Statie de Epurare Ecologica pentru Ape Reziduale

PROIECT DE TIP EDAR

Statie de Epurare Ecologica pentru Ape Reziduale

OBIECTIVE

Prezentul memoriu cuprinde caracteristicile de baza ale tratamentului primar, secundar si tertiar care se va aplica apelor reziduale ale unei urbanizari reale standard, situata in provincia Murcia, care poate fi extrapolata perfect pentru orice alt loc din lume.

Prin acest studiu dorim sa solutionam intr-un mod curat, eficient si foarte atragator pentru societate, o problema cu care se confrunta majoritatea covarsitoare a administratiilor la orice nivel.

Aceasta instalatie de epurare ecologica pe care o prezentam aici si pe care o vom explica in detaliu imediat, oprezinta niste imbunatatiri importante fata de instalatiile conventionale de epurare folosite in ziua de azi in nuclee locuite de un anumit tip, si care au nevoie de o tehnologie cu un consum energetic ridicat, precum si de mana de lucru calificata.

Pe langa inovatia importanta pe care o presupune faptul ca nu are nevoie de produse chimice pentru tratare, se obtine minimizarea mirosului neplacut cu care suntem cu totii obisnuiti, devenind practic imposibil sa stim unde anume se afla instalatia noastra.

Alta inovatie importanta este ca acest tip de purificare pe care il prezentam aici este modular, si din acest motiv se poate aplica atat in nuclee urbane de mii de locuinte cat si intr-o singura locuinta, individual, doar prin simpla dimensionare a elementelor necesare pentru o functionare corecta, bazandu-ne exact pe aceleasi etape folosite in cazul celor mari. In afara de asta, acest tip de echipamente individuale se fabrica intr-un format compact, a carui forma se adapteaza perfect mediului in care va lucra, trecand total neobservate.

Desi putinele, dar interesantele motive pe care tocmai le-am schitat sunt suficient de importante pentru a avea clar modelul care trebuie ales in momentul in care ne hotaram pentru o instalatie sau alta, mai trebuie sa spunem si ca bugetul total alocat acestui tip de statie de purificare ecologica este mai mic decat al celor conventionale.

Acest tratament se va realiza dupa modelul celui care are loc in natura, in zona nesaturata a terenului, realizand o noua EDAR, care va indeplini urmatoarele obiective:

Va epura corect apele pana la punctul de a permite o reutilizare totala a lor pentru irigatii.

Va consuma foarte putina energie.

Nu va avea nevoie de nici un reactiv pentru o functionare corecta.

Se va adapta perioadelor lungi de inactivitate, putand functiona 24 de ore pe zi, 365 de zile pe an.

Va permite o gestiune a namolurilor in conformitate cu exigentele medioambientale de reciclare si valorizare a rezidurilor.

Va fi igienica si nu va genera impacte negative, nici riscuri pentru activitatea umana din imprejurimi.

Va fi foarte usor de mentinut, fara a fi nevoie de personal foarte calificat.

Va genera impacte pozitive.

Designul sau se va adapta arhitecturii zonei.

Se va construi cu instalatii si materiale locale, usor de obtinut si inlocuit.

Va fi vizibila, frumoasa si placuta, permitand orice tip de activitate umana (cele specifice unei gradini) in apropiere.

Ca si o gradina, va creste si se va imbunatati prin ingrijirile care i se vor aduce.

Intre timp, o statie EDAR conventionala presupune:

Realizarea a diferite tratamente atat pentru linia de apa, cat si pentru linia de namoluri generate, si care practic sunt urmatoarele: pretratare, tratament primar si secundar, compactare, plutire, digestie si deshidratare, cu restul elementelor necesare care insotesc fiecare dintre aceste etape.

Necesitatea unui numar mare de echipamente electromagnetice, de instrumentatie si de automatizare, la niveluri mult mai ridicate decat in cazul nostru; adica pompe speciale, polipaste, lingura amfibie, turbocompresoare, etc.

Probleme in caz de furtuna, datorita amestecului apei reziduale cu apa de ploaie.

CARACTERIZAREA INCARCATURII CONTAMINANTE A APEI DE SOSIRE.

Valorile teoretice cosiderate pentru calcul sunt cele care se citesc pe coloana de concentratie medie a urmatorului tabel si care ar putea la fel de bine corespunde oricarui nucleu locuit standard:   

Valorile trebuie marite in masura in care acesti compusi se afla prezenti in apele de aprovizionare.

ᵇA se consulta tabelul 3/18 pentru a obtine valorile tipice corespunzatoare altor microorganisme.

In ceea ce priveste parametrii microbiologici, apele de sosire vor prezenta previzibil urmatoarele valori:

CONTINUT IN MICROORGANISME

CALITATEA APELOR TRATATE.

Actuala statie de purificare s-a proiectat pentru a produce un efluent care sa permita reutilizarea apei in irigatii agricole, gradini sau campuri de golf, ajustandu-se obiectivelor de calitate si recomandarilor autoritatii sanitare a Comunitatii Autonome din Murcia, dar fiind sub tutela U.E., vor servi perfect in oricare dintre tarile membre, deoarece este vorba de modele similare celor folosite anterior.

In acest scop se va realiza Programul de Autocontrol Sanitar corespunzator, pentru transmiterea respectivului permis, in care se va specifica:

Originea si tipul apei reziduale care trebuie reciclata.

Sistemul de purificare a apei si tratamente propuse.

Utilizari speciale la refolosire.

Localizarea instalatiilor de tratare si a mediului inconjurator locuit.

Caracteristici ale persoanelor (grupuri de risc) care pot fi eventual expuse apelor folosite in irigatie.

Printre principalele avantaje ale reutilizarii propuse, care va merge pana la tratamentul tertiar, se evidentiaza: evidenta economisire a apei potabile (apa de baut, sau apa susceptibila de a fi potabilizata), si exploatarea la maxim a nutrientilor, in special compusii de nitrogen si fosfor, pentru cresterea si dezvoltarea optima a legumelor udate.

Prin acest procedeu, se obtin doua avantaje aditionale: se reduce eutrofizarea cursurilor de apa in care de obicei se varsa apele epurate si, pe langa aceasta, se reduce poluarea difuza a panzei freatice, datorita diminuarii consumului de fertilizanti minerali.

