MINISTERUL MEDIULUI SI GOSPODARIRII APELOR DIN ROMANIA AGENTIA NATIONALA DE PROTECTIA MEDIULUI Bucuresti, Aleea Lacul Morii nr. 151, sector 6, cod 060841 Tel: +40-21-493 4350; +40-746-22 66 55; fax: +40-21-493 4350 e-mail: office@anpm.ro; www.anpm.ro Prevenirea si Controlul Integrat al Poluarii Documentul de Referinta al Celor mai BuneTehnici Aplicate in Tratarea Apei Reziduale si aGazului Rezidual/ Sistemele de Management inSectorul Chimic Februarie 2003 Edificio Expo, Inca Garcilaso s/n, E-41092 Seville - SpainTelephone: direct line (+34-95) 4488-284, switchboard 4488-318. Fax: 4488-426.Internet: http://eippcb.jrc.es, e-mail:JRC-IPTS-EIPPCB@ cec.eu.int MinisterulMediuluisiGospodaririiApeloraconvenitunproiectbilateralimpreunacu Ministerul Federal al Germaniei pentru Mediu, Protectia Naturii si Siguranta Nucleara pentru a organizasifinantaimpreunaotraducereinromanaadocumentelorBATselectate(CeleMai BuneTehniciDisponibiledinDocumenteledeReferinta),elaborateincadrulschimbuluide informatiiconformarticolului16alin.2Directiva1996/61/CEasuprapreveniriisireducerii integrateapoluariimediului(DirectivaIPPC)(ProcesuldelaSevilia).Inacestfelseva imbunatati utilitatea informatiilor publice ale Comisiei Europene atat pentru autoritatile romane de reglementare si operatorii instalatiilor cat si pentru publicul interesat. Agentia Nationala Romana de Protectia Mediului (National Environmental Protection Agency-NEPA) si Agentia Federala de Mediu din Germania (UBA) ca organe nationale de coordonare pentrulucrarileBATprecumsiGTZaufostimplicatedecatreambeleministerein implementarea conventiei bilaterale. IntotalaufosttradusesaptedocumenteBAT.Suplimentars-audesfasuratinRomaniain perioadaoctombrie2006martie2007decatreGZTimpreunacuspecialistidincadrul Agentiei Federale de Mediu si din landurile federale sapte seminarii speciale pentru prezentarea si discutarea acestor documente BAT, fiecare dintre acestea fiind corelate cu vizite la instalatiile corespunzatoare din Romania. Traducerileacestordocumenteauffostelaboratecugrijasiaufostverificatedecatreexperti dincadrulMMGAsiANPM.Cutoateacesteatraducerileromanestinureprezintatraduceri oficialealetextelororiginaledinengleza.Deaceeaincazuricontradictoriitrebuiesase utilizeze versiunea in engleza publicata de Comisia Europeana. Acestedocumentesepotaccesadepewebsite-ulAgentieiNationaledeMediudinRomania (ANPM) (www.anpm.ro) (cuvant de ordine Cele mai bune tehnici disponibile ). Realizarea traducerii in limba romana: S. C. ANCARMAS. R. L. Depart amentTraduceri Coor donat or -t raducat or AncaAr masescuUrsani St r. No. 54,Horezu; Val cea, Romani aTel . :0744. 64. 23. 18 e-mail: ancarma@yohoo.com Waste Water and Waste Gas Treatmenti Rezumat REZUMAT INTRODUCERE BREF-ul(BestAvailableTechniquesreferencedocumentdocumentuldereferintaasupra celor mai bune tehnici disponibile) pentru tratarea apei reziduale si a gazului rezidual si pentru managementulinsectorulchimicreflectaunschimbdeinformatiidesfasuratsubincidenta articolului articolului 16(2) al Directivei Consiliului 96/61/EC. Rezumatulconceput afi citit in legatura cu explicatiile prefatei BREF-ului asupra obiectivului, utilizarii si termenilor legali descrieprincipaleleconstatari,concluziiBATsiniveluriledeemisieaferente.Poateficititsi intelesca un document de sine statator insa, fiind un rezumat, nu prezinta toate complexitatile intregului BREF. De aceea nu este conceput ca un substituent pentru intregul text al BREF-ului ca un instrument in luarea deciziei BAT. Manipularea apei uzate si a gazului rezidual a fost identificata ca fiind o problematica orizontala pentrusectorulchimicasacumestedescrisainanexaI,4aDirectivei.Inseamnacatermenul cele mai bune tehnici disponibile (BAT) este evaluat in acest document pentru intregul sector chimic,independentdeproceseleparticularedeproductiesidemodulsimarimeauzinei chimice implicata. De asemenea inseamna ca termenul de BAT necesita includerea in afara tehnologiilor de tratare, o strategie de management pentru a realiza prevenirea sau controlul optim al deseurilor. Astfel scopul documentului se compune din: -aplicarea sistemelor de management al mediului si instrumente -aplicarea tehnologiei de tratare a apei reziduale si a gazului rezidual asa cum este utilizata in mod uzual sau aplicata in sectorul chimic, incluzand tehnologiea de tratare a namolului din apa uzata, daca este operat pe amplasamentul al unei uzine chimice -identificareaconcluzieiasupracelormaibunetehnicidisponibilebazatapedouaaspecte mentionate anterior, constand intr-o strategie de reducere optima a poluarii si in nivelurile de emisie aferente BAT- in conditii adecvate - la momentul evacuarii in mediu inconjurator. Doar tehnicile aplicate sau aplicabile in mod obisnuit pentru industria chimica sunt abordate in acest document, lasund-se ca tehnicile specifice procesului sau tehnicile integrate in proces (de ex.tehnicileneutilizatelatratare)safiedezbatuteinBREF-urileverticale.Desirestrictionate doar la industria chimica, esterecunoscut faptul ca acest document poate contine de asemenea informatii valoroase si pentru alte sectoare (de ex. sectorul rafinariilor). TEMATICI GENERALE (CAPITOLUL 1) Evacuarileinaersiapasuntprincipaleleimpacturiasupramediuluicauzatedeevacuariledin instalatiile chimice. Principalele surse de apa uzata din sectorul industrial chimic sunt: -sintezele chimice -sistemele de tratare a gazelor reziduale -prepararea apei de proces -scurgerile din sistemele de alimentare cu apa a cazanelor -scurgerile de slam din ciclurile de racire -spalarea in contracurent a filtrelor si schimburile de ioni iiWaste Water and Waste Gas Treatment Rezumat -apa infiltrata in depozitele permanente de deseuri -apa pluviala din zonele contaminate, etc., principalul lor impact fiind caracterizat prin: -incarcare hidraulica -continutul substantelor poluante (exprimat in cantitate sau concentratie) -pontentialele efecte sau periclitari asupra apei receptoare, exprimate in parametrii principali se de insumare) -efectele asupra organismelor din apa receptoare, exprimata in date de toxicitate. Emisiile gazului rezidual apar ca: -emisii captate, acestea fiind si singurele emisii ce pot fi tratate -emisiile difuze -emisiile fugitive (volatile). Principalii poluatori atmosferici sunt: -COy -Compusii sulfului (SO2, SO3, H2S, CS2, COS) -Compusii azotului (NOx, N2O, NH3, HCN) -Compusii halogentati (Cl2, Br2, HF, HCl, HBr) -Compusii rezultati in urma arderii incomplete (CO, CxHy) -Pulberile. SISTEMELE DE MANAGEMENT SI INSTRUMENTELE (CAPITOLUL 2) Managementul de mediu este o strategie pentru manipularea evacuarilor (sau a prevenirii lor) dinactivitatileindustriale(chimice),luandinconsiderareconditiilelocale,imbunatatindu-se asfel performanta integrata a amplasamentului chimic. Acesta ii ofera operatorului: -o vedere in mecanismul de generare al poluarii din procesele de productie -sa faca decizii echilibrate referitor la masurile de mediu -sa evite solutiile temporare si investitiile neprofitabile -sa actioneze adecvat si proactiv referitor la evolutiile noi din domeniul mediu. Unsistemdemanagementalmediului(sectiunea2.1)urmaresteinmodnormalunciclude procescontinuu,etapelevariatefiindsustinutedeoseriedeinstrumentedemanagementsi industrie (sectiunea 2.2), fiind clasificate in ansamblu ca: -instrumente de inventariere oferind ca punct de plecare informatii detaliate si transparente pentru deciziile necesare prevenirii, reducerii si controlului deseurilor. Acestea includ: -inventarulamplasamentului,dandinformatiidetaliateasupralocatiei,proceselorde productie si instalatiilor respective, sistemului de canalizare existent etc. -inventarulfluxurilor(aparezidualasigazulrezidual),dandinformatiidetaliatedespre fluxurilededeseuri(cantitate,continutdepoluanti,variabilitatealor,etc.),surselelor, cuantificarea,evaluareasivalidareacauzeloremisiilor,terminandu-seintr-ogamade fluxurivariatepentruaidentificaolistadeoptiunisiprioritatipentruviitoarele imbunatatiri. -O evaluare a tuturor efluentilor si o evaluare a reducerii utilizarii apei si a evacuarilor de apa uzata fac parte de asemenea din inventar -Analizaenergeticasiafluxuluidematerial,caretindesaimbunatateascaeficientade operareaproceselor(inceeaceprivesteconsumuldeenergie,demateriiprimesi eliberarile nocive) Waste Water and Waste Gas Treatmentiii Rezumat -Instrumenteleoperationalepentruatransformadeciziilemanagementuluidemediuin actiuni. Acestea includ: - Monitorizarea si intretinerea regulata -Stabilireasirevizuireaperiodicaaobiectivelorinternesauaprogramelorpentru imbunatatirea contiua a mediului - Metodele de control al calitatii, utilizarea in rezolvarea problemelor trouble shooters cand unprocesdetratareexistentiesedesubcontrolsaunupoateindeplinicerintele stabilite.Astfeldemetodesuntdeex.diagramaefectelorsicauzelor,analizaPareto, diagrama de flux sau controlul statistic al procesului -Instrumentelestrategice,cuprindorganizareasioperareadeseurilorpeintreg amplasamentulchimicintr-unmodintegrat,evaluandoptiuniledemediusieconomice. Acestea includ: - Evaluarea riscului ca o metoda comuna de calcul al riscului uman si ecologic ca un rezultat al activitatilor proceselor de productie -Benchmarkingcaunprocesdecomparatiealrealizariloruneiinstalatiisaualeunui amplasament cu altele - Evaluarea ciclului de viata ca un proces de comparatie al efectelor de mediu potentiale ale diferitelor modalitati de operare -Instrumentedesigurantasipentrucazurideurgenta,necesareincazulevenimentelor neplanificate precum accidentele, incendiile sau pierderile prin scurgeri. TEHNICILE DE TRATARE (CAPITOLUL 3) TehnicileidentificatedeGrupulTehnicdeLucrusidescriseinacestdocumentsuntacelea utilizateinintregsectorulchimic.Acesteasuntintroduseinordinelogica,urmandcalea poluantilor. Tehnicile de tratare descrise pentru APA REZIDUALA sunt: -Tehnici de separare sau limpezire, utilizate in principal in combinatie cu alte operatii, fie ca prima etapa (pentru a proteja alte instalatii de tratare impotriva deteriorarii, colmatariisau ancrasarii datorate corpurilor solide) sau etapa de limpezire finala (pentru a indeparta substantele solide sau uleiul format in operatia de tratare precedenta) : - Separarea nisipului fin -Sedimentare - Flotatia aerului -Fi l t rarea - Microfiltrarea / ultrafiltrarea - Separarea uleiului de apa -Tehnicile de tratare fizico-chimice pentru apa uzata nebiodegradabila, utilizate in principal pentru contaminatorii anorganici sau organici greu biodegradabili (sau inhibitori), deseori utilizate ca o etapa de pretratare a unei instalatii biologice (centrale) de tratare a apei uzate: - precipitarea/sedimentarea/filtrarea - cristalizarea - oxidarea chimica - oxidarea aerului umed - oxidarea apei supra-critice - reducerea chimica -hi droli za - nanofiltrarea / osmoza inversa -adsorpti a - schimbul de ioni -ext racti a - distillarea / rectificarea -evaporarea ivWaste Water and Waste Gas Treatment Rezumat -striparea -incinerarea -tehnici de tratare biologice pentru apa uzata biodegradabila: -procedeededescompunereanaerobe,precumprocedeeledecontactanaerobe,procedeul UASB,procedeulcupatfix,procedeulcupatextins,indepartareabiologicaa compusilor de sulf si a metalelor grele - procedee de descompunere aerobe, precum procedeul complet cu amestec