48
UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” ARAD FACULTATEA DE INGINERIE ALIMENTARĂ, TURISM ŞI PROTECŢIA MEDIULUI I.S.B.E. Construcţii şi instalaţii de epurare Construcţii şi instalaţii de epurare

PROIECT Statie Epurare

Embed Size (px)

DESCRIPTION

proiect statie de epurare

Citation preview

Page 1: PROIECT Statie Epurare

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” ARADFACULTATEA DE INGINERIE ALIMENTARĂ,

TURISM ŞI PROTECŢIA MEDIULUII.S.B.E.

Construcţii şi instalaţii de epurareConstrucţii şi instalaţii de epurare

Page 2: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

ProiectProiect

Coordonator, Student,ing. Gavrilaş Simona Şteţco Voichiţa

ISBE anul IV

2007

2

Page 3: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Cuprins:Pagina

1. Epurarea apelor uzate. Generalităţi ……………………………………….32. Tratarea apelor industriale ………………………………………………..4

2.1. Caracteristicile calitative si cantitative a apelor uzate ………………………………………………….42.2. Procese unitare pentru epurarea apelor industriale ……………..5.2.3. Probleme privind modelarea proceselor pentru tratarea apelor industriale ………………………………………10

3. Staţiile compacte ORM de epurare a apelor uzate ………………………..15

3

Page 4: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

3.1. Prezentare generală …………………………………………….15.3.2. Clasificare şi norme legale ……………………………………..153.3. Amplasament …………………………………………………..163.4. Materiale de execuţie şi echipamente ………………………….173.5. Descrierea proceselor de epurare ………………………………183.6. Separatoarele de grăsimi ……………… ……………………….243.7. Superioritatea staţiilor de epurare ORM ……………………….253.8. Instrucţiuni de montaj …………………………………………..253.9. Date de proiectare. Relaţii de calcul utilizate……………………28

4. Bibliografie ………………………………………………………………29

4

Page 5: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

1. Epurarea apelor reziduale. Generalităţi

DefiniriPrin ape reziduale se înţeleg toate acele ape care se scurg din diferite surse şi sunt poluate în

comparaţie cu apele folosite iniţial. Sursele pot fi: - Industriile de orice fel (ape reziduale industriale) - Locuinţe, birouri, aşezăminte etc. (ape reziduale menajere) - Platforme variate de pe care se scurg apele meteorice: parcaje, pieţe etc.- Unităţi zootehnice - Unităţi spitaliceşti etc.Încărcări cu poluanţiTipul şi nivelul încărcărilor cu substanţe poluante este extrem de variat şi depinde de

provenienţa apelor reziduale, de tehnologiile aplicate în industria sau zootehnia respectivă, de structura unităţilor spitaliceşti, de natura platformelor spălate de precipitaţii etc. În general se poate afirma că cele mai puţin poluate sunt apele reziduale menajere şi cele de pe platforme spălate de precipitaţii iar cele mai poluate sunt apele reziduale industriale şi cele din zootehnie.

Epurarea apelor rezidualePrin epurarea apelor reziduale se înţelege totalitatea măsurilor şi tehnicilor aplicate în vederea

reducerii încărcărilor cu elemente poluante până sub nivelurile maxim admise de reglementările legale în vigoare.

Organe de controlRespectarea legislaţiei privind calitatea apelor reziduale deversate este controlată de către

organele : - Apele Române - Inspectoratele teritoriale de Mediu - Agenţiile teritoriale de Mediu

- Garda de Mediu

5

Page 6: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

MăsuriOrganele de control, în cazul nerespectării reglementarilor privind calitatea apelor reziduale,

aplică amenzi şi sancţiuni care pot merge până la închiderea unităţilor contraveniente. Normele tehnice de poluare a apelorLegislaţia privind încărcarile limită ale poluanţilor din apele reziduale, este sintetizată în două

acte normative: - NTPA 001/2005, pentru descărcări în apele de suprafaţă; - NTPA 002/2005, pentru descărcări în canalizările oraşeneşti.

Faţă de limitele impuse de Normativele de mai sus, Organele Teritoriale pot impune, de la caz la caz, restricţii suplimentare privind limitele admise.

Consumul chimic de oxigen este dat în ipoteza unui raport CBO5/CCOCr egal sau mai mare de 0,4. Desigur, există şi alţi indicatori de calitate impuşi dar care se întâlnesc mult mai rar sau deloc.  

Procedeele de epurare a apelor rezidualeAceste procedee pot cuprinde următoarele etape de epurare:

Epurarea mecanică; Epurarea mecano-chimică; Epurarea mecano-chimică şi biologică.

La rândul ei, epurarea biologică poate fi aerobă sau anaerobă sau cu ambele metode inseriate.În funcţie de situaţia concretă, etapele de mai sus se pot aplica exclusiv sau combinat, pentru atingerea nivelului de epurare impus de legislaţie.

A. Epurarea mecanicăEste cea mai simplă metodă de epurare şi ea constă în decantarea suspensiilor mai grele decât

apa (nisip, pământ, particule solide diferite) respectiv în flotarea celor mai uşoare decât apa (grăsimi, uleiuri).

B. Epurarea mecano - chimicăPresupune tratarea apei reziduale cu substanţe chimice (Coagulanţi, polielectroliţi) care

precipită şi antrenează, prin înglobale, suspensiile şi îndepărtează, prin adsorbţie, o parte a poluanţilor aflaţi în soluţie. În funcţie de reactivii utilizaţi şi de doza acestora, se obţin diferite eficienţe de epurare.

C. Epurarea biologicăEste o epurare mai complexă, bazată pe activitatea microorganismelor care consumă poluanţii

din apa reziduale, aceasta fiind hrana lor, în condiţii aerobe (epurare aerobă) sau anaerobe (în lipsa oxigenului). Epurarea biologică este o treaptă de finisare a epurării, poate atinge eficienţe ridicate, şi se aplică, în general, în cazurile în care se impune respectarea NTPA 001/2005.

2. TRATAREA APELOR INDUSTRIALE

2.1. CARACTERISTICILE CALITATIVE ŞI CANTITATIVE ALE APELOR UZATE INDUSTRIALE

Stabilirea originii şi a caracteristicilor calitative ale apelor uzate necesită cunoaşterea procesului tehnologic industrial pentru o proiectare judicioasă a staţiilor de epurare. Deci este necesară cunoaşterea originii principalilor afluenţi şi caracteristicilor lor principale pentru definirea modului de epurare. Reducerea debitelor de apă uzată necesită utilizarea unor tehnologii noi.

6

Page 7: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Principalele substanţe nocive ale apelor uzate industriale sunt substanţele organice (exprimate prin CBO5), substanţele în suspensie, substanţele toxice şi metalele grele. Recuperarea substanţelor valoroase din apele uzate are ca scop valorificarea acestora şi reducerea substanţelor nocive evacuate.

