor mari. In funcție de natura suspensiil or se pot in troduce în apă
diverși reactivi și floculanți pentru creșterea eficienței procesului.

IV.6 Separatoarea unor sunbanțe prin extracție

Extracția este un procedeu de separare a unor substanțe dintr -un lichid pe baza diferenței
de solubilitate a componențilo r aflați într -un amestec de două sau mai multe componente, în raport
cu un anumit solvent sau mai mulți solvenți. Procedeul se aplică la epurarea apelor industriale
uzate mai 35 ales atunci când componentul care trebuie separat poate fi valorif icat. Este, de
exemplu, cazul recuperării fenolului din apele reziduale de la cocserii. De asemenea sunt cazuri în
care, scopul este acela de a extrage anumite substanțe toxice din apele uzate în vederea distrugerii
lor și, astfel se reduce riscul poluării mediului pr in deversarea apei uzate în emisar.
Principiul extracției lichid – lichid poate fi explicat în felul următor: dacă notăm cu „A”
componenta majoritară, respectiv apa, cu „B” componentul ce trebuie extras, cu „S” solventul
utilizat la extracție și cu litere mici cantitățile acestor componenți, dar în procent mic, aflate în
diferitele faze ale procesului, atunci putem prezenta schema de principiu al extracției astfel:
(A+B) + S = [(A – a ) + b + s] + [a + (B – b) + (S – s)] amestec rafinat extract
Amestecul o mogen de apă uzată din care dorim să extragem componentul B este pus în
contact cu solventul selectiv S, în care apa, respectiv componentul A are o solubilitate mică în
comparație cu componentul ce dorim să -l extragem B, care are o mare solubil itate. După
amestecarea solventului cu apa uzată se lasă timp pentru sedimentare și se formează două straturi
și anume:
• Rafinatul, care conține aproape întreaga cantitate din componentul A, respectiv
apă, precum și mici cantități din componentul b si din solventul s;
• Extractul, care conține mici cantități de apa, respectiv componentul a, cea mai
mare parte din componentul B și cea mai mare parte din solventul S.
După separarea celor două lichide prin diverse procedee se trece la recuperarea
solventului, de regulă pr in distilare, obținându -se separat solventul S și substanța separată B. Se
ajunge astfel la următoarea rezultat final:
(A + B) = [(A – a) + b]+[a + (B – b)] amestec inițial fracțiune bogată în A(apă) fracțiune
bogata în B
Aprecierea eficacități i procesului de extracție se face utilizând coeficientul de
selectivitate și constanta de distribuție.
In figura IV.9 este prezentat, schematic, principiul de lucru al extracției simple.
In practică se utilizează o diagrama, numită diagrama x – y, care se realizează de regulă
pe baza unor experimente sau teoretic pe baza constantelor fizico – chimice ale substanțelor. In
diagramă figurează curba de echilibru, precum și o linie de operație, care corespunde condițiilor

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

34
reale în care decurge procesul de extra cție,
întruc ât în practică nu se poate decât foarte
greu să se stabilească condițiile de echilibru.
Fig. IV 9 Schema principala a
extractiei simple

Fig. IV. 10 Diagramele x -y pentru un
component

Sursa http://www.creeaza.com/legislatie/administratie/ecologie -mediu/Separarea -unor-
substante -prin-316.php

Linia de operație ( Figura IV.10) este determinată de următoarea expre sie:
𝑦𝑓−𝑦𝑖
𝑥𝑖−𝑥𝑓=𝐴
𝑆
In formula de mai sus avem următoarele notații:
• yi și yf sunt concentrațiile inițiale, respectiv finale în solvent a componentului ce
se extrage din soluție, în mg / l;
• xi și xf sunt concentrațiile inițiale și finale în amestecul ce trebuie epurat (apa
uzată) a componentului B care trebuie extras, în mg / l;
• A – debitul de apă uzată, în l / sec;
• S – debitul de solvent, în l / sec.
Procesul de separație prin extracție este puternic influențat de temperatură, pentru că s unt
cazuri în care două lichide nemiscibile la temperaturi scăzute, devin miscibile la temperaturi mai

