Surse de Poluare Si Poluanti

Apa este substanta cea mai raspandita de pe suprafata globului, constituind hidrosfera, cu un volum de 1370 X 109 m3. Procentual, volumul de apa dulce din fluvii, lacuri si ape subterane reprezinta aproximativ 0.7%; apa marilor si oceanelor reprezinta 97 %; iar restul de aproximativ 2,3% este apa inglobata in ghetari si calote polare [Chapman, 1996]. In atmosfera exista cantitati de apa sub forma de vapori si nori.

Apa este o componenta foarte valoroasa pentru activitatile umane, avand o contributie importanta in dezvoltarea societatii. Astfel, primele aglomerari urbane s-au dezvoltat in jurul unor surse de apa, iar majoritatea activitatilor industriale, comerciale, din agricultura, zootehnie sau transport utilizeaza apa de diferite calitati, in cantitati ce depind de gradul de dezvoltare national sau regional.

In asigurarea premizelor pentru dezvoltarea durabila, dezvoltare care sa permita garantarea satisfacerii necesitatilor de dezvoltare actuale, fara a compromite capacitatea generatiilor viitoare de a-si satisface propriile necesitati’ [Raportul Brundtland, 1987], managementul calitatii factorilor de mediu detine un rol foarte important, toate programele de dezvoltare ale societatii pe termen lung sau scurt, incluzand obligatoriu aceste aspecte. Din perspectiva consumurilor de apa actuale, dar si prin corelarea cu cantitatea resurselor existente, managementul calitatii apelor reprezinta o componenta principala a managementului factorilor de mediu, datorita atat aspectelor legate de tratarea apelor in vederea potabilizarii sau a consumului industrial, cat si a celor privind generarea si posibilitatile de epurare a apelor uzate, ape care, prin deversarea ulterioara, au un impact deosebit asupra calitatii apelor de suprafata. Dintre componentele principale ale managementului calitatii apelor se pot mentiona:

analiza costurilor pentru pretratarea apei necesare consumului populatiei sau in procese de productie

monitorizarea calitatii efluientilor produsi prin consum menajer sau industrial

minimizarea poluantilor la sursa si reducerea deseurilor rezultate in procesele industriale, evitand astfel impurificarea surselor naturale de alimentare cu apa

utilizarea unor tehnologii nepoluante, atat in cadrul proceselor industriale de productie, cat si pentru cele de tratare a apelor sau de epurare a apelor uzate

introducerea unor standarde calitative mai stricte pentru efluentii industriali, impunand atfel epurarea finala a efluentilor rezultati din procese de productie

Tratarea apelor de suprafata, subterane si marine in scopul obtinerii apei potabile si pentru utilizari industriale este absolut necesara si are drept scop: indepartarea impuritatilor si compusilor poluanti de origine organica si anorganica , a microorganismelor existente in ape in mod natural sau aparute datorita unor poluari accidentale, asigurarea necesarului de apa potabila si industriala, corelat cu necesitatile dezvoltarii societatii omenesti.. Avand in vedere reducerea surselor disponibile de apa de calitate corespunzatoare, cat si cresterea demografica, diversificarea metodelor de tratare si utilzarea unr surse alternative au reprezentat si reprezinta principalele preocupari ale cercetatorilor si inginerilor care lucreaza in domeniul exploatarii si furnizarii apei.

Apa joaca un rol vital in dezvoltarea comunitatii. In tarile dezvoltate necesarul de apa este bine stabilit, facandu-se masuratori de control a calitatii apei de baza si masuratori statistice corecte. Totusi, multe instalatii care furnizeaza apa si sistemele de canlizare sunt vechi, astfel ca reconstruirea lor este si va fi o problema in viitor. Peste tot in lume, cotrolul calitatii apei este vital pentru siguranta sanatatii publice.

Din acest motiv protecia calitatii apelor capata in prezent dimensiuni majore, aceasta problema fiind pe primul plan in problematica apararii mediului inconjurator de poluare.

In conceptia moderna, prin protectia calitatii apelor intelegem domeniul de activitate care se ocupa cu toate problemele care privesc calitatea cursurilor de apa, apelor statatoare, apelor maritime si apelor subterane, aceste probleme referindu-se atat la fenomenele care se petrec in ape ca urmare a tulburarii echilibrului natural al calitatii datorita interventiei omului, cat si la masurile si activitatile de gospodarire judicioasa si protectie a calitatii resurselor de apa.

Din acest punct de vedere epurarea apelor uzate, ca cel mai eficient mijloc actual de curatire a apelor uzate care urmeaza a fi reintegrate in resursele naturale de apa ca mediu receptor, constituie o activitate conexa a activitatii de control a calitatii apelor.

Apa este cea mai afectata de poluare, creand numeroase probleme pentru pastrarea si imbunatatirea calitatii ei. Apa in natura exista sub numeroase forme: apa de suprafata (fluvii, rauri, lacuri, mari si oceane) si apa subterana (straturi acvifere si izvoare).

Poluarea apelor, in masura mai mare sau mai mica, este greu de evitat. In general, sursele de poluare si poluantii principali sunt aceeasi atat pentru apele de suprafata cat si pentru cele subterane, iar impactul si masurile de ameliorare a mediului – calitatii apei sunt practic asemanatoare.

Apele uzate (reziduale) provin de obicei din consumul casnic, industrial, precipitatii si reprezinta principalele surse de poluare ale apelor de suprafata si subterane.

SURSE DE POLUARE. POLUANTI

Sursele de poluare ale apelor de suprafata si subterane sunt urmatoarele:

Apele uzate orasenesti, provenite din gospodarii, restaurante, hoteluri si in buna parte din mica industrie reprezinta una din principalele surse de poluare

Apele uzate industriale provin din apele folosite in procesul tehnologic industrial. Epurate sau nu, ele constituie o sursa de poluare. O apa industriala uzata are caractere asemanatoare substantelor chimice sau fizice utilizate in procesul tehnologic. Astfel, apele uzate provenite de la minele de carbuni au drept caracteristica principala continutul in substante in suspensie – sterilul; apele uzate rezultate de la fabricile de zahar contin atat substante in suspensie cat si organice etc.

Apele uzate de la crescatoriile de animale si pasari au caracteristici oarecum asemanatoare cu ale apelor uzate orasenesti, poluantii fiind substantele organice si suspensiile

Apele uzate rezultate in urma irigarii terenurilor agricole in special cu ape de suprafata, sunt poluate cu fertilizatori organici, pesticide etc si uneori si cu substante nocive ce se gasesc in atmosfera

Apele uzate de la campinguri, zone de agrement, terenuri de sport sunt asemanatoare apelor uzate orasenesti

Apele uzate rezultate in urma contactului precipitatiilor cu diferite substante nocive. Apele meteorice, dupa cum se stie, la origine sunt nepoluante. Insa, chiar in atmosfera, in contact cu unele substante, pot da nastere la asa-numitele ploi acide (depuneri de acid) pe sol ; de asemenea, in amestec cu anumite substante, reziduuri animale, pesticide, ingrasaminte pentru agricultura pot deveni foarte nocive.

