Embed Size (px)
Citation preview
Calitatea apei destinata consumului uman si tratarea apei ca necesitate, in atentia organismelor internationale
Accesul la apa potabila de buna calitate reprezinta o conditie esentiala
pentru sanatatea umana,unul din drepturile fundamentale ale omului si una
din componentele politicii eficiente de protectie a sanatatii. Importanta apei,
a conditiilor sanitare si microbiologice corespunzatoare pentru sanatate s-a
reflectat si prin organizarea la nivel international a mai multor conferinte pe
aceasta tema si privind tratarea apei, intre careInternational Conference on Primary Health Care, organizata la Alma- Ata
(Kazahstan), in 1978, World Water Conference, organizata la Mar del
Plata (Argentina), in anul 1977, obiectivele Declaratiei Mileniului (Millenium Declaration) adoptate in cadrul lucrarilor Adunarii Generale a Natiunilor Unite, in anul 2000 si principiile fundamentate
la Johannesburg World Summit for Sustainable Development, in
anul 2002. Recent, Adunarea Generala a ONU a declarat perioada 2005-
2015 ca si International Decade for Action (“Deceniul International de
Actiune”) si Water for Life (“Apa pentru viata”).
Asigurarea apei potabile de o calitate corespunzatoare constituie o componenta
importanta pentru sanatate, aceasta fiind o preocupare pentru politici locale,
nationale si regionale. in unele regiuni este lucru demonstrat ca investitiile in
sisteme de alimentare cu apa si canalizare poate asigura un profit economic net,
deoarece costurile de eliminare a efectelor negative si de ingrijire a sanatatii
umane sunt superioare celor alocate pentru investitiile amintite mai sus. Acest
principiu este valabil atat pentru investitii majore in infrastructura de alimentare
cu apa cat si pentru sisteme de tratare a apei pentru locuinte individuale. Pe plan
european politicile de calitate a apei potabile sunt reglementate prin Directiva nr. 98/83/EC privind Calitatea apei destinata consumului uman.
Obiectivele majore ale acestei directive sunt: ” Protejarea sanatatii populatiei de
efectele adverse ale oricarui tip de contaminare a apei destinate consumului
uman si asigurarea ca apa destinata consumului uman este sanogena si
curata. Directiva nr. 98/83/EC a fost implementata in legislatia romaneasca
prinLegea nr. 458/2002 privind calitatea apei potabile, modificata si completata prin Legea nr. 311/2004. Romania a
solicitat perioada de tranzitie pentru aplicarea directivei pana la 31 decembrie
2015 in ce priveste conditiile de calitate apei apei pentru consum uman: amoniu,
nitra?i, aluminiu, fier, plumb, cadmiu, pesticide si mangan (pentru localitati cu
10000-100000 locuitori echivalenti) si amoniu, nitrati, turbiditate, aluminiu,
fier, plumb, cadmiu si pesticide (pentru localitatile sub 10000 locitori
echivalenti).
Tehnologii actuale pentru tratarea apei destinata consumului umanObiectivul major in tratarea apei pentru consum uman il constituie indepartarea
turbiditatii si a contaminantilor chimici si patogeni, prin aplicarea celor mai
bune tehnologii disponibile. In ultimii ani au fost dezvoltate numeroase
tehnologii ce se bazeaza pe energia solara, pe capacitatea de filtrare a unor
medii poroase sau pe capacitatea de filtrare cu ajutorul membranelor. Unele din
criteriile de clasificare a metodelor de tratare a apei se refera la debitul
instalatiilor de tratare (m3)/zi, costurile implementarii, costuri de intretinere,
disponibilitatea materialelor componente, energia consumata (kW/h), anduranta
materialelor s.a.
TEHNOLOGII BAZATE PE METODE DE FILTRARE
Medii de filtrare cu carbune activ granulate-
acest filtru este realizat prin super- incalzirea cojilor de nuca de
cocos uscate in prealabil, intr-un mediu sub-oxigenat, procesul
numindu-se piroliza. Din proces rezulta granule
numite ‘biochar’, ce reprezinta o forma purificata de carbon avand suprafata
celulara mare, fiind incarcata negativ, in acest fel atrage din masa apei
constituientii (ioni) cu sarcina pozitiva. Astfel, toxinele cu sarcina pozitiva din
apa adera la suprafata superficiala a particulelor de carbune activ, in timp
aceasta proprietate a particulelor de carbune activ se neutralizeaza si este
necesara inlocuirea lui.Avantajul utilizarii Mediilor filtrante cu carbune activ consta in pretul de cost scazut si in faptul
ca sunt usor de montat.