de namol activ, procedeul cu biorecatorul cu membrana, procedeul de filtrare prin picurare, procedeu cu pat fix si biofiltru - nitrificarea / denitrificarea - tratarea biologica centrala a apei uzate. TehniciledescrisedetratareaNAMOLULUIDINAPAREZIDUALApotfivazutecaoptiuni singularesaucaocombinatieaoptiunilorsingulare.Urmatoarealistanuindicaoordine. Disponibilitatea (sau indisponibilitatea) unei cai de evacuare poate fi un factor decisiv, cel putin la nivel local, in alegerea unei tehnici adecvate de control a apei reziduale. Tehnicile de tratare a namolului provenit din apa reziduala sunt: -operatii preliminare -operatii de ingrosare a slamului -stabilisarea slamului -conditionarea slamului -tehnici de deshidratare a slamului -operatii de uscare -oxidarea termica a namolului -depozitarea permanenta a slamului pe amplasament. TehniciledescrisedetratareaGAZULUIREZIDUALnupotficlasificatepursisimplucafiind tehnici de recuperare sau epurare. Depinde de aplicarea etapelor de separare aditionale pentru ca substantelecontaminatoaresafierecuperate.Uneletehnicipotfiutilizatecatehnicidecontrol individuale,alteledoarcaetapadepretrataresaufinisarefinala.Celemaimultetehnicide controlalgazuluirezidualsolicitatratareincontinuaredupaprocesulprincipalatatpentruapa reziduala cat si pentru gazul rezidual generate in timpul procesului de tratare. Tehnicile sunt: -pentru COV si compusi anorganici: - separare cu membrana -condensare -adsorptie - spalare la umed - biofiltrare - bio-spalare - bio-percolare - oxidare termica - oxidare catalitica - ardere la facla -pentru pulberi: -separat or -ci cl on - electrofiltru - desprafuitor la umed -filtru textil -filtru catalitic - filtru de pulbere in doua trepte Waste Water and Waste Gas Treatmentv Rezumat - filtru absolut (filtru HEPA) - filtru de aer cu randament ridicat (HEAF) - filtru de vapori -pentru poluantii gazosi din gazele de ardere: - injectarea uscata a sorbentului - injectarea semi-uscata a sorbentului - injectarea la umed a sorbentului - epurarea non-catalitica a NOx (SNCR) - epurarea selctiva catalitica a NOx (SCR). CONCLUZIILE REFERITOARE LA CELE MAI BUNE TEHNICI DISPONIBILE (CAPITOLUL 4) Industria chimicaacopera o gama larga deintreprinderi: laun capat sunt intreprinderilemici cu cateva produse intr-un proces si cu una sau cateva surse de deseuri iar la celalalt capat sunt intreprinderile cu productie multi-mixta cu multe fluxuri complexe de deseuri. Desi nu exista probabildouaamplasamentechimicecomparabiletotalpringamadeproductie,situatiade mediusicantitateasicalitateaemisiilordedeseuri,esteposibilsasedescrieBATpentru tratareaapeiuzatesiagazuluirezidualdinintregsectorulchimic.ImplementareaBATin instalatiile noi nu reprezinta in mod normal o problema. In cele mai multe cazuri are sens din punctdevedereeconomicplanificareaproceselordeproductiesievacuarilelordedeseuri pentru areduceemisiilesiconsumuldemateriale.Oricum,avand amplasamentele existente, implementarea BAT nu este in general o activitate usoara datorita infrastructurii existente si a circumstantelorlocale.AcestdocumentnufacedistinctieintreBATpentruinstalatiinoisi existente.Oastfeldedeosebirenuarajutalaimbunatatireasituatieidemediupe amplasamenteleindustrialeprinadoptareaBATsinuarreflectaangajamentulindustriei chimice de continuare a imbunatatirii conditiilor de mediu. ManagementAsacumindicadescriereadetaliataamanagementuluidemediuincapitolul2,conditiaunei performante de mediu bune este un Sistem de Management de Mediu (EMS). In analiza finala realizarea adecvatasi consistentaaunuiEMSrecunoscutvaconduce laoperformantaoptima de mediu a amplasamentului industrial chimic, astfel realizand BAT. Pornind de la aceasta premiza, BAT este implementarea si adoptarea unui EMS ce include: -Implementareauneianarchiitransparentearesponsabilitatiipersonale,persoana responsabila raportand direct la nivelul managementului de top -Pregatirea si publicarea unui raport annual al performantei de mediu -Stabilireaobiectivelordemediuinterne(specificeamplasamentuluisaucompaniei), revizuirea cu regularitate si publicarea lor in raportul anual -Realizarea unui audit regulat pentru a asigura conformarea la principiile EMS -Monitorizarea regulata a performantei si a progresului cu privire la realizarea politicii EMS -Practicarea continua a evaluarii de risc pentru identificare a pericolelor -Practicareacontinuaacomparatieitipbenchmarkingaproceselor(productiasitratarea deseurilor) dpdv al consumului apei si energiei, al generarii deseurilor si al efectelor inter-media -Implementareaunuiprogramdetrainingadecvatpentrupersonalsiinstructiunipentrucei carelucreazalacontractariledindomeniulSanatatii,SiguranteisiMediului(HSE)sial urgentelor -Aplicarea unor practici bune de intretinere. viWaste Water and Waste Gas Treatment Rezumat BATreprezintasiimplementareasistemuluidemanagementalapeiuzate/gazuluirezidual (saualevaluariiapeireziduale/gazuluiresidual),caunsubsistemalEMS,utilizando combinatie adecvata a: -inventarului pe amplasament si inventarului fluxului -verificarii si identificarii celor mai relevante surse de emisie pentru fiecare mediu si listarea lor in functie de cantitatea de poluant -verificarii mediului receptor (apa si aer) si a tolerantei emisiilor utilizand rezultatele pentru a determina daca este necesara o tratare mai puternica sau daca emisiile pot fi acceptate -realizareaevaluariitoxicitatii,persistenteisipotentialuluidebioacumulareaapeiuzate pentru a fi descarcata in apa receptoare si a trimiterea rezultatelor la autoritatile competente -verificareasiidentificareaproceselorrelevantepentruconsumuldeapasilistarealorin functie de consumul de apa -cautarea optiunilor de imbunatatire, concentrarea asupra fluxurilor cu concentratii rididcate si in cantitati mai mari, potentialul lor de periculozitate si impactul asupra apei receptoare 1 -evaluareacelormaiefectiveoptiuniprincompararearandamentelortotaledeeliminare,a efectelor totale inter-media, a fezabilitatii tehnice, economice si organizationale etc. BAT este si : -evaluareaimpactuluiasupramediuluisiaefectelorasuprainstalatiilordetratarecandse planifica activitati noi sau se modifica activitatile existente -practicara reducerii emisiei la sursa -datele de productie cu datele asupra cantitatii emisiilor pentru a compara evacuarile actuale si calculate -tratarea fluxurilor contaminate de poluatori la sursa in locul diluarii si in final a tratarii lor centrale, daca nu exista argumente rezonabile impotriva acesteia -utilizareametodelordecontrolacalitatiipentruaevaluatratareasi/sauproceselede productie si / sau de prevenire a defectarii lor -utilizareaunorpracticibunedeproces(GMP)pentrucuratareaechipamentelorpentrua reduce emisiile din apa si aer -amenajareautilajelor/procedurilorpentruapermitedetectarealatimpaabaterilorcear puteaafectautilajeledetratareconectatedupaproces,pentruaevitaodefectarea instalatiilor de tratare -instalareaunuisistemcentraleficientdealarmarecevaanuntatoatedefectarilesi disfunctiunile -implementarea unui program de monitorizare in toate utilajele de tratare a deseurilor pentru a verifica functionarea lor corespunzatoare -stabilirea strategiilor de tratare a apei utilizate la stingerea incendiilor si a scurgerilor -stabilirea unui plan de actionare in cazul poluarilor accidentale -alocarea costurilor pentru tratarea apei reziduale si a gazului rezidual aferent productiei. Masurile de process integrate nu fac scopul acestui document, insa sunt de o importanta desebita pentru optimizarea performantei de mediu in procesele de productie. Astfel, BAT inseamna: -utilizarea masurilor integrate in proces in locul tehnicilor la final de proces, acolo unde este posibil -evaluareainstalatiilorexistentedeproductiecuprivirelaoptiuniledeluaremasurilorde retehnologizareintegrateinprocessiimplementarealordacaestefezabil,celtarziucand instalatia se supune modificarilor majore Aparezi dual a 1Un Stat Membru doreste o definitie mai precisa a fluxurilor cu concentratii ridicate care sa include valorile de incarcare si /sau ale concentratiilor. O parere divergenta a fost raporatata. Alte detalii sunt date in capitolul 4. Waste Water and Waste Gas Treatmentvii Rezumat UnSISTEMDECOLECTAREAAPELORREZIDUALEadecvatjoacaunrolesentialin reducereaefectivaaapeirezidualesi/sauatratariiei.Acestaconducefluxuriledeapauzata catreechipamentuldetratareadecvatlorsiprevineamesteculapeicontaminatecuapa necontaminata. Asfel BAT este si: -Separareaapeiderpocesdeapapluvialanecontaminatasidealteeliberarideapa necontaminata.Dacaamplasamenteleexistentenurealizeazaincaseparareaapei,sepoate instala cel putin partial - daca sunt realizate modificari majore pe amplasament -Separarea apei de process in functie de cantitatea contaminanta -Instalarea unui acoperis deasupra ariilor posibil contaminate, daca este fezabil -Instalareasistemelordedrenareseparatepentruariicuriscdecontaminare,incluzand pompe de captare a pierderilor prin scurgere sau prin deversare -Utilizareacanalelordesuprafatapentruapadeprocesininteriorulamplasamentului industrial intre utilajele de generare a apei reziduale si cele de tratare finala. Daca conditiile climaticenupermitsistemeledecanaledesuprafata(temperaturisemnificantesub0C), atunciinconductesubteraneaccesibilesuntadecvatepentrualesubstitui.Multe amplasamenteindustrialesuntincontinuaredotatecucanalesubteraneiarconstruirea imediata a sistemelor noi de canalizare nu este fiabila de obicei, insa masurile se pot efectua in etapele cand sunt planificate modificari majore la instalatiile de productie sau la sistemul de canalizare -Instalarea capacitatii de retentie pentru cazurile defectelor in functionare si pentru apa de la stingerea incendiilor corespunzator rezultatelor evaluarii riscului. TRATAREA APEI REZIDUALE in sectorul chimic urmareste cel putin patru strategii diferite: -Tratarea centrala finala intr-un WWTP biologic pe amplasament -Tratarea finala centrala intr-un WWTP municipal -Tratarea centrala finala a apei anorganice reziduale intr-un WWTP mecano-chimic -Tratamente descentralizate. Niciunanuestemaipreferatadecatcealalta,dacaniveluldeemisieechivalentestegarantat pentru protectiamediului, in totalitate, si nu conduce laniveluri depoluare mai mari in mediu [Articolul 2(6) al Directivei]. Se presupune ca la acest nivel s-au luat deciziile de management adecvatepentruefluent,afostevaluatimpactulasupraapeireceptoare,aufostepuizatetoate optiunilepracticedepreveniresireducereaapeiuzatesiaufostluateinconsideraretoate masuriledesiguranta,adicadelaacestpunctsevorconsideradoarsolutiiledelafinalul procesului. Pentru apa pluviala, BAT este: -Trimitereaapeipluvialenecontaminatedirectinapareceptoare,traversandprinby-pass sistemul de apa reziduala din sistemul de canalizare -Tratarea apei pluviale din ariile contaminate inainte de a fi eliberata in apa receptoare. Inunelecazuriutilizareaapeipluvialecaapadeprocespentruareduceconsumuldeapa proaspata poate fi benefic pentru mediu. Instalatiile adecvate de tratare sunt: -Captarea pietrisului fin -Bazine de retentie -Rezervoare de sedimentare -Filter de nisip. viiiWaste Water and Waste Gas Treatment Rezumat BAT reprezinta indepartarea uleiului si/sau hidrocarburilor cand apar in forma de aglomerari sau cand sunt incompatibili cu alte sisteme, cu