STATIE EPURARE - INDR PROIECTARE.pdf

Tehnici de epurare ape uzate, Indrumar de proiectare statie de epurare

PANAITESCU MARIANA

TEHNICI DE EPURARE APE UZATE. INDRUMAR DE PROIECTARE STATIE DE EPURARE,

Editura Nautica 2011

Tehnici de epurare ape uzate, Indrumar de proiectare statie de epurare

PREFATA Lucrarea este un indrumar practic de proiectarea a unei statii de epurare cu tot ceea ce inseamna ea:flux tehnologic, procese, tehnologii de epurare, echipamente si instalatii de peurare.Contine standarde privind conditiile de calitate ale apelor uzate ce urmeaza a fi deversare in emisari naturali, notiuni legate de indicatorii fizico-chimici generali si cei microbacteriologici ai apelor uzate. Vine in sprijinul studentilor si nu numai, cu elemente de proiectare a statiei de epurare in functie de datele de intrare si iesire specifice, prezentand varianta optima de epurare, descriind procesele tehnologice ale treptelor de epurare si oferind notiuni de calcul de dimensionare a echipamentelor de epurare.Constituie un material de specialitate util atat studentilor, masteranzilor si doctoranzilor din domeniul ingineriei si protectiei mediului inconjurator. Autorul

Cuprinsul

CUPRINSUL 1. Tema proiectului……………………………………………. 2 2. Memoriu tehnic; conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate standarde, normative ………………………………… 4 3. Poluanţi caracteristici, caracteristicile apelor uzate urbane .... 19 4. Gradul de epurare .............…………………………………. 32 5.Calculul concentraţiilor intermediare (solide în suspensie, CBO 5 , CCO-Cr);verificarea realizării gradului de epurare necesar ....................................................................................... 46 6. Alegerea variantei optime a statiei de epurare a apelor urbane, descrierea proceselor tehnologice ............................................ 62 7. Echipamentele staţiei de epurare; caracteristici de funcţionare ............................................................................... 71 8. Calcul dimensionare utilaje din cadrul etapei mecanice de epurare ..................................................................................... 92 9. Calcul dimensionare utilaje din cadrul treptei biologice de epurare .................................................................................... 105 10.Tratarea namolurilor .......................................................... 114 Bibliografie ............................................................................. 121

1

Capitolul 1.Tema de proiectare

Capitolul 1 TEMA DE PROIECTARE Să se proiecteze instalatiile si echipamentele fluxului tehnologic al unei staţii de epurare a apei uzate urbane. Se dau următoarele date: A. Debite de calcul - Qzi med = 0,275 m 3 /s; - Qzi max = 0,315 m 3 /s; - Qorar min = 0,235 m 3 /s; - Qorar max = 0,355 m 3 /s. B. Compoziţia apelor uzate care sunt introduse în staţia de epurare - Solide în suspensie  Ciss 410 mg/l; - Substanţe organice  CBO 5 420 mg O 2 /l; - CCOCr  510 mg O 2 /l; - Azot total  CiN 14 mg /l; - Temperatura apei uzate  20ºC; - pH  7 - Constanta de consum a oxigenului din apele uzate: k1 = 0,1 zi 1 . C. Analize de laborator ale emisarului în care se deversează apele epurate: - Oxigen dizolvat : COr = 6 mg O 2 /l (concentraţia oxigenului dizolvat din receptor); 2

Capitolul 1. Tema de proiectare

- Substanţe organice:CBO5 = 20 mg O 2 /l; - CCOCr = 50 mg O 2 /l; - Solide în suspensie: Cess = 50 mg /l ; - Azot total: CeN = 2,5 mg/l; - Temperatura medie a apei este de 10˚C; - Constanta de oxigenare a apei: k1 = 0,2 zi 1 . D. Studiile hidrologice ale emisarului indică: - Viteza medie a apei: v = 1,5 m/s; - Debitul emisarului : Qe = 5 m3/s; - Coeficientul de sinuozitate a râului: ф = 1,2; - Constanta vitezei de consum a oxigenului din apele uzate: k1 = 0,1 zi 1 ; - Adâncimea medie, h med =1,3 m; - Lungime, L= 20 km.

3

Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative.

Capitolul 2 MEMORIU TEHNIC CONDITII DE CALITATE PRIVIND EVACUAREA APELOR UZATE . STANDARDE, NORMATIVE Conform datelor guvernamentale, în România 98 % din populaţia urbană şi doar 33 % din populaţia rurală este racordată la sistemele centrale publice de alimentare cu apă. Conform aceloraşi date, 90 % din populaţia urbană şi doar 10 % din populaţia rurală este racordată la reţelele publice de canalizare. La nivelul ţării, 31 % din apele uzate (orăşeneşti şi industriale) se evacuează fără epurare, 41 % sunt insuficient epurate şi doar 25 % sunt epurate corespunzător. Efectul de poluare a apelor uzate neepurate sau insuficient epurate asupra apelor de suprafaţă, se manifestă în principal prin conţinutul de materii în suspensie, de materii organice, în săruri nutritive, amoniu şi în microorganisme patogene. Este ştiut faptul că, sărurile nutritive de azot şi fosfor provoacă eutrofizarea apelor de suprafaţă, cu efect de consumare a oxigenului dizolvat necesar pentru susţinerea vieţii acvatice. Amoniul este deosebit de toxic pentru vietăţile acvatice. Apele uzate neepurate sau insuficient epurate poluează apele subterane printre altele cu nitraţi, amoniu şi bacteriologic. Din cele prezentate rezultă că, epurarea apelor uzate orăşeneşti (şi nu numai) este o cerinţă esenţială a dezvoltării civilizaţiei umane. Fiind o necesitate cu implicaţii sociale şi ecologice deosebite, reglementarea unitară şi asigurarea generală a infrastructurii necesare reprezintă o prioritate. 4


Necesitatea epurării corespunzătoare a apelor uzate se impune deci din motive ecologice, dar este şi o obligaţie asumată odata cu aderarea la UE. BAZĂ LEGISLATIVĂ Extras din Regulamentul privind condiţiile de evacuare a apelor uzate urbane în receptorii naturali 2.1. Domeniul de aplicare Scopul prevederilor prezentului Regulament este protecţia mediului înconjurător împotriva deteriorării datorate evacuărilor de ape uzate, stabilirea condiţiilor generale de epurare şi evacuare a apelor uzate deversate în receptorii naturali, precum şi a valorilor limită admisibile ale prin.ipalilor indicatori de calitate a acestor ape. La domeniul de aplicare a prezentului regulament se înscriu numai apele uzate urbane care au fost sau nu epurate şi apelor uzate evacuate din staţiile de epurare a acestora. Prevederile prezentului regulament se aplică la: a) proiectarea, avizarea şi, după caz, autorizarea unor noi lucrări de folosire a apelor, precum şi la deversările de ape uzate din staţiile de epurare existente, extinderea sau retehnologizarea obiectivelor care evacuează ape uzate epurate sau neepurate. b) stabilirea gradului de epurare prealabilă a apelor uzate industriale, care întră în sistemele de colectare şi în staţiile de epurare a apelor urbane .

5


2.2.Termeni şi definiţii În sensul prezentului Regulament sunt utilizate următorii termeni şi definiţii:  ape uzate urbane - ape uzate menajere sau amestec de ape uzate menajere cu ape uzate industriale şi/sau ape meteorice;  ape uzate menajere - ape uzate provenite din gospodării şi servicii, care rezultă de regulă din metabolismul uman şi din activităţile menajere;  ape uzate industriale - orice fel de ape uzate ce se evacuează din incintele în care se desfăşoară activităţi industriale şi/sau comerciale, altele decât apele uzate menajere şi apele meteorice;  staţii de epurare retehnologizate/modernizate staţii de epurare existente, care prin renovarea tehnică permit obţinerea condiţiilor de calitate stabilite prin avizele şi autorizaţiile de gospodărire a apelor;  punct de control - locul de unde se prelevează probe de apă în vederea efectuării analizelor de laborator, acest loc fiind: a) în cazul apelor uzate din influenţii şi din efluenţii staţiilor de epurare a apelor uzate urbane, a apelor uzate industriale sau al evacuărilor directe, punctul de evacuare finală a apelor uzate în apa receptoare;  reţea de canalizare - sistem de conducte şi/sau canale, care colecteazăşi transportă apele uzate urbane şi/sau industriale;  epurare primară - epurarea apelor uzate printr-un procedeu fizic şi/sau chimic, care implică decantarea materiilor în 6


suspensie sau prin alte procedee în care CBO5 al apelor uzate influente este redus cu cel puţin 20%, iar materiile în suspensiecu cel puţin 50%;  epurare secundară - epurarea apelor uzate printrun procedeu biologic cu decantare secundară sau printr-un alt procedeu, care permite respectarea condiţiilor prevăzute în prezentul regulament;  epurare corespunzătoare - epurarea apelor uzate prin orice procedeu şi/sau sistem prin care la evacuare caracteristicile apelor uzate respectă condiţiile de calitate prevăzute în prezentul regulament şi în avizele şi autorizaţiile de gospodărire a apelor în vigoare;  nămol - nămol rezidual, tratat sau netratat, care provine din staţia de epurare a apelor uzate;  eutrofizare - dezvoltarea accelerată a algelor şi a speciilor vegetale superioare, cauzată de îmbogăţirea apei cu elemente nutritive, în special compuşi ai azotului şi/sau ai fosforului, şi care produce o perturbare a echilibrului organismelor prezente, precum şi a calităţii apei respective;  autorizaţie de gospodărire a apelor - actul tehnicojuridic ce condiţionează punerea în funcţiune sau exploatarea obiectivelor noi ori a celor existente, construite pe ape sau care utilizează apele pentru a deversa apel uzate epurate sau neepurate;  zone sensibile - tronsoane de apă de suprafaţă şi locurile din apele de suprafaţă afectate de eutrofizare sau cărora li se impun, conform legislaţiei în vigoare, cerinţe suplimentare faţă de calitate de către organele competente în domeniul vizat;  receptor natural - resursa de apă, care primeşte apele uzate evacuate direct sau după epurarea în staţiile de epurare.  echivalent locuitor (e.l.) - încărcarea organică biodegradabilă având un consum biochimic de oxigen la 5 zile CBO5 - de 60 g O2/zi; 7


2.3. Epurarea şi evacuarea apelor uzate urbane Înainte de a fi evacuate în receptorii naturali apele uzate menajere şi industriale, colectate în reţelele de canalizare municipale, vor fi supuse unei epurări corespunzătoare, conform prevederilor acestui regulament şi a legislaţiei în vigoare. Staţiile de epurare a apelor uzate urbane construite în conformitate cu condiţiile prezentului regulament trebuie să fie concepute, proiectate, construite, exploatate şi întreţinute astfel ca să aibă un randament suficient în toate condiţiile climatice normale ale locului în care sunt amplasate . Este necesar să se ţină seamă de variaţiile sezoniere ale încărcăturii la momentul conceperii acestor instalaţii. Evacuările provenind din staţiile de epurare a apelor uzate urbane, trebuie să corespundă prescripţiilor din tabelul nr. 2.1.

8


Tabelul 2.1 Prescriptii privind evacuarile de ape uzate urbane

9


Tabelul 2.2. Prescriptii privind evacuarile de ape uzate urbane din statiile de epurare in zone sensibile

1-reducere in raport cu valorile la intrare; 2-azotul total obtinut prin metoda Kjeldahl(azot organic+NH1) de azot continut in nitrati(NO4) si de azot continut in nitriti(NO2); 3-valorile concentratiilor sunt din probe momentane. În prezentul Regulament corpurile de apă folosite ca surse de apă potabilă, care pot conţine concentraţii de azot mai mari decât cele stabilite în normele referitoare la calitatea apei de suprafaţă destinate captării apei pentru potabilizare, se pot considera zone sensibile. Cerinţele sanitaro - epidemiologice faţă de calitatea apelor uzate epurate, deversate în receptorii naturali ţin de competenţa Ministerului Sănătăţii. Punctele de evacuare pentru apele uzate urbane se aleg avânduse în vedere maxima reducere a efectelor asupra receptorului. Apele uzate epurate se vor reutiliza ori de câte ori acest lucru este posibil, cu avizul autorităţilor în domeniul vizat, în funcţie de origine şi de domeniul de utilizare. Reutilizarea acestor ape trebuie să se 10


facă în condiţiile reducerii la minimum a efectelor negative asupra mediului. Nămolurile provenite din epurarea apelor uzate necesită tratate şi depozitate în mod corespunzător sau să se reutilizeze atunci când acest lucru se dovedeşte necesar. Modul de depozitare sau de utilizare a acestora trebuie să reducă la minimum efectele negative asupra mediului şi se precizează în proiectele noi a staţiilor de epurare sau în autorizaţiile de gospodărire a apelor. Utilizarea nămolurilor se poate face numai cu avizul autorităţilor în domeniul vizat, în funcţie de origine şi de domeniul de utilizare. 2.4.Restricţii privind evacuarea apelor uzate urbane Apele uzate care se evacuează în receptorii naturali nu trebuie să conţină: a) substanţe poluante cu grad ridicat de toxicitate, prevăzute mai jos, in lista claselor si grupelor de substante,precum şi acele substanţe, a căror interdicţie a fost stabilită prin studii de specialitate; b) materii solide în suspensie peste limita admisă, care ar putea produce depuneri în albiile minore ale cursurilor de apă sau în cuvetele lacurilor; c) substanţe care pot conduce la creşterea turbidităţii, formarea spumei sau la schimbarea proprietăţilor organoleptice ale receptorilor faţă de starea naturală a acestora. Lista claselor şi grupelor de substanţe, selectate în special pe baza toxicităţii, persistenţei şi bioacumulării lor: a) compuşi organohalogenaţi b) compuşi organostanici şi organofosforici; c) substanţe cu proprietăţi cancerigene; d) compuşi organici ai mercurului; e) compuşi organosilicici; f) deşeuri radioactive, care se concentrează în mediu sau în organismele acvatice.

11


Este interzisă evacuarea în receptorii naturali o dată cu apele uzate a substanţelor individuale, care aparţin claselor sau grupelor de substanţe enumerate mai sus şi care au un grad ridicat de periculozitate. Apele uzate, provenite din instituţiile medicale curative sau profilactice (spitale de boli infecţioase, sanatorii de boli de tuberculoză, instituţii de pregătire a preparatelor biologice -seruri şi vaccinuri ), de la unităţi zootehnice şi abatoare, nu pot fi descărcate în receptori fără a fi supuse în prealabil dezinfecţiei specifice. Descărcarea apelor uzate epurate în reţeaua de canale de desecare, de irigaţii ori pe terenuri agricole se va face numai cu avizul organelor de mediu şi sănătate. 2.5.Monitorizarea evacuărilor din staţiile de epurare a apelor uzate municipale în receptorii naturali. Apele uzate urbane, înainte de a fi evacuate în receptorii naturali, trebuie monitorizate în concordanţă cu procedurile de control stabilite de proiectul de execuţie a staţiei de epurare şi a prezentului regulament. Monitorizarea a reţelelor de canalizare şi/sau ai staţiilor de epurare a apelor uzate municipale, şi ai oricăror evacuări directe în receptorii naturali constituie obligaţia tuturor prestatorilor/operatorilor de servicii publice, a organelor de supraveghere şi control de stat în acest domeniu . Staţiile de epurare vor fi proiectate sau modificate astfel încât din punctele de control stabilite să se poată preleva probe reprezentative din influentul, .fluentul staţiei şi din efluentul epurat sau din efluentul final, înainte de evacuare în receptori. Metodele de monitorizare utilizate sunt metode standard în vigoare, utilizate la nivel naţional. Din punctele de control se prelevează probe pe o perioadă de 24 de ore sau la intervale regulate de timp, proporţionale cu debitul, la evacuare - dacă se consideră necesar, şi la intrarea în staţia de epurare pentru a se urmări conformarea cu prescripţiile stabilite prin prezentele norme tehnice, după cum urmează: 12


a) La prelevarea probelor se aplică practicile naţionale şi, după caz, internaţionale de laborator: respectiv metodele ISO sau EN - pentru ca gradul de degradare a probelor între momentul prelevării şi cel al analizării să fie cât mai mic posibil. Se consideră că apa uzată epurată respectă valorile maxim admisibile fixate pentru parametrii relevanţi/de interes, dacă pentru fiecare parametru relevant, luat individual, probele de apă arată că acesta respectă valoarea fixată. Tabelul 2.3. Valori limită de încărcare cu poluanţi a apelor uzate industriale şi urbane evacuate în receptori naturali

1.

Temperatură

C

Valori limită admisibile 35

2. 3. 4.

unit. pH mg/dm3 mg O2/dm3

6,5-8,5 35 (60) 25

mg O2/dm3

125

mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3

2 (3) 10 (15) 25 (37) 1 (2) 0,5 1 600 0,3

mg/dm3

20

15.

pH Materii în suspensie Consum biochimic de oxigen CBO5 Consum chimic de oxigen CCOCr Azot amoniacal (NH4+) Azot total Azotaţi NOAzotiţi Sulfuri si H2S (S2-) Sulfiţi (SO32-) Sulfaţi (SO42-) Fenoli antrenabili cu vapori de apă Substanţe extractibile cu solvenţi organici Produse petroliere

mg/dm3

5

16.

Fosfor total

mg/dm3

1 (2)

Nr. crt.

5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

Indicatorul de calitate U.M.

13


14

17. 18.

Detergenţi sintetici Cianuri totale

mg/dm3 mg/dm3

0,5 0,1

19. 20.

Clor rezidual liber Cloruri

mg/dm3 mg/dm3

0,2 500

21.

Fluoruri

mg/dm3

5

22.

Reziduu filtrat la 105C

mg/dm3

2000

23.

Arsen

mg/dm3

0,1

24.

Aluminiu

mg/dm3

5

25. 26. 27. 28. 29.

Calciu Plumb (Pb2+) Cadmiu (Cd2+) Crom total Crom hexavalent (Cr6+)

mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3

300,6 0,2 0,2 1 0,1

30.

Fier total ionic

mg/dm3

5

31. 32. 33.

Cupru (Cu2+) Nichel (Ni2+) Zinc (Zn2+)

mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3

0,1 0,5 0,5

34.

Mercur

mg/dm3

0,05

35. 36. 37. 38. 39. 40.

Argint Molibden Seleniu Mangan Magneziu Cobalt

mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3

0,1 0,1 0,1 1 100 1


NTPA 002 denumeşte indicatorii de calitate ai apelor uzate evacuate în reţele de canalizare ale localităţilor. Tabelul 2.4. Indicatori de calitate ai apelor uzate evacuate în reţelele de canalizare ale localităţilor. Nr.ctr. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23.

Indicatorul de calitate Temperatura pH Materii în suspensie Consum biochimic de oxigen CBO5 Consum chimic de oxigen CCOCr Azot amoniacal (NH4+) Fosfor total (P) Cianuri (CN-) Sulfuri si H2S (S2-) Sulfiţi (SO32-) Sulfaţi (SO42-) Fenoli antrenabili cu vapori de apă Substanţe extractibile cu solvenţi organici Detergenţi sintetici biodegradabili Plumb (Pb2+) Cadmiu (Cd2+) Crom total Crom hexavalent (Cr6+) Cupru (Cu2+) Nichel (Ni2+) Zinc (Zn2+) Mangan total (Mn2+) Clor rezidual (Cl2)

C unit. pH mg/dm3 mg/dm3

Valori limita admisibile 40 6,5-8,5 350 300

mg/dm3

500

mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3

30 5 1 1 2 600 30

mg/dm3

30

mg/dm3

25

mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3 mg/dm3

0,5 0,3 1,5 0,2 0,2 1 1 2 0,5

U.M.

15


În proiectare, dacă evacuarea de ape uzate se face într-un receptor natural de tip emisar, pentru asigurarea condiţiilor de calitate ale emisarului, respectiv a apei de suprafaţă, trebuiesc cunoscute prevederile Ordonanţei MAPM nr. 1146/2002 pentru aprobarea normativului privind obiectivele de referinţă pentru clasificarea calităţii apelor de suprafaţă. Tabelul 2.5. Determinări fizico-chimice la apă

Directiva privind epurarea apelor uzate orăşeneşti Obiectivul Directivei:  protecţia mediului împotriva efectelor negative ale evacuărilor de ape uzate orăşeneşti şi de ape uzate din anumite sectoare industriale (în special industria alimentară). Cerinţe prevăzute:  Colectarea, epurarea şi evacuarea apelor uzate din aglomerări precum şi a celor biodegradabile provenite de la anumite sectoare industriale(industria agroalimentară); 16


 Termenele limită pentru implementarea Directivei în funcţie de mărimea aglomerărilor umane şi de caracteristicile receptorilor naturali :  Asigurarea cu sisteme de colectare a apelor uzate orăşeneşti pentru toate aglomerările cu peste 2000 locuitori echivalenţi (l.e.) ;  Asigurarea ca pentru toate aglomerările cu peste 2000 locuitori echivalenţi (l.e.) sa fie echipate cu staţii de epurare, la un nivel de epurare specific : - tratare secundară pentru aglomerări mai mici de 10.000 l.e. - tratare terţiarăa pentru aglomerări cu peste 10.000 l.e. Ţinând cont de aspectele privind protecţia mediului, de aşezarea sa geografică în bazinul Dunării şi Mării Negre, Romania declară întregul sau teritoriu drept arie sensibilă, acest aspect presupunând obligaţia ca toate aglomerările umane cu mai mult de 10.000 locuitori echivalenţi sa fie prevăzute cu staţtii de epurare cu grad avansat de epurare, respectiv treapta terţiară. Această decizie importantă impune luarea în considerare a unei perioade de tranziţie de 12 ani, de la data aderării. Standarde de evaluare a apelor uzate În vederea asigurării condiţiilor de calitate privind evacuările de ape epurate în mediul acvatic trebuiesc considerate Legea Apelor HG 351/21.04.2005, respectiv programul de evacuări treptate de ape epurate în mediul acvatic şi HG 352/21.04.2005 privind modificarea şi completarea HG nr. 188/2002 pentru aprobarea unor norme privind condiţiile de 17


descărcare în mediu acvatic a apelor epurate (NTPA 001/2005 şi 002/2005). În conformitate cu Hotărârea de Guvern nr. 188/2002 sunt aprobate : • Normele tehnice privind colectarea , epurarea si evacuarea apelor uzate orăşeneşti, (NTPA 011/2002); • Normativul privind condiţiile de evacuare a apelor uzate în reţelele de canalizare ale localităţilor si direct in staţiile de epurare, (NTPA –002/2002); • Normativul privind stabilirea limitelor de încărcare cu poluanţi a apelor uzate industriale si orăşeneşti la evacuarea in receptori naturali, (NTPA – 001/2005); Prin Hotărârea de Guvern nr. 472/2000 sunt reglementate unele măsuri de protecţie a calităţii resurselor de apă în care sunt specificate penalităţile aplicate utilizatorilor de apă pentru depăşirea concentraţiilor maxime admise din apele uzate evacuate pentru : ♦ Indicatori chimici generali: materii totale în suspensie, cloruri, sulfaţi, sodiu, potasiu, calciu, magneziu, azotaţi, amoniu, azot total, azotiţi, CBO5, CCO-Mn, CCO-Cr, fosfaţi, fosfor total, mangan, aluminiu, fier total ionic, substanţe extractibile în eter de petrol şi substanţe petroliere, detergenţi sintetici anionactivi biodegradabili, reziduu filtrabil uscat la 105˚C; ♦ Indicatori chimici specifici: sulfiţi, fluoruri, fenoli antrenabili cu vapori de apă, nichel, crom, amoniac, bariu, sulfuri şi hidrogen sulfurat; ♦ Indicatori chimici toxici şi foarte toxici: arsen, cianuri, mercur, cadmiu, plumb, argint, crom6+, cupru, molibden, clor rezidual liber, substanţe cancerigene (benzpirenul şi compuşii lui, nitroderivaţii), hidrocarburi policiclice aromate (HPA), pesticide-erbicide, 14 triazine. 18

Capitolul 3. Poluanti caracteristici si impactul asupra mediului.Caracteristicile apelor uzate

Capitolul 3

POLUANŢI CARACTERISTICI SI IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI. CARACTERISTICILE APELOR UZATE URBANE 3.1. POLUANŢI CARACTERISTICI SI IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI. Apele uzate cu cea mai mare încărcătură de poluanţi sunt apele uzate menajere şi cele industriale. O parte din poluanţi le sunt comuni. Principalele tipuri de poluanţi care conferă apelor „calitatea” de ape uzate datorită modificării caracteristicilor fizice, chimice, bacteriologice sau radioactive sunt: Compuşi organici biodegradabili care provin din apele uzate menajere, industriale etc. Cele mai încărcate sunt cele din industriile alimentare, cea organică de sinteză şi de hârtie, din complexe de creştere a animalelor (abatoare, zootehnie). Impactul acestor compuşi constă în reducerea concentraţiei de oxigen dizolvat cu repercursiuni asupra florei, faunei. Are loc procese anaerobe; există riscul reducerii capacităţii de autoepurare. Prezenţa acestor compuşi este indicată de CBO5 (indicator specific). Compuşi organici nebiodegradabili (refractari sau poluanţi prioritari) rezultaţi din surse precum ape uzate din industria organică de sinteză, cea a celulozei şi hârtiei, petrochimică şi metalurgică. Sunt compuşi organici cu toxicitate acută sau cronică şi/sau cu caracter mutagen sau cancerigen. Impactul este deosebit asupra cursurilor de apa, asupra oamenilor şi asupra organismelor acvatice. Încetinesc sau stopează procesele de autoepurare sau epurare biologică şi pot da 19