Există ape uzate industriale şi ape uzate orăşeneşti. Când acestea au debite mici, se recomandă epurarea lor în comun, dar această soluţie trebuie bine fundamentată. Dar există cazuri când pentru apele uzate industriale sunt necesare materiale specifice şi scumpe. De exemplu apele uzate industriale pot conţine substanţe organice (exprimată prin CBO5). Ori încărcarea organică a apelor la staţiile de epurare poate provoca deranjamente în funcţionarea acestora, deoarece oxigenul este necesar proceselor aerobe, respectiv bacteriilor aerobe, care oxidează substanţa organică. Substanţele în suspensie plutitoare (ţiţei, uleiuri) împiedică absorbţia de oxigen pe la suprafaţa apei şi deci autoepurarea, colmatează filtrele pentru tratarea apei. Substanţele în suspensie care se depun pe fundul receptorului (a bazinului de acumulare) îngreunează tratarea apei. Acizii şi alcalii conduc la distrugerea faunei şi florei acvatice, a vaselor pentru navigaţie.

Sărurile anorganice conduc la mărirea salinităţii apei şi, uneori, pot provoca creşterea durităţii, care produc depuneri pe conducte mărindu-le rugozitatea şi micşorând din capacitatea de transport, de transfer a căldurii la boilere. Ca de exemplu sulfatul de magneziu, bicarbonaţii şi carbonaţii solubili.

Metalele grele (Pb, Cu, Zn, Cr etc.) au o acţiune toxică asupra organismelor acvatice, inhibând şi procesele de epurare (auto), CBO5 şi CCO, sărurile de azot şi fosfor (nutrienţi) produc dezvoltarea rapidă a algelor. Dar în ultimii ani procesele tehnologice industriale folosesc substanţe toxice noi (fitofarmaceutice, nitroclorbenzen, etc.) care se determină greu.

Substanţele radioactive în apa receptorilor sunt stabilite prin legi.Culoarea apei împiedică absorbţia oxigenului şi fenomenul de fotosinteză în autoepurare.Bacteriile din apele uzate pot fi patogene (bacilus antracis) şi produc infectarea receptorilor. Se deosebesc trei categorii de ape:

I. pentru alimentarea potabilăII. pentru arboristică şi piscicultură III. pentru irigaţii

În aceste ape se impun concentraţii diferite maxime (mg/l), pentru amoniu (NH4), amoniac (NH3), azotaţi (NO3), azotiţi (NO2), CO2, Ca, cianuri (CN), clor liber (Cl2), cloruri (Cl), ioni de hidrogen (pH), crom trivalent (Cr), crom hexavalent (Cr), Cu, detergenţi anionici, fenoli, hidrogen sulfurat (H2S), Hg, O2, Pb, sodiu (Na), sulfaţi (SO4), Zn, bacili.

Pentru substanţele organice se defineşte consumul biochimic de oxigen (CBO5), mg/l şi consumul chimic de oxigen (CCO), mg/l, ultimul prin metoda cu permanganat de potasiu (CCO-Mn) sau bicromat de potasiu (CCO-Cr).

Eficienţa, gradul de epurare al apelor uzate, se calculează cu relaţia:

= ((M-m)/M)*100unde M este concentraţia iniţială a substanţei şi m după epurare. De obicei, eficienţa se calculează pentru substanţele în suspensie, substanţele organice (exprimate în CBO5), oxigen O2, pH şi substanţe toxice.

Deoarece impurităţile industriale se referă la încărcarea organică, definită pe bază de CBO5

(luându-l pe locuitor şi pe zi) şi la suspensii, este necesar un indicator care să reunească aceste date. Astfel este folosit indicatorul “locuitori echivalenţi”, care defineşte unele caracteristici principale de poluare, în cazul de faţă CBO5 şi suspensii, dacă se folosesc, bineînţeles, aceleaşi unităţi de măsură.

Deoarece apele reziduale au debite diferite şi concentraţii aleatoare în timp, înaintea staţiilor de epurare este necesară egalizarea apelor uzate, ceea ce se realizează cu bazine de uniformizare, amplasate în amonte la staţia de epurare, dar după staţiile de preepurare, destinate îndepărtării impurităţilor insolubile grosiere sau grele (cu grătare, site, deznisipitoare). În bazinele de uniformizare trebuie menţinute condiţii aerobe şi, pentru a evita depunerea de sedimente trebuie să se asigure sisteme de amestecare şi aerare, de regulă 0.05-0.07 m3/h pentru 1m3 volum de stocare.

2.2. Procese unitare pentru epurarea apelor uzate industriale

7

Page 8: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

A. Procese fiziceProcesele fizice de epurare sunt acelea în care substanţele poluante nu suferă transformări în alte

substanţe, având la bază principiile:

a) separarea gravitaţională a particulelor grosiere, nedizolvate în apă, sub influenţa câmpului gravitaţional al Pământului, prin sedimentare, prin flotaţie sau prin centrifugare. Este posibil fenomenul de aglomerare (floconare), flocoanele având mase mai mari şi care sedimentează mai repede. Ca exemplu se prezintă fig. 1, un decantor, care poate fi cu curgere a apei verticală şi orizontală. Eliminarea nămolului din decantor se poate face manual şi intermitent. După formă, decantoarele pot fi circulare şi rectangulare. Evacuarea apei limpezite se face prin deversoare.

Fig. 1

b) flotaţia este un proces unitar de separare din apă, sub acţiunea câmpului gravitaţional terestru, a particulelor cu densitate medie mai mică decât a apei. Flotaţia poate fi naturală sau cu aer introdus în apă sub formă de bule fine prin difuzoare poroase. Scopul flotaţiei este de a forma o spumă stabilă care să încorporeze particulele insolubile. Flotaţia se poate face se poate face în bazine circulare sau dreptunghiulare. În fig. 2 se prezintă schema unei instalaţii de flotaţie cu aer sub presiune.

Fig. 2

8

Page 9: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

c) filtrarea constă în trecerea apei printr-un mediu poros în care are loc reţinerea prin fenomene predominant fizice. Filtrarea este un proces de sitare cu ajutorul unei ţesături fine sau împâslituri.

d) reţinerea pe grătare şi site a impurităţilor grosiere (crengi, fire etc) pe grătare şi a celor mai mici pe site. Viteza apei la întrarea în grătare este de cca. 0.3 m/s pentru a evita depunerile pe grătar dar nu mai mare de cca. 1 m/s pentru a nu înţepeni corpurile grosiere între bare. Sitele servesc pentru reţinerea impurităţilor nedizolvate de dimensiuni mai mici şi sunt realizate din table metalice sau din plăci de material plastic perforat. Sitele pot fi statice şi mobile (ciururi cu mişcare de vibraţie sau giratoare). Îndepărtarea materialelor din site se face cu perii, prin simpla alunecare (fig. 3.3) unde se prezintă o sită formată din bare triunghiulare. Sitele fine din ţesături din fire metalice sau fire din materiale plastice se folosesc pentru suspensii de particule fine.

e) epurarea în filtre granulare şi filtre cu prestrat. Materialul granular folosit ca umplutură filtrantă este nisipul cuarţos. Se mai folosesc filtre cu mai multe straturi de materiale granulare, cu densităţi diferite (de ex. din antracit, nisip cuarţos, granat) care pot fi spălate, granulele aranjându-se cu diametrul descrescând în sensul de curgere.

f) epurarea prin membrane. Membrana este o barieră pentru speciile moleculare sau ionice prezente în curentul de apă care o străbate. Ca materiale pentru membrane se folosesc acetatul de celuloză, materiale polimerice stabile în timp (poliamide, polisuflone, etc.). Procesul de epurare cu membrane se numeşte osmoză, care poate fi directă sau inversă, în funcţie de direcţia apei de la o soluţie diluată la una concentrată sau invers. Pot exista mai multe tipuri de module de osmoză, ca de exemplu tubulare, fig. 4.

