indicatori apa uzata

8/7/2019 Indicatori apa uzata

1/6

CALITATE MEDIU

Buletinul AGIR nr. 1-2/2008 ianuarie-iunie218

CONSIDERAII PRIVIND EPURAREA APELORUZATE PROVENITE DIN INDUSTRIA BERII,N BAZINUL BEGA TIMI

Laureniu CLIN

Absolvent al Facultii de Mecanic,secia Utilaj tehnologic pentru

industria alimentar, n anul 2004.Din octombrie 2005, doctorand cu

frecven la Catedra de TMTAR, subcoordonarea prof. dr. ing. Mihai

Jdnean. Membru AGIR, din 2005.

Mihai JDNEANUniversitatea Politehnica

din Timioara

Absolvent al Facultii de Mecanic, seciaMaini termice, n anul 1965; Doctor

inginer, din 1981. Actualmente, profesor

dr. ing. la Catedra de termotehnic mainitermice i autovehicule rutiere; conductorde doctorat din anul 2000 i membru AGIR.

Alexandru JDNEAN

Absolvent al Facultii de Drept n anul 2002.Din octombrie 2006, doctorand cu frecvenla Catedra de TMTAR, unde sub coordonarea dlui.prof. dr. ing. Mihai Nagii elaboreaz

teza de doctorat.

REZUMATLucrarea prezint necesitatea implementrii unor sisteme integrate de epurare a apelor uzate n urma evalurii calitii apelor desuprafa din ara noastr i n special a apelor uzate provenite din industria berii. n principiu, sistemul de epurare al a pelor uzateprovenite din industria berii propus const dintr -o pretratare anaerob, combinat cu o post-tratare aerob. Lucrarea ncepe cuconsideraii privind calitatea apelor de suprafa: indicatorii apelor uzate, compoziia apelor reziduale provenite din indus tria berii,metode de epurare a apelor uzate. Apoi, este prezentat schema funcional-constructiv i tehnologic a instalaiei, iar n final,eficiena metodei de epurare mecano biologice de tratare a apelor uzate provenite din industria berii.ABSTRACTThis work presents the necessity to implement integrated systems for purifying used water as a result of the evaluation of the surfacewaters quality in our country, especially of the waste waters from beer breweries. In essence, the proposed system for purifying usedwaters in beer breweries consists in an anaerobe pretreating combined with an aerobe post-treating. The work begins with someconsiderations concerning the quality of the surface waters: the indicators of the used waters, the composition of the wastewater inbeer breweries, methods to purify the used waters. Then its presented the functional -constructive and technological scheme of theinstallation and, finally, the efficiency of the mechanical-biological method of treating of the used waters from beer breweries.Cuvinte cheie: ape uzate, epurare, poluareKeywords: wasted waters, purge, pollution1. CONSIDERAII PRIVIND CALITATEAAPELOR DE SUPRAFA

n contextul noilor condiii, de aliniere la cerinele UE, precum i al creterii interesului privind meninerea iexploatarea judicioas a resurselor de mediu din aranoastr, se constat o preocupare tot mai intens privindconservarea i mbuntirea resurselor existente. Apeleuzate, prin coninutul lor n diferite substane i prin

diversele bacterii patogene pe care le conin, constituieimportante surse de contaminare, reprezentnd un gravpericol pentru sntatea public.

Apele uzate trebuie evacuate n aval de localiti, n bazine naturale de ap, cu condiia de a pstra apeisalubritatea necesar sntii publice, pisciculturii i, nun ultimul rnd, specificitii microclimatului existent.

Infiltrarea apelor uzate n sol poate conduce la

infectarea apelor subterane, fcndu-le improprii pentrualimentrile cu ap potabil. Deversarea direct n cursurile


2/6

CONSIDERAII PRIVIND EPURAREA APELOR UZATE PROVENITE DIN INDUSTRIA BERII, N BAZINUL BEGA TIMI

Buletinul AGIR nr. 1-2/2008 ianuarie-iunie 219

de ap modific regimul natural de scurgere, nrutindcalitatea apei prin mrirea turbiditii, schimbarea com-

poziiei chimice, distrugerea peisajului turistic, reducereaconinutului de oxigen dizolvat, provocnd mari riscuriecologice, utilizarea lor ca surse pentru alimentarea cu

ap, irigaii sau agrement devenind imposibil.