DIMENSIUNI.

Instalatia este proiectata pentru pretatarea, tratamentul primar, secundar si tertiar al apelor reziduale pe care le-ar putea genera orice urbanizare locuita normal si care, in exemplul nostru, este de aproximativ 3.000 locuinte. Dupa cererile calculate in urmatoarele tabele, debitul generat in acest caz ar fi in jur de 2.286 m/zi.

Se pleaca de la o alimentare cu 220 litri/locuitor/zi si 2,5 locuitori/locuinta, ceea ce presupune o alimentare cu 200,75 m/locuinta/an.

In functie de stationalitatea tipica a unei populatii intermediare din partea de sud-est a Spaniei, cele 525.905 m/an de apa reziduala generata de urbanizare, vor avea aproximativ 2.286 m/zi in luna august.

Dupa cum se va observa in continuare, in functie de impartirea orara, tipica apelor reziuduale urbane, cele 2,286,5 m³/zi vor atinge un maxim orar de 135, 07 m³/h la orele 11⁰⁰ dimineata.

In functie de aceasta variatie, la realizarea exploatarii cu un debit de 115 m³/h, este nevoie de o capacitate de reglare de minim 81,9 m³. In final, se va opta pentru un debit de exploatare (desen) de 172,5 m³/h, cu o capacitate de reglare de 100 m³, ceea ce presupune supradimensionarea sistemului pentru a putea sa depureze pana la 3.365 m³/zi, care va garanta buna functionare a sistemului in orice situatie extrema. (Pana la 805.000 m³/an), presupunand o capacitate reala pentru aproximativ 4.700 locuinte (cam 12.000 persoane in total).

LINIA DE TRATARE.

Componentele cele mai importante ale lucrarilor se rezuma la urmatorul grafic:

Linia de tratare

PRETRATAREA

In pretratare vor intra sitele automate, atat cele groase cat si cele fine, si canalele de deznisipare-degresare. In continuare se vor instala sitele rotative de 0,25 mm de trecere a luminii. Tot acest ansamblu se va aseza intr-o cladire inchisa si dezodorizata cu ajutorul filtrelor de carbon activ.

REFULAREA

Pretratarea va dispune de un by-pass total al instalatiei care va fi conectat la Reteaua de Salubrizare Municipala a orasului Molina, ceea ce ofera o solutie la eventuale greseli in sistem.

Schema generala a fluxurilor noii EDAR

TRATAMENTUL

Tratament natural de epurare, prin intermediul unui Sistem Capilar , configurat in 4 faze, pentru tratamentul primar si secundar al apelor urbanizarii.

AFINAREA

Va consta in recircularea apei tratate, prin intermediul unui nou filtru biologic, in acest caz de Tehnologie Ecologica, configurat intr-o singura faza pe deasupra sistemului capilar, pentru tratamentului tertiar al apelor.

Sistemul de afinare este completat de o zona umeda deznitrificatoare, cu plante acvatice.

LINIA DE NAMOLURI

In linia de namoluri, putinele biosolide generate de sistem prezinta doua alternative:

a.      Transferul prin manager autorizat, impreuna cu solidele pretratamentului,

b.      Si valorificarea sa, in aceeasi statie EDAR, ca bioaliment al faunei solului umed.

SITUATIA.

Statia de epurare se va afla chiar in interiorul urbanizarii, pe doua arii diferentiate:

a.      Pretratarea in zona joasa, alaturi de soseaua de acces, si la aproximativ 135m. deasupra nivelului marii.

b.      Tratamentul si afinarea in terenuri destinate zonelor verzi, in zona centrala, la aproximativ 165 m. deasupra nivelului marii.

Inmagazinarea apei tratate se va impinge pana in zona inalta a urbanizarii, la aproximativ 220 m. deasupra nivelului marii.

DESCRIEREA GENERALA A TEHNOLOGIILOR NATURALE ALE TRATAMENTULUI SI AFINARII.

SISTEMUL CAPILAR

Apele reziduale brute ale oricarui nucleu de populatie, dupa se se supune unui pretratament(15), se inmagazineaza intr-un depozit(16) pentru pomparea patului biologic(1).

Pretratarea pentru populatii mici se va efectua pe baza unei fose septice cu decantor de solide si separator de grasimi, iar pentru debite mari, prin intermediul putului de grosuri, pila pentru slefuire, aparat pentru deznisipare-degresare si site de la 1 la 0,25 mm lumina, sau orice alta tehnica asemanatoare. Apele pretratate se vor inmagazina intr-un depozit reglator care sa permita minimalizarea debitului de pompare al patului biologic.

Apele pompate trec mai intai printr-un filtru (17) pentru eliminarea particulelor suspendate in apa, care nu sunt admisibile prin tipul de picuratori instalat (lumina de trecere de 130 microni, ca cea mai obisnuita referinta ), si se transfera la picuratori prin intermediul retelei centrifuge (18).

Pomparea energetica poate fi inlocuita cu o conductie care, prin diferente de cota, sa aduca presiunea necesara pentru picuratori (10 m.c.a.).

In legatura cu deja mentionatul pat de pietris (1), de aprox. 200 cm. grosime totala, de natura de preferat omogena, si impermeabilizat de o folie de plastic sau ceva asemanator, (6) se aseaza o retea de tevi cu picuratori (4), care sunt invelite in interiorul tevilor (3). Acestea vor fi ranurate, de preferinta doar in partea inferioara si fara ondulatii, pentru a aevita mereu acumularea unor mici cantitati de apa neepurata in sanul acestora. Acest ansamblu este acoperit de o un nou strat de pat (1s), cu o grosime de 15-20 cm., pentru a evita aparitia de alge, datorita lipsei luminii, si sa permita intrarea (8) oxigenului in prima faza a tratamentului biologic.

Liniile cu picuratori se vor inserta colectorilor centrifugali si de curatire, de preferinta prin intermediul unor dispozitive de prindere demontabile, cu valve cu inchidere individuala, pentru intretinerea lor independenta. Prin urmare, aceste conexiuni trebuie sa fie registrabile prin canale (15) sau oricare alt procedeu. Colectorul centrifugal se conecteaza la reteaua centrifuga (18), iar cel de curatire la reteaua cu acelasi nume ce intoarce apele la pretratament, cu o viteza potrivita pentru ca turbulenta sa curete depozitele de material generate in interiorul liniilor cu picuratori.