Alte metode de epurare prin membrane sunt:- ultrafiltrarea - se folosesc mai multe membrane cu permeabilitate selectivă pentru anumiţi

componenţi.- electrodializa - foloseşte membrane cu permeabilitate selectivă la anioni, respectiv cationi,

deplasarea acestora făcându-se sub influenţa unui câmp electric, ca la electroliză.

9

Fig. 3

Page 10: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Fig. 4g) transferul între faze se bazează pe trecerea poluanţilor într-o altă fază, nemiscibilă cu apa,

care poate fi lichidă, solidă sau gazoasă. Astfel există extracţia lichid-lichid (se foloseşte un solvent în care poluantul este mult mai solubil decât în apă, apoi, după agitare, are loc procesul de sedimentare, când se formează două straturi: apa extrasă şi extractul), extracţia lichid-gaz (în loc de solvent se foloseşte aer, gaze de ardere).

De exemplu, la valori mici de pH este posibilă îndepărtarea hidrogenului sulfurat:

S2- + 2H+ H2S (hidrogen sulfurat molecular sulfura solubilă mai greu solubil în apă)

în apăiar la valori ridicate ale pH-ului a amoniacului şi, în general, a bazelor slabe volatile:

NH4+ + OH- NH3 + H2O

(amoniac molecular ioni de amoniu greu solubil în apă) solubili în apă

h) distilarea se face prin epurarea apelor uzate prin trecerea apei în fază de vapori, prin încălzire, urmată de condensarea vaporilor, deoarece impurităţile au o volatilitate mai redusă ca apă.

i) îngheţarea constă în trecerea apei în fază solidă sub formă de cristale de gheaţă, care se separă de soluţia reziduală îmbogăţită în impurităţi.

j) spumarea este un proces de separare din apă a unor impurităţi organice dizolvate, datorită adăugării unor agenţi de spumare şi prin barbotarea apei cu aer sub formă de bule fine.

k) absorbţia are la bază fenomenul de reţinere pe suprafaţa unui corp a moleculelor unei substanţe dizolvate în apă (fig. 5). Materialul, lichid sau solid, pe care are loc reţinerea se numeşte absorbant, iar substanţa reţinută absorbat.

Ca absorbanţi se folosesc materiale solide cu suprafaţă specifică mare, cărbunele activ, cenuşa fină, etc. Cele mai utilizate instalaţii de epurare prin absorbţie sunt de tip dinamic , cu pături fixe de cărbune activ. Trebuie evitată colmatarea cu particule în suspensie. Cărbunele activ poate reţine o masă de substanţe organice de până la 5% din greutatea sa. Regenerarea se face pe cale termică, la circa 900oC în atmosferă controlată.

10

Page 11: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Fig. 5

B. Procese chimicePrin procesele chimice de epurare, poluanţii sunt transformaţi în alte substanţe mai uşor de

separat, precipitate insolubile, gaze, care pot fi stipale, care au o activitate nocivă mai redusă sau sunt mai susceptibile de a fi îndepărtate.

a) neutralizarea este un proces prin care pH-ul unei soluţii uzate este reglat prin adaos de acizi sau baze.

Neutralizarea apelor acide se face cu substanţe cu caracter bazic (oxizi, hidroxizi, carbonaţi). Neutralizanţii care sunt utilizaţi sunt: piatra de var (carbonat de calciu), dolomita (carbonat de calciu şi magneziu), varul (oxid de calciu) sub formă de hidroxid de calciu (lapte de var sau var stins praf).

Neutralizarea apelor alcaline se face cu acizi reziduali, cu gazele de ardere bogate în CO2 (14%) etc. Deoarece influenţii au debite variabile în timp, este necesară o buclă de reglare a pH, mărind debitul de agent neutralizant, fig. 6.

Fig. 6

b) oxidarea şi reducereaScopul oxidării este de a converti compuşii chimici nedoriţi în alţii mai puţin nocivi. Ca

oxidanţi se pot folosi: oxigenul, ozonul, permanganaţi, apă oxigenată, clorul şi bioxidul de clor. Ca exemplu se dă distrugerea cianurilor cu clor până la formarea de cianaţi sau azot molecular:

CN- + OCl CNO + Cl-

2 CNO + 3 OCl N2 + 2HCO3- + 3Cl-

Reducerea constă în transformarea unor poluanţi cu caracter oxidant în substanţe inofensive care pot fi uşor epurate. Ca exemplu se dă reducerea cromului hexavalent la crom trivalent, în vederea precipitării acestuia ca hidroxid:

Cr2O72- + 6 Fe SO4 + 7 H2SO4 Cr2(SO4)3 + 3 Fe2(SO4)3 + 7 H2O + SO4

2-

Ca agenţi reducători se folosesc sărurile fierului trivalent, sulfaţi, acidul sulfuros.

11

Page 12: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

c) precipitarea este un proces de epurare bazat pe transformarea poluanţilor din apele reziduale în produşi insolubili. Ca exemplu se dă îndepărtarea fluorului din apă prin introducerea de ioni de calciu:

2 F- + Ca2 CaF2 - precipitat

d) coagularea şi flocularea - îndepărtarea unor particule prin sedimentare (coagulare) şi destabilizarea prin absorbţia unor molecule mari de polimeri care formează punţi de legătură între particule (floculare). Se folosesc pentru particule coloidale. În acest scop se folosesc polimeri organici sintetici sau anorganici.

e) schimbul ionicSchimbătorii de ioni se utilizează mai ales pentru dedurizarea apelor, folosind cationaţi în

forma sodiu (Na), iar regenerarea lor se face cu clorură de sodiu:

2 ZNa + Ca2+ Z2 Ca + 2 Na+

Folosirea schimbătorilor de ioni este o soluţie mai scumpă.

C. Procese biologiceSubstanţele organice pot fi îndepărtate din apă de către microorganisme care le utilizează ca

hrană, respectiv sursă de carbon.Reacţiile enzimatice au două faze:

(1) moleculele de enzimă şi de substanţă utilizată ca hrană (substrat) formează complecşi (2) complecşii se descompun eliberând produsul de reacţie şi enzima

Enzima + Substrat (Enzima substrat)K2

(Enzimă substrat) Enzimă + Produs reacţie

Epurarea biologică aerobă se realizează în construcţii în care biomasa este suspendată în apă sub formă de agregate de microorganisme (flocoane), sistemele fiind aprovizionate cu oxigen.