scopul de a maximiza recuperarea prin aplicarea unei combinatii adecvate de: -Separarea uleiului/ apei printr-un ciclon, microfiltrare sau separator API (American Petroleum Institute), cand sunt preconizate aglomerari mari de hidrocarburi si uleiuri; altfel utilizarea separatoarelor cu placi paralele si placi ondulate reprezinta alternative -microfiltrarea, filtrarea medie a granulatului sau flotatie cu gaz -tratare biologica. Nivelurile de emisie aferente BAT Concentratie a Parametru [mg/l] Continutul total de hidrocarburib 0.05-1.5 BOD52-20 COD30-125 a media lunarab Exista o neconcordanta a metodelor analitice de evaluare a hidrocarburilor ce nu a putut fi rezolvata in cadrul TWG. BAT reprezinta indepartarea si/sau descompunerea emulsiilor la sursa. Pentru substantele solide suspendate (TSS) (TSS, ce contin compusi de metale grele sau namol activ, necesita alte masuratori), BAT inseamna indepartarea lor din fluxul de apa reziduala daca acesteapotcauzadefectiunisaudeteriorarialeutilajelordedupaprocessauinaintedeafi eliberate in apa receptoare. Tehnicile obisnuite sunt: -sedimentarea / flotatia aerului pentru prinderea cantitatii principale de TSS -filtrarea mecanica pentru reducerea in continuare a substantelor solide -microfiltrarea sau ultrafiltrarea cand este necesara apa reziduala fara componente solide. Sunt preferate technicile ce permit recuperarea substantelor. BAT este si -controlulmirosuluisialzgomotuluiprininchidereainstalatieisiconducereaaeruluiuzat catre o alta tratare a gazului rezidual, daca este necesar -depozitareafinalaanamolului,fieprincedareaacestuiaunuicontractorlicentiatfieprin tratarea ei pe amplasament (vezi sectiunea asupra tratarii namolului). Deoarece metalelegrelesunt elemente chimice ce nu pot fi distruse, recuperarea si reutilizarea sunt singurele moduri de a preveni ca acestea sa fie emise in mediu. Orice alte optiuni determina transferul acestora intre diferite medii: apa uzata, aer uzat si deseuri. Astfel, pentru metalele grele, BAT inseamna a realiza toate cele ce urmeaza: -separarea apei uzate ce contine compusi de metale grele, cat de mult este posibil si -tratarea fluxurilor de apa uzata separate la sursa inainte de amestecarea lor cu alte fluxuri -utilizarea tehnicilor ce permit o recuperare cat mai mare posibila si -facilitarea altei eliminari a metalelor grele intr-un WWTP final ca etapa de post-spalare, cu tratare finala a namolului, daca este necesara. Tehnicile adecvate sunt: Waste Water and Waste Gas Treatmentix Rezumat -precipitarea/sedimentarea(sauflotiaaeruluialternativ)/filtrarea(saumicrofiltrareasau ultrafiltrarea alternativ) -cristalizarea -schimbul de ioni -nanofiltrarea (sau alternative osmoza inversa). Deoareceniveluriledeemisie,cepotfirealizateprinacestetehnicidecontrol,depindfoarte mult deprocesul-sursa delacareprovin metalelegrele,TWG n-auputut sa identificeniveluri deemisieaferenteBATcepotfivalidepentruintregsectorulchimic.Afostrecomandatca acest subiect sa fie abordat in BREF-urile aferente proceselor. Continutul de sare anorganica (si/sau de acid)din apa reziduala poate influenta atat biosfera apei receptoare, de ex. raurile mici cand sunt confruntate cu cantitati mari de sare, si sistemele de canalizare utilizate de ex. corodarea conductelor, valvelor si pompelor sau defectarea tratarii biologicededupaproces.Incazuluneiasauambeloracestorposibilitati,BATestecontrolul continutului de sale anorganic, de preferat la sursa si de preferat cu tehnici de control ce permit recuperarea. Tehnicile adecvate de tratare (neincluzand tehnicile de tratare a metalelor grele sau a sarurilor de amoniu) sunt: -evaporarea -schimbul de ioni -osmoza inversa -indepartarea sulfatului biologic (utilizat doar pentru sulfat, insa cand sunt prezente si metale grele, si acesta este indepartat). Poluantiinepotrivitipentrutratareabiologicasunt,deex.TOCgreudedescompussi/sau substateletoxiceceinhibaprocesulbiologic.Astfeldevarsarealorintr-oinstalatiedetratare biologicatrebuiesafieprevenita.Nuesteposibilaoprognozareacontaminatorilorinhibitori pentruproceselebiologiceintr-oWWTPdeoareceaceastadepindedeadaptareamicro-organismelor, ce actioneaza intr-o anumita instalatie, la contaminatori speciali. Asftel BAT este evitareaintroduceriiapeirezidualeinsistemedetratarebiologicacandacesteapotcauza disfunctiaacestorsistemesitratareafluxurilorsecundaredeapauzata,cecontinparti nebiodegradabile, cu tehnici adecvate.2 -alternativa 1: tehnici ce permit recuperarea substantelor: - nanofiltrarea sau osmoza inversa - adsorptia - extractia - distilarea / rectificarea - evaporarea - striparea -alternativa 2: tehnici de reducere fara necesar de combustibil suplimentar, atunci cand recuperarea nu este fezabila: - oxidarea chimica, insa trebuie sa se acorde atentie agentilor ce contin cloruri - epurarea chimica - hidroliza chimica -alternativa 3: tehnici de reducere ce determina un consum considerabil de energie, daca nu existaaltealternativedereducereatoxicitatiisauefectelordeinhibaresaudaca sistemul se poate auto-sustine: - oxidarea aerului la umed (presiune joasa sau presiune ridicata) - incinerarea apei reziduale 2Un Stat Membru insista asupra unei definitii mult mai exacte al criteriului parte relevanta nebiodegradabila. S-a inergistrat oparare divergenta in capitolul 4. xWaste Water and Waste Gas Treatment Rezumat -in cazurile in care alimentarea si consumul de apa reprezinta o problema de mediu, tehnicile cenecesitacantitaticonsiderabiledeapaderaciresausistemeledespalarelaumedpentru tratarea aerului uzat, trebuie sa fie evaluate. Acestea sunt de ex: -ext racti a - distilarea / rectificarea -evaporarea -striparea. Apauzatabiodegradabilapoatefitratatainsistemedecontrolbiologice,fiecafluxuri secundareincadrulsistemelorde(pre)tratarespecialconstruitedeex.sistemeleputernic incarcate anaerobe si aerobe, sau ca apa reziduala mixta in instalatia de tratare biologica centrala aapeiuzate,saucaetapadepost-trataredupainstalatiacentraladetratareaapeiuzate.Astfel BATestereprezentatdeindepartareasubstantelorbiodegradabileprinutilizareaunuisistem biologic adecvat de tratare (sau o combinatie adecvata a lor) precum: -pretratarea biologica pentru reducerea solicitarii produse de cantitatea ridicatabiodegradabila in instalatia centrala biologica pentru tratarea apei uzate (sau ca etapa finala de spalare finala). Tehnicile adecvate sunt: - procesul de contact anaerob - procesul anaerob de contact cu namol - procesul anaerob si aerob cu pat fix - procesul anaerob cu pat expandat - process complet de amestecare cu carbune active - bioreactor cu membrana - filtru cu picurare (percolare) - proces cu pat fix si biofiltru -nitrificarea / denitrificarea cand apa reziduala contine o cantitate relevanta de azot -tratareabiologicacentrala,evitandu-seintroducereapoluantilornon-biodegradabiliaiapei uzate,dacaacestiapotcauzadisfunctiasistemuluidetrataresicandinstalatianueste adecvata pentru ai trata. In general nivelul de emisie aferent BAT pentru BOD dupa tratarea centralabiologicaeste800mg/l) exist o capacitate ridicat de murdrire (de exemplu Indeprtarea apei sulfuroase In rafinrii) i astfel sunt necesari ageni anti -murdrire. Gazul folosit In Indeprtare trebuie tratat. Este necesare curare frecvent a coloanei Nivelurile de emisii ce pot fi atinse / Randamente Parametru Rata de performan I%] Nivelul emisieiObservaii AirSteamAirSteam Amoniac 99 i 1000mg/l BTX1,2-DicloretanRafinrii: indeprtarea gazului 991 VOC922302Alimentare 375mg/l, incinerare catalitic 1 [cww/tm/82] 2 [cww/tm/96] Niveluriledeemisiecepotfiatinseirateledeperformancuprinseintabelsuntlegatede fluxul de ap rezidual care este tratat prin incinerare. Emisiile eliberate in aer i deversrile in aparezidualprovenitedelagazelearseincuraresuntreglementatedeDirectivapentru IncinerareaDeeurilor2000/76/EC[cww/tm/155],prezentatinAnexaII,IViV.Informaie ulterioar poate fi gsit in BREF-ul elaborat in privina incinerrii reziduurilor. Efecte inter-mediaIncinerareaapeirezidualearecarezultatgazrezidual(gazulevacuatdincombustiepoate conineHCl,SOx,NOx,etc.),gazcare,infunciedeconinutulsu,poateaveanevoiede tratareulterioarcarerezultinaprezidualideeusolidadiionale.Cndprocesulnu funcioneazautotermic,estenevoiedecombustibildeajutorareaarderii.Pedealtparte, atuncicndcldurarezidualnupoatefirecuperatsaureutilizat,cantitidecldurse eliberreaz in mediu. Consumabile ar fi: ConsumabileCantitate Combustibil pentru ajutarea arderii (coninut TOC sczut)a 4,5Kg/m3 ap rerzidual 12,5Kg/Kg VOC1 Energie [kWh/m3]b0.091 a combustibil uor, coninut organic 375mg/l, incinerare catalitic b energie electric pentru pompe, arztoare, etc. 1 [cww/tm/96] Monitorizare De-a lungul intregului proces, monitorizarea este necesar pentru parametrii de operare, cum ar fi:coninutuldeoxigen,temperatura,coninutuldeoxizidesulf,deoxizideazot,halide hidrogenate, praf pentru a fi asigurat o funcionare fr cusur. Situaia economic Tipul de costCosturiObservaii Costuri de capital Costuri ale funcionrii FIM 2.4/m3 FIM 6.6/kg VOC1 8m3/h, concentraie VOC 375mg/l, incinerare catalitic 1 [cww/tm/96] 136Waste Water and Waste Gas Treatment Waste Water and Waste Gas Treatment137 Capitolul 3 3.3.4.3 Contaminantii biodegradabili solubili / Tratarea biologica LiniaprincipaldeproducieInindustriachimicesteproducereaimanevrareasubstanelor organice. Astfel c o partea important din apa rezidual din industria chimic este Incrcat cu contaminaniorganici caresuntmaimultsaumaipuinbiodegradabili sau potriviipentruafi supuse tehnicilor de tratare biologic. Substanele care pot deregla degradarea biologic trebuie s fie Indeprtate din timp (vezi Seciunea 3.3.4.2). TratareabiologicInseamndegradareasubstanelororganicedizolvatecuajutorulmicro-organismelorbacteriifolositedreptagenidemoxidare.Azotorganicifosforulse transform In amoniac i respectiv In fosfat. Biodegradabilitatea fluxului de ap rezidual poate fi, In mod empiric, estimat cu ajutorul raportului BOD/COD (Inaintea Inceperii tratrii): -BOD/COD 0,4 degradabil Exist trei tipuri de procese metabolice: -Procese aerobe, folosind oxigen dizolvat -Procese anoxice, folosind reducerea biologic a donorilor de oxigen -Procese anaerobe, fr furnizare de oxigen Proprietileprincipalealeacestorprocesemetabolicelegatedetratareaapeirezidualesunt prezentate In Tabelul 3.8 [cww/tm/1321]. ParameteruAnaerobicAnoxicAerobic Oxigenul dizolvat [mg/l]00>0 Consum de energieSczutSczutRidicat Producere de SlamSczutRidicatRidicat Sensibilitate la substante toxiceRidicatSczutSczut Eficienta ndeprtrii COD-urilor 85% Eficienta ndeprtrii azotului045-90% (este necesarnitrificarea n primaetap) 0 Potrivit pentru pretratareDaDaDa Potrivit pentru tratare n ultima etap NuNuDa a valoare normal, poate fi destul de mare pentru aplicatiile speciale (vezi sectiunea 3.3.4.3.1, nivele ale emisiilor ce pot fi atinse / randamente) Tabelul 3.8: Parametrii specifici ai procesului care sunt asociai n mod normal cu biologia aerob, anaerob i anoxic O comparatie a balantei de carbon a proceselor aerobe si anaerobe este ilustrata in Figura 3.26 [cww/tm/132]. 