-
7
Epurarea biologic a apelor or ene ti Trgu-Jiu Autor: Ciocltea
Alexandra - student anul V- Ingineria Mediului n Minerit -
Universitatea Constantin Brncu i Tg. Jiu Coordonator: ef
lucr.dr.ch. Cr n Daniela - Universitatea Constantin Brncu i Tg. Jiu
Epurarea biologic este procesul tehnologic prin care impurit ile
organice din apele uzate sunt transformate de c tre o cultur de
microorganisme, n produ i de degradare inofensivi (CO2, H2O, alte
produse) i n masa celular nou (biomas ). Cultura de microorganisme
poate fi dispersat n volumul de reac ie al instala iilor de epurare
sau poate fi fixat pe un suport inert. n primul caz cultura se
cheam n mod generic n mol activ iar epurarea se nume te biologic cu
n mol activ. n al doilea caz, cultura se dezvolt n film (pelicul )
biologic, iar epurarea se realizeaz n construc ii cu filme
biologice, cu biodiscuri, etc. N molul activ fiind un material n
suspensie, trebuie separate de efluentul epurat prin sedimentare,
flota ie, filtrare, centrifugare etc. Cea mai aplicat metod este
separarea gravita ional (sedimentarea). n cazul filmului biologic
nu se pune problema separarea acestuia de apa epurat , ntruct este
fixat pe un suport. Cu toate acestea, ca urmare a cre terii
biologice se desprind des por iuni din filmul biologic care trebuie
nl turate din apa epurat , prin sedimentare. Rolul principal n
epurarea biologic este de inut de bacterii. Aceste microorganisme
care consum substan ele organice din apele uzate pot tr i n prezen
a sau n absen a oxigenului (obligat aerobe sau anaerobe). n func ie
deci de necesarul de oxigen, procesul poate fi aerob sau anaerob.
Procesul aerob se utilizeaz cu prioritate la ndep rtarea poluan
ilor din apele uzate, pe cnd cel anaerob la prelucrarea n
molurilor. n strns asociere cu bacteriile, n procesele aerobe tr
iesc protozoare, metazoare i ciuperci sau fungi. Tratabilitatea
unei ape uzate reprezint capacitatea acesteia de a- i mic ora
complexitatea i num rul componen ilor organici, datorit ac iunii
microorganismelor prezente n instala iile de epurare; n acela i
timp, este necesar ca biomasa s se dezvolte ca urmare a proceselor
de asimilare. Apele uzate care con in compu i degradabili se numesc
tratabile biologic. Tratabilitatea apelor uzate poate fi exprimat
prin ndep rtarea substan elor organice totale din ap sau prin ndep
rtarea substan elor asimilabile: n acela i timp, concentra ia
materiilor n suspensie d indica ii asupra cre terii biomasei. Pot
fi considerate ape tratabile biologic, n sensul defini iei de mai
sus, apele uzate care n timpul trecerii prin instala iile de
epurare corect dimensionate permit ndep rtarea substan elor
organice totale (CCO) n procesele de 60-90% iar a substan elor
asimilabile (CBO5) n procente de 80-98%. Consumul chimic de oxigen
(CCO) este un indicator care exprim n mod indirect con inutul
materialului organic al unei solu ii (ape uzate), prin intermediul
oxigenului echivalent necesar oxid rii chimice al acestuia.
Consumul biochimic de oxigen (CBO) este un indicator care exprim ,
n mod indirect, cantitatea de material organic existent n apa uzat
prin intermediului oxigenului necesar oxid rii biochimice a
acestuia. Consumul biochimic de oxigen (CBO) este o nsumare a
oxigenului necesar urm toarelor procese:
- oxidarea carbonului i a hidrogenului din substan ele organice
folosite ca surs de hran de c tre microorganismele aerobe
(CBO-C);
- oxidarea azotului din azoti i, amoniac i substan e organice cu
azot, care serve te ca surs de hran pentru bacterii specifice, de
exemplu pentru Nitrosomonas i Nitrobacter (CBO-N);
- oxidarea unor substan e reduc toare (ioni fero i, sulfi i,
sulfuri etc.) care reac ioneaz chimic cu oxigenul molecular
dizolvat.
-
8
Reducerea acestor parametrii n cadrul sta iei de epurare Trgu
Jiu este prezentat n figurile 1 i 2.
0
20
40
60
80
100
120
140
10.12.2002 28.06.2003 14.01.2004 01.08.2004 17.02.2005
Data
CBO5 alimentare
CBO5 deversare
CCOCr alimentare
CCOCr deversare
Figura 1. Reducerea con inutului de substan e organice n cadrul
sta iei de epurare Tg. Jiu
0,1
1
10
100
10.12.2002 28.06.2003 14.01.2004 01.08.2004 17.02.2005
Data
NH4 alimentare
NH4 deversare
NO2 alimentare
NO2 deversare
Figura 2. Reducerea concentra iei compu ilor azotului n sta ia
de epurare Tg. Jiu.
Dac dintr-un volum limitat de ap exist bacterii cu capacitate de
multiplicare (inocul) i se
introduc substan e nutritive, cre terea bacteriilor va urma
aceea i cale pentru toate tipurile de bacterii, reprezentat prin a
a-numita curb de cre tere (asem n toare clopotului lui Gauss)
fazele succesive fiind urm toarele: faza de laten (de lag), faza de
cre tere exponen ial , faza de echilibru i faza de declin la
epuizarea substan elor nutritive.
n figurile 3 i 4 se prezint evolu iile popula iilor
principalelor tipuri de bacterii din ap pe durata procesului de
epurare.
