UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURETI FACULTATEA INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICE

Proiect Sisteme de depoluare

STUDENT: Linguraru Loredana Gabriela NDRUMATOR: ANUL IV, GRUPA 745

PROF. VICTOR-VIOREL SAFTA

An universitar 2009-2010

1

TEMA PROIECTULUIS se stabileasc structura i s se dimensioneze principalele obiectele tehnologice ale unei staiei de epurare mecano-biologica care deserveste o localitate cu un numr de 53000 locuitori. Pe teritoriul localitii i desfoar activitatea: Fabrica de pine - producie: 16 tone/zi - personal: 170, dintre care: 10 birouri; 50 grupa I; 30 grupa II; 80 grupa VI a - cldiri: 9 - Volumul: 29000 m 3 Fabrica de nclminte

- producie: 200 perechi/zi - personal: 180 oameni, dintre care: 20 birouri; 90 grupa I; 40 grupa II; 30 grupa IV - cldiri 8 - Volumul max: 17000 m 3 Cresctorie de porcine

- 700 capete, dintre care: 50 vieri pentru reproducie; 150 scroafe de monta i gestante; 75 scroafe lactante; 75 tineret porcin pentru reproducie; 300 porci la ngrat; 50 tineret porcin n cretere - personal: 80 oameni, dintre care: 5 birouri; 30-grupa I, 45 grupa III. - cldiri: 22 - Volumul max: 12000 m 3 Combinat agricol de gini

- 60000 capete, dintre care: 7000 gini adulte rase uoare; 8000 tineret nlocuire rase uoare; 10000 gini adulte rase grele;10000 tineret nlocuire rase grele; 25000 pui de gin - personal: 95, dintre care: 5 birouri; 30 grupa I; 60 grupa II - cldiri: 8 - Volumul max: 11000 m 3

2

Cuprins:Capitolul 1 : Studiul documentar privitor la epurarea apelor uzate urbane1.1. Metode i scheme de epurare 1.1.1. Epurarea mecanic 1.1.2. Epurarea mecano chimic 1.1.3. Epurarea mecano biologic 1.2. Profilul tehnologic al unei staii de epurare 1.3. Soluii constructive de staii de epurare din Romnia i din Europa 1.3.1. Staia de epurare Bacu 1.3.2. Staia de epurare Bonn Bad Godesberg, Germania

Capitolul 2 : Determinarea debitelor caracteristice de ap uzat a localitii2.1. Debitele caracteristice de ape uzate prelucrate n staiile de epurare a apelor uzate urbane 2.1.1. Determinarea debitelor caracteristice ale necesarului i cerinei de ap de alimentare din zona rezidenial a centrului populat 2.1.2. Determinarea debitelor caracteristice ale necesarului i cerinei de ap de alimentare din zona industrial a centrului populat 2.1.3. Determinarea debitelor caracteristice ale necesarului i cerinei de ap de alimentare din zona agrozootehnic a centrului populat 2.1.4. Determinarea debitelor caracteristice ale cerinei totale de ap de alimentare a centrului populat 2.1.5. Determinarea debitelor caracteristice de ape uzate evacuate din centrul populat

Capitolul 3 : Dimensionarea principalelor obiecte tehnologice ale staiei de epurare Capitolul 4 : Material grafic, schema n plan orizontal a statiei de epurare Bibliografie

3

Capitolul 1: Studiul documentar privitor la epurarea apelor uzate urbaneApele uzate sunt apele rezultate n urma consumului din centrele urbane sau activitile industriale i agro-zootehnice. Acestea sunt preluate din sistemul de canalizare al localitilor i deversate ntr-un emisar. Pentru a nu polua emisarul, nainte de deversare, apele uzate sunt epurate n staii specializate care au ca obiectiv principal ndepartarea substanelor n suspensie, coloidale n soluie a substanelor toxice i microorganismelor n scopul aducerii apelor la o calitate ct mai apropiat de cea iniial pentru protejarea mediului nconjurtor. Staiile de epurare grupeaz construciile i instalaiile pentru epurarea apelor uzate, putnd fi locale sau generale. Staiile de epurare locale (numite i de preepurare) au rolul de a epura apele uzate pn la un grad de epurare necesar spre a fi date n retelele publice (oraeneti) sau uzinale de canalizare, precum i pentru valorificarea anumitor substane pe care le conin. Staiile de epurare generale se prevd cu larga perspectiv de dezvoltare, tiut fiind faptul c amplasamentul lor impune i trasee corespunztoare ale colectoarelor principale, care sunt, n general, costisitoare i greu de modificat. Epurarea apelor uzate cuprinde dou mari grupe de operaii succesive: reinerea sau neutralizarea substanelor nocive coninue n apele uzate; prelucrarea substanelor rezultate din prima operaie, denumite nmoluri. n urma acestor operaii vor rezulta ca produse finale: ape epurate n grade diferite care sunt vrsate n emisar sau pot fi valorificate n irigaii sau alte folosine; nmoluri care sunt valorificate, depozitate sau descompuse. n procesul de epurare al apelor uzate se pot utiliza urmtoarele categorii de metode: Metode mecanice Metode chimice Metode biologice Aceste metode se combin adeseori deoarece, n actualul stadiu al tehnicii numai n acest fel se pot obine gradele de epurare necesare, grade ct mai ridicate necesare evacurii n emisar.

4

Figura 1.1. Schema tehnologic a unei staii de epurare Metodele mecanice aplicate apelor uzate urbane constau n: Reinerea corpurilor i suspensiilor grosiere din apa uzat ; Sedimentarea sau decantarea pentru separarea materiilor solide, fine n suspensie; Flotarea pentru separarea grsimilor i uleiurilor; Filtrarea, centrifugarea aplicate pentru deshidratarea nmolurilor; Dezinfectarea cu raze U.V. Metodele chimice aplicate apelor uzate urbane constau n: - flocularea-coagularea suspensiilor coloidale din apa uzat prin introducerea de reactivi (ageni floculani/coagulani); - dezinfectarea chimic a apelor uzate (clorinare i ozonizare). Metode biologice aplicate apelor uzate urbane constau n: - epurare biologic natural a apelor uzate(pe cmpuri de irigare i infiltrare, iazuri i lagune biologice) i nmolurilor (n bazine deschise de fermentare); - epurarea biologic artificial a apelor uzate (n bazine cu nmol activ, filtre biologice) i a nmolurilor (concentratoare i ingrostoare de nmol, fermentoare) n mod curent, la debite i ncrcri mari, se utilizeaz astzi o metod de epurare care nglobeaz o treapt mecanic i una chimic sau o epurare mecano-biologic.

5

1.1Metode i scheme de epurareDiferenierea metodelor de epurare ale apelor uzate menajere se face n mod curent dup natura apelor uzate, independent de fenomenele care se produc la prelucrarea substanelor retinue, spre deosebire de apele uzate ale anumitor industrii, la care scopul principal al epurrii este recuperarea substanelor valorificabile (de exemplu fenoli, substane extractive etc ), metodele de epurare difereniindu-se dup aceste operaii productive. Schia care reprezint succesiunea i amplasarea obiectelor principale din staia de epurare cu artarea poziiilor relative ntre ele, precum i indicaii asupra fluxului tehnologic al apei, al nmolului, al energiei electrice, al aburului i al altor ageni necesari epurrii, constituie schema de epurare. Prin prezentarea schemelor de epurare se urmrete ndeosebi evidenierea proceselor tehnologice adoptate pentru epurarea apei i pentru prelucrarea nmolurilor. Din schema nu vor rezulta totalitatea caracteristicilor instalaiei (grad de epurare, consum de abur, consum de energie etc. ) i nici soluiile de construcie sau de fundare. De asemenea, de cele mai multe ori nu se indic n schem toate elementele constructive ale instalaiilor de deservire (pompele de la rezervoarele de fermentare etc.). Aplicarea unor anumite metode de epurare, chiar pentru aceeasi ap uzat, se poate realize prin diferite tipuri de construcii i instalaii. Alegerea soluiei optime depinde de mai muli factori, o deosebit importan avnd criteriile tehnico-economice. Pentru prelucrarea substanelor coninute n apele menajere uzate se folosesc metode avnd efecte distructive sau regenerative. n general, se urmrete distrugerea, adic descompunerea sau cel puin neutralizarea prin operaii ct mai simple a substanelor coninute; se folosesc metode regenerative prin utilizarea apelor uzate menajere n agricultur sau pentru introducerea substanelor pe care le conin n unele ape uzate industriale servind bacteriilor necesare n epurare ca substane nutritive. La epurarea apelor uzate menajere se folosesc trei metode, denumite dup procesele principale pe care se bazeaz i anume: mecanic, mecano-chimic mecano-biologic. 1.1.1. Epurarea mecanic Consta n reinerea prin procedee fizice a substanelor insolubile care se afl n apele uzate. Metoda este larg folosit n epurarea apelor uzate menajere ca epurare prealabil sau ca epurare final (unica), n funcie de gradul de epurare necesar impus de condiiile sanitare locale, adic dup cum ea trebuie sa fie urmat sau nu de alte construcii (trepte) pentru epurare. Se obinuiete ns ca la toate staiile de epurare, indiferent de gradul de epurare necesar i deci de metodele folosite, s se prevad epurare mecanic, deoarece prin aceasta se poate realiza o simitoare reducere a substanelor n suspensie i creterea productivitii instalaiilor de epurare. Totodata, prin efectele importante de reinere a suspensiilor, epurarea mecanic uureaz posibilitatea de ealonare a investiiilor pentru realizarea staiilor de epurare, construindu-se, n msur n care permite emisarul, la inceput o singur treapt i prevzndu-se pentru o etapa viitoare realizarea altor trepte de epurare. 6

Reinerea substanelor din apele uzate se realizeaz prin construcii si instalatii, a cror alctuire difer dup mrimea suspensiilor i procedeelor utilizate, i anume: grtare, site, deznisipatoare, separatoare de grsimi, decantoare. Prelucrarea suspensiilor reinute din apele uzate, adic nmolurile, care alctuiesc o mas vscoas, se realizeaz n funcie de condiiile sanitare locale: ele pot fi ndeprtate i depozitate n starea proaspt n care se obin, sau trebuie n prealabil supuse unor operaii care le modific o parte din caliti i anume: gradul de nocivitate, vscozitatea, mirosul, aspectul i umiditatea. Modificarea acestor caliti se obine prin fermentarea i reducerea umiditii nmolurilor. Fermentarea are drept efect principal mineralizarea substanelor organice reinute i transformarea acestora n elemente mai simple ca: bioxidul de carbon, metan, azot i altele. Reducerea umiditii are ca scop crearea condiiilor pentru o mai uoar manipulare a nmolurilor care se depoziteaz sau se utilizeaz cu folos. Aceste operaii au loc n spaiile prevzute la decantoarele n care au fost reinute nmolurile (dac au fost construite n acest scop), rezervoare sau bazine de fermentare a nmolurilor, numite i metatancuri sau iazuri biologice sau de nmol, ct i pe platforme de uscare denumite i paturi sau cmpuri de uscare, n instalaii de deshidratare sub vacuum, instalaii de uscare termic, instalaii de incinerare a nmolurilor i altele. Funcionarea unora dintre aceste utilaje necesit instalaii de tratare cu coagulani, staii de splare a nmolului etc. Realizarea acestor procese tehnologice impune existena unor construcii i instalaii de deservire i anume: Conducte i canale de legtura ntre elementele tehnologice de baz; Dispozitive i aparate de reglri automate sau comandate, msura, control i semnalizri; Rezervoare de nmagazinare a gazelor produse la fermentarea nmolurilor; Centrala termic pentru producerea energiei calorice (i eventual electrice) necesare prelucrrii nmolurilor; Staii de pompare pentru ape uzate (dup caz) i pentru nmol; Construcie pentru vrsarea n emisar a apelor epurate; Platforme pentru depozitarea nmolului fermentat; Reeaua de alimentare cu ap potabil i industrial; Drumuri de acces i de exploatare; Cldiri administrative; Instalaii electrice exterioare i interioare de for i lumina; Laborator (n funcie de mrimea staiei); Plantaii, mprejmuiri.

