autoepurare+epuararea apelor

7/30/2019 autoepurare+epuararea apelor

1/20

AUTOEPURAREA APELOR

Impurificarea apelor poate fi privit ca un factor extern sau intern care distruge echilibrulecologic al mediului acvatic, autore-glarea lui. Refacerea echilibrului ecologic, pe cale natural a

ecosistemului dereglat poate fi considerat ca un proces de autoepurare.Efectele autoepurrii constau n revenirea apelor la condiiile fizico-chimice i biologiceiniiale care-i redau caracteristicile de folosin existente nainte de impurificare.

Knpp, definete acest proces astfel: autoepurarea este ansamblul tuturor proceselor dedescompunere oxidativ a materiei organice i absorie a noilor produi de ctre plantele verzi.Aceast definiie red n ansamblu procesul de refacere a circuitului iniial al materiei i energiein ecosistem, prin consumarea oxidativ a surplusului organic, fr a mai exista un reziduuperturbator care prin efectele sale deregleaz mecanismele naturale de autoreglare, manifes-tatemai ales printr-un deficit de oxigen. Knpp, introduce termenii de putere de autoreglare pe care odefinete ca fiind capacitatea unui bazin acvatic de a descompune materiile impurificatoare iranda-mentul autoepurrii ca fiind cantitatea de materie descompus n unitatea de timp.

Autoepurarea este rezultatul aciunii concertate a unor fac-tori fizici, chimici i biologicicare interacioneaz la nivelul bazinului de ap. Aceti factori pot aciona i independent(depunerea sedimen-tului) depinznd n mare msur de tipul impurificrii, dar i sedimen-tareala rndul ei este influenat de temperatur, care influeneaz densitatea apei, deci sedimentarea,sau n cazul coloizilor de existena unor substane chimice etc. Este adevrat c n cazulimpurificrii cu un acid, doar o baz poate produce neutra-lizarea, ns procesul poate fi acceleratsau grbit prin amestecul substanelor, dependent de caracteristicile fundului bazinului,temperaturii efluentului i emisarului etc.

Caracteristicile hidrologice, fizico-geografice - printre care viteza, adncimea, naturafundului, sinuozitatea - joac un rol hotr-tor, alturi de debitul efluentului i rului sau apeireceptoare, care vor condiiona ponderea diferiilor factori (fizici, chimici sau biologici).

ntr-o ap curgtoare, factorul principal care intervine n autoepurare este oxigenul. ntr-un lac, sedimentarea.Factorii pot aciona simultan sau s se succead ntr-o anumit ordine, la fel cum

ponderea lor poate fi diferit n desfu-rarea n timp a procesului de autoepurare, fiecareinfluennd sau condiionnd intensitatea celuilalt factor i care n final va condiiona i influenape ansamblu randamentul i capacitatea de autoepurare.

Astfel, cantitatea de oxigen ntr-o ap curgtoare depinde de natura fundului, temperaturaapei, viteza, dar i de prezena fitoplanc-tonului. Fitoplanctonul, dezvoltarea lui este dependentde cantitatea de lumin care va fi influenat la rndul ei de turbiditate i culoare, care depind desedimentare, influenat de curent, sinuozitate etc.

Un factor, ca temperatura, poate interveni n mai multe mecanisme ale autoepurrii, cumsunt: toxicitatea, nmulirea bacte-riilor, sedimentarea, cantitatea de oxigen dizolvat etc.


2/20

6.1. FACTORII CARE INFLUENEAZ PROCESUL DE AUTOEPURAREAutoepurarea const n principal din fenomenul de ndeprtare a suspensiilor ce include

un proces de sedimentare i un proces de neutralizare a ncrcturii organice.S amintim c suspensiile din ap (organice) pot fi sedimen-tabile sau dizolvate.Ultimele,

cele dizolvate, pot fi nlturate numai pe cale biochimic. Dinamica procesului de autoepurare,

depinde de o serie de factori fizici, chimici i biologici.6.1.1. Factorii fiziciPrintre principalii factori care intervin n procesul de auto-epurare vom aminti:Sedimentarea: am amintit c suspensiile din apele impuri-ficate aparin la dou tipuri de

suspensii sedimentabile i dizolvate (nedecantabile).Apele impurificate cu substane organice se caracterizeaz printr o turbiditate foarte

ridicat (aspect cenuiu) datorat n mare parte i substanelor coloidale care suntnedecantabile, aflndu-se n stare de suspensie.

Suspensiile decantabile, prin depunerea lor pe fundul bazinului, vor determina un procesde limpezire al apei, urmnd ca suspensiile nedecantabile s fie atacate de bacterii sau consumatede alte microorganisme sau chiar de unele macrofite. Sedimentarea este condiionat de: natura

suspensiilor organice sau anorganice (grele, uoare) caracteristicile apei: greutate specific,viteza de curgere, vscozitatea, temperaturan ce privete natura suspensiilor, acestea se depun mai repede dac sunt mai grele i dac

apa este mai puin agitat. La fel, dac vom avea substane organice, ele prin descompunere vorputea forma gaze, care vor ridica din nou suspensiile uoare n masa apei.

Greutatea specific a apei, temperatura diferit, va determina caracteristicile de amestecale apelor i n mod special diluia cu efecte majore asupra procesului de autoepurare.

Lumina: influeneaz direct sau indirect reaciile chimice i procesele biologice(fotosinteza, temperatura). Ptrunderea ei n masa apei condiioneaz zona fotic, trofogen;poate avea i un efect bactericid, contribuind la distrugerea bacteriilor parazite.

Temperatura: influeneaz toate procesele fizico-chimice i biologice care acioneaz n

procesul de autoepurare:- viteza de sedimentare a suspensiilor- viteza unor reacii chimice- legea vant Hoff- regimul de oxigenare- descompunerea bacterian- toxicitatea unor substane

Factorii care intervin n temperatura apei, exceptnd cei climatici, sunt: curenii, micareaapei

Micarea apei: n primul rnd intervine n amestecul apelor (uzate cu al receptorului).Dup care va determina:viteza de aerare,viteza de sedimentare, ambele determinnd: populareabazinelor cu organisme succesiunea biocenozelor (zonelor saprobe)

n ruri, pe lng micarea apei pe longitudinal, izvor-vrsare, apar i micrineregulate, produse de neregularitile fundului (vrtejuri). Acestea influeneaz, la rndul lor: procesul de amestec al apelor transportul aluviunilor depunerea i repartizarea aluviunilor (suspensiilor) aerarea


3/20


4/20


5/20

se modific condiiile de biotop care vor facilita dezvoltarea altei biocenoze, va apare odiversitate ecologic a numrului de specii i indivizi.

Autoepurarea, urmeaz, exemplific principiile ecologice ale lui Thienemann, sau,autoepurarea constituie un proces de succesiune ecologic evolutiv de ocupare a nielor, n carecomuniunea dintre numrul de indivizi i de specii, deci diversitatea ecologic urmeaz

principiile biocenotice fundamentale.1. Cu ct sunt mai variate condiiile de existen dintr-un biotop, cu att va fi mai mare inumrul de specii n biocenoza care i aparine.2. Cu ct se ndeprteaz mai mult de la normal condiiile de existen dintr-un biotop, cu att vafi i biocenoza mai srac n specii, cu att va fi i ea mai caracteristic i cu att vor apare speciisingulare, printr-un numr tot mai mare de indivizi.

Aceste principii fundamentale ale lui Thienemann, au fost completate prin regula luiKrogerus i a lui Monard. Regula lui Krogerus: n biotopuri cu condiii ecologice strict extreme,predomin forme foarte specializate.

Regula lui Monard: n biotopuri cu condiii uniforme, toate genurile existente suntreprezentate numai de cte o specie.

