STATIA DE TRATARE A APEI PITESTI
Argument
1.2 Elemente componente ale mediului inconjurator
2.3 Microorganismele
2.7. Actiunile substantelor chimice asupra corpului uman
Capitolul III. PREZENTAREA STATIEI DE TRATARE A MUNICIPIULUI PITESTI
3.1. Definitia apelor uzate
3.2. Amplasarea in zona a statiei de tratare Pitesti
3.2.1. Date generale privind caracteristicile mediului din zona statiei de tratare
3.2.2. Date privind canalizarea oraseneasca
3.2.3. Structura organizatorica
3.2.4. Date privind procesul tehnologic de tratare
3.2.5. Descrierea fluxului tehnologic de epurare
3.2.6. Tratarea namolurilor
3.2.7. Centrala termica
3.2.9. Caracterizarea fizico-chica a influentului si a efluentului
3.2.10. Optimizarea procesului de tratare a apelor orasenesti
Concluzii
Bibliografie
ARGUMENT
Calitatea mediului este o notiune complexa care cuprinde numeroase aspecte ale raportului om-natura. Utilizand acest termen se are in vedere, in general, atat potentialul productiv al mediului, cat si modul in care viata si sanatatea oamenilor, ca si diverse obiective social-economice, pot fi afectate de factori naturali nefavorabili sau de consecintele unor activitati economice, care declanseaza procese de degradare sau duc la poluarea mediului.
Problema calitatii si a protectiei mediului a intrat in actualitate pe masura ce omenirea a devenit constienta de necesitatea conservarii si utilizarii cat mai eficiente a potentialului productiv al mediului. De aceea atat pe plan mondial cat si national se acorda o atentie din ce in ce mai mare activitatii de protectie a mediului si de supraveghere sinoptica a modificarilor aduse calitatii lui. Iata de ce am considerat util ca in lucrarea mea sa ma refer la: "Statia de tratare a apei Pitesti".
Am ales aceasta tema deoarece in orasul Pitesti apa este folosita in diferite industrii in agricultura in agrement iar o posibila poluare a apei sunt foarte mari iar ca locuitori al acestui oras sunt preocupat de ecosistemul uman in care traiesc.
Din acest motiv tema proiectului reprezinta un factor important in ecosistemul urban pitesti si deci in viata.
Consider ca o buna cunoastere a fenomenelor, a cauzelor si a consecintelor prezentate, constituie in acelasi timp un indemn permanent la o atitudine activa de protejare si mentinere a unui mediu cat mai bun.
Educarea oamenilor in acest spirit se realizeaza incepand cu orele de geografie si ecologie dar si prin aplicatii sau actiuni practice
Schimbarea traiectoriei actuale de dezvoltare socioeconomica presupune construirea unor modele de perceptie si interpretare a mediului, a pozitiei omului in natura, a relatiilor dintre om si mediu si respectiv a legaturii dintre mediu si dezvoltare.
Silit de imprejurari
producerea unor catastrofe naturale (inundatii, incendieri de paduri si pajisti, surpari, eruptii vulcanice)
invazia altor cete de oameni; omul a inaintat in tinuturi mai putin prielnice, mai aride ori cu ierni geroase, dovedind o mare capacitate de adaptare diferentiindu-se ca ocupatii si ca unelte folosite, ca mod de viata, imbracaminte, hrana, de zona anterior locuita. In felul acesta limitele spatiului locuit de specia umana s-au extins necontenit.
Puterea omului de adaptare, mai mare decat a tuturor animalelor s-a datorat tocmai ratiunii care l-a dus la cunoasterea calitativa a mediului inconjurator, la aprecierea posibilitatilor lui pentru existenta speciei umane si la explicarea fenomenelor din jur.
Omul a cautat sa cunoasca mediul inconjurator, sa-i foloseasca insusirile pentru adapostire si aparate, pentru procurarea hranei si a materialelor necesare vietii lui, fiind constient de ceea ce se afla in jurul lui , punand in balanta avantajele si primejdiile pe care le pot da la iveala locurile in care traiau, pentru asigurarea celor necesare vietii .
In scurta etapa a istoriei geologice a Pamantului de la aparitia omului pr 454e43e eistoric pana in prezent, s-au produs mari modificari in peisajul geografic al globului, unele cauze naturale fiind:
schimbari climatice
transgresiuni marine
eruptii vulcanice
cutremure distrugatoare
Alte cauze sunt datorate interventiei omului. Cand omul preistoric a trecut la agricultura cu patru - cinci milenii i.Hr., modificarile in mediul inconjurator au inceput a lua oarecare amploare prin
despaduriri
acumulari de ape pentru irigatie
terasarea terenurilor in panta creandu-se peisaje specifice, schimbarile, modificarile, nefiind mari.
Schimbarile mari s-au produs in ultimele doua veacuri datorita:
dezvoltarii industriei
cresterii numerice tot mai accentuate a populatiei ( "explozia demografica" )
aglomerarii crescande a marilor centre orasenesti
indesirii cailor de transport (rutiere, cu ample treceri la nivel suprapuse; feroviare; navale, cu vaste incinte portuare si aeriene, cu piste de aterizare)
defrisarile pe mari intinderi: eroziunea terenurilor
deversarile de substante nocive in apele curgatoare sau eliminarile lor in atmosfera.
Mediul natural care ocupa zone terestre a fost inlocuit cu asezari omenesti, cu terenuri cultivate, cu exploatari miniere in galerii sau cu mari descopertari la suprafata, cu paduri de sonde, cu mari uzine, cu orase in care aspectele naturale au disparut cu totul, luandu-le locul piatra, betonul si metalul, plus fumul cosurilor gazele de esapament ale autovehiculelor .
Mediul transformat de om in masura mai mica sau mai mare s-a numit mediu geografic sau umanizat .
Continutul mediului inconjurator reprezinta o imbinare de elemente naturale si constructii omenesti ce modifica peisajul natural creand structuri functionale ce s-au diferentiat de cadrul natural primordial in decursul evolutiei istorice .
Elementele mediului pot fi grupate in trei categorii :
- elemente primare: fundalul naturii fizice, neinsufletite
- elemente derivate: s-au dezvoltat pe seama celor dintai (pe care le-au transformat) reprezentand mediul biotic (vietuit)
- elemente antropice: introduse de om prin activitatile sale constiente.
Componentele primare ale mediului sunt: aerul, apa, scoarta terestra, relieful, flora, fauna, solurile.
Inca de la inceputul civilizatiei, apa a fost folosita pentru a indeparta resturile nedorite. Rauri, fluvii, canale, lacuri si oceane sunt folosite in mod curent ca loc de depozitare pentru toate felurile de poluare. Apa are capacitatea sa distruga sau sa dizolve multe materiale, in special compusii organici, care se descompun datorita unui contact indelungat cu bacteriile si cu enzimele. Deseurile care pot fi in acest fel descompuse se numesc biodegradabile. Ele nu sunt o amenintare pe termen lung pentru mediul inconjurator asa cum sunt metalele, materialele plastice si unele hidro-carburi. Aceste substante raman in apa si o pot face otravitoare pentru aproape toate formele de viata. Chiar poluantii biodegradabili pot sa distruga o sursa de apa potabila pentru o perioada lunga de timp. Cu cat se aduna mai multe forme de contaminare, viata din apa incepe sa sufere. Lacurile in special sunt vulnerabile la poluare deoarece nu se pot curata de la sine la fel de repede ca raurile sau oceanele.
Apa este cel mai important si tipic compus chimic identificat la suprafata pamantului. Apa constituie cel mai important produs alimentar si nu poate fi substitui nici prin unul altul.
Volumul total de apa de pe intreg glob pamantesc constituie aproximativ 1,400 miliarde km3, din care numai aproximativ 36 milioane km3 sunt alcatuite din apa proaspata. Din apa proaspata, numai aproximativ 0,02 la suta o constituie apa din rauri si lacuri, si numai aproximativ 0,6 la suta - apele subterane. Volumul ramas poate aparea ca o parte componenta a altor forme (spre exemplu, gheata polara, etc.). Aceste mase de apa sunt subiectele procesului hidrologic, sistemului de circulatie a apei terestre care, de fapt, este un proces continuu, incluzand schimbari in aspectul fizic in functie de amplasarea geografica, care pot fi simtite de noi in forma de precipitatii (ploaie, zapada, etc.), drenaj si evaporare.