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

35
ridicate. Pentru a se vedea cum se comportă aceste lichide la diferite temperaturi trebuie realizate
experimente care să ducă la stabilirea temperaturii optime al procesului de extracție.
O altă problemă importantă este alegerea solventului. Criteriile de alegere a solventului
sunt următoarele:
✓ să aibă o solubilitate redusă în apă;
✓ să aibă o constantă de distribuție ridicată faț ă de impuritatea care tr ebuie extrasă;
✓ să aibă o densitate cât mai diferită fața de cea a apei;
✓ să nu formeze emulsii cu apa;
✓ să nu hidrolizeze sub acțiunea apei, a acizilor sau bazelor;
✓ să aibă o temperatură de fierbere mult diferită de a apei;
✓ să fie stabil la variații a le temperaturii;
✓ să fie cât mai ieftin.
Dintre cele mai uzuali solvenți amintim: benzenul, clorbenzenul, eter etilic, alcoolul
butilic, acetatul de etil, eter izopropilic, fenosolvanul etc.
În practică s -au dezvoltat o serie de pr ocedee de extracție mai complexe, care să asigure
un randament ridicat și costuri cât mai reduse. Dintre procedeele cele mai întâlnite amintim:
• extracția simplă cu un singur contact;
• extracția simpla cu contact multiplu;
• extracția cu contact multiplu în contracurent
Extracția s implă cu un singur contact, constă practic în agitarea intensă a apei uzate în
care sa introdus un solvent specific pentru substanța care trebuie extrasă, urmată de o decantare,
pentru ca cele doua lichide să se separe în două strat uri distincte. Extractul este separat din apa
uzată, iar prin distilare solventul este recuperat și este din nou folosit pentru extracția compusului
din apa uzată.
Extracția simplă cu contact multiplu este practic o extracție simplă cu un singur contact
care se repetă de mai mul te ori. La fiecare repetare a procesului se adaugă solvent proaspăt. Cu cât
operația se repetă de mai multe ori se consuma mai mult solvent, dar se realizează o mai intensă
purificare a apei uzate. Procedeul poate funcționa în regim continuu sau în șarje p eriodice.
Extracția cu contact multiplu în contracurent permite o mai rațională folosire a
solventului, fapt ce reduce substanțial consumul de solvent. Principiul de funcționare este
următorul: apa uzată este introdusă în prima unit ate de extracție, iar so lventul proaspăt în ultima
unitate. Apa parțial epurată și extractele parțiale circulă în sensuri contrare. Calitatea procedeului
depinde în cea mai mare măsură de nemiscibilitatea solventului în apa uzată, în sensul că, cu cât
solventul este mai nemiscibi l, cu atât procesul de separare este mai performant.
În timp s -au perfecționat procedeele de extracție, în dorința de a scădea costurile
procesului și a crește calitatea extracție. Un astfel de procedeu este extracția diferențiala în
contracurent, care în principiu funcționează, nu ca un sistem distinct de unități de extracție, ci ca
un sistem în care atât apa uzată, cât și solventul circulă în contracurent pe baza diferenței de
densitate. Transferul impurităților din apa uzată în s olvent se face în mod co ntinuu, diferența de
concentrație este elementul motor care determina transferul poluantului din apa uzată în solvent.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