Capitolul 3.Poluanti caracteristici si impactul asupra mediului. Caracteristicile apelor uzate

produşi secundari de dezinfecţie.Oxidabilitatea este mai mică decât la compuşii organici biodegradabili datorită structurii chimice pe care o au. Compuşii organici toxici sau nebiodegradabili se pot clasifica după cum urmează: -compuşi halogenaţi ai hidrocarburilor saturate şi nesaturaţi ciclici sau aciclici; -compuşi aromatici monociclici; -compuşi fenolici; -compuşi aromatici policiclici; -compuşi ai acidului ftalic de tipul esterilor şi eterilor; -compuşi cu azot; -pesticide; -compuşi policloruraţi ai fenilbenzenului. Toţi compuşii evidenţiaţi provin din industria organică de sinteză, industria textilă, industria celulozei şi hârtie, rafinării de petrol, industria metalurgică, industria minieră şi industria lemnului. Clorurile şi sulfurile din apele uzate pot influenţa procesele biologice de epurare dacă cantităţile lor depasesc anumite limite. Clorurile sub formă de ioni de clor din apa uzată menajeră provin în special, din urina de origine animală sau umană, ca urmare a consumului în alimentaţie a clorurii de sodiu. Sulfurile din apele uzate menajere pot fi determinate şi puse în evidenţă sub formă de sulfuri totale, sulfuri de carbon şi hidrogen sulfurat (care ne dă indicaţii asupra lipsei oxigenului din apă şi apariţia proceselor anaerobe). Metalele grele existente, în special, în apele uzate industriale sunt toxice pentru microorganismele care participă la epurarea biologică a apelor şi la fermentarea anaerobă a nămolurilor. Limitele admisibile pentru Cu, Zn, Cd, Pb, Hg, Co sunt evidenţiate în STAS 4706 – 88. Determinarea lor în laborator 20


prin analize standard necesită durate mari de timp şi un echipament complex derivat din necesitatea utilizării unei game largi de reactivi. În ultimul timp se practică metoda spectrofotometriei cu absorbţie atomică al cărui aparat este capabil să determine un număr de 27 elemente minerale, între care şi metalele grele menţionate. Substanţe radioactive folosite din ce în ce mai mult în medicină, tehnică etc, precum şi la centralele atomice crează noi probleme celor care se ocupă cu protecţia calităţii apelor. Aceste substanţe care emit radiaţii influenţeză procesele de epurare şi pot fi periculoase pentru personalul de exploatare. Substanţele organice din apele uzate menajere provin din dejecţiile umane şi animale, din resturile de alimente, legume şi fructe, precum şi din alte materii organice evacuate în reţeaua de canalizare. Prezenţa substanţelor organice în apă poate reduce oxigenul din apă până la 0, iar în apa lipsită de oxigen, substanţele organice se descompun prin procese anaerobe care au loc concomitent cu producerea hidrogenului sulfurat şi a altor gaze rău mirositoare şi toxice (indol, scatol, etc). Nutrienţi includ N2, P, compuşi anorganici şi organici cu azot şi fosfor, Si şi sulfaţi. Principalele surse de generare le constituie apele uzate menajere şi efluenţii din industria îngrasamintelor chimice. Azotul şi fosforul stimulează cresterea necontrolată a algelor şi microorganismelor producând fenomenul de eutrofizare. Substanţe toxice (poluanţi prioritari) includ detergenţi, cianuri, compuşi organici cloruraţi, lignină, compuşi proveniţi din industria chimică, industria celulozei şi hârtiei, industria petrochimică. Poluanţii prioritari sunt compuşi organici sau anorganici selectaţi pe baza toxicităţii foarte mari, a efectelor cancerigene sau mutagene. Aceşti poluanţi sunt denumiţi şi compuşi toxici refractari şi se găsesc în majoritatea cazurilor în apele uzate industriale, fiind însă depistaţi uneori în cantităţi foarte mici în 21


apele de alimentare datorită unor infiltraţii sau datorită epurării necorespunzatoare a apelor din amonte. Suspensii inerte, materiale coloidale sau materii fin divizate rezultă ca urmare a proceselor de spălare din diverse industrii. Prin depunerea solidelor în suspensie se perturbă viata acvatică normală. Apa caldă este produsă de multe industrii, cum ar fi industria enegetică, petrochimică şi de sinteză organică care utilizează apa ca agent de răcire. Deversată ca atare în emisar, apa caldă perturbă desfaşurarea procesului de autoepurare. Limita la noi în ţară la deversare este de 300C. Contaminarea bacteriologică poate fi produsă de către industria alimentară, crescatoriile de animale sau canalizarea apelor menajere şi industriale în sistem combinat. Alţi poluanţi sunt substanţele petroliere, sărurile, bazele şi acizii peste concentraţia limita (C.M.A.), agenţii reducători (grupe de sulfiţi, sulfaţi), uleiuri care apar în efluenţii generaţi în diferite industrii. Impactul: consum de oxigen dizolvat sau împiedică transferul de oxigen din atmosferă în apă. Influenţează procesele de tratare a apei şi viaţa organismelor subacvatice care duc la modificări de pH şi depuneri în albie. Factorii care influenţează selecţia operaţiilor şi proceselor unitare În general alegerea factorilor care influenţează selecţia operaţiilor şi proceselor unitare dintr-o staţie de epurare a apelor uzate municipale sunt prezentaţi mai jos:

22


Tabelul 3.1.Factorii care influenţează selecţia operaţiilor şi proceselor unitare Nr. crt.

Factori

Observaţii

1

Posibilităţile de aplicare a procesului de epura-re. Debitul de ape uzate.

Sunt evaluate pe baza experienţei anterioare, a datelor din literatură, din instalaţii pilot şi instalaţii în funcţiune. Procesele alese trebuie să corespundă debitului de ape uzate estimat, de exemplu, iazurile de stabilizare nu sunt corespunzătoare pentru debite mari. Cele mai multe procese de epurare au rezultate mai bune în condiţii relativ constante de debit şi compoziţie ale apei uzate. De cele mai multe ori se practică uniformizarea debitelor şi compozitiei apei uzate, înainte de a se trece efectiv la epurarea acestora. Influenţează în mod direct tipul proceselor folosite: fizice, chimice, biologice, epurarea acestora. Este necesar să se identifice aceşti poluanţi în apele uzate, pentru a alege în mod corespunzător schema de operare; compuşii organici nebiodegradabili inhibă desfăşurarea procesului de epurare biologică, deci, trebuie eliminaţi într-o etapa anterioară printr-o metodă de epurare avansată. Temperatura influenţează viteza de reacţie a multor procese chimice şi biologice.

2

3

Variaţiile de debit şi compoziţie ale apei uzate.

4

Caracteristicile şi com-poziţia apelor uzate. Poluanţi care inhibă sau se menţin neschim-baţi în cursul epurării apelor uzate.

5

23

6

Condiţii climatice

7

Condiţii de reacţie şi alegerea reactorului.

Alegerea şi proiectarea reactorului se bazează pe consideraţii cinetice şi termodinamice, fiind importante, de asemenea tipul de reacţie prin care se realizează eliminarea poluanţilor, folosirea


8

Performanţele realizate.

9

Reziduurile rezultate.

10

Prelucrarea nămolurilor rezultate din procesul de epurare.

11

Factorii de mediu.

12

Necesarul de substanţe chimice.

13

Necesarul de energie şi alte surse.

14

Necesarul personal

de

eventuală a catalizatorilor, posibilitaţi de intensificare a transferului de masă sau căldură. Sunt de obicei, exprimate prin prisma calităţii efuentului, valorile concentraţiei poluanţilor în efluent trebuind să fie conforme cu valorile admisibile din standardele naţionale. Tipurile şi calităţile de reziduuri solide, lichide sau gazoase, obţinute din procesul de epurare trebuie să fie cunoscute sau estimate din studii de laborator sau la scară de pilot. Selecţia sistemului de prelucrare a nămolurilor trebuie să corespundă cu sistemul de epurare ales, ţinând cont şi de nămolul în care ar putea afecta prelucrarea nămolurilor procesele de epurare ale apelor uzate. Direcţia vântului, zgomotului, circulaţia, distanţa faţă de zona rezidenţială, caracteristicile emisarului, influenţează sau condiţioneaază respectiv unele procese sau amplasarea staţiei de epurare Trebuie cunoscute cantităţile, efectul chimicalelor şi modul în care acesta afectează costul procesului de epurare pe ansamblul său şi de tratare a deşeurilor rezultate. Trebuie cunosut necesarul energetic: energie electrică, combustibil, apă de răcire a apelor rezultate. Este important să se cunoască numărul de oameni şi nivelul lor de calificare, precum şi timpul în care se poate realiza calificarea lor.

24


15

Condiţii exploatare fiabilitate

16

Procese auxiliare

17

Performanţele proce-sului epurare.

de şi

de

18

Complexitatea procesului

19

Compabilitatea cu in-stalaţiile deja existente

20

Spaţul necesar

Este necesar să se cunoască condiţiile deosebite de exploatare, lucrul la temperaturi şi presiuni mari, cu substanşe toxice, necesarul şi costul temperaturii suplimentare. Utilaje auxiliare: depozitare, pompare, transfer termic, trebuie să fie cunoscute, la fel ca şi efectele nefuncţionării acestora asupra calităţii efluentului. Sunt importante performanţele pe termen lung ale operaţiilor şi proceselor unitare, influenşa concentraţiilor şoc ale poluanţilor asupra acestora. Sunt foarte utile informaţiile asupra comploatării instalaţiilor de epurare în condiţii obişnuite sau de urgenţă precum şi niveluul necesar de pragătire a operatorilor. Operaţiile sau procesele unitare pot fi compatibile cu instalaţiile existente, expansiunea staţiei de epurare făcându-se astfel rapid. Se preferă staţii de epurare compacte, deoarece terenurile sunt foarte scumpe. Se recomandă atât necesarul pentru instlaţiile existente cât şi pentru dezvoltările ulterioare.

3.2. CARACTERISTICILE APELOR UZATE URBANE Determinarea caracteristicilor apelor uzate orăşăneşti este necesară pentru proiectarea staţiilor de epurare dar şi pentru controlul şi operarea acestora în condiţii optime. Prin caracterizarea apelor uzate se înţelege determinarea parametrilor calitativi (indicatori de calitate) cu referire la: -indicatori fizici ; -indicatori chimici ; -indicatori biologici .

25


Caracteristici fizice Temperatura apelor uzate influenţează majoritatea reacţiilor fizice şi biochimice care au loc în procesul de epurare. Apele uzate menajere au o temperatură cu 2-30C mai ridicată decât cea a apelor de alimentare, cu excepţia cazului de deversări de ape calde tehnologice sau când în retea se infiltrează ape subterane. Turbiditatea apelor uzate este dată de particulele foarte fine aflate în suspensie, care nu sedimentează în timp. Turbiditatea nu constituie o determinare curenta a apelor uzate, deoarece nu exista o proporţionalitate directă între turbiditate şi conţinutul lor în suspensii. Analizele de laborator se exprimă în grade de turbiditate, 1 grad de turbiditate corespunzând la 1 mg SiO2/dm3 de apă. Orientativ, apele uzate menajere prezintă valori ale gradului de turbiditate în limitele de 400 – 5000 în scara silicei. Culoarea apelor uzate menajere proaspete este gri deschis, iar culoarea gri inchis indică începutul procesului de fermentare a materiilor organice existente în aceste ape. Pentru apele uzate care prezintă alte nuanţe de culori, rezultă că amestecul acestora cu apele uzate industriale care pătrund în reţeaua de canalizare este dominat de acestea din urmă (ape verzi de la industriile de legume, ape galbene de la industriile prelucratoare de clor, ape roşii de la uzine metalurgice etc). Mirosul apelor uzate menajere proaspete este aproape inperceptibil: intrarea în fermentaţie a materiilor organice este indicată de mirosuri de hidrogen sulfurat, de putregai sau de alte mirosuri de produse de descompunere. Apele uzate orăşeneşti pot avea mirosuri diferite imprimate de natură şi provenienţa apelor uzate industriale. Materiile solide totale (MST) care se găsesc în apa uzată pot fi în stare de suspensie (organice şi minerale) şi materii solide dizolvate (organice şi minerale). Materiile solide în suspensie, la 26


rândul lor, pot fi separabile prin decantare şi materii coloidale. În funcţie de dimensiunile diferitelor particule (gradul de dispersie) şi de greutatea specifică a acestor particule, materiile solide în suspensie se pot depune sub formă de sediment, pot pluti la suprafaţa apei sau pot pluti în masa apei (materiile coloidale). Analizele apelor uzate menajere indică o cantitate totala a materiilor solide de 65 g/om zi, din care, materiile solide decantabile reprezinta 35 - 50 g/om zi (în medie 40 g/om zi), ceea ce reprezintă 60-75% din materiile solide totale. În cazul îndepărtarii unei părţi din rezidurile menajere solide prin marunţire (tocare) şi evacuare apoi hidraulic, prin reţeaua de canalizare, se înregistrează o creştere semnificativă (cca 100 g/om zi) a depunerilor în staţia de epurare. Caracteristici chimice Apele uzate conţin carbohidraţi, grăsimi şi uleiuri, proteine, fenoli, pesticide, poluanţi prioritari, compuşi organici volatili. Aceştia pot proveni di dejecţiile umane şi aminale, resturi alimentare, legume şi fructe sau alţi compuşi organici de sinteză proveniţi din apele uzate industriale. Prezenţa materiilor organice pot reduce O2 dizolvat favorizând apariţia proceselor anaerobe. Analiza conţinutului de compuşi organici prezintă o importanţă deosebită pentru funcţionarea staţiilor de epurare, testele putând fi grupate în două categorii: analize care măsoară concentraţii mai mari de compuşi organici mai mari de 1mg/L precum CBO5, CCOCr , CTCO (conţinutul total de carbon organic), CTO (consum teoretic de oxigen). analize care determină urme de compuşi organici (10-12 - 10-3 mg/L) folosind metode instrumentale de analiză, cum ar fi cromatografia în fază lichidă/gazoasă, spectrofotometrice analize anorganice : aciditatea, alcalinitatea, pH, sulfaţi, nitraţi, etc.

27


CBO5 este consum biochimic de oxigen în interval de cinci zile la o temperatură standard de 20C. Este un indicator general care dă informaţii asupra conţinutului de substanţe organice biodegradabile din apa uzată sau despre necesarul de oxigen al microorganismelor din apă. Practic se determină diferenţa dintre cantitatea de oxigen iniţială din apa uzată şi cea de după 5 zile de incubaţie la temperatura constantă. Pentru ape uzate menajere CBO5 are valorile 100÷400 mg/L, în timp ce în apele uzate industriale variază în limite mai largi funcţie de provenienţa lor. Este un indicator important pentru proiectarea treptelor biologice. Procesele consumatoare ale oxigenului dizolvat sunt cele de transformare ale carbonului organic în CO2 şi de transformare a NH3 în NO2  şi NO3  . CCO este consumul chimic de oxigen. Se poate determina prin doua metode: - Metoda cu KMnO4 în mediu acid (nu se foloseşte în cazul apelor uzate decât foarte rar). - Metoda cu K2Cr2O7 în mediu acid pentru determinările specifice analizei apelor uzate (la 100 0 C). Este măsura cea mai potrivită a oxidabilităţii, dacă concentraţia de ioni Cl  este mai mare de 300mg /L se foloseşte ca inhibitor pentru HgSO4. CCOCr ia valori de 300÷800 mg/L pentru apele uzate municipale în general dar se poate ajunge la 900÷1200 mg/L în unele cazuri. CTO este consumul teoretic de oxigen determinat pe principiul cromatografiei în fază gazoasă evidenţiază toate substanţele organice şi anorganice existente în proba de ape uzate care intră în reacţii chimice până la nivelul de oxizi stabili. Se poate calcula dacă se cunoaşte natura compuşilor organici impurificători. 28


CTCO este conţinutul total de carbon organic din apă. Este un indicator global pentru concentraţii destul de mici. Principiul de determinare constă în introducerea unor volume exact măsurate de apă în dispozitive de oxidare chimică sau în cuptoare cu temperatură înaltă. Carbonul este transformat în CO2 în prezenţa unui catalizator şi apoi se determină CO2 într-un analizor cu raze IR. Înaintea determinării se realizează filtrarea probei şi eventual o acidifiere pentru a elimina interferentele. apelor uzate este determinată de prezenţa bioxidului de carbon liber, a acizilor minerali şi a sărurilor acizilor tari cu baze slabe. Aciditatea se exprimă în ml substanţă alcalină normală pentru neutralizarea unui dm3 de apă. Acest parametru este indicat a fi determinat pentru apele uzate industriale care ajung în staţia de epurare orăşenească. Alcalinitatea apelor uzate este dată de prezenţa bicarbonaţilor, carbonaţilor alcalini şi a hidroxizilor. Apele uzate menajere sunt uşor alcaline, caracterizate prin valoarea pH-ului în limitele de 7.2 – 7.6. În laborator aceasta caracteristică chimică se determină prin neutralizarea unui dm3 de apă de analizat cu o soluţie de HCl diluat la 0.1N exprimată în ml. pH-ul apelor uzate poate fi acid sau alcalin şi constituie o cauză importantă perturbatoare a proceselor biologice din cadrul unei statii de epurare. Spre deosebire de aciditatea sau alcalinitatea unei ape, acest parametru exprimă numai intensitatea acidităţii sau alcalinităţii, adică nu există o legatură directă între pH-ul unei ape şi cantitatea de acizi sau alcali care este în compoziţia apei respective. Este posibil ca doua soluţii apoase să prezinte aceleaşi valori ale pH-ului, cu toate ca concentraţia lor în acizi sau baze poate fi diferită. Concentraţia în ioni de hidrogen a apelor naturale, adică pH-ul care exprimă reacţia activă a apei prezintă valoarea 7 (ape Aciditatea

29


neutre). Reacţia apelor va fi acidă pentru pH = 0 – 7 si va fi alcalină pentru pH = 7 – 14. Caracteristici bacteriologice şi biologice Apele uzate în compoziţia cărora se află materii organice, sunt poluate şi cu specii de organisme care valorifică resursele de hrană respective şi care, în decursul dezvoltării lor, s-au adaptat unor condiţii unilaterale de mediu. Aceste organisme constituie indicatorul biologic ce caracterizează pozitiv gradul de încărcare al apei cu substanţe organice sau gradul de saprobitate. Organismele respective sunt formate din bacterii, protozoare, alge. Din punct de vedere al nutriţiei, bacteriile se împart în autotrofe şi heterotrofe. Bacteriile autotrofe utilizează pentru hrana substanţe minerale. Carbonul necesar pentru sinteza glucidelor, lipidelor şi proteinelor îl iau din bioxidul de carbon, carbonaţi şi bicarbonaţi. Bacteriile heterotrofe au nevoie de materii organice ca sursă de carbon şi de energie. Din grupa acestor bacterii fac parte: saprofitele care utilizează materii organice moarte şi care joacă rolul principal în procesul de autoepurare, şi parazite, care se dezvoltă în corpul organismelor animale şi umane şi care apar numai întâmplător în apele poluate; unele sunt patogene, reprezentând un pericol pentru sănătatea omului (bacteriile tifosului intestinal, a dizenteriei, a holerei, a febrei tifoide etc.). Pentru a determina gradul de infectare a apei cu bacterii patogene se efectuează o analiza a apelor pentru a pune în evidenţă existenţa bacteriilor din grupa Coli – bacterii care prezintă un component tipic al microflorei intestinale. Bacteria Coli nu constituie o bacterie patogenă (este o bacterie banală), dar constituie un indicator al existenţei în apa uzată a dejecţiilor de animale şi umane şi deci existenţa de bacterii patogene. 30


Determinarea organismelor existente în apele uzate după sistemul saprobiilor care cuprine speciile de organisme caracteristice apelor impurificate cu substanţe organice îşi găseşte o aplicare din ce în ce mai largă. Astfel, prezenţa sau absenţa unor organisme poate oferi indicaţii asupra desfăşurării procesului de epurare biologică din cadrul unei staţii de epurare. Aceeaşi observaţie este valabilă şi în cazul proceselor de fermentare anaerobă a nămolurilor. Varietatea organismelor în procesele tehnologice mentionate este mai mare faţă de cea existentă în apele uzate brute unde speciile de organisme sunt foarte reduse, ceea ce impune efectuarea de analize biologice, în mod sistematic, în statiile de epurare. Faţă de analiza chimică, analiza biologică a apelor uzate prezintă unele avantaje şi dezavantaje. Avantajul cel mai important constă în valoarea ei retrospectivă. Dacă analiza chimică oferă informaţii asupra unor caracteristici ale apei valabile numai pentru momentul prelevării probelor, analiza biologică furnizează date medii ce oglindesc situaţia în trecut pe o perioadă îndelungată de timp. Acest avantaj este consecinţa asa-numitei inerţii biologice ce caracterizează materia primă. Reacţia unui organism, răspunsul acestuia faţă de factorii de mediu (temperatura, oxigen, pH) nu au loc imediat, ci se petrec într-o anumită perioadă de timp. Analiza biologică, în schimb, nu poate furniza valori cantitative asupra proceselor de poluare şi nici nu poate indica natura poluantului. În aceasta situaţie, metodele de analiză fizico-chimică a apelor uzate se completează reciproc cu metodele de analiză biologică. Dacă o poluare puternică nu este greu de identificat, în schimb când intervine o poluare slabă se poate pune în evidenţă numai printr-o analiză atentă a condiţiilor biologice corelate cu datele chimice.

31

Capitolul 4. Gradul de epurare

Capitolul 4 GRADUL DE EPURARE În vederea protecţiei apelor ca factor natural al mediului înconjurător, ca element de bază pentru viaţă şi desfăşurarea activităţilor social economice, evacuarea apelor uzate în apele de suprafaţă, trebuie să îndeplinească condiţiile din NTPA 001 (Legea 188/2002). Tabelul 4.1. Valori limită privind evacuarea apelor uzate în apele de suprafaţă Nr. crt.

Indicatori calitate

de

UM

Valorile admisibile

1

în

mg / dm3

35

2

Materii suspensii CB05

mgO2 / dm3

25

3

CC0-Cr

mgO2 / dm3

125

4

Azot total

mg / dm3

10

32

limite


Tabelul 4.2. Clasificare ape de suprafaţă de pe teritoriul României: Categoria

I

II

III

Domenii de utilizare -alimentarea centralizată cu apă potabilă; -alimentarea cu apă a unor procese tehnologice industriale; -alimentarea centralizată cu apă a unităţilor de creştere a animalelor; -alimentarea centzralizată cu apă a întreprinderilor din industria alimentară şi din alte ramuri de activitate care necesită apă de calitatea celei potabile; -alimentarea cu apă pentru anumite culturi agricole irigate; -reproducerea şi dezvoltarea salmonidelor, precum şi alimentarea cu apă a amenajărilor piscicole salmonicole; -ştranduri organizate, bazine nautice construite; -alimentarea cu apă a amenajărilor piscicole, cu excepţia celor salmonicole; -reproducerea şi dezvoltarea fondului piscicol natural din apele de şes; -alimentarea cu apă a unor procese tehnologice industriale; -scopuri urbanistice şi de agrement; -alimentarea cu apă a sistemelor de irigaţii; -alimentarea cu apă a industriilor pentru scopuri tehnologice.

33


Tabelul 4.3.Valorile limită ale principalelor substanţe poluante din apele uzate, corespunzătoare gradelor de diluţie cu valori de 50 şi 100: Nr. Crt.

1 2

Substanţa poluantă sau indicatorul încărcare Materii suspensii CBO5

Valoarea limită în funcţie de gradul de diluţie Gradul de diluţie

UM de în

1

50

100

mg / dm3

25

100

200

mgO2 / dm3

15

60

100

Mărimea staţiei de epurare din punct de vedere a metodelor şi procedeelor de epurare se stabileşte prin compararea valorii gradului de epurare determinat cu valorile care exprimă eficienţa construcţiilor şi staţiilor de epurare. Tabelul 4.4. Eficienţa construcţiilor şi staţiilor de epurare Procese de construcţiile respective

epurare

şi

Mecanice -grătare, site, etc. -deznisipatoare, decantoare Mecano-chimice -instalaţii de coagularedecantare -staţii de clorare (apa brută sau decantată) -idem (apa epurată biologic) Mecano-biologice -decantoare-câmpuri de irigare şi filtrare 34

Eficienţa % CBO5

Suspensii separabile prin sedimentare

5-10 25-40

5-20 40-70

50-85 15-30 -

70-90 -

90-95

85-95


Mecano-biologice artificiale -cu filtre biologice de mare încărcare -cu filtre biologice de mică încărcare -bazine cu nămol activ de mare încărcare -bazine cu nămol activ de mică încărcare

65-90 80-95 50-75 75-95

65-92 70-92 75-85 85-95

Grad de epurare necesar

Prin grad de epurare necesar (GE) se înţelege procentul de reducere, ca urmare a epurării, a unei părţi din elementele poluante de natură fizică, chimică şi biologică din apele uzate, astfel încât, partea rămasă în apa epurată să reprezinte valoarea limită admisibilă. Ci  Cf GE  100 [%] , Ci 4.1 în care: Ci – reprezintă valoarea concentraţiei iniţiale a indicatorului fizic, chimic din apele uzate, pentru care se determină gradul de epurare, (mg/L) ; Cf - reprezintă valoarea concentraţiei finale a aceluiaşi indicator după epurarea apei uzate, (mg/L); Gradul sau raportul de diluţie Q d m 3 /s q ,





4.2 în care: Q-debitul emisarului, (m3/s), Q=5 m3/s; q-debitul maxim zilnic ape uzate, (m3/s), q=0,315 m3/s. Numeric, pentru datele din tema de proiectare se obtine: 35


d

5  d  15,873 0,315 .

