ACTIVITATEA UMANA SI IMPACTUL TEHNOLOGIILE ASUPRA MEDIULUI ----STUDIU DE CAZ

1. Prezentarea generala a sistemului

Mediul inconjurator reprezinta mediul natural care a fost transformat de oameni. El cuprinde relieful,apa,aerul,vegetatia si solul. Acestea sunt elementele mediului natural asupra carora a intervenit omul prin activitatile sale. Fiecare element reprezinta un rol deosebit in crearea mediului natural. In acelasi timp,toate sunt in legatura unele cu altele.Astfel,relieful influenteaza clima.La randul ei,clima impreuna cu relieful,determina raspandirea vegetatiei,iar aceasta din urma,a faunei pentru a pastra acea unitate numita mediu natural.Pentru a trai mai bine,oamenii au creat asezari,au cultivat terenuri,au construit drumuri si uzine,adica au transformat treptat mediul natural. Mediul natural poate fi folosit in sprijinul omului,dar cu conditia sa nu fie distrus. Din pacate exista numeroase exemple de distrugere a plantelor si animalelor,de poluare a aerului,a apei si a solului. De cele mai multe ori,vorbind despre impactul omului asupra mediului inconjurator se fac referiri la poluare. In realitate,actiunea omului depaseste mult sfera poluarii si de accea este mai corect sa vorbim de cai diferite de deterirorare a mediului.Poluarea este una din aceste cai. Poluarea reprezinta patrunderea in mediul natural a unor poluanti naturali,dar mai ales artificiali rezultati din activitatea umana,indeosebi din industrie,agricultura,transporturi,care reprezinta deseuri ale activitatii umane.Exemple de poluare: - administrarea ingrasamintelor chimice poate avea urmari nedorite pentru mediul inconjurator; substantele chimice patrund in panza de apa freatica si de aici in fantani sau izvoare,amenintand sanatatea oamenilor si a animalelor- marile si oceanele sunt afectate de petrolul care se varsa in urma diferitelor accidente; petrolul este rezistent la actiunea bacteriilor,de aceea persista mult timp;astfel se formeaza o pelicula la suprafata apei,care impiedica difuzarea oxigenului in apa.- transportul energiei poate avea deasemenea efecte de poluare; retelele electrice de inalta si joasa tensiune produc: a) poluare vizuala firele si statiile de transformareb) poluare sonora genereaza seniment de frica,duc la pierderea partiala sau totala a auzuluic) poluare electromagnetica perturba emisiile de radio si televiziuned) poluare psihica generata de teama de pericole de accidentare- industrializarea,urbanizarea cu intensificarea accentuata a circulatiei rutiere,aeriene,a constructiilor de drumuri,raspandirea fara precedent a aparatelor audio-vizuale au dus la cresterea semnificativa a poluarii sonore; un alt efect negativ al industrializarii masive este poluarea prin deversarea reziduurilor si gazelor toxice rezultate in urma proceselorDin dorina de a avea o via comod, oamenii au poluat, mai mult sau mai puin grav, solul, apa i aerul, ducnd la dispariia multor specii de plante i animale. Oamenii sunt confruntai, la rndul lor, cu diferite boli cauzate de poluare iar interveniile civilizaiei au provocat mediului natural pagube mari. mpreuna vom ntelege c trim pe aceeai planet de care trebuie s avem grij! Ceea ce natura a creat n milioane de ani se poate distruge n cteva zile, luni sau n civa ani.