Umiditatea adusa in aer din atmosfera, de asemenea, se intoarce pe pamant in forma de precipitatii. Ulterior o parte din ea se evapora (prin transpirare, interceptari, evaporari), pe cand cealalta parte se scurge ca drenaj. Drenajul are loc atat la suprafata pamantului (rauri, lacuri, etc.) cat si in interiorul scoartei terestre (ape subterane), si anume in straturile subterane ale rocilor.
Eventual apa subterana poate iesi la suprafata pamantului prin izvoare, reincadrandu-se in circuitul general al apei. In lumina acestor fapte devine clar ca apa, in varietatea starilor ei fizice, serveste drept mijloc de transport pentru o diversitate mare de substante.
Apa subterana recreata este compusa din acea pondere de precipitatii si apa de la suprafata solului, care se acumuleaza in rezultatul scurgerii (drenajului) subterane si plus adaosurile de substante, care prin acviferele subterane, se scurg in apele freatice.
In functie de tipul rocii din care este compus acviferul si durata circularii unei cantitati concrete de apa prin acvifer se schimba si concentratia "substantelor componente" sau a particulelor care intra in componenta apei. De aceea, este imposibil de facut afirmatii generale aplicabile pentru toate tipurile de apa. Informatia relevanta poate fi obtinuta numai de la autoritatile de resort, in dependenta de domeniul de aplicare/utilizare (autoritatile resurselor de apa, organizatiile de protectie a mediului inconjurator, serviciile comunale).
Substantele nedizolvabile si componentii tulburi sau turbizi, de asemenea, pot aparea in compozitia apei, continand particule mici in stare de suspensie care pot fi transportati prin sau cu apa.
Cantitati mai mari de turbizi pot fi gasite in apa de la suprafata in rezultatul ploilor torentiale cand substantele sunt spalate din bazinul de acumulare a apei intr-un rau. Aceasta poate sa produca mai multe consecinte negative, cum ar fi pierirea pestilor dintr-un iaz, care nu este rezultatul unui comportament criminal.
Toate apele contin un numar mare de microorganisme si virusuri. In caz de necesitate identificarea prezentei microorganismelor trebuie sa fie efectuata de laboratoare profesioniste cu specialisti calificati si versati in domeniul dat.
In afara de alge si bacterii, patogenii transportati de apa prezinta o preocupare deosebita. Acesti patogeni pot include, spre exemplu, bacili care cauzeaza astfel de maladii, cum ar fi holera, tifosul, dizenteria bacteriana, hepatita, dizenteria amebica, tuberculoza si legioneloza.
Cand vorbim despre apa potabila este foarte important sa tinem cont de bacteriile ce pot fi prezente in masele fecale (denumita - coliform bacteria). Aceste substante pot penetra apa din mai multe surse, inclusiv scurgerea treptata a maselor fecale in acviferele subterane sau eliminarea lor directa in apele de la suprafata solului, care sunt legate de suprafetele la care se produce apa potabila.
Utilizarea diverselor tipuri si mase de apa, fie in calitate de sursa potabila, fie in scopuri industriale sau ca spatii (bazine) de scaldat poate duce la poluarea apei de catre om. Caracterul acestor infiltrari depinde de forma concreta de utilizare .
De regula, poluarea apei (inclusiv a maselor de apa de la suprafata si celor subterane) este rezultatul activitatii fiintelor umane (a omului), cu exceptia cazurilor cand poluarea mediului inconjurator este consecinta dezastrelor naturale sau furtunilor de mare.
Poluarea are loc mult sau mai putin intentionat, sau poate fi rezultatul unor accidente. In majoritatea sistemelor ecologice unele nivele de poluare sunt admisibile in conformitate cu normele stipulate in regulile de certificare, legile si regulamentele privind mediul inconjurator. Insa daca sursa recunoscuta de poluare a apei totusi produce un impact vadit asupra starii mediului inconjurator sau se dovedeste a fi excesiva, atunci ea poate fi considerata drept o incalcare a legilor si regulamentelor aplicabile, si astfel de cazuri devin obligatorii pentru investigare.
In multe cazuri poluarea lacurilor, iazurilor si fluviilor se observa deodata, spre exemplu, dupa schimbari in culoare sau dupa nebulozitate, miros sau cazuri de pierire abundenta a pestilor, etc., pe cand poluarea apelor subterane nu poate fi depistata tot atat de usor (poluare in rezultatul pastrarii materialelor la aer liber sau neprotejat; utilizarii incorecta a fluizilor, cum ar fi combustibilul sau alte substante solubile; prezenta terenurilor sau regiunilor insuficient de asfaltate; scurgerii substantelor daunatoare din instalatiile de productie si transmitere; infiltrarii cu ape reziduale in rezultatul lipsei unui sistem necesar de drenaj si asanare, etc.).
Utilizarea apei si eliminarea/prelucrarea apei reziduale (cea ce se numeste gestionarea resurselor de apa) trebuie sa fie efectuata cu ajutorul celor mai moderne tehnologii, astfel incat si dupa scurgerea apelor reziduale sau uzate sa se asigure posibilitatea extragerii si utilizarii in mai multe scopuri a "apei afectate" de catre oamenii, care traiesc mai la vale de bazinul de apa, dar numai cu conditia aplicarii tehnologiilor respective de prelucrare a acestei ape.
Principiului general prevede ca din punct de vedere tehnic si economic, indiferent de situatie, mai bine ar fi ca apa reziduala sau uzata sa fie supusa unei prelucrari primare la punctul ei de origine sau sa se evite scurgerea ei in straturile subterane, astfel asigurand posibilitatea utilizarii ulterioare a apei de catre alti utilizatori.
Plus la bransamentul apei reziduale menajere, ramase neprelucrate sau prelucrate insuficient, mai apar cazuri de contaminare ilicita a apei dupa utilizarea ei in scopuri comerciale, fara aplicarea tehnologiilor de prelucrare a apei, sau, dat fiind lipsa instalatiilor respective de prelucrare din cauza inexactitatilor in infrastructura respectiva sau a deciziilor individuale neargumentate bazate pe niste eventuale avantaje, care ar putea fi obtinute in rezultatul esecului intentionat de operare a acestor instalatii de purificare, precum si in urma prelucrarii insuficiente sau neinstalarii unor astfel de echipamente. Astfel de cazuri de incalcare a normelor legislative cer luarea unor masuri de rigoare din partea organelor de drept.
Urmeaza o tabela, ce ilustreaza diverse situatii tipice in legatura cu poluarea apei, ce au fost depistate in tarile industrial dezvoltate. Este imposibil de prezentat un catalog universal aplicabil in orice situatii cu exemple concrete, descriind toate cazurile posibile sau enumerand toate problemele cu care se confrunta tarile in curs de dezvoltarea, dat fiind lipsa informatiei relevante despre caracterul exact al situatiilor respective si circumstantelor locale. De aceea, in cazul in care se poate atesta, banui (presupune) sau identifica prezenta incalcarilor prevederilor legislatiei, ce reglementeaza utilizarea resurselor de apa devine foarte important sa se asigure securitatea dovezilor colectate, iar masurile aplicate la persecutarea infractorului depinde, intr-o mare masura, de competenta profesionala si experienta anchetatorului respectiv din organele de drept. In acest context catalogul cazurilor care sunt prezentate la acest capitol sunt utilizate doar ca exemple tipice si numai in calitate de referinta.
Exploatatiile industriale elimina sau varsa reziduurile direct in masele de apa sau indirect prin sistemele de canalizare centrale sau municipale de stat. In unele tari acest proces este reglementat si statul controleaza scurgerile prin faptul ca apa reziduala trece prin sistemul local de prelucrare a apei. Deja a fost demonstrat ca scurgerile ilicite in acest sistem de canalizare prezinta o sursa primordiala de poluare a apei.
Substantele capabile de a pune in pericol sanatatea omului, de regula, trec in forma solida, lichida sau gazoasa. De regula, exista doua cai prin care substantele chimice pot dauna si hazarda corpul sau integritatea fizica a omului. Aceste substante sau vin in contact cu corpul omului (numit CONTAMINARE), sau penetreaza corpul omului (numit INCORPORARE). Substantele chimice pot infiltra corpul omului prin inhalare, inghitire sau in rezultatul contactului cu pielea omului.
Infiltrarea prin inhalare are loc in cazul cand apa se afla in stare gazoasa, in forma de vapori si aerosol. Consecintele se constata in functie de solubilitatea si reactivitatea substantelor date, dar in primul rand afecteaza ochii, regiunea nazala, laringala sau bronhiile, si in ultima instanta - alveolele plamanilor.