Sub picuratori si aseaza prima parte a patului (1a), de aprox. 50 cm. grosime, care actioneaza ca tratament primar, sau prima faza a tratamentului. Deoarece fluxul capilar traverseaza complet zona(7), patul trebuie sa se re-oxigeneze prin intermediul unui antablament de tevi ranurate, tramex sau similar (3.1., 3.2. si 3.3.), dand nastere cele idea doua, a treia si respectiv celei de-a patra faze a tratamentului. Grosimea patului acestor noi faze poate fi identic cu cea a primului.

Sectiunile de aerisire (3.1., 3.2. si 3.3.) faciliteaza intrarea aerului atmosferic, incarcat cu oxigen, in interiorul patului, unde aerul intergranular este saracit de acest element, prin respiratia masei biotice din faza superioara. Rezultatul conexiunii intre aceste doua mase de aer este re-oxigenarea celei saracite, prin intermediul unui fenomen de difuziune si, bineinteles, absorbtia de oxigen de catre apa capilara a patului, unde se afla microorganismele ce produc filtrarea biologica, incepand aici o noua faza a tratamentului.

Aceasta infrastructura de aerisire poate functiona prin cele doua optiuni reprezentate in figura anterioara. Prima optiune propune o oxigenare absolut normala, datorita trecerii libere a aerului atmosferic prin cele doua capete ale tevilor ranurate. In optiunea b, oxigenarea naturala a patului este intarita de actiunea unui extractor (13) sau ceva asemenator, care conecteaza, printr-o conducta principala (12), toate tevile de aerisire (3.1., 3.2. si 3.3.) si (3), la un turn de curatare a gazelor (14), sau altceva similar, pentru o eventuala dezodorizare. Daca se doreste marirea randamentului sistemului capilar, pentru tratamentul apelor reziduale foarte incarcate provenite din industrie, aceasta optiune ar putea inclusiv sa fie completata de incorporarea oxigenului artificial. Totusi, ar putea fi convenabil mai degraba sa marim numarul de faze in loc sa incorporam elemente straine sistemului.

Deoarece fluxul capilar traverseaza ultima parte a patului (1d), apa este tratata si dezinfectata, avand o calitate comparabila cu ceea ce se numeste tratament tertiar, avand drept caracteristica un inalt continut in nutrienti si oxigen dizolvat. Si toate acestea au fost posibile fara incorporarea artificiala de oxigen si nici adaugarea de reactiv ori dezinfectant de orice fel.

Fluxul capilar (7), ajungand la baza impermeabila (6), produce un flux laminar (10) care iese din pat si intra in canal (19), dotat cu valva de inchidere si conectat, prin gravitatie, la decantatorul pretratamentului, pentru eliminarea alternativa a namolurilor. Din canal, apa refuleaza si trece in solul umed (11), proiectat pentru desfasurarea de fauna si cultura ornamentala de plante acvatice, care consuma redusa masa biotica care se desprinde de pat si reduc concentratia de nutrienti ai apelor tratate.

EPURAREA SIMBIOTICA

Epurarea simbiotica este o tehnologie complet curata si ecologica, care combina instantaneu un sistem de epurare naturala, subterana, si prin picurare, pentru orice tip de apa reziduala organica, generand arii verzi pe suprafata staiei de epurare, dezvoltandu-se amandoua in perfecta armonie.

Zona de epurare a acestui proces este alcatuita dintr-un pat de pietris de 50 cm. grosime, care izoleaza terenul prin intermediul bazei impermeabile corespunzatoare.

Apa reziduala se aplica prin intermediul unei retele de picuratori subterane, asezate in interiorul tevilor ranurate, peste pietris, pentru a provoca percolarea prin ele insele. Odata atinsa baza impermeabila, apa reziduala, deja epurata, se scurge, datorita gravitatiei, catre punctele de varsare, depozitare sau pompare, pentru reutilizarea sa pe alte suprafete.

In orice moment, patul de pietris se pastreaza nesaturat de apa si cu aer in continua renovare a oxigenului, ceea ce ofera posibilitatea ca apele reziduale sa se curete in conditii aerobe.

Astfel, materia organica prezenta in apa reziduala este degradata la CO₂,H₂O, nitrati, fosfati, etc., prin actiunea bacteriilor aerobe si a protozoarelor de tip ciliat, rotifere beloide microflagelate bacterioforice, nematozi, etc., care consuma oxigenul patului si elimina chiar biomasa bacteriana. Din acest motiv se minimalizeaza generarea de namoluri in aceasta noua tehnologie.

Respiratia patului, sau procesul de renovare a oxigenului acestuia, are loc in doua etape de baza:

Consum de O₂, de catre micoorganismele aerobe, pe sub picuratori.

Difuziunea de O₂ existent pe deasupra picuratorilor catre zona inferioara, pentru echilibrarea concentratiilor. Este vorba despre doua zone in prezenta aerului si perfect interconectate.

Acest proces este favorizat de:

Fluxul descendent al apei reziduale prin pat.

Marea permeabilitate a substratului superior (nisipuri), care favorizeaza intrarea aerului si respiratia radacinilor culturii simbiotice.

Si formatul capilar al apei de epurat. In acest sistem nu trebuie oxigenata o masa de apa, ci o pelicula fina care invaluie bucatelele de pietris, ceea ce face posibil fenomenul de transfer de oxigen similar care are loc pe suprafata unei lagune.

Zona de cultura se situeaza deasupra epurarii descrise si este formata dintr-un substrat nisipos, de aproximativ 30-50 cm. grosime, in functie de capacitatea radiculara a culturii ce se doreste a fi realizata.

Aceasta zona ofera o mare valoare economica terenurilor statiei de epurare insasi si contribuie foarte eficient la randamentul epurarii, din moment ce:

Se evita evaporarea apei aplicate si face ca sistemul de epurare sa fie mai eficient decat cele deja cunoscute.

Impiedica aparitia de alge.

Protejeaza operatorii si utilizatorii ce intra in contact direct cu apele reziduale.