138Waste Water and Waste Gas Treatment Efluent brut in carbon organic 100% Carbon in namol Efluent brut in carbon org Carbon in Carbon org. Rezidual in efluentul tratat Carbon org. Rezidual in namol in exces Capitolul 3 Figura 3.267: Bilantul de carbon in compusii organici de degradare microbiologica aerobica (A) si si anaerobica (B) Unavantajaltratariibiologicedeaparezidualaindependentdetipulprocesuluimetabolic esteadaptabilitateamaimultsaumaiputinrapidaamicroorganismelorlaovarietatelargade medii nutritive. Tehnicile de tratare biologice uzuale in industria chimica apar in urmatoarele sectiuni. 3.3.4.3.1Tratarea anaeroba Descrierea Tratamentulanaerobalapeirezidualetransformacontinutulorganicalapeireziduale,cu ajutorulmicroorganismelorsifarainputdeaer,intr-ovarietatedeproduseprecummetanul, dioxiduldecarbon,sulfuraetc.Biogasulconstain70%metan,30%dioxiddecarbonsialte gazeprecumhidrogenulsihidrogenulsulfurat[cww/tm/128].Procesularelocinreactorul rezervor etans la aer, microorganismele sunt retinute in rezervor ca biomasa (namol). Exista mai multe tipuri de reactoare disponibile. Cele mai uzuale sunt: -Reactorul anaer de contact (ACR) -reactorul cu stratde namol anaerob cu flux ascendent(UASB) -reactorul cu pat fix -reactor cu pat extins. Inprocesuldecontactanaerob(ACP)apauzataesteamestecatacunamoluldereciclaresi amestecateintr-unreactoretans,amesteculdenamol/apauzatasuntseparateextern (sedimentare, Sectiunea 3.3.4.1.2, sau flotatia in vid 3.3.4.1.3) iar partea plutitoare (supernatant) este devarsata catre un tratament ulterior. Namolul anaerob este reciclat in reactor. [cww/tm/4]. O imagine schematica este data in Figura 3.28. Waste Water and Waste Gas Treatment139 alimentare feed gas Depunerea Sludgeettli namolului Strat namol Decantor Pat namol Capitolul 3 Figura 3.28: Procesul de contact anaerob InprocesulUASB,apauzataesteintrodusapelabazareactorului,deundecurgeascendant printr-unstratdenamolformatdingranulesauparticuleformatebiologic.Gazeleproduse determina amestecul cantitatii de apa uzata. Apa uzata trece intr-o camera de sedimentare unde continutulsolidesteseparat;gazelesuntcolectateindomuriinvarfulreactoruluicww/tm/4]. Principiul este ilustrat in Figura 3.29 [cww/tm/132]. Figura 3.29: Reprezentarea schematica a procesului UASB a) intrare namol lichid b) filtru de gaz c) namolul sedimentat se intoarce spre intrare Inprocesulcupatfixsauanaerob,apauzatacurgeascendantsaudescendent(infunctiede continutuldesolidedininfluent)printr-ocoloanacutipurivariatedesubstantesolidepecare microorganismele anaerobe cresc si sunt retinute. [cww/tm/4]. Inprocesulcupatextins,apauzataestepompataascendantprinstratulunuimediuadecvat (nisip,carbune,polietena,etc.)pecares-adezvoltatunstratbiologicinformadebiofilm. Efluentulestereciclatpentruadiluafluxuldeapauzatasipentruafurnizaunfluxadecvat pentru a mentine stratul-pat intr-o conditie extinsa [cww/tm/4]. Excesuldebiomasaesteindepartatdelasuprafatasi tratatdupabioreactor.Acolonumaieste necesaraorecircularedenamol,purtatorulbiofilmuluiasigurandoconcentratieridicataa biomasei in interiorul reactorului. Avantajul acestei versiuni de tratament anaerob este spatiul Bacterie acidogenica Bacterie acetogenica, metanogenica Acizi grasi Zahar Amino acizi Alcool Acid lactic Acizi grasi de Smarime redusa Iesire pH 4 - 7pH 6.5 - 7 CH4, CO2 Capitolul 3 necesarredusavandaceeasiperformanta.Sistemulestemairezistentlamomentedesolicitare maxima, care altfel ar cauza deversari toxice. Pentrucrestereaeficienteitratamentuluianaerobafostintrodusaovariantaindouaetapeasa cum este aratat mai jos in Figura 3.30. Figura 3.30: Prezentarea schematica a procesului de tratare anaerob in doua etape Aplicatie Tratamentulanaerobdeapauzataesteutilizatinmodesentialdoarlapre-tratareaapeiuzate, caracterizatadeoincarcareorganicaridicata(>2g/l)sicuocantitatemaimultsaumaiputin constanta[cww/tm/132].Esteaplicabilcelmaimultinsectoarelecuefluenticonsistentide BOD ridicate. Tratamentul anaerob al apei uzate industriale a devenit din ce in ce mai important in ultimii ani ca un rezultat al consturilor mari ale energiei si problemelor cu depozitoarea excesului de namol formatinproceseledetratareaeroba.Eforturilesefacacuminindepartareacontaminantilor organicipecatposibilfarasurseexternedeenergie,profitanddebiogazulprodus,undeeste realizatunniveldoritdepuritatecuoetapasecundaradesedimentareaerobabiologica [cww/tm/132]. Limitele de aplicare si restrictiile sunt: Limite / restrictii Temperatura2040 C pH6.57.5, pH >8 opriori pentru procesul de formare a metanului Substantele toxicePrevenirea substantelor toxice , deorece procesul este sensibil Avantaje si dezavantaje AvantajeDezavantaje Consumul redus de energie, comparat cu procesul aerob. Sensibilitatea ridicata a substantelor toxice, c ear putea conduce la evacuarea crescuta a Producerea gazului energic, probabil utilizabil sub forma de combustibil de calitate inferioara namolului active, atunci cand apar substante toxice. pentru utilizare locala.Producerea posibila a gazelor reziduale Cantitatea comparativ redusa (fata de procesul inflamabile, toxice sau mirositoare. aerob) de namol de decantare (o zecime dinO pornire foarte inceata. 140Waste Water and Waste Gas Treatment Waste Water and Waste Gas Treatment141 Capitolul 3 procesul aerob) (vezi Figura 3.26). -In prezenta sulfatului sau compusilor de sulf organic, compusii de metale grele se transforma in sulfati si precipita. -Nu se formeaza aerosoli si substantele volatile nu stripeaza (comparat cu procesul aerob). -Rata de performanta nu este suficienta pentru etapa finala a tratamentului (indepartarea COD normal 99 1 25 Fenoli2001000 Hidrogen sulfurat/sulfuros530 Tabelul 3.9: Praguri de concentratie pentru substantele representative toxice pentru namolul activ Toxicitatea potentiala a unei substante in cadrul unei WWTP biologice nu este constanta predeterminat ci o functie a conditiilor de expunere si a organismului prezent. Termenul de toxicitate se refera la o interactiune intre substanta si organism. Prinr-o alimentare continua a concentratiilor scazute ale substantelor toxice, efectul inhibitor se diminueaza datorita adaptarii, ducand la marirea microorganismului cu rezistenta marita si un potential de degradare marit [cww/tm/132]. Tehnicile uzuale aerobe biologice sunt: -Procesul complet cu amestec de namol activ -Proces cu biorector cu membrana -Proces de filtrare cu stropire si percolare -Proces cu pat extins -Proces cu biofiltru cu pat fix. Astaziprocesulcompletcumixdenamolactivesteometodautilizatadeseoriincadrul industrieichimicesicamajoritateatehnicilordetratarepentruaparezidualabiodegradabila. Micro-organismelesuntmentinutecasuspensieinapauzataiarintregulamestecesteaerat mechanic.Amesteculdenamolactiveestetrimiscatreoinstalatiedesepararedelacare namolul este reciclat catre rezervorul de aerare. Separarea instalatiei poate fi: -sedimentarea sau rezervorul de saturare -instalatia de flotare a aerului -membrane MF sau UF (bioreactorul cu membrana, vezi paragraful de mai jos). Intregulprocesdeamestecesterealizatinmaimultevariante,infunctiedecantitateadeapa reziduala,disponibilitateaspatiului,cerintelepentruemisiaatmosfericaetc.Exemplelede variante sunt: -agentul oxidant: aer sau oxigen pur, ultimul avand avantajul efectelor mai putine de stripare si amirosurilor mai putine, deoarece mai putin gaz estepulverizat in apa rezidualasi de o reactie mai rapida si mai efectiva din punct de vedere biologic -cameradeaerare:obiologieaunuirezervormaiputinplatsauobiologieaunuiturn, ultimul luand in considerare randamentul sporit in degradare datorita bulelor de aer mici ce urca intr-o coloana inalta de apa uzata si astfel crescand considerabil cantitatea de apa uzata/ aer, Figura 3. [cww/tm/132] -etapadedecantare:sedimentareasaufiltrareacumembrana(bioreactorulcumembrane, vezimaijos)ultimanecesitandmaiputinspatiu,primasuportandprobabiloetapade flotatie Waste Water and Waste Gas Treatment147 Post-limpezire Activare Namol in exces Namol reciclat Aer Apa uzata Evacuare gaz Efluent Capitolul 3 Figura 3.32: Exemple de biologie a turnului Procesul cu biorector si membrana, ca o combinatie a tratamentului cu namol activ biologic si separarecumembrane,reprezintaunprocesdetratarebiologicutilizatpentruapauzata industriala si urbana. Diferitele variatii ale acestui proces: -ciclul extern de recirculare intre rezervorul de namol active si modulul de membrane -imersiamoduluimembranainrezervorulcunamolactivaerat,undeefluentulestefiltrat printr-omembranafibroasagaurita,biomasaramanandinrezervor;aceastavarianta consuma mai putina energie si se utilizeaza in instalatii mai compacte. Aceste variante impreuna cu procesul de namol activ conventional sunt aratate in Figura 3.. Ancrasarea, ca problema majora pentru membrane, este diminuata de: -aerare -spalarea in contra-curent a membranei, cu conditii specifice adaptate pentru fiecare instalatie de tratare. Ca bariera fizica, membranele permit ca biomasa sa fie retinuta in rezervor, rezultand: -concentratii ridicate de namol (TSS 10-20 g/l) -un namol cu o vechime mare (sau timp de stationare, MCRT). Un bioreactor cu membrana reprezinta o facilitate compacta (pana la de 5 ori mai compact decat oinstalatieconventionalacunamolactiv,modululmembraneiinlocuindrezervorulde decantare)aceastaproducandexcesdenamolsemnificantmaiputin.Pedecealaltaparte, consumuldeenergiepoatefisemnificantmaimaredecatlaproceseleconventionalecunamol activ, datorita pomparii. Inprocesuldefiltrareprinpicuraresaupercolaremicroorganismelesuntatasatedeun mediufoartepermeabilprincareapauzatavapicurasaupercola.Mediuldefiltrareinmod normalconstadintr-orocasaudiferitetipurideplastic.Oimagineschematicaestedatain Figura 3. [cww/tm/132]. Lichidulestecolectatintr-unsistemdedrenajsubteransitrimiscatreunrezervorde sedimentare iar o parte din lichid este reciclat pentru a dilua rezistenta apei uzate. Procesul cu pat extinsfunctioneaza ca tratare anaeroba (vezi Sectiunea 3.3.4.3.1) cu distinctia ca aerul sau oxigenul este introdus iar bacteria aeroba in loc de anaeroba este fixate in biofilm. Namol activ conventional Conventional activated s Decantor Clarifie Apa uzata Wate wat Namo reciclat Recycled sludgeNamol in excs Excess sludge Effluent Rezervor Aeratio de aerare tank Bioreacto cu membrana: ciclu extern Membrane bioreactor:external loo Namol reciclat Recycled sludg Ap uzatWaste wat odule MF sa UF MF or UF modulesRezervr deAerationaeraretank Bioreactor cu membrana: membrana de imersie Mb b i t i d bExces de namolExcess Sludge Effluent Ap uzataWaste water Suprafata de crestere Filme apoase Biofilm Aer Namol in exces Effluent 148Waste Water and Waste Gas Treatment Capitolul 3 Avantajul acestei versiuni a tratamentului aerob este de a reduce necesarul de spatiu cu aceeasi performanta. Figura3.33:Variantedebioreactorcumembrana,comparatcuprocesuldenamolactive conventional Figura 3.34: Imaginea schematica a filtrului picurator Q: Apa uzata QR: Apa reciclata Apa uzata tratata Waste Water and Waste Gas Treatment149 Apa uzata tratata Proces cu namol Activated sludge activroce Limpezire C l i f i t iApa uzata aDecantare Primary settling primara Proces cu bifiltru Bi ofi terprocess Apa uzata Decantare Primary primara settling Biofiltru B i f l tCapitolul 3 In procesulcubiofiltrucupatfixbiofilmul este mentinut la suprafata purtatorului. Debitelul de apa uzata este tratat cand trece prin acest biofilm; substantele solide suspendate sunt retinute