INSTALAŢII DE EPURARE A LIXIVIAŢILOR PROVENIŢI DIN...

MINISTERUL EDUCAŢIEI CERCETĂRII, TINERETULUI ŞI SPORTULUI

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCŢII BUCUREŞTI

FACULTATEA DE HIDROTEHNICĂ

INSTALAŢII DE EPURARE A LIXIVIAŢILOR PROVENIŢI DIN DEPOZITELE

DE DEŞEURI MENAJERE

TEZĂ DE DOCTORAT

VIORICA AVRAM

Conducător ştiinţific prof.univ.dr.ing. Marin SANDU

BUCUREŞTI 2010

TEZĂ DE DOCTORAT “INSTALAŢII DE EPURARE A LIXIVIAŢILOR PROVENIŢI DIN DEPOZITELE DE DEŞEURI MENAJERE”

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCŢII BUCURESTI FACULTATEA DE HIDROTEHNICĂ

1/126

CUPRINS CAP. 1 INTRODUCERE ..................................................................................................................................................... 3 1.1 DATE GENERALE ................................................................................................................................................................ 3 1.2 NECESITATEA OBIECTIVĂ A SUBIECTULUI ......................................................................................................................... 3 CAP. 2. COMPOZIŢIA DEŞEURILOR MENAJERE ................................................................................................... 6 2.1 CARACTERISTICILE DEPOZITELOR ŞI EMISII GENERATE ................................................................................................... 10 2.1.1 Gazul de fermentare .................................................................................................................................................... 11 CAP. 3. LIXIVIATUL ........................................................................................................................................................ 15 3.1 ELEMENTE DE DEFINIRE ŞI FORMARE .............................................................................................................................. 15 3.2. SISTEME DE COLECTARE A LIXIVIATULUI ....................................................................................................................... 17 3.2.1 Cerinţe constructive pentru barieră, impermeabilizare şi sistemul de drenaj al lixativiatului .................................. 17 3.3. CARACTERIZAREA FIZICĂ, CHIMICĂ ŞI BIOLOGICĂ A LIXIVIATULUI PROVENIT DIN DEPOZITELE DE DEŞEURI MENAJERE ............................................................................................................................................................................ 26

3.3.1. Elemente generale ...................................................................................................................................................... 26 3.3.2. Prevederi legislative privind epurarea lixiviatului ..................................................................................................... 26 3.3.3. Procese specifice de formare a lixiviatului ................................................................................................................ 27 3.3.4. Factori care influenţează calitatea şi cantitatea lixiviatului ....................................................................................... 29 3.3.4.a Variaţia în timp a compoziţiei lixiviatului .............................................................................................................. 29 3.3.4.b.Vârsta depozitului .................................................................................................................................................... 29 3.3.4.c.Temperatura .............................................................................................................................................................. 30 3.3.4.d.Conţinutul de oxigen disponibil din deşeuri ............................................................................................................ 30 3.3.4.e.Umiditatea deşeurilor ............................................................................................................................................... 30 3.3.4.f.Omogenitatea masei depozitate ................................................................................................................................ 31 3.3.5. Compoziţia lixiviatului ............................................................................................................................................... 32 3.3.6. Exemple de calitate a lixiviatului la depozite din România ..................................................................................... 36 3.3.7.Concluzii ...................................................................................................................................................................... 41 CAP. 4 STADIUL ACTUAL AL TEHNOLOGIILOR DE EPURARE AVANSATA A APELOR UZATE .......... 42 4.1. INTRODUCERE ................................................................................................................................................................. 42 4.2. METODE DE EPURARE A LIXIVIATULUI ........................................................................................................................... 45 4.2.1. Metoda biologică de epurare ...................................................................................................................................... 45 4.2.2. Epurarea biologică avansată (eliminarea azotului şi fosforului) ............................................................................... 47 4.2.3. Tehnologii performante de îndepărtare biologică a azotului şi fosforului [92] ........................................................ 50 4.2.3.1. Procedeul A2/O ........................................................................................................................................................ 50 4.2.3.2. Procedeul BARDENPHO ....................................................................................................................................... 51 4.2.3.3. Procedeul UCT ........................................................................................................................................................ 52 4.2.3.4. Procedeul VIP .......................................................................................................................................................... 53 4.2.3.5. Procedeul MBR cu UF ............................................................................................................................................ 53 4.2.3.6. Parametrii de proiectare ai procedeelor biologice de îndepărtare combinată a azotului şi fosforului .................. 54 4.3. PROCESE UTILIZATE ÎN SCHEMELE DE EPURARE LIXIVIAT .............................................................................................. 55 4.4. RECIRCULAREA LIXIVIATULUI ........................................................................................................................................ 58 4.5. PROCEDEE COMBINATE ................................................................................................................................................... 59 4.6. EVALUARI COMPARATIVE ALE METODELOR DE EPURARE PENTRU UN LIXIVIAT GENERAT DE UN DEPOZIT ÎN „FAZA METANOGENĂ”. ................................................................................................................................................................... 59

CAP. 5. SOLUŢII APLICATE ÎN ŢARA PENTRU EPURAREA LIXIVIATULUI STUDII DE CAZ .............. 61 5.1. ELEMENTE TEORETICE PRIVIND OSMOZA INVERSĂ ......................................................................................................... 61 5.2.TIPURI CONSTRUCTIVE DE MEMBRANE ............................................................................................................................ 64 5.3. EXEMPLE DE STAŢII DE EPURARE CU UTILIZAREA OI .................................................................................................... 67 5.3.1. Staţii de epurare în ţările Uniunii Europene ........................................................................................................... 67 5.3.2. Staţii de epurare lixiviat la depozite ecologice din România .................................................................................... 69 5.3.2.1. Depozitul de deşeuri Piatra Neamţ judeţul Neamţ ................................................................................................ 69 5.3.2.2. Depozit Mofleni Craiova, jud. Dolj ........................................................................................................................ 70 5.2.2.3. Depozit ecologic S.C. ASA SERVICII ECOLOGICE SRL, ARAD, jud Arad .................................................... 71 5.3.2.4. Depozit ecologic com. Tutora judetul Iasi ............................................................................................................ 71 5.3.2.5. Depozit ecologic S.C. ECO SUD S.R.L. Com. Vidra Sat Sintesti Jud Ilfov ........................................................ 71 5.3.2.6. Depozit ecologic Boldeşti Scăieni judetul Prahova (2001) .................................................................................... 72 5.3.2.7. Depozitul de deşeuri Chiajna judeţul Ilfov ............................................................................................................ 73 5.3.2.8. Tehnologia instalaţiei de epurare tip PALL............................................................................................................ 75 5.3.2.9. Descrierea procesului tehnologic ............................................................................................................................ 76 5.3.2.10. Rezultatele obţinute, randamente ........................................................................................................................ 81 5.4. REDUCEREA CONCENTRAŢIILOR DE AZOT DIN LIXIVIATUL DEPOZITELOR DE DEŞEURI .............................................. 85 5.4.1. Eliminarea biologică a azotului................................................................................................................................. 85 5.4.2. Epurarea biologică extensivă .................................................................................................................................... 85



2/126

5.4.2.1. Zone umede construite cu suprafaţă liberă ............................................................................................................. 85 5.4.3. Studiu de caz pentru reducerea azotului total si amoniacal din permeatul rezultat dupa osmoza inversa ............ 88 5.4.3.1. Situatia existenta .................................................................................................................................................... 88 5.4.3.2. Justificarea alegerii soluţiei de tratare .................................................................................................................... 89 5.4.3.3. Descrierea procedeului de tratare propus ............................................................................................................... 89 5.4.3.4. Dimensionarea treptei a II-a de tratare .................................................................................................................. 92 5.4.3.5. Întreţinere-exploatare .............................................................................................................................................. 95 5.4.3.6. Avantajele şi dezavantajele sistemului propus ....................................................................................................... 96 CAP. 6 MANAGEMENTUL LIXIVIATULUI PRODUS ÎN DEPOZITELE ECOLOGICE DE DEŞEURI MUNICIPALE; PROPUNERI ......................................................................................................................................... 97 6.1. DEFINIREA (CARACTERIZAREA) DEPOZITULUI ................................................................................................................ 97 6.1.1. Determinarea compoziţiei deşeurilor ......................................................................................................................... 97 6.1.2. Identificarea vechimii depozitului ............................................................................................................................. 98 6.1.3. Identificarea condiţiilor meteorologice specifice zonei de amplasare ...................................................................... 98 6.1.4. Managementul de depozitare ..................................................................................................................................... 98 6.1.5. Tehnologia de prelevare şi analiza a probelor de lixiviat ........................................................................................ 101 6.1.6. Soluţia adoptată pentru descărcarea lixiviatului epurat ........................................................................................... 101 6.2. MONITORIZAREA CALITATIVĂ ŞI CANTITATIVĂ A LIXIVIATULUI ÎN TIMPUL EXPLOATĂRII DEPOZITULUI ŞI DUPĂ ÎNCHIDEREA LUI ................................................................................................................................................................. 101

6.3.1. În timpul exploatării ................................................................................................................................................ 102 6.3.2. In faza post-închidere ............................................................................................................................................... 103 6.4. ALTE MĂSURI ADMINISTRATIVE ................................................................................................................................... 105 CAP. 7 – CONCLUZII GENERALE ............................................................................................................................. 107 7.1. CONŢINUTUL LUCRĂRII ................................................................................................................................................. 107 7.2. CONTRIBUŢIILE AUTORULUI ......................................................................................................................................... 109 7.3. DIRECŢII VIITOARE DE CERCETARE ............................................................................................................................... 109 BIBLIOGRAFIE .............................................................................................................................................................. 111 ANEXA 1: CERINŢE PRIVIND DIMENSIONAREA SISTEMULUI DE COLECTARE A LIXIVIATULUI . 116 ANEXA 2: ABREVIERI .................................................................................................................................................. 122 ANEXA 3: DEFINITII TERMENI ................................................................................................................................ 123 ANEXA 4: METODE DE ANALIZĂ STANDARDIZATE UTILIZATE PENTRU DETERMINAREA CARACTERISTICILOR LIXIVIATULUI, CONFORM HG NR. 757 DIN 26 NOIEMBRIE 2004 PENTRU APROBAREA NORMATIVULUI TEHNIC PRIVIND DEPOZITAREA DEŞEURILOR .................................. 125



3/126

CAP. 1 INTRODUCERE Teza de doctorat analizează: condiţiile de formare a lixiviatului provenit din

depozitele de deşeuri municipale, caracteristicile şi strategiile de management aplicabile acestuia, pentru a permite implementarea unei politici durabile, având în vedere că lixiviatul reprezintă o problemă de mediu pe termen lung.

1.1 Date generale Poluarea, ca efect al dezvoltării tehnologiilor industriale şi necesitatea protejării

mediului este considerată printre cele mai importante probleme cu care se confruntă, în prezent umanitatea. Transformările care au loc la nivel global cu impact asupra calităţii mediului înconjurător, impun măsuri ferme la nivel local şi planetar pentru a reduce efectele poluării şi asigurarea menţinerii echilibrului ecologic. În acest context politicile de susţinere a protecţiei mediului reprezintă o componentă vitală impusă sistemului industrie-economie-dezvoltare durabilă.

Dar oricât de acută este problema protecţiei mediului la nivel global sau local, primează într-o mare parte a globului problema asigurării condiţiilor de supravieţuire a populaţiei, context în care abordarea unei politici care să susţină dezvoltarea durabilă prezintă enorme diferenţe de la o ţară la alta.

În România gestiunea deşeurilor a facut primii paşi, societatea confruntându-se cu o multitudine de probleme legate de [1]:

nivelul civic şi educaţional scăzut privind protejarea mediului, proliferarea surselor şi tipurilor de deşeuri solide, prin multiplicarea

sectorului comercial şi al consumului, creşterea volumului de ambalaje şi a diversităţii acestora, în special a

materialelor plastice, volumul mare de ziare, reviste, publicaţii şi publicitate comercială în

antiteză cu volumul redus de deşeuri de hârtie recuperată spre reciclare, implicarea redusă a edililor în gestionarea durabilă a deşeurilor, lipsa sistemelor de colectare selectivă a deşeurilor, lipsa susţinerii prin pârghii economice a agenţilor economici care să facă

reciclarea şi valorificarea deşeurilor, participarea redusă a populaţiei la actul decizional privind adoptarea

legislaţiei şi realizarea proiectelor care vizează soluţii viabile pentru gestionarea deşeurilor.

Asigurarea unor bune rezultate în implementarea de sisteme durabile se pot obţine prin armonizarea programelor de dezvoltare în toate domeniile: economic, de amenajare a teritoriului şi de urbanism, de dezvoltare a ştiinţei şi tehnicii aplicate precum şi de transparenţă în actul decizional.

1.2 Necesitatea obiectivă a subiectului Din multitudinea de subiecte-problemă legate de protecţia mediului, gestionarea

deşeurilor constituie o temă de interes global ce impune o diversitate de soluţii pe termen scurt şi lung, viabile şi eficiente în minimizarea potenţialului impact pe care îl poate avea depozitarea necontrolată a deşeurilor asupra solului, a apelor subterane şi de suprafaţă, a aerului, a biodiversităţii şi a sănătăţii umane.

Dacă în ţările cu industrie dezvoltată s-au făcut paşi importanţi în implementarea



4/126

unor strategii durabile, în ţările slab dezvoltate sau subdezvoltate economic această problemă nu constituie o preocupare, primordiale fiind pentru acestea măsurile de eradicare a sărăciei şi de asigurare a hranei vitale.

În România măsuri concrete de protejare a mediului înconjurător au fost impuse după apariţia Legii mediului în 1995 (Legea nr. 137) care a deschis seria măsurilor legislative de protejare a factorilor de mediu aer, apă, sol, biodiversitate. Ulterior s-a aprofundat prin măsuri legislative abordarea în detaliu a gestionării deşeurilor (OUG nr. 78/2000 [2], Legea nr. 426/2001[3]), clarificându-se multitudinea de subiecte legate de catalogarea, depozitarea ecologică, colectarea selectivă, reciclarea şi tratarea deşeurilor. Abordarea acestor subiecte s-a impus în condiţiile în care, la nivelul anului 1999, peste 90% din cantitatea de deşeuri urbane din ţara noastră era depozitată necorespunzător. Astfel în depozitele municipale erau acceptate deşeuri menajere, din construcţii, spitaliceşti şi alte deşeuri industriale periculoase. Amestecul acestor tipuri de deşeuri a favorizat generarea unui lixiviat încărcat cu substanţe toxice, care prin infiltrare, poate constitui o sursă de poluare pentru apele de suprafaţă şi subterane, sol şi biodiversitate, cu efecte directe asupra stării de sănătate a populaţiei.

Adoptarea unor strategii clare, impuse de Uniunea Europeană, privind gestionarea corespunzătoare a deşeurilor, a dus la măsuri precise privind depozitarea deşeurilor şi refacerea ecologică a terenurilor afectate de vechile depozite de deşeuri neconforme. Pentru a atinge ţintele Directivei 1999/31/EC [5]s-a adoptat "Normativul tehnic privind depozitarea deşeurilor" elaborat în baza prevederilor Hotărârii de Guvern nr.162/2002 privind depozitarea deşeurilor cu modificările Ordinului MMGA nr. 757/2004 [4].

Normativul tehnic conţine cerinţele operaţionale şi tehnice pentru depozitarea deşeurilor în scopul prevenirii sau reducerii efectelor negative ale depozitării neconforme asupra factorilor de mediu (apă de suprafaţă şi subterană, sol şi aer) şi asupra florei şi faunei şi a sănătăţii populaţiei.

În cadrul Normativului sunt detaliate : tehnicile de construire a depozitelor de deşeuri la nivelul cerinţelor

europene; recomandări privind procesele şi întreţinerea instalaţiilor aferente unui

depozit; monitorizarea proceselor conexe depozitelor; închiderea şi monitorizarea postînchidere a depozitelor.

Completând precizările Normativului tehnic de depozitare a deşeurilor Ordinul nr. 95/2005 stabileşte criteriile de acceptare şi procedurile preliminare de acceptare a deşeurilor la depozitare şi lista naţională de deşeuri acceptate pe tipuri de clase.

Din datele furnizate de H.G. nr. 1470/2004 privind Strategia Naţională de Gestionare a Deşeurilor [7] se ştie că la ora actuală în România trebuia să fie ecologizate, până în 2009, 429 ha de teren ocupate de depozite neconforme şi 301ha până în 2017.

La nivelul anului 2008, circa 99% dintre deşeurile municipale generate erau în depozite încadrate în clasa ,,b”, majoritatea fiind neconforme.

Practic, din 225 depozite existente în zona urbană, în 2008, doar 20 îndeplineau normele europene. Restul de 205 depozite sunt neconforme cu cerinţele tehnice şi trebuie să sisteze activitatea astfel:

26 depozite în anul 2008,



5/126

78 depozite până la 16 iulie 2009 şi 101 depozite până la 16 iulie 2017.

Ecologizarea acestor depozite de deşeuri precum şi crearea unor depozite ecologice noi, impun măsuri ferme pentru stoparea dispersiei poluanţilor specifici generaţi.

Aceste măsuri vizează realizarea de impermeabilizări, colectarea, valorificarea şi tratarea gazelor şi epurarea lixiviatului, rezultat din descompunerea deşeurilor biodegradabile înglobate în masa depozitului.

În lipsa unor instalaţii de captare, gazele generate contribuie la efectul de seră, datorită, în principal, conţinutului de metan cu impact sever asupra schimbărilor climatice. Anterior adoptării Directivei privind depozitarea deşeurilor, emisiile de metan generate de depozitele de deşeuri reprezentau 30% din emisiile antropice, globale, de metan în atmosferă. În mod similar şi lixiviatul rezultat de la un depozit, dacă nu este colectat şi epurat corespunzător poate constitui o sursă de poluare pentru apele subterane şi sol. Aceste neconformităţi pot avea un real impact negativ asupra zonelor limitrofe şi datorită formării de bioaerosoli, mirosuri şi prin proliferarea de vectori patogeni. Deşi constituie cea mai ieftină soluţie (dacă preţul terenului este scăzut), şi cea mai răspândită formă de gestionare a deşeurilor, depozitarea prezintă dezavantajul ocupării unor suprafeţe mari de teren. Un posibil avantaj în alegerea soluţiei de depozitare îl constituie capacitatea de „stocare” a carbonului conţinut în deşeuri şi a cantităţilor reduse de energie generată de gazele captate dacă respectivele depozite de deşeuri sunt gestionate în mod corespunzător. Pe termen mediu şi lung, depozitarea nu este considerată ca fiind o soluţie sustenabilă de gestionare a deşeurilor. În medie, în UE ca urmare a politicilor şi a Directivei privind depozitele de deşeuri, care prevede excluderea deşeurilor biologice de la depozitare în depozitele de deşeuri municipale prin colectarea selectiva a deşeurilor biodegradabile, cantitatea medie de deşeuri solide municipale depozitate în UE a scăzut de la 288 la 213 kg/cap de locuitor/an (adică de la 55% la 41%) începând cu anul 2000 cu toate că în unele state membre (Polonia, Lituania, România) acest procentaj depăşeşte 90%.

Condiţiile de bază în realizarea noilor depozite ecologice sau închiderea celor vechi neecologice, măsurile tehnologice impuse, au deschis drumul aplicării tehnologiilor de epurare a lixiviatului şi în România, domeniu deosebit de complex. Adaptarea tehnologiilor folosite în alte ţări cu experienţă în acest domeniu, trebuie să se facă ţinând cont de caracteristica componentei depozitelor de deşeuri româneşti, la care procentul mare de aproximativ 61% de deşeuri biodegradabile precum şi gradul redus de colectare selectivă a unor componente reciclabile sau valorificabile, face ca în prezent depozitarea controlată sa fie soluţia ecologică cea mai răspândită în ciuda costurilor ridicate de depozitare.

Într-un studiu elaborat pentru Comisia Europeană, în statele membre sunt estimate următoarele costuri financiare pentru aplicarea soluţiilor de gestionare a deşeurilor:

colectarea selectivă a deşeurilor biologice şi compostare: între 35 şi 75 EUR/tonă;

depozitarea deşeurilor mixte: 55 EUR/tonă; incinerarea deşeurilor mixte: 90 EUR/tonă.



6/126

CAP. 2. COMPOZIŢIA DEŞEURILOR MENAJERE Diversitatea compoziţiei deşeurilor menajere urbane este strâns legată de

indicatori precum: nivelul de trai, venitul pe cap de locuitor, amplasarea din punct de vedere geografic, dezvoltarea tehnologică şi dezvoltarea activităţilor comerciale, obiceiuri şi tradiţii caracteristice unor zone sau unei ţări.

Analizând din punct de vedere comparativ compoziţia deşeurilor urbane din câteva ţări, caracterizate fiecare printr-un nivel de trai diferit, Tchobanoglous, G. [8] prezintă procentual concluziile studiilor sale în tabelul urmator:

Tabelul 2.1: Compoziţia deşeurilor urbane

Nr. Crt. Ţară Organice Hârtie Plastic Sticlă Metal Altele0 1 2 3 4 5 6 7 1 Canada 34 28 11 7 8 12 2 Mexic 52 14 4 6 3 21 3 USA 23 38 9 7 8 15 4 Japonia 26 38 9 7 8 12 5 Australia 50 22 7 9 5 7 6 Danemarca 37 30 7 6 3 17 7 Finlanda 32 26 0 6 3 33 8 Franţa 25 30 10 12 6 17 9 Grecia 49 20 9 5 5 12

10 Luxemburg 44 20 8 7 3 18 11 Olanda 43 27 9 6 5 10 12 Norvegia 18 31 6 4 5 36 13 Portugalia 35 23 12 5 3 22 14 Spania 44 21 11 7 4 13 15 Elveţia 27 28 15 3 3 24 16 Turcia 64 6 3 2 1 24

Valori medii 38 25 8 6 5 18

Analizând datele din acest tabel se constată o variaţie mare a procentelor caracteristice fiecărei grupe de componente, de la o ţară la alta. Astfel se poate constata că procentul substanţelor organice variază cel mai mult într-un interval cuprins între 18 - 64%.



7/126

Figura 2.1 Compoziţia medie a deşeurilor urbane menajere în Europa; [43]

Din punct de vedere chimic, substanţele care caracterizează compoziţia de bază a componentelor organice şi minerale ale deşeurilor menajere urbane sunt [9]:

organice: substanţe celulozice; substanţe albuminoide şi proteice; substanţe grase; materiale plastice;

minerale: substanţe minerale (piatră, pământ, nisip, metal, sticlă)

Dupa Bishop, R.S. proporţia medie a compuşilor din deşeurile menajere este prezentată în tabelul 2.2 [10].

Tabelul 2.2. Procent componente deşeuri menajere

Nr.Crt. Grupa de substanţă [%] 0 1 2 1 Celulozice 48,0 2 Albuminoide 5,0 3 Proteine 3,0 4 Substanţe grase, răşini 4,0 5 Lignină 12,0 6 Substanţe minerale incinerabile 5,0 7 Substanţe minerale neincinerabile 21,0 8 Materiale plastice 2,0

Acelaşi autor prezintă în tabelul nr. 2.3 şi evaluarea concentraţiei medii a grupelor de elemente din deşeurile menajere [10]



8/126

Tabelul 2.3. Concentraţii medii în deşeurile menajere

Nr.Crt. Grupa de substanţă [%] 0 1 2 1 Carbon (C) 24,0-32,0 2 Hidrogen (H2) 2,0-2,5 3 Oxigen (O2) 3,3-4,4 4 Azot (N) 9,0-10,5 5 Sulf (S) 0,3-1,0 6 Apă (H2O) 41,0-43,0 7 Cenuşă 11,0-20,0 8 Diverse 1,0-1,5

O altă variabilă o reprezintă cantitatea medie specifică de deşeuri produsă pe locuitor. Indicele de generare a deşeurilor municipale este influenţat în principal de schimbările economice, dintre care cel mai important este evoluţia PIB-lui, reflectată în venitul personal şi familial.

Având în vedere că în prezenta lucrare se acordă o atenţie deosebită unor depozite din regiunea de sud a ţării noastre, se prezintă spre exemplificare date, furnizate de Planul Regional de Gestionare a Deşeurilor Regiunea 3 Sud-Muntenia [11] , privind indicatorii de generare şi de evoluţie precum şi compoziţia chimică a deşeurilor municipale generate în Regiunea Muntenia şi în judeţul Prahova.

Tabel 2.4 Valori medii specifice de deşeuri [11]

Tabel 2.5 Compoziţia deşeurilor municipale în Regiunea Sud Muntenia [11]

Compoziţia deşeurilor

Mediu urban

Mediu rural

Medie ponderată pe regiune

%

Cantitate

%

Cantitate Procentaj

(%) tone/an kg/loc

.an tone/an kg/loc.an

1 2 3 4 5 6 7 8 ambalaje de

hârtie şi carton

9.0

41.183,2

30.2

5.6

11.654,5

5.9

6.9 ambalaje

sticlă

4.6

21.205,6

15.5

4.0

8.385,9

4.2

4.3 ambalaje

Regiune/Judeţ

Indicatori de generare deşeuri Deşeuri municipale

şi asimilabile (kg/loc.an)

Nămoluri de la staţii de epurare orăşeneşti

(kg/loc.an)

Deşeuri din construcţii şi

demolări (kg/loc.an)

Total deşeuri (kg/loc.an)

Regiunea Sud Muntenia 273.46 2.99 62.21 338.68

Judeţul Prahova 243.64 1.38 4.25 249.27



9/126

Compoziţia deşeurilor

Mediu urban

Mediu rural

Medie ponderată pe regiune

%

Cantitate

%

Cantitate Procentaj

(%) tone/an kg/loc

.an tone/an kg/loc.an

1 2 3 4 5 6 7 8 metalice 3.5 15.963,0 11.7 2.3 4.100,7 2.1 2.5 ambalaje

plastic

8.0

36.761,6

26.9

6.3

13.147,9

6.6

6.7 ambalaje

lemn

1.9

8.735,2

6.4

2.2

4.717,3

2.4

2.2

biodegradabile 57.5

263.103,5

192.6

70.2

147.241,9

74.0

65.0

reciclabile altele decât ambalaje,

din care:

15.5

69.431,9

50.8

9.4

19.774,4

9.9

12.4

- hârtie şi carton 2.7

12.175,0

8.9

1.0

2.400,0

1.0

1.8

- metale 1.1

5.221,0

3.8

1.5

3.200,0

1.6

1.3

- periculoase 0.1

26.0

0.02

0.03

4.3

0.02

0.1

- DEEE 1.0

5.203,6

0.38

0.47

708.7

0.28

0,7

- altele 10.6

46.802,3

37.7

6.4

13.461,4

7.0

8.5

TOTAL

100.0

456.384,0

334.1

100.0

209.022,6

105.1

100.0

Din punct de vedere al evoluţiei şi prognozei cantităţii de deşeuri, se remarcă tendinţa de creştere a cantităţii generate, estimându-se o stagnare sau o uşoară scădere după anul 2013.



10/126

Figura 2.2 Evoluţia cantităţilor de deşeuri generate în judeţul Prahova Plan Regional de Gestionare a Deşeurilor Regiunea (PRGD) 3 Sud-Muntenia [11]

Figura 2.3. Evoluţia prognozată a indicelului de generare a deşeurilor, zona urbană şi

rurală PRGD Regiunea 3 Sud-Muntenia [11]

2.1 Caracteristicile depozitelor şi emisii generate Caracteristicile definitorii pentru fiecare depozit sunt: a) compoziţia deşeurilor depuse (gradul de mineralizare/biodegradare al

acestora);



11/126

b) stadiul de evaluare al depozitului, în funcţie de vârsta, faza acidă sau metanogenă, umiditate, temperatura ş.a.;

c) managementul de depozit concretizat prin măsuri adoptate în depozit precum: compactarea, acoperirea, înălţimea de depozitare, stratificarea.

Aceştia sunt factori importanţi care determină marea varietate a conţinutului lixiviatului.

Compoziţia deşeurilor menajere şi mai ales fracţiunea biodegradabilă influenţează procesele şi reacţiile în depozit. Astfel un procent ridicat de materiale biodegradabile poate genera caracterul acid al unui depozit fapt ce duce la concentraţii ridicate de substanţe organice în lixiviat. Aplicarea unei strategii de extragere prealabilă a componentelor biodegradabile din deşeuri (şi direcţionarea acesteia în producerea de compost) poate aduce schimbări semnificative în reacţiile din depozit şi în calitatea şi cantitatea lixiviatului produs.

În acest context umiditatea, temperatura, pH-ul şi potenţialul redox sunt factori importanţi în desfăşurarea reacţiilor chimice intradepozit.

În literatura de specialitate sunt definite următoarele etape(faze) existente pe durata de viaţă a unui depozit de deşeuri:

etapa (faza) aerobă scurtă (de ordinul lunilor); etapa (faza) anaerobă acidă (de ordinul anilor); etapa finală (faza) metanogenă, anaerobă (de ordinul deceniilor) care la

rândul ei prezintă o subfază iniţială şi o subfază clară metanogenă.

2.1.1 Gazul de fermentare Elemente generale

În toate depozitele de deşeuri menajere se ajunge prin procese microbiene de descompunere, la generare de biogaz. Fazele de producere a biogazului sunt: hidroliza, acidogenoza, acetogenoza şi metanogenoza.

Figura 2.4. Fazele producţiei de biogaz [12]

Biogazul este un amestec 45-60 vol.% CH4 şi 55-40 vol.% CO2 precum şi cantităţi reduse de CO, H2, H2S, N, O2, urme de compuşi halogenaţi şi fosfor, având o putere calorică de 5000-6000 kcal/mc.

Cantitatea de gaz produsă prezintă variaţii în timp, datorită următorilor factori: vârsta depozitului; tipul deşeurilor depozitate şi calitatea acestora;



12/126

modul de operarea al depozitului. Cantitatea de biogaz poate să se genereaze rapid (5 ani sau mai puţin) în cazul

depozitelor cu conţinut ridicat de materie organică biodegradabilă sau lent în cazul depozitelor cu materii organice şi cu umiditate redusă.

Figura 2.5. Variaţia în timp a cantităţii de gaz [12]

Figura 2.6. Efectul umidităţii asupra producţiei de biogaz [12]

Migrarea gazului în corpul depozitului este influenţată de: distribuţia gradienţilor de presiune, proprietăţile fizico-chimice ale straturilor, ale materialului de acoperire şi al solului.

În cazul în care gazul se eliberează necontrolat sunt posibile o serie de riscuri constând în:

degajare de miros neplăcut; codegajare de compuşi toxici (hidrogen sulfurat, compuşi organofosforici ş.a.);

autoaprindere;



13/126

afectarea florei şi faunei; modificarea componentei biologice a solului prin reducerea concentraţiei

de oxigen, creşterea cantităţii de gaze cu efect de seră (în special).

În aceste condiţii se impune necesitatea captării şi îndepărtării controlate a acestuia.

Cantitatea de gaz de depozit produsă depinde de: cantitatea totală de deşeuri şi conţinutul componentelor organice

biodegradabile; gradul de compactare şi de tasare al deşeurilor depozitate; durata de operare; temperatura din interiorul depozitului; conţinutul de apă combinată chimic sau liberă. [13]

Gazul de depozit generat trebuie colectat şi tratat astfel încât să se reducă la minim efectele negative pe care acesta le poate avea asupra mediului înconjurător precum şi potenţialul pericol de explozie sau aprindere al depozitului.

Modul de evacuare a gazului de depozit depinde de specificul depozitului (vechime, volum şi tip de deşeuri depozitate) şi de utilitatea dorită (ardere liberă sau controlată, utilizare). De regulă sunt adoptate tehnici de ventilaţie pasivă – puţuri de gaz, drenuri, tranşee de ventilaţie. Ventilaţia activă are loc prin pomparea gazului colectat, tehnologia aceasta fiind utilizată la depozitele mari cu înalţimea de depozitare > 8m. În acest caz gazul poate fi valorificat prin producerea de energie electrică.

Arderea sau valorificarea gazului de fermentare poate fi realizată la scară industrială numai după atingerea „fazei metanogene stabilă“.

Intrarea în această fază este caracterizată prin faptul că se obţine raportul Metan / Dioxid de carbon ≥ 1 [14] (fază metan) Cantitatea de gaz generată prin fermentarea deşeurilor este variabilă în timp. Producţia de gaz specifică teoretică “Ge” dată în volum pe tona de deşeu (m³/ t)

poate fi calculată din conţinutul în carbon al substratului de deşeuri Ge = 1,868 * TC (m³/t), unde producţia specifică =1,868 m³ gaz / kg TC Unde: TC = conţinutul total de carbon al deşeului (tona). Pentru deşeurile menajere stocate actualmente în depozitele din România, cu

mult material organic, se estimeaza > 220 kg carbon/t de deşeu umed. [14] Monitorizarea gazului de depozit presupune determinarea periodică a următorilor

parametrii. Tabelul 2.6. Indicatori de monitorizare gaz de depozit [11]

Indicator Periodicitate Valori prag 1 2 3

CH4 Trimestrial 10000ppm CO2 Trimestrial -



14/126

Indicator Periodicitate Valori prag 1 2 3

O2 Trimestrial - H2 Semestrial -

H2S Semestrial 0,1ppm pulberi totale Semestrial 100 μg/Nmc

NH3 Semestrial 5ppm mercaptani Semestrial 0,1ppm

compuşi volatili Semestrial -

La depozitele ecologice de deşeuri de capacitate mai mică de 100.000 tone/an, aflate în zone cu impact minim asupra comunităţilor umane, se poate aplica arderea locală a biogazului rezultat.

Pentru depozitele cu capacitate mai mare de 100.000 tone/an arderea biogazului se face în instalaţii centralizate, în apropierea depozitului. Alt procedeu consta în conversia biogazului în energie prin utilizarea motoarelor cu combustie internă sau turbine de gaz. Utilizarea gazului de depozit depinde de aplicarea soluţiilor tehnice şi tehnologice pentru separarea CO2 şi CH4 (exemplu: adsorbţie fizică şi chimică, membrane filtrante).



15/126

CAP. 3. LIXIVIATUL 3.1 Elemente de definire şi formare

Lixiviatul este un deşeu lichid rezultat al proceselor din depozitele de deşeuri solide amestecate cu apele meteorice de infiltraţie. O serie de substanţe sunt dizolvate prin spălare cu apă meteorică.