Epurarea biologică anaerobă a apelor uzate se realizează în incinte închise (bazine de fermentare) ferite de accesul oxigenului care inhibă activitatea microorganismelor anaerobe. Prin descompunerea poluanţilor organici se obţin gaze de fermentare combustibile, datorită conţinutului ridicat de metan.

D. DezinfecţiaDezinfecţia este necesară în cazul apelor uzate care conţin microorganisme. Dacă sterilizarea

presupune distrugerea tuturor microorganismelor, prin dezinfecţie nu se distrug toate. Dezinfectantul pătrunde prin peretele celular şi denaturează materiile proteice din protoplasmă, inclusiv enzimele. Un dezinfectant pentru apă este clorul activ care acţionează sub formă de ion de hipoclorit, cu efecte pronunţate la valori mici ale pH. Dintre metodele fizice de dezinfecţie, cele mai utilizate sunt metoda termică şi iradierea cu radiaţii de energie ridicată.

PROBLEME PRIVIND MODELAREA PROCESELOR PENTRU TRATAREA APELOR

1. Problema consumului de oxigen (Biological Oxygen Demand ) si resursele sale

a) Materia organică deversată în sistemul acvatic este atacată de bacterii şi descompusă în substanţe mai simple, folosind oxigen. De exemplu glucoza are BOD de 110mg/l, în concordanţă cu reacţia:

C6H12O6 + 6O2 ---> 6CO2 + 6H2O

12

Page 13: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Aceasta oxidare este terminată complet în mai puţin de 5 zile. Pentru amestecul de compuşi organici reacţia va fi:

celuleCOHN + O2 ---> CO2 + H2O + NH3 + celule

adică prin reacţie (2) se creează o nouă substanţă bacterială, care nu se degradează în 5 zile. Reziduurile domestice reprezintă o hrană bine echilibrată pentru microorganisme, precum tabelul (mg/l)

BOD5 150-300N-total 25-45P-total 6-12

b) Modelele mecanice înlătură materia în unul sau mai multe trepte, folosind grătare, camere cu nisip, sedimentare, filtrare, flotare. Ca exemple, în fig. 3.7.a,b se dau doua tipuri de vase de sedimentare, primul pentru debite mici, al doilea pentru debite mari.

Fig. 7

c) Procesele de tratare biologică se bazează pe utilizarea unor organisme, care au proprietăţi specifice: pot necesita energie radiantă pentru creştere, necesită compuşi organici ca nutrienţi, folosesc donori (electroni) anorganici (de ex. gaz hidrogen), necesita oxigen molecular pentru creştere (ca oxidant), necesita sau nu oxigen din aer. Cele mai multe sisteme biologice de tratare a reziduurilor organice depind de organisme heterotrofice, care folosesc carbonul ca sursa lor de energie. Există trei clase de metabolism cu reacţii de oxidare: fermentare, respiraţie aerobică (cu oxigen molecular) şi respiraţie anaerobică (fără oxigen). Aceste reacţii se descriu prin procese.

Materie organică + O2 + NH3 + celule ---> CO2 + H2O + noi celule

Nitrificarea are 2 paşi: (1) amoniacul este oxidat în nitrit; (2) nitritul este oxidat în nitraţi

13

Page 14: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

2NH+4 + 3O2 ---> 2NO-

2 + 2H2O + 4H+

2NO-2 + O2 ---> 2NO3

Operaţia de denitrificare este:

2NO-2 + H2O ---> N2 + 2OH- + 5O

Nitratul se poate folosi ca o sursă de oxigen pentru procesele de descompunere biologică.d) Sisteme de tratare mecanico-biologice, sunt foarte utilizate pentru reducerea BOD5 în ape

municipale. Însă combinaţii de metode fizice, chimice şi irigaţii sunt folosite şi pentru ape industriale. Comparând, metodele chimico-fizice nu sunt sensibile la şocuri de sarcină şi la prezenţa unor componente toxice, ele necesită un spaţiu mai mic, ele permit recuperarea de grăsimi, de proteine din industria alimentară, dar au un cost de investiţie mai mare. Cele mai utilizate metode fizico-chimice de reducere a BOD sunt: precipitaţie chimică, schimb ionic, adsorbţia şi osmoza reversibilă (ultima fiind scumpă).

În fig. 8 se dă un exemplu de combinare a metodelor precipitării chimice şi a schimbului de ioni pentru tratare apelor uzate din industria alimentară, de exemplu un abator.

Comparativ se dau datele în diferite faze în mg/l:

Materie primă

După filtru biologic

După precipitare chimică cu glucoză

După schimb ioni

BDO5 1500 400 600 50KMnO4 950 350 460 60N total 140 42 85 15NH3-N 20 15 18 2NO3-N 4 5 4 1P 45 38 39 1.5

14

Page 15: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Pentru apele uzate din industria alimentară se pot folosi irigări de suprafeţe agricole, dar trebuie acordată atenţie adâncimii solului până la ape freatice (să fie mare), conţinutului iniţial al apei în raport cu forma terenului (în pantă se obsorb mai puţine substanţe) şi naturii solului (solul nisipos este mai filtrant, cel cleios nu).

Recuperarea nutrienţilorSursele de nutrienţi în ape sunt date în tabel (mg/m2*an)

Pământ Fosfor AzotIgneous Sedimentar Igneous Sedimentar

Pădure 4.7 11.7 200 340Pădure+păşuni 10.2 23.3 400 600Arii culturi agricole 22 - 100 500 - 1200În apa de ploaie (mg/l) 0.07 10

Fosforul poate fi recuperat prin precipitare chimică sau schimb de ioni, iar azotul prin nitrificare şi denitrificare, schimb de ioni şi ambele elemente prin alge în heleştee.

a) Precipitarea chimică a compuşilor de fosfor se face folosind sulfat de aluminiu (Al2(SO4)3, 18H20), hidroxid de calciu (Ca(OH)2) sau clorat de fier (FeCl3), dar trebuie examinată fiecare situaţie separat.

De exemplu precipitarea fosfaţilor folosind hidroxid de calciu se bazează pe formarea de Ca10(PO4)6(OH)2, care impune un pH mare, de 10.5 - 12.0. Acest fenomen este ilustrat în fig. 9., unde se prezintă dependenţa eficienţei precipitării de pH, pentru principalii coagulanţi folosiţi industrial.