7

Fig.1.2. Scheme de epurare mecanic a- cu fermentare separat a nmolurilor; b- cu decantor cu etaj. Aceasta schem cuprinde n mod obinuit, grtare i dezintegratoare de deeuri, deznisipatoare, separatoare de grsimi, decantoare, vrsarea apei n emisar i n rezervoare sau bazine de fermentaie a nmolurilor, instalaii pentru deshidratarea nmolurilor. Traseul apei uzate, al nmolului i altor ageni necesari epurrii se figureaz cu linii diferite de cele pentru nmol i ali agenti necesari epurrii (aici este figurat traseul apei cu linie plin, traseul nmolului cu linie punct, traseul gazelor cu cercuri mici, traseul apei calde cu linie dreapt-linie unduit). Cnd pentru epurare se folosesc decantoare cu etaj, schema n plan se prezint ca n figura b, fermentarea nmolului fcndu-se chiar n aceste decantoare. Epurarea mecano - chimic Const n reinerea substanelor n suspensie, coloidale i dizolvate prin tratarea apelor uzate cu substane chimice (reactivi). Procedeele folosite sunt: neutralizarea, extracia, diluarea, coagularea i altele care reduc concentraia substanelor coninute n apele uzate. Epurarea chimic este nsoit de obicei i de o epurare mecanic, aceasta fiind alctuit din grtare, decantoare, filtre, centrifuge etc i de aceea metoda poart denumirea de epurare mecano-chimic. La apele uzate menajere, epurarea chimic se aplic la dezinfectarea apelor epurate parial prin alte metode, la coagularea nmolurilor, la dezinfectarea instalaiilor etc. Tot printre metodele de epurare mecano-chimice trebuie incluse i metodele electrolitice. Metoda const n trecerea unui curent electric prin ap uzat. Ionii de electrolit care se formeaz se colecteaz n mod corespunzator spre electrozi, care se fac din oel, i cu care intr n combinaie. Se formeaz oxizi de fier care acioneaz ca coagulant.

8

Fig.1.3. Schema de epurare mecano-chimic Aceasta schem cuprinde obiectele pentru epurare mecanic, la care se adaug obiectele corespunztoare tratrii cu coagulani sau staia de dezinfectare. Schema n plan orizontal a unei asemenea nstalatii este indicate n fig.1.3. Treapta de epurare mecanic este indentic cu aceea prezentat n fig1.2. Epurarea chimic se face cu clor gazos sau hipoclorit de calciu, ceea ce va duce la instalaii diferite. Amestecul de clor cu ap uzat se poate realiza n canalul de vrsare a apei epurate n emisar sau, n funcie de calculele tehnico-economice comparative, ntr-un bazin de contact. Nmolurile reinute n bazinul de contact sunt conduse n decantoarele primare, iar de aici, sau direct de la staia de pompare, la instalaiile de fermentare n cazul folosirii apelor uzate la irigaii, clorinarea apei trebuie examinat i sub aspectul calitii solului care urmeaz a fi irigat, respective al calitii de clor remanent pn la locul de folosin al apei. Epurarea mecano - biologic Folosete activitatea unor microorganisme pentru oxidarea i mineralizarea substanelor organice aflate n apa uzat. Epurarea biologic este precedat n mod obinuit de epurare mecanic, necesitatea acesteia nefiind impus de fenomenele biologice, ci de faptul c mrete productivitatea ntregii instalaii de epurare. Bacteriile folosite n epurarea biologic sunt de diferite feluri. Pentru apele uzate menajere, epurarea biologic se bazeaz pe bacterii aerobe care preiau din aer sau din ap oxigenul de care au nevoie, ceea ce implic o bun aerare, capabil s furnizeze oxigenul necesar. Mineralizarea substanelor organice din apele uzate se poate realiza de asemenea n condiii anaerobe prin procese de reducere, ns procedeul dureaz mult timp, se produc mirosuri neplcute i de aceea acest procedeu poate fi utilizat n locuri izolate care s nu creeze folosinelor vecine nociviti corespunztoare. Epurarea biologic poate fi realizat prin dou grupe mari de construcii i anume: 9

Construcii n care epurarea se realizeaz n condiii apropiate de cele naturale; ntre acestea se ncadreaz cmpurile de irigaii, cmpurile de infiltraii i iazurile biologice; Construcii n care epurarea biologic se realizeaz n condiii create artificial sub aciunea bacteriilor aerobe puternic alimentate cu oxigen, i anume filtre biologice numite i biofiltre i bazine cu nmol activ numite i aerotancuri; la apele uzate menajere aceasta epurare se face ntr-una sau cel mult dou faze (trepte). n construciile din primul grup se realizeaz o epurare foarte naintat (99-99.5%) astfel nct apele pot fi vrsate direct n emisari. n construciile de epurare din cel de-al doilea grup, apele rezultate conin cantiti nsemnate de nmol activat, adic bogat populat n bacterii oxidante (mineralizatoare) i care nu pot fi evacuate n emisar pentru c ar provoca acolo aproximativ aceleai pagube ca i apele uzate netrecute prin staia de epurare. Aceste nmoluri trebuie reinute n staia de epurare ntocmai ca i depunerile i nmolurile separate prin epurarea mecanic, operaie ce se realizeaz n decantoare, asemntoare decantoarelor folosite la epurarea primar. Pentru difereniere, decantoarele poart denumirea treptei de epurare din care fac parte. Astfel, la epurarea mecanic se numesc decantoare primare, la epurarea biologic cu o singura faz (treapt) se numesc decantoare secundare, iar la epurarea biologic cu dou faze se numesc decantoare teriare. Dup decantarea secundar apele uzate mai contin nc bacterii banale i patogene, ntrucat construciile pentru epurarea mecanic i biologic nu asigur distrugerea lor total. Pentru distrugerea bacteriilor se folosete dezinfectarea apei prin clorizare sau prin alte mijloace. n asemenea cazuri, epurarea mecano-biologic se completeaz deci i cu o epurare chimic. Nmolul reinut dup epurarea biologic este supus prelucrrii odat cu acela provenit de la epurarea mecanic. Cum ns el conine o mare cantitate de apa (98-98%), nainte de a fi trimis la fermentare este trecut uneori prin bazine de concentrare a nmolului; se obine astfel o oarecare reducere a cheltuielilor pentru fermentare. Existena n staie a nmolului activat din decantoarele secundare este folosit adeseori pentru completarea epurrii mecanice cu biocoagulatoare, decantoare n care apa intra n contact cu nmolul activat i este supus aerrii. Aceasta operaie folosete mai puin epurrii mecanice, ns are efecte favorabile asupra treptelor biologice ulterioare. Epurarea biologic cu nmol activate necesit pe lng construciile de baz indicate anterior i construcii i instalaii de deservire suplimentare celor indicate la epurarea mecanic, i anume: Instalaii pentru producerea sau introducerea artificial a aerului Staii de pompare i conducte pentru transportul i distribuia nmolului activ, a aburului. Recipiente i dispozitive pentru condiionarea nmolului. Epurarea biologic asigur un nalt grad de epurare, adeseori practic complet (la construciile de epurare n condiii naturale). La construciile de epurare n conditii artificiale i n deosebi la epurarea cu nmol activate, factorii principali: apa, bacteriile mineralizatoare i aerul pot fi manevrai dup necesitate nct intregul proces de epurare poate fi dirijat. Aceste avantaje implic ns i cunotinele adncite asupra proceselor ce se desfoar i asupra constructiilor ce se exploateaz. De aceea datele de baza asupra calitilor apelor ce se supun epurrii trebuie cunoscute n mai mare msur dect la epurarea mecanic i, adeseori, nsi sistemul de epurare biologic trebuie ales pe baza de experimentari pe staii pilot, dimensionate la debitul de circa 1/10 din debitul total de ape uzate.

10

Schema de epurare mecano-biologic: Aceast schem de epurare mecano-biologic cuprinde o treapt de epurare mecanic i una biologic. Treapta de epurare mecanic este asemanatoare celei precedente (fig1.2); ea poate fi completat cu biocoagulatoare, n cazul cnd exist n staie nmol activat, sau n lipsa acestuia, cu bazine de preaerare. O parte din instalaiile de epurare mecanic pot fi folosite i pentru recircularea i prelucrarea nmolurilor care fac parte din epurarea bilogic. Epurarea biologic se alctuieste diferit, n funcie de procedeele de epurare care trebuie asigurate.

Fig.1.4. Schema de epurare mecano-biologic natural

11

Cnd se aplic procedee de epurare n condiii naturale, schema orizontal se prezint ca n fig.4; pentru preluarea nmolurilor aici s-a considerat c se vor utiliza bazine deschise de fermentare, dup care nmolul este rspndit pe anumite parcele de teren; astfel, platformele de uscare lipsesc. Epurarea biologic prin filtre biologice poate fi facut n una sau dou trepte. Decantoare secundare se prevd dup fiecare treapt de filtre sau numai dup ultima treapt. Pentru obinerea unui grad de epurare mai ridicat, apa poate fi recirculat n cadrul fiecarei trepte de epurare. n fig.5 este indicat o schem pentru epurarea mecanobiologic cu filtre biologice.