Ingestia in rezultatul inghitirii are loc in cazul cu colbul si fluizii (de regula, se produce neintentionat in orele de lucru din cauza mediului murdar la locul de munca). In functie de reactivitatea substantelor vizate, consecintele pot aparea in cavitatea gurii (spre exemplu, la ingestia unor compusi sau solutiilor caustice foarte puternice cum ar fi acizii sau acizii bazici), in esofag si stomac sau absorbtia ulterioara a lor in tracul gastrointestinal.
Substantele in orice stare agregata pot fi incorporate prin piele, i.e. substantele gazoase, lichide sau solide in rezultatul contactului cu pielea. Un exemplu bun este hidratarea pielii cu ajutorul cremelor, lotiunilor cosmetice sau a unguentelor medicinale, ce patrund in piele intr-o perioada foarte scurta de timp.
In cazul altor substante efectul poate fi simtit doar dupa expirarea unui termen foarte indelungat. Spre exemplu, in cazul substantelor cancerigene perioada latenta adesea variaza de la 20 la 30 ani, ceea ce inseamna ca dupa expirarea unui atare termen de indelungat de la momentul de contact pana la aparitia simptoamelor respective cancerul cauzat de incorporarea substantelor respective nu poate fi atribuit unei expuneri concrete la substante concrete.
Interactiunea dintre substante si corpul omului conditioneaza, in primul rand si in cele mai dese cazuri, reactii toxice sau contaminari. Termenul toxicitate este utilizat pentru a descrie propensitatea substantelor de a afecta sanatatea omului si, de regula, determina substantele chimice si factorii lor fizici (spre exemplu, caldura, radiatia).
Toxicitatea, de regula, este legata si conditionata de doza. Toxicitatea se determina (de regula, exprimata in mg) cu referinta la greutatea corpului (spre exemplu, mg pe un kg de greutate a corpului) sau suprafata totala a corpului. Se face o distinctie dintre actiuni toxice cronice si acute. Substantele toxice se clasifica dupa o scara variind de la extrem de toxice la slab toxice.
Reactiile toxice pot cauza moartea imediata sau treptata. In functie de doza si viteza de actiune a toxinelor, efectele substantelor toxice, de asemenea, pot avea si o actiune inversa: spre exemplu, consecintele intoxicarii cu solventi organici (eter, triclormetan) sau contaminarii cu bioxid de carbon (e.g. prin inhalarea fumului) pot fi diferite cu conditia ca sursa intoxicarii sau toxinelor este eliminata la timp si victima are acces la aer curat sau la un tratament adecvat. Totusi, unele reactii toxice pot cauza un detriment acut si ireversibil sanatatii omului.
Atunci cand are loc descarcarea directa a poluantilor in masele de apa, efectul potential al acestora asupra corpului deja este redus sau atenuat, dat fiind diluarea acestor substante inainte de penetrarea corpului omului.
Poate aparea necesitatea de a lua probe pe parcursul unei investigari (anchete). Ele pot fi luate fara a risca contact direct cu mediul contaminat. Totusi sunt necesare anumite masuri de precautie in cazul unor substante cu o presiune de vaporizare foarte inalta, deoarece poate exista pericolul eliminarii vaporilor in mediul respectiv, fiind inhalate de persoanele respective.
A treia categorie de efecte (actiuni) include hazardurile conditionate de proprietatile fizice si chimice ale acestor substante. Astfel, spre exemplu, gazele neotravitoare pot cauza sufocarea in urma blocarii sau lipsei de alimentare cu oxigen. Unele gaze/vapori formeaza atmosfere (medii) potential inflamabile sau explozive ceea ce poate pune in pericol viata oamenilor care sunt direct expusi sau se afla in vecinatatea unei surse de combustie.
In concluzie trebuie de mentionat cazurile de mare pericol sanatatii oamenilor cand vorbim despre materiale infectioase, cum ar fi cazul cu bacteriile sau virusii prezenti in apa reziduala eliminata in atmosfera ce cauzeaza maladii seroase.
CAPITOLUL III
PREZENTAREA STATIEI DE TRATARE A MUNICIPIULUI PITESTI
3.1. Definitia apelor uzate
Apa este unul din elementele constituente ale scoartei planetei noastre care stau la baza vietii. Pentru om apa nu serveste doar pentru a asigura functionarea organismului sau, ci si pentru dezvoltarea aglomerarilor umane inclusiv pentru asigurarea producerii bunurilor de consum destinate satisfacerii nevoilor biologice si spirituale ale oamenilor.
Nevoile specifice ale aglomerarilor omenesti care cuprind in afara locuintelor scoli, spitale, abatoare, parcuri, cai de comunicatie, etc. determina o sporire a consumului la 250-300 de litri/zi/locuitor, cifra in care se includ si pierderile inevitabile din retelele de distributie. Daca se adauga si consumurile din agricultura (irigatii, zootehnie) si din industrie, se ajunge la cifre extreme de 3000 de litri/zi/locuitor.
Apa uzata menajera este acea apa care se evacueaza dupa ce a fost folosita pentru nevoi gospodaresti in locuinte si unitati de folosinta publica.
Apele uzate industriale sunt acelea care se evacueaza in mod concentrat (din "surse punctuale") dupa folosirea lor in procesele de obtinere a materiilor prime si in cele de producere a bunurilor necesare activitatii economice si sociale, precum si satisfacerii nevoilor individuale ale oamenilor.
Apele de racire constituie proportia principala (ca volum) a apelor uzate industriale. Ele sunt slab poluate cu materiale daca racirea nu se face prin contact direct cu mediul ce trebuie racit. Principalul poluant este, in acest caz, caldura.
Apele de spalare urmeaza pe locul doi din punct de vedere al volumului; ele apar intr-o varietate de industrii si rezulta din folosirea intentionata a apei de alimentare pentru antrenarea si indepartarea unor materiale nedorite.
Apele de proces sunt acelea care au servit ca solvent sau ca mediu de reactie in procesele de prelucrare a materiilor prime. Ele au un volum relativ redus, dar sunt de obicei foarte concentrate.
3.2. Amplasarea in zona a statiei de tratare
Dezvoltarea statiei de tratare mecanico-biologice a continuat in mai multe etape:
in anul 1971 a fost pusa in functiune linia I mecanico-biologica care prelucreaza un debit de ape uzate de 840 l/s;
in anul 1978 a fost pusa in functiune a II-a linie mecanico-biologica, Statia de epurare putand prelucra un debit total de ape uzate de 1750 l/s;
in anul 1989 a fost pusa in functiune a III-a linie mecanico-biologica, capacitatea Statiei de epurare ajungand la un debit total de ape uzate de 2550 l/s.
3.2.1. Date generale privind caracteristicile mediului din zona statiei de tratare
Persistenta poluantilor in atmosfera, precum si autoepurarea lor depind atat de conditiile geomorfologice, respectiv de formele de relief, cat si de cele climatice (temperatura , vantul, umezeala aerului) si de starea timpului.
Statia de tratare este amplasata in sud-estul orasului Pitesti , pe prima terasa a raului Arges.
Orasul Pitesti este resedinta judetului Arges , o veche asezare romaneasca, fiind cunoscut de aproape 600 de ani ca un sat, transformat in targ datorita asezarii prielnice la intersectia drumurilor care merg de la campie catre deal si munte. Este asezat pe malul drept al raului Arges in zona deluroasa.
Relieful are infatisarea unor trepte largi asezate de-a lungul vaii raului Arges, fiind la o cota cu atat mai inalta cu cat ne indepartam de rau spre vest.
Bazinul hidrografic. Cea mai mare apa curgatoare este raul Arges pe directia NV - SE, strabatand orasul Pitesti in partea de est. Raul Arges isi aduna apele de valea Argesului , incepand din muntii Fagaras prin afluentii: Buda , Capra , Balea , Valsan , etc. In aval de Pitesti se uneste cu raul Doamnei care impreuna cu raul Targului aduna apele de pe fata sudica a muntilor Fagaras
Bazinul hidrografic este influentat de salba de lacuri construita pe raul Arges incepand cu Vidraru si termin'nd cu Pitesti (lacul Prundu).
Solurile. In partea de sud a judetului se intalnesc,mai ales in lungul unor vai din campia Pitestilor , soluri brun-roscate.
