EPURAREA APELOR UZATE

1.INTRODUCERE

Prin prevederile Ordonantei de urgenta privind protectia mediului nr. 195/22. 12. 2005, a Legii Apelor nr.107/1996 si a Legeii nr. 310 din 28 iunie 2004 pentru modificarea si completarea Legii apelor nr. 107/1996, protectia mediului, a resurselor de apa, capata noi dimensiuni, se supune unor exigente sporite si trebuie sa devina o preocupare permanenta a tuturor membrilor societatii.

Este util sa cunoastem cateva dintre principiile ce au stat la baza elaborarii acestor legi si care vor trebui sa se reflecte in modul in care se va desfasura orice activitate socio-economica:

Principiul precautiei in luarea deciziilor;

Principiul prevenirii riscurilor ecologice si producerii daunelor;

Principiul conservarii biodiversitatii si ecosistemelor;

Principiul ,,poluatorul plateste";

Inlaturarea cu prioritate a poluantilor care pericliteaza implicit si grav sanatatea oamenilor;

Crearea sistemului de monitoring;

Mentinerea, ameliorarea calitatii mediului si reconstructia zonelor deteriorate.

Preluand aceste principii, Legea apelor detaliaza obligatiile ce revin din acest punct de vedere utilizatorilor de apa sau celor care desfasoara activitati in legatura cu apa ( Legea 107/1996, art.17):

1. sa adopte tehnologii de productie cu cerinte de apa reduse si cat mai putin poluante, sa economiseasca apa prin recirculare sau folosire repetata, sa elimine risipa si sa diminueze pierderile de apa, sa recupereze substantele utile continute in apele uzate si in namoluri;
2. sa asigure realizarea, intretinerea si exploatarea statiilor si instalatiilor de tratare a apelor la capacitatea autorizata, sa urmareasca eficienta acestora prin analize de laborator si sa intervina operativ pentru incadrarea indicatorilor de calitate in limitele admise pentru evacuarea apelor uzate, limite prevazute atat in autorizatiile de gospodarire a apelor cat si in NTPA 001/2005 (HG 188/2002, H.G. 352/2005 privind modificarea si completarea HG 188/2002 pentru aprobarea unor norme privind conditiile de descarcare in mediul acvatic a apelor uzate);
3. sa respecte cu strictete disciplina si normele tehnologice in activitatile de productie care folosesc apa si evacueaza ape uzate, precum si in statiile si instalatiile de tratare a apelor.

Astfel, realizarea lucrarilor de canalizare - epurare devine o prioritate in preocuparile municipalitatilor

in vederea crearii unor conditii de mediu conform legislatiei actuale.

Baza tehnico-materiala creata pune si problema functionarii ei eficiente, a atingerii parametrilor de proiectare, a intretinerii in conditiile tehnico-economice cat mai avantajoase.

Buna functionare si intretinere a tuturor instalatiilor si constructiilor edilitare este conditionata nu numai de asigurarea unei baze materiale ( reactivi, piese de schimb, utilaje, energie, etc.), ci si de asigurarea unui personal de exploatare competent, la toate nivelurile.

2. PROTECTIA CALITATII APELOR

2.1. Consideratii privind poluarea

Una din problemele majore ale omenirii o constituie in prezent poluarea. Este evident ca mediul natural se deterioreaza incetul cu incetul si ca sistemele ecologice nu se mai pot adapta la presiunea factorilor antropici, autoreglarea ecosferei nemaifiind posibila.

O analiza a mecanismelor poluarii, a efectelor si implicatiilor include o stricta interdependenta intre partile componente ale mediului, actiunea unuia antrenand implicit influenta asupra celorlalti (cu efect local sau la distanta).

Sunt de mentionat mai multe aspecte si anume:

a)      poluarea atmosferei cu aerosoli si substante chimice nu este nociva numai pentru respiratie. Substantele respective ajung pe pamant, depunandu-se pe sol sau pe frunzele plantelor fie direct

(in perioade de calm), fie prin intermediul precipitatiilor care le antreneaza (datorita mobilitatii mari a atmosferei, prin intermediul vanturilor, procesele de revenire pe pamant se pot realiza la mari distante de locul unde ele au fost degajate in mediu). Prezenta aerosolilor in atmosfera favorizeaza opacitatea acesteia, diminueaza transferul energetic al razelor solare catre plante si din aceasta cauza diminueaza efectele fenomenului de fotosinteza, respectiv ale eliberarii oxigenului necesar vietii;

b)      poluarea primara a solurilor (depozitarea deseurilor pe sol) nu inseamna numai afectarea locala a

solurilor respective. Ea inseamna, deopotriva, in functie de substanta poluanta, poluarea secundara a atmosferei (prin transmiterea in atmosfera a substantelor volatile sau a celor antrenabile de vanturi), poluarea apelor superficiale si subterane (prin dizolvarea si antrenarea substantelor respective din sol si subsol), iar din apele subterane -freatice- influentarea dezvoltarii plantelor (fie franarea dezvoltarii, fie concentrarea in tesuturile lor a unor substante nocive care patrund apoi in ciclul alimentar al omului. Tot aici trebuie amintita degradarea directa a solurilor de catre ploi, la anumite interventii ale omului in vegetatia terestra (despaduririi, araturi incorecte), care provoaca antrenarea stratului fertil;

c)      poluarea primara a apelor (introducerea deseurilor direct in ape), sau poluarea lor secundara (fie

direct din atmosfera, fie din sol, prin intermediul precipitatiilor), poate avea efecte multiple, fie asupra solului si plantelor (prin straturile freatice alimentate de apa respectiva sau prin intermediul irigatiilor), fie direct asupra omului, prin apa folosita pentru baut. Incheierea ciclului hidric, prin varsarea apelor dulci in mare duce, de asemenea, la invadarea acestora cu substante poluante, mult peste aportul de saruri si suspensii rezultate din ciclul natural, cu influente asupra florei si faunei marine si cu reactii consecutive din partea acestora (asupra atmosferei, prin dezechilibrarea aportului de oxigen al fitoplanctonului marin; asupra omului, prin ciclul alimentar, ca urmare a hranei de provenienta marina);

d) poluarea directa a marilor, cu aceleasi efecte mentionate mai sus, la care se poate adauga in unele cazuri (prin poluarea cu substante petroliere), diminuarea intensitatii evaporatiei si deci a reciclarii (circuitului) apei in natura.

Urmatoarele elemente esentiale sunt de retinut din cele de mai sus:

poluarea unui factor al mediului fizic are intr-un fel sau altul efecte asupra celorlalti factori

de mediu;

atmosfera, invelis foarte mobil al pamantului, permite transportul poluantilor la distanta,

actionand si in sensul dispersarii lor;

spre deosebire de atmosfera, apa are un rol de concentrator al poluantilor;

dirijarea poluantilor de catre ape se face fie direct, in mari si oceane, care constituie

rezervorul ultim al tuturor deseurilor, fie se recicleaza prin intermediul factorului uman (refolosirea apei pentru necesitati potabile, irigatii, industrii, etc);

tot prin intermediul apei, poluantii invadeaza ciclul alimentar al omului fie prin consumul

direct, fie prin intermediul alimentelor de natura animala sau vegetala, care concentreaza asemenea substante in cursul dezvoltarii.