Într-o secţiune intermediară de la gura de vărsare până la secţiunea de amestecare completă raportul de diluţie real va fi exprimat prin relaţia şi anume : Q d '  a q, 4.3 în care: a-coeficientul de amestecare corespunzător secţiunii considerate a cărei valori poate varia între 0,7÷ 0,9; Alegem

a= 0,8.

NOTĂ: [ M.Negulescu- ]: “I.D. Rodziler consideră că pentru practică este suficient dacă se consideră a= 0,7÷ 0,8 Distanţa de amestec complet poate avea valori relativ mari ( chiar zeci de kilometri) fapt sesizabil prin formarea în lungul emisarului a unei benzi de apă uzată ; din acest motiv se consideră obligatorie existenţa instalaţiilor de dispersie”. 5 d '  0,8   d '  12,7 0,315 Potrivit I.D. Rodziler:

1  e L a , 3 Q 1  e L q 3

36

4.4


în care: a-reprezintă coeficientul de amestec ;  -reprezintă coeficientul exprimat prin relaţia lui V.A. Frolov ; Dt    , 4.5 2 în care : ξ = coeficient ce ţine cont de locul şi tipul evacuării apei uzate în emisar; - evacuare la talveg, ξ= 1,5 ; - evacuări prin instalatii de dispersie, ξ= 3 . Ф = coeficient de sinuozitate al receptorului conform temei, Ф = 1,2. Coeficientul de difuzie turbulentă Dt se determină cu relatia: Dt 

vH ; 200

[m2/s]

4.6

v – viteza medie de curgere a emisarului(m/s); v = 1.5m/s (din tema de proiectare); H – adâncimea medie a emisarului (m). Alegem arbitrar 1.5  1.3 H = 1.3 m; T   0,010 ; 200 0.010   1.5  1.2  3  0,567 ; 0.315 L – distanţa reală după talveg de la punctul de vărsare al apelor uzate, în secţiunea transversală examinată(m). În calcul se consideră situată la 1km 37


amonte de secţiunea de folosinţă, care se consideră a fi de 15 km. L = 21 – 1= 20 Km = 20 000 m; q – debit de ape uzate (m3/s); q = 0,315 m3/s; Se determina coeficientul de diluţie: 3

1  e 0.567 20000 a  0.99 5  0.567 3 20000 1 e 0.315 In calculele de mai jos, se va utiliza coeficientul de amestecare a=0.8 Se calculeaza : 0.8  5 d'  12.7 0.315

Lungimea de amestec (Lamestec), lungimea in care este considerat amestecul complet între apa uzată epurată şi apa emisarului: 3

Lam

a  Qe  q   2.3 (m);   lg 1  a q   a

4.7

3

 2.3 0.8  5  0.315  Lam    148,9 m ;  lg 1  0.8  0.315   0.8 Se compară valorile lui Lam cu L; Lam  L.; L = 21000 m; Lam < L; Se calculează gradele de epurare necesare pentru poluanţii majori sau cantitatea de O2 dizolvat, astfel încât după epurare şi amestecare cu apele emisarului, acesta din urmă să se încadreze în Normativul 1146/2002. Conform acestui normativ se determina: 38


1. Gradul de epurare pentru materii în suspensii:

GE  GE 

Ciss  Cf ss 100  %  ; Ciss

4.8

410 - 35  100  GE  91,5% , 410

în care: Ciss - cantitatea de materii în suspensii din apele uzate brute, ce intră în staţia de epurare, Ciss =410  mg / dm3  ;

Cf ss - cantitatea de materii în suspensii, ce poate fi evacuată în emisar, conform NTPA 001/2005, concentraţia limită pentru materiile în suspensie este 35 mg/l. 2. Gradul de epurare necesar pentru substanţe organice (CBO5): Acest calcul se defineşte în următoarele situaţii: a. când în afară de diluţii şi amestecare intervine şi procesul natural de autoepurare a apei prin oxigenare la suprafaţă; b. când în ecuaţia de bilanţ calculele se bazează numai pe diluţie şi amestecare şi nu iau în considerare procesul de autoepurare; c. funcţie de condiţiile impuse prin NTPA 001/2002. a) Se ia în considerare diluţia, amestecarea şi capacitatea de autoepurare a apei.

La baza calculării gradului de epurare, în ceea ce priveste CBO5 stă ecuaţia de bilant : 39


a .u .  K 1t r  K 2t am q  C CBO  a  Qe  C CBo  (q  Qe )  C CBO 5  10 5  10 5

4.9 a .u . C CBO 5 - concentraţia de substanţe organice exprimate prin CBO5 la gura de vărsare în emisar (mgO/l); q – debit masic zilnic de apa uzată; 10-K1t – termen ce ţine cont de procesul de autoepurare a apei unde K1- constanta de consum a O2 a cărei valoare este impusă prin tema de proiectare în zile-1; K1 = 0.1 zi-1; t = timpul între secţiunea de evacuare şi cea de calcul (zile); se determină cu relaţia: L t  zile; 4.10 v

L – lungimea de la talveg la punctul de calcul (m); L = 21000 m; v – viteza de curgere a apei (m/s); v = 1.5 m/s; a – coeficient de diluţie; Qe– debit de emisar (m3/s); Qe= 5 m3/s; r C CBO 5 - concentraţia de substanţe organice exprimate prin CBO5 a apei în amonte de gura de vărsare (mg/l); r C CBO 5 = 2 mg/l; K2 – constanta de oxigenare a apei emisarului; Emisarul poate fi cu viteză – foarte mică; mica; mare; foarte mare, în funcţie de temperatură. La 1000C se consideră emisar cu viteză mică de curgere cu valoarea coeficientului de deversare K2 = 0.17 zile-1;

40

Capitolul 4. Gradul de epurare am C CBO 5 - concentraţia de substanţe organice exprimate sub formă de CBO5 după secţiunea de amestec (mg/l). În am general se impune C CBO 5 = 7 mg/l. Deci, numeric vom obtine 21000 14000 t  14000 s   0.162 zile; 1.5 86400

a .u . C CBO 5 

 K 2t am r a  Qe  q   CCBO 5  a  Qe  C CBO 5  10

q  10  K1t (mg/l);

a .u . C CBO 5

4.11

Numeric: 0.8  5  0.315  7  0.8  5  2  10 0.170.162  56.20  0.315  10 0.10.162

mg/l; Gradul de epurare se calculează cu relaţia: Ci  C a.u . GE  CBO 5 i CBO 5  100 (%) C CBO 5 Numeric: 550  56.20 GE   100  89.8% ; 550

4.12

b) Se ia în considerare diluţia şi amestecarea La baza calcului gradului de epurare în ceea ce priveşte materia organică exprimată prin CBO stă ecuaţia de bilanţ este: a .u . r am q  C CBO 5  a  Qe  C CBO 5  q  a  Qe   C CBO 5 ; 4.13

Numeric: 41


a .u . C CBO 5 

am r a  Qe  q   CCBO 5  a  Qe  C CBO 5

q

a .u .  C CBO 5 

a  Qe am r am C CBO 5  C CBO 5  C CBO 5 q



0.8  5 7  2  7  70,5mg / l ; 0.315 420  70,5  100  83.2% ; GE  420 a .u . C CBO 5 

c) Se ia în considerare valoarea impusă pentru CBO5 prin NTPA 001/2005

Gradul de epurare este dat de relatia; i NTPA C CBO 5  C CBO 5 GE   100 (%); i C CBO 5

4.14

NTPA C CBO 5 = 25 mg/l ;(NTPA 001/2005) 420  25  100  94% . GE  420

3.Gradul de epurare după O2 dizolvat am a) Se calculează C CBO 5 al celor două tipuri de ape (uzată şi emisar) imediat după gura de vărsare. am 4.15 C CBO 5 = F  Dmax (mg/l);

unde: F – factor maxim de diluţie care ia valori între 1.5 ÷2.5. Alegem F = 2; Dmax – deficit maxim de oxigen în aval de secţiunea de evacuare şi care rezulă din diferenţa dintre oxigenul la

42




saturaţie şi oxigenul care trebuie să existe în orice moment în apă. ; 4.16 Dmax = OS – OR unde OR – concentraţia oxigenului în apa receptoare, concentraţie ce ar trebui să existe permanent în apă; OR =6 mg/l; OS – concentraţia oxigenului dizolvat la saturaţie pentru temperatura de 200C; OS = 9.2 mg/l. Numeric: Dmax = 9.2 – 6 = 3.2 mg/l; am C CBO 5 = 2 3.2 = 6.4 mg/l. Se calculează în continuare CBO20 pentru ape uzate: CBO20au= 1,46·CBO5au mg/L ;

4.17

CBO20au = 1,46·70,5 =102,9 mgO2/L am 20

CBO

q  CBO20au  a  Q  CBO20r  ; q  a Q

4.18

Numeric: am C CBO 20 

0.315  70.5  0.8  5  2.92  9.85mg / l 0.315  0.8  5

CBO20r= 1,46·CBO5r mg/L = 1,46*2=2,92 mgO2/L Se calculează deficitul de oxigen ca fiind : 4.19 DO=COs- COr ; COs(la 100C) = 11,35 mgO2/L; DO=11,35- 6 =5,35 mgO2/L Se determină timpul critic la care se realizează deficitul maxim de oxigen (după gura de vărsare) din apa râului: 43


Calculul deficitului critic (maxim de oxigen):  K 2  DO K 2  K 1   lg  1  am C CBO  K 1  20  K 1   ; t cr  4.20 K 2  K1  0.17  5.35  0.17  0.1  1 lg   0.1  9.85  0.1    0.204 zile; t cr  0.17  0.1 b) Se calculează deficitul critic maxim (Dcr) de oxigen cu relaţia:





am K 1C CBO 20 10  K1tcr  10  K 2tcr  DO  10  K 2tcr , 4.21 Dcr  K 2  K1

Dcr 

0.1  9.85 10 0.10.152  10 0.170.152  5.3  10 0.170.152  5.01 0.17  0.1





mgO2/L c) Se compară valoarea deficitului critic prin determinarea concentraţiei minime de oxigen în apa emisarului OS = 11.3 mg/l (la 100C); COmin = OS – Dcr , COmin = 11.3 – 5.01 = 6.3 mg/l > 4 mg/l. 4.Gradul de epurare necesar pentru azot total

Conform NTPA 001/2005 valoarea maximă admisă a concentraţiei Ntotal: CNtotal= 10 mgN/l;

44


GE 

CiN  Cf N  NTPA 14  10 100  GE   100  GE  28, 5714% 14 CiN

, în care: CiN -reprezintă cantitatea de azot total, care intră în staţia de epurare, în mgN / L ; CiN  NTPA -reprezintă cantitatea de azot total, la evacuarea din staţia de epurare, în mgN / L .

45

Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica

Capitolul 5 CALCULUL CONCENTRAŢIILOR INTERMEDIARE REALIZATE PENTRU ETAPELE DE EPURARE MECANICĂ ŞI BIOLOGICĂ (SOLID ÎN SUSPENSIE, CBO5, CCO-CR, N) Variante tehnologice 1. Varianta V-1 Gratar

deznisipator

bazin egalizare

decantor primar

bazin namol activ  deznisipator Pentru solide în suspensie Grătare; GE=5%; C f ss 

C f ss 

Ciss  (100  GE ) 100

 C f ss 

Ciss  (100  GE ) 100

410  (100  5)  C f ss  389,5mg / L 100

 C fss 

410  (100  5)  C f ss  389,5mg / L 100

Deznisipare; GE=25%; C f ss 

46

Ciss  (100  GE ) 100

 C f ss 

389,5  (100  25)  C f ss  292,125mg / L 100


Bazin de egalizare=deznisipare ;

C f ss  292,125mg / L Decantor primar; GE=55%; C f ss 

Ciss  (100  GE ) 100

 C fss 

292,125  (100  55)  C f ss  131, 4562mg / L 100

Bazin cu nămol activ + Decantor secundar; GE=85%; C f ss 

Ciss  (100  GE ) 100

 C f ss 

131, 4562  (100  85)  C f ss  19, 7184mg / L 100

Pentru CBO5 Grătare; GE=0%; Ci  (100  GE ) 420  (100  0) C fCBO  CBO5  C fCBO   420mgO2 / L 5 5 100 100 Deznisipare; GE=5%; Ci  (100  GE ) 420  (100  5) C fCBO  CBO5  C fCBO   399mgO2 / L 5 5 100 100 Bazin de egalizare=deznisipare;

C fCBO  399mgO2 / L 5

Decantor primar; GE=40%; C fCBO 

CiCBO  (100  GE ) 5

100

5

 C fCBO  5

399  (100  40)  C fCBO  239, 4 mgO2 / L 5 100

Bazin cu nămol active+Decantor secundar;GE=85%; C fCBO  5

CiCBO  (100  GE ) 5

100

 C fCBO  5

239, 4  (100  85)  C fCBO  35,91mgO2 / L 5 100

47


Pentru CCO-Cr Grătare; GE=0%; C fCCOCr 

CiCCOCr  (100  GE ) 100

 C fCCOCr 

510  (100  0)  C fCCOCr  510mgO2 / L 100

Deznisipare; GE=5%, C fCCOCr 

CiCCOCr  (100  GE ) 100

 C fCCOCr 

510  (100  5)  C fCCOCr  484,5mgO2 / L 100

Bazin de egalizare=deznisiparea; C fCCOCr  484,5mgO2 / L

Decantor primar; GE=30%, Bazin cu nămol active+ Decantor secundar; GE=85%, C fCCOCr 

CiCCOCr  (100  GE ) 100

 C fCCOCr 

339,15  (100  85)  C fCCOCr  50,8725mgO2 / L 100

Pentru N Grătare; GE=0%,; C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  0)  C f N  14mgN / L 100

Deznisipare; GE=0%;

C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

Bazin de egalizare=deznisiparea;

C f N  14mgN / L 48

14  (100  0)  C f N  14mgN / L 100


Decantor primar; GE=0%; C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  0)  C f N  14mgN / L 100

Bazin cu nămol active+ Decantor secundar; GE=85% ; C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  85)  C f N  2,1mgN / L 100

2.Varianata V-2

Gratar deznisipator decantor primar filtru biologic Pentru Solide în suspensie Grătare;GE=5%; C f ss 

Ciss  (100  GE ) 100

 C fss 

410  (100  5)  C fss  389,5mg / L 100


Ciss  (100  GE ) 100

 C f ss 

389,5  (100  25)  C fss  292,125mg / L 100

49


Decantor primar; GE=55%; C f ss 

Ciss  (100  GE ) 100

 C f ss 

292,125  (100  55)  C f ss  131, 4562mg / L 100

Filtru biologic; GE=75%; C fss 

Ciss  (100  GE ) 100

 C f ss 

131, 4562  (100  75)  C f ss  32,864mg / L 100

Pentru CBO5 Grătare;GE=0%; C fCBO 

CiCBO  (100  GE ) 5

100

5

 C fCBO  5

420  (100  0)  C fCBO  420mgO2 / L 5 100

Deznisipare; GE=5%; C fCBO 

CiCBO  (100  GE ) 5

100

5

 C fCBO  5

420  (100  5)  C fCBO  399mgO2 / L 5 100

Decantor primar; GE=35%; C fCBO 

CiCBO  (100  GE ) 5

100

5

 C fCBO  5

399  (100  35)  C fCBO  259,35mgO2 / L 5 100

Filtru biologic; GE=80%; C fCBO  5

50

CiCBO  (100  GE ) 5

100

 C fCBO  5

259,35  (100  80)  C fCBO  51,87 mgO2 / L 5 100


Pentru CCO-Cr Grătare; GE=0%; CfCCOCr 

CiCCOCr  (100  GE) 100

510 (100  0) CfCCOCr  510mgO2 / L 100

CfCCOCr 


CiCCOCr  (100  GE ) 100

510  (100  5)  C fCCOCr  484,5mgO2 / L 100

 C fCCOCr 

Decantor primar; GE=30%, C fCCOCr 

CiCCOCr  (100  GE ) 100

 C fCCOCr 

484,5  (100  30)  C fCCOCr  339,15mgO2 / L 100

Filtru biologic; GE=80%, C fCCOCr 

CiCCOCr  (100  GE ) 100

 C fCCOCr 

339,15  (100  80)  C fCCOCr  67,83mgO2 / L 100

Pentru N Grătare;GE=0%; C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  0)  C f N  14mgN / L 100

Deznisipare; GE=0%; C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  0)  C f N  14mgN / L 100

51


Decantor primar;GE=0%; C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  0)  C f N  14mgN / L 100

Filtru biologic; GE=80%; C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  80)  C f N  2,8mgN / L 100

3. Varianata V-3

Pentru solide în suspensie Grătare;GE=5%; C f ss 

Ciss  (100  GE ) 100

 C f ss 

410  (100  5)  C f ss  389,5mg / L 100


Ciss  (100  GE ) 100

 C fss 

389,5  (100  25)  C f ss  292,125mg / L 100

Coagulare-floculare+Decantor primar; GE=70%; C f ss 

Ciss  (100  GE ) 100

 C f ss 

292,125  (100  70)  C f ss  87, 6375mg / L 100

Pentru CBO5 Grătare; C fCBO  5

52

CiCBO  (100  GE ) 5

100

GE=0%;  C fCBO  5

420  (100  0)  C fCBO  420mgO2 / L 5 100


Deznisipare; GE=5%; CiCBO  (100  GE )

C fCBO 

5

100

5

 C fCBO  5

420  (100  5)  C fCBO  399mgO2 / L 5 100

Coagulare-floculare + Decantor primar; GE=70%; C fCBO 

CiCBO  (100  GE ) 5

100

5

 C fCBO  5

399  (100  70)  C fCBO  119, 7 mgO2 / L 5 100

Pentru CCO-Cr Grătare; GE=0%; C fCCOCr 

CiCCOCr  (100  GE ) 100

 C fCCOCr 

510  (100  0)  C fCCOCr  510mgO2 / L 100

Deznisipare; GE=5%; C fCCOCr 

CiCCOCr  (100  GE ) 100

 C fCCOCr 

510  (100  5)  C fCCOCr  484,5mgO2 / L 100

Coagulare-floculare + Decantor primar; GE=65%; C fCCOCr 

CiCCOCr  (100  GE ) 100

 C fCCOCr 

484,5  (100  65)  C fCCOCr  169, 575mgO2 / L 100

Pentru N Grătare; GE=0%; C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  0)  C f N  14mgN / L 100

53


Deznisipare; GE=0%;

C fN 

CiN  (100  GE )

 C fN 

100

14  (100  0)  C f N  14mgN / L 100

Coagulare-floculare + Decantor primar; GE=70%;

C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  70)  C f N  4, 2mgN / L 100

4. Varianta V-4 Pentru solide în suspensie Grătare; GE=5%; C f ss 

Ciss  (100  GE ) 100

 C f ss 

410  (100  5)  C f ss  389,5mg / L 100


Ciss  (100  GE ) 100

 C f ss 

389,5  (100  25)  C fss  292,125mg / L 100

Coagulare-floculare + Decantor primar; GE=70%, C f ss 

Ciss  (100  GE ) 100

 C f ss 

292,125  (100  70)  C f ss  87, 6375mg / L 100

Bazin cu nămol activ+ Decantor secundar; GE=80%, C f ss 

54

Ciss  (100  GE ) 100

 C f ss 

87, 6375  (100  80)  C f ss  17,5275mg / L 100


Pentru CBO5 Grătare; GE=0%; C fCBO 

CiCBO  (100  GE ) 5

100

5

 C fCBO 

420  (100  0)  420mgO2 / L 100

 C fCBO 

420  (100  5)  399mgO2 / L 100

5


CiCBO  (100  GE ) 5

100

5

5

Coagulare-floculare + Decantor primar; GE=70%, C fCBO 

CiCBO  (100  GE ) 5

100

5

 C fCBO  5

399  (100  70)  C fCBO  119, 7 mgO2 / L 5 100

Bazin nămol activ + Decantor secundar; GE=85% C fCBO 

CiCBO  (100  GE )

5

5

100

 C fCBO  5

119, 7  (100  85)  C fCBO  17,955mgO2 / L 5 100

Pentru CCO-Cr Grătare;GE=0%; C fCCOCr 

CiCCOCr  (100  GE ) 100

 C fCCOCr 

510  (100  0)  C fCCOCr  510mgO2 / L 100


CiCCOCr  (100  GE ) 100

 C fCCOCr 

510  (100  5)  C fCCOCr  484,5mgO2 / L 100

55


Coagulare-floculare + Decantor primar; GE=65%; C fCCOCr 

CiCCOCr  (100  GE) 100

 C fCCOCr 

484,5  (100  65)  C fCCOCr  169,575mgO2 / L 100

Bazin cu nămol activ+ Decantor secundar; GE=85%; C fCCOCr 

CiCCOCr  (100  GE) 100

 C fCCOCr 

169,575  (100  85)  C fCCOCr  25,4362mgO2 / L 100

Pentru N Grătare; GE=0%; C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  0)  C f N  14mgN / L 100

Deznisipare; GE=0%; C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  0)  C f N  14mgN / L 100

Coagulare-floculare + Decantor primar; GE=70%; C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  70)  C f N  4, 2mgN / L 100

Bazin cu nămol activ+ Decantor secundar; GE=85%, C fN 

56

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

4, 2  (100  85)  C f N  0, 63mgN / L 100


5.Varianta V -5

Gratardeznisipatorbazin egalizare decantor primar  bazin namol activ  decantor secundarabsorbtie C active+sedimentare

Pentru solide în suspensie Grătare; GE=5%; C f ss 

Ciss  (100  GE ) 100

 C fss 

410  (100  5)  C f ss  389,5mg / L 100

Deznisipare; GE=25%; C fss 

Ciss  (100  GE ) 100

389,5  (100  25)  C fss  292,125mg / L 100

 C f ss 

Bazin de egalizare=deznisipare;

C f ss  292,125mg / L Decantor primar; GE=55%; C f ss 

Ciss  (100  GE ) 100

Bazin cu GE=85%, C f ss 

Ciss  (100  GE ) 100

 C f ss 

nămol

 C f ss 

292,125  (100  55)  C f ss  131, 4562mg / L 100

active+

Decantor

secundar;

131, 4562  (100  85)  C f ss  19, 7184mg / L 100

Adsorbţie C activ; GE=60%; 57


C f ss 

Ciss  (100  GE ) 100

 C f ss 

19, 7184  (100  60)  C f ss  7,8873mg / L 100

Pentru CBO5 Grătare; GE=0%; C fCBO 

CiCBO  (100  GE ) 5

100

5

 C fCBO  5

420  (100  0)  420mgO2 / L 100


CiCBO  (100  GE ) 5

100

5

 C fCBO  5

420  (100  5)  399mgO2 / L 100

Bazin de egalizare=deznisiparea; C fCBO  399mgO2 / L 5 Decantor primar; GE=40%; C fCBO 

CiCBO  (100  GE ) 5

100

5

Bazin cu GE=85%; C fCBO 

5

nămol

CiCBO  (100  GE ) 5

100

5

 C fCBO 

399  (100  40)  C fCBO  239, 4mgO2 / L 5 100

active+Decantor

 C fCBO  5

secundar;

239, 4  (100  85)  C fCBO  35,91mgO2 / L 5 100

Adsorbţie C activ; GE=55%; CfCBO 

CiCBO  (100  GE) 5

5

Pentru 58

100

 CfCBO  5

CCO-Cr

35,91 (100  55)  CfCBO  16,1595mgO2 / L 5 100


Grătare; GE=0%; CiCCOCr  (100  GE)

C fCCOCr 

100

 C fCCOCr 

510  (100  0)  C fCCOCr  510mgO2 / L 100

Deznisipare; GE=5%; C fCCOCr 

CiCCOCr  (100  GE) 100

 C fCCOCr 

510  (100  5)  C fCCOCr  484,5mgO2 / L 100

Bazin de egalizare=deznisipare; C fCCOCr  484,5mgO2 / L Decantor primar; GE=30%; CfCCOCr 

CiCCOCr  (100  GE) 100

 CfCCOCr 

484,5 (100  30)  C fCCOCr  339,15mgO2 / L 100

Bazin cu nămol active+ Decantor secundar; GE=85%; C fCCOCr 

0

CiCCOCr  (100  GE) 100

 C fCCOCr 

339,15  (100  85)  C fCCOCr  50,8725mgO2 / L 100

Adsorbţie C active; GE=60%; C fCCOCr 

CiCCOCr  (100  GE) 100

 C fCCOCr 

50,8725  (100  60)  C fCCOCr  20,349mgO2 / L 100

59


Pentru N Grătare; GE=0%, C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  0)  C f N  14mgN / L 100

Deznisipare; GE=0%, C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  0)  C f N  14mgN / L 100

Bazin de egalizare=deznisipare; C f N  14mgN / L Decantor primar; GE=0%; C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  0)  C f N  14mgN / L 100