Fig.1.5. Schema de epurare cu filtre biologice Epurarea biologic prin bazine cu nmol activate (bazine de aerare) se realizeaz prin construcii de diferite tipuri i poate fi: complet sau parial. Dup bazinele de aerare se prevd decantoare secundare. Nmolul reinut n aceste decantoare este trimis n concentratoare de nmol i apoi prin pompare ca nmol de recirculaie n bazinele de nmol activat, iar ceea ce prisosete ca nmol n exces, n biocoagulatoare i decantoare primare, de unde trece eventual din nou n concentratoare de nmol i apoi n instalaii de prelucrare; nmolul poate fi trimis aici i direct de la staia de pompare. n figura1.6 este prezentat o schem de epurare biologic cu nmol activ. Pentru dezinfectarea apelor la care se folosete clorinarea, ca bazine de contact la filtrele biologice pot folosi decantoarele; la bazinele cu nmol activat trebuie construite bazine de contact speciale deoarece n cazul utilizrii decantoarelor secundare speciale, bacteriile aerobe ar fi distruse prin clor pierzndu-se calitile nmolului activ. 12

Fig.1.6. Schema de epurare biologic cu nmol activat Alegerea schemei de epurare: Schema de epurare se alege pe baza unor calcule tehnico-economice comparative la care se iau n cosiderare mai muli factori: existena unor terenuri disponibile pentru staia de epurare sau economic inapte pentru folosie productive, posibilitatea asigurrii zonei de protecie sanitar, asigurarea gradului de epurare necesar, relieful terenului, distana faa de emisar, cantitile de nmoluri rezultate n fiecare proces de epurare, posibilitile de depozitare sau valorificare a nmolurilor, mrimea staiei de epurare legat de posibilitatea asigurrii cu personal bine calificat. Amploarea staiei are mare importan pentru alegerea schemei de epurare. Pentru staiile mici trebuie alese schemele cele mai simple i mai sigure, practice automate. De altfel, asemenea staii mici formeaz o grup de lucrri cu caracteristici constructive speciale.

13

1.2.

Profilul tehnologic al unei staii de epurare

Fig.1.7. Profil tehnologic printr-o staie de epurare Profilul tehnologic (fig.1.7) are drept scop s indice amplasarea relativ n plan vertical a obiectelor din staia de epurare i a nivelului tehnologic al apei i nmolului, astfel nct s se asigure curgerea acestora prin staie conform schemei n plan. Profilul tehnologic reprezint o pies deosebit de important fiind singurul desen de ansamblu din proiect n care se pot urmri fluxurile tehnologice principale n ntreaga staie de epurare. Prin prezentarea schemelor de epurare se urmrete ndeosebi evidenierea proceselor tehnologice adoptate pentru epurarea apei i pentru prelucrarea nmolurilor. Din scheme nu va rezulta totalitatea caracteristicilor instalaiilor (grad de epurare, consum de abur, consum de energie) i n general nici soluii de construcie sau de fundare. De asemenea de cele mai multe ori nu se indic n schema construciile pentru deservirea total sau parial. Profilul tehnologic trebuie s in seama de pierderile de sarcin care se produc la trecerea apelor i a nmolurilor prin diferitele construcii i instalaii din staia de epurare.

1.3.

Soluii constructive de staii de epurare din Romnia i din Europa

Staia de epurare Bacu Staia de epurare Bacu este amplasat n albia major a rului Bistria pe malul drept n zona de sud-est a municipiului Bacu i a fost construit n dou etape (1967 i 1972), fiind proiectat cu treapta de epurare mecanic i treapta de epurare biologic,

14

ulterior proiectndu-se o a doua linie, nedefinitivat n prezent n ceea ce privete treapta biologic. Tehnologia de epurare a apelor uzate, dotarea cu utilajele corespunztoare, este valabil acelei perioade i a rmas i n prezent, astfel ca eficiena de epurare a staiei este mic i consumul de energie mare. Din aceast motiv R.A.G.C. Bacu are ca obiectiv investiional reabilitarea staiei. Staia de epurare este dimensionat la un debit de 1585 L/s, influentul (totalitatea apelor uzate menajere, meteorice i industriale) mprindu-se pe doua linii de epurare mecanic, respectiv 985 L/s pe treapta veche si 600 L/s pe treapta nou. Fluxul tehnologic al apelor uzate pe cele dou linii de epurare mecanic se mparte n circuitul apei i circuitul nmolului. Treapta biologic este de tipul bazin de aerare cu nmol activ.

Fig. 1.8. Imagini ale staiei de epurare Bacu Staia de epurare Bonn - Bad Godesberg

Fig. 1.9. Staia de epurare din oraul Bonn, Germania Descrierea proiectului de extindere: Staia de tratare a apelor reziduale din Bonn-Bad Godesberg a fost extins pentru a putea deservi un numr de 110.000 locuitori. n cadrul staiei se utilizeaz o tehnologie de epurare ntr-o singur treapt cu denitrificare suprapus, uniti Bio-P i un sistem de filtrare adecvat. Staia realizeaz de 15

asemenea deshidratarea static a nmolului primar i excedentar, care este apoi trimis n unitatea central a staiei de tratare prin intermediul unei conducte hidraulice cu o lungime de 5 km. n acest caz, a fost necesar atingerea parametrilor minimali de epurare conform cerinelor pentru staii din Clasa 5, precum i mrirea gradului de reducere a emisiilor de mirosuri i de zgomot.

Capitolul 2 : Determinarea debitelor caracteristice2.1. Debitele caracteristice de ape uzate prelucrate n staiile de epurare a apelor uzate urbane

Staiile de epurare a apelor uzate urbane au rolul de a purifica totalitatea apelor uzate ale unui centru populat pn la un grad admisibil astfel nct s nu afecteze calitatea cursului de ap receptor n care sunt deversate dup tratare. Apele uzate ale centrului populat sunt aduse la staia de epurare prin intermediul sistemului centralizat de canalizare care are rolul de a colecta apele uzate de la toi generatorii de ap uzat de pe raza centrului urban care, dup localizarea lor sunt consumatorii de ap menajeri i sociali aflai n zona rezidenial a centrului populat, precum i unitile industriale i agrozootehnice. Debitul de ape uzate preluat din centrele urban i prelucrat de staiile de epurare urbane nu este constant pe perioada unei zile, prezentnd fluctuaii n funcie de modul n care se consum apa de alimentare n centrele urbane. De aceea se utilizeaz mai multe mrimi caracteristice care s defineasc ct mai bine acest debit fluctuant i anume [ - debitul zilnic mediu Qu zi med exprimat n unitatea caracteristic [m3/zi], sau n unitatea S.I. [m3/s] este valoarea medie a debitelor zilnice de ap uzat produse n centrul urban pe parcursul unui an; - debitul zilnic maxim Qu zi max [m3/zi, m3/s] este valoarea maxim a debitelor zilnice de ap uzat produse n centrul urban pe parcursul unui an; - debitul orar maxim de ape uzate Qu orar max [m3/h, m3/s] este valoarea maxim a debitelor orare de ap uzat produse n centrul urban pe parcursul unei zile; - debitul orar minim de ape uzate Qu orar min [m3/h, m3/s] este valoarea maxim a debitelor orare de ap uzat produse n centrul urban pe parcursul unei zile; Debitului de ap uzat a centrului urban se determin n funcie de consumul de ap potabil a centrului urban, valorile caracteristice ale acestuia obinndu-se dup urmtorul algoritm succesiv: se calculeaz valorile caracteristice ale necesarelor i cerinelor de ap de alimentare din zonele rezidenial, industrial i agrozootehnic ale centrului urban, se calculeaz valorile caracteristice ale cerinei total de ap de alimentare a centrului urban, apoi se calculeaz calculeaz valorile caracteristice ale debitului de ap uzat a centrului urban.

16

ZONA REZIDENIAL 2.1.1. Determinarea debitelor caracteristice ale necesarului i cerinei de ap de alimentare din zona rezidenial a centrului populat Necesarul de ap de alimentare pentru zona rezidenial a centrului populat se exprim prin urmtoare mrimi caracteristice: debitul necesarului zilnic mediu de ap de alimentare Qzi med [m3/zi], debitul necesarului zilnic maxim de ap de alimentare Qzi max [m3/zi] i debitul necesarului orar maxim de ap de alimentare Qorar max [m3/h]. Valorile caracteristice ale necesarului de ap de alimentare din zona rezidenial a centrelor populate se determin cu urmtoarele relaii:

Q zi med =Q zi max =

1 ( N (i ) q j (i)) + Qci 1000 i j

1 ( N(i) q j (i) K zi (i)) + Q ci 1000 i j 1 1 Q orarm ax = ( ( N(i) q j (i) K zi (i) K o (i)) + Q ci ) 24 1000 i j

n care: i indice referitor la necesarul de ap n funcie de zonele difereniate ale localitii dup gradul de dotare al cldirilor cu instalaii de ap cald i rece (vezi tabelul 1.1); i are valori ntre 1-5; j indice referitor la categoria de necesar de ap i anume: ap pentru nevoi gospodreti, ap pentru nevoi publice, ap pentru stropit spaiile verzi, ap pentru stropit strzi i splat piee; j are valori ntre 1-4; N(i) numrul de locuitori care locuiesc n zona i a localitii; qj(i) [l/om.zi] debitul zilnic mediu specific din categoriile j ale necesarului de ap pentru locuitorii din zona i a localitii, i anume: qg(i) - debitul zilnic mediu specific pentru nevoi gospodreti ale populaiei (vezi tabelul 1.1); qp(i) - debitul zilnic mediu specific pentru nevoi publice (vezi tabelul 1.1); qsv(i) debitul zilnic mediu pentru stropit spaiile verzi care se poate aprecia global ca o ploaie efectiv (25 l/m 2) la dou sptmni i 10 m2 spaiu verde/om conducnd la o valoare qsv(i) = 17,9 l/om.zi, qsp(i) debitul zilnic mediu specific pentru stropit strzi i splat piee se poate calcula analitic sau se poate aprecia global la 5% din debitul zilnic mediu specific pentru nevoi publice qp(i); Qci [m3/zi] - debitul necesarului de ap pentru combaterea incendiilor; Kzi - coeficientul de neuniformitate a debitului zilnic (vezi tabelul 1.1); Ko - coeficientul de variaie orar care se adopt pentru fiecare din zonele difereniate ale localitii dup gradul de dotare a cldirilor cu instalaii de ap cald i rece; cnd nu sunt alte valori justificate, pot fi adoptate valorile din tabelul 1.2 30% din locuitori se afla n zone n care apa se distribuie prin cimele amplasate n curi N z ( 2 ) = 15900 locuitori 17

70% din locuitori se afla n zone cu cldiri avnd instalaii interioare de ap cald i canalizare, cu preparare centralizat a apei calde (inclusiv cele cu cldiri racordate la termoficare) N z ( 5) = 37100 locuitori Tabelul 1.1 qg(i) qp(i) Zone ale localitii difereniate n funcie de gradul Kzi(i) de dotare al cldirilor cu instalaii de ap rece i cald [l/om zi] [l/om zi] Zone n care apa se distribuie prin cimele 40 25 1,3/1,45 amplasate pe strzi Zone n care apa se distribuie prin cimele 80 30 1,2/1,35 amplasate n curi Zone cu gospodrii avnd instalaii interioare de 140 30 1,2/1,35 ap rece i canalizare Zone cu gospodrii avnd instalaii interioare de 210 85 1,15/1,30 ap i canalizare, cu preparare local a apei calde Zone cu cldiri avnd instalaii interioare de ap cald i canalizare, cu preparare centralizat a 280 100 1,10/1,25 apei calde (inclusiv cele cu cldiri racordate la termoficare)