Absoarbe prin capilaritate o mica parte din umiditatea generata de catre zona inferioara, pentru a acoperi necesitatile hidrice ale culturii puse.

Ultimul si cel mai important lucru: aceasta zona de cultura favorizeaza ca sistemul de epurare sa fie mereu aerob si, de aceea, nu prezinta niciuna dintre problemele legate de namoluri sau mirosuri urate, caracteristice epurarii anaerobe.

Trebuie evidentiat rolul epurarii ecologice pentru crearea de spatii verzi si soluri umede, in care este posibila viata piscicola in absenta totala a mirosurilor neplacute si pentru a genera o excelenta resursa hidrica in vederea reutilizarii pentru orice cultura si prin intermediul oricarei tehnici de irigat.

DESCRIEREA PARTICULARA A ELEMENTELOR

SOSIREA

Apele vor ajunge la statia de epurare cu ajutorul unei pompe centrifugale de la putul de colectare situat in cel mai jos punct al urbanizarii.

PRETRATAREA

Pretratarea noii EDAR se va face intr-un habitaclu inchis si dezodorizat, complet integrat in urbanizare, si prevazut cu un reful care va garanta intregul sistem de epurare. Dimensiunile vor avea in vedere caracterul separativ al retelei de salubrizare si , prin urmare, exclude debitele aditionale pe care le va provoca sporadic ploaia asupra urbanizarii.

PUTUL DE GROSURI Pomparea in Pretratament (PB 1)

Se va intercepta colectorul final al urbanizarii. HA 600 mm, prin intermediul unui put de grosuri care va actiona de asemena ca put de pompare in zona de pretratament.

Putul va avea un volum suficient pentru a garanta un timp de retentie adecvat (minim 2-3 la debit maxim).

Obiectivul Putului de Grosuri este sa retina materialele mai grele sau de dimensiuni mari care pot influenta negativ functionarea operatiunilor unitare succesive si ca in momentul trecerii la urmatoarele procese pot de asemenea provoca avarii mecanice grave in echipamentele de tratament.

Materialele retinute pe fundul Putului de Grosuri se extrag prin intermediul unei linguri Bivalve, cu o capacitate de 250 l., cu actionare hidraulica si care se poate deplasa de-a lungul putului de grosuri datorita unui polipast de schimb si ridicare cu ajutorul unor motoare electrice.

Solidele separate se descarca intr-un container de 5.000 l. cu fundul perforat, care se sprijina pe un suport cu pante catre un jgheab, ce colecteaza ceea ce se scurge si le intoarce la putul de grosuri.

Acest put va dispune de sistem de reful la putul de pompare PB3, pentru impulsiunea apei netratate la reteaua municipala de salubrizare, si va fi proiectat pentru adapostirea unei pompe cufundate pentru ape reziduale, cu impulsor mono canal, capabil sa pompeze ape care sa contina solide plutind de pana la 100 x 100 mm, dotata cu protectii si sonde de nivel pornire si oprire.

Pompa are dimensiunile necesare pentru un debit de 170 m³/h si 15 m.c.a. GRUNDFOS SEN1.100.125.140.4.511.Q (10,3 kw).

Pomparea in Tratare (PB 2).

Se va instala in aria de pretratare si va servi atat pentru a ridica apa la zona de tratare, de 135 165 metri peste nivelul marii, cat si pentru procesul de tratament capilar.

Se va instala un grup de pompe, plus unul de rezerva, care vor fi pentru aspirare, cu pompe centrifuge, nu auto alimentate.

Functionarea grupului va fi reglata prin intermediul unei sonde de nivel instalate in depozitul din care aspira.

In proiectarea echipamentelor de pompare se vor lua in considerare conditionarile legate de debitul si presiunea impusa de tratament:

Faza de pompare a patului capilar: Se va dimensiona pe baza debitului stabilit pentru procesul de epurare (4-6 l/h), luand in considerare presiunea necesara pentru functionarea corecta a picuratorilor, diferenta de cota in elevare si pierderile de sarcina atat prin frictiune cat si localizate in piese speciale si filtre.

Faza de curatire a retelei de picuratori: Debitul acestei faze este cel necesar pentru ca debitul unitar in fiecare linie de picuratori sa fie de 1 m³/h, avand presiune atmosferica la capatul acesteia. Datorita acestei conditii de debit este necesara securizarea paturilor, astfel incat curatirea retelei de picuratori a fiecarui pat sa se faca prin sectoarele consecutive care o alcatuiesc. (Q= 1 m³/h/linie, 180 linii/sector de irigatii)

Faza de curatire a filtrelor: In fiecare caz, debitul necesar il asigura fabricantul echipamentelor in functie de lumina de trecere si de cantitatea de filtre necesara. Presiunile de lucru sunt facilitate de catre fabricant, osciland in jurul a 3 kg/ cm² la intrarea filtrului.

Pentru aceasta se instaleaza o pompa centrifuga cu motor, capabila sa subministreze:

a.      173 m³/h, 69,1 m.c.a. (55,6 kw) pentru impulsiunea la faza si spalarea filtrelor.

b.      Si un maxim de 354 m³/h, 61,4 m.c.a. (74,5 kw) in procesul de curatire a retelelor.

Depozitul de reglare.

Pentru pomparea mentionata in tratament, se proiecteaza 1 depozit de beton cu o capacitate de 100 m³. Acest depozit ingropat, colecteaza apele rotofiltrului (0,25) si va folosi pentru pomparea in tratament.

Va dispune de reful pentru a permite refularea apei in cazul in care se depaseste nivelul maxim.

Depozitul va avea urmatoarele caracteristici:

a.      Pereti exteriori, care sa suporte presiunea pamantului de umplere in extrados si cea a apei in intrados, din beton armat HA-30/P/20/IV+Qc de 30 de cm. grosime.

b.      Pereti exteriori, care sa rezista la presiunea apei atat in extrados cat si in intrados, din beton armat HA-30/P/20/IV+Qc de 25. cm. grosime.

c.      Dala superioara de inchidere de beton HA-30/P/20/IV+Qc de 25. cm. grosime, in care se fac gaurile necesare pentru diferitele deschideri pentru registru, dotate cu capacul si partile de coborat corespunzatoare.

d.      Sine rectangulare de 0,4 m, unite intre ele printr-un suport cu o grosime de 20 de cm.

e.      Legaturi fixe din PVC cu bulb de 24 cm. grosime la imbinarea dintre pereti si sine.

f.       Sigilat cu masa impermeabila la imbinarile sina-zid si zid-zid.