infiltru,dincaresuntspalateincontra-curentcuregularitate.Aceastatehnologieafost dezvoltatacaalternativacompacta(cuorandamentridicatpevolumsicurenuntareala decantorul secund) si fara miros la procesul conventional cu namol activ (vezi Figura 3.). onvent onal aci vat edsudgepr oce Proces conventional cu namol activ Figura 3.35: Procesul cu biofiltru in comparatie cu procesul conventional cu namol activ Cele mai scufundate biofiltre se bazeaza pe un singur mediu de filtrare. Fluxul de apa dintr-un filtru este un flux ascendent sau descendent cu mediu de scufundare sau plutire. Biofiltrele pot aveaostructuramonosaucumultestraturi.Dacabiofiltrelecumaimultestraturisunt alimentate cu apa bruta fara decantare primara, filtrele cu un singur strat sunt utilizate de obicei dupa un tratament primar pentru a indeparta substantele solide suspendate. Frecventa spalarilor in contra-curent depinde de caracteristicile efluentului. O frecventa normala inseamna o spalare pe zi cu o cantitate mare de apa, insa aceasta trebuie adaptata la fiecare caz. Spalarea in contra-curent functioneaza in diferite etape: -doar cu apa -doar cu aer -apa si aer. O varietate a materialului purtator este cocsul lignit datorita abilitatii lui de a adsorbi in porii sai contaminantiiorganici,oxigenulsimaterialulbacterial,caremarestetimpuldereactiemult peste timpul de stationare. Astfel, COD rezistent este mul mai redusdecat in procesul complet cuamestecdenamolactive,carezultatalcombinatieidintrebiodegradabilitateasporitasi adsorptiamaterialuluipurtator.Cocsullignitacoperasuprafatarezervoruluisiservestecaun filtru de aer uzat, fapt ce reduce considerabil emisiile de miros. Aplicatia Tratamentulaerobalapeiuzatereprezintaingeneraletapafinalabiologica.Acestaofera avantajulunuigradinaltdeinmultirealnamoluluicarenunumaicapermitemanipulareamai multor componente de apa uzata toxica insa ofera si un grad eficient de indepartare COD ce este superior de obicei tratamentului anaerob. Capitolul 3 In general procesul complet cu amestec de namol este aplicabil tuturor fluxurilor de apa uzata biodegradabila,fiindopre-tratareaincarcarilormarialefluxurilorsecundaresauoparte centrala a WWTP. Bioreactorulcu membranaeste utilizat in tratarea apei uzate municipale si industriale, ultima avandu-si originea din industria chimica, industria de fabricare a alimentelor sau din industria de celuloza si hartie, precum si depozitarea permanenta a lesiilor. Se potriveste in principal: -efluentilor cu incarcare rididicata de COD si/sau amoniu -reciclarea apei uzate -reglementari stringente ale deversarii -apele receptoare sensibile -namolul greu de sedimentat -innoirea instalatiilor existente -instalatiile compacte -problemele neplacute (de ex. mirosul) -desinfectia apei. Candseutiliezazafilteruldepicurareinindustriachimica,acesteafunctioneazacapartea WWTPcentralapentruareducecontaminantiiceimaiusordedegradatsideaimbunatati calitatea namolului intr-o etapa de aerare secundara. Biofiltrelesunt utilizate pentru a trata apa uzata comunala si o parte din cea industriala (de ex. efluentul foarte incarcat cu COD din industria celulozei si hartiei), insa si pentru a retehnologiza oinstalatieexistenta de namol active (acesta fiind si cazul reactorilor cu pat extins). Avantajul biofilmuluifixpematerial purtator constainvulnerabilitatearedusafatadecantitateamarede sare si in conditiile mai bune pentru bacteriile cu o crestere inceata datorita mentinerii de durata insistem.Biofiltrelesuntdeasemeneautilizatecaopre-trataredirectasauetapafinalade spalare catre un proces cu namol activ. Biofiltrelepotfiincarcatede2-3orimaimultdecatoinstalatiedenamolactivputernic solicitata si pot inca reduce 90% din COD [cww/tm/164]. O comparatie a incarcarilor tratate de diferitebiosistemeestearatatainTabelul3.10[cww/tm/164].Biofiltrareaatingeaceeasi performanta ca nitrificarea / denitrificarea, insa cu o solicitare mai mare. COD [kg/(m3/d)] BOD [kg/(m3/d)] NH4-N[kg/(m3/d)] NO3-N[kg/(m3/d)] Namol activ0.4-60.35-3 a0.04-0.10.24-0.72 Namol active cu aerare imbogatita 2-5 b Biofiltru3-251.3-10 a0.4-1.50.7-6 Filtru de picurare (cu suport plastic) 1-5 b Bioreactorul cu membrana c 2-3 d 10.9 e 1 a BOD5b BOD7c concentratia de namol 11-25 g/l 1d varfuri intre 1.6 si 8.5 kg COD/(m3/d)e din lichid din tratament termic 1 [cww/tm/163] Tabelul 3.10: Comparatia cantitatilor volumetrice tratate de o variatie a proceselor aerobe 150Waste Water and Waste Gas Treatment Waste Water and Waste Gas Treatment151 Capitolul 3 Limite de aplicatii si restrictii: Limitele / restrictiile NutrientiBOD:N:P ar trebui sa fie 100:5:1; Rapoartele critice ce nu ar trebui sa fie depasite pentru a asigura o operatie adecvata sunt BOD:N 32:1 si BOD:P 150:1 ConcentratiaConcentratiile ridicate de substanta (chiar si ale substantelor non-toxice) trebuie sa fie evitate Inhibitorivezi Tabelul TemperaturaTemperaturile apei uzate >35 C pot fi critice pentru micro-organisme Cantitatea de sareCantitatile mari de sare (>30 g/l) pot deranja procesul biologic prin prejudicierea microorganismelor; tehnicile cu film fix sunt mai putin vulnerabile Avantaje si dezavantaje AvantajeDezavantaje Tratamentul cu costuri effective ale contaminantilor organici. Consum ridicat de energie pentru a furniza oxigen in apa. Impactul de mediu mai redus decat cu alte procese de tratare. Productia unei cantitati considerabile de namol de decantare (cu exceptia bioreactorului cu Cantitatile mari de deseuri pot fi tratate. membrana sau a biofiltrelor cu pat fix). Eficienta energetica relativ mare in comparatie cu sistemele non-biologice de tratare. Energia este produsa in cea mai mare parte de metode durabile (metabolisul microorganismelor cu Procesul de aerare cauzeaza efecte de stripare pentru compusii volatili ce rezulta din eliberarile volatile, acestea fiind deseori cauza mirosurilor si aerosolilor. aer si apa).Procese cu amestec complet pot cauza marirea Degradareaconstainprincipalincompusi nedaunatori. volumului,faptceducelaevacuareainexces a precipitatilor floconosi activi. Procesele biologice pot fi inhibati de contaminanti. Cu bioreactorii cu membrana: murdarirea membranelor poate fi o problema. Variatia puternica de presiune, echivalenta cu cresterea consumului de energie electrica. Niveluri realizabile de emisie / Randamente Principalulparametrudeverificareaperformanteisaueficienteitratamentuluibiologiceste BOD,degradareaCODdepinzanddegradulpre-tratamentuluiprecedentsicontinutul contaminantilorgreudegradabili.DeoareceCODrezistenti(sauconcentratiiledecontaminant ice actioneazacanisteCODrezistenti)nu se potrivescpentrutratamentulbiologic,si astfelar trebuilasatiinafarapecatposibildinWWTPbiologic,estenecesarsaselistezenivelurile realizabile de COD. 152Waste Water and Waste Gas Treatment Capitolul 3 Parametru Randamente [%] Namol activecompletamestecat Bioreactorcu membrane Filtrupicurator Strat expandat Filtru cu strat fix TSS 99 5 Turbiditate 99 5 BOD 9799.5 197 5 40-90 28595 a 2 >98 1 COD (TOC)7696 c 1>90-96 5 90 b 12668 d 3 Index fenol>99 e 4 7598 3 AOX 5598 3 Ntotal anorganic 5 82 3 450 NH4-N 96-98 5 a doua etapab 3 bioreactoare in serie, adsorptie GAC suplimentara rezulta din reduceerea TOC de 98 %, reducerea de COD de 99 %96 % cu oxigen pur d degradarea COD rezistent, instalatia opereaza ca amestec pentru spalare inainte de WWTP pentru namol active input de fenol 30 mg/l, 2200 m3/d apa uzata1 [cww/tm/132]2 [cww/tm/4]3 [cww/tm/151]4 [cww/tm/96]5 [cww/tm/163] Efecte inter-media Principalele aspecte de mediu a tratametnului biologic aerob sunt: -Introducerea oxigenului in sistem si efectele sale -Aparitia namolului active ca rezultat al procesului biologic. Oxigenul este introdus prin aerare, fapt ce solicita energie multa si striparea continutului de apa uzatavolatilecontinutainatmosfera,provocandmirosul.Acestimpactpoateficontrolatprin mai multe feluri: -Inlocuireaaeruluicuoxigenpursauaerimbogatitcuoxigen,injectareadegazredusla aprox. 20% din injectarea necesara de aer iar la aceasta reducere, efectul de stripare precum sinecesarulenergetic;avantajulacesteivariantedeprocessnecesitaoricumsafieevaluate cugrijaincomparativecuimpacturileproductieideoxigen,deex.consumulenergetic, aspectele de siguranta, dificultatile de inlaturare a CO2, etc. -Acoperirea rezervoarelor de aerare si trimiterea aerului uzat captat la un sistem de reducere aflat in aval (precum un adsorber GAC, incinerator, biofiltru sau scruber umed) -Utilizarea tehnicilor de tratare biologica pentru materialul suport (biofiltru cu pat fix), fie cu echipamentul acoperit sau materialul purtator (cocs de lignit), serveste ca adsorbent. Tratamentul biologic aerob produce o cantitate relativ mare de exces de namol activ, ce necesita sa fie depozitat permanent. Tratarea speciala a namolului activ implica tehnicile de tratare a apei uzate biologice aerobe, atat in afara cat si pe amplasament, aspect detaliat in Sectiunea 3.4. Capitolul 3 Consumabilele sunt Consumabile Namol activecompletamestecat Bioreactorcu membrana FiltrupicuratorPat extins Biofiltru cupat fix Oxigen(aer sau gay pur) Chimicalede neutralizare Floculanti 300-550 kg/toneCOD a 1 Agenti nutritivi 23-42 kg/toneCOD b 1 Purtator Energie [kWh/m3] 9.5 c 1 0.1 kWh per p.e. 2 a floculant: ferosulfateb acid o-fosforicc inclusive incinerarea namolului 1 [cww/tm/96]2 [cww/tm/128] Costuri Namolul activecomplet amestecat Bioreactorcu membrana Filtrupicurator Pat extinsBiofiltrucu pat fix Costuri de investitie FIM 15-20 milioane a 1 Costuri operationale aprox 2 % dincosturile de capital 2 DEM0.2/m3 3 FIM 0.60/m3 a 1 a aprox. 90 m3/h, COD 500-900 mg/l1 [cww/tm/96]2 [cww/tm/128]3 [cww/tm/151] Costurideinvestitiesioperationalesuntfoartedependentedeincarcareahidraulicasi contaminanta,instalatiilenecesareimplementatprecumAPI,neutralizarea,echipamentulde separareanamoluluietc.Astfelinformatiileasupracosturilorlaacestnivelpotoferidoar informatii generale si necesita o detaliere din punctual de vedere al echipamentului si solicitarii instalatiei. 