15

Fig. 8

Page 16: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Fig. 91 - sulfat de Al, 2 - clorat de fier, 3 - hidroxid de calciu

Punctat sunt prezentate aceleaşi curbe pentru cazul prezenţei ionilor de calciu, ceea ce arată complexitatea fenomenelor care au loc în epurarea apelor.

b) Nitrificarea şi denitrificareaProcesul de nitrificare înseamnă oxidarea amoniacului

NH+4 + 2O2 ---> NO-

3 + H2O + 2H+

Nitraţii pot fi reduşi cu bacterii heterotrofice, care însă necesită o sursă de carbon organic, de exemplu acetat:

5CH3COO- + 8NO3 ---> 4N2 + 7HCO-3 + 3CO2-

2 + 4H20

Aceste procese depind de timpul de reţinere.

c) Barbotare (stripping)

Procesul este folosit pentru a recupera gaze volatile, precum NH4, hydrogen sulphide, hydrogen cyanide, din apele uzate prin suflarea de aer. În fig. 10. se dă ca exemplu construcţia unui turn de barbotare. Deoarece aceste substanţe sunt acide, eficienta procesului va depinde de pH-ul soluţiei. Dar gazele emise în atmosferă pot polua aerul:

16

pH

Page 17: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

NH+4 ---> NH3 + H+

Fig.10

d) Clorurarea si adsorbţia pe cărbuneOxidarea amoniacului se face conform reacţiilor:

Cl2 + H2O ---> HOCl + HClNH3 + HOCl ---> NH2Cl + H2ONH2Cl + HOCl ---> NHCl2 + H2O

NHCl2 + HOCl ---> NCl3 + H2O

Adsorbţia pe cărbune activat pentru cloramină este:

C + 2NHCl2 + H2O ---> N2 + 4H+ + 4Cl- + CO

Aceste reacţii depind de puritatea carbonului.

e) Schimbul de ioni pentru recuperarea nutrienţilorSchimbul de ioni este un proces în care ionii de pe suprafaţa unui solid sunt schimbaţi cu ioni

similar încărcaţi în soluţia cu care solidul este în contact. Schimbul de ioni are ca scop să se recupereze ionii nedoriţi din ape uzate. Cationii (ioni pozitivi) sunt schimbaţi pentru hidrogen sau sodiu, ca de exemplu înlăturarea ionilor de calciu (Ca2+) ce cauzează duritatea apei.

17

Page 18: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

H2R + Ca+2 ---> CaR + 2H+, unde R reprezintă o răşină.

Anionii (ionii negativi) se folosesc pentru ionii de hidroxid sau cloride. Selectivitatea în schimbul de ioni depinde de sarcina ionică, astfel selecţia anionilor va fi în ordinea:

PO3-4 > SO2-

4 > Cl-, iar pentru cationi Al3+ > Ca2+ > Na+

f) Alge pentru lacuriPentru a scoate nutrienţii cu alge se folosesc heleştee. Pentru 100g. de masă uscată de

fitoplancton, se obţin 4-10g. azot şi 0.2-0.5g. fosfor. Dar metoda se poate folosi la tropice şi subtropice, unde este suficientă energie solară într-un an, unde se pot folosi suprafeţe mari de teren şi nu sunt compuşi organici în ape, ca de exemplu uleiuri.

Recuperarea compuşilor organici toxici

În general substanţele toxice organice sunt scoase până la deversarea apelor uzate în sistemul municipal. Pentru scoaterea lor se folosesc:

- separatoare pentru uleiuri- flocularea pentru coloidale organice- flotarea pentru impurităţi cu greutate specifică mai mare ca 1- adsorbţia, pentru insecticide pe carbon activat- sedimentarea, împreună cu precipitarea chimică- oxidarea şi reducerea pentru cyanide, chlormate, folosind aer si O2

- distilarea, pentru ape radioactive, pentru că este scumpa- filtrarea pentru suspensii materiale în volume reduse de apă

18

Page 19: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

- neutralizarea, când trebuie deversate soluţii cu pH=6-8, folosind neutralizanţi ca hidroxid de calciu, H2SO4 şi CO2

Recuperarea metalelor (grele )

Metalele grele sunt vătămătoare în ecosisteme. Scoaterea lor prin procedee mecanice are o eficienţă de 30-70%, nu poate fi folosită tratarea biologică, acestea fiind exemple de inhibatori. Pentru recuperare se pot folosi metodele: precipitarea chimică, extracţie si osmoza reversibilă.

Ca exemplu se dă scoaterea cromatului din ape uzate care poate fi sub forma CrO 3; Na2Cr2O7*2H2O. Agenţii folosiţi pentru oxidare sunt sulfaţi de fier, sulphur dioxide, după reacţiile:

CrO3 + H2O ---> H2CrO4

2H2CrO4 + 6FeSO4 + 6H2SO4 ---> Cr2(SO4)2 + 3Fe2(SO4)3 + 8H2OCr2O2-

7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 ---> Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO2)3 + 7H2O + SO2-4

Prin sedimentare se înlătură din apă substanţele nocive.Ca exemplu de folosire a metodei schimbului de ioni se dă folosirea cationilor pentru scoaterea

ionilor de metal, ca Fe2+, Fe3+, Cr3+, Al3+, ZN2+, Cu2+.

Resursele de apă

Omul nu poate să existe fără apă. Apele subterane sunt mai bune ca apele de suprafaţă, dar ele pot conţine Fe şi Mn. Nu toate apele necesită un ciclu complet de pretratare si tratare. De exemplu pentru apele de suprafaţă este suficient ciclul din fig. 11 :

Fig.11

19

Page 20: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Duritatea apei poate fi înlăturată prin fierbere:

Ca(HCO3)2 ---> CaCO3 + CO2 + H2O

Duritatea se poate datora şi Mg în Mg(HCO3)2.Apa trebuie supusă şi dezinfecţiei, folosind agenţi chimici ca ozonul, chlorine dioxide şi

chlorine, care provoacă o degradare chimică a materiei celulare, inclusiv enzime, în timp ce prin fierbere se distrug fizic microorganismele. Dar microorganismele sunt omorâte de condiţiile de pH, mai jos de 3.0 si mai sus de 11.0. Razele X şi gamma, de lungimi de undă scurtă au capacitatea de a distruge microorganismele. Ca exemplu, în fig.12 se dă procentul de distrugere al unor bacili în funcţie de combinaţia de ozon O3 si Cl2, realizându-se astfel dezinfecţia apei.

Fig.12

 

3. Staţiile compacte ORM de epurare a apelor uzate

20

Page 21: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

3.1. Prezentare generală

Staţiile compacte ORM de epurare a apelor uzate sunt folosite în zonele neracordate la reţeaua de canalizare şi elimină complet necesitatea de a construi fose septice vidanjabile. Reprezintă o alternativă economică şi modernă, eliminând definitiv toate inconvenientele foselor septice: vidanjare la intervale scurte, mirosuri urâte, pericol constant de infestare a apelor din pânza freatică, construcţii masive şi scumpe din beton, restricţii de proiectare ş.a. Apa care rezultă din procesul de epurare corespunde normelor europene şi normei naţionale NTPA 001/2002, permiţând astfel deversarea în orice emisar, precum râurile, bălţile, lacurile, marea etc.

Staţiile compacte de epurare ORM sunt fabricate din materiale cu durată de exploatare nelimitată iar consumul de energie electrică este mic. Vidanjarea se efectuează la aproximativ un an, în funcţie de gradul de exploatare.

Staţiile compacte de epurare ORM dispun de toate avizele şi agrementările solicitate de normele legale în vigoare.

Cui îi este necesară?

Tuturor beneficiarilor şi investitorilor care construiesc imobile în zonele neracordate la canalizare şi care, pentru a se conforma cerinţelor legale, trebuie să construiască fose septice vidanjabile sau staţii de epurare.