Filtrarea preliminara

Se proiecteaza o statie de filtrare alcatuita din filtre cu discuri ce se spala singure, care ofera un grad de filtrare sigur si fiabil, care se caracterizeaza prin eficienta autospalarii filtrului, consumul scazut de apa, curatirea cu apa filtrata chiar de filtrul in cauza si presiunea ceruta mica.

Lumina de trecere a filtrului este dimensionata pentru a asigura functionarea corecta a picuratorilor, evitand obstructiile prin acumularea de particule. Textele specializate in sisteme de irigat prin picuratori recomanda sa ne asiguram ca dimensiunea maxima a particulelor in suspensie din apa care trece prin picuratori sa fie de ordinul de 1/8 din diametrul orificiului. In practica se dovedeste ca functionarea este corecta si cu particule de dimensiuni mai mari. Totusi, din motive de siguranta, deoarece orificiile picuratorilor proiectati au diametrul de 1 mm., s-a adoptat o lumina de trecere de 130 μm.

Pe perioade scurte de timp de-a lungul zilei, se va produce o spalare a filtrelor. Apa rezultata din respectiva curatire se colecteaza prin intermediul tevilor de PEAD PN10, si se intoarce la pretratare. Bazandu-ne pe aceste conditii, se proiecteaza un filtru cu inele (discuri), care se curata singur, marca NOVHIDRO, alcatuit din 8 filtre de 3 cu spalare automata standard. Gradul de filtrare 130 microni. Cu programator pentru spalarea filtrelor si pornirea pompei de spalare a acestora. Include o valva metalica 4 sustinatoare a presiunii, care se activeaza in momentul spalarii pentru ca presiunea la iesirea din instalatie sa fie suficiente pentru spalarea corecta a discurilor.

S-au estimat niste volumetre zilnice de apa de curatare a filtrelor de 5% din volumul zilnic filtrat, in conformitate cu instructiunile stabilite de catre fabricant, mentinand criteriul de a dimensiona in vederea obtinerii numarului maxim de cicluri de curatare pe zi.

Pilirea grosurilor si finurilor

Slefuirea grosurilor si finurilor, destinata eliminarii rezdurilor cu o dimensiune mai mare de 1 mm., va fi alcatuit din doua linii, una manuala si alta automata. Lucrarea se va realiza din ciment, iar deasupra canalelor se vor instala retelele de pilire a grosurilor de 30 mm lumina de trecere. Imediat dupa se va instala alta retea , pentru finuri de 1 mm lumina de trecere, cu curatire automata, dotata cu un surub transportataor-compactator de reziduuri. Reziduurile vor ajunge in respectivele containere, care vor fi preluate apoi de camioane.

Aparat de Deznisipat-Degresat

Apa trece de la zona de pilire la aparatele de deznisipat, unde este aerata si degresata. Cu ajutorul unei pompe se extrag nisipurile acumulate pe fund, care vor ajunge intr-un clasificator pentru a fi extrase. Grasimile extrase ajung intr-un depozit ce concentreaza grasimile, de unde sunt apoi extrase.     Canalele sunt proiectate cu o viteza ascendenta dubla fata de normal in pretratamente urbane pentru a putea elimina particule de pana la 100 μm. Aceste santuri sunt situate paralel si dau posibilitatea de a lucra la ele individiual ori concomitent.

Site rotative

Avand obiectivul de a elimina cat mai mult din impuritatile prezente in apa reziduala, pentru a usura sarcina urmatoarelor     filtre cu inele, se vor instala filtre rotative (ca in imaginea de mai jos) cu o lumina de trecere <0,25 mm, fabricate din otel AISI 316L, astfel incat reziduurile cum ar fi firele de par, fibre, ori alte reziduuri ce au depasit o anumita limita, sa nu treaca spre filtrele mentionate. Se vor instala cu un surub transportator compactator de solide pentru extragerea lor in container.

Dezodorizarea

In zona de pretratare proiectata se va instala un sistem de dezodorizare prin intermediul filtrelor de carbon activ, controland anumiti parametri ai aerului, care vor respecta urmatoarele cerinte:

REFULUL

Pretratarea va dispune de un by-pass total al instalatiei care va fi conectat la Reteaua de Salubrizare Municipala, ceea ce ofera solutii in caz de eventuale erori in sistem.

Astfel, in caz de urgenta, apele putului de pompare PB1, PB2 si al cladirii de pretratare, vor trece, prin forta gravitatiei, la un put de inregistrare si de la acesta la putul de pompare PB3, dotat cu o pompa la fel ca cea existenta in PB1, care va servi la impulsare, inaintea contoarului electromagnetic, a apelor brute catre Reteaua de salubrizare Municipala.

TRATAMENTUL PRIMAR SI SECUNDAR (SISTEMUL CAPILAR)

PATUL BIOLOGIC

Patul biologic va fi configurat peste o foita de metal impermeabila la interior si alta superioara care il individualizeaza de tratamentul tertiar simbiotic. Componentul principal al patului biologic este un pachet de pietris spalat, cu o grosime medie de 0,5 m, pe patru nivele suprapuse si separate printr-o zona de aeratie, avand o inaltime totala de 240 cm. Dimensiunea particulei de pietris va avea un diametru intre 12 si 24 mm. Suprafata de infiltratie s-a calculat pe baza unui debit de infiltratie de 115 pana la 172,5 m³/h si a asezarii unor picuratori turbulenti de 4 pana la 6 l/h (intre 10 si 20 m.c.a.), configutatie de zale de 1515 cm. acest lucru presupune o rata de reincarcare a patului de 0,178-0,267 l/m²/ora, ceea ce presupune niste necesitati de 646,9 m².

Pentru acoperirea acestei suprafete se adopta o geometrie rectangulara, excavata in trei parti si terasata in cealalta, cu o suprafata filtranta, sub picuratori, de 24,626,4 (649,44 m²).

