Universitatea Politehnica Bucureşti

Temă de casăInstalaţii de sitare cu grătar plan pentru

ape uzate

Student: Ene Georgiana – Miana Grupa: 742 Facultatea: ISBAnul IV

2012 -1013

Cuprins

1. Introducere..............................................................................................3

2. Echipamente şi utilaje folosite pentru epurarea mecanică.................5

2.1 Grătare...................................................................................................5

2.2 Site.......................................................................................................14

2.3 Deznisipatoare.....................................................................................18

2.4 Dezintegratoare....................................................................................19

2.5 Separatoare de grăsimi.........................................................................20

Bibliografie...................................................................................................21

1. Introducere

Epurarea mecanică a apelor uzate constituie prima treaptă de epurare a apelor

uzate; în această treaptă se asigură eliminarea din apele uzate supuse procesului, a

suspensiilor grosiere, a suspensiilor abrazive (nisip şi pietriş), a suspensiilor decantabile

de natura minerală sau organică şi a suspensiilor coloidale (particule cu dimensiuni între

0,001- 0,1 µm) ce în mod normal nu se depun gravimetric, dar care trebuie aduse într-o

stare ce trebuie îndepărtate.

Pentru reţinerea lor se utilizează grătare, site, dezintegratoare, deznisipatoare şi

separatoare de grăsimi care compun împreună treapta mecanică de epurare.

Fig.1 Schema de epurare mecanică

Treapta mecanică de epurare este plasată în partea anterioară (la intrare), a

staţiilor de epurare, realizând prin îndepărtarea acestor tipuri de impurităţi (grosiere şi

abrazive) şi o protecţie a echipamentelor mecanice ale staţiei contracarând efecte

negative cum ar fi înfundări, abraziuni, coroziuni sau chiar distrugeri ale agregatelor.

În funcţie de gradul de epurare al apei uzate, impus a fi obţinut la ieşirea din staţia

de epurare, treapta de epurare mecanică se constituie a fi treaptă de epurare prealabilă,

putând fi urmată şi de alte trepte de epurare, sau ca o instalaţie de sine stătătoare de

epurare.

2. Echipamente şi utilaje folosite pentru epurarea mecanică

2.1 Grătare

Grătarele se utilizează şi ca mijloace de protecţie pentru părţile mobile ale

echipamentelor mecanice, cum ar fi rotoare de turbopompe, sertare de robinete, site,

precum şi pentru vieţuitoarele care cad în apă şi pot fi omorâte.

Grătarele sunt plasate la intrarea apei în staţia de epurare. Pentru că exista riscul

obturării accidentale a grătarelor de către depuneri, se procedează de regulă la realizarea

unui by-pass în paralel cu grătarul, pentru ca în caz de obturare, apa să poată ocoli

grătarul şi să trecă în staţia de epurare.

Fig.2 Principiul de realizarea a unui by-pass în paralel cu un grătar clasic

Din motive tehnice grătarele nu pot avea o lăţime mare deoarece sunt mai greu de

construit şi mai ales de întreţinut, ca urmare în cazul unor debite mari de apă uzată, se

recomandă realizarea mai multor grătare plasate în paralel. Acest sistem de construcţii

permite repararea unui grătar în timp ce celălalt grătar funcţionează.

Fig.3 Sistem cu două grătare ce funcţionează în paralel şi un by-pass

Grătarele sunt formate din bare paralele, echidistante prinse rigid pe suporţi

transversali, astfel încât să lase între ele spaţii libere denumite lumină. Lumina grătarelor

se alege funcţie de caracteristicile apelor uzate, respectiv a dimensiunilor corpurilor

plutitoare şi a celor aflate în suspensie.

Lumina grătarului (l), se alege astfel :

 L = 30 – 100 mm pentru grătare rare;

 L = 10 – 25 mm pentru grătare medii ; 

 L = 3 – 10 mm pentru grătare dese;

Menţinerea corpurilor lipite pe grătar şi evitarea antrenării lor printre barele

acestuia se realizează printr-o viteză reală de trecere a apei prin grătar superioară valorii

de 0,8[m/s]. De regulă, viteza medie de trecere între barele grătarului se alege în gama

0,8 -1[m/sec] valoare care se pot majora la debite maxime până la 1,2 – 1,4[m/s]. Este de

remarcat că o mişcare hidraulică lentă nu asigură reţinerea pe bare a materialelor şi că

adoptarea vitezelor mici se face numai la prizele de apă la care captarea se realizează prin

grătare dispuse paralel cu sensul curgerii apei, astfel ca pentru a fi captată, apa face un

unghi de 90°. În acest caz, viteza care se adoptă în faţa grătarului este de 0,075 –

0,1[m/s], astfel încât să se evite antrenarea murdăriilor şi a debitelor solide, acestea

continuându-şi curgerea în aval datorită vitezei apei de suprafaţă. De asemenea, viteza

mică de captare permite peştilor să se îndepărteze de grătar.

