canalizari epurare carte a4

8/9/2019 Canalizari Epurare Carte A4

1/81

CAPITOLUL 1

CARACTERIZAREA APELOR UZATE

1.1. Noţiuni generale

Apele uzate provenite din gospodăriile populaţiei, spălatul şi stropitul

străzilor, industrie sau apele provenite din precipitaţii, conţin diferite substanţe

aflate în stare de suspensie gravimetrică coloidală, dizolvate, sau bacterii

patogene. Din această cauză ele constituie importante surse de impurificare şi un

pericol pentru sănătatea publică. Aceste substanţe pot fi de natură organică sau

minerală.Materiile organice şi bacteriile pot fi făcute inofensive prin acţiunea altor

bacterii şi a unor agenţi naturali (căldura, umezeala) care supun aceste materii

unui proces de dezagregare, adică unei descompuneri în compuşi mai simpli,

gaze şi substanţe minerale. rocesul acesta poartă numele de mineralizare a

materiilor organice. Mineralizarea materiilor organice se poate produce prin două

căi!

• dacă o"igenul se află în cantitate suficientă mineralizarea se face prin o"idarerapidă cu participarea bacteriilor aerobe#

• dacă o"igenul se află în cantităţi insuficiente mineralizarea se face într$un timp

mai lung prin descompuneri lente şi fermentări însoţite de dega%are de gaze

rău mirositoare sub acţiunea bacteriilor anaerobe.

rocesele de mineralizare se pot produce în sol şi cursurile naturale de

apă. roprietatea solului şi a apelor de a reduce şi c&iar distruge materiile

organice, minerale şi bacteriile poartă numele de autoepuraţie. Autoepuraţiadepinde în primul r'nd de proporţia între o"igen şi murdării. ndepărtarea

murdăriilor se face în moduri şi prin instalaţii diferite, după cum este vorba de

materii solide (gunoaie, deşeuri) sau de materii lic&ide (ape murdare, ape din ploi,

ape fecaloide). Materiile solide sunt colectate şi transportate cu ve&icule speciale.

Apele murdare de la gospodării şi alte ape uzate cunoscute sub denumirea

de ape uzate sau reziduale sunt îndepărtate prin două procedee!

• colectarea pe loc şi apoi transportul acestor murdării c'nd se află în cantităţimici.


2/81

• plutirea lor prin canale înc&ise şi desc&ise folosind o cantitate de apă ca agent

de transport.

*n sistemul de transport apele uzate sunt adunate în camere etanşe,

numite &asnale care se construiesc l'ngă clădiri. De aici murdăriile sunttransportate periodic cu cisterne speciale. Acest sistem se mai numeşte şi

procedeu individual.

*n sistemul prin plutire, îndepărtarea apelor murdare se face printr$un

ansamblu de canale aşezate în pantă şi legate unele de altele purt'nd numele de

reţea de canalizare. Apele murdare colectate prin reţeaua de canalizare sunt

deversate într$un curs de apă sau alt bazin natural numit emisar. *n cazul c'nd

cantitatea şi concentraţia apelor murdare depăşeşte capacitatea de autoepurare a

emisarului se va produce poluarea acestuia pe distanţe mari. entru evitarea

acestor situaţii apele murdare trebuiesc epurate înainte de vărsare în emisar.

Această operaţie se face în instalaţii speciale grupate într$o staţie de epurare.

Ansamblul de construcţii care colectează apele murdare, le conduce spre

staţii de epurare care le aduce la un grad de puritate stabilit pentru condiţiile

locale şi apoi le varsă astfel epurate într$un bazin natural de apă, se numeşte

canalizare, iar teritoriul deservit de o reţea de canalizare se numeşte bazin de

canalizare.

1.2. Clasificarea apelor murare

Apele care au fost murdărite prin folosirea lor sau prin trecerea lor pe

teritoriul unui centru populat sau industrial poartă numele de ape murdare. Apele

murdare se pot clasifica după provenienţă sau după gradul lor de murdărie.

+radul de murdărire al apelor murdare se caracterizează prin concentraţia lor#

concentraţia este cantitatea de murdărie conţinută într$o unitate de volum de apă.

După provenienţă apele murdare se clasifică -!

$ ape uzate mena%ere şi fecaloide, rezultate din satisfacerea nevoilor

gospodăreşti de apă ale centrelor populate, precum şi a nevoilor gospodăreşti,

igienico$sanitare şi social administrative ale diferitelor categorii de unitaţi

industriale, agrozoote&nice#

-


3/81

$ ape uzate publice, rezultate de la satisfacerea nevoilor de apă publice ale

centrelor populate#

$ ape uzate industriale care rezultă din procesele de producţie ale

întreprinderilor industriale#

$ ape meteorice formate în urma precipitaţiilor atmosferice (ploaie, zăpadă)

şi murdărite cu praf şi nămol pe care îl spală#

$ ape stagnante de suprafaţă provenite din bălţi, mlaştini#

Din punct de vedere al admiterii apelor murdare în emisar interesează

gradul lor de murdărire precum şi compoziţia murdăriei. n funcţie de gradul de

murdărire apele murdare pot fi!

$ ape murdare care necesită o epurare înainte de vărsarea lor în emisar

conform cerinţelor sanitare#

$ ape convenţional$curate care nu necesită o epurare înainte de vărsarea

lor în emisar.

tudiul compoziţiei apelor ce trebuie canalizate este de mare importanţă la

proiectarea canalizării deoarece alături de alte considerente ele determină

sistemul de canalizare, sistemul de epurare, materialele de construcţie a

canalelor, posibilitatea valorificării substanţelor conţinute în apă, măsurile pentru

protecţia muncii.

1.!. Compo"iţia apelor u"a#e

*n marea ma%oritate a cazurilor, aceste categorii de ape de canalizare

conţin, în stare de soluţie, sau sub formă de suspensie, substanţe organice şi

minerale! particule de nisip, păm'nt, resturi de legume, coloranţi, substanţe to"ice

ca cianuri, arsen, metale grele, etc. De aemenea conţin şi o mare cantitate debacterii, unele nevătămătoare (saprofite), iar altele care produc îmbolnăviri

(patogene). Dintre acestea din urmă fac parte agenţii bolilor gastro$intestinale

(tifos, dizenterie, &oleră, etc.).

/ompoziţia apelor uzate mena%ere este variabilă în timp, concentraţia lor

fiind determinată de mai mulţi factori (modul de alimentare, colectarea deşeurilor)

şi, în special, de consumul specific de apă. Din practică s$a constatat că pentru a

asigura o funcţionare normală a reţelei de canalizare, consumul specific trebuiesă fie de cel puţin 01 lloc .

2


4/81

/ompoziţia apelor uzate industriale este foarte variată, la unele ramuri

industriale prezent'nd caracteristici diferite c&iar în cazul aceleiaşi industrii, în

funcţie de fazele procesului de producţie. 3nele ape uzate industriale sunt

considerate convenţional curate, adică satisfac condiţiile stabilite pentru

descărcarea lor în receptorul respectiv (de e"emplu unele ape de răcire), iar altele

sunt mai mult sau mai puţin murdare. Acestea din urmă, iau parte, de cele mai

multe ori, la procesul de te&nologic şi deseori conţin produse valoroase, a căror

recuperare face, în ultimul timp, obiectul a numeroase studii.

Apele de ploaie sunt caracterizate, de obicei, de murdăriile specifice

locurilor pe care se scurg. Astfel, apele de ploaie ce se scurg de pe teritoriul

rafinăriilor de petrol sunt încarcate cu reziduuri petroliere, cele de la depozitele de

cărbune, cu praf de cărbune, cele de la creuzotarea traverselor de cale ferată, cu

gudroane şi compuşi fenolici, cele de la industriile c&imice, cu diferiţi compuşi

c&imici, iar cele de pe străzile oraşelor se aseamănă cu apele mena%ere.

/ompoziţia apelor de canalizare este definită de calităţile fizice, c&imice,

biologice şi bactereologice. Din totalitatea acestor indicatori, la proiectarea reţelei

de canalizare, este necesar să se cunoască elementele principale.

1.!.1. Inica#ori fi"ici$

/ei mai importanţi sunt!

• temperatura, ca indicator important la alegerea materialului canalelor şi

a celorlalte construcţii şi instalaţii ale canalizării şi la stabilirea măsurilor

pentru protecţia lor.

• culoarea şi mirosul, dau indicaţii asupra felului şi provenienţei apelor

uzate, precum şi asupra gradului de descompunere a substanţelor

aflate în suspensie, sau în soluţie, folosind la stabilirea măsurilor pentru

asigurarea unei raţionale e"ploatări a instalaţiilor de canalizare.

/uloarea poate arăta ce fel de ape industriale uzate intră în canalizarea

oraşului!

• o culoare roşie, poate indica prezenţa apelor uzate de la tăbăcării, sau

de la industria acidului sulfuric#

• o culoare roşie brună, poate arăta prezenţa fierului din apele de la

decapa%#

4


5/81

• o culoare galbenă poate indica prezenţa sărurilor de crom.

Mirosul dă de asemenea indicaţii asupra provenienţei apelor, cum ar fi de

e"emplu, mirosul de benzină, fenoli, etc. Mirosul de &idrogen sulfurat indică, de

regulă, dezvoltarea unor procese de fermentaţie anaerobă.ubstanţele în suspensie sunt de trei categorii!

- care plutesc la suprafaţa (păcură, reziduuri petroliere, uleiuri, grăsimi)#

- care se depun într$un timp relativ scurt#

- foarte fin dispersate, uneori p'nă în stare coloidală, depun'ndu$se

foarte greu, sau de loc.

3nele substanţe volatile, cum ar fi anumite &idrocarburi se evaporă foarte

repede şi dau un amestec detonant, care poate produce e"plozii în reţeaua de

canalizare# suspensiile care se depun în timp scurt pot conduce la înfundarea

canalelor.

1.!.2 Inica#ori c%imici$

• 5eacţia p6 a apelor uzate, este unul din factorii principali la alegerea

materialului canalului şi a celorlalte construcţii şi instalaţii ale canalizării

şi a măsurilor pentru protecţia lor.

• 5ezidul fi" la 17 8/, obţinut prin evaporare, se determină după filtrarea

probei, valoarea obţinută dă indicaţii asupra substanţelor de origine

organică şi anorganică dizolvate în apă.

• 5eziduul obţinut prin ardere, reprezintă conţinutul de materie organică.

ubstanţele îndepărtate prin ardere (volatile) sunt cele de natură

organică. *n cenuşa de calcinare, după dizolvarea în acid clor&idric, se

pot identifica prin metode curente de laborator, ionii de cupru, nic&el,

etc.

