PREFAŢĂ

Tratatul de la Maastricht evidenţiază protecţia mediului ca o prioritate cheie pentru Uniunea Europeană. România, ca multe alte ţări est-europene, a moştenit grave probleme de mediu, cauzate de politica industrială bazată pe productivitate ridicată, care nu a ţinut cont de impactul asupra mediului şi sănătăţii oamenilor. Cele mai grave probleme se întâlnesc în următoarele sectoare: calitatea apelor, gestionarea deşeurilor şi poluarea aerului şi solului.

În calitate de candidată la aderarea în Uniunea Europeană, ţării noastre îi revine sarcina de a se alinia la legislaţia şi politicile europene din domeniul protecţiei mediului.

În acest context, Facultatea de Ingineria Sistemelor Biotehnice din Universitatea “Politehnica” din Bucureşti îşi propune ca în cadrul specializării Ingineria Sistemelor Biotehnice şi Ecologice să pregătească specialişti capabili să participe la efortul de adaptare a instituţiilor şi unităţilor din domeniul protecţiei mediului la cerinţele europene.

Această lucrare se adresează în principal pregătirii studenţilor din anul V, în domeniul disciplinei „ Maşini şi Instalaţii pentru Tratarea Apei” fiindu-le utilă în special la elaborarea proiectelor de an sau de diplomă.

La început, în lucrare este prezentat algoritmul de calcul a debitelor caracteristice de apă uzată ale unei localităţi, care se constituie ca date principale de dimensionare a obiectivelor din staţiile de epurare a apelor uzate. În continuare sunt prezentaţi algoritmii de calcul ai parametrilor principali ai unor categorii reprezentative de echipamente şi instalaţii din cadrul staţiilor moderne de epurare a apelor uzate. În final sunt prezentate recomandări pentru proiectarea sistemelor de acţionare a echipamentelor şi instalaţiilor analizate anterior.

Modul algoritmic de rezolvare a problemelor abordate prefigurează posibilitatea realizării unor programe de calcul care să permită determinarea rapidă şi comodă a parametrilor principali ai echipamentelor şi instalaţiilor, făcând posibilă găsirea soluţiilor optime prin analizarea unei multitudini de variante.

Lucrarea se mai adresează şi specialiştilor din domeniile proiectării, fabricaţiei şi exploatării echipamentelor şi instalaţiilor din staţiile de epurare a apelor uzate, punându-le la îndemână un important volum de materiale documentare şi o altă viziune asupra modului de proiectare a acestor obiective.

Autorii mulţumesc în mod deosebit tuturor celor care, cu sfaturi sau sugestii, au contribuit la finalizarea acestei lucrări.

AUTORII

3

CUPRINS

1.Determinarea debitelor de dimensionare şi verificare pentru echipamentele şi instalaţiile din staţiile de epurare a apelor uzate ……………………… 91.1.Debitele caracteristice de ape uzate prelucrate în staţiile de epurare

generale ………………………………………………………………... 91.2.Debitele de calcul şi de verificare pentru obiectele tehnologice din

staţiile de epurare a apelor uzate ……………………………………..... 30Bibliografie ………………………………………………………………... 32

2.Elemente de calcul şi proiectare pentru echipamente de reţinere a suspensiilor grosiere din apele uzate ……………………………………… 332.1.Aspecte generale ……………………………………………………..... 332.2.Determinarea debitelor caracteristice de apă şi reţineri ale grătarelor ... 332.3.Determinarea parametrilor principali ai echipamentului de sitare cu

grătar plan şi greblă de curăţare pe lanţuri …………………………..... 352.3.1. Construcţia şi funcţionarea echipamentului de sitare cu grătar

plan şi greblă de raclare pe lanţuri ……………………………… 352.3.2. Determinarea parametrilor dimensionali, cinematici, dinamici şi

energetici ai echipamentului de sitare cu grătar plan şi greblă de curăţare pe lanţuri …………………………………………......... 382.3.2.1. Parametrii dimensionali, cinematici, dinamici şi

energetici ai grătarului plan cu mecanism de curăţare ..... 382.3.2.2. Debitele caracteristice şi parametrii dimensionali,

cinematici, dinamici şi energetici ai transportorului-compactor ……………………………………………..... 472.3.2.2.1.Debitele caracteristice ale transportorului-

compactor ……………………………………. 472.3.2.2.2.Parametrii dimensionali, cinematici, dinamici