Numrul total de locuitori ai centrului populat (N) 500 1000 1500 3000 7000

Ko 2,8 2,2 2,0 1,75 1,5

Tabelul 1.2 Numrul total de locuitori ai centrului populat (N) 15000 25000 50000 100000 200000

Ko 1,35 1,30 1,25 1,20 1,15

Necesarul de ap pentru combaterea incendiilor poate fi preluat din hidrani interiori sau exteriori cldirilor, iar pentru cldiri speciale (teatre, biblioteci, instituii, unele spaii industriale, etc) pot fi prevzute sisteme speciale (sprinclere, drencere, etc). Apa pentru hidranii interiori i sistemele speciale trebuie s fie potabil. La hidranii exteriori se folosete de regul ap potabil din reea, iar n cazuri speciale pentru combaterea din exterior se poate folosi i o alt calitate de ap prin mijloace separate (maini cisterne proprii, rezerve de ap, reele separate, etc) Numrul de incendii ce pot avea loc simultan: ninc = 1 dintre care: - 1 in zona rezidenial - 1 in zona industrial - 0 in zona agrozootehnic

18

Debitul qhe [l/s] al unui hidrant exterior - cldiri cu 1 - 4 etaje pentru o localitate cu 29000 de locuitori: q he =25l/s. Tabelul 1.3 Debitul qhe [l/s] al unui hidrant exterior cldiri cu cldiri cu 1 4 etaje peste 4 etaje 5 10 10 15 10 15 20 25 25 35 30 40 40 55 70 80 85 90 95 100

Numrul locuitorilor Numrul ninc de din localitate incendii simultane 5.000 1 5.001 10.000 1 10.001 25.000 2 25.001 50.000 2 50.001 100.000 2 100.001 200.000 2 200.001 300.000 3 300.001 400.000 3 400.001 500.000 3 500.001 600.000 3 600.001 700.000 3 700.001 800.000 3 800.001 1.000.000 3

Debitul Qci [m3/zi] al necesarului de ap pentru combaterea incendiilor, n cazul n care se folosesc hidrani exteriori i nu au fost realizate studii speciale, se poate aprecia cu relaia:Qci = 86 ,4 ninc q he =86,4 1 25= 2160 m 3 /zi 1 Q zimed = [15900 (80 +1,05 30 +17 ,9) + 37100 (280 +1,05 100 +17 ,9)] + 2190 1000 = 19165 ,05 m3 / zi K zi ( 2 ) =1,2K zi ( 5 ) =1,1 Q zi max = 1 [15900 1,2(80 +1,05 30 +17 ,9) + 37100 1,1 ( 280 +1,05 100 +17 ,9)] + 2160 1000 = 21071 ,30 m 3 / zi

Pentru calculul coeficientului K 0 se folosete interpolarea 15000...........x.....1,35 15900..................0,05 25000................1,30

19

x 9100 = x = 0,0455 K 0 ( 2 ) = 1,3455 0,05 10000

25000...........x.....1,30 37100..................0,05 50000..................1,25x 5300 = x = 0,0258 K 0 (5 ) = 1,2758 0,05 10000

1 1 Qo r amr a x= { [ 1 5 9 0,20 1,3 4 5 (8 0+ 1,0 5 3 0+ 1 79) )+ (3 7 1 0,10 1,2 7 5 (8 0+ 1,0 5 1 0 +01 79) ]+ ( 1 5 , 1 , 2 41 0 0 0 + 2 1 6 =01 0 9m 37/ h }Cerina de ap de alimentare pentru zona rezidenial a centrului populat se exprim prin urmtoare mrimi caracteristice: debitul cerinei zilnice medii de ap de alimentare Qs zi med [m3/zi], debitul cerinei zilnice maxime de ap de alimentare Qs zi max [m3/zi] i debitul cerinei orare maxime de ap de alimentare Qs orar max [m3/h]. Valorile caracteristice ale cerinei de ap de alimentare din zona rezidenial a centrelor populate se determin cu urmtoarele relaii:Qs zi med = K p K S Qzimed Qs zi max = K p K s Q zi max Qs orar3 3m ax

= K P K s Qorar

m ax

n care: Qzi med [m /zi], Qzi max [m /zi] i Qorar max [m3/h] - debitele zilnic mediu, zilnic maxim i orar maxim ale necesarului de ap de alimentare pentru centrul populat; Kp coeficient prin care se ine seama de pierderile de ap n aduciune i n reeaua de distribuie i care poate lua valori ntre 1,08-1,10 n cazul sistemelor care se proiecteaz i urmeaz a fi executate i valori ntre 1,10-1,25 n cazul sistemelor existente la care se fac extinderi sau crete gradul de confort; Ks coeficient prin care se ine seama de nevoile tehnologice ale sistemului de alimentare cu ap i canalizare (splarea aduciunilor, a reelei de distribuie i a reelei de canalizare; nevoi ale staiilor de tratare i epurare, evacuarea zpezii, etc.), care are valorile: 1,02 n cazul n care ntreinerea sistemului de alimentare care asigur apa potabil este uoar i 1,05-1,08 n cazul surselor subterane sau de suprafa de ap care necesit tratare n vederea mbuntirii, valoarea coeficientului variind n funcie de complexitatea tratrii i de tehnologia de funcionare a obiectelor componente (n cazuri speciale, pe baz de justificri tehnice, se pot adopta i alte valori). K P =1,1 K S =1,05 Qszimed = 1,1 1,05 19165 ,05 = 22135 ,63 m 3 / zi Qszi max = 1,1 1,05 21071 ,301 = 24337 ,352 m 3 / zi Qsorar max = 1,1 1,05 1097 = 1273 ,344 m 3 / h

20

Exprimarea valorilor caracteristice Q zi med , Q zi max i Q orar max ale debitului cerinei de ap de alimentare pentru centre populate n [m3/s] se face pe baza urmtoarelor relaii de transformare: Qszimed = 1.157 10 5 Qszimed (m 3 / zi ) = 0,256 m 3 / s Qszi max = 1.157 10 5 Qszi max (m 3 / zi ) = 0.281m 3 / s Qsorar max = 2.778 10 4 Qsorar max (m 3 / h) = 0,353 m 3 / s

ZONA INDUSTRIAL 2.1.2. Determinarea debitelor caracteristice ale necesarului i cerinei de ap de alimentare din zona industrial a centrului populat Necesarul de ap de alimentare pentru zona industrial a centrului populat se exprim prin urmtoare mrimi caracteristice: debitul necesarului zilnic mediu de ap de alimentare pentru zona industrial QnI zi med [m3/zi], debitul necesarului zilnic maxim de ap de alimentare pentru zona industrial QnI zi max [m3/zi] i debitul necesarului orar maxim de ap de alimentare pentru zona industrial QnI orar max [m3/h]. Relaiile de calcul al debitelor caracteristice ale necesarului de ap de alimentare din zona industrial a centrelor populate pentru cazurile uzuale sunt urmtoarele:+ 24 3,6 Qinc 1000 ninc n K zi U gm n gm Q nI zi max = U tl n tl + + 24 3,6 Qinc 1000 l mI m ninc n K o K zi U gm n gm U n Q nI orar max = tI tI + + 3,6 Qinc 24 24 1000 l mI m ninc n Q nIzi med l mI m

= U tl n tl +

U gm n gm

n care: l indice referitor la numrul categoriilor de produse industriale fabricate; Utl numrul de uniti din mrimea caracteristic a categoriei de produse industriale: tone, m3, buci, etc. (producie finit, materie prim sau dup caz producie intermediar) n perioada considerat (n cazul de fa pe zi); ntl [m3/unitate caracteristic a categoriei de produse industriale] necesarul de ap specific corespunztor unitilor de capacitate a categoriei de produse industriale. n tabelul 1.4 sunt date orientative despre necesarul specific de ap pentru produse din diferite uniti industriale; mI indice referitor la numrul de ntreprinderi industriale care realizeaz categorii de produse; m indice referitor la numrul de folosine; U gm numrul de uniti din mrimea caracteristic a folosinei: persoane, cldiri, schimburi, vehicule, etc. sau combinaii: persoane schimburi, vehicule schimburi, etc. n perioada considerat (n cazul de fa pe zi);

21

[l/unitate sau combinaii de uniti caracteristice ale folosinei] necesarul specific de ap corespunztor unitilor sau combinaiilor de uniti ale folosinei (vezi tabelul 1.5); Kzi, Ko coeficieni de neuniformitate a debitului zilnic (vezi tabelul 1.1), respectiv coeficientul de variaie orar (vezi tabelul 1.2); ninc indice referitor la numrul de incendii simultane la uniti industriale; n indice referitor la numrul cldirilor din unitatea industrial atins de incendiu; Qinc [l/s] debitul specific de ap pentru stingerea din exterior a incendiilor din cldiri, inndu-se seama de volumul Vn [m3] al cldirii n atins de incendiu i gradul de rezisten la foc al cldirilor; Qinc = 10 l/s Necesarul de ap specific pentru diferite uniti industriale Tipul unitii industriale Fabrici de pine Fabrici de ncminte Tabelul 1.4 Necesarul de ap specific corespunztor unitilor de capacitate a categoriei de produse industriale [m3/unitatea categoriei de produse] 1 1,5 m3/t 32,4m3 / 1000 perechi

n gm

Tabelul 1.5

Destinaia cldirii ntreprinderi industriale (pentru un muncitor pe schimb) cu procese tehnologice din grupa I II III a) b) IV V VI a) b)

Necesar specific [l/omzi] Total din care ap cald ap de 60C de 45C 50 60 60 75 75 85 60 75 20 25 25 30 30 40 25 30 28 35 35 43 43 57 35 43

22

QnIzimed = 16 10 + 200 0,0324 + + 24 9 3,6 10 = 7816000 m 3 / zi

170 20 + 50 50 + 30 60 + 80 60 20 20 + 90 50 + 40 60 + 30 75 + + 1000 1000

QnIzi max = 16 10 + 200 0,0324 +

1,15 (170 20 + 50 50 + 30 60 + 80 60 ) 1,15 ( 20 20 + 90 50 + 40 60 + 30 + 1000 1000

+ 24 9 3,6 10 = 7819000 m 3 / zi 166 ,48 1,15 2,8 7,7 1,15 2,8 9,55 QnIorar max = + + + 3.6 10 10 = 327 ,332 m 3 / h 24 1000 24 1000 24