• 8"idabilitatea, e"primată prin //8$Mn, sau consumul de permanganat

de potasiu, dă de asemenea indicaţii asupra cantităţii de substanţe

organice din apă uzată# nu reprezintă totdeauna o caracteristică

precisă, deoarece permanganatul acţionează şi asupra substanţelor de

natură organică, iar o serie de substanţe organice nu reacţionează la

acest reactiv. entru a se evita în parte aceste nea%unsuri se foloseşte

7


6/81

uneori determinarea o"idabilitatii, metoda cu bicromat de potasiu //8$

/r.

Determinarea cantităţii de o"igen dizolvat în apele uzate, indică dacă

aceste ape au intrat sau nu în fermentaţie# apele fermentate nu conţin o"igen

dizolvat. *n tabelul . se dau conţinutul în o"igen la saturaţie, în funcţie de diferite

temperaturi.

9abelul .

/onţinutul în o"igen la saturaţie în funcţie de temperatură :

;atura apei /onţinut în o"igen mgdm2

9emperatura apei o/

1 7 1 7 -1 -7 21 Apă dulce 4,07 -,


7/81

altfel intr'nd în fermentaţie acidă devin agresive şi greu de epurat. De multe ori,

pentru a împiedica intrarea apelor uzate în fermentare se adaugă var sau

substanţe clorigene.

1.!.'. Inica#ori &ac#eriologici$

• Analizele bacteriologice au ca obiectiv determinarea gradului de

impurificare al apelor uzate. ?le prezintă interes în special în legatură

cu măsurile pentru evitarea propagării maladiilor contagioase precum şi

pentru protecţia personalului de e"ploatare a reţelei de canalizare.

1.'. Compo"iţia apelor u"a#e mena(ere

/onţinutul de materii de origine minerală sau organică, sub formă de

suspensii şi dizolvate, dintr$un litru de apă uzată mena%eră este indicat în tabelul

.- :.

9abelul .-.

/ompoziţia apelor uzate mena%ere

la un consum specific de 71 lloc şi zi ( după @. *m&off )

Materii

Natura materiilor Minerale Organice Totale CBO5

mg/dm % mg/dm % mg/dm % mg/lm %

Suspensii separabile

prin decantare 130 10,3 !0 1,5 "00 31,# 130 3$

Coloidale !0 5,$ 130 10,3 00 15,% #0

&i'ol(ate 330 $,1 330 $, $$0 5,3 150 "

TOT)* 530 " !30 5# 1$0 100 3$0 100

1.). Compo"iţia apelor u"a#e inus#riale

De la industrii provin, în general, următoarele ape uzate!

. Ape de la bucătării, spălătorii, duşuri, băi, etc.#

-. Ape de răcire, condens şi spălarea utila%elor, a produselor fabricate sau

a pardoselilor#2. Ape din procesul de fabricaţie propriu$zis.


8/81

Apele din grupa au aceeaşi compoziţie ca şi apele uzate mena%ere.

Apele din grupa a -$a sunt, în general, puţin murdărite, acestea put'nd fi

întrebuinţate în intreprindere. n caz că nu se prevede această reîntrebuinţare, se

canalizează, de regulă separat de apele ce provin din procesul de fabricaţie

propriu$zis, amestecul lor put'nd st'n%eni epurarea acestora, mai ales c'nd

debitul apelor de răcire şi de spălare este mult mai mare dec't cel al apelor de

fabricaţie. Apele de răcire şi condens, în cazul c'nd corespund condiţiilor de

vărsare în emisar, sau necesită în acest scop numai o epurare sumară şi nu sunt

reîntrebuinţate, se canalizează separat şi se descarcă direct în receptor.

/ompoziţia apelor din grupa a ***$a variază în limite foarte largi, depinz'nd de

procesul te&nologic, de felul materiei prime supuse prelucrării, de normele

consumului de apă etc.

3nele ape uzate industriale au influenţe nefavorabile asupra reţelei de

canalizare şi pot sc&imba complet caracterul apelor mena%ere din canalizare.

*n comparaţie cu apele uzate mena%ere, apele uzate industriale se pot deci

încadra în următoarele grupe !

• +53A *. Ape uzate a căror compoziţie nu se deosebeşte dec't puţin de cea a

apelor uzate mena%ere, put'nd fi descărcate în reţeaua de canalizare publică,

fără o prealabilă epurare.

• +53A a **$a. Ape uzate cu conţinut mare de substanţe organice, care pot fi

descărcate în reţeaua de canalizare publică după o eventuală preepurare#

c'nd substanţele organice conţinute în apele industriale intră foarte repede în

fermentare, este indicată descărcarea în reţeaua publică cu luarea unor

măsuri preventive.

• +53A a ***$a. Ape uzate în care predomină substanţe de natură minerală sau

compuşi c&imici organici.

Din grupele * şi a **$a fac parte, în general, apele uzate industriale ce provin

din industria alimentară, uşoară, forestieră, din unităţile agrozoote&nice, etc., iar

din grupa a ***$a apele nefermentabile care provin de la industria e"tractivă

(cărbune, minereuri), de la industria c&imică şi metalurgică.

CAPITOLUL 2

:


9/81

CANTIT*+I ,E APE UZATE

/antităţile de apă care trebuiesc evacuate în canalizare constau din

următoarele categorii de ape (conform 9A :40$=1)!

) Debite de ape uzate orăşeneşti const'nd din!

a) ape uzate mena%ere

b) ape uzate industriale

c) ape uzate agrozoote&nice

d) ape uzate te&nologice proprii sistemelor de alimentare cu apă şi canalizare

-) Debite de ape meteorice

2) Debite de apă din surse de suprafaţă

4) Debite de ape subterane.

2.1. ,e&i#e e ape u"a#e or-ene#i

a) Debite de ape uzate mena%ere.

Debitele apelor uzate mena%ere sunt apropiate de consumul de apă

potabilă din reţeaua de distribuţie. De obicei acest debit este ceva mai mic dec't

consumul de apă potabilă, deoarece o parte din acest consum îl constituie apă

pentru stropit parcuri şi grădini, care nu mai a%unge în reţeaua de canalizare.

Debitele de apă uzată mena%ere se calculează cu relaţia!

S uz QQ ⋅= #,0 (-.)

în care reprezintă debitele de apă caracteristice (zilnic mediu, zilnic

ma"im şi orar ma"im) ale cerinţei de apă (9A 242$=7).

b) Debite de ape uzate industriale

Debitele apelor uzate industriale trebuie luate în considerare în funcţie de

sursele de alimentare cu apă (9A 242-$=), de consumul specific industrial,

de procesul te&nologic, lu'ndu$se în considerare posibilităţile de recirculare a apei

şi reducere la minimum a debitelor evacuate.

c) Debite de apă uzată agrozoote&nice

=


10/81

Debitele apelor uzate agrozoote&nice se determină pe baza te&nologiilor

de producţie adoptate (9A 2422$=) în funcţie de cantităţile de apă de

alimentare lu'ndu$se în considerare posibilitatile de reducere la minimum a

debitelor evacuate.

d) Debite de ape uzate te&nologice proprii ale sistemului de alimentare cu

apă şi canalizare. Aceste categorii de apă se iau în considerare la dimensionarea

reţelei de canalizare numai în cazul în care sunt evacuate în acesta.

2.2. ,e&i#e e ape me#eorice

Ba dimensionarea reţelei de canalizare se iau în considerare numai apele

de ploaie.

Debitul de calcul al apelor meteorice se determină!

pl (ls) Cm⋅⋅φ⋅i (-.-)

în care ! m ceficientul de înmagazinare

suprafaţa bazinului de canalizare aferent canalului care se

dimensionează (&a)

i intensitatea ploii de calcul (ls⋅&a)

φ $ coeficient de scurgere

2.!. ,e&i#e e ap- in surse e suprafaţ-

*n unele situaţii, datorită configuraţiei terenului este necesar să se realizeze

canalizarea şi evacuarea unor ape de suprafaţă din vecinătatea suprafeţei de

canalizat.

/antităţile de apă de suprafaţa care se colectează prin canalizare se

determină prin studii &idrologice obtinute din observatiile pe mai multi ani şi

măsurători directe pe teren. *n general îndepărtarea acestor ape se face prin

canale desc&ise, care conduc aceste ape de suprafaţă în emisar.

1


11/81

2.'. ,e&i#e e ap- sueran-

Apele subterane care pătrund în canalizare provin din drena%e şi desecările

realizate prin construcţii şi din apele freatice infiltrate în canalizare ca urmare a

neetanşeităţii acesteia. Debitele apelor subterane provenite din drena%e şi

desecări rezultă din proiectele acestor lucrări. Debitele apelor subterane infiltrate

din p'nza de apă subterană se consideră numai la canalele la care e"tradosul

bolţii canalului este situat la cel puţin 1,7 m sub nivelul &idrostatic al apei

subterane. e consideră un debit, în acest caz, de 1,7÷,1 ls pe Eilometru de

canal.

2.). ,e&i#e carac#eris#ice ale apelor u"a#e

Debitele caracteristice ale apelor uzate sunt!

• Debitul uzat zilnic ma"im!

uz zi ma" C 1,:⋅ zi ma" (-.2)

• Debitul uzat zilnic mediu!

uz zi med C 1,:⋅ zi med (-.4)

• Debitul uzat orar ma"im !

uz orar ma"im C 1,:⋅ orar ma" (-.7)

în care zi ma", zi med, orar ma" se referă la debitele de alimentare cu apă conform9A 242$==7.

• Debitul uzat orar minim !

uz orar min C p⋅ uz zi ma" (-.0)

în care p este un coeficient adimensional conform tabelului -..


12/81

9abelul -.

Faloarea coeficientului p

;r.locui

tori

11.111

1,: 1,-7 1,27 1,01 1,


13/81

2


14/81

4


15/81

CAPITOLUL !

CE3E 4I 3ETO,E ,E EPURARE A APELOR

UZATE 3ENA5ERE

!.1 Necesi#a#ea epur-rii apelor u"a#e

După ce apele uzate au fost colectate prin reţeaua de canalizare, acestea

trebuiesc conduse şi descărcate într$un emisar.

nainte de descărcarea în emisar, apele uzate trebuiesc curăţite şi aduse

c't mai aproape de condiţiile iniţiale calitative, astfel înc't prin restituirea în mediul încon%urător să nu se producă poluarea acestuia.