Filtrele de carbon- acestea sunt de doua tipuri: 1. Blocuri de carbon- reprezinta un bloc solid obtinut printr-un procedeu
numit‘extrudare’ si prin super- incalzire. acest bloc de carbon este foarte
poros, ceea ce imprima filtrului proprietatile unui filtru prin sedimentare cu
suprafata de filtrare ridicata. Un dezavantaj se refera la faptul ca viteza de
filtrare este mult mai mica decat in cazul mediilor filtrante cu carbon activ
granulat. 2. Filtre cu carbune activ granulat- sunt produse
realizate cu dimensiuni diferite ale granulelor si sunt printre cele mai des
intalnite medii de filtrare cu carbon activ. Dezavantajul acestora consta in
favorizarea proliferarii bacteriilor anaerobe in conditiile unei lipse a oxigenului
si a nefolosirii filtrului o perioada de cateva saptamani. Pentru a elimina acest
neajuns ionii de argint sunt deseori adaugati fiind cunoscut efectul bactericid al
acestora. O alta metoda consta in combinatia dintre filtrele KDF si mediile de
carbon aplicata in cadrul aceleiasi instalatii de tratare a apei. Unele medii de
filtrare pot indeparta bacteriile si virusurile cu dimensiuni mai mici de 0,01
microni.
Medii de filtrare tip KDF- KDF reprezinta un acronim de la Kinetic Degradation Fluxion constituie media de filtrare ce utilizeaza procese tip
REDOX. acest tip de filtru a fost obtinut in urma cercetarilor intreprinse si
brevetate de catre Don Heskett, considerat fondatorul tratamentelor fluidelor.
Tehnologia KDF realizeaza conversia clorului liber la o forma inofensiva.
Suportul de filtrare KDF este unul de mare puritate si se utilizeaza in
tratamentul primar al apei potabile cat si a apelor uzate. Mediile de filtrare sunt
100% reciclabile si nu contin nici un fel de aditivi chimici. Prin suportul filtrant
tip KDF se indeparteaza din apa clorul rezidual liber, oxizii de fier si hidrogenul
sulfurat.
TEHNOLOGII BAZATE PE METODE FIZICE SI
ELECTROCHIMICE
Distilatoare de apa- distilarea reprezinta procesul de
incalzire a unui fluid pana la temperatura de fierbere a
acestuia, iar vaporii rezultati in urma fierberii condenseaza
prin trecerea acestora printr-o instalatie de racire. Apa
distilata obtinuta astfel nu contine minerale si prezinta
proprietatea de a absorbi substantele toxice din organismul
uman, motiv pentru care este indicata in cure de detoxifiere a organismului pe o
perioada scurta de timp. In contact cu aerul, apa distilata absoarbe bioxidul de
carbon devenind acida. Consumul de apa pura schimba pH-ul organismului
uman virand spre acid. Un studiu al EPA (Environmental Protection Agency)
din SUA arata ca Apa ‘pura’ fiind o apa lipsita de minerale este foarte agresiva si tinde sa dizolve substantele cu care intra in contact. Astfel consumul regulat de apa purificata poate cauza pierderea
electrolitilor organismului (sodiu, potasiu, clor) si a unor minerale ca magneziu,
calciu. De asemenea, tratarea termica a alimentelor cu apa purificata cauzeaza
pierderea elementelor nutritive din acestea. Apa pura se recomanda a se utiliza
pentru detoxifierea organismul, iar odata de acest scop a fost atins consumul de
apa pura, ce are caracteristici acide, se recomanda a fi stopat.
Filtre cu osmoza inversa- Osmoza inversa-
reprezinta probabil cel mai eficace procedeu de purificare a
apei si are la baza fenomenul fizic de egalizare a
concentratiilor a doua solutii, separate printr-o membrana
semipermeabila (cu orificii de 0,001 microni) numit general
osmoza. In osmoza inversa, solutiei cu concentratia
mai ridicata i se aplica o presiune mai mare decat valoarea de prag a presiunii
osmotice se obtine o solutie cu o concentratie tot mai scazuta, pana la molecule
de apa pure, fara nici o impuritate. Metoda de filtrare prin osmoza inversa a fost
initial o tehnologie militara, utilizata pentru indepartarea din apa de mare a
concentratiei ridicate de sare la submarinele militare. Prin intermediul osmozei
inverse se pot indeparta din apa elemente chimice nedorite (ioni de fier, potasiu,
mercur, zinc, calciu, magneziu, siliciu, clor s.a.), compusi organici si anorganici
(hidrocarburi, pesticide, ierbicide, sulfati, azotiti, azotati s.a), precum si
microorganisme prezente in apa.
Filtre pentru obtinerea apei ionizate si a apei
alcaline- Tehnologia de producere a ionizatoarelor de apa a
fost dezvoltata in Japonia, in anii ’50, cand a fost testat
sistemul rusesc de electroliza. Dezvoltarea pe scara larga a
inceput din anul 1954, ocazie cu care au fost intreprinse mai
multe cerectari stiintifice in cadrul unor universitati din
Japonoa. Primele ionizatoare comerciale au aparut tot in Japonia, in anul 1968,
fiind foloste doar de catre unitati mari (de ex. spitale). In anul 1960 a luat fiinta
in Japonia un institut de cercetare complex al apei ionizate, cu aplicatii in
medicina si agricultura, urmata de sesiuni de comunicari stiintifice pe acest
subiect organizate anual. In anul 1966 Ministerul Sanatatii din Japonia declara
ionizatorul de apa alcalina ca fiind un dispozitiv medical legal pentru
imbunatatirea sanatati umane.