La modul general, valorile debitului cerinei de ap de alimentare pentru unitile industriale se determin cu urmtoarele tipuri de relaii, pentru cazurile sistemelor fr recirculare sau reutilizare a apei, i anume QsI [m3/s] :QSI = K SI K PI QnI

n care: KsI coeficient care ine seama de nevoile tehnologice ale sistemului de alimentare cu ap i canalizare, care este 1,10 atunci cnd staiile de tratare au capacitatea mai mic sau egal cu 0,5 m3/s; KpI coeficient care ine seama de acoperirea pierderilor n aduciune i reelele de distribuie, care se stabilete prin calcule n funcie de soluiile tehnologice i care se poate considera maxim 1,05 n lipsa datelor necesare;QSIzimed = K SI K PI QnIzimed

QSIzimed = 1,1 1,05 7816000 = 9028 m 3 / ziQSIzi max = K SI K PI QnIzi max

QSIzi max = 1,1 1,05 7819000 = 9013 m 3 / ziQSIorarmax

= K SI K PI QnIorar

max

QSIorar max = 1,1 1,05 327 ,332 = 378 ,068 m 3 / h Q SIzimed = 1,157 10 5 9028 = 0,104 m 3 / s QSIzi max = 1,157 10 5 9013 = 0,104 m 3 / s QSIorar max = 2,778 10 4 378 ,068 = 0,105 m 3 / s

ZONA AGROZOOTEHNIC 2.1.3. Determinarea debitelor caracteristice ale necesarului i cerinei de ap de alimentare din zona agrozootehnic a centrului populat Relaiile de calcul al debitelor caracteristice ale necesarului de ap de alimentare din zona agrozootehnic a centrelor populate pentru cazurile uzuale sunt urmtoarele:

23

Q nZ

zi med

=o

K piZo q Zo N Zo 1000 1000

+ pZ p

U gp n gp 1000

+ 24 3,6 Qincrinc r

QnZ zi max = o

K ziZo K piZ o qZo N Zo

+ pZ p

K zi U gp ngp 1000

+ 24 3,6 Qincrinc r

QnZ orar max = o

K oZo K ziZo K piZo qZo N Zo 24 1000

+ pZ p

K o K zi U gp ngp 24 1000

+ 3,6 Qincrinc r

n care: o indice referitor la categoriile de animale; qZo [m3/1000 animale zi] necesarul specific total de ap, care ia valori n funcie de categoria i de animale i de tipul sistemului de evacuare a dejeciilor corespunztor fiecrei categorii i de animale; NZo numrul de animale din categoria o; KpiZo coeficient care ine seama de acoperirea pierderilor admisibile de ap n incinta unitilor zootehnice n funcie de categoria de animale (vezi tabelul 1.6); KziZo coeficientul de neuniformitate a debitului zilnic care este n funcie de categoria o de animale (vezi tabelul 1.6); KoZo coeficientul de neuniformitate a debitului orar care este, de asemenea, n funcie de categoria o de animale (vezi tabelul 1.6); pZ indice referitor la numrul de uniti agrozootehnice din zona agrozootehnic ; p indice referitor la numrul de folosine; U gm numrul de uniti din mrimea caracteristic a folosinei: persoane, cldiri, schimburi, vehicule, etc. sau combinaii: persoane schimburi, vehicule schimburi, etc. n perioada considerat (n cazul de fa pe zi); n gm [l/unitate sau combinaii de uniti caracteristice ale folosinei] necesarul specific de ap corespunztor unitilor sau combinaiilor de uniti ale folosinei (vezi tabelul 1.5); Kzi, Ko coeficieni de neuniformitate a debitului zilnic (vezi tabelul 1.1), respectiv coeficientul de variaie orar (vezi tabelul 1.2); rinc indice referitor la numrul de incendii simultane la uniti agrozootehnice; r indice referitor la numrul cldirilor din unitatea agrozootehnic atins de incendiu; Qinc [l/s] debitul specific de ap pentru stingerea din exterior a incendiilor din cldiri, inndu-se seama de volumul Vn [m3] al cldirii r atins de incendiu i gradul de rezisten la foc al cldirilor; Qinc =0.

24

Coeficieni Categorii de animale Porcine Gte Rae i boboci Celelalte categorii QnZzimed =

KpiZ 1 1,1 1 1,1

KziZ 1 1,1 2 1,1

KoZ 2 2,5 2 2 2 2,5

1 (50 36 + 150 36 + 75 100 + 75 31 + 300 31 + 50 13) + 1000 1,1 (0,35 7000 + 0,26 8000 + 0,46 10000 + 0,46 10000 + 0,29 25000 ) 5 20 + 30 50 + 45 60 + + + 1000 1000 5 20 + 30 50 + 60 60 + = 7833 ,45 m 3 / zi 1000 1 1 (50 36 + 150 36 + 75 100 + 75 31 + 300 31 + 50 13) QnZzi max = + 1000 1,1 1,1 (0,35 7000 + 0,26 8000 + 0,46 10000 + 0,46 10000 + 0,29 25000 ) 1,15 (5 20 + 30 50 + 45 60 ) + + 1000 1000 1,15 (5 20 + 30 50 + 60 60 ) + = 7839 ,28 m 3 / zi 1000 1 1 2 (50 36 + 150 36 + 75 100 + 75 31 + 300 31 + 50 13) QnZorar max = + 24 1000 1,1 1,1 2 (0,35 7000 + 0,26 8000 + 0,46 10000 + 0,46 10000 + 0,29 25000 ) + + 24 1000 1,15 2,8 (5 20 + 30 50 + 45 60 ) 1,15 2,8 (5 20 + 30 50 + 60 60 ) + + = 329 ,26 m 3 / h 24 1000 24 1000

Valorile caracteristice ale debitului cerinei de ap de alimentare din zona agrozootehnic a centrului populat se determin pe baza valorilor caracteristice ale necesarului de ap din zona agrozootehnic, cu urmtoarele relaii:Q sZ Q sZ Q sZzi med zi max

= K sZ K pZ QnZ = K sZ K pZ Q nZ

zi med zi max orar max

orar m ax

= K sZ K pZ Q nZ

n care: QnZ zi med [m3/zi], QnZ zi max [m3/zi], QnZ orar max [m3/h] valorile caracteristice ale debitului necesarului de ap de alimentare pentru zona agrozootehnic; KsZ coeficient care ine seama de nevoile tehnologice ale sistemului de alimentare cu ap i canalizare (pentru pregtirea soluiilor de reactivi, splarea componentelor staiei de tratare, splarea colectoarelor de canalizare), care are valoarea 1,10;

25

KpZ coeficient care ine seama de acoperirea pierderilor n aduciune i reelele de distribuie, care se stabilete prin calcule n funcie de soluiile tehnologice i care se poate considera maxim 1,05 n lipsa datelor necesare; QsZzimed = 1,1 1,05 7833 ,45 = 9047 ,63 m 3 / zi QsZzi max = 1,1 1,05 7839 ,28 = 9054 ,37 m 3 / zi QsZorarmax

= 1,1 1,05 329 ,26 = 380 ,29 m 3 / h

Exprimarea acestor valori n m 3 / s se face cu ajutorul formulelor: QsZzimed (m 3 / s ) = 1,157 10 5 QsZzimed ( m 3 / zi ) = 0,00109 QsZzi max ( m 3 / s ) = 1,157 10 5 QsZzi max ( m 3 / zi ) = 0,00115 QsZorar max ( m 3 / s ) = 2,778 10 4 QsZorar max ( m 3 / h) = 0,00244

2.1.4. Determinarea debitelor caracteristice ale cerinei totale de ap de alimentare a centrului populat Valorilor caracteristice ale debitului cerinei totale de ap de alimentare a centrului populat, respectiv debitul total zilnic mediu Qs tot zi med [m3/zi, m3/s], debitul total zilnic maxim Qs tot zi max [m3/zi, m3/s] i debitul total orar maxim Qs tot orar max [m3/h, m3/s], se determin cu urmtoarele relaii:Q s tot Q s tot Q s totzi med zi max orar max

= Q s zi med = Q s zimax

+Q sI +Q sIm ax

zi med zi m ax

+Q sZ +Q sZ

zi med zi max orar max

= Q s orar

+Q sI

orar max

+Q sZ

n care: Qszimed [m3/zi, m3/s], Qs zi max [m3/zi, m3/s], Qs orar max [m3/h, m3/s] debitele zilnic mediu, zilnic maxim i orar maxim ale cerinei de ap de alimentare pentru zona rezidenial a centrului populat; Q sIzimed [m3/zi, m3/s], QsI zi max [m3/zi, m3/s], QsI orar max [m3/h, m3/s] debitele zilnic mediu, zilnic maxim i orar maxim ale cerinei de ap de alimentare pentru zona industrial a centrului populat; Q sZzimed [m3/zi, m3/s], QsZ zi max [m3/zi, m3/s], QsZ orar max [m3/h, m3/s] debitele zilnic mediu, zilnic maxim i orar maxim ale cerinei de ap de alimentare pentru zona agrozootehnic a centrului populat. Qstotzimed = 9047 ,63 + 9028 + 22135 ,63 = 31230 m 3 / zi Qstotzi max = 24377 ,352 + 9013 + 9054 ,37 = 33440 m 3 / zi . Qstotorarmax

= 1273 ,344 + 378 ,068 + 380 ,29 = 1651 m 3 / h

Qstotzimed (m 3 / s ) = 1,157 10 5 31230 = 0,361 Qstotzi max (m 3 / s ) = 1,157 10 5 33440 = 0,387 Qstotorar max (m 3 / s ) = 2,778 10 4 1651 = 0,459

2.1.5. Determinarea debitelor caracteristice de ape uzate evacuate din centrul populat 26

Valorile caracteristice ale debitului de ape uzate evacuate din centrul urban, respectiv debitul de ape uzate zilnic mediu Qu zi med [m3/zi, m3/s], debitul de ape uzate zilnic maxim Qu zi max [m3/zi, m3/s], debitul de ape uzate orar maxim Qu orar max [m3/h, m3/s] i debitul de ape uzate orar minim Qu orar min [m3/h, m3/s] se stabilesc n funcie de valorile caracteristice similare ale cerinei totale de ap de alimentare a centrului populat, cu urmtoarele relaii :Quzi m ed max

= 0,8 Q s tot = 0,8 Q s tot

zi m ed zi m ax orar m ax

Qu zi

Qu orar

m ax

= 0,8 Q s tot

Qu orar

min

=

1 p Qu zi max 24

n care: Qs tot zi med [m3/zi, m3/s], Qs tot zi max [m3/zi, m3/s] i Qs tot orar max [m3/h, m3/s] sunt valorile caracteristice ale debitului cerinei totale zilnice medii, zilnice maxime, respectiv orare maxime de ap de alimentare ale centrului populat i unitilor industriale i agrozootehnice aferente; p coeficient adimensional n funcie de numrul de locuitori ai centrului populat (vezi tabelul 1.7). Pentru 29.000 de locuitori, p=0,60. Tabelul 1.7 Numrul de locuitori P < 1000 0,18 1001 10000 0,25 10001- 50000 50001 100000 0,35 0,60 > 100000 0,75

Qu zi med = 0,8 31230 = 24980 m 3 / zi Qu orarmax

= 0,8 1651 = 1321 m 3 / h

Qu orar min =

*Quzimax=0,8 33440=26752 m3/zi

1 0,60 1651 = 668 ,768 m 3 / h 24

Qu zi med (m 3 / s ) = 1,157 10 5 24890 = 0,289 Qu zi max ( m 3 / s ) = 1,157 10 5 20920 ,8 = 0,31 Qu orar Qu orarmax min

( m 3 / s ) = 2,778 10 4 1321 = 0,367 ( m 3 / s ) = 2,778 10 4 668 ,768 = 0,186

3.Dimensionarea principalelor obiecte tehnologice ale staiei de epurare Grtar cilindric Grtarele se prevd la toate staiile de epurare, indiferent de sistemul de canalizareadoptat i independent de procedeul de intrare a apei n staia de epurare- prin curgere gravitaional sau sub presiune.