1.1. Indicatorii apelor uzatencrcarea cu poluani a apelor uzate se exprim n

echivaleni locuitori (e.l.) i se calculeaz pe bazancrcrii medii maxime sptmnale n CBO5 intrat nstaia de epurare n cursul unui an, exceptnd situaiile defenomene hidrometeorologice neobinuite.

n urma procesului de epurare a apelor uzate, n tabelul1 sunt precizate o parte din limitele de ncrcare pentru

evacuarea apelor uzate ntr-un emisar, valori stabiliteNTPA 001-2002, privind stabilirea limitelor de ncrcarecu poluani a apelor uzate industriale i oreneti laevacuarea n receptori naturali. Principalii indicatorianalizai la stabilirea gradului de ncrcare al apelor uzatei n funcie de care se determin gradul de epurare alapelor uzate sunt:

MTSsuspensiile din apa uzat, care sunt mai puinsedimentabile dect materiile organice solubile i caresedimenteaz cu timpul n bazinele de decantare sub formde nmol.

CBOconsumul biochimic de oxigen reprezint unindicator al polurii apei cu substane biochimice;

CCO consumul chimic de oxigen reprezint unindicator al polurii apei cu substane organice oxidabile.

Tabelul nr. 1.Limitele de ncrcare pentru evacuarea apelor uzate ntr-un emisar conf. NTPA 001-2002

Nr.crt Indicator de calitate U/M Val. Lim.

admise

Metoda de

analiz1 Materii n suspensie (MTS) mg/dm3 35 STAS 6953/81

2 (CBO5) mg/dm3 25 STAS 6560/82

3 Sulfuri i hidrogen sulfurat (H2S+S2-) mg/dm3 0,5 SR ISO 10530/97

4 Cianuri (CN-) mg/dm3 0,1 SR ISO 6703/98

5 Fier total ionic (Fe2++Fe3+) mg/dm3 5,0 SR ISO 6332/96

6 Mercur (Hg2+) mg/dm3 0,05 STAS 8045/79

7 Cadmiu (Cd2+) mg/dm3 0,2 STAS 7852/80

8 Plumb (Pb2+) mg/dm3 0,2 SR ISO 7980/97

9 Zinc ( Zn2+) mg/dm3 0,5 STAS 8314/87

10 Detergeni sintetici mg/dm3 0,5 SR ISO 7825/96

11 Fenoli antrenabili cu vapori de ap (C6H5OH) mg/dm3 0,3 STAS 7167/92

12 Concentraia ionilor de oxigen (pH) U pH 6,58,5 SR ISO 10523/97

1.2. Compoziia apelor rezidualeprovenite din industria beriiApele provenite din industriaberii reprezint un mediuprielnic pentru dezvoltarea microorganismelor, care

produc diveri acizi organici (lactic, butiric, acetic, formic)i n final produc putrefacia acestor ape.

Apele uzate din industria berii conin:ape de splare i nmuiere a orzoaicei; conin zaharuri,

proteine, sruri, precum i impuriti insolubile;ape de splare provenite din curarea spaiilor de

producie, anexelor i utilajelor;ape de rcire i condensare, resturi de bere i must; substane antrenate de la ultima ap de splare a

borhotului de mal; borhotul epuizat i drojdii epuizate care ajung

ocazional n apele uzate;

baze i acizi provenii din soluiile de splare alediferitelor utilaje, care antreneaz i material organic;

polifenoli antrenai de apa alcalin provenit de lafiltrul P.V.P.P., kieselgur provenit de la filtrare;

materiale insolubile (hrtie de etichete);adeziviprovenii de la etichetele lipite pe sticl, ulei

i lubrifiani folosii n fabric.