PRINCIPIUL METODEI DE PRODUCERE A APEI IONIZATE
Au fost efectuate cercetari dispozitivului de producere a apei ionizate, ocazie cu
care s-au efectuat o serie de masuratori ale apei pentru consum, preluate din
reteaua publica, determinandu-se parametrul potential de oxido- reducere (ORP)
cu ajutorul unui ORP-metru. Se determina, astfel ca apa de la robinet are un
ORP de +200…+300mV. Cercetari asupa apei imbuteliate au scos in evidenta
ca aceste ape au un ORP de +100…+200mV. Potentialul pozitiv imprima apei
insusirea de a atrage electroni pentru oxidarea altor molecule. Apa alcalina
ionizata are un ORP negatic, de -100…-250 mV, ceea ce face ca aceasta sa
doneze electroni pentru a-i dona oxigenului activ.
Instalatia de ionizare se cupleaza in prealabil
robinetul de la bucatarie si in prima etapa are
loc o filtrare prealabila a apei, dupa care apa
este dirijata in instalatia de electroliza a apei, ce
este echipata cu electrozi de platina placati cu
titan. Cationii (ionii pozitivi) sunt atrasi de
electrodul negativ si se formeaza apa catodica (apa redusa), iar anionii (ionii
negativi) sunt atrasi de electrodul pozitiv pentru a forma apa anodica (apa
oxidata). Unele modele au integrata si tehnologia FIR (Far Infra Red), aceasta
tehnologia prezinta avantajul ca imprima proprietati termo electrice apropiate de
cele obtinute cu ajutorul cristalelor de turmalina. Apa alcalina este utilizata
pentru consum uman, constatandu-se ameliorarea unor simptome, cum ar fi
aciditatea, ulceratia stomacala, aerofagia, tranzit intestinal lent, in timp ce apa
cu caracter acideste utilizata extern pentru ameliorarea unor afectiuni
dermatologice, aceasta apa avand si proprietati antiseptice.
ALTE TEHNOLOGII DE TRATARE A APEI PENTRU CONSUM
UMAN
Sisteme de tratare a apei cu dispozitive magnetice- Dispozitivele
magnetice de tratare a apei reprezinta o
alternativa la sistemele clasice de tratare cu metode chimice sau fizice si
prezinta avantajul ca indeparteaza suspensiile de natura minerala si organica
precum alge sau microorganisme, inhiba coroziunea conductelor utlizate pentru
transportul apei s.a. Atunci cand un curent de apa este supus unui camp
mangetic, ce poate fi indus de catre un camp electric sau de catre media de
minerale, cum ar fi magnetita are loc o polarizare a mineralelor componente ale
apei si schimbarea sarcinii ionice ale acestor minerale. Efluentul unei astfel de
instalatii este o apa mai putin dura, formarea de clusteri (grupurile clasice de
celule de 12- 18 molecule de apa sunt impartite in 6 grupuri, in urma ionizarii)
cu proprietati mari de hidradare si cu capacitati mari de penetrare in organism.
Tehnologii de tratare tip FIR- aceasta tehnologie se bazeaza pe
proprietatile undelor luminoase in spectru infrarosu, fiind cunoscut faptul ca
organismul uman poate absorbi prin rezonanta lumina IR cu lungimea de unda
de 4-14 microni. Aceasta banda IR poate penetra organismul uman pe o lungime
de 2- 3 microni, cu efecte benefice in ce priveste circulatia sangelui si cresterea
temepraturii corpului. Este de asemenea cunoscut faptul ca organismul uman
este constituit din cca. 70% apa si fiecare celula a organismului contine intre 60-
95% apa, iar lungimea de unda la care se produce rezonanta cu mediul apos este
in jur de 8- 10 microni. Echipamentele care sunt proiectate cu astfel
de tehnologie FIR mentin temperatura apei intre 30- 70o, ceea ce
corespunde unei lungimi de unda de 8- 10 microni. Sistemele cu tehnologie FIR
sunt utilizate pentru conservare, gatire sau incalzire si pot fi un excelent
inlocuitor a tehnologiei microundelor, de asemenea sistemele ce au incorporata
tehnologia FIR indeparteaza toxinele acumulate in organism, ce blocheaza
circulatia sangelui in organism, imbunatatesc digestia, reduce simptomul de
constipatie si elimina tensiunea din tesuturile musculare.
In articolul de fata am prezentat o parte dintre tehnologiile moderne pentru
tratarea apei destinata consumului uman, avand la baza cercetarile efectuate
pana in prezent. Practic identificarea si dezvoltarea unei tehnologii relevanta si
sustenabila reprezinta pentru lumea stiintifica o provocare, deoarece trebuie avut
in vedere si criteriul economic si furnizarea unor echipamente societatii umane
ce pot asigura apa potabila la caracteristici superioare, acestea reflectandu-se in
final in sanatatea si calitatea vietii.