Apele uzate de la navele maritime sau fluviale. Navele pot evacua impuritati deosebit de nocive, atat din punct de vedere calitativ cat si cantitativ. Navele pot impurifica apele prin : evacuarea reziduurilor lichide si solide provenite din activitatea personalului navigant, a pasagerilor sau animalelor transportate, pierderile de combustibil, lubrifianti, substante nocive transportate, asa-zisele ape de balast, etc.

Apele uzate radioactive. Sursele de poluare cu radionuclizi sub forma lichida, gazoasa sau solida sunt provenite de la : extragerea si prelucrarea minereurilor radioactive, obtinerea de combustibili nucleari, exploatarea reactoarelor si acceleratoarelor de particule, folosirea izotopilor radioactivi la cercetari stiintifice in medicina si in tehnica. In toate aceste surse de poluare pot aparea concentratii periculoase ale radionuclizilor naturali- uraniu, radiu, toriu, etc.

Apele uzate cu temperaturi ridicate constituie o sursa importanta de poluare. Acestea ajunse in emisar pot contribui uneori la ridicarea temperaturii apei emisarului peste limitele standardizate ; este cazul, de exemplu, al apelor calde provenite de la centralele termoelectrice

Ape uzate – scurgerile – rezultate in urma compostarii rezidurilor menajere, descarcarii necontrolate a masinilor de vidanjat, proceselor anaerobe din cimitirele umane si animale , ape antrenate de precipitatii, etc.

Eutrofizarea reprezinta in ultimul timp o sursa de poluare destul de semnificativa ; ea este rezultatul introducerii unor mari cantitati de nutrienti in apa (fosfor si azot), ca urmare, in principal, a activitatilor umane. Eutrofizarea este prezenta in apele de suprafata cu viteza mica de curgere si inspecial in apele statatoare – lacuri. Cresterea rapida in apa a fosforului si azotului conduce la o inmultire rapida a algelor, iar in zonele litorale ale lacurilor a microfitelor acvatice. Nutrientii (fosfor si azot) provin din : apele uzate orasenesti si industrile, ingrasaminte agricole, reziduurile crescatoriilor de animale si pasari, pesticidelor, substantelor organice rezultate in urma dezintegrarii plantelor sezoniere (cu consum de oxigen) etc.

Poluantii din sursele de poluare descrise anterior sunt si ei numerosi si se regasesc aproape in toate sursele de poluare.

Substantele organice, de origine naturala sau artificiala, reprezinta pentru apa poluantul principal. Organismele animale si vegetale contin substante organice care, dupa moartea lor, incep sa se descompuna , devenind nocive si periculoase.

Substantele organice de origine naturala, mai importante sunt : titeiul, taninii, lignina, hidratii de carbon, biotoxinele marine etc.

Titeiul, ca de altfel si produsele petroliere (poluanti de origine organica artificiala) sunt poluanti deosebit de puternici si prezenti uneori in cantitati mari, atat in apele de suprafata cat si in apele subterane, de mare si rareori in apa potabila. Poluantii proveniti de la extractia titeiului cat si cei de la rafinarii ajung in emisari, in principal, prin canalele de ape uzate, si datorita pierderilor – scurgerilor – rezervoarelor de inmagazinare . Poluantii mai pot ajunge in emisari prin intermediul pierderilor din timpul transportului titeiului sau produselor petroliere, pe uscat sau pe mare , in urma unor accidente ale mijloacelor de transport, degradarii rezervoarelor de inmagazinare a titeiului sau produselor petroliere, functionarii necorespunzatoare a schelelor marine .

In privinta poluantilor organici artificiali, acestia provin din prelucrarea diferitelor substante in cadrul rafinariilor industriei chimice organice, industriei petrochimice etc.

In rafinarii poluantii artificiali apartin asa-numitelor produse petroliere, care cuprind ca poluanti principali : benzina, motorina, uleiurile, solventii organici, bitumul, produsele medicinale si gaze.

Poluantii organici artificiali din industria chimica organica si industria petrochimica sunt : hidrocarburile halogenate, hidrocarburile clorurate (pesticidele), detergentii, acizii naftenici, hidrogenul sulfurat, substantele aromatice etc.

Substantele anorganice in suspensie sau dizolvate sunt poate mai putin poluante ca substantele organice. Ele sunt frecvent intalnite in apele uzate industriale, dintre acestea se mentioneaza in primul rand metalele grele (Pb, Cu, Zn, Cr), clorurile, sulfatul de magneziu, fierul etc.

Substantele in suspensie organice si anorganice se gasesc atat in apele uzate orasenesti cat si in cele industriale, ele ajungand in masura mai mica sau mai mare in emisari.

Substantele toxice, de asemenea organice sau anorganice, se gasesc in apele uzate orasenesti si industriale. Unele dintre ele, ca de exemplu pesticidele, sunt antrenate de precipitatii si ajung direct in apa de suprafata, subterana sau a marii, toxice sunt si metalele grele si mercurul.

Substantele radioactive indiferent de provenienta lor pot ajunge in apa, aer si sol pe multiple cai, prejudiciind intreg mediul inconjurator. Cei mai periculosi redionuclizi sunt : Ba140, Cs144, Cs137, U238 si Zn95.

Substantele cu aciditate sau alcalinitate pronuntata si uneori cu variatii pronuntate sunt deosebit de nocive.

Culoarea, provenita indesebi de la fabricile de textile, hartie, tabacarii este deseori o caracteristica a unor ape uzate, care evacuate in emisari, pot provoca numeroase prejudicii apelor de toate tipurile.

Apele cu temperaturi ridicate de la termocentrale, respectiv apele de racire de la acestea, reprezinta in sine poluantul principal al apelor uzate cu temperaturi ridicate.

Microorganismele, prezente atat in apele receptorului cat si in apele de baut reprezinta un pericol deosebit pentru sanatatea umana si a tuturor organismelor in general.

IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI

Impactul pentru apele de suprafata (fluvii, rauri, lacuri, oceane, mari) si subterane, respectiv prejudiciile aduse mediului de catre poluantii aratati mai sus, poate fi grupat in doua mari categorii: sanatate publica, afectata prin intermediul alimentarii cu apa, zonelor de agrement, piscinelor etc si unele folosinte, ca de exemplu cele industriale, piscicole, de navigatie etc.

Substante organice. In ceea ce priveste substantele organice de origine naturala (vegetala), acestea consuma oxigenul din apa atat pentru dezvoltare cat si dupa moarte. In acelasi timp oxigenul mai este necesar si proceselor aerobe de autoepurare respectiv bacteriilor aerobe care oxideaza substantele organice si care, in final, conduc la autoepurarea apei. In general, lipsa oxigenului din apa are ca efect oprirea proceselor aerobe, cu consecinte uneori foarte grave.