2. DESCRIEREA SISTEMULUI AFECTAT DE POLUARE

Contaminarea solurilor cu poluani precum arsen, mercur,cadmiu, plumb, crom, nichel i mangan n urma diferitelor activiti industriale reprezint la ora actual o problem major n ntreaga lume. Este tiut i unanim acceptat c n vederea utilizrii unui teren ca viitor loc de reedine sau zon recreaional concentraiile prezente de contaminai nu trebuie s depeasc anumite valori de prag sau valori limit admise.Resursele naturale ale Romniei i politicile de industrializare anterioare anului 1989 au favorizat dezvoltarea activitilor intens poluatoare din industriile extractiv, metalurgic, chimic i energetic.Urmare a desfurrii acestor activiti, solul i subsolul au fost poluatelocal, zonal sau regional cu hidrocarburi, metale, substane organicenaturale i sintetice. De asemenea, vecintile arealelor industriale au fost intens populate, rezultat al urbanizrii fr precedent care a urmat industrializrii. Exist un cadru general trasat de comunitatea tiinific viznd legtura existent ntre prezena contaminailor n mediul nconjurtor i deteriorarea strii de sntate a locuitorilor din mediul urban. Pe plan internaional numeroase studii trateaz problematica siturilor contaminate, efectele toxicologice a diferiilor poluani, limitarea expunerii i metodele de remediere care urmeaz s redea unui sol contaminat calitile iniiale. Majoritatea acestor studii au vizat analizarea marilor areale industriale, atenia cercetrilor fiind mai puin ndreptat spre efectele generate de aceti mari poluatori n timpul funcionrii asupra zonelor din vecintate. O problem adus recent spre cercetare pe plan internaional o reprezint zonele recreaionale din marele orae . O analiz a concentraiei de contaminai prezeni n solul acestor areale este imperativ i absolut necesar pentru a putea estima riscul pe care aceste zone le reprezint pentru rezideni sau turiti.Este demonstrat faptul c la fel ca solurile agricole contaminate i solurile urbane, cu precdere cele din parcuri, zone recreaionale i spaii de joac au o influen puternic asupra strii publice de sntate deoarece contaminaii pot fi deosebit de uor transferai n corpurile umane. De asemenea, ingerarea de praf i pmnt este recunoscut ca fiind una din cele mai importante ci de expunere a copiilor la metalegrele. Un prim studiu realizat pe zonele recreaionale din Sevilia, Spania indic valori care deseori depesc concentraiile maxime admise la elemente precum plumb, zinc i n special cupru . Ulterior, studii similare s-aurealizat de ctre cercettori precum Chen n China, Carrizales n Mexic,Poggio n Italia, Massas n Grecia i Figuiredo n Brazilia. n urmaacestor studii prezena contaminanilor chimici n solurile urbane a fost recunoscut ca o problem de mare gravitate cu potenial ridicat de risc pentru sntatea uman. Grupul cel mai susceptibil la toxici sunt copiii,iar locurile n care acetia intr cel mai des n contact cu solul sunt parcurile, locurile de joac i zonele recreaionale. Pn n prezent, problematica contaminrii solurilor urbane cu metale n Romnia, nu s-a luat n discuie dect asociat zonelor unde exist o puternic poluare istoric. Locuitorii marilor orae din Romnia nu au o percepie clar referitor la riscurile asociate acestui tip de poluare i la posibilele repercusiuni asupra strii de sntate.

Zona de studiu

Municipiul Cluj-Napoca este situat n zona central aTransilvaniei, la intersecia dintre Podiul Somean, Munii Apuseni i Cmpia Transilvaniei. Clima Clujului este plcut, de tip continentalmoderat, iar vecintatea Someului Mic a fcut ca aceast zon s fielocuit din cele mai vechi timpuri.n prezent suprafaa municipiului Cluj-Napoca este de aproximativ 180 km2. Conform recensmntului din 2011, populaia Clujului avea puin sub 315.000 persoane, fiind al doilea ora capopulaie din Romnia. Activitile industriale marcheaz economia municipiului Cluj-Napoca. Aici activeaz companii aparinnd celor mai variate industrii. Dintre acestea puternic reprezentate sunt industria chimic i farmaceutic, cea productoare de ciment, construciile de maini, prelucrarea metalelor, industria alimentar, nclminte, sticl,porelan, faian, prelucrarea lemnului, extracia minereurilor, produse abrazive, celuloz i hrtie, cosmetice, textile i confecii.Dei iniial planificarea teritorial a municipiului presupune situarea zonelor industriale la periferia cartierelor de locuine,necesitatea de dezvoltare i cererea tot mai mare de spaii locative, a fcut ca zonele rezideniale s se dezvolte n jurul fostelor zoneindustriale, cuprinzndu-le. Astfel, s-a ajuns la utopii, precum Fabricade Bere Ursus, care pn nu de mult funciona foarte aproape de centrul oraului, la intersecia cu cel mai populat cartier, Mntur.n acest context prezena contaminanilor provenii din activitile industriale n solurile municipiului Cluj-Napoca este probabil. Aceasta, combinat cu o percepie sczut a riscurilor, duce la o vulnerabilitate crescut a populaiei la poluani i toxici care pot avea pe termen mediu i lung consecine dramatice pentru sntatea populaiei. Studiul de fa s-a efectuat n toate cele 16 cartiere majore dinCluj-Napoca i s-a axat pe identificarea zonelor recreaionale cele mai populate, unde se gsesc n permanent la joac un numr mare de copii. Metodologia folosit n cercetare

Pentru a putea determina cu aproximaie nivelul de importan acordat problemei contaminrii solului zonelor urbane la nivelul societii civile a municipiului Cluj-Napoca, percepia riscurilor i cunoaterea problemelor specifice, s-a recurs la un studiu statistic.Acesta i propune evaluarea i nregistrarea nivelului de preocupare i de informare a persoanelor intervievate n ceea ce privete poluarea urban, printr-un chestionar cu 22 de itemi.Populaia vizat prin intermediul acestui sondaj este populaia adult, care triete i i desfoar activitatea n municipiul Cluj-Napoca. S-a recurs la alegerea eantionului pentru ca acesta s fiereprezentativ din punct de vedere statistic Din acest motiv, studiul de fa s-a efectuat pe un eantion reprezentativ, compus dintr-un total de 82 de persoane adulte cu vrste cuprinse ntre 19 i 37 de ani. Acesta, prin alegerea persoanelor intervievate a ncercat pe ct posibil pstrarea eterogenitii caracteristicilor tinerelor familii, ntlnite n mod curent n municipiul Cluj-Napoca De regul, cu ct volumul eantionului este mai mare, cu att precizia sondajului este mai ridicat. Rezultate i discuiin urma aplicrii chestionarului se poate observa percepia riscurilor n opinia respondenilor cu privire la problematica contaminri solurilor urbane din Municipiul Cluj-Napoca. Persoanele intervievate n proporie de 55 % consider c poluarea solului (figura 1 a) este un potenial risc pentru sntatea lor i pentru mediul n care triesc. Comparativ s-a verificat i percepia riscului raportat la poluarea aerului (figura 1 b). Considerabil mai multe Fig. 1 Percepia comparativ a riscului reprezentat de poluareasolului (a) i a aerului (b) persoane, respectiv 74 % sunt de prere c poluarea aerului reprezint un risc pentru sntate. n majoritatea cazurilor persoanele intervievate s-au plns de o calitatea sczut a aerului respirat chiar i n apropierea zonelor de recreere.