Ministatia de epurare Criber SBR inglobeaza cea mai avansata tehnologie de
epurare “Sequencing batch reactors” proces care permite deversarea efluentului in
emisar natural.
Tehnologia SBR (sequencing batch reactor sau reactor biologic cu alimentare
secventiala) reprezinta o tehnologie de epurare cu namol activ asemanatoare cu cea
din statiile de epurare orasenesti, diferenta esentiala în comparatie cu acestea
constand din segmentarea procesului si comasarea lui tehnologic într-un singur
compartiment.
Toti parametrii procesului de epurare (cantitatea de apa care trebuie tratata,
cantitatea de oxigen introdus, timpul de decantare si cantitatea de namol de
recirculare) sunt controlati cu ajutorul unui minicomputer putand fi reglati si
ajustati in orice moment pentru a asigura o calitate cat mai buna a efluentului.
Spre deosebire de procesul de epurare cu aerare prelungita, in cazul SBR toti
parametrii care influenteaza procesul de epurare pot fi controlati si ajustati, statia
fiind dotata cu un controller al carui soft de operare poate fi adaptat in functie de
caracteristicile influentului. Acest fapt confera o mare flexibilitate si permite
adaptarea la variatii de debit si incarcare cu poluanti. De asemenea, datorita
functionarii secventiale, consumul de energie este redus fata de aerarea continua.
Suflanta ministatiei de epurare Criber SBR are un consum de energie de 60 W/ ora.
Consumul zilnic este de 0,84 KW iar consumul lunar este de 25,2 KW.
Intrerupera alimentarii cu energie electrica nu conditioneaza posibilitatea de a
utiliza ministatia de epurare. Pe parcursul acestei perioade se poate deversa apa in
statia de epurare fara a exista riscul avarierii acesteia sau a drenajului. Singurul
inconvenient este calitatea din punct de vedere chimic a efluentului, care in acest
caz v-a fi mai scazuta. In cazul intreruperii alimentarii cu energie electrica suflanta
nu va mai functiona. Daca aceasta sistuatie v-a persista mai mult de 4-6 ore
namolul activ intra in anaerobioza si incepe sa se degradeze pierzandu-si
proprietatile. Astfel dupa reincepera functionarii va mai necesita o perioada
decateva zile pentru reamorsare.
Spre deosebire de ministatiile cu aerare continua, ministatiile de epurare SBR nu
sunt afectate de lipsa intrarilor de apa uzata pe o anumita perioada. Prin functia de
“recirculare namol”, la sfarsitul fiecarui ciclu de epurare, nivelul apei din decantor
creste ( datorita aportului de namol din bazinul de aerare) ceea ce permite o noua
alimentare cu apa uzata. Desi foarte redusa, aceasta cantitate de apa uzata permite
intretinerea biomasei din namolul activat.
Ministatia de epurare Criber SBR este prevazuta cu decantor primar. Atat timp cat
sistemul de canalizare suporta, se permite deversrea oricarui tip de materiale solide
(prosoape de hartie, servetele, hartie igienica si in general orice materiale pe care
canalizarea le poate vehicula) acestea acumulandu-se in decantor, de unde se
vidanjaza ulterior.
Vidanjarea ministatiei de epurare Criber SBR se face la
un interval care variaza intre 1,5-2,5 ani, in functie de
conditiile de utilizare. Masurarea nivelului de namol in
decantorul primar se face cu ajutorul unei tije care va fi
introdusa in bazin. Cand aceasta va ajunge in zona cu
namol, se va simti o rezistenta la inaintare. Daca stratul de namol acumulat
depaseste 0,7 m ( aceasta dimensiune se obtine prin diferenta, scazand din
diametrul bazinului lungimea pana la care s-a introdus tija) atunci ministatia de
epurare trebuie vidanjata.
Vidanjarea se face in primul compartiment (decantor primar) prin scoaterea
materialul grosier acumulat pe fund. Se recomanda ca dupa fiecare 2 vidanjari
numai in decantorul primar, a treia sa fie completa ( ministatia de epurare sa fie
golita in totalitate). Dupa fiecare vidanjare ministatia de epurare Criber SBR
trebuie umpluta cu apa curata pana la capacitatea maxima.
Este interzisa deversarea substantelor toxice (clor, inalbitori sau detergenti
nebiodegradabili, cloramina etc.) care ar putea cauza moartea bacteriilor din masa
de namol activ. De asemenea nu se deverseaza hidrocarburi sau grasimi animale.
Acestea reduc randamentul procesului de aerare si implicit al epurarii. In plus,
datorita procesului de oxidare a grasimilor (cunoscut si sub denumirea de
rancezire) pot aparea mirosuri neplacute. Nu se adauga hidroxid de sodiu sau
potasiu, soda calcinata si nici substante care garanteaza ca veti scapa de vidanjare.
Aceste substante afecteaza sedimentarea solidelor si conduc la antrenarea
namolului activ in efluent.