3.3.4.3.4Eliminarea biologica a azotului Descrierea Azotul, sau mai prcis amoniul, este indepartat printr-un tratament biologic special ce consta din doua etape: -Nitrificareaaeroba,undemicroorganismespecilaleoxideazaamoniul(NH4+)intr-unnitrit intermediar (NO2-) transformat in nitrat (NO3-) -Denitrificarea anoxica, unde microorganismele transforma nitratii in azot gazos. Monitorizarea Monitorizarea unei instalatii de tratare a apei uzate biologice ilustrata in Anexa 7.3 Situatia economicaWaste Water and Waste Gas Treatment153 154Waste Water and Waste Gas Treatment Capitolul 3 Catoateproceselebiologice,nitrificarea/denitrificareaestevulnerabilalasubstantelede inhibaresautoxice.Oricum,asacums-amentionatmaisus,alimentareaprecautaa concentratiilorredusealeacestorsubstantetoxicepotducelaadaptareamicroorganismelorsi astfellacompletareapierderiiefectelorinhibitoare,dacaconcentratianuestecrescuta considerabil. Substantele cu efecte inhibitoare sunt listate in tabelul Tabelul 3. [cww/tm/27]. Compusi Concentratiainhibitoare[mg/l] dissolved Reducerea inrate [%] Tiourea150 Tiosemicarbazide150 Sodium methyldithiocarbamate150 Metil isocanat150 Allyl isotiocianat150 1,1-Dicloroetan125Punct initial 1,1-Dicloroetena75 1,2-trans-Dicloroetena75 1-Naftilamina1550 2,2-Bipiridine16 / 2050 Amonia-N20050 Benzen500 Dihidroclorura de benzindina20-10050 Benzocaina>10050 Benzilamina>10050 Tetraclorometan50 Clorobenzen100 Triclorometan1875 Dimetilgloxim>10050 Dimetilftalate100 Dodecilamine10050 Metilamina10050 p-Aminopropiophenone4350 p-Nitroaniline3150 p-Nitrobenzaldehida8750 p-Fenilazoaniline7250 Fenol330 Acid tanic>10050 Toluen350Punct initial Trietilamina12750 Zinc0.080.5 Cupru0.0050.5Punct initial Cianura0.34Punct initial Cromiu(VI)0.25Punct initial Plumb0.5Punct initial Mercur1Punct initial Waste Water and Waste Gas Treatment155 Capitolul 3 Compusi Concentratiainhibitoare[mg/l] dissolved Reducerea inrate [%] Benzopiridina1050 p-Benzocinone1050 Tetrametiltiuramtiocarbamate2050 Piridina2050 Cresols2050 Cetil trimetil amoniu2050 Tetrametilthiuram disulfid2010050 Hidrazina2010050 8-Hidroxi-quinoline2010050 Diallil ether2010050 Disulfura de carbon2010050 Diciandiamide>10050 Hidroclorura stricnina>10050 Potasium thiocianat30050 EDTA (Ethylene diamine tetra acetate) 35050 N-Methylalanine hydro-chloride550 Cetyl pyridinium chloride2010050 Azida de sodiu2010050 Diclorofen2010050 Hidroclorura de trimetilamina>10050 2,4,6-Tribromofenol>10050 Albastru de metil10050 Streptomicina40050 Tabelul 3.11: Inhibitori substantiali de nutrificare Atunci candnitrificarea/ denitrificarea areloc,aceastapoate fi incorporatain mod tipicintr-o WWTP centrala. Un factor vital pentru denitrificare este raportul azot oxigenat (nitrat / nitrit) si BOD (ca agent de reducere). Exista doua aspecte majore: -Etapadenitrificarecaparteasectieiaerate;dacaraportulneceardeN/BODeste imbunatatitaprinadunareaTOCusorbiodegradabil,deex.metanol,laetaptade denitrificare secundara (vezi Figura 3.) -Denitrificareacaprimaetapa,utilizandapauzatanetratataimbogatitacuBODpentru alimentarea cu energie, urmata de aerarare (nitrificare), o mare parte din apa uzata nitrata sa fie reciclata in zona de denitrificare (vezi Figura 3.). Daca doar fluxurile secundare necesita tratament de nitrificare / denitrificare, este recomandata sa se opereze separate de la instaltia de tratare centrala. Nitrificarea/denitrificareapotfipotrivitesaseretehnologizezeintr-oWWTPbiologicaprin modificari in constructie, precum: -Instalarea peretilor separati -Instalarea conductelor de intoarcere pentru apa uzata ce contine nitrati -Reutilizarea volumului existent in rezervor -Utilizarea unui decantor existent sau -Reglarea sau controlul de adaptare a procesului. Bazin de Nitrificti denitrificare basin x i g e nO x y g nr eci c l ar eRecyclMet hanmet anolxc es de Excess n a mo ls l u d gBazin de nitrificare Ditifiti Decator Final final c l ae va c u a r eDi scha Aerare Interditintermediaraaeratio I n t r a eEnt r y Denitrif Bazin de denitrificare b ireciclareRecirc reciclare Recyc igen Oxyge Namol in Excesssludg exces Decantor Fina final cl eva c ua r e Di scha Capitolul 3 Figura 3.36: Nitrificarea / Denitrificarea in serii Figura 3.37: Nitrificarea/Denitrificarea cu denitrificarea ca prima etapa Aplicatia Nitrificarea/denitrificarea este aplicata fluxurilor de apa uzata ce contin o cantitate considerabila de compusi de azot, in amine speciale si compusi de amoniu. Controlul evacuarii amoniului este omasuraimportantadeprotectieacalitatiiapeidesuprafata(deex.rauri)datoritaconversiei amoniului in amoniac, in functie de pH, rezultand intoxicarea pestilor. IntrareEntrBa zind eNitrificanitrific arebasi156Waste Water and Waste Gas Treatment Waste Water and Waste Gas Treatment157 Capitolul 3 Aplicatarea limitelor si restrictiilor: Limite / restrictii Temperatura >1215 C, temperaturile reduse restrang cresterea bacteriilor in etapa de nitrificare Substante toxice Anumite substante actioneaza ca inhibitori (vezi Tabelul 3.) Raport BOD/NIntr-o ordine 12 : 1 1 Raport TOC/NIntr-o ordine 10 : 1 1 Concentratia clorurilor35 ) sau prea reduse (12 i distrugerea agenilor patogeni. -Stabilizare termic prin Inclzireanmolului In vasesubpresiunelatemperaturi peste260 Cipresiunipeste2,8Mpatimpdeaproximativ30minute,aceastafiindiotehnicde condiionare. -Fermentaiaaerob,Inrezervoaresimilarcufermentareaaerobanmoluluiactivpentru epurarea apelor, cu adugare de aer sau oxigen prin agitare, rezultnd o reducere cu 75-80 % a coninutului de nmol activ [cww/tm/4]. -Fermentaie anaerob In rezervoare dup eliminarea aerului In condiii mezofile ( 30-38 C )sautermofile(49-57C)cuproducereadebiogaz(coninnd65-70%metan,25-30% bioxid de carbon, cantiti mici de azot, hidrogen, hidrogen sulfurat, etc. ) cu putere caloric mic 22 MJ/Nm3. -Stabilizaredublanmoluluicombinndfermentareaerobictermofilcufermentare anaerobic mezofil. CondiionareareprezinttratamentulaplicatnmolurilorInscopulImbuntiriicodiiilorde Ingroare sau deshidratare. Tehnicile de condiionare sunt: -Condiionarechimic utilizndclorurferic, var, alaun saupolimeri organici ( coagulani sau floculani) -Condiionare termic prin Inclzirea nmolului In vase sub0 presiune la temperaturi de 60- 80C(condiionarelatemperaturjoas)saula180-230Ci1-2,5MPa(condiionarele temperatur ridicat). Aplicaii StabilizareaicondiionareaseapliclanmolurilecuconinutorganicInvedereaIngrorii sau deshidratrii. Folosirea metodelor depinde de condiiile specifice cum ar fi: -Spaiile disponibile pentru reactoare -Disponibilitatea energiei electrice pentru procesele de Inclzire -Cantitile de nmoluri generate -Anumite tehnici aplicabile doar instalaiilor mari. Capitolul 3 Avantaje/dezavantaje AvantajeDezavantaje Stabilizare i condiionare chimic:Stabilizare i condiionare chimic: -Tehnologii standardizate fr necesitatea unor tehnologii avansate -Metod eficient de a mbuntii filtrarea (condiionarea) i de a reduce substanele odorante i microorganismele patogene -Rezult cantiti mari de materii solide (excepie face condiionarea cu polimeri). Stabilizare i condiionare termic:Stabilizare i condiionare termic: -Necesit spaii reduse -Tratamenteeficientefradaosde reactivi,asigurnddeshidratareaisterilizarea nmolurilor -Aplicabile nmolurilor organice dificil de stabilizat prin alte tehnici. -Investiii mari comparativ cu alte tehnici -Consum mare de energie -Degajare de substane odorizante issue. Fermentaie aerob:Fermentaie aerob: -Reducerea substanelor puternic volatile -Rezult compost valoros lipsit de miros i stabil biologic -Operare uoar -Investiii reduse comparabile cu fermentaia anaerob. -Necesarmaredeenergiepentruaerarecu aer sau oxigen -Nmolulrezultatcucaliticefacdificil deshidratarea mecanic -Procesul este sensibil la variaiile de temperatur. Fermentaie anaerob:Fermentaie anaerob: -Gazul rezultat poate fi utilizat, dupa tratament, de ex. cu scruber umed sau uscat, drept combustibil pentru procesele de ardere. -Utilizarea efectiva fara chimicale aditionale. -Datorita timpului lung de stationare, minerealizarea eficienta a namolului . -Necesitatea unor spaii mari small sites. Efecte inter-media Stabilizareaicondiionareachimicproducmaricantitidemateriisolidecarenecesitafi distruse,cuexcepiafolosiriipolimerilor.ncazulstabilizriicuvarnusedistrugemateria organicpentrudezvoltareabacteriilor,deaceiaestenecesarfolosireaunorcantitiimaride var pentru ridicare valorii pH-ului i meninerea acestuia la 12 [cww/tm/4]. ntabelele3.12i3.13searatcantitiledevaridepolimeripentrustabilizareai condiionarea nmolurilor [cww/tm/4]. NmolMaterie solid [%]Dosare var a [kg var/kg materie solid] Nmol primar 36 120340 Nmol activ 15 420860 Nmol fermentat aerob 67 280500 Nmol fermentat anaerob 14.5 1801020 a cantitatea de var necesar meninerii pH-ului 12 timp de 30 minute Tabelul 3.12: Dozarea varului pentru stabilizarea nmolului lichid 172Waste Water and Waste Gas Treatment Waste Water and Waste Gas Treatment173 Capitolul 3 Nmol kg polimer uscat/to materie solid Filtru cu tobrotativ cu vid Filtru cutobrotativ cuvid Filtru cutobrotativ cuvid Nmol primar 15 140.52.5 Nmol primar i nmol activ 5102825 Nmol primar si de picurare prin filtru 1.32.528- Nmol activ 7.51541058 Nmol primar fermentat anaerob 3.572535 Nmol primar fermentat anaerob si nmol activat cu aer 1.58.51.58.525 Nmol primar fermentat aerob si nmol activat cu aer 7.51028 - Tabelul 3.13: Niveluri tipice de polimeri necesare pentru diferite tipuri de nmol i diferite metode de deshidratare Principalecerinafermentriiaerobeanmoluluiesteintroducereaaeruluisauoxigenuluin cantitate de 2,3 kg O2/kg materie solid degradat. Dinfermentareaanaerobrezultgazecombustibilecarepotfiutilizatecacombustibil,dar datorit coninutului de hidrogen sulfurat trebuiesc purificate n prealabil. Tratamentele aplicate suntspalareagazuluiuscatsauumed.Ininstalatiilemariacesteapotfiutilizatecasi combustibil in motoarele de ardere interne si pentru cazane. Stabilizareaicondiionareatermicesteunprocesenergointensivcarerenteaznanumite situaii.Intimpulfunctionariisuntgeneratesubstantemirositoarecaretrebuiereduseinmod corespunzator . Situatie economica Tehnologie Costuri CapitalFunctionare Stabilizare chimic Stabilizare/condiionare termic Fermentare anaerob Condiionare chimic 3.4.3Reducereatermicanmolurilor Descrierea Reducerea termic a nmolurilor n funcie de domeniul de aplicaie se divide n : -Uscarea la temperatur, prin reducerea cantitii de ap prin evaporare -Oxidarea nmolului uscat i mineralizarea coninutului organic Uscarea se face cu ajutorul urmtoarelor instalaii: -Usctoare rotative -Usctoare prin pulverizare -Usctoare rapide -Evaporatoare 174Waste Water and Waste Gas Treatment Capitolul 3 -Usctoare cu vatr multipl Prin oxidarea nmolului uscat substanele organice sunt transformate in compui oxidanti simpli cumarfibioxiduldecarbonsiapa,evacuatecasigazilasandunvolumredusdematerii solideanorganice.Deobiceireducereatermicseaplicnmolurilordeshidratatei nestabilizate.Namolurileprocesateprinreduceretermicasuntdeobiceideshidratatesi netratatem, de ex. namolurile nestabilizate. Procesele de stabilizare de exemplu prin fermentaie anaerobproducreducereaconinutuluidesubstanevolatile,necesitndcretereacantitiide combustibili .Excepiefacestabilizarea termic n vedereaincinerrii. Daca namolurile tratate termic se deshidrateaza foarte bine, acestea devin autocombustibile.[cww/tm/4] Tehnicile uzuale pentru oxidarea termic (sau incinerarea)a nmolurilor sunt: -Incinerare n pat fluidizat (vezi figura 3.43), utilizata pentru incinerarea namolului constnd dintr-uncilindrudeoelavndunpatdenisipsiorificiicuaerpentrufluidizare;patuleste fluidizatcuajutorulaeruluisubpresiunecca20-35kPaitemperaturacontrolatnjurde 760-820C[cww/tm/4].ncazuloperriinfluxcontinuusaucuopririscurte,nueste necesaralimentareacucombustibilidupamorsareaarderii.