Figura 1

Posibilitatea determinrii olfactive a polurii aerului este principalul motiv pentru care aceasta este perceput ca un risc de un numr mai mare de persoane. Din nefericire contaminarea solului nu se poate determina dect prin utilizarea aparaturii specializate.. Gradul de informare cu privire la potenialele situri contaminate din ora este sczut. Participanii la studiu n proporie de 60 % susin c nu sunt corespunztor informai.Totui, n ceea ce privete riscurile de sntate la care sunt expui datorit polurii n general, respondenii au o prere obiectiv(figura 3, figura 4). 63 % dintre persoanele intervievate susin c sunt contieni de problemele de sntate care le-ar putea cauza expunerea ndelungat la poluani. Mai mult, majoritatea, n proporie de 35 % i respectiv 32 % se consider destul de expui, sau expui cu moderaie Fig. 2 Gradul de informare cu privire la potenialele situri contaminate dinmunicipiul Cluj-Napoca la riscuri de sntate datorate polurii solului. Contientizarea riscurilor i a expunerii scade vulnerabilitatea facilitnd implementarea msurilor de intervenie acolo unde este cazul. n ceea ce privete reglementarea problemelor de poluare, se poate afirma c participanii la studiu, n proporie de 58 %, consider c implicarea a structurilor administrative este slab. n ceea ce privete municipiul Cluj Napoca, respondeni susin c acesta este n ansamblu un ora poluat moderat, dar cu probleme n anumite zone. Din acest motiv s-a ncercat o estimare a polurii solului n opinia respondenilor, n funcie de mprirea oraului pe cartiere.

Astfel s-a putut observa riscul perceput n funcie de zone i s-au putut identifica arealele care necesit o atenie crescut la completarea studiului cu msurtori analitice de concentraii.n ceea ce privete poluarea pe cartiere, n opinia respondenilor, cel mai poluat este cartierul Mntur, urmat de Centru i apoi de cartierul Mrti. Fig. 3

Contientizarea riscurilor pentru sntate Fig. 4 Percepia expunerii Aceasta a fost verificat folosind dou metode. n prima fazarespondenii au fost rugai s numeasc cartierul clujean cu cele mai mari probleme de poluare.

Figura 5La aceast ntrebare Mnturul a fost ales ca fiind cel mai poluat de 17 % dintre respondeni (figura 5 a). Ulterior, pentru validarea rezultatelor s-a recurs la o metod mai specific, n care respondeni au fost rugai s acorde note de la 1 la 5 n funcie de poluarea perceput.Astfel, scorul care corespundea unei lipse de poluare era 82 iar cel care era atribuit unei poluri totale era de 410 (figura 5 b). Din cele dou grafice se poate deduce c prerea respondenilor n ceea ce privete poluarea solului se menine, n linii mari. Interesant este totui faptul c respondeni au tendina de a minimiza poluarea din propriul cartier.

3. DESCRIEREA UNUI PROCEDEU DE EPURARE A APELOR UZATE

STATIA DE EPURAREOraul Focani, capitala judeului Vrancea, are n jurisdicie un numr de circa 100.000 locuitori.Apele reziduale ajung gravitaional din ora ctre staia de epurare a apelor uzate (SEAU) printr-un colector magistral care este racordat la o camera existenta a colectorului combinat (C.S.O).Fluxul tehnologic este proiectat avnd n vedere un proces de tratare cu nmol activ n cantitate redus, incluznd operaii de nitrificare, denitrificare i ndeprtare a fosforului biologic. Caracteristicile apei care intra vin statie: DebiteUMValoare