Figura 3.1 Schema de formare a lixiviatului

Compoziţia lixiviatului este influenţată de următorii factori: a) compoziţia deşeurilor depuse şi gradul de descompunere al acestora; b) vârsta depozitului definită prin faza evolutivă în care se află (acidă,

metanogenă); c) umiditatea masei de deşeuri din depozit; d) temperatura mediului; e) sistemul şi soluţiile tehnologice de depozitare: compactare, stratificare,

acoperire, timp (perioadă) de execuţie. În conformitate cu lista europeană a deşeurilor, în categoria deşeurilor municipale

solide (MSW - deşeuri menajere şi asimilabile din comerţ, industrie, instituţii) sunt incluse următoarele tipuri de deşeuri:

fracţiuni colectate separat din gospodării sau instituţii; deşeuri din gradini şi parcuri;



16/126

alte deşeuri municipale: deşeuri municipale amestecate; deşeuri din pieţe; deşeuri stradale; nămoluri din fosele septice; deşeuri de la curăţarea canalizării; deşeuri voluminoase; deşeuri municipale, fără altă specificaţie; nămoluri de la staţiile de epurare.

Directiva 1999/31/EC şi H.G. nr. 349/2005 privind depozitarea deşeurilor defineşte deşeurile municipale ca „deşeuri menajere şi alte deşeuri, care, prin natură sau compoziţie, sunt similare cu deşeurile menajere” iar deşeurile menajere sunt definite ca "deşeuri provenite din activităţi casnice ale populaţiei din localităţi.

Deşeurile asimilabile deşeurilor menajere sunt "deşeurile provenite de la agenţi economici, din comerţ, din sectorul public sau administrativ, care prezintă proprietăţi similare cu deşeurile menajere şi care sunt colectate, transportate, prelucrate şi depozitate împreună cu acestea".

Conform Raportului Agenţiei Europene de Mediu 2002, "Managementul deşeurilor biodegradabile municipale", fracţia biodegradabilă din deşeurile municipale este reprezentată de:

deşeuri alimentare şi de grădină; deşeuri de hârtie şi carton; textile; lemn; alte deşeuri biodegradabile conţinute în deşeurile colectate.

Caracteristica generală a depozitelor de deşeuri din ţară este lipsa unui tratament de predepozitare, extragerea prin colectarea selectivă a unui procent mic de componente reciclabile/valorificabile şi acestea într-o gamă restransă (carton-hârtie, mase plastice şi metale).

O altă caracteristică importantă este şi prezenţa dominantă a componentei biodegradabile cu precădere a materiilor organice. Această caracteristică este dată de faptul că prepararea hranei se face în principal acasă (în gospodărie) din legume foarte proaspete, rezultând o cantitate mare de reziduuri. Aceasta face ca fermentarea să înceapă chiar din locul de colectare şi are drept consecinţă o atmosferă neplăcută ce se realizează la colectare şi transport.

Lixiviatul generat în diferte faze are amprenta reacţiilor produse şi prezintă caracteristici calitative diferite.

Faza acidă este caracterizată de un pH acid şi un conţinut ridicat de compuşi organici volatili fiind prezente emisiile de CO2 şi H2S. Formarea acizilor graşi volatili este principalul motiv pentru pH-ul scăzut şi conţinutul organic ridicat.

În faza metanică în condiţii aerobe sau anaerobe cu un pH neutru, fermentarea este lentă şi se produce un lixiviat puternic încărcat.



17/126

Emisiile prezente sunt cu precădere metanul şi CO2. Conţinutul de materii organice din lixiviat este exprimat prin necesar de oxigen biochimic (CBO), carbonul organic total (COT) şi necesarul de oxigen chimic (CCO).

De remarcat este faptul că prezenţa metalelor nu diferă semnificativ pe parcursul parcurgerii etapelor şi fazelor. Elemente precum sodiul, clorura de sodiu, AOX nu prezintă situaţii de dependenţa la condiţiile dominante de degradare. Nu acelaşi lucru se poate spune despre fosfor ale cărui concentraţii scad după trecerea de la faza acidă la faza metanogenă. Concentraţiile de azot prezintă o tendinţă de scădere explicabilă prin procesele de nitrificare şi denitrificare în cadrul depozitului şi/sau încorporarea azotului în biomasă. Variaţii se constată pe parcursul parcurgerii fazelor pentru pH, CBO, CCO, magneziu, calciu, fier, mangan şi zinc. Cu excepţia pH-lui majoritatea componentelor au un nivel mai ridicat în faza acidă comparativ cu faza metanogenă.

Alţi indicatori care prezintă variaţii importante în faza acidă sunt: carbonul organic total (COT), conductivitatea, azotul, fosforul, sodiul, sulful, potasiul şi arsenul.

Există câteva excepţii, precum: plumbul, cuprul, aluminiul şi bariul care pot avea concentraţii mai mari în timpul etapei metanogene. Un pH acid favorizează dizolvarea metalelor iar un potenţial redox ridicat favorizează formarea unor compuşi ai metalelor, o excepţie constituind hidroxidul de aluminiu.

3.2. Sisteme de colectare a lixiviatului Lixiviatul ca fază lichidă este drenat şi se colectează gravitaţional la bază

depozitului. Sistemul de colectare trebuind să evacueze pe parcursul umplerii depozitului atât apele de suprafaţă care pătrund în depozit şi pe cele provenite din reacţiile de descompunere specifice. Fluxul de lichid [15] care alimentează masa depozitată este compus din lichidele percolate prin deşeuri care sunt utilizate în proces sau evacuate de sistemele de drenare. Colmatarea sistemului de colectare a lixiviatului poate avea consecinţe asupra stabilităţii masei depozitate. Ca masură de prevenire, normele tehnice pentru depozitele de deşeuri, prevăd cerinţe tehnice constructive severe pentru dimensionarea şi alegerea materialelor necesare pentru stratele de drenare cât şi pentru reţelele de conducte.

Pentru colectarea integrală a reziduului lichid sunt importante soluţia de etanşare a depozitului şi soluţia de drenare a apei de deasupra. De asemenea este extrem de importantă soluţia şi corectitudinea acoperirii cu pământ în vederea reducerii cantitaţii de apă meteorică infiltrată.

3.2.1 Cerinţe constructive pentru barieră, impermeabilizare şi sistemul de drenaj al lixativiatului

Determinarea cerinţelor constructive se face ţinând cont de studiile din teren, condiţiile geotehnice specifice şi reglementările tehnice.

Alte cerinţe constructive: terenul de fundare trebuie să fie stabil; distanţa dintre nivelul hidrostatic al apei subterane şi cota inferioară a

barierei impermeabile va fi de cel putin 1 m; materialul din care este construită bariera va avea un conţinut de carbonaţi

de cel mult 10% şi 5% materii organice; terenul de fundare trebuie să aibă un conţinut de argilă de :

minim 15% (din masă) minerale argiloase cu diametrul mai mic de 0,002 mm pentru bariera geologică,



18/126

minim 20% (din masă) minerale argiloase cu diametru < de 0,002 mm pentru bariera construită,

argila folosită la bariera construită va conţine în proporţie mai mare de 10% minerale cu capacitate mare de reţinere a substanţelor chimice şi capacitate de umflare;

bariera geologică pentru depozitele din categoria b, va avea permeabilitatea

≤1 x 10-9 m/s şi grosimea > 1,0 m,

dacă nu se îndeplinesc condiiţiile geologice se va realiza o barieră constructivă.

În funcţie de calitatea şi grosimea barierei geologice naturale, sunt permise următoarele posibilităţi pentru realizarea impermeabilizării bazei.

Tabelul 3.1. Opţiuni pentru bariera geologică conform Normativului Tehnic privind depozitele de deşeuri - OM 757/2004)

Grosimea existenta a barierei geologice

naturale d (m)

0,75 pana la<1,00

≥ 0,50 pana la

0,75 < 0,50

Valoarea K a barierei geologice naturale

Impermeabilizarea construita Clasa b

d (m) Valoarea K ( m/s)

≥0,50 ≥0,75 ≥1,00

≤ 1x10-7 -- -- -- ≤ 1x10-7

≤ 1x10-8 -- -- -- ≤ 1x10-7

≤ 1x10-9 -- Da Da ≤ 1x10-7

≤ 5x10-10 -- Da Da ≤ 1x10-7

≤ 1x10-9 -- Da Da ≤ 1x10-8

≤ 5x10-10 Da Da Da ≤ 1x10-8

≤ 5x10-10 Da Da Da ≤ 1x10-9

≤ 1x10-10 Da Da Da ≤ 1x10-7

≤ 1x10-10 Da Da Da ≤ 1x10-8

≤ 1x10-10 Da Da Da ≤ 1x10-9

Pentru realizarea sistemului de drenare şi colectarea lixiviatului se urmăreşte stabilirea grosimii stratului drenant, modalitatea de dispunere a drenurilor şi colectoarelor, determinarea distanţei dintre drenuri şi a pantei acestora, precum şi proiectarea şi alegerea materialelor.

Stratul de bază pe care se aşează stratul sintetic de etanşare trebuie să aibă toleranţă la planeitate de maximum 5‰;



19/126

Baza depozitului se proiectează şi se construieşte astfel încât, după stabilizarea tasărilor aceasta să aibă o înclinaţie finală de cel puţin 3% transversal pe reţeaua de conducte de drenaj şi cel puţin 1% longitudinal.

Figura 3.2. Sistem de impermeabilizare a bazei depozitului ecologic Stratul de drenaj aferent etanşării sintetice

Stratul de drenaj trebuie să fie mai mare de 50 cm, cu permeabilitatea > 10-3 m/s fiind constituit din pietriş spălat cu conţinut de carbonat de calciu < 10%.

Dispunerea acestuia trebuie să fie proiectată pe baza principiului filtrului invers astfel încât să se evite colmatarea acestuia cu particule provenite din corpul deşeurilor. Grosimea stratului de drenaj deasupra generatoarei superioare a conductelor de drenaj, trebuie să fie cel puţin egală cu două diametre nominale ale conductei şi minim de 50 cm.

Figura nr. 3.3 Configuraţie strat drenant

Conductele de drenaj pentru lixiviat Conductele de drenaj se construiesc deasupra sistemului de etanşare a bazei

depozitului, având un diametru mai mare de 250 mm şi fiind realizate din polietilenă de înaltă densitate (PEID). Dimensiunile fantelor conductelor de drenaj sunt în funcţie de diametrul particulelor materialului de filtru şi prezintă perforaţii pe 2/3 din secţiunea transversală, pentru a fi asigurată astfel şi funcţia de transport a lixiviatului. Lungimea maximă a unei conducte este de 200 m. Pantele trebuie să fie de minimum 1% de-a lungul conductelor de drenaj şi de minimum 3 % în secţiune transversală, de-o parte şi de alta a conductelor.



20/126

Figura 3.4. Secţiune prin sistemul de colectare a lixiviatului

Colectarea lixiviatului În sistemul de colectare a lixiviatului sunt incluse: stratul de drenaj, conductele de

drenaj, conductele de colectare pentru lixiviat, căminele, staţia de pompare, rezervorul de stocare, instalaţia de transvazare - în cazul tratării pe un alt amplasament.

Staţiile de pompare trebuie să îndeplinească aceleaşi cerinţe ca şi căminele fiind confecţionate din materiale rezistente la acţiunea corozivă a lixiviatului.

Rezervoarele subterane şi/sau supraterane sunt din PEID sau beton, căptuşite la interior cu un strat de protecţie rezistent la acţiunea corozivă a lixiviatului. Rezervoarele supraterane se izolează la exterior împotriva îngheţului.

Conductele de colectare pentru lixiviat trebuie să fie confecţionate din PEID şi să aibă un diametru nominal DN > 200 mm.

Instalaţia de transvazare se realizează din beton căptuşit la interior cu un strat de protecţie rezistent la agenti corozivi.



21/126

Căminele se realizează din PEID sau beton captuşit anticoroziv, având diametrul interior de minim 1m. Cerinţe similare se aplică şi staţiilor de pompare precum şi rezervoarelor subterane.

Pentru a preveni situaţiile de poluare se prevăd sisteme de control pentru detectarea scurgerilor de lixiviat.

Figura 3.5. Alcătuirea sistemului de drenare şi colectare a lixiviatului [16]

Figura 3.6. Imagine cu un sistem de colectare lixiviat

Cerinţe privind dimensionarea sistemului de colectare a lixiviatului Sistemul de colectare a lixiviatului se dimensionează conform cu:

prognoza de producere a fazei lichide; soluţia de gestionare a lixiviatului respectiv epurarea locală sau în altă

locaţie.



22/126

Valoarea de calcul pentru dimensionarea sistemului de drenare, colectare, transport şi epurare se exprimă pe unitatea de suprafaţă şi poartă denumirea de rată de percolare. Dimensionarea sistemului de colectare a lixiviatului se realizează pornind de la o valoare minima a volumului de lixiviat generat de 6 l/s.ha. Această valoare corespunde situţiei când acoperirea stratului de drenuri este bine făcută.

Celelalte componente (pompele, conductele de colectare, rezervorul de stocare) se dimensionează ţinând cont de valoarea menţionată anterior şi de dimensiunile depozitului. Cantitatea de lixiviat se calculează pentru toate fazele de operare, astfel încât să se determine valorile critice necesare pentru dimensionare.

Primul strat de deşeuri de deasupra stratului de drenaj, în grosime de 1 m, se depune cu atenţie, fără compactare şi cu evitarea circulaţiei pe acesta a mijloacelor de transport. Primul strat de 1 metru de deşeuri depozitate trebuie să fie constituit din deşeuri menajere cu granulozitate medie evitându-se deşeurile, voluminoase, mâloase, nisipurile fine şi alte tipuri de deşeuri care pot penetra şi colmata sistemul de drenaj.

Figura 3.7. Imagine privind alcătuirea sistemului de colectare a lixiviatului

Utilizând relaţia (1) [17] determinarea înălţimii maxime a lixiviatului în lungul drenurilor (Tmax) este:

ββλ

costan

2141max ⋅

−+= j

LT

dren (1)

Unde:

Ldren – lungimea drenurilor, determinată din planul iniţial de dispunere.

În cazul drenurilor cu lungimi diferite, se foloseşte lungimea maximă a drenurilor.

β - panta longitudinală a drenului; j – gradient hidraulic

βλ 2tan

kqi=

(2)

qi – rata de percolare l/s·ha; k – coeficientul de permeabilitate al stratului drenant (m/s);

⎪⎪⎭

⎪⎪⎬

⎫

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢

⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−

−=

2

85

58

lg

12,01

λ

ej (3)



23/126

Figura 3.8. Elemente de calcul

Pentru calculul debitului de lixiviat care se exfiltrează din depozit este necesară determinarea înălţimii medii a coloanei de lixiviat.

O serie de acte normative şi ghiduri tehnice din diverse ţări recomandă înălţimea medie a coloanei de lixiviat (sarcina hidraulică deasupra sistemului de etanşare de bază) de 30 cm şi grosimea stratului drenant de 50 cm.

Tabelul 3.2. Valori ale raportului Tmed/Tmax ; [17]

� Tmed/Tmax � Tmed/Tmax 1 2 3 4

0,00 0,002 0,005 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,07 0,08 0,09 0,10 0,12 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,20 0,23 0,25 0,35 0,40 0,45

0,5 0,5

0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 0,6

0,61 0,62 0,63 0,64 0,65 0,66 0,67 0,68 0,69 0,70 0,71 0,72

0,50 0,53 0,57 0,62 0,67 0,73 0,80 0,87 0,95 1,05 1,16 1,32 1,58 2,0 3,2 5,5 8,5 13 19 30 55 135

1000 ∞

0,73 0,74 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,80 0,81 0,82 0,83 0,84 0,85 0,86 0,87 0,86 0,85 0,84 0,83 0,82 0,81 0,80 0,79

0,785

Pe baza graficului din Figura 3.8, se pot aprecia rapoartele Tmax/L şi Tmed/Tmax.

Giroud et al. (2000) [18] au demonstrat că, un geocompozit de drenaj trebuie să îndeplinească următoarea condiţie pentru a fi echivalent cu un strat de material granular:

granGCD tt >min ( 4 )

în care:



24/126

tGCDmin – transmisivitatea minimă a geocompozitului de drenaj (m);

tgran – transmisivitatea materialului granular (m).

Figura 3.9. Determinarea grafică a valorilor Tmax şi Tmed

Transmisivitatea minimă a geocompozitului de drenaj se obţine prin multiplicarea transmisivităţii materialului granular cu un factor de echivalenţă [19].

Ett granGCD ⋅=min (5)

Distanţa dintre drenuri (Figura 9.3) se recomandă a fi de maximum 30 m şi poate fi redusă în cazul în care înălţimea maximă a coloanei de lixiviat (hmax) depăşeşte grosimea stratului drenant stabilit în funcţie de Tmax.

Figura 3.10. Stabilirea distanţei dintre drenuri



25/126

Estimare a distanţei dintre drenuri (l) sau a înălţimii maxime a coloanei de lixiviat (hmax) permite calculul debitului preluat de drenuri [19]

lqQ i ⋅= (6)

În cazul suprafeţei dintre drenuri orizontală conform legii lui Darcy debitul poate fi exprimat de relaţia:

(7) Din relaţiile (6) şi (7) se determină distanţa dintre drenuri înălţimea maximă a

coloanei de lixiviat deasupra sistemului de etanşare (pentru distanţa maximă între drenuri de 30 m), relaţia (8)

⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪

⎨

⎧

=

=

⇒⋅=

i

i

i

qkhl

sauk

qlh

lql

hk

2

22

max

max2

max (8)

Pentru cazul suprafeţei dintre două drenuri înclinată (pantă 2 ÷ 3 %) distanţa dintre drenuri se obţine pe baza unei metodologii stabilită de Moore în 1980 citat de Sharma & Lewis, 1994) [20]. Relaţia este dată în formula 8.

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡+⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−+⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

kqkqkq

c

hl

iii

ααα 22

max

tantan1tan

2

(9)

Figura 3.11. Calculul distanţei dintre drenuri

Conductele de drenaj utilizate se realizează din PVC sau HDPE. Pentru a mări rezistenţa la sarcinile verticale, se recomandă ca tuburile de drenaj

să fie riflate, cu pereţi dubli, la interior netezi şi la exterior riflaţi. Fantele dispuse lateral preiau lixiviatul pe toată circumferinţa. Evitarea colmatării se face prin protejarea conductelor cu material geotextil. 192]

Alegerea conductelor de drenaj se face pe bază relaţiei lui Manning.

iRCAQ h ⋅⋅= ( 10 )

în care:



26/126

A – aria secţiunii de curgere (m2); Rh = A/P – raza hidraulică; i – panta hidraulică; C – coeficientul lui Chezy dat de relaţia:

611hR

nC = ( 11 )

n – coeficientul de rugozitate relativă al materialului drenurilor (1/n = 95-100 pentru PEID). Tinând cont de valorile raportului Tmed/Tmax din tabelul 3.2 şi recomandarea din

diverse ghiduri tehnice care dau Tmed = 30 m, s-au determinat matematic valorile lui Tmax. Pornind de la aceste valori prin utilizarea relaţiei (1) s-a determinat lungimea

optimă a drenurilor Ldren, utilizând programul numeric MathCad. Rezultatele obţinute au fost reprezentate grafic şi sunt prezentate în anexa nr.3.

3.3. Caracterizarea fizică, chimică şi biologică a lixiviatului provenit din depozitele de deşeuri menajere 3.3.1. Elemente generale

Cerinţele privind gestionarea corespunzătoare a deşeurilor au impus adoptarea unor soluţii precise privind depozitarea şi refacerea ecologică a terenurilor afectate de vechile depozite de deşeuri neconforme. Pentru a atinge ţintele Directivei 99/31/EC privind depozitarea deşeurilor s-a adoptat Hotărârea de Guvern nr. 162/2002 modificată şi completată ulterior de Hotararea de Guvern nr. 349/2005, care precizează toate condiţiile impuse realizării depozitelor ecologice, închiderii şi ecologizarii celor neconforme precum şi alte obiective privind gestionarea deşeurilor.

Ecologizarea acestor depozite de deşeuri precum şi crearea unor depozite ecologice noi, impune măsuri pentru stoparea dispersiei poluanţilor specifici generaţi.

Aceste măsuri vizează şi realizarea impermeabilizării, colectării, valorificării şi tratării gazelor şi epurarii lixiviatului. Condiţie de bază în realizarea noilor depozite ecologice sau închiderea celor vechi neecologice, aceste măsuri au deschis drumul aplicării tehnologiilor de epurare a lixiviatului şi în România, domeniu deosebit de complex.

Adaptarea tehnologiilor folosite în alte ţări cu experienţă în acest domeniu, trebuie să se facă însă ţinând cont de caracteristica componentei depozitelor de deşeuri româneşti, la care procentul mare de deşeuri biodegradabile de aproximativ 61% precum şi gradul redus de colectare selectivă a unor componente reciclabile fac ca în prezent depozitarea controlată să fie soluţia ecologică cea mai răspândită în ciuda costurilor ridicate de depozitare.

3.3.2. Prevederi legislative privind epurarea lixiviatului Proiectarea unui sistem de epurare a lixiviatului, trebuie să urmărescă atât

respectarea prevederilor legislaţiei din domeniul apelor cât şi al deşeurilor. Lixiviatul este considerat o apă reziduală foarte încărcată fizic şi biologic şi care

trebuie epurată corespunzător. Gradul de epurare necesar urmăreşte, în funcţie de soluţia finală dată efluentului, atingerea unor valori ale indicatorilor pH, CBO5, CCO, NH4-N, metale grele (Cd, Cu, Hg, Ni, Cr, Zn) care să se încadreze în limitele stabilite de Hotărârea de Guvern nr. 352/2005.



27/126

Astfel pentru apele epurate evacuate direct într-un receptor natural se impun a fi respectate prevederile NTPA 001 şi 0011 din HG nr. 352/2005 iar pentru cele care urmează a fi evacuate amonte de o staţie de epurare (evacuare în canalizarea localităţii sau vidanjare) se vor respecta limitele prevederilor NTPA 002, la care se pot aplica restrictiv limite inferioare la anumiţi indicatori pentru care respectiva staţie de epurare nu are o eficienţă satisfăcătoare.

Analizat prin provenienţa sa, ca un deşeu, lixiviatul este un lichid contaminat fiind identificat în lista deşeurilor, conform Hotărârii de Guvern nr. 856/2002 cu codul 190701, fiind considerat conform Legii nr. 426/2001, modificată de Ordonanţa de Urgenţă nr. 61/2006, un deşeu periculos.

Aceasta se datorează faptului că lixiviatul conţine substanţe care pot fi descompuse biologic (exprimate în CBO5), substanţe care pot fi greu descompuse biologic reprezentate prin necesarul chimic de oxigen, substanţe care nu pot fi descompuse biologic, combinaţii ale amoniului, combinaţii organice de tipul halogeni (AOX), combinaţii organice ale azotului şi altele.

3.3.3. Procese specifice de formare a lixiviatului Lixiviatul rezultă prin efectul cumulat al: precipitaţiilor căzute pe suprafaţa

depozitului, lichidul produs din descompunerea deşeurilor biodegadabile şi din umiditatea existentă în deşeuri. Apa dizolvă şi spală masa deşeurilor şi se înfiltrează către baza depozitului modificându-şi compoziţia şi pH-ul în funcţie de solubilitatea materialelor şi rata de deplasare prin depozit.

Descompunerea deşeurilor are loc sub influenţa unor procese chimice, fizice şi biologice. Ca urmare a acestora rezultă produse derivate lichide, gazoase şi solide. Partea lichidă formată este numită lixiviat. În România datorită componentei organice ridicate a deşeurilor, lixiviatul se caracterizează prin încărcări organice mari şi încărcării anorganice mici.

Calitatea acestor ape rezultă prin următoarele procesele fizice, chimice şi biologice care au loc:

descompunere biologică aerobă; descompunere biologică anaerobă în cea mai mare parte a corpului

depozitului; precipitarea metalelor ca hidroxizi, carbonaţi, silicaţi, oxizi; mobilizarea metalelor prin formarea unor legături complexe sau variaţia

pH-lui; modificări chimice datorate activităţii microbiene.

Aceste procese se influenţează reciproc, un rol important revenind apei ca mediu de producere a reacţiilor şi ca mijloc de transport al substanţelor rezultate.

Curgerea poluanţilor în sol se datorează gradientului hidraulic al apei precum şi unor procese fizico-chimice precum capilaritatea, difuzia, adsorbţia, variaţia potenţialului electrochimic.

La depozitele neecologice, fără sistem de impermeabilizare la bază, mecanismele de transport ale substanţelor, în depozit sunt :

înfiltrarea apei de precipitaţii prin corpul depozitului care antrenează substanţele toxice şi le transportă în solul permeabil;



28/126

pătrunderea directa a apelor subterane în depozit şi preluarea substanţelor toxice.

Din acest motiv realizarea unei bariere hidraulice cu rol de a împiedica schimbul de substanţe este esenţială la depozitele noi. Impermeabilizarea stratului suport şi acoperirea deşeurilor reduce circuitul apei care caută să spele deşeurile depozitate şi conduce la producerea lixiviatului.

Această barieră hidraulică este un sistem compus dintr-o barieră izolatoare tehnică de bază şi de suprafaţă a depozitului, de tipul geomembranei sau geotextilului şi o barieră geotehnică, respectiv capacitatea subsolului depozitului de a bloca substanţele impurificatoare ce pot ajunge în sol prin distrugeri accidentale ale izolaţiei tehnice.

Procesele care guvernează caracteristicile lixiviatului sunt: descompunerea biologică aerobă în afara corpului de deşeu (consum O2,

eliberare de H2O, CO2, masă biologică şi produse macromoleculare rămase);

descompunerea biologică anaerobă în cea mai mare parte a corpului de deşeu (consum de H2O, eliberare de CO2, CH4, cantităţi reduse de masă biologică, produse macromoleculare rămase şi uneori acizi graşi inferiori, alcooli);

precipitarea metalelor ca hidroxizi, carbonaţi, silicaţi, oxizi; mobilizarea metalelor prin formarea unor legături complexe sau prin

micşorarea valorii pH-ului (faza de început a descompunerii anaerobe); modificări chimice cu bază microbiană.

Figura 3.12. Fazele caracteristice ale formării lixiviatului [9]

Aceste procese se influenţează reciproc rezultatul final fiind o însumare a efectelor singulare şi complexe. Perioada iniţială se caracterizează prin valori ridicate ale CBO5 şi CCO, indicatori caracteristici ce sunt specifici fazei acide a depozitului.



29/126

Strâns legat de trecerea spre faza de apariţie a metanului, se constată o scădere a nivelului substanţelor oragnice solubilizate.

3.3.4. Factori care influenţează calitatea şi cantitatea lixiviatului Cantitatea de lixiviat şi gradul de impurificare al acestuia sunt dependente de:

tipul deşeurilor depozitate, vârsta, înălţimea depozitului, caracteristicile meteorologice ale zonei de amplasare, temperatură, precipitaţii şi calitatea izolaţiei de la suprafaţa şi baza depozitului.

3.3.4.a Variaţia în timp a compoziţiei lixiviatului Compoziţia deşeurilor prin gradul mare de diversificare generează similar un grad

ridicat de diversificare a compoziţiei lixiviatului. Astfel deşeurile cu un conţinut ridicat de materiale biodegradabile influenţează calitatea lixiviatului.

3.3.4.b.Vârsta depozitului La depozitele pentru deşeuri menajere şi asimilabile acestora, caracterizate printr-

o parte organică ridicată compoziţia lixiviatului din faza finală se deosebeşte considerabil, de compoziţia din fazele acidă sau metanogenă; încărcarea cu principalele elemente impurificătoare variind mult în timp.

S-a constatat că: concentraţia substanţelor chimice prezente în lixiviat atinge o valoare

maximă în primii 3-5 ani de la deschiderea depozitului, după care descreşte gradual în timp;

substanţele uşor solubile şi biodegradabile au valori maxime la începerea exploatării depozitului;

după primii ani de exploatare lixiviatul conţine substanţe organice dizolvate uşor biodegradabile ca urmare, în special a prezenţei acizilor graşi volatili.

In acestă perioadă pH-ul are valori cuprinse în intervalul 6-7, care cresc uşor după o vechime a depozitului de 4-5 ani ajungând la valori cuprinse în intervalul 7-8, ca urmare a epuizării substanţelor uşor biodegradabile şi a producerii gazelor de fermentaţie.

În timp concentraţiile compuşilor din lixiviat scad conţinutul fiind format din apă, gaze dizolvate şi biomasă (figura 3.12). Cantitativ lixiviatul creşte în primii 4 ani, descreşte până în cel de-al 8-lea an şi ajunge constant la o valoare ce reprezinta cca. 1‰ din cantitatea maximă .



30/126

Figura 3.13. Variaţia calitativă a substanţelor chimice solubile, uşor şi greu biodegradabile

3.3.4.c.Temperatura Temperatura influenţează procesele biologice şi reacţiile chimice ce au loc în

masa depozitului. La depozitele cu înălţimi mari, deşeurile aflate la adâncimi de peste 15m nu sunt influenţate de variaţiile de temperatură sezonieră.

La temperaturi scăzute de îngheţ, în zona părţii superioare a depozitului, se constată o scădere a volumului de lixiviat şi a solubilităţii chimice. Condiţiile climatice generează variaţii sezoniere cantitative şi calitative ale lixiviatului.

Temperatura rezultată în masa de deşeuri ca urmare a reacţiilor biochimice este foarte importantă.

3.3.4.d.Conţinutul de oxigen disponibil din deşeuri Descompunerea deşeurilor şi eliberarea substanţelor chimice se produce în mod

diferit în condiţii aerobe sau anaerobe rezultate prin acoperirea deşeurilor depuse cu material inert.

Substanţele chimice eliberate urmare a descompunerii aerobe sunt diferite de cele produse la o descompunere anaerobă. Oxigenul începe să fie consumat o dată cu operaţiunile de acoperire periodică a depozitului cu materiale inerte, astfel că la depozitele cu straturi de deşeuri mai groase sunt favorizate condiţiile anaerobe. O parte din oxigenul necesar este însă furnizat de aer în condiţiile în care se face o bună ventilare a depozitului.

3.3.4.e.Umiditatea deşeurilor Amplasarea depozitelor în zone caracterizate de condiţii meteorologice

predominant ploioase generează o cantitate şi o calitate a lixiviatului mai mare dacă acoperirea nu este cea adecvată. Condiţiile climatice duc şi la variaţii sezoniere. Curgerea lixiviatului este încetinită în momentul atingerii capacităţii de câmp a deşeurilor, respectiv la 1-2 ani de exploatare a depozitelor ce folosesc metoda laterală de umplere şi mai târziu la depozitele cu metoda verticală de umplere la care se constată o limitare a infiltraţiei şi percolaţiei.



31/126

3.3.4.f.Omogenitatea masei depozitate Un depozit municipal de deşeuri nu este omogen, aici aflându-se deşeuri ce

adsorb uşor apa precum cartonul sau hârtia, dar şi deşeuri aflate la extrema cealaltă precum masele plastice, sticla sau deşeurile de construcţii.

Prezenţa acestor varietăţi duce la formarea unor mici canale de curgere preferenţială a apei ce percolează depozitul, pe unde apa poate ajunge la baza depozitului în timpi diferiţi şi înaintea atingerii capacităţii de câmp.

Astfel în contextul unei mari diversităţi a tipurilor de deşeuri ce se regăsesc într-un depozit menajer, putem vorbi de o omogenitate relativă a masei depozitate, cu impact direct asupra componentelor calitative şi de transport ale lixiviatului.

Acest aspect favorizează: acumularea de lixiviat cu concentraţie variabilă în timp a poluanţilor

componenti; transportul prin convecţie sau advecţie, rezultant al câmpului de viteză al

mediului şi difuzia, urmare a schimbului de molecule între stratele de fluid sau a schimbului de masă de la un strat la altul;

transformările chimice, biochimice, energetice care conduc la diminuarea sau creşterea substanţelor poluante conţinute în lixiviat sunt strâns legate de cantitatea de apă existentă.

Gradul de stabilitate al masei depozitate determinată de constituenţii conservativi ce nu se modifică în timp (ex. constituenţi minerali) şi constituenţii neconservativi precum constituenţii organici biodegradabili ce trec prin transformări chimice, biochimice, energetice, influenţează transportul şi dispersia poluanţilor continuţi în lixiviat şi pot duce la apariţia unor reacţii chimice sau de altă natură cu efecte asupra calităţii lixiviatului.

Caracterul anizotropic al compactării masei depozitului determină direcţiile şi valorile permeabilităţii. Domeniul de variaţie al permeabilităţii intrinseci a deşeurilor solide compacte dintr-un depozit este de 10-11 – 10-12 m2/zi în direcţie verticală şi de 10-10 m2/zi în direcţie orizontală.

Sedimentarea, tasarea şi gradul de amestec determină curgerea lixiviatului prin canale preferenţiale, paralele cu planul de depozitare.

Conductivitatea hidraulică cât şi porozitatea deşeurilor dintr-un depozit sunt în corelaţie cu compoziţia deşeurilor, densitatea şi stadiul de descompunere.

Concluzionând parametrii ce influenţează cantitatea şi calitatea lixiviatului sunt: parametrii meteorologici şi hidrologici: cantitatea multianuală a ploilor,

variaţia temperaturilor, nivelul radiaţiei solare, coeficientul evapotranspiraţiei, viteza medie a vântului, nivelul de umiditate, tipologia vegetaţiei;

carcateristicile materialului din corpul depozitului: compoziţia chimică, umiditatea, porozitatea şi conductivitatea hidraulică a deşeurilor, înălţimea şi suprafaţa stratului;

parametrii constructivi ai depozitului: sisteme de etanşare, compactare şi depunerea straturilor (existenţa materialului inert ca strat altenant), existenţa sistemelor de colectare a lixiviatului şi apelor meteorice, panta depunerilor, recircularea lixiviatului, modul de acoperire progresivă a straturilor de deşeuri.



32/126

Toţi aceşti parametrii conduc la formarea unei mari diversităţi calitative şi cantitative a lixiviatului.