1.3. Metode de epurare a apelor uzatePrin epurarea apelor uzate se nelege totalitatea proce-

deelor prin care se reduc sub limita impus de un emisarimpuritile minerale organice, chimice i biologice, folo-sind cu eficien diferite construcii i instalaii de epurare,iar nmolul este prelucrat prin fermentare, stabilizare ideshidratare. Metodele cel mai des ntlnite sunt: metodamecanic, metoda mecanico-chimic, metoda biologic..


3/6

CALITATE MEDIU


La alegerea metodei de epurare a apelor uzate, ainstalaiilor aferente, se urmrete:

respectarea reglementrilor n vigoare;respectarea normelor de protecie a mediului;respectarea factorilor specifici:extinderea centrului populat;extinderea staiei;protecia malului rului;relieful terenului;direcia vnturilor dominante;natura solului, nivelul apelor subterane;culturile agricole existente n vecintate;sursele de energie electric i pentru ap potabil.Pentru apele uzate ncrcate cu suspensii peste limitele

admise, n funcie de gradul de diluie, se recurge laepurarea mecanic. Aceasta denumit i preepurare,implic: ndeprtarea solidelor grosiere i a suspensiilor

prin intermediul: grtarelor metalice, sitelor, deznisipa-

toarelor, decantoarelor i foselor septice, uniformizareadebitelor i concentraiei apelor uzate, realizat n bazinede distribuie i colectare (se reduc substanele nsuspensie cu 4065%, iar CBO5 cu 2540%). Epurarea

biologic urmrete reducerea coninutului de substanedegradabile cu ajutorul microorganismelor prezente nmod natural n apele uzate (se reduce CBO5 cu 9095% ise distrug bacteriile cu 9095% din cantitatea iniial).

2. SOLUII FUNCIONAL-CONSTRUCTIVEProcesul pe care dorim s-l prezentm se bazeaz pe

fenomenul potrivit cruia, n anumite condiii, bacteriileanaerobe sunt capabile s se aglomereze n formgranular, oferind caracteristici bune de fixare i o mare

atracie biochimic (fig. 1).

Fig. 1.Schema tehnologic a instalaiei de epurare a apelor uzate:1staie pompare ap uzat; 2canal instalaie cernere; 3bazin ap; 4deznisipator, 5decantor primar; 6bazin tampon;

7bazin condiionare; 8reactor tratare anaerob; 9bazin post-aerare; 10bazin stocare nmol n exces; 11staie pompare ap uzat;12gazometru; 13arztor.

Apabrut uzat (fig. 1) intr n staia de pompare, careo transfer ctre grtarele fine, unde se rein particulelesolide. Materialul reinut este transportat n bazinele destocare (2), particulele solide care pot cauza abraziuneasau afecteaz echipamentul electromecanic sunt reinute ndeznisipator (4), iar suspensia de nisip diluat este

pompat ctre separatorul de nisip. Nisipul este deshidratat

n bazine de stocare iar apa uzat fr coninut de particulesolide i nisip curge gravitaional, n decantorul primarradial (5), de unde materialul decantat este nlturat prin

pompare n bazinul de stocare nmol (10). Apa uzatobinut dup operaia de decantare ajunge n bazinultampon (6) i apoi n cel de preacidificare (7), unde

variaiile de debit i parametrii apei uzate sunt

NaOH

H PO

UREE

3 4

7

6

ADMISIE APA

APA POTABILA

FLOCULANT

HCI

1

4

2

3

5

10

11

MATERII SOLIDE

TRATATEFLUENT

NAMOLDESHIDRATAT

NISIP SI

8

9

13

12


4/6



uniformizai (pH-ul reglat la nivelul dorit prin dozarea fiea soluiei de sod caustic, fie de acid clorhidric, injectate