Impermeabilizarea patului se va realiza prin intermediul unei foite din polietilen cu densitate mare, de 1,5 mm grosime, termo sigiliu si intins peste geotextil din poliester de 200 gr/m². Drenajul se va efectua in limita terasata, prin intermediul unui sant continuu de lucru, care ramane in zona impermeabilizata si la baza digului. Acest sant este descris in alineatul Liniei de Namoluri, ca sant de purgare. Sectiunile de oxigenare naturala a apelor vor fi alcatuite dintr-un strat de caramida, cu fata vazuta in sus, unite fara ciment, pentru a permite fluxul vertical al apei percolate si contactul aerului interior al patului cu cel exterior.

RETELE

Reteaua ranurata

Tevi flexibile din PVC ranurate, drepte, cu diametrul de 50 mm, cu ranuri inferioare de 4 mm, la 3 cm echidistanta, pentru liniile cu picuratori. Se aseaza direct, cu fata in jos, peste pietrisul patului, la fiecare 15 cm, acoperite cu pietrisul de interfaza.

Aceasta teava este alcatuita din doua zone functionale, perfect diferentiate, una cea propriu-zis drenanta (jos), sau de iesire a apei si alta ca zona impermeabila (sus), de bariera. Asezarea acestor tuburi se face fara legaturi, cu ajutorul unor mici elemente de fixare pentru a nu se deplasa cand sunt acoperite cu pietrisul de interfaza.

Aceasta retea va fi acoperita cu un pietris 3-6, care va servi drept interfaza intre pat si foita impermeabila superioara.

Reteaua cu picuratori

Tip de picuratori: intergrat 16 sau similar (turbulent). Debit nominal al picuratorilor: 4l/h, la 10 m.c.a. Distanta intre picuratori: 15 cm. Distanta intre linii: 15 cm. Nr. de picuratori:44 picuratori/m². Conexiune la colector: prindere demontabila cu valva de inchidere. Lungimea liniilor: 24,6. Nr. de picuratori/linie: 165. Nr de linii: 177.

Colectori ai picuratorilor

Liniile cu picuratori vor fi inserate in doi colectori (pompare si curatire), din P.E., 250 mm, 6 atm., cu orificii la fiecare 15 cm.

Ambii colectori vor primi apa printr-una din parti. Cea de pompare va avea celalat capat inchis, iar colectorul de spalare va dispune, in cealalata parte, de o electrovalva conectata la reteaua de curatire.

Reteaua centrifugala

Reteaua centrifugala, de la pretratare la colectorul cu picuratori, va fi din PE, 250 mm, 10 atm. si va avea in total 1250 m.

In punctul de cota maxima se va aseza o ventuza cu dublu efect.

Reteaua de spalare cu picuratori

Electrovalva de spalare se conecteaza la o teava din PE de 250 mm, 6 atm, care sa transporte apa de spalare pana la colectorul de salubrizare cel mai apropiat. Aceasta electrovalva in mod normal va fi inchisa, permitand astfel iesirea apei prin picuratori si va sta deschisa in timpul curatirii, permitand producerea unei expansiuni datorata diferentei de presiune intre ambele capete ale fiecarei linii, ceea ce face ca apa sa traverseze linia fara sa piarda debit aproape deloc la picuratori.

Cu scopul de a obtine cel mai inalt grad de curatire a liniilor cu picuratori, s-a stabilit ca viteza de trecere a apei prin acestea trebuie sa fie de 1 m/s, ceea ce, luand in considerare faptul ca este vorba despre tevi circulare cu diametrul de 16 mm, are un debit de 1 m/h/linie.

Luand in considerare existenta a 177 linii si o pompa capabila sa subministreze 354 m³/h, la 16 m.c.a. in colectorul de iesire, nu va fi necesar sa se compartimenteze pentru corecta functionare a spalarii.

Presiunile necesare la liniile de picuratori, pentru corecta functionare a regimurilor de functionare, se vor comanda prin intermediul unei valve biosustinatoare situata la iesirea echipamentelor de filtrare.

LINIILE DE NAMOLURI

In linia de namoluri, putinele biosolide pe care le genereaza sistemul prezinta doua alternative:

a.      Mutarea prin gestor autorizat, impreuna cu solidele din pretratament.

b.      Si valorarea lor, in cadrul aceleiasi statii EDAR, ca bioaliment al faunei solului umed.

Biosolidul care iese din patul capilar, impreuna cu apa tratata, se colecteaza usor in canalul de purgare datorita puterii mari de decantare.

Respectivul canal/sant este deschis, are baza conica, conectat la un colector din PVC, tigla SN4 200 mm, care se indreapta datorita gravitatiei catre colectorul de salubrizare cel mai apropiat de urbanizare, care il intoarec in pretratare. Purgarea va fi graduala prin respectiva valva cu usita, care in mod nomal va fi inchisa.

Ca o adoua alternativa, biosolidele care se acumuleaza in santul de purgare, daca un sunt evacuate, vor trece prin reful in solul umed, unde constituie alimentatia micilor crustacee, moluste si pesti din acea zona. Statutul permanent aerob al namolurilor acumulate in canalul de purgare evita aparitia mirosurilor neplacute.

AFINARE (EPURARE ECOLOGICA)

Va consista in recircularea apei tratate, prin intermediul unui nou filtru biologic, in acest caz de tehnologie ecologica, configurat intr-o singura faza peste sistemul capilar descris.

Tratamentul tertiar inglobeaza solul umed, preluarea acestuia, pomparea apei catre patul simbiotic si primirea ei in cadrul aceluiasi sol umed, intr-un punct indepartat, pentru renovarea permanenta a apelor depozitate.

DIMENSIUNI

Data fiind disponibilitatea permanenta a apei in solul umed, se construieste un pat simbiotic cu o suprafata inferioara aceleia a patului capilar, pentru tratarea unui debit continuu (24 ore/zi) de 96 m3/ora, ceea ce permite sistemului sa creasca randamentul pentru a se adapta valorilor de calitate cerute.

PRELUARE SI POMPARE

Preluarea consta intr-un put de pompare, de 6 m3 capacitate, conectat la capatul solului umed.