Metoda de epurare are la baza principiul conform caruia aerarea puternica a unei
ape uzate (bogata in substante organice) depozitata intr-un tanc de aerare are drept
consecinta agregarea materiei fin suspendate si coloidale in flocoane.
Flocoanele reprezinta substanta nutritiva si suportul bacteriilor.In acest fel
flocoanele au o mare capacitate de absorbtie a substantelor organice din apa
poluata acestea fiind descompuse apoi de microorganisme.
In sistemul SBR se disting 5 etape secventiale ale procesului de epurare, care se
repeta ciclic. Ele sunt precedate de epurare mecanica ( decantare).
Cele cinci etape sunt urmatoarele :
Etapa 1 – alimentare
O cantitate predeterminata de apa uzata este preluata din bazinul de
decantare cu ajutorul unui air-lift si se introduce în bazinul de aerare
unde se amesteca cu namolul activ ramas din ciclul precedent.
Datorita formei speciale a air-liftului, numai apa decantata (fara
solide si fara grasimi) este transferata in bazinul de aerare.
Etapa 2 – aerare
Apa uzata este aerata in intervale regulate si bine definite. Prin
oprirea si pornirea aerarii au loc procesele de nitrificare, denitrificare
ceea ce duce la o eliminare cat mai eficienta a compusilor organici ai
azotului. Distributia aerului in masa apei se face cu ajutorul unor
membrane de cauciuc cu perforatii fine. Datorita dimensiunii mici a
bulelor de aer introduse, o mare cantitate de oxigen poate fi dizolvata
in apa. Cu ajutorul acestui oxigen microorganismele ( prezente in
namolul activ) vor decompune substanta organica (pe care o
utilizeaza ca sursa de hrana), si se vor inmulti.
Etapa 3 – decantare
In aceasta etapa se opreste toata instalatia, lasand timp suficient
pentru sedimentarea flocoanelor de namol care se vor depune pe
fundul bazinului. In acest fel in partea superioara a bazinului ia
nastere o zona cu apa limpede, epurata.
Etapa 4 – evacuare
Apa epurata decantata se evacueaza in cantitate determinata tot cu
ajutorul unui air-lift , numai din partea superioara a camerei.
Etapa 5 – recirculare namol
Datorita faptului ca namolul activ se va inmulti o parte din acesta este
recirculat din bazinul de aerare in decantor.
Procesul Anammox(ANaerobicAMMoniaOXidation) este o metodă completautotrofă pentru îndepărtarea amoniului din apele puternic încărcate şi raport mic C/N. Procesul este aplicat cu succes din anul 2002 la staţia de epurare a oraşului Rotterdam,Olanda.În acest proces amoniul este convertit direct în azot gaz în condiţii anaerobe, cunitritul ca acceptor de electron. Bacteria Anammox, descoperită în apele uzate la începutulanilor 1990,este autotrofă astfel încât nu necesită sursă externă de carbon, ea utilizeză CO2 ca sursă de carbon. De asemenea, nu necesită aerare, întrucât este obligat anaerobă,dar estenecesară totuşi existenţa nitritului ca substrat.Procesul Anammox funcţionează de obicei în strat fluidizat sau secvenţial.Pentrua fi aplicat cu succes el trebuie precedat de o treaptă aerobă. Există o serie de tehnologiicare utilizează procesul Anammox, clasificate în două grupuri: cu două trepte sau cu otreaptă.În procesul cu două trepte, în prima treaptă amoniul este convertit în nitrit încondiţii aerobe, iar în a doua treaptă este favorizat procesul Anammox prin scădereaconcentraţiei de oxigen sub 0,3 mg/l. Procesul în două trepte se poate desfăşura în douăreactoare separate sau într-un singur reactor în care se controlează concentraţia oxigenuluidizolvat. De aici, a rezultat procesul combinat Sharon
– Anammox, în care, în prima treaptă(Sharon) aproximativ 50% dinamoniu este parţial oxidat la nitrit de bacteriile care oxideazăamoniul. Efluentul din treapta aerobă, încărcat cu un raport optim de amoniu şi nitriţi intrăîn treapta anaerobă (Anammox) în care în care amoniul şi nitriţii sunt convertiţi la azot gaz.Procesul se caracterizează printr -o producţie scăzută de nămol, reducerea energieiconsumată prin aerare cu 60%, reducerea cantităţii de substanţe chimice pentru neutralizareşi reducerea semnificativă a emisiilor de CO2, de până la 90%. În general, costurile faţă de procedeul clasic de nitrificare/denitrificare sunt reduse cu până la 90%. În plus, staţianecesită mai puţin de jumătate din spaţiul pentru procedeul convenţional.