Pentru staţiile de epurare la care reţinerile sunt în cantităţi mari, circa 4-

10[dm3/locuitor şi an], se prevăd grătare cu curăţire mecanică. Excepţie fac staţiile de

epurare mici la care curăţirea poate fi efectuata manual, precum şi staţiile mijlocii la care

grătarele rare sunt dispuse ca protecţie în amonte de grătarele medii sau dese prevăzute cu

curăţire mecanică. Reţinerile de pe grătare sunt tratate astăzi ca reziduuri (gunoi).

Grătare cu curăţire manuală

Grătarele cu curăţire manuală sunt de tip plan dispuse faţă de orizontală, înclinat

la 60-75°, pentru a putea fi uşor curăţite manual cu ajutorul unei greble. Curăţirea

manuală se face de pe o pasarelă care, în multe cazuri, se află la nivelul terenului.

Fig. 4 Grătar plan cu curăţire manuală

1 – umplutură din beton; 2 – bară; 3 – traversă; 4 – pasarelă

  Întrucât deasupra nivelului apei din colectoarele de canalizare, în care se

adunăreţinerile de pe grătare, se află gaze, mai grele decât aerul şi lipsite de oxigen, e

absolutnecesar ca lucrătorul aflat pe pasarelă, în poziţie de curăţire, (aplecat) să aibă

capuldeasupra nivelului terenului. Adâncimea maximă admisă între pasarelă şi partea

inferioarăa grătarului este de 3 m.

Grătar curb cu curăţire mecanică

 

Grătarul curb cu curăţire mecanică, se utilizează doar pentru adâncimi mici de

canal. Barele grătarului sunt dispuse în secţiunea planului vertical după un arc de cerc de

cca. 90°. Curăţirea se efectuează cu una, două greble montate la extremitatea unor braţe

ce se rotesc în jurul unui arbore orizontal, dispus perpendicular pe direcţia de curgere a

apei.

Pentru evacuarea reţinerilor colectate de greblă, se adoptă mai multe soluţii:

- una are curăţitorul articulat la cadru şi prevăzut cu amortizoare pneumatice, gen

pompa de umflat cauciucuri, care elimină şocul la căderea curăţitorului după descărcarea

greblei.

- alta cu contragreutăţi la capătul unor braţe scurte prinse solidar de curăţitor, ceea

ce permite pendularea şi amortizarea căderii.

Ultima soluţie are curăţitorul fixat de braţele greblei şi comandat de o greutate

printr-un mecanism similar celui bielă manivelă; poziţia în spaţiu a braţului greblei, pe de

o parte, şi tendinţa greutăţii să coboare sub punctul de articulaţie al pârghiei, pe de alta,

conduc la mişcarea de curăţire.

Fig. 5 Grătar curb cu curăţire mecanică

1- cadru; 2-grătar; 3-greblă; 4-curăţitor greblă; 5-mecanism antrenare

Descărcarea depunerilor se face, în general printr-un plan înclinat oscilant pe

o bandă transportoare dispusă transversal pe canal. Depunerile de pe grătar sunt

îndepărtate de obicei o dată pe zi, însă în perioadele cu debite mai mari (pe timp de

ploaie) când se recomandă supravegherea continuă şi îndepărtarea lor mai des. De pe

grătarele mai dese, depunerile sunt îndepărtate de 2-5 ori pe zi. Dacă depunerile sunt

îndepărtate mecanic, mecanismul trebuie să intre în funcţiune des, chiar continuu, pentru

a nu se produce înfundări consistente, care ar putea duce la blocare.