27

Scopul grtarelor este de a reine corpurile plutitoare i suspensiile mari din apele uzate ( crengi, legume, carpe i diferite corpuri aduse prin plutire) pentru a proteja mecanismele i utilajele din staia de epurare i pentru a reduce pericolul de colmatare ale canalelor de legtur dintre obiectele staiei de epurare. Grtarele se confecioneaz sub forma unor panouri metalice, plane sau curbe, n interiorul crora se sudeaz bare de hotel paralele prin care sunt trecute apele uzate. n funcie de distana dintre aceste bare, se deosebesc grtare rare i grtare dese. Barele cele mai frecvente folosite sunt cele de seciune dreptunghiular, dimensiunea minim fiind aezat normal pe direcia de parcurgere a apei. Pentru a reduce mrimea pierderilor hidraulice la trecerea apei prin grtar, se recomand rotunjirea muchiilor barelor. n unele situaii se poate accepta soluia cu bare cu seciunea rotund care, sub aspect hidraulic, prezint rezistene minime, n schimb sunt dificile de curat n timpul exploatrii. Grtarul curb cu curire mecanic se utilizeaz numai pentru adncimi mici de canal. Barele grtarului sunt dispuse n seciunea planului vertical dup un arc de cerc de circa 90. Curirea se efectueaz cu una sau dou greble montate la extremitatea unor brae ce se rotesc n jurul unui arbore orizontal, dispus perpendicular pe direcia de curgere a apei.

Figura 3.1 Grtar curb cu curire mecanic. Echipamentul de sitare cu grtar cilindric orizontal. Echipamentul este compus din urmtoarele subansambluri principale: grtarul cilindric orizontal propriu-zis 1, transportorul orizontal 2 i transportorul-compactor 3. Funcionarea echipamentului de sitare cu grtar cilindric orizontal este urmtoarea: apa uzat ajunge pe suprafaa exterioar a grtarului cilindric propriu-zis 1, pe direcie radial prin rama cilindric din amonte a acestuia trece apa uzat din care sunt reinute impuritile grosiere.

28

Figura 3.2 Instalaie de sitare cu grtar cilindric orizontal 1 - grtar cilindric orizontal propriu-zis; 2 - transportor orizontal; 3 compactor transportor-

Datorit faptului c grtarul cilindric se gsete n micare de rotaie, acesta antreneaz n micarea sa impuritile reinute scondu-le din ap i transportndu-le spre jgheabul aflat la partea din aval a grtarului unde sunt deversate i conduse spre transportorul-compactor 3, care le transportat, le deshidrateaz i le compacteaz, dup care sunt evacuate n pubele, containere sau instalaii de transport. Impuritile rmn pe grtar de la scoaterea din ap pn la depozitarea lor n transportorul orizontal 2, datorit turaiei suficient de mici a grtarului cilindric orizontal astfel nct s nu determine aruncarea reinerilor de pe acesta. Grtar cilindric fix Echipamentul de sitare cu grtar cilindric fix i ncrcare frontal este compus din urmtoarele subansambluri principale: grtarul cilindric cu mecanism de curare cu grebl rotativ (poziia I), transportorul-compactor (poziia II), instalaia de splare a reinerilor (poziia III) i instalaia de automatizare.

29

Figura 3.3. Echipament de sitare cu grtar cilindric fix Grtarul cilindric este format din urmtoarele pri componente: cadrul 1 care este compus din dou rame cilindrice, una deschis, n partea anterioar, i una opac n partea posterioar, legate ntre ele prin mai multe traverse care se constituie ca suporturi de fixare pentru barele grtarului; grtarul propriu-zis 2 care este format din rame cilindrice cu seciune dreptunghiular dispuse paralel n lungul axei cadrului, astfel nct s se asigure distanele impuse dintre bare; - sistemul de curare a grtarului format din grebla 3, acionat prin intermediul braului 4 de la arborele melcului transportorului-compactor i curitorul 5 care are rolul de a degaja grebla de impuritile transportate i de a ale dirija n gura de alimentare a transportorului-compactor. Funcionarea echipamentului de sitare cu grtar cilindric fix i ncrcare frontal este urmtoarea: apa uzat intr n interiorul grtarului cilindric pe direcie axial, prin rama cilindric anterioar a acestuia i iese pe direcie radial prin zona submers a suprafeei cilindrice a grtarului, impuritile grosiere din apa uzat fiind reinute pe suprafaa activ interioar a grtarului cilindric. De aici, acestea sunt raclate de grebla rotativ a sistemului de curare, care le antreneaz ctre partea superioar a grtarului cilindric de unde sunt deversate n gura de alimentare a transportorului-compactor prin intermediul curitorului greblei. n zona gurii de alimentare a transportorului-compactor reinerile sunt splate energic cu jeturi dirijate de ap sub presiune, pentru ndeprtarea fecalelor i substanelor organice solubile, dup care, n interiorul transportorului-compactor, sunt transportate, deshidratate i compactate, i apoi evacuate n pubele, containere sau instalaii de transport. -

30

Pentru instalare, echipamentele de sitare cu grtar cilindric fix i ncrcare frontal necesit canale (uzual, cu seciune dreptunghiular), cu radierul orizontal sau cu pant de 1%, n care sunt plasate pe direcia longitudinal a canalului, cu o nclinare a axei grtarului i transportorului compactor cu un unghi de 30 35 fa de orizontal. Grtar cilindric mobil Grtarul cilindric rotativ este format din urmtoarele pri componente: - cadrul 1 compus din dou rame cilindrice deschise, anterioar i posterioar legate ntre ele prin mai multe traverse care se constituie ca suporturi de fixare pentru barele grtarului; - grtarul propriu-zis 2 care este format din bare cilindrice cu seciune triunghiular dispuse paralel n lungul axei i fixate prin mbinri speciale pe traversele cadrului, astfel nct s se asigure distanele impuse ntre bare; pe suprafaa interioar (activ) a grtarului, barele grtarului sunt prevzute cu crampoane de reinere pentru antrenarea reinerilor grosiere n micare de rotaie a grtarului; n acelai scop, pe suprafaa activ a grtarului sunt prevzute suplimentar i vergelele de antrenare 3; - braul de acionare 4 care i transmite grtarului micarea de rotaie prelund-o de la arborele transportorului-compactor; se menioneaz c din cauza faptului c grtarul cilindric este mobil, este necesar utilizarea n zona braului de acionare 4 a unui lagr exterior de susinere fixat fie pe un suport rigidizat pe pereii laterali ai canalului n care este instalat echipamentului de sitare, fie pe radierul acestuia; - lagrul 5 de alunecare format din suprafaa interioar a ramei posterioare a cadrului grtarului cilindric i suprafaa conjugat de pe periferia capacul posterior fix 6 al grtarului cilindric. Funcionarea echipamentului de sitare cu grtar cilindric mobil i ncrcare frontal este urmtoarea: apa uzat intr n interiorul grtarului cilindric pe direcie axial, prin rama cilindric anterioar a acestuia, i iese pe direcie radial prin zona submers a suprafeei cilindrice a grtarului, impuritile grosiere din apa uzat fiind reinute pe suprafaa activ interioar a grtarului cilindric. Datorit faptului c grtarul cilindric se gsete n micare de rotaie, acesta antreneaz n micarea sa i impuritile reinute ancorate pe suprafaa activ a grtarului att din cauza presiunii exercitate de curentul de ap uzat, ct i din cauza aciunii crampoanelor i vergelelor de reinere. n momentul n care impuritile ancorate pe suprafaa activ a grtarului, dup ce din cauza micrii de rotaie, au fost scoase din ap, ajungnd n partea superioar a grtarului, sunt supuse aciunii unor jeturi orientate de ap sub presiune, care le desprinde de pe grtar i le dirijeaz spre gura de alimentare a transportorului-compactor.

n aceast zon reinerile sunt splate energic, cu jeturi de ap sub presiune, pentru ndeprtarea fecalelor i substanelor organice solubile, dup care, n interiorul transportorului-compactor, sunt transportate, deshidratate i compactate dup care sunt evacuate n pubele, containere sau instalaii de transport. 31

Figura 3.4 Echipament de sitare cu grtar cilindric mobil i ncrcare frontal Condiiile de instalare ale echipamentului de sitare cu grtar cilindric mobil sunt similare cu cele ale echipamentului de sitare cu grtar cilindric fix, att ca orientare ct i ca nclinare. Din softul rulat au rezultat urmatoarele date: Dgtl = 1618 Dgr = 1800 Dg = 1800 B=2100 hc = 436,842 sol = 0,383 r = 0,383 g = 21,964 hDg = 1002 Hc = 936,842 Lg = 116800 nb=57,142 nb=39 srf=377,961 vg=0,0053 tg=20 Gg=40,815 Gm=794,461 Ggm=839,275 Frmax=843,461

32

Mrmax=759,115 Pgcf=238,483 c=0,629 pT=317,515 pCint=317,515 pCies=20,885 pCml=169,2 LCl=323,882 ppres=275,744 PT=3,925 Varb=0,00785 marb=61,622 Lcm=2003 Rln=311,837 Rla=251,852 R2n=312,652 Deznisipator cu sectiune dreptunghiulara Deznisipatoarele sunt instalaii utilizate pentru separarea din apele uzate a particulelor minerale cu dimensiuni mai mari de 0,2 0,25 mm, care n timpul procesului de lucru se depun pe radierul echipamentului, i care poart denumirea generic de nisip (trebuie menionat faptul c nisipul rezultat n deznisipatoarele staiilor de epurare a apelor uzate menajere conine pe lng particule minerale i mici cantiti de substane organice care i confer acestuia un ridicat grad de nocivitate). Deznisipatoarele fac parte din treapta mecanic a staiilor de epurare a apelor uzate fiind amplasate n mod curent dup echipamentele de sitare i naintea separatoarelor de grsimi, sau dac acestea nu sunt utilizate, a decantoarelor primare. Deznisipatoarele cele mai frecvent utilizate n staiile de epurare actuale se clasific dup mai multe criterii, i anume: - dup direcia de curgere a apei: - deznisipatoare orizontale longitudinale; - deznisipatoare orizontale tangeniale; - dup modul n care se realizeaz circulaia apei: - deznisipatoare cu curgere gravitaional; - deznisipatoare cu antrenare mecanic a curentului de ap; - deznisipatoare cu insuflare de aer (aerate); - dup modul n care se evacueaz nisipul: - deznisipatoare cu evacuare manual; - deznisipatoare cu evacuare mecanic; - deznisipatoare cu evacuare hidraulic.