Cele prezentate pun in evidenta rolul deosebit al apei in interrelatiile cu ceilalti factori ai

mediului si ca, in tratarea aspectelor poluarii aplelor si a consecintelor lor, de aceste interrelatii trebuie tinut seama.

2.2. Sursele de poluare

Poluarea ce se manifesta in prezent se remarca prin :

diversificarea deseurilor (gaze, lichide sau solide) ;

cresterea continua a cantitatii de deseuri, in valoare absoluta si pe cap de locuitor;

concentrarea punctelor de evacuare in mediu datorita aglomerarilor industriale si urbanizarii;

ponderea mare pe care o are si poluarea difuza, datorita intensificarii poluarii globale a factorilor de mediu.

Principalele activitati si aglomerari umane care participa la poluarea apelor sunt:

industria, considerata ca avand in prezent ponderea cea mai mare;

transporturile, care participa la poluarea apei fie direct, fie prin intermediul celorlalti factori fizici ai mediului, in functie de modul de transport ( terestru, maritim, aerian ), de mijloacele de propulsie (masini cu aburi, cu combustie, electrice ), de spatiul de desfasurare sau de tipul transportului ( auto, feroviar, aerian, naval ). Uneori, chiar materialele transportate, neglijent manipulate si accidental raspandite in mediu, constituie surse de poluare ( ex. accidente ale navelor petroliere sau accidente in manipularea substantelor radioactive) ;

aglomerarile urbane ( in corelare sau nu cu industria ), care realizeaza mari concentrari de deseuri menajere si de gospodarire oraseneasca pentru care se folosesc cantitati de apa intre 200 si 1000 l/om/zi si care, in cea mai mare parte, se evacueaza incarcate cu deseuri organice si minerale, prin sistemele de canalizare ;

agricultura si zootehnia, extrem de importante pentru existenta omului si, totodata, bazate mai mult decat celelalte activitati umane pe relatiile cu mediul.

2.3. Tipuri de poluanti

Poluarea sau poluantii care afecteaza sursele de apa pot fi clasificati :

a)      dupa natura lor :

poluarea fizica (termica - ex. C.N.E. Cernavoda, radioactiva, cu particule solide) ;

poluarea chimica (derivati ai carbonului si hidrocarburilor, sulfului, azotului, materiale plastice, pesticide, fluoruri, metale grele, materii organice, etc.) ;

poluarea biologica (dejectii organice, agenti patogeni, bacterii si virusuri infectioase etc. care pot avea o actiune directa asupra sanatatii omului ; dezvoltarea in numar mare a unor alge provoaca fenomenul de inflorire a apei cu consecinte destul de grave a ecosistemului.

b)     dupa provenienta :

dejectii umane si animale ;

dejectii si reziduuri industriale (industria alimentara, chimica, metalurgica, etc.) ;

reziduuri vegetale (agricole sau forestiere, nutrienti vegetali, etc.) ;

pesticide si ingrasaminte rezultate din activitati agricole ;

materii radioactive ;

caldura reziduala (mai ales din industria energetica - ex. C.N.E. Cernavoda) ;

sedimente rezultate din eroziunea solului.

Daca se vorbeste de poluarea apelor, trebuie semnalat si procesul de autoepurare al apelor.

Daca impurificarea se defineste ca o tulburare a echilibrului biologic dintr-un ecosistem acvatic, autoepurarea poate fi privita ca o refacere a acestui echilibru pe cale naturala. Prin autoepurare, apa revine in cea mai mare parte la conditiile fizico-chimice si biologice initiale, putand raspunde din nou necesitatilor economiei si conditiilor de salubritate.

Dupa Knopp (1964) ,, autoepurarea poate fi considerata ca ansamblul tuturor proceselor de descompunere oxidativa a materiei organice si absorbtia noilor produsi mineralizati de catre plantele verzi", se mai defineste puterea de autoepurare ca fiind ,, capacitatea unui bazin acvatic de a descompune materiile impurificatoare", iar randamentul autoepurarii ca fiind ,, cantitatea de materii descompuse in unitatea de timp ''.

Autoepurarea este rezultatul unor complicate procese fizice, chimice si biologice, in care numerosi factori actioneaza impreuna sau separat, fiecare putand avea o anumita pondere, dupa tipul de impurificare si dupa caracteristicile receptorului.

2.4. Protectia calitatii resurselor de apa

In conceptia moderna, prin protectia calitatii apelor se intelege domeniul de activitate care se ocupa cu problemele referitoare la calitatea resurselor de apa. Aceste probleme se refera atat la fenomenele care se petrec in ape ca urmare a tulburarii echilibrului natural al calitatii, din cauza interventiei omului, cat si la masurile si activitatile de gospodarire judicioasa, restabilire si protectie a calitatii resurselor de apa mentionate.

Componentele principale ale activitatii de protectie a calitatii apelor sunt urmatoarele :

supravegherea ( monitoringul ) dinamicii calitatii resurselor de apa ;

planificarea masurilor de protectie a calitatii resurselor de apa la nivelul bazinelor sau subbazinelor hidrografice, respectiv gospodarirea calitatii resurselor de apa ;

masuri ajutatoare la nivelul surselor de poluare, pentru diminuarea debitelor si incarcarilor, respectiv adoptarea de tehnologii fie neconsumatoare, fie mici consumatoare de apa, tehnologii nepoluante sau mai putin poluante, recircularea apelor uzate, etc. ;

masuri ajutatoare epurarii apelor uzate, respectiv utilizarea la irigatii a apelor uzate, injectarea in straturile subterane etc.;

epurarea apelor uzate;

interventii pe cursurile de apa receptoare ale apelor uzate, pentru imbunatatirea dilutiei si a gradului de amestec, respectiv sporirea debitelor de dilutie prin acumulare sau derivatie, reaerarea artificiala, dirijarea fenomenelor de autoepurare, etc. ;

perfectionarea legislatiei in domeniul protectiei calitatii apelor.

3. APELE UZATE SI INFLUENTA LOR ASUPRA MEDIULUI NATURAL

3.1. Provenienta apelor uzate

Apele uzate provin din incarcarea apei din natura cu materiale si substante care ii modifica indicatorii de calitate, o polueaza.

Apa se incarca cu materii poluante, devenind uzata prin utilizarea ei de catre om, in cele mai diverse scopuri practice si prin contactul apelor meteorice ( ploaie, zapada ) cu produse ale activitatii umane, care se gasesc in aer si pe sol ( ex. lixiviat ).

In primul caz, intrucat domeniile de folosire a apei imbraca cele mai diverse forme ( apa potabila, alimentarea cu apa a industriei, alimentarea cu apa a agriculturii, piscicultura, scopuri urbanistice si de agrement ), posibilitatile de poluare a acesteia sunt foarte mari.

Cantitatile cele mai mari de ape uzate provin din unitatile industriale. Astfel, pentru obtinerea unei tone de hartie rezulta cca. 100-200m³ ape uzate ; pentru o tona de cauciuc, 150m³ ; pentru prelucrarea unei tone de fructe rezulta cca.10-20m³ apa uzata. Dar si apa uzata care provine din consumul casnic ( apa fecaloid-menajera ) este in cantitate destul de mare. Astfel, s-a inregistrat pentru un cartier neindustrializat din Bucuresti, un debit de consum de cca.0.35m³/locuitor/zi.