/urăţirea apelor uzate se realizează în cadrul unor construcţii şi instalaţii

speciale cunoscute sub denumirea de staţii de epurare. *n staţiile de epurare se

aplică o serie de procedee fizice, c&imice şi biologice care au ca scop final

restabilirea a c't mai multora din calităţile iniţiale ale apei.

!.2 3e#oe si sc%eme e epurare

Diferenţierea metodelor de epurare ale apelor uzate mena%ere se face

după natura fenomenelor principale pe care se bazează acestea. Ba epurarea

apelor uzate mena%ere se utilizează trei metode! mecanică, mecano$c&imică şi

mecano$biologică, denumite astfel după fenomenele principale pe care se

bazează.

a) ?purarea mecanică (fig.2.) constă în reţinerea prin procedee fizice asubstanţelor sedimentabile care se află în apele de canalizare. rin utilizarea

epurării mecanice ca unică treaptă de epurare se obţine un grad de epurare foarte

redus. Ba staţiile de epurare deservind 7111 $ -1111 locuitori, pe baza utilizării

unor procedee moderne de epurare, se poate renunţa la epurarea mecanică

atunci c'nd se utilizează epurarea biologică prin aerare.

?purarea mecanică poate fi considerată ca o etapă intermediară de

realizare a epurării, îndeosebi pentru localităţile la care staţia de epurare seconstruieşte simultan cu canalizarea.

7


16/81

5eţinerea substanţelor din apele uzate se realizează prin! grătare, site,

deznisipatoare, separatoare de grăsimi şi decantoare. relucrarea suspensiilor

reţinute din apele uzate, nămoluri, se realizează în funcţie de condiţiile sanitare

locale, respectiv pot fi îndepărtate in starea în care se obţin sau sunt în prealabil

supuse unor operaţii de modificare a calităţii prin fermentare sau prin reducerea

umidităţii nămolurilor.

Gig. 2. c&emă de epurare mecanică

a) cu fermentarea separată a nămolurilor b) cu decantoare cu eta%

b) ?purarea mecano$c&imică (fig.2.-) constă în reţinerea substanţelor şi a

suspensiilor coloidale sau dizolvate prin tratarea apelor uzate cu substanţe

c&imice.

rocedeele utilizate pentru reducerea concentraţiei substanţelor conţinute

în apele uzate sunt! neutralizarea, e"tracţia, diluarea, coagularea.

?purarea c&imică este precedată de o epurare mecanică. *n general,

această metodă este puţin utilizată pentru apele mena%ere, fiind utilizată în special

la epurarea apelor uzate industriale.

0


17/81

Gig.2.- c&emă de epurare mecano$c&imică

c) ?purarea mecano$biologică. Metoda utilizează activitatea unor

microorganisme pentru o"idarea şi mineralizarea substanţelor organice aflate înapa uzată care în prealabil a fost supusă unei epurări mecanice.

?purarea biologică poate fi utilizată în!

• construcţii în care epurarea se face în condiţii apropiate de cele naturale ca de

e"emplu ! c'mpuri de irigare, de infiltrare, iazuri biologice (fig.2.2a)#

• construcţii în care epurarea biologică se realizează în condiţii create artificial

sub acţiunea bacteriilor aerobe puternic alimentate cu o"igen, filtre biologice(fig.2.2b), bazine cu nămol activat (fig.2.2c). Ba apele uzate mena%ere această

epurare se face în una sau două trepte.

relucrarea nămolurilor reţinute se poate face prin procedeele de la

metoda mecanică sau prin procedee speciale. ;ămolul reţinut în decantoarele

secundare poate fi trimis direct la fermentare sau poate fi utilizat la diferite operaţii

de epurare.


18/81

;ămolul poate fi mineralizat prin procedee aerobe în bazine de aerare

(fig.2.2d) urmate în general de decantoare secundare. entru distrugerea

bacteriilor se foloseşte dezinfectarea apei prin clorizare.

c&ema de epurare este sc&iţa care arată succesiunea obiectelor

principale din staţia de epurare, poziţiile relative dintre acestea şi dă indicaţii

asupra flu"ului te&nologic al apei, nămolului, energiei electrice, aburului şi al altor

agenţi necesari epurării. *n plan orizontal sc&ema arată modul în care se

desfăşoară procesele te&nologice în staţia de epurare.

Gig. 2.2 c&eme de epurare mecano$biologice!

a)$naturală# b)$cu filtre biologice# c)$cu bazine de aerare şi fermentare a

nămolurilor # d)$cu stabilizarea nămolurilor

:


19/81

rofilul te&nologic (fig.2.4) indică amplasarea în plan vertical a obiectelor.

Gig.2.4 rofil te&nologic

!.! Consiera#ii pri0in epurarea apelor u"a#e

Apele de canalizare au asupra emisarilor influenţe diferite în funcţie de

compoziţia şi de conţinutul în substanţe a apelor canalizate şi de caracteristicile

emisarului şi anume de impurificare sau de murdărire.

*mpurificarea este acţiunea pe care unele substanţe o e"ercită asupra

emisarului sc&imb'ndu$i compoziţia apelor şi reduc'ndu$i capacitatea de

folosinţă.

Murdărirea este acţiunea pe care substanţele conţinute în apele uzate şi

apele de canalizare o e"ercită asupra emisarului, căruia pe l'ngă compoziţia

apelor îi sc&imbă şi aspectul fizic.

Acţiunile pe care apele de canalizare le e"ercită asupra emisarilor depind

de compoziţia şi de concentraţia în substanţe a apelor uzate şi de capacitatea de

autoepurare a emisarului.

/oncentraţia apelor de canalizare se e"primă în mgdm2 şi reprezintă

cantitatea de substanţe sau murdării conţinute în unitatea de volum de ape uzate.

=


20/81

entru stabilirea caracteristicilor apelor uzate sunt necesare următoarele

determinări în laborator !

• Materii totale în suspensie în stare uscată şi diferenţiate apoi în materii

organice şi minerale#• 5eziduul fi" (substanţe dizolvate în apă) şi diferenţiate apoi în materii

organice şi minerale#

• 5eziduul fi" la 171/#

• /onsumul bioc&imic de o"igen#

• *ndicele p6 (reacţia apei)#

• Azotul sub toate formele (amoniac liber, organic, azotaţi, azotiţi).

e l'ngă aceste determinări, pentru ape uzate orăşeneşti mai sunt

necesare!

• /onsumul c&imic de o"igen //8#

• rodusele petroliere#

• ubstanţele to"ice#

• Detergenţi#

• /ianuri#

• Genoli#

• ulfuri#

• /lor liber#

• ubstanţe radioactive.

Materiile solide totale reprezintă suma dintre materiile solide în suspensie

şi materiile solide dizolvate. *n tabelul .- sunt date valorile acestora pentru unconsum specific de 71 dm2locuitor şi zi. /onsumul specific de apă pe cap de

locuitor influenţează în mare măsură compoziţia apelor uzate şi anume cu c't

consumul este mai mare cu at't apa uzată este mai diluată


21/81

8"igenul dizolvat 8- se găseşte în cantităţi mici în apele uzate ($-)

mgdm2, insă numai atunci c'nd sunt proaspete şi după epurarea biologică. Apele

de suprafaţă conţin cantităţi mai mari sau mai mici de o"igen, în funcţie de gradul

de poluare. /antităţile de o"igen la saturare, la diferite temperaturi, conţinute în

apa curată sunt date în tabelul .. 8 apă se consideră saturată c'nd conţine

cantităţile de o"igen din tabelul . 8; (mgdm2)

7 < -

2. /onsumul c&imic de o"igen ma"im admis

//8; (mgdm2)

• rin metoda cu permanganat de potasiu

//8$Mn• rin metoda cu bicromat de potasiu

//8$/r

1

1

7

-1

-7

21

Aceste valori ma"ime pentru consumul bioc&imic de o"igen ma"im admis

şi consumul de o"igen ma"im admis trebuie respectate în aval de punctul de

evacuare a apelor uzate în emisar şi la Em amonte de prima folosinţă de apă,

iar valorile pentru o"igenul dizolvat în apă minim admis trebuie respectate în toate

secţiunile situate în aval de punctul de evacuare a apelor uzate în emisar.

-


22/81

/onsumul bioc&imic de o"igen e"primă gradul de impurificare a apei uzate, este

cantitatea de o"igen consumată pentru descompunerea bioc&imică în condiţii

aerobe a materiilor solide totale organice la temperatura şi timpul standard -1 1/,

respectiv 7 zile (/>87). Descompunerea bioc&imică a apelor uzate se produce în

două faze!

Gig.2.7 Gazele descompunerii bioc&imice a substanţelor organice din apele uzate

• faza primară (a carbonului) în care o"igenul se consumă pentru o"idarea

substanţelor organice, care începe imediat şi are pentru apele uzate mena%ere

o durată de circa -1 zile la temperatura de -1 1/. *n urma descompunerii

materiilor organice al căror conţinut intră în carbon, azot, fosfor, se formează

bio"idul de carbon /8- care răm'ne ca gaz în soluţie sau se dega%ă#

• faza secundară (a azotului) în care o"igenul se consumă pentru transformarea

amoniacului în nitriţi (;-82 şi apoi în nitraţi (;-87), începe după circa 1 zile şi

durează circa 11 zile. 9ransformarea constituie procesul de nitrificare a

materiilor organice.

Ba determinarea gradului de epurare necesar se ţine seama de capacitatea

de autoepurare a emisarului. rin autoepurare se înţelege ansamblul proceselor

de natură fizico$c&imică şi biologică care redau unei ape impurificate cu materii de

orice fel puritatea iniţială. rin autoepurare se completează procesul de epurare a

--


23/81

apelor uzate. *n timpul autoepurării cursurilor de apă intervin următoarele

fenomene! diluţia, amestecul, mineralizarea.

+radul de diluţie se defineşte prin relaţia!

q

Qn r d = (2.)

în care r este debitul mediu lunar minim anual cu asigurarea de =7H iar I

debitul zilnic mediu al apelor uzate evacuate. Falorile limită admisibile ale

substanţelor poluante pentru grade de diluţie sunt indicate în tabelul 2.- 7.

9abelul 2.-

Falori limită admisibile în funcţie de gradul de diluţie;r.

crt.

ubstanţa poluantă sau indi$catorul

de încărcare

3M Falorile limită admisibile în funcţie de

gradul de diluţie care se realizează+rad de diluţie nd

71 11. Materii în suspensie mgdm2 -7 11 -11-. /onsumul bioc&imic de o"igen

(/>87)

mgdm2 7 01 11

2. 6idrogen sulfurat şi sulfuri (6-) mgdm2 1, -4. /ianuri (/;) mgdm2 1, -7. Gier total ionic mgdm2 - 7 :

0. Mercur (6g) mgdm2

1,1 1,1 1,1


24/81

• 8"igen bioc&imic necesar#

• 8"igen c&imic necesar#

• /onsum bioc&imic de o"igen.