Q zilinicm/zi40000

Qdebit mediu (condiii fr ploaie)m/or1667

Q vrf de debit (ctre aeratoare)m/or3960

Q debit maxim(ctre structura de admisie)m/or7920

Etapele de tratare sunt: Pretratarea Structur cu grtare, constnd din grtare rare i grtare fine 2 bazine pentru ndeprtarea nisipului i grsimilor Bazin de retenia temporar a apelor pluviale Decantarea primar 2 decantoare primare Tratarea biologic Proces de tratare cu nmol activ de mic ncrctur ce presupune nitrificare, denitrificare i ndeprtarea fosforului biologic, avnd n componen: Staii de pompare a apei netratate i de recirculare a nmolului 2 bazine de aerare cu zone anaerobice, anoxice i aerate Decantare secundar 2 decantoare secundare Post-aerarea i laguna se realizeaz dezinfectia naturala cu ultraviolete solare Tratarea nmolului pentru tratarea nmolului provenit de la decantoarele primare i a nmolului excedentar provenit de la aeratoare, ce include: Un concentrator gravitaional pentru ngroarea separat a nmolului primar i a celui excedentar Un metantanc pt. fermentare anaerobic a nmolului concentrat Zon de depozitare a nmolului fermentat Staie de deshidratarea mecanic prin filtre pres cu bandDescriereastructurilor i a procesuluiPentru descrierea i controlul staiei, a se vedea descrierea funcional.

1.Bazinul colectorului combinat (CSO) Apa care intr n staie de la canalizarea principal trece printr-un bazin al colectorului combinat .Deoarece limita maxim de preluare a debitului n perioadele ploioase este de 7920 m/or (n condiiile n care sunt n funciune ambele linii de la grtare i de la separatorul de nisip i grsimi) stvilarul va bloca accesul n staie dac volumul de ap depete aceast limit. Influentul excedentar se va deversa n rul Milcov printr-un dig deversor .Bazinul colectorului combinat este utilat, de asemenea, cu un sistem de detectare a gazului pentru detectarea prezenei de gaze periculoase de CXHy, precum i un ventilator de evacuarea gazelor .Ventilatorul evacueaz aerul din bazin dac senzorul de detectare declaneaz alarma.

2.Canal de admisie n staie Pentru monitorizarea calitii apei care intr n staie, n canalul de admisie din amonte de grtare, a fost instalat un prelevator automat de mostre fiind urmat de analizoare de coninut pentru: pH i temperatur conductivitate depistarea coninutului de detergeni uleiuri materii solide n suspensie, Consumul Biochimic de Oxigen, Carbonul Organic Total, ConsumulChimic de OxigenSemnalele sunt folosite pentru a furniza informaii generale i pentru a alerta operatorii n cazul unor coninuturi neobinuite.Mostrele extrase de prelevatorul automat se vor analiza n continuare n laboratorul staiei pentru o evaluare detaliat a calitii apei netratate, i pentru verificarea i recalibrarea analizoarelor.

3.Casa grtarelor De la intrarea n staie apa uzat intr gravitaional n casa grtarelor.Sunt operative dou linii, fiecare fiind dotat cu un grtar rar, lumina dintre bare fiind de 30mm i un grtar fin cu 6mm lumin ntre bare amplasate unul dup altul.Scopul grtarelor este de ndeprta materia grosier din apa rezidual i de a proteja structurile din aval de deeurile voluminoase care ar putea obstruciona funcionarea optim a instalaiilor. Grtarele sunt curate automat prin micarea raclorului de jos n sus, n timp ce reziduurile sunt aruncate pe o band transportoare (reziduurile grosiere) sau pe transportoare elicoidale (reziduurile fine). Sistemul de raclare a grtarelor funcioneaz intermitent. Aceasta este controlat de msurtori ale diferenei de nivelul efectuate n amonte i n aval de grtare (prioritate 1) i prin cronometrare (prioritate 2). Grtarele sunt utilate cu limitatori de cuplu pentru a preveni deteriorarea grtarelor n caz de suprancrcare sau blocaje.Reziduurile sunt preluate de banda transportoare i de transportorul elicoidal i sunt vrsate n containere separate .Pentru a evita formarea de amestecuri de gaze explozive sau toxice, casa grtarelor va fi aerisit continuu printr-un ventilator care evacueaz aerul din interior pentru a elimina aciunea nociv a gazelor cum ar fi gazul metan i H2S, i pentru a asigura protecia mpotriva exploziilor prin diluarea coninutului. 4. Bazin ape pluviale n caz de precipitaii abundente sau de intrare n staie a unor debite de ap puternic poluat, aceasta se poate stoca ntr-un bazin de ape pluviale.Bazinul apelor pluviale are dou funcii principale: de stocare provizorie a apei ne-epurate n cazul unor ploi abundente ca bazin de descrcare de urgen n cazul intrrii n staie a unor debite de ap puternic poluat. Bazinul ape pluviale este spat n pmnt, avnd un volum de 6000 m i form dreptunghiular, fiind conceput pentru a asigura retenia unui volum maxim deviat de 4000 m3/or timp de 1,5 ore n regim de funcionare. Prin partea nordic a bazinului poate intra un vehicul printr-o ramp de acces pentru a cura fundul bazinului.Pentru a reduce la limita maxim admis cantitatea de ap care intr la decantoarele primare, linia poate fi blocat printr-un stvilar n aval de separatorul de nisip i grsimi. Debitele care depesc 3960 m/or vor fi direcionate ctre bazinul de stocare a apelor pluviale (a se vedea descrierea funcional).Dac bazinul de stocare a apelor pluviale este complet plin, cantitatea excedentar este deversat peste un dig de evacuare de urgen, ndreptndu-se gravitaional ctre canalul de ieire din staie i apoi n rul Putna.Dup umplerea bazinului n urma unei ploi abundente, pompa de retur ape pluviale pompeaz apa napoi la intrarea n staie, n amonte de grtare. Pompele se pun n funciune atunci cnd volumul apei care intr a sczut suficient sub limita maxim de admisie ctre decantoarele primare.Pompa din bazinul apelor pluviale este submersibil i este instalat ntr-un colector din interiorul bazinului de ape pluviale. 5. Bazinele de separare a nisipului i grsimilor Dup ce trece de grtare, apa intr n structura de separare a nisipului i grsimilor.Pentru ndeprtarea materiei anorganice, cum ar fi nisipul i pietriul, cu o greutate specific mai mare dect cea a materiei solide organice din apele de canalizare, se vor folosi dou canale longitudinale, aerate . Materia grosier este ndeprtat pentru a evita colmatarea n canale i conducte i pentru a proteja pompele i utilajele. Apa ieit de la grtare intr n deznisipatoarele dreptunghiulare, le traverseaz fiind evacuat la cellalt capt printr-o ieire submersibil, dup care este deversat peste un stvilar ce menine nivelul constant al apei. Nisipul decantat este extras prin pompe submersibile , care sunt montate pe un raclor obinuit, ce deservete ambele bazine. Raclorul i pompele au sistem de pornire / nchidere automat , n funcie de debitul de ap.Nisipul se va descrca ntr-un container din interiorul cldirii grtarelor. n plus, fiecare bazin are i un separator de grsimi n care are loc flotaia grsimilor i a materiilor n suspensie, mai uoare ca apa. Lichidul rezultat din separarea grsimilor se va descrca gravitaional n fosa septic.