In privinta pierderilor de titei (substanta organica naturala) sau a apelor uzate epurate sau nu, cu continut de titei, rezultat de la extractia si prelucrarea primara a titeiului, ajunse in mediul- apa – au un impact puternic asupra acesteia. Astfel, datorita nemiscibilitatii cu apa, cea mai mare parte din titei se ridica la suprafata si formeaza o pelicula uleioasa care opreste difuzia aerului atmosferic actionand astfel pe cale directa, mecanic, asupra florei si faunei. Acoperirea organismelor cu un film gros de titei care impiedica respiratia acestora, respectiv accesul aerului atmosferic in mediul acvatic, blocheaza aproape total asimilatia clorofiliana si respiratia organismelor.

Hidrocarburile din titei ca si cele din produsele petroliere actioneaza bacteriostatic din cauza solubilitatii lor in apa. Multe bacterii se adapteaza in prezenta hidrocarburilor si le metabolizeaza.

Hidrogenul sulfurat si sulfurile influienteaza negativ calitatea apei receptorului, respectiv fauna si flora, prin consumul oxigenului dizolvat din apa emisarului si prin toxicitatea lui specifica.

Detergentii, mult folositi in prezent, se plaseaza la suprafata apei sub forma de spuma, care impiedica autoepurarea emisarilor si dezvoltarea normala a proceselor de epurare din statiile de epurare.

Substantele anorganice. Sarurile anorganice conduc la marirea salinitatii apei emisarului, iar unele dintre ele pot provoca cresterea duritatii. Apele cu duritate mare produc depuneri pe conducte, marindu-le rugozitatea si micsorandu-le capacitatea de transport ; in aceeasi ordine de idei, depunerile de pe conductele boilerelor micsoreaza capacitatea de transfer a caldurii. Apele dure interfereaza cu vopselele din industria textila, inrautatind calitatea produselor in fabricile de zahar, bere etc.

Substantele in suspensie, organice cat si anorganice, se depun pe patul emisarului, formand bancuri, care pot impiedica navigatia, consuma oxigenul din apa ; daca substantele in suspensie sunt de natura organica, ele conduc la formarea de gaze rau mirositoare.

Substantele in suspensie plutitoare, ca de exemplu titeiul, produsele petroliere, uleiurile, spuma, datorata de cele mai multe ori detergentilor, produc prejudicii emisarului. Astfel ele dau apei un miros si un gust neplacut, impiedica absorbtia oxigenului pe la suprafata apei si deci autoepurarea, se depun pe diferite instalatii, obturandu-le, uneori chiar blocandu-le, colmateaza filtrele pentru tratarea apei, sunt toxice pentru fauna si flora acvatica, fac inutilizabila apa pentru alimentarea instalatiilor de racire, impiedica folosirea apei pentru irigatii, agrement etc.

Substantele toxice pot distruge in cel mai scurt timp flora si fauna, chiar daca concentratiile substantelor in apa receptorului nu este prea mare. Unele dintre acestea nu pot fi retinute in statiile de tratare a apei si parte din acestea ajung pana la sistemul digestiv uman.

Mercurul este unul din substantele toxice care in ultimul timp a produs numeroase prejudicii : efluentii care contin mercur rezulta de la fabricarea produselor electrolitice, farmaceutice, a pesticidelor, a pigmentilor, a maselor plastice, a hartiei etc.Efectul toxic al mercurului este cunoscut, el se agraveaza insa, prin concentrare, ca si substantele radioactive, in lanturile metabolice ale faunei si florei acvatice, ajungand in final la om.

Substantele radioactive. Evacuarea apelor uzate radioactive in apele de suprafata si subterane prezinta pericole deosebite, datorita actiunii radiatiilor asupra organismelor vii. Impactul biologic a emisiilor radioactive din apa trebuie sa tina seama de faptul ca absorbtia lor in organism se face concomitent cu descarcarea energiei radiate.

Substantele cu aciditate sau alcalinitate pronuntata. Acestea odata ajunse in receptori pot avea ca efect : distrugerea florei si faunei, distrugerea constructiilor hidrotehnice, a ambarcatiunilor si impiedicarea folosirii apei pentru agrement, la irigatii, alimentari cu apa, alimentarea cazanelor etc. Toxicitatea acidului sulfuric pentru fauna, de exemplu depinde de valoarea pH-ului (pestii mor la pH=4,5). Hidroxidul de sodiu folosit la numeroase procese industriale (tabacarii, textile, cauciuc etc), care este foarte solubil in apa, mareste rapid pH-ul, respectiv alcalinitatea apei, producand numeroase prejudicii diferitelor folosinte ale apei. Apele receptorilor care contin peste 25mg/L hidroxid de sodiu distrug fauna piscicola.

Culoarea impiedica absorbtia oxigenului din apa si dezvoltarea normala a autoepurarii si fotosintezei. Apa colorata a emisarilor nu poate fi folosita pentru agrement, sport etc.

Apele calde evacuate in emisar conduc la numeroase prejudicii impiedicand exploatarea constructiilor si instalatiilor de alimentare cu apa potabila si industriala, folosirea apei pentru racire, dezvoltarea normala a pestilor (deoarece datorita apei calde, care sta deasupra, pestele trebuie sa se retraga la fund, zona in care dezvoltarea normala nu mai este propice) .Odata cu marirea temperaturii concentratia in oxigen devine mai mica si viata organismelor este mai dificila.

Microorganismele, de orice fel, ajunse in apa receptorilor, fie ca se dezvolta necorespunzator, fie ca deregleaza dezvoltarea altora, sau a organismelor. Microorganismele provenite de la tabacarii, abatoare, industria de prelucrare a unor produse vegetale sunt puternic vatmatoare, contin Bacilus antracis si produc infectarea emisarului, facandu-l de neutilizat.

In privinta eutrofizarii impactul cel mai grav asupra mediului consta in reducerea posibilitatilor de autoepurare, datorita scaderii concentratiei in oxigen a apei, unde fenomenul de eutrofizare este prezent. Degradarea substantei organice din alge se face la inceput anaerob, cu degajare de hidrogen sulfurat, care intoxica sedimentele si apa subterana.

Avand in vedere impactul asupra mediului a diferitilor poluanti se impune luarea unor masuri de prevenire a poluarii apelor de suprafata (rauri, fluvii, lacuri) care constau in epurarea apelor uzate menajere si industriale care, daca ar ajunge in emisar, ar putea degrada calitatea apei acestuia, facand-o chiar de neutilizat.

EPURAREA APELOR ORASENESTI

4.1. CARACTERISTICILE APELOR UZATE

Actiunea pe care apele uzate o exercita asupra emisarilor depinde de compozitia si de concetratia in substante a apelor murdare si de capacitatea de autoepurare a emisarului. Cantitatea de substante sau murdarii continute in unitatea de volum de apa uzata se numeste concentratia apelor uzate si se exprima in mg/L. Cantitatea totala de substante poate fi descompusa in substante fixe si substante volatile.

Compozitia si concentratia apelor uzate variaza dupa activitatea localitatilor de unde sunt colectate, iar in cadrul aceleiasi localitati ea variaza orar, zilnic si anual. Acesti factori sunt hotaratori in ce priveste modul si amploarea constructiilor pentru epurare, ei constituie elemente esentiale in stabilirea conditiilor pentru primirea apelor in emisari. Factorii de care trebuie sa se tina seama la epurarea apelor de canalizare sunt : caracteristicile fizice si chimice, oxigenul si murdaria bacteriala si biologica.