Domeniul de aplicabilitate nu se rezumă la imobile cu destinaţia de locuinţe. Spaţiile comerciale, clădirile de birouri, depozitele sau chiar clădirile administrative ale unităţilor de producţie pot fi racordate la staţiile compacte de epurare ORM. Rezultatul va fi mereu acelaşi: o apă epurată limpede şi fără mirosuri, ce poate fi deversată legal în orice emisar. În plus, se constată realizarea de economii substanţiale în buget prin reducerea la minim a costurilor de vidanjare şi a investiţiei iniţiale. Staţiile compacte de epurare ORM dispun de numeroase referinţe în ţară şi străinătate pentru: case sau vile individuale, grupuri de case sau parcuri rezidenţiale, spaţii de birouri, comerciale sau de producţie, hoteluri şi alimentaţie publică, pensiuni turistice şi zone de agrement, campinguri, unităţi militare, organizări de şantier şi multe altele.

Fosă vidanjabilă = Staţie de epurare?

Staţiile compacte de epurare ORM nu sunt fose vidanjabile . Instalarea unei staţii de epurare ORM elimină complet necesitatea de a construi fosă şi astfel dispar toate dezavantajele acestora, după cum se poate vedea mai jos. Fosa septică - costrucţie masivă şi costisitoare din betoane scumpe de clasă superioară, ce nu se poate construi –oriunde; - cheltuieli mari de exploatare şi pierdere de timp datorită necesităţii de a vidanja la intervale scurte; - sursă de mirosuri urâte, focar de infecţii şi sursă de poluare pentru apa freatică.

21

Page 22: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________Staţia de epurare- nu necesită betonări, se montează uşor şi ocupă puţin spaţiu, se poate monta chiar sub o parcare sau lângă imobil;- aduce economii majore prin eliminarea vidanjărilor dese, nu are nevoie de substanţe chimice şi consumă doar puţin curent electric;- nu degajă mirosuri urâte iar apa epurată este limpede şi curată.

3.2. Clasificare şi norme legale

Staţiile compacte de epurare ORM sunt proiectate şi realizate pentru epurarea apelor uzate provenite de la comunităţi de 5 - 500 locuitori, cu excluderea totală din sistem a apelor pluviale.

Apa epurată este convenţional curată, corespunde normei naţionale NTPA 001-2002 şi normei europene Ee 91/271, putând fi astfel deversată în râuri, lacuri, iazuri etc. Aceste rezultate sunt garantate pentru sistemele ce funcţionează continuu şi pentru cele la care apa uzată la intrare răspunde următoarelor cerinţe: provine de la grupuri sanitare, băi, bucătării (pentru bucătăriile mari este necesară montarea unui separator de grăsimi). Staţiile compacte de epurare ORM nu sunt adecvate pentru tratarea apelor uzate din aplicaţii industriale.

Staţiile compacte de epurare ORM sunt fabricate într-un sistem de management al calităţii certificat conform ISO 9001:2000 şi dispun de toate avizele necesare coform legislaţiei în vigoare: Agrement MLPTL şi Aviz MSF.

3.3 Amplasament

Staţia meteorologică Arad ( 46008’ N ; 21021’ E)

22

Page 23: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Arad - Descriere fizico-geograficã:

Relieful Staţia meteorologicã este amplasatã în Câmpia Aradului, pe malul stâng al Mureşului, la o

distanţã de 900 m. Aceastã câmpie cuprinde în interior o serie de "câmpuri" ce înclinã zona de subsidentã actualã, acoperite parţial de depozite loessoide. Vãile, multe dintre ele reprezintã albii pãrãsite, sunt puţin adânci, deosebindu-se de cele din câmpia de la sud de Mureş, unde vãile sunt mult mai largi şi mai adânci. Staţia meteorologicã este situatã în lunca Mureşului pe o terasã mai înaltã a acestuia, a cãrei altitudine depãşeşte 110 m.

Solul şi subsolul Geneza şi evoluţia solurilor din Câmpia Aradului se explicã prin interacţiunea factorilor

naturali şi fizico-geografici peste care s-au suprapus lucrãrile tehnice intreprinse de om, mai ales cele agrotehnice şi de hidroamelioraţii.

Sub influenţa factorilor de climã, solurile din Câmpia Aradului evolueazã spre tipurile genetice specifice zonei geografice sau spre solurile intrazonale, condiţionate de prezenţa elementelor microlocale. Astfel aici se întâlneşte o varietate neobişnuitã de soluri faţã de alte zone, cu însuşiri morfologice şi de producţie din cele mai bune, între care pot fi amintite: cernoziomurile levigat, cernoziomul freatic umed şi solurile aluvionare din lunca Mureşului. La aceastea se mai adaugã: lacoviştile, solurile sãrãturoase, nisipoase, etc.

Reţeaua hidrograficã Este constituitã din cursurile derivate ale vãilor principale, dintre care pot fi menţionate:

Mureşul Mort îşi are originea într-un meandru puternic al Mureşului chiar în interiorul oraşului Arad la sud de Mureş şi la NE.

23

Page 24: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

cãtre SV curge Aranca, al cãrui curs se suprapune peste un vechi curs al Mureşului. Aranca este şi astãzi şi sub influenţa apelor mari ale Mureşului, dar legãtura se realizeazã pe cale subteranã.

Ierul dreneazã câmpia Aradului, fiind de altfel adaptat unui vechi curs al Mureşului, colecteazã apele în exces de pe suprafeţe vecine şi constituie o prelungire a torenţilor ce brãzdeazã dealurile Podgoriei.Apele freatice specifice zonei suferã influenţa climatului temperat oceanic, manifestat prin

alimentarea mai abundentã din timpul iernii. Vegetaţia spontanã şi cultivatã Vegetaţia naturalã este constituitã din: pajişte specificã silvostepei, pajişte de luncã, pãdure de

zãvoi, vegetaţie acvaticã şi vegetaţia sãrãturilor.Vegetaţia azonalã constituitã din pajişti de luncã şi pajişti mezofile întalnitã în zona staţiei

meteorologice este alcãtuitã din fâneţe, rogoz, papirus şi trestie, a cãror valoare furajerã este micã.Vegetaţia cultivatã este reprezentatã în special de culturi de cereale, iar în est, în Podgorie, este

rãspânditã viţa de vie.Activitatea umanã În vecinãtatea staţiei, la o distanţã de 8.5 km se aflã Combinatul chimic, iar centrala electricã se

situeazã la circa 8 km. Poluarea în zona staţiei este foarte redusã, datoritã şi a amplasãrii, dar mai ales, distanţelor faţã de sursele de poluare.

Apele uzate provenite de la Staţia meteorologică Arad sunt ape uzate menajere, ape care sunt considerate ca cel mai puţin poluate. Ele provin în urma utilizării apei de către un număr de 9 locuitori (4 birouri , 2 camere de oaspeţi, 2 băi şi 2 bucătării).

S-a optat pentru o staţie de epurare compactă ORM din următoarele motive:- poziţia ei geografică, aflându-se într-o zonă neracordată la reţeaua de canalizare; - eliminarea completă a necesităţii de a construi fosă septică vidanjabilă;- reprezintă o alternativă economică şi modernă, eliminând definitiv toate inconvenientele

foselor septice: vidanjare la intervale scurte, mirosuri urâte, pericol constant de infestare a apelor din pânza freatică, construcţii masive şi scumpe din beton, restricţii de proiectare.