6. Decantoarele primare Pentru ndeprtarea n cantitate mare a materiilor solide n suspensie se folosesc dou decantoare primare, circulare.Efluentul de la decantoarele primare se ndreapt prin gravitaie ctre bazinul de ap netratat. Funcionare : staia funcioneaz n sistem automat.Operatorul va selecta de la Controllerul Programabil Logic (CPL) trei moduri diferite de comand: Automat prin care toate utilajele sunt controlate de CPL Manual de la distan prin care fiecare utilaj n parte este pus n funciune manual de la panoul de comand al CPL Manual Local prin care fiecare utilaj n parte este pus n funciune de operator de la un comutator localDac exist mai multe linii care funcioneaz n paralel, fiecare linie sau subunitate n parte poate fi trecut separat n modul de funcionare "Automat" sau "Manual de la distan" pentru a permite efectuarea operaiilor de ntreinere i de testare a fiecrei linii n parte. n cazul structurii de pretratare aceasta vizeaz: Liniile de la grtare Separatorul de nisip i grsimi Decantoarele primareStaia de pompare ap brut i staia de recirculare a nmoluluiApa brut trecut prin etapa de pre-tratare ajunge gravitaional de la decantoarele primare ctre bazinul de ap brut al staiei de pompare ap brut.Bazinul de ap brut este dotat cu un deversor de urgen. In cazul defectrii unei pompe, sau din oricare alt motiv ar putea ajunge prea mult ap de la decantoarele primare, deversorul regleaz volumul de ap descrcnd surplusul n cminul de racord la canalul de ieire din staie.Nmolul recirculat din decantoarele secundare ajunge gravitaional n bazinul de nmol care se recircul al staiei de recirculare a nmolului.Toate pompele sunt dotate cu convertizoare de frecven .Ambele bazine, de ap brut i nmol care se recircul, sunt aerate pentru a preveni sedimentarea nmolului i formarea de nmol n suspensie.Termeni de baz pentru descrierea procesului de activare a nmolului prin aerare CCO: Consumul Chimic de Oxigen (sau ncrctura organic oxidabil) Pe baza acestui indicator este determinat ncrctura poluant, att biologic ct i mineral, a unui efluent supus analizei. CBO: Consumul Biochimic de Oxigen CCO5: consumul biochimic de oxigen msurat dup o perioad de incubaie de cinci zile. Acest indicator permite evaluarea ncrcturii cu materie poluant organic, biodegradabil a unui efluent. Ntot: azot total (organic i anorganic) Ptot: Fosfor total (organic i P-PO4) MST/mlss: Materii solide totale (coninutul organic i anorganic din biomasa total) V: Volumul tuturor zonelor bazinului de aerareProcesul de stabilizare aerobApa brut i biomasa ajung mpreun ntr-un bazin cu mixare complet. Apa brut reprezint hrana consumat de microorganismele vii care formeaz flocoane. Pentru realizarea procesului de stabilizare aerob este necesar s existe un raport echilibrat ntre apa brut (hrana) i biomas, s existe spaiu suficient pentru biomas, mixare i adugare de oxigen. Reactorul biologic , unde are loc procesul biologic, este denumit "Bazin de Aerare".