Procesul de autoepurare, poate fi considerat ca o restabilire, reabilitare sau reconstruciedeteriorat a ecosistemului ca urmare a unei cauze externe, poluant sau catastrofal. El poate ficonsiderat i ca un proces evolutiv de ocupare a niei ecologice, care n procesul de poluare asuferit o distrugere a biotopului. Se produce o delimitare spaial amonte-aval, a ecosistemuluidatorit delimitrii substratului, la care concur condiiile fizico-chimice i geografice (pant,diluie, temperaturi).

ntregul proces de autoepurare const n realizarea unor mecanisme de autoreglare care saib ca efect final reconstrucia ecologic, readucerea ecosistemului natural n starea de climax.Cum relaiile trofice, constituie releul prin care se realizeaz pregtirea condiiilor din aval dectre cele din amonte, sensul autoreglrii este ca lanul trofic din amonte s constituie unfundament trofic pentru cel din aval, concomitent cu creerea condiiilor de biotop care s permit

dezvoltarea succesiunii biologice. Mecanismul conexiunilor inverse este mai greu de descifrat;ele variaz dup: bazin, tip de impurificare, factori biologici etc.n apele curgtoare fluxul este unidirecional, astfel c mecanismul de feed-back este

extrem de dinamic.n cazul impurificrilor sezoniere (alternante) avem o alter-nan ap curat/poluat.

Aceste deversri vor determina existena concomitent a faunelor de ap curat cu cea poluat, nfuncie de receptor.

6.2. ORGANISMELE CE PARTICIP LA AUTOEPURAREn desfurarea procesului de autoepurare, dup cum am putut constata, trebuie s

intervin cele trei categorii de organisme care s asigure circuitul mare al materiei n ap:descompuntorii, productorii i consumatorii. Dup impactul poluant, autoepurarea se facegradual, n fiecare zon vom asista la o anumit preponderen a unui grup de organisme, ca nfinal s se poat reinstaura echilibrul natural, organisme care s asigure consumul, inactivareamaterialului organic aflat peste normal.

Bacteriile. n cazul autoepurrii ele au rolul cel mai important acionnd n prima etapcnd substanele organice aflate n ap constituie o baz trofic, ca i condiiile de biotop, pentrudezvoltarea lor. Ele ajung n ap odat cu dejeciile umane i animale, adugndu-se peste floranormal, natural, a bazinului respectiv. n ape vom ntlni att bacterii autotrofe ct i


6/20

heterotrofe. Cele autotrofe pot fi chimiosintetizante, lundu-i energia prin oxidarea substanelorminerale (ferobacterii, sulfobacterii, nitrobacterii) sau autotrofe fotosintetizante, acestea folosindlumina solar ca surs energetic posednd pigmeni clorofilieni oxidani (chromatism H2S lumin H2O + 2 S).

Bacteriile heterotrofe, au nevoie de substanele organice ca surs de carbon i energie.

Ele sunt saprofite i parazite, ambele categorii putnd fin ntlnite n ap.Din punct de vedere a condiiilor de biotop, al preteniei fa de oxigen, ele pot fi aerobe,anaerobe i facultativ aerobe. Cele anaerobe vor folosi oxigenul molecular combinat chimic(sulfai i azotai). n procesul de autoepurare intervin toate aceste categorii de bacterii ns rolulprincipal l vor avea bacteriile aerobe, de unde rezult importana major pe care o joac nprocesul de autoepurare, oxigenul dizolvat.

Substanele organice, vor fi stocate de ctre bacterii prin procesul de degradare hidroliticprodus de exoenzime i endoenzime. Prin descompunerea substanelor organice se va elibera oparte din energia chimic nmagazinat care va fi utilizat att n reconstrucia propriei materiiorganice (sintez) ct i pentru respi-raie, respectiv pentru desfurarea propriilor procesebiochimico-metabolice. Respiraia celular const dintr-o serie de dehidrogenri, din combinarea

hidrogenului (cu NAD, n lanul citocromic), cu acceptorul final oxigen atmosferic (liber), iar ceaanaerob, combi-narea hidrogenului cu o substan oarecare.Bacteriile aerobe au posibilitatea de a activa oxigenul molecular ca acceptor de hidrogen,

iar cele anaerobe sunt adaptate s activeze o alt substan (ionul SO4, NO2, NO3). Bacteriilefacultativ aerobe, au ambele posibiliti metabolice.

Aciunea bacterian de descompunere a moleculei organice se poate desfura n afaracorpului, cnd materia organic se trece prin membrana celular, astfel c exoenzimele, vordescompune substana pn la nivelul unor particule absorbabile, fiind apoi folosite nmetabolismul propriu. Alturi de enzime, particip i coenzimele, care au molecul mai mic isunt termostabile i dializabile.

Descompunerea materiei organice de ctre bacterii este uurat de proprietile

bacteriene, de echipamentul enzimatic de care dispun, i datorit numrului lor extrem de mare,suprafeei de contact foarte mare a corpului i mai ales capacitii lor extraordinare demultiplicare atunci cnd dispun de un substrat trofic bogat i condiii de mediu propice (pH,temperatur).

Ritmul de descompunere, depinde foarte mult de structura bacterian, dar mai ales defactorii de mediu n care natura poluantului (baza trofic) joac un rol hotrtor. Astfel, unconinut bogat n glucid - dizaharide - amidon, va fi mai repede descompus ca un mediu careconine unele polizaharide de tipul celulozei. La fel, lumina, care are un efect bacteriostatic, vainhiba dezvoltarea bacterian, ca de altfel i prezena unor substane toxice sau metale grele.

n funcie de ncrctura organic, alturi de ceilali factori de mediu, n procesul deautoepurare va predomina o faz aerob sau anaerob, fiecare dintre ele avnd o anumitpreponderen, influen-nd procesul de autoepurare.

n aerobioz, vom asista la o mineralizare complet a sub-stanelor organice, fr apariiaproduilor intermediari care s impri-me apei mirosuri.

n anaerobioz, produii intermediari care apar sunt toxici i urt mirositori pe lngtoxicitatea lor. n zona polisaprob, vom ntlni ambele faze, n stratul superficial vor predominaprocesele aerobe, iar n adncuri sau n ml, anaerobe.


7/20

Putem afirma c n autoepurare deosebim dou trepte:Treapta anaerob a autoepurrii

n aceast etap, se produce descompunerea celor trei categorii de substane organice,proteine, glucide i lipide n:

- degradarea lor n produi mai simpli;- transformarea ureei n compui de amoniu;- reducerea sulfailor la H2S i NO3 NO2 NH3a) Descompunerea proteinelor. n condiii anaerobe, sub aciunea microorganismelor ca Bacillussubtilis, B. mycoides, Proteus vulgaris, Pseudomonas flocuescens, B. coli, B. putrificusproteinele vor fi descompuse pn la peptone, polipeptide i aminoacizi, dnd natere la produiintermediari ca: acizi grai, amine, fenoli, crezol, indol, scotol, mercaptan, hidrogen sulfurat,metan.b) Descompunerea hidrailor de carbon, n special al polizaharidelor de tipul celulozei, are caurmare apariia celulozei glucozei acidului tartic.

n funcie de condiiile de mediu, ca produi finali, poate apare: dioxidul de carbon,

hidrogenul sulfurat, acidul acetic, acidul butiric sau acidul formic. Mai pot apare: metan, dioxidde carbon, acid acetic, acid butiric; metan, dioxid de carbon, hidrogen sulfurat.Observm c, att n cazul descompunerii anaerobe a proteinelor ct i a lipidelor, apare

gazul metan CH4. Se consider c toate substanele pot fi atacate de metanbacterii, care voravea ca produi finali dioxidul de carbon i metanul.

n fundul bazinelor, n ml, are loc aceast fermentare metanic, cu producerea gazului debalt, ca urmare a depunerilor de substane organice. Metanbacteriile, pentru dezvoltare aunevoie de cantiti mici de hidrogen sulfurat i azot. Dintre bacterii amintim Methanbacteriumsuboxydans i M. propionicum.Treapta aerob

n aceast treapt, acioneaz toate organismele, ns bacteriile vor avea rol principal.