36

IV.7 Epurarea apelor industriale uzate prin distrilare

Procedeul este cunoscut de mult timp și constă în tra nsformarea prin încălzire a apei în
vapori și apoi condensarea vaporilor. Datorită faptului că, în general, impuritățile dizolvate în apă,
de natură minerală sau organică au o volatilitate mult mai redusă decât a apei se obține o apă de
bună calitate, dar cu costuri mai ridicate. D acă în viitor se vor găsi surse de energie ieftine sau
regenerabile atunci probabil că procedeul va lua o mare amploare. Prin distilare se îndepărtează,
totodată și microorganismele din apa uzată.
În zonele globului unde este lipsă de apă procedeul se apl ică la obținerea apei potabile
din apa mărilor, dar cu costuri încă ridicate. Dacă se fac eforturi pentru recuperarea căldurii din
vapori în faza de condensare se pot reduce mult costurile energetice cu acest procedeu.
Deocamda tă procedeul se aplica doar î n zonele cu mare deficit de apă și unde apa este extrem de
scumpă.

IV.8 Epurarea apelor industriale uzate prin înghetare

Procedeul se bazează pe faptul că la înghețarea apei, impuritățile se separă într -o soluție
reziduală, i ar cristalele de gheață forma te sunt constituite din apă aproape pură. Fazele procesului
sunt prezentate în figura 3.11
Fig.IV.11 Fazele procesol de epurare prin inghețare
Sursa
http://www.creeaza.com/legislatie/administratie/ecologie -mediu/Epurarea -apelor -industriale –
uz812.php

Procesul se desfășoară după următoarele etape: răcirea bruscă a apei până la punctul de
înghețare, cu producerea de cristale solide de gheață, urmată de separarea cristalelor și topirea
acestora cu apa curată.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

37
O variantă a acestui procedeu de epurare prin înghețare este cel referitor la formarea de
hidrați. Această tehnologie se bazează pe proprietatea unor substanț e, cum sunt hidrocarburile cu
greutate moleculară mică sau derivații lor hidrogenați, de a forma cu apa, la temperaturi joase,
combinații solide în care moleculele unuia dintre componenți sunt prinse în rețeaua cristalină a
celuilalt. Ca și în cazul crista lelor de apă și aceste substa nțe sau combinații ale acestora nu includ
în rețeaua lor decât apa lipsită de impurități. După separarea cristalelor astfel formate de lichidul
cu impuritățile rămase se trece la topirea cristalelor formate și astfel se obțin d ouă lichide
nemiscibile, apa si respectiv hidrocarbura care se pot separa relativ ușor. Avantajul metodei este
faptul că obținerea de astfel de cristale se poate face și la temperaturi mai ridicate decât temperatura
de înghețare a apei. De exemplu, în cazu l folosirii ca agent de hidra tare a propanului, temperatura
la care se formează cristalele este +5, 7 0C în loc de 0 0C, cât este pentru apă. Procedeul s -a aplicat
pentru desalinizarea apei sau pentru epurarea superioară a unor ape uzate, după treapta biol ogică
și a dat rezultate extr em de bune.

IV.9 Epurarea apelor industriale uzate prin spu mare

Este o metodă relativ simplă pentru epurarea apelor uzate și constă în insuflarea de aer
comprimat în apa uzată și formarea de spumă în care se acumulează o se rie de impurități. Procesul
este influențat pozitiv de introducerea în apă a unor substanțe tensoactive, care asigură formarea
ușoară a spumei și menținerea un timp mai îndelungat.
Dacă apele conțin aceste substanțe tensoactive, cum sunt detergenții sau p roteinele în
descompunere, at unci procesul se desfășoară fără a necesita adaosuri suplimentare. După separarea
spumei aceasta conține cantități însemnate de impurități.
Procedeul este aplicat experimental în Statele Unite ale Americii și în Franța și a
contribuit la scăderea cantităț ii de substanțe organice din apă, ușurând astfel faza de epurare
biologică.
Consumul de aer comprimat este de circa 3,7 – 7,5 l / litru de apă uzată. Se remarcă faptul
că, în urma spumării concentrația în substanțe minerale a rămas nemodificată.