In al doilea caz, apele meteorice dizolva in timpul ploii diverse gaze toxice din aer ( oxizi de sulf, azot, amoniac etc. ), sau se incarca cu pulberi ce contin oxizi metalici, gudroane sau alte substante. Apele de ploaie sau cele rezultate din topirea zapezilor se pot impurifica in timpul siroirii lor la suprafata solului, ca urmare a contactului cu diverse produse ale activitatii umane ( deseuri menajere, industriale, ingrasaminte, pesticide, etc.).

3.2. Influenta apelor uzate asupra mediului inconjurator

Intre apele uzate si mediul inconjurator in care acestea sunt deversate se stabileste o relatie bilaterala ; prin impuritatile pe care le contin, apele uzate actioneaza asupra mediului inconjurator, de cele mai multe ori in sens negativ ( ex  inflorirea  marina ), iar acestea, la randul sau, contribuie la inlaturarea poluantilor din apa ( autoepurarea ).

Receptorii folositi in mod obisnuit pentru evacuarea apelor uzate colectate prin retelele de canalizare sunt cursurile de apa de suprafata, lacurile sau marea si, mai rar - stratele permeabile subterane adanci si solul pentru irigatii si infiltratii ( ex. nitrati, nitriti, etc. ).

3.2.1.Influenta asupra receptorilor

Actiunile apelor uzate asupra receptorilor difera dupa tipul acestora : ape de suprafata (rauri, lacuri, mari) sau soluri infiltrabile.

Apele de suprafata sufera din partea apelor uzate urmatoarele actiuni :

modificarea calitatii fizice, prin schimbarea culorii, temperaturii, conductibilitatii electrice, radioactivitatii, prin formarea depunerilor de fund, de spuma, sau de pelicule plutitoare ;

modificarea calitatii organoleptice ( gustul si mirosul ) ;

modificarea calitatii chimice prin schimbarea pH-ului, cresterea continutului de substante toxice, schimbarea duritatii, reducerea cantitatii de oxigen dizolvat datorita substantelor organice din apele uzate ( care produc mortalitati piscicole ), etc.

distrugerea florei si faunei valoroase si favorizarea dezvoltarii unor microorganisme, ca si marirea numarului de virusuri si de bacterii, printre care se pot gasi si germeni patogeni ;

afectarea zonelor de plaja.

Solurile infiltrabile, folosite drept terenuri pentru irigatii si infiltrare, sunt larg influentate, atat prin efecte pozitive datorita modificarii solului si aportului de elemente fertilizante pe care le contin apele uzate, cat si prin efectele negative pe care acestea le pot produce, de ex. : emanari de mirosuri, colmatarea porilor, cresterea aciditatii si alcalinitatii apelor si deci, alterarea lor, ridicarea nivelului apelor freatice si chiar inmlastinirea lor, precum si infectarea solurilor si a apelor freatice de mica adancime, cu virusuri si bacterii.

3.2.2.Influenta asupra captarilor de apa potabila si industriala.

Poluarea biologica, la care participa apele uzate urbane, precum si industria alimentara, industria celulozei si hartiei, complexele zootehnice se caracterizeaza prin importante focare de infectii, din cauza bacteriilor virusurilor si materiilor organice fermentabile pe care apele uzate le contin.

Unele organisme ( bacterii patogene, virusuri, protozoare parazite, viermi paraziti, etc.) pot avea o actiune directa asupra sanatatii omului. Dezvoltarea in numar foarte mare a unor alge provoaca fenomenul de ,,inflorire" a apei care pot produce neajunsuri instalatiilor de alimentare cu apa sau altor lucrari hidrotehnice. Unele din aceste organisme pot fi aduse in apele de suprafata direct prin afluentii industriali si menajeri, iar altele se dezvolta in apele impurificate datorita conditiilor favorabile pe care le gasesc acolo ( ex. Dreissena polymorpha din Canalul Poarta Alba Midia Navodari ).

Apele pot fi contaminate cu virusi care provoaca unele boli cum este poliomielita, sau cu bacterii patogene, ca de ex. bacilul antraxului si bacilul Koch.

Dezvoltarea in cantitate mare a ciupercilor de apa poluata, a bacteriilor feruginoase sau a unor moluste poate duce la obturarea conductelor de alimentare cu apa.

Diferite substante toxice, substante fitofarmaceutice, substante radioactive au proprietatea de a se acumula in corpul unor organisme acvatice. Acestea fiind consumate de alte organisme pot produce o contaminare in lant a diferitelor verigi trofice.

Apele uzate cu continut de acizi ataca partile metalice a instalatiilor. Continutul mare de carbonati al unor ape industriale pericliteaza functionarea cazanelor cu aburi ale centralelor termoelectrice.

3.2.3. Influenta asupra folosintelor agricole si a cresterii animalelor

Apele cu un continut mare de acizi dizolva substantele nutritive din sol. Depunerile de fibre de la fabricile de celuloza si prelucrarea lemnului sau de la fabricile textile, depunerile de la minele de carbuni sau namolurile cu un continut de fier pot produce colmatarea terenurilor irigate. Apele toxice de la minele de plumb si zinc se depun pe terenuri de pasuni si pot provoca imbolnavirea animalelor care le consuma, actionand si asupra capacitatii lor de reproducere.

Apele de la baile de galvanizare, cu cianuri si saruri metalice, provoaca moartea animalelor si a pasarilor care consuma plante irigate cu aceste ape si, in plus, pot provoca si sterilizarea solului, facandu-l neutilizabil pentru agricultura.

3.2.4. Influenta asupra fondului piscicol

Pentru a permite o dezvoltare normala a pestilor din apa, resursele de suprafata trebuie sa indeplineasca anumite conditii de calitate.

Pentru a evidentia efectul nociv al apelor uzate asupra vietuitoarelor acvatice, inclusiv a pestilor, au fost stabilite doua limite : doza limita, care aplicata timp de o ora nu incomodeaza pestii ; doza minima mortala, care produce moartea pestilor dupa o ora.

In tabelul urmator se dau cateva valori orientative ale acestor doze caracteristice.

4. SISTEME DE CANALIZARE - EPURARE ORASENESTI

4.1. Alcatuirea unui sistem de canalizare

Un sistem de canalizare cuprinde un ansamblu de obiecte si dispozitive care, dupa un anumit procedeu, colecteaza, transporta epureaza si evacueaza apele uzate de la folosintele din bazinul de canalizare pe care il deserveste.

Schema unui sistem de canalizare este reprezentarea in plan orizontal si vertical a obiectelor principale care reprezinta circuitul apelor de canalizare, cu indicarea pozitiei lor relative ( retele de canale, colectoare principale, deversoare, statii de pompare, traversari de obstacole, statii de epurare, guri de varsare in emisar si amenajari pentru indepartarea substantelor retinute si a namolurilor.

Numarul, tipul si amplasamentele constructiilor care alcatuiesc canalizarea sunt dictate de:

dispozitia localitatii;

situatia cursurilor de apa invecinate, care pot juca rol de emisar;

existenta emisarilor posibili in conditii tehnice si economice admisibile;

cantitatile si calitatile apelor ce trebuie canalizate;

caracteristicile bazinelor de canalizare;

relieful si natura terenului;

conditiile de evacuare a apelor de canalizare in emisar;

amplasamentul statiei de epurare; conditiile de evacuare a namolurilor din statiile de epurare.