Caracteristicile pompei si ale echipei de filtrare sunt urmatoarele: Pompa GRUNDFOS NB 65-160/173, pentru infiltratie (120 m3/h, la 33 m.c.a. ,13,8 kw); pentru curatirea retelelor(155 m3/h, la 25,5 m.c.a., 15,1 kw) si pentru spalarea filtrelor (40 m3/h, la 40 m.c.a., 8,6 kw).

Filtru cu inele, de curatire automata, marca NOVHIDRO, compus din 8 filtre de 3' cu spalare automata standard. Gradul de filtrare 130 microni. Cu programator pentru spalarea filtrelor si pornirea pompei de spalare a acelorasi. Include o valva 4 sustinatoare a presiunii, care se activeaza in momentul spalarii astfel incat presiunea la iesire a echipamentului sa fie suficienta pentru curatirea corecta a inelelor.

PATUL BIOLOGIC

Va fi de aceeasi natura precum patul capilar, cu o grosime de 50 cm., desi nici in acest caz patul nu ar avea nevoie de vreo fasie de reoxigenare.

INTERFAZA

Peste patul simbiotic se va realiza plantarea speciilor vegetale respective, care vor avea rolul de a infrumuseta si vor acoperi in cele din urma complet peretii cladirii in care se afla statia de epurare.

ZONA UMEDA

Apa tratata in patul capilar se va colecta intr-o bazin de aproximativ 2.500 m, in care se vor cultiva plantele acvatice autohtone pentru deznitificarea partiala a apelor tratate si recreerea si beneficierea de un astfel de mediu in pericol de disparitie.

Impermeabilizarea bazinului se va face cu ajutorul unei foite din Polietilen de inalta densitate, cu o grosime de 1,5 mm, aszata pe o membrana geotextila, termosudata, de 340g/m² pe intreaga suprafata interioara a vasului. Va dispune de o iesire inferioara care se va conecta la un depozit de pompare pentru impingere catre patul simbiotic si/sau varsare in lacul de acumulare reglator de apa tratata, unde aceasta va fi pregatita pentru reutilizare.

RETELE

Tratamentul tertiar va dispune de retele specifice de impulsiune si curatare, cu aceleasi caracteristici ca cele din tratamentul capilar. Apa de spalare a retelelor se va intoarce la respectivul bazin sau zona umeda.

Reteaua de apa tratata pentru irigatii si hidranti.

Se va instala o retea, controlata prin intermediul unui ceas si a unei electrovalve, pentru irigarea prin picurare a substratului culturii. Aceasta retea se va conecta la reteaua de impulsiune a tratamentului tertiar.

CONSUM ENERGETIC

Prin urmare, consumul energetic total este de 1.063,55 kw/zi, corespunzand tratarii a doar 622,65 kw h/zi. Acest lucru presupune un consum mediu de 0,2723 kw/m³     pentru totalul de 2.286 m³/zi.

INTRETINERE SI EXPLOATARE

Se prezinta in continuare un studiu general care trebuie sa serveasca drept normativa de baza pentru desfasurarea exploatarii, intretinerii si conservarii Statiei de Epurare a Apelor Reziduale, avand drept scop ca aceasta sa garanteze in continuare functionarea si calitatea in epurare, sub controlul necesar pentru a optimiza procesul in orice moment, precum si stricta indeplinire a legislatiei in vigoare in ceea ce priveste varsarea apelor reziduale.

Intretinerea patului biologic de pietris

Nu este nevoie de lucrari de intretinere pentru patul de infiltratie, deoarece marea permeabilitate a pietrisului si imposibilitatea cresterii algelor evita, oricand, aparitia de colmatari.

In ciuda acestui fapt, conductele ranurate, unde se afla tevile cu picuratori, sunt proiectate pentru a se putea efectua descarcari externe de apa, capabile sa curete ranurile conductelor insasi, precum si patul de pietris infraiacent. Acest fapt elimina orice incertitudine asupra utilitatii permanente a patului, atat de infrecventa in alte sisteme care satureaza patul apei.

Intretinerea retelei cu picuratori

Reteaua cu picuratori distribuie 13,24 ore, impartite de-a lungul zilei, ape reziduale al caror stare este anoxica. De aceea, in interior are loc un proces de digestie anaeroba a materiei organice, cu respectiva decantare de mici cantitati de solide care trebuie eliminate pentru a un obstructiona picuratorii.

Intrarea apei de care dispun aceste dispozitive se afla aproximativ in centrul geometric al tevii, ceea ce permite dispunerea de un anumit timp (de la 5 la 20 de zile de functionare) fara a aparea vreo obstructie.

Din aceste motive, reteaua cu picuratori este programata pentru curatirea automata, la fiecare 24 ore de functionare, timp de 3 minute/sector, utilizand acelasi grup de pompare pantru ca, in regim turbulent, sa se elimine depunerile inevitabile de materia organica ce se produc in acesta retea.

Ca masura ed siguranta, reteaua cu picuratori este pregatita pentru curatirea manuala, linie cu linie, fiind posibila chiar si repozitionarea liniilor complete fara a fi nevoie sa ridicam campul superior al culturii. Acest lucru este posibil datorita instalarii respectivelor linii prin conducte ranurate cu un diametru de 50 mm.

Dezinfectia liniilor cu picuratori extrase se face cu ajutorul unui echipament, special pregatit in acest sens, ce consta din doua depozite din polietilen de 1 m³ capacitate (unul pentru dezinfectie, cu apa cu 15 ppm de hipoclorit si altul pentru limpezire, cu apa potabila) de unde aspira o pompa ce pompeaza, cu filtrare anterioara, lichidul catre liniile mentionate, care se afla cuplate la un carlig rapid de otel inoxidabil. Liniile vor ramane infasurate in depozit.

Procesul de dezinfectie se face in doua faze: in cadrul primeia, pomparea se face cu liniile deschise pentru a dezincrusta conductele si pentru a evacua solidele desprinse fara a afecta picuratorii, terminand cu mutarea lichidului in cel de-al doilea depozit; in cea de-a doua faza, pomparea se va efectua cu liniile inchise la capete pentru dezinfectarea picuratorilor.