33

Fig.3.5 Deznisipator longitudinal Deznisipatoarele longitudinale cu seciune dreptunghiular i colectare mecanic/ hidraulic sunt compuse din urmtoarele componente principale (vezi figura 2.6): compartimentele de deznisipare (poziia I), deversorul proporional (poziia II), podul rulant de colectare a nisipului (poziia III), sistemul de evacuare i splare a nisipului (poziia IV) i jgheabul drenant longitudinal pentru deshidratarea nisipului (poziia V). Compartimentele de deznisipare 1 sunt construite din beton armat i au, n seciune transversal, form dreptunghiular. n cazul n care deznisipatorul este prevzut cu sistem de colectare mecanic a nisipului, n partea dinspre amonte a compartimentelor de deznisipare sunt prevzute baele 2. La acest tip de deznisipatoare, compartimentele de deznisipare sunt prevzute cu deversoare proporionale care au urmtoarele funciuni: meninerea unei viteze orizontale medii constante a curentului de ap uzat prin compartimentele de deznisipare, indiferent de valoarea debitului; determinarea facil a valorii debitului curentului de ap care strbate compartimentul de deznisipare, pe baza unui singur parametru i anume nlimea lamei de ap de pe deversor. Deversorul proporional este de forma unui ecran 3 n care este prevzut o decupare cu un contur de o form special. Podul rulant de colectare a nisipului 4 este compus din platforma 5, sistemul de rulare 6, sistemul de propulsie 7 care asigur deplasarea podului rulant i, dup caz, cu sistemul 8 de colectare mecanic cu lam racloare a nisipului sau cu sisteme hidraulice de colectare evacuare a nisipului (prin pompare sau prin sifonare) care la deplasarea podului rulant l absorb de pe radierul deznisipatorului i l transport i evacueaz hidraulic n jgheabul drenant de deshidratare a nisipului plasat adiacent deznisipatorului. Un pod rulant poate deservi simultan unul sau mai multe compartimente de deznisipare. n cazul cnd deservete simultan mai multe compartimente de deznisipare, podul rulant este echipat cu sisteme de colectare/colectare evacuare a nisipului poziionate corespunztor pentru fiecare compartiment de deznisipare n parte i care pot fi comandate independent. n cazul n care compartimentele de deznisipare sunt dotate cu sisteme de colectare mecanic, nisipul este strns n baele din amontele compartimentelor de unde este evacuat prin pompare prin intermediul unor pompe 9 aflate n cmine adiacente baelor i evacuat prin sistemele de conducte 10 n jgheaburile de deshidratare 11. n

34

anumite cazuri sunt prevzute i instalaii de splare 12 n care, nainte de evacuarea n jgheaburile de deshidratare, nisipul este splat n scopul ndeprtrii particulelor de natur organic.S e ciu n e a A - AL 7 6 3

B Bhc H hr

ha v

2

5 4

III

8 1 I

II

B

A9 12

A

IV 7

10

11 V

Fig.3.6: Deznisipator longitudinal cu seciune dreptunghiular cu colectare mecanic i evacuare hidraulic a nisipului Deversor proportional Acest tip de deversor se realizeaz prin decupare n peretele aval al deznisipatorului. Conturul decuprii are la partea inferioar form dreptunghiular cu laturile a de cel puin 0,03 m i b = (0,75 0,85)B, n care B este limea deznisipatorului cu care deversorul proporional lucreaz n agregat. Deasupra zonei dreptunghiulare laturile decuprii capt forme hiperbolice (vezi figura 3.23). Baza deversorului se amplaseaz la cota c, de cel puin 0,3 m fa de radierul deznisipatorului.

Aleg

a = 0,0 5m b = 0,8 3,7 = 2,9 6m c = 0,3m

Conturul hiperbolic al decuprii se determin astfel: - se consider un sistem cartezian de axe lOhd (vezi figura 3.23), n care variabila l reprezint jumtate din deschiderea deversorului n zona de decupare hiperbolic, iar 35

variabila hd este nlimea n zona de decupare hiperbolic; originea O a sistemului lOh d este amplasat pe axa de simetrie a decuprii deversorului, la cota superioar a zonei dreptunghiulare a decuprii (diferena de dreptunghiulare), respectiv la cota c +2a fa de partea 3 a considerndu-se drept 3

compensare a poriunilor de curbe tiate de laturile verticale ale seciuniia fa de radierul deznisipatorului; 3

- n zona hiperbolic a conturului trebuie ca:1

2 l hd2 = K

n care: K constant;hd

n iv e lu l a p e i d in d e z n isip a to r c o re s p u a to r d e b itu lucio Q p zn c m

2l 2a/3 hd O l c b hc

Fig.3.7: Schema de trasare a pereilor hiperbolici ai deversorului proporional Deversorul proporional este un dispozitiv de msur cu sensibilitate ridicat (avnd variaii mari ale nlimii lamei de ap la variaii mici de debit) i prezint avantajul utilizrii unor dispozitive de msurare a debitului simple i necostisitoare. Alt avantaj al acestui tip de deversor, n comparaie cu canalele Parshall, este c se elimin aliniamentele lungi de canal aval pe care le necesit canalele Parshall, dar au dezavantajul important al unei pierderi de sarcin mare, cel puin egal cu lama de ap de pe deversor (hr hd, vezi figura 16), fiind necesar ca la toate construciile din aval s se coboare radierul corespunztor pierderii de sarcin respective ( cu hav = hr). Acest lucru este neindicat mai ales n cazul staiilor de epurare construite de regul n lunca rurilor sau pe terenuri cu ap freatic aproape de suprafa, la care apar dificulti de execuie care conduc la scumpirea lucrrii. De aceea, acest tip de deversor nu justific utilizarea lui dect n cazul staiilor de epurare care dispun de cdere suficient, iar parte din instalaiile acestora sunt construite subteran. Din softul rulat au rezultat urmatoarele date: 36

a

L=15 Bmin=2,127 B=2,2 hc=1,112 hmin=2,027 ha=0,588 H=1,7 c=0,3 amin=0,03 a=0,04 Vdep=0,067 Lcjdn=3,625 lcjdn=0,55 Bcomp=2,2 bd=1,76 K=0,222 hint=0,016 Separator de grasimi

Figura .3.8 Exemplu de separator de grsimi Flotaia este procesul de deplasare ctre suprafaa apei a particulelor aflate n suspensie n curentul de ap uzat, cu densitate mai mic dect a apei, pe cale natural, datorat diferenei de densitate sau pe cale artificial prin intermediul bulelor de aer, introduse n curentul de ap uzat, care ader la particule.

37

n scopul eficientizrii procesului de flotaie a substanelor grase, apa uzat poate fi n prealabil tratat cu reactivi chimici, n scopul distrugerii emulsiilor, spre a favoriza coalescena particulelor de grsime i separarea acestora la suprafaa apei. Echipamentele n care se realizeaz separarea grsimilor din apele uzate menajere poart numele de separatoare de grsimi, i sunt plasate n treapta mecanic a staiilor de epurare a apelor menajere, ntre deznisipatoare i decantoarele primare. Prezena separatoarelor de grsimi n fluxul tehnologic al staiilor de epurare a apelor uzate menajere este absolut obligatorie atunci cnd concentraia grsimilor din apa uzat exprimat prin substane extractibile n eter de petrol este mai mare sau egal cu 20 mg/dm3 [2] sau cnd staia de epurare are treapt biologic artificial sau natural. n staiile de epurare a apelor menajere se utilizeaz frecvent urmtoarele tipuri de separatoare de grsimi: separatoare de grsimi cu insuflare de aer la joas presiune (0,5 0,7 atm.); Separatoarele de grsimi cu insuflare de aer la joas presiune sunt compuse din urmtoarele componente principale (vezi figura 18): bazinul separatorului de grsimi (poziia I), instalaia de insuflare a aerului (poziia II). Bazinul separatorului de grsimi este construit din beton armat, fiind compus din dou sau mai multe compartimente 1 cu seciune transversal de form trapezoidal. Apa uzat este introdus n compartimente pe sub ecranele scufundate 2. Compartimentele separatoarelor de grsimi sunt mprite n trei zone (o zon central 3 i dou zone laterale 4) prin intermediul pereilor separatori 5, care sunt prevzui la partea inferioar, pe toat lungimea, cu ferestre de trecere a apei. n zona central, se insufl aer la joas presiune, fiind locul n care apa este puternic agitat i n care se realizeaz procesul de flotaie a grsimilor. Apa i grsimile din partea superioar a zonei centrale ptrund n zonele laterale prin grtarele 6, realizate din ipci de lemn, bare de metal sau plastic (cu lumina dintre bare de 20 50 mm) i fixate pe pereii separatori n zona oglinzii apei, care au scopul disiprii energiei apei agitate din zona central la trecerea n zonele laterale. Zonele laterale, n care apa uzat nu se afl sub aciunea bulelor de aer, sunt zone de linitire n care grsimile se acumuleaz la suprafa sub form de pelicul. Pe prile laterale ale zonelor de linitire sunt prevzute jgheaburile de colectare a grsimilor 7, n care grsimile sunt evacuate prin deversare n urma realizrii unui remuu pozitiv n compartimente sau ca urmare a nchiderii gradate a stvilarelor din aval 8 aferente compartimentelor respective.