Daca localitatea poseda mai multe sisteme de canalizare (independente), cu retele si

statii de epurare diferite, canalizarea mai poarta si denumirea de radiala.

Trebuie mentionat de la inceput ca lucrarile de exploatare tehnica si de intretinere a retelelor de canalizare trebuie efectuate in cadrul unui plan anual si defalcate apoi pe trimestre si luni.

4.2. Punerea in functiune a retelelor de canalizare

Darea in exploatare a retelelor de canalizare are loc dupa receptia lucrarii. Cu aceasta ocazie, se verifica:

-partea de constructii;

-etanseitatea constructiilor si debitul de apa transportat;

-nivelul si pantele de curgere;

-vitezele de curgere.

4.3. Exploatarea retelelor de canalizare

In principal, aceasta categorie de lucrari consta din controlul periodic al retelei de canalizare.

Controlul periodic are drept scop efectuarea verificarii exterioare si interioare a retelei, in vederea mentinerii ei in functiune in conditii rationale, pe o perioada cat mai lunga.

Controlul periodic este axat pe:

controlul apelor uzate;

controlul interior al retelei;

controlul exterior al retelei.

4.3.1. Controlul apelor uzate

Controlul apelor uzate se face atat din punct de vedere cantitativ, cat si din punct de vedere calitativ.

Controlul cantitativ consta in determinarea debitului retelei, in scopul verificarii capacitatii de scurgere. Acesta se face prin determinarea vitezei de curgere a apei intre doua camine, precum si a inaltimii apei. Debitul astfel stabilit nu trebuie sa difere cu mai mult de 15% fata de cel stabilit in proiect.

Controlul calitativ al apelor uzate se face pe baza analizelor de laborator. Se efectueaza de catre laboratoare specializate.

4. Calitatea apelor uzate trebuie sa corespunda prevederilor proiectului si sa se inscrie in limitele normativelor existente - in prezent HG 188/20.03.2002, H.G. 352/2005 privind modificarea si completarea HG 188/2002 pentru aprobarea unor norme privind conditiile de descarcare in mediul acvatic a apelor uzate, NTPA 002/2005 - ,,Indicatori de calitate ai apelor uzate evacuate in retelele de canalizare ale localitatilor''.

Ca principale conditii pe care apele uzate ce se descarca in canalizare trebuie sa le indeplineasca, se citeaza :

lipsa agresivitatii fata de materialul din care este executata reteaua ;

sa nu fie nocive sau sa emane gaze toxice vatamatoare pentru personalul de exploatare ;

sa nu prezinte pericol de explozie ;

sa nu creeze prin substantele pe care le contine dificultati in desfasurarea proceselor de epurare ;

sa nu contina materii in suspensie care sa se depuna si sa infunde conductele de canalizare.

In cazul in care se descarca in canalizare si ape industriale, acestea se primesc numai dupa o prealabila preepurare, care sa asigure limitele prevazute in NTPA 002/2005 - de ex. :

temperatura : max. 40^oC

pH : 6.5 - 8.5 unit.pH

cianuri : max.1mg/l

clor rezidual liber : 0.5mg/l

sulfuri si H₂S : max.1mg/l

substante extractibile cu solventi organici: max.30mg/l

detergenti sintetici biodegradabili: max. 25mg/l

crom total : max. 1.5mg.l

plumb : 0.5mg/l.

materii totale in suspensie: max. 350 mg/l

CBO5: max. 300 mg/l

CCO-Cr : max. 500 mg/l

fosfor total : max. 5 mg/l

fenoli : max. 300 mg/l.

4.3.2. Controlul exterior al retelei de canalizare

Controlul exterior (de suprafata) se face lunar sau trimestrial (dupa conditiile locale), prin parcurgerea la suprafata a traseelor canalelor de catre echipele de control formate din 3 muncitori.

In cadrul controlului exterior se deschid capacele tuturor caminelor de vizitare ale gaurilor de scurgere, ale canalelor de interventie ale caminelor deversoare, etc.

Se verifica :

existenta unor tasari ale pavajului sau solului (semne ale unor infiltratii sau exfiltratii ) ;

capace crapate, sparte, bucati sarite, evidentiind pericolul patrunderii de gunoaie sau de impiedicare a circulatiei ;

asezarea corecta a capacelor sau gratarelor ;

interzicerea depozitarii pe capace sau gratare a materialelor de constructii sau a altor materiale ;

urme de ,, racorduri ilegale'' la canalizare ;

daca nu au aparut spargeri de conducte ;

situatia gurilor de varsare in emisar.

Ca masura generala, echipele de control exterior nu au voie sa intre in caminele de canalizare,

camerele de intersectie si camerele deversoare.

Tot echipele de control exterior se ocupa de :

curatirea capacelor de frunze, gunoaie, zapada ;

deschiderea capacelor si verificarea absentei gazelor ;

controlul eventualelor sigilii de la caminele supuse unui control riguros (plumb, lacate, inchizatori).

4.3.3 Controlul interior al retelei de canalizare

Controlul interior se face la intervale stabilite pentru fiecare linie de canalizare, de la o data pana la de patru ori pe an, in functie de importanta canalizarii si de conditiile de exploatare tehnica.

Controlul interior al canalelor vizitabile se face prin parcurgerea lor de catre echipele de control, iar la canalele nevizitabile, cu ajutorul oglinzilor, a camerelor de luat vederi, etc.

In cadrul controlului interior, se verifica daca:

peretii si treptele caminelor nu au suferit degradari;

peretii tuburilor nu au suferit deformari, fisuri, infiltratii, eroziuni, coroziuni;

scurgerea prin canale si rigole la camine sau camere de intersectie se face normal;

aparatura si utilajele (stavile, vane, clapeti) functioneaza normal;

Echipele in acest caz sunt formate din 5 lucratori, 2 fiind la suprafata pentru a interveni in caz de

accident.

In cadrul controlului, la toate categoriile de canale, se urmareste influenta retelei de

canalizare asupra nivelului apelor freatice, atat in ceea ce priveste drenarea cat si eventuala lor alimentare in cazul unor neetanseitati.

4.4. Intretinerea retelei de canalizare

In cadrul activitatilor de intretinere se acorda atentie:

spalarii si curatirii canalelor;

desfundarii canalelor;

repararii retelelor de canalizare.

4.4.1. Spalarea si curatirea canalelor.

Spalarea canalelor se efectueaza ori de cate ori este necesar. In functie de frecventa la care trebuie efectuate spalarile tronsoanelor retelei de canalizare se impart in patru categorii:

I - spalare o data pe an;

II - spalare de doua ori pe an;

III - spalare de trei ori pe an;

IV - spalare de patru ori pe an.

Spalarea retelei nevizitabile se poate face cu apa din reteaua de alimentare cu apa potabila,

industriala sau chiar cu apa uzata si are drept scop prevenirea infundarii canalelor prin depuneri care se intaresc, ingreunand astfel indepartarea lor. Spalarea se poate face cu autojeturi - jeturi de apa sub presiune (presiune care poate ajunge la 100 atm.).

Aceasta metoda este economica si eficienta. Consumul de apa este de circa 120 l/min = 2 l/s.

Manopera este redusa, un personal de deservire de 2-3 muncitori putand curata o lungime de canal de 10 ori mai mare decat prin curatirea manuala.

Alt sistem consta in astuparea capatului aval al tronsonului pana se umple caminul din amonte, dupa care se da drumul la apa, care prin unda de apa provocata asigura o buna spalare.