Grătarul plan cu curăţire mecanică în amonte

Grătarul plan cu curăţire mecanică în amonte este destinat canalelor de mare

adâncime şi face parte din categoria grătarelor cu curăţire periodică. Grătarul este înclinat

faţă de orizontală cu 75 – 80 grade pentru a uşura curăţirea lui. În principiu grebla de

curăţire este acţionată prin intermediul a unui lanţ (sau pentru greblele de mari

dimensiuni două lanţuri ), ce se înfăşoară pe un tambur. Grebla funcţionează periodic, la

coborâre ea este îndepărtată de grătar cu ajutorul ghidajelor, urmând ca la ridicare ea să

stea apăsată pe grătar. În poziţia ridicată a greblei de curăţire, acţionează o lamă de

curăţire a greblei, care îndepărtează depunerile şi le descarcă într-un container sau pe o

bandă transportoare.

Fig. 6 Grătar curb cu curăţire mecanică, pentru lăţimi de 0,3 –1,6 m

1- cadru metalic, 2-grătar curb, 3-greblă mecanică, 4-curăţător greblă, 5- jgheab

depunere materiale, 6- motor de antrenare; 7-bandă transportoare

Grătar plan cu curăţire mecanizată cu cupă

Grătarul plan cu curăţire mecanizată cu cupă se utilizează în cazurile când apele

uzate conţin cantităţi mici de materiale plutitoare sau de mari dimensiuni şi deci

depunerile de materiale sunt în cantităţi mici şi în cazul în care canalul de aducţiune a

apei uzate are o adâncime mare.

Grătarul este înclinat faţă de orizontală la 75 – 80 grade, pentru a asigura ca

depunerile să fie împinse în sus de apă, pe de o parte şi pentru a uşura îndepărtarea

depunerilor de către greblă. Ca mijloc de îndepărtare a depunerilor de pe grătar instalaţia

dispune de o greblă acţionată prin cablu şi ghidată cu ajutorul a două perechi de role. La

coborâre, grebla este îndepărtată de barele grătarului de către ghidaje, iar la urcare este

apăsată de către ghidaje pe greblă. Cupa plasată la partea superioară curăţă grebla

reţinând depunerile, apoi cupa prin basculare este golită într-un tomberon sau cărucior,

acţionarea troliului putînd fi mecanică sau manuală.

Fig. 7 Grătar cu curăţire mecanică cu cupă

1-grătar; 2-construcţie metalică; 3- sistem de rulare a instalaţiei; 4-troliu de acţionare a

cupei; 5- ghidaj de deplasarea cupei pe grilaj, la urcare; 6- ghidaj de deplasare a cupei

la coborâre; 7- container pentru colectarea şi transportul particulelor

Grătar plan cu curăţire mecanică din aval

Grătarul plan cu curăţire mecanică din avalse încadrează în generaţia mai nouă de

grătareşi se utilizează pentru debite mari ale apelor uzate.

Sunt construcţii verticale. În partea din faţă dispune de un tip de transportor cu

racleţi prevăzuţi cu o serie de greble cu dinţi lungi care trec prin lumina întregului grătar

grătarului,colectând astfel în mod continuu toate depunerile. Instalaţia este o construcţie

compactă şi asigura o bună colectare şi separare a depunerilor.

Fig. 7 Grătar plan cu curăţire continuă cu bandă cu racleţi prevăzuţi cu greble

1- barele grătarului; 2 - barele greblelor; 3-transportorul cu racleţi; 4- extractor al depunerilor colectate; 5- plan înclinat colector

În figura 7 se prezintă un tip de sistem de grătar care face parte din categoria

grătarelor cu curăţire continuu, întrucât transportorul ce conţine greblele formează un

circuit închis, în sensul că prin faţa grătarului deplasarea este ascendentă, iar prin spatele

grătarului descendentă. Particulele colectare sunt transferate pe o bandă transportoare şi

evacuate astfel din zona grătarului.

2.2 Site

Sitele sunt de regulă utilizate pentru reţinerea particulelor de mai mici dimensiuni

decât cele pe care le pot reţine grătarele. În prezent tot mai multe staţii de epurare noi

utilizează site cu ochiuri mai mari în loc de gratare, având avantajul şi al transportului

materialelor depuse.

  Sitele clasice în funcţie de dimensiune ochiului sitei, se împart în următoarele

categorii :

- macrosite, sau pe scurt site şi care au mărimea ochiului sitei mai mare de 0,3

mm; 

- microsite, care au ochiul sitei mai mic decât 100 μm.