38

Fig. 3.9: Separator de grsimi cu insuflare de aer la joas presiune cu evacuarea grsimilor prin remuu pozitiv

Pentru colectarea uniform a grsimilor, se recomand ca n lungul pereilor deversani ai jgheaburilor de colectare a grsimilor s fie prevzute lame deversante metalice sau din material plastic cu dini triunghiulari sau trapezoidali, reglabile pe vertical. Apa separat de grsimi iese din compartimente pe sub ecranele scufundate 9. n scopul eventualei izolri a compartimentelor, pentru intervenii n caz de avarii sau revizii, pe canalul/conducta de admisie a apei 10 a fiecrui compartiment este prevzut stvilarul (din amonte) 11. Dispozitivul 12 de insuflare a aerului comprimat de joas presiune (0,5 0,7 atm.) n ap este plasat n partea inferioar a zonelor centrale ale compartimentelor, asigurnd introducerea n ap a aerului sub form de bule fine (cu diametrul ntre 1- 3 mm). Insuflarea aerului n ap poate fi realizat cu urmtoarele tipuri de dispozitive:

39

a plci poroase de tip Arcuda, acoperite cu dou straturi de pietri sortat, stratul inferior de 10 cm grosime din pietri cu granule de 15 30 mm, iar stratul superior de 5 cm grosime din pietri cu granule de 7 15 mm; b blocuri M acoperite cu dou straturi de pietri sortat, identice cu cele recomandate la soluia precedent; c plci poroase din sticl sinterizat cu diametrul porilor de 200 400 m; d difuzoare, tuburi sau panouri cu membran elastic perforat. n cazul dispozitivelor de insuflare a aerului de tipurile a, b i c aerul comprimat este furnizat prin conductele perforate de distribuie 13, amplasate n canivourile longitudinale 14. Dispozitivele de insuflare a aerului de tipul d, acestea sunt plasate direct pe radierul zonei active a compartimentelor. Pentru obinerea unei eficiene optime de colectare a grsimilor insuflarea aerului trebuie s fie continu. n practic, mai exist o variant constructiv de separatoare de grsimi cu insuflare de aer la joas presiune (vezi figura 3.10) la care compartimentele au o construcie similar din punct de vedere al realizrii zonelor, central i laterale, dar care nu sunt prevzute cu jgheaburi laterale de colectare a grsimilor, ci au n componen un pod rulant prevzut cu lame de antrenare a grsimilor, plasate n zonele de linitire [3]. Astfel la cursa activ a podului rulant, grsimile sunt deplasate dinspre amonte ctre aval de unde sunt evacuate prin dispozitive de tip jgheab oscilant sau alte construcii similare. Eficiena reinerii grsimilor din apele uzate urbane, pentru acest tip de echipamente, este de 50 85 %.

Fig. 3.10: Separator de grsimi cu insuflare de aer la joas presiune cu evacuarea grsimilor cu pod raclor (seciune transversal) separatoare de grsimi cu plci paralele sau tuburi nclinate;

40

echipamente mixte de deznisipare i separare a grsimilor cu insuflare de aer Din sofrul rulat au rezultat urmatoarele date: Qc=26750 Qv=2642 icsg=3 L1sg=10,32 rap=3,44 t=0,111 VL=0,026 VLmax=0,05 hv=0,8 Decantor primar longitudinal n decantoarele primare sunt reinute din apele uzate urbane, industriale i din agrozootehnie, substanele n suspensie, sedimentabile gravimetric, care au trecut de deznisipatoare i separatoare de grsimi. Substanele reinute poart numele de nmoluri primare. n nmolurile primare sunt coninute preponderent substane anorganice, dar i substane organice. Orientativ, eficiena reinerii prin decantare primar este de 40 60% pentru materii n suspensie i de 20 30% pentru CBO5. Din sofrul rulat au rezultat urmatoarele date: Bpr=1 Qc=26750 Qch=1115 Qv=2642 iev=6 icd=2 Compartiment b1=8 b2=7,3 b3=3,6 b4=1,45 rap=7916 u=1,1 L=63,329 Lmin=50 Lmax=65 hu=2,8 humin=2,533 humax=6,333 hs=0,4 hn=0,2 hd=0,4 H=3,8 Su=22,4

41

Vu=1419 Vumin=1120 Vumax=1465 E=7,9 a=1,565 a1=0,73 a2=2,19 Lb=2 lb=0,4 hbmin=1,584 hnamcomp=0,019 Bazin cu aerare pneumatica Bazinele cu namol activat sunt alcatuite din: compartimente de aerare; conducte si jgheaburi de admisie si de evacuare a apei si namolului activat; sisteme de aerare; sisteme de reglaj si de mentinere constanta a nivelului apei (in cazul aerarii mecanice). Aerarea apei este un procedeu utilizat pentru epurarea biologica a apelor uzate menajere si orasenesti aplicabil la orice debit. Aerarea apei consta in realizare unui amestec de apa uzata si namol activ, care este agitat si aerat. Namolul activat se prezinta sub forma unor flocoane mari pe care plutesc si pe care au loc procesele biologice, analog celor de pe peliculele ce se formeaza pe granulele stratului filtrant din filtrele biologice. Aerarea cu namol activat constituie procedeul superior pentru epurarea biologica a apelor uzate, datorita sigurantei in stabilirea gradului de epurare a apelor , randamentului sporit in timpul iernii, timpului de punere in exploatare mai scurt (circa 15 zile) fata de filtrele biologice si absentei absolute a mirosului si a mustelor. Distributia apei si namolului la bazinele de aerare se face prin jgheaburi sau prin conducte, prevazute cu dispozitive de inchidere si reglare, corespunzatoare debitelor necesare. Bazinele cu namol activat sunt folosite la epurarea apelor uzate orasenesti sau industriale cu caracteristici similare, in scopul micsorarii, in principal, a cantitatilor de substante organice si de materii totale in suspensie. Bazinele cu namol activat sunt constructii descoperite, ce realizeaza o eficienta, privind reducerea substantelor organice, de 60-98%. Alegerea tipului, marimii si numarului de compartimente ale bazinului cu namol activat se face pe considerente tehnico-economice pe ansamblul statiei de epurare, in functie de debitul si caracteristicile apelor uzate, cat si de eficienta de epurare necesara. Astfel, bazinul cu namol activat se prevede cu cel putin doua compartimente independente la statiile mici si medii si cu cel putin trei compartimente independente la statiile mari. In mod obisnuit, se prevad minimum doua bazine de aerare; nu se prevad cantitati de rezerva. Pentru capacitati foarte mici se poate insa utiliza un singur bazin. Bazinele cu namol activat cu compartimente multiple se realizeaza, de regula, in constructie comuna, separate cu pereti etansi longitudinali.

42

Se construiesc unitati de bazine de aerare avand 1-4 canale alaturate, numarul par sau impar stabilindu-se dupa cum este avantajoasa amplasarea intrarii si evacuarii apei si namolului pe aceeasi latura a bazinului sau pe laturi opuse. Uneori aceleasi bazine de aerare servesc atat pentru aerarea apei, cat si pentru regenerarea namolului. Canalele se amenajeaza cu funduri plane cu intrarea aerului pe langa unul din pereti sau pe langa ambii pereti, si in forma de dinti de ferestrau. Sistemele de distributie a aerului se amplaseaza in functie de tipul adoptat: langa unul din peretii longitudinali ai compartimentului sau uniform repartizate pe radierul compartimentului. Clasificare a) Dupa sistemul de aerare, bazinele cu namol activat pot fi: cu aerare pneumatica: se poate realiza prin trei sisteme de distributie a aerului, si anume: - cu bule fine de 1-4 mm. Se realizeaza distribuind aerul prin materiale poroase, cu orificii mai mici de 0,3 mm ( placile poroase, tuburile poroase si difuzoarele). - cu bule medii de 5-10 mm. Se realizeaza distribuind aerul prin tevi (tuburi) perforate cu orificii cu diametrul de 2,5 mm amplasate la partea inferioara a tevii, pe doua generatoare; orificiile se dispun alternativ pe cele doua generatoare. - cu bule mari. Se realizeaza prin distribuirea aerului prin tevi perforate cu orificii cu diametrul de 5-10 mm dispuse similar ca la cele cu bule medii.

Figura3.11: Bazin cu namol activ, cu aerare pneumatica cu bule fine

43

Figura 3.12: Schema unei statii de epurare cu bazine de aerare pneumatica cu aerare mecanica: se realizeaza prin dispozitive cu stropire si pulverizare (de suprafata), rotoare, palete sau diferenta de presiune hidraulica. cu aerare mixta: se poate realiza prin combinarea aerarilor cu aer comprimat si mecanica sau a doua sisteme de aerare mecanica. Aerarile mixte nu se dezvolta in prezent decat pentru apele uzate menajere amestecate cu mari cantitati de ape industriale.

Figura 3.13: Metode de aerare a pneumatice; b mecanice; c mixte.

44

b) Dupa variatia concentratiei substantelor organice (exprimata in CBO 5 ) in lichidul din bazinu, bazinele cu namol activat pot fi: omogene, cu amestecare totala. Se prevad la statiile de epurare a apelor uzate orasenesti mici. neomogene, cu concentratie descrescatoare in lungul bazinului. Se prevad la toate statiile de epurare a apelor uzate orasenesti, indiferent de marime. c) Dupa procesul tehnologic adoptat, bazinele cu namol activat pot fi: cu aerare prelungita; de mica incarcare; de medie incarcare; cu epurare partiala; de mare incarcare (supraactive). Din sofrul rulat au rezultat urmatoarele date: Qc=26750 m3/zi Qch=1115 m3/h Qv=1895 m3/h ION=0,812 IOB=2,11 CR=6,667 CSA=7,421 Tip bazin=2 V=3518 m3 t=3,156 SP=2 Bp=7,5 Lp=93,804 Lj=50 lr=1,674 Decantor secundar longitudinal Decantoarele secundare din treapta biologica sunt folosite pentru separarea namolului activ de apa tratata, fiind plasate dupa bazinele de aerare cu namol activ sau biofiltre. Decantoarele secundare sunt alcatuite din: - compartimentele de decantare cu sistemele de admisie, de distributie si de colectare a apei, precum si dispozitive de curatire si de evacuare a namolului. - canalele si conductele aferente (admisia apei, evacuarea apei decantate, evacuarea namolului, golirea decantorului si, dupa caz, evacuarea materiilor plutitoare). Timpul de retentie a apei in decantor corespunde debitului de calcul, si este de minim 1,5 ore. Evacuarea namolului se recomanda sa se faca continuu, dar daca nu este posibil intervalul de timp dintre doua evacuari nu trebuie sa depaseasca patru ore. Decantoarele secundare orizontale pot fi longitudinale sau radiale.

45

Fig 3.14. Decantor secundar longitudinal Din sofrul rulat au rezultat urmatoarele date: Qc=26750 m3/zi Qch=1150 m3/h PC=1 QR=780,208 Qv=1895 m3/h DS=2 icd=2 B=8 B1=7,2 B2=7,3 B3=0,4 Lu=66,662 L=67,662 Lmin=50 Lmax=70 hu=3,3 hs=0,3 hd=0,4 H=4 Vu=1672 Vumin=1229 Vumax=1731 E=7,9 ljcm=0,65 Hjcm=1,665 dcdjdm=0,95 dge=1,515

46

4.Bibliografie Blitz Emanuel, Epurarea apelor uzate menajere i oreneti, Editura Tehnic 1966 Crtana Daniela, Poluarea apelor, 2005 Institutul Politehnic Bucureti, Catedra Hidraulic i Maini Hidraulice, Coloviul Echipamente mecanice pentru epurarea apelor uzate, 1980

47