SISTEM INTEGRAT AUTONOM DE SISTEM INTEGRAT AUTONOM DE EPURARE A APELOR UZATE MENAJERE EPURARE A APELOR UZATE MENAJERE

CU REUTILIZAREA APEI SI A CU REUTILIZAREA APEI SI A NAMOLULUINAMOLULUINAMOLULUINAMOLULUI

ing. Mircea Craciun

ICPE BISTRITA SA

ScopulScopul urmariturmarit sisi mod de mod de aplicareaplicare

� 1 miliard de oameni nu au acces la apă potabilă de retea, apeland la fântani, puţuri şiizvoare neprotejate, canale, lacuri sau râuri pentru a-si asigura necesarul de apă.

� Reutilizarea apei acolo unde este posibil, prin reciclarea acesteia pentru recuperareacompletă a nutrientilor, în beneficiul agriculturii,şi minimizarea poluarii apelor,asigurând simultan utilizarea economicaşi reutilizarea în scopuri de irigare durabilă.

� Implementarea un sistem integrat de epurare cu reutilizarea apei si a namolului, cucosturi de exploatarereduse,cu independentaenergeticasi care sa aducaprofitcosturi de exploatarereduse,cu independentaenergeticasi care sa aducaprofitbeneficiarului, pentru comunitati mici, izolate, cu emisar cu debit redus sau faraemisar, in care deficitul de apa nu permite irigarea.

� Compunere: o statie de epurare mecanobiologica cu namol activ si iazuri biologice,o statie de captare si stocare energie verde si o sera.

� Inovare: statia de epurare va combina tehnologia de epurare naturala in iazuribiologice cu epurarea biologica cu namol activ. Iazurile de stabilizare biologicarealizeaza o epurare partiala astfel incat substantele nutritive necesare plantelor,azotul si fosforul sa fie utilizate ca ingrasamant prin sistemul de irigare. Autonomiaenergetica se va realiza cu energie verde, fotovoltaica.

STATIA DE EPURARE CU IAZ BIOLOGICSI NAMOL ACTIV

Treapta de epurare mecanica– cu rol de separare a suspensiilor. Cuprinde:� camin de admisie apa uzata� gratar de separare suspensii solide� decantor primar

Iaz de stabilizare –cu rol de omogenizare, egalizare si preepurare naturala cu functionare mixta aeroba- facultativ anaeroba. Iazul este un bazin de pamant impermeabilizat cu folie, bicompartimentat prevazut cu pompe de irigare si transvazare

Treapta biologica cu namol activ – are rol de epurare finala a apei. Este Treapta biologica cu namol activ – are rol de epurare finala a apei. Este compusa din 3 bazine prefabricate, izolate, partial supraterane. Tehnologia este cu namol activ cu amestec complet

Treapta de deshidratare namol. – are rol de stabilizare, deshidratare si compostare namol. Cuprinde doua platforme de namol provenit de la decantorul primar, decantorul secundar si iazul de stabilizare aeroba

Treapta de masurare debit -masoara debitul evacuat in emisar

Pavilionul tehnologic –este o cladire compartimentata cu sala echipamente, camera dispecer, camera electrica, laborator si grup sanitar.

Planul de situatie al sistemului integrat de epurare

INSTALATIA DE PRODUCERE SI STOCARE ENERGIE VERDE

� Instalatia se va dimensiona pentru tensiunea de 230…380 V; 50 Hz si 10kW. Cuprinde:

� Generatoarele fotovoltaice – 48 panouri fotovoltaice de 240W� Sistemul de stocare energie electrica de current continuu� Incarcatorele solare� Sistemul de conversie al curentului continuu in curent alternativSistemul de conversie al curentului continuu in curent alternativ� Instalatia de protectie impotriva electrocutarilor, scurtcircuit

Suprafata acoperita va fi de cca. 75 mp, cu o putere instalata de 10 kW. Elementelede stocare si transformare a energiei vor fi montate in pavilionul tehnologic.Puterea solara medie disponibila pentru zona Ardealului este de cca. 6 kW/mp ziin luna iulie si 1,5 kW/mp zi in luna decembrie.