[cww/tm/4].Tehnicavafi abordata in BREF-ul pentru incinerarea deseurilor, ce urmeaza sa fie elaborat. Waste Water and Waste Gas Treatment175 Arzator Duze Insuflare aer Intrare aer fluidizat Termocuplare Intrare_______ namol Alimentare nisip Arc refrectorizant Pat cuni si p Spatiu de expansiune fluidizatInjectare combustibil Gaz evacuat si cenusa Robinet de presiune Arzator de preincalzire la pornire pentru aer cald Robinet presiune Fereastra de sticla Capitolul 3 Figura 3.43: Incinerator cu pat fluidizat [cww/tm/4] -Oxidarecuaerumedprocedeudescrisnsectiunea3.3.4.2.4iutilizatpentrunmolurile netratate la temperaturi ntre 175-315C i presiune peste 20 Mpa; gazele, lichidele si cenusa ce parasesc reactor, gazele pot fi dilatate pentru recuperarea puterii -Oxidare n sonda adnc ca o metod special de oxidare n aer umed, (vezi figura 3.44) de ex.evacuareanamolluluilichidintr-unmediudetemperaturasipresiunecontrolateaunui reactor tubular suspendat intr-o sonda adanca, oxigen sau aer injectat intr-un flux de namol, cutemperaturadeaprox.290C,cuunniveldepresiuneintre1014MPa(presiune hidrostatica); este o aplicatie speciala a oxidarii cu aer umed Oxigen Carcasa sigilata Efluent tratat Spatiu monitorizat, spatiu circular Afluent Vas de proces vertical etansat (reactor Zona de reactie Capitolul 3 Figura 3.44: Reactor de oxidare cu sonda adanca [cww/tm/4] -Incinerarecualtedeeuri,metodaprezentndavantajulreduceriicosturilorprinutilizarea aceleiasiisntalatiisiavandavantajulproduceriidecalduraprinincinerareadeseurilor necesare evaporarii continutului de apa din namol. Aceasta tematica va fi abordata in BREFul pentru incinerarea deseurilor Toate tehnicile necesit tratamente ulterioare ale gazelor i lichidelor rezultate. Aplicatie Reducereatermicnuesteotehnologieneapratnecesarcetrebuiesafunctionezepeun amplasamentchimic.Deobiceidoarinstalatiilemariopereazatratareanamoluluiinasemenea cantitati mari, alte trimitandu-si namolul catre o evacuare externa. Cauzele constau in necesarul depersonalcalificat,costurimaripentruntreinereiaravantajelederecuperareaclduriise observnumaincazulcantitilormaridenmoluridecilainstalatiilecesuntdotatecuo asemenea tehnica. Incinerarea cu alte deeuri este rentabil acolo unde deja funcioneaz o instalaie de incinerare a deeurilorconsiderandcaincineratorulesteechipatadecvat-sauacoloundeesteprevzut construcia unui astfel de incinerator. Avantaje si dezavanje AvantajeDezavantaje Incinerare:Incinerare: -Distrugere eficient a materiei organice din nmol. -Necesar personal calificat -Consum suplimentar de combustibili 176Waste Water and Waste Gas Treatment Waste Water and Waste Gas Treatment177 Capitolul 3 AvantajeDezavantaje -Emisii gazoase i mirosuri Incinerarea cu alte deeuri:Incinerarea cu alte deeuri: -Caldura pentru evaporarea apei si incinerarea namolului este furnizata de incinerarea deseurilor solide, nefiind necesara combustibilul suplimentar -Poate conduce la emisii ridicate de PCDD/PCDF si metale grele atunci cand conditiile de ardere si sistemul de epurare al gazului nu sunt reglate pentru aemstec (de ex. masuri primare pentru reducerea dioxinei , masuri secundare pentru reducerea ambelor, a dioxinei si a metalelor grele). Oxidare n aer umed:Oxidare n aer umed: -Procesul poate fi construit pentru a-i fi suficienta caldura sa cedata, uneori fiind vorba si de recuperarea puterii. -Producerea de deeuri lichide foarte greu de reciclat -Necesar personal super calificat Reactor cu sonda adnc:Reactor cu sonda adnc: -Spaiu mic -Eliminare eficient a suspensiilor solide i a materiei organice -Proces puternic exoterm -Emisii mirositoare minime in aer -Necesar personal calificat Efecte inter-media Principalulefectasupramediuluiprovocatdectremetodareducieitermiceanmolurilor const n emisia de gaze i ape uzate din timpul procesului. Emisiilegazoasedinincineratoarelecupatfluidizatconstaudinparticuledecenu,oxizide azot,gazeacide,hidrocarburisaumetalegrelefunciedecompoziianmolurilorsautipulde combustibil.Tehnologiiledespalareumed(veziseciunea3.5.1.4)suntutilizatepentru reducerea acestor emisii. Eliberarile apoase de la spalareala umed contin materii suspendate si gaze dizolvate ce necesita tratarea apei uzate. Emisiile in aer si eliberarile de apa uzata trebuie sa se supuna Directivei Incinerrii Deeurilor 2000/76EC [cww/tm/135], Anexele II, IV i V. n incineratoarele cu pat fluidizat nu rezult cenu la baza reactorului aceasta fiind antrenat de gazele de combustie. nproceseledeoxidarecuaerumed,gazele,lichideleicenuasuntevacuatedinreactor. Lichidelesicenusasuntintoarseprinschimbatoareledecaldurapentruapre-incalzinamolul, gazele sunt separate de particule i picturile de lichid cu ajutorul cicloanelor si apoi eliberate in atmosfera.ninstalaiiledemaridimensiuniigazeleevacuatepotdestindeinturbinepentru recuperareaenergieielectrice[cww/tm/135].Fazalichidaesteseparatadeparteasolidasieste trimisainrezervoruldesedimentaresauspreepurare.Lichidelerezultateconinderegulo ncrctur organic mare ( CCO 10-15 g/l) . Procesele de oxidare n sonda adanca necesit separarea amestecurilor solid-lichid i gaz-lichid isupunereaacestoraproceselordeepurarelafelisupernatantulrezultat.Acestetratamente reduc coninutul de CCO din nmoluri cu >80%[ cww/tm/4] Necesaruldeenergiepentrureducereatermicanmolurilordepinddeputereacaloricaa acestora, de ex. de concentraia de ap i puterea calorific a nmolului uscat. Monitorizarea Procesuldeincinerare(focar)esteoperatdeunsystemdecontrolalprocesuluisimonitorizat prin: 178Waste Water and Waste Gas Treatment Capitolul 3 -Msurarea volumelor -Msurarea temperaturilor -Msurarea presiunii -Analize. Mecanismele de reglare automat constau n meninerea temperaturii specifice in zona de incinerare iar fluxul de gaz primeste concentratia exacta de oxigen. Asigurannd timpul optim de stationare, excesul de aer si temperatura, se va realiza o ardere completa a cenusii. Monitorizarea trebuie s se conformeze Articolelor 10 i 11 din Anexa III a Directivei 2000/76/EC privind incinerarea deseurilor [cww/tm/155]. Situatia economica TehnicaCosturi de investitieCosturi de operare Incinerare n pat fluidizat Oxidare n aer umed Oxidare n sonda adnc Incinerare cu alte deeuri Capitolul 3 Waste Water and Waste Gas Treatment179 Compui Volatil organici organi volatili comVolatile Compui gni c anorganici compounds volatili (inclN(Nx,SOx,SOx,HCl,HCl,HF) HF)Particul Parti- e Productie,Productimanipulare,handling pregatire workU Membrane separatoare CondensatonCondensare Adsorption Absorbere WetscrubbSpaScrubere umede Cyclones SeparatoreElectrostatcCicloaneFabricfiltPrecipitatoare electrostatice Two-stage dust filters Filtre textile Absolute fite High ffiicy a file Filtre de praf dou trepte MistfltersFiltreabsoluteDrysemi-dryaFiltre de nalt eficien Filtre de condens Absorbire umeda, uscata, semi-uscata Biofiltre Bioscrubere Bioio Bioscrbbing Biofiltre cu absorbie BiotricklingOxidare termic Thermal oxidation Oxidarecatlitic CatalyticoxidationReducere prin flama FaringSptSeparareCyclonesCicloaneElectrostaPrecipitatoare electrostatice FabricfiltersFiltretextileCatalyticfiltraFiltre de praf dou trepte Two sage dust flters Ablte filte Filtre absolute HighefficiencyaFiltredenalteficienMistfitersFiltredecondensDry,semi-dryandwAdsorbie umed, i uscat SNCR / SCR SNCR/SCR Substance Recuperarea substantei recovery Tehnici de recuperare Recovery techniques Evacuarea Waste g gazelor uzate release batement techniques Tehnici de reducere Recuperar Energy ea enrgiei recovery Ardere Comb Particul Parti- e c NOxSOxHCl, HF 3.5Tehnologii de tratare la finalul proceselor a gazelor uzate evacuate Tehnologiile de tratarea a gazelor uzate evacuate sunt similare cu tehnologiile utilizate pentru epurarea apelor uzate situate la finalul proceselor. Relaiile dintre diferitele tipuri de poluani i tehnicile de epurare din seciunea 1.3.2.2 sunt ilustrate n Figura 3.45. Figura3.45:OrdineaTehnicilordetratareagazeloruzatelafinalulproceselorraportatelatipul contaminantilor 180Waste Water and Waste Gas Treatment Capitolul 3 Sursele gazelor reziduale de tratat sunt: -procese la temperaturi normale, cum ar fi procesele productie, manipulare si pregatire cu urmtorii poluani principali: - compui organici volatili cum ar fi solvenii - compui anorganici ca derivai halogenai, hidrogen sulfurat, amoniac, monoxid de carbon - particule sub form de praf -procese de incinerare, cu principalii poluani: - particule sub form de cenu i praf, coninnd negru de fum, oxizi de metale - gaze arse cu monoxid de carbon, derivai halogenai, oxizi de sulf (SOx), oxizi de azot (NOx) Gazele reziduale rezultate sunt tratate prin tehnici unde: -coninutul gazelor reziduale este recuperat i reciclat la procesul iniial sau utilizat In alt proces ca materie prima sau agent termic sau purttor de energie sau -poluanii sunt redui. Compuii a cror recuperae este avantajos din punt de vedere economic includ: -compui organici volatili recuperai din vapori de solveni sau vapori ai produselor cu temperatur joas de fierbere -compui organici volatili folosii ca purttori de energie In incineratoare sau cazane cu abur -acid clorhidric -amoniac reciclat In procesul de producie -dioxid de sulf, transformat In acid sulfuric, sulfur sau gips -materie prima sau finit cu coninut ridicat de praf. Tehnologiile de prelucrare sunt - urmrind figura 3.45 - calasificate astfel: -tehnici de recuperare pentru compuii organici volatili i compuii anorganici: - separare prin membrane (vezi capitolul 3.5.1.1) - condensare (vezi capitolul 3.5.1.2) - adsorbie (vezi capitolul 3.5.1.3) - spalare la umed (vezi capitolul 3.5.1.4). -tehnici de reducere pentru compuii organici volatili i compui anorganici: - filtrare biologic (vezi sectiunea 3.5.2.1) - spalare biologic (vezi sectiunea 3.5.2.2) - bio-picurare (vezi sectiunea 3.5.2.3) - oxidare termica (vezi sectiunea 3.5.2.4) - oxidarea catalitica (vezi sectiunea 3.5.2.5) - flama (vezi sectiunea 3.5.2.6). -tehnici de recuperare i reducere pentru particule, folosind: - separator (vezi sectiunea 3.5.3.1) - ciclon (vezi sectiunea 3.5.3.2) - filtru electrostatic (vezi capitolul 3.5.3.3) - scruber umed pentru pulberi (vezi capitolul 3.5.3.4) - filtru textil, inclusiv filtru ceramic (vezi sectiunea 3.5.3.5) - filtru catalitic (vezi sectiunea 3.5.3.6) - filtru de praf in doua trepte (vezi sectiunea 3.5.3.7) - filtru absolut (filtra HEPA) (vezi sectiunea 3.5.3.8) Waste Water and Waste Gas Treatment181 Capitolul 3 - filtru de aer cu randament mare (HEAF) (vezi sectiunea 3.5.3.9) - filtru de vapori (vezi sectiunea 3.5.3.10). -tehnici de recuperare i reducere a gazelor evacuate de ardere: - injectare de sorbent uscat (vezi capitolul 3.5.4.1) - injectare de sorbent semi uscat (vezi capitolul 3.5.4.1) - injectare de sorbent umed (vezi capitolul 3.5.4.1) - reducere ne-catalitic selectiv a NOx (SNCR) (vezi capitolul 3.5.4.2) - reducere catalitic selectiv a NOx (SCR) (vezi capitolul 3.5.4.2). Majoritateatehnologiilordetratarenupotficalsificatesimplucatehniciderecuperaresau reduceredeoarecerecuperaareapoluanilordepindedeaplicareaunoretapesuplimentarede separare. Uneletehnicidesrisesuntoperaiiindividualei/sauprocese,altelesuntutilizatenumaica metode secundare de pretratare pentru a evita deteriorarea procesului principal sau pur i simplu iau rolul unui prefiltru sau sunt utilizate pentru finisare. Altele pot fi folosite att ca tehnologie individual ct i secundar. Vor fi date exemple In paragrafele care urmeaz. Cele mai multe tehnici de prelucrare a gazului rezidual necesit In plus prelucrri aplicate dupa proces,fiepentrucretereacantitilordeapuzat,saugazeearderegenerateIntimpul procesului,i/saudistrugereadeeurilorsolide.Aceastaproblematicavafidiscutataintr-un capitol relevant ce va urma. 3.5.1 Tehnici de recuperare pentru COV i compuii anorganici 3.5.1.1 Separare prin membrane DescriereSepararea prin membrane a gazelor ine cont de permeabilitatea selectiva vaporilor organici cnd ptrund printr-o membran. Vaporii organici au o putere de ptrundere considerabil mai ridicatdectoxigenul,azotul,hidrogenulsaudioxiduldecarbon(de10pnla100deori mai mare |cww / tm / 74|). Gazul rezidual este comprimat i trecut prin membran. Efluentul Imbogitpoatefirecuperatprinmetodecaicondensarea(vezicapitolul3.5.1.2)sau adsorbia(vezicapitolul3.5.1.3),saupoatefiredus,deexempluprinoxidarecatalitic(vezi capitolul 3.5.2.5). Procesuleste mult mai adecvat la concentraii Inalte ale vaporilor. n multe cazurisuntnecesaretratamentesuplimentarepentruaatingenivelurialeconcentraiei suficient de joase pentru ieire. Separatoarele cu membrane sunt proiectate ca module, de exemplu module capilare (vezi figura 3.46) |c.w.w. / tm / 64|, fabricate ca un strat de polimer. 