Având în vedere faptul că sitele se îmbâcsesc în timpul utilizării şi se obturează

ochiul sitei, acestea pot reţin particule şi mai mici. Sitele sunt realizate de regulă din tablă

din oţel inoxidabil prevăzute cu orificii de dimensiuni bine stabilite sau din sârmă oţel

inoxidabil sau din bronz, pentru macrosite. In cazul micrositelor acestea pot fi realizate şi

din ţesături din fibre sintetice. Având în vedere că sitele se înfundă pe măsură ce sunt

reţinute suspensiile fine, acestea trebuiesc curăţate periodic. Curăţirea sitelor se face cu

jet de apă sub presiune, aer comprimat sau cu ajutorul unor perii.

Sitele se utilizează cu precădere pentru reţinerea materiilor în suspensie, a celor

flotante şi semiflotante ce provin în special din industria alimentară, a celulozei şi hârtiei.

Trebuie să reţinem faptul că aceste materiale reţinute sunt materiale reutilizabile şi deci

operaţia este din punct de vedere economic benefică.

Sitele sunt de diverse construcţii, dintre acestea amintim: sita tambur , sită disc,

sită plană cu curăţire mecanică etc.

 

Sita tambur

Sita tambur se utilizează pentru domeniul macrositării, pentru debite relativ mici.

Instalaţia se compune dintr-o tobă cilindrică realizată din tablă de oţel inoxidabil,

prevăzută cu perforaţii şi care este rezemată la capete pe câte două role. Elementul

principal este diametrul tobei care estecuprins între 750 şi 1500 mm, funcţie de debitul

apei uzate. Apa uzată intră în interiorul tamburuluiprintr-un jgheab şi este evacuată la

partea inferioară a tamburului, apa curgând prin orificiile practicate în tabla tamburului

de unde este dirijată spre decantor. Partea interioară a tamburului este prevăzut cu o serie

de palete dispuse elicoidal, care au rolul de transporta reţinerile din interiorul tobei spre

partea opusă intrării apei, unde sunt evacuate într -un container.

Fig. 8 Sită tambur pentru ape uzate

A - admisia apei uzate; B - deversarea apei uzate; C - zona de lucru a sitei; D - zona de

curgere a apei sitate; E - zona de uscare a depunerilor din sită; F - evacuarea

depunerilor din sită; 1 - paleta elicoidală a sitei; 2-sensul de rotaţie a sitei;3-evacuarea

părţilor solide; 4 - role de sprijin (rolele de antrenare sunt în partea opusă) ; 5-

evacuarea apei uzate din sită; 6 - perete lateral; 7- deversor de amortizare; 8 - deversor

de descărcare; 9 - cameră de liniştire; 10-intrare apăuzată.

Sita disc

Sita disc se prezintă sub forma unei roţi cu spiţe acoperită cu o plasă de sârmă.

Suprafaţa de filtrare a discului corespunde unui unghi la centru de 120 – 150 grade, în

funcţie de diametrul discului. Discul este etanşat la partea inferioară cu cauciuc. Sita se

execută de regulă din tablă din oţel inoxidabil perforată (este mai rezistentă) sau din plasă

de sârmă. Domeniul de aplicare este în zona macrofiltrării. Viteza periferică a discului

este de 0,1 m / sec. Curăţirea depunerilor se poate face continuu cu ajutorul unor racleţi

sau pluguri, precum şi manual când se opreşte funcţionarea sitei disc.

Fig. 9 Sită disc cu curăţire continuă cu racleţi

1 - sită disc; 2 - racletă pentru curăţire; 3 - axul discului; 4 - lagărul axului de rotaţie; 5

- transmisie cu lanţ; 6 - grup de antrenare (motor şi reductor); 7 - suport metalic al

discului;

Sitele vibratoare

Sitele vibratoare se utilizează pentru reţinerea particulelor de mici dimensiuni.

Mărimea ochiurilor sitei sunt cuprinse între 0,3 şi 0,4 mm. Aceste tipuri de site se

utilizează pentru separarea dejecţiilor de la crescătoriile de porci. Prezintă avantajul unor

construcţii relativ simple. Frecvenţa vibraţiilor este de ordinul a 1 Hz şi amplitudinea

mişcării este 80 mm.