In zona statiei de epurare oraseneasca, deoarece ne aflam in albia raului Arges, solul este format din aluviuni ale acestui rau si degradarea rocilor calcaroase antrenate in timp de raul Arges, orizontul superior avand o culoare bruna, bogata in mal bine structurat si afanat, cu aciditate 5,8 - 6,7.
Clima. Configuratia geografica a judetului Arges cu dispunerea altitudinala a principalelor forme de relief isi pune amprenta in mod nemijlocit asupra distributiei maselor de aer si a mersului vremii, determinand etajarea elementelor climatice, de la clima muntilor inalti de peste 2000 de m pana la cea a campiei, precum si diferentierea tipurilor de climat local, caracteristice mai ales depresiunilor intracarpatice si subcarpatice.
Valorile medii anuale ale temperaturii variaza de la - 2°C pe varfurile cele mai inalte de pe creasta Fagarasului pana la 10°C in sudul judetului
Temperaturile maxime absolute sunt situate sub 40°C si cresc in raport invers cu altitudinea reliefului de la 34,5°C la Rucar la 36,5°C si 39,2°C la Pitesti. (14 august 1946).
Temperaturile minime absolute inregistrate au valori mai ridicate in zona de munte (-28°C) la Rucar si in sudul judetului si -27°C la Pitesti.
Un element climatic cu o mare variatie si care contribuie la poluarea aerului este nebulozitatea.
Valorile anuale ale nebulozitatii medii indica o crestere a acesteia in raport cu altitudinea.
In regiunea subcarpatica numarul mediu al zilelor cu cer acoperit este de 128 iar mai la sud , la Curtea de Arges , scade la 106,7 , urcand insa la Pitesti la 132,5.
Variatia nebulozitatii poate constitui un indicator al repartitiei precipitatiilor atmosferice, deoarece in zonele cu mare nebulozitate cad cele mai bogate precipitatii.
In judetul Arges mediile anuale ale precipitatiilor atmosferice variaza intre 800 si 900 mm mai la sud, iar odata cu scaderea altitudinii se reduc si aceste valori la 728 mm la Curtea de Arges si pana sub 700 mm in sudul judetului.
Ploile cele mai abundente se intalnesc in lunile mai si iunie.
In ceea ce priveste directia vanturilor, acestea sunt dominante din nord-vest si au o frecventa si intensitate deosebita. Frecventa si viteza maxima (peste 40 m/s) a acestor vanturi se inregistreaza la sfarsitul iernii si inceputul primaverii , vara fiind un anotimp mai cald.
In partea mai joasa a judetului curentii de aer sunt canalizati pe vaile principale, iar in sudul lui se accentueaza directiile vest si est caracteristice Campiei Romane.
3.2.2. Date privind canalizarea oraseneasca
Sistemul de canalizare al municipiului Pitesti este conceput ca sistem unitar in zona centrala si partea veche a orasului si in sistem divizor in terasa inferioara a cartierelor nou construite.
Apele pluviale colectate in sistem divizor sunt dirijate direct in raul Arges.
Apele menajere, industriale si apele meteorice (din sistemul unitar) sunt dirijate in Statia de epurare oraseneasca si au aproximativ urmatoarea componenta:
ape menajere 60 %;
ape industriale 30 - 35 %;
ape de infiltratie 5 - 10 %.
3.2.3. Structura organizatorica
Statia de epurare cuprinde:
sectii de productie;
sectii auxiliare.
Sectiile de productie contin:
instalatia de epurare ape uzate, formata din trei linii paralele (L I; L II; L III);
instalatia de stabilizare anaeroba a namolului cu producere de biogaz, care cuprinde:
metantancuri ;
gazometre;
centrala termica;
paturi de uscare.
Sectiile auxiliare contin:
atelierele mecanic si electric;
magazia de materiale (piese de schimb si scule);
post trafo;
magazia de reactivi chimici pentru laborator;
pavilion administrativ (laborator, birouri, vestiar si grupul sanitar).
3.2.4. Date privind procesul tehnologic de tratare
Statia de tratare oraseneasca este formata din trei linii tehnologice L I, L II, L III , care cuprinde fiecare doua trepte de epurare:
- treapta mecanica
- treapta biologica
Linia tehnologica I cuprinde :
a) Treapta mecanica , cu obiectele:
camera deversoare comuna pentru L I si L II;
gratare rare si dese;
separator de grasimi si uleiuri plus statie de electrosuflante;
debitmetru Parshall;
decantor primar;
statie de pompare namol primar.
b) Treapta biologica cu obiectele:
bazine de aerare cu namol activ si statie de electroventilatoare;
decantor secundar;
statie de pompare namol activ.
Linia tehnologica II este identica cu linia I.
Linia tehnologica III se deosebeste de linia I si linia II prin :
lipsa gratare, desnisipator si separator de grasimi;
existenta a doua decantoare secundare care se deosebesc de liniile I si II prin dimensiuni.
In concluzie, cele trei linii tehnologice ale Statiei de epurare sunt identice ca principiu de functionare, constructie si dotare tehnica, cu exceptiile mai sus mentionate. Se mentioneaza de asemenea ca cele trei linii tehnologice functioneaza independent.
3.2.5. Descrierea fluxului tehnologic de epurare
Treapta de epurare mecanica
Epurarea mecanica a apelor uzate constituie prima treapta de epurare, unde sunt indepartate in special materiile solide in suspensii, separabile prin decantare.
Apele uzate orasenesti sunt dirijate in camera deversoare, unde, prin cele doua stavilare de admisie, apele sunt distribuite pe cele doua linii de epurare mecanica L I si L II, apele uzate parcurgand succesiv obiectele treptei mecanice si treptei biologice. Ele sunt supuse urmatoarelor operatii, conform schemei fluxului tehnologic de epurare mecanico-biologica.
Retinerea corpurilor solide si a suspensiilor mari.
Parcurgand succesiv gratarele rare si gratarele dese, sunt retinute din apele reziduale; hartii, carpe, materiale plastice, materii in suspensie mari etc. care ar putea impiedica buna functionare a echipamentului sau desfasurarea proceselor urmatoare din Statia de epurare.
Sedimentarea.
Dupa separarea materiilor in suspensie mari (in gratare), apele reziduale intra in desnisipator (cate unul pentru fiecare din cele doua linii) unde se separa materiile granulare (nisip, alte diferite particule minerale etc.) sub forma de particule discrete , care sedimenteaza independent unele de altele si cu viteza constanta.
In desnisipator viteza de circulatie a apei este mica pentru a permite sedimentarea particulelor, care sunt indepartare de pe fundul bazinului, prin aer-lift, aerul provenind de la o suflanta amplasata pe un pod raclor, care se deplaseaza in lungul bazinului.
Prin retinerea suspensiilor se realizeaza, pe de o parte, protectia emisarului si in acelasi timp sunt create conditii corespunzatoare tratarii apelor uzate in celelalte instalatii care urmeaza in schema de epurare.
Flotare
Dupa trecerea prin desnisipator, apele reziduale intra in separatorul de grasimi unde are loc procesul de separare a grasimilor la suprafata apelor, prin insuflare de aer de joasa presiune pe la fundul bazinului de flotare. Aerul necesar procesului de flotare este furnizat de electrosuflante.
Decantare primara.
Dupa trecerea prin desnisipatoare si separatoare de grasimi apele uzate intra impreuna cu namolul in exces din decantoarele secundare in decantoarele primare, unde are loc retinerea materiilor in suspensie (floculante).
Decantoarele primare de tip radial sunt constructii din beton armat, cate unul pentru fiecare linie si cu diametrul de 45 m.
Decantoarele radiale sunt echipate cu pod raclor prevazut cu lame racloare de fund pentru colectarea suspensiilor si lama de suprafata pentru colectarea peliculei plutitoare (grasimi) de la suprafata apei.
Grasimile ajung printr-o conducta in bazinul de colectare a grasimilor, asezat alaturi de decantor.
Evacuarea namolurilor se realizeaza prin intermediul unei conducte (care functioneaza prin presiune hidrostatica) care porneste din palnia de namol si ajunge intr-un camin cu vana. De aici, namolul este pompat in instalatia de stabilizare a namolului (prin fermentare), respectiv in metantancuri. Evacuarea apei se face printr-o rigola periferica prevazuta cu un deversor reglabil.
Dupa epurarea mecanica, apele sunt dirijate in treapta de epurare biologica, respectiv in bazinele de aerare cu namol activ.
Treapta de epurare biologica
Bazine cu namol activ.