Din punct de vedere cantitativ lixiviatul produs pe 1 ha/zi de deşeuri variază. Datele din literatura de specialitate indică pentru depozitele SUA valori cuprinse între 10.000 l/ha/zi – 19.000 l/ha/zi.[21]

3.3.5. Compoziţia lixiviatului Analiza bilanţului apei dintr-un depozit rezultă din insumare algebrica a cantităţilor

de apă care pătrund în depozit, a cantităţii de apă rezultată din reacţiile biochimice şi a cantităţii care se transformă în vapori de apa. a) Bilanţul apei în depozitul de deşeuri

Componentele care formează bilanţul apei ilustrate în Fig. 3.14. sunt: apa care pătrunde în masa depozitului; umezeala din deşeurile solide şi materialul de acoperire; apa care iese din depozit ca vapori de apă saturaţi în gazul de depozit şi ca

lixiviat. Astfel ecuaţia bilanţului apei dintr-un depozit este: ΔSSW = WSW+WTS+WCM+WA(R) - WLG - WWV – WE + WB(L) (12)

Unde: ΔSSW = variaţia cantităţii de apă stocată în deşeurile solide din depozit, kg/m3 WSW = apa din deşeurile solide care intră în depozit, kg/m3 WTS = apa din nămolul de la staţia de tratare, care intră în depozit, kg/m3 WCM = apa din materialul de acoperire a depozitului, kg/m3

WA(R) = apa de la suprafaţă (pentru stratul superior de acoperire, apa de la suprafaţa corespunde apei din precipitatii, ploaie, zapadă), apa de infiltraţie, kg/m3

WLG = apa pierdută la formarea gazului, kg/m3 WWV = apa pierdută ca vapori de apa saturati, evacuaţi odată cu gazul, kg/m3 WE = apa pierdută datorită evaporării de la suprafaţa depozitului, kg/m3 WB(L) = apa care iese din partea de jos a elementului (pentru celula plasată direct deasupra sistemului de colectare a lixiviatului, apa din partea de jos corespunde lixiviantului), kg/m3



33/126

etanşare de bază

Figura 3.14. Schema bilanţului apei

Apa din deşeurile solide depuse Reprezinta umiditatea materialului depus şi absorbita din atmosferă sau din

precipitatii pe durata transportului de la punerea în depozit până la acoperire. In funcţie de condiţiile climatice, umiditatea conţinută în deşeuri se poate pierde sau îmbogăţi.

Umiditatea conţinută variază între 16-35%, în funcţie de sezon. Apa din materialul de acoperire

In funcţie de materialul de acoperire (deşeuri inerte provenite din excavaţii, namoluri deshidratate din staţii de epurare) se poate aprecia un aport asupra umidităţii masei depozitului. Cantitatea maximă de apă pe care o poate conţine materialul de acoperire este definită de capacitatea materialului (FC) şi reprezinta lichidul care rămâne în spatiul poros al materialului de acoperire. Valorile tipice pentru soluri variază de la 6-12% pentru nisip, până la 23-31% pentru argila nisipoasă. Apa provenită de la suprafaţa depozitului

Este constituită din apa provenită din precipitaţii sau recircularea lixiviatului care a pătruns prin materialul de acoperire. Pentru straturile interioare, apa de suprafaţă corespunde apei care a pătruns prin deşeurile solide de deasupra stratelor de diverse adâncimi. Apa pierdută la formarea gazului

Aceasta este determinată de apa consumată în timpul descompunerii anaerobe a constituenţilor organici. Cantitatea de apă consumată per m3 de gaz produs este de obicei între 0.2 - 0.25 kg H2O/m3 de gaz. Apa pierdută ca vapori de apă

Gazul de depozit este în parte saturat în vapori de apă. Valoarea numerică a masei de vapori de apă conţinută pe m3 de gaz de depozit la 320C este de cca 20,95 mg H2O/m3 de gaz de depozit.



34/126

Apa pierdută datorită evaporării In funcţie de condiţiile meteorologice locale pierderile de umezeală prin evaporare

variază în funcţie de amplasament şi de zonă. Cantităţile nu sunt mari şi adesea sunt ignorate.

Apa de exfiltratie In condiţii normale lixiviatul se găseşte în partea inferioara a depozitului. Mişcarea

acestuia predominant convectivă prezintă şi o componentă advectivă în funcţie de caracteristicile materialelor aflate în masa depozitului şi de panta depunerilor.

Capacitatea terenului O parte din apa depozitului poate fi reţinută ca apă de constituţie şi apă capilară

formând capacitatea terenului (FC). Bilanţul apei rezultă prin însumarea algebrică a masei de apă care intră pe unitatea de suprafaţă a unui strat al depozitului într-o perioadă de timp, cu conţinutul de umiditate al stratului la sfârşitul perioadei de timp şi masa de apă pierdută din strat în timpul perioadei de timp. Cantitatea obţinută constituie apa disponibilă în perioada de timp pentru un anumit strat al depozitului. In cazul în care capacitatea terenului este mai mică decât cantitatea de apă prezentă se formează lixiviatul. La limita de existenţă a depozitului cantitatea de lixiviat este aproximativ egală cu cantitatea de apă de infiltraţie. Compoziţia lixiviatului

Apa ce penetrează deşeurile în curs de descompunere, se va încărca atât cu materii biologice cât şi cu constituenţi chimici .

Lixiviatul acumulat în faza acidă de descompunere va avea o valoare a pH-lui scăzută şi valori ridicate ale CBO5, COT, CCO nutrienţi şi metale grele.

Lixiviatul acumulat în timpul fazei de fermentare a metanului are pH-ul între 6,5-7,5, valorile CBO5, COT, CCO fiind mai mici. Matalele grele au valori reduse datorită gradului scăzut de solubilitate al majorităţii metalelor la valori neutre ale pH-lui.

În bibliografia de specialitate [22] sunt date caracteristicile lixiviatului provenit din depozite noi şi vechi (tab 3.4).

Tabel 3.3. Compoziţia lixivatului din depozitele de deşeuri noi şi vechi.[14]

Nr. Crt. Indicator

Valoare, mg/l Depozit nou (< 2 ani) Depozite

vechi (>10 ani) Domeniu Valori

standard 0 1 2 3 4

1 CBO5 (consum biochimic de oxigen la 5-zile)

2.000-30.000 10.000 100-200

2 COT (carbon organic total) 1.500-20.000 6.000 80-160

3 CCO (consum chimic de oxigen) 3.000-60.000 18.000 100-500

4 Substanţe solide în suspensie totale 200-2.000 500 100-400 5 Azot organic 10-800 200 80-120 6 Amoniac 10-800 200 20-40 7 Azotat 5-40 25 5-10 8 Fosfor total 5-100 30 5-10



35/126

Nr. Crt. Indicator

Valoare, mg/l Depozit nou (< 2 ani) Depozite

vechi (>10 ani) Domeniu Valori

standard 0 1 2 3 4 9 Ortofosfat 4-80 20 4-8

10 Carbonat de calciu CaCO3 1.000-10.000 3.000 200-1000

11 pH 4,5-7,5 6 6,6-7,5

12 Duritate totală carbonat de calciu CaCO3

300-10.000 3.500 200-500

13 Calciu 200-3.000 1.000 100-400 14 Magneziu 50-1.500 250 50-200 15 Potasiu 200-1.000 300 50-400 16 Sodiu 200-2.500 500 100-200 17 Cloruri 200-3.000 500 100-400 18 Sulfurati 50-1.000 300 20-50 19 Fier total 50-1200 60 20-200

Se prezintă în continuare rezultatele monitorizării indicatorilor specifici privind calitatea lixiviatului provenit de la 3 depozite de deşeuri din Romania.

Tabelul 3.4. Constituenţi chimici ai lixiviatului [20]

Nr. Crt. Constituent Concentraţie

[mg/l] 1 Fier 200-1700 2 Zinc 1-135 3 Fosfor 5-130 4 Sulf 25-500 6 Natriu 100-3.800 7 Nitrogen 20-500 8 Duritate (CaCO3) 200-5.200 9 CCO 100-51.000

10 Reziduu total 1000-45.000 11 Nichel 0,01-0,8 12 Cupru 0,1-9



36/126

3.3.6. Exemple de calitate a lixiviatului la depozite din România Depozitul Băicoi jud. Prahova

Tabel nr. 3.5. Calitatea lixiviatului provenit de la depozitul de deşeuri menajere şi asimilabile acestora Băicoi jud. Prahova – an deschidere oct. 2002, închidere 2008.

Valori

Nr.Crt. Indicator de calitate U/M Dec.

2003Febr.2004

Apr.2004

Iulie2004

Oct.2004

Martie2005

Iunie 2005

Dec.2005

Febr2007

Martie 2007

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 Azot amoniacal mg/l 890 780 1060 1000 740 530 103 270 74 69.8

2 CBO5 mgO2/l 1218 1050 1445 1870 1500 120 113 535 284 276

3 CCO-Cr mgO2/l 3000 4200 5400 5600 4000 300 346 1500 710 690

4 Detergenti anionici mg/l 1.00 0.28 0.20 0.60 0.90 0.08 0.10 0.08 sld sld

5 Substante extract. cu solventi

mg/l 38.70 49.20 29.40 44.00 27.00 54.00 45.00 33.00 29.6 28.6

6 Fosfat orto PO4

-3 mg/l 9.80 24.90 14.90 0.90 14.00 18.00 2.00 16.20 - -

7 Fosfor total P mg/l 3.10 8.22 4.92 0.30 4.90 5.94 0.66 5.30 0.33 0.3

8 Materii în suspensie mg/l 98.00 368.00 334.00 398.00 620.00 280.00 50.00 80.00 60 70

9 pH 8.05 8.13 8.00 7.72 8.00 7.43 7.04 7.33 7.74 7.8

10 Sulfuri H2S mg/l 0.40 3.10 0.50 0.80 0.80 0.10 9.00 6.00 1.2 0.9

Notă: sld = sub limita de detecţie

Figura 3.15. Variaţia concentraţiei CBO5 (mgO2/l) depozit Băicoi

Variatia concentratiei de CBO5

12181050

1445

1870

1500

120 113

535284 276

0

500

1000

1500

2000

dec-03

feb-04

apr-04

jul-04 oct-04

mar-05

jun-05

dec- 05

feb-07

mar-07

Data

Valo

area

con

cent

ratie

i de

CB

O5

CB

O5

[mg

O2/l

]



37/126

Figura 3.16. Variatia concentratiei de CCO-Cr (mgO2/l) depozit Băicoi

Figura 3.17. Variaţia concentraţiei MTS (mg/l) depozit Băicoi

Variatia concentratiei de Materii totale în suspensie [MTS]

98

368 334398

620

280

50 80 60 70

0100200300400500600700

Dec- 03

Feb-04

Apr-04

Jul-04 Oct-04

Mar-05

Jun-05

Dec- 05

Feb-07

Mar-07

Data

Valo

area

con

cent

ratie

i [m

g/l]

Variatia concentratiei de CCO-Cr

3000

4200

5400 5600

4000

300 346

1500710 690

0100020003000400050006000

Dec-03

Feb-04

Apr-04

Jul-04 Oct-04

Mar-05

Jun- 05

Dec-05

Feb-07

Mar-07

DataValo

area

con

cent

ratie

i de

CC

O-C

r C

r [m

gO2/l

]



38/126

Evolutia pH-ului

8.05 8.13 87.72

8

7.43

7.047.33

7.74 7.8

6.46.66.8

77.27.47.67.8

88.28.4

Dec-03

Feb-04

Apr-04

Jul-04 Oct-04

Mar-05

Jun-05

Dec-05

Feb-07

Mar-07

Data

Valo

area

pH-

ului

Figura 3.18. Evoluţia pH-ului depozit Băicoi

Figura 3.19. Variaţia concentraţiei de H2S depozit Băicoi

B. Depozitul SC TRACON Constanţa Tabelul 3.6. Calitate lixiviat depozit SC TRACON Constanta

Nr

crt.

Indicator de

calitate

Metoda de

analiza U/M

Data /

Ian .2004

Valoare

Apr. 2004

Determinata

Mai 2004 Sept.2004 Aug.2005

1 pH SR 10523/97 mg/l 8,0 7,0 8,0 7,5 8,5

2 MTS STAS 6953/81 mg/l 1.401 2.221 3.900 4.052 1.905

Variatia concentratiei de H2S

0.4

3.1

0.5 0.8 0.80.1

9

6

1.2 0.9

0

2

4

6

8

10

Dec-03

Feb-04

Apr-04

Jul-04 Oct-04

Mar-05

Jun-05

Dec- 05

Feb- 07

Mar-07

Data

Valo

area

con

cent

ratie

i de

H2S

[m

g/l]



39/126

Nr

crt.

Indicator de

calitate

Metoda de

analiza U/M

Data /

Ian .2004

Valoare

Apr. 2004

Determinata

Mai 2004 Sept.2004 Aug.2005

3 CCO-Cr STAS 6954/82 mg/l 6.896 5.538 7.314 11.664 12.000

4 CBO5 STAS 6560/82 mg/l 3.240 1.385 3.720 1.325 3.400

5 Cloruri STAS 8663/70 mg/l 4.657 3.642 2.580 2.322 -

6 Reziduu

filtrat105°C STAS 9187/84 mg/l 9.558 20.136 9.212 16.552 -

7 Azot

amoniacal STAS 8683/70 mg/l 2.492,6 1.863.8 2.513 3.889 2.295,1

8

Substante

extractibile

cu eter de petrol

STAS 7587/96 mg/l 119 196 78 - 21

C. Depozitul SC Iridex Group SRL Chiajna judetul Ilfov

Tabelul 3.7. Calitatea lixiviatului SC Iridex Group SRL Chiajna

Nr.crt.

Indicator de

calitate

Metoda de analiza UM

Data/

valoare

06.2004

Data/

valoare

06.2006

Data/

valoare

09.2007

Data/

valoare

09.2007

1 pH SR 10523/97 mg/l 7,97 7,0 7,8 8,7

2 CCO-Cr STAS 6954/82 mg/l 6840 3950 6950 6890

3 CBO5 STAS 6560/82 mg/l 2900 900 3480 2756

4

Substante extractibile cu eter de

petrol

STAS 7587/96 mg/l 30,8 28,0 32,0 118

Un indicator important în formarea şi calitatea lixiviatului este raportul CBO5/CCO.

Gradul de biodegradabilitate al lixiviatului variază în timp fiind evidenţiat prin monitorizarea raportul CBO5/CCO.

Din bibliografia de specialitate [22] în faza iniţială a depozitului raportul CBO5/CCO este aproximativ 0,5. In cazul depozitelor vechi valoarea raportului CBO5/CCO se află în intervalul 0,05 la 0,2. Cauzele scăderii valorii acestui raport îl constituie faptul ca materialul biodegradabil s-a degradat. Raportul acid humic/acid fulvic este un indiciu al gradului de condensare a compuşilor aromatici, indicând nivelul de maturitate al masei depozitate.



40/126

Rezultatele monitorizării a trei depozite româneşti Constanta, Băicoi şi Chiajna, aflate în faza acidă, evidenţiază valori ale raportului CBO5/CCO cuprinse între 0,2-0,4 indicând faptul că deseurile depozitate au o cantitate mare de materie organică uşor biodegradabilă.

In tabelul 3.8 este prezentată variaţia valorii raportului CBO5/CCO la depozitul de la Băicoi. Valoarea relativ constantă arată că este vorba de un depozit nou la care mineraliza-rea substanţelor organice este în curs de realizare.

Tabelul 3.8. Variaţia raportului CBO5/CCO la depozitul Băicoi.

Nr.

crt. Data

Dec.

2003

Febr.

2004 Apr. 2004

Iulie 2004

Oct. 2004

Martie

2005

Iunie 2005

Dec. 2005

Febr 2007

Martie 2007

1 Val. Raport CBO5/CCO 0.4 0.25 0.26 0.33 0.37 0.4 0.33 0.36 0.4 0.4

Figura 3.20. Variaţia raportului CBO5/CCO la depozitul Băicoi

In tabelul 3.9 este prezentată variaţia valorii raportului CBO5/CCO la depozitul de la Constanţa.

Tabelul 3.9. Variaţia raportului CBO5/CCO la depozitul Constanţa

Nr. crt. Data Ian.

2004 Apr. 2004

Mai 2004

Sept. 2004

Aug. 2005

1 Val. Raport CBO5/CCO 0.47 0.25 0.5 0.11 0.28

Variatia raportului CBO5/CCO-Cr

00.05

0.10.15

0.20.25

0.30.35

0.40.45

Dec-03

Feb-04

Apr-04

Jul-04 Oct-04

Mar-05

Jun-05

Dec-05

Feb- 07

Mar-07

Data

Valo

area

rapo

rtul

uira

port

ului

C

BO

5/CC

O-C

r



41/126

Figura 3.21. Variaţia raportului CBO5/CCO la depozitul Constanţa

Diferenţele constatate comparativ cu datele din bibliografia de specialitate, la indicatorii calitativi al lixiviatului proveniţi de la depozitele româneşti se explică prin procentul mare de deşeuri biodegradabile conţinute şi lipsa unei selectări sau pretratări a deşeurilor precum şi faptului că depozitele sunt relativ noi.

3.3.7.Concluzii a. Concentraţia substanţelor biodegradabile prezintă valori maxime în primii 3-5 ani,

cu valori maxime la începutul funcţionării depozitului. Astfel din studiul de caz depozitul de deşeuri Baicoi-Prahova se poate observa că CBO5 are valori maxime în primii 2 ani, valori care scad evident după 2-5 ani de la deschidere. Aceeaşi observaţie fiind valabilă şi pentru indicatorul CCO-Cr. Analizând gradul de biodegradabilitate prin raportul CBO5/CCO se constată că acesta prezintă o tendinţă de scădere în timp la valori 0,3 – 0,4 indicând faptul ca materia organică din lixiviat este uşor biodegradabilă.

b. Detergentii anionici îsi reduc simtitor valorile după primii ani ajungând la valori de 10 ori mai reduse decât cele iniţiale.

c. Unele diferenţe constatate la depozitele monitorizate comparativ cu datele din bibliografia de specialitate pentru depozitele din alte ţări au la bază diferenta de metoda de colectare a deseurilor.

d. Substanţele extractibile nu prezintă variaţii importante după primii 2 ani de funcţionare, valorile acestora regăsindu-se pe întreaga perioadă între 27,0 şi 54,0 mg/l.

e.Fosforul total are o tendinţă de variaţie în timp cu valori cuprinse în intervalul 0,3 – 8,2 mg/l.

f. Analiza prezenţei materiilor în suspensie arată urmatoarele: la două luni de la punerea în funcţiune a depozitului, valorile sunt relativ

scăzute 98,0 mg/l, tendinţa în următorii 2 ani fiind de creştere ajungând la un maxim de 620 mg/l la 2 ani de la punerea în funcţiune după care apare clar o tendinţă de scadere.

g. Valoarea pH-ului arată un mediu uşor alcalin în primii 2 ani de funcţionare a depozitului după care se constată o uşoară scădere spre valori neutre.

Variatia valorii raportului CBO5/CCO-Cr

00.10.20.30.40.50.6

Jan-04 Apr-04 May-04 Sep-04 Aug-05Data

Valo

area

rapo

rtul

ui

rapo

rtul

ui

CB

O5/C

CO

-Cr



42/126

CAP. 4 STADIUL ACTUAL AL TEHNOLOGIILOR DE EPURARE AVANSATA A APELOR UZATE

4.1. Introducere Lixiviatul rezultat din depozitele de deşeuri menajere conţine substanţe care se

descompun biologic, combinaţii ale amoniacului, substanţe greu biodegradabile combinaţii organice care pot fi halogenate, combinaţii organice ale azotului etc.

In general, partea anorganică a lixiviatului este îndepartată mai întâi. Astfel, se protejează procesele biologice, de adsorbţie şi stripare. Datorită coeficientului ridicat de variaţie a încărcării şi debitului se impune în prima etapă o uniformizare a lixiviatului într-un bazin special. Efluentul trece ulterior printr-o schemă corespunzătoare de epurare.

Spre deosebire de apele menajere lixiviatul are un coeficient mărit de combinaţii organice cu halogeni (AOX) considerate substanţe periculoase. Pentru substanţele care nu se descompun biologic sau care se descompun greu se folosesc metodele aplicate apelor uzate industriale. Epurarea eficientă a lixiviatului este în strânsă legătură cu faza de producere a acestuia. Fermentarea biomasei se realizează în 5 faze ale biodegradării deşeului într-un depozit de deşeuri. 1. Prima fază: descompunerea se desfăşoară în condiţii aerobe deoarece o anumită cantitate de aer este captată în depozitul de deşeuri. 2. In faza a doua apare o epuizare a oxigenului şi începe dezvoltarea condiţiilor de anaerobie. Pentru că depozitul de deşeuri devine anaerob, nitratul şi sulfatul, care pot servi ca electroni acceptori în reacţiile de conversie biologică, sunt adesea reduşi la gaz de azot şi hidrogen sulfurat. 3. In faza a treia, faza acidă, activitatea microbiană iniţiată în faza a doua se accelerează o dată cu producerea unor cantităţi semnificative de acizi organici, având concentraţii ridicate de COD şi cantităţi mai scazute de hidrogen. 4. In faza a patra, faza fermentării gazului metan, microorganismele transformă în CH4 şi CO2 , acidul acetic şi hidrogenul format de acizii din faza acidă şi devine predominant. In faza a patra, lixiviatul are pH neutru. 5. Faza a cincea, de maturizare, apare după ce materialul organic biodegradabil productiv a fost transformat în CH4 şi CO2. In această fază concentraţiile de CCO, CBO şi COT au fost reduse. De asemenea, cantitatea de gaze de depozit scade semnificativ, deoarece majoritatea nutrienţilor a fost eliminată cu lixiviatul în timpul fazelor anterioare.



43/126

Fazele biodegradării deşeurilor într-un depozit de deşeuri municipale

Figura 4.1. Fazele biodegradării deşeurilor

1. Descompunere în condiţii aerobe

- durata: luni

2. Dezvoltare condiţii anaerobe - nitratul şi sulfatul sunt reduşi la gaz - durata: ani

3. Faza acidă - cantităţi mari de acizi organici - concentraţii mari de CCO - cantităţi reduse de H2

- durata: ani

4. Faza metanogenă - acidul acetic şi H2 se transformă în

CH4, CO2 - pH neutru

‐ durata: decenii

5. Faza de maturizare - materialul organic CH4, CO2 - concentraţii reduse de CCO, CBO, COT - gaze de depozit reduse



44/126

Umiditatea, temperatura, pH-ul şi potenţialul redox influenţează reacţiile chimice şi biologice (exemplu procesele chimice sunt în legatură cu solventul apa, temperatura creşte viteza de reacţie etc).

O altă caracterizare a fazelor se prezintă astfel [23]: o fază aerobă de scurtă durată (luni), care în general se împarte în

consumatoare de oxigen şi consumatoare de nitrat, o fază anaerobă acidă (durata de desfăşurare ani), o fază metanogenă, anaerobă (durata de desfăşurare decenii).

Aceasta din urmă prezintă o subfază iniţială, în general instabilă şi una stabilă. In această ultimă etapă a fazei finale producerea de lixiviat este redusă dar puternic poluantă fiind caracterizată de un pH uşor alcalin( ≈8).

Faza acidă se caracterizează prin: pH scăzut, un conţinut ridicat de compuşi organici volatili şi emisii de bioxid de carbon.

Metodele aplicate în epurarea lixiviatului se pot grupa astfel: metode de tratare biologice - anaerobe şi aerobe; metode fizico - chimice - precipitare/sedimentare, adsorbţie pe cărbune

activ, metode fizice – metode legate de utilizarea membranelor(osmoza inversă,

microfiltrarea, nanofiltrarea, ultrafiltrarea) ; metode termice – evaporare/uscare, incinerare; metode chimice – oxidarea chimică, schimb de ioni.

Conform prevederilor Ordinului Ministerului Mediului şi Gospodaririi Apelor nr.757/2004 Normativul tehnic privind depozitarea deşeurilor [24], instalaţia de epurare a lixiviatului trebuie să asigure reducerea valorilor concentraţiilor la următorii indicatori:

materii solide în suspensie, consum chimic de oxigen, consum biochimic de oxigen, amoniu, nitraţi, sulfuri, cloruri, metale grele.

Opţiunea pentru alegerea unuia sau mai multor procedee de tratare se face în funcţie de specificul fiecărui depozit, astfel încât să se realizeze o filieră optimă a lixiviatului, din punct de vedere tehnic şi economic.

Combinaţia de procedee (metode) aplicată trebuie să asigure îndepărtarea următorilor poluanţi:

azot amoniacal, substanţe organice biodegradabile şi nebiodegradabile, substanţe organice clorurate, săruri minerale.



45/126

Se cere şi eliminarea corespunzătoare a reziduurilor de la tratarea lixiviatului. Eficienţa metodelor aplicate sau a combinaţiilor acestora pentru îndepărtarea

anumitor substanţe sau resturi de substanţe este ilustrată în tabelul următor: Tabelul 4.1. Metode de tratare a lixiviatului (sursa: Îndreptar Tehnic pentru Deşeuri din Localităţi (Germania) [22]

Metode de tratare a

lixiviatului

Grupe de substanţe reţinute

Grupe de substanţe nereţinute

Produse rezultate/ substanţe rămase

şi tratarea acestora

Combinaţii posibile de metode

0 1 2 3 4

Adsorbţie prin cărbune activ

Halogeni organici; fenoli;

aromate; solvenţi organici; pesticide; detergenţi

săruri; metale; amoniu;

poluări mecanice

cărbune activ încărcat/

regenerare tratare extractivă tratare termică

depozitare

Înaintea adsorbţiei: precipitare/sedimentare;

filtrare mecanică; osmoza inversă; tratare biologică;

evaporare In timpul adsorbţiei:

precipitare/sedimentare comuna cu adsorbţia

După adsorbţie: osmoza inversă;

tratare într-o instalaţie biologică de limpezire

Metode care utilizează

membrane

Apa fără substanţe

solide;

acizi organici: < 10%;

esteri/cetone organice: < 0 -5%;

alcooli alifatici: < 5 -40%;

componente aromatice: < 0 - 5%;

componente organicenepolare: < 5- 40%; Formaldehide: < 5%

Concentrat/ Tratare

Înainte de metodele cu membrane:

filtrare mecanică; evaporare;

răşini adsorbante; După metodele cu

membrane: stripare;

tratare biologică; răşini adsorbante;

tratare cu cărbune activ

Tratare biologica

Legături care pot fi

transforma-te biologic

Materiale care acţionează toxic sau ca inhibitor asupra microorganismelor

Şlam excedentar / tratare termică

depozitare

Înainte de tratarea biologică:

precipitare/sedimentare; tratare cu cărbune activ;

pudra;metode cu membrane;

răşini adsorbante După tratarea biologică:

Filtrare (tratare) prin cărbune activ;

Filtrare

mecanica

Materiale în suspensie

-

Resturi din filtrare/ tratare sau depozitare

Înainte de filtrarea mecanică:

precipitare/sedimentare;

4.2. Metode de epurare a lixiviatului

4.2.1. Metoda biologică de epurare Scopul epurării biologice este eliminarea substanţelor în stare coloidală şi dizolvate, nesedimentabile şi stabilizarea substanţelor organice.



46/126

Prin epurarea biologică procesele care au loc nu sunt procese biologice pure ci complexe de procese biochimice. Microorganismele transformă substanţele organice în ţesut celular, lichide şi gaze.

Tesutul celular având greutatea specifică mai mare decat apa, celulele rezultate se pot îndepărta prin sedimentare gravitaţională.

Aplicaţii ale proceselor biologice în epurarea lixiviatului sunt: eliminarea substanţelor organice măsurate în CBO, COT sau CCO; nitrificarea; denitrificarea; eliminarea fosforului; stabilizarea namolului.

In momentul în care lixiviatul întâlneşte o suprafaţă de contact, pe interferenţa dintre lixiviat şi suprafaţa de contact se dezvoltă bacterii precum şi alte microorganisme.

Acestea formează biomasa care are capacitatea de a transforma materiile solide prezente sub formă de suspensii, coloidale, dizolvate, astfel:

microorganismele preiau din materiile solide energia sau hrana necesară dezvoltării lor,

transfera înapoi în apa uzata produsele finale ale descompunerii, de tip nitraţi, sulfaţi CO2,

transformă materiile solide în suspensie, separabile prin decantare, în materii coloidale sau chiar dizolvate. Epurarea biologică este un fenomen de suprafaţă a cărui eficienţă este legată de suprafaţa de contact. Biomasa are o deosebită importanţă în procesul biologic de oxidare a materiilor organice.

Azotul organic şi fosforul se transformă în amoniac şi fosfat. Biodegradabilitatea poate fi estimată prin raportul CBO/CCO;

Valorile acestuia pot fi interpretate după cum urmează: CBO/CCO < 0,2 – substanţe relativ nedegradabile, CBO/CCO 0,2 – 0,4 – mediu degradabil moderat, CBO/CCO >0,4 mediu degradabil.

Procesele metabolice se clasifică în: procese aerobe, folosind oxigen dizolvat, procese anoxice, folosind reducerea biologică a donorilor de oxigen, procese anaerobe, fără furnizare de oxigen din exterior.

Condiţiile de mediu, temperatura pH-ul precum şi lipsa inhibitorilor au efecte majore asupra bacteriilor.

Tabelul 4.2 Parametrii specifici ai procesului asociaţi cu biologia anaeroba, aerobă şi anoxică

Nr. Crt. Parametru Anaerob Anoxic Aerob1 Oxigen dizolvat (mg/l) 0 0 › 0,2 2 Consum de energie Scăzut Scăzut Ridicat 3 Producere de slam Scăzut Ridicat Ridicat



47/126

Nr. Crt. Parametru Anaerob Anoxic Aerob

4 Sensibilitate la substanţe toxice Ridicat Scăzut Scăzut

5 Eficienţa în reducerea CCO ‹ 85% Variabil, depinzând de denitrificare › 85%

6 Eficienţa reducerii azotului 0 45-90% cu nitrificareîn prima etapă 0

7 Potrivit pentru pretratare Da Da Da

8 Potrivit pentru tratare ulterioara Nu Nu Da

Următoarele legături pot fi descompuse biologic: a) legăturile carbonului, b) legăturile azotului (printre altele azotul amoniacal NH4-N), c) legături AOX în măsură mai mică.

4.2.2. Epurarea biologică avansată (eliminarea azotului şi fosforului) Procesul de nitrificare

Nitrificarea este un proces prin care se realizează oxidarea biologică a azotului -

aflat în apă sub forma ionilor de amoniu (+4NH ), sau sub formă de gaz (NH3) - într-o

primă etapă la faza de azotit (−2NO ) şi apoi la faza de azotat (

−3NO ). Procesul are loc

într-un mediu aerob, datorită a două bacterii autotrofe aerobe, nitrifiante, nitrosomonas şi nitrobacter .

Procesul de nitrificare poate fi prezentat schematic astfel:

−

↑

−

↑

+ ⎯⎯⎯⎯ →⎯⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯ 3O

rNitrobacte2

O

asNitrosomon4 NONONH

22

(13)

Amoniu Mediu Azotit Mediu Azotat Aerob Aerob

Tabelul 4.3. Reacţii în procesul de nitrificare

Nitrificarea se impune deoarece: azotul amoniacal consumă cca. 4,3…4,6 mg O2 din mediu, pentru a nitrifica

1 mg de azot din amoniu (N- +4NH ),

Natura bacteriilor Reacţia 0 1

Nitrosomonas 2 +4NH + 3 O2 → 2 −

2NO + 2 H2O + 4 H+

Nitrobacter 2 −2NO + O2 → 2 −

3NO

Total +4NH + 2 O2 → −

3NO + H2O + 2H+



48/126

azotul, ajungând în receptorii naturali sub formă amoniacală sau de amoniac, este toxic pentru mediul acvatic şi creşte preţul potabilizării apei prelevată din avalul secţiunii de evacuare a apei epurate.

De regulă, procesele de nitrificare sunt necesare atunci când raportul

TKNCBO5 < 3,0.

Procesul de nitrificare este caracterizat prin: este un proces aerob; în mediul aerob al bioreactorului convieţuiesc şi bacterii heterotrofe (care

ajută la îndepărtarea substanţelor organice) şi cele autotrofe (care contribuie la nitrificare); bacteriile nitrificatoare au o dezvoltare lentă necesitând un timp de generare mare, fapt ce duce la o durată de retenţie în bioreactor cel puţin egală cu timpul de generare;

vârsta nămolului şi timpul de generare, trebuie să fie suficient de mare pentru ca, în corelare cu cantitatea de azot influentă în bioreactor, să dezvolte o cantitate suficientă de bacterii nitrificatoare; vârsta nămolului este de minim 10 zile, dar se recomandă 20 de zile pentru siguranţă;

activitatea bacteriilor nitrificatoare are loc la temperaturi ale apelor uzate de peste 8….100C, eficient şi optim fiind intervalul 0....300 C;

prin nitrificare, datorită eliberării în apă a ionilor de hidrogen ( +H ), se reduce alcalinitatea, pH-ul având valori sub 7,0; indicatorul pH optim este de 7....8,5; o scădere accentuată a pH-ului, poate înrăutăţii condiţiile de viaţă ale microorganismelor, procesul de epurare fiind alterat; în acelaşi timp, sunt dizolvate particulele de carbonat de calciu (CaCO3) din suspensii, apa devenind agresivă faţă de betoane;

concentraţia de oxigen dizolvat din bioreactor trebuie să fie de minimum 2,0 mg O2/l;

trebuie evitată introducerea în bioreactor de substanţe toxice, inhibitoare ale procesului biologic precum metale grele, substanţe petroliere, etc.;

în cazul nitrificării avansate rezultă în efluentul staţiei de epurare o concentraţie mare de azotaţi. Dacă această concentraţie depăşeşte valorile maxim admisibile pentru azotaţi sau eficienţa de reţinere este sub procentul minim de reducere impus de NTPA 001/2002, atunci trebuie eliminat surplusul de azotaţi prin denitrificare.

procesul de nitrificare este influenţat în mod special de: vârsta nămolului; temperatura apei uzate; concentraţia de oxigen dizolvat din bioreactor; alcalinitatea apei; substanţele toxice sau inhibitoare.



49/126

Procesul de denitrificare Denitrificarea constă în transformarea cu ajutorul bacteriilor heterotrofe anoxice a

substanţelor anorganice de tipul azotaţilor (−3NO ) şi azotiţilor (

−2NO ), în azot gazos liber

(azot molecular N2). Pentru asta bacteriile utilizează oxigen din combinaţiile azotului cu oxigenul, care

constituie donori de oxigen pentru oxidarea materiilor carbonice din mediul anoxic. În procesul de denitrificare, azotatul existent în apă este descompus pe cale

biologică, în condiţii anoxice, în următoarele elemente: azot liber (N2), bioxid de carbon (CO2) şi apă (H2O), concomitent cu un consum de carbon organic.