8 BIOTEHNOLOGIA –TRATAREA APELOR POLUATE Biotehnologii pentru protectia mediuluiConcentraţiile reduse de sulfiţi şi alcooli sunt toxice pentru proces. De asemenea
sulfaţii, care în condiţii anaerobe sunt transformaţi de bacterii reducătoare în sulfiţi. Totuşi,în condiţii anoxice aceste bacterii sunt inhibate. Temperatura optimă a procesului este de30-370C. Eficienţa globală de îndepărtare a amoniului este de apr oximativ 94%.În procesul cu o singură treaptă nitrificarea parţială şi procesul Anammoxau locsimultan într-un singur reactor procesul fiind condus prin controlul oxigenului. Acest proces este denumit diferit: CANON(CompletelyAutotrophicNitrogen removalOver Nitrite), OLAND(Oxygen-LimitedAutotrophicNitrification-Denitrification), SNAP(Single-stageNitrogen removal usingAnammox andPartial nitratation)Bacteriile care oxidează amoniul şi bacteriile Anammox coexistă în acelaşireactor, bacteriile careoxidează nitritulfiind
inhibate prin menţinerea concomitentă asaturaţiei amoniului şi limitarea oxigenului. Astfel, aceste bacterii sunt dublu limitate, înraport cu oxigenul de către bacteriile care oxidează amoniul şi în raport cu nitritul de către bacteriile anammox. Procesul necesită controlul precis al aerării şi amoniului, fiind sensibilla scăderea concentraţiei de amoniu din influent.
TEMA PROIECTInstalatii de tratare anaeroba a apelor uzate
INTRODUCERE
Epurarea apelor uzate reprezinta ansamblul de masuri si procedee prin care impuritatile continute in apele uzate sunt eliminate sau reduse sub anumite limite. Principalele substante nocive ale apelor uzate industriale sunt substantele organice (exprimate prin CBO5), substantele in suspensie, substantele toxice si metalele grele. Recuperarea substantelor valoroase din apele uzate are ca scop valorificarea acestora si reducerea substantelor nocive evacuate.
Epurarea apelor uzate cuprinde urmatoarele doua mari grupe de operatii succesive: retinerea sau transformarea substantelor nocive in produsi nenocivi prelucrarea substantelor (namoluri, emulsii spume, etc.) rezultate din prima operatie
Procedeele de epurare a apelor epuzate, denumite dupa procesele pe care se bazeaza, sunt: procedee mecanice- in care procesele de epurare sunt de natura fizica procedee chimice- in care procedeele de epurare sunt de natura fizico-chimica procedee biologice- in care procesele de epurare sunt atat de natura fizica cat si biochimica
Epurarea apelor uzate reprezinta procesul complex realizat cu echipamente de inalta performanta, bazat pe avizele si
autorizatiile de mediu eliberate de catre autoritatile competente, ce vizeaza domeniul protectiei calitatii apei si mediului,
astfel incat sa fie garantate atat protectia si conservarea mediului, cat si igiena si sanatatea populatiei. In urma procedurii de
tratare a apelor uzate rezulta namol. La randul lui, namolul este tratat prin fermentare anaeroba si deshidratare, dupa care
este depus in depozitul ecologic propriu, pentru a fi folosit in agricultura.
EPURAREA ANAEROBA
Daca apa uzata se caracterizeaza printr-o incarcare mare de substante organice si o concentratie mica de particule solide in suspensie, de grasimi, uleiuri si nutrienti, este indicata
epurarea anaeroba, care se bazeaza pe tehnologia cu namol granular. Acest tip de epurare, reprezinta un proces microbiologic care consta in degradarea materiei organice, fiind caracterizat de producerea de biogaz, o combinatie dintre metan (in proportie de 60–90 %) si bioxid de carbon (10–40 %).
Procesul microbiologic ce caracterizeaza epurarea anaeroba, consta in adaugarea in apa uzata a unor bacterii selectionate ce au capacitatea de a degrada rapid materii solide, grasimi, proteine, detergenti si alti compusi organici, pentru a eficientiza procesul de biodegradare. Bacteriile se fixeaza pe biofiltre cu pat mobil, care asigura o suprafata mare pentru fixarea filmului biologic. Dezvoltarea acestuia este sustinuta de enzime si micronutrienti exogeni. Microorganismele care descompun componentele organice din apa de epurat alcatuiesc un biofilm sub forma unei perdele, in acest fel evitandu-se emanarea de gaze urat mirositoare.
Namolul si alte componente rezultate in urma procesului de epurare din compartimentul biologic ajung in compartimentul de epurare finala, unde apa este trecuta printr-un separator lamelar functionand asemenea unui compartiment de sedimentare. De aici, apa rezultata este deversata, iar namolul este recirculat in compartimentul pentru sedimentare.
Pentru reducerea semnificativa a cantitatii de namol activ, se pot folosi proceduri care implica combinarea epurarii biologice anaerobe cu epurarea biologica aeroba. Alternarea epurarii aerobe cu epurarea anaeroba are drept rezultat eliminarea recircularii namolului activ si reducerea cantitatii de namol rezultat. Echipamentele care alcatuiesc instalatia de epurare in acest caz sunt: bazinul de epurare anaerob, separatorul de grasimi, pompa de transvazare a apei in instalatia de tratare cu oxigen activ, instalatia de tratare cu oxigen activ (injectare, mixare, degazare), bazinul de epurare aerob, filtrul biologic mobil cu autocuratare, decantorul secundar pentru separarea namolului activ in exces de apa epurata, pompa de aer si pompa de namol.