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

38

CAPITO LUL V NĂMOLUL PROVENIT DE LA STAȚIILE DE
EPURARE A APELOR UZATE

Nămolurile rezultate din stațiile de epurare a apelor uzate urbane provin din diferite etape
ale proceselor de epurare și sunt considerate deșeuri care intră sub incidența reglementărilor
referitoare la deșeuri. Ele conțin, atât compusi cu valoare agricolă (materii organice, nutrienți –
azot și fosfor, potasiu si în cantități mici de calciu, sulf și magneziu), cât si poluanți ca: metale
grele, substanțe organice t oxice si agenți patogeni.
Caracteristicile nămolurilor depind de gradul de poluare si natura poluanților din apele
uzate supuse epurării si de metodele de tratare a nămolurilor. Înainte de valorificare sau eliminare,
nămolurile trebuie să fie supuse trată rii, cu scopul de a reduce co nținutul de apă, proprietățile de
fermentare si prezența agenților patogeni. Nămolul tratat poate fi utilizat sau eliminat, cel mai
frecvent, în trei moduri: utilizarea în agricultură, incinerarea sau depozitarea în depozite de deșeuri,
funcție de propriet ățile nămolului, precum si de opțiunea operatorului stației de epurare.
Alte metode de eliminare și valorificare, dar sunt mai puțin folosite, cum ar fi utilizarea
în silvicultură, ameliorarea terenurilor, oxidarea umedă, piro liza și gazeificarea.
Pe baza informațiilor din registrele transmise de operatori serviciilor de apa catre
Agențiile de Protecția Mediului, Agenția Națională pentru Protecția Mediului realizează rapoarte
naționale privind nămolurile provenite de la stațiile de epurare din România. Ace ste rapoarte sunt
disponibile publicului pe site -ul Ministerului Mediului și Padurilor, precum și la nivel local.
Potrivit Raportului privind starea mediului 2011 elaborat sub coordonarea Agenției
Naționale de Protecția Mediului, cantitatea de nămol genera tă în stațiile de epurare municipale, în
anul 2010, a fost de cca. 126.200 tone substanță uscată (s.u.), cu 5.840 tone s.u. mai mult decît în
anul precedent. De asemenea, in anul 2010 au fost emise următoarele permise de aplicare nămol
în agricultură: –
• APM Argeș – 1/08.09.2010, pentru cantitatea de 1537 tone nămol;
• APM Buzău – 1/06.09.2010, pentru cantitatea de 536 tone nămol;
• APM Satu Mare – 1/15.10.2010, pentru cantitatea de 4,4 tone nămol;
• APM Cluj – 2/20.07.2010, pentru cantitatea de 299 tone nămo l.
Deoarece localitățile urbane au sisteme de canalizare unitare, apele uzate industriale fiind
evacuate, după preepurare, în stațiile de epurare urbane, nămolurile rezultate sunt improprii pentru
compostare și utilizare ulterioară pentru fertilizarea tere nurilor. Conform reglementărilor privind
nămolurile de epurare, deținătorii stațiilor de epurare sunt obligați să retehnologizeze stațiile de
epurare, să amelioreze calitatea nămolului, să asigure tratarea ac estuia pentru stabilizare și să
găsească utiliza tori în agricultură sau în alte domenii. În cazul în care compoziția nămolului nu
permite împrăștierea acestuia pe terenuri, se va asigura eliminarea prin incinerare sau coincinerare.
Implementarea Directivei 91/271/CEE va aduce îmbunătățiri în ceea ce pri vește calitatea
apei râurilor din România, prin epurarea apelor uzate urbane înainte de evacuare în resursele de
apă. Implementarea cerințelor acestei directive a avut si va avea ca impact creșterea volumului de
nămol în toate țările Uniunii Europene, prin urmare și în România. Față de cantitățile de nămol

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

39
rezultat de la stațiile de epurare a apelor uzate urbane existente în anul 2007, de cca. 172,529 tone
substanță uscată/an, se estimează, conform Planului Na țional de management ale bazinelor
hidrografice din România, că se va ajunge în anul 2018 la 520,850 tone substanță uscată / an .