8"igenul dizolvat se găseşte în cantităţi ce depind mai mult de temperatură(tabel .).

8"igenul c&imic necesar (//8) reprezintă cantitatea de o"igen (mgdm2)

necesară pentru o"idarea substanţelor organice conţinute în apele de canalizare.

e stabileşte în cazul în care aceste ape conţin ape uzate industriale.

8"igenul bioc&imic necesar (/>8) reprezintă cantitatea de o"igen

(mgdm2) necesară pentru o"idarea substanţelor organice din apele uzate cu

a%utorul bacteriilor.

!.' ,e#erminarea graului e epurare necesar

rocentul de reducere a unei părţi dintr$o anumită substanţă, ca urmare a

epurării, astfel ca după evacuarea apelor uzate în emisar şi amestecul cu apele

acestuia, apa emisarului să respecte prevederile 9A 487, o"igen de dizolvat.

a) pentru suspensii!

100⋅−

=uz

admis

uz uz S

C

C C d (2.2)

Dacă!

• ds K (41 01)H se adoptă treapta de epurare mecanică

• ds ≥ (41 01)H este necesară treapta de epurare mecano$biologică.

-4


25/81

b) pentru />87# concentraţia în />87 a apelor uzate epurate înainte de

evacuarea lor în emisar se determină ca />87 al amestecului apă de r'u apă

epurată într$o secţiune situată la Em amonte de prima folosinţă de apă şi trebuie

să fie cel mult egală cu />87 normat prin 9A 4 situată la Em

amonte de prima folosinţă de apă (fig.2.0).

9impul t se determină cu relaţia !

v

km L

v

Lt

10 −==

(zile) (2.7)

în care!

B1 distanţa dintre punctul de evacuare a apelor uzateepurate (A) şi

punctul de control >#

v viteza medie în secţiune a apelor emisarului la debitul r #

L; şi L7r concentraţia normată în />87 şi a emisarului în secţiunea de

control.

-7


26/81

Gig.2.0 c&ema pentru determinarea

gradului de epurare după />87

9abelul 2.2

Falorile constantei de consum a o"igenuluipentru apele emisarului

;r.

crt.

?misar cu! @r

(zile). Debite şi ad'ncimi mari 1,1-. Debite mari şi impurificare puternică 1,72. Debite medii 1,-1 1,-74. Debite mici 1,217. Debite mici şi viteze mari 1,01

Falorile admisuz X 5 se pot determina şi din tabelul 2.-, în funcţie de gradul de

diluţie, prin interpolare.

+radul de epurare necesar privind />87 se calculează cu relaţia!

1005

55 ⋅−

=uz

admis

uz uz x

X

X X d (H) (2.0)

Dacă!

• d" K (-7 41)H, se adoptă treapta de epurare mecanică

-0


27/81

• d" ≥ (-7 41)H, se adoptă treapta de epurare mecano$ biologică

c) pentru o"igenul dizolvat

e pune condiţia ca în orice secţiune de pe r'u, situaţia în aval de punctulde evacuare a apelor uzate epurate, o"igenul minim dizolvat din apa r'ului să fie

cel puţin egal cu o"igenul minim normat de 9A 4


28/81

( ) cr cr cr r t k

a

t k t k

r

am

r

cr Dk k

X k D 1 101010

1

1 −−− ⋅+−−

= (mg 8-dm2) (2.-)

5ezultă o"igenul dizovat minim în apa r'ului!8min C 8s Dcr (mg 8-dm2) (2.2)

*n cazul nerespectării condiţiei 2.< se recalculează gradul de epurare

necesar privind />87, reduc'nd valoarea pentruadmis

uz X 5 corespunzător îndeplinirii

condiţiei.

?ficienţa sau randamentul diferitelor instalaţii din staţia de epurare see"primă prin posibilitatea acestora de reducere a substanţelor în suspensie, a

substanţelor organice (e"primată prin reducerea />87 şi a bacteriilor (tabel 2.4).

9abelul 2.4

?ficienţa construcţiilor de epurare

rocedee de epurare şi construcţiile

respective

/>87 Materii solide în

suspensie separabile

prin decantare

>acterii

3ecanice+rătare, site etc. 7$1 7$-1 1$-1Deznisipatoare, decantoare -7$41 41$


29/81

CAPITOLUL '

EPURAREA 3ECANO 6 7IZIC* A APELOR UZATE

?purarea mecanică a apelor uzate orăşeneşti constă în îndepărtarea prin

procedee fizice a materiilor solide în suspensie separabile prin decantare. 8dată

cu aceste substanţe sunt reţinute parţial şi substanţe organice dar eficienţa trepteimecanice asupra reducerii acestora este de ma"imum (-1$21)H 7.

-=


30/81

*n treapta de epurare mecanică procedeele utilizate au drept scop! :

• reţinerea corpurilor şi suspensiilor mari care se face în grătare, site,

grătare tăietoare (cominutoare)#

• reţinerea grăsimilor, realizată în separatoare de grăsimi#• sedimentarea materialelor solide în suspensie separabile prin

decantare care are loc în deznisipatoare, decantoare fose septice#

• prelucrarea nămolurilor reţinute.

'.1 8r-#are

+rătarele au rolul de a reţine din apele uzate suspensiile şi corpurile mari.

?le sunt amplasate la intrarea apelor uzate în staţia de epurare.

+rătarele sunt alcătuite din bare metalice. Din punct de vedere al distanţei

dintre barele grătarelor, acestea pot fi 7!

• grătare rare cu b C (71 11) mm#

• grătare dese!

- cu curăţire manuală, b C (41 01) mm- cu curăţire mecanică, b C (0 -1) mm

Ba staţiile de epurare mici (localităţi sub 7111 locuitori) se prevăd numai

grătare dese curăţite manual. entru localităţi cu mai mult de 7111 locuitori se

prevăd ambele tipuri de grătare, grătarele rare fiind amplasate în amonte de cele

dese.

+rătarele cu curăţire manuală se recomandă a fi aşezate cu o înclinarefaţă de orizontală de 211, ma"imum 471, pentru o mai uşoară curăţire şi realizarea

unei suprafeţe mai mari de traversare a apei prin grătar.

+rătarele cu curăţire mecanică sunt aşezate faţă de orizontală cu înclinări

de 011 $


31/81

(fig.4.), accesul în acesta fiind prote%at cu bare aşezate la distanţe de 1 cm

unele de altele.

Gig. 4. +rătar cu curăţire manuală!

grătar# - canal de bO$pass

+rătarele cu curăţire mecanică (fig.4.-) acţionează de obicei intermitent,

fiind comandate de un plutitor care pune în mişcare mecanismul, c'nd pierderea

de sarcină prin grătar a depăşit o anumită valoare. Materialul colectat este

ve&iculat pe o rigolă către o platformă de colectare sau către un dezintegrator.

2


32/81

Gig.4.- +rătar cu curăţire mecanică !

grătar# - dispozitiv de curăţire# 2 cupă# 4 $ vagonet

/amera grătarelor trebuie să aibă o lăţime mai mare dec't canalul de

acces, iar imediat în aval de grătar radierul trebuie să fie cobor't cu


33/81

ierderea de sarcină se calculează cu relaţia!

g

v

b

ah a g

sin

3/"

⋅⋅

⋅= θ β (m) (4.)

în care!β $ coeficient de formă a barelor şi se ia conform datelor din fig. 4.2#

a lăţimea barelor, în metri (în general lăţimile şi alte detalii se dau de

către firmele furnizoare)#

b lăţimea interspaţiilor dintre bare, în m#

va viteza apei amonte de grătar, în ms#

ϑ $ ung&iul pe care$l face grătarul cu orizontala.

Gig.4.2 Gormele barelor la grătare

ierderile de sarcină nu trebuie să depăşească 7 cm pentru grătare cu

curăţire manuală# la cele cu curăţire mecanică aceasta se reglează. *n calcule nu

trebuie în orice caz considerată o pierdere de sarcină mai mică dec't 1 cm.

/amera grătarului trebuie să aibă o pantă de cel puţin 1,11, pentru o bunăfuncţionare.

• Băţimea camerei grătarului este mai mare dec't cea a canalului amonte !

( ) cannb Bc

+−+= 1 (4.-)

în care!

>c lăţimea camerei grătarului, în m#a lăţimea unei bare, în mm#

22


34/81

b lăţimea interspaţiilor intre barele grătarului, în mm#

c lăţimea pieselor de prindere a grătarului în pereţii camerei, în m, de

obicei 1,-7 1,21 m#

n numărul de bare.

∑ ⋅= ma+ma+ hvQ

b g

c

(4.2)

în care!

vgma" viteza ma"imă a apei printre interspaţiile grătarului, în ms#

&ma" ad'ncimea ma"imă a apei în faţa grătarului, corespunzătoare vitezei

şi debitului ma"im, în m#

c debitul de calcul al grătarului, în dm2s#

• /antitatea de reţineri pe grătar (tabel 4.) depinde de mărimea interspaţiilor,

sistemul de canalizare, volumul apelor uzate industriale etc. *n medie, pentru

apele uzate orăşeneşti, circa :7H din substanţe sunt organice, restul

minerale# greutatea specifică a reţinerilor este de circa


35/81

itele constau din bare metalice învelite cu tablă perforată sau împletituri

din s'rmă. Desc&iderile sunt în mod obişnuit între ,1 ,7 mm. *n general, sunt

utilizate atunci c'nd se consideră necesară îndepărtarea corpurilor şi suspensiile

mai fine.

'.! 8r-#are #-ie#oare 9cominu#oare:

/ominutoarele sunt grătare mecanice care au încorporate mecanisme de

tăiere a reţinerilor care apoi sunt antrenate în celelalte instalaţii din staţia de

epurare. ?le constau dintr$un tambur cu fante pe care se găsesc nişte dinţi şi bare

de făr'miţare care se rotesc în faţa unor dinţi aşezaţi într$un cilindru.

'.' epara#oare e gr-simi

epararea din apele uzate a uleiurilor, grăsimilor şi a altor substanţe mai

uşoare ca apa se mai numeşte flotaţie. epararea se face datorită faptului că

aceste substanţe sunt mai uşoare ca apa şi se ridică la suprafaţa acestora înzonele în care viteza orizontală a apei este mică.

*ndepărtarea de la suprafaţa apei a substanţelor separate se face manual

sau cu sisteme mecanice.