Bazinele cu namol activ (bazinele de aerare) sunt constructii in care epurarea biologica aeroba a apei are loc in prezenta unui amestec de namol si apa uzata, agitat in permanenta si aerat. In bazinele cu namol activ in afara de agitarea si crearea amestecului , se realizeaza accelerarea procesului de epurare, ca urmare a maririi cantitatilor de namol prin trimiterea in bazine a asa numitului namol de recirculare, rezultat al decantarii efluentului bazinelor cu namol activ, in decantoarele secundare.
Biomasa (namolul activ) are o deosebita importanta in procesul de oxidare a materiilor organice.
Dezvoltarea acestei biomase, respectiv grosimea membranei si volumul de flocoane, trebuie sa ramana intre anumite limite. Cantitatea de biomasa retinuta in instalatie depinde de incarcarea hidraulica de temperatura, dimensiunile suprafetei de contact si de viteza de absorbtie a oxigenului. Neobtinerea biomasei intre limitele normale se realizeaza prin evacuarea ei. La bazinele cu namol activ, cantitatea de biomasa care actioneaza poate fi reglata, ca fiind mai mare sau mai mica dupa cum este necesara. Surplusul (namolul in exces) este trimis in decantoarele primare si de aici ajunge in bazinele de fermentare a namolului (metantancuri).
Statia de epurare a municipiului Pitesti cuprinde trei linii de epurare biologica corespunzatoare celor trei linii de epurare mecanica.
Fiecare linie biologica are in componenta un bazin de aerare sub forma paralelipipedica ce functioneaza prin insuflare de aer de joasa presiune (0,1 atm.) si la 80 de cm sub nivelul apei (sistem INKA).
Fiecare linie biologica are bazinul de aerare dreptunghiular impartit in trei compartimente de aerare cuprinzand fiecare cate 4 cuve care lucreaza in serie.
Bazinele de aerare lucreaza in paralel, avand fiecare volum de 4000 m.c., cu timp de trecere al apei de trei ore.
Aerul de insuflare in bazinele de aerare este furnizat de catre o statie de ventilatoare pentru fiecare linie de aerare, compusa din 2+1 ventilatoare avand debitul de 15.000 m.c./h.
Dupa traversarea bazinului de aerare, amestecul de apa-namol activ este evacuat din zona terminala a bazinului in decantorul secundar - cate unul pentru fiecare din cele trei linii de aerare.
Decantoare secundare.
Decantoarele secundare constituie o parte componenta importanta a treptei de epurare biologica avand drept scop retinerea namolului - materiile solide in suspensie separabile prin decantare (flocoanele cu namol activ, evacuate odata cu apa uzata din bazinele cu namol activ). Namolul din decantoarele secundare are un continut mare de apa , este puternic floculat , este usor si intra repede in descompunere. De aceea, evacuarea namolului trebuie sa se faca continuu pentru a asigura cantitatea corespunzatoare de namol in bazinele de aerare, de aceasta depinzand eficienta epurarii.
Namolul activ depus pe fundul decantoarelor secundare este preluat prin intermediul statiilor de pompare si reintrodus in liniile tehnologice ca namol de recirculare si sub forma de namol ibn exces, in amonte de decantorul primar, pentru a pastra continuu un namol activ cu echipament enzimatic tanar, eficient in descompunerea substantelor organice existente in apa uzata.
Amestecul de namol primar si namol secundar (in exces) rezultat din decantorul primar este pompat in linia de tratare a namolului respectiv in metantancuri.
Limpedele (apa epurata) din decantorul secundar este dirijat prin cadere libera direct in raul Arges.
3.2.6. Tratarea namolurilor
Tratarea, respectiv indepartarea namolurilor provenite din statiile de epurare orasenesti, care reprezinta cantitati importante de deseuri, are ca obiect principal fermentarea anaeroba a namolului in scopul reducerii materiilor organice prezente in namolul rezultat de la decantarea primara si secundara a apelor uzate, facandu-l in acest fel mai putin nociv si mai usor de manipulat in cadrul operatiilor ulterioare. Fermentarea produce un namol cu o cantitate de apa mult mai mica, in comparatie cu cel introdus spre fermentare, rezultand in consecinta volume mai mici.
Namolurile provenite din decantoarele secundare dupa bazinele cu namol activ sunt floculente si se deshidrateaza greu in aer liber chiar daca sunt intinse in straturi subtiri. Se descompun usor daca temperatura e ridicata. Se poate descompune si singur in bazinele de fermentare a namolului, insa de obicei este amestecat cu namolul din decantoarele primare.
Linia de tratare a namolului cuprinde urmatoarele procese: ingrosare, stabilizare, deshidratare, evacuare finala.
Ingrosarea namolului
Ingrosarea namolului a fost prevazuta a se realiza cu ingrosatoare gravitationale, unul pentru namolul primar si altul pentru namolul fermentat
Stabilizarea namolului
Procesul de stabilizare consta in degradarea controlata a materiilor organice mai putin stabile, astfel incat sa se obtina un produs final cu un raport mineral modificat in care materiile organice remanente sa fie mai stabile. Aceasta stabilizare se face prin fermentare anaeroba.
Acest proces presupune descompunerea substantelor organice continute in amestecul namol primar si namol secundar in exces supus fermentarii cu ajutorul bacteriilor in conditii de anaerobioza.
Fermentarea namolului se realizeaza in doua trepte: fermentare acida si fermentare alcalina.
In timpul fermentarii acide, bacteriile producatoare de acizi descompun compusii organici complecsi in structuri organice simple, in timp ce are loc dezvoltarea (inmultirea bacteriilor).
Principalii compusi intermediari in aceasta etapa (acizi volatili, acuzi organici) alimenteaza substratul de bacterii producatoare de metan si bioxid de carbon.
Fermentarea namolului se realizeaza in doua trepte, acida si alcalina si doua linii tehnologice independente formate fiecare din doua metantancuri cu V = 4.000 m.c. si un metantanc cu V = 3.000 m.c.
Fiecare linie contine doua metantancuri cu V = 4.000 m.c. unde are loc fermentarea acida (timp de fermentare = 21 de zile) si un metantanc cu V = 3.000 m.c. (fermentare alcalina).
Cele doua linii de fermentare functioneaza in paralel.
Metantancurile sunt prevazute cu pompe pentru recirculare si schimbatoare de caldura.
Recircularea namolului
Amestecarea namolului este necesara pentru aducerea namolului proaspat in contact intim cu organismele ce se gasesc in namolul care se afla in fermentare, precum si pentru a evita ca aportul de namol proaspat sa determine modificarea mediului din spatiul de fermentare.
Amestecarea namolului se face prin recircularea sa cu ajutorul pompelor de recirculare. Concomitent cu amestecarea se realizeaza si incalzirea, deoarece namolul este recirculat prin schimbatoarele de caldura.
Temperatura determina viteza de crestere si echilibrul ecologic al diferitelor specii de bacterii. Practic, lucrul cel mai important este mentinerea constanta a temperaturii (aproximativ 32°C). Din procesul de fermentare anaeroba a namolului (metantancuri) rezulta :
namol fermentat + materii solide totale;
gaze de namol (biogaz).
Evacuarea namolului fermentat se face dupa verificarea gradului de fermentare a namolului (in baza analizelor de laborator a substantelor minerale si volatile),care determina momentul descarcarii namolului pe platformele de uscare.
Deshidratarea namolului
Deshidratarea namolului se face pe paturile de uscare, care cuprind :
22 de platforme prevazute cu drenuri, betonate, cu dimensiunile 20 x 50 m;
32 de platforme cu drenuri (betonate numai 6 bucati) cu dimensiunile 10 x 50 m;
Pe platformele de uscare deshidratarea namolului se face pe doua cai:
prin drenarea apei;
prin evaporare la partea superioara.
Teoretic, dupa descarcarea namolului pe platforma, gazele care se degaja fac sa se ridice la suprafata solidele aflate in suspensie, iar apa relativ limpede la partea inferioara se dreneaza prin nisip.
Practic, la partea inferioara se depune fractiunea cea mai grea a namolului care produce o colmatare rapida a partii superioare a stratului de nisip , in profunzime stratul drenat ramanand curat. Aceasta colmatare ingreuneaza foarte mult deshidratarea prin drenaj a namolului.
Pregatirea patului de uscare a namolului se face astfel :
se inlatura namolul deshidratat, se spala cu jet de apa sub presiune ;
se inlatura stratul de nisip colmatat, se niveleaza.