prin intermediul a dou sisteme de dozare separateconectate la un sistem automat de msurare i verificare apH-ului, acionat cu microprocesor). Dup ajustarea pH-ului i a nutrienilor (cu adaos de uree i acid fosforic), apauzat preacidificat, cu debitul controlat, este pompatctre reactorul (8), care const din dou seciuni de reactormontate pe o carcas cilindric. Biogazul colectat n primatreapt genereaz un gaz lichefiat, rezultnd o circulareintern a apei uzate i a nmolului. Efluentul tratat anaerobcurge gravitaional din reactor n bazinul de postaerare (9),aici este amestecat cu nmolul activ diluat, care estemeninut n sistem fr recirculare. Metanul dizolvat este

purjat afar, materiile organice reziduale i sulfiii suntsimultan oxidai n dioxid de carbon i, respectiv, sulfai.Efluentul tratat fr separarea nmolului este descrcat

ctre linia de tratare. Biogazul, colectat din separatorul degaz, este trimis n gazometrul (12) pentru stocare. Unsistem automat de arztor (13) este folosit pentru arderea

biogazului fr degajare de miros. Surplusul de nmolanaerob poate fi extras periodic din reactor prin

intermediul unei pompe reversibile de nmol i va fidescrcat n teren, fie trimis la bazinul de stocare nmol(10). Nmolul primar i cel aerob sunt stocate, stabilizatei ngroate n bazinul de stocare nmol care este aerat i

ulterior deshidratat ntr-un decantor centrifugal.

3. MSURTORI ALE PRINCIPALILORINDICATORI N BAZINUL BEGATIMIMsurtorile efectuate n perioada 20002006 au avut

ca obiectiv monitorizarea principalilor indicatori ai apelorde suprafa n bazinul BegaTimi, evoluia acestora,conform reglementrilor n vigoare, precum iidentificarea soluiilor viitoare de (eliminare) reducere a

surselor de poluare a apelor n zona noastr.Valori medii msurate n laborator ale nutrienilor(azotii, azotai, amoniu) n apele de suprafa raportatecerinelor Normativelor 11462002 actualizate cu modi-ficrile din 25.01. 2005, raion DetaOtelec (fig. 2, 3, 4).

Fig. 2.Nivelul concentraiei medii msuratea N-NO2.

Fig. 3.Nivelul concentraieide N-NO3.

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Anul

Concentratia(mg.

N/l)

N-NO2

Limita inf.

Limita sup.

0

1

2

3

4

5

6

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Anul

Concentratia(mg.

N/l)

N-NO3

Limita inf.

Limita sup.


5/6

CALITATE MEDIU


Fig. 4. Nivelul concentraiei medii msurate a N- NH4.

Valori medii msurate n laborator ale oxigenului napele de suprafa raportate la cerinelor Normativelor

11462002 actualizate cu modificrile din 25.01.2005,raion DetaOtelec (fig. 5,6,7).

Fig. 5.Nivelul concentraiei medii msurate a O2.

Fig. 6.Nivelul concentraiei medii msurate a CBO-5.

Fig. 7.Nivelul concentraiei medii msurate a CCO-Mn.

0

1

2

3

4

5

6

7

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Anul

Concentratia(mg.

N/l)

N-NH4

Limita inf.Limita sup.

0

2

4

6

8

10

12

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Anul

Concentratia(mg.

O2/l)

CBO-5

Limita inf.

Limita sup.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Anul

ConcentratiaO2(mg.

O2/l)

O2

Limita inf.

Limita sup.

0

5

10

15

20

25

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Anul

Concentratia(mg.

O2/l)

CCO-Mn

Limita inf.

Limita sup.