Ecuaţia chimică globală a denitrificării este:

organicC →++ −+3NO4H4 5 CO2 +2 N2 + 2 H2O (14)

Azotaţii ( )NO3− sunt transformaţi mai întâi în azotiţi ( −

2NO ), apoi în oxid azotic (NO), oxid azotos (N2O) şi în final în azot gazos N2, CO2 şi H2O. La denitrificare, trebuie semnalate următoarele aspecte:

denitrificarea consumă jumatate din ionii de hidrogen +H , produşi la nitrificare, preîntâmpinându-se astfel o scădere a pH-ului ca urmare a nitrificării;

la nitrificare se consumă pentru 1mol de azot 2 moli de O2;la denitrificare se economisesc 5/4 = 1,25 moli de O2 pentru 1mol de azot;

pentru 1 kg de azot obţinut din azotaţi, este necesară o cantitate suplimentară de oxigen de 4,6 kg O2;

dacă se are în vedere că prin denitrificare se recâştigă cca. 2,9 kg O2, înseamnă că pentru eliminarea unui kg de azot este nevoie de un supliment de 1,7 kg O2 şi nu de 4,6 kg O2 peste cel necesar pentru eliminarea substanţelor organice pe bază de carbon;

este necesară o duritate temporară corespunzătoare; se recomandă pH optim = 7…..7,5; în proces nu trebuie să fie substanţe toxice; indiferent de locul amplasării zonei de denitrificare, nu se poate desfăşura

fără nitrificarea apei uzate (care produce nitraţii necesari denitrificării). Denitrificarea se impune când:

cantitatea de azotaţi, azotiţi, amoniu sau azot total din efluentul epurat depăşesc valorile maxim admisibile;

când azotaţii creează probleme în tratarea apei, în scopul potabilizării; când azotaţii pot duce la eutrofizarea receptorilor naturali.

Recomandări pentru eficientizarea procesului: se va evita ca în zona de denitrificare să ajungă oxigen; punctul de prelevare a amestecului lichid din zona aerată a bioreactorului,

să fie amplasat în avalul acesteia, unde concentraţia în oxigen este minimă, iar concentraţia în azotaţi este maximă;



50/126

mixarea apei pentru evitarea depunerilor în bazinul anoxic în care se produce denitrificarea.

Principalele caracteristici ale proceselor care au loc în bioreactoare sunt: pentru descompunerea substanţelor organice pe bază de carbon sunt

necesare: condiţii aerobe, microorganisme heterotrofe aerobe, mediu bogat în oxigen (min. 1 mg O2/l);

pentru nitrificare sunt necesare: condiţii aerobe, microorganisme autotrofe aerobe (nitrificatori), mediu bogat în oxigen (min. 2 mg O2/l);

pentru denitrificare sunt necesare: condiţii anoxice, microorganisme heterotrofe anoxice.

4.2.3. Tehnologii performante de îndepărtare biologică a azotului şi fosforului [25]

Aceste tehnologii de îndepărtare a celor două elemente N şi P sunt în general perfecţionări ale sistemelor cu nămol activ, formate din combinaţii de zone anaerobe, anoxice şi aerobe sau compartimente special destinate eliminării celor doi indicatori.

Conform sintezei teoretice a proceselor de reducere a azotului şi fosforului realizată de A. Călin [25], principalele tehnologii folosite pentru eliminarea concomitentă a azotului şi fosforului sunt:

procedeul A2/O (anaerob/anoxic/aerat); procedeul BARDENPHO în cinci trepte; procedeul UCT (University of Cape Town); procedeul VIP (Virginia Initiative Plant); procedeul MBR cu UF.

4.2.3.1. Procedeul A2/O Procedeul A2/O reprezentat schematic în figura 4.2, are la bază sistemul A/O şi constă într-o îmbunătăţire a sistemului clasic prin introducerea de noi zone anoxice în care se realizează denitrificarea. Zona fiind deficitară în oxigen, se introduce oxigen legat chimic sub forma nitraţilor sau nitriţilor prin recircularea amestecului nitrificat din zona aerobă. Azotul gazos este eliminat în atmosferă în zona anoxică. Timpul de retenţie este de 1 oră. [25]

Avantajele procedeului sunt: nămolul rezultat are un conţinut ridicat de fosfor (3-5%) fiind un bun

fertilizant; capacitatea de denitrificare este mai bună decât cea a sistemului A/O.

Dezavantajul constă în reducerea considerabilă a eficienţei în perioadele cu temperaturi scăzute.



51/126

Figura 4.2 Sistemul de eliminare a azotului şi fosforului A2/O

I – influent, E – efluent, DS – decantor secundar, SPN – staţie de pompare nămol, SPAN – staţie de pompare amestec nitrificat, a.n.r. – amestec nitrificat recirculat, n.a.r. – nămol activat recirculat, n.e. cu P – nămol în exces conţinând fosfor

4.2.3.2. Procedeul BARDENPHO Procedeul BARDENPHO este reprezentat schematic în figura 4.3 şi constă într-o îmbunătăţire a unui sistem de reţinere a azotului prin adaptarea sa şi pentru reducerea fosforului, prin introducerea unei a cincea trepte – un compartiment cu mediu anaerob. [25]

Figura 4.3 Sistemul de eliminare a azotului şi fosforului BARDENPHO

I – influent, E – efluent, DS – decantor secundar, SPN – staţie de pompare nămol, SPAN – staţie de pompare amestec nitrificat, a.n.r. – amestec nitrificat recirculat, n.a.r. – nămol activat recirculat, n.e. cu P – nămol în exces conţinând fosfor După cum se vede în figura 4.3 sistemul constă într-o succesiune de zone anaerobe, anoxice şi aerate pentru eliminarea azotului, fosforului şi oxidarea substanţelor organice. A doua zonă anoxică realizează o denitrificare suplimentară folosind nitratul rezultat în zona aerată ca electron acceptor şi carbonul organic endogen ca electron donor. In zona aerată din final se realizează striparea azotului gazos din soluţie şi minimizarea eliberării fosforului în decantorul final. Amestecul din prima zonă aerată este recirculat în zona anoxică. In acest sistem timpul de retenţie este mare (10-40 zile). Azotul gazos este eliminat în atmosferă în zona anoxică. Avantajele procedeului sunt:

produce cantităţi mici de nămol, acesta fiind un bun fertilizant;



52/126

azotul total este redus la concentraţii mai mici decât prin alte procedee; alcalinitatea procedeului este refăcută fără adaos de ractivi chimici.

Dezavantajele procedeului sunt: creşterea energiei de pompare; volume de bazin mai mari decât la Procedeul A2/O; necesită valori de peste 25 mg CBO5/mg P.

4.2.3.3. Procedeul UCT Procedeul UCT are la bază procedeul A2/O, cu următoarele modificări:

nămolul activat recirculat este introdus în zona anoxică, recircularea internă se face din zona anoxică în zona anaerobă.

Schematic procedeul este redat în figura 4.4. Prin modificările aduse se evită introducerea nitratului în zona anaerobă, îmbunătăţindu-se eliberarea fosforului în această zonă. Recircularea amestecului denitrificat asigură condiţii optime pentru fermentare în zona anaerobă. Azotul gazos este eliminat în atmosferă în zona anoxică. [25]

Figura 4.4 Sistemul de eliminare a azotului şi fosforului UCT

I – influent, E – efluent, DS – decantor secundar, SPN – staţie de pompare nămol, SP1 – staţie de pompare amestec denitrificat, SP2 – staţie de pompare amestec nitrificat, a.d.r. - amestec denitrificat recirculat, a.n.r. – amestec nitrificat recirculat, n.a.r. – nămol activat recirculat, n.e. cu P – nămol în exces conţinând fosfor

Avantajele procedeului sunt: recircularea amestecului denitrificat din zona anoxică elimină recircularea

nitraţilor şi asigură mediul anaerob de eliminare a fosforului; necesită volume mai reduse decât la precedeul BARDENPHO.

Dezavantajele includ: creşterea energiei de pompare şi a costurilor de întreţinere; necesită valori ridicate ale raportului CBO5/P (15-20mg CBO5/mg P).



53/126

4.2.3.4. Procedeul VIP Specific acestui procedeu este faptul că apa uzată intră în bazinul anaerob unde se amestecă cu debitul recirculat din zona anoxică, după care intră în bazinul anoxic unde se combină cu amestecul nitrificat recirculat din zona aerată şi cu nămolul activat recirculat, rezultând un amestec care intră în zona anoxică şi apoi în cea aerată. Schema acestui procedeu este redată în figura 4.5. [25]

Figura 4.5 Sistemul de eliminare a azotului şi fosforului VIP

I – influent, E – efluent, DS – decantor secundar, SPN – staţie de pompare nămol, SP1 – staţie de pompare amestec denitrificat, SP2 – staţie de pompare amestec nitrificat, a.d.r. - amestec denitrificat recirculat, a.n.r. – amestec nitrificat recirculat, n.a.r. – nămol activat recirculat, n.e. cu P – nămol în exces conţinând fosfor Avantajele procedeului sunt:

recircularea nitratului în zona anoxică reduce cerinţele de oxigen şi consumul de alcalinitate;

recircularea efluentului zonei anoxice în zona anaerobă reduce încărcarea în nitraţi a zonei anaerobe;

sistemul se poate adapta pentru reducerea P în tot timpul anului şi sezonier pentru N;

necesită volume mai mici de bazin. Dezavantajele constau în:

energia de pompare şi cheltuieli de întreţinere mari; eficientă redusă la temperaturi scăzute.

4.2.3.5. Procedeul MBR cu UF Una din tehnologiile cele mai performante de epurare biologică, este utilizarea

ultrafiltrării direct în bazinul cu nămol activat. [25] Din schema clasică a treptei biologice, alcătuită din bazin cu nămol activat şi decantor secundar se renunţă la decantorul secundar, rolul lui fiind preluat de membranele UF introduse în bazinul cu nămol activat. Aceste membrane au configuraţia unor pachete prinse la ambele capete şi racordate la un sistem de vid.



54/126

Prin formarea vidului în interiorul filtrelor, apa penetrează membrana datorită gradientului de presiune, din bazin în interiorul filtrelor, lăsând în bazin materia în suspensie şi nămolul activat. Evacuarea nămolului în exces se face direct din bazinul cu nămol activat. Aerarea apei, pe lângă rolul de a asigura oxigenul necesar proceselor biologice, asigură şi menţinerea nămolului în suspensie, astfel încât apa să poată fi separată din amestecul lichid.

Figura 4.6 Schemă de epurare cu membrane UF în bazinul cu nămol activat

Avantajul metodei este eliminarea decantorului secundar şi a liniei de recirculare a nămolului. Nu se elimină recircularea internă în partea amonte a compartimentului de denitrificare.

Performanţe obţinute: valori < 5 mg/l pentru CBO5; valori < 5 mg/l pentru azotul amoniacal; valori < 0,1 mg/l pentru fosforul total; reducerea semnificativă a coliformilor totali < 100 cfu/100ml; reducerea semnificativă a coliformilor fecali < 10 cfu/100ml.

4.2.3.6. Parametrii de proiectare ai procedeelor biologice de îndepărtare combinată a azotului şi fosforului

In tabelul 4.4 sunt prezentaţi parametrii diferitelor tehnologii [25] precum: timpul de retenţie al suspensiilor care variază de la 4 la 40 zile; concentraţiile de nămol activat : 2.000-5.000mg/l; timpul de retenţie hidraulică : 4,5 -22 ore; rata de recirculare internă : 100%-600%.

La baza adoptării uneia din tehnologii trebuie să se ţină cont şi de: caracteristica apelor uzate; calcule şi experimentări pilot la variaţiile calitative ale influentului; condiţiile de mediu; poluările accidentale;



55/126

nivelul investiţiei; cheltuielile de operare; consumuri energetice; exigenţele privind protecţia resurselor.

Tabelul 4.4. Valori uzuale ale parametrilor de proiectare pentru procedeele biologice de reţinere combinată a N şi P

Nr. Crt. Parametru de proiectare U.M.

Procedeu

A2O Bardenpho UCT VIP MBR

1 Raport substrat/ Microorganisme

g CBO/ g MLVSS,

zi 0,15-0,25 0,1 - 0,2 0,1-0,2 0,1-0,2 0,25

2 Timp de retentie a suspensiilor zile 4-27 10 - 40 10-30 5-10 4

3 MLVSS mg/l 3000-5000 2000-4000 2000-

4000 1500-3000

5000-7000

4

Timp de retentie hidraulică

zonă anaerobă h 0,5-1,5 1 - 2 1 - 2 1 - 2 1 - 2 zonă anoxică 1 h 0,5 - 1,0 2,0 - 4,0 2,0 - 4,0 1 - 2 0,5-1 zonă aerobă 1 h 3,5-6,0 4,0 – 12,0 4,0 – 12,0 2,5-4,0 2,5-4,0 zonă anoxică 2 h - 2,0 - 4,0 2,0 - 4,0 - - zonă aerobă 2 h - 0,5 - 1,0 - - -

5 Grad de recirculare a nămolului

% din influent 20-50 50-100 50-100 50-100 50-100

6 Grad de recirculare internă

% din influent 100-300 400 100-

600 200-400 -

4.3. Procese utilizate în schemele de epurare lixiviat In tabelul următor se prezintă cele mai utilizate metode în tratarea lixiviatului.

Tabelul 4.5. Procese utilizate în schemele de epurare pentru lixiviat

Nr.crt. Procesul de epurare Aplicare Observatii 0 1 2 3

Procese biologice

1 Namol activat Indepărtarea materiei organice

Sunt necesari aditivi, antispumanţi, agenţi de

limpezire

2 Reactoare cu funcţionare ciclică

Indepărtarea materiei organice

Similar cu namolul activat;fără aditivi;

pentru debite relativ mici

3 Bazine de stabilizare aerobă

Indepărtarea materiei organice Necesită suprafeţe mari

4 Procese cu peliculă fixă (biofiltre, contactori


Utilizat pentru efluenţi industriali, insuficient



56/126

Nr.crt. Procesul de epurare Aplicare Observatii 0 1 2 3

biologici rotativi) testat pentru lixiviaţi

5 Depozite lagunare anaerobice


Consum energetic mai mic decât sistemele aerobice; necesită

încălzire; instabilitate proces; mai lent decât

sistemele aerobice

6 Nitrificare/denitrificare Indepărtarea azotuluiSe pot realiza simultan

prin îndepărtarea materiei organice;

Fizice/chimice

7 Sedimentare Indepărtarea materiilor în suspensie

Singur are limitată aplicarea;bine de combinat cu alte

procedee

8 Filtrare Indepărtarea materiilor în suspensie

Folosit ca etapă intermediară

9 Stripare

Indepărtarea amoniacului sau a materiilor oragnice

volatile

Necesită echipament de control al poluării aerului

10 Curăţire Indepărtarea

materiilor oragnice volatile

Costuri mari energetice

11 Adsorbţie Indepărtarea

materiilor oragnice volatile

Tehnologie de recuperare; costuri

variabile

12 Schimb de ioni Indepărtarea materiei anorganice dizolvate

Utilă ca etapă de decapare

13 Ultrafiltrare Indepărtarea

bacteriilor şi a masei moleculare mari

Aplicabilitate redusă

14 Osmoza inversă Soluţii diluate de materie anorganică Necesită pretratare

15 Neutralizare Control pH Aplicabilitate limitată

16 Precipitare Indepărtarea

metalelor şi a unor anioni

Rezultă namol; se impune eliminarea

deşeurilor periculoase

17 Oxidare

Indepărtarea materiilor organice; denocivizarea unor materii anorganice

Optim pentru deşeuri diluate

18 Evaporare Nu se permite la

descărcarea lixiviatului

Poate fi costisitor

Analizând experienţa depozitelor din Germania s-au putut determina soluţiile optime pentru alegerea metodelor de epurare corespunzătoare substanţelor conţinute în lixiviat.



57/126

In tabelul 4.5 sunt date sistematic aceste elemente iar în tabelul 4.6 sunt date câteva dintre rezultatele obţinute prin aplicarea unora dintre schemele de epurare. Tabelul 4.6. Eficienţa diverselor metode în eliminarea anumitor grupuri de substanţe din lixiviat [22]

Substanţe filtrabile AOX Metale

grele CBO CCO Azot Hidrocarburi volatile Saruri

0 1 2 3 4 5 6 7 8 Epurare biologică (-) (-) (-) X (X) X (-) -

Sedimentare/ Flotaţie (X) (X) (-) (-) (-) - - - Filtrare X (-) (X) (-) (-) - - - Extracţie - (X) - - - - - -Osmoza inversă X X X (X) (X) (X) (X) X

Schimb de ioni - - X - - - - -

Precipitare/ sedimentare (X) (X) X - (X) - - -

Adsorbţie (X) X (-) (-) (X) - X - Oxidare chimică - (X) (-) (-) (X) - (X) -

Evaporare X (X) X X X (X) (X) X Incinerare X X (X) X X X X X

X adecvat , (X) adecvat cu anumite limite, - inadecvat , (-) eliminare numai parţială ca efect secundar

In tabelul 4.7. sunt date rezultatele obţinute prin aplicarea unor procese şi scheme de epurare ( la depozite din Germania) [22] Tabelul 4.7. Procese de epurare şi rezultatele obtinute

Parametru Domeniu

valori lixiviat brut

Nitrificare/denitrificare, precipitare/sedimentare

adsorbţie Osmoza inversă Nitrificare/denitrificare

Osmoza inversă

Carbune 5 mg/l

Carbune 20mg/l

Treapta I pH 6,8

Treapta II pH 6,8

Treapta I pH 6,8

Treapta II pH 6,8

0 1 2 3 4 5 6 7

NOC mg/l 1000 -60000 7501 200 < 100 < 20 < 50 < 10

CBO5 mg/l 50-40000 < 10 < 10 < 30 < 10 < 10 < 2

TKN mg/l 500-5000 110 80 400 < 50 < 20 < 5

NH4-N mg/l 400-4000 < 5 < 5 3601 < 401 < 5 < 1

NO3-N mg/l < 10 400 400 < 5 < 2 35 < 5

NO2-N mg/l < 1 < 2 < 2 < 1 < 1 < 1 < 1

AOX μg/l 300 - 4000 550 300 < 8002 < 2002 < 5002 < 502

CI mg/l 500 - 5000 3500 3500 300 100 300 100

Nota: 1 –valoare determinată la fază de laborator; 2 – valoare influenţată de mărimea particulei



58/126

4.4. Recircularea lixiviatului In multe ţări printre care şi Statele Unite se permite recircularea lixiviatului

în mod controlat. Aplicarea acestui procedeu este legată de cantitatea de lixiviat rezultată şi nivelul de precipitaţii al zonei de amplasare a depozitului.

Recircularea sau returnarea lixiviatului în depozit creşte umiditatea şi rata de degradare biologică. In faza iniţială de exploatare a unui depozit, lixiviatul conţine cantităţi semnificative de solide dizolvate, nutrienţi şi metale grele care sunt parţial reduşi de activitatea biologică precum şi de alte reacţii care au loc în corpul depozitului. Astfel acizii organici simpli prezenţi se vor transforma în CO2 şi CH4.

Datorită creşterii pH-lui la producerea CH4 majoritatea metalelor se vor precipita. Metoda prezintă şi avantajul posibilităţii de recuperarea CH4. Metodele de recirculare sunt:

directă – cu aplicarea în depozit; procedeul prezintă dezavantajul generării de mirosuri neplăcute cu risc crescut asupra sănătăţii precum şi necesitatea stocării în situaţii nefavorabile meteorologic;

stropirea /irigarea cu avantajul reducerii volumului de lixiviat prin evaporare la aplicarea la suprafaţă;

aplicarea sub suprafaţă prin puţuri verticale de infiltrare sau drenuri. Avantaje/dezavantaje

Exemplificare: Recircularea lixiviatului la un depozit având capacitatea de 1200 tone pe zi, localizat într-o zonă cu precipitaţii moderate (1100 mm pe an) determină importante consecinţe, atât de ordin economic cât şi tehnic [26].

Beneficiile observate includ: stabilitate mărită, creşterea densităţii deşeurilor, degradarea accentuată a acestora şi emisiile de gaz, creşterea cantităţii lixiviatului.

Problemele observate sunt: amplificarea mirosului, infiltraţii, colmatarea accelerată a stratului drenant pentru lixiviat şi inundarea colectoarelor de gaz.

O altă problemă menţionată de Thiel în studiul său [26] este problema instabilităţii pantei cauzată de creşterea cantităţii de lichid în masa de deşeuri şi colmatarea canalelor de colectare şi evacuare lixiviat. Alături de forţa de gravitaţie, presiunea interstiţială este singurul factor dominant care contribuie la eşecurile stabilităţii pantei. Multe din problemele de instabilitate pot fi atribuite presiunii interstiţiale care creşte fie la bază, datorită alimentării cu deşeuri, sau chiar în deşeu, datorită creşterii lixiviatului sau prin pomparea lixiviatului [95], [96]. Exemple de depozite care au prezentat probleme de instabilitate sunt depozitele de la Dona Juana (SUA) sau Bănesti judetul Prahova.

Pentru a reduce efectele nedorite se recomandă: pentru colectarea lixiviatului se vor utiliza filtre cu un volum mare de spaţiu

poros; pentru sistemele granulare acest lucru înseamnă o dimensiune mare a pietrişului( de preferat rotund) care să fie bine sortat;

se va folosi o piatră uniformă de un diametru mai mare (ex. 38 mm sau mai mare) în jurul conductelor de colectare a lixiviatului;

se va mări dimensiunile orificiilor conductelor la o mărime care să fie compatibilă cu granulaţia stratului filtrant;



59/126

se va reduce distanţa dintre colectoare pentru a micşora debitul colectat de fiecare;

amplasarea conductelor să poată permite inspecţii şi curăţări regulate; se va reevalua rezistenţa de la forfecare pe suprafaţele de separaţie; cantitatea de lixiviat recirculată va fi ajustată în funcţie de nivelul

precipitaţiilor (exemplificare: într-o zonă cu precipitaţii moderate este prea mare o cantitate recirculată aplicată de 0,3 m3 pe tona de deşeu, pentru acea zonă poate fi recomandată o valoare apropiata de 0,12 m3 pe tona de deşeu).

4.5. Procedee combinate Procedeele combinate sunt aplicate pentru eficienţa lor. In alegerea unei metode sau a combinaţiilor de metode se ţine cont de:

existenţa substanţelor nefiltrabile; prezenţa AOX, a metalelor grele; concentraţiile de CCO, CBO5, amoniu; existenţa solvenţilor halogenaţi, a nitratului, nitriţilor şi sărurilor.

Pentru alegerea procedurilor combinate un criteriu este faza în care se află depozitul generator de lixiviat. Astfel pentru un lixiviat provenit de la un depozit aflat în faza metanului se poate alege:

tratarea (UF) ca metodă principală, precipitare + cărbune activ a doua treaptă sau oxidare chimică; schema este optimă pentru reţinerea unei multitudini de substanţe din lixiviat;

tratarea biologică – ca metodă principală – tehnologia bioreactoarelor (MBR) împreună cu adsorbţia pe cărbune activ; schema necesită pretratare, utilizarea treptelor chimice/fizice sau a oxidării chimice;

oxidarea chimică ca metodă principală – preferabilă pentru lixiviatul provenit de la depozitele închise; utilizarea oxidării chimice asigură buna funcţionare a metodelor biologice.

Este de remarcat ca substanţele deşeu obţinute în urma combinării metodelor trebuie îndepărtate, în mod controlat, fiind un deşeu periculos.

4.6. Evaluari comparative ale metodelor de epurare pentru un lixiviat generat de un depozit în „faza metanogenă”.

La alegerea unei scheme optime de epurare a lixiviatului, se va avea în vedere calitatea lixiviatului şi condiţiile de evacuare ale acestuia într-un receptor sau canalizarea unei localităţi. In aceste condiţii calitatea efluentului va întruni în cazul evacuării într-un emisar condiţiile calitative impuse de NTPA 001 şi 011 prevazute de HG nr. 356/2005, iar în situaţia evacuării într-o reţea de canalizare, va întruni condiţiile impuse de NTPA 002/2005. Si în acest caz, având în vedere capacitatea de epurare a staţiei din aval, se va ţine cont în special de parametrii AOX, NH4

-N, cloruri şi metale grele, potenţial regăsite în lixiviat şi pentru care staţiile de epuare menajere au un grad de epurare redus.



60/126

De la caz la caz analizând prezenţa acestor indicatori în lixiviat şi gradul de epurare al staţiei urbane se vor lua măsurile care se impun pentru o soluţionare optimă a lixiviatului. Analizând situaţiile ipotetice, pot fi precizate urmatoarele formule optime/eficiente de epurare. Tabelul 4.13. Situaţie comparativă metode combinate pentru epurarea lixiviatului[22]

Nr. crt. Procese combinate Tipul lixiviatului

Faza metanului Faza acidă Faza viitoare

0 1 2 3 4

1 Nitrificare/denitrificare, precipitare/sedimentare, carbune activ

(*) datorită

ηNOC,AOX şi reziduu

(+)

(*) din cauza

multiplicării sărurilor

2 OI, evaporare, uscare (+) + ++

3 Nitrificare/denitrificare, OI, evaporare, uscare

++ datorită usurarii OI + +

4 Evaporare, uscare, eliberare de N, OI

(*) din cauza consumului ridicat de energie (+)

5 Bioreactoare (MBR), OI (++) (+) (+)

6 Evaporare, uscare puţine rezultate privind funcţionarea

7 Biomembrane, cărbune activ

(*) datorită ηNOC, AOX şi

anorganic (+)

(*)

8 Nitrificare/denitrificare/UF, oxidare chimică, biologică

(*) datorită ηNOC,AOX şi

anorganic (+) (*)

datorita ηanorganic

9 Nitrificare/denitrificare/UF, oxidare chimică, evaporare, uscare

++ datorită rezidiului (+) costuri

mari

++ datorită rezidiului

(*) costuri mari

++ datorită rezidiului

(*) costuri mari

Nota: (+) adecvat cu limite ;+ bine ;++ foarte bine ;(*) nerecomandabil

Prin numeroşii compuşi conţinuţi în lixiviat doar metodele combinate pot asigura obţinerea eficienţei şi încadrarea în norme.

Se vor lua în consideraţie: bazine de omogenizare în capătul amonte al filierei; corecţia pH-lui; sedimentarea; filtrarea pe membrane UF, OI, în special BMR; epurarea biologică evansată cu eliminare de azot şi fosfor.



61/126

CAP. 5. SOLUŢII APLICATE ÎN ŢARA PENTRU EPURAREA LIXIVIATULUI STUDII DE CAZ UTILIZAREA OSMOZEI INVERSE ÎN EPURAREA LIXIVIATULUI PROVENIT DE LA DEPOZITELE DE DEŞEURI MENAJERE

5.1. Elemente teoretice privind osmoza inversă Cele mai multe aplicaţii din ţara noastră folosesc procesul de osmoză inversă

pentru epurarea lixiviatului. Noţiuni generale în tratarea prin osmoză inversă (OI)

Procedeul constă în trecerea lixiviatului printr-o membrană având la bază diferenţa de presiune de-a lungul membranei. Prin OI pot fi reţinute particule până la mărimea unor molecule organice sau ioni, condiţia fiind ca fluxul de alimentare să nu conţină particule. Membrana separă două faze şi acţionează ca o barieră selectivă în transportul unor substanţe.

În OI fluxul de alimentare se împarte în două subfluxuri: permeatul cu substanţele ce au penetrat membrana, concentratul - substanţele ce nu au penetrat membrana.

Valorile parametrilor sunt generate de caracteristicile de separare ale membranei. Transferul de-a lungul membranei

Aceste tipuri de membrane lasă doar apa să treacă, reţinând toate substanţele cu excepţia moleculelor organice similare cu ale apei (au masa moleculară mică şi polaritate mare, ex. etanol, metanol etc.) [27]

Funcţionarea are la bază următorul mecanism: dacă separăm o soluţie concentrată de una diluată folosind acest tip de membrană potenţialul chimic diferenţial tinde să dirijeze apa de la cel mai mic potenţial la cel mai înalt diluând-o pe cea din urmă. Când acest mecanism e în echilibru, presiunea diferenţială creată defineşte sistemul presiunii osmotice. Dacă încercăm să prevenim apariţia difuziei, va trebui să aplicăm o presiune fluidului "concentrat", care trebuie sa fie egală cu presiunea osmotică; dacă vrem să "schimbăm" direcţia de curgere, presiunea aplicată trebuie să fie mai mare ca presiunea osmotică.

Figura 5.1. Procese osmotice

În soluţiile diluate, presiunea osmotică şi concentraţia sunt exprimate de ecuaţia: π = CRT (15)



62/126

numită şi Legea Van't Hoff unde: π = presiunea osmotică [Pa], C = concentraţia [moli/m3],

3

1

( )( )

concentratia kg mCmasamoleculara kg mol

−

−

⋅=

⋅

R = const. = 8,314 J· mol-1· K T = temperatura [°K] În cazul sărurilor ionizate, aceeaşi formulă se va aplica dacă folosim concentraţia

molară a fiecărui ion în parte şi în cazul unor săruri compuse în întregime din ioni monovalenţi disociaţi, când se va dubla presiunea osmotică aplicată dacă o comparăm cu compuşii din ionii monovalenţi nedisociaţi având aceeaşi masă moleculară.

Când o parte dintre compuşii ionici şi neionici contribuie la presiunea osmotică:

1

N

RT C Iπ = ∑ [Pa] (16)

Dacă ambele părţi ale membranei sunt în contact cu o soluţie salină, presiunea osmotică diferenţială va fi calculată cu:

Δ π = πamonte - πaval (17) Exemplu: în 35 g/l apă sarată, π = 28,5 bar sau aproximativ 0,8 bar/g săruri

dizolvate. Pentru a descrie fenomenele observate, cel mai utilizat model foloseşte legile

difuziei şi estimează că fluxul apei este proporţional cu diferenţa presiunii efective (∆P -∆π ) şi fluxul sării cu diferenţa concentraţiei (∆C).

Pentru apă se poate scrie ecuaţia:

( )p p tQ k S P kπ= ⋅ ⋅ Δ − Δ ⋅ (18)

unde: Qp – debitul apei de-a lungul membranei, Kp – coeficientul de permeabilitate la apă al membranei, S – suprafaţa membranei, ∆P – diferenţa presiunii pe ambele părţi ale membranei, ∆ π – diferenţa presiunii osmotice de pe ambele părţi ale membranei, Kt – coeficientul de temperatură.

Debitul apei de-a lungul membranei este direct proporţional cu gradientul presiunii efective. Coeficientul Kt permite determinarea vâscozităţii apei în funcţie de temperatură.

Debitul creşte dacă temperatura creşte (2,5–3% diferenţă pe grad în apropiere de 15oC).

Pentru săruri se poate scrie ecuaţia:

s s tQ k S C k= ⋅ ⋅ Δ ⋅ (19)



63/126

unde: Qs – debitul sării de-a lungul membranei, Ks – coeficientul de permeabilitate a solvatului membranei, ∆C – diferenţa concentraţiei pe ambele părţi ale membranei, Kt – coeficient de temperatură,

Cm – Cp sau e pC Cψ⋅ −

Debitul sării e direct proporţional cu gradientul concentraţiei de-a lungul membranei şi pentru o membrană şi o soluţie dată, valorile lor vor fi independente de presiunea aplicată.

Concentraţia sărurilor în apa produsă va fi dată prin raportul celor două ecuaţii de mai sus.

m ps sp

p p

C CQ KCQ K P π

−= = ⋅

Δ − Δ (20)

şi dacă neglijăm Cp care e mic în raport cu Cm :

( )s e

pp

K CCK P

ψπ

=Δ − Δ

(21)

Această concentraţie e proporţională cu gradientul concentraţiei de-a lungul membranei şi invers proporţională cu gradientul presiunii efective. Consecinţele rezultate din ecuaţiile (20) şi (21) sunt prezentate în tabelul 5.1.

Tabelul 5.1. Corelaţii parametrii specifici OI

Debit permeatQp

Concentraţie permeat Cp

Presiunea

Temperatura =

Salinitatea

ψ

În practică, se observă frecvent că o creştere a presiunii nu îmbunătăţeşte calitatea şi debitul pe cât se anticipează din ecuţiile (19) şi (21);

De fapt:

când debitul creşte, ψ creşte şi prin urmare, ∆π şi ∆C cresc: deci, orice câştiguri de calitate şi de debit vor fi reduse;

în plus, în timp ce solvaţii sunt subiectul împrăştierii înapoi, macromoleculele şi coloizii se acumulează pe membrane.

Cel mai simplu sistem de osmoză, cuprinde următoarele elemente : o pompă de presiune mare care să asigure energia sistemului, un modul sau o serie de module,



64/126

o valvă montată pe partea de descărcare pentru a menţine presiunea în sistem.

Acest tip de sistem e caracterizat de două din următoarele trei elemente:

rata de conversie Y (%) definită prin 100 p

e

QY

Q= (22)

factorul concentraţie CF definit prin r

e

CCFC

= (23)

şi transformarea globală a sării SP(%) definită prin 100 p

e

CSP

C= (24)

Figura 5.2. Diagrama schematică a unei unităţii de osmoză

De fapt, SP-ul, e foarte dependent de alegerea membranei. Celelalte elemente Y şi CF, depind de decizia de a folosi mai multă sau mai puţină apă brută pentru un raport producţie/randament dat; aceasta e o decizie fundamentală întrucât:

odată cu creşterea ratei de conversie (Y), costul energiei (E) pe m3 produs, scade pentru că mai puţină apă a fost presurizată cu scopul de a obţine acelaşi raport producţie/randament;

în acelaşi timp, Cr şi CF cresc şi calitatea apei livrată scade (ceea ce înseamnă că, în precedentele ecuaţii, „Ce” trebuie să fie inlocuit cu (Ce+Cr)/2 media concentraţiei pe lungimea membranei) şi prin urmare, cantitatea de sare creşte, de asemenea, debitul apei scade pentru că Qp scade ( şi presiunea osmotică π creşte).

Impactul ratei de conversie selectate poate fi rezumat în următorul tabel cauză-efect: Tabel 5.2 Cauză-efect

Factor Dacă Y creşte E(kw/m3) scade Qp scade Cpcreşte CF creşte

5.2.Tipuri constructive de membrane Tipurile constructive pentru modulele membranei sunt:

tubulare utilizate în general în prima etapă de tratare (fig.5.3 .), forma de spirală utilizate în general în a doua etapă de tratare (fig.5.6 .), forma de placă, forma de fibre cu gol central, forma de şaibă tubulară.