Procese biologice de bazActivitile biologice au la baz reacii foarte complicate, controlate printr-un algoritm funcional. Nu este necesar ca aceste procese s fie nelese n detaliu. Aceasta reprezint subiectul unor studii aprofundate din descrieri funcionale, seminarii, documente de studiu disponibile i manuale colare. Totui, trebuie avute n vedere cteva reacii fundamentale: 1. ndeprtarea carbonului, executat aici n toate sectoarele de bazin de la 1 la 8. Acesta reprezint procesul de stabilizare aerob de baz. Conform acestui proces, carbonul organic biodegradabil, exprimat aici prin indicatorii CCO i CBO, este ndeprtat. Zahrul, grsimile, acizii grai i proteinele conin carbon mai mult sau mai puin biodegradabil. Ca urmare, pentru meninerea acestui tip de nmol sunt necesari bacterii specifice pentru descompunerea nmolului i condiii de cretere optime ale acestora pentru a obine rezultatele de epurare dorite. n linii mari, jumtate din cantitatea de carbon este ncorporat n biomas, microorganisme precum bacterii i protozoare (de ex. Vorticelan varieti multiple) i carbon organic inert. Partea rmas este eliberat n atmosfer sub form de dioxid de carbon.2. Nitrificarea, care aici are loc n zonele 3 sau 5 pn la 8, reprezint oxidarea biologic a amoniului n nitrii, urmat de oxidarea acestor nitrii n nitrai. 3. Denitrificarea, are loc n zonele anoxice 1, 3 i 4 (vara), sau 1 i 2 (iarna), este un proces nlesnit de ageni microbieni de reducere a nitratului care poate n cele din urm avea ca rezultat producerea de azot molecular N2 (ntr-o serie de produse intermediare de azot gazos).4. Procesul biologic de Eliminare Fosfor (BioP), are loc aici n zona anaerob 2 (vara), are ca rezultat mbogirea cu fosfor a masei de celule bacteriene. Acest proces poate avea loc n sisteme de tratare aerobic n condiii favorabile pentru microorganisme5. Temperatura influeneaz n mod semnificativ metabolismul bacteriologic. Viteza procesului metabolic al oricrei bacterii poate fi uor redus sau accelerat de trei ori sau chiar pn la zero, n funcie de speciile de bacteriiNmolul excedentarncrctura poluant de natur organic este eliminat n aeratoare prin transformarea n gaz i materie solid, care nu va contribui la nmolul n exces: Ca urmare, va fi necesar s extrag acest surplus acumulat sau nmol excedentar pentru a menine constante cantitatea de biomas i condiiile necesare procesului.Decantaren Decantorul secundar are loc separarea materiilor solide de apa limpede rezultate n urma procesului de aerare.Biomasa i materia inert se acumuleaz n flocoane, care se sedimenteaz gravitaional. Nivelul nmolului Nmolul din decantor trebuie meninut la un nivel redus, cel puin s nu depeasc 2 metri pentru a evita pierderea n efluentul de ap curat i dezvoltarea de caracteristici anaerobe a nmolului activat. Aceste caracteristici anaerobe pot determina formarea de ciuperci filamentare i umflare excesiv a biomasei, diminund proprietile de sedimentare.RecircularePrin recircularea nmolului este asigurat faptul c biomasa nu va ajunge i nu se va acumula n decantor, ci va fi recirculat n aerotanc pentru a contribui la eliminarea substanelor poluante. Indicatori de calitate a debitelor de ape uzateEmisarul n care se descarc apele epurate este rul Putna,conform condiiilor de descrcare a apelor uzate n receptori naturali H.G.352/2005. Debitele de ap uzat evacuat sunt msurate n seciunea de msurare cu ajutorul unui debitmetru electronic Dn 800,care afiseaza atat debitul instantaneu cat si debitul total de la data punerii in functiune.EPURAREIntreinerea i reparaia staiei de epurare ,ct i responsabilitile personalului sunt cuprinse n manualele de operare ale staiei de epurare.Coordonarea activitatilor de urmarire ,remediere privind functionarea in parametrii prescrisi a proceselor secventiale de epurare este urmarita de personal specializat.- Cum se realizeaz efectiv procesul de epurare ?Amoniul (un compus al azotului) este ca atare n ap i urmrim sa-l transformm n azot gazos ~ un gaz inert, netoxic i care se regsete n aer n proporie de 75%. Mai mult, azotul nu este un gaz care s fac efect de ser.Nu exist o bacterie care s transforme amoniul din ap n azot gazos. Dar s-au descoperit nite bacterii care pot s transforme AMONIUL n NITRII. Dar nitriii sunt la fel de toxici ca i amoniul. Atunci s-au gsit alte bacterii care transform NITRIII n NITRAI, care sunt la fel de toxici. In general fntnile la ara sunt contaminate cu nitrai din zootehnie. Ei ajung n sol, n pnza freatic i apoi n fntn. Cnd apa se fierbe se mrete concentraia de nitrai din ea deoarece se evapor apa pur, nitraii rmnnd.Astfel s-a mers mai departe, gasindu-se alte bacterii care transform NITRAII in AZOT GAZOS.n concluzie, trebuie s avem grij de 3 familii de bacterii pentru a