Evacuarea namolului
Evacuarea finala a namolului este in prezent o problema nesolutionata corespunzator. Practic, la ora actuala, namolul deshidratat este depozitat pe terenuri din incinta Statiei de epurare. De aici, o cantitate foarte mica este valorificata ca ingrasamant agricol.
3.2.7. Centrala termica
Centrala termica utilizeaza drept combustibil biogazul obtinut din fermentarea namolului. Centrala termica are in componenta 5 cazane cu o capacitate de 2000 de k.cal./cazan.
De obicei, functioneaza doua cazane, fiecare cazan avand un debit de 80 N m.c. biogaz/h. Gazele de ardere sunt evacuate prin doua cosuri de dispersie (se utilizeaza de obicei unul sau altul din cosuri), avand aceeasi inaltime (20 m), dar cu diametre diferite - unul cu diametrul 800 mm, iar celalalt de 1.000 mm.
a) Treapta mecanica:
in aer: zgomot (produs de suflante si hidrogen sulfurat);
deseuri:
corpuri solide si suspensii mari (hartii,carpe, materiale plastice, materii in suspensie mari etc.) retinute pe gratarele rare si dese;
suspensii granulare (nisip, alte diferite particule minerale discrete etc.) retinute in cele doua desnisipatoare;
grasimi si produse petroliere separate in cele doua bazine de flotare si in decantoarele primare;
namol primar dupa stabilizare.
b) Treapta biologica:
in aer: zgomot (produs de ventilatoarele de aer);
in ape: substante organice, NH4 ,Nt , Pt.
deseuri: namol secundar dupa stabilizare prin fermentare.
c) Instalatia de stabilizare a namolului prin fermentare cu producere de biogaz.
aer: nu emite noxe;
deseuri: namol fermentat.
d) Centrala termica:
aer: CO , CO2 , NOx
3.2.9. Caracterizarea fizico-chica a influentului si a efluentului
Statiei de epurare
Statia de epurare prelucreaza un influent ce este un amestec constituit din apa industriala uzata provenita de la agentii economici de pe raza orasului Pitesti, apa uzata menajera a orasului, precum si o parte din apa pluviala care patrunde in canalizarea orasului Pitesti. Compozitia acestor ape, in special a celor provenite de la agentii economici , influenteaza in buna masura randamentul de epurare.
In momentul constructiei Statiei de epurare a orasului Pitesti, parametrii tehnologici pentru care s-a facut dimensionarea acesteia au fost:
influent: suspensii 190 mg/l; CBO5 ,235 mg/l ;
efluent: suspensii 25 mg/l; CBO5 ,15 mg/l ;
La intrarea in Statia de epurare cantitatea de ape uzate inregistrata cu ajutorul unui debitmetru Parshall este variabila datorita deversarilor de ape uzate industriale si ape uzate menajere din gospodariile individuale, conditionate de programul de alimentare cu apa potabila de la retea a orasului.
Dintre caracteristicile fizico-chimice ale influentului Statiei de epurare au fost urmarite: culoarea , mirosul , suspensii totale, pH, sulfuri si hidrogen sulfurat, incarcarea organica ( CCOMn, CCOCr, CBO5) cloruri, Cr6+, reziduu fix, diferite forme ale azotului (NH4, NO2 , NO3), detergenti, cianuri. Culoarea apelor uzate recoltate la intrarea in statie este galbuie, opalescenta, iar mirosul este specific apelor menajere.
Efluentul Statiei de epurare este evacuat direct in raul Arges.
3.2.10. Optimizarea procesului de tratare a apelor orasenesti
Masuri pentru imbunatatirea procesului de epurare a apelor uzate
Progresele inregistrate in ultimii ani in domeniul epurarii apelor uzate si prelucrarii namolurilor sunt importante si contribuie in mod substantial la imbunatatirea epurarii si a sigurantei in exploatare, la reducerea cheltuielilor de intretinere, a consumului de energie, a personalului de exploatare, precum si la imbunatatirea conditiilor de lucru ale personalului de exploatare.
Dintre acestea se enumera in cele ce urmeaza cateva mai semnificative:
a) Instalatii de curatire a apelor uzate, continand automatizare, cu schnek de tip ROTAMAT pentru transportul , prepararea si deshidratarea retinerilor, produse furnizate in prezent de mai multe firme. Aceste instalatii inlocuiesc de fapt gratarele dese si elimina gratarele rare.
Se construiesc din materiale rezistente la coroziune, cu interspatii care variaza intre 0,25 mm si 12 mm, de putere instalata redusa, sunt simplu de instalat si de exploatat.
Functionarea este automatizata in functie de pierderea de sarcina prin gratar. Pot fi instalate in cladire sau in aer liber , caz in care se protejeaza printr-o termoizolatie.
b) Desnisipatoare- separatoare de grasimi aerate.
Aceste doua obiecte tehnologice se denumesc intr-o constructie unica, economisind spatiu, investitie si efort de exploatare. Are o eficienta sporita atat in ceea ce priveste retinerea nisipurilor cat si a grasimilor, fata de solutiile clasice, cu obiecte independente.
Evacuarea nisipului si a grasimilor din instalatii poate fi complet automatizata. In plus, in instalatii speciale, nisipul poate fi spalat de particulele fine de natura organica si poate fi utilizat in diverse scopuri: constructii, umpluturi, fundatii de drumuri si alei , etc.
La ora actuala, in lume, se utilizeaza practic numai desnisipatoare - separatoare de grasimi aerate si foarte rar, numai la statii de epurare de capacitate mica se prefera solutia clasica cu obiecte independente.
c) Distribuitor cu confuzor.
Este cel mai indicat pentru distributia apei la mai multe obiecte similare. Acest tip de distributie este cel mai simplu, mai sigur si care nu necesita interventia omului. De asemeni , acest tip de distribuitor prezinta pierderi de sarcina redusa si evita producerea de sedimente in instalatie.
Distribuitorul cu confuzor poate fi utilizat pentru distributia apei in cele trei decantoare primare, evitandu-se astfel dezechilibrul produs asupra liniei de epurare biologica, de distributia inegala a apei uzate pe cele trei decantoare primare.
d) Aerarea apei.
In bazinele cu namol activat aerarea apei se face astazi cu precadere pneumatic cu bule fine. Dispozitivele de aerare realizate in ultimii ani in Germania , Franta , SUA, Ungaria si la noi in tara sunt de trei tipuri:
- difuzoare cu membrana perforata elastica din cauciuc;
- tuburi cu membrana perforata elastica din cauciuc;
- panouri cu membrana din polietilena perforata;
Aceste dispozitive au capacitate specifica de oxidare mare (16-25 g.O2 /m.c. aer in adancime de insuflare.) Acest lucru conduce la micsorarea debitelor de aer ce trebuie insuflate, deci a consumului efectiv de energie pentru aerare.
In ceea ce priveste eficienta transferului de oxigen de la aer la apa , este destul de redusa la procedeul INKA (6-6,5 g O2 /m.c. aer in adancime de insuflare) fapt care genereaza consumuri mari de energie.
e) Nitrificare-denitrificare.
La dimensionarea instalatiilor de epurare biologica, se tine seama din ce in ce mai mult de posibilitatea realizarii treptei de nitrificare-denitrificare, in scopul eliminarii azotului si compusilor cu azot din apele uzate.
Acest lucru sporeste volumul bazinelor de aerare cu 20-30%, dar conduce la obtinerea unui efluent cu efecte benefice pentru emisar, pentru viata oamenilor si mediul inconjurator. Calitatea acestui efluent va permite in multe cazuri eliminarea treptei tertiare de epurare.
Se poate realiza intr-un bazin construit dupa linia biologica.
Masuri pentru imbunatatirea procesului de tratare a namolului
Pe linia namolului, instalatiile moderne au produs practic o revolutie in domeniul prelucrarii namolurilor retinute in statiile de epurare.
Astfel, pentru o statie de epurare aferenta unei localitati de 250.000 locuitori, numai pentru deshidratarea pe platforme de uscare ar fi fost nevoie de cca. 17,7 ha, iar pentru ingrosarea namolului in concentratoare gravitationale de o suprafata de 2700 m.p., adica in total 18 ha.
Utilizand instalatii moderne , cu functionare continua si automata, cu schnek de presare pentru sitarea namolului , ingrosarea namolului, deshidratarea namolului fermentat anaerobic, este necesara o hala industriala de dimensiunile: L x l x h = 18 x 48 x 6 m.