182Waste Water and Waste Gas Treatment Alimentare Separator capilar Permeat Modulcapi l ar Strat exterior Concentrat Gaz rezidual neepurat Gaz rezidual epurat Membrana modul Membrana Supapa Alimentare Permeat Racitor CondensatPompa de vid Capitolul 3 Figura 3.46: Modul capilar membran tipic Un sistem de separare prin membrane const din (vezi figura 3.47): -module membran -un compresor -un element de recuperare (de exemplu condensator, adsorber) -ventile i conducte -posibil o a doua treapt pentru prelucrri suplimentare. Figura 3.47: Schema unui procedeu obinuit de separare prin membran Pentru a crea diferena de presiune necesar dintre intrarea In membran i ieirea din membran (0,1 1 MPa), sistemul funcioneaz fie cu o presiune mai mare la alimentare i vid (aproximativ 0,2 kPa) la ieire, fie cu ambele |cww / tm / 64|. n timpul creterii concentraiei de vapori In interiorul membranei, nivelul concentraiei urc, ajungnd la limite explozive, ceea ce dezvolt amestecuri explozive. De aceea sigurana este o problem important i trebuie fcui pai pentru a evita aceste situaii. Waste Water and Waste Gas Treatment183 Reciclare I nt rare vaporiI nt rar e l i c hi d Compresor V1Membran Retur Scruber B1 Pomp de vid Prima treapt membran Permeat Trapta a doua PSA Ventil Capitolul 3 Unexempludeprocesdesepararecumembraneca elementderecuperarevapori(VRU)este ilustratnfigura3.48.Aicioadouatreaptdeprelucrare(PSA,vezicapitolul3.5.1.3) mbunteter emisia, conform cerintelor. Aplicatia Separarea prin membrane este folosit de exemplu n industria chimic, industria petrochimic, larafinriiinindustriafarmaceuticpentruarecuperavaporiidesolvenisauvaporiide combustibildingazeledearderesauaeruluzat.Exemple|cww/tm/74| suntrecuperarea urmtoarelor produse: -monomeri de olefine de la curenii de extracie a rinilor poliolefine -clorur de vinil de la fabricarea PVC -solveni i vapori de hidrocarburi de la umplerea cisternelor -hidrocarburi materii prime de la robinei de la rafinrii i cureni de gaz combustibil -hidrogen de la gazele de rafinrii. Figura3.48:Aplicaiaunuiprocesdesepararecumembrancaelementderecuperarevapori (VRU) Compuii care pot fi recuperai includ: -alcani -olefine -hidrocarburi aromatice -hidrocarburi clorurate -alcooli -eteri -cetone -esteri. Capitolul 3 Limitele i restricii ale aplicarii: Limite / restricii Debitul gazului rezidual depinde de suprafaa membranei, se cunosc debite de 2100 3000 Nm3 / h Temperatura temperaturaambiantala,depindedematerialul membranei Presiuneadepinde de materialul membranei Coninutul de praffoarte sczut, praful poate deteriora suprafaa membranei,decitrebuieatinsemainticoncentraii foarte sczute Concentraia compusilor organici volatilipn la 90 % Advantaje/Dezavantaje Avantaje Dezavantaje este posibil refolosirea materiei prime. procesul n sine este simplu. suntnecesare ulterioare. prelucrrisitratari nu rezult deeuri din proces.riscul exploziei. Niveluri admisibile ale emisiei / randament ParametruRandament | % |Observaii Hidrocarburi 90 991,a Procespentrurecuperarede hidrocarburi, sistem de condensare n amonte Compui organici volatili Pn la 90 991,a Recuperaredecompuiorganici volatili,sistemdecondensarenamonte i aval a pentru membrane soluii 1 [cww/tm/74] Efecte inter-media CombustibilCantitateObservaii Materialul membranei Agent de rcire Energie |kWh/1000 Nm3| 250 1 inclus energia electric pentru ventilator Cdere de presiune |MPa| 0.11 2 1 [cww/tm/70]2 [cww/tm/64] Separareaprinmembraneestefrecventfolositcaoetapdeconcentrarepentruauura recuperri sau tratri ulterioare, ca de exemplu: -mbogireafazeigazoasencompuiorganicivolatili,cretepunctuldecondensarea gazului rezidual, dei condensrile ulterioare au loc mult mai repede, economisndu-se bani -incinerarea unui gaz rezidual mbogit reduce necesitatea unui alt combustibil. Compuiiorganicivolatilirezultaidinproceseledeseparareprinmembransuntdeobicei reciclaiinurezultreziduuridinproceseleactuale.Potrezultatotuideeuridintratri ulterioare n funcie de tehnica utilizat. Emisii reziduale pot aprea de la apa de rcire sau de la gazulrezidualtratat.Aceticurenidegaze,fieseelibereaznatmosfer,fiesetrimitlao tratare ulterioar a gazului rezidual cum ar fi adsorbia sau calcinarea. 184Waste Water and Waste Gas Treatment Waste Water and Waste Gas Treatment185 Capitolul 3 Monitorizarea Eficienasistemuluideseparareprinmembranestedeterminatprinmonitorizarea concentraiei compuilor organici volatili Inainte i dup sistem. Compuii organici volatili pot fideterminaicaicarbontotalprinionizareaInflacr.PerformanaesteImbuntitprin controlul concentraiei compuilor organici volatili de ambele pri ale membranei. Din motive desiguran,raportuldintrecompuiiorganicivolatiliioxigentrebuiecontrolatcuatenie (riscul exploziei). Situatia economica Tipuri de costuriCosturiObservatii Costuri capitale [per 1000 Nm3/h]EUR 300000 1 Un sistem de tratatare 200 Nm3/h Costuri pentru exploatare munca utilitati EUR 1500/yr 1 EUR 60000/yr per 1000 Nm3/h 1 4 zile pe an 1 [cww/tm/70] Parametriicucosturirelevantesuntcantitateadegazrezidualiserviciiletehnicepentru membran. Profitul rezult din recuperarea compuilor organici volatili. CosturilesistemuluivariazInfunciedescopulurmritprinrecuperare,capacitateidesign. PerioadeledeamortizareseaprecieazafiIntrepatruluniiunanIncondiiifavorabile |cww/tm/74|.Pedealtpartes-arputeasnuexistedelocamortizare.Procesulcombinat,de exemplucuadsorbiesauabsorbies-arputeadovedimultmaiprofitabil,comparativcu procesul simplu de separare prin membran. 3.5.1.2 Condensarea Descrierea Condensarea este tehnica de eliminare a vaporilor de solvent dintr-un curent de gaz poluat prin reducerea temperaturi acestora sub punctul de roua n funcie de intervalul temperaturilor la care opereaz, exist diferite metode de condensare: -condensare liber, la temperaturi de condensare sub 25 C -condensare cu refrigerent, la temperaturi de condensare sub 2C -condensarecuamestecdercire(amestecdegheacudiferitesruri),latemperaturide condensare sub 10C -condensare cu amoniac, la temperaturi de condensare sub 40C ( condensare Intr-o singur treapt ) sau 60C ( condensare In dou trepte ) -condensarecriogenic,latemperaturidecondensaresub120C,Inpracticadesea opernd Intre 40C i 80C In instalaia de condensare -condensare In circuit Inchis cu gaz inert. Condensarea se produce direct (ex. prin contactul dintre gaz i lichidul de rcire ) sau indirect ( rcire cu schimbtoare de cldur ). Condensarea indirect este preferat datorit faptului c nu necesit o faz adiional de separare ca In cazul condensrii directe. Sistemele de recuperare a condensului pot varia de la sisteme simple formate dintr-un singur condensator, pn la sisteme multi-condensor proiectate pentru recuperarea energiei i vaporilor cu maxim de randament. 186Waste Water and Waste Gas Treatment Aer ncrcat cu solvent Recuperator cu aer rece purificat Pre-rcitor cu ap rcit sau aer rece purificat Condensator cu refrigerent Solvent recuperat Capitolul 3 Condensatoarele In circuit Inchis cu gaze inerte sunt proiectate pentru sisteme In ciclu Inchis la care concentraia vaporilor este ridicat. Acestea sunt constituite dintr-un volum fix de gaz inert, Ingeneralazot,careesteInmodcontinuucirculatIntrecuptoriinstalaiadecondensare. Amesteculdeazot-vaporiesteconduscontinuuInmodululderecuperareundeoseriede schimbtoare de cldur rcesc i condenseaz vaporii. ProiectareaifuncionareacondensatoarelorestestrnslegatdetipulrcitoruluiutilizatIn proces. De exemplu : -Instalaiiledecondensareculichiddercire(Inafardecelecriogenice)funcioneazcu dou tipuri de schimbtoare de cldur: Schimbtoare de cldur cu manta [cww/tm/71] care pot fi cu rcire cu ap sau cu rcire cu aer. Eficiena condensrii poate fi mrit prin realizarea operaiei In dou faze, utiliznd ap In primafazsiunlichidrefrigerat(ap,saramuretc.)caagentdercireInfazaadoua.Un sistem In dou trepte (vezi fig. 3.49 ) este compus din: -Recuperatorul, utiliznd un curent de gaz purificat ca agent de rcire -Pre-rcitorul utiliznd ap rcit sau un curent de gaz rece purificat -Condensatorul principal cu refrigerent -Ventile i conducte O alt variant implic condensarea parial la o temperatur uor ridicat urmat de Inlturarea COV-urilor remanente din curentul de gaze prin diferite tehnici , ca de exemplu prin adsorpie ( vezi Seciunea 3.5.1.3 ) Pentru minimizarea formrii de cea, va fi utilizat o serie de condensatoare sau reducerea turbulenei gazului In condensator. Figura 3.49: Sistem de condensare n dou trepte Schimbtoaredecldurelicoidal[cww/tm/71]fiindconstituiteInprincipaldindou tubulaturilungiintroduseunaInaltaformndoperechedespiraleconcentrice.Agentulde rcireptrundeprinduzeperifericeIncentrulspiraleiiieseprinintermediulunorpipela periferia spiralei. Vaporii rezultai din proces ptrund prin partea inferioar a condensatorului si se deplaseaz ctre partea superioar In contracurent. ncazulturnurilordercirecarefolosescapdesuprafacaagentdercireseacumuleaz depuneri In schimbtoarele de cldur, fiind necesare operaiuni de curire sau tratarea apei. nprezenaunorcompuiacizisaualcaliniestenecesarrecirculareaidozareadeacizisau alcalii. Waste Water and Waste Gas Treatment187 Rezevor cu azot lichid Condensator Azot Solvent recuperat Atmosfer de azot Azot + solvent Usctor Rezervor de solvent Reactor Aer solvent Pre-condensator Solvent recuperat Solvent recuperat Condensatoare de proces Solvent recuperat Aer purificat Econmizor de proces Curent de azot Vaporizator de azot Econmizor de azot Azotl i chi d Capitolul 3 -Condensareacriogenicsefaceutilizndvaporizareadeazotlichidcaagentdercire, pentrucondensareavaporilordeCOV-urilorpesuprafaacondensatorului.Evaporarea azotuluiesteesteutilizatpentruaobineopturinert.Ovariantoconstituie condensareaIn atmosfer inert, de ex. azot pentru a permite curentului degaz s conin concentraiimarideCOV-uri.ExempledecondensarecriogenicInfigurile3.50i3.51. [cww/tm/71]. Figura 3.50: Sistem de recuperare integral prin condensare In atmosfer de azot Figura 3.51: Sistem de recuperare criogenic In atmosfer inert 188Waste Water and Waste Gas Treatment Capitolul 3 Sistemul de condensare criogenic este constituit din: - Pre-condensatorul cu ap rcit sau gliocol - Condensatorul principal de proces - Economizorul de proces - Economizorul de azot - Vaporizatorul de azot - Conducte i ventile. -UnsistemclasicdecondensareIngazinertcucicluInchis(vezifig3.52)[cww/tm/71] const din: - Schimbtor de cldur, pentru pre-rcirea curentului de gaz - Condensatorul principal, refrigerat mecanic pn la 40C - Separatorul de solveni, alimentare cu azot. Aplicatia Condensare prin racire Condensarea prin racire se aplic cur