Curatirea canalelor se face atunci cand prin spalare nu se pot indeparta depunerile intarite, eventualele deseuri sau radacini patrunse prin fisuri sau prin imbinarile retelei.

Metodele de curatire se diferentiaza dupa caracterul vizibil sau nevizibil al canalelor.

La canalele vizibile, curatirea se face in mod obisnuit manual, cu unelte terasiere (lopeti, tarnacoape). Materialele rezultate sunt transportate in galeti, cu ajutorul unor carucioare pana la caminul de vizitare, de unde sunt ridicate la suprafata.

Echipele de curatire sunt formate din 7 lucratori, din care doi raman la suprafata.

La curatirea canalelor vizibile se pot folosi dispozitive mecanice si hidraulice autopropulsate care realizeaza deplasarea si curatirea prin presiunea creata de ridicarea nivelului apelor uzate in spatele dispozitivului. Dezavantajele acestor dispozitive constau in posibilitatea blocarii lor, din cauza unor depuneri, caramizi sau bolovani.

Curatirea canalelor nevizibile se efectueaza manual din amonte spre aval cu ajutorul unor piese si unelte de curatit, de diferite forme, pentru a realiza desprinderea, taierea si transportul pana la camine.

Introducerea si actionarea pieselor de curatire se face cu ajutorul unor trolii fixate pe cadre amplasate la cele doua camine de la extremitatea tronsonului ce se curata.

4.4.2. Desfundarea canalelor.

Uneori poate avea loc o infunadre a canalelor prin formarea unui dop care poate impiedica partial sau total scurgerea apelor. In aceste conditii are loc o ridicare a nivelului apei in canal, in amonte, uneori chiar pana la nivelul terenului, conducand la inundarea instalatiilor de canalizare situate la cote mai joase.

Desfundarea canalelor este necesar sa se faca cat mai operativ.

O prima metoda si cea mai utilizata este aceea de a introduce in canal o sarma groasa sau tuburi flexibile (prajini, bastoane articulate) la capatul carora se fixeaza diferite piese metalice de tip sfredel, lance, care prin invartire patrund si disloca dopul format. Operatia se incearca a se efectua atat din amonte cat si din aval.

O alta metoda de desfundare utilizeaza dispozitive hidraulice de mare presiune, care sunt prevazute cu un furtun cu cap autopropulsat care asigura inaintarea lui si spalarea depozitului.

Cand nici una dintre metodele amintite nu da rezultate, atunci se determina cu ajutorul bastoanelor articulate locul zonei infundate si apoi se executa o sapatura deschisa, se sparge tubul si se inlocuieste.

Curatirea lucrarilor anexe se efectueaza periodic, pentru a se asigura buna functionare a intregului sistem. Gurile de scurgere (cu depozit) se curata in mod obisnuit de doua ori pe luna cu autovidanjele. De asemenea, caminele de vizitare cu depozit este necesar a fi curatite cand se constata umplerea lor, cu ocazia controlului.

4.4.3. Repararea retelelor de canalizare

Degradarea sau avarierea retelei de canalizare poate avea multiple cauze, ca de exemplu:

exploatare sau intretinere defectuoasa: ape agresive, necontrolarea etanseitatilor, curatirea incorecta;

calamitati naturale: cutremure, ploi torentiale, inundatii, surpari de teren.

Timpul total t_t scurs intre ivirea defectiunilor si repararea lor poate fi defalcat conform relatiei:

t_t = t_ex. + t_n + t_r

in care:

- t_ex - timpul scurs intre aparitia defectiunii si exteriorizarea sau depistarea ei;

t_n - timpul necesar pentru luarea masurilor de reparare;

t_r - durata efectiva de reparatie.

t_n si tr pot sa fi reduse la cateva ore (de obicei 6-24- h), insa cu aceasta problema este

rezolvata numai partial, cat t_t (timpul total), depinde in special de t_ex (durata de depistare a defectiunii). Scurtarea acestui timp poate fi realizata numai in conditiile unui control preventiv periodic eficient.

Exista mai multe categorii de reparatii:

reparatii curente;

reparatii capitale;

repararea avariilor.

Reparatiile curente constau din schimbarea gratarelor la gurile de scurgere si a capacelor defecte la

caminele de vizitare, fixarea treptelor dislocate, repararea pieselor uzate ale utilajelor, repararea tunelelor, zidariilor si a altor elemente de constructie.

Reparatiile capitale constau, in general, din refacerea sau consolidarea unor portiuni sau tronsoane de canal deteriorate, refacerea unor tronsoane care au fisuri.

Repararea avariilor este necesar sa se faca in cel mai scurt timp posibil. Obturarea, infundarea intr-o sectiune poate conduce la punerea sub presiune a tronsoanelor din amonte. Ca o consecinta, poate avea loc inundarea subsolurilor, a retelelor si galeriilor din amonte invecinate.

De asemenea, in cazul unor insemnate exfiltratii in terenul inconjurator, se poate produce infectarea panzei freatice sau periclitarea cladirilor invecinate.

4.5. Masuri de protectia si securitatea muncii

Activitatile de exploatare si intretinere a retelei de canalizare pot reprezenta pericole importante, din cauza multiplilor factori care pot provoca imbolnavirea sau accidentarea celor care lucreaza in acest domeniu.

Accidentarile sau imbolnavirile pot fi cauzate in principal de :

intoxicatii sau asfixieri cu gaze toxice emanate ( CO, CO₂, gaz metan, H₂S );

contact cu mediul infectat ;

explozii datorila gazelor inflamabile;

electrocutari cu cabluri electrice neizolate;

caderi in camine si canale;

alunecari in canale datorita debitelor si vitezelor mari ale apei.

Intr-o prima etapa, este necesar sa se ia in considerare o serie de masuri preventive. Dintre acestea se pot cita :

instruirea personalului ;

examen riguros medical al personalului si vaccinarea impotriva unor boli hidrice (febra tifoida, dizenteria) ;

interzicerea accesului in retea a celor cu zgarieturi sau rani mici;

asigurarea echipamentului de protectie pentru intreg personalul : cizme, salopete, manusi ;

dotarea cu echipament special : lampi tip miner, masti de gaze, centuri de siguranta.

La intrarea in canal se deschid cate 3 capace in amonte si aval si se verifica prezenta

gazelor cu ajutorul lampii si aerisirea. Daca lampile se sting, se recurge la ventilarea artificiala.

Sunt interzise aprinderea chibriturilor si fumatul, pentru evitarea unor explozii.

La coborare este obligatorie purtarea centurii de siguranta cu franghie de lungime corespunzatoare distantei intre doua camine.

Toate sectoarele trebuie sa fie dotate cu posturi de prim ajutor care sa aiba truse medicale, targi, paturi si posibilitati de interventii rapide in caz de accidente.

5. EPURAREA APELOR UZATE

Natura, prin procesele de autoepurare, actioneaza cu mijloace proprii in directia mentinerii indicatorilor de calitate ai apelor. Dar, in conditiile unei poluari cat mai accentuate, indicatorii de calitate nu mai pot fi pastrati in limitele normale numai prin autoepurare. In aceste conditii, este necesara interventia omului pentru prevenirea si combaterea poluarii. Prevenirea poluarii se face mai ales prin masuri de supraveghere si control, iar combaterea poluarii se realizeaza prin constructii, instalatii, echipamente etc., pentru statii de epurare a apelor.