65/126

Figura 5.3. Module cu fibre tubulare (hollow fibre)

Figura 5.4. Modul cu fibre submersibile montate în casete



66/126

Figura 5.5. Sistem modul în casetă imersată

Figura 5.6. Modul tip spirală

1-Influent ; 2 – Concentrat ieşire; 3 – Colectare permeat; 4 – Direcţie curgere influent; 5 – Direcţie curgere permeat; 6 – Material de protecţie; 7 – Distanţier între module; 8 – Colectare permeat; 9 – Margine; 10 – Membrană ; 11 – Colector permeat; 12 – Perete între 2 membrane



67/126

Tabelul 5.2. Parametrii tehnologici pentru tipuri de membrane

Parametrii comparativi

module Modul tubular În formă de placă şi

şaibă tubulară Modul spirală

1 2 3 4 Densitate împachetare 80m2/m3 250m2/m3 900m2/m3

Consum specific energie 8 kwh/m3 6 kwh/m3 4 kwh/m3

Curgere forţată Da Nu Nu Curăţire internă mecanică

Da Da NU

Curăţire externă mecanică Da Da Nu

Curăţire chimică Da Da (până în zonele blocate)

Da (până în zonele blocate)

Difuzie prin membrană Da Da Nu

Utilizare Grad de poluare mărit, cu potenţial ridicat de

colmatare

Grad de poluare ridicat, cu potenţial redus de colmatare

Etapa secundară, fără potenţial de colmatare, încărcătură coloidală

mică (ex. OI treaptaII)

Gradul de retenţie este dat de mărimea moleculelor: moleculele mici (ex. amoniu) acceptă debite mici comparativ cu macromoleculele organice şi metalele grele. Acest lucru face ca lixiviatul din faza acidă a unui depozit, cu concentraţie mare de molecule mici, să fie iniţial preepurat prin nitrificare, denitrificare şi apoi utilizat procesul OI.

Pentru eficienţe maxime (reducerea numărului de spălări, prevenirea colmatării) activitatea biologică trebuie controlată. În acest sens se impune anterior ultrafiltrarea sau microfiltrarea lixiviatului. Altfel particulele reţinute la suprafaţă şi în interiorul membranei reduc curgerea prin membrane şi duc la colmatarea sistemului [10]. Eliminarea depunerilor acumulate şi a microorganismelor se face prin spălarea membranei cu apă sau bule de aer.

5.3. Exemple de staţii de epurare cu utilizarea OI

5.3.1. Staţii de epurare în ţările Uniunii Europene În prezent sunt în funcţiune numeroase depozite de deşeuri care utilizează

instalaţii cu OI în procesul de epurarea al lixiviatului. Exemple în acest sens sunt următoarele depozite:



68/126

Figura 5.7. Instalaţia de epurare lixiviat, capacitate 100 m3/zi în Laval, Limousin Franţa

Figura 5.8. Instalaţie de epurare lixiviat, capacitate 200 m3/zi (2006) la Calvert Marea Britanie

Figura 5.9. Instalaţie de epurare lixiviat , capacitate 120 m³/zi, la Loeblich Rebat Portugalia (2005)



69/126

5.3.2. Staţii de epurare lixiviat la depozite ecologice din România

5.3.2.1. Depozitul de deşeuri Piatra Neamţ judeţul Neamţ Deoarece amplasamentul depozitului ecologic beneficiază de existenţa în zonă a

unei reţele de canalizare conectată la staţia de epurare orăşenească, lixiviatul este preepurat şi evacuat în reţeaua urbană, în condiţii de respectare a limitelor de calitate impuse de HG nr. 352/2005 NTPA 002.

Tratarea lixiviatului se realizează într-o instalaţie tip DELTA UMWELT – TECHNIK GMBH, cu osmoză inversă. Staţia amplasată în 3 containere funcţionează în regim automat şi este dimensionată pentru un debit de ape uzate de până la 40 mc/ zi. Procesul de preepurare constă în separare mecanică, decantare, tratare chimică şi filtrare prin procedeul cu osmoză inversă.

Figura 5.10. Schema fluxului de epurare la depozitul de deşeuri Piatra Neamţ

Fazele principale ale procesului de epurare a lixiviatului, prezentate în schema din figura 5.10 sunt următoarele:

1. pretratarea - prin corecţie de pH cu acid clorhidric, oxigenare, adăugare de coagulant (policlorură bazică de aluminiu), sedimentare şi filtrare pe nisip cuarţos;

2.îndepărtarea compuşilor dizolvaţi: săruri, metale grele, compuşi organici şi o parte din conţinutul de amoniac în unitatea I de osmoză inversă;

3. permeatul de la Unitatea I este direcţionat către Unitatea II de osmoză inversă – cu rol de finisare a permeatului, în special îndepărtarea amoniacului. Produsul rezultat după tratarea în a doua unitate este de calitate bună şi se dirijează în bazinul staţiei de pompe existent. Din acest bazin permeatul se pompează în staţia de epurare a oraşului, în vederea epurării împreună cu apele uzate urbane. Concentratul obţinut se redirectionează la un rezervor special.

4. concentratul rezultat din prima unitate este tratat în Unitatea III de osmoză inversă (unitate de înaltă presiune: 60 bar) pentru obţinerea unui concentrat care se colectează într-un rezervor de unde se va pompa către depozitul ecologic.



70/126

Permeatul rezultat din Unitatea a III-a este direcţionat către rezervorul pentru produs filtrat şi se tratează din nou prin Unitatile I şi II de osmoză.

5.3.2.2. Depozit Mofleni Craiova, jud. Dolj Elemente caracteristice ale staţiei de epuare lixiviat:

tehnologie de filtrare prin membrane tip PALL; debit influent lixiviat 2 m3/h; presiunea de operare 30-65 barr, sistem osmoză inversă în două trepte;

Lixiviatul epurat este reutilizat la stropirea spaţiilor verzi din incinta sau evacuat în emisar.

Staţia este formată din: treapă pretratare (filtru cu nisip şi filtru cartuş); treaptă I RO 9131 DTS cu 18 module, inclusiv un sistem de control (PLC); treapta a II a pentru permeat RO 9135 DTG 5 cu 5 module; sistem de bazine (staţia de dozare a acidului, rezervor condiţionare pentru

ajustare pH, rezervoare de curăţare); colectare reziduu în container;

Fluxul tehnologic pentru epurarea lixiviatului este următorul: lixiviatul rezultat din celula de depozitare C1, este preluat prin intermediul unei pompe submersibile tip FEKA 1800 T şi transportat în rezervorul de stocare, unde are loc corectarea pH-ului la o valoare cuprinsă între 6-6,5 prin adăugarea de acid sulfuric şi reducerea cantităţii de hidrocarbonaţi şi se evită o eventuală precipitare necontrolată.

• Pretratarea lixiviatului: după faza de filtrare, prin trei straturi de nisip şi reţinerea particulelor grosiere, lixiviatul brut trece prin două filtre celulare, asigurând o protecţie optimă pentru faza de osmoză inversă. Elementele filtrelor celulare trebuie schimbate atunci când pierderile ating o valoare maximă de 2,5 bari.

• Etapa de tratare lixiviat (treapta întâi de osmoză inversă) După filtrare, lixiviatul este pompat la o presiune de intrare de 30-65 bari.

Pompele în linie transferă lixiviatul de la linia de distribuţie la modulele DT, unde au loc procesele de osmoză inversă etapa I-a şi a II-a. După prima etapă, o parte din permeatul rezultat poate fi recirculat pe depozit. Restul cantităţii de permeat rezultat din prima treaptă de osmoză (RO1) este filtrat în continuare prin membrane şi osmoză inversă( OI- treapta aII-a).

• Etapa de tratare a permeatului (treapta a doua de osmoză inversă necesară în cazul în care calitatea apei epurate din faza RO1 nu îndeplineşte condiţiile de evacuare).

Permeatul rezultat din prima treaptă de osmoză este filtrat din nou prin membrane, fiind separate 80-90% din componentele dizolvate în apa ce a trecut de prima treaptă de osmoză. După cea de-a doua etapă, permeatul rezultat poate fi utilizat pentru stropirea suprafeţelor verzi, stropitul şi spălarea suprafeţelor betonate din cadrul obiectivului. Cantitatea de permeat rezultată în această etapă este de 80-90% din volumul apei de alimentare. Calitatea acestuia este controlată continuu prin măsurarea conductivităţii.



71/126

• Stocarea permeatului într-un bazin betonat cu volumul ( V=300mc ) din zona de servicii, în vederea reutilizării.

5.2.2.3. Depozit ecologic S.C. ASA SERVICII ECOLOGICE SRL, ARAD, jud Arad

Figura 5.11. Depozit deşeuri Arad, vedere spaţii servicii

Elemente caracteristice ale staţiei de epuare lixiviat: lixiviatul este colectat într-un rezervor de 700 mc; pompare în două trepte succesive de OI; capacitatea de epurare este de 5 -10 mc/zi; permeatul rezultat se stochează într-un rezervor exterior de capacitate 20

mc şi transportat periodic la staţia de epurare Arad; reziduul concentrat rezultat se retrimite în corpul depozitului de deşeuri.

5.3.2.4. Depozit ecologic com. Tutora judetul Iasi Elemente caracteristice ale depozitului:

capacitate totală: 8 613 000 m3 capacitate de prelucrare anuală : 120.000 m3

suprafaţa totală: 50,00 ha Lixiviatul este colectat într-un bazin de unde este pompat în staţia de epurare cu

două trepte de ozmoză inversă, având capacitatea medie de 3,5 mc/oră, maxim 7,0 mc/oră. Permeatul este utilizat parţial pentru stropirea spaţiilor verzi, pentru spălarea drumurilor şi aleilor din depozit iar diferenţa este evacuată în emisar. Concentratul rezultat se retrimite în corpul depozitului de deşeuri.

5.3.2.5. Depozit ecologic S.C. ECO SUD S.R.L. Com. Vidra Sat Sintesti Jud Ilfov

Elemente caracteristice ale staţiei de epuare: lixiviatul rezultat în depozit se colectează prin sistemul de drenaj format din

conducte de PEIHD şi se evacuează în bazine de colectare cu capacitatea de 330 m3,

staţia de epurare a lixiviatului funcţionează prin procedeul OI în două trepte, instalaţia fiind automatizată şi având o capacitate de 8 mc/h,



72/126

Fluxul tehnologic în cadrul epurării este următorul: corectare pH prin adăugarea de acid; filtrarea lixiviatului; treapta I de osmoză inversă; treapta a II a de osmoză inversă; stocarea permeatului în bazin betonat (V=60 m3), utilizat şi pentru ape

pluviale utilizate la igienizarea căilor interioare de acces şi pentru irigarea spaţiilor verzi,

concentratul se repompează în depozit.

5.3.2.6. Depozit ecologic Boldeşti Scăieni judetul Prahova (2001) Elemente caracteristice ale depozitului:

capacitate totală de depozitare 2.566.530 mc, capacitate exploatată la 31.12.2009 705.032 mc suprafaţa totală de depozitare 13,64 ha ,

Figura 5.12. Vedere asupra depozitului de deşeuri Boldeşti Scăieni

Lixiviatul se colectează printr-un sistem de drenuri amplasate la bază depozitului,

de unde este evacuat într-un bazin colector de 60 mc, impermeabilizat cu geomembrană; din bazin lixiviatul se pompează în instalaţia de epurare sistem PALL;debit mediu 9,13 mc/zi.



73/126

Figura 5.13. Staţie epurare Depozit Boldeşti Scăieni

Permeatul se descarcă în canalul de desecare care traversează incinta, în baza

unui acord încheiat cu Administraţia Naţională de Imbunătăţiri Funciare.

5.3.2.7. Depozitul de deşeuri Chiajna judeţul Ilfov a. Date generale

Depozitul Chiajna a fost construit în 1999 pentru deşeurile urbane provenite din municipiul Bucureşti şi localităţile arondate şi deţine Autorizaţia integrată de mediu nr. 40/23.10.2006 emisă de Ministerul Mediului şi Dezvoltării Durabile. Clasificarea depozitului în categoria “b” este conform HG nr. 349/2005, art. 4, alin b;

Categoriile de deşeuri admise la depozitare: a) deşeuri municipale şi asimilabile din comerţ, industrie, instituţii, inclusiv fracţiuni

colectate separat; b) deşeuri nepericuloase de altă origine, care îndeplinesc criteriile de acceptare

stabilite prin Anexa nr.3 a HG nr. 349/2005; Criteriul preliminar de acceptare a deşeurilor în această clasă de depozitare a

deşeurilor nepericuloase este bazat pe următoarele caracteristici ale deşeurilor: deşeul nu trebuie să conţină constituienţi periculoşi prevăzuţi în anexele

1D; să nu aibă proprietăţile periculoase prevăzute în anexa 1E la OUG 78/2000

privind regimul deşeurilor, aprobată cu modificări prin Legea nr. 426/2001, modificată de OUG nr. 61/2006, şi aprobată prin Legea nr. 27/2007.

Depozitul ocupă o suprafaţă de 16,5 ha cu posibilitaţi de extindere la 26 ha.



74/126

Figura 5.14. Imagini de la transportul, descărcarea şi împrăştierea deşeurilor în depozit

Figura 5.15. Lucrări de impermeabilizare depozit

Figura 5.16. Sistem de captare lixiviat; amplasare drenuri colectoare



75/126

Lixiviatul colectat este epurat cu ajutorul unei instalaţii sistem PALL care utilizează tehnologia OI cu două trepte.

Debitul mediu de lixiviat pentru care este proiectată instalaţia este 5m3/h.

5.3.2.8. Tehnologia instalaţiei de epurare tip PALL Conform cărţii tehnice [28] emisă de producator, instalaţiile cu acest sistem pot

epura debite cuprinse între 0,5-15m3/h. Sitemul modular poate asigura debite variabile. Intregul sistem este amplasat într-un container izolat termic, ventilat, încălzit, cu lungimea de 12,2 m, lăţimea de 2,43 m şi înălţimea de 2,0 m. Sistemul PALL poate fi echipat cu instalaţii de filtrare în două trepte. Are formă modulară standard, secţiunile individuale fiind montate pe un cadru cu fundaţii specifice. Echipamentele sunt amplasate în interior.

Figura 5.17. Imagine exterior container sistem PALL

Sistemul PALL permite separarea substanţelor cu molecule mici şi a materiilor organice şi poate asigura în timpul funcţionării o presiune de 150 bari.

Figura 5.18. Imagine din interiorul containerului sistem PALL



76/126

Schema procesului tehnologic al OI în 2 trepte este redată în figura 5.19.

Figura 5.19. Schema tehnologică instalaţie OI

Figura 5.20. Schema modul DT

5.3.2.9. Descrierea procesului tehnologic Schema procesului tehnologic se prezintă în figura 5.18.



77/126

Figura 5.18. Schema de flux tehnologic pentru filtre tip DT

Prefiltrarea Lixiviatul colectat din depozitul de deşeuri se colectează într-un bazin impermeabilizat. Pentru a evita precipitarea necontrolată, se reglează pH la valori de 6 – 6,5 prin adăugare de acid sulfuric, în această fază având loc şi reducerea cantităţii de hidrocarbonaţi. Lixiviatul trece prin filtre de nisip cu spălare automată cu scopul îndepărtării particulelor mari. Sistemul de spălare porneşte automat la reducerea presiunii în filtrul de nisip, sau după o perioadă de funcţionare. După prefiltrare lichidul trece prin filtre celulare cu cartuş, instalate în aval, având rol de protecţie pentru faza de OI. Presiunea necesară este asigurată de o pompă de presiune internă. La scăderea presiunii în filtrul de nisip (sau ciclic după o perioadă setată de funcţionare) sistemul de spălare porneşte automat.

Elementele filtrelor celulare se înlocuiesc când presiunea scade până la valoarea de 2,5 bari. După prefiltrare la o presiune de 30 – 65 bari, fluxul este pompat printr-o linie de distribuţie dotată cu supape de control a presiunii. Piesele modulare sunt legate în serie în linia de distribuţie. Treapta a doua de filtrare Permeatul rezultat din prima fază este filtrat în treapta a doua prin membrane. In această situaţie, componentele lixiviatului, dizolvate în permeatul care a trecut de prima treaptă se reduc din nou cu 80 – 90 %. Pompa asigură încărcarea în module DT cu o presiune de 30 – 65 bari. Supapa de control a presiunii concentratului controlează coeficientul de reducere a debitului. Coeficientul de filtrare din această etapă este de 90% din fluxul de alimentare.



78/126

Prin monitorizarea conductivităţii se verifică calitatea produsului filtrat. Produsul filtrat se stochează într-un recipient pentru produse filtrate.

Principalele componente sunt: pompa de presiune ridicată, secţiunea bloc a modulului, supapele de control a presiunii, dispozitivele de măsurare, pompa de flitrare, filtrul cu cartuş, pompa cu presiune ridicată.

In proces pot apare acoperiri ale membranei de tipul “murdăriri” (acoperiri organice) sau “oxidări” (cristalizarea), dar folosind agenţi de curăţire, acestea pot fi îndepărtate. Sistemul este echipat pentru curăţare în circuit, această opţiune fiind activată manual sau automat. Curăţarea modulului se face în funcţie de tipul şi gradul de murdărire. Agenţii de curăţire sunt asiguraţi prin staţia de dozare. Tehnologia garantează stabilitatea procesului şi funcţionarea sistemului în timp. Prin măsura conductivităţii se estimează gradul de eliminare al poluanţilor şi functionarea membranei. În sistemul OI acest indicator este un parametru de control al instalaţiei.

Instalaţia (automată) are componentele prezentate în figurile următoare.

Figura 5.21. Elementele instalaţiei PALL



79/126

Figura 5.22. Componentele instalaţie OI

Figura 5.23. Detaliu instalaţie OI


Legendă: A – filtru de nisip cu

spălare automată B – filtru cu cartuş C – cutie stadiul 1 D – cutie stadiul 2 E – cutie de comandă cu

PLC integrat şi toată instalaţia electrică aferentă

F – platforma deşeurilor cu module tub disc faza I

G – a doua platformă cu module tub disc faza II

H – pompele în linie, tip Grundfos BMB – 25, ca pompă de sprijin.


spălare automată B – filtru cu cartuş C – cutie stadiul 1 D – cutie stadiul 2 E –cutie de comandă cu


F – platforma deşeurilor cu module tub disc

G – a doua platforma cu module tub disc




80/126


Sistemul automat dispune de un program de operare de la distanţă şi un program

pentru raportarea stadiului funcţionării, stocarea şi afişarea datelor . Descriere elementelor componente Descrierea modulului DT (modul tub-disc)

Modulul DT constă dintr-un tub de presiune şi discuri hidraulice asamblate printr-o tijă cu tensionare centrală. Între discuri sunt amplasaţi amortizorii membranei octogonale, realizaţi din două membrane sudate, separate printr-un distanţier (ţesătură lână). Prin această construcţie se formează canale de scurgere între discurile hidraulice şi amortizorii membranei. Amortizorul membranei este realizat din două discuri membranate, compuse cu un strat intermediar. Membranele sunt din poliamidă iar stratul intermediar este din poliester. Datorită tehnologiei de sudare mijlocul nu poate intra în contact cu alte materiale.

Membranele utilizate pot fi: membrane standard (faza filtrării) membrane sub presiune ridicată (faza concentrării).

Canalele individuale sunt unite prin fante ale discurilor, aranjate inelar, lixiviatul curgând radial prin amortizorii membranei. Radial de la exterior spre interior, lichidul separat de membrană trece prin distanţier către înfăşurarea centrală a flanşelor de îmbinare a modulului.


spălare automată B – filtru cu cartuş C – cutie stadiul 1 D – cutie stadiul 2 E –cutie de comandă cu


F – platforma deseurilor cu module tub disc

G – a doua platformă cu module tub disc




81/126

Figura 5.26. Detaliu modul disc şi membrană

Separarea componentelor se face prin inele de etanşare amplasate între discurile hidraulice şi amortizori. Întreţinerea acestui modul se face prin scoaterea discurilor hidraulice şi amortizorii membranei după desfacerea tijei de tensionare. Deschiderea şi închiderea sunt nedistructive. Utilizarea modulului DT prezintă următoarele avantaje:

întreţinere simplă (discurile hidraulice şi amortizorii se pot scoate după destinderea tijei de tensionare;

costuri mici la înlocuirea membranei (deschiderea şi închiderea sunt nedistructive);

se pot epura ape care conţin particule discrete sau coloidale datorită canalelor de scurgere;

curăţarea eficientă a moduluilui (datorită canalelor deschise); avantajul modulului DT este sistemul cu canal de deschidere; apa reziduală

trece prin canalele plate cu o înălţime minimă de 500μm; eventualele acoperiri se pot curăţa eficient cu agenţi de curăţare care se pot regla în funcţie de gradul de murdărire.

5.3.2.10. Rezultatele obţinute, randamente În tabelul 5.3. se prezintă estimările privind rezultatele sistemului instalaţiei tip

PALL (OI în două trepte conform cărţii tehnice). [28] Tabelul 5.3. Rezultate sistem instalaţie tip PALL

Nr.crt. Parametri

Simbol

UM Valori

maxime în lixiviatul brut

Valori maxime după filtrare OI

0 1 2 3 4 5 1 Conductivitate Con.(250C) μS/cm 36.000 21 2 Consum chimic de oxigen CCO mg/l 14.000 160 3 Consum biochimic de oxigen CBO5 mg/l 6.900 20 4 Amoniac NH4-N mg/l 400 40 5 Azot total N total mg/l 500 70 6 NO2 - N NO2 - N mg/l 5 2,0 7 Fosfor total P total mg/l 25 10 8 Total solide suspensie TSS mg/l 75 2 9 Compuşi organici halogenaţi AOX mg/l 2,0 0,5

10 Mercur Hg mg/l 1,0 0,05 11 Cadmiu Cd mg/l 1,0 0,10 12 Crom Cr mg/l 1,0 0,50 13 Crom hexavalent Cr 6 mg/l 0,5 0,10



82/126

Nr.crt. Parametri

Simbol

UM Valori

maxime în lixiviatul brut

Valori maxime după filtrare OI

0 1 2 3 4 5 14 Nichel Ni mg/l 1,0 1,0 15 Plumb Pb mg/l 1,0 0,10 16 Cupru Cu mg/l 1,0 0,50 17 Zinc Zn mg/l 5 2,0 18 Arsenic As mg/l 0,1 0,10 19 Cianura CN- mg/l 1,0 0,20 20 Sulfit S mg/l 5 1,0 21 Valoare pH pH 7 – 8,5 6 – 6,5 22 Temperatura T oC 5 - 30 5 - 40

Teoretic (conform estimării producatorului) sistemul asigură eficienţe mari pentru reducerea încărcărilor lixiviatului. Rezultatele reale obţinute prin tehnologia de epurare cu OI aplicată la depozitul “C” sunt date în tabelul 5.4. Analiza lixiviatului la intrarea în staţia de epurare pune în evidenţă valori mari ale încărcărilor la indicatorii pH, reziduu fix, CCO-Cr, CBO5, cloruri, sulfaţi. Tabelul 5.4 Rezultatele obţinute la epurarea lixiviatului(valori medii) la depozitul “C” (2007):

Nr.crt. Indicatori analizaţi UM

Valori medii influent lixiviat

Valori medii

permeat

VMA conform

autorizaţiei de mediu

Metoda de încercare

0 1 2 3 4 5 61 pH unit. pH 8,2 7,32 6,5-8,5 SR ISO 10523/1997

2 Materii în suspensii mg/l 980 2,0 35 STAS 6931/1981

3 CCO-Cr mgO2/l 6670 9,53 70 SR ISO 6060/19814 CBO5 mgO2/l 3600 4,8 20 SR EN 1899-2/200025 Reziduu fix mg/l 20971 42,0 2000 STAS 9187/1984 6 Azot amoniacal mg/l 960 8,02 2* SR ISO 7150-2001 7 Detergenţi mg/l ** 0,09 1 SR ISO 6777/1998 8 Azotaţi mg/l ** 0,22 25 SR ISO 7890/1998 9 Azot total mg/l 6,319 10 - 10 Fosfor total mg/l ** 0,02 1 SR EN 1189/2000 11 Detergenţi sintetici mg/l ** 0,01 0,5 SR EN 903/2003 12 Cloruri mg/l 2460 15,92 500 SR ISO 9297/2001 13 Sulfaţi mg/l 3670 7,28 600 STAS 8601/1970

14 Sulfuri şi hidrogen sulfurat mg/l ** 0,002 0,5 SR ISO 10530/1997

15 Plumb mg/l ** 0,019 0,2 SR ISO 8288/2001 16 Mangan mg/l ** 0,012 1 SR ISO 8662-2/1997 17 Cupru mg/l ** 0,008 0,1 SR ISO 8288/2001 18 Zinc mg/l ** 0,024 0,5 SR ISO 8288/2001

19 Bacterii coliforme totale

ex./100cm3 ** 33 10000 SRAS 3001/91

ISO9308-1

Nota * - valoare maximă admisă (VMA) conform autorizatiei de mediu nr. 40/23.10.2006

** - nu s-a analizat



83/126

Analizând rezultatele din tabelul de mai sus se constată urmatoarele: lixiviatul prezintă valori ale pH-lui uşor alcaline 8,2 unităţi, care după OI

tind să se apropie de valorile neutre 7,3 unităţi, materiile în suspensie din lixiviat au valori foarte mari; acestea sunt reduse

semnificativ astfel încât în permeat valorile înregistrate sunt de 10 ori mai mici decat CMA.

CCOcr – prezintă în lixiviat valori de 6670 mg/l, după epurare prin OI valorile fiind mai mici decât CMA (9,5 mg O2/l);

se constată eficienţe mărite la CBO5; clorurile variază de la 2460 mg/l în lixiviat la 15,9 mg/l în permeat sulfaţii variază de la 3670 mg/l în lixiviat la 7,2 mg/l în permeat, o eficienţă crescută se constată şi la azotul amoniacal, o scădere de la 960

la 8 mg/l fiind insuficientă pentru încadrarea în limitele conforme pentru eliminarea în receptor.

După datele din tabelul 5.5, sunt prezentate grafic, valorile medii ale indicatorilor suspensii, CCO-Cr, CBO5, prezenţi în permeat inferioare valorilor maxime admise conform NTPA 001/2005, definind un grad de epurare superior. Indicatorul azot amoniacal prezintă depăşiri frecvente. Acest lucru a impus o analiză suplimentara a acestui indicator, în sensul depistării dacă aceasta problemă se constată doar la depozitul “C” sau este prezentă şi la alte depozite din România în care se aplică acelaşi sistem de epurare.

S-au analizat rezultatele monitorizării lixiviatului şi la depozitul ecologic “B”, depozit care este dotat cu un sistem de epurare similar celui de la depozitul “C”, respectiv instalaţie de epurare prin OI tip PALL în două trepte.

Si la acest depozit se constată o foarte bună eficienţă a sistemului de epurare, la indicatorii: detergenti sintetici, materii în suspensie, pH, CBO5, CCO-Cr, substanţe extractibile, fosfor total, fenoli, sulfati, reziduu filtrat, cloruri şi bacterii coliforme totale. Apar şi aici probleme frecvente legate de reducerea corespunzătoare a valorilor înregistrate la azotul total (indicator monitorizat conform autorizaţiei de mediu). Tabelul 5.5 Indicatori de calitate probe instantanee depozit “B”:

Nr. Crt.

Indicator analizat

UM mg/l

Valori lixiviataug. 2006


Valori lixiviatiunie 2008


Valori permeat

aug. 2008

Valori permeat

Iunie 2008

Valori limita

*

Metoda de

analiza

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 Detergenţi sintetici mg/l ** ** 10,8 3,28 0,40 0,35 0,5

SR ISO 7875/

1,2-2001

2 Materii totale în suspensie

mg/l 360 380 235 840 2 3 60 STAS 6953-81

3 pH unităţi pH 6,9 7,2 7,3 7,6 6,5 6,8 6,5-8,5 SRISO

10523-97

4 CBO5 mgO2/l 605

550

1900 2064 0 1,06 25 SR EN 1899-1-

2003

5 CCO-Cr mgO2/l 1210 1100 4932 5160 0 2,62 125 SR ISO 6060-97

6 Azot total mg/l ** ** 275 562 15,5 8 10 SR EN



84/126

Nr. Crt.

Indicator analizat

UM mg/l



Valori lixiviatiunie 2008


Valori permeat

aug. 2008

Valori permeat

Iunie 2008

Valori limita

*

Metoda de

analiza

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10ISO

13395/2002

7 Azot amoniacal mg/l 682 960 ** ** ** ** 2

8

Substanţe extractibile cu solvenţi organici

mg/l 68 42 66 120 4,8 5,2 20 SR 7587 -96

9 Fosfor total mg/l ** ** 57,5 53,2 0,58 0,44 1 STAS

10064 – 75

10 Sulfaţi mg/l ** ** 955 1990 0 2,3 600 STAS 8601-70

11 Reziduu filtrat la 105o

mg/l ** ** 15.680 13270 25 39 2000 STAS 9187 – 84

12 Cloruri mg/l ** ** 5.870 4320 327 288 500 STAS 8663- 70

13 Bacterii coliforme totale

nr./ 100 cmc

** ** ** ** 40.000 26.000 1.000.000 STAS 3001/91

Nota: * valori limită conform autorizaţiei de mediu ** nu s-a analizat

Pentru indicatorii azot total şi azot amoniacal au fost prelevate probe în mai 2009; rezultatele analizelor acestora sunt prezentate în tabelul următor: Tabelul 5.6 Rezultate ale analizelor la depozitul “B” (probe mai 2009)

Nr. crt. Indicator analizat UM Valoare lixiviat

Valoare permeat

Valoare maximă conform NTPA 001/2005

Metoda analiză

1 Azot amoniacal Data 12.05.2009

6.05.2009 mg/l

820,2 717,5

14,1 12,6

2,0(3,0)

SR ISO 7150-01

2 Azot total Data 12.05.2009

26.05.2009 mg/l

1412 1275

16,2 15,8

10,0(15)

HACH 8075

Se confirmă necesitatea completării schemei tehnologice cu un proces suplimentar destinat reducerii azotului total şi amonical. Concentratul provenit din osmoza inversa

Concentratul rezultat de la osmoza inversă (~ cca. 20 % greutate din debitul de lixiviat brut) se poate reintroduce în depozit, soluţie practicată în prezent la depozitele din România şi în alte ţări. Costuri de epurare rezultate la depozitul de deşeuri “C”

Costurile de exploatare diferă de la o lună la alta în funcţie de încărcarea cantitativă şi calitativă a lixiviatului precum şi de optimizarea exploatării. Cheltuielile înregistrate, sunt valori medii pe o perioadă de monitorizare de 9 luni (în perioada iniţială de funcţionare a staţiei de epurare).



85/126

1. Cheltuieli de exploatare (medie pe 9 luni)

a. consumabile 29369 € acid sulfuric 27247 € (4 t/luna)

soluţie cleaner A, C 1642 € (2 t/an A, 1 t/an C) filtru treapata I 399 € filtru treapata a II a 73 € ulei pompa 8 €

b. energie electrică 3218 € c. salarii personal 2250 €

total cheltuieli a+b+c 34837 €/ pe 9 luni

d. Pompa lixiviat, accesorii 3870 €/luna amortizare în 3 ani 5348€ 149 €/luna Total cheltuieli exploatare 4019 €/luna Costuri specifice Amortizare investiţie(15 ani) 20500 €/an Cheltuieli exploatare 48232 €/an Total 68732 €/an Debit mediu 1,25 mc/h Funcţionare 6000 ore/an Cantitate anuală lixiviat 7500 mc Cost specific de epurare 9,16 €/mc

5.4. REDUCEREA CONCENTRAŢIILOR DE AZOT DIN LIXIVIATUL DEPOZITELOR DE DEŞEURI

5.4.1. Eliminarea biologică a azotului Procesele biologice intensive pentru reducerea azotului (nitrificarea şi

denitrificarea) au fost tratate la cap. 4.2.2.

5.4.2. Epurarea biologică extensivă

5.4.2.1. Zone umede construite cu suprafaţă liberă Epurarea prin infiltraţie-percolaţie asigură o buna epurare biologică a apelor

uzate la costuri reduse de investiţie şi exploatare. Epurarea prin metoda spaţiului radicular de tip vertical se realizează de obicei

subteran, filtrul fiind acoperit cu un strat de pământ. Apa uzată se introduce la partea superioară printr-un dren de infiltrare, iar apa epurată se colectează la partea inferioara tot cu un dren. Suprafaţa specifică necesară este 3,5 m2/loc.echivalent.



86/126

Grosimea stratului filtrant este de 80 cm. Corpul filtrant se alcătuieşte multistrat. In cazul adoptării a trei straturi, în stratul superior se utilizează nisip grosier, urmat de un strat intermediar din pietriş mic, iar la bază un strat din pietriş mare. În acest strat se înglobează şi drenul de colectare prevazut la capătul amonte cu un tub de aerisire (ventilaţie). Metoda prezintă o bună capacitate de nitrificare.

Figura 5.27. Epurare prin metoda spaţiului radicular de tip vertical

Sunt variante în care apa uzata este distribuită pe suprafaţă uniform, cu ajutorul unei reţele de conducte amplasate aerian. Pe durata traversării stratului filtrant, apa uzată este epurată de microorganismele aerobe fixate pe pelicula de biofilm aderentă particulelor de nisip şi este colectată la partea inferioară printr-o reţea de drenuri. Suprafaţa necesară este de 1,5-2,0 m2/loc.echivalent. În această variantă grosimea umpluturii filtrante este mai redusă şi practic saturată în permanenţă.

Apa uzată decantată se distribuie în zona superioară a stratului filtrant, iar apa epurată se colectează la capătul opus, printr-un dren transversal aşezat la partea inferioară a patului. Tubul de evacuare de la capătul aval este prevăzut cu posibilitate de reglaj al nivelului apei în patul filtrant. Pentru raportul laturilor se recomandă o valoare maxima de 1:3. Prezintă o bună eficienţă la nitrificare.