Descompunerea materiei organice va duce pn la minera-lizarea complet, n care produii,amoniacul va fi mineralizat pn la NO3, iar hidrogenul sulfurat pn la SO4, deci fr apariiaproduilor intermediari nocivi. n protecia apelor, randamentul cel mai mare l are faza aerob.Rolul macronevertebratelor

Pe lng consumul de substan organic moart, sau consu-matori de ml organic alviermilor tubicizi i al altor nevertebrate, mai intervin n: filtrarea apei spongieri, scoici. Deexemplu spongierul Lencamedon filtreazn 24 ore 22,4 l, aerarea i irigarea mlului de pe fund aici intervin tubicidele i larvele dechironomide. Prin aceasta ei iau mlul de fund i-l aduc lasuprafa, asigurnd i aerarea, prin aceasta asigurnd oxigenul organismelor aerobe din ml,stabilizatori ai mlului influeneaz stratul limit, sta-bilitatea fundului, prin aceasta asigurndcondiii optime bentosului.


8/20

EPURAREA APELOR

3.2 Protecia apelorActivitile de protejare, conservare i mbuntire a calitii resurselor de ap pot fi

mprite n dou grupe : activiti structurale, activiti nestructurale

Activitile structurale aioneaz prin intermediul factorilor tehnici. Au o finalitate materialprin construirea unor obiective tehnice, ca de exemplu:- staii de tratarea apelor uzate municipale sau industriale;- centre pentru tratarea deeurilor pentru aglomerrile municipale i industriale;- ridicarea gradului de tratare a deeurilor n scopul scderii concentraiei de fosfor i azot;

- mbuntirea tehnologiilor i practicilor agricole;- mbuntirea sistemului de canalizare n scopul micorrii infiltraiilor i scurgerilor;- reconstrucia sau reabilitarea zonelor umede.

Activitile nestructurale acioneaz prin intermediul factorilor legislativi, administrativi,economici, sociali, educaionali, de cooperare internaional.3.3 Instalaii de epurare a apelor

Procesele de epurare sunt de natur fizicomecanic, chimic i biologic.In urma aplicriiacestor procedee rezult ca principale produse:- apele epurate (efluentul epurat) care sunt evacuate n receptor sau pot fi valorificate pentruirigaii sau alte folosine;- nmolurile care sunt ndeprtate din staii si valorificate.Epurarea apelor uzate cuprinde urmtoarele grupe de operaii succesive:- reinerea i transformarea substanelor nocive n substane nenocive;- prelucrarea substanelor rezultate din prima operaie sub diferite forme: nmoluri, emulsii,spume, etc.Procedeele de epurare a apelor, denumite dup procesele pe care se bazeaz sunt:- procedee mecanice, n care procesele de epurare sunt de natur fizic;

- procedee chimice, n care procesele sunt de natur fizico-chimic;- procedee biologice, n care procesele sunt att de natur fizic ct i de natur biologic.3.4 Epurarea mecanic a apelorMetodele de epurare mecanic asigur eliminarea din apele uzate a corpurilor mari vehiculate deacestea, a impuritilor care se depun si a celor care plutesc sau pot fi aduse n stare de plutire.Metoda este larg folosit ca epurare prealabil sau ca epurare unic (final), n funcie de gradulde epurare necesar, dup cum trebuie s fie urmat sau nu de alte trepte de epurare.n treapta de epurare mecanic se rein suspensiile grosiere i cele fine. Pentru reinerea lor seutilizeaz grtarele, sitele, separatoarele de grsimi, deznisipatoarele i decantoarele,centrifugele.3.4.1 GrtareleGrtarele rein corpurile i murdriile plutitoare aflate n suspensie n apele uzate (crpe, hrtii,fibre, cutii, etc.). Materialele reinute de grtare sunt evacuate ca atare, pentru a fi depozitate ngropi sau incinerate. In unele cazuri pot fi mrunite prin tiere la dimensiune de 0,5- 0,1mm ndezintegratoare mecanice.Dup mrimea interspaiilor grtarele pot fi clasificate astfel:- Grtare rare cu interspaii de 40-50 mm (uneori 100 mm). Barele sunt nclinate la 30 , iar vitezade curgere a apei este de 60-100 cm/s, pentru a evita depunerile. Materialele depuse pe grtare seridic la 2-3 l/persoan i an. Curirea grtarelor poate fi manual, dar este preferat cea


9/20

mecanizat.- Grtare dese (obinuite), cu interspaii de 20 mm sau chiar mai mici. Se utilizeaz n cazul n

care staiile posed instalaii mai sensibile care pot fi dereglate sau nfundate de corpurileplutitoare. nclinarea barelor grtarelor dese este mult mai mic dect la cele rare, uneori nul.Cantitatea de materiale reinute este mult mai mare, 5-10 l/persoan i an. Aceste grtare necesit

neaprat un dispozitiv de curire mecanizat, care s fie pus n funciune automat, n funcie depierderea de presiune a apei , la trecerea prin grtare. Tipurile de grtare cu curire mecanicdifer n funcie de dimensiunile canalului i nivelul apei. De exemplu, pentru canale deadncime mai mic, pn la 1 m, se utilizeaz grtarul curb, cu grebl de curire rotativ, iarpentru adncimi mai mari ale apei se folosesc grtare drepte, cu greble de curire cu micare detranslaie.Dup mrimea grtarelor i gradul de mecanizare adoptat pentru staia de epurare, reinerile depe grtare pot fi transportate mecanic, hidraulic sau manual, sortate n vederea recuperriimaterialelor feroase, frmiate respectiv compactate, incinerate sau ngropate.3.4. 2 DeznisipatoareleSunt dispozitive destinate eliminrii impuritilor de natura nisipurilor (particule mai mari de 0,2

mm). Un deznisipator este un bazin n care, prin relativa staionare a apei, are loc depunereagravitaional a nisipului. Dup direcia principal a curentului de curgere, deznisipatoarele pot fiorizontale - n cele mai dese cazuri sau verticale.Deznisipatoarele orizontale, constau, de obicei, din dou sau mai multe canale nguste i relativpuin adnci, n care apa circul cu vitez medie de circa 0,30 m/s (0,20 - 0,40 m/s), avndtimpul de staionare de 0,5 - 1 min.Deznisipatoarele verticale sunt cilindrice, apa micndu-se de jos n sus cu o vitez de 0,02 0,05 m/s, depunerile adunndu-se jos, ntr-o ba tronconic.Evacuarea mecanic a nisipului se poate realiza prin diferite dispozitive, printre care:1. dispozitive cu raclei i nec;2. dispozitive cu raclei, grap de nisip i pomp fix sau hidroelevator pentru evacuarea

nisipului;3. dispozitiv cu pompe mobile.3.4.3 Separatoare de grsimiSeparatoarele de grsimi sau bazinele flotoare au ca scop ndeprtarea din apele uzate auleiurilor, grsimilor i, n general, a tuturor substanelor mai uoare dect apa, care se ridic lasuprafaa acesteia, n zonele linitite i cu viteze orizontale mai mici dect ale apei. Separatoarelede grsimi sunt amplasate dup denisipatoare sau dup grtare, dac din schem lipsetedeznisipatorul.Flotarea este folosit drept treapt suplimentar de epurare naintea epurrii biologice. Pentru

epurarea apelor uzate industriale, flotarea este utilizat n numeroase cazuri, de exemplu, pentruapele provenite din industria petrolier, minier, alimentar, n special cnd apele uzateindustriale trebuie s fie tratate biologic, fie separat, fie mpreun cu apele uzate oreneti.Separatoarele de grsimi pot utiliza pentru ndeprtarea impuritilor fie flotarea natural, fieflotarea cu aer.Flotarea natural se realizeaz n bazine obinuite n care, din cauza vitezelor mici cu care sedeplaseaz apa, particulele uoare se ridic la suprafa.Flotarea cu aer poate fi de joas presiune sau sub presiune. In ultimul caz, bulele de aer introdusen ap ader la materialul n suspensie i ajut la deplasarea la suprafaa lichidului a particulelorsolide sau coloidale aflate n masa acesteia. Procedeele de reinere sunt n funcie de natura