realiza fenomenul de extragere a substanelor dizolvate din ap. Dac familiile de bacterii nu sunt ngrijite bine (s fie ntr-un permanent echilibru), pentru a prelua substanele specifice pe care s le poat transforma, staia de epurare nu va funciona.Bacteriile pot s-i ndeplineasc misiunea la care sunt puse aici numai dac au anumite condiii bune de via. Unele bacterii transform amoniul n azot gazos, altele acumuleaz fosforul. Acestea n final se numesc NMOL. Pe acesta l stoarcem i l facem pmant care conine foarte mult fosfor sau fosfai care sunt ngrminte biologice.n prima cldire se scot suspensiile mari din ap. n desnisipatorse mrete seciunea canalului, apa i micoreaz viteza, se linitete iar suspensiile se depun gravitaional. Grsimile care sunt foarte toxice pentru bacterii trebuie scoase din ap prin insuflare de aer, care antreneaz grsimile la suprafa. Aceste hidrocarburi sunt foarte toxice pentru mediul acvatic. Cnd plou debitul de ap este foarte mare.. Sunt dou decantoare primare deoarece trebuie asigurat continuitatea epurrii n cazul reviziilor la unul dintre ele, cellalt rmnnd inactiv.Decantorul primar este un bazin n care apa este pus la limpezit i dup un timp la fundul bazinului se strnge namol. Acesta se numete NMOL PRIMAR. Indiferent ct ar sta apa n acest decantor primar, ea rmne tot tulbure, suspensiile din ea nu se separ gravitaional.. Dup ce form bacteriile s scoat substanele dizolvate din ap n bazinele cu namol activ, ca efect secundar al acestui proces, apa va rmne limpede.La final apa iese amestecat cu bacterii, dar fr substane dizolvate n ea. Bacteriile se regsesc n familii de bacterii, numite i aglomerri (flocoane). n decantoarele secundare aceste familii de bacterii se separ de ap, aceasta rmnnd limpede i fr substane dizolvate n ea.Apa astfel rezultat este trimis ntr-un iaz biologic (lagun). nainte n locul acestei lagune se depozita nmolul rezultat din procesul de epurare i astfel se crea un disconfort olfactiv, dar se i polua pnza freatic.n acest iaz apa curat menine via (gsim aici plante, peti, psri). Tot aici, datorit faptului c adncimea iazului este de doar 1 m, se face i o dezinfecie a apei prin ultravioletele de la soare, distrugndu-se viruii care vin din apele uzate ale spitalelor.Nmolul are n compoziie 90% ap, fiind ca laptele numai ca are o culoare neagr. nainte acest nmol se arunca. El provine din nmolul primar, care se pune ntr-un concentrator gravitaional facndu-l s-i piard o parte din ap i din nmolul secundar (bacteriile se nmulesc i trebuie inute ntr-un echilibru permanent; astfel bacteriile care mbtrnesc trebuie eliminate, ele formnd nmolul secundar). Ambele nmoluri se pompeaz ntr-un metantanc, unde fermenteaza anaerob. Aici alte bacterii l transform n substan mineral (pmnt), ap i gaz de fermentare biologic (biogaz). Acesta are n componena lui 65-70% gaz metan, care arde, fiind dirijat ctre un motor cu ardere intern. Acest motor antreneaz un generator de curent electric, ce acopera cam 20% din cheltuiala cu energia necesar staiei. Cldura degajat de motoare ajut la nclzirea spaiilor cladirilor i la nclzirea bacteriilor, care au nevoie de cldur pentru a realiza toate aceste procese.Cantitatea de ap murdar (nmol) produs este de 250 mc / zilnic. In metantanc nmolul fermenteaz complet cam n 75 de zile. Se stocheaza 20 de zile (perioada de fermentare maxim), mare parte din mineralizare rezolvndu-se n aceast perioad. Exist n acest proces i un inconvenient, generarea hidrogenului sulfurat care n contact cu vaporii de ap se transform n acid sulfuric. Putem scpa de hidrogenul sulfurat trecndu-l printr-un carbune activ (masca de gaz). In maxim o sptmna porii carbunelui se ncarc, cu aceast substan. O alta metod, mai scump ca i investiie, dar mai ieftin n exploatare este s ne folosim tot de nite bacterii care asimileaz n anumite condiii hidrogenul sulfurat din biogaz. Din metantanc, biogazul se duce ntr-un rezervor de gaz brut, acolo se desulfurizeaz, iar gazul curat, fr hidrogen sulfurat trece n alt rezervor. De aici ajunge la motoare i se produce curentul electric.Nmolul nu a fermentat total, nc miroase i conine mult ap. Se scoate apa din el i se stabilizeaz (se mineralizeaz total). l. Se consum cam 45-50 kg de pol electrolit pe zi. Nmolul este pompat n nite sere speciale pentru nmol. Aici continu dezhidratarea termic folosind caldura solar. Tot aici se realizeaz i stabilizarea final a nmolului (mineralizarea), prin stabilizare chimic (prin oxidare). Oxigenul din aer este trimis n sere prin intermediul unor ventilatoare. In sere exista un robot care ntoarce nmolul pentru a se realiza o stabilizare uniform. De aici nmolul iese bogat n fosfai, fiind un foarte bun ngrmnt. n final nmolul rezultat se composteaz (amestec cu deeuri vegetale).