*n sc&ema de epurare, separatoarele sunt amplasate după grătar în cazul

sistemului de canalizare separativ şi după deznisipatoare în cazul sistemului

unitar.

/onstrucţia separatoarelor de grăsimi este obligatorie c'nd apele conţinmai mult de 71 mgfdm2 substanţe e"tractibile în eter de petrol, care nu sun

separabile la suprafaţa apei şi posibil de evacuat în mod obişnuit prin

decantoarele primare. e prevăd, de asemenea, obligatoriu separatoare de

grăsimi, independent de concentraţie, în cazul în care epurarea mecanică este

urmată de o epurare biologică, realizată în filtre biologice sau c'mpuri de irigare.

entru o flotare mai eficientă se adaugă ca agent de flotare aer difuzat prin

intermediul plăcilor poroase, al tuburilor găurite, iar uneori se adaugă clor gazos

odată cu aerul.

27


36/81

Glotarea cu aer poate fi de %oasă presiune sau sub presiune. *n flotarea cu

aer sub presiune, bulele de aer aderă la materialul în suspensie şi a%ută la

deplasarea la suprafaţa lic&idului a particulelor lic&ide sau coloidale.

Gig. 4.4 eparator de grăsimi!

pereţi despărţitori# - aer# 2 %g&eab

*n fig.4.4 se arată un separator de grăsimi cu insuflare de aer şi pereţi

despărţitori în secţiune transversală. *n compartimentul central se produce

amestecul aerului cu apa, iar în cele două compartimente laterale, unde suprafaţa

apei răm'ne liniştită, se realizează separarea substanţelor uşoare. *eşirea apeidin bazin se face pe la partea inferioară a acestuia, printr$un canal de dimensiuni

mici, în zona unde cantitatea de substanţe uşoare este mai mică. rin canalul de

evacuare, datorită vitezelor mari ale apei, toate suspensiile sunt antrenate şi duse

în instalaţiile care urmează. ubstanţele uşoare separate la suprafaţa apei sunt

îndepărtate din bazinul de flotare prin %g&eabul aval, prin ridicarea nivelului apei,

din timp în timp.

*ndepărtarea substanţelor separate în bazinele de flotare se poate face şi

prin intermediul unor conducte găurite la partea superioară, reglabile din punctul

de vedere al imersiei, prin %g&eaburi plutitoare etc.

ubstanţele separate în bazinele de flotare pot fi fermentate în bazinele de

fermentare ale staţiei de epurare.

20


37/81

>azinele de flotare care tratează ape uzate provenite din sistemul separativ

de canalizare se proiectează la debitul zilnic ma"im zi ma" şi se verifică la

debitul minim# pentru sistemul unitar de canalizare aceste debite se dublează.

?lementele de dimensionare sunt!

• uprafaţa de separare, rezultă în funcţie de cea mai mică viteză ascensională,

adică!

a

c

v

Q A =0 (4.4)

în care!

c debitul de calcul (zi ma")

Fa viteza ascensională minimă.

/ea mai mică viteză ascensională corespunde a%ungerii la suprafaţa apei a

celei mai mici particule, dacă se doreşte o anumită eficienţă. Această viteză se

stabileşte prin determinarea timpului cerut ca o anumită parte din totalul de

substanţe uşoare să se ridice la suprafaţa apei.

Fiteza ascensională cea mai mică rezultă din relaţia!

stationaredetimpu

inatimeava ⋅⋅

= (4.7)

entru dimensionarea separatoarelor, în care se separă grăsimi cu

particule mai mici de 1,-7 mm, pentru o eficienţă de =7H, se folosesc datele dintabelul 4.-.

9abelul 4.-

;orme pentru dimensionarea separatoarelor

2


38/81

+reutatea specifică

a grăsimilor

(Egfdm2)

Fiteza ascensională

minimă va (m&)

uprafaţa separatorului

pentru C dm2s,(m-)

1,


39/81

Gig. 4.7 c&ema sistemului de flotaţie /AG

intrare# -cameră de ardere# 2$aerator# 4$g&ida%ele lanţului de racleţi# 7$pla%ă# 0$

mecanism de raclare (curăţire)#


40/81

olidele care plutesc sunt îndepărtate periodic prin intermediul unui mecanism

raclor care se mişcă în lungul suprafeţei lic&idului şi împinge materialul dinspre

capătul de la intrarea în rezervorul de flotaţie către capătul de la ieşire.

Dispozitivul raclor se mişcă de$a lungul întregii lăţimi a rezervorului şi transferă

suspensiile de la suprafaţă într$o cupă ung&iulară metalică pentru a fi depus în

canalul de descărcare a nămolului.

/analul de descărcare a suspensiilor conţine un şurub orizontal spiralat

pentru a transfera mai departe elementele solide de la rezervorul de flotaţie în

vasul de colectare. Purubul spiralat este, de asemenea, condus de către o roată

dinţată motoare controlată de mecanismul raclor. Apa reziduală limpezită curge

printr$o ieşire imersată într$o cameră cu deversor înainte de a fi descărcată.

Deversorul controlează înălţimea de lic&id în rezervorul de flotaţie pentru a

împiedica lic&idul să curgă în canalul de descărcare a elementelor solide.

/onductele de recirculare cu capete desc&ise sunt dispuse radial de la secţiunea

de aerare în lungul fundului camerei de flotaţie. *n plus, pentru producerea bulelor

de aer, aeratorul cavitaţional creează aspiraţie printre conducte. Acest fenomen

produce recircularea unor volume substanţiale de lic&id de la pardoseala

rezervorului către secţiunea de aerare şi apoi înapoi către secţiunea de flotaţie.

Această acţiune asigură o flotaţie continuă a conţinutului rezervorului c&iar şi în

absenţa curgerii dinspre intrare.

'.) eimen#area suspensiilor granulare i floculen#e

edimentarea este procesul de tratare a apei în scopul depunerii (reţinerii)particulelor din apă cu greutate specifică mai mare ca apa. *n scopul sedimentării,

apa este trecută prin bazine de sedimentare sau decantare. entru apele uzate

procesul de sedimentare se realizează în !

• deznisipatoare, unde se separă suspensiile granulare (nisip, particule

minerale)#

• decantoare primare, unde se separă suspensiile floculente constituite din

particule ce formează aglomeraţii mari sau flocoane#

41


41/81

• decantoare secundare, unde se reţin suspensii floculente (nămol activ, peliculă

biologică), ca rezultat al epurării biologice a apei uzate.

'.).1 ,e"nisipa#oare

Deznisipatoarele sunt folosite at't pentru apele uzate provenite din reţelele

dimensionate în sistem divizor, c't şi unitar. Deznisipatoarele ce tratează ape

uzate provenite din sistemul unitar sunt folosite numai pentru debite ce depăşesc

2111 m2zi (circa 1.111 locuitori). Deznisipatoarele se amplasează după grătare

şi înaintea separatoarelor de grăsimi, decantoarelor primare sau staţiei de

pompare a apei uzate, în cazul c'nd aceasta intră în componenţa staţiei de

epurare# amplasarea deznisipatoarelor după staţia de pompare se face numai în

cazul staţiilor de pompare ec&ipate cu pompe melc.

Deznipatoarele sunt de două tipuri! orizontale şi verticale, denumite astfel

după direcţia de curgere a apei în ele. Alegerea tipului de deznisipator depinde de

debitul apelor uzate, de cantitatea nisipului, de spaţiul disponibil în staţia de

epurare, de pierderea de sarcină admisibilă prin deznisipare, de ec&ipamentele

folosite etc. iederea de sarcină poate varia între 0 şi 01 cm. Ba deznisipatoarele

orizontale folosite îndeosebi în staţiile mici de epurare (fig.4.0), menţinerea vitezei

constante la variaţiile de debit se realizează prin forma secţiunii transversale

(trapez). Ba aceste deznisipatoare curăţirea nisipului se face manual, din timp în

timp prin oprirea a c'te unui compartiment# în acest scop, la intrarea şi ieşirea din

fiecare compartiment se găsesc stăvilare manevrate manual. entru curăţire se

înc&id stăvilarele compartimentului ce trebuie curăţat, se desc&ide vana de pe

tubul de drena% şi se evacuează apa din deznisipator. entru ca la evacuarea apei

să nu fie antrenat nisipul depus, împre%urul drenului se aşază un filtru invers de

pietriş. ?vacuarea nisipului se face cu lopata. Apa evacuată din deznisipator este

întoarsă în staţie, deoarece este impurificată.

entru inmagazinarea nisipului acumulat între două curăţiri, se lasă un

spaţiu corespunzător în funcţie de cantitatea de nisip ce se presupune că se

acumulează. 3scarea şi depozitarea temporară a nisipului evacuat se face pe

4


42/81

platforme betonate, aşezate l'ngă deznisipator, apa rezultată fiind, de asemenea,

înapoiată în staţia de epurare. Fiteza de sedimentare vs a particulelor de diferite

dimensiuni sunt date în tabelul 4.2, pentru temperatura de 71 / :.

Gig. 4.0 Deznisipator orizontal cu curăţire manuală

$spaţiu pentru acumularea nisipului între două curăţiri#

-$filtru invers# 2$dren# 4$stăvilar# 7$vană

9abelul 4.2

Fiteze de sedimentare vs (mms), în funcţie dediametrul granulelor

Diametrul granulei

(mm)

,1 1,7 1,- 1, 1,17 1,1 1,117

;isip ( ϒC-,07 tfm2) 41


43/81

Fiteza orizontală cu care se mişcă apa uzată în bazin trebuie să fie mai

mică sau egală cu viteza critică, pentru care sunt antrenate substanţele organice

depuse pe radier, nu însă şi sedimentele.

Fitezele critice care pot fi luate în calcul ca viteze orizontale sunt date în

tabelul 4.4.

• înălţimea utilă a deznisipatorului se determină cu relaţia!

&u C vo ⋅ t ⋅ 01 (4.0)

• volumul de nisip se determină ca la deznisipatoarele orizontale#

9abel 4.4

Fiteze orizontale vo (mms) în funcţie de

diametrul granulelor

Diametrul granulei

(mm)

,1 1,7 1,- 1, 1,17 1,1 1,117

;isip ( ϒC-,07 tfm2) 41 211 =1 21 =1 4 21/ărbune ( ϒC,0 tfm2) -21 01 11


44/81

'.).2 ,ecan#oare

*n decantoare pot fi reţinute suspensiile floculente din apele uzate. După

direcţia de curgere a apei uzate şi după felul de alcătuire te&nologică,

decantoarele pot fi : !