10/20

grsimilor, respectiv:- grsimi libere, care au tendina de a se ridica la suprafaa apei;- grsimi sau spunuri, aflate n dispersie coloidal sau sub form de emulsii, care n mod normalnu au tendina de a se ridica la suprafa;- gudroane, care au tendina de a se depune.

Pentru grsimile din prima grup, procedeul se bazeaz pe micorarea vitezei de curgere a apei,grsimile separndu-se la suprafa, ntr-un spaiu amenajat n acest scop. Bazinele sunt ngeneral de form dreptunghiular. Evacuarea grsimilor se face manual, iar apa iese prinsifonare. Pentru grsimile din grupa a doua, bazinele sunt formate din trei compartimente, nbazinul central se face insuflarea cu aer i separarea grsimilor, care sunt dirijate spre un jgheabcolector. Apa se evacueaz n compartimentele laterale.3.4.4 FiltreFiltrele sunt utilaje care realizeaz cea mai bun separare a celor dou faze. In funcie de tipulsuprafeei filtrante se poate ajunge la un grad foarte mare de puritate, pentru lichidul supusoperaiei de filtrare. Se ntlnesc: filtre cu straturi granulare (pietri, nisip), filtre cu suprafeefiltrante poroase (pulberi sinterizate, materiale ceramice), filtre cu suprafee filtrante din esturi

(metalic, material plastic, combinat).Filtrarea nu este influenat de diferena de densitate ntre cele dou faze ale amestecului.Operaia de filtrare poate fi mprit n patru etape:1- reinerea fazei solide de ctre stratul filtrant (filtratul este nc tulbure),2- reinerea n continuare a fazei solide de ctre stratul precipitat, deja depus,3- splarea precipitatului (dac este cazul),4- regenerarea suprafeei filtrante (ndeprtarea precipitatului i astuparea porilor)In prima faza se depun n principal particulele mari, care depesc mrimea porilor suprafeeifiltrante.In faza a doua, cnd particulele mari sunt deja depuse, se continu procesul de depunere aparticulelor fine, pe stratul de precipitat. Acest mod natural de desfurare a procesului permite

reinerea particulelor mai mici dect mrimea porilor pnzei filtrante, care n mod normal artrece prin pnz.3.4.5 DecantoareDecantoarele sunt instalaiile n care se sedimenteaz cea mai mare parte a substanelor nsuspensie din apele uzate. Dup direcia de curgere a apei, decantoarele se mpart n: orizontalei verticale. Dup forma n plan, decantoarele pot fi dreptunghiulare i circulare. In mod uzual, lanoi au cptat denumirea de decantoare orizontale, decantoarele cu circulaie orizontal a apei,avnd forma dreptunghiular.

Decantoarele cu circulaie orizontal a apei avnd forma circular se mai numesc decantoareradiale. Din punct de vedere al prelucrrii nmolului reinut n decantoare, acestea se pot mprin:- decantoare fr spaiu de fermentare (fermentarea se face n spaii separate);- decantoare cu etaj, care cuprind i spaiile de fermentare.Dup locul pe care l ocup n schema de epurare:- decantoare primare (naintea treptei biologice);- decantoare secundare (dup treapta biologic).Decantoarele orizontale sunt bazine dreptunghiulare, n care apa circul cu o viteza medieorizontal de 5-20mm/sec, timpul de staionare variind intre 1,5-2 h. Colectarea depunerilor laplnia din capul amonte se face de cteva ori pe zi, pentru a mpiedica fermentarea lor.,


11/20

folosindu-se mijloace hidraulice sau mecanice.Decantoarele verticale sunt bazine cu seciune, circular mai rar ptrat n care apele circul dejos n sus cu o vitez ascensional de 0,7mm/s. Apa ptrunde n decantor printr-un tub central,prevzut la partea inferioar cu un deflector, pentru o repartiie cat mai uniform i iese lateral lapartea superioar peste un deversor circular. Timpul obinuit de staionare este 1,5 h.

ndeprtarea depunerilor se face hidraulic printr-un tub vertical pe baza diferenei de presiune.Decantorul dreptunghiularDecantorul dreptunghiular este un bazin cu fundul nclinat, prevzut cu o camer de distribuiecu van sau stvilar pentru evacuarea apei, iar n captul opus este un prag deversor pentrutrecerea apei epurate n camera de evacuare.Camera de distribuie este prevzut cu un perete cu orificii pentru repartizarea apei ct maiuniform pe limea bazinului. Fundul bazinului este prevzut cu un canal colector pentru nmol.Un dispozitiv mecanic racleaz continuu fundul bazinului i dirijeaz continuu nmolul ctrecanalul de colectare.Decantor circular cu agitator cu braDecantorul circular cu agitator cu bra este un bazin cilindric de nlime mic, avnd fundul uor

nclinat spre centrul aparatului.Un bra acionat mecanic prevzut cu dou sau patru brae cu raclete orientate ctre centru, are oturaie foarte mic i servete pentru colectarea nmolului. Apa poluat este introdus ntr-un micrezervor central, de unde, prin deversare se ndreapt ctre marginea bazinului. Pe drumulparcurs de la centru ctre periferie, apa pierde particulele n suspensie, dup care prin deversare,se evacueaz ntr-un canal circular i de aici, dup caz intr n alte utilaje de epurare, dup careeste evacuat n ape curgtoare sau este recirculat n instalaiile industriale. Nmolul se adun ncanalul central de unde este evacuat periodic.3.4.6 CentrifugeCnd este necesar obinerea apei de nalt calitate, cu puritate mrit, se recurge la operaia decentrifugare. Separarea prin decantare, pentru debite mari, necesit pe lng utilaje de

dimensiuni mari i un timp ndelungat pentru desfurarea operaiei, astfel nct devinenerentabil.Operaia cea mai eficient este centrifugarea n care caz, dei investiia iniial este ridicat,totui timpul de separare foarte redus i randamentul superior fa de operaiile de decantare,filtrare, justific n final folosirea acestor utilaje.Factorul de separare al unei centrifuge este dat de raportul dintre acceleraia centrifugalrealizat i acceleraia gravitaional. Factorul de separare al centrifugelor are valori uzuale sub3000. La valori mai mari de 3000, se numesc supra-centrifuge.In domeniul epurrii apelor se utilizeaz centrifugele de sedimentare orizontale cu descrcare cumelc, centrifuga de sedimentare cu trei coloane, centrifuga filtrant cu platou pulsator icentrifuga cu talere.3.5 Epurarea chimicaEpurarea chimic reprezint o a doua treapt de epurare i const n tratarea apelor uzate cu oserie de reactivi chimici n scopul realizrii fenomenelor de coagulare, precipitare i aglomerarea materialelor fin dispersate i a celor elicoidale care nu disperseaz.Epurarea chimic este cunoscut i sub numele de epurare mecano-chimic, deoarece esteprecedat, n cele mai multe cazuri, de instalaiile de epurare mecanic, prezentate anterior.Epurarea mecano-chimic se realizeaz ntr-un ansamblu de construcii care cuprinde:- construcii pentru prepararea, dozarea i introducerea reactivilor de coagulare n apa de tratat;