Fig. V Evoluția cantităților de nămol
generate de stațiile de epurare din România

Sursa http://www.rowater.ro/TEST/Brosura -ape-uzate -pentru -public –
2012.pdf?fbclid=IwAR01B0 –
oTS0SRg_CMVT99PkYVsrNNDSRnty_ozi_29kZGqg_nzG 56vvQ08w

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

40

CAPITOLUL VI STUDIU DE CAZ
VI.1 GENERAREA APELOR UZATE

În anul 2018 a fost generat un volum total de ape uzate de aproximativ 1.915 mil. m3 ,
din care: 973 mil. m3 au provenit din activități economice și 942 mil. m3 din activități menajere.

Fig. VI.1 Structura apelor uzate generat e in anul 2018
Sursa http://www.insse.ro/cms/sites/defau lt/files/field/publicatii/distributia_apei_si_evacuarea_ap
elor_u zate_in_anul_2018.pdf
Cel mai mare volum de ape uzate a fost generat în bazinul hidrografic Jiu (33,3%),
aproximativ 638 mil. m3 , din care 583 mil. m3 ape uzate industriale și 55 mil. m3 ape uzate
menajere.
Apele uzate generate conțin poluanți de natur ă organică (exprimați prin consumul
biochimic de oxigen – CBO5, consumul chimic de oxigen – CCO -Cr), materii în suspensie,
nutrienți (azot, fosfor) și metale grele (cadmiu, cupru, crom, nichel, plumb, zinc).

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

41
Tabel VI.1 Cantitățile medii zilnice de poluanți din apele uzate generate pe activități
economice în anul 2018
Sursa
http://www.insse.ro/cms/sites/default/files/field/ publicatii/distributia_apei_si_evacuarea_apelor_
uzate_in_anul_2018.pdf

Încărcarea cu substanțe organice exprimate prin CBO5 și CCO -Cr este mai evidentă la
apele uzate provenite din activitățile menajere 72,4%, respectiv 65,7%. În ceea ce pr ivește
încărcarea cu nutrienți, valorile cele mai ridicate se găsesc tot în apele uzate menajere: azot
(78,3%) și fosfor (69,7%).

Tabel VI.2 . Cantitățile medii anuale de metale grele din ape le uzate generate în anul 2018
Sursa
http://www.insse.ro/cms/sites/default/files/field/publicatii/distributia_apei_si_ evacuarea_apelor_
uzate_in_anul_2018.pdf

Apele uzate generate c u cea mai mare încărcare în metale grele provin din industria
extractivă: cupru (49,5 %), zinc (8,4 %).

VI.2 Populatia conectatăla sistemele de canalizare și epurare a apelor uzate

În anul 2 018, un număr de 10.293.041 locuitori aveau locuințele conectat e la sistemele
de canalizare, aceștia reprezentând 52,9% din populația rezidentă a României , cu 314.155
persoane mai mult decât în anul 2017.
În ceea ce privește epurarea apelor uzate, popula ția conectată la sistemele de canalizare
prevăzute cu stații de epurare a fost de 10.035.288 persoane, reprezentând 51,5% din populația
rezidentă a țării, cu 325.211 persoane mai mult decât în anul 2017.
În mediul urban s -au înregistrat 9.400.517 locuitor i cu locuințele conectate la sistemele
de canalizare, reprezent ând 89,7% din populația rezidentă urbană a României, iar în mediul rural
un număr de 892.524 persoane au beneficiat de servicii de canalizare, reprezentând 9,9% din
populația rezidentă rurală a României.
Tabel VI.3 Populația conectată la canalizare pe medi i in anul 2018