• decantoare orizontale longitudinale, în care sunt incluse şi %g&eaburile de

decantare ale decantoarelor cu eta% (*m&off) şi partea de decantoare a foselor

septice#

• decantoare orizontale radiale#

• decantoare verticale.

După amplasarea lor în sc&ema staţiei de epurare se deosebesc !

• decantoare primare, amplasate înainte de instalaţiile de epurare biologică#

• decantoare secundare, amplasate după instalaţiile de epurare biologică.

?lementele constitutive şi de proiectare a decantoarelor primare sunt în

bună parte valabile şi pentru decantoarele secundare. arametrii care intervin la

proiectarea decantoarelor sunt!• viteza orizontală de curgere a apei#

• viteza de sedimentare, numită şi încărcarea superficială#

• timpul de decantare.

Fitezele orizontale vo şi verticale vv, precum şi timpii de decantare

recomandaţi sunt daţi în tabelul 4.7.

9impii de decantare variază în raport cu caracteristicile apelor uzate

(conţinutul de substanţe to"ice, ape industriale în cantitate mare, ape de ploaie),

modul de tratare ulterioară, emisarul sau folosinţele posibile ale apei decantate

etc. *n 9A 40-$


45/81

9abelul 4.7

Fiteza de curgere a apei în decantoare vo şi vv şi

timpii de decantare

9ip de decantor 9mpul de

decantare td

(ore)

Fiteza ma"imă de scurgere a apei

(mms)Decantoare

orizontale vo verticale vvDecantoare primare ,7 1,1 1,<Decantoare secundare !• după filtre biologice de mică

încărcare ,1 7,1 1,7• după filtre biologice de mare

încărcare ,7 7,1 1,7

• după bazine cu nămol activ demică încărcare ,7 7,1 1,7

• după bazine cu nămol activ de

mică încărcare ,1 7,1 1,7

Fitezele de sedimentare vs sau încărcările superficiale conform 9A

40-$


46/81

decantoarele orizontale radiale sau verticale, apa trebuie să pătrundă în bazin la o

ad'ncime, faţă de nivelul apei, de cel puţin ,:1 m şi faţă de radier de ,71 m. De

asemenea, ieşirea apei din decantoare trebuie să fie c't mai uniformă. Muc&ia

superioară a %g&eabului în care se colectează apa decantată este amena%ată în

formă de deversor continuu sau secţionat (de obicei crestături triung&iulare cu

distanţe între centre de 21 cm).

'.).2.1 ,ecan#oare ori"on#ale ; rec#angulare

Decantoarele orizontale rectangulare (fig.4.


47/81

Gig. 4.< Decantoare orizontale $ rectangulare!

a$cu o singură p'lnie# b$cu p'lnii multiple# c$cu p'lnie tronconică şi racleţi pe cablu# d$cu pod

raclor# e$cu p'lnie paralelipipedică şi racleţi pe cablu#

$dispozitive de colectare şi evacuare a nămolurilor# -$fose de colectare a nămolului

• înălţimea medie a decantorului rezultă din relaţia!

&u C vs ⋅ td (4.)

• lungimea decantorului se stabileşte cu relaţia!

B C vo ⋅ td (4.-)

• e verifică în acelaşi timp dacă este respectată relaţia!

4b ≤ B ≤ 1b (4.2)

în care b este lăţimea decantorului (fig.4.:).

• e stabileşte numărul de decantoare, respectiv lăţimea lor.

• Folumul de nămol depus într$o zi se determină cu relaţia!

4


48/81

pQc

r ! zi

n

sd −

⋅⋅⋅=100

100ma+

γ (4.4)

în care!

r s procentul de reducere a suspensiilor#

γ n greutatea specifică a nămolului egală cu , ,- tfm2 pentru

umiditatea nămolului de =7H#

p umiditatea nămolului decantat, =7H#

c concentraţia iniţială a depunerilor.

• *nălţimea totală a decantorului se determină cu relaţia!

6 C &u N &d N &n N &s (4.7)

în care!

&u înălţimea zonei utile de decantare care trebuie să satisfacă relaţia!

510

L

h

Lu ≥≥ (4.0)

&d înălţimea zonei de depunere a nămolului (1,-1,7 m)#

&n $ înălţimea zonei neutre (1,21 m)#

&s înălţimea zonei de siguranţă (1,2 ,1 m).

4:


49/81

Gig. 4.: Decantor orizontal

$dispozitiv de distribuţie a apei# -$%g&eab# 2$perete semiînecat#

4$deversor triung&iular# 7$%g&eab de colectare# 0$pod raclor#


50/81

distribuie apoi uniform în decantor. 3neori, pentru distribuţia uniformă a apei, se

folosesc orificii cu deflectoare, aşezate pe peretele plin cilindric.

?vacuarea apei decantate se face printr$un %g&eab periferic, fac'nd corp

comun cu peretele decantorului sau aşezat la - m de acesta. Accesul apei în

rigolă, în ambele cazuri, se face numai pe o singură parte şi prin intermediul unui

deversor reglabil av'nd crestături în formă de triung&i# în cazul %g&eabului aşezat

la o oarecare distanţă de peretele decantorului, deversorul este amplasat pe

latura dinspre perete. entru evitarea antrenării substanţelor plutitoare se folosesc

şi aici pereţi semiscufundaţi, aşezaţi la distanţa de 2 4 m de peretele deversor#

în cazul %g&eabului aşezat la o oarecare distanţă de perete, în locul peretului

semiscufundat se supraînalţă peretele %g&eabului opus deversorului.

+răsimile sunt colectate de la suprafaţa apei cu o lamă fi"ată pe podul

curăţitor. /olectarea nămolului depus pe radier se face cu un pod curăţitor.

Gig. 4.= Decantor radial

71


51/81

'.).2.! ,ecan#oare cu e#a(

Decantoarele cu eta% (fig.4.1) au ca scop decantarea apelor uzate

(la partea superioară în %g&eaburi) şi fermentarea nămolului (la partea inferioară).

e utilizează pentru localităţi care nu depăşesc -1.111 locuitori ( C 71 ls).

Distribuţia uniformă a apei în decantor se realizează cu a%utorul unor pereţi

semiscufundaţi, aşezaţi la distanţa de 1,7 1,< m de la intrarea apei în %g&eab. Ba

ieşirea apei din %g&eaburi sunt prevăzute deversoare reglabile. ;ămolul rezultat

din sedimentare cade la partea inferioară a camerei de decantare care are forma

unui trunc&i de con.

Gig.4.1 Decantor cu două eta%e (*m&off)!

$eta%ul superior pentru decantarea apei# -$eta%ul inferior pentru depunerea suspensiilor# 2$fosa de

nămol# 4$dispozitiv de evacuare a nămolului#

6$ad'ncimea decantorului# & %$înălţimea %g&eabului# &$înălţimea secţiunii rectangulare# &-$

înălţimea părţii înclinate a %g&eabului# &2$înălţimea spaţiului neutru# &4$înălţimea spaţiului de

siguranţă# &n$înălţimea stratului de nămol

7


52/81

CAPITOLUL )

EPURAREA 3ECANO6CI3IC*

).1 Principiul epur-rii mecano6c%imice

n cazul staţiilor de epurare cu variaţii puternice a cantităţilor de poluanţi,

c'nd este necesară eliminarea fosforului, eliminarea preferenţială a materiilor în

suspensie, sau în cazul unor ape uzate nebiodegradabile, se utilizează procedeul

de tratare a acestor ape cu reactivi de coagulare.

/oloizii care sunt particule în suspensie de dimensiuni foarte mici, încărcaţi

cu sarcină electrică negativă, în ape uzate orăşeneşti, refuză să se aglomereze în

mod natural pentru a fi eliminaţi într$un decantor clasic. entru aceasta se

introduce o substanţă c&imică care dispersează în apă sub formă de particule

încărcate cu sarciă electrică pozitivă. rin aceasta se neutralizează sarcina

electrică negativă a coloizilor şi aceştia se pot aglomera.

9abelul 7.

Decantor primar fără

reactivi

Decantor primar cu

reactiviMaterii în suspensie 71 01 =1

/>87 21 71

n procesul de epurare mecano$c&imică sunt cuprinse trei etape!

coagularea, flocularea şi separarea părţii solide de partea lic&idă.

).2 Coagulanţi u#ili"aţi


53/81

• sărurile de aluminiu din care cel mai des utilizat este sulfatul de aluminiu

Al-(84)2.

Aflarea coagulantului şi a dozei acestuia se face prin încercări de laborator.

).! Cons#rucţii i ins#alaţii

).!.1 Prepararea i o"area coagulanţilor se face într$o instalaţie

specială care diferă în funcţie de forma sub care se utilizează reactivul! uscată

sau umedă.

entru dozare se utilizează aparate speciale de dozare.

).!.2 Ames#ecul coagulanţilor în apă uzată se face în bazine de amestec

în care amestecarea se poate realiza cu a%utorul unor pereţi care diri%ează

curgerea, sau cu a%utorul unor ec&ipamente mecanice.

).!.! 7locularea se realizează în bazine de reacţie care au ca scop

formarea de flocoane. Aceste bazine se mai numesc şi floculatoare. Aici se

realizează amestecul cu viteze suficient de mici pentru a nu distruge flocoanele

formate. entru a se realiza o bună floculare sunt necesare -1 41 min.

72


54/81

CAPITOLUL /

EPURAREA =IOLO8ICA A APELOR UZATE

?purarea biologică este procesul prin care impurităţile organice din apele

uzate sunt transformate, de către o cultură de microorganisme, în produşi de

degradare inofensivi (/8-, 6-8, alte produse) şi în masă celulară nouă (biomasă).

/ultura de microorganisme poate fi dispersată în volumul de reacţie al instalaţiilor

de epurare sau poate fi fi"ată pe un suport inert. *n primul caz, cultura de

microorganisme se numeşte Qnămol activR, iar epurarea se numeşte Qbiologică cu

nămol activR, iar în al doilea ca caz, cultura se dezvoltă în peliculă biologică iar

epurarea se realizează în construcţii cu filtre biologice, cu biodiscuri etc. ;ămolul

activ fiind un material în suspensie, trebuie separat de efluentul epurat prin !

sedimentare, flotaţie, filtrare, centrifugare etc. /ea mai aplicată metodă este

separarea gravitaţională (sedimentare). *n cazul filmului biologic nu se pune

problema separării acestuia de apa epurată, întruc't este fi"at pe un suport. /u

toate acestea, ca urmare a creşterii biologice, se desprind des porţiuni din filmul

biologic, care trebuie înlăturate din apa epurată, prin sedimentare.