Epurarea apelor uzate reprezinta ansamblul de masuri si procedee prin care impuritatile de natura chimica ( minerala si organica ) sau bacteriologica continute in apele uzate sunt reduse sub anumite limite, astfel incat aceste ape sa nu mai daunze receptorului in care se evacueaza si sa nu mai pericliteze folosirea apelor acestuia.

Procesele de epurare sunt de natura fizico-chimica, chimica si biologica. In urma aplicarii acestor procese rezulta ca principalele produse :

apele epurate, care sunt evacuate in receptor sau pot fi valorificate in irigatii sau alte folosinte;

namoluri, care sunt indepartate din statie si valorificate.

Procedeele de epurare a apelor uzate, denumite dupa procesele pe care se bazeaza, sunt :

procedee mecanice - in care procesele de epurare sunt de natura fizica;

procedee chimice - in care procedeele de epurare sunt de natura fizico-chimica;

procedee biologice - in care procesele de epurare sunt atat de natura fizica cat si biochimica.

5.1. Epurarea mecanica

In treapta de epurare mecanica se retin suspensiile grosiere si cele fine. Pentru retinerea lor se utilizeaza gratarele, sitele, deznisipatoarele, separatoarele de grasimi si decantoare primare.

Gratarele retin corpurile plutitoare aflate in suspensie in apele uzate (carpe, hartii, plastice, cutii, fibre, etc.). Materialele retinute pe gratare sunt colectate si transportate la depozitele de deseuri.

Dupa marimea interspatiilor, gratarele pot fi clasificate astfel :

gratare rare cu interspatii de 40-50mm. Barele sunt inclinate la 60^o, iar viteza de curgere a apei prin gratare se mentine in jur de 60-100cm/s, pentru a evita depunerile. Curatirea se poate face manual sau mecanizat.

gratarele dese, cu interspatii de 20mm si chiar mai mici. Se intrebuinteaza in cazul in care statiile poseda instalatii mai sensibile, care pot fi dereglate sau infundate de corpurile plutitoare. Inclinarea barelor este mult mai mica. Cantitatea de materii retinute este mult mai mare si necesita un dispozitiv de curatire mecanizat, care sa fie pus in functiune automat, in functie de suprainaltarea apei la gratare.

Pentru canale de adancime mai mica, pana la 1 m., se utilizeaza gratarul curb, cu grebla de

curatire rotativa.

Pentru adancimi mai mari ale apei se folosesc gratare drepte, cu greble de curatire cu miscare de translatie.

Una dintre conditiile importante care trebuie avute in vedere la dimensionarea gratarelor este viteza de trecere a apei printre barele gratarului (max.1m/s) si viteza de circulatie a apei prin canal ( min.0,4m/s ), pentru ca, pe de o parte, corpurile plutitoare sa nu fie antrenate printre barele gratarului, iar pe de alta parte, sa se evite depunerile de materii in canal.

Sitele cu ochiuri mai mici de 1mm s-au folosit pentru epurarea mecanica a apelor uzate orasenesti; din cauza cheltuielilor mari de investitii si exploatare sunt din ce in ce mai rar intrebuintate; ele se folosesc inca pentru eliminarea suspensiilor solide din unele apele uzate industriale, cum sunt cele de la abatoare, crescatorii de porci, fabrici de conserve de legume si fructe etc.

Deznisipatoarele sunt indispensabile unei statii de epurare, in conditiile in care exista un sistem de canalizare unitar, deoarece nisipurile sunt aduse in special de apele de ploaie. Nisipul nu trebuie sa ajunga in treptele avansate ale statiilor de epurare, pentru a nu aparea inconveniente, cum ar fi :

deteriorarea instalatiilor de pompare ;

dificultati in functionarea decantoarelor;

reducerea capacitatii utile a rezervoarelor de fermentare a namolurilor si stanjenirea circulatiei namolurilor.

Deznisipatoarele trebuie sa retina prin sedimentare particule mai mari de 0,2 mm ; in acelasi

timp, trebuie sa se evite depunerea materialelor organice, pentru a nu se produce fermentarea lor.

Dupa directia principala a curentului de curgere, deznisipatoarele pot fi orizontale (in cele mai dese cazuri), sau verticale.

Deznisipatoarele orizontale constau din doua sau mai multe canale inguste si relativ putin adanci, in care apa circula cu viteza medie de cca.0,3m/s (0,2 - 0,4m/s), avand timpul de stationare de cca.0,5 - 1 min.

Deznisipatoarele verticale sunt cilindrice, apa miscandu-se de jos in sus cu o viteza de cca. 0,02 - 0,05m/s, depunerile adunandu-se jos, intr-o basa tronconica.

Un dispozitiv frecvent folosit, mai ales in industrie, este separatorul de tip hidrociclon, alimentat tangential cu apa sub presiune. Corpul hidrociclonului este inclinat, astfel incat nisipul se evacueaza prin aval, iar apa prin amonte.

Cantitatile de nisip retinute de deznisipatoare sunt foarte variabile, fiind in functie de tipul canalizarii, gradul de acoperire al suprafetelor, tipul imbracamintilor rutiere, gradul de urbanizare, etc. Literatura de specialitate indica cifre intre 0,0037 si 0,075 m³ nisip/1000m³ apa pentru canalizarea in sistem unitar si intre 0,0057m³ si 0,036m³ nisip/1000 m³ apa pentru sistemul divizor.

Normativul romanesc pentru proiectare indica 0,2l/om si zi la o greutate volumetrica a nisipului de 1.5t/m³.

Curatirea de nisip a deznisipatoarelor se poate face fie manual la instalatiile mici, fie hidraulic sau mecanic la debite mari.

Evacuarea manuala se realizeaza dupa scoaterea din functiune a compartimentului respectiv. Intervalul intre doua curatiri este, in general, de 30 de zile.

Evacuarea mecanica a nisipului se poate realiza prin diferite dispozitive, printre care :

dispozitive cu racleti si snec ;

dispozitive cu racleti, groapa de nisip si pompa fixa sau hidroelevator pentru evacuarea nisipului.

Dispozitiv cu pompe mobile.

Separatoarele de grasimi sau bazinele de flotare au ca scop indepartarea din apele uzate a

uleiurilor, grasimilor si, in general, a tuturor substantelor mai usoare decat apa, care se ridica la suprafata acesteia in zonele linistite cu viteze orizontale mici ale apei. Separatoarele de grasimi sunt amplasate dupa deznisipatoare.

Pentru epurarea apelor uzate industriale, flotarea este utilizata in numeroase cazuri, de exemplu pentru apele provenite din industria petroliera, miniera, alimentara, in special cand apele uzate industriale trebuie sa fie tratate biologic, fie separat, fie impreuna cu apele uzate orasenesti.

Separatoarele de grasimi pot utiliza pentru indepartarea impuritatilor flotarea naturala sau flotarea cu aer. Flotarea naturala se realizeaza in bazine obisnuite, in care, din cauza vitezelor mici cu care se deplaseaza apa, particulele usoare se ridica la suprafata. Flotarea cu aer poate fi de joasa presiune sau sub presiune ; in ultimul caz, bulele de aer introduse in apa adera la materialul in suspensie si ajuta deplasarea la suprafata lichidului a particulelor solide sau coloidale aflate in masa acesteia.