 

Sita plană cu curăţire mecanică

Sita plană cu curăţire mecanică este o construcţie destinată cu precădere sitări apei

uzate din industria alimentară. Sita are o poziţie înclinată cu 60 grade faţă de orizontală.

Sita este constituită din tablă de oţel inoxidabil perforat. Curăţirea sitei se face cu ajutorul

unui sistem de racleţi cu bandă de cauciuc, care realizează şi transportul depunerilor la

partea superioară unde reţinerile sunt descărcate într-un tomberon.

Fig. 10 Sită plană cu curăţire mecanică

1-lanţ cu racleţi; 2-zonă de lucru a sitei; 3-zonă superioară a sitei; 4- zona evacuare a

reţinerilor; 5- mecanism de antrenare a racleţilor.

 

Astfel de site se utilizează la staţiile de epurare de la fabricile de prelucrare a cărnii, a peştelui, fabrici de conserve, etc. Prezintă avantajul că nu necesită pomparea apei, aceasta căzând liber  pe sită. Viteza de curăţire a racleţilor este de 0,1m/sec.

2.3 Deznisipatoare

Deznisipatoarele sau decantoarele pentru particule grosiere asigură depunerea pe

fundul bazinelor lor a nisipului şi pietrişului fin şi altor particule ce au trecut de site dar

care nu se menţin în ape liniştite mai mult de câteva minute. Nisipul depus se colectează

mecanic de pe fundul bazinelor şi se gestionează ca deşeu împreună cu cele rezultate din

etapele anterioare, deoarece conţine multe impurităţi organice. Deznisipatoarele sunt

indispensabile unei staţii de epurare, în condiţiile în care există un sistem de canalizare

unitar, deoarece nisipul este adus în special de apele de ploaie.

Deznisipatoarele trebuie să reţină prin sedimentare particulele mai mari în

diametru de 0,2 mm şi în acelaşi timp, trebuie să se evite depunerea materialelor

organice, pentru a nu se produse fermentarea lor.

Fig 11.Deznisipator curăţat mecanic

a - sectiune; b - vedere in plan; 1-gratar; 2 - batardou (stavila); 3 - desnisipator;

4 - drenaj; 5 - conducta de aspiratie pompa; 6 - bazin de receptie colector.

2.4 Dezintegratoare

Dezintegratoarele sunt echipamente mecanice prevăzute cu rotoare,cu

muchiităietoare sau lame ce toacă suspensiile grosiere din apa uzată la dimensiuni între

0,15 – 3 mm.

În general la dezintegratoare materialul reţinut de grătare este adus prin

hidrotransport,iar după prelucrare materialul mărunţit este preluat tot de hidrotransport şi

este antrenat şi transportat din nou în canalul din faţa grătarelor, de unde intră fluxul

tehnologic al staţiei.

Fig 12. Dezintegrator cu ax vertical

1 – bară de fărămiţare; 2 – motoreductor; 3 – rotor; 4 – lame; 5 – bare de sfărămiţare;

2.5 Separatoare de grăsimi

Separator de grăsimi are rolul de a reţine grăsimile şi uleiurile din apa uzată. Cuprinde trei compartimente, unde apa este aerată pentru ajutarea separării. Prin ridicarea nivelului de apă, grăsimile se dirijeaza manual într-un jgheab care deversează într-un bazin betonat de unde apa este reintrodusă în flux iar grăsimile sunt reţinute în vederea eliminării.

Grasimile stocate constituie deşeu periculos şi actualmente nu avem soluţii de depozitare definitivă sau distrugere.

Separatoarele de grăsimi cu insuflare de aer de joasă presiune clasice au ca dezavantaj sistemul de aerare cu plăci Arcuda, care se colmatează rapid, iar înlocuirea şi curăţarea lor se face extrem de dificil.

Sistemele moderne de aerare, în special cele cu dispozitive cu membrană elastică se dovedesc o soluţie fiabilă şi eficientă.

Fig 13. Separator de grasimi

Bibliografie

http://www.messer.ro/Stiri_si_publicatii/Stiri/

Prezentari_seminar_ape_15_09_20051/Eduard_Dinet.pdf

Indrumar Proiect/Sisteme de depoluare/Victor Viorel Safta

http://www.dfr.ro/categorie/epurare/separatoare-de-grasimi-si-hidrocarburi/

descriere-separatoare-de-grasimi-si-hidrocarburi/

http://www.fosa.ro/descriere-separatoare-grasimi.php