12/20

- instalaii de amestec reactivi;- decantoare.n cadrul epurrii mecano-chimice se folosesc reactivi pentru ndeprtarea prin coagulare iaglomerare a materialelor fin dispersate i a celor coloidale.O suspensie coloidal este format din particule extrem de mici, care posed la suprafa o

anumit ncrcare electric. Aceste ncrcri electrice induc o for de respingere ntre particulelevecine, ceea ce explic marea stabilitate a acestor suspensii. Dac, printr-un mijloc oarecare ca,de pild, modificarea pH-lui sau introducerea unui coloid de sarcin electric contrar, sereuete s se anuleze sau s se reduc parial sarcinile electrice ale particulelor din apa deepurat, aceste particule se aglomereaz i formeaz precipitate relativ voluminoase, capabile sdecanteze rapid. Efectul este nc mai rapid, dac se introduce i o agitare a lichidului. Alegereacoagulantului optim pentru o anumit ap ce trebuie epurat se determin pe baza cercetrilor delaborator.Agenii de precipitare cel mai larg folosii pentru efluenii urbani sunt sulfatul feros i cloruraferic.n unele situaii, precipitarea i aglomerarea sunt mult ngreunate de variaiile pH-ului, de

temperatura sczut a apei sau de faptul c aglomerrile rezultate sunt foarte uoare i se depungreu. n asemenea cazuri, un bun factor de activare a aglomerrii este silicea activ care, n sineeste un element care ajut la neutralizarea sarcinilor electrice i obinerea unui precipitat maicompact.Alte substane care pot activa aglomerarea mai sunt i bentonitele, taninul, unele argile etc.Tratarea cu coagulani presupune o bun stpnire i cunoatere a debitelor tratate. De asemenea,n funcie de coagulant, este necesar un anumit pH al apei ce se epureaz.Timpul necesar pentru reacia coagulantului cu apele uzate este de 10-20 min., proces ce seproduce n bazine speciale, cu icane, care asigur un amestec intim. Uneori, aceste bazine suntnlocuite cu camere de reacie, unde amestecul este asigurat prin agitatoare cu palet i unde apastaioneaz 15-30 min.

Folosirea coagulanilor produce n decantoare un volum de nmol de 2 3 ori mai mare dect celrezultat la decantoarele fr coagulant.Procedeul tratrii chimice se nscrie ca eficien ntre decantare simpl i epurare biologic. Prinadugarea dezinfectrii se poate uneori atinge, prin acest procedeu, eficiena treptei biologice.Aglomerarea se poate realiza fie n bazine separate, fie n bazine comune cu decantorul. Acestdin urm sistem are avantajul c evit spargerea aglomeratelor prin trecerea lor din bazinele deaglomerare n decantor, aa cum se ntmpl n cazul n care, construciile bazinului deaglomerare i decantorului sunt separate. Bazinele de decantare sunt similare celor prezentate ladecantarea gravitaional.3.6 Epurarea biologicaEpurarea biologic este procesul tehnologic prin care impuritile organice din apele uzate sunttransformate, de ctre o cultur de microorganisme, n produi de degradare inofensivi (CO 2 ,H2O, alte produse) i n mas celular nou (biomas). Rolul principal n epurarea biologic estedeinut de bacterii. Aceste microorganisme care consum substanele organice din apele uzatepot tri n prezena sau n absena oxigenului.Epurarea biologic const n:- reducerea substanelor organice din apele uzate prin descompunerea lor de ctremicroorganisme (bacterii, ciuperci) i transformarea lor n compui simpli sau consumarea lor dectre protozoare, metazoare si transformarea lor ntr-o biomas nou;


13/20

- reducerea substanelor minerale din apele uzate prin asimilarea lor de ctre alge i plantesuperioare i transformarea ntr-o biomas nou.Cultura de microorganisme poate fi dispersata n volumul de reacie al instalaiilor de epurare saupoate fi fixat pe un suport inert. n primul caz, cultura se cheam generic nmol activ, iarepurarea se numete biologic cu nmol activ". n al doilea caz, cultura se dezvolt n film

(pelicul) biologic, iar epurarea se realizeaz n construcii cu filtre biologice, cu biodiscuri etc.Nmolul activ fiind un material n suspensie, trebuie separat de efluentul epurat prin:sedimentare, flotaie, filtrare, centrifugare etc. Cea mai aplicat metod este separareagravitaional, (sedimentarea). n cazul filmului biologic nu se pune problema separrii acestuiade apa epurat, ntruct este fixat pe un suport. Cu toate acestea, ca urmare a creterii biologice,se desprind des poriuni din filmul biologic, care trebuie nlturate din apa epurat, prinsedimentare.Rolul principal n epurarea biologic este deinut de bacterii. Aceste microorganisme careconsum substanele organice din apele uzate pot tri n prezena sau n absena oxigenului.3.6.1 Epurarea biologic cu nmol activBazine de aerare cu nmol activ

n cazul epurrii cu nmol activ un rol important revine bazinelor de aerare ce formeaz intrein nmolul activ.Bazinele de aerare sunt construcii a cror form n plan poate fi radial, dreptunghiular sauptrat. n cazul staiilor de mari dimensiuni se folosesc, de regul, bazinele dreptunghiulare sauptrate, ntruct n aceste situaii se realizeaz economie de teren construibil.Apa uzat, decantat primar, este transferat n bazinul de aerare n conformitate cu schema deepurare adoptat n cadrul staiei.Bazinele de aerare pot fi cu aerare pneumatic sau mecanic. Att aerarea mecanic ct i ceapneumatic trebuie s ndeplineasc urmtoarele funciuni de:- s asigure un transfer ct mai intens al oxigenului din aer n apa uzat i s contribuie astfel larealizarea n jurul aglomeratului i n interiorul acestuia a condiiilor aerobe;

- s realizeze un amestec ct mai bun ntre apa uzat i nmolul activ;- s mpiedice aglomeratele nmolului activ s se depun pe radierul bazinului, unde, n absenaoxigenului, acestea ar intra n fermentare anaerob.Bazinele de aerare pneumatic se caracterizeaz prin introducerea de bule de aer n ap. Acesteasunt, innd seama de mrimea lor, de trei categorii: bule fine (cu diametrul cuprins ntre 1,0 i1,5 mm); bule mijlocii (cu diametrul de 1,5-3 mm); bule mari (cu diametrul mai mare de 3 mm ).Bulele fine sunt obinute prin distribuia aerului prin difuzori poroi sau membrane cu orificiifoarte fine. Bulele mijlocii rezult din distribuia aerului prin conducte prevzute cu orificii alcror diametru este cuprins ntre 1 i 5 mm, fiind aezate la distane mai mici de 5 mm unele dealtele. Bulele mari sunt rezultatul distribuiei aerului prin conducte sau plci gurite, cudeschiderea gurii de peste 5 mm. La bazinele de aerare mecanic se aplic un procedeu tehnicprin care se pune n contact apa uzat, nmolul activ i aerul atmosferic n urma unor amestecrimecanice intense.Dup felul n care se introduce aerul n coninutul bazinului de aerare, aeratoarele mecanicesunt de trei categorii:- cu perii sau palete (cu ax orizontal);- cu aspiraie;- cu rotor (cu ax vertical).