4.1.1. Caracteristicile fizice si chimice

Caracteristicile fizice sunt starea fizica a murdariilor, temperatura, culoarea si mirosul apelor uzate.

Starea fizica. Dupa starea fizica murdariile se prezinta sub forma de substante insolubile coloidale si dizolvate.

Substantele insolubile se prezinta sub forma unor dispersii grosiere, cu particule de dimensiuni mai mari decat 0,1 mm si sub forma unor dispersii fine din particule cu dimensiuni cuprinse inte 0,1 mm si 0,1 μ (1 μ = 0,001 mm).

In functie de dimensiuni si greutatea specifica particulele cad la fund sub forma de depuneri (sedimentabile), raman in suspensie (nesedimentabile) sau plutesc la suprafata apelor (plutitoare).

Materiile in suspensie reprezinta cantitatea de substante insolubile in ape care se pot separa prin filtrare, centrifugare sau sedimentare. Continutul in materii in suspensie se exprima volumetric (mL/L) sau gravimetric (mg/L). Determinarile se fac pentru continutul total de materii in suspensie, sedimentabile si plutitoare.

Materiile sedimentabile alcatuiesc asa numitele depuneri. In apele uzate menajere sedimentarea nu se face uniform in timp.

Substantele plutitoare cu greutatea specifica mai mica decat unitatea (grasimi, uleiuri) se ridica la suprafata lichidului putand fi determinate dupa lasarea in repaus a probelor timp de doua ore in recipiente speciale.

Daca in reteaua de canalizare se evacueaza si gunoaie menajere solide (care au fost faramitate in prealabil prin diferite utilaje) atunci cantitatea de substante insolubile in apele uzate creste.

In apa uzata se disting suspensii granulare si floculoase. Depunerile din apele uzate menajere in amestec cu apele industriale reprezinta un amestec de particule granuloase si floculoase apropiindu-se de ultimele.

Depunerile constau din substante solide puternic diluate cu apa. Umiditatea depunerilor din apele uzate menajere, dupa sedimentarea timp de 120 minute este de aproximativ 97,5%. Substantele insolubile continute in apele menajere din particule de natura anorganica si organica sunt substante coloidale.

Substantele coloidale si dizolvate constituie o parte insemnata din cantitatea totala de murdarii din apele uzate menajere (orasenesti). Aceste substante se datoreaza substantelor organice (proteine, grasimi) precum si sarurilor minerale (hidrocarbonati, sulfati, cloruri) din apa potabila si industriala neuzata, ele au o mare importanta in compozitia chimica a apelor uzate.

Substantele dizolvate se determina in laborator evaporand la temperatura de 105˚ C lichidul ramas dupa evaporarea materiilor in suspensie. Cntinuand incalzirea pana la 600˚ C dispar subsatntele organice ramanand riziduul la calcinare alcatuit din substante minerale (cenusa).

Pentru substantele coloidale nu s-au gasit metode standard ele raportandu-se la substantele dizolvate. Substantele coloidale si dizolvate in cursul epurarii biologice sunt floculate si se depun ca namoluri, fiind in parte volatile ca si alte namoluri, prin fermentare si deshidratare depunerile isi diminueaza volumul.

Proteinele din corpurile vii se transforma in uree [CO(NH2)2] care sub influenta bacteriilor putrefactiei in apele murdare, se supun hidrolizei formand carbonat de amoniu dupa reactia :

CO(NH2)2 + 2H2O = (NH4)2CO3

Carbonatul de amoniu se descompune dupa reactia:

(NH4)2CO3 = 2NH3 + CO2 + H2O

Amoniacul rezultat se evapora in mare parte dand mirosul intepator al fermentarilor in aer liber; o data cu el se degaja si dioxidul de carbon.

Pe langa azot, substantele organice din apele uzate contin si carbon, sulf, fosfor, potasiu, natriu si clor sub forma de saruri precum si fier. Cantitatile de azot, fosfor si potasiu continute in apele uzate au mare importanta pentru folosirea apelor uzate la irigatii, clorurile influienteaza in masura insemnata calitatile apei emisarilor.

Temperatura constituie un factor important in epurarea apelor uzate, atat pentru partea de epurare mecanica, cat si pentru epurarea biologica. Epurarea biologica se realizeaza la temperaturi mai ridicate, respectiv intre circa 270 si 600 C, la temperaturi sub 90C desfasurarea proceselor biologice se inrautateste, iar la 60C aproape inceteaza.

Culoarea normala a apei uzate menajere proaspete este cenusie. Culoarea neagra intunecata sau cafenie inchisa denota fie inceputul unei putrefactii, fie amestecul cu substante toxice sau cu apele uzate industriale.

Mirosul apelor uzate proaspete este imperceptabil, mirosuri de putregai, de hidrogen sulfurat, indol, scatol sau alte produse de descompunere si de alta natura denota intrarea in putrefactie a apelor uzate sau amestecul cu ape uzate industriale.

Caracteristicile chimice legate de epurarea apelor uzate sunt: reactia activa, aciditatea, alcalinitatea si concentratia apei uzate in substante toxice si radioactive.

Reactia activa a apei, adica gradul de aciditate sau alcalinitate a apei este caracterizata prin concentratia ei in ioni de hidrogen (pH). Apele uzate menajere au o reactie alcalina de obicei 7,2 ÷ 7,6.

Reactia activa a apelor uzate are mare influenta asupra epurarii acestora. Valoarea optima a acestei reactii pentru procesele de epurare biologica este 7 – 8, totusi bacteriile nitrice dezvoltandu-se intre 4,8 – 8,8; iar cele nitratice intre 6,5 – 9,3.

Aciditatea sau alcalinitatea sunt marimi importante in procesul de epurare, in special pentru apele uzate industriale, cele menajere indeplinind in general conditiile necesare epurarii. Ea se exprima in mililitri de solutie acida sau alcalina normala necesara pentru neutralizarea unui litru de apa.

Concentratia in substante toxice in apele uzate poate proveni din apele uzate industriale precum si din apele meteorice care spala terenuri ce contin sau pe care s-au depus asemenea substante.

Concentratia in substante radioactive. Substantele atomice (nucleizii) sunt specii atomice instabile, a caror nuclee emit energie sub forma unor radiatii si se transforma in alte specii atomice care pot fi ele insele radioactive sau stabile.

Radioactivitatea (capacitatea unor elemente chimice de a emite in timpul transformarilor nucleare particule α, β, γ )are o deosebita importanta pentru epurarea apelor uzate, pentru activitatea proceselor de epurare, pentru influenta pe care o poate avea asupra emisarilor si pentru pericolul pe care-l prezinta pentru personalul de exploatare.

4. 1.2 Oxigenul

Prin desfasurarea unor procese fizico-chimice si biochimice , substantele organice continute in apele uzate se transforma prin oxidare in elemente mai simple (gaze, lichide, solide) care nu mai putrezesc, realizandu-se procese de mineralizare a substantelor organice.