INSTALATII DE TRATARE ANAEROBA
1 MINISTATIA DE EPURARE ANAEROBA
Ministatia de epurare anaeroba este un echipament de forma unui cilindru elipsoidal vertical, inchis etans fata de sol, destinat montajului ingropat. Corpul statiei de epurare este fabricat din polietilena. Atat ministatia NC06 cat si NC1, sunt componente ale unui sistem de echipamente destinate epurarii apelor uzate menajere pana la un continut de deversare acceptat de normative.
Ministatia de epurare NC1Ministatia de epurare NC06
Principiul de functionare :
Apa uzata reziduala intra in zona de decantare a statiei de epurare, printr-un dispozitiv special si parcurge zona de intrare
Zona de decantare determina distribuirea mai uniforma a influentului, o amestecare foarte buna si o separare treptata a acestuia in 2 faze: fluid ( supernatant) si pasta (namol)
In urma separarii celor 2 faze, pe la fanta zonei de decantare se formeaza un curent bifazic; astfel in sectiunea inferioara a acestuia se afla namolul in timp ce supernatantul se gaseste in zona superioara
Contactarea timpurie a fazelor influentului cu masa activa de fermentare asigura o crestere a randamentului de epurare. Procesul de epurare debuteaza in aceasta zona, masa biologica fiind fixata pelicular pe corpurile de umplere din zona inferioasa conica
In regiunea de fermentare a namolului se definitiveaza sedimentarea acestuia si ingrosarea lui, avand loc totodata si fermentaea anaeroba
Zona de fermentare si depozitare a namolului permite functionarea statiei fara evacuarea namolului pe o perioada de 1-2 ani functie de incarcare
In tot volumul de deasupra zonei de fermentare a namolului are loc deplasaraea ascendenta a particulelor organice si a gazelor rezultate din fermentarea namolului. In tot timpul, supernatantul din aceasta zona este supus si el unui proces de epurare
Curgerea combinata a supernatantului canalizat pe orizontala si apoi pe verticala permite separarea namolului si separarea unei usoare cruste pe suprafata supernatantului
Efluentul aflat in curgere descendenta, in cazul ministatiei NC06 urca prin racordul de iesire de unde este evacuat spre caminul de proba iar in cazul ministatiei NC1 urca prin filtrul anaerob si apoi prin racordul de iesire spre caminul de proba
In varianta standard, ministatia de epurare poate functiona fara elemente de automatizare ramanad in sarcina proiectantului si a utilizatorului sa stabileasca perioada de indepartare a namolului la 12-24 luni si eventuala curatire a grasimilor depuse in zona de intrare
Verificarea si stabilirea perioadei de curatare precum si verificarea periodica a functionarii separatoarelor de grasimi se poate face prin recoltarea si analizarea probelor din caminul de proba aflat in aval de separator
2. REACTOAR ANAEROB AS-PEKAMAUTILIZARE
AS-PEKAMA este un tip de reactor anaerob de inalta eficienta, utilizat pentru pre-epurarea apelor uzate cu incarcatura organica ridicata, provenite de la abatoare, fabrici de mezeluri, fabrici de prelucrare a laptelui, fabrici de conserve, distilerii, fabrici de bere si alte ramuri ale industriei alimentare sau din zootehnie. Reactorul este produs din polipropilena si polietilena, materiale ce sunt folosite pentru peretii exteriori, elementele interioare si tevi.
Schema reactorului anaerob si parti compnente ale acestuia
1.sistem de distributie a apei: asigura o curgere bine proportionata a apei uzate la baza reactorului
2.separator: asigura distributia flocoanelor plutitoare de biomasa, biogaz si apa purificata, respectiv depunerea namolului
3.sedimentare la baza reactorului
4.strat de filtrare: asigura o concentratie minima de substante solide nedizolvate la evacuarea din reactor
5.jgheab de colectare a apei purificate
6.capac etans: inchide remetic orificiul utilizat pentru evacuarea periodica a scoartei de namol
7.spatiu pentru biogaz
8.recircularea apei curate
3. FILTRU PERCOLATOR TELCOM
Filtrele percolatoare sunt unitati de tratare secundara de gen anaerob, a apei menajere provenite din instalatiile civile si industriale. Utilizarea filtrelor este necesara atunci cand apele menajere au nevoie de un grad inalt de epurare si pe langa tratamentul primar, este necesar un tratament secundar. Avantajele acestor filtre,fata de alte solutii, sunt costuri mici de functionare si cerinte minime de control tehnic.
Domenii de utilizare: locuinte particulare, nuclee rezidentiale, restaurante, scoli, pensiuni. Constructie:
Filtrele percolatoare TELCOM din polietilena liniara, prezinta un capac pentru inspectarea bazinului si curatarea copurilor de filtrare, un orificiu de intrare a apelor reziduale ,unul de iesire a apelor tratate si un orificiu de evacuare a biogazului.