Bazin cu nămol active+Decantor secundar; GE=85%; C fN 

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

14  (100  85)  C f N  2,1mgN / L 100

Adsorbţie C active; GE=45%; C fN 

60

CiN  (100  GE ) 100

 C fN 

2,1 (100  45)  C f N  1,155mgN / L 100


I

II

III

IV

V

Varianta Indicator-

Cf

NTP A 001/ 200 5 35

Materii în suspensii, mg/L CBO5, mgO2/L

19, 7 32,86 87, 637 17,527 7,887

CCO-Cr, mgO2/L

50,8 67,83 169,57 25, 436 20,34 125

Azot mgN/L

2,1 2,8

35,9 51,87 119, 7 17,955 16,159 25

4, 2

0, 63

1,155 10

Tabelul 5.1.Variantele alese si valorile indicatorilor corespunzatori Varianta optimă Criterii pentru soluţia adoptată:  Ecologic, variantele IV şi V- în conformitate cu Legea 188/2002, NTPA 001/2005.  Economic şi ecologic- Varianta V. Se optează pentru varianta tehnologică: EPURAREA AVANSATĂ A APELOR UZATE Prin : STAŢIE DE EPURARE MECANOBIOLOGICĂ

61

Capitolul 6.Alegerea variantei optime a statiei de epurare a apelor urbane. Descrierea proceselor tehnologice

Capitolul 6 ALEGEREA VARIANTEI OPTIME A STATIEI DE EPURARE A APELOR URBANE. DESCRIEREA PROCESELOR TEHNOLOGICE

Se optează pentru varianta tehnologică: EPURAREA AVANSATĂ A APELOR UZATE Prin : STAŢIE DE EPURARE MECANO- BIOLOGICĂ Consideratii generale Epurarea apelor uzate se poate realiza prin metode ce se bazează pe procese fizice, chimice şi biologice, care diferă în funcţie de tipul poluanţilor şi concentraţia lor în apa uzată. Se poate face o clasificare a acestor metode luând în considerare tipul procesului care stă la baza metodei de epurare:  Epurare mecanică  Epurare chimică  Epurare biologică  Epurare avansată sau considerând operaţiile şi procesele unitare necesare pentru a realiza îndepărtarea poluanţilor, într-un anumit stadiu al sistemului de epurare în:  Epurare primară  Epurare secundară  Epurare terţiară (avansată) 62


În funcţie de tipul şi tehnologia de epurare folosită, se pot întâlni diferite instalaţii de epurare a apelor uzate, cu costuri şi performanţe de epurare diferite. Pentru a respecta condiţiile de evacuare impuse, o sursă de poluare trebuie să aleagă tehnologiile şi instalaţiile adecvate, astfel încât efluentul staţiei de epurare să aibă caracteristici cantitative şi calitative corespunzătoare. Epurarea apelor uzate poate să fie realizată prin mijloace mecanice sau fizico-chimice (epurare primară), biologice (epurare secundară) sau avansate (epurare terţiară). Pentru îndepărtarea din apele uzate a unor poluanţi specifici unor ape uzate industriale se folosesc tehnologii de epurare specifice, care utilizează în general procese chimice. Fiecare astfel de tehnologie foloseşte instalaţii specifice proiectate individual. În multe cazuri, diverşi poluanţi care intră în componenţa apelor uzate industriale pot constitui inhibitori ai procesului de epurare biologică sau chiar pot împiedica complet acest proces. În aceste cazuri se impune ca procesele industriale respective să constituie subiectul unui studiu în vederea prevenirii poluării la sursă prin adaptarea/modificarea tehnologiei, iar apele uzate industriale să fie epurate într-o staţie de epurare individuală înainte de evacuarea lor într-un sistem de canalizare orăşenesc. Epurarea mecanică poate fi precedată de procese de preepurare care constau în principal în îndepărtarea materiilor în suspensie grosiere prin utilizarea grătarelor şi sitelor sau în desnisipatoare pentru materiile în suspensie cu densitate foarte mare, sau îndepărtarea grăsimilor în separatoare de grăsimi. În treapta de epurare primară are loc un proces de îndepărtare, în principal, a materiilor în suspensie prezente în apele uzate. Aceasta se realizează pe cale mecanică (sedimentare şi îndepărtarea nămolului) sau mecano-chimică (precipitarefloculare prin adăugarea de substanţe chimice şi îndepărtarea 63


nămolului). Majoritatea instalaţiilor de epurare primară realizează şi procesul de flotaţie prin care se îndepărtează substanţele mai puţin dense (uleiuri, grăsimi, materiale plastice, fibre lemnoase etc.) Împreună cu o mare parte din materiile în suspensie se îndepărtează prin acest procedeu şi o parte din substanţele organice din apele uzate. În treapta secundară se realizează, în principal, îndepărtarea unei părţi însemnate din substanţa organică biodegradabilă. Aceasta se realizează prin metabolizarea substanţelor organice de către bacterii în cadrul unui ecosistem format din mai multe tipuri de microorganisme (ecosistem denumit nămol activ). Acest proces poate avea loc în prezenţa oxigenului (in condiţii aerobe proces denumit biooxidare), sau absenţa oxigenului (fermentare anaerobă). În această treaptă se realizează şi separarea şi îndepărtarea materiilor în suspensie fin divizate (coloizi) care nu au fost îndepărtate în treapta primară, precum şi o parte din substanţele care conţin azot şi fosfor (nutrienţi). Epurarea terţiară (avansată) realizează, în principal, îndepărtarea nutrienţilor (compuşi ce conţin elemente cu caracter fertilizant: azot si fosfor). Substanţele care conţin azot se îndepărtează de regulă prin procedeul numit nitrificaredenitrificare care constă în oxidarea biologică a tuturor formelor de azot prezente în apa uzată la forma de ion azotat, care este apoi redus tot cu ajutorul microorganismelor (în lipsa oxigenului în această etapă) la azot molecular care se degajă din apa epurată. În acelaşi timp se mai elimină o parte dintre substanţele care conţin fosfor. Dacă persistă o cantitate mai mare de substanţe care conţin fosfor decât limita maximă admisă, acestea se pot îndepărta prin precipitare chimică. Tot ca epurare avansată este considerat şi procesul de dezinfecţie utilizat pentru îndepărtarea germenilor patogeni. 64


Epurarea avansată include însă şi alte procedee care nu sunt de natură mecanică sau biologică. Din această ultimă categorie pot fi enumerate striparea unor gaze, filtrarea cu filtre mixte, schimbul ionic selectiv, absorbţia pe cărbune activ, osmoza inversă, ultrafiltrarea, dializa, electrodializa, electroflotarea etc. Prelucrarea nămolurilor rezultate în special în urma epurării primare şi secundare se execută în vederea reducerii volumului acestuia, a stabilizării şi transformării sale în produse care pot fi depozitate final. Cele mai utilizate procedee sunt: condiţionarea chimică (prin adăugarea de reactivi), deshidratarea prin presare utilizând filtre presă sau filtre bandă, filtrare folosind vacuum filtre sau centrifugare. Nămolurile prelucrate sunt, de regulă, utilizate în agricultură la fertilizarea solurilor (în special atunci când există terenuri disponibile şi nămolurile nu conţin substanţe contraindicate) sau depozitate final pe platformele orăşeneşti de depozitare a deşeurilor, iar în unele cazuri sunt incinerate.

65


Fig. 6.1. Fluxul in statia de epurare Procedeele de epurare mecanică asigură reţinerea, prin procese fizice, a substanţelor poluante sedimentabile din apele uzate, folosind în acest scop, construcţii şi instalaţii în a căror 66


alcătuire diferă mărimea suspensiilor reţinute. Astfel, pentru reţinerea corpurilor şi suspensiilor mari se folosesc gratare şi site; în unele situaţii de scheme de epurare, această operaţie se numeşte epurare preliminară. Pentru separarea, prin flotare sau gravitaţională, a grăsimilor şi emulsiilor care plutesc în masa apei uzate, se folosesc separatoare de grăsimi, iar sedimentarea sau decantarea materiilor solide, în suspensie separabile prin decantare, are loc în deznisipatoare, decantoare, fose septice etc. Acest procedeu de epurare este folosit frecvent în epurarea apelor uzate menajere, constituind o etapă intermediara de realizare totală a epurării apelor, îndeosebi pentru localitaţile în care staţia de epurare se construieşte simultan cu canalizarea localităţii. În cazul cănd în canalizarea orăşenească sunt deversate mari cantităţi de ape uzate industriale, pentru a proteja desfăşurarea normală a proceselor de epurare în treapta mecanică, se prevede o epurare preliminară alcătuită din bazine de egalizare a debitelor de uniformizare a concentraţiilor (în cazul apelor uzate industriale evacuate în şarje tehnologice), sau în bazine de neutralizare pentru apele puternic acide sau alcaline. Procedeele de epurare mecano – chimică se aplică la apele uzate în compoziţia cărora predomină materii solide în suspensie, coloidale şi dizolvate care nu pot fi reţinute decât numai prin tratarea acestor ape cu reactivi chimici de coagulare. Pentru a creşte eficienţa procesului chimic, apele vor fi supuse, în prealabil, epurării mecanice, de aceea acest procedeu poartă denumirea de epurare mecano – chimică. La apele uzate menajere, acest procedeu se aplică la dezinfectarea apelor uzate, procedeul fiind aplicat frecvent în epurarea apelor uzate industriale. În mod obişnuit epurarea mecanică şi epurarea mecano – chimică constituie epurarea primară a apelor uzate, iar construcţiile şi instalaţiile aferente alcătuiesc treapta mecanică a unei staţii de epurare. 67


Procedeele de epurare mecano – biologică se bazează pe acţiunea comună a proceselor mecanice, chimice şi biologice şi pot avea loc în condiţii naturale (câmpuri de irigare şi de infiltrare, iazuri biologice etc), sau în bazine de aerare cu nămol activ de mică sau de mare încărcare, cu aerare normală sau prelungită. Pentru apele uzate industriale în compoziţia cărora lipsesc substanţele nutritive (azot şi fosfor) necesare bacteriilor aerobe, se prevăd bazine speciale pentru introducerea acestor substanţe chimice (este mai economică soluţia de epurare în comun a acestor ape industriale cu apele uzate menajere, deoarece deşeurile orăşeneşti conţin suficiente cantităţi de azot şi fosfor). Construcţiile şi instalaţiile în care se realizează procesele biochimice de epurare biologică, alcătuiesc treapta secundară a staţiei de epurare, având drept scop final, reţinerea materiilor solide în soluţii şi în special a celor organice. Nămolul produs în treapta biologică este reţinut prin decantare, în decantoarele secundare, numite şi bazine clarificatoare. În această treaptă de epurare sunt necesare, dat fiind complexitatea proceselor, unele construcţii şi instalaţii de deservire (instalaţii pentru producerea şi introducerea artificială a aerului, staţii de pompare şi conducte pentru transportul şi distribuţia nămolului activ etc). În condiţiile funcţionării normale a treptei de epurare primare şi secundare, eficienţa acestora exprimată prin gradul de epurare realizat în ceea ce priveşte materiile organice şi a materiilor în suspensie, separabile prin decantare, poate fi apreciat la 75 – 92 %. De exemplu, apele uzate menajere epurate complet ( primar şi secundar), vor conţine 15 – 20 mg CBO5 / dm şi 20 – 30 mg suspensii / dm la deversare în receptor. Apele uzate orăşeneşti vor avea valori superioare acestora, marimea lor depinzând de încărcarea în poluanţi a apelor uzate industriale. În acest caz obţinerea de valori mai mici presupune suplimentarea schemei 68


clasice a staţiei de epurare (de exemplu, introducerea de mai multe trepte de epurare biologică).

Fig. 6.2. Schema unei staţii de epurare clasice cu stabilizare

anaerobă nămolului

69


Fig.6.3. Schema unei staţii de epurare clasice cu stabilizarea nămolului prin oxidare aerobă

70

Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare

Capitolul 7 ECHIPAMENTELE STAŢIEI DE EPURARE. CARACTERISTICI DE FUNCŢIONARE

7.1.ECHIPAMENTELE STAŢIEI DE EPURARE LINIA APEI- degrosisarea apelor uzate Gratarele sunt alcatuite din bare metalice. După distanta dintre bare se deosebesc gratare rare si gratare dese. Distanta dintre bare este variabila: pentru gratare rare se recomandă distante între 2,55,0 cm (chiar 8-10 cm), iar pentru cele dese 1,5-2,5 cm. Gratarele pot avea forme plane sau curbe. Grosimea barelor variază între 0,8 si 1,2 cm. Gratarele si sitele sunt plasate de obicei după intrarea apelor uzate în statia de epurare sau înaintea statiei de pompare, când apa trebuie pompată în statia de epurare. Uneori, gratarele si sitele sunt asezate imediat înaintea decantoarelor pentru a le usura sarcina. Înclinarea gratarelor fată de orizontală depinde de obicei de modul lor de curatire. Astfel, gratarele curatite manual au o înclinare de 30-75 grade iar cele curatite mecanic au înclinari între 45-90 grade.

71


Fig.7.1 Canal by-pass Curatirea manuală a gratarelor se realizează cu greble sau alte unelte confectionate în acest scop. Pentru a se evita deversarea apei în zona gratarului datorită colmatarii, se execută un canal de by pass . Accesul în acest canal este protejat de un gratar cu bare rare, asezate la distante de 10 cm. Solutiile moderne includ gratare dese din otel inoxidabil sau alte materiale rezistente la coroziune, prevazute cu dispozitive pentru deshidratarea retinerilor . 72


Fig.7.2. Gratare dese si dispozitive pentru deshidratarea retinerilor Sedimentarea este procesul de separare din apele uzate a particulelor solide prin depunere gravitationala. Un alt termen pentru descrierea acestui proces este cel de limpezire sau îngrosare. În epurarea apelor uzate sedimentarea este folosită pentru îndepartarea atât a substantelor solide organice cât si anorganice care se depun în apă sau care au fost aduse într-o formă care se depune(coagulare, precipitare). Prin sedimentare se îndepartează din ape suspensiile decantabile. Pentru apele uzate, procesul de sedimentare se realizează în urmatoarele construcţii: -Deznisipatoare – unde se separă suspensiile granulare (nisip, alte particule grosiere) sub formă de particule discrete ce sedimentează independent unele de altele si cu viteză constanta. Viteza nu trebuie să fie prea mare pentru a permite sedimentarea si în acelasi timp nici prea mica, pentru a evita 73


depunerea materiilor solide în suspensie organice etc., pentru a le antrena de pe fund dacă s-au depus. Deznisipatoarele se construiesc între statiile de pompare si decantoarele primare. Există diferite tipuri de deznisipatoare. Tipul ales depinde de cantitatea de nisip din apa uzata,marimea instalatiei, consideratii de exploatare si întretinere. Tipurile standard de deznisipatoare sunt: • sub formă de canal; • cu fund înclinat; • tip limpezitor cu raclor mecanic cu brate; • tip ciclon cu clasor-spalator de tip helicoidal. Sedimentarea nisipului se realizează prin mentinerea în bazin a unei viteze de 0,3m/s. După directia de curgere a apei se deosebesc: • deznisipatoare orizontale; • deznisipatoare verticale. Deznisipatoarele orizontale se caracterizează prin faptul că miscarea apei se face pe orizontala. Aceste deznisipatoare dispun de două compartimente separabile prin stavilare, ce au la partea inferioară câte un dren. Nisipul se evacuează periodic, manual, după scoaterea din functiune a compartimentului respectiv si evacuarea apei prin drenare .Pentru debite mari, curatirea nisipului depus se poate face mecanizat, sub apa,fară întreruperea vreunui compartiment.

74


Fig.7.3. Curatirea mecanizata a nisipului depus Deznisipatoarele verticale se caracterizează prin miscarea apei pe verticala, de jos în sus (Fig.7.4).

Fig.7.4. Deznisipator vertical Înclinarea peretilor la partea inferioară trebuie să fie de 450 pentru ca nisipul să se colecteze la partea cea mai de jos a deznisipatorului, de unde este evacuat. Apa uzată intră în deznisipator prin partea de jos a peretelui vertical, are o directie de miscare pe verticala, timp în care impuritatile grele (pietris, nisip), se depun pe fundul bazinului. Apa iese din deznisipator printr-un 75


jgheab si trece în urmatorul echipament de epurare. Impuritatile separate pe fundul bazinului sunt prelevate, din timp în timp cu ajutorul unui echipament (pompa Mammuth) ce functionează cu ajutorul aerului comprimat. Deznisipatoarele moderne sunt prevazute cu poduri racloare cu snec sau pompe pentru nisip, iar nisipul evacuat din deznisipator este spalat si deshidratat pentru utilizare(Fig.7.5)

Fig.7.5..Deznisipator orizontal longitudinal cu sistem de spălare şi deshidratare nisip - Separator de grasimi Separatoarele de grasimi cu insuflare de aer de joasa presiune clasice au ca dezavantaj sistemul de aerare cu placi Arcuda, care se colmateaza rapid, iar inlocuirea si curatarea lor se face extrem de dificil. Sistemele moderne de aerare, in special cele cu dispozitive cu membrana elastica se dovedesc o solutie fiabila si eficienta (Fig.7.6).

76


Fig.7.6.Separator de grăsimi cu insuflare de aer de joasă presiune cu sistem modern de aerare (difuzoare cu membrană elastică perforată) In unele statii mari de epurare deznisipatoarele sunt cuplate cu separatoarele de grasimi. Aceste obiecte tehnologice au, in general, deficiente similare cu deznisipatoarele si suporta acelasi tip de imbunatatiri. Pentru colectarea grasimilor, deznisipatoarele –separatoare de grasimi moderne au prevazute lame racloare mai eficiente decat sistemele clasice (deversoare, Fig.7.7.Sisteme moderne jgheaburi). 77


Fig.7.8.Debitmetre clasice Debitmetrele clasice sunt canale logintudinale cu ingustare locala. Dificultatea de a realiza ingustari cu caracterisitici geometrice precise le reduce precizia de masurare a debitelor. Adoptarea de ingustari uzinate sau utilizarea sistemelor cu ultrasunete pe canale sau conducte imbunatatesc precizia masurarii debitelor. -Decantoare Procesul de decantare, prin care sunt retinute până la 98% din suspensiile din apă se realizează în bazine de formă specială numite decantoare. -Decantoare sau bazine de sedimentare primare – unde se retin materiile solide în suspensie separabile prin decantare precum si suspensiile floculente compuse din: particule ce formează aglomerari mari, flocoane provenite de la coagularea suspensiilor din apa; materii organice solide în suspensie care sedimentează mai bine atunci când se unesc între ele. 78


-Decantoare finale sau secundare – unde se retin, în general, suspensiile ce provin din treapta de epurare biochimica. Deoarece apele contin atât suspensii granulare cât si floculente în cantitati variabile, separarea acestora în echipamentele precizate se face uneori în conditii diferite fată de cele teoretice. Astfel, uneori, în deznisipatoare se retin si suspensii floculente, iar în decantoare si suspensii granulare. După modul de circulatie a apei si după anumite particularitati tehnologice de functionare, decantoarele se pot clasifica astfel: • decantoare clasice, care pot fi, la rândul lor clasificate în: - decantoare cu functionare discontinuă - decantoare cu functionare continua: - orizontale -longitudinale; - orizontale -radiale; - verticale. • decantoare moderne: - suspensionale statice; - suspensionale cu circulatia stratului de namol. Decantoare orizontale longitudinale -Decantoarele orizontale longitudinale sunt caracterizate prin forma dreptunghiulară în plan si directia de curgere a apei orizontala. Acest tip de decantor serveste si drept separator de grasimi, având ca scop separarea din apele uzate a substantelor mai usoare ca apa. Îndepartarea substantelor separate se realizează prin jgheaburi sau conducte perforate, asezate sub nivelul apei, reglabile în functie de grosimea stratului. Functionarea acestor decantoare poate fi descrisă astfel: 79


-apa uzată intră printr-o conductă care strabate peretele decantorului. Circulatia apei este orizontala si pe parcursul apei de la intrare la iesire se produce atât sedimentarea suspensiilor (particulelor cu densitatea mai mare ca a apei) cât si a grasimilor (respectiv a produselor petroliere). Schema unui asemenea decantor este prezentata in fig.7.9:

Fig.7.9. Decantor orizontal longitudinal Decantorul este prevazut cu un pod raclor care circulă dusîntors pe calea de rulare. Podul raclor are o lamă de suprafata, o lamă de fund si un flotor (care permite ridicarea lamei de fund). De asemeni, pe peretele din aval este pozitionat un tub API (o conductă cu perforatii longitudinale) pentru colectarea produselor usoare decantate. Acest perete este semiscufundat si are rolul de a nu permite peliculei de produse usoare să ajungă în apa decantata. La cursa “du-te” a podului raclor (de la stânga la dreapta pe figura), lama de fund este ridicata si lama de suprafată este coborâta. În acest mod, suspensiile usoare sunt dirijate catre tubul API, care le preia si le dirijează spre un camin special destinat colectarii produselor usoare. La cursa “vino” a podului raclor (de la dreapta la stânga), lama de suprafată este ridicatasi lama 80


de fund coborâta. Lama de fund colectează namolul decantat si îl dirijează catre basa de namol. De aici, prin curgere gravitationala,namolul este evacuat în caminele de namol. Apa decantată trece pe sub peretele semiscufundat si iese prin aval. Decantoarele prezentate pot servi, asa cum s-a precizat, atât ca separatoare de grasimi în instalatiile de epurare a apelor menajere sau a efluentilor din industria alimentară cât si ca separatoare de produse petroliere în rafinarii sau în complexe petrochimice. -Decantoare orizontale radiale După cum le spune numele, aceste bazine au o formă circulară în plan si directia de curgere a apei orizontală

81


Fig.7.10.Decantor orizontal radial cu pod raclor cu flotoare

82


Fig.7.11. Decantor orizontal radial cu lalea Coandă şi pod raclor cu flotoare Accesul apei se face printr-o conductă care trece pe sub decantor si debusează apoi în centrul lui, sub nivelul apei. Evacuarea apei se face printr-o rigolă periferica, prevazută cu un deversor reglabil ce are muchia în formă de dinti de fierastrau. Antrenarea namolului de pe radier si împingerea sa în pâlnia de namol se realizează de catre un pod raclor. Tot de podul raclor este prins un brat metalic având lungimea un sfert din diametrul bazinului ce antreneaza grasimile si le împinge catre periferie, unde se opresc în peretele semiscufundat. Evacuarea namolului se poate face intermitent sau continuu. Decantoarele orizontale radiale sunt utilizate în special ca îngrosatoare de namol, în scopul separarii unei cantitati suplimentare de apă din namolul recuperat.

83


-Decantoare de înaltă eficientă În ultimii ani, datorită cresterii volumelor de apă care se supun procesului de epurare, au fost proiectate bazine decantoare de înaltă eficientă care în acelasi timp ocupă spatii mai reduse. Un astfel de decantor, cum este cel prezentat în continuare, poartă numele de separator cu placi paralele (PPI) si conform datelor din literatură conduce la eficiente de epurare cu 25% mai mari decât decantoarele cu tub API, iar spatiul utilizat este 15-20% din spatiul destinat decantoarelor clasice Separator cu placi paralele (PPI)

Fig.7.12. Schema de principiu a unui separator cu placi paralele Acest tip de separator are trei compartimente: • compartimentul de intrare a apei, în care se realizeaza si o deznisipare prealabila; • decantorul propriu-zis, care este umplut cu placi confectionate dintr-un material plastic, aflate la distantă egală unele fată de altele, pozitionate sub un unghi de 450 fată de radier; în acest compartiment se realizează decantarea grasimilor care se separă la suprafată si sunt preluate de un tub cu fante si totodată 84


sedimentarea namolului. Ambele procese de sedimentare sunt accelerate, fiind favorizate de constructia bazinului si de umplutura; • compartimentul de iesire a apei, în care se colecteaza si namolul sedimentat. Epurare avansata a apelor uzate presupune: -Retinerea compusilor de azot -Retinerea compusilor de fosfor. In acest context, extinderea rolului bazinelor de aerare la epurarea cu nitrificare – denitrificare si eventual pentru eliminarea fosforului, devine obligatorie.

Fig.7.13. Schema de principiu a unei epurari avansata LINIA NAMOLULUI -Concentrarea namolului. Reducerea umidităţii nămolului în staţiile de epurare existente se realizează prin concentrare gravitaţionala. Această tehnologie are două mari dezavataje: - Reducerea de umiditate este de 1 – 2 %; 85


- Degajă mirosuri neplăcute poluând atmosfera. Concentrarea mecanică a nămolului prin dispozitive cu snec sau prin centrifugare (aplicata de exemplu la SE Constanţa Sud) rezolvă, e adevarat cu costuri suplimentare, ambele probleme: - Reducerea de umiditate depaşeşte de cele mai multe ori 6 %; - Poluarea atmosferei este practic nulă. Reducerea mai mare a umidităţii nămolului conduce la diminuare majora a volumului de nămol ce este urmează sa fie prelucrat. Majoritatea Rezervoarelor de Fermentare a Nămolului de tip clasic funcţioneaza ineficient din următoarele motive: - Deteriorarea rapidă a structurii de rezistenţă datorită deficienţelor în execuţie a rezervoarelor de formă clasica (cilindru între două trunchiuri de con); - Eficienţă si fiabilitate scăzuta a echipamentelor de încălzire şi recirculare a nămolului; - Deznisiparea necorespunzătoare a apelor uzate care face ca nisipul ce trece de deznisipatoare sa ajungă în RFN, producând colmatarea rezervoarelor. Rezervoare de fermentare a nămolului tip clasic Fig.7.14 Rezervor clasic

Fig.7.15. Rezervor RFN tip para

86


Construirea de RFN-uri cu structura modernă, tip pară, dotarea cu echipamente cu randament ridicat si fiabile, corelate cu o deznisipare corespunzatoare a apelor uzate contribuie la eficientizarea fermentării namolurilor. Cantităţile semnificative de biogaz obţinute pot fi utilizate ca sursa de energie iar nămolurile stabilizate corespunzător pot fi folosite in agricultură dupa deshidratare. Rezervoarele de gaz Rezervoarele de gaz din staţiile existente (clopot metalic amplasat într-o cuva de beton -) sunt de cele mai multe ori nefuncţionale. Sistemul de culisare a clopotului la umplere si golire se blocheaza deseori, iar clopotul se voaleaza. Remedierea este dificila, de durata si costisitoare.