Mineralizarea biologica a substantelor este un proces complex, care in apele bogate in oxigen se produce in doua trepte sau faze.

Intr-o prima faza se oxideaza in special carbonul, iar in a doua azotul, de aceea prima faza se numeste faza de carbon, iar cea de-a doua faza este numita faza de azot sau nitrificare.

Faza de carbon incepe imediat la 200C si se termina dupa 20 zile. Faza a doua incepe dupa 10 –11 zile si se intinde pe 70 – 100 zile, timp in care se descompun si namolurile, care contin in special compusi ai azotului. Asemenea procese se desfasoara si in emisari unde, in cadrul mineralizarii substantelor organice se descompun si namolurile sedimentate pe fund.

Faza de azot sau nitrificare se realizeaza sub influenta bacteriilor aerobe (nitrificatoare), oxidarea azotului amoniacal cu formare mai intai de saruri ale acidului azotic sau azotiti (nitriti), iar prin continuarea oxidarii saruri ale acidului azotic sau azotati (nitriti). In Prezenta saruruilor de azot si sub influenta bacteriilor anaerobe (denitrificatoare), oxigenul este extras din sarurile de azot formate si folosit din nou pentru oxidarea substantelor organice.

Azotul rezultat este eliberat in atmosfera sub forma de gaze, completand astfel ciclul azotului in natura (azot – proteine – uree – azot amoniacal – azot). Descompunerea nitritilor si nitratilor se numeste denitrificare, oxigenul astfel recuperat serveste la intretinerea vietii bacteriilor anaerobe, care constituie unul dintre elementele principale folosite in fermentarea namolurilor in cadrul statiilor de epurare.

Prin denitrificare se obtin 50 – 75 mg de oxigen la litrul de apa, in timp ce prin aerarea naturala a apei, cantitatea de oxigen nu poate depasi cantitatea de saturatie a apei cu oxigen, de 8 – 14,62 mg/L (in functie de temperatura).

Oxigenul intervine in calculele de epurare a apelor uzate sub forma de oxigen dizolvat, de oxigen chimic necesar, de oxigen biochimic necesar si de consum biochimic de oxigen.

Oxigenul dizolvat in apa se gaseste in cantitati care depind foarte mult de temperatura si in mai mica masura de presiunea atmosferica, de grosimea stratului de apa si de concentratia in saruri; cu cat temperatura este mai inalta, cu atat cantitatea de oxigen dizolvata este mai mica.

Oxigenul chimic necesar reprezinta cantitatea de oxigen (mg/L) necesara pentru oxidarea substantelor organice continute in apele murdare fara ajutorul bacteriilor. El trebuie stabilit in special cand apele sunt amestecate cu ape uzate industriale; el se consuma destul de repede (uneori chiar intr-o ora). Raportul dintre oxigenul biochimic si oxigenul chimic necesar este variabil la ape uzate menajere, oxigenul biochimic necesar reprezentand aproximativ 80% din oxigenul total necesar.

Oxigenul biochimic necesar reprezinta cantitatea de oxigen in mg/L necesara pentru oxidarea substantelor organice din apele uzate cu ajutorul bacteriilor. Oxigenul biochimic necesar este un indice important in tehnica epurarii apelor uzate deoarece cantitatea de oxigen necesara bacteriilor pentru oxidarea substantelor organice reflecta continutul apei uzate in astfel de substante si deci gradul de murdarire al acestora.

Consumul biochimic de oxigen este diferit prin cantitatea de oxigen necesara pentru descompunerea sub influenta microorganismelor a substantelor organice existente intr-un litru de apa; in conditiile stabilite prin standard, aceasta rezulta prin diferenta intre concentratiile de oxigen dizolvat la inceputul si la sfarsitul perioadei de analiza fixata la cinci zile.

Consumul biochimic de oxigen reprezinta cantitatea de oxigen consumata pentru oxidarea substantelor organice intr-o anumita perioada de timp.

4.2. ACTIUNEA APELOR UZATE ASUPRA EMISARILOR

Actiunea apelor uzate asupra emisarilor difera dupa tipul acestora astfel: ape de suprafata, ape subterane, ape marine, soluri infiltrabile sau depresiuni naturale.

Apele de suprafata sufera din partea apelor uzate urmatoarele actiuni:

modificarea calitatii fizice prin schimbarea culorii, tulburelii, temperaturii, conductibilitatii electrice, radioactivitatii, prin formarea de depuneri de fund, de spuma sau de pelicule plutitoare

modificarea calitatilor organoleptice (gust si miros)

modificarea calitatilor chimice prin schimbarea reactiei apei (pH), cresterea continutului in substante toxice, schimbarea duritatii, reducerea cantitatii de oxigen datorita substantelor organice din apele uzate

distrugerea florei si faunei si favorizarea dezvoltarii unor microorganisme ca si marirea numarului de virusi si de bacterii printre care se pot gasi si germeni patogeni

Apele puternic murdarite ale emisarului nu sunt admise pentru a fi prelucrate in ape potabile si ele nu permit viata pestilor utilizati pentru hrana.

Apele marine sunt influentate in mare masura in mod asemanator apelor de suprafata, cu deosebirea ca actiunile lor trebuie luate in considerare nu atat in ceea ce priveste modificarile calitatilor cu respectivele efecte asupra vietuitoarelor continute, cat datorita efectelor pe care le pot avea asupra plajelor.

Apele subterane sunt influentate in mod diferit de apele de suprafata, straturile de pamant sub care se gasesc putand reduce unele dintre actiunile care se exercita la suprafata. Principalele actiuni pe care le produc sunt: modificari de culoare, de tulbureala, de conductibilitate electrica si radioactivitate, modificarea calitatilor chimice prin schimbarea gustului, mirosului, pH-ului, continutului in substante organice si anorganice si marirea numarului virusilor si bacteriilor patogene.

Solurile infiltrabile folosite drept terenuri pentru irigatii si infiltrare, sunt larg influentate atat prin efecte pozitive datorita umiditatii solului si aportului de elemente fertilizante pe care le contin apele uzate, cat si prin efectele negative pe care acestea le pot produce, de exemplu: emanari de mirosuri, colmatarea porilor dintre granulele solurilor, cresterea aciditatii sau alcalinitatii acestora si deci alterarea lor, ridicarea nivelului apelor freatice si chiar inmlastinarea lor, precum si infectarea solului si a apelor freatice de mica adancime cu viermi, virusuri si bacterii.

Depunerile naturale folosite rar drept emisari si numai pentru debite cu totul neinsemnate, vor fi influentate ca si solurile cu deosebire ca nefiind folosite pentru irigatii sau ingrijite ca terenuri de infiltrare isi vor mentine efectele nefavorabile timp mai indelungat.