Principiul de functionare:
Principiul de functionare este de gen anaerob cu descompunerea si fermentarea compozitiei poluante din apele menajere, prin intermediul bacterilor anaerobe, ce se formeaza in lipsa oxigenului. Apele menajere provenite din unitatea de tratare primara (fosa septica), ajung in unitatea de tratare secundara (filtru percolator) prin corpurile de filtrare. Apa tratata si filtrata este impinsa spre evacuare prin tubul perforat, pe principiul vaselor comunicante, de catre apa menajera care intra in bazin. Apa rezultata in urma acestei trepte secundare de epurare poate fi deversata intr-un receptor natural. In urma procesului de descompunere a materiei organice, se
formeaza biogaz, care poate provoca mirosuri neplacute. Din acest motiv filtrele percolatoare au fost proiectate cu un orificiu de evacuare a biogazului, la care se poate racorda un tub de evacuare vertical care permite iesirea biogazului in atmosfera, pentru a nu creea nici o neplacere.
INSTALATIA PLANEFFLUENS
Instalatia PLANEFFLUENS este un sistem de epurare anaerob pentru tratarea apelor uzate menajere cu evacuare in emisar (camp de drenaj, retea de canalizare etc.). Se utilizeaza la: case particulare, birouri si sedii de societati comerciale, case de vacanta, pensiuni, restaurante, hoteluri. Se compune din:
Separator de grasimi PLANDEG Fosa biologica IMHOFF Filtru percolator anaerob PLANEFFLUENS Separatorul de grasimi
Este un separator static de substante flotante si sedimentabile (grasimi, uleiuri, nisip) dimensionat in conformitate cu cerintele normei UNI EN 1825. Se utilizeaza pentru tratarea apelor uzate evacuate in reteaua de canalizare sau intr-un sistem de epurare.
FOSA SEPTICA IMHOFF
Fosele septice ECO de tip IMHOFF sunt unitati de tratare primara, anaeroba, a apelor uzate care provin din instalatii civile. Ele sunt utilizate pe scara larga in realizarea de instalatii de epurare noi sau la imbunatatirea performantelor celor vechi, intrucat inglobeaza sectiuni de pre-tratare utile pentru omogenizarea incarcarii poluante a apei uzate. Principala caracteristica a foselor septiceECO este ca asigura in mod natural, fara utilizarea substantelor bioactivatoare, epurarea primara a apei uzate pana la parametrii prevazuti in normele legale, in functie de numarul de utilizatori.
Domenii de utilizare : locuinte individuale, parcuri rezidentiale, restaurante, scoli, pensiuni, puncte de lucru, cladiri de birouri, etc.
Constructie:Fosele septice ECO de tip IMHOFF sunt realizate din material integral reciclabil (polietilena), fiind alcatuite dintr-un bazin principal ce include o camera de fermentatie anaeroba cu un volum minim de 110 l /utilizator si o camera de sedimentare cu un volum minim de 40 l /utilizator
Fosele IMHOFF prezinta:
unul sau mai multe capace, necesare la inspectarea/vidanjarea compartimentelor
un racord de intrare a apelor uzate
un racord de iesire a apelor limpezite
un racord pentru ventilatie
Principiul de functionare:Principiul de functionare se bazeaza pe descompunerea si fermentarea compozitiei poluante din apele uzate menajere, prin intermediul bacteriilor care se formeaza in lispsa oxigenului.
Apele uzate menajere ajung prin orificiul de intrare in camera de fermentare unde, sub actiunea bacteriilor anaerobe si pe baza legilor fizicii de separare gravimetrica are loc fermentarea si separarea materiilor usoare si a celor sedimentabile. Namolul format in urma acestor procese se depune in zona de sedimentare, de unde se va indeparta dupa o perioada de timp prin vidanjare.
Apele tratate rezultate se evacueaza pe principiul vaselor comunicante, prin orificiul de iesire, in puturi absorbante sau in drenuri subterane. Avantajul acestei solutii consta in faptul ca volumul deseurilor care se vidanjeaza este foarte mic comparativ cu volumul depozitului
sedimentar, deoarece acesta, prin actiunea bacteriilor anaerobe se mineralizeaza si pierde din continutul de apa.
In urma procesului de fermentare se formeaza biogaz care poate provoca mirosuri neplacute. Din acest motiv fosele septiceECO au fost proiectate cu un orificiu de evacuare a biogazului, la care se poate racorda un tub de evacuare vertical ce va permite iesirea biogazului in atmosfera fara mirosuri neplacute.
Avantaje produs
Dimensiuni mici si montaj ingropat
Inchidere etansa
Greutatea redusa
Reactie neutra al radiatia UV
Rezistenta ridicata la actiunea agentilor chimici si la coroziune
Nu necesita intretinere ci doar extractia periodica a namolului in exces
Forma bazinelor prezinta avantajul unei structuri compacte solide
Respecta normele europene pentru un produs reciclabil 100%
http://issuu.com/danmatulescu/docs/sbr