IMPACT AMBIENTAL MINIM

In desenul si dimensionarea tratamentului s-a avut grija in principal sa se evite posibilul impact ambiental. Implantarea unei statii de epurare naturale in apropierea urbanizarii constituie optiunea ideala pentru tratarea completa a apelor sale reziduale in scopul reutilizarii cu garantie de calitate, ale carei principale impacte pozitive sunt urmatoarele:

a.      Asupra peisajului. Caracteristicile tehnicii aplicate permit generarea de arii verzi pe suprafata statiei de epurare si generarea unui bazin sau zone umede cu specii autohtone, in momentul de fata pe cale de disparitie, provocand pe langa aceasta un efect foarte pozitiv asupra peisajului.

b.      Asupra populatiei: absenta mirosurilor neplacute din timpul tratarii si adoptarea unui sistem de dezodorizare in pretratare.

c.      Asupra apei: Se incorporeaza masuri de siguranta care evita contaminarea accidentala a albiilor publice sau a apelor subterane, prin varsari accidentale ale apelornetratate.

d.      Asupra solului: Consumul de namoluri ca bioaliment evita acumularea acestui subproduct si permite valorizarea lui in cadrul fermei.

Nu s-au detectat posibile impacte negative.

AVANTAJE ALE SISTEMULUI PREZENTAT

In contrast cu restul de tehnici disponibile, acest sistem natural ofera un pat biologic total si permanet oxigenat, prin difuziune, datorita statutului capilar permanent al apelor in respectivul pat, ceea ce ofera posibilitatea transferului oxigenului atmosferic in apa, si de aici la micoorganismele insarcinate purifice apele. Aceste conditii permit functionarea continua a procesului, 24 ore pe zi, 365 de zile pe an, fara opriri si fara perioade de blocare, mereu in aceleasi circumstante, ceea ec reduce generare de namoluri, atragand dupa sine garantia maxima de continuitate, si in acelasi timp minima fragilitate a sistemului.

In aceste conditii ambientale optime si constante, sistemul este capabil sa trateze, in mod natural, ape cu inalta incarcatura organica, cu o instalatie extrem de simpla in constructia sa, in instalare si intretinere, si pe deasupra cu costuri mici in toate conceptele. De asemenea, liniile cu picuratori, singurul element fragil al sistemului capilar, pot fi substituite, total sau partial, cu tevi ranurate, fara a fi nevoie de a demonta patul biologic.

Acest sistem mai prezinta si un foarte mare randament hidraulic (fara pierderi de apa datorate evaporarii) si de asemenea este favorizat de un inalt grad de epurare ce se termina cu dezinfectia naturala a apelor, fara a fi nevoie de vreun dezinfectant.

Absenta mirosurilor neplacute este o alta caracteristica esentiala a sistemului capilar, datorata in principal caracterului 100% aerob al tratamentului si sistemului de aerare-extragere a aerului care este recondus catre un turn de spalare sau ceva asemanator.

Acest sistem se adapteaza perfect opririlor intermitente si oscilatii la sosirea fluxului, din moment ce organismele patului primesc mereu oxigenul necesar, atat atunci cand primeste apa cat si atunci cand nu. Absenta totala a luminii in apele aplicate impiedica generarea de alge si, prin urmare, se elimina toate problemele de colmatare pe care le genereaza acestea in filtrele de percolare.

Aplicatia subterana a apei contribuie si la evitarea emisiei de aerosoli si impiedicarea generarii de mirosuri neplacute, al caror efect negativ este atat de frecvent in alte sisteme de epurare.

Lipsa necesitatii intretinerii suprafetei patului in acest sistem capilar permite utilizarea sa complementara pentru asezarea panourilor solare si/sau aerogeneratori pentru obtinerea de energie naturala cu care sa efectueze procesul, sau care sa poata fi folosita in orice alt scop, incercandu-se a nu impiedica, nici favoriza, intrarea oxigenului in pat.

Prin urmare, sistemul natural descris indeplineste toate si fiecare dintre obiectivele care trebuie intrunite de catre o statie de epurare, schimband conceptia de constructie obligatorie cu cea de obiect al dorintei, simbol al unei vieti respectuase cu Mediul, fiind pe cat de practica pe atat de decorativa, pe cat de eficienta pe atat de frumoasa, pe cat de necesara pe atat de dorita.

OFERTA ECONOMICA

Grupul RLM proiecteaza si instaleaza la cheie acest tip de proiecte de tip mediu ambiental, incluzand lucrarea civila, electricitate si echipament necesar.

Experienta dobandita de echipa noastra tehnica si lungul sir de proiecte deja realizate in afara granitelor noastre, face posibila executarea sa si serviciul posterior de intretinere intr-un mod simplu.

Tocmai aceasta experienta ne mai spune si ca, in ciuda faptului ca aici am putea prezenta un pret destul de apropiat de realitate, pentru o statie de epurare similara celei expuse mai inainte, nu vom putea asigura niciodata cu siguranta absoluta un pret fix, datorita conditiilor deosebite ale fiecarei instalatii construite in parte.

Acest lucru se datoreaza conditiilor geografice deosebite si conditiilor structurale ale terenului, care in anumite cazuri isi fac simtita foarte bine prezenta in munca noastra. Ne referim la parametri precum duritatea si structura terenului, conditiile si punctul de colectare a apei, transportul pana la locul amplasarii statiei noastre de epurare biologica, facilitatea de acces la locul final al amplasarii, lucrari anterioare de amenajare a locului de lucru si instalare, etc.

Pe baza celor expuse anterior, putem spune ca aceasta statie de epurare biologica, cu toate elementele necesare pentru o corecta functionare si complet instalata si pusa in functiune, pentru a produce aproximativ 2.300 m³ zilnic, avand un cost de 2.150.000.

Pentru a fi si mai clari, o alta statie de epurare ecologica, asemanatoare cu cea prezentata aici in absolut toate etapele, si capabila sa trateze total garantat o cantitate de 500 m³ pe zi, masura foarte utilizata in Spania fiind vorba de nuclee de populatie destul de standard, are un cost in jur de 850.000, daca ne bazam pe premizele expuse anterior.

Oricum, dupa cum am mentionat, intotdeauna este de preferat si suntem deschisi la asta fara compromisuri din partea clientului, sa studiem individual si personalizat fiecare dintre necesitati, pentru a putea oferi un proiect adaptat zonei in chestiune.