4.3. TEHNOLOGIA EPURARII APELOR UZATE

Epurarea apelor uzate cuprinde doua mari grupe de operatii succesive:

retinerea sau neutralizarea subsatntelor nocive sau valorificabile in apele uzate

preluarea substantelor rezultate din prima operatie sub forma de namoluri

Din aceste operatii vor rezulta drept produse finale: ape epurate, in masuri (grade) diferite, care pot fi varsate in emisari sau valorificate in irigatii sau alte folosinte si namoluri care pot fi valorificate sau descompuse.

La epurarea apelor uzate menajere se folosesc trei metode, denumite dupa procesele principale pe care se bazeaza si anume: mecanica, mecanico-chimica si mecanico-biologica.

Epurarea mecanica.

Epurarea mecanica consta in retinerea prin procedee fizice a substantelor insolubile care se afla in apele uzate. Metoda este larg folosita la epurarea apelor uzate menajere ca epurare prealabila sau ca epurare unica (finala) in functie de gradul de epurare necesar impus de conditiile sanitare locale, adica dupa cum ea trebuie sa fie urmata sau nu de alte trepte pentru epurare.

Apa care intra in uzina de tratare contine agenti care pot strica pompele si mecanismele. Aceste materiale sunt inlaturate prin ecrane verticale, iar materialele ramase sunt arse sau ingropate dupa inlaturarea lor din apa. Apa trece printr-o camera de separare unde cantitatea de materii organice este micsorata ca volum pentru o trataremai eficienta.

Dupa ce materiile organice au fost comprimate, apa intra intr-un rezervor de sedimentare in care aceste materii se depun pe fund si sunt inlaturate. Dupa ce au fost separate din apa, reziduurile sunt uscate si sunt folosite ca ingrasamant natural sau la nivelarea solului.

Epurarea mecanica se prevede la toate statiile de epurare indiferent de gradul de epurare necesar, deoarece prin aceasta se poate realiza o simtitoare reducere a substantelor in suspensie si cresterea productivitatii instalatiilor de epurare.

Prin efectele importante de retinere a suspensiilor, epurarea mecanica usureaza posibilitatea de esalonare a investitiilor pentru realizarea statiilor de epurare constituindu-se in masura in care permite emisarul, la inceput o singura treapta si prevazandu-se pentru o etapa viitoare realizarea altor trepte de epurare.

Retinerea substantelor din apele uzate se realizeaza prin constructii si instalatii a caror alcatuire difera dupa marimea suspensiilor si procedeelor utilizate si anume: gratare, site, , deznisipatoare, separatoare de grasimi, decantoare..

Prelucrarea suspensiilor retinute din apele uzate, adica namolurile, care alcatuiesc o masa vascoasa, se realizeaza in functie de conditiile sanitare locale, ele pot fi indepartate si depozitate in starea proaspata in care se obtin sau trebuie in prealabil supuse unor operatii care le modifica o parte din calitati si anume: gradul de nocivitate, vascozitatea, mirosul, aspectul si umiditatea. Modificarea acestor calitati se obtine prin fermentarea si reducerea umiditatii namolurilor.

Fermentarea are drept efect principal mineralizarea substantelor organice retinute si transformarea acestora in elemente mai simple ca: dioxid de carbon (CO2), metan (CH4), azot (N) etc. Reducerea umiditatii are ca scop crearea conditiilor pentru o mai usoara manipulare a namolurilor care se depoziteaza sau se utilizeaza cu folos. Aceste operatii au loc atat in spatiile prevazute la decantoarele in care au fost retinute namolurile (daca au fost construite in acest scop), rezervoare sau bazine de fermentare a namolurilor, numite si metatancuri sau iazuri biologice sau de namol, cat si pe platforme de uscare denumite si paturi sau campuri de uscare, in instalatii de deshidratare sub vacuum, instalatii de uscare termica, instalatii de incinerare a namolurilor si altele: functionarea unora dintre aceste utilaje necesita instalatii de tratare cu coagulanti, statii de spalare a namolurilor, etc.

Realizarea acestor procese tehnologice impune evidenta unor constructii si instalatii de deservire si anume:

conducte si canale de legatura intre elementele tehnologice de baza

dispozitive si aparate de reglari automate sau comandate, masura, control si semnalizare

rezervoare de inmagazinare a gazelor produse la fermentarea namolurilor

centrala termica pentru producerea energiei calorice (si eventual electrice) necesare prelucrarii namolurilor

statii de pompare pentru ape uzate si namol

constructie pentru varsarea in emisar a apelor epurate

platforme pentru depozitarea namolului fermentat

reteaua de alimentare cu apa potabila si industriala

drumuri de acces si de exploatare

cladiri administative

instalatii electrice exterioare si interioare de forta si lumina

laborator

plantatii, imprejmuiri

Epurarea mecanico-chimica

Epurarea mecanico-chimica consta in retinerea substantelor in suspensie, coloidale si dizolvate prin tratarea apelor uzate cu substante chimice. Procedeele folosite sunt: neutralizarea, extractia, diluarea, coagularea si altele care reduc concentratia substantelor continute in apele uzate.

Epurarea chimica este insotita de obicei si de o epurare mecanica, aceasta fiind alcatuita din gratare, decantoare, filtre, centrifuge si de aceea metoda poarta denumirea de epurare mecanico-chimica. La apele menajere epurarea chimica se aplica la dezinfectarea apelor epurate partial prin alte metode, la coagularea namolurilor, la dezinfectarea instalatiilor.

Tot printre metodele de epurare mecanico-chimice trebuie incluse si metodele electrolitice. Metoda consta in trecerea unui curent electric prin apa uzata. Ionii de electroliti care se formeaza se colecteaza in mod corespunzator spre electrozi, care se fac din otel si cu care intra in combinatie, se formeaza oxizi de fier care actioneaza ca un coagulant.

4.3.3 Epurarea mecanico-biologica

Epurarea mecanico-biologica foloseste activitatea unor microorganisme pentru oxidarea si mineralizarea substantelor organice aflate in apa uzata. Epurarea biologica este precedata in mod obisnuit de epurarea mecanica, necesitatea acesteia nefiind impusa de fenomenele biologice ci de faptul ca mareste productivitatea intregii instalatii de epurare. Bacteriile folosite in epurarea biologica sunt de diferite feluri. Pentru apele uzate menajere, epurarea biologica se bazeaza pe bacterii aerobe care preiau din aer sau din apa oxigenul de care au nevoie, ceea ce implica o buna aerare, capabila sa furnizeze oxigenul necesar. Mineralizarea substantelor organice din apele uzate se poate realiza de asemenea in conditii anaerobe prin procese de reducere insa procedeul dureaza mult timp, se produc mirosuri neplacute si de aceea acest procedeu poate fi utilizat in locuri izolate care sa nu creeze folosintelor vecine nocivitati necorespunzatoare.

Epurarea biologica poate fi realizata prin doua grupe mari de constructii si anume:

constructii in care epurarea se petrece in conditii apropiate de cele naturale, intre acestea se incadreaza campurile de infiltratii si iazurile biologice

constructii in care epurarea biologica se realizeaza in conditii create artificial sub actiunea bacteriilor aerobe puternic alimentate cu oxigen si anumite filtre biologice numite si biofiltre si bazine cu namol activat numite si aerotancuri la apele uzate menajere, aceasta epurare se face intr-una sau cel mult doua faze (trepte)

In constructiile din primul grup se realizeaza o epurare foarte inaintata (99 – 95%) astfel incat apele pot fi varsare direct in emisari.