6/6



Analiza evoluiei ncrcrii cu poluani a apelor desuprafa n bazinul BegaTimi, raionul DetaOtele au

permis reinerea urmtoarelor concluzii:reducerea ctre limitele admise a ncrcrilor cu ni-

trai i nitrii datorit dispariiei surselor punctiformede contaminare;

luarea acelor msuri care au permis funcionareaconform normativelor n vigoare a S.C. ce funcio-neaz n raionul analizat;

eliminarea/reducerea contaminrilor accidentale pro-duse de ctre agenii comerciali;

eliminarea /reducerea contaminrilor accidentale pro-duse de persoanele fizice (gospodrii particulare);

aplicarea acelor msuri care au permis reducereancrcarii apelor uzate de ctre agenii comerciali.

Dac nivelul oxigenului(O2 , CCO-Mn, CBO5 ) se aflsub control, dei exist variaii destul de mari n timpulunui an, nu acelai lucru se poate spune i despre con-centraia nitriilor i nitrailor, dei tendina lor este des-cresctoare.

4. CONCLUZIIPrincipalele avantaje ale sistemului prezentat, de

epurare a apelor uzate provenite din industria berii, fa desistemele convenionale anaerobe, sunt urmtoarele:

randamente de tratare mai ridicate n condiiile unorcerine de spaiu mai reduse;

pentru recircularea nmolului anaerob nu estenecesar ndeplinirea unor cerine specifice; nu este necesar niciun material suport pentru

imobilizarea bacteriilor anaerobe;nu se consum energie pentru amestecarea coninutului

reactorului IC;concentraia de nmol granular este foarte ridicat.

Datorit activitilor specifice metanogenice foarteridicate ale nmolului granular, se produce doar unminim de surplus de nmol anaerob;

excesul de nmol anaerob este foarte stabil,realizndu-se scopul propus, acela de a realizadezinfecia;

sistemul de reactor IC conine un sistem de separarea apei/ gazului/ nmolului, rezistent la coroziune,

fluctuaii de debit i de calitate a apei uzate, mrinddurata de via a sistemului;

modulele standardizate ale bazinului de decantaresunt compacte i uor de instalat;

eliminarea mirosurilor urte cu ajutorul sistemuluireactor ataat;

toleran mare a coninutului ridicat de solide opritela intrarea n reactor;

costuri reduse de neutralizare a reactivilor, prinrecuperarea automat a alcalinitii.

Din analiza materialului prezentat i innd seama detendinele de dezvoltare existente pe plan mondial,corelate cu obiectivul fundamental reglementat de Legea

proteciei mediului privind dezvoltarea durabil asocietii, se desprinde concluzia c sistemele integrate deepurare a apelor uzate au o importan deosebit pentruindustrie, agricultur, zootehnie, energetic, transporturi i

comunicaii, fiind indispensabile echilibrului ecologic. Deasemenea, activitatea de prevenire a riscurilor ecologice ia producerii daunelor capt importan strategic.

BIBLIOGRAFIE1. Antoniu R. . a. Epurarea apelor uzate industriale, Editura

Tehnic, Bucureti, 1987.2. Burtic G. .a. Tehnologii de tratare a efluenilor reziduali,

Editura Tehnic, Timioara, 2000.3. Mirel I .a. Construcii i instalaii hidroedilitare, Editura de

Vest, Timioara, 2002.4. Robescu D. Hidrodinamica instalaiilor de transport hidro-

pneumatici de depoluare a apei i a aerului, EDP, Bucureti,1982.

5. *** STAS 4162/1-/89Decantoare primare. Prescripii de proiectare.6. *** STAS 4162/2-/89 Decantoare secundare. Prescripii de

proiectare.

7. *** STAS 11565-90 Platforme pentru uscarea nmoluluifermentat din staiile de epurare.

8. *** NTPA 001/2002 Normativ privind stabilirea limitelor dencrcare cu poluani a apelor uzate industriale i oreneti la

evacuarea n receptori naturali

9. *** NTPA 002/2002 Normativ privind condiiile de evacuare aapelor uzate n reelele de canalizare alelocalitilor i direct n

staiile de epurare.10 *** Legea nr.137/29.12.1995/ 17.02.2005 Legea proteciei

mediului.

indicatori apa uzata

Documents