Fig. 7. 16 .Rezervor de gaz cu clopot metalic pe cuva de beton

87


Rezervoarele de gaz moderne sunt sferice, realizate din membrana elastica din cauciuc special. Exploatarea lor este simpla si aparent mai putin periculoasa. Fig.7.17. Rezervoare sferice

Stabilizatoarele de nămol In statiile de epurare de capacitate medie si mica, stabilizarea namolului se realizeaza prin oxidare aeroba. Problemele stabilizatoarelor de namol apar la sistemele de aerare. Platforme de uscare pentru deshidratarea namolului(fig.7.18) Deshidratarea namolului - probabil procesul in care s-au inregistrat progrese semnificative. Statii in care deshidratarea se realizeaza sau se va realiza curand pe cale mecanica: Piatra Neamt, Constanta Sud, Arad, Iasi, TarguMures, Brasov.Deficientele deshidratarii naturale pe platforme de uscare sunt resimtite de fiecare operator al statiilor in care acest procedeu este inca in operare.Tehnologiile pentru deshidratarea mecanica a namolului sunt diversificate (filtre presa, echipamente 88


cu snec, centrifuge). In cazul deshidratarii mecanice, apar si costuri suplimentare din conditionarea chimica a namolului. Bazinele cu nămol activ sunt construcţii în care epurarea biologică aerobă a apei are loc în prezenţa unui amestec de nămol şi apa uzată, agitat în permanenţă şi aerat. Epurarea apei în aceste bazine poate fi asemuită cu autoepurarea care se produce în apele de suprafaţă; în bazinele cu nămol activ însă în afară de agitarea şi aerarea amestecului, se realizează şi accelerarea procesului de epurare, ca urmare a măririi cantităţii de nămol prin trimiterea în bazine a nămolului de recirculare. Influentul cu conţinut de impurităţi organice este pus în contact într-un bazin cu namol activ cu cultură de microorganisme care consumă impurităţile degradabile biologic din apa uzată. Apa epurată se separă apoi gravitaţional de namol activ în decantorul secundar. O parte din nămolul activ, separat în decantorul secundar este recirculată în bazinul de aerare, iar alta parte este evacuată ca nămol în exces în decantorul primar în aşa fel încât în bazinele de aerare se menţine o concentratţie relativ constantă de nămol activ; în bazinul de aerare cultura de microorganisme este menţinută în condiţii de aerare printr-un aport permanent de aer sau oxigen.

Fig.6. 22. Bazin cu namol activat cu aerare 89


Fig.6.23. Bazin cu namol activat: a.Bazin cu nămol activat cu aerare pneumatică b. Bazin cu nămol activat cu aerare pneumatică cu tuburi cu membrană elastică perforata membrană elastică perforată

cu panouri

Conform studiilor existente, procedeul unitar devine o cale de poluare majoră a apelor receptoare: -Deversările din reţeaua unitară, conţin cantităţăţi importante de poluanţi -Deversările punctuale provoacă adevarate unde de poluare care se resimt pe distanţe apreciabile în aval. Opţiune pentru viitor: generalizarea procedeului divizor: -Apele uzate menajere sa fie epurate corespunzător; -Apele meteorice sa fie evacuate, după o preepurare (decantare) gravitaţională în bazine de retenţie, în mai multe puncte, pentru evitarea şocurilor de debit şi poluanţi în albia emisarilor. O alta problemă dificilă provine din stabilirea debitelor de ape provenite din reteaua de canalizare. Metodele utilizate în prezent sunt depăşite iar considerarea elementelor reale (corelări cu debitele de apă de alimentare, masurători în reţelele existente, utilizarea modelelor matematice) sunt acum la îndemana inginerilor şi specialiştilor din domeniu. Un exemplu elecvent este 90


determinarea debitului de ape meteorice care în România se determină, în prezent, cu ajutorul curbelor IDF (Intensitate, Durata, Frecvenţă) ceea ce conduce la calculul unor debite fictive iar dimensionarea colectoarelor se face în consecinţă. Se impune utilizarea modelării matematice a ploilor reale, bazată pe masurători, ce va conduce la determinarea unor debite mai exacte iar rezultatele se pot evalua cu uşurinţă.

91

Capitolul 8.Calcul dimensionare utilaje din cadrul etapei mecanice de epurare

Capitolul 8 CALCUL DIMENSIONARE UTILAJE DIN CADRUL ETAPEI MECANICE DE EPURARE

PROIECTAREA TEHNOLOGICĂ A UTILAJELOR: Debite de calcul şi de verificare utilizate în staţiile de epurare municipale: Utilaje

Debit de Debit de 3 calcul (m /s) verificare(m3/s) Qc = 2Qmax,orar Qv = Qmin, orar Qc = 2Qmax, orar Qv = Qmin, orar de Qc = Qmax, zi Qv = Qmin, orar

Grătare / site Deznisipator Separator grăsimi Decantor primar BNA Decantor secundar

Qc = Qmax, zi Qc = Qmax, zi Qc =Qmax, zi

Qv = 2Qmax, orar Qv = Qmax, orar Qv = Qmax, orar

Calculul utilajelor din cadrul treptei mecanice de epurare (grătare, deznisipator, bazin de egalizare, separator de grăsimi, decantor primar): Dimensionarea grătarelor: Grătarele reţin aproximativ 3-5% din materialele solide transportate de apele uzate. Din varianta tehnologică aleasă s-a 92


propus un grad de epurare în ceea ce privesc materiile solide de 5 %. 1. Debite de calcul şi de verificare ale grătarelor: Qc = 2Qmax, orar = 2· 0.355 = 0.710 m3/s; Qv = Qmin, orar = 0.235 m3/s; Retinere: 3 ÷ 5% din materialele solide transportate de apele uzate. 2.Viteza apei uzate prin interspaţiile grătarelor vg= 0.7 ÷ 1.1 m/s; vg = 0.8 m/s. 3.Caracteristicile celor doua gratare - laţimea grătarelor (s); s = 10 mm = 0.01 m; - coeficientul de formă al barelor ();  = 1.83; - distanţa dintre (bi); bi = 20 mm = 0.02 m; - unghiul de înclinare ();  = 750. 4.Viteza apei în amonte de grătar, va - Regim precipitaţii normal: va = 0.4 – 0.75 m/s. In precipitatii Qc abundente: va = 0.4 ÷ 0.9 m/s; v a  = 0.710/ 2 Bc hmax 2·2·0.4=0.443 (m/s); unde: Qc – debit de calcul (m3/s); Qc = 0.710 m3/s; Bc – înaltimea grătarelor (m); aleg Bc = 2 m; hmax – înălţimea apei în amonte de grătar (m); hmax = 0.25 ÷ 0.6 m; aleg hmax = 0.4 m. -Suma laţimilor interspatiilor dintre bare:÷ Q vg =  b  2  v c h = 0.710/ 2·0.8·0.4 = 1.11 (m); g max 0.8 m/s; hmax = 0.4 m; -Se calculează numarul de bare, nb; unde: c – laţimea de prindere a barelor; c = 0.3; s – laţimea barelor, s = 10 mm = 0.01m; 93


nb 

Bc   b  c s

= 2-1.11- 0.3/0.01= 59 buc.

-Verificare viteza apei în amonte de grătare, va = 74R2/3j1/2 = 0.7 (m/s); R – raza hidraulică: Bc  hmax R = 0.3 ; Bc  2  hmax j – panta grătarului= j = 0.0005 m; - Calcul pierderilor de sarcină pe gratar, 4/3 2 v s h       a  sin  ; unde : 2g b  - coeficient de formă a barelor; = 1.83; s – laţimea barelor; s = 0.01 m; b – interspaţiu dintre bare; b = 0.02 m; va viteza apei în amonte; va = 0.5 m/s; g – acceleraţia gravitaţională; g = 9.81;  - unghiul de înclinare;  = 750;

 0.01  h  1.83     0.02 

4/3



h

–

0.5 2  sin 75   1.825 m. 2  9.81

Dimensionarea deznisipatorului: Pentru: GE = 50 % pentru materii solide, GE = 30 % pentru CBO5 şi GE = 35 % pentru CCOCr. 1. Debite de calcul şi de verificare Qc = 2Qmax, orar = 2 0.355 = 0.710 m3/s; Qv = Qmin, orar = 0.233 m3/s. 2. Volumul util al deznisipatorului Vdez = Qctd (m3) unde: Qc – debit de calcul, m3/s; Qc = 0.710 m3/s; 94


td – timp de deznisipare, s; td = 30 – 60 s; se adopta td = 55 s; Vdez = 0.710  55 = 39 m3. 3.Suprafaţa orizontală Q A0  B  L  c   = [0.710/0.023]·1.5= 46.3 m2 vs unde:  - coeficient ce ţine cont de regimul de curgere şi gradul de epurare pentru matriile solide. Se adoptă, pentru GE = 30%,  = 1.5; vs – viteza de sedimentare în deznisipator; aleg vs = 2.3 cm/s; vs = 0.023 m/s; B – lăţimea deznisipatorului; L – lungimea deznisipatorului. 4.Încărcarea superficială v v si  s = 0.023/1.5 = 0.015 (m/s)



5.Aria transversală Q At  B  H  c = 0.710/0.15= 4.73 m² va unde: Qc – debit de calcul, m3/s; Qc = 0.710 m3/s; va – viteza de trecere a apei prin deznisipator; va = 0.05 ÷ 0.3 m/s ƒ(de diametrul particulelor reţinute); aleg va = 0.15 m/s. Deci: lungimea: L =   va  td = 1.5  0.15  55 = 12.38 m;

95


Latimea : A B  0 = 46.3/ 12.38= 3.74 m. L V Înălţimea : H  dez = 39/ 12.38· 3.74= 0.84 m LB 6. Se compartimentează deznisipatorul Lăţimea deznisipatorului= B= 3.74m> 2 m – se procedează la tronsonarea lui. Lăţimea unui compartiment : 0.6 ÷ 2 m ; se adoptă : b1 = 1.3 m. n = 3.74/ 1.3 = 2.88≈3 compartimente Dimensionarea bazinului de egalizare: Bazinul de egalizare a debitelor este de formă cilindrică şi pentru proiectarea sa se urmareşte determinarea diametrului şi înălţimii. Schema de principiu a unui bazin de egalizare şi uniformizare a debitelor este prezentată mai jos: hs hu hd D

0.3 m;

h = înălţimea utilă, m; hu = 1.8 ÷ 2 m; adoptam hu = 1,8 m; hs – înălţimea de siguranţă, m; hs = 0.2 ÷ 0.4 m; adoptăm hs =

hd – înălţimea zonei de depunere, m; hd = 0.2 – 0.4 m; adoptam hd = 0.4 m; 96


D – diametrul bazinului, m; D = 12 ÷20 m; H = hs + hu + hd = 0,3 + 0.4 + 1,8 = 2.5 m. Se adoptă H = 2,5 m. : Av →л·D²/ 4= 254.3 m2 .

Coagulare-floculare

Procesele de coagulare-floculare sunt metode de tratare a apelor (adăugarea de agenţi chimici duce la eliminrea, aglomerarea particulelelor coloidale, separarea lor ulterioară din apele brute), prin decantare, flotaţie cu aer dizolvat, filtrare. Prin coagulare se reduc parţial culoarea, gustul, mirosul, respectiv conţinutul de microorganisme. Procesul de coagulare-floculare are loc în trei etape: 1. Neutralizarea sarcinilor electrice prin adaosul de agenţi de coagulare. În această etapă a procesului de coagulare-floculare se realizează premiza îmbunătăţirii posibilităţilor de aglomerare sub agitare intensă, într-un timp foarte scurt (30s1min). 2. Formarea microflocoanelor prin aglomerarea particulelor lipsite de sarcina lor iniţială aglomerarea se face întâi în microflocoane şi apoi în flocoane voluminoase, separabile prin decantare, se numeşte floculare. După modul în care se realizează aglomerarea particulelor, flocularea este de două tipuri: -floculare pericinetică, această fază începe imediat după terminarea agitării rapide şi se produce numai pentru particule mai mici de 1  m ; -floculare ortocinetică, care conduce la formarea de microflocoane şi se produce în practică datorită unui gradient de viteză produs prin curgerea lichidului sau prin agitare mecanică. Aceasta fază se realizează prin agitare lentă timp de 15-30 min. şi are ca rezultat 97


formarea de flocoane mari, dense şi uşor sedimentabile. 3. Separarea flocoanelor prin sedimentare, filtrare sau flotaţie cu aer dizolvat. Pentru instalaţiile de coagulare clasice se realizează dimensionarea următoarelor repere: o staţia de preparare şi dozare a reactivilor; o camera de amestec; o camera de reacţie. Staţia de preparare şi dozare a reactivilor cuprinde spaţiile necesare pentru înmagazinarea reactivilor, pentru pregătirea acestora în forma în care se administrează şi pentru dozare. Dozele de reactivi se stabilesc pe baza testelor de laborator care se efactuează zilnic, prin metoda „jar test”. Pentru pre-dimensionarea acestor staţii se pot admit dozele orientative de Al2  SO4 3 indicate în tabelul următor : Tabelul 5.1.Doze orientative pentru pre-dimensionare Compoziţia medie a Doza Al2  SO4 3 , suspensiilor în apă, în mg/L 100 200 400

în mg/L 25-35 30-45 40-60

600 800 1000

45-70 55-80 60-90

Necesitatea alcalinităţii apei pentru a contracara scăderea pH-ului datorită introducerii agenţilor de coagulare se stabileşte cu formula: Dv   0, 05  Ds  A  2   K ,  Dv   0, 05  50,3  1  2  10,  Dv  35,15mg / l

In care: 98


Dv =doza de Ca  OH 2 , Na2CO3 sau NaOH necesară, în mg/L; Ds =doza de coagulant, în mg/L;

Solide în suspensie: Ciss = 410 mg/L, Ds =50,3 mg Al2  SO4 3 /L A=alcalinitatea naturală a apei( duritate temporară, în grade germane); K=10 mg/L pentru Ca  OH 2 ; 18,3 mg/L pentru Na2CO3 ; 14,3 pentru NaOH ; În general, trebuie să se asigure în depozite cantitatea de reactivi corespunzătoare consumului pentru 30 de zile. Dozarea reactivilor se poate realiza: o uscat, introducerea agentului de coagulare sub formă de pulbere prin dozatoare cu şnec, disc; o în soluţie, prin dozatoare cu plutitor , dozatoare cu pompe, dozatoare cu orificiii calibrate. Dozarea Al2  SO4 3 se poate face direct în cazul soluţiilor de aproximativ 20%, sau printr-o soluţie intermediară, cu o concentraţie de 5-10%, care se prepară în bazine. Camerele de amestec

Amestecul apei brute cu reactivii, se poate realiza prin procedee mecanice sau hidraulice, după cum s-a prezentat anterior. Înalţimea camerelor de amestec

În camerele de amestec cu şicane, alegerea elementelor constructive se face ţinând cont cont de următorii factori: o viteza v1 a apei la ieşirea din bazin se consideră între 0,4÷0,6 m/s, astfel încât să se asigure o curgere liniştită a apei spre 99


camerele de reacţie, am ales v1 =0,6m/s. În spaţiile înguste dintre şicane, viteza apei se consideră 0,8 m/s, astfel încât să se asigure un regim turbulent, o lăţimea jgheabului, l, la plecarea apei se alege, l≥6m, am ales l=7m. o În lălţimea primei trepte de amestecare H 0 este dată de relaţia:

H0 

Q 0.235   0.06 m  1  l 0.6  7

in care: Qzi ,med  0, 235m3 / s ; v1 =0,6 m/s; l=7m. Pierderile de sarcină H în deschiderile l1.......ln ale pereţilor în şicană sunt date de formula: 2 1,5 2 H    2  2.5   2,86 m , 2g 2  9,81 unde:  =coeficient pierderi locale de sarcină având valoarea 2÷2,5 pentru înclinarea la 45° a şicanelor; am ales  =2,5; v2 = viteza apei în orificii, v2 =1,5 m/s; g= acceleraţia gravitaţională, g= 9,81 m 2 / s . Deschiderile pereţilor în şicană se calculează cu relaţia: ln 

Q

 2   H 0  n  H 

 ln 

0,235  l n  0,136 m 1,5  0,06  4  2,86 

n=numărul de preparări, în 24h. (3÷ 6); am ales n=4 în 24h, v2 =viteza apei în orificii; v2 =1.5 m/s, H 0 = înlălţimea primei trepte de amestecare, H 0 =0.06 m, 100


H =pierderile de sarcină, H =2,86 m. Camerele de reacţie

Camerele de reacţie în care se realizează flocularea sunt dimensionate pentru a permite formarea flocoanelor într-un interval de timp de 5-30 min, după amestecarea reactivilor în apa brută şi sunt adaptate tipului de decantor la care sunt utilizate. În bazinele de reacţie trebuie să se asigure viteze suficient de mari pentru a menţine flocoanele în suspensie, dar între anumite limite, pentru a nu contribui la dezagregarea acestora ( respectiv 0,5 m/s la intrare şi 0,2÷ 0,01 m/s la ieşire. Volumul camerei de reacţie este dat de relaţia: V  Q  t  V  0.235  7200  V  1692  m 3  ;

unde: Q – debit de calcul, Q=0.355 [m3/s], t – timpul de staţionare a apei în bazinul de reacţie, t=7200 [s]. La proiectarea decantoarelor suspensionale în care se realizează combinat procesul de coagulare- floculare şi sedimentare se ţine cont de :  Forma bazinului,  Timpul de staţionare,  Incadrarea hidraulică,  Viteza apei în camera de amestec, reacţie şi în zona de sedimentare,  Raportul de recirculare al nămolului,  Concentraţia nămolului,  Volumul concentratorului de nămol.  retinerea solidelor in suspensie CSSi = 2,92,125mg/l CSSf = 87,6375mg/l Qc = 0,235 m3/s =846 m3/h 101


Reţinerea R R= Qc (CSSi – CSSf )/1000; R  846  (292,125  87, 6375) /1000  172,9964 . Dimensionarea decantorului Eficienţe orientative (STAS 4162/1-89) :  40 ÷ 60% în reducerea concentraţiei suspensiilor solide;  20 ÷ 25% în reducerea concentraţiei CBO5 Grade de epurare propuse: Gess = 50%; GECBO5 = 35%; GECCOcr = 35%; GENt = 35%. Debite de calcul şi de verificare a)

Qc = Qmax,zi = 0.315 m3/s; Qv = 2Qmax,orar = 2  0.355 = 0.710 m3/s. b)

Determinarea vitezei de sedimentare, vs

- Conform STAS 4126 – 1/1989 ƒ ( gradul de epurare stabilit pentru solidele în suspensie+ concentraţia iniţiala a materiilor în suspensie din tema de proiectare): Viteza de sedimentare propunem a avea valori de vs = 2.0 m/h = 0,00056 m/s pentru încărcări iniţiale cu materii în suspensie > de 200 mg/L. - viteza de circulaţie a apei prin decantor, va = 10 mm/s = 0,01 m/s - timpul de staţionare în decantor, ts= 1.8 h= 6480 s - volumul spaţiului de decantare, Vs = Qc  ts = Vs = 0.315  6480 = 2041 m3. Q - aria orizontală : Ao  c (m2); vs 102


A=0.315/0.00056= 562.5 m² Q -aria transversala: Atr  c (m2) ; va Atr= 0.315/0.01= 31.5 m². - lungimea decantorului, L = va  ts (m); L = 0.01  6480 = 64.8 m. - înălţimea totală a decantorului, H = Hs + Hu + Hd (m) Hs = înălţime de siguranţă; Hs = 0.2 ÷0.6 m; alegem Hs = 0.5 m; Hu = înălţimea efectivă a zonei de sedimentare, m; Hu = vs  ts (m); Hu= 0.00056  6480 = 3.63 m; Hd = înălţimea zonei de depuneri; Hd = 0.2 ÷ 0.6 m; alegem Hd = 0.4m; H = 0.5 + 3.63 + 0.4 = 4.53 m. A - laţimea decantorului, B  o ; B = 562,5/ 64.8= 8.68 m L Valoarea standardizată a decantorului va fi de 4 ÷ 5 m, se impune: - decompartimentarea decantorului şi la calcularea numarului (n) de compartimente în funcţie de lăţimea adoptată pentru un compartiment şi notată cu B1. - Alegem B1 = 4,5 m. n = B/ B1= 8.68/ 4= 1.93≈ 2 compartimente - volumul total de nămol depus în decantor, Vtnamol GE ss

100 ; n 100  p Vt,namol= 55/ 1100· 0.315· 410 · 100/100-95= 129 ,15(m3/zi) Vt ,namol 

 Qc  C ssi 

103


unde: GE = 50% = 0.5; Qc = 0.315 m3/s; n – densitatea nămolului rezultat în bazinul de decantare primar; n = 1100 – 1200 Kg/m3; alegem n = 1100 kg/m3; Cssi - concentraţia iniţiala de solide în suspensie la intrarea în decantor; Cssi = 410 mg/l; p – umiditatea nămolului; alegem p = 95%.

104

Capitolul 9.Calcul dimensionare utilaje din cadrul treaptei biologice

Capitolul 9 CALCUL DIMENSIONARE UTILAJE DIN CADRUL TREPTEI BIOLOGICE DE EPURARE Dimensionarea bazinului cu nămol activ 1. Calculul materiei organice la intrarea în treapta

biologică exprimată prin concentraţia la intrare în bazin a CBO5:

C CBO5  119,7 mg/L 2. Debitul de calcul: Qc = Qzi, max = 0,315 m3/s; Qv = Qor, max = 0,355 m3/s.