4.DESCRIETI O TEHNICA DE DEPOLUARE A ATMOSFEREI

S O L U T I I D E R E D U C E R E A O X I Z I L O R D E A Z O T

Oxizii de azot, denumiti n mod sintetic NOx, sunt considerati poluanti importanti prin efectele lor asupra ecosistemelor si a sanatatii oamenilor. Ei suntdegajati n atmosfera n cursul arderii n echipamente termice (cuptoare, cazane,etc.) si n masini termice (turbine cu gaz, motoare...etc.).Cantitatea de oxizi de azot formata n timpul arderilor poate fi diminuata, nmare parte, prin actionarea asupra conditiilor n care au loc aceste arderi, respectiv prin scaderea temperaturii maxime a flacarii, diminuarea excesului de oxigen, etc. Oxizii de azot se formeaza n timpul arderilor.Vom gasi asadar, oxizi de azot n gazele si fumul care provin de la toate procedeele ce utilizeaza arderea, reactie rapida la temperaturi ridicate (cuptoare,cazane, generatoare cu abur, turbine cu gaze, motoare termice), ca si n unele procedee de fabricatie (producerea de acid azotic, producerea de amine, etc.).Emisiile, la nivel planetar de NO2, sunt de circa 50 milioane de tone, dintre care circa 0.8 milioane de tone pentru Romnia .Oxizii de azot sunt considerati a avea un impact important asupra mediuluinconjurator: contribuie la formarea de ploi acide, care au efecte asupra ecosistemelor; participa la poluarea fotochimica si la formarea de ozon troposferic; favorizeaza bolile pulmonare si efect ilariant (protoxidul de azot) .

Tehnologii aplicate n practica de limitare a formarii oxizilor de azot n timpul arderii

Reducerea excesului de aer

Reducerea excesului de aer sub cel necesar sau a temperaturii de prencalzirea aerului conduce la reducerea temperaturii din focar si la reducerea formarii NOx.Masurile de reducere urmaresc realizarea unor arzatoare perfectionate care sa conduca la o ardere completa si uniforma, cu un reglaj fin al raportului aercombustibil si mbunatatirea amestecului n zona de reactie. Aceasta realizeaza simultan si reducerea emisiei de oxizi de carbon.

Prencalzirea redusa a aerului

Aceasta metoda teoretica se bazeaza pe considerentul ca prin prencalzire redusa se reduce rata de formare a NOx termic, concomitent cu reducerea timpului de rezidenta la temperaturi ridicate.

Reducerea sarcinii de functionareFunctionarea la sarcini partiale are de asemenea, ca rezultat reducerea NOx.Din considerente de eficienta economica aceasta nu poate fi luata n considerare, dect pe termen scurt, cnd este necesara limitarea momentana a emisiei de NOx, iar celelalte metode nu fac fata situatiei,

Etajarea arderii combustibiluluiAceasta ardere consta n ntrzierea injectarii unei parti din combustibil n flacara, astfel ca sa avem n mod succesiv n flacara o zona saraca n combustibil, deci, la o temperatura relativ limitata, urmata de o zona cu temperatura mai nalta n care se face injectarea cu restul combustibilului, dar aceasta zona nu mai are dect putin oxigen n exces.Realizarile tehnologice propuse pentru injectarea etajata a combustibilului sunt numeroase, iar dintre acestea se prezinta doua, una pentru combustibil gazos,n figura de mai jos si alta pentru carbune praf. Arzator cu ardere etajata a combustibilului gazos

Principalele caracteristici ale schemei din figura 6.3, pentru combustibilgazos, sunt: aruncatoarele primare de gaz injecteaza o parte de combustibil n conducte; aruncatoarele secundare injecteaza restul combustibilului n incinta. n cazul unde combustibilul este carbune pulverizat, acesta este introdus n arzator prin doua conducte: n conducta de sus cu exces de aer (faza saraca), unde temperatura de ardere este limitata; n conducta de jos cu exces de combustibil (faza bogata), unde se constata o lipsa de oxigen.

Arderea etajata de combustibil da rezultate bune, prin folosirea de combustibili gazosi; n acest caz, arderea permite uneori sa reduca cu 5060 % cantitatea de NOx degajat.

16