14/20

Decantoare secundaren cazul epurrii biologice cu nmol activ, bazinele de aerare, n care se formeaz nmolul activ,sunt urmate de decantoare secundare, n care nmolul activ din apa uzat este reinut prinprocesul de decantare. Deci, decantoarele secundare fac parte integrant din epurarea biologic;ele au drept scop s rein nmolul materiile solide n suspensie separabile prin decantare. Att

pelicula biologic, separat din efluentul filtrelor biologice, ct i nmolul activ intr nfermentare cu deosebit rapiditate. Din acest motiv, evacuarea nmolului activ din decantoarelesecundare trebuie realizat n mod continuu. Pentru separarea nmolului activ, cele mairecomandate decantoare ar fi cele verticale.La staiile mari de epurare se recurge ns la decantoarele radiale sau longitudinale. Constructiv,aceste tipuri de decantoare sunt similare cu cele primare.3.6.2 Filtre biologice (biofiltre)Un alt tip de instalaie n care poate avea loc epurarea biologic este cea denumit filtrubiologic". n cazul filtrelor biologice, cultura de microorganisme este depus pe un suport inertdin punct de vedere biologic. Astfel, filtrele biologice sunt construcii de epurare, constituite decuve de beton, care conin un material granular de umplutur (pietri, zgur, cocs, material

ceramic, material plastic etc.) pe care se formeaz pelicula biologic care contribuie la biooxidarea impuritilor din apa uzat. Procesele prin care impuritile sunt transformate nbiomas sunt similare celor care au loc la epurarea cu nmol activ.Apa cu coninut de impuriti este introdus pe la partea superioar a filtrului biologic, strbatematerialul granular de umplutur pe care crete pelicula biologic i prsete instalaia pe lapartea inferioar. ntruct o singur parcurgere a materialului de umplutur nu este, uneori,suficient pentru asigurarea eficienei de epurare dorit, efluentul se recircul. Ca urmare andeprtrii impuritilor de ctre pelicula biologic, aceasta crete i se desprinde de peumplutur la anumite intervale de timp (fenomen de nprlire"). Pelicula desprins se nlturdin efluentul epurat prin decantare. Filtrul biologic este urmat, deci, de un decantor secundar.Similar epurrii biologice cu nmol activ, i n cazul filtrului biologic rolul esenial n epurare

este deinut de bacterii. Pe lng acestea, filtrele biologice adpostesc un numr mare demicroorganisme i organisme: protozoare, viermi,crustacee, larve de insecte etc. Filtrelebiologice sunt deseori infestate de muscaPsychoda. Ea nu neap", ns ptrunde n ochii,urechile, nrile oamenilor ianimalelor. Raza ei de zbor este mic, 50-100 m, dar vntul o poate transporta la mari distane.n filtrele biologice mai triete o mic insect, Achorutes, care ajunge n mod natural n filtrulbiologic sau se poate introduce artificial, contribuind i ea la distrugerea materiilor organice,deoarece se hrnete cu acestea i o gsim n principal pe pelicula biologic. Psychoda iAchorutes se gsesc rareori mpreun n filtrele biologice.n filtrele biologice nu se creeaz un mediu acvatic propriu - zis sau un mediu uniform.Condiiile pe care le ofer biofiltrul variaz o dat cu nlimea acestuia. Astfel, formele de viamai evoluate - viermi, insecte, hidracarieni etc. mpreun cu algele, se dezvolt mai mult npartea superioar, la lumin. Pe msur ce apa uzat ptrunde n adncime, deci este mai curat,apar schimbri n coninutul i felul organismelor prezente la diferite niveluri.3.6.3 Epurarea metanicOperaia de fermentare metanic este aplicat reziduurilor separate n decantrile primare isecundare din apele uzate menajere i industriale, a reziduurilor din cresctoriile de animale, areziduurilor din industria alimentar.Aceste reziduuri printr-o reacie de oxidare dau natere bioxidului de carbon, iar n continuare


15/20

printr-o reacie de reducere se obine metanul aa numitul biogaz. Procesul se desfoar indou etape. In prima etap nu apare metan, iar substanele organice supuse procesului biochimicse transform n acizi grai inferiori. In a doua etap, acizii rezultai sunt transformai n metan ibioxid de carbon. Fiecare din cele dou etape este realizat de o alt populaie de bacterii.Instalaiile pentru epurarea metanic sunt de dou feluri:

- instalaii de tip convenional, care sunt utile pentru reziduuri solide;- instalaii de tip contact, care sunt folosite pentru reziduuri mai diluate.3.6.4 Sedimentarea componentelor solide din apele uzate supuse epurriiIn epurarea biochimic diversele elemente componente care degradeaz calitatea apei nu dispar,ci sunt transformate n elemente neutre, care nu mai sunt nocive pentru flora i fauna acvatic.Pentru separarea acestor elemente n suspensie operaia cea mai simpl i cea mai economiceste sedimentarea, care poate fi definit ca depunerea componentelor solide sub efectul greutiiproprii.Spre deosebire de alte operaii (filtrare, centrifugare) acest mod de separare se desfoar ntr-operioad de timp mult mai mare. Perioada de separare este cu att mai mare cu ct particulelesunt mai mici i mai uoare.

In bazinele de sedimentare, particulele se pot depune independent sau prin atracie electrostatici se transform n aglomerri de particule. Modul de separare depinde de concentraia lor nfluid.La o concentraie redus, de ordinul sutelor de miligrame/litru aglomerrile se depunindependent.La o concentraie medie, de ordinul miilor de miligrame/litru, aglomerrile primare se asociaz,formnd aglomerri de dimensiuni mai mari care se depun.In cazul concentraiilor mari, aglomerrile se unesc ntre ele, formnd mai multe etaje deasemenea asociaii i pe msur ce se depun, straturile inferioare sunt tasate de cele superioare.3.6.5 Epurarea biologic naturalEpurarea biologic natural se realizeaz, ndeosebi, pe cmpuri de irigare i filtrare, filtre de

nisip, iazuri de stabilizare (iazuri biologice) etc.Din punct de vedere al ndeprtrii substanelor organice n suspensie, al bacteriilor etc. acesteinstalaii au o mare eficacitate (90 - 95 %). Folosirea unor astfel de instalaii este indicat ori decte ori este necesar s se evacueze n receptor o ap cu un grad mare de epurare. Dezavantajulunei astfel da instalaii este acela c necesit suprafee mari.Pe plan mondial, se constat totui tendina de a evita folosirea apelor uzate la irigaii, pe motivede igien i protecia muncii.Construcii i instalaii.Apele uzate brute sunt n prealabil epurate n decantoare n care timpul de retenie se recomanda fi cuprins ntre 1,5 i 2 h. Nmolul depus este trimis la bazinele de fermentare, de unde esterspndit apoi pe cmp. Din decantoare apele sunt trimise la bazinele de egalizare a debitelor,care au i scop de nmagazinare a apelor uzate n timpul iernii sau al ploilor abundente, aiciproducndu-se i o decantare suplimentar.n continuare, urmeaz reeaua de distribuie, care are drept scop transportarea i rspndireaapelor uzate pe parcele. Reeaua se compune dintr-un canal principal i din canale de distribuiei irigaie. Canalul principal, precum i canalele de distribuie se execut nchise sau deschise, eleavnd un caracter permanent. Canalele de irigaie sunt n general, deschise i au un caractersezonier. Pe parcele apa se rspndete, ca n cazul apelor naturale: prin brazde, pe la suprafa,prin inundare i prin aspersiune. Alegerea unui sistem sau a altuia depinde de natura solului, de


16/20

panta terenului, de felul culturilor etc. n cazul solurilor impermeabile se execut o reea dedesecare, care const din drenuri, canale secundare, canale principale i guri de vrsare n emisar.La rspndirea apei uzate prin brazde i inundare este nevoie de drenaj. La rspndirea lasuprafaa terenului i la aspersiune nu este nevoie de drenaj, deoarece se trimite apa pe msuranecesarului.