Hala adaposteste si instalatiile de conditionare chimica cu polielectrolit (pentru ingrosare si deshidratare) si depozitul de reactivi.
Conditiile de lucru sunt igienice, iar mirosul urat atat de persistent in solutiile clasice cu filtre presa, filtre vacuum, este redus la minimum.
In ceea ce priveste reconstructia economica a zonelor afectate de poluare, se poate mentiona evacuarea finala a namolurilor, constand in utilizarea acestora ca ingrasamant agricol (dupa stabilirea compozitiei chimice pentru fiecare lot de namol.)
Masuri pentru imbunatatirea procesului de fermentare a namolului si cresterea productiei de biogaz
Intrucat instalatia de fermentare a namolului si producere de biogaz din cadrul Statiei de epurare Pitesti are un randament scazut in ceea ce priveste producerea de biogaz, se propune realizarea in interiorul fermentatorului existent al unei compartimentari tip IPROMED care are urmatoarele avantaje:
scaderea timpului de retentie de la 27 de zile la 15-17 zile, la aceeasi temperatira;
reducerea volumului de fermentare cu 20-30%;
cresterea randamentului de transformare a substantelor organice (in biogaz) de la 50 % la 70-75 %;
scaderea autoconsumului de biogaz la metantancuri, astfel incat si iarna functioneaza fara aport de gaz metan, mai mult, existand un surplus de biogaz pentru alte utilizari.
diminuarea cantitatilor de namol de la fundul rezervoarelor (puternic mineralizat) la jumatate din cantitatea actuala;
scaderea consumului de energie electrica prin dispozitia recircularii namolului (prin pompare);
cresterea fiabilitatii sistemului prin renuntarea la utilaje in miscare, usor defectabile;
prin fermentare avansata a materialului biodegradabil, se produce o dezinfectie superioara, cu eliminarea virusului Sallmonela.
Masuri tehnologice
Schema de flux tehnologic a procesului de epurare este formata din linia de tratare a apei si linia de prelucrare a namolului.
Ca date de baza pentru elaborarea tehnologiei s-au considerat debitul preluat in statia de epurare si caracteristicile fizico-chimice ale influentului acesteia . Optimizarea procesului de epurare a apelor a avut ca obiectiv principal obtinerea unui efluent ale carui caracteristici sa se incadreze in prevederile Acordului de Gospodarire a Apelor nr.254/1999 (CBO5, = 20 mg/l, suspensii 25 mg/l) pentru indicatorii CBO5 si suspensii si in limitele indicate in NTPA 001/1997 pentru ceilalti impurificatori.
Bazandu-se pe procesele de nitrificare-denitrificare in derularea fluxului de epurare a apelor orasenesti, tehnologia rezultata in urma cercetarii impune o conditionare a preluarii apelor orasenesti in statie si din punct de vedere al indicatorilor amoniu si azotati.
Se impune astfel limitarea concentratiei de amoniu si de azotati in efluentul statiei la valorile : NH4+ = max 20 mg/l; NO3- = max 10 mg/l.
Pornind de la aceste consideratii tehnologice, schema de epurare propusa cuprinde urmatoarele faze, prezentate grupat, pe linia apei, respectiv linia namolului.
a) Linia apei
I. Treapta de epurare primara
Conform schemei actuale , treapta de epurare primara se compune din urmatoarele faze:
- separare materii grosiere;
- desnisipare;
- separare grasimi;
- decantare primara.
Tinand cont de caracteristicile initiale ale influentului statiei si vizandu-se o reducere a incarcarii organice si a continutului de suspensii si de substante extractibile in eter de petrol din influentul treptei biologice de epurare s-a propus suplimentarea fluxului de epurare primara cu o faza de coagulare-floculare cu polielectrolit cationic aplicat sub forma de solutie 0,1 %. Faza de coagulare-floculare reprezinta o actiune de rezolvare potentiala a unor situatii de poluare accidentala cu suspensii extractibile si substante organice oxidabile.
II. Treapta de epurare biologica, cuprinde, conform fluxului actual, fazele de aerare in prezenta namolului activ si decantare secundara.
In cadrul tehnologiei propuse, treapta de epurare biologica cuprinde fazele:
1) Nitrificarea si oxidarea compusilor cu carbon.
2) Denitrificarea.
Cuva de denitrificare va fi alimentata cu efluentul decantoarelor primare si namolul biologic recirculat. Volumul cuvei este de 16.000 m.c.
3) Decantare secundara.
Dupa parcurgerea treptei biologice, efluentul rezultat va prezenta urmatoarele caracteristici fizico-chimice:
- ( C + N ) CBO5 : max 10 mg O2/l ;
- suspensii : max 25 mg/l;
- NH4+ : max 2 mg/l;
- azotati : max 45 mg/l;
- azot total: max 10 mg/l;
- fosfati : max 4 mg/l;
- fosfor total: max 2 mg/l.
Namolul biologic excedentar este preluat in linia namolului.
III. Treapta de epurare tertiara.
La ora actuala , Statia de epurare nu dispune de o treapta de epurare tertiara. Analizand periodic efluentii rezultati sau evidentiat in cateva randuri depasiri ale limitei impuse la evacuare conform NTPA 001/1997 pentru indicatorul fosfor total. Pentru reglementarea acestei situatii a fost recomandata realizarea epurarii tertiare pentru reducerea continutului de fosfor total, treapta care ore supune tratarea cu clorura ferica, raportul Fe/P - PO4 fiind de 2,7. Clorura ferica se aplica sub forma de solutie 1 %, timpul de reactie recomandat este de 30 minute si timpul de decantare este de o ora.
In urma tratarii tertiare , continutul de fosfor total scade sub un miligram la litru. Aplicarea unei astfel de tratari are ca rezultat si asigurarea unei performante in privinta reducerii valorilor indicatorilor CCOCr si suspensii, fiind o masura de siguranta in plus pentru asigurarea calitatii impuse la evacuare. Ca produs secundar se obtine namolul tertiar.
b) Linia namolului
Tehnologia actuala de prelucrare a namolului cuprinde urmatoarele etape:
- dirijarea namolului primar in amestec cu cel biologic excedentar in fermentatoare;
- fermentarea anaeroba;
- evacuarea namolului fermentat pe platforme de uscare.
Tehnologia rezultata in urma experimentelor de prelucrare a namolului comporta urmatoarele faze:
- conditionarea namolului biologic excedentar cu polielectrolit cationic;
- ingrosarea gravitationala a namolului biologic conditionat. Prin ingrosare se asigura o reducere a debitului de namol de 80-85 %; faza apoasa rezultata este recirculata la treapta biologica de epurare.
- fermentarea anaeroba a amestecului de namol primar brut si namol biologic ingrosat. Parametrii de fermentare anaeroba sunt: temperatura = 30-35 C si timpul de retentie hidraulica = 18-20 de zile. Namolul fermentat are o umiditate de 98-99 % si un continut de substante volatile de 58 % s.u. De asemenea , el prezinta caracteristici bune de decantare.
- ingrosarea gravitationala a amestecului de namol fermentat si namol tertiar , proces prin care debitul de namol se reduce cu 50 %, iar umiditatea devine 97,5 - 98,5 %. Faza apoasa rezultata este recirculata la denitrificare unde poate avea efecte benefice datorita aportului de microorganisme remanente in apa de la fermentarea anaeroba.
- conditionarea namolului ingrosat cu polielectrolit cationic. Conditiile de lucru cu polielectrolitul cationic sunt similare cu cele specificate la conditionarea namolului biologic.
- deshidratarea mecanica a namolului prin filtrare , proces prin care debitul de namol se reduce de 4-5 ori, iar umiditatea remanenta este de 84 - 85 %. Faza apoasa rezultata este dirijata la epurarea biologica.
Referitor la tipul de filtru necesar, se recomanda mai intai verificarea la faza industriala a tehnologiei de conditionare si deshidratare a namolului fermentat pe filtre cu placi de la statia de epurare.
Controlul analitic al procesului de epurare se va realiza conform metodelor de analiza standardizate precizate in normativele NTPA 001, respectiv NTPA 002 /1997. Fata de actuala schema de monitorizare a procesului de epurare practicat in Statia de la Pitesti intervin unele modificari legate de :
- necesitatea efectuarii controlului influentului statiei in acord cu prevederile normativului NTPA 001/1997 referitor la evacuarea in apele de suprafata;
- modul specific de control al treptei de nitrificare - denitrificare;
- necesitatea controlului treptei de epurare tertiara;
- necesitatea controlului pe flux al procesului de prelucrare a namolului;
- necesitatea controlarii debitelor admise si evacuate din statie (ape si namoluri).