/.1 Epurarea &iologic- na#ural-

?purarea biologică naturală se realizează, îndeosebi, pe c'mpuri de irigare

şi filtrare, filtre de nisip, iazuri de stabilizare (iazuri biologice) etc. Din punct de

vedere al îndepărtării substanţelor organice în suspensie, al bacteriilor etc.,

aceste instalaţii au o mare eficacitate (=1 =7H). Golosirea unor astfel de

instalaţii este indicată ori de c'te ori este necesar să se evacueze în receptor o

apă cu un grad mare de epurare# dezavanta%ul unei astfel de instalaţii este acela

că necesită suprafeţe mari.

/.1.1 C>mpuri e irigare si fil#rare

74


55/81

/'mpurile de irigare şi filtrare sunt suprafeţe de teren folosite fie pentru

epurare şi irigare în scopuri agricole în cazul c'mpurilor de irigare, fie numai

pentru epurare cazul c'mpurilor de filtrare. De obicei, c'mpurile de irigare sunt

asociate cu c'mpurile de filtrare, ultimele fiind îndeosebi folosite în perioadele de

ploi abundente, c'nd nu este nevoie de apă pentru culturi, în perioadele de

îng&eţ, etc.

/'mpurile de irigare se recomandă a fi folosite în zonele cu precipitaţii

slabe, sub 011 mman şi acolo unde întrebuinţarea substanţelor fertile din apa

uzată este avanta%oasă din punct de vedere economic, în comparaţie cu cele

artificiale 1. ?"ecutarea c'mpurilor de irigare şi filtrare pentru localităţile ce

depăşesc 1.111 de locuitori, în cele mai multe cazuri, este neeconomică.

Golosirea la irigaţii a unor ape industriale uzate, indeosebi c'nd substanţele fertile

sunt în cantităţi mari.

Apele uzate folosite la irigaţii trebuie să poată furniza la &ectar circa -1

Eg azot, 41 Eg fosfor şi


56/81

distribuţie e"ecută înc&ise sau desc&ise, ele av'nd un caracter permanent#

canalele de irigaţie sunt în general, desc&ise şi au un caracter sezonier.

e parcele apa se răsp'ndeşte, ca în cazul apelor naturale! prin brazde, pe

suprafaţă, prin inundare şi prin aspersiune. Alegerea unui sistem sau a altuia

depinde de natura solului, de panta terenului, de felul culturilor etc. *n cazul

solurilor impermeabile se e"ecută o reţea de desecare, care constă din drenuri,

canale secundare, canale principale şi guri de vărsare în emisar.

Ba răsp'ndirea apei uzate prin brazde şi inundare este nevoie de drena%# la

răsp'ndirea la suprafaţa terenului şi la aspersiune nu este nevoie de drena%,

deoarece se trimite apă pe măsura necesarului.

e l'ngă aceste construcţii, mai sunt necesare şi o serie de ane"e care

constau din! stăvilare, vane, cămine de vizitare, drumuri de acces, diguri pentru

separarea parcelelor, plantaţii pentru a reduce aria de acţiune a muştelor şi a

mirosului etc.

/.1.! 7il#re e nisip

Giltrele de nisip sunt construcţii destinate epurării apelor uzate. entru

construirea unor asemenea filtre este necesar să se dispună de un sol constituit

din nisip. Apele uzate traversează nisipul la diferite intervale de timp, lăs'nd astfel

terenului timpul necesar pentru aerarea naturală. *n interiorul acestui strat de nisip

se petrec procese similare cu cele dintr$un filtru, în timpul cărora impurităţile din

apele uzate sunt îndepărtate. Giltrele de nisip pot fi utilizate pentru epurarea unor

efluenţi proveniţi fie de la decantoarele primare, fie de la treapta de epurare

biologică.

?vacuarea apei epurate se face cu a%utorul unor drenuri realizate la baza

filtrelor.

/.1.' Ia"uri &iologice 9ia"uri e s#a&ili"are:

*azurile biologice sunt bazine puţin ad'nci, care folosesc procesele

naturale de îndepărtare din apele uzate a substanţelor organice şi a suspensiilor,

sub controlul parţial al omului. *azurile biologice se amena%ează, de cele mai

multe ori, în depresiuni naturale.

După procedeul biologic care predomină în iaz, se pot distinge 1!

70


57/81

• iazuri anaerobe cu fermentare metanică predominantă, întregul volum al

bazinului fiind în stare de anaerobie. 8 variantă a acestui tip este iazul

anaerob cu strat aerob la suprafaţă, în care stratul superficial este periodic în

stare de aerobie, restul volumului fiind anaerob#• iazuri facultativ anaerobe aerobe, în care au loc procese de o"idare

anaerobă, o"idare aerobă şi fotosinteză în diferite proporţii. 8"igenul necesar

proceselor aerobe este furnizat de alge, prin fotosinteză şi este produs numai

p'nă la ad'ncimea p'nă la care pătrund razele solare. Ba fundul unor

asemenea iazuri depunerile de material organic sunt stabilizate prin fenomene

de anaerobe#

• iazuri aerobe de mare eficienţă sau de mare încărcare, în care o"idarea şifotosinteza sunt în ec&ilibru, realiz'nd o stabilizare completă. Fariante ale

iazurilor aerobe şi anume iazuri cu recirculare, iazuri aerate în mod artificial,

implică sisteme constructive suplimentare.

Dintre tipurile enumerate, iazul util într$o anumită situaţie se stabileşte, în

mare măsură, în funcţie de natura terenului, de amplasarea lui şi de

performanţele pe care trebuie să le realizeze.

3nele iazuri se compartimentează prin diguri (pe care se poate şi circula).

9aluzurile se perează, iar uneori radierul se impermeabilizează.

e recomandă accesul apei în iaz prin mai multe puncte, pentru a evita

formarea de zone moarte, respectiv zone anaerobe.

/onstrucţiile pentru evacuarea apei din iaz trebuie astfel proiectate înc't să

poată descărca efluentul de la diferite niveluri.

*azurile biologice se e"ecută de multe ori în serie, apa circul'nd dintr$un

compartiment în altul# ultimul compartiment, unde apa este epurată într$o

proporţie destul de avansată, se populează cu peşti.

/.2 Epurarea &iologic- ar#ificial-

/onstrucţiile pentru epurarea biologică naturală a apelor uzate prezintă o

serie de dezavanta%e în comparaţie cu cele artificiale şi anume ! suprafeţe mari de

construcţie# dependenţa eficienţei de epurare de natura solului, climă etc.# greutăţi

de e"ploatare în timpul iernii şi în perioadele cu ploi abundente# imposibilitatea

7


58/81

reglării procesului de epurare etc. De aceea s$a trecut la construirea de instalaţii

de epurare artificială, dintre care cele mai importante sunt filtrele biologice şi

bazinele cu nămol activ.

8 caracteristică deosebită a construcţiilor pentru epurarea biologică

artificială a apelor uzate constă în aceea că după ele sunt amplasate întotdeauna

decantoare secundare, care au drept scop reţinerea peliculei biologice desprinse

de pe stratul filtrant din filtrele biologice sau a flocoanelor de nămol activ din

bazinele cu nămol activ.

/.2.1 7il#re &iologice

*n cazul filtrelor biologice, cultura de microorganisme este depusă pe un

suport inert din punct de vedere biologic. Astfel, filtrele biologice sunt construcţii

de epurare constituite de cuve de beton care conţin un material granular de

umplutură (nisip, zgură, cocs, material ceramic, material plastic etc.) pe care se

formează pelicula biologică care contribuie la bioo"idarea impurităţilor din apa

uzată. rocesele prin care impurităţile sunt transformate în biomasă sunt similare

celor care au loc la epurarea cu nămol activ.

Apa cu conţinut de impurităţi este introdusă pe la partea superioară a

stratului biologic, strabate materialul granular de umplutură pe care creşte pelicula

biologică şi părăseşte instalaţia pe la partea inferioară. *ntruc't o singură

parcurgere a materialului de umplutură nu este, uneori, suficientă pentru

asigurarea eficienţei de epurare dorită, efluentul se recirculă. /a urmare a

îndepărtării impurităţilor de pe pelicula biologică, aceasta creşte şi se desprinde

de pe umplutură la anumite intervale de timp. elicula desprinsă se înlătură din

efluentul epurat prin decantare. Giltrul biologic este urmat de un decantor

secundar.

Giltrele biologice se prezintă sub forma unor spaţii înc&ise, umplute cu

material filtrant traversat de apa uzată de sus în %os (fig.0.).

7:


59/81

Gig.0. Giltru biologic!

$grinzi de susţinere a radierului drenant# -$radier compact# 2$radier de susţinere a stratului filtrant#

4$stăvilar# 7$conductă de preaplin# 0$peretele filtrului biologic#


60/81

• ereţii de susţinere a materialului filtrant sunt e"ecutaţi din beton armat, cu

grosimi de -1 21 cm# pentru dimensiuni mai mici de filtre se renunţă la

pereţi, materialul aşez'ndu$se la taluzul natural. ereţii au drept rol şi

prote%area materialului filtrant contra frigului, favoriz'nd tira%ul necesar ventilăriifiltrului. *ntre cele două radiere, pereţii au o serie de desc&ideri necesare

ventilării care pot fi etanşate cu stăvilare.

• tratul de material filtrant este caracterizat prin natura, dimensiunile granulelor

şi înălţimea lui. e poate folosi ca material filtrant zgură de cazane, cocs, rocă

spartă de natură diferită, cărămidă, materiale plastice etc.

• *nălţimea stratului filtrant depinde de concentraţia apelor uzate şi este mai

mare cu c't concentraţia este mai mare.• 5adierul de susţinere a stratului filtrant şi radierul compact crează un spaţiu

necesar ventilării filtrului. e e"ecută din beton, beton armat.

• Fentilarea filtrelor biologice asigură o"igenul necesar proceselor aerobe şi

îndepărtează bio"idul de carbon rezultat din mineralizarea substanţelor

organice. *n toate tipurile de filtre biologice se produce o ventilare naturală

datorită diferenţei de temperatură între interiorul şi e"teriorul filtrului.

• Distribuţia apei uzate la suprafaţa filtrului se face prin distribuitoare fi"e carerăsp'ndesc apa printr$o serie de duze alimentate de o reţea de conducte sau

distribuitoare mobile care fac o mişcare de du$te vino deasupra filtrului.

/.2.! Carac#eris#icile cons#ruc#i0e ale fil#relor &iologice

*n funcţie de cantitatea de impurificări organice (încărcare organică) şi de

ape uzate (încărcare biologică) filtrele biologice pot fi (tabel 0.-)!