Pe lng aceste construcii mai sunt necesare i o serie de anexe care constau din: stvilare, vane,cmine de vizitare, drumuri de acces, diguri pentru separarea parcelelor, plantaii pentru a reducearia de aciune a mutelor i a mirosului etc.Cmpurile de irigare i filtrare sunt suprafee de teren folosite fie pentru epurare i irigare nscopuri agricole - cazul cmpurilor de irigare, fie numai pentru epurare - cazul cmpurilor defiltrare. De obicei, cmpurile de irigare sunt asociate cu cmpurile de filtrare, ultimele fiindndeosebi folosite n perioadele de ploi abundente, cnd nu este nevoie de ap pentru culturi, nperioadele de nghe etc.Folosirea la irigaii a unor ape industriale uzate, de exemplu a celor cu coninut mare desubstane organice este recomandat ndeosebi cnd substanele fertile sunt n cantiti mari.Culturile care se prefer pentru irigare sunt, n general, plantele tehnice (in, cnep, sfecl de

zahr etc.) sau cerealele (gru, porumb). De asemenea, apele uzate sunt des folosite ia irigareapunilor, pdurilor i livezilor. Nu sunt recomandate a se iriga cu ape uzate culturile de plantecare se consum crude (roii, ridichi, salat, castravei etc.). Din punct de vedere agrotehnic, seprefer la irigaii plante care folosesc bine att apa, ct i substanele dizolvate n apele uzate, ipot suporta excese trectoare, provocate de o umiditate suplimentar. Asemenea plante sunt:trifoiul i sfecla, mai puin cartoful, porumbul i cnepa.Filtrele de nisip sunt construcii destinate epurrii apelor uzate, fiind realizate pentru prima dataacum 70 - 80 de ani n S.U.A.. Pentru construirea unor asemenea filtre este necesar s se dispunde un sol constituit din nisip. Apele uzate traverseaz nisipul la diferite intervale de timp, lsndastfel terenului timpul necesar pentru aerarea natural. n interiorul acestui strat de nisip se petrecprocese

similare cu cele dintr-un filtru, n timpul crora impuritile din apele uzate sunt ndeprtate.Filtrele de nisip pot fi utilizate pentru epurarea unor eflueni provenii fie de la decantoareleprimare, fie de la treapta de epurare biologic.Evacuarea apei epurate se face cu ajutorul unor drenuri realizate la baza filtrelor.Iazuri biologice (iazuri de stabilizare)Iazurile biologice sunt bazine puin adnci, care folosesc procesele naturaled e ndeprtare dinapele uzate a substanelor organice i a suspensiilor, sub controlul parial al omului, lazurilebiologice se amenajeaz, de cele mai multe ori, n depresiuni naturale. Un iaz biologic poate aveafuncie multipl: ca instalaie unic de epurare a apelor uzate, ca instalaie de epurare secundarsau teriar, ca bazin de egalizare, ca bazin de sedimentare suplimentar etc.Dup procedeul biologic care predomin n iaz, se pot distinge:- iazuri anaerobe cu fermentare metanic predominant, ntregul volum al bazinului fiind n stareanaerob. O variant a acestui tip este iazul anaerob cu strat aerob la suprafa, n care stratulsuperficial este periodic aerob, restul volumului fiind anaerob;- iazuri facultativ anaerobe - aerobe, n care au loc procese de oxidare anaerob, oxidare aerobi fotosintez n diferite proporii. Oxigenul necesar proceselor aerobe este furnizat de alge, prinfotosintez i este produs numai pn la adncimea pn la care ptrund razele solare. La fundulunor asemenea iazuri depunerile de material organic sunt stabilizate prin fenomene anaerobe;- iazuri aerobe de mare eficien sau de mare ncrcare, n care oxidarea i fotosinteza sunt n


17/20

echilibru, realiznd o stabilizare complet. Variante ale iazurilor aerobe, cum ar fi: iazuri curecirculare, iazuri aerate n mod artificial, implic sisteme constructive suplimentare.3.6.6 Epurare biologic n instalaii cu filme biologice fixate pe suport inertPentru cazul n care apa uzat este trecut la nceputul procesului de epurare printr-un filtru,stratul de impuriti (filmul) depus pe elementele active poate fi curat prin introducerea

microorganismelor n filmele formate. Datorit interveniei microorganismelor aceste filtre senumesc biofiltre sau biodiscuri. Deoarece grosimea filmului este mic, nu toat populaia deorganisme particip la procesul de biodegradare, ci numai o parte care se afl n apropiereafilmului.3.6.7 Epurarea biologic prin nitrificarea i denitrificarea formelor de azotApele menajere i apele industriale uzate conin, pe lng substane organice i diferitecombinaii anorganice ale azotului. Exist dou ci de abordare a epurrii apelor uzate de azotii:- apele menajere sunt epurate prin nitrificare;- apele menajere care au un coninut mare de azot sunt supuse mai nti nitrificrii i apoiurmeaz denitrificarea.Oxidarea cu ajutorul microorganismelor a ionului de amoniu a ionului de azotat, prin reacie

global, se face n dou trepte. Acest lucru determin un consum mare a oxigenului din appentru desfurarea procesului. Cele dou trepte de reacie sunt realizate de bacterii aerobediferite. Concentraia acestor bacterii, dezvoltarea lor depind de condiiile de mediu: pH optim,temperatur, oxigen dizolvat, dar n special de vrsta nmolului activ n care se dezvolt.Instalaiile cu nmol activ care pot efectua i reacii de nitrificare sunt de dou feluri:- instalaii ntr-o singur faz, n care cele dou procese, nitrificarea i evacuarea substanelororganice se desfoar in acelai bazin;- instalaii n care cele dou procese se desfoar separat.3.7 Epurarea apelor uzate n industria alimentarIndustria alimentar reprezint una din cele mai importante surse de poluare a apelor desuprafa. Din procesele tehnologice propriu zise, precum i din cele secundare, rezult ape uzate

ncrcate n special cu materie organic aflat n diferite trepte de descompunere.Epurarea apelor uzate ale unei uniti industriale se poate face n cazul unei impurificri maiuoare prin trecerea apelor uzate prin staia de epurare municipal, acolo unde exist. In cele maidese cazuri, epurarea sau cel puin o epurare parial a apelor uzate se face ntr-o staie deepurare proprie, deversarea apelor tratate fcndu-se n sistemul de canalizare al oraului sau nreceptorul final.3.7.1 Epurarea apelor uzate n industria crniiIn reeaua de canalizare a apelor uzate din abatoare, combinate de prelucrare a crnii,principalele deeuri care se ntlnesc sunt:- materii n suspensie de diferite dimensiuni, provenite din coninutul stomacal, intestine,coagularea sngelui, pr, pene, etc.- grsimi semifluide sau topite, care favorizeaz colmatarea canalelor i conductelor;Epurarea apelor uzate se face astfel:a) Preepurarea, care drept scop ndeprtarea debitului grosier, recuperarea grsimilor, egalizareadebitelor i concentraiilor apelor uzate. Pentru realizarea acestor operaii se folosesc grtare, siterotative, site vibratoare, discuri rotative, separatoare de grsimi, bazine de egalizare.b) Epurarea, care are drept scop aducerea apelor uzate la gradul de calitate stabilit de normativelede calitate, pentru ape uzate care urmeaz a fi evacuate n cursurile de ap receptoare sau ncanalizarea oraului. Epurarea poate avea mai multe trepte, funcie de gradul de ncrcare