Masuri tehnice
Instalatia de epurare ape uzate are o capacitate de prelucrare de 2550 l/s si cuprinde doua trepte de epurare:
a) Treapta mecanica, cu obiectele:
- camera deversoare (comuna celor doua linii de epurare mecanica);
- desnisipatoare (doua bucati);
- separatoare de grasimi (doua bucati)
- decantoare primare (trei bucati).
In urma determinarilor realizate de laboratorul de ape uzate s-a constatat ca eficienta treptei mecanice in ceea ce priveste randamentul mediu de reducere a cantitatii totale de suspensii este de 30,4 %.
Pentru reducerea materiilor organice , randamentul este de :
- 13 % exprimat in CCOCr;
- 10 % exprimat in CBO5 ;
- 4 % exprimat in CCOMn.
b) Treapta biologica cu obiectele:
- cuve de aerare cu namol activ tip INKA, procedeul de aerare cu bule medii (prin tevi perforate amplasate la 0,8 m sub apa). In sistemul INKA eficienta transferului de oxigen de la aer la apa este destul de redusa.
- decantoare secundare.
Decantoarele secundare sunt prevazute cu pod raclor cu sistem de evacuare hidraulica a namolului. Timpul de decantare este de 3 ore. Randamentele totale medii de epurare a apelor uzate in statia de epurare sunt:
continutul de materii totale in suspensii este de 89,2 %;
continutul de substante biodegradabile exprimat in:
- CBO5 = 79,6 %
- CCOMn = 61,5 %
- CCOCr = 73 %
Au putut fi identificate unele modificari pentru statia de epurare a Pitestiului capabile a proteja raul fata de debitele de ape uzate in conditiile existente si viitoare:
- posibilitatea de analiza pentru compusii de azot, fosfor si metale grele;
- posibilitatea de urmarire a instalatiilor de pretratare industriala;
- instruirea operatorilor pentru asigurarea stabilirii unor procese eficiente de exploatare si intretinere. Aceasta instruire ar trebui sa cuprinda metode pentru normele de exploatare de proces si monitorizare, proceduri pentru debite mari si conditii neobisnuite, intretinere preventiva, protectia muncii, modul de pastrare a inregistrarilor.
Instalatiile de tratare secundare propuse pot sa fie exploatate astfel ca sa minimalizeze continutul in fosfor a efluentului in rau prin maximalizarea fosforului in namol. In plus, va fi necesar un program de minimalizare a deseurilor industriale pentru eliminarea unei mari cantitati de compusi de fosfor si azot de origine industriala. Este necesara identificarea exacta a componentelor ce trebuie sa fie inlocuite sau reabilitate.
Treapta de tratare preliminara are o capacitate de 127.000 m.c./zi . Din aceasta cauza este necesara o capacitate aditionala de 63.000 m.c./zi pentru a corespunde cu capacitatea totala proiectata de 90.000 m.c./zi.
Sistemul de supraveghere a emisiilor in factorii de mediu
Sistemul de cunoastere si supraveghere a calitatii mediului poate contribui in mod decisiv la pastrarea si imbunatatirea calitatii acestuia. Acest sistem prin prevederile lui trebuie sa asigure o cunoastere cat mai amanuntita a factorilor de mediu , pentru ca , fara a se cunoaste temeinic calitatea acestora nu se poate initia si proiecta o protectie adecvata a mediului.
Sistemul de supraveghere a emisiilor in mediu cuprinde: monitorizarea calitatii apei la intrarea in Statia de epurare pe fluxul tehnologic si la evacuarea din Statie, a calitatii namolului, analiza biogazului si determinari pe probe de apa uzata industriala, pentru verificarea parametrilor inscrisi in autorizatiile de evacuare in reteaua de canalizare ale unitatilor industriale.
Concluzii
Supravegherea sistemelor de aprovizionare cu apa potabila, revine in majoritatea tarilor europene serviciilor de sanatate publica, deoarece o apa sigura reprezinta un factor important in prevenirea imbolnavirilor.
Ministerul Sanatatii Publice este preocupat de imbunatatirea serviciilor sale catre populatie, motiv pentru care a investit aproximativ 7 milioane de Euro din programe Phare in dotarea cu echipamente de analiza de laborator si instruirea personalului din domeniul apei.
In timpul proceselor tehnologice desfasurate in incinta statiei de tratare a orasului Pitesti s-a constatat ca, in urma masuratorilor, un impact negativ asupra mediului il prezinta urmatorii poluanti: CBO5, azot amoniacal, sulfuri si hidrogen sulfurat, cloruri. In urma monitorizarii statiei s-a constatat ca acesti poluanti se incadreaza in limitele prescrise de Legislatie, ei avand un impact minor asupra mediului.
Pentru namolul rezultat din statia de epurare trebuie gasite cai si mijloace pentru depozitarea si utilizarea lui in conditii de siguranta fata de mediu si sanatatea populatiei.
Tehnologiile in functiune, in prezent, nu prezinta eficienta corespunzatoare, majoritatea lor fiind uzate fizic si moral. Este necesara adoptarea de tehnologii moderne, eficiente si fiabile.
In ultimii ani, ca urmare a unei constientizari a stadiului inaintat de distrugere a resurselor de apa, se incearca o apropiere si studiere mai aprofundata a principiilor din natura.
Reintoarcerea umanitatii de la stadiul ultramecanizat si tehnicizat la o civilizatie care constientizeaza rolul vital al naturii, face ca in toate domeniile solutiile care integreaza si protejeaza mediul sa fie apreciate si considerate de avangarda. Una dintre materializarile acestor studii sunt si statiile de epurare pe baza de plante.
In faza de epurare se filtreaza apa reziduala prin substratele biotopului atat in directie orizontala cat si verticala. Prin intermediul plantelor si al naturii substratelor se obtine o oxigenare diferentiata, care creaza conditii optime pentru convietuirea microorganismelor aerobe si anaerobe. Varietatea naturala, densitatea straturilor populate, durata si constanta filtrarii apei reziduale asigura epurarea optimala a apei. Avand in vedere ca aceste statii de epurare nu atrag insectele (nu mai mult decat natura insasi), nu degaja mirosuri sau emana substante toxice (epurarea se produce cu ajutorul organismelor aerobe, lipsind cu desavarsire procesul de putrezire, astfel degajarea de miros este inlaturata cu desavarsire), pot fi amplasate in apropierea constructiilor si a spatiilor urbane.
Prin amplasarea lor pot fi reduse la minimum retelele de canalizare si in acelasi timp costurile de intretinere ale acestora.
Calitatea apei potabile, apele uzate si sistemele de epurare constituie mari probleme pe care Romania le are de rezolvat in drumul spre Uniunea Europeana. Multa vreme lipsa fondurilor a constituit argumentul cu care s-au aparat autoritatile.
In prezent, in Romania exista 224 statii de tratare a apelor reziduale orasenesti. Conform datelor Ministerului Mediului si Gospodaririi Apelor, in anul 2004, aproximativ 71% din apele uzate, provenite de la principalele surse de poluare, au ajuns in rauri, neepurate sau insuficient epurate.
Florea Julieta si Robescu D., 1982, - Hidrodinamica instalatiilor de transport hidrodinamic si de depoluare a apei si a aerului, E.D.P., Bucuresti.
Ionescu T. si colab., 1964, - Ape industriale si reziduale, Ed. Tehnica, Bucuresti.
Macoveanu Matei si colab., 1997, - Epurarea avansata a apelor uzate continand compusi organici nebiodegradabili, Ed. Gh. Asachi, Iasi.
Negulescu M., 1987, - Epurarea apelor uzate industriale, Ed. Tehnica, Bucuresti.
Pavel D., 1964, - Statii de pompare si retele de transport hidraulic, E.D.P., Bucuresti.
Stugren B., 1965, - Ecologie generala, E.D.P., Bucuresti.
Stugren B., 1982, - Bazele ecologiei generale, Ed. St. Si Enciclopedica, Bucuresti.
Vaicum L., 1981, - Epurarea apelor uzate cu namol activ, Ed. Academiei Bucuresti.
Vata Cornelia, 1998, - Prezenta nitratilor si nitritilor in produsele vegetale, Hortinform, nr.1, Bucuresti.
|