Figura 5.28. Epurare prin metoda spaţiului radicular de tip orizontal

Umplutura este zonificată şi în această metodă. Astfel, la intrare şi la ieşire se prevede o umplutură din pietriş mare-bolovăniş mic, iar în zona de epurare activă din nisip grosier-pietriş mic. Adâncimea patului filtrant se alege de obicei în jurul valorilor de 40-60 cm. Metoda este recomandată pentru încărcari reduse. Se obţine o nitrificare limitată, dar cu o denitrificare foarte bună. În ambele metode se pot folosi o mare varietate de plante macrofite care se dezvoltă rapid, prezentând rădăcini penetrante şi bogat ramificate, rezistente la perioade



87/126

secetoase şi inundare. Astfel pot fi utilizate papura (Typha sp., T. latifolia, T. angustifolia), rogozul (pipirig) (Scirpus sp.), mana de apă mare (Glyceria maxima), iarba albă (Phalaris arundinacea) şi trestia (Phragmites australis). Cea mai uzuală este trestia. Pentru plantare este recomandată utilizarea rizomilor cu muguri sau prin transplantarea plantelor mature cu balotul de rădăcini. Desimea de plantare recomandată este între 4-8 rădăcini (plante)/m2. Se recomandă ca la punerea în funcţiune, pentru acomodarea plantelor, prima umplere să se realizeze cu apă şi nu cu permeat. Perioada de stabilizare şi atingerea performantelor poate să varieze de la câteva săptămâni la luni. Pentru o bună exploatare se recomanadă supravegherea şi întreţinerea plantaţiei care trebuie tăiată odată sau de două ori pe an şi rărită periodic din când în când. Iazuri (lagune) cu plante (macrofite)

In aceste sisteme epurarea este realizată de alge producătoare de oxigen, bacterii sau plante macrofite. In funcţie de procesele biologice există iazuri artificiale, aerobe, anaerobe, mixte sau cu plante macrofite. Calitatea apei rezultată din aceste iazuri depinde de activitatea organismelor componente ale ecosistemului, însă rolul principal îl au bacteriile saprofite şi algele, în primul rând, cele microscopice. Algele folosesc produsele biosintezei bacteriene şi o parte a substanţele organice şi minerale din apele poluate, ca: aminoacizi, hidrocarburi, vitamine, diferite săruri de calciu, potasiu, sodiu, fosfaţi organici etc., prin care contribuie dublu la procesul de epurare biologică a apelor poluate. [29]

Figura 5.29. Epurare prin lagună

Epurarea apelor uzate este realizată de algele producătoare de oxigen prin fotosinteză. Prezenţa razelor de soare necesare realizării fotosintezei impune necesitatea limitării adâncimii maxime, astfel încât aceasta trebuie să fie în intervalul 0,5-0,9 m.

O variantă a iazurilor aerobe este cea a iazurilor cu microfite (alge microscopice, bacterii). Aceste sisteme constau din bazine etanşeizate umplute cu apă uzată cu adâncimea între cîţiva cm şi 1,0 m, prevăzute pe fund cu o umplutură de susţinere pentru plantele acvatice macrofite, emergente (care se înrădăcinează pe fund şi se ridică deasupra apei), plutitoare sau submergente (care se înrădăcinează pe fund dar se dezvoltă sub nivelul apei). În mod obişnuit acest sistem se utilizează ca ultimă treaptă de epurare a apelor uzate menajere. Se asigură o eficienţă ridicată în reţinerea suspensiilor şi un bun randament pentru nitrificare-denitrificare şi îndepărtarea fosforului.



88/126

Figura 5.30. Epurare prin lagună detaliu

Exemplu de algă este Alga Scenedesmus quadricanda avidă, consumatoare de azot în procesul metabolismului. Exemple de tulpini care pot fi utilizate sunt: Synechocystis salina Chlorella vulgaris, Dumnaliella Salina, Scenedesmus quadrincanda, Spirulina platensis, Cladophora fracta, Rhizoclonium hieroghyply hidroglyphycum, Chlaydomonas reinhardii s.a.

Pentru inoculare se utilizează biomasa algei adaptate să crească pe ape uzate. Împreună cu aceste alge macroscopice pot fi incluse şi plante superioare (Lemna trisulca, Lemna minor, Sprodella polyrrhiza, Myriophyllum spicatum s.a.). Randament optim obţinându-se dacă plantele superioare se includ după extragerea algelor macroscopice filamentoase. Din studiile existente [29] rezultă că pentru încărcări mari ale unor ape uzate provenite din zootehnie, pentru epurarea bilogică a cca. 10 mc/zi apă uzată este necesar un iaz biologic având o suprafaţă de cca.100m2. Avantajele aplicarii metodei : costuri de realizare şi operare mici, uşurinţă în exploatare. Dezavantaje: Adâncimea redusă a iazurilor aerobe duce la sensibilitate la acţiunea vântului sau a temperaturii.

5.4.3. STUDIU DE CAZ PENTRU REDUCEREA AZOTULUI TOTAL SI AMONIACAL DIN PERMEATUL REZULTAT DUPA OSMOZA INVERSA

5.4.3.1. SITUATIA EXISTENTA Date caracteristice depozitului ecologic de deşeuri « B » :

debitul de lixiviat rezultat 20 mc/zi; permeatul generat după OI reprezintă 66%; debit rezultat după tratarea prin osmoză inversă Q = 15 m³ /zi; conform analizelor efectuate, concentraţiile neconforme, sunt:

TKN : 17 mg/l fata de 10 m/l conform NTPA 001, N-NH3 : 15 mg/l fata de 2 mg/l conform NTPA 001.

Evacuarea permeatului rezultat din tratarea prin osmoză inversă se face prin intermediul unui canal natural (zona de dispersie) pe suprafaţa caruia s-a constatat că stuful creşte în mod natural. Dupa parcurgerea canalului natural, lixiviatul epurat se evacuează în mediu acvatic.



89/126

Probele de lixiviat epurat, analizate au fost prelevate din conducta de descărcare permeat, în zona de dispersie. Având în vedere cele de mai sus, s-a ales pentru epurarea suplimentară a lixiviatului, soluţia tratării finale a lixiviatului prin filtre plantate cu stuf, care este ecologică având costuri minime de întreţinere-exploatare şi care poate constitui şi o perdea de protecţie împotriva răspândirii mirosului specific depozitelor de deşeuri.

5.4.3.2. JUSTIFICAREA ALEGERII SOLUŢIEI DE TRATARE Pentru alegerea tehnologiei suplimentare de epurare s-a studiat similitudinea cu

epurarea apelor uzate menajere prin filtre plantate cu stuf. Se consideră osmoza inversă ca o primă treaptă de tratare a lixiviatului, unde procesul de nitrificare/denitrificare se realizează în procent de peste 90 % (conform buletinelor de analiză).

La staţiile de epurare prin filtre plantate cu stuf acest proces se realizează în treapta a I-a de tratare numai în proporţie de 50 %, iar rolul treptei a II-a de tratare este de a finaliza acest proces. Reducerea azotului amoniacal nu constituie o referinţă importantă în epurarea apelor uzate menajere precum CBO5, CCO, MTS , NTK, dar în conformitate cu buletinele de analiză a apei prelevate de la o staţie de epurare prin filtre plantate cu stuf din Franţa – Departamentul Var, eficienţa reducerii azotului amoniacal este de 98 %. Conform aceloraşi rezultate, reducerea azotului total (NTK), se realizează în proporţie de 97,7 %.

5.4.3.3. DESCRIEREA PROCEDEULUI DE TRATARE PROPUS Ţinând cont de debitul de lixiviat tratat prin osmoza inversă şi de încărcarea în

NTK şi N-NH4, se pot dimensiona echipamentele treptei a II-a de tratare lixiviat prin asimilarea metodei de dimensionare a treptei a II-a de tratare a apei uzate menajere pentru o localitate având 100 echivalent locuitori, conform studiului CEMAGREF – 2004. [30], [31]

1. Principiul general de tratare Procedeele de epurare prin filtre plantate cu stuf, fac parte din tratarea denumită

cu « cultură fixată pe suport fin » şi se bazează pe curgerea fluidului încărcat cu poluanţi prin următoarele elemente:

grătar de separare materiale grosiere (sau sită), bazin de acumulare cu dispozitiv automat de evacuare, primul nivel de tratare cu mai multe filtre în paralel, bazin de acumulare cu dispozitiv automat de evacuare, al II-lea nivel de tratare cu mai multe filtre legate în paralel.

Teoretic procesele principale de tratare constau în: filtrarea superficială: materialele în suspensie (MTS) sunt oprite la

suprafaţa filtrului şi odată cu ele o parte din poluanţii organici (CCO în special) - în cazul permeatului practic nu este necesară filtrarea, îndepărtarea acestora fiind realizată cu succes prin OI;

oxidarea: straturile filtrante constituie un reactor biologic, un suport cu suprafaţă specifică mare, pe care se fixează şi se dezvoltă bacteriile aerobe care produc oxidarea poluanţilor dizolvaţi.

În general filtrele “culturi fixate pe suport fin” sunt constituite din trei filtre alimentate fiecare 3-4 zile consecutiv. Constructiv filtrele verticale plantate sunt bazine



90/126

umplute cu material granular (nisip, pietriş, grohotiş) de granulozităţi diferite, suprapuse şi acoperite de un strat de nisip, în care sunt plantate macrofitele. Dispozitivul de alimentare a filtrelor trebuie să asigure o distribuţie uniformă a fluidului poluat pâna la utilizarea în totalitate a suprafeţei disponibile şi omogenitatea încărcărilor hidraulice unitare.

Alimentarea ( repartiţia) se poate realiza prin înnecare temporară (sau prin stropire) plecând de la un bazin la care golirea se efectează brusc, cu un debit puternic prin sifon autoamorsant sau prin pompare (in funcţie de panta terenului).

Alimentarea filtrelor printr-un sistem de acumulare cu evacuare automată presupune ca după o stocare temporară, fluidul poluat să fie rapid evacuat peste filtru, cu ajutorul pompelor sau a unui sifon autoamorsant astfel încât să se inunde în totalitate suprafaţa filtrului. Aceste aporturi temporizate permit şi menţinerea unei concentraţii importante de oxigen în filtru prin pătrunderea de aer între două tranşe de evacuări ale fluidului poluat.

Fluidul poluat este colectat la fundul bazinului printr-un strat drenant constituit din prundiş mare aşezat în jurul conductelor de dren conectate la atmosferă prin coşurile de aerare.

Aerarea (ventilarea) este asigurată prin: aerarea prin coşurile de ventilaţie ale instalaţiei de dren; deplasarea stratului de fluid poluat la fiecare evacuare a bazinului de

acumulare (se agită într-un mod simplificat, de maniera unui piston, gazele tind spre straturile de dren în acelaşi timp aspirând aerul prin suprafaţa filtrantă atunci când aceasta este secată);

aporturile de aer prin rădăcinile plantelor. Fitrele verticale sunt prin esenţă aerobe. Oxigenarea asigură o bună nitrificare. Datorită oxigenării filtrului, procesele anaerobe sunt pratic absente în acest caz şi nu există nici emanaţii de mirosuri urâte generate de proces.

a. Rolul materialului de umplutură Schematic, se poate spune că pentru un filtru vertical la care funcţionarea este în

mod necesar aerobă (altfel riscul de colmatare rapidă este evident) alegerea granulozităţii adaptate trebuie să ţină cont de învingerea conductivităţii hidraulice legată de dezvoltarea bacteriană (prin reducerea totală a porozităţii) şi de necesitatea porozităţii suplimentare, numită “cale liberă aerului”, indispensabilă pentru difuzarea aerului, care este factorul preponderent pentru aerarea straturilor componente ale filtrului.

b. Rolul plantelor Planta cea mai utilizată în Europa este stuful (Phragmites australis). Această

specie a demonstrat capacitatea de a tolera fluidele poluate concentrate. Pentru o tratare finală se pot utiliza specii foarte variate de plante pentru zone umede şi chiar specii de arbori ca sălciile sau plopii. [30][31] Plantele au numeroase efecte directe sau indirecte :

Efecte indirecte: asigură accesul aerului în suportul mineral; rizomii şi rădăcinile lor creează

un fel de canale care persistă pe poziţie, chiar după moartea plantelor; microorganismele fixate în aceste tunele participă cu preponderenţă la



91/126

degradarea materiilor dizolvate; ele contribuie la migraţia unei părţi de materii în suspensie spre straturile inferioare;

servesc ca substrat mineral drept mediu de dezvoltare microbiană la nivelul componentelor lor subterane; populaţiile microbiene prezente în acest mediu pe rizomi şi rădăcini sunt mult mai importante decât cele din filtrele neplantate;

furnizează oxigenul către bacterii prin transfer de la componentele lor aeriene (tulpini şi frunze) spre componentele subterane printr-o ţesătură specifică lor.

Efecte directe : plantele asimilează anumite substanţe ca: azotul şi fosforul, pentru

metabolismul propriu şi/sau pentru a le stoca; se preconizează că la nivelul rădăcinilor, anumite plante secretă antibiotice,

contribuind astfel la eliminarea micro-organismelor patogene. De asemena, trebuie citată importanţa plantelor ca un element care permite

integrarea instalaţiilor în peisaj. Prezenta plantelor păstreaza mirosul specific al gropilor ecologice la nivelul

solului, oricât ar fi de avansată starea de infectare a deşeurilor. Pe de altă parte, procesele de degradare aerobe încep instantaneu din momentul alimentării cu fluid poluat a filtrelor verticale, astfel există condiţii slabe de producere a mirosului.

c.Efectele micro-organismelor Principalul rol al mico-organismelor este, ca în toate procedeele de tratare

biologică, degradarea materiei organice. Ele sunt cele care asigură producerea diferitelor procese de oxidare şi de reducere şi generează datorită degradării materiei organice, energia necesară biosintezei. Ele mineralizează compuşii azotaţi şi fosforizaţi şi îi fac asimilabili pentru plante asigurând reacţiile de nitrificare/denitrificare.

Mico-organismele au nevoie de un suport (mediu) de fixare pentru a se dezvolta şi să nu fie antrenate de fluidul poluat; aceasta se realizează de către plante (în special de componentele subterane) şi de către materialul filtrant. Degradarea materiei organice de către micro-organisme este producătoare de biomasă bacteriană care trebuie la rândul ei să fie degradată pentru a se evita colmatarea.

d.Alegerea materialului filtrant Alegerea trebuie să asigure suprafeţe de contact de calitatea necesară dezvoltării

biofilmului şi în acelaşi timp să se evite colmatarea. In afară de aceasta, deoarece filtrele din al II-lea nivel de tratare asigură în prezent treapta de nitrificare, este importantă pătrunderea oxigenului din atmosferă între două încărcări şi în perioada de pauză.

Materialele filtrante de umplutură utilizate (nisip, pietriş, grohotiş) trebuie să fie spălate şi să aibă forme rotunjite pentru a se limita pe cât posibil intrarea, pătrunderea materialului fin care ar putea colmata spaţiile interstiţiale şi pentru a crea un mediu favorabil dezvoltării vegetaţiei.

e.Plantaţiile Specia de macrofite utilizată este în principal stuful care se adaptează cel mai

bine regimului hidric foarte diferenţiat; cu perioade uscate, reuşind să dureze o săptămână pe un material foarte filtrant, şi să se dezvolte uniform pe ansamblul suprafeţei şi în profunzimea filtrelor.



92/126

In plus stuful pare a fi cea mai adaptată specie rezistentă în condiţii de exploatare cerute, ea nu necesită o întreţinere particulară şi asigură un acoperământ vegetal dens.

Figura 5.31. Imagine filtru cu stuf

5.4.3.4. Dimensionarea treptei a II-a de tratare a. Dimensionarea filtrului. Se asimilează calculul suprafeţei filtrante a treptei a II-a de tratare prin filtre

plantate cu stuf, pentru o staţie de epurare a apelor uzate menajere: debitul de permeat rezultat din osmoza inversă este de 15 m³/zi

echivalent cu debitul de ape uzate menajere de la 100 echivalent locuitori (echiv. loc.);

conform studiului CEMAGREF, suprafaţa filtrantă necesară depoluării va fi : S = 0.8 m²/ echiv. loc. x 100 echiv. loc. = 80 m²; [30][31]

pe această suprafaţă filtrantă se distribuie la o repartiţie, o lamă de fluid poluat de 3 cm de cca 15 ori/zi: h = 3 cm x 15 = 45 cm/zi

rezultă că un compartiment al filtrului va avea: s = Q/h = 15 m³/zi /0,45 m/zi = 33 m²

Rezultă că este necesar un filtru de 80 m² cu două compartimente. Schema treptei a II-a de tratare: Bazin de

acumulare

cu distribuţie Filtru plantat cu stuf Cămin de prelevare probe

automată

Figura 5.32.Schema de epurare filtru cu stuf



93/126

b. Dimensionarea bazinului de acumulare cu distribuţie automată In cazul curgerii gravitaţionale repartiţia fluidului poluat pe suprafaţa filtrului se

efectueză prin intermediul unui bazin de acumulare cu distribuţie automată prin sifon auto-amorsant. Pe suprafaţa filtrului se va distribui o cantitate minimă de : 0,5 m³/h/m² Debitul minim este de : 0,625 m³/h Numărul de evacuări pe zi : 15 Volumul util al bazinului (V = 40m² x 0.03 m) : 1,2 m³ Rezultă un bazin circular având: Dn = 1.00 m şi h = 1.5 m.

Dacă nu este posibilă curgerea gravitaţională, între bazinul de retenţie actual şi filtru se va intercala o staţie de pompare.

c. Principiul de distribuire a permeatului Fiecare compartiment al filtrului este prevăzut cu o reţea de distribuţie alcătuită

din conducte din PEID perforate având Dn 200 mm conducta principală şi Dn 90 mm pe ramificaţiile amplasate din 2 în 2 m, asigurându-se astfel o distribuţie uniformă a fluidului poluat. Conductele de pe ramificaţii sunt din PEID având orificii Dn 10-12 mm din 60 în 60 de cm (două şiruri de perforaţii laterale; fiecare la 45° faţă de diametrul orizontal). Pentru asigurarea golirii complete a conductelor sunt prevăzute orificii pe generatorea inferioară. Straturile filtrante :

Filtrul este stratificat pe verticală, de jos în sus, astfel: un strat primar de nisip de 5 cm pe care se aşterne geomembrana textilă

(geotextil); geomembrană tip EPDM grosime 1,14 mm şi 215 g/m² aşezată pe

geomembrana textilă pentru protejarea primeia de eventuale penetraţii ale rădăcinilor plantelor;

un strat filtrant de granulometrie 20/40 mm, rulat, spălat, gros de 20 cm în care se vor amplasa drenurile de recuperare;

un strat de pietriş rulat, spălat, de 6/16 mm, gros de 10 cm, cu rol de separare între materialele filtrante;

un strat de pietriş rulat, spălat; de 4/8 mm, gros de 20 cm; un strat de nisip rulat, spălat, de 0,2/1,6 mm, grosime 30 cm, constituind

stratul filtrant. Filtrul se separă în cele două compartimente printr-un perete din plăci din PVC, cu

30 cm mai înalte faţă de suprafaţa filtrantă. Nisipul rulat de 0,2/1,6 mm va corespunde următoarelor caracteristici :

0,25 mm < d 10 < 0,4 mm, grad de fineţe < 3% în masă, CaCO3 < 20%, permeabilitate (test Grant) 50-150 sec.

Este un amestec de 3 granulozităţi : 0,2/0,5; 0,4/0,8; 0,6/1,6 mm care permite obţinerea celui mai bun filtru posibil; cel care asigură echilibrul între fineţea tratării şi



94/126

securitatea curgerii (fără risc de colmatare). Stratul de nisip corespunzător caracteristicilor de mai sus propus a se utiliza în acest caz are 98% siliciu.

Această caracteristică permite obţinerea celui mai bun strat filtrant întrucât : amestecul nu conţine particule atât de fine încât să producă colmatarea; calibrarea granulozităţii produce un suport de filtrare perfect pentru a II-a

treaptă de tratare; compoziţia exclusiv pe bază de siliciu asigură degradarea chimică pe

termen lung (30 de ani). Plantaţia

Fiecare compartiment din a II-a treaptă de tratare va fi plantat cu stuf (Phragmites australis). Densitatea plantaţiei este de 4 fire/m². Drenul

Colectarea fluidului tratat se realizează printr-o reţea de dren amplasată pe fundul filtrului. Această reţea se intercalează (în plan orizontal) între conductele de distribuţie astfel încât fluidul să parcurgă un cât mai mare volum de material filtrant. Reţeaua de dren se execută din conducte din PVC Dn 100 mm ULTRAPAN cu fante de 50 mm lungime şi 5 mm lăţime. Fantele se amplasează pe generatoarea inferioară a conductelor de dren pentru a asigură golirea fluidului din stratul drenant cât mai complet posibil. Conductele sunt echipate cu coşuri de ventilaţie şi curăţire pe fiecare conductă principală şi pe ramificaţii.

Reţeaua conductelor de dren este legată la drenul principal care colectează fluidul tratat într-un cămin de colectare şi control acoperit cu grătar, de unde este evacuat către căminul cu contor şi apoi în emisar.

d.Căminul (canalul) de măsurare şi control Opţional se poate executa un cămin pentru prelevare probe şi pentru măsurarea

debitului de fluid tratat. Căminul este dotat cu deversor cu lamă în ”V” pe care există un etalon de măsurare directă având următoarele caracrestici :

lungimea 1500 mm lăţimea 500 mm înălţimea 800 mm etalonul 0 – 14 m³/h.

Amplasat înainte sau după căminul de prelevare probe din efluent; căminul de măsură asigură măsurarea continuă a debitului prin citirea directă a etalonului gradat.

Căminul necesită echipamentele standard de mai jos : lamă cu prag deversor în ”V” conform ISO 1438/1-1980 cu etalon de citire

directă gradat în m³/h (0 – 14 m³/h); lama este detaşabilă pentru a se curăţa uşor;

şicană de liniştire amonte; capac de protecţie din aluminiu cu mâner ascuns; instalaţia de înregistrare a debitelor de fluid conform ANAR.



95/126

5.4.3.5. Întreţinere-exploatare a.Întreţinerea

În manualul de exploatare care se predă la punerea în funcţiune se vor preciza obligaţii şi recomandări pentru operator.

In acest sens operatorul va executa în fiecare săptămână următoarele : controlul elementelor mobile ale dispozitivului de evacuare automată; manevrarea vanelor de repartiţie.

Operatorul va trebui să efectueze în fiecare trimestru : curăţirea elementelor mobile ale dispozitivului de evacuare automată; curăţirea căminului de măsurare.

Operatorul va trebui să efectueze în fiecare an, după primii doi ani de funcţionare cosirea stufului înainte de reluarea ciclului de vegetaţie. In plus, în primul an va fi necesar să se cureţe regulat filtrele.

b.Costuri de exploatare Costurile de exploatare se reduc la următoarele :

timpul petrecut de operator în staţia de tratare conform activităţilor descrise anterior;

apa potabilă din reţeaua publică sau din sursă locală, consumată pentru nevoile staţiei;

energia electrică atunci când există o staţie de pompare şi/sau o sursă de apă potabilă locală.

Personal necesar : un operator care a participat la o pregatire de 4 ore la faţa locului. Mâna de lucru pentru întreţinere :

Vizite săptămânale : 1h/săptămână x 6,25lei/h x 52 săptămâni/an = 325 lei/an Cosirea stufului : 30 h/săptămână x 6,25lei/h x 52 săptămâni/a = 9750 lei/an

Consumul de energie electrică dacă există staţie de pompare: 1560 h/an x 3 kw/h x 0,45lei/kw = 2107 lei/an

Consumul de apă potabilă: 10 m³/an (200 l/săptămână) x 2,80lei/m³ = 28 lei/an In timpul primelor luni de creştere a stufului, operatorul va trebui să îndepărteze iarba şi alte plante care ar putea împiedica creşterea stufului. Această operaţie se poate estima la cca 8 h/lună, numai pentru primul an :

8 h/lună x 6,25lei/h x 12 luni = 600 lei/an.

Total cheltuieli de exploatare 12810 lei/an.

c.Dispozitivul de evacuare automată Acest dispozitiv necesită o întreţinere regulată deoarece este alcătuit dintr-un mecanism cu piese de uzură. Scoaterea din funcţiune momentană a acestui dispozitiv pentru reparare sau întreţinere va avea doar o mică influenţă asupra funcţionării filtrelor. Curgerea hidraulică este posibilă pentru puţin timp, fără acest dispozitiv.



96/126

d.Filtrul Compartimentele filtrelor verticale trebuie obligatoriu să fie alimentate alternativ. Perioadele de alimentare nu trebuie să fie prea lungi pentru a se evita colmatarea filtrului dar nici prea scurte deoarece colmatarea progresivă trebuie să permită repartizarea omogenă a fluidului, mărind astfel eficacitatea tratării. Perioadele de repaus trebuie să fie suficient de lungi pentru a-şi îndeplini misiunea, dar nu prea lungi pentru a nu afecta creşterea stufului şi nici dezvoltarea bacteriană. Periodicitatea “ideală” este de 3-4 zile de alimentare după o săptămână de repaus. Impărţirea în două compartimente permite utilizarea fiecărui compartiment prin rotaţie săptămânală sau bisăptămânală cu timpul de repaus adaptat nitrificării. Supravegherea şi întreţinerea sunt reduse la o exploatare simplificată dar care trebuie să se realizeze pentru a garanta perenitatea filtrului.

e.Întreţinerea specială în afara punerii în funcţiune În primul an în special, este indinspensabilă îndepărtarea de pe suprafaţa filtrelor, manual, a plantelor, altele decât stuful, crescute întâmplător. În funcţie de densitatea de acoperire la sfârşitul primului an, va fi poate necesar de a relua operaţiunea în anul următor, de unde şi interesul de a avea o plantaţie de stuf suficient de deasă (4 plante/m²). În consecinţă, pe suprafaţa filtrantă, stuful va menţine o plantaţie monospecifică. Tabelul 5.7. Operaţii necesare într-o staţie de epurare cu filtre verticale plantate cu stuf

ACTIVITATE FRECVENŢA OBSERVAŢII Cultivare în primul an cultivarea manuală a plantelor de către constructor Cosire o dată/an, toamna cosire stuf şi depozitare

Intreţinere regulată

o dată/trimestru o dată/săptămână

curăţare sistem de alimentare (sifon auto-amorsant) prin spălare cu apă sub presiune

analiza periodică a fluidului poluat la intrarea în staţia de tratare şi a fluidului tratat

Intreţinere săptămânală

o dată sau de două ori/săptămână manevrare vane

5.4.3.6. Avantajele şi dezavantajele sistemului propus a.Avantaje

costuri de investiţie reduse si operare uşoară cu costuri reduse (fără consum de energie dacă terenul permite curgerea gravitaţională), nu necesită operatori de înaltă calificare,

se pretează la variaţii importante de debit şi concentraţii, nu se produce miros, amplasarea filtrelor cu stuf în zona de protecţie a gropii ecologice împiedică

emanarea mirosurilor specifice acesteia prin creearea unei bariere naturale de protecţie,

aspectul natural al staţiei de tratare conferă o încadrare peisagistică plăcută la vedere;

apa epurată poate fi folosită pentru udarea spaţiului verde. b.Dezavantaje

ocuparea unei suprafeţe de teren care nu trebuie să depăşească zona de protecţie a gropii ecologice de deşeuri,

operare regulată (cosirea anuală a stufului);risc de dezvoltare a insectelor.



97/126

CAP. 6 MANAGEMENTUL LIXIVIATULUI PRODUS ÎN DEPOZITELE ECOLOGICE DE DEŞEURI MUNICIPALE; PROPUNERI Pentru realizarea unui management durabil şi eficient în alegerea şi aplicarea unui sistem de epurare eficient al lixiviatului produs, este optimă parcurgerea următoarelor etape:

6.1. Definirea (caracterizarea) depozitului Are scopul de a obţine informaţii complete asupra formării şi gestionării lixiviatului.

Caracterizarea va consta în analiza următoarelor aspecte: 1.1. identificarea compoziţiei deşeurilor (în cazul depozitelor existente la care nu a

fost adoptată o tehnologie de epurare), 1.2. definirea etapei sau fazei de descompunere în care se află masa depozitului

(în cazul depozitelor existente), 1.3. identificarea condiţiilor meteorologice specifice zonei de amplasare,

1.4. strategii ale managementului de depozit aplicat prin: a) tehnica şi materialul de acoperire/stratificare; b) înălţimea depozitului; c) densitatea, compactarea deşeurilor; d) tratare mecanică anterioară depozitării; e) recircularea lixiviatului; f) eliminarea barierelor hidraulice; g) utilizarea de aditivi pentru accelerarea proceselor biochimice;

- în cazul schimbării sistemului de colectare a deşeurilor (trecerea la colectarea selectivă) se va reanaliza strategia de lucru;

1.5. tehnologia de prelevare a probelor de lixiviat; 1.6. soluţia aleasă pentru descărcarea lixiviatului epurat; 1.7 soluţii pentru folosirea depozitului după stabilizarea totală.

6.1.1. Determinarea compoziţiei deşeurilor In cazul depozitelor aflate în exploatare sau la care s-a sistat activitatea şi care nu dispun de sistem de epurare a lixiviatului, identificarea compoziţiei deşeurilor aflate în masa depozitului se poate realiza prin:

analiza jurnalului de depozit; analiza prin sondare a deşeurilor depozitate (prin procedee de testare a

parametrilor pH, umiditate, conţinut de gudroane, conductibilitate electrică); alte investigaţii privind istoricul depozitului.

Informaţiile obţinute pot furniza date privind categoria de deşeuri depozitate, asigurând elemente definitorii privind calitatea şi cantitatea lixiviatului.



98/126

6.1.2. Identificarea vechimii depozitului Informaţiile privitoare la vechimea depunerilor la depozitele în exploatare sau sistate sunt definitorii în stabilirea etapei sau fazei de descompunere în care se află deşeurile, cunoscând ca lixiviatul generat pe durata fazelor acidă sau metanogenă, are amprenta reacţiilor produse şi prezintă caracteristici calitative diferite. Astfel faza acidă este caracterizată de un pH acid şi un conţinut ridicat de compuşi organici volatili fiind prezente emisiile de CO2 şi H2. In faza metanogenă, rezultă un lixiviat puternic poluat cu un pH uşor neutru. Emisiile prezente sunt cu precădere metanul şi CO2. Variaţii se constată pe parcursul parcurgerii fazelor pentru: pH, CBO, CCO, COT, magneziu, calciu, fier, mangan, zinc, conductivitate, azot, fosfor, sodiu, sulf, potasiu şi arsen. Toate elementele precizate cu excepţia pH-lui au un nivel ridicat, în condiţii de fază acidă, comparativ cu faza metanogenă. De remarcat că prezenţa metalelor nu diferă semnificativ în lixiviatul celor două faze.

6.1.3. Identificarea condiţiilor meteorologice specifice zonei de amplasare Pentru identificarea condiţiilor meteorologice care pot influenţa cantitatea şi calitatea lixiviatului generat se vor monitoriza următorii indicatori:

cantitatea de precipitaţii; temperatura (min., max.,medii); direcţia şi viteza vântului dominant; evaporare direct cu lisimetrul sau prin stabilirea umidităţii aerului; umiditatea aerului.

Aceşti indicatori meteorologici vor fi monitorizati şi în cadrul programului postînchidere a depozitului.

6.1.4. Managementul de depozitare a. Acoperire, stratificare Deşeurile se depun şi se distribuie în straturi subţiri, max. 1 m, după care se compactează. Densitatea de compactare pentru deşeurile menajere trebuie să fie de minim 0,8 tone/m3. Deşeurile care pot influenţa stabilitatea depozitului se depun în amestec cu deşeuri stabile. Alte tipuri de deşeuri nepericuloase precum deşeuri prăfoase, deşeuri industriale, deşeuri voluminoase se depun numai în amestec cu deşeuri menajere. Nămolurile deshidratate se depozitează amestecat cu deşeuri menajere în proporţie de 1:10. Deşeurile descărcate şi compactate se acoperă periodic cu deşeuri solide minerale ca: sol, deşeuri din construcţii şi demolări, cenuşă, compost (deşeurile prăfoase nu pot fi utilizate decât ambalate). O acoperire a deşeurilor menajere nu este necesară, dacă în ziua următoare se continuă depozitarea. Acoperirea zilnică poate influenţa debitul de lichid, prin reducerea gradului de umiditate, precum şi circulaţia apei sau aerului în depozit. După umplerea completă şi nivelarea unei celule de depozit, este necesară o acoperire provizorie, din pământ, în perioada în care au loc cele mai mari tasări (primii 3-5 ani de la sistarea depozitării). Stratul de pământ pentru acoperire va avea o grosime de 30-50 cm, pe el aplicându-se gazon.