In constructiile de epurare din cel de-al doilea grup apele rezultate contin cantitati insemnate de namol activat, adica bogat populat in bacterii oxidate (mineralizate) si care pot fi evacuate in emisar pentru ca ar provoca acolo aproximativ aceleasi pagube ca si apele uzate netrecute prin statia de epurare.

Aceste namoluri trebuie retinute in statia de epurare tocmai ca si depunerile si namolurile separate prin epurarea mecanica, operatie ce se realizeaza in decantoare, asemanatoare decantoarelor folosite la epurarea primara.

Pentru diferentiere, decantoarele poarta denumirea treptei de epurare din care fac parte. Astfel la epurarea mecanica se numesc decantoare primare, la epurarea biologica cu o singura faza (treapta) – decantoare secundare, iar cele de la epurarea biologica cu doua faze (trepte) – decantoare tertiare.

Dupa decantarea secundara apele uzate mai contin insa bacterii banale si patogene, intrucat constructiile pentru epurarea mecanica si biologica nu asigura distrugerea lor totala. Pentru distrugerea bacteriilor se foloseste dezinfectarea apei prin clorizare sau prin alte mijloace. In asemenea cazuri, epurarea mecano-biologica se completeaza si cu o epurare chimica.

Namolul retinut dupa epurarea biologica este supus prelucrarii o data cu acela provenit de la epurarea mecanica. Cum insa el contine o mare cantitate de apa (98 – 99%) inainte de a fi trimis la fermentare este trecut uneori prin bazine de concentrare a namolului, se obtine astfel o oarecare reducere a cheltuielilor prin fermentare.

Existenta in statie a namolului activat din decantoarele secundare este folosita adeseori pentru completarea epurarii mecanice cu biocoagulatoare, decantoare in care apa intra in contact preliminar cu namolul activat si este supusa aerarii. Aceasta operatie foloseste mai putin epurarii mecanice insa are efecte favorabile asupra treptelor biologice ulterioare.

Epurarea biologica cu namol activat necesita pe langa constructiile de baza indicate anterior si constructii si instalatii de deservire suplimentare celor indicate la epurarea mecanica si anume:

instalatii pentru producerea sau introducerea artificiala a aerului

statii de pompare si conducte pentru transportul si distributia namolului activ, a aburului etc

recipiente si dispozitive pentru conditionarea namolului

Epurarea biologica asigura un inalt grad de epurare.

La constructiile de epurare in conditii artificiale si indeosebi la epurarea cu namol activat, factorii principali: apa, bacteriile mineralizatoare si aerul pot fi manevrati dupa necesitate incat intreg procesul de epurare poate fi dirijat.

Aceste avantaje implica insa si cunostinte adancite asupra proceselor ce se desfasoara si asupra constructiilor ce se exploateaza.

5. ANALIZA CONTINUTULUI DE SULFURI DIN APA PRIN METODA IODOMETRICA

Desi exista diversi compusi ai sulfului in stare gazoasa (H2S, SO2, SO3), cea mai mare parte a ciclului sulfului este de natura sedimentara si se realizeaza in ape si in soluri. Principala sursa de sulf disponibila lumii vii este constituita din sulfati. Sulfatii sunt absorbiti de plante care ii reduc si elaboreaza aminoacizii cu sulf (metionina, cisteina si cistina). Pe de alta parte, deseurile organice conduc la formarea hidrogenului sulfurat ce poate fi oxidat la sulf in prezenta unor microorganisme (Beggiatoa sp.). Alte bacterii autotrofe (ex. Thiobacillus sp.) oxideaza hidrogenul sulfurat la sulfati. Sulful poate fi de asemenea precipitat, mai ales in prezenta fierului:

H2S + Fe Fe OH FeS FeS2

OH

In final, sedimentele reprezinta principala rezerva de sulf ca sulfuri (ex. piritele) sau ca sulfati (ex. gipsul).

Hidrogenul sulfurat (H2S) provine fie din diferite fermentatii anaerobe, fie din diferite industrii, in special din petrochimie. El este oxidat spontan la dioxid de sulf in atmosfera. Hidrogenul sulfurat si sulfurile se intalnesc de asemenea dizolvate :

in ape de suprafata in care se dezvolta procese anaerobe;

in ape uzate menajere sau industriale din industria chimica, a hartiei etc.

Aceste ape corodeaza betonul, creeaza probleme in statiile de epurare (cresterea consumului de var) si mirosuri neplacute.

Determinarea cantitativa a sulfurilor din diferite tipuri de probe implica o serie de tehnici care includ: titrimetria, spectrometria, voltammetria de stripping anodic, cronopotentiometria, cromatografia de ioni, entalpimetria, chemiluminiscenta, gravimetria precum si cromatografia de gaze.

Metodele curente de determinare a hidrogenului sulfurat si sulfurilor din ape sunt cele tetrimetrice si spectrometrice.

Principiul metodei spectrometrice

Reactia chimica ce sta la baza determinarii S2- prin spectrometrie de absorbtie moleculara in vizibil este metoda albastrului de metilen.

In principiu, hidrogenul sulfurat reactioneaza cu N, N, dimetil p-fenilen diamina in prezenta unui agent oxidant si formeaza albastrul de metilen, cu absorbanta maxima de 665 nm. Reactia este foarte sensibila, curba de etalonare liniara pe intervalul 0 – 0,6 mg/L.

Principiul metodei volumetrice (titrimetrice)

In principiu, sulfurile dizolvate in ape sunt fixate ca sulfura de zinc prin introducerea in proba a acetatului de zinc:

S2- + Zn ZnS

Dupa separarea precipitatului prin filtrare, acesta este pus in contact cu o solutie titrata de iod in exces, in mediu acid:

ZnS + 2I2 + 2H+ 2HI + 2ZnI2 + S

Iodul nereactionat este tritrat cu solutie de tiosulfat de sodiu cu normalitate exact cunoscuta in prezenta amidonului:

I2 + Na2S2O3 Na2S4O6 + 2NaI

Concentratia hidrogenului sulfurat si a sulfurilor se determina cu relatia:

H2S (mg/L) = V1f1 – V2f2) x N x 16,4 x 1000 in care

V

V = este volumul probei de apa utilizat pentru analiza, in mililitri

V1 = este volumul solutiei de iod, utilizat in determinare, in mililitri

V2 = este volumul solutiei de tiosulfat de sodiu, utilizat pentru titrare, in mililitri

f1 = este factorul solutiei de iod

f2 = este factorul solutiei de tiosulfat de sodiu

N = este normalitatea solutiilor de iod si tiosulfat

16,4 = este cantitatea de sulfuri corespunzatoare la 1mL solutie de iod N, in miligrame

5.1 Aplicarea metodei iodometrice de determinare a sulfurilor pe solutii standard. Validarea metodei

Metoda iodometrica, conform SR 7510, se aplica in doua variante:

Varianta 1, cu solutie de iod 0,025 N, pentru ape cu continut de sulfuri cuprins intre ( 2 … 20) mg/L

Varianta 2, cu solutie de iod 0,1 N, pentru ape cu un continut de sulfuri mai mare de 20 mg/L

Metoda iodometrica de determinare a sulfurilor a fost aplicata, in lucrarea de fata pentru determinarea unor concentratii de sulfuri mai mici de 2 mg/L.