3. Gradul de epurare pentru treapta biologică în conformitate cu condiţiile de deversare (NTPA 001/2005) GESS = 80%; GECBO5 = 80%; GECCOCr = 80%; GENt = 70% 4. Calculul încărcării organice a bazinului. IOB reprezintă cantitatea de CBO5 din influent exprimată în kg CBO5/zi care poate fi îndepărtată dintr-un m3 de bazin de aerare. IOB =

CBO5  K 1  GE b V

GEb – gradul de epurare în CBO5; V – volumul bazinului de aerare, m3; 105


K – coeficient influenţat de temperatură. Dacă temperatura în bazin este: T = 10 – 20oC, atunci K = 5; T = 30 – 40oC, atunci K = 7; T = 20 – 30oC, atunci K = 6;

zi;

I OB  7 1  0.85 = 2.71 Kg CBO5/m3zi. 5.Încărcarea organică a nămolului activ: - Folosind relaţia: ION = k·(1 – GEb) = 7·(1 – 0,85) = 1,05 kg CBO5/kg NA

6.Concentraţia nămolului activ IOB 2.71    2.58 kg CBO5/m3 CN  I ON 1.05 7. Volumul bazinului cu nămol activ

V=

3 QC C CBO 5ib QC  C CBO 5ib 0.315  119.7  10 3    3600  24  1263 m ; 2,58 I OB C N  I ON

8. Calculul debitului de nămol activ recirculat QR = r · QC, (m3/s) ; r = raport de recirculare; CN r=  100 ; CR  CN CR = 10 kg MTS/m3; CN – concentraţia nămolului activ; CR – concentraţia nămolului recirculat. 2.58 r  100  34.77% .; 10  2.58 34.77 Qr   0.315  0.110 m3/s; 100 106


9. Timpul de aerare Se ia în calcul recircularea namolului  0.83 ore tra =1263/ (0.315 + 0.110)  unde: Qr’ = debitul maxim de recirculare; Qr’ = 0.7 · Qc = 0,7 · 0,315 = 0,220 m3/s  0.65 ore tramax =1263/ (0.315 + 0.220)  10. Nămolului în exces Relaţia Huncken: GE QN ex  1.2  I ON 0.23  CBO 5  LSB , Kg/zi 100 unde LSB = VB  IOB = 1263  2,71 =3422 kg/zi Q Nexces  1.2  1.05 0.23 

85  3422  3390 kg/zi 100

11. Necesarul de oxigen: Co  a  GECBO 5  C  b  CNt kg O2/zi aGECBO5  C –necesarul de oxigen pentru respiraţia substratului bCNt –necesarul de oxigen pentru respiraţia endogenă(fără procesul de nitrificare). unde: a = coeficient la utilizărea substratului de către microorganisme la apele uzate municipale a = 0,5 kg O2/kg CBO5. GEb = gradul de epurare realizat în treapta de epurare biologică. GE = 85 %. C = cantitatea totală de materie organică exprimată prin CBO5 adusă de către apa uzată 107


activ :

influentă. C = Qc· (CCBO5)ib [kg CBO5/zi] C = 0,315 · 119.7 = 37,705 kg CBO5/zi b=coeficient necesar respiraţiei endogene a microorganismelor, respectiv de oxigenul consumat de unităţile de nămol activ aflat în bazin, în timp de o zi.; b = 0,15 kg O2 / kg CBO5  zi CNt – cantitatea totală de materii solide totale de nămol CNt = C/ ION= 37.705/ 1.05= 35.908 kg CBO5/zi CO = 0.5· 0.85· 37.705 + 0.15 · 37.705 = 21,675

kg O2/zi 1l. Capacitatea de oxigenare CO = cantitatea de oxigen ce trebuie introdusă;

CO S k 760  10  ; kt p  CSA  CB CO= 21,675· 1/0.9· 11.35/7,4- 1,75· 760/783= 35,238 kg/zi

CO =

CO2 

1



unde: CO = cantitatea de oxigen necesară consumului materiilor organice de către microorganisme. CO = 21,675 kg O2/zi α = raportul dintre capacitatea de transfer a O2 în apele uzate şi capacitatea de transfer a O2 prin apa curată. α = 0,9 pentru apele uzate municipale. COS = concentraţia de saturaţie a O2 în apă condiţii standard (la temperatura de 10 0C şi 760 mm Hg în apă curată). Cs = 11,3 mg/l (conform STAS 11566/91). CSA = condiţii de saturaţie a O2 în amestecului de apă uzată şi nămol activ la temperatura de lucru (200C). CSA = 7,4 mg/l (conform STAS 11566/91). 108


CB = concentraţia efectivă a O2 în amestec de apă uzată şi nămol activ la temperatura de lucru (200C). Se recomandă pentru CB valori cuprinse între 1,5÷2 mg/l. Aleg CB =1,5 mg/l k10 = raportul dintre coeficientul de transfer al O2 în apă kt pentru temperatura de 100C şi coef.transfer al O2 pentru temperatura de lucru k (20C); 10 = 0,83 (conform STAS kt 11566/91). p = presiunea barometrică anuală calculată cu o medie a valorilor zilnice în loc. în care se realizează Epurarea apelor uzate.;p = 783 mm Hg. 12. Utilizarea sistemelor de aerare Pentru eficientizarea activităţii biologice, respiraţia de oxidare bilogică care permite degradarea substanţelor organice, foloseşte un sistem de distribuţie a aerului generat în compresoare sau turbosuflante folosind dispozitive pneumatice de dispersie a aerului. Dispersia aerului se pote face sub formă de: - bule fine (având diametrul mai mic de 0,3 mm), - bule mijlocii (cu D = 0,3 ÷ 3 mm) - bule mari (cu D = 10 mm). Capacitatea de oxigenare orară: CO’= CO: 24= 35,238: 24= 1.5 kg O2/h 13. Debitul de aer necesar 1,5  10 3 CO '103  41,66 [m3/h] Qaer  = 94 COs  H imersie 109


unde: COs – capacitatea specifică de oxigenare a BNA-ului prin insuflarea aerului; 8 ÷ 10 g O2/m3 şi m3 bazin pentru bule fine; aleg COs = 9 g O2/m3 aer. 14. Suprafaţa plăcilor poroase, Ap - ipoteză: distribuitorul de aer este poziţionat la o înălţime de imersie în masa de apă uzată,faţă de suprafaţa bazinului. Aleg Himersie = 4 m. Ap 

Qaer 41,66   0,694  0,7 m2 , I aer 60

în care: Iaer – intensitatea aerării. Aleg 1 m3/m2  min aer.=60 m3/m2 .h. 15. Energia brută a sistemului de aerare, Eb. Eb = Himersie  Esp kWh/m3 unde: Esp – consumul energetic specific, Esp = 5,5 Wh/m3. Eb = 4  5,5  103 = 22000 kWh/m3 . 16. Dimensionare BNA şi numărul de compartimente - Inălţimea BNA-ului este cuprinsă între 3 ÷5 m. Ht = Himersie + Hsig (0,5 ÷ 0,8 m) = 4 + 0,75= 4,75 m - Lăţimea BNA-ului B = (1 ÷ 1,5)Ht = 1,4Ht = 1,4  4,75 = 6,65 m - Lungimea BNA-ului L = (8 ÷18)B = 10B = 10  5,937 = 59,4 m

110


V  B  H t  L  6,65  4,75  59,4  1876,3m Decantorul secundar

Decantorul secundar este parte componentă de bază a treptei de epurare biologică. În decantoarele secundare se reţine membrana biologică( flocoanele de nămol activ ) evacuate odată cu efluentul din filtrele biologice, respectiv din bazinele de aerare. Decantoarele secundare frecvent folosite sunt de tip longitudinal şi radial, echipate cu dispozitive corespunzătoare pentru colectarea şi evacuarea nămolului în mod continuu sau cu intermitenţă ( intervalul de timp dintre două evacuări  4,0 ore). 1. Debitul de calcul şi debitul de verificare QC = Qzi,max = 0.315 m3/s; QV = Qorar, max = 0.355 m3/s.

1. a. Încărcarea superficială în DS cu materii solide: CN  (Qc  QR ) [ kg/h·m2] Au unde: CN - concentraţia nămolului activ (kg/m3). QR - debitul de recirculare [m3/h]. Au – suprafaţa utilă a decantorului radial ' Se determină vSD - încărcarea hidraulică a decantorului;

Iss =

' În literatura de specialitate: vSD  1,9 m3/m2h la valoarea lui IBN  ' 150 cm3/g;aleg vSD = 1,3 m3/m2h.

 ' SD  111

Q 0.315  3600 Qc 2  Au  c   872 m 1,3  SD Au


I ss 

2,58  0,315  0,110   3600  24  108,6 kg/m²·zi 872

2. a. Timpul de decantare Conform STAS 4162/2-89, tdc = 3,5 ÷ 4 h. Se adoptă tdc = 4 h. - Se calculează înălţimea utilă a decantorului şi respectiv a volumului decantorului secundar: hu = tdc · v’sc = 4  1,2 = 4,4 m; V = Qc· tdc = 0,315  4 3600 = 4536 m3 . Se impune un numar minim de 2 decantoare radiale (pag. 363 din „Canalizări”,Dima, N.) cu: Ao = 1109 m2 (conf.STAS 4162/2-89) => D = 40 m, H = 3,9 m, Vutil = 6048 m3. - Se calculează volumul de nămol rezultat din decantorul secundar: GE i 100  CSS  Qc  Vn = , 100  p n unde: GE - eficienţa separării nămolului activ în DS , GE= 85%; γn - greutatea specifică a nămolului, care pentru o umiditate a nămolului de 95% este între 1100÷1200 kg/m3. Se consideră γn = 1125 kg/m3; Cssi - concentraţia iniţială a materiei solide intrate în decantorul secundar; cd = 64,15 mg/l; p - umiditatea nămolului decantat; p = 95%. 112


Inlocuind valorile corespunzatoare, se obtine: 3 0,80 100 Vn  152 103  0, 42  3600  3.197 m /h; 1150

100  95

0.85 100 Vu   131,45  10 3  0.315  3600   Vu  2252,3m 3 / zi . 1125 100  95

113

Capitolul 10.Tratarea namolurilor.

Capitolul 10 TRATAREA NAMOLURILOR 10.1.Tratarea nămolului activ La baza tuturor procedeelor de tratare a nămolurilor stau două procese tehnologice şi anume stabilizarea prin fermentare (anaerobă sau aerobă) şi eliminarea apei din nămol (deshidratare). Între aceste două procedee de bază există diverse combinaţii de procedee a căror aplicare se face diferenţiat în funcţie de condiţiile locale definite de calitatea şi cantitatea nămolurilor, de posibilitatea asigurării terenurilor pentru amplasarea instalaţiilor şi construcţiilor respective, de disponibilitatea de energie. Clasificarea procedeelor de tratare a nămolurilor se poate face după criteriul reducerii umidităţii, după criteriul diminuării componentei organice, după criteriul preţului de cost. Procedeele de prelucrare conduc la obţinerea următoarelor tipuri de nămoluri: - nămol stabilizat (aerob sau anaerob); - nămol deshidratat (natural sau artificial); - nămol igienizat (prin pasteurizare, tratare chimică sau compostare); - nămol fixat, rezultat prin solidificare în scopul imobilizării compuşilor toxici; - cenuşă, rezultată din incinerarea nămolurilor. Principalele tipuri de nămol ce se formează în procesele de epurare a apelor uzate sunt: - nămol primar, rezultat din treapta mecanică de epurare; - nămol secundar, rezultat din treapta de epurare biologică; - nămol amestecat (mixt), rezultat din amestecul de nămol primar cu nămol activ în exces; 114


- nămol de precipitare, rezultat din epurarea fizico-chimică a apei uzate prin adaos de agenţi de neutralizare, precipitare, coagularefloculare. În funcţie de compoziţia chimică, nămolurile pot fi: - nămoluri cu compoziţie predominant anorganică, care conţin peste 50 % substanţe minerale; - nămoluri cu compoziţie predominant organică, care conţin peste 50 % substanţe volatile. Ţinând seama de stadiul de prelucrare în cadrul staţiei de epurare, deosebim: - nămol primar brut; - nămol activ în exces proaspăt (nămol secundar); - amestec de nămol proaspăt; - nămol stabilizat (aerob sau anaerob). 10.2.Fermentarea nămolurilor Fermentarea nămolurilor proaspete, în vederea unei prelucrări ulterioare sau depozitării lor, se poate realiza prin procedee sau procese anaerobe sau aerobe, primele fiind cele mai des cunoscute. Prin fermentarea anaerobă se înţelege procesul de degradare biologică a substanţelor organice, având la bază activitatea bacteriilor metanice. În urma acestui proces are loc o reducere de volum a nămolurilor, ca urmare a bioconversiei substanţelor organice în gaze şi apă. Fermentarea anaerobă poate fi socotită ca un procedeu de condiţionare, având în vedere modificarea structurii şi a filtrabilităţii. În acelaşi timp, prin fermentare sunt distruse bacteriile patogene, ouăle de helminţi, motiv pentru care acest procedeu de tratare a nămolurilor a cunoscut o larga aplicabilitate. Fermentarea anaerobă este un proces ce se desfăşoară în două faze: 115


1) faza de lichefiere a substanţelor organice şi de formare a acizilor volatili (faza acidă, nemetanogenă); 2) faza de gazeificare, în care se continuă conversia produşilor din prima fază în gaze (CH4 şi CO2); Procedeul de fermentare aerobă a nămolurilor, cunoscut şi sub denumirea procedeului nămolului stabilizat, are la bază procedeele biochimice cunoscute de la epurarea biologică a apelor uzate cu nămol activ. În acest scop, stabilizarea aerobă a nămolului poate avea loc în bazine separate sau în bazine comune cu apa uzată ce urmează a fi epurată biologic. Fermentarea aerobă în bazine independente este frecvent aplicată în prezent deoarece se suportă mai bine şocurile biologice, întrucât masa de nămol activ în contact cu efluentul este mai mare şi CBO5 este mai mic. Necesitatea de oxigen este mai mică deoarece nămolul provenit dintr-un bazin de aerare va solicita numai oxigenul necesar respiraţiei endogene a nămolului. Gradul de stabilizare aerobă a nămolului, faţă de cea anaerobă care se poate aprecia prin producţia de gaz, este dificil de apreciat, motiv pentru care sunt necesare analize repetate de laborator. Comparativ cu fermentarea anaerobă, procesul de stabilizare aerobă este mai puţin influenţat de substanţele toxice, este lipsit de miros şi necesită o exploatare simplă. Dintre dezavantaje se semnalează, consumul mare de energie pentru utilajele de aerare proprii, comparativ cu fermentarea anaerobă care produce şi gaz de fermentare. Comparând cele două sisteme de stabilizare biologică a nămolului, pentru staţiile mari de epurare, apare net avantajos procedeul de stabilizare anaerobă, mai ales sub aspectul energetic. 10.3. Îngroşarea nămolului Reprezintă cea mai simplă şi larg răspândită metodă de concentrare a nămolului, având drept rezultat reducerea volumului 116


şi ameliorarea rezistenţei specifice la filtrare. Gradul de îngroşare depinde de mai multe variabile, dintre care cele mai importante sunt: tipul de nămol, concentraţia iniţială a solidelor, temperatura, utilizarea agenţilor chimici, durata de îngroşare. 10.4.Tratarea preliminară a nămolurilor: Tratarea preliminară a nămolurilor constă în crearea condiţiilor favorabile necesare prelucrării ulterioare (deshidratarea naturală, artificială şi avansată). Condiţionarea chimică a nămolurilor cu reactivi chimici este o metodă de modificare a structurii sale, cu consecinţe asupra caracteristicilor de filtrare. Faza solidă a nămolului este formată, în principal din particule fine dispersate şi coloizi care sedimentează greu. Agenţii de condiţionare chimică a nămolului se pot grupa în trei categorii: - minerali: sulfat de aluminiu, clorhidrat de aluminiu, clorură ferică, sulfat feros, oxid de calciu; - organici: polimeri sintetici, produşi de policondensare, polimeri naturali; - micşti: amestec de polimeri sintetici cu săruri minerale sau amestec de coagulaţi minerali. Condiţionarea termică are în vedere modificarea structurii nămolului cu ajutorul temperaturii şi presiunii ridicate, astfel că nămolul poate fi deshidratat mecanic fără a apela la condiţionarea chimică. Condiţionarea termică se realizează la temperatura de 100 – 200 °C, presiunea de 1 – 2,5 bar şi durate de încălzire până la 60 minute, depinzând de tipul şi caracteristicile nămolului şi de procedeul utilizat. Elutrierea (spălarea nămolurilor), împreună cu condiţionarea chimică ocupă un loc important în cadrul tratării importante a nămolurilor. Elutrierea nămolului este un proces fizic de condiţionare care asigură scăderea rezistenţei specifice la 117


filtrare prin eliminarea din nămolul fermentat sau brut mineral a coloizilor şi a particulelor fin dispersate. Pe de altă parte, elutrierea reduce şi alcalinitatea nămolului, necesară în special, când se prevede folosirea de reactivi pentru condiţionarea nămolului (cazul vacuumfiltrelor). Alte procedee de condiţionare se referă la procedeul prin îngheţarea nămolului care este similar cu condiţionarea termică. La temperaturi scăzute, structura nămolului se modifică, iar la dezgheţare cedează cu uşurinţă apa. Condiţionarea cu material inert trebuie analizată pentru anumite tipuri de nămol şi surse de materiale inerte locale, fie pentru creşterea puterii calorice a nămolului, fie pentru valorificarea nămolului în agricultură. 10.5. Deshidratarea nămolului În mod obişnuit, nămolurile trebuie transportate cu vehicule la locul de valorificare sau de depozitare finală. Această operaţie nu este posibilă deoarece nămolurile fermentate conţin mari cantităţi de apă, umiditatea lor ajungând la 95 – 97%. Această situaţie impune aplicarea unui proces de deshidratare chiar în staţia de epurare; prin aceasta volumul lor se reduce considerabil şi devin transportabile la uscat. Deshidratarea se poate realiza prin următoarele procedee: - naturale, de evaporare şi drenare; - artificiale care pot fi mecanice şi termice. În funcţie de gradul de reducere a umidităţii, deosebim următoarele metode de prelucrare a nămolurilor: - deshidratarea naturală cu reducerea de umiditate la 75 – 80%; - deshidratarea mecanică, până la 50 – 75%; - deshidratarea termică, până la 20 – 30%. 118


10.6.Valorificarea şi evacuarea finală Valorificarea nămolurilor nu constituie un scop în epurarea apelor uzate urbane, ea trebuie considerată numai ca fiind un mijloc de îndepărtare raţională a substanţelor nocive din apele uzate. Nămolul din staţiile de epurare urbane conţin, în afară de gazele de fermentare, unele substanţe care pot fi valorificate. Unele dintre acestea, cum sunt substanţele hrănitoare pentru sol şi plante şi-au găsit o largă utilizare. În schimb, recuperarea de metale şi de alte substanţe utile se aplică în special la nămolurile provenite din apele uzate industriale. Folosirea nămolului în agricultură se face sub formă de nămol lichid proaspăt, nămol lichid stabilizat aerob, nămol lichid pasteurizat, nămol deshidratat, nămol compostat, nămol uscat, în toate cazurile fiind obligatoriu a respecta normele şi restricţiile ecologice recomandate de agenţiile de protecţia mediului. Valoarea fertilizatoare a nămolului depinde, în mare măsură, de stadiul de tratare, respectiv de provenienţa lui. Nămolul nefermentat conţine organisme patogene şi, din acest punct de vedere trebuie luate măsuri de protecţie sanitară la manipularea şi folosirea lui; însă, are valoare fertilizatoare mai mare decât nămolul fermentat (de exemplu, nămolul fermentat conţine 40 - 50% mai puţin azot decât nămolul proaspăt). După răspândirea nămolului (atât fermentat, cât şi proaspăt) pe terenurile agricole, acestea trebuie arate, folosirea lor fiind interzisă pentru plante ale căror rădăcini, frunze etc. se consumă în stare proaspătă. Din punct de vedere sanitar, nămolurile deshidratate prin tratare termică sau oxidare umedă sunt mai puţin periculoase. Folosirea compostării nămolului fermentat sau nefermentat conduce la obţinerea unui produs de calitate superioară, din punct de vedere fertilizator, adăugându-se, eventual, şi producţia de 119


metan. La compostarea nămolului trebuie să se adauge materii uscate, care favorizează trecerea aerului prin straturile de compost, în acest sens se foloseşte, de obicei, un amestec de 0,5 m3 nămol şi 75 kgf turbă. O compostare mult mai bună se realizează amestecând nămolul cu gunoi menajer, astfel încât, umiditatea amestecului să fie de 40 - 50%. Gunoiul asigură amestecului o proporţie favorabilă de carbon şi azot, de circa 15:1, furnizând carbonul care lipseşte nămolului. În mod natural, compostarea nămolului se realizează în grămezi-depozite, în care temperatura se ridică, spontan, la 70°C.'în timpul fermentării, conţinutul de apă scade, iar germenii sunt distruşi. Uneori, se preferă compostarea artificială, realizată într-un tambur stabilizator, în care nămolul este ţinut timp de o zi, la temperatura de 120°C. Materialul rezultat este mărunţit şi aşezat în grămezi de 1,5 m înălţime, de unde, după câteva zile de fermentare anaerobă, poate fi folosit ca îngrăşământ. Nămolul mai poate fi valorificat pentru producerea de proteine (sub forma unor turte de nămol cu 10% umiditate, folosite pentru hrana păsărilor şi a altor animale), fabricarea drojdiei furajere, producerea vitaminei B12, producerea de brichete pentru încălzire etc . Pentru nămoluri ce nu se pretează la valorificare sau pentru cele care nu au încă create condiţii de valorificare, se pune problema unei depozitări finale, în condiţii corespunzătoare de protecţie a mediului înconjurător. În acest scop, se pot folosi iazurile de nămol, halde speciale de depozitare, în subteran, evacuarea în mare la distanţe convenabile faţă de ţărm şi la o anumită adâncime.

120

Bibliografie

BIBLIOGRAFIE 1. Anton Anton – Note de curs – UTCB- “ Hidraulică şi maşini hidraulice”. 2. Chirilă E.- Univ.Ovidius Constanţa- Note de curs “Managementul deşeurilor lichide”. 3. Ianculescu Ovidiu, Ionescu Gheorghe, Racoviteanu Raluca, „Epurarea apelor uzate”, Editura Matrix Rom, Bucureşti 2001. 4. Mircea Negulescu: „Epurarea apelor uzate municipale”, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1978.

5. Mircea Negulescu: „Canalizari”, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1978. 6. Viorica Nistreanu 7. “Procese apelor uzate”.

– UPB - Cursuri Universitareunitare pentru

tratarea

8. Mariana Panaitescu- UMC - Note curs “ PUMPTE”, UMC. 9. Robescu, D., s.a. – UPB - Cursuri Universitare“Procese unitare pentru tratarea apelor uzate” 10. Robescu, D., Robescu, D., Szabolcs, l., Silivestru, V., s.a.Controlul automat al proceselor de epurare a apelor uzate, Editura Tehnica, Bucuresti, 2008. 11. Gheorghe Rusu – Note de curs- UTCB – “Gospodărirea apelor”. 12. Teodorescu Daniela - Note de curs – UTCB- “ Proiectare statii epurare municipale”. * Normele tehnice privind colectarea, epurarea şi evacuarea apelor uzate orăşeneşti, NTPA-011 121

Bibliografie

** Normativul privind condiţiile de evacuare a apelor uzate în reţelele de canalizare ale localităţilor şi direct în staţiile de epurare, NTPA-002/2002 *** Normativul privind stabilirea limitelor de încărcare cu poluanţi a apelor uzate industriale şi orăşeneşti la evacuarea în receptorii naturali, NTPA-001/2002

122

Anexe

ANEXA Nr. 1 Guvernul României NORME TEHNICE din 28 februarie 2002 privind colectarea, epurarea şi evacuarea apelor uzate orăşeneşti, NTPA011 Publicat în Monitorul Oficial, Partea I nr. 187 din 20 martie 2002 I. Domeniul de aplicare Art. 1. - (1) Prezentele norme tehnice se referă la colectarea, epurarea şi evacuarea apelor uzate orăşeneşti şi la epurarea şi evacuarea apelor uzate provenite din sectoarele industriale prevăzute în tabelul nr. 4. (2) Încărcarea cu poluanţi a apelor uzate se exprimă în echivalenţi locuitor - e.I. - şi se calculează pe baza încărcării medii maxime săptămânale în CBO5 intrat în staţia de epurare în cursul unui an, exceptând situaţiile de fenomene hidrometeorologice neobişnuite, cum sunt precipitaţiile abundente. Art. 2. - Definiţii În sensul prezentelor norme tehnice, prin termenii înscrişi mai jos se înţelege: 1. ape uzate orăşeneşti - ape uzate menajere sau amestec de ape uzate menajere cu ape uzate industriale şi/sau ape meteorice; 2. ape uzate menajere - ape uzate provenite din gospodării şi servicii, care rezultă de regulă din metabolismul uman şi din activităţile menajere; 3. ape uzate industriale - orice fel de ape uzate ce se evacuează din incintele în care se desfăşoară activităţi industriale şi/sau comerciale, altele decât apele uzate menajere şi apele meteorice; 4. staţii de epurare noi - staţii de epurare proiectate, construite şi date în exploatare după intrarea în vigoare a prezentei hotărâri; 5. staţii de epurare retehnologizate/modernizate - staţii de epurare care prin îmbunătăţirile şi completările făcute permit obţinerea condiţiilor de calitate stabilite prin avizele şi autorizaţiile de gospodărire a apelor; 6. punct de control - locul de unde se prelevează probe de apă în vederea efectuării analizelor de laborator, acest loc fiind: a) în cazul evacuărilor în reţeaua de canalizare a localităţii a apelor uzate menajere şi industriale, ultimul cămin al canalizării interioare a utilizatorului de apă înainte de debuşarea în reţeaua de canalizare a localităţii; b) în cazul efluenţilor din staţiile de epurare a apelor uzate orăşeneşti, a apelor uzate industriale sau al evacuărilor directe, punctul de evacuare finală a apelor uzate în apa receptoare; 7. reţea de canalizare - sistem de conducte şi/sau canale care colectează şi transportă apele uzate orăşeneşti şi/sau industriale; 123

Anexe

8. aglomerare umană - o zonă în care populaţia şi/sau activităţile economice sunt suficient de concentrate pentru a face posibile colectarea apelor uzate orăşeneşti şi dirijarea lor spre o staţie de epurare sau spre un punct final de evacuare; 9. un echivalent locuitor (e.I.) - încărcarea organică biodegradabilă având un consum biochimic de oxigen la 5 zile -CBO5 - de 60 g O2/zi; 10. epurare primară - epurarea apelor uzate printr-un procedeu fizic şi/sau chimic care implică decantarea materiilor în suspensie sau prin alte procedee în care CBO5 al apelor uzate influente este redus cu cel puţin 20%, iar materiile în suspensie, cu cel puţin 50%; 11. epurare secundară - epurarea apelor uzate printr-un procedeu biologic cu decantare secundară sau printr-un alt procedeu care permite respectarea condiţiilor prevăzute în prezentele norme tehnice; 12. epurare corespunzătoare - epurarea apelor uzate prin orice procedeu şi/sau sistem prin care la evacuare caracteristicile apelor uzate respectă condiţiile de calitate prevăzute în prezentele norme tehnice şi în avizele şi autorizaţiile de gospodărire a apelor în vigoare; 13. nămol - nămol rezidual, tratat sau netratat, care provine din staţia de epurare a apelor uzate; 14. eutrofizare - dezvoltarea accelerată a algelor şi a speciilor vegetale superioare, cauzată de îmbogăţirea apei cu elemente nutritive, în special compuşi ai azotului şi/sau ai fosforului, şi care produce o perturbare a echilibrului organismelor prezente, precum şi a calităţii apei respective; 15. aviz de gospodărire a apelor - actul tehnico-juridic ce condiţionează finanţarea şi execuţia obiectivelor noi de investiţie, dezvoltarea, modernizarea sau retehnologizarea unor instalaţii existente ori procese tehnologice, precum şi realizarea de lucrări de interes public ce se construiesc pe ape sau care au legătură cu apele; 16. autorizaţie de gospodărire a apelor - actul tehnico-juridic ce condiţionează punerea în funcţiune sau exploatarea obiectivelor noi ori a celor existente, construite pe ape sau care au legătură cu apele; 17. ape costiere - apele din afara liniei de apă marină de joasă adâncime; 18. receptor natural - resursa de apă care primeşte apele uzate evacuate direct sau epurate. II. Colectarea apelor uzate Art. 3. - (1) Proiectarea, construirea şi întreţinerea reţelelor de canalizare se realizează în conformitate cu standardele şi normele tehnice naţionale din domeniu, fără a antrena costuri excesive în ceea ce priveşte: a) volumul şi caracteristicile apelor uzate orăşeneşti; b) prevenirea pierderilor; 124

Anexe

c) limitarea poluării receptorilor naturali determinate de fenomene hidrometeorologice neobişnuite. (2) Colectarea apelor uzate menajere şi industriale în reţelele de canalizare ale localităţilor sau în staţiile de epurare a apelor uzate orăşeneşti se realizează în condiţiile prevăzute în anexa nr. 2 la hotărâre - Normativ privind condiţiile de evacuare a apelor uzate în reţelele de canalizare ale localităţilor şi direct în staţiile de epurare, NTPA-002/2002. III. Epurarea şi evacuarea apelor uzate orăşeneşti Art. 4. - (1) Înainte de a fi evacuate în receptorii naturali apele uzate colectate în reţelele de canalizare vor fi supuse unei epurări secundare sau corespunzătoare, în vederea conformării cu prevederile art. 5 (tabelul nr.1 şi/sau tabelul nr.2). (2) Staţiile de epurare a apelor uzate orăşeneşti la care se referă alin. (1) trebuie construite, exploatate şi întreţinute astfel încât să se asigure performanţe corespunzătoare în condiţiile climatice locale normale. La proiectarea staţiilor de epurare se va ţine seama de variaţiile sezoniere ale încărcării cu poluanţi. (3) Cerinţele prevăzute la alin. (1) şi (2) pot fi modificate prin ordin emis de autoritatea publică centrală cu atribuţii în domeniul gospodăririi apelor şi protecţiei mediului, în funcţie de dezvoltarea tehnică specifică. (4) Respectarea prevederilor prezentelor norme tehnice nu exclude obligaţia obţinerii avizelor şi a autorizaţiilor legale din domeniul apelor şi protecţiei mediului. Art. 5. - (1) Evacuările provenind din staţiile de epurare a apelor uzate orăşeneşti, epurate conform art. 4 alin. (1), trebuie să corespundă prescripţiilor din tabelul nr. 1. Tabelul nr. 1 Prescripţii referitoare la evacuările provenite din staţiile de epurare a apelor uzate orăşeneşti Se aplică valorile de concentraţie sau procentele de reducere. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Indicatori/ Concentraţie1) Procentul minim Parametrii de [mg/dm3] de reducere2) Metoda de determinare de referinţă calitate [%] -----------------------------------------------------------------------------------------------Consum biochimic de oxigen 25 mg O2/dm3 70-90 Probă omogenă, nefiltrată, nedecantată.