99/126

Panta umpluturii va permite păstrarea valorii constante sau va fi cultivată cu plante rezistente şi care să împiedice spălarea pământului ca urmare a scurgerii superficiale. b. Inălţimea de depozitare Inălţimea depozitului influenţează procesele de degradare. Ehrig and Scheelhaase [77] arată ca o depozitare pe înălţime mai mare de 4 m/an duce la creşterea CBO-CCO şi influenţează prin întârziere tranziţia de la faza acidă la cea metanogenă. Cu toate acestea, în cazul depunerilor la o densitate mică prezenţa aerului face ca procesele de conversie să fie atinse indiferent de creşterea înălţimii de depozitare. c. Densitatea deşeurilor Densitatea scăzută caracterizată prin prezenţa mai mare a aerului şi volumul mai mare, promovează o fază de degradare aerobă care duce la creşterea temperaturii şi o conversie uşoară a degradării. Acest lucru favorizează dezvoltarea metanogenă a microflorei. În cazul în care faza aerobă este prea extinsă se poate ajunge la o scădere a umidităţii şi a proceselor de degradare. In această situaţie nu se exclude nici riscul apariţiei autoaprinderii deşeurilor. Se indică astfel o densitate optimă cuprinsă între 0,46-0,9 tone/m3. d. Tratamentul mecanic al deşeurilor Un alt element important legat de managementul depunerii este aplicarea unui tratament de măcinare sau mărunţire a deşeurilor, întrucât mărimea particulelor de deşeuri poate influenţa atât calitatea lixiviatului cât şi suma emisiilor şi timpul de stabilizare. Astfel Reinhardt şi Hane [88] au constatat ca depozitarea unor deşeuri marunţite la o granulaţie de 15-16 cm, duce la o stare metanică mai rapidă decât depozitarea lor în stare brută nemărunţită. Prin mărunţire se măreşte suprafaţa specifică a componentelor biodegradabile, accelerâdu-se procesul de tratare biologică. Astfel materialul se pregăteşte pentru descompunerea microbiană, îmbunătăţindu-se preluarea cantităţii necesare de apă. Pentru mărunţire se pot utiliza: mori cu ciocane, mori de taiere, mori cu bile, tamburi rotativi, mori raspel şi mori spiralate.[88] e. Recircularea lixiviatului Recircularea lixiviatului susţine activitatea biologică egalizând conţinutul de umiditate, contactul şi transportul ionic cu efecte pozitive asupra stabilizării depozitului. Rata de creştere a cantităţii de metan se măreşte cu 25-50% la depozitele la care se aplică recircularea lixiviatului. Deşi în România Ordinul MMDD nr. 757/2004 Normativul tehnic pentru depozitarea deşeurilor, interzice recircularea lixiviatului în masa depozitului, în alte ţări aceasta este o practică curentă, condiţiile de aplicare fiind adaptate fiecărui depozit. Beneficiile observate prin aplicarea recirculării lixiviatului includ: stabilitate mărită, creşterea densităţii deşeurilor, degradarea accentuată a acestora şi a emisiei de gaz, creşterea cantităţii de lixiviat. Ghidul Naţional privind cele mai bune tehnici disponibile pentru depozitele de deşeuri (Revizuirea Normativului Tehnic privind depozitele de deşeuri - OM 757/2004) precizează că recircularea lixiviatului în corpul depozitului este interzisă, fiind posibilă numai pentru depozite din clasa b, în cazul îndeplinirii simultane a următoarelor situaţii:

1. depozitul să dispună de impermeabilizare de bază conformă; 2. sistemul de colectare şi tratare a lixiviatului să fie dimensionat corespunzător;



100/126

3. zone ale depozitului să nu producă gaz de depozit, sau ca producţia să fie prea mică, din cauza lipsei apei (conform curbei evoluţiei producţiei de gaz);

4. cantitatea de lixiviat recirculată să fie bine determinată; 5. sistemul de umezire să dispună de dispozitive de control (dispozitiv de măsurare

a cantităţii de lixiviat, deducerea timpului necesar de umezire); 6. lixiviatul are rol doar de umezire a deşeurilor, nu şi pentru irigarea suprafeţei; 7. umezirea se realizează pe o perioadă definită de timp, după care se va

argumenta necesitatea continuării; 8. spălarea o dată la 6 luni a colectoarele de lixiviat din zona în care se umezeşte; 9. dacă umezirea nu este eficientă în creşterea producţiei de gaz se întrerupe

procedeul. Pentru recircularea lixiviatului este necesară autorizarea procedeului. f. Eliminarea barierelor hidraulice din depozit şi asigurarea unei distribuţii uniforme a lixiviatului În depozitele ecologice se constată o distribuţie inegală a apei în masa depozitului ca urmare a unor bariere precum pungile de plastic, alte materiale impermeabile; se recomandă extragerea acestora, la depozitare, în proporţie cât mai mare. g. Utilizarea de aditivi pentru accelerarea proceselor biochimice Benefic degradării metanogene este şi aplicarea în masa depozitului a unor materiale precum nămolurile de epurare, nămolurile biologice sau carbonatul de calciu care pot constitui aditivi în accelerarea descompunerilor. h. Alte măsuri operaţionale Analizele de la depozitele pentru deşeuri menajere au arătat că în sistemele de evacuare a lixiviatului apar depuneri semilichide, nămoloase, şi solide (cruste). Depunerile sunt constituite în principal din: carbonaţi şi sulfiţi ai calciului şi fierului şi substanţe organice rezultate în urma proceselor anaerobe. Astfel de cruste, pot duce pe termen lung la distrugerea sistemului de evacuare a lixiviatului, trebuind evitată formarea lor prin măsuri precum:

pretratarea mecano-biologică a deşeurilor, (astfel volumul depunerilor poate fi redus considerabil);

măsuri operaţionale, de ex. constituirea la baza depozitului a unui strat din deşeuri fermentate în prealabil, care pot influenţa pozitiv formarea depunerilor în sistemul de evacuare a apei.

Cerinţele constructive din punct de vedere hidraulic, se determină în funcţie de necesarul suprafeţelor straturilor şi a conductelor, de profilul transversal al acestora şi al distanţelor de drenaj maxim acceptate. Supravegherea şi întreţinerea sistemului de conducte Spălarea conductelor de lixiviat se poate face cu ajutorul unui furtun, la presiune înaltă, operaţiunea fiind posibilă până la o lungime a conductelor de până la 400 m. Inspectarea conductelor se poate face cu camere video de control şi/sau prin căminele de vizitare. Capacitatea de funcţionare a conductelor de lixiviat se controlează anual, de exemplu cu ajutorul filmărilor cu camera mobilă în interiorul conductei. Trebuie să se acorde atenţie apariţiei deteriorării conductelor, depunerilor şi gradului de cedare al ţevilor.



101/126

Deteriorările constatate, de tipul: deteriorări mecanice (deformări, fisuri, rupturi), deteriorări ale îmbinărilor şi ale coturilor sau depuneri de cruste se înregistrează în planurile stării de fapt. În acest caz operatorul depozitului va informa autoritatea competentă asupra deficienţelor de funcţionare din sistemul de colectare a lixiviatului luând măsuri de remediere de comun acord cu autoritatea de mediu competentă. În fiecare an se înregistrează temperatura în conductele de drenaj pentru lixiviat. Măsurătorile de temperatură se vor realiza anterior spălării conductelor. În cazul sectoarelor de depozit închise şi al temperaturilor cu tendinţă de scădere, frecvenţa măsurătorilor se poate stabili la 2 ani.

6.1.5. Tehnologia de prelevare şi analiza a probelor de lixiviat Punctul de prelevare a probelor se va alege cu atenţie pentru a obtine o probă ale cărei rezultate să reflecte calitatea reală a lixiviatului. Meijer [ 89 ] după studierea acestui aspect, a ajuns la concluzia că prelevarea unei probe de lixiviat dintr-un punct aflat la 10-20 m de la ieşirea din depozit (exprimat în timp, la peste 1 oră de la ieşirea din depozit) poate suporta modificări ale potenţialului redox, pH-lui, ale conţinutului de CO2 sau chiar al metalelor. Toate aceste modificari fiind cauzate de reacţiile de oxidare. Măsurile uzuale care se pot lua pentru evitarea acestor neajunsuri sunt:

prelevarea probei imediat (ca timp şi distanţă) după ieşirea lixiviatului din depozit;

dacă nu se poate analiza imediat, proba se va păstra în sticle închise, depozitate la rece;

în condiţii de prelevare şi păstrare menţionate, probele se vor analiza în maxim 2 zile de la data recoltării.

Un alt aspect este acela că în procedura de analiză pot apare erori la determinarea indicatorilor care necesită diluţie. În acest caz gradul de fiabilitate poate fi estimat prin comparaţie. Spre exemplificare raportul CCO/COT - teoretic poate fi de maxim 4. Dacă acest raport are o valoare mai mare de 4, se poate concluziona că analiza nu este corespunzătoare.

6.1.6. Soluţia adoptată pentru descărcarea lixiviatului epurat Soluţia finală de descărcare a lixiviatului epurat constituie un factor decisiv în stabilirea tehnologiei de epurare. Condiţiile de descărcare în mediu acvatic (emisar) sau în reţeaua de canalizare diferă. Astfel pentru apele epurate evacuate direct într-un receptor natural se impune a fi respectate prevederile NTPA 001 şi 0011 din HG nr. 352/2005 iar pentru cele care urmează a fi evacuate amonte de o staţie de epurare (evacuare în canalizarea localităţii sau vidanjare) se vor respecta prevederile NTPA 002. Pentru confomare se impune o epurare suplimentară având în vedere condiţiile restrictive aplicate în cazul evacuării efluentului mai ales într-un emisar.

6.2. Monitorizarea calitativă şi cantitativă a lixiviatului în timpul exploatării depozitului şi după închiderea lui Se estimează că perioada de timp necesară finalizării proceselor de conversie a deşeurilor este de 30-40 de ani, de aici rezultă şi condiţia impusă depozitelor care se închid, de a fi monitorizate emisiile şi efectele lor pe o perioadă de minim 30 de ani.



102/126

Datorită acestei perioade îndelungate depozitele de deşeuri pot constitui probleme pe termen lung, pentru care se impune controlul asupra proceselor de stabilizare şi de impact asupra mediului. Conţinutul programelor de monitorizare diferă de la un stat la altul. Monitorizarea depozitelor de deşeuri în timpul exploatării este reglementată prin prevederile HG nr. 349/2005 privind depozitarea deşeurilor Anexa 6 şi Normativul tehnic. In cadrul programului de monitorizare controlul cantitativ şi calitativ al lixiviatului, este necesar datorită potenţialului factor de risc pe care îl constituie, pentru sol şi apele subterane, prin încărcătura toxică şi datorită faptului că prin conţinut şi cantitate este un indicator al stadiului de dezvoltare al proceselor de degradare care se desfăşoară în interiorul masei deşeurilor depozitate. Ca urmare volumul lixiviatului se impune a fi monitorizat lunar şi confruntat cu datele climatice medii ale perioadei. Schema frecvenţei indicatorilor de calitate monitorizaţi, diferă în funcţie de faza activă sau postînchidere a depozitului şi este prezentată în tabelul 6.1.

Tabelul 6.1 Frecvenţa indicatorilor aferenţi lixiviatului monitorizaţi

Nr.crt. Parametru Faza de funcţionare a depozitului

Faza post-închiderea depozitului

1 cantitatea de lixiviat lunar semestrial 2 compoziţia lixiviatului trimestrial semestrial

3 nivelul lixiviatului în corpul depozitului zilnic semestrial

Concluzionând, evaluarea lunară conţine: determinarea sumei săptămânale pentru precipitaţii, emisii, lixiviat, ape

subterane, graficul de monitorizare al precipitaţiilor, emisiilor, lixiviatului şi nivelul apei

subterane. La evaluarea anuală/semestrială pentru depozitele vechi, datele se consemnează statistic, alocând atenţie în special vectorului relaţional: volum lixiviat – volum precipitaţii – volum scurgeri de pe suprafaţa acoperită – volum evaporat - procedee de depozitare - compoziţie lixiviat. 6.3. Monitorizarea depozitelor

6.3.1. În timpul exploatării În fiecare an se fac măsurători ale înălţimii şi poziţionării conductelor de lixiviat din sistemul de drenare. Deformările măsurate se compară cu rezultatele calculelor tasărilor şi deformărilor. Starea tehnică şi funcţională a conductelor de lixiviat se controlează anual cu ajutorul filmărilor cu camera mobilă în interiorul conductei. Se va verifica existenţa unor posibile deteriorări ale conductelor, depunerile şi gradul de cedare al ţevilor. Aspectele detectate (deteriorări mecanice, deformări, fisuri, rupturi, deteriorari ale îmbinărilor) se înregistrează în planurile stării de fapt. In cazul semnalării unor depuneri de cruste se va preciza dimensiunea şi poziţia în conductă a depunerilor. Operatorul depozitului are obligaţia să informeze despre aceste neconformităţi Agenţia de Protecţia Mediului, luând măsuri de remediere de comun acord cu autoritatea de mediu. Anual se înregistrează temperatura în conductele de drenaj pentru lixiviat. Măsurătorile de temperatură trebuie să aibă loc înainte de spălarea conductelor de lixiviat.



103/126

In cazul sectoarelor de depozit închise şi al temperaturilor cu tendinţă de scădere, frecvenţa măsurătorilor se poate stabili la 2 ani.

6.3.2. In faza post-închidere Operatorul depozitului trebuie să efectueze monitorizarea post-închidere, pe o perioadă stabilită de către autoritatea de mediu de minimum 30 ani, perioada putând fi prelungită dacă se constată că depozitul nu este stabil şi poate prezenta riscuri pentru mediu şi sănătatea umană. În acest sens se verifică starea de epuizare a depozitului prin verificări asupra gazelor, lixiviatului şi a nivelului de tasare. La intervale de jumătate de an se execută inspecţii ale depozitului scos din funcţiune. Programul de monitorizare pentru cele două situaţii (exploatare şi postînchidere) va fi întocmit conform cerinţelor din autorizaţia de mediu sau acordul de mediu emis pentru închiderea depozitului. In tabelul 6.2. sunt detaliate elementele acestui program. Tabelul 6.2 Paramerii unui depozit de deşeuri şi frecvenţa monitorizării acestora

Nr.crt. Parametru Faza

de funcţionare Faza

post-închidere 0 1 2 3 1 Date meteorologice

1.1 Cantitatea de precipitaţii zilnic, suma zilnică zilnic, medie lunară

1.2 Temperatura (min., max.,la ora 15:00)

zilnic medie lunară

1.3 Direcţia şi viteza vântului dominant zilnic nu este necesar

1.4

Evaporare direct cu lisimetrul sau prin stabilirea umiditatii aerului (la ora 15:00) şi determinarea prin calcul a evaporării după Haude

zilnic zilnic, suma lunară

1.5 Umiditatea aerului (ora 15:00) zilnic lunar, medie lunară 2 Date despre emisii

2.1 Cantitatea de lixiviat (7) lunar (1), (3) la 6 luni (3) 2.2 Compoziţia lixiviatului (2), (7) trimestrial (3) la 6 luni (3)

2.3 Nivelul lixiviatului în corpul depozitului

zilnic la 6 luni(3)

2.4 Cantitatea de apă colectată de pe suprafeţele acoperite

trimestrial (3) la 6 luni (3)

2.5 Compozitia apei colectate de pe suprafeţe acoperite (2)

trimestrial (3) 1 la 6 luni

2.6 Calitatea apei de suprafaţă din vecinatatea depozitului dacă este cazul

la 6 luni(3) la 6 luni(3)

2.7 Emisii difuze de gaz (detector FID) la 6 luni la 6 luni(3)

2.8 Posibile emisii de gaz şi presiunea atmosferică (4)(6)

lunar (3), (5) la 6 luni (3)(5)

3 Date despre apa subterană 3.1 Nivelul apei subterane la 6 luni (8) la 6 luni (8)



104/126

Nr.crt. Parametru Faza de funcţionare

Faza post-închidere

0 1 2 3

3.2 Compoziţia apei subterane specific (amplasa-

mentului)(9), (10) specific (amplasa-

mentului) (9), (10) 4 Date despre corpul depozitului

4.1 Construcţia şi compoziţia corpului depozitului (11)

anual anual

4.2 Tasarea corpului depozitului anual anual

Sursa : Ghid Naţional privind cele mai bune tehnici disponibile pentru depozitele de deşeuri Proiect de Twinning RO/2004/IB/EN-04 Implementarea şi aplicarea acquis-ului de mediu cu accent pe IPPC A.R.P.M. Craiova (1) Frecvenţa prelevării probelor poate fi adaptată conform morfologiei depozitului

(rambleu, debleu etc.). Acest lucru se stabileşte în autorizaţia de mediu. (2) Parametrii analizaţi variază în funcţie de compoziţia deşeurilor depozitate. Ei trebuie

stabiliţi în autorizaţia de mediu şi trebuie să reflecte caracteristicile eluatului deşeurilor.

(3) Atâta timp cât din evaluarea datelor se pot trage concluzii echivalente asupra unor intervale mai mari de timp, analizele se pot extinde la intervale mai mari, în urma deciziei autorităţii competente pentru protectia mediului. In cazul lixiviatului, conductivitatea se măsoară cel puţin anual.

(4) Aceste măsurători se referă în primul rând la conţinutul de materiale organice din deşeuri.

(5) CH4, CO2, O2, H2S – regulat; alte gaze – după necesităţi, în funcţie de compoziţia deşeurilor depozitate.

(6) Eficienţa sistemului de colectare a gazului trebuie verificată regulat. (7) Pe baza caracteristicilor amplasamentului depozitului, autoritatea competentă poate

decide dacă aceste măsurători sunt sau nu sunt necesare, 2.1, 2.2 şi 2.3 sunt valabile numai dacă există colectarea lixiviatului.

(8) Acolo unde nivelul apei freatice variază, se măreşte frecvenţa prelevării probelor. (9) Frecvenţa se stabileşte astfel încât să fie posibile acţiuni de remediere între două

determinări atunci când se atinge un prag de alertă (frecvenţa se stabileşte pe baza experienţei şi a evaluării vitezei apei subterane).

(10) Când prin determinările efectuate pe probele prelevate se constată atingerea unui prag de alertă, se repetă prelevarea şi se reiau determinările efectuate. Dacă nivelul de poluare este confirmat, trebuie urmat planul de operare specificat în autorizaţia de mediu.

(11) Date pentru planul de situaţie al depozitului: suprafaţa ocupată de deşeuri, volumul şi compoziţia deşeurilor, metodele de depozitare, momentul şi durata depozitării, calculul capacităţii libere de depozitare.

Operatorul depozitului de deşeuri trebuie să raporteze la Agenţia de Protecţia Mediului rezultatele programului de monitorizare astfel:

anual pentru depozitele construite conform prevederilor HG nr. 349/2005; semestrial pentru depozitele ce fac obiectul unui program de conformare.



105/126

6.4. Alte măsuri administrative Conform cerinţelor din Ordinul MMDD nr. 757/2004 Normativul tehnic pentru depozitarea deşeurilor, se întocmeşte pentru fiecare depozit Planul de funcţionare (depozitare) care conţine reguli clare privitor la:

procedura de acceptare şi control a deşeurilor; modul de depozitare în corpul depozitului; gestionarea lixiviatului; gestionarea gazului de depozit; colectarea şi gestionarea apei din precipitaţii.

Planul de funcţionare conţine indicaţii referitoare la procedura de depozitare şi la mărimea celulelor. Pentru buna gestionare a spaţiului celulelor de depozitare, acestea se împart în rastere de maximum 2500 m

2; dacă se depozitează tipuri de deşeuri diferite

(nepericuloase, periculoase tratate etc.), atunci aceste informaţii trebuie să fie cuprinse în planul de depozitare.

h) Planul stării de fapt După umplerea unei celule de depozit se întocmeşte planul stării de fapt care se prezintă într-un raster de 50 m x 50 m la o scară adecvată (1:500) fiind înaintat autorităţii competente în cel mult 6 luni de la umplerea celulei. Pentru a prevenii posibile situaţii accidentale se recomandă:

pentru sistemul de colectare a lixiviatului utilizarea de materiale având un ridicat spaţiu poros; pentru sistemele granulare acest lucru însemnând o dimensiune mare a pietrişului;

se va folosi o piatră uniformă de un diametru mai mare (ex. 38 mm sau mai mare) în jurul conductelor de colectare a lixiviatului;

se va mări dimensiunea de perforare a conductelor la o mărime care să fie compatibilă cu granulaţia stratului filtrant;

se va reduce distanţa dintre colectoare pentru a micşora masa încărcată a fiecăruia;

amplasarea conductelor să faciliteze inspecţiile şi curăţările regulate; se va reevalua rezistenţa la forfecare pe suprafaţele de separaţie; cantitatea de lixiviat recirculată va fi ajustată în funcţie de nivelul

precipitaţiilor (exemplificare: într-o zonă cu precipitaţii moderate poate fi recomandată o valoare apropiată de 0,12 m3/tona de deşeu). Concluzii Pentru a obţine un lixiviat controlat se impune un management strict al exploatării şi monitorizării depozitului. Rezultate bune în gestionarea unui depozit de deşeuri municipale şi o epurare corespunzătoare cerinţelor lixiviatului se obţin prin:

respectarea prevederilor referitoare la condiţiile de acceptare a deşeurilor în depozite municipale;



106/126

asigurarea etanşeităţii depozitului; asigurarea eficienţei sistemului de colectare a lixiviatului; asigurarea funcţionalităţii optime a sistemului de colectare a gazelor de

fermentare; aplicarea colectării selective a deşeurilor reciclabile/valorificabile (hârtie-

carton, mase plastice, lemn, sticlă; separarea componentei biodegradabilă compostabilă; tratarea mecanică prin mărunţire a deşeurilor depozitate; utilizarea de aditivi acceleratori ai proceselor biochimice; asigurarea unui procent optim de aerare a masei depozitate şi de umiditate

prin recircularea lixiviatului atât pentru optimizarea proceselor biochimice cât şi pentru stabilizarea deşeurilor organice şi a celor anorganice,

prelevarea probelor şi analiza acestora în condiţii de fiabilitate şi securitate a caracteristicilor fizice, chimice şi biologice.

Un factor important în adoptarea unui management optim de exploatare, este vârsta depozitului, element care dă un caracter variabil unor indicatori precum: pH, CBO, CCO, magneziu, calciu, fier, mangan şi zinc. Toate cu exceptia pH-lui având un nivel ridicat în condiţii de faza acidă compartiv cu faza metanogenă. Alţi indicatori care prezintă variaţii superioare în faza acidă sunt: COT, conductivitate, azot, fosfor, sulf, sodiu, potasiu, arsen, cobalt. Excepţii prezintă plumbul, cuprul, aluminiul şi bariul care pot avea concentraţii mai mari în condiţii metanogene. Trebuie menţionat faptul că un pH acid favorizează dizolvarea metalelor, iar un potenţial redox ridicat favorizează formarea unor complecşi ai metalelor, excepţie făcând formarea hidroxidului de aluminiu şi adsorbţia metalelor la acesta. Nu trebuie neglijat nici faptul că în faza acidă pe lângă pH-ul acid sunt prezenţi şi compuşi organici volatili dominaţi de acizi graşi, precum şi CO2 şi H2. Estimarea costurilor de exploatare

Costurile de exploatare aferente instalaţiei de epurare cu OI în două trepte tip PALL înregistrate la depozitele de deşeuri:

depozitul “C” - 9,16 euro/mc lixiviat epurat (capacitate totală depozit 4,5 mil tone, debit lixiviat epurat 51,78 mc/zi)

depozitul “B” - 12-15 euro/mc lixiviat epurat (capacitate totală depozit 2,56 mil tone (după extindere), debit lixiviat epurat 19,17 mc/zi).



107/126

CAP. 7 – CONCLUZII GENERALE

7.1. Conţinutul lucrării Lucrarea se dezvoltă în 140 pagini, cuprinde 34 formule, 36 tabele, 70 figuri şi o bibliografie cu 98 de de titluri. Capitolul 1 prezintă necesitatea obiectivă a subiectului ca urmare a respectării măsurilor legislative adoptate conform Legii Mediului şi conformarea cu obiectivele Directivei 1999/31/EC. Obiectivele gestionării şi managementului deşeurilor în ţara noastră sunt impuse de următoarea situaţie existentă:

în anul 2008 numai 20 depozite din 205 erau conforme normelor europene; 101 depozite au termene de conformare până în anul 2017.

In acest cadru cunoaşterea caracteristicilor şi elementelor inginereşti se impune ca o necesitate obiectivă. Elementele care intervin în structura depozitelor de deşeuri sunt abordate în capitolul 2; se prezintă compoziţia deşeurilor pe:

grupe de materiale (tabelul 2.1), componente fizico-chimice (tabelul 2.2), concentraţii C, H2, O2, N, S, H2O (tabelul 2.3).

Sunt prezentate valorile medii specifice generate conform Planului Regional de Gestionare şi prognoza indicilor de generare în mediul urban şi rural; In paragraful 2.1 se analizează caracteristicile gazului de fermentare din punct de vedere al variaţiei producţiei în timp (figura 2.5, 2.6), al compoziţiei şi indicatorilor de monitorizare. Capitolul 3 analizează lixiviatul ca deşeu lichid rezultat prin drenarea fizico-chimică şi biologică a substanţelor organice în depozitele de deşeuri; In paragraful 3.2 sunt prezentate sistemele de colectare, cerinţele constructive pentru barieră, impermeabilizare şi sistemul de drenaj. Se analizează dimensionarea sistemului de colectare a lixiviatului pe baza relaţiei înălţimii maxime a stratului de lixiviat stabilindu-se ecuaţia distanţei dintre drenuri pe baza metodei Moore (1980). Caracterizarea fizică, chimică şi bacteriologică a lixiviatului se prezintă în paragraful 3.3. Sunt prezentate:

fazele formării lixiviatului în timp; factorii care influenţează calitatea şi cantitatea de lixiviat: vârsta

depozitului, temperatura, conţinutul de O2, umiditatea. Un bilanţ al apei în depozitul de deşeuri este descris în paragraful 3.3.5.a. In tabelele 3.3 şi 3.4 se prezintă compoziţia lixiviatului din depozitele de deşeuri noi şi vechi şi constituenţii chimici. Calitatea lixiviatului din unele depozite de deşeuri din ţara noastră (depozitele Băicoi jud. Prahova, Tracon jud. Constanţa, Chiajna jud. Ilfov) este prezentată în paragraful 3.3.6. Concluziile determinărilor de calitate ale lixiviatului sunt precizate în paragraful 3.3.7 fiind concretizate prin următoarele rezultate:

concentraţia substanţelor biodegradabile este maximă în primii 2-3 ani;



108/126

raportul CBO5/CCO are tendinţă de scădere la valori de 0,3-0,4; apar diferenţe comparativ cu datele din bibliografie, explicate prin modul de

colectare neselectivă a deşeurilor ; MTS prezintă valori iniţiale reduse (≈ 100mg/l) şi ating în 2 ani valori de 6-7

ori mai mari. Stadiul actual al tehnologiilor de epurare avansată se prezintă în capitolul 4. Tabelul 4.1 conţine o sinteză a metodelor de tratare conform normelor germane. In paragraful 4.2.2. sunt detaliate bazele proceselor de nitificare-denitrificare. Tehnologiile performante de îndepartare biologică a N şi P sunt prezentate în paragraful 4.2.3. Sunt analizate cinci tehnologii (A2O, Bardenpho, VCT, VIP şi MBR). Pentru fiecare se indică schema, elementele conceptuale, avantajele, dezavantajele şi condiţiile de aplicare. Tabelul 4.4 din paragraful 4.2.3.6. prezintă principalii parametrii de proiectare pentru tehnologiile de îndepărtare combinată a N şi P. Este precizată eficienţa diferitelor procedee şi tehnologii în eliminarea componentelor lixiviatului în tabelel 4.11 şi tabelul 4.12. Capitolul 5 analizează soluţiile aplicate în ţara noastră pentru epurarea lixiviatului la o serie de depozite ecologice. In paragraful 5.1 se prezintă elementele teoretice privind procesul de filtrare prin membrane cu osmoză inversă (OI); tipurile constructive de membrane, parametrii tehnologici pentru dimensionare, consumurile energetice specifice şi sistemele de curăţare sunt prezentate în paragraful 5.2 . Analiza instalaţiilor de epurare care utilizează membrane (OI) la staţiile de epurare ale depozitelor de deşeuri: Piatra Neamţ jud. Neamţ, Mofleni jud. Dolj, ASA jud. Arad, Eco Sud Sinteşti jud. Ilfov, Tutora jud. Iasi, Boldeşti Scăieni jud. Prahova şi Chiajna jud. Ilfov se prezintă în paragraful 5.3; se descrie în detaliu tehnologia tip PALL cu filtrare pe membrane în 2 trepte. Rezultatele obţinute şi eficienţele sunt prezentate în tabelele 5.3, 5.4 şi 5.5. Se pune în evidenţă necesitatea completării schemei tehnologice cu procese suplimentare pentru încadrarea în CMA a indicatorilor azot total şi azot amonical. Se analizează costurile de operare şi consumurile energetice pentru instalaţia de epurare a depozitului „C”. In paragraful 5.4 se propune adoptarea epurării biologice extensive pentru reducerea concentraţiilor de N din lixiviatul depozitelor de deşeuri; se analizează printr-un studiu de caz costurile de operare şi avantajele/dezavantajele metodei. Managementul lixiviatului produs în depozitele ecologice de deşeuri municipale (propuneri) este prezentat în capitolul 6. Sunt puse în evidenţă:

necesitatea pretratării prin selectare, mărunţire pentru asigurarea materialelor omogene în depozit;

introducerea recirculării lixiviatului după o treaptă de epurare preliminară; implementarea dispozitivelor de control pentru urmărirea sistemelor de

colectare a lixiviatului pentru obţinerea unui produs controlat; estimarea costurilor de exploatare prin:

costurile epurării 9-15 €/m3 lixiviat şi



109/126

1,25-1,50 €/tonă deşeuri pe ansamblul producţiei medii anuale.

7.2. Contribuţiile autorului Abordarea temei a luat în consideraţie:

a) sistematizarea proceselor care stau la baza producerii lixiviatului la depozitele de deşeuri menajere şi asimilabile;

b) analiza factorilor care influenţează calitatea şi cantitatea lixiviatului; c) analiza soluţiilor de epurare a lixiviatului şi a performanţelor acestor soluţii; d) studii de caz pentru depozitele de deşeuri ecologice româneşti; e) propunerea unei metodologii de urmărire a comportărilor în timp a depozitelor

de deşeuri. Au fost analizate tehnologiile de epurare propuse în literatura tehnică şi cele aplicate în prezent la depozite de deşeuri europene şi mai ales la depozitele ecologice din ţară. In acest sens evaluarea uneia din tehnologiile performante aplicate, respectiv filtrarea prin membrane (OI) precedată de sedimentarea şi filtrarea lixiviatului a condus la concluzia realizării unui grad ridicat de eficienţă al acestei scheme dar şi la necesitatea completării cu procedee de reducere suplimentară a azotului. Adaptarea la această schemă, a tehnologiei de epurare cu filtre plantate cu stuf este o soluţie de eficientizare prin costuri minime şi avantaje specifice. Având în vedere durata mare de timp (perioada exploatării şi minim 30 de ani după sistarea depozitării) necesară monitorizării depozitelor de deşeuri din clasa B şi gestionării corespunzătoare a lixiviatului produs, s-a propus o metodologie de monitorizare a comportării în timp a acestor depozite, prin analiza următoarelor aspecte:

caracterizarea depozitului sub aspectul identificării compoziţiei, vârstei, tehnologiei de depozitare, soluţia de descărcare a lixiviatului epurat şi folosirea ulterioară a terenului ecologizat;

determinarea factorilor climatici şi tratamentul aplicat deşeurilor (prin tipul sistemului de colectare dar şi de prelucrare mecano-chimică) şi procedura de prelevare a probelor.

Toate aceste aspecte au fost evaluate ţinând seama de perioada activă sau post închidere a depozituilui în concordanţă cu prevederile referitoare la :

condiţiile de acceptare a deşeurilor în depozit; existenţa unei etanşeizări de bază şi la suprafaţă conforme; asigurarea unui sistem eficient de colectare a lixiviatului şi a gazelor de

fermentare.

7.3. Direcţii viitoare de cercetare Analiza aspectelor enumerate şi rezultatele obţinute pot constitui o bază de date pentru optimizarea monitorizării comportării în timp a depozitelor de deşeuri dar şi de eficientizare a raportului cost/beneficiu în adoptarea soluţiilor de management al depozitelor şi de gestionare durabilă a lixiviatului. Pornind de la impactul major pe care îl constituie cantităţile tot mai mari de deşeuri menajere generate şi lipsa (în prezent în România) a unei alternative de gestionare a acestor deşeuri, depozitarea acestora fără adoptare unor soluţii de reducere cantitativă, prin creşterea gradului de colectare selectivă/reciclare/valorificare



110/126

precum şi adoptarea unui tratament mecano-biologic anterior depozitării poate constitui o problemă stringentă cu efecte pe termen lung. Astfel estimând în prezent populaţia României (cca. 21 milioane) de locuitori şi rata de producere medie 300 kg deşeuri menajere/loc/an, rezultă:

21 milioane loc x 300 kg/loc•an = 6,3 mil t deşeuri/an = 9 mil mc deşeuri/an

care sunt integrate în mediu. Estimând capacitatea medie anuală de prelucrare a unui depozit la 75.000mc/an, rezultă un necesar anual de 120 de depozite ecologice în funcţiune. Efectele în acest caz sunt legate de suprafeţele mari de teren ocupate, impactul asupra mediului precum şi cel peisagistic, generat de aceste depozite dar şi impactul economic datorat cheltuielior de deschidere, operare, închidere, ecologizare şi monitorizare postînchidere a acestor depozite. In acest context reducerea cantităţii de deşeuri depozitate, a suprafeţelor de teren ocupate pe termen lung (minim 30 ani), se poate realiza prin aplicarea unor măsuri ferme de colectare selectivă a componentelor reciclabile şi/sau valorificabile din deşeurile menajere. Un alt aspect important al aplicării colectării selective a deşeurilor este dat de modificarea proceselor biochimice şi microbiene care au loc în corpul depozitului, acest fapt ducând la o scădere a volumului şi concentraţiei indicatorilor de calitate ai lixiviatului produs, precum şi a cantităţii de gaz de fermentare generat. Aplicarea acestor masuri, inclusiv pentru componenta biodegradabilă ar reduce semnificativ impactul asupra mediului generat de aceste depozite. Aplicarea tehnologiei de epurare prin membrane (OI) a dovedit rezultate bune concretizate prin:

eficienţe de 95% la COD, 94% N, 97% la săruri, 99% la metele şi 100% la MES;

reducerea germenilor fără eliminarea de substanţe dezinfectante reziduale; consumuri energetice mici faţă de alte procedee; separarea constituienţilor dizolvaţi până la specii ionice; funcţionarea complet automatizată; eficienţă în reducerea viruşilor; costuri de exploatare reduse.

Monitorizarea cantităţii şi compoziţiei lixiviatului produs în depozitele de deşeuri menajere constituie baza de evaluare a tehnologiilor aplicate în epurarea prezentă a lixiviatului şi constituie elementul de reevaluare al acestor tehnologii şi de îmbunătăţire a performanţelor înregistrate în epurarea acestuia.