Procedeele de retinere a grasimilor sunt in functie de natura grasimilor, respectiv:

grasimi libere, care au tendinta de a se ridica la suprafata apei;

grasimi sau sapunuri, aflate in dispersie coloidala sau sub forma de emulsii, care in mod normal nu au tendinta de a se ridica la suprafata;

gudroane care au tendinta de a se depune.

Pentru grasimile din prima grupa, procedeul se bazeaza pe micsorarea vitezei de curgere a

apei, grasimile separandu-se la suprafata intr-un spatiu amenajat in acest scop. Bazinele sunt, in general, de forma dreptunghiulara. Evacuarea grasimilor se face manual, iar apa iese prin sifonare.

Pentru grasimile din grupa a doua, bazinele sunt formate din trei compartimente. In bazinul central se face insuflarea cu aer si separarea grasimilor, care sunt dirijate spre un jgheab colector. Apa se evacueaza in compartimentele laterale.

Principalii parametrii de proiectare pentru separatoare de grasimi sunt:

timpul de stationare: 5 - 10 min. ;

cantitatea de aer: 0,2 - 0,8 m³ aer/ m³apa;

adancimea apei: 1,2 - 2,75m.

Un dispozitiv folosit in cazul debitelor mici pentru separarea grasimilor si a produsului petrolier este

acela care combina insuflarea de aer cu vacuumul intretinut la suprafata apei printr-o pompa de vacuum. In acest scop se foloseste un bazin acoperit etans. Apa care trebuie separata se preaereaza si se introduce la semiinaltimea bazinului. Bulele de aer care se formeaza se ridica la suprafata, antrenand cu ele materiile flotante si cele decantabile usor. Stratul de spuma care se formeaza este colectat de o lama care il conduce spre gura de evacuare. Materiile decantabile se depun pe fund, de unde sunt raclate si evacuate pe la fundul bazinului.

Normativul P28-64 pentru proiectarea statiilor de epurare mecanica prevede obligativitatea

separatorului de grasimi la statiile ce deservesc peste 50-60000 de locuitori, care au decantoare radiale si la statiile ce au si treapta biologica.

Decantoarele sunt instalatiile in care se sedimenteaza cea mai mare parte a substantelor in suspensie din apele uzate.

Dupa directia de curgere a apei, decantoarele se impart in: orizontale si verticale.

Dupa forma in plan, decantoarele pot fi: dreptunghiulare (mai rar patrate) si circulare.

In mod uzual, la noi au capatat denumirea de ,,decantoare orizontale'' decantoarele cu circulatie orizontala a apei si avand forma dreptunghiulara, de asemenea se denumesc ,,decantoare radiale'' decantoarele cu circulatie orizontala a apei, dar avand forma circulara.

Din punct de vedere al prelucrarii namolului retinut in decantoare, acestea se pot imparti in decantoare fara spatiu de fermentare (fermentarea se face in constructii separate), sau decantoare cu etaj (Imhoff sau Emscher), care cuprind si spatii de fermentare.

Dupa locul pe care il ocupa in schema de epurare, acestea se impart in: primare (inaintea treptei biologice) si secundare (dupa treapta biologica).

Decantoarele orizontale. Sunt bazine dreptunghiulare, in care apa circula cu o viteza medie orizontala de 5 - 20 mm/s, avand si o componenta verticala de 0,05- 0,5mm/s, timpul de stationare variind intre1,5 si 2h.

Colectarea depunerilor la palnia din capatul amonte se face de cateva ori pe zi pentru a impiedica fermentarea lor, folosindu-se mijloace hidraulice sau mecanice.

Pentru echiparea decantoarelor orizontale (longitudinale) primare I.S.L.G.C. a proiectat raclorul DLP in mai multe tipodimensiuni, in functie de latimea podului, care este cuprinsa intre 3 si 9 m. Puterea de antrenare depinde de tipul raclorului si este cuprinsa intre 0,32 si 0,5kw.

Decantoarele verticale. Sunt bazine cu sectiune circulara, mai rar patrata ; in care apele circula de jos in sus cu o viteza ascensionala de cca.0,7mm/s. Apa patrunde in decantor printr-un tub central, prevazut la partea inferioara cu un deflector pentru o repartitie cat mai uniforma si iese lateral la partea superioara peste un deversor circular.

Timpul obisnuit de stationare este de 1,5 h.

Indepartarea depunerilor se face hidraulic, printr-un tub vertical pe baza diferentei de presiune de cca. 1,5 - 2 m H₂O.

Decantoarele radiale. Sunt in prezent cele mai folosite pentru instalatiile mari. Sunt bazine cilindrice, cu adancimea apei de 3-4m, care se dimensioneaza pe baza timpului de stationare (1,5-2 h) si a incarcarii superficiale (STAS 4162-82). Ele reprezinta un dispozitiv in care apa circula radial de la centru spre periferie, avand progresiv viteze din ce in ce mai mici, pe masura ce scad si dimensiunile particulelor care urmeaza a se depune.

Curatirea depunerilor se face printr-un pod raclor rulant, cu razuitoare de fund, care conduce namolul spre basa centrala, de unde este evacuat prin pompare. Miscarea podului este continua sau intermitenta.

Racloarele decantoarelor primare, realizate in mai multe tipodimensiuni, cu diametrul intre 10 si 45m, sunt antrenate cu motoare de 0,37 kw si 0,55 kw, in raport cu dimensiunea. Astfel, intre 10 si 20 m diametrul se foloseste un motor de 0,37 kw, intre 25 si 35 m antrenarea se face cu doua motoare de 0,37 kw, iar racloarele cu diametrul de 40 si 45 m se antreneaza cu doua motoare de 0,55 kw.

Decantoarele verticale se folosesc in locul celor orizontale in terenuri cu nivel scazut al apelor subterane.

Decantoarele orizontale folosesc, in conditii optime, suprafata terenului, dar adancimea relativ redusa impune suprafete mai mari construite.

Deversorul are o lungime nu prea mare, ceea ce conduce, uneori, la antrenarea suspensiilor in efluent.

Decantoarele radiale prezinta numeroase avantaje, si anume:

constructia este economica datorita inaltimii relativ reduse, formei circulare si grosimii reduse a peretilor;

deversorul are o lungime mare;

circulatia apei este mult mai uniforma si utilizeaza intreaga suprafata a bazinului;

permite montarea lesnicioasa a unui dispozitiv de colectare a spumei, actionat de acelasi dispozitiv ca si raclorul.

Inconvenientul principal al decantoarelor radiale consta in forma circulara a bazinului care

conduce la suprafete de teren nefolosite in cadrul statiei, deoarece implica spatii moarte intre bazine.

Decantoarele verticale - fiind mai adanci ca celelalte decantoare - sunt dezavantajoase din punct de vedere constructiv, dar au avantajul unei exploatari mai lesnicioase (curatirea hidraulica).

Instalatiile de coagulare- floculare

Epurarea mecano-chimica se realizeaza in constructii pentru dozarea si prepararea

reactivilor si pentru flocularea suspensiilor. In cadrul epurarii mecano-chimice se folosesc reactivi pentru indepartarea prin coagulare si floculare a materialelor fin dispersate si a celor coloidale.