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

42

Sursa
http://www.insse.ro/cms/sites/default/files/field/publicatii/distributia_apei_si_evac uarea_apelor_
uzate_in_anul_2018.pdf

La nivelul regiunilor de dezvoltare, ponderea cea mai mare a populației conectate la
sistemele de canalizare, în total populație rezidentă, s -a înregistrat în regiunea București -Ilfov cu
un procent de (86,1%), urmată de regiunea Centru (65,1%). Cel mai redus grad de racordare s -a
înregistrat în regiunile: Sud -Muntenia (36,8%) și Nord -Est (36,8%).
Tabel VI.4 Populația conectată la canalizare și la stații de epurare, pe regiuni de
dezvoltare în anul 2018
Sursa
http://www.insse.ro/cms/sites/default/files/field/publicatii/distributia_apei_si_evacuarea_apelor_
uzate_in_anul_2018.pdf

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

43
VI.3 Epurarea și evacuarea apelor u zate

Din volumul total de ape uzate generate și colectate în sistemele de canalizare au fost
evacuați în receptorii naturali aproximativ 1.880 mil. m3 , din care circa 651 mil. m3 fără epurare.
Apele uzate epurate, în volu m de circa 1.229 mil. m3 , au fo st evacuate prin: stațiile de
epurare urbane 892 mil. m3 , prin stațiile de epurare industriale 306 mil. m3 și prin stațiile de
epurare independente 31 mil. m3 .
Fig. VI.2
Distribuția apelor
uzate evacuate în
receptorii na turali
în anul 2018
Sursa
http://www.insse.ro/cms/sites/default/files/field/publicatii/distributia_apei_si_evacuarea_ap elor_
uzate_in_anul_2018.pdf
Cele mai mari volume de ape uzate deversate (cu sau fără epurare) s -au înregistrat în bazinele
hidrografice: Jiu (638 mil. m3 ) și Argeș -Vedea (360 mil. m3 ), iar cele mai scăzute în bazinele
hidrografice: Crișuri (38 mil. m3 ) și Banat (64 mil. m3 ).
Fig VI .3 Repartiția apelor uzate evacuate pe bazine hidrografice în anul 2018
Sursa
http://ww w.insse.ro/cms/sites/default/files/field/publicatii/distributia_apei_si_evacuarea_apelor_
uzate_in_anul_2018.pdf

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

44
Calitatea apelor uzate evacuate în receptorii naturali depinde de cantitățile de poluanți
existente în acestea: poluanți de natură organică (e xprimați prin consumul biochimic de oxigen –
CBO5, consumul chimic de oxigen – CCO -Cr), materii în suspensie, nu trienți (azot, fosfor), metale
grele (cadmiu, cupru, crom, nichel, plumb, zinc).
Tabel VI.5 Cantitățile medii zilnice de poluanți din apele uza te evacuate pe bazine
hidrografice în anul 2018
Sursa
http://www.insse.ro/cms/sites/default/files/field/publicatii/dist ributia_apei_si_evacuarea_apelor_
uzate_in_anul_2018.pdf

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

45
Tabel VI.6 Cantitățile medii anuale de metale grel e din apele uzate evacuate pe bazine hidrografice
în anul 2018
Sursa
http://www.insse.ro/cms/sites/default/files/field /publicatii/distributia_apei_si_evacuarea_apelor_
uzate_in_anul_2018.pdf

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARA
FACULTATEA DE INGINERIA SI GESTIUNEA PRODUCȚIILOR ANIMALIERE

46

Bibliografie
• Procedee și echipamente de epurare a apelor – suport curs -UNIVERSITATEA ” PETRU
MAIOR” TG. MUREȘ
• Epurarea apelor uzate – Proiect – GRUPUL SCOLAR COGEALAC (sursa scribd)
• Situația in Romania a apelor uzate urbane și a nămolului provenit din stațiile de epurare –
BROȘURĂ PENTRU PUBLIC -Bucuresti, Decembrie 2010