şi energetici ai transportorului-compactor ….... 492.4.Determinarea parametrilor principali ai echipamentului de sitare cu

grătar cilindric fix şi încărcare frontală ……………………………….. 592.4.1. Construcţia şi funcţionarea echipamentului de sitare cu grătar

cilindric fix şi încărcare frontală ………………………………... 592.4.2. Determinarea parametrilor dimensionali, cinematici, dinamici şi

energetici ai echipamentului de sitare cu grătar cilindric fix şi încărcare frontală ……………………………………………….. 612.4.2.1. Debitele caracteristice şi parametrii dimensionali,

cinematici, dinamici şi energetici ai grătarului cilindric fix cu mecanism de curăţare …………………………..... 622.4.2.1.1.Debitele caracteristice ale grătarului cilindric

fix …………………………………………….. 62

4

2.4.2.1.2.Parametrii dimensionali, cinematici, dinamici şi energetici ai grătarului cilindric fix ……..…. 62

2.4.2.2. Debitele caracteristice şi parametrii dimensionali, cinematici, dinamici şi energetici ai transportorului-compactor ……………………………………………..... 70

2.4.2.3. Stabilirea puterii necesare acţionării echipamentului de sitare cu grătar cilindric fix şi încărcare frontală ……….. 70

2.5.Determinarea parametrilor principali ai echipamentului de sitare cu grătar cilindric mobil şi încărcare frontală …………………………..... 702.5.1. Construcţia şi funcţionarea echipamentului de sitare cu grătar

cilindric mobil şi încărcare frontală …………………………….. 702.5.2. Determinarea parametrilor dimensionali, cinematici, dinamici şi

energetici ai echipamentului de sitare cu grătar cilindric mobil şi încărcare frontală ……………………………………………….. 732.5.2.1. Debitele caracteristice şi parametrii dimensionali,

cinematici, dinamici şi energetici ai grătarului cilindric mobil …………………………………………………..... 742.5.2.1.1.Debitele caracteristice ale grătarului cilindric

mobil ………………………………………..... 742.5.2.1.2.Parametrii dimensionali, cinematici, dinamici

şi energetici ai grătarului cilindric mobil …….. 742.5.2.2.Debitele caracteristice şi parametrii dimensionali,

cinematici, dinamici şi energetici ai transportorului-compactor ……………………………………………..... 78

2.5.2.3.Stabilirea puterii necesare acţionării echipamentului de sitare cu grătar cilindric mobil şi încărcare frontală …..... 79

Bibliografie ………………………………………………………………... 793. Elemente de calcul şi proiectare pentru echipamente de separare prin

sedimentare a impurităţilor din apele uzate ……………………………….. 803.1.Aspecte generale ……………………………………………………..... 803.2. Determinarea parametrilor principali ai deznisipatoarelor …………..... 81

3.2.1. Determinarea debitelor caracteristice de apă şi nisip ale deznisipatoarelor …....................................................................... 81

3.2.2. Determinarea parametrilor principali ai deznisipatorului longitudinal cu secţiune parabolică şi colectare mecanică/hidraulică a nisipului………………………………..... 833.2.2.1.Construcţia şi funcţionarea deznisipatorului longitudinal

cu secţiune parabolică …………………………………... 833.2.2.2.Determinarea parametrilor dimensionali şi funcţionali ai

compartimentelor deznisipatorului longitudinal cu secţiune parabolică ……..……………………………...... 85

3.2.2.3.Determinarea parametrilor dimensionali şi funcţionali ai canalului Parshall amplasat în avalul deznisipatorului …. 88

3.2.2.4.Determinarea parametrilor dimensionali, cinematici

5

dinamici şi energetici ai podului rulant de colectare a nisipului ……………………………………………….... 963.2.2.4.1. Tipuri de poduri rulante folosite în staţiile de

epurare a apelor uzate ………………………… 963.2.2.4.2. Parametrii dimensionali, cinematici, dinamici şi

energetici ai podurilor rulante din staţiile de epurare a apelor uzate ………………………… 103

3.2.2.5.Determinarea parametrilor principali ai jgheaburilor drenante pentru deshidratarea nisipului la deznisipatoarele longitudinale cu secţiune parabolică ...... 115

3.2.3. Determinarea parametrilor principali ai deznisipatoarelor longitudinale cu secţiune dreptunghiulară şi colectare mecanică/hidraulică a nisipului ………………………………… 1173.2.3.1.Construcţia şi funcţionarea deznisipatoarelor

longitudinale cu secţiune dreptunghiulară ……………… 1173.2.3.2.Determinarea parametrilor dimensionali şi funcţionali ai

compartimentelor deznisipatorului longitudinal cu secţiune dreptunghiulară ………………………………... 119