O suspensie colidala este formata din particule extrem de mici, care poseda la suprafata o anumita incarcare electrica. Aceste incarcari electrice induc o forta de respingere intre particulele vecine, ceea ce explica marea stabilitate a acestor suspensii. Daca printr-un mijloc oarecare, ca de pilda modificarea pH-ului sau introducerea unui coloid de sarcina electrica contrara, se reuseste sa se anuleze sau sa se reduca partial sarcinile electrice ale particulelor de apa de epurat, aceste particule se aglomereaza si formeaza precipitate relativ voluminoase (flocoane), capabile sa decanteze rapid. Efectul este insa mai rapid, daca se introduce si o agitare a lichidului. Alegerea coagulantului optim pentru o anumita apa ce trebuie epurata se determina pe baza cercetarilor de laborator.

Agentii de laborator cei mai larg folositi pentru efluentii urbani sunt sulfatul feros si clorura ferica. Dozele uzuale de coagulare folositi sunt de cca. 35 g/m³ apa pentru clorura ferica si circa 55 g/m³ apa pentru sulfatul feros, putand varia de la caz la caz. Sulfatul feros actioneaza la un pH cuprins intre 6 si 7 (uneori chiar 5), clorura ferica, dimpotriva, la un pH alcalin.

Substantele care pot activa flocurarea sunt: silicea activa, bentonitele, taninul, unele argile, etc.

Timpul necesar pentru reactia coagulantului cu apele uzate este de 10-20 minute, proces ce se produce in bazine speciale, cu sicane, care asigura un amestec intim. Uneori aceste bazine sunt inlocuite cu camere de reactie, unde amestecul este asigurat prin agitatoare cu palete si unde apa stationeaza 15-30 minute.

Folosirea coagulantilor produce in decantoare un volum de namol de 2-3 ori mai mare decat cel de la decantoarele fara coagulant.

Procedeul tratarii chimice se inscrie ca eficienta intre decantare simpla si epurare biologica. Prin adaugarea procedeului dezinfectarii se pot atinge, uneori, eficienta treptei biologice.

Flocurarea se poate realiza fie in bazine separate, fie in bazine comune cu decantorul. Acest din urma sistem are avantajul ca evita spargerea flocoanelor prin trecerea lor din floculator in decantor, asa cum se intampla in cazul in care constructiile floculatorului si decantorului sunt separate.

Epurare biologica

Epurarea biologica este procesul tehnologic prin care impuritatile organice din apele uzate

sunt transformate, de catre o cultura de microorganisme, in produsi de degradare inofensivi (CO₂, H₂O, alte produse) si in masa celulara noua(biomasa). Cultura de microorganisme poate fi dispersata in volumul de reactie al instalatiilor de epurare sau poate fi fixata pe un suport inert. In primul caz, cultura se cheama generic, ,, namol activ '', iar epurarea se numeste biologica cu namol activ. In al doilea caz, cultura se dezvolta in film (pelicula) biologic, iar epurarea se realizeaza in constructii cu filtre biologice, cu biodiscuri etc.

Namolul activ fiind un material in suspensie, trebuie separat de efluentul epurat prin: sedimentare, flotatie, filtrare, centrifugare etc. Cea mai aplicata metoda este separarea gravitationala (sedimentarea).

Rolul principal in epurarea biologica este detinut de bacterii. Aceste microorganisme care consuma substantele organice din apele uzate pot trai in prezenta sau in absenta oxigenului (obligat aerobe, facultativ aerobe si obligat anaerobe). In functie de necesarul de oxigen, procesul de epurare poate fi: aerob sau anaerob. Procesul aerob se utilizeaza cu prioritate la indepartarea poluantilor din apele uzate, pe cand cel anaerob la prelucrarea namolurilor.

In stransa asociere cu bacteriile, in procesele aerobe traiesc protozoare (ciliate, flagelate), metozoare (rotifere, nematode) si ciuperci. Aceste asociatii de microorganisme se numesc biocenoze. Desi biocenozele sunt formate aproximativ din aceleasi microorganisme, au totusi un caracter specific pentru fiecare proces de epurare.

Epurarea biologica aeroba

Procesul de epurare aeroba are loc astfel: substantele organice din apele uzate sunt

adsorbite si concentrate la suprafata biomasei; aici prin activitatea enzimelor eliberate de celula, substantele organice sunt descompuse in unitati mai mici, care patrund in celula microorganismelor, unde sunt metabolizate : prin metabolizare se obtin produsi de descompunere (CO₂, H₂O, etc), energie si material celular nou.

Procesele in mediu aerob conduc la oxidarea completa a substantelor organice, pana la CO₂ si H₂O, eliberandu-se importante cantitati de energie. De exemplu, la oxidarea glucozei conform reactiei:

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ CO₂ + H₂O

se obtin 680kcal.

Epurarea biologica aeroba se poate realiza atat in bazine cu namol activ (bazine de aerare, iazuri biologice etc ), cat si in bazine cu film biologic (filtre biologice, biodiscuri, etc.).

Biodegradabilitatea si tratabilitatea

Pentru ca impuritatile continute intr-o apa uzata sa poata fi indepartata prin epurare biologica, acestea trebuie sa fie biodegradabile. Apa uzata care contine impuritati biodegradabile este tratata biologic. Biodegradabilitatea unei substante este, deci, calitatea acesteia de a fi degradata prin procedee de oxidare biologica (bioxidare).

Apele uzate menajere contin suficiente cantitati de substante nutritive (glucide, proteine, lipide si derivati ai acestora), factori de crestere, saruri minerale, pentru a constitui un mediu adecvat dezvoltarii si multiplicarii microorganismelor namolului activ si filmelor biologice.

Apele uzate industriale cu continut de substante organice, de cele mai multe ori de sinteza, trebuie abordate cu multa atentie din acest punct de vedere ; ele contin, de cele mai multe ori, substante ce nu se degradeaza biologic, mai mult, chiar toxice pentru cultura de microorganisme.

Tratabilitatea unei ape uzate reprezinta capacitatea acesteia de a-si micsora complexitatea si numarul componentilor organici, datorita actiunii microorganismelor prezente in instalatiile de epurare ; in acelasi timp, este necesar ca biomasa sa se dezvolte ca urmare a proceselor de asimilare.

Tratabilitatea apelor uzate poate fi exprimata prin indepartarea substantelor organice totale din apa sau prin indepartarea substantelor asimilabile ; in acelasi timp, concentratia materiilor in suspensie da indicatii asupra cresterii biomasei.

Pot fi considerate ape tratabile biologic, apele uzate care in timpul trecerii prin instalatiile de epurare corect dimensionate permit indepartarea substantelor organice totale (CCO) in procente de 60-90%, iar a substantelor asimilabile (CBO₅) in procente de 80-95%.

Epurarea biologica cu namol activ.

Influentul cu continutul de impuritati organice, dizolvate si/sau dispersate coloidal, este pus

in contact intr-un bazin de aerare cu cultura mixta de microorganisme - namol activ - care consuma impuritatile degradabile biologic din apa uzata. Apa epurata se separa apoi gravitational de namolul activ in decantorul secundar. O parte din namolul activ, separat in decantorul secundar, este recirculata in bazinul de aerare iar alta parte este evacuata ca namol in exces in decantorul primar in asa fel incat in bazinele de aerare se mentine o concentratie relativ constanta de namol activ ; in bazinul de aerare cultura de microorganisme este mentinuta in conditii de aerare, printr-un aport permanent de aer sau oxigen.

Aer