SERA PENTRU REFOLOSIREA APEI SI A NAMOLULUISERA PENTRU REFOLOSIREA APEI SI A NAMOLULUI

Prevazuta cu acumulator inertial de caldura (val de pamant tip Wlipini) careutilizeazacaldura solara stocata ziua si cedata noaptea pentru a oferi o atmosfera calda, stabila,iluminata mediu pentru producerea florilor si plante ornamentale si tehnice, pe totparcursul anului.

Localizarea zonei de cultivare 0,5...1,0 m în subteran. Suprafata utila pentru refolosirea apeisi a namolului va fi de 400 mp, cu posibilitatea de extindere pana la 2000mp.

Instalatia de irigare va fi compusa din:� Statia de pompare apa preepurata

Reteauadedistributieaapeiin sol� Reteauadedistributieaapeiin sol� Sistemul de dispersieCa flori se pot planta garoafe, cu inbobocire la temperaturi scazute, de 10...120 C (in

perioada de iarna), perene, cu o productie de 150...250 fire/mp si an.Namolul stabilizat, deshidratat natural si compostat va fi utilizat pentru imbunatatirea

calitatii solului la inceputul unui ciclu de crestere a plantelor.Ca metoda eficienta de compostare se va testa metoda Bokashi - aplicarea pe materialele de

compostat de concentrat de bacterii lactice, alte bacterii si drojdii pozitive. Compostarease realizeaza rapid, eficient si cu pastrarea nutrientilor, aerob sauanaerob.

� Aplicata aerob la compostarea resturilor vegetale, cu recuperarea de caldura iarna, poateimbunatati climatul din sera, aducand un aport de caldura substantial in timpul iernii, de+5...+10oC la temperatura din interior. Aplicarea anaeroba pentru namol.

INSTALATIA DE AUTOMATIZARE SI CONTROL A SISTEMULUIINSTALATIA DE AUTOMATIZARE SI CONTROL A SISTEMULUI

Este compusa din urmatoarele subansamble:� cutie de comanda� bloc traductoare: traductor O2 dizolvat in apa, traductor debit apa epurata, traductor

presiune aer suflanta, traductor umiditate, traductor temperatura� automat programabil� inerfata de achizitie� modem GSM� calculator PC pentru afisare si monitorizareFunctiile urmarite sunt: supravegherea nivelului apei uzate in iazul biologic, comanda

automata a echipamentelor electrice, semnalizarea aparitiei unui defect pe fiecarecircuit in parte, modificarea si reglarea parametrilor de fuctionare prescrisi.

Prevazuta cu sistem de monitorizare continua, in timp real si transmitere la salaoperatorului a parametrilor procesului de epurare.

Asigura monitorizarea debitului de apa la iesirea din statia de epurare, monitorizareanivelului de apa din iazul biologic, monitorizarea concentratiei de oxigendizolvat dinapa in treapta biologica, monitorizarea functionarii suflantei, monitorizarea umiditatiidin sol.

FUNCTIONAREA STATIEIFUNCTIONAREA STATIEI

� Tehnologia aleasa combina epurarea naturala cu epurarea biologica cu namol activ.Aceasta solutie reduce semnificativ consumul de energie electrica si asigura valorificareaelementelor nutritive din apa uzata, azotul si fosforul

� Tehnologia de epurare este completa, apa epurata incadrandu-se in NTPA001/2005� Apa preepurata acumulata in iazul biologic si namolul mineralizat si deshidratat pe

paturile de namol se vor utiliza la irigarea si fertilizarea serelor aferente statiei.Functionare:Apele uzatemenajeresuntseparatede solidelegrosierein suspensiein gratarulrar. De aiciApele uzatemenajeresuntseparatede solidelegrosierein suspensiein gratarulrar. De aici

apa ajunge in iazul de stabilizare biologica, unde se omogenizeaza, se egalizeaza debitelesi se preepureaza natural timp de 10....20 zile. Apa din iaz se va utiliza la irigat inproportie de maxim 80% ( 20% din apa fiind necesara pentru pastrarea treptei deepurarecu namol activ amorsata). Treapta biologica va putea epura tot debitul de apa insituatia incare nu este necesara irigarea, independent de functionarea serei.