• de mică încărcare

• de mare încărcare

9abelul 0.-

*ncărcările filtrelor biologice de mică şi mare încărcare

01


61/81

Giltre

biologice

*ncărcare organică *o

(gf/>87m2 material filtrant

şi zi)

*ncărcare &idraulică *&

(m2 ape uzatem- filtru

şi zi

*ncărcare locuitori *l

(locm2 material filtrant)

De mică

încărcare

:1 411

recomandat azinele de aerare sunt construcţii a căror formă în plan poate fi radială,

dreptung&iulară sau pătrată. *n cazul staţiilor de mari dimensiuni se folosesc, de

regulă, bazinele dreptung&iulare sau pătrate, întruc't în aceste situaţii se

realizează economie de teren construibil.

Apa uzată, decantată primar, este transferată în bazinul de aerare înconformitate cu sc&ema de epurare adoptată în cadrul staţiei.

0


62/81

>azinele de aerare pot fi cu aerare pneumatică sau mecanică. At't aerarea

mecanică c't şi cea pneumatică trebuie să îndeplinească următoarele funcţiuni de

bază!

• să asigure un transfer c't mai intens al o"igenului din aer în apa uzată şi săcontribuie astfel la realizarea în %urul floconului şi în interiorul acestuia a

condiţiilor aerobe#

• să realizeze un amestec c't mai bun între apa uzată şi nămolul activ#

• să împiedice flocoanele nămolului să se depună pe radierul bazinului unde, în

absenţa o"igenului, acestea ar intra în fermentare anaerobă.

>azinele de aerare pneumatică se caracterizează prin introducerea de bule

de aer în apă. Acestea sunt, ţin'nd seama de mărimea lor, de trei categorii ! bulefine (cu diametrul cuprins între ,1 şi ,7 mm)# bule mi%locii (cu diametrul de ,7

2 mm)# bule mari (cu diametrul între 7 mm).

>ulele fine sunt obţinute prin distribuţia aerului prin difuzori poroşi sau

membrane cu orificii foarte fine. >ulele mi%locii rezultă din distribuţia aerului prin

conducte prevăzute cu orificii al căror diametru este cuprins între şi 7 mm, fiind

aşezate la distanţe mai mici de 7 mm unele de altele. >ulele mari sunt rezultatul

distribuţiei aerului prin conducte sau plăci găurite, cu desc&iderea găurii de peste

7 mm (fig.0.-).

Gig.0.- >azine cu aerare pneumatică!

a, b $ cu difuzoare poroase# c $ cu conducte găurite

Ba bazinele de aerare mecanică se aplică un procedeu te&nic prin care se

pune în contact apa uzată, nămolul activ şi aerul atmosferic în urma unor

amestecări mecanice intense.

0-


63/81

După felul care se inroduce aerul în conţinutul bazinului de aerare,

aeratoarele mecanice sunt de trei categorii !

• cu perii sau palete (cu a" orizontal)#• cu aspiraţie#

• cu rotor (cu a" vertical).

c&ema generală a unui aerator este prezentată în fig.0.2.

Gig.0.2 Aerator mecanic cu rotor

$reductor# -$motor

/.! Tra#area n-molurilor

9ratarea nămolurilor din staţiile de epurare au ca scop mineralizarea

materiilor organice, obţin'ndu$se reducerea volumului, tratarea mai uşoară a

acestora şi cantităţi importante de gaz metan utilizat pentru nevoile staţiei de

epurare.

;ămolurile rezultate din epurarea apelor uzate, indiferent de natura lor,

sunt sisteme coloidale comple"e, cu compoziţie eterogenă, av'nd !

• particule coloidale (sub µm)#

• particule în fază dispersă ( 11 µm)#

02


64/81

• agregate în suspensie#

• polimeri organici.

;ămolurile se pot clasifica după provenienţa apei uzate, treapta deepurare, stadiul de prelucrare, compoziţie c&imică.

. După provenienţă, nămolurile pot fi!

• de la staţiile de epurare orăşeneşti#

• de la staţiile de epurare industriale.

-. *n funcţie de treapta de epurare, nămolurile provin !• de la decantoare primare#

• de la decantoare secundare.

2. După stadiul de prelucrare, nămolul poate fi!

• proaspăt#

• fermentat, stabilizat.

n funcţie de compoziţia c&imică, se disting!

• nămoluri cu compoziţie organică (peste 71H substanţe organice)#

• nămoluri cu compoziţia anorganică (peste 71H masă anorganică).

;ămolurile pot fi caracterizate prin următoarele caracteristici fizico

c&imice!

• umiditate#

• greutate specifică#

• rezistenţă specifică la filtrare#

• factorul de compresibilitate#

• putere calorică#

• conţinutul în metale şi nutrienţi.

04


65/81

n funcţie de proprietăţile enumerate mai sus şi de condiţiile locale se alege

unul din procedeele de prelucrare şi evacuare a nămolului din tabelul de mai %os.

9abelul 0.2

relucrarea nămolului din staţia de epurare

9ipul de proces copul Metoda. *ngroşare • îndepărtarea apei

• reducerea volumului

• sedimentare

• flotare

• filtrare

• centrifugare-. tabilizare • diminuarea potenţialului patogen

• producerea de gaz de fermentare

• fermentare anaerobă

• stabilizare anaerobă2. /ondiţionare • modificarea structurii

• îmbunătăţirea filtrabilităţii

• îmbunătăţirea compactibilităţii

• condiţionare c&imică

• condiţionare termică

• condiţionare

cu material inert4. Dezinfecţie • reducerea potenţialului patogen • pasteurizare

• tratare cu var

• tratare cu clor

• compostare7. Des&idratare • îndepărtarea apei • uscare

• vacuumare

• filtrare

• centrifugare0. 3scare • îndepărtarea avansată a apei

• sterilizarea materialului

• uscare


66/81

*ngroşarea nămolurilor constituie cea mai simplă şi răsp'ndită metodă de

concentrare a acestuia, av'nd drept rezultat reducerea volumului şi ameliorarea

rezistenţei specifice la filtrare. +radul de îngroşare depinde de tipul de nămol

(primar, fermentat, activ etc.), concentraţia iniţială a solidelor, temperatura,utilizarea agenţilor c&imici, durata de îngroşare etc. 1.

rin îngroşare, volumul nămolului se poate reduce de aproape -1 ori faţă

de volumul iniţial, dar îngroşarea este eficientă te&nico$economic p'nă la o

concentraţie de solide de : $ 1H.

*ngroşarea se poate realiza prin decantare (îngroşare gravitaţională),flotare sau centrifugare. /ea mai aplicată metodă este îngroşarea gravitaţională.

*ngroşătoarele gravitaţionale sunt instalaţii de tipul decantoarelor circulare, av'nd

radierul în pantă spre centru, dotate cu ec&ipamente mecanice de amestec lent

pentru a favoriza diri%area nămolului spre centru, de unde se e"trage. Apa

separată se evacuează la partea superioară. 9impul de reţinere a solidelor este

de 1,7 $ - zile.

e utilizează, în mod frecvent, îngroşătoare cu funcţionare continuă, cu

ad'ncime de circa 2 m.

*nstalaţiile se calculează la o încărcare &idraulică de 1,0 $ ,- m2m-&.

*ncărcarea cu solide este de ,7 $ 0,1 Egm -&, în funcţie de caracteristicile

nămolului.

/.!.2 7ermen#area 9s#a&ili"area: anaero&-

;ămolurile cu compoziţie preponderent organică (nămoluri primare

orăşeneşti, nămoluri biologice) prezintă incovenientul de a se constitui în material

uşor putrescibil, put'nd da naştere la mirosuri dezagreabile, constituind, totodată,

un potenţial infecţios.

00


67/81

*n toate cazurile în care evacuarea finală a nămolurilor comportă utilizare

agricolă, stocare temporară sau punere în depozit, este necesar ca nămolul să fie

în prealabil stabilizat, astfel înc't să se evite incovenientele arătate# problema

stabilizării nu se pune în cazul în care nămolul urmează a fi incinerat.

rocesul de stabilizare constă în degradarea controlată a materiilor

organice mai puţin stabilizate, astfel înc't să se obţină un produs final cu un

raport mineralorganic modificat şi în care materiile organice remanente săfie mai

stabile (cu degradare microbiană lentă).

tabilizarea nămolului poate fi realizată fie prin procedee bioc&imice

(fermentarea anaerobă sau stabilizarea anaerobă), fie prin procedee fizice

(tratarea termică, o"idarea umedă).

?"istă, de asemenea, procedee pur c&imice, care constau fie în o"idare cu

clor, fie în aducerea nămolului în asemenea condiţii de p6 înc't procesele de

biodegradare să nu se poată produce.

Dintre procedeele enumerate, cel mai răsp'ndit este fermentarea

anaerobă. *n fig.0.4 este prezentată sc&ematic circulaţia nămolurilor într$o staţie

de epurare pentru realizarea fermentării anaerobe.

*nstalaţiile de fermentare cuprind, în principal ! rezervoarele de fermentare,

ec&ipamentele de încălzire, de amestecare şi spargere a crustei, pompele pentru

alimentarea cu nămol brut şi de recirculare, precum şi alte elemente ane"e (vane,

conducte, ec&ipament pentru reglare, control).

*n funcţie de tipul rezervorului de fermentare, gazul de fermentare poate fi

stocat în rezervor sau în gazometre construite în apropierea instalaţiei de

fermentare (presiune %oasă ! 1,7 $ 1,21 m/A). *n cazul staţiilor de epurare mari,

cu producţii de gaz importante, poate fi stocat c&iar şi în rezervoare sub presiune

(7 $ 21 m/A).

0


68/81

5ezervoarele de fermentare sunt, de regulă, construite din beton armat,

monolit sau precomprimat. ?le pot avea forma unor recipiente cu pereţi cilindrici,

radierul şi cupola (acoperişul), fiind conice sau sub formă de pară.

Gig. 0.4 c&ema circulaţiei nămolurilor în staţia de epurare!$decantor primar# -$bazin de aerare# 2$decantor secundare# 4$nămol în

e"ces din decantorul secundar# 7$nămol proaspăt din decantorul primar#

0$fosă de nămol#


69/81

• Des&idratarea naturală a nămolului 1

/ele mai cunoscute procedee de des&idratare naturală sunt cele în care se

utilizează platformele de uscare şi iazurile de nămol. latformele de uscare sunt

construcţii e"ecutate la suprafaţa solului, caracterizate îndeosebi prin naturastratului de susţinere. Dacă solul

canalizari epurare carte a4

Documents