111/126

Bibliografie [1] Gazdaru A. – Gestiunea deseurilor menajere. Protectia mediului. Buletin de informare

AGIR 2006 [2] Ordonanta de Urgenta nr. 78 din 2000 privind regimul deseurilor [3] Legea 426 din 2001 pentru aprobarea Ordonanţei de urgenţă a Guvernului nr.78/2000 privind regimul deşeurilor cu modificarile si completarile ulterioare [4] Normativul tehnic privind depozitarea deşeurilor (H.G. 162/2002 modificată şi completată cu Ordinul MMGA nr. 757 din 2004 [5] * * * Directiva 1999/31/EC privind depozitarea deseurilor [6] Ordin nr. 95 din 12 februarie 2005 privind stabilirea criteriilor de acceptare şi procedurilor preliminare de acceptare a deşeurilor la depozitare şi lista naţională de deşeuri acceptate în fiecare clasă de depozit de deşeuri [7] Hotărâre nr. 1470 din 9 septembrie 2004 privind aprobarea Strategiei naţionale de gestionare a deşeurilor şi a Planului naţional de gestionare a deşeurilor [8] Tchobanoglous, G. Integrated Solid Waste Management, McGraw-Hill, New York, 2002 [9] Dan Ovidiu Ianculescu - Protecţia mediului contribuţii şi metodologii pentru

proiectarea şi execuţia depozitelor de deşeuri menajere U.T.C. Bucuresti Teza de doctorat 2007

[10] Bishop, R. S., “Defining the MRF and the Role of MRFs în Residential Waste Recycling,” Resource Recovery 2007 [11] * * * Planul Regional de Gestionare a Deseurilor Regiunea 3 Sud-Muntenia 2008 [12] * * * Coalition of Northeastern Governos “Source Reductio Council of CONEG Progress Report 1990 [13] * * * Metode şi tehnologii de gestionare a deseurilor – depozitarea desurilor ICIM Bucuresti MMGA 2005 [14] * * * www.gestiuneadeseurilor.ro - „Manual privind activitatile specifice din domeniul

gestiunii deseurilor municipale” Primaria Municipiului Ramnicu Valcea 2005 [15] Cristina Sorana Ionescu - Depozite de deşeuri - Editura H*G*A* Bucuresti 2000 [16] Manassero M. et. – Waste disposal and containment Universitatea Glasgow 1998 [17] Giroud J.P. Houlihan M.F. „Design of leachate collection layers” International Landfill Symposium Sardinia 1995 [18] Giroud J.P., Zhao A., Bonaparte R. “ The myth of hydraulic transmissitvity equivalency between geosynthetic and granular liquidcollection layers” geosynthetics international, Special Issue on Liquid Systems 2000 [19] Ernest Olinic “ Eficienţa sistemelor de etanşare de bază ale depozitelor ecologice de deseuri” Bucuresti 2009 [20] Sharma H.D. Lewis S.P. “Waste containment systems, waste stabilization and landfills Design and evaluation” Jonhn Wiley & Sons Inc., New York 1994, [21] O. BADE, J. STREESE, T. SEKITO şi R. STEGMANN Integrated concept for decentralised waste water and biowaste treatment 2005 Hamburg, Germany [22] Îndreptar tehnic pentru deşeuri din localităţi Germane - editat Agenţia Germană pentru Cooperare tehnică 2002



112/126

[23] R. Stegmann and J. Heerenklage, MBP-using the anaerobic / aerobic treatment concept in the liquid phase , Hamburg University of Technology, Institute of Waste Management, Hamburg, Germany 2005 [24] * * * ORDIN nr. 757 din 26 noiembrie 2004 pentru aprobarea Normativului tehnic privind depozitarea deşeurilor [25] Angela Călin, Epurarea avansată a apelor uzate –Teză de doctorat, Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti 2008 [26] Richard Thiel and Monte Christie-Leachate recirculation and potential concerns on landfill stabiliity; Gass Vallery CA 95945 USA 2008 [27] * * * Water Treatment Membrane Processes - American Water Works Association Reseearch Fundation 1996 [28] * * * Carte tenica instalatie PALL OI cu doua trepte [29] Ichim Maria, Teză doctorat Rolul algelor si unor plante vasculare în procesul de epurare biologică a apelor reziduale de la complexele zootehnice Academia de Stiinţe a Republicii Moldova 2007 [30] Pascal Molle, Alain Liénard, Catherine Boutin, Gérard Merlin, Arthur Iwema - Studiul CEMAGREF 2004 [31] Gabriel Racoviţeanu, Elena Vulpaşu, Raluca-Maria Racoviţeanu ”Comparaţie între procedeele de epurare extensive şi intensive pentru comunităţi mici (500 – 5000 LE)” - /ARA Articol 2010 [32] H.Teisen and S.A.Virgil Landfiling – Adapted from George Tchobanoglous, IntegratedSolid Waste Management Engineering Principles and Management Issues, Mc Graw-Hill Inc.,New York 1993 and P.O'Leary and P.Walsh Solid Waste Lanfills Correspondence Course, university of Wisconsin-MaDISON 1992. [33] Adrian Crangaş - Procese biochimice în epurarea apelor uzate – editura Matrix Rom 2003 [34] M Negulescu – Epurarea apelor uzate orăşeneşti Bucureşti Editura Didactică şi pedagogică Bucureşti1978 [35] Simion Hancu, G. Marin, Ana Virsta – Transportul şi dispersia poluantilor-editura

BREN 2003 [36] Lucia Dumitrescu – Cercetari privind posibilitatile de recuperare şi valorificare

superioara a deseurilor menajere prin compostare 2005 [37] Mc Bean E.A. Rovers Solid waster landfill engineering and design Prentice Hall

1995 [38] Sanda Manea , Laurentiu Jianu – Geotehnica mediului inconjurator UTCB 1998 [39] * * * UTCB - Studiu privind utilizarea tehnologiei de filtrare pe membrane

(Facultatea de Hidrotehnica catedra Inginerie Sanitara şi Protectia Apelor) 2005 [40] * * * Prevenirea şi controlul integrat al poluarii – Documentul de referinta al celor mai

bune tehnici aplicate în tratrea apei rezidual – MMGA ANPM 2003 [41] ] * * * Buletin informativ Haase Energietechnik Gruppe 2009 [42] * * * Studiu pentru analiza situaţiei actuale a efectelor utilizării nămolurilor de la

staţiile de epurare în agricultură - Institutul de Studii şi Proiectări Energertice Bucureşti -



113/126

[43] * * * CARTE VERDE privind gestionarea deşeurilor biologice în UE (SEC2936) 2008 [44] Rossana Cintoli, Marco Rizzuto - Phare Twinning Project RO 2004/IB/EN-07

implementation and enforcement of the environmental Acquis focussed on industrial waste management Monitorizarea şi controlul depozitelor de deşeuri în faza de gestionare operationala şi post opertionala –2007

[45] * * * Proiect de Twinning RO/2004/IB/EN-04 Proiect comun româno-germano-ceh în Regiunea Sud-Vest/Oltenia Ghid Naţional privind cele mai bune tehnici disponibile pentru depozitele de deşeuri -Revizuirea Normativului Tehnic privind depozitele de deşeuri - OM 757/2004

[46] * * * Autorizatie integrata de mediu SC ECO SUD SRL localitatea Mofleni, judeţul Dolj [47] * * * Autorizatie integrata de mediu Depozitul ecologic de deşeuri localitatea Piatra

Neamt Judetul Neamt [48]Teodorescu D. , Cruceanu T. Noua legislatie europeana privind gospodarirea

resurselor de apa 2007 [49] Robescu D. , Constantinescu I., Szabolcs L. Tehnologii, instalatii şi echipamente

pentru epurarea apei Ed. Tehnica 2000 [50] Pană Angela Simona teza doctorat - Indepartarea biologică a fosforului din apa

uzata - Universitatea Ovidiu Constanţa 2008 [51] Raluca Maria Simion -Tehnologii şi instalatii moderne pentru epurarea avansata a

apelor uzate orasenesti – teza de doctorat Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti 2003

[52] * * * Landfill Leachate Reverse Osmosis Treatment Plant Pall Austria Filter (carte tehnica) [53] * * * Bază de date a depozitelor ecologice Iridex Chiajna şi Boldesti Scaieni [54] * * * Îndreptar tehnic pentru deşeuri din localităţi Germane (Technical Guide for the waste of a German town) 2005 [55] * * * Prevenirea şi controlul integrat al poluarii – Documentul de referinta al celor

mai bune tehnici aplicate în tratrea apei rezidual – MMGA ANPM 2003 [56] * * * Ministerul Mediului şi Dezvoltării Durabile - Asistenţă în pregătirea conformării

cu reglementările privind stocarea temporară a deşeurilor Ghid privind stocarea temporara a deseurilor 2003

[57] * * * Ministerul Mediului şi Dezvoltării Durabile - Asistenţă în pregătirea conformării cu reglementările privind stocarea temporară a deşeurilor - Ghid privind stocarea temporară a nămolurilor nepericuloase rezultate din procese industriale şi din epurarea apelor uzate

[58] Morris J.C. – International Courses în Hidraulic and Sanitary Engineering Modern Chemical Methods Delft 2005

[59] * * * Biological and chemical Systems for Nutrient Removal - Water Environment Ferderation 1998

[60] * * * EmeringTechnology Assessment of Biological Removal of phosphorus EPA 600/2-85-008 US Environmental Protection Agency 1985



114/126

[61] * * * Manual office of Reseerch and Development office of water US Environmental Protection Agency - Nitrogen Control –1993

[62] Metcalf & Eddy Wastewater Engineering: Treatament Disposal Reuse Mc Gran Hill New York 1991

[63] * * * Design Manual, Office of Research and Development Cincinnati EPA/625/1 – 87-/001 US Environmental Protection Agency – Phosphorus removal –1987

[64] Jansen s.a. [Janssen PM] Meinmak van der Roest HF Biological Phosphorus Removal Manual of design and operation Stowa Report IWA Publishing 2002

[65] Barnard JL – Background to biological phosphorus removal Wat.Sci.Tech 1983 [66] Nicolls H.A. Osborn OW – Bacterial stress : Prerequisite for biological removal fo

Phosphorus J.Watt 1979 [67] Grady C.P.L. and H.C. Lim – Biological Wastewater Treatment Theory and

Application Marcel Decker Inc. New York 1999 [68] * * * Plan de Implementare pentru Directiva 91/271/CEE privind epurarea apelor

uzate orasenesti 1 PLAN DE IMPLEMENTARE pentru DIRECTIVA 91/271/CEE privind epurarea apelor uzate orasenesti modificata prin Directiva 98/15/CE Octombrie 2004

[69] * * * Directiva 91/676/CEE privind protectia apelor impotriva poluarii cauzate de nitratii [70] * * * Directiva 76/464/CEE privind poluarea cauzata de anumite substanţe

periculoase descarcate în mediul acvatic [71] * * * Directiva 1999/31/EC privind depozitarea deseurilor [72] * * * Hotararea de Guvern nr. 349 privind depozitarea deseurilor 2005 [73] * * * Hotararea de Guvern nr. 856 privind evidenta gestiunii deseurilor şi pentru

aprobarea listei cuprinzand deseurile 2002 [74]Mircea Duţu – „Dreptul mediului – TRATAT – Abordare integrată” – Volumul II,

Editura Economică, 2003 [75] * * * www.gestiunea deseurilor.ro - „Evacuarea ecologică a deseurilor urbane” şi

„Dezvoltarea gestionarii deşeurilor în Europa” [76] * * * International Workshop Membranes în Drinking Water Production IWSA AIDE

Paris 2002 [77] H. J. Ehrig, U. Witz: Überlegungen zum langfristigen Umgang mit

Deponiesickerwässern 2004

[78] Jelena Todorović and Holger Ecke Effects of carbonation and solidification 2004 with water on leaching of contaminants from bottom ashes Journal of Environmental

Engineering [79] Jelena Todorović Licentiate Thesis Diffusion tests for assessing leaching from

incineration residues Department of Civil and Environmental Engineering Division of Waste Science and Technology Luleå University of Technology Sweden

2004 [80] * * * Date statistice - Agentia Nationala pentru Protectia Mediului (ANPM) [81] Ion Bumbu - Reciclarea, tratarea şi depozitarea deşeurilor solide Universitatea

Tehnica a Moldovei 2007



115/126

[82] U.S. EPA –Nitrogen Control EPA/625/r-93/010, Published by United States Environmental Protection Agency 1993

[83] Stelian Ianuli Teza de doctorat – Optimizarea instalatiilor pentru nitificarea şi denitrificarea apelor uzate UTCB 2002

[84] * * *Nitrogen Control – Mnual office of Research and Development office of water 1993 [85] F. Edeline – L'epuration biologique des eaux 1993 editeur Cebedoc 1993 [86] * * * Metode alternative de epurare a apelor uzate orăşeneşti Asociatia Focus Eco

Center Tg.Mures 2006 [87] Georgiana VASILE - Proiectarea unui depozit de deşeuri municipale 2008 [88] Reinhardt & Hane Hydrodynamic modeling of leachate recirculating landfills Wiley Online Library 2008 [89] Meijer s.a. Landfill mining tests Fifth International Symposium Calgiari Italy Sardinia

1995 [90] * * * Institutul Nationalde Cercetare Dezvoltare pentru Protectia Mediului ICIM

Bucuresti – Metode şi tehnologii de gestinare a deseurilor - Tehnici de tratare mecanica 2007

[91] * * * Ghid Naţional privind cele mai bune tehnici disponibile pentru depozitele de deşeuri Proiect de Twinning RO/2004/IB/EN-04 Implementarea şi aplicarea acquis-ului de mediu cu accent pe IPPC ARPM Craiova

[92] Diego Paredes – Landfill Leachate Treatment în Constructed Wetlands; Removal of High Nitrogen Loads 2006

[93] * * * Normativ pentru proiectarea constructiilor şi instalatiilor de epurare a apelor uzate orasenesti – partea a IV a indicativ NP 107-04

[94] * * * Normativ pentru proiectarea constructiilor şi instalatiilor de epurare a apelor uzate orasenesti – partea a II a treapta biologica

[95] Richard Thiell “Observed benefits and problems associated with leachete recirculation” Proceeding for Sardinia International Lanfill Symposiun 2005

[96] Richard Thiell “Peak residual shear strength for landfill bottom liner stability analyses” – Geosynthetics Institute Folson 2001

[97] Ligia Florica BOTEZ, Camelia Georgeta CĂLIN s.a. - Deşeurile urbane şi mediul înconjurător - Revista Economia 1-2/2002 [98] Katarina Kylefors, Doctoral Thesis Predictions of leaching from municipal solid waste (MSW) and measures to improve leachate management at landfills Department of Environmental Engineering Technology Luleå University Sweden 2002



116/126

Anexa 1: Cerinţe privind dimensionarea sistemului de colectare a lixiviatului

Daca tinem cont de :

ββλ

costan

2141max ⋅

−+= j

LT

dren (3)

Unde:

Ldren – lungimea drenurilor, determinată din planul iniţial de dispunere.

β - panta longitudinală a drenului; j – gradient hidraulic

βλ 2tan

kqi=

(4)

qi – rata de percolare l/s·ha; k – coeficientul de permeabilitate al stratului drenant (m/s);

⎪⎪⎭

⎪⎪⎬

⎫

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢

⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−

−=

2

85

58

lg

12,01

λ

ej (3)

şi de valorile din tabelul 1 si de faptul ca o serie de acte normative şi ghiduri tehnice din diverse ţări recomandă Tmed = 30 m se pot obtine valorile aproximative pentru Tmax, care se regasesc in tabelul 2. Se observa ca valoarea maxima a lui Tmax,este 60 m.

Tabelul 1: Valori ale raportului Tmed/Tmax ; [81]

λ Tmed/Tmax λ Tmed/Tmax 2 3 4

0,00 0,002 0,005 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,07 0,08 0,09 0,10 0,12 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,20 0,23 0,25 0,35 0,40 0,45

0,5 0,5

0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 0,6

0,61 0,62 0,63 0,64 0,65 0,66 0,67 0,68 0,69 0,70 0,71 0,72

0,50 0,53 0,57 0,62 0,67 0,73 0,80 0,87 0,95 1,05 1,16 1,32 1,58 2,0 3,2 5,5 8,5 13 19 30 55

135 1000

0,73 0,74 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,80 0,81 0,82 0,83 0,84 0,85 0,86 0,87 0,86 0,85 0,84 0,83 0,82 0,81 0,80 0,79



117/126

Tabelul 2: Valori ale lui Tmax

λ Tmax λ Tmax

2 3 40,00 0,002 0,005 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,07 0,08 0,09 0,10 0,12 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,20 0,23 0,25 0,35 0,40 0,45

6060

58.824 57.692 55.556 54.545 53.571 52.632 51.724 50.847

50 49.18 48.387 47.619 46.875 46.154 45.455 44.776 44.118 43.478 42.857 42.254 41.667 41.096

0,50 0,53 0,57 0,62 0,67 0,73 0,80 0,87 0,95 1,05 1,16 1,32 1,58 2,0 3,2 5,5 8,5 13 19 30 55

135 1000

40.541 40

39.474 38.961 38.462 37.975

37.5 37.037 36.585 36.145 35.714 35.294 34.884 34.483 34.884 35.294 35.714 36.145 36.585 37.037

37.5 37.975 38.217

Prin utilizarea relaţiei (1), [81], se determină Ldren daca se cunoaste Tmax.

ββλ

costan

2141max ⋅

−+= j

LT

dren (5)

Unde:

Ldren – lungimea drenurilor, determinată din planul iniţial de dispunere. β - panta drenului;( β = [0,05 ])

βλ 2tan

kqi=

qi – rata de percolare; k – coeficientul de permeabilitate al stratului drenant;

⎪⎪⎭

⎪⎪⎬

⎫

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢

⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−

−=

2

85

58

lg

12,01

λ

ej Determinarea lui Ldren utilizand programul MathCad

Se intocmesc fisierele de date, lamda.prn respectiv beta.prn, in care se vor regasi valorile lui λ respectiv β (vezi fig.1). Aceste valori se vor citi in programul Mathcad utilizand urmatoarele instructiuni:

λ READPRN "C:\ProgramAvram\lamda.prn"( ):= β READPRN "C:\ProgramAvram\beta.prn"( ):=



118/126

Figura 1. Valorile lui β

Se defineste functia care calculeaza raportul din formula (1)

Valorile lui F se pot reprezenta grafic in functie de valorile lui λ respectiv β; s-a folosit o scara logaritmica pentru reprezentarea grafica

β

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0.05

0.1

0.2

0.5

1

2

4

6

10

15

=

F β λ, ( ) j 1 0.12 exp log8 λ⋅

5⎛⎜⎝

⎞⎟⎠

5

8⎡⎢⎢⎢⎣

⎤⎥⎥⎥⎦

2

−

⎡⎢⎢⎢⎣

⎤⎥⎥⎥⎦

⋅−←

raport j1 4 λ⋅+ 1−

2⋅

tanβ π⋅

180⎛⎜⎝

⎞⎟⎠

cosβ π⋅

180⎛⎜⎝

⎞⎟⎠

⋅←

raportreturn

:=



119/126

Figura 2. Graficul functiei F

Utilizand valorile lui Tmax din tabelul 2 si functia F(β,λ) se poate determina Ldren cu relatia

Valorile obtinute, care se regasesc in tabelul 3 se pot salva intr-un fisier de

date utilizand instructiunea WRITEPRN "C:ProgramAvram\Ldren.prn"( ) L:=

In figura 3 sunt reprezentate grafic valorile pentru Ldren in functie de valorile lui λ respectiv β utilizand o scara logaritmica, iar in figura 4 s-a realizat o reprezentare grafica intr-un sistem de axe ortogonale.

Figura 3. Reprezentarea Grafica a lui Ldren intr-o scara logaritmica

Li j, F βi λj, ( ) TM0j⋅:=



120/126

Figura 4. Reprezentarea Grafica a lui Ldren intr-un sistem de axe ortogonal

Tabelul 3: Valori ale lui Ldren λ \ β 0.05 0.1 0.2 0.5 1 2 4 6 10 15 1e-3 5.201e-5 1.04e-4 2.08e-4 5.201e-4 1.04e-3 2.083e-3 4.178e-3 6.299e-3 0.011 0.017 2e-3 1.034e-4 2.068e-4 4.136e-4 1.034e-3 2.069e-3 4.141e-3 8.306e-3 0.013 0.021 0.033 5e-3 2.499e-4 4.998e-4 9.996e-4 2.499e-3 4.999e-3 0.01 0.02 0.03 0.051 0.079 0.01 4.816e-4 9.631e-4 1.926e-3 4.816e-3 9.633e-3 0.019 0.039 0.058 0.099 0.153 0.02 9.033e-4 1.807e-3 3.613e-3 9.034e-3 0.018 0.036 0.073 0.109 0.185 0.287 0.03 1.303e-3 2.606e-3 5.213e-3 0.013 0.026 0.052 0.105 0.158 0.267 0.414 0.04 1.677e-3 3.354e-3 6.707e-3 0.017 0.034 0.067 0.135 0.203 0.344 0.533 0.05 2.027e-3 4.055e-3 8.11e-3 0.02 0.041 0.081 0.163 0.246 0.416 0.644 0.07 2.715e-3 5.43e-3 0.011 0.027 0.054 0.109 0.218 0.329 0.557 0.863 0.08 3.013e-3 6.027e-3 0.012 0.03 0.06 0.121 0.242 0.365 0.618 0.958 0.09 3.296e-3 6.592e-3 0.013 0.033 0.066 0.132 0.265 0.399 0.676 1.048 0.1 3.563e-3 7.127e-3 0.014 0.036 0.071 0.143 0.286 0.432 0.731 1.133

0.12 4.123e-3 8.246e-3 0.016 0.041 0.082 0.165 0.331 0.499 0.846 1.311 0.14 4.647e-3 9.294e-3 0.019 0.046 0.093 0.186 0.373 0.563 0.953 1.477 0.15 4.859e-3 9.717e-3 0.019 0.049 0.097 0.195 0.39 0.588 0.997 1.544 0.16 5.06e-3 0.01 0.02 0.051 0.101 0.203 0.406 0.613 1.038 1.608 0.17 5.252e-3 0.011 0.021 0.053 0.105 0.21 0.422 0.636 1.077 1.669 0.18 5.434e-3 0.011 0.022 0.054 0.109 0.218 0.437 0.658 1.115 1.727 0.2 5.859e-3 0.012 0.023 0.059 0.117 0.235 0.471 0.71 1.202 1.863

0.23 6.5e-3 0.013 0.026 0.065 0.13 0.26 0.522 0.787 1.334 2.066 0.25 6.872e-3 0.014 0.027 0.069 0.137 0.275 0.552 0.832 1.41 2.184 0.35 8.94e-3 0.018 0.036 0.089 0.179 0.358 0.718 1.083 1.834 2.842 0.4 9.818e-3 0.02 0.039 0.098 0.196 0.393 0.789 1.189 2.014 3.121

0.45 0.011 0.021 0.043 0.106 0.213 0.426 0.854 1.288 2.182 3.381 0.5 0.011 0.023 0.046 0.114 0.228 0.457 0.916 1.381 2.339 3.624

0.53 0.012 0.024 0.047 0.118 0.236 0.471 0.946 1.426 2.416 3.743 0.57 0.012 0.025 0.049 0.123 0.246 0.492 0.988 1.489 2.522 3.908 0.62 0.013 0.026 0.052 0.129 0.259 0.518 1.04 1.568 2.656 4.116 0.67 0.014 0.027 0.054 0.136 0.271 0.543 1.089 1.643 2.783 4.311



121/126

λ \ β 0.05 0.1 0.2 0.5 1 2 4 6 10 15 0.73 0.014 0.029 0.057 0.143 0.286 0.572 1.148 1.731 2.932 4.543 0.8 0.015 0.03 0.06 0.151 0.302 0.605 1.214 1.831 3.102 4.806

0.87 0.016 0.032 0.064 0.159 0.318 0.637 1.277 1.925 3.262 5.053 0.95 0.017 0.034 0.067 0.168 0.335 0.671 1.346 2.03 3.438 5.327 1.05 0.018 0.036 0.071 0.178 0.356 0.713 1.431 2.158 3.656 5.664 1.16 0.019 0.038 0.076 0.189 0.379 0.758 1.52 2.292 3.883 6.016 1.32 0.021 0.041 0.082 0.205 0.411 0.822 1.648 2.485 4.21 6.523 1.58 0.023 0.046 0.092 0.23 0.461 0.922 1.85 2.79 4.726 7.323

2 0.027 0.054 0.107 0.268 0.537 1.074 2.155 3.248 5.503 8.527 3.2 0.037 0.074 0.149 0.373 0.745 1.491 2.992 4.511 7.642 11.84 5.5 0.054 0.107 0.214 0.535 1.07 2.142 4.298 6.48 10.978 17.008 8.5 0.071 0.142 0.284 0.71 1.421 2.845 5.707 8.604 14.576 22.583 13 0.093 0.186 0.372 0.93 1.861 3.724 7.471 11.264 19.084 29.567 19 0.118 0.236 0.471 1.178 2.357 4.717 9.463 14.267 24.171 37.448 30 0.155 0.31 0.621 1.552 3.104 6.213 12.465 18.792 31.838 49.327 55 0.221 0.441 0.883 2.207 4.414 8.836 17.725 26.724 45.275 70.145

135 0.364 0.727 1.454 3.636 7.273 14.557 29.204 44.029 74.593 115.569 1000 1.036 2.072 4.143 10.359 20.722 41.475 83.204 125.443 212.523 329.267



122/126

Anexa 2: ABREVIERI

CBO5 – necesar biochimic de oxigen CCO – necesar chimic de oxigen COT – totalitatea carbonului organic AOX – halogenati organici adsorbibili. Concentratia totala în miligrame per litru,

exprimata ca clor, a tuturor compuşilor halogenati (cu exceptia fluorului) prezenti intr-o mostra de apa care sunt capabili de a fi adsorbit de carbonul activate

PSA – parte solubila în apa NH4

-N – amoniu exprimat în valoare de azot BAT – cele mai bune tehnici disponibile CBO – nevoia de oxigen biochimic: cantitatea de oxigen dizolvata ceruta de

micro-organisme pentru a decompune materia organica PAH – hidrocarburi poliaromatice MTS – cantitatea totală de suspensii CMA – concentratie maximă admisă VMA – valori maxime admise



123/126

Anexa 3: Definitii termeni Acoperire provizorie – strat de acoperire care se aplica peste deşeurile depozitate, în etapa de umplere a depozitului; Acoperire finală – strat de acoperire realizat conform cerinţelor de impermeabilizare a suprafeţei specifice clasei de depozit; Conducta de drenaj pentru lixiviat - conductă perforată confecţionată din polietilenă de înaltă densitate (PEHD) pentru colectarea reziduului lichid din strat; Conducta de colectare pentru lixiviat - conductă care face legătura între conductele de drenaj pentru lixiviat şi cămine, respectiv între cămine şi staţia de pompare şi/sau rezervorul de stocare; Cămin pentru lixiviat - încăpere subterană construită pe traseul conductelor de colectare, respectiv de eliminare pentru lixiviat în punctele de racordare şi/sau schimbare a direcţiei, respectiv a pantei acestora; Conducta de eliminare pentru lixiviat - conductă prin care lixiviatul este transportat către instalaţia de tratare aferentă depozitului sau către instalaţia de transvazare; Conducta de drenaj - conductă din interiorul puţului de extracţie, confecţionată din PEHD şi prevăzută cu perforaţii rotunde (8-12 mm diametru), prin care gazul de depozit este absorbit din corpul depozitului; Conducta de captare a gazului - conductă dintre puţurile de colectare (provizorii sau definitive) şi staţia de colectare a gazului; Conducta de eliminare - conductă de transport între staţia de colectare a gazului şi exhaustor, respectiv între exhaustor şi instalaţia de tratare/valorificare a gazului de depozit; Conducta principală de eliminare (conductă perimetrală de gaz) - conductă circulară care asigură transportul gazului între staţiile de colectare şi exhaustor; Degazare activă - degazare realizată prin aspirarea gazului în urma generării unor presiuni scăzute în corpul depozitului; Degazare pasivă - degazare realizată după faza activă de formare a gazului de depozit, prin migrarea acestuia prin stratul de drenaj al apei din precipitaţii şi dispersarea uniformă în stratul de recultivare; Denitrificare - proces biologic prin care nitraţii sunt transformati în azot gazos şi alti produşi lichizi şi gazosi; Gaz de depozit - amestec de metan, bioxid de carbon şi gaze de descompunere; (în mod normal gazul de depozit conţine: 45-60 % vol. CH4 şi 40-55 % vol. CO2); Locuitor echivalent - încărcarea organică biodegradabilă având un consum biochimic de oxigen la 5 zile - CBO - de 60 g O /zi; Definiţia porneşte de la faptul că, prin metabolism şi activitaţile menajere un om produce zilnic această cantitate de materii organice poluatoare; Instalaţie de transvazare pentru lixiviat - încăpere supraterană în interiorul căreia este amplasată o pompă pentru transvazarea lixiviatului din rezervorul de stocare în cisternele de transport către o altă instalaţie de eliminare; Instalaţia pentru tratarea lixiviatului - totalitatea utilajelor şi a echipamentelor în care se desfăşoară procesele de tratare fizico-chimică şi/sau biologică;



124/126

Instalaţie de ardere controlată a gazului de depozit - instalaţie de ardere a gazului de depozit la o temperatură de 1100°C pe o durată > 0,3 secunde; Lixiviat(levigat) - deşeu lichid generat în timpul activităţilor de depozitare a deşeurilor solide prin: pătrunderea/percolarea apelor meteorice în/prin corpul depozitului, separarea apei conţinute în deşeurile depozitate şi descompunerea deşeurilor biodegradabile depozitate; Material de drenaj - material granular permeabil din jurul conductelor perforate verticale ale puţurilor de captare a gazului din corpul depozitului, constând din pietriş spălat 16-32 mm, cu conţinut de carbonaţi < 10%; Nitrificare – proces biologic prin care amoniacul este transformat mai întâi în nitriţi apoi în nitrat; Procese aerobe – procese ale epurării biologice care au loc în prezenţa oxigenului din exterior; Procese anaerobe – procese ale epurării bilogice care au loc doar în prezenţa oxigenului din interior (provenit din reacţii chimice); Puţ de extracţie a gazului pe perioada de operare - puţul de colectare a gazului construit treptat, o dată cu creşterea nivelului corpului depozitului; Puţ forat de extracţie a gazului - puţul de colectare a gazului executat prin forare după atingerea cotei finale de depozitare (după sistarea activităţii de depozitare); Rezervor pentru lixiviat - rezervor închis pentru stocarea lixiviatului, amplasat subteran sau suprateran; Sisteme de control pentru detectarea scurgerilor de lixiviat - sisteme de protecţie pentru cazurile în care apar deteriorări ale conductelor/bazinelor pentru lixiviat, constând în pereţi dubli pentru rezervoarele şi conductele subterane, respectiv bazine de beton pentru rezervoarele supraterane; Cele mai bune tehnici aplicabile (BAT) reprezintă stadiul de dezvoltare cel mai avansat şi eficient, înregistrat în domeniul tehnologiei utilizate şi al modului de operare, care demonstrează durabilitatea în timp, siguranţa şi posibilitatea practică de a respecta cerinţele de protecţia mediului pentru o perioadă de timp cât mai îndelungată; Sistem de colectare a lixiviatului - totalitatea instalaţiilor prin care lixiviatul este colectat la baza depozitului şi transportat către instalaţia de transport/tratare; Strat de drenaj pentru lixiviat - pietriş spălat cu conţinut de carbonat de calciu de maximum 10%; Staţie de pompare pentru lixiviat - cămin pentru lixiviat în interiorul căruia este instalată o pompă pentru evacuarea lixiviatului în rezervorul de stocare şi/sau în conducta de eliminare; Sistem de colectare a gazului - totalitatea instalaţiilor şi echipamentelor prin care circulă gazul de depozit, din corpul depozitului până la exhaustor; Staţia de colectare a gazului - instalaţie care cuprinde cilindrul de colectare şi echipamente de măsură şi prelevare a probelor; Tratarea lixiviatului - procesul sau succesiunea de procese fizico-chimice şi biologice prin care valorile indicatorilor caracteristici lixiviatului sunt aduse în limite care să permită evacuarea acestuia în canalizare sau receptori naturali.



125/126

ANEXA 4: Metode de analiză standardizate utilizate pentru determinarea caracteristicilor lixiviatului, conform HG nr. 757 din 26 noiembrie 2004 pentru aprobarea Normativului tehnic privind depozitarea deşeurilor

Standardele menţionate în Normativul tehnic privind depozitarea deşeurilor reprezintă standarde de referinţă pentru cerinţele minimale specifice. 1. SR ISO 5667 (1-18) Calitatea apei. Prelevarea probelor

2. SR ISO 10523-97 Calitatea apei. Determinarea pH-ului

3. STAS 6953-81 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea conţinutului de materii în

suspensie, a pierderii la calcinare şi a reziduului la calcinare

4. SR ISO 5815-98 Calitatea apei. Determinarea consumului biochimic de oxigen după n

zile (CBOn). Metoda prin diluţie şi însămânţare

5. SR ISO 6060-96 Calitatea apei. Determinarea consumului chimic de oxigen

6. STAS 8683-70 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea azotului amoniacal

7. STAS 8900/1-71 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea azotaţilor

8. SR ISO 7890/1-98 Calitatea apei. Determinarea azotaţilor. Partea 1 - Metoda

spectrometrică cu 2,6 dimetilfenol

9. STAS 8900/2-71 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea azotiţilor

10. SR ISO 6777-96 Calitatea apei. Determinarea conţinutului de nitriţi. Metoda prin

spectrometrie de absorbţie moleculară

11. SR ISO 10530-97 Calitatea apei. Determinarea sulfurilor dizolvate. Metoda

fotometrică, cu albastru de metilen

12. STAS 8601-70 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea sulfaţilor

13. STAS 7167-92 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea conţinutului de compuşi

fenolici

14. SR 7587-96 Calitatea apei. Determinarea substanţelor extractibile cu solvenţi.

Metoda gravimetrică

15. STAS 7685-79 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea cianurilor

16. SR ISO 6703/1-98 Calitatea apei. Determinarea cianurilor. Partea 1 - Determinarea

cianurilor totale

17. STAS 8663-70 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea clorurilor



126/126

18. STAS 8910-71 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea fluorului

19. SR ISO 6595-97 Calitatea apei. Determinarea arsenului total. Metoda

spectrofotometrică cu dietilditiocarbamat de argint

20. STAS 3662-90 Apa potabilă. Determinarea conţinutului de calciu

21. SR ISO 7980-97 Calitatea apei. Determinarea conţinutului de calciu şi magneziu.

Metoda prin spectrometrie de absorbţie atomică

22. STAS 7852-80 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea cadmiului

23. SR ISO 5961-93 Calitatea apei. Determinarea cadmiului. Metode prin spectrometrie

de absorbţie atomică în flacără

24. STAS 8288-69 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea cobaltului

25. STAS 7884-91 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea conţinutului de crom

26. SR ISO 9174-98 Calitatea apei. Determinarea cromului. Metoda spectrometrică de

absorbţie atomică

27. SR ISO 11083-98 Calitatea apei. Determinarea cromului (VI). Metoda spectrometrică

cu difenilcarbazida

28. STAS 7795-80 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea cuprului

29. SR ISO 6332-96 Calitatea apei. Determinarea conţinutului de fier. Metoda

spectrometrică cu 1,10-fenantrolină

30. STAS 6674-77 Apa potabilă. Determinarea magneziului

31. STAS 8662/1-96 Calitatea apei. Determinarea conţinutului de mangan. Metoda

spectrometrică cu oxidare a manganului la ionul permanganic

32. SR ISO 6333-96 Calitatea apei. Determinarea conţinutului de mangan. Metoda

spectrometrică cu formaldoxima

33. STAS 8045-79 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea mercurului

34. STAS 11422-84 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea molibdenului

35. STAS 7987-67 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea nichelului

36. STAS 12663-88 Apa potabilă. Determinarea conţinutului de seleniu

37. STAS 8314-87 Ape de suprafaţă şi ape uzate. Determinarea conţinutului de zinc

Date post:	19-Feb-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	5 times
Download:	0 times

INSTALAŢII DE EPURARE A LIXIVIAŢILOR PROVENIŢI DIN...

Documents