Din iaz apa este pompata in bazinul de epurare anoxica a treptei biologice cu namol activ,unde se amesteca cu apa recirculata din decantorul secundar pentru epurarea partiala acarbonului organic si apa recirculata din bazinul aerob pentru reducerea azotului organic.De aici apa curge liber in bazinul aerob unde se realizeaza epurarea finaladupa care sesepara de namolul activ in decantorul secundar.

Puterea efectiva necesara este de maxim 5kW- o suflanta, o pompa de transvazare, un mixersi, eventual, instalatia de dozare nutrienti.

EVALUAREA EFICIENTEI SISTEMULUIEVALUAREA EFICIENTEI SISTEMULUI

Cheltuielie de exploatare a unei statii de epurare pentru 500 LE sunt:

� Consumuri utilitati + cheltuieli personal + transport namol =

6.806 lei + 6.000 lei + 600 lei = 13.806 lei

Sistemul SIERA asigura independenta energetica data de generatorul fotovoltaic.

� Generatorul fotovoltaic asigura energia electrica in procent de 100%, vara siiarna. Inzile foarte noroaseindependentaeste data de energiaelectrica acumulatade cca.zile foarte noroaseindependentaeste data de energiaelectrica acumulatade cca.36kW, care asigura functionarea sistemului in regim redus cca. 2 zile. Peste aceastaperioada de timp va intra in functiune generatorul electric de avarie, carepoatefunctiona independent cca. 7zile.

Cheltuielile cu apa potabila si varul vor fi de cca. 1,75 lei/zi (1,25 lei/apa + 0,5 lei/var).Cheltuielile de personal sunt de cca. 24.000lei/an. Cheltuielile cu intretinerea sereisunt de cca. 4000lei/an.

Profitul unei sere floricole (flori taiate) cu suprafata de 400 mp este: 30plante/mp x4flori/planta x 0,75lei/planta = 36.000 lei/an.

Rezulta un beneficiu net de cca. 7.360 lei.

CONCLUZIICONCLUZII

� Din evaluarea preliminara, suprafata ocupata de intregul sistem esteestimata la cca.2000mp. Apa uzata va fi preepurata mecanic si natural in iazul de stabilizare biologica siva fi utilizata preferential pentru irigare, o parte fiind folosita la functionarea statiei deepurare biologica cu namol activ in regim redus, astfel incat in situatiain care nu existacerinta de apa pentru irigare, apa uzata sa poata fi epurata in totalitate.

� Namolul stabilizat, compostat prin metode eficiente, va fi utilizat in totalitate lafertilizarea solului.

� Din analiza efectuata privind autonomia si eficienta sistemului a rezultat un consumredus de energie electrica, energie obtinuta independent de la instalatia fotovoltaicaprevazuta in proiect. Prin valorificarea apei si a namolului in sera adiacenta statiei deepurare cheltuielile de exploatare a statiei si a serei se amortizeaza, rezultand si un profit.Fata de o statie de epurare clasica, pentru care cheltuielile de intretinere si functionaregreveaza comunitatea locala, sistemul propus reduce semnificativ cheltuielile si aducevenituri. In plus sistemul asigura cel putin 2 locuri de munca.

� Dezavantajul sistemului este dat de un cost mai ridicat de investitie si osuprafataocupata mai mare (cu cca. 30...40%).