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
06.12.97 06.12.99 05.12.01 05.12.03 04.12.05
Data
NTG alimentare
NTG evacuare
-
9
Figura 3. Evolu ia popula iilor germenilor mezofili (NTG) de-a
lungul procesului de epurare.
10000
100000
1000000
10000000
100000000
1000000000
06.12.97 06.12.99 05.12.01 05.12.03 04.12.05
Data
BCT alimentareBCT evacuareBCF alimentareBCF evacuare
Figura 4. Evolu ia popula iilor bacteriilor coliforme (BCT) i a
bacteriilor coliforme fecaloide (BCF)
de-a lungul procesului de epurare. Din aceste figuri se constat
c pe m sur ce se reduc substan ele nutritive din ap are loc i o
reducere a num rului acestor bacterii. Impactul devers rii apelor
epurate asupra apei rului Jiu n figurile 5 i 6 se prezint evolu ia
concentra iei compu ilor organici n apa rului Jiu n amonte i aval
de deversarea apelor de la sta ia de epurare.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
10.12.2002 28.06.2003 14.01.2004 01.08.2004 17.02.2005
Data
CBO5 deversare
CBO5 amonte statie
CBO5 aval statie
Figura 5. Evolu ia consumului biochimic de oxigen n apa rului
Jiu n amonte i aval de deversarea
apelor de la sta ia de epurare.
-
10
0
20
40
60
80
100
120
140
10.12.2002 28.06.2003 14.01.2004 01.08.2004 17.02.2005
Data
CCOCr amonte statie
CCOCr aval statie
CCOCr deversare
Figura 6. Evolu ia consumului chimic de oxigen n apa rului Jiu n
amonte i aval de deversarea
apelor de la sta ia de epurare.
n figurile 7 i 8 se prezint evolu ia concentra iei compu ilor
azotului n apa rului Jiu n amonte i aval de deversarea apelor de la
sta ia de epurare.
0,1
1
10
100
10.12.2002 28.06.2003 14.01.2004 01.08.2004 17.02.2005
Data
Co
nce
ntr
atia
[m
g/d
m3 ]
NH4 deversare
NH4 amonte statie
NH4 aval statie
Figura 7. Evolu ia concentra iei ionului amoniu n apa rului Jiu
n amonte i aval de deversarea apelor
de la sta ia de epurare.
0,01
0,1
1
10
10.12.2002 28.06.2003 14.01.2004 01.08.2004 17.02.2005
Data
Co
nce
ntr
atia
[m
g/d
m3 ]
NO2 amonte statie
NO2 aval statie
NO2 deversare
Figura 8. Evolu ia concentra iei ionului azotit n apa rului Jiu
n amonte i aval de deversarea apelor
de la sta ia de epurare.
-
11
n figurile 9 - 11 se prezint evolu ia popula iilor de bacterii n
apa rului Jiu n amonte i aval
de deversarea apelor de la sta ia de epurare.
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
07.12.95 06.12.97 06.12.99 05.12.01 05.12.03 04.12.05
Data
NTG evacuare
NTG amonte deversare
NTG aval deversare
Figura 9. Evolu ia popula iei de germeni mezofili (NTG) n apa
rului Jiu n amonte i aval de
deversarea apelor de la sta ia de epurare.
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
10000000
100000000
07.12.95 06.12.97 06.12.99 05.12.01 05.12.03 04.12.05
Data
nu
mar
ger
men
i co
lifo
rmi
tota
l/d
m3
BCT evacuare
BCT amonte deversare
BCT aval deversare
Figura 9. Evolu ia popula iei de germeni coliformi (BCT) n apa
rului Jiu n amonte i aval de
deversarea apelor de la sta ia de epurare.
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
10000000
100000000
07.12.95 06.12.97 06.12.99 05.12.01 05.12.03 04.12.05
Data
BCF evacuare
BCF amonte deversare
BCF aval deversare
Figura 11. Evolu ia bacteriilor coliforme fecale (BCF) n apa
rului Jiu n amonte i aval de deversarea
apelor de la sta ia de epurare.
-
12
Din aceste figuri se constat c doar num rul germenilor coliformi
total cre te semnificativ n
ap rului Jiu dup deversarea apelor de la sta ia de epurare Tg.
Jiu. Concluzii
1. Ca urmare a epur rii apelor reziduale n sta ia de epurare Tg.
Jiu are loc o reducere semnificativ a tuturor parametrilor care
indic contaminarea biologic a apei.
2. n urma devers rii apelor de la sta ia de epurare Tg. Jiu doar
num rul germenilor coliformi total cre te semnificativ, restul
parametrilor lua i n studiu men inndu-se practic constan i
Bibliografie
1. Traist E., Ciocan V. Tratamentul apelor reziduale, Ed.
Universitas, Petro ani, 2000. 2. Traist Eugen, Madear Gelu Igiena
mediului - Igiena aerului i a apei - Editura Universitas
Petro ani 2000. 3. Traist Eugen, Madear Gelu Igiena mediului -
Igiena solului i ambiental - Editura
Universitas Petro ani 2000. 4. M l cea I., Biologia apelor
impurificate, Editura Academiei, Bucure ti, 1969