24

Page 25: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

3.4. Materialele de execuţie şi echipamentele

Rezervorul este fabricat din P.A.F.S. (poliester armat cu fibră de sticlă), un material compozit cu durată de exploatare nelimitată, care conferă staţiei de epurare rezistenţă mecanică şi chimică foarte bună. Fabricarea rezervorului monobloc se realizează după o tehnologie tradiţională proprie producătorului, ceea ce-i conferă rezistenţă foarte bună la acţiunea agenţilor fizico-chimiei şi biologiei, elasticitate mare, greutate mică şi manevrabilitate uşoară.

Pompa de ape uzate este fabricată de ABS Pumps Suedia, fiind un produs de înaltă calitate proiectat special pentru vehicularea apelor uzate menajere. Este prevăzută cu etanşare mecanică şi cu rotor vortex retras, ce permit trecerea suspensiilor solide cu diametre de până la 20-30 mm.

25

Page 26: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Suflantele HP sunt fabricate în Japonia şi se caracterizează prin robusteţe deosebită şi silenţiozitate în funcţionare (31-46 dB). Sunt proiectate pentru a funcţiona continuu, fără intervenţii. Pietrele poroase ce au ca scop distribuirea uniformă a aerului în masa de apă uzată sunt proiectate special pentru a preveni colmatarea orificiilor cu apă uzată şi pentru a asigura un grad cât mai mare de oxigen dizolvat în apă.

Panoul electric de comandă şi control protejează toate echipamentele electrice ale staţiei împotrivi' fluctuaţiilor de tensiune din reţeaua electrid şi oferă protecţie electrică echipamentelor care deservesc staţia compactă de epurare. În plus, asigură funcţionarea temporizată a staţiei compacte de epurare.

3.5. Descrierea procesului de epurare

Sistemul ORM universal cu debit constant pentru comunităţi de până la 35 de persoane echivalent se compune dintr-un rezervor cilindric realizat din P.A.F.S., împărţit în 4 compartimente funcţionale, fiecare realizând câte o etapă a procesului de epurare: • Compartimentul 1: acumulare, separare grosieră, egali zare şi distribuire a debituluij • Compartimentul 2 şi 3: oxidare biologică şi nitrificare; • Compartimentul 4: sedimentare finală şi recircularea nămolului; Acestea sunt despărţite de diafragme impermeabile din P.A.F.S., prevăzute cu orificii de comunicare prin care apa uzată circulă dintr-un compartiment în altul.

26

Page 27: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Compartimentul nr. 1: în afară de preluarea apei uzate are şi alte funcţiuni importante: • realizează separarea mecanică a materialelor nebiodegradabile din apa uzată, ce vor fi eliminate prin vidanjare la intervale mari de timp (1 - 2 ani) din acelaşi compartiment; • egalizează debitul de intrare în sistem prin eliminarea vârfurilor de sarcină şi amestecarea apelor puternic uzate cu unele mai puţin încărcate; • pompează apa care trebuie tratată, lăsând să Înainteze cantitatea strict necesară de apă uzată, proporţională cu capacitatea staţiei de epurare.

Această ultimă funcţie este fundamentală pentru eficienţa epurării: pentru instalaţiile de dimensiuni mici, calibrarea corectă a debitului la intrarea În sistem (realizabilă doar printr-un echipament de pompare) constituie condiţia necesară şi care trebuie respectată pentru o funcţionare corectă. Astfel, în compartiment este prezentă o pompă submersibilă cu rotor vortex retras, pentru ape uzate, protejată de un grătar şi care alimentează un regulator special de debit (brevet european ORM), care are funcţia de a introduce o cantitate predeterminată de apă uzată În următoarele compartimente de oxidare biologică şi recirculare a nămolului excendentar.

Compartimentele nr. 2 şi 3: În acestea, apele uzate provenite din compartimentul precedent sunt supuse unei aerări intense

şi prelungite, Într-un contact permament cu nămolul activ (colonii de bacterii care se hrănesc cu materia organică prezentă În apa uzată), produs În prealabil de sistem. În timpul staţionării apelor uzate În aceste compartimente are loc oxidarea totală a masei organice şi nitrificarea compuşilor amoniacali prezenţi, cu o scădere progresivă a masei de nămoluri active. La intervale mari (1 - 2 ani), o parte a acestor nămoluri în exces trebuie eliminată din sistem prin vidanjare. Altfel decât în cazul foselor septice sau rezervoarelor tip Imhoff, amestecul extras din staţia de epurare este inodor şi va avea o concentra ţie relativ mică de substanţă solidă, astfel că operaţia nu va provoca "bătăi de cap" şi nu va prezenta nici una dintre neplăcerile care însoţesc în mod normal astfel de intervenţii.

27

Page 28: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Aerarea biomasei se realizează prin intermediul introducerii de aer comprimat produs de o suflantă cu membrană, caracterizată atât prin dimensiunile mici şi consumul mic de electricitate, cât şi printr-un nivel al zgomotului practic imperceptibil chiar şi pe timpul nopţii. Dizolvarea oxigenului în apă este asigurată de difuzorii poroşi, studiaţi şi omologaţi special pentru această dimensiune de rezervor. Difuzorii au o dublă funcţionalitate, aceea de aerare cu bule fine şi de menţinere în suspensie a masei de nămol. La ieşirea din compartiment, lichidul va fi format dintr-un amestec de apă epurată aerată şi nămol biologic.

Compartimentul nr. 4: Acest compartiment are funcţia de decantor final al instalaţiei de epurare, zonă în care nămolul

găseşte ambientul liniştit, neturbulent unde să sedimenteze gravitaţional, eliberând apa epurată, adecvată pentru a fi deversată în emisar. Nămolul sedimentat este recirculat spre compartimentul 2 cu scopul asigurării continuităţii procesului biologic. Din compartimentul 3, printr-o fantă aflată la baza diafragmei, amestecul aerat ajunge într-un semicilindru aflat în compartimentul de decantare finală (compartimentul nr. 4) care are funcţia de liniştire, necesară pentru a limita turbulenţa amestecului apă - nămol şi pentru eliminarea oxigenului nedizolvat (care obstrucţionează procesul de decantare). Amestecul este apoi dirijat către radierul rezervorului, în apropierea unui deflector înclinat, care măreşte viteza de decantare. În această zonă are loc procesul de sedimentare gravitaţională. Datorită regimului hidraulic impus, apa rezultată este dirijată către traseul de evacuare şi apoi către racordul de refulare.

Recircularea nămolului biologic se produce printr-un sistem special air-lift, care ridică nămolul sedimentat pe radierul deflectorului. Air-lift-ul instalat în rezervor, brevetat şi realizat în exclusivitate de ORM, în afară de faptul că ridică amestecul apă-nămol, creşte nivelul oxigenului dizolvat cu 3-4 mg/l, readucându-l deja perfect reactivat în compartimentul de aerare. Aerul comprimat necesar pentru funcţionarea airlift-ului este furnizat de aceeaşi suflantă folosită la oxidare.