125

Anexe

Oxigenul (CBO5 la 200C), fără 40 în condiţiile dizolvat se determină înainte şi după 5 zile de nitrificare art. 7 alin. (2) incubaţie, la 200C § 10C, în întuneric complet. din anexă Se adaugă un inhibitor de nitrificare. Consum chimic de oxigen 125 mg O2/dm3 75 Probă omogenă, nefiltrată, nedecantată. Se (CCO) utilizează metoda cu dicromat de potasiu. Materii în suspensie 35 mg/dm3 90 Filtrarea unei probe reprezentative pe o membrană 35 în condiţiile art. 7 90 în condiţiile de 0,45 µm. Uscare la 1050C şi cântărire. alin. (2) din anexă art. 7 alin. (2) Centrifugarea unei probe reprezentative [timp de (peste 10.000 e.I.) din anexă cel puţin 5 minute, cu acceleraţie medie (peste 10.000 e.I.) 2.800-3.200 g3)], uscare la 1050C şi cântărire. 60 în condiţiile 70 în condiţiile art. 7 alin. (2) art. 7 alin. (2) din anexă din anexă (2.000-10.000 e.I.) (2.000-10.000 e.I.) -----------------------------------------------------------1) Valorile concentraţiilor sunt din probe momentane; nu se admit valori medii. 2) Reducere faţă de încărcarea influentului. 3) g = acceleraţie gravitaţională. (2) Evacuările din staţiile de epurare a apelor uzate orăşeneşti în zonele sensibile supuse eutrofizării, care au fost identificate conform art. 3 alin. (2) din anexa la prezentele norme tehnice, trebuie să respecte suplimentar prescripţiile din tabelul nr. 2. Tabelul nr. 2 Prescripţii referitoare la evacuările din staţiile de epurare a apelor uzate orăşeneşti în zonele sensibile supuse eutrofizării În funcţie de condiţiile locale se vor aplica unul sau ambii indicatori. Indicatori/ Procentul Parametrii de Concentraţie1) minim de referinţă calitate reducere2 Metoda

de determinare ---------------------

-------------------------------------------------------------------------2 mg/l (10.000-100.000 e.I.) Fosfor total 80% spectrofotometrie prin absorbţie moleculară 1 mg/l (peste 100.000 e.I.) 126

Anexe

15 mg/l (10.000-100.000 e.I.) Azot total3) 70% - 80% spectrofotometrie prin absorbţie moleculară 10 mg/l (peste 100.000 e.I.) ----------------------------------------------------------------------------------------------1) Valorile concentraţiilor sunt din probe momentane; nu se admit valori medii. 2) Reducere faţă de valorile de intrare. 3) Înseamnă azotul total obţinut prin metoda Kjeldahl (azot organic + azot amoniacal), azotul din azotat şi azotul din azotit. (3) Pentru a se asigura că resursele de apă, care sunt şi receptoare pentru apele uzate, corespund, din punct de vedere al calităţii, reglementărilor în domeniu, autoritatea competentă poate stabili în avizele/autorizaţiile de gospodărire a apelor prescripţii mai severe decât cele prezentate în tabelele nr. 1 şi 2, aşa cum se arată şi în art. 4 alin. (2) din anexa nr. 3 la hotărâre. (4) În funcţie de specificul apelor uzate industriale care intră în reţelele de canalizare, de utilizările din aval şi de obiectivele de calitate ale receptorului natural, autoritatea competentă, prin autorităţile bazinale de gospodărire a apelor, poate stabili şi alte condiţii de calitate pentru efluenţii staţiilor de epurare a apelor uzate orăşeneşti, suplimentar celor prevăzute în tabelele nr. 1 şi 2. Stabilirea acestor condiţii se va face având ca nivel de referinţă concentraţiile maxim admisibile prevăzute în anexa nr. 3 la hotărâre - Normativ privind stabilirea limitelor de încărcare cu poluanţi a apelor uzate industriale şi orăşeneşti la evacuarea în receptorii naturali, NTPA-001/2002. (5) Punctele de evacuare pentru apele uzate orăşeneşti se aleg avându-se în vedere maxima reducere a efectelor asupra receptorului. Art. 6. - (1) Apele uzate epurate se vor reutiliza ori de câte ori acest lucru este posibil, cu avizul autorităţilor în domeniu, în funcţie de origine şi de domeniul de utilizare. Reutilizarea acestor ape trebuie să se facă în condiţiile reducerii la minimum a efectelor negative asupra mediului. (2) Nămolurile provenite din epurarea apelor uzate se depozitează în mod corespunzător sau se utilizează ori de câte ori acest lucru este posibil. Modul de depozitare sau de utilizare a acestora trebuie să reducă la minimum efectele negative asupra mediului şi se precizează în avizele/autorizaţiile de gospodărire a apelor. (3) Utilizarea nămolurilor se poate face numai cu avizul autorităţilor competente, în funcţie de origine şi de domeniul de utilizare.

127

Anexe

Art. 7. - Apele uzate industriale provenind din sectoarele industriale nominalizate în tabelul nr. 4 vor respecta condiţiile prevăzute la art. 5, înainte de evacuarea în receptorii naturali. IV. Monitorizarea evacuărilor din staţiile de epurare a apelor uzate orăşeneşti sau industriale în receptorii naturali Art. 8. - (1) Apele uzate orăşeneşti sau industriale, înainte de a fi evacuate în receptorii naturali, trebuie monitorizate în concordanţă cu procedurile de control stabilite la art. 10. (2) Monitorizarea constituie obligaţia tuturor prestatorilor/operatorilor de servicii publice ai reţelelor de canalizare şi/sau ai staţiilor de epurare a apelor uzate orăşeneşti, ai staţiilor de epurare a apelor uzate industriale şi ai oricăror evacuări directe în receptorii naturali. Art. 9. - Staţiile de epurare vor fi proiectate sau modificate astfel încât din punctele de control stabilite să se poată preleva probe reprezentative din influentul staţiei şi din efluentul epurat sau din efluentul final, înainte de evacuarea în receptori. Art. 10. - (1) Metodele de monitorizare utilizate sunt metode standard în vigoare, care trebuie să corespundă cel puţin cu nivelurile de referinţă prevăzute la alin. (2) pct. 2 şi 3. (2) Din punctele de control se prelevează probe pe o perioadă de 24 de ore sau la intervale regulate de timp, proporţionale cu debitul, la evacuare - dacă se consideră necesar, şi la intrarea în staţia de epurare - pentru a se urmări conformarea cu prescripţiile stabilite prin prezentele norme tehnice, după cum urmează: 1. La prelevarea probelor se aplică practicile naţionale şi, după caz, internaţionale de laborator - respectiv metodele ISO sau EN - pentru ca gradul de degradare a probelor între momentul prelevării şi cel al analizării să fie cât mai mic posibil. 2. Numărul minim de probe de prelevat, la intervale regulate de timp, în cursul unui an, se fixează în funcţie de mărimea staţiei de epurare, după cum urmează: a) pentru 2.000-9.999 e.l. - 12 probe în cursul primului an şi 4 probe în următorii ani, dacă se poate demonstra că în timpul primului an apele respectă prescripţiile din prezentele norme tehnice; dacă una dintre cele 4 probe nu corespunde normelor tehnice, în anul următor se vor preleva 12 probe; b) pentru 10.000-49.999 e.l. - 12 probe; c) pentru 50.000 e.l. sau mai mult - 24 de probe. 3. Se consideră că apa uzată epurată respectă valorile maxim admisibile fixate pentru parametrii relevanţi/de interes, dacă pentru fiecare parametru relevant, luat individual, probele de apă arată că acesta respectă valoarea fixată astfel: a) pentru indicatorii/parametrii din tabelul nr. 1 numărul maxim de probe care pot să nu corespundă valorilor fixate, exprimate în concentraţii sau procente de reducere, este prevăzut în tabelul nr. 3; 128

Anexe

b) se consideră probe necorespunzătoare acele probe prelevate în condiţii normale de exploatare, în care concentraţiile găsite pentru indicatorii CBO5 şi CCO(Cr) din tabelul nr. 1 se abat cu cel mult 100% de la valorile fixate, iar pentru indicatorul Total suspensii solide, cu cel mult 150%; c) pentru indicatorii prevăzuţi în tabelul nr. 2 media anuală a probelor, pentru fiecare indicator, trebuie să respecte valorile fixate. 4. Pentru cele menţionate la pct. 1, 2 şi 3 se pot folosi metode alternative dacă se demonstrează că acestea permit obţinerea de rezultate echivalente. 5. Nu se iau în considerare valorile extreme pentru calitatea apei respective dacă acestea sunt rezultatul unor situaţii neobişnuite, cum ar fi ploile torenţiale. Tabelul nr. 3 ------------------------------------------------------------Numărul de probe prelevate Numărul maxim de probe permise în cursul unui an a se abate de la cerinţe ------------------------------------------------------------4-71 8 - 16 2 17 - 28 3 29 - 40 4 41 - 53 5 54 - 67 6 68 - 81 7 82 - 95 8 96 - 110 9 111 - 125 10 126 - 140 11 141 - 155 12 156 - 171 13 172 - 187 14 188 - 203 15 204 - 219 16 220 - 235 17 236 - 251 18 252 - 268 19 269 - 284 20 285 - 300 21 301 - 317 22 318 - 334 23 335 - 350 24 129

Anexe

351 - 365 25 ------------------------------------------------------------V. Sectoare industriale Tabelul nr. 4 -------------------------------------------------------------------------------Nr. crt. Denumirea sectorului industrial Condiţii de aplicare -------------------------------------------------------------------------------1. Prelucrarea laptelui 2. Fabricarea produselor din fructe şi legume 3. Fabricarea şi îmbutelierea băuturilor alcoolice 4. Prelucrarea cartofilor Peste 4.000 e.l. 5. Prelucrarea şi industrializarea cărnii (dacă evacuează 6. Fabrici de bere mai mult de 7. Producerea alcoolului şi a băuturilor aloolice 240 kg CBO5/zi) 8. Fabricarea hranei pentru animale din produse vegetale 9. Fabricarea gelatinei şi a cleiului din piele şi oase 10. Fabrici de malţ 11. Prelucrarea şi industrializarea peştelui -------------------------------------------------------------------------------Art. 11. - Tabelele nr. 1-4 fac parte integrantă din prezentele norme tehnice. Art. 12. - Planul de acţiune privind colectarea, epurarea şi evacuarea apelor uzate orăşeneşti este prevăzut în anexa care face parte integrantă din prezentele norme tehnice.

130

Anexe

ANEXA Nr. 2 Guvernul României NORMATIV din 28 februarie 2002 privind condiţiile de evacuare a apelor uzate în reţelele de canalizare ale localităţilor şi direct în staţiile de epurare, NTPA-002/2002 Publicat în Monitorul Oficial, Partea I nr. 187 din 20 martie 2002 I. Obiect şi domeniu de aplicare Art. 1. - (1) Dispoziţiile prezentului normativ se referă la calitatea apelor uzate ce urmează să fie evacuate/descărcate în reţelele de canalizare ale localităţilor. Normativul se referă şi la apele uzate care se descarcă direct în staţiile de epurare. (2) Normativul are ca scop stabilirea condiţiilor în care se acceptă evacuarea apelor uzate în receptorii menţionaţi la alin. (1), astfel încât să se asigure protecţia şi funcţionarea normală a acestora, precum şi protejarea mediului de efectele adverse ale evacuărilor de ape uzate. Art. 2. - (1) Prezentul normativ se aplică la: a) proiectarea, avizarea şi, după caz, autorizarea unor noi lucrări de folosire a apelor, precum şi la extinderea sau retehnologizarea obiectivelor existente care evacuează ape uzate epurate sau neepurate în condiţiile art. 1 alin. (1); b) stabilirea gradului de preepurare necesar şi a tehnologiei de preepurare, precum şi a construcţiilor şi instalaţiilor de preepurare aferente, necesare obiectivelor economico-sociale, înainte ca apele uzate să fie evacuate în condiţiile art. 1 alin. (1). c) proiectarea, avizarea şi, după caz, autorizarea din punct de vedere al gospodăririi apelor şi al protecţiei mediului a reţelelor de canalizare noi sau a celor existente care fac obiectul unor completări sau extinderi; d) elaborarea documentaţiilor pentru obţinerea acordului de racordare la reţelele de canalizare ale localităţilor; e) obţinerea acordului de racordare şi încheierea contractelor-abonament pentru serviciul de preluare a apelor uzate în reţelele de canalizare ale localităţilor, între prestatorii, furnizorii/operatorii de servicii publice care au în administrare şi exploatare sistemul de canalizare - denumiţi în continuare operatori de servicii publice - şi utilizatorii de apă - denumiţi în continuare utilizatori; f) încheierea contractelor-abonament - între operatorii de servicii publice şi unităţile industriale, pentru serviciul de preluare a apelor uzate direct în staţia de epurare a apelor uzate; 131

Anexe

g) verificarea respectării prevederilor contractuale cu privire la condiţiile de evacuare, calitative şi cantitative de încărcare cu substanţe poluante a apelor uzate, în reţelele de canalizare ale localităţilor, în condiţiile art. 1 alin. (1). II. Condiţii de evacuare a apelor uzate în reţelele de canalizare ale localităţilor şi în staţiile de epurare Art. 3. - (1) Principalii parametri/indicatori de calitate ce trebuie să caracterizeze apele uzate sunt prevăzuţi în tabelul nr.1 din prezentul normativ. Tabelul prezintă şi limitele maxim admisibile. Aceste limite pentru substanţele poluante sunt concentraţii momentane, exprimate în mg/dm3, şi se măsoară în punctele de control. (2) În funcţie de activitatea specifică desfăşurată apele uzate pot fi caracterizate şi prin alţi indicatori de calitate decât cei din tabelul nr. 1. Limitele maxim admisibile pentru aceştia se vor stabili pe bază de studii de specialitate, la comanda utilizatorului de apă. Studiile trebuie să cuprindă, de asemenea, metodele de analiză cantitativă şi calitativă a substanţelor în cauză şi tehnologiile de epurare adecvate şi se aprobă de către autoritatea publică centrală din domeniul apelor şi protecţiei mediului. (3) Utilizatorul de apă are obligaţia epurării locale a apelor uzate, astfel încât în punctul de control să fie asigurată respectarea condiţiilor prevăzute în contractul-abonament şi în avizul/autorizaţia de gospodărire a apelor. Art. 4. - Evacuarea apelor uzate în reţelele de canalizare ale localităţilor este permisă numai dacă prin aceasta: a) nu se aduc prejudicii igienei şi sănătăţii publice sau personalului de exploatare; b) nu se diminuează prin depuneri capacitatea de transport a canalelor colectoare; c) nu se degradează construcţiile şi instalaţiile reţelelor de canalizare, ale staţiilor de epurare şi ale echipamentelor asociate; d) nu sunt perturbate procesele de epurare din staţiile de epurare sau nu se diminuează capacitatea de preluare a acestora; e) nu se creează pericol de explozie. III. Restricţii privind evacuarea apelor uzate în reţelele de canalizare ale localităţilor şi direct în staţiile de epurare Art. 5. - Apele uzate care se evacuează în reţelele de canalizare ale localităţilor şi direct în staţiile de epurare nu trebuie să conţină: 1. materii în suspensie, în cantităţi şi dimensiuni care pot constitui un factor activ de erodare a canalelor, care pot provoca depuneri sau care pot stânjeni curgerea normală, cum sunt: a) materialele care, la vitezele realizate în colectoarele de canalizare corespunzătoare debitelor minime de calcul ale acestora, pot genera depuneri; 132

Anexe

b) diferitele substanţe care se pot solidifica şi astfel pot obtura secţiunea canalelor; c) corpurile solide, plutitoare sau antrenate, care nu trec prin grătarul cu spaţiu liber de 20 mm între bare, iar în cazul fibrelor şi firelor textile ori al materialelor similare - pene, fire de păr de animale - care nu trec prin sita cu latura fantei de 2 mm; d) suspensiile dure şi abrazive ca pulberile metalice şi granulele de roci, precum şi altele asemenea, care prin antrenare pot provoca erodarea canalelor; e) păcura, uleiul, grăsimile sau alte materiale care prin formă, cantitate sau aderenţă pot conduce la crearea de zone de acumulări de depuneri pe pereţii canalului colector; f) substanţele care, singure sau în amestec cu alte substanţe conţinute în apa din reţelele de canalizare, coagulează, existând riscul depunerii lor pe pereţii canalelor, sau conduc la apariţia de substanţe agresive noi; 2. substanţe cu agresivitate chimică asupra materialelor din care sunt realizate reţelele de canalizare şi echipamentele şi conductele din staţiile de epurare a apelor uzate; 3. substanţe de orice natură, care, plutitoare sau dizolvate, în stare coloidală sau de suspensie, pot stânjeni exploatarea normală a canalelor şi staţiilor de epurare a apelor uzate sau care împreună cu aerul pot forma amestecuri explozive, cum sunt: benzina, benzenul, eterii, cloroformul, acetilena, sulfura de carbon, solvenţi, dicloretilena şi alte hidrocarburi clorurate, apa sau nămolul din generatoarele de acetilenă; 4. substanţe toxice sau nocive care, singure sau în amestec cu apa din canalizare, pot pune în pericol personalul de exploatare a reţelei de canalizare şi a staţiei de epurare; 5. substanţe cu grad ridicat de periculozitate, cum sunt: a) metalele grele şi compuşii lor; b) compuşii organici halogenaţi; c) compuşii organici cu fosfor sau cu staniu; d) agenţii de protecţie a plantelor, pesticidele - fungicide, erbicide, insecticide, algicide - şi substanţele chimice folosite pentru conservarea materialului lemnos, a pieilor sau a materialelor textile; e) substanţele chimice toxice, carcinogene, mutagene sau teratogene, ca: acrilonitril, hidrocarburi policiclice aromatice, ca benzpiren, benzantracen şi altele asemenea; f) substanţele radioactive, inclusiv reziduurile; 6. substanţe care, singure sau în amestec cu apa din canalizare, pot degaja mirosuri ce contribuie la poluarea mediului; 133

Anexe

7. substanţe colorante ale căror cantitate şi natură, chiar în condiţiile diluării realizate în reţeaua de canalizare şi în staţia de epurare, determină prin descărcarea lor o dată cu apele uzate modificarea culorii apei receptorului natural; 8. substanţe inhibitoare ale procesului biologic de epurare a apelor uzate sau de tratare a nămolului; 9. substanţe organice greu biodegradabile. Art. 6. - (1) Apele uzate provenite de la unităţile medicale şi veterinare, curative sau profilactice, de la laboratoarele şi institutele de cercetare medicală şi veterinară, întreprinderile de ecarisaj, precum şi de la orice fel de întreprinderi şi instituţii care prin specificul activităţii lor pot produce contaminarea cu agenţi patogeni - microbi, virusuri, ouă de paraziţi - se descarcă în reţelele de canalizare ale localităţilor şi în staţiile de epurare numai în condiţiile în care s-au luat toate măsurile de dezinfecţie/sterilizare prevăzute de legislaţia sanitară în vigoare. (2) Realizarea măsurilor de dezinfecţie/sterilizare a produselor patologice evacuate o dată cu apele uzate din unităţile menţionate mai sus se certifică periodic prin buletine de analiză eliberate de inspectoratele de sănătate publică teritoriale, conform legislaţiei în vigoare. Aceste buletine se păstrează la unităţile în cauză şi se transmit şi operatorilor de servicii publice, periodic sau la cerere. IV. Acceptul de evacuare a apelor uzate în reţelele de canalizare ale localităţilor şi/sau în staţiile de epurare Art. 7. - Evacuarea apelor uzate în reţelele de canalizare sau în staţiile de epurare se face în baza acordului de racordare scris, dat de operatorul de servicii publice care administrează şi exploatează reţeaua de canalizare şi staţia de epurare şi a contractului-abonament pentru servicii specifice, încheiat cu acesta. Pentru evacuările din unităţile menţionate la art. 6 este necesară şi obţinerea avizului inspectoratelor teritoriale de sănătate publică. După obţinerea acordului de racordare este obligatorie obţinerea avizului de gospodărire a apelor, conform prevederilor legale în vigoare. Art. 8. - Prin acordul de racordare operatorii de servicii publice pot stabili ca valori admisibile valori mai mici decât cele prevăzute în tabelul nr. 1, pe baza încărcării deja existente cu poluanţi în canalizare. Art. 9. - (1) Stabilirea condiţiilor de evacuare a apelor uzate în reţelele de canalizare ale localităţilor care nu au staţie de epurare se face de către operatorii de servicii publice care administrează şi exploatează sistemul de reţele de canalizare, pe baza prevederilor prezentei hotărâri şi în funcţie de punctul final de descărcare. Dacă reţeaua de canalizare nu conduce apele uzate într-o staţie de epurare dintr-o localitate apropiată, ci într-un receptor natural, atunci 134

Anexe

condiţiile de evacuare sunt cele prevăzute în anexa nr. 3 la hotărâre - NTPA001. (2) Pentru localităţile care au în curs de realizare staţii de epurare sau extinderi ale acestora, prevăzute prin programe de etapizare aprobate conform legii, autoritatea competentă poate stabili alte condiţii de evacuare pe perioada de derulare a programului, până la îndeplinirea obiectivelor acestuia, ţinându-se seama de prevederile prezentului normativ. (3) Condiţiile de evacuare în reţeaua de canalizare a apelor uzate provenind de la o platformă industrială se stabilesc de către operatorul instalaţiei finale de epurare a platformei industriale, ţinându-se seama de încărcările şi debitele pentru care a fost proiectată staţia finală de epurare. Art. 10. - La solicitarea acordului de racordare, în vederea evacuării apelor uzate provenite de la un nou utilizator de apă, acesta va pune la dispoziţie operatorilor de servicii publice datele asigurate de proiectant, respectiv estimări ale debitelor şi compoziţiei apelor uzate care urmează să fie descărcate în reţelele de canalizare ale localităţilor sau în staţia de epurare. În cazul retehnologizării sau al extinderii capacităţilor de producţie abonatul trebuie să prezinte buletine de analiză a compoziţiei şi cronograma debitelor de ape uzate evacuate de capacitatea de producţie în funcţiune. Art. 11. - Acordul de racordare şi contractul-abonament pentru serviciul de preluare a apelor uzate în reţeaua de canalizare a localităţii şi/sau în staţia de epurare precizează: a) debitele şi concentraţiile maxim admisibile ale impurificatorilor apelor uzate evacuate în punctul de control; b) eventualele restricţii de evacuare la anumite ore; c) măsurile de uniformizare a debitelor şi concentraţiilor substanţelor poluante conţinute; d) obligaţia montării de debitmetre cu înregistrare şi contorizare pe canalul de evacuare a apelor uzate şi a menţinerii lor în stare de funcţionare; e) obligaţia abonatului de a semnala operatorului de servicii publice toate accidentele sau anomaliile din instalaţiile proprii, care pot perturba buna funcţionare a sistemului de canalizare; f) obligaţia de elaborare a planului de combatere a poluărilor accidentale, inclusiv dotarea cu mijloace şi materiale pentru intervenţie, sau de încheiere a unui precontract cu o unitate specializată pentru intervenţii în caz de poluare accidentală; g) punctele de control al calităţii apelor uzate evacuate şi frecvenţa de prelevare şi analiză a probelor de apă uzată. 135