3.2.3.3.Determinarea parametrilor dimensionali şi funcţionali ai deversorului proporţional ………………………….......... 119

3.2.3.4.Determinarea parametrilor principali ai podului rulant de colectare a nisipului de la deznisipatoarele longitudinale cu secţiune dreptunghiulară …………………………….. 122

3.2.3.5.Determinarea parametrilor principali ai jgheabului drenant pentru deshidratarea nisipului de la deznisipatoarele longitudinale cu secţiune dreptunghiulară ………………………………………..... 122

3.3.Determinarea parametrilor principali ai decantoarelor primare ……..... 1223.3.1. Determinarea debitelor, cantităţilor specifice şi volumelor

caracteristice de apă şi nămol ale decantoarelor primare ……...... 1223.3.2. Determinarea parametrilor principali ai decantoarelor primare

longitudinale cu colectare mecanică a nămolului cu pod rulant de raclare ………………………………………………………... 1243.3.2.1.Construcţia şi funcţionarea decantoarelor primare

longitudinale cu pod rulant de raclare a nămolului ……... 1243.3.2.2.Determinarea parametrilor dimensionali şi funcţionali ai

decantorului primar longitudinal ……………………….. 1253.3.2.3.Determinarea parametrilor principali ai podului rulant

raclor …………………………………………………..... 1303.3.3. Determinarea parametrilor principali ai decantoarelor

longitudinale cu colectare a nămolului cu racloare pe lanţuri ….. 1303.3.3.1.Construcţia şi funcţionarea decantoarelor longitudinale

cu colectare a nămolului cu racloare pe lanţuri …............ 1303.3.3.2.Determinarea parametrilor dimensionali şi funcţionali ai 132

6

decantorului longitudinal cu racloare pe lanţuri ………...3.3.3.3.Determinarea parametrilor principali ai sistemului de

colectare a nămolului cu racloare pe lanţuri …………..... 1323.3.4. Determinarea parametrilor principali ai decantoarelor primare

radiale cu colectare mecanică a nămolului cu pod rulant de raclare …………………………………………………………… 1423.3.4.1. Construcţia şi funcţionarea decantoarelor primare

radiale cu pod rulant de raclare ………………………... 1423.3.4.2. Determinarea parametrilor dimensionali şi funcţionali ai

decantorului primar radial ……………………………... 1443.3.4.3. Parametrii dimensionali, cinematici, dinamici şi

energetici ai podurilor rulante pentru decantoare primare radiale …………………………………………. 148

Bibliografie ………………………………………………………………... 1544. Elemente de calcul şi proiectare pentru echipamente de separare prin

flotaţie a grăsimilor şi uleiurilor din apele uzate urbane ………………….. 1554.1.Aspecte generale ……………………………………………………..... 1554.2.Determinarea debitelor caracteristice ale separatoarelor de grăsimi ….. 1554.3.Construcţia şi funcţionarea separatoarelor de grăsimi cu insuflare de

aer la joasă presiune (0,5 – 0,7 atm.) ………………………………….. 1574.4.Determinarea parametrilor principali ai separatoarelor de grăsimi cu

insuflare de aer la joasă presiune (0,5 – 0,7 atm.) …………………….. 1604.4.1. Determinarea parametrilor dimensionali şi funcţionali ai

bazinelor separatoarelor de grăsimi …………………………….. 1604.4.2. Determinarea parametrilor principali ai podului rulant de

antrenare şi evacuare a grăsimilor ……………………………… 162Bibliografie ………………………………………………………………... 162

5. Sisteme de acţionare pentru echipamentele şi instalaţiile de reţinere a suspensiilor grosiere şi de separare prin sedimentare şi flotaţie …………... 1635.1. Aspecte generale ………………………………………………………. 1635.2.Determinarea parametrilor principali ai sistemelor de acţionare …….... 163

5.2.1. Caracteristici ale motoarelor electrice ………………………….. 1645.2.2. Parametrii caracteristici ai transmisiei ………………………….. 172

5.3.Scheme cinematice ale sistemelor de acţionare de la echipamentele şi instalaţiile de reţinere a suspensiilor grosiere şi de separare prin sedimentare şi flotaţie …………………………………………………. 174

Bibliografie ………………………………………………………………... 180

7