28

Page 29: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Staţiile de epurare pentru 5 – 35 P.E.

Sunt fabricate dintr-un singur cilindru, funcţiile de epurare fiind realizate de compartimentele funcţionale ale aceluaşi rezervor,

Pentru dimensionarea indicatorului “persoane echivalent” s-au luat în calcul un consum zilnic de 200 litri apă/ persoană şi o încărcare organică zilnică de 75 gCBO5.Datele de proiectare pentru aceste staţii compacte de epurare pot fi extrase din tabelul de mai jos:

Persoaneechivalent

Diametruintern (mm)

Înălţime totalăfără capac,

mm

Înălţimearacordului deEvacuare, mm

Capacitate,litri

Capacitateepurare,

litri/minut

Greutate fărăcapac, kg

9 1600 2000 1800 3620 1,60 170

29

Page 30: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

3.6. Separatoarele de grăsimi pentru staţii de 5-35 P.E.

Doarece grăsimile şi produsele petroliere au o influenţă negativă asupra proceselor de epurare biologică, în anumite situaţii se impune montarea unor separatoare de grăsimi sau hidrocarburi înaintea staţiei de epurare.

Separatoarele de grăsimi se montează acolo unde se prepară multă hrană şi există pericolul de a deversa cantităţi mari de grăsimi: restaurante, cantine, fast- food, pensiuni, bucătării mari etc.

Separatoarele de hidrocarburi se montează acolo unde există pericolul pătrunderii hidrocarburilor în apa uzată: staţii de carburanţi, service-uri auto, garaje etc.

30

Page 31: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

3.7. Superioritatea staţiilor de epurare ORM

Faţă de alte sisteme de staţii de epurare disponibile pe piaţă, staţiile compacte de epurare ORM se disting prin particularităţi care le conferă superioritate: • apa epurată corespunde normei naţionale NTPA 001 - 2002, ceea ce permite deversarea în orice emisar de suprafaţă. Norma imediat inferioară este NTPA 002, această apă uzată neputând fi deversată direct în emisar. Staţiile de epurare NTPA 002 sunt de obicei mai ieftine, deoarece sunt mai simple şi nu conţin atâtea echipamente; • rezervorul este fabricat din P.A.F.S., un material compozit cu calităţi fizico-chimice incomparabil mai bune faţă de polietilenă şi beton, fiind mai ieftin şi mai uşor faţă de oţelul inox; • echipamentele care asigură buna funcţionare a staţiei de epurare sunt moderne şi de cea mai bună calitate, pentru care se asigură servicii în garanţie; • nu necesită consumabile pentru funcţionare, procesul de epurare fiind de tip mecano-biologic; • integrare uşoară şi estetică în mediul ambiant şi în planurile de instalaţii existente; • buna funcţionare a sistemului după montaj este asigurată printr-un program flexibil de servicii postvânzare; • este un sistem patentat, documentat şi implementat cu succes şi de mulţi ani în România şi Uniunea Europeană;

3.8. Instrucţiuni de montaj

Staţiile compacte de epurare ORM au fost proiectate şi fabricate pentru a permite o instalare uşoară şi fără costuri mari: 1. Se sapă o groapă de dimensiuni adecvate; 2. Se conectează conductele de intrare şi ieşire; 3. Se conectează traseele electrice, de aer şi hidraulice;

Înainte de a săpa groapa este necesar să vă asiguraţi că nu există obstacole care ar putea împiedica instalarea şi vă asiguraţi că în sol nu există cabluri electrice, ţevi de gaz şi/sau apă iar la nivelul solului să nu fie instalate cabluri sau structuri care să obstrucţioneze montajul staţiei de epurare.

31

Page 32: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Este importantă verificarea nivelului conductelor de colectare faţă de intrarea în rezervor. Atunci când acestea sunt sub nivelul terenului se pot livra la cerere prelungiri din fibră de sticlă. Este necesar ca staţia să poată fi inspectată pentru a permite lucrările de întreţinere.

Trebuie să se asigure că fundaţia pe care se va aşeza rezervorul este netedă şi fără obiecte străine contondente, care ar putea deteriora staţia de epurare.

Înainte de a începe operaţiunea de fixare este necesară umplerea rezervorului cu apă curată, la cel puţin jumătate din volum, apoi se trece la fixarea lui cu nisip sau pământ fin, fără pietre sau alte obiecte.

Înainte de conectarea rezervorului este necesară efectuarea unor verificări:

• Conductele de colectare să fie prevăzute cu sifoane, pentru a evita emanarea mirosurilor neplăcute; • Verificaţi dacă panta conductelor diferă de 2%. În cazul în care panta este mai mare de 2%, trebuie introdus un mic cămin pentru a încetini viteza de curgere a apelor uzate;

Se conectează conducta de aducţiune apă uzată. Se recomandă ca apele uzate de la bucătăriile mari să fie trecute printr-un separator de grăsimi.

32

Page 33: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

În nici un caz nu se vor introduce apele curate sau cele pluviale în staţie. Acestea pot fi dirijate pentru fi deversate direct în canalul de vizitare al staţiei de epurare.

În funcţie de locul pe care se montează staţia de epurare, se poate opta pentru un capac pietonal sau pentru un capac rutier.

La final se amenajează locul din jurul staţiei de epurare pentru ca aceasta să se integreze cât mai bine în mediul ambiant.

33

Page 34: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

3.9. Date de proiectare

34

Page 35: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Relaţii de calcul:

1. Calculul necesarului de apă:

Debitul mediu zilnic: unde:

kp = spor pt. acoperirea pierderilor inevitabile de apă şi se ia prin convenţie între 5-10%, maxim 15% pt. instalaţiile foarte uzate;

Ni = nr. Locuitori dintr-o anumită categorie;qi = debitul

Debitul maxim zilnic: unde:kzi = coeficient de neuniformitate pe zi

Debitul maxim /oră : unde: kh = coeficient de neuniformitate pe oră

Consumul q pt. gospodării :- cu instalaţii interioare de alimentare cu apă şi canalizare cu preparare locală a apei calde de

consum: q = 210 l/zi pt. 1 om;- cu instalaţii interioare de alimentare cu apă şi canalizare fără preparare locală a apei calde de

consum: q = 170 l/zi pt. 1 om;- în care apa se distribuie prin cişmea în curte: q = 110 l /zi pt. 1 om;- în care apa se distribuie prin cişmea pe străzi: q = 65 l /zi pt. 1 om;

2. Calculul numărului de locuitori pentru care se proiecteză instalaţia: unde 25 reprezintă perioada (anii) pentru care se calculează numărul de locuitori

35

Page 36: PROIECT Statie Epurare

V.Şteţco Proiect 2007__________________________________________________________________________________

Bibliografie

[1] Rotaru, N., Teodorescu, M., Alimentări cu apă (Ediţia a 3 – a), Ed. Tehnică, Bucureşti, 1981

[2] [email protected]

[3] www.RegieLife.ro

36