Anexe

Art. 12. - Acordul de racordare, contractul-abonament şi avizele de gospodărire a apelor se revizuiesc potrivit reglementărilor în vigoare. Art. 13. - Pentru orice schimbare privind debitul şi/sau calitatea apelor uzate descărcate în reţelele de canalizare ale localităţilor sau în staţiile de epurare, ca urmare a modificării capacităţilor de producţie, a tehnologiilor de fabricaţie sau a altor cauze, utilizatorul de apă are obligaţia de a solicita un nou aviz/autorizaţie de gospodărire a apelor şi de a încheia un nou contractabonament. Art. 14. - Acceptarea în reţelele de canalizare ale localităţilor şi/sau în staţiile de epurare a unor ape uzate ce implică modificarea tehnologiei sau a parametrilor de funcţionare ai staţiei de epurare se ia în considerare numai după realizarea în staţia de epurare a tuturor lucrărilor necesare asigurării respectării condiţiilor de descărcare în receptorul natural. Tabelul nr. 1 Indicatori de calitate ai apelor uzate evacuate în reţelele de canalizare ale localităţilor ----------------------------------------------------------------------------------------------Nr. Valorile maxime Metoda crt. Indicatorul de calitate U.M. admise de analiză3) ----------------------------------------------------------------------------------------------1. Temperatura 0C 40 2. pH unităţi pH 6,5-8,5 SR ISO 10523-97 3. Materii în suspensie mg/dm3 350 STAS 6953-81 4. Consum biochimic de oxigen la 5 zile (CBO5) mg O2/dm3 300 STAS 656082 SR ISO 5815/98 5. Consum chimic de oxigen - metoda cu mg O2/dm3 500 SR ISO 6060/96 dicromat de potasiu [CCO(Cr)1)] 6. Azot amoniacal (NH4+) mg/dm3 30 STAS 8683-70 7. Fosfor total (P) mg/dm3 5,0 STAS 10064-75 8. Cianuri totale (CN) mg/dm3 1,0 SR ISO 6703/1-98 9. Sulfuri şi hidrogen sulfurat (S2-) mg/dm3 1,0 SR ISO 10530-97 10. Sulfiţi (SO32-) mg/dm3 2 STAS 7661-89 11. Sulfaţi (SO42-) mg/dm3 600 STAS 8601-70 12. Fenoli antrenabili cu vapori de apă (C6H5OH) mg/dm3 30 STAS 7167-92 13. Substanţe extractibile cu solvenţi organici mg/dm3 30 SR 7587-96 14. Detergenţi sintetici biodegradabili mg/dm3 25 SR ISO 7875/1,2-96 15. Plumb (Pb2+) mg/dm3 0,5 STAS 8637-79 16. Cadmiu (Cd2+) mg/dm3 0,3 SR ISO 5961/93 17. Crom total (Cr3+ + Cr6+) mg/dm3 1,5 STAS 7884-91 SR ISO 9174-98 18. Crom hexavalent (Cr6+) mg/dm3 0,2 STAS 7884-91 136

Anexe

SR ISO 11083-98 19. Cupru (Cu2+) mg/dm3 0,2 STAS 7795-80 20. Nichel (Ni2+) mg/dm3 1,0 STAS 7987-67 21. Zinc (Zn2)2) mg/dm3 1,0 STAS 8314-87 22. Mangan total (Mn) mg/dm3 2,0 SR 8662/1-96 SR ISO 6333-96 23. Clor rezidual liber (Cl2) mg/dm3 0,5 STAS 6364-78 ----------------------------------------------------------------------------------------------1) Valoarea concentraţiei CCO(Cr) este condiţionată de respectarea raportului CBO5/CCO mai mare sau egal cu 0,4. Pentru verificarea acestei condiţii vor putea fi utilizate şi rezultatele determinării consumului chimic de oxigen, prin metoda cu permanganat de potasiu, urmărindu-se cunoaşterea raportului CCO(Mn)/CCO(Cr) caracteristic apei uzate. 2) Pentru localităţile în care apa potabilă din reţeaua de distribuţie conţine zinc în concentraţie mai mare de 1 mg/dm3 se va accepta aceeaşi valoare şi la racordare, dar nu mai mare de 5 mg/l. 3) Metoda de analiză va fi cea corespunzătoare standardului în vigoare. NOTĂ: Dacă pe colectorul reţelei de canalizare a localităţii, în punctul de racord al sursei de ape uzate, curge în permanenţă un debit care asigură diluarea corespunzătoare a acestora, operatorul de servicii publice care exploatează şi administrează reţeaua de canalizare poate stabili condiţiile de evacuare, ţinând seama de diluţia realizată. În aceste situaţii utilizatorii de apă care se racordează la reţeaua de canalizare din localitate sunt obligaţi să amenajeze căminul de racord corespunzător necesităţilor de protejare a construcţiei şi cu respectarea condiţiilor de salubritate şi a igienei mediului. În cazul în care în apa uzată se găsesc mai multe metale grele din categoria: Cu, Cr, Ni, Mn, suma concentraţiilor lor nu trebuie să depăşească valoarea de 5,0 mg/dm3; dacă se găsesc doar metale grele, precum Zn şi/sau Mn, suma concentraţiilor acestora nu poate depăşi valoarea de 6,0 mg/dm3. Enumerarea din tabel nu este limitativă; operatorul de servicii publice care exploatează şi administrează reţeaua de canalizare şi staţia de epurare, împreună cu proiectantul care deţine răspunderea realizării parametrilor proiectaţi şi, după caz, prin implicarea unităţii de cercetare tehnologică, care a fundamentat soluţia de proiectare pentru reţeaua de canalizare şi/sau pentru staţia de epurare, pot stabili, în funcţie de profilul activităţii desfăşurate de abonat, limite şi pentru alţi indicatori, ţinând seama de prescripţiile generale de evacuare şi, atunci când 137

Anexe

este cazul, şi de efectul cumulat al unor agenţi corosivi şi/sau toxici asupra reţelei de canalizare şi instalaţiilor de epurare. ANEXA Nr. 3 Guvernul României NORMATIV din 28 februarie 2002 privind stabilirea limitelor de încărcare cu poluanţi a apelor uzate industriale şi orăşeneşti la evacuarea în receptorii naturali, NTPA-001/2002 Publicat în Monitorul Oficial, Partea I nr. 187 din 20 martie 2002 I. Obiect şi domeniu de aplicare Art. 1. - (1) În scopul protejării sănătăţii populaţiei şi a mediului evacuarea/descărcarea în receptorii naturali a apelor uzate orăşeneşti şi industriale cu conţinut de substanţe poluante se face numai în condiţiile respectării prevederilor legislaţiei în vigoare şi ale prezentului normativ. (2) Prezentul normativ are drept scop stabilirea condiţiilor generale de calitate a tuturor categoriilor de ape uzate, înainte de evacuarea acestora în receptorii naturali, precum şi a valorilor limită admisibile ale principalilor indicatori de calitate ai acestor ape. Art. 2. - Domeniul de aplicare a prezentului normativ cuprinde apele uzate industriale şi orăşeneşti care au fost sau nu epurate. El se aplică şi apelor uzate evacuate din staţiile de epurare orăşeneşti caracterizate şi prin alţi indicatori de calitate decât cei prevăzuţi în anexa nr. 1 la hotărâre - NTPA-011. Art. 3. - Condiţiile de evacuare a apelor uzate, stabilite conform art. 2, sunt prevăzute în tabelul nr. 1 din prezentul normativ. II. Modul de stabilire a valorilor limită admisibile ale poluanţilor din apele uzate evacuate în receptorii naturali Art. 4. - (1) Limitele maxime admisibile de încărcare cu poluanţi a apelor uzate la evacuarea în receptorii naturali sunt prevăzute în tabelul nr. 1 din prezentul normativ şi reprezintă concentraţii exprimate în mg/dm3. Valorile acestor concentraţii limită sunt pentru probe momentane; nu se admit concentraţii medii şi ele se măsoară în punctul de control situat înainte de descărcare. (2) Valorile admisibile specificate la alin. (1) se stabilesc în conformitate cu prevederile prezentului normativ şi se înscriu în: 1. avizele de gospodărire a apelor ce se emit pentru: a) obiective noi; b) obiective existente ce îşi modifică şi îşi îmbunătăţesc procesele tehnologice de producţie sau de epurare a apelor uzate; 138

Anexe

c) obiective existente la care se prevăd extinderi de capacităţi de producţie sau ale capacităţilor de epurare a apelor uzate; d) alte obiective existente care prin lucrări de investiţie îşi modifică valoarea parametrilor de capăt; 2. autorizaţiile de gospodărire a apelor emise: a) utilizatorilor noi, atunci când în avizul de gospodărire a apelor au fost prevăzute condiţii similare cu cele din prezentul normativ; b) utilizatorilor de apă existenţi, numai după ce au realizat şi au pus în funcţiune capacităţi corespunzătoare de epurare a apelor uzate, prevăzute anterior prin programe de etapizare, conform prevederilor art. 107 alin. (3) din Legea apelor nr. 107/1996. (3) Prin avizele şi autorizaţiile de gospodărire a apelor emitentul acestora poate stabili ca valori admisibile valori mai mici decât cele prevăzute în tabelul nr. 1, pe baza încărcării în poluanţi deja existente în receptor, în amonte de punctul de evacuare a apelor uzate, şi având în vedere obiectivele de calitate ale receptorului natural. (4) La stabilirea valorilor admisibile pentru metale grele emitentul trebuie să ţină seama de faptul că, deşi individual, concentraţia maximă admisibilă poate fi cea prevăzută în tabelul nr. 1, atunci când în apele uzate sunt prezente mai multe metale grele (de exemplu: plumb, cadmiu, crom, cupru, nichel, zinc sau mercur), concentraţia totală a acestora în apă neputând depăşi 2 mg/dm3. Excepţie fac apele uzate provenite de la obţinerea şi prelucrarea metalelor, pentru care valoarea limită de concentraţie pentru fiecare metal - plumb, zinc, mangan, staniu - nu trebuie să depăşească 2 mg/dm3. În privinţa mercurului concentraţia acestuia nu poate depăşi 0,05 mg/dm3 chiar în situaţia în care este unicul metal prezent în apele uzate. (5) Pentru substanţele pentru care nu sunt prevăzute limite maxime admisibile în standardele sau în normativele în vigoare, acestea se stabilesc pe bază de studii elaborate de institute specializate, abilitate conform legii, la comanda utilizatorului de apă. Studiile vor cuprinde, de asemenea, metodele de analiză calitativă şi cantitativă a substanţelor respective, precum şi tehnologiile de epurare adecvate. Limitele maxime admisibile vor fi aprobate de către autoritatea publică centrală din domeniul apelor şi protecţiei mediului. (6) Pentru substanţele poluante, altele decât cele prevăzute în tabelul nr. 1, limitele maxime admisibile se stabilesc prin avizele şi autorizaţiile de gospodărire a apelor, în funcţie de caracteristicile receptorului natural, de capacitatea sa de autoepurare, de caracteristicile celorlalte ape uzate evacuate în acelaşi receptor, de cerinţele utilizatorilor de apă şi de 139

Anexe

necesitatea protecţiei mediului. (7) În cazul apelor uzate ce conţin substanţe poluante peste valorile limită stabilite prin prezentul normativ, este obligatorie epurarea acestora sau luarea de măsuri tehnologice adecvate, până la atingerea valorilor admise. (8) În situaţii excepţionale autoritatea publică centrală din domeniul apelor şi protecţiei mediului poate face derogări de la prezentul normativ. (9) Pentru descărcările de ape uzate epurate în Marea Neagră, în zone stagnante cum sunt golfurile, este obligatorie realizarea unor conducte de descărcare în larg, prevăzute cu posibilităţi de dispersie. La avizarea/autorizarea acestor descărcări nu se aplică prevederile prezentului normativ pentru indicatorul reziduu filtrabil uscat la 1050C, la care valoarea maximă admisibilă se corelează cu cea a fundului Mării Negre - de regulă mai mică decât aceasta. (10) În cazuri speciale - după probe tehnologice, la amorsarea treptelor biologice din staţiile de epurare, revizii periodice sau pe parcursul execuţiei unor lucrări de retehnologizare sau extindere a capacităţii staţiei de epurare este permisă depăşirea valorilor limită ale indicatorilor de calitate, dacă prin aceasta nu se pune în pericol sănătatea populaţiei, a ecosistemelor acvatice sau nu se produc pagube materiale, şi numai cu avizul autorităţilor bazinale de gospodărire a apelor şi, după caz, şi al inspectoratelor teritoriale de sănătate publică. Avizul se solicită de către utilizatorul de apă cu cel puţin 30 de zile înainte de data programată pentru începerea reviziilor, reparaţiilor, lucrărilor, probelor tehnologice ori pentru amorsarea staţiilor de epurare biologică. Prin avizul respectiv se stabilesc durata pentru care se admit depăşiri, dar nu mai mare de 30 de zile, precum şi valorile maxime admisibile ale indicatorilor de calitate pentru această perioadă. (11) Pentru utilizatorii existenţi care realizează capacităţi de epurare în conformitate cu programul de etapizare aprobat, în autorizaţia de gospodărire a apelor, emisă pe o perioadă limitată, se înscriu valori ale substanţelor poluante ce nu depăşesc valorile limită din tabelul nr. 1 din anexa nr. 2 la hotărâre NTPA-2/2002. III. Restricţii privind evacuarea apelor uzate Art. 5. - (1) Apele uzate care se evacuează în receptorii naturali nu trebuie să conţină: a) substanţe poluante cu grad ridicat de toxicitate, prevăzute în tabelul nr. 2, precum şi acele substanţe a căror interdicţie a fost stabilită prin studii de specialitate; b) materii în suspensie peste limita admisă, care ar putea produce depuneri în albiile minore ale cursurilor de apă sau în cuvetele lacurilor;

140

Anexe

c) substanţe care pot conduce la creşterea turbidităţii, formarea spumei sau la schimbarea proprietăţilor organoleptice ale receptorilor faţă de starea naturală a acestora. (2) Apele uzate provenind de la spitale de boli infecţioase, sanatorii TBC, instituţii de pregătire a preparatelor biologice - seruri şi vaccinuri -, alte instituţii medicale curative sau profilactice, de la unităţi zootehnice şi abatoare nu pot fi descărcate în receptori fără a fi fost supuse în prealabil dezinfecţiei specifice. În această situaţie se aplică prevederile art.6 din anexa nr. 2 la hotărâre - NTPA-002/2002. Art. 6. - Descărcarea apelor uzate epurate în reţeaua de canale de desecare, de irigaţii ori pe terenuri agricole se va face numai în condiţiile realizării unei epurări corespunzătoare şi numai cu avizul administratorului/deţinătorului acestora, astfel: 1. când apa din canale se foloseşte la irigarea culturilor agricole, limitele indicatorilor de calitate se corelează şi cu standardul privind calitatea apei pentru irigarea culturilor agricole, STAS 9450/83; 2. când apa uzată se descarcă într-un canal de desecare ce debuşează într-un receptor natural, limitele indicatorilor de calitate vor fi cei corespunzători prezentului normativ. Art. 7. - La reglementarea amplasării de noi obiective în zone în care nu pot fi asigurate condiţiile de evacuare stabilite în prezentul normativ se aplică prevederile art. 4 alin. (8). IV. Dispoziţii finale Art. 8. - Operatorii de servicii publice sau, după caz, deţinătorii staţiilor de epurare sau ai sistemelor de evacuare a apelor uzate în receptorii naturali sunt obligaţi să asigure montarea şi funcţionarea corespunzătoare a mijloacelor de măsurare a debitelor de ape uzate evacuate, cu înregistrarea şi contorizarea debitelor, să prevadă facilităţi de prelevare a probelor de apă pentru analiză în locuri bine stabilite şi, pe cât posibil, să instaleze sisteme automate de determinare a calităţii apelor uzate evacuate, cu măsurarea parametrilor specifici activităţii desfăşurate. Pentru ape uzate cu debite mai mari de 500 l/s şi care se descarcă în receptori cu debite de cel puţin trei ori mai mari decât cele ale apelor uzate, în punctul de evacuare se prevăd sisteme de dispersie/difuzie. Art. 9. - În scopul protejării resurselor de apă împotriva poluării: 1. se recomandă folosirea apelor uzate şi/sau a nămolurilor care conţin nutrienţi la fertilizarea ori la irigarea terenurilor agricole sau silvice, cu acceptul deţinătorilor terenurilor respective şi cu avizul autorităţilor competente în domeniul îmbunătăţirilor funciare. În funcţie de natura culturii se va cere şi avizul inspectoratului teritorial de sănătate publică; 141

Anexe

2. este obligatorie asigurarea impermeabilizării tuturor depozitelor; eventualele exfiltraţii, precum şi apele din precipitaţii ce se scurg de la aceste depozite trebuie colectate şi epurate astfel încât acestea să corespundă prevederilor prezentului normativ. Art. 10. - Prevederile prezentului normativ se aplică şi la evacuarea apelor uzate în soluri permeabile sau în depresiuni cu scurgere asigurată natural. Art. 11. - Metodele de analiză utilizate pentru determinarea calitativă şi cantitativă a substanţelor poluante cuprinse în tabelul nr. 1 sunt cele prevăzute de standardele în vigoare. Art. 12. - (1) Punctul de prevalare a probelor de ape uzate, în vederea controlului conformării cu prevederile prezentului normativ, este punctul de descărcare finală a apelor uzate în receptor. (2) Frecvenţa de monitorizare şi, respectiv, numărul minim de probe de prelevat la intervale regulate de timp se stabilesc prin autorizaţia de gospodărire a apelor, în funcţie de mărimea staţiei de epurare şi de impactul calitativ al descărcării asupra receptorului natural. Tabelul nr. 1 Valori limită de încărcare cu poluanţi a apelor uzate industriale şi orăşeneşti evacuate în receptori naturali Se aplică tuturor categoriilor de efluenţi proveniţi sau nu din staţii de epurare. -----------------------------------------------------------------------------------------------Indicatorul de calitate Nr. Valorile limită Metoda. crt admisibile de analiză -------------------------------------------------------------------------------------------------12345 -------------------------------------------------------------------------------------------------A. Indicatori fizici 1. Temperatura1) 0C 35 B. Indicatori chimici 2. pH unităţi pH 6,5-8,5 SR ISO 10523-97 Pentru Fluviul Dunărea 6,5-9,0 3. Materii în suspensie (MS)2) mg/dm3 35,0 (60,0) STAS 6953-81 4. Consum biochimic de oxigen la 5 zile mg O2/dm3 20 25,0 STAS 6560-82 (CBO5)3) SR ISO 5815-98 5. Consum chimic de oxigen - metoda cu mg O2/dm3 70 125,0 SR ISO 606096 dicromat de potasiu (CCO(Cr))3) 6. Azot amoniacal (NH4+)7) mg/dm3 2,0 (3,0) STAS 8683-70 7. Azot total (N)7) mg/dm3 10,0 (15,0) STAS 7312-83 8. Azotaţi (NO3-)7) mg/dm3 25,0 (37,0) STAS 8900/1-71 SR ISO 7890/1-98 142

Anexe

pentru apa de mare:STAS 12999-91 9. Azotiţi (NO2-)7) mg/dm3 1 (2,0) STAS 8900/2-71 SR ISO 6777-96 pentru apa de mare:STAS 12754-89 10. Sulfuri şi hidrogen sulfurat (S2-) mg/dm3 0,5 SR ISO 10530-97 SR 7510-97 11. Sulfiţi (SO32-) mg/dm3 1,0 STAS 7661-89 12. Sulfaţi (SO42-) mg/dm3 600,0 STAS 8601-70 13. Fenoli antrenabili cu vapori de apă (C6H5OH) mg/dm3 0,3 STAS R 716792 14. Substanţe extractibile cu solvenţi organici mg/dm3 20,0 SR 7587-96 15. Produse petroliere6) mg/dm3 5,0 SR 7277/1-95 SR 7277/2-95 16. Fosfor total (P)7) mg/dm3 1,0 (2,0) SR EN 1189-99 17. Detergenţi sintetici mg/dm3 0,5 SR ISO 7825/1-1996 SR ISO 7825/2-1996 18. Cianuri totale (CN) mg/dm3 0,1 SR ISO 6703/1-98 STAS 7685-79 19. Clor rezidual liber (Cl2) mg/dm3 0,2 STAS 6364-78 20. Cloruri (Cl-) mg/dm3 500,0 STAS 8663-70 21. Fluoruri (F-) mg/dm3 5,0 STAS 8910-71 22. Reziduu filtrat la 1050C mg/dm3 2.000,0 STAS 9187-84 23. Arsen (As+)4) mg/dm3 0,1 SR ISO 6595-97 24. Aluminiu (Al3+) mg/dm3 5,0 STAS 9411-83 25. Calciu (Ca2+) mg/dm3 300,0 STAS 3662-90 SR ISO 7980-97 26. Plumb (Pb2+)4) mg/dm3 0,2 STAS 8637-79 27. Cadmiu (Cd2+)4) mg/dm3 0,2 STAS 7852-80 SR ISO 5961-93 28. Crom total (Cr3+ + Cr6+)4) mg/dm3 1,0 STAS 7884-91 SR ISO 9174-98 29. Crom hexavalent (Cr6+)4) mg/dm3 0,1 STAS 7884-91 SR ISO 11083-98 30. Fier total ionic (Fe2+, Fe3+) mg/dm3 5,0 SR ISO 6332-96 31. Cupru (Cu2+)4) mg/dm3 0,1 STAS 7795-80 32. Nichel (Ni2+)4) mg/dm3 0,5 STAS 7987-67 33. Zinc (Zn2+)4) mg/dm3 0,5 STAS 8314-87 34. Mercur (Hg2+)4) mg/dm3 0,05 STAS 8045-79 35. Argint (Ag+) mg/dm3 0,1 STAS 8190-68 36. Molibden (Mo2+) mg/dm3 0,1 STAS 11422-84 37. Seleniu (Se2+) mg/dm3 0,1 STAS 12663-88 38. Mangan total (Mn) mg/dm3 1,0 STAS 8662/1-96 SR ISO 6333-96 39. Magneziu (Mg2+) mg/dm3 100,0 STAS 6674-77 SR ISO 7980-97 40. Cobalt (Co2+) mg/dm3 1,0 STAS 8288-69 143

Anexe

-------------------------------------------------------------------------------------------------1) Prin primirea apelor uzate temperatura receptorului natural nu va depăşi 350C.

2) A se vedea tabelul nr. 1 prevăzut în anexa nr. 1 la hotărâre - NTPA-011 şi art. 7 alin. (2) din anexa la anexa nr. 1 -Plan de acţiune privind colectarea, epurarea şi evacuarea apelor uzate orăşeneşti. 3) Valorile de 20 mg O2/l pentru CBO5 şi 70 mg O2/l pentru CCO(Cr) se aplică în cazul staţiilor de epurare existente sau în curs de realizare. Pentru staţiile de epurare noi, extinderi sau retehnologizări, preconizate să fie proiectate după intrarea în vigoare a prezentei hotărâri, se vor aplica valorile mai mari, respectiv 25 mg O2/l pentru CBO5 şi 125 mg O2/l pentru CCO(Cr). 4) Suma ionilor metalelor grele nu trebuie să depăşească concentraţia de 2 mg/dm3, valorile individuale fiind cele prevăzute în tabel. În situaţia în care resursa de apă/sursa de alimentare cu apă conţine zinc în concentraţie mai mare decât 0,5 mg/dm3, această valoare se va accepta şi la evacuarea apelor uzate în resursa de apă, dar nu mai mult de 5 mg/dm3. 5) Metoda de analiză va fi cea corespunzătoare standardului în vigoare. 6) Suprafaţa receptorului în care se evacuează ape uzate să nu prezinte irizaţii. 7) Valori ce trebuie respectate pentru descărcări în zone sensibile, conform tabelului nr. 2 din anexa nr. 1 la hotărâre - NTPA-011. Tabelul nr. 2 Substanţe poluante cu grad ridicat de periculozitate Tabelul cuprinde următoarele clase şi grupe de substanţe selectate în special pe baza toxicităţii, persistenţei şi bioacumulării lor: 1. compuşi organohalogenaţi; 2. compuşi organostanici şi organofosforici; 3. substanţe cu proprietăţi cancerigene; 4. compuşi organici ai mercurului; 5. compuşi organosilicici; 6. deşeuri radioactive care se concentrează în mediu sau în organismele acvatice. Este interzisă evacuarea în receptorii naturali o dată cu apele uzate a substanţelor individuale care aparţin claselor sau grupelor de substanţe enumerate mai sus şi care au un grad ridicat de periculozitate.

144

STATIE EPURARE - INDR PROIECTARE.pdf

Recommend Documents