La inceput s-a lucrat pe solutii standard (preparate in laborator) cu un continut de sulfuri mai mic de 2mg/L pentru a vedea daca metoda este sensibila la aceste concentratii.

Tabel 1 : Solutii etalon (primul set de determinari)

Tabel 2 : Solutii etalon (al doilea set de determinari)

Tabel 3: Solutii etalon (al treilea set de determinari)

Eliminarea valorilor dubioase

Este posibil ca intr-un set de masuratori sa existe una sau mai multe valori care nu apartin intervalului de incredere, numite valori dubioase sau indoielnice. Din acest motiv este necesar sa se stabileasca daca toate valorile obtinute prin masuratori apartin sau nu seriei, adica daca difera semnificativ sau numai intamplator de restul determinarilor. De aceea pentru determinarea valorilor indoielnce am aplicat criteriul (testul) t. Acest test, in cazul nostru, a fost aplicat pentru volumele de tiosulfat obtinute la titrare.

Pentru aplicarea testului t se parcurge urmatoarea procedura:

se calculeaza tcalculat , conform ecuatiilor (1) si (2), in care Χ d este, pe rand, fie valoarea maxima, fie cea minima din sirul de determinari, iar Χ n-1 este media celor n-1 valori, care nu includ valoarea considerata dubioasa (Χ d); iar abaterea standard, s, se determina, pentru calculul testului t prin raportarea la (n-2) determinari, tinand cont si de valoarea considerata dubioasa

tcalc = (1)

s = (2)

se compara tcalc cu ttabelat pentru o probabilitate aleasa, p si n-2 grade de libertate (tp, n-2)

Interpretarea rezultatului:

daca tcalc < tp, n-2, valoarea considerata dubioasa nu este afectata de erori sistematice, ci intamplatoare, ca urmare aceasta se va include in calculele ulterioare;

daca tcalc > tp, n-2, valoarea considerata aberanta se elimina din calculele ulterioare, iar verificarea valorilor dubioase se reia pana la eliminarea lor totala

Tabel 4: Rezultate obtinute pe solutiile standard

RSD% – deviatia standard relativa ( exprimata procentual )

Deviatia standard relative poate fi calculata cu relatia : RSD=s/xmediu. Cu cat RSD este mai aproape de valoarea 0, cu atat metoda cat si setul de determinari sunt mai precise iar reproductibilitatea mai buna.

Pentru aprecierea exactitatii unei metode se aplica un alt test t. Se parcurge procedura asemanatoare testelor valorilor dubioase:

se calculeaza tcalc, conform ecuatiei (3)

t = (3)

sx =

unde x = este valoarea medie

A = este valoarea adevarata

sx = abaterea medie patratica a mediei de selectie

s = abaterea medie patratica a selectiei

se compara tcalc cu ttab, pentru probabilitatea aleasa P si (n-1) grade de libertate

Daca tcalc <= tp, n-1 se considera ca metoda nu este afectata de erori sistematice, doar intamplatoare, adica este exacta.

Daca tcalc > tp, n-1 se considera ca metoda este afectata de erori sistematice si nu este exacta. Acest lucru poate fi vazut in tabelul 4, pentru setul b de determinari.

5.2 Aplicarea metodei iodometrice de determinare a sulfurilor pe ape uzate. Validarea metodei prin intercalibrare interlaborator.

Metoda iodometrica a fost utilizata si pentru determinarea sulfurilor pe probe reale de apa uzata.

Un set de determinari pe probe din aceasta apa uzata au fost efectuate la laboratorul Statiei de Epurare a apei Brasov, iar un alt set de determinari au fost efectuate in laboratorul de chimie din cadrul Universitatii Transilvania Brasov. Rezultatele obtinute au fost trecute in tabelul 5.

Tabelul 5 : Rezultate obtinute pe probe de apa uzata

In cadrul fiecarui laborator s-a lucrat cu cate 10 probe de apa uzata, valorile obtinute fiind valorile medii rezultate dupa validarea rezultatelor.

Pentru verificarea preciziei a doua seturi de masuratori obtinute de doi analisti diferiti (sau efectuate cu doua aparate diferite, sau prin metode diferite) se recomanda utilizarea testului/ criteriului F.

Pentru cele doua serii de masuratori caracterizate prin n1, xmediu 1 si, respectiv n2, xmediu 2 se urmeaza procedura :

se calculeaza dispersia de selectie (s12, respectiv s22) pentru fiecare serie;

se determina parametrul F, ca raport al acestora; raportul dispersiilor se alege astfel incat valoarea F sa fie supraunitara.

Fcalc = s12/ s22

se compara Fcalc cu Ftabelat pentru probabilitatea p, n1 si respectiv n2 determinari.

Interpretarea rezultatului:

daca Fcalc <=Fp,n1,n2 , se considera ca cele doua medii au aceeasi precizie, metodele de analiza pot fi interschimbabile

daca Fcalc> Fp,n1,n2, se considera ca cele doua medii nu au aceeasi precizie, metodele de analiza nu pot fi interschimbabile

In concluzie putem spune ca metoda iodometrica de determinare a sulfurilor din apele uzate poate fi validata prin intercalibrare interlaborator.

BIBLIOGRAFIE

1.M. Negulescu – Epurarea apelor uzate industriale, Editura Tehnica,

Bucuresti 1987, vol I

2.M. Negulescu – Epurarea apelor uzate industriale, Editura Tehnica,

Bucuresti 1988, vol II

3. E. Blitz – Epurarea apelor uzate menajere si orasenesti, Editura Tehnica, Bucuresti 1966

4. V Rojanchi, F. Bran, G. Diaconu – Protectia si ingineria mediului, Editura Economica, Bucuresti 1977

5. D. Baciu – Tehnici, utilaje si tehnologii d depoluare a apelor reziduale, Editura Risoprint, Cluj – Napoca 2001

6. C. Teodosiu – Tehnologia apei potabile si industriale, Editura Matrix Rom, Bucuresti 2001

7. E. Chirila, C. Draghici – Analiza poluantilor I. Controlul calitatii apelor, Editura Universitatii ‚Transilvania’ Brasov, 2003

8. M. Barnea, C. Papadopol – Poluarea si protectia mediului, Editura Stiintifica si enciclopedica, Bucuresti 1975

9.S. Visan, A. Angelescu, C. Alpopi – Mediul inconjurator – poluare si protectie, Editura Economica, Bucuresti 2000

10. C. Draghici, D. Perniu – Poluarea si monitorizarea mediului, Editura Universitatii ‚Transilvania’ Brasov, 2002