18/20

cantitativ i calitativ a apelor uzate.- Epurarea mecano-chimic ncearc mrirea vitezei de sedimentare prin tratarea cu divericoagulani, obinndu-se n acelai timp i o reducere a substanelor organice, a azotului i afosforului. Dintre coagulanii folosii amintim: var, acid sulfuric, sulfat de aluminiu, sulfat feros.- Epurarea biologic are drept scop epurarea mai avansat a surplusului de substan organic,

care se poate reduce pn la 90- 95 %, permind evacuarea apelor uzate n receptori ( ape desuprafa sau canalizri). Epurarea biologic se realizeaz n instalaii cu nmol activ. Apeleuzate,datorit coninutului ridicat n substane organice uor biodegradabile reprezint un mediu decultur pentru bacteriile cu rol activ n descompunerea lor, care favorizeaz formarea rapid aaglomerrilor de nmol activ. Dup aerarea apei timp de 24 ore, apar protozoarele flagelate, careduc la consumul de substan organic i la reducerea acesteia la 80-90 %. Factorii de caredepind reducerea ncrcturii organice sunt: temperatura, oxigenul dizolvat n ncrcareaorganic. Nmolul rezultat n urma epurrii biologice este fermentat, stabilizat i uscat, putnd fifolosit ca ngrmnt n agricultur.3.7.2 Epurarea apelor uzate n industria petelui

Apele uzate care rezult din diferite secii de fabricaie conin n special snge, grsimi, substanealbuminoide, clorur de sodiu, acid acetic, etc. Aceste ape uzate sunt de culoare gri sau roiatic,ca aspect sunt tulburi, au un mirosputernic de oet, reacie acid, coninut mare de materie n suspensie, coninut mare n substanorganic i coninut mare n clorur de sodiu.Epurarea apelor uzate const n:a) Pre-epurarea, care const n primul rnd n separarea grsimilor prin utilizarea unorseparatoare, din care grsimile s fie recuperate zilnic n vederea ntrebuinrii lor n diferitescopuri.Coninutul ridicat n materii albuminoide determin ca aceste ape s intre uor nfermentaie. Coninutul ridicat de sare ridic probleme la epurarea prin metode biologice.b) Epurarea. Coninutul ridicat de acid acetic impune mai nti neutralizarea apelor prin tratare

cu var, care are i proprieti de coagulant producnd n acelai timp formarea si sedimentareasuspensiilor. Timpul de staionare n decantoare a acestor ape este mare. Epurarea mecanic ichimic ndeprteaz numai o parte din ncrctura acestor ape.3.7.3 Epurarea apelor uzate n industria lapteluiApele uzate conin suspensii, grsimi, fosfor, azot, cloruri care permit tratarea biologic.Epurarea apelor uzate are urmtoarele trepte:a) Pre-epurarea, care are drept scop reinerea materiilor grosiere aflate n suspensie i agrsimilor care pot fi valorificate n industria furajelor, a spunurilor.b) Epurarea se realizeaz n diferite tipuri de decantoare aeratoare sau n bazine de stabilizareaerob, din care rezult un nmol cu un grad avansat de mineralizare care poate avea diferitentrebuinri (furaj n zootehnie, amendament n agricultura). Epurarea biologic a apelor uzatencepe cu un proces de aerare. Pre-aerarea timp de 24 ore sporete capacitatea de epurare i ducela corectarea pH-ului.3.7.4 Epurarea apelor uzate din industria de fructe si legume.Apele uzate rezultate din procesele tehnologice se caracterizeaz prin: coninut de materiigrosiere (pielie, coji, pulp, resturi de legume i fructe), coninut ridicat de hidrai de carbon(zaharuri), care imprim o tendin accentuat de fermentare. Epurarea apelor uzate areurmtoarele faze:a) Pre-epurarea const n trecerea apelor uzate prin site pentru reinerea materialelor grosiere.


19/20

b) Epurarea const n tratarea chimic pentru precipitarea materialelor mici aflate n suspensie, aamidonului i a proteinelor coloidale, urmat de epurarea biologic prin : biofiltre, decantoare cunmol activ, iazuri biologice pentru ndeprtarea substanelor organice solubile.3.7.5 Epurarea apelor uzate n industria amidonuluiCaracteristicile apelor uzate depind n primul rnd de natura materiei prime utilizate: cartof sau

porumb. Principalii indicatori de impurificare sunt: materii n suspensie, reacia apei, substaneorganice, azot total, fosfor, reziduu fix care prezint o serie de influene negative asupra ruluireceptor, Epurarea apelor uzate are urmtoarele trepte:a) Pre-epurarea apelor uzate rezultate la fabricarea amidonului din cartofi se face prin tratarea lorchimic cu coagulani de regul var, urmat de decantarea materiilor organice n suspensie.Pentru apele uzate rezultate la fabricarea amidonului din porumb se face numai o decantare amaterialelor n suspensie.b) Epurarea const n aplicarea procedeelor de epurare biologic. Una din aceste metode esteutilizarea n irigaii a apelor uzate preepurate, daca condiiile hidrologice, climatice, agricole,economice o recomand.3.7.6 Epurarea apelor uzate n industria drojdiei si a spirtului

Caracteristicile apelor uzate sunt: cantiti mari de impuriti de natur organic provenite dinborhot i din apele de separare. Principalii indicatori de impurificare sunt: pH, temperatura,fosfai, azot, suspensii totale, reziduu fix.Epurarea apelor uzate se poate face prin: epurare biologic artificial i epurare biologicnatural. Din prima categorie fac parte procedeele care au la baz supunerea apelor uzate unuiproces de descompunere aerob sau anaerob a substanelor organice prin folosirea unorinstalaii de epurare dotate cu filtre biologice sau cu nmol activ. In general aceste procedee suntmai scumpe dect cele naturale.In a doua categorie sunt incluse: irigarea terenurilor cu diferite culturi, cu ape uzate din industriade fermentare a melaselor sau deversarea apelor uzate n iazuri special amenajate prin aceastadestinaie.

3.7.7 Epurarea apelor uzate n industria malului i a beriiApele uzate rezultate din procesele tehnologice au mirosuri neplcute, sunt medii favorabiledezvoltrii intense a ciupercilor, au coninut ridicat de materii n suspensii: borhoturi, hamei,produse albuminoide care pot sedimenta, pot trece rapid la fermentaia acid, pot reduce rapidoxigenul dizolvat n ap.Epurarea apelor uzate const n:- reinerea unor produse auxiliare care pot fi valorificate: borhotul, reziduurile de hamei, drojdia,reziduurile albuminoide;- separarea materialelor n suspensie prin adugarea de coagulani;- neutralizarea reaciei acide a apelor uzate prin utilizarea varului;- trecerea prin filtre biologice.3.7.8 Epurarea apelor uzate n industria zahruluiApele uzate din industria zahrului se caracterizeaz prin:- cantiti importante de substana organic dizolvat, care are tendina de a intra imediat nprocesul de fermentaie acid;- coninut mare de substane care produc o spumare puternic a apei, care au att un efect toxicdirect ct i unul indirect prin consumarea oxigenului dizolvat, n cazul descompunerii lor.Epurarea apelor uzate const n:- separarea particulelor grosiere prin site;


20/20

- decantarea materialelor n suspensie n iazuri decantoare, tratarea cu var pentru neutralizareareaciei acide;- clorinarea apei pentru ntreruperea fermentaiei acide i formarea de hidrogen sulfurat.Pentru a putea fi apoi evacuate n receptorii finali, apele uzate se colecteaz n iazuri unde serealizeaz epurarea biologic natural.

Epurarea biologic a apelor uzate se mai poate realiza de asemenea prin filtre biologice i nbazine de aerare cu nmol activ.

autoepurare+epuararea apelor

Documents