Curs Retele Edilitare

download Curs Retele Edilitare

of 43

description

Folositor si peisagistilor.

Transcript of Curs Retele Edilitare

  • 1

    RETELE EDILITARE APA CANAL

    FACULTATE DE HORTICULTURA SECTIA DE ARHITECTURA PEISAGISTICA

    CUPRINS: 1. CANTITATILE SI CALITATILE DE APA NECESARE IN CLADIRI

    1.1. Necesarul de apa din cladiri 1.2. Variatia consumului de apa din cladiri 1.3. Calitatea apei

    2. INSTALATII EXTERIOARE DE ALIMENTARE CU APA 2.1. Sursele de alimentare cu apa 2.2. Schema generala de alimentare cu apa

    3. CAPTAREA APELOR SUBTERANE 3.1. Captari cu puturi 3.2. Calculul captarilor prin puturi 3.3. Captarea cu drenuri si galerii 3.4. Calculul captarilor cu drenuri interceptoare

    4. INMAGAZINAREA APEI 4.1. Alcatuirea si functionarea instalatiilor de inmagazinare 4.2. Calculul capacitatii rezervoarelor de inmagazinare

    5. TRANSPORTUL APEI 6. RETELE EXTERIOARE DE DISTRIBUTIE 7. INSTALATII INTERIOARE DE ALIMENTARE CU AER 8. INSTALATII DE POMPARE A APEI 9. INSTALATII DE CANALIZARE

    9.1. Conditii pentru evacuarea apelor de canalizare 9.2. Retele exterioare de canalizare din ansambluri de cladiri 9.3. Scheme de canalizare exterioare

    10. RETELE EXTERIOARE DE CANALIZARE 10.1. Retele exterioare secundare de canalizare 10.2. Retele exterioare principale de canalizare 10.3. Profilul longitudinal al retelelor de canalizare 10.4. Instalatii de pompare a apelor de canalizare 10.5. Calculul instalatiilor de pompare a apelor de canalizare

    11. INSTALATII DE EPURARE A APELOR UZATE 11.1. Autoepurarea cursurilor de apa (al emisarilor) 11.2. Procedee si scheme de epurare 11.3. Epurarea mecano-biologica a apelor uzate menjere 11.4. Epurarea apelor biologice industriale

    12. FANTANI SI JOCURI DE APE 12.1. Alimentarea cu apa a fantanilor 12.2. Elementele instalatiei pentru jocurile de apa 12.3. Duze pentru jocurile de apa 1. CANTITATILE SI CALITATILE DE APA NECESARE IN CLADIRI

  • 2

    1.1 Necesarul de apa din cladiri

    Normele consumului de apa Apa constituie unul din elementele care conditioneaza desfasurarea vietii

    oamenilor si intervine ca factor determinant in aproape toate procesele tehnologice. Structura consumului de apa la cladirile de locuinte, social culturale si industriale, agricole cuprinde:

    - consumul menajer (folosit pentru satisfacerea nevoilor gospodaresti ale oamenilor: baut, gatit, spalat corp, vase, rufe, etc);

    - consumul industrial apa este utilizata ca materie prima inglobandu-se in produsul finit, ca apa de racire, ca agent termic, ca mijloc de transport, ca mijloc de sortare si spalare;

    - consumul pentru nevoi zootehnice (adaparea animalelor, spalarea grajdurilor); - consumul pentru nevoi publice (spalatul si stropitul strazilor si al spatiilor verzi,

    fantani publice si ornamentale (jocuri de apa, spalarea canalizarilor etc.); - consumul pentru combaterea incendiilor (hidranti interiori, hidranti exteriori,

    sprinklere, drencere); - consumul tehnologic pentru sistemul de alimentare cu apa (spalarea filtrelor,

    decantoarelor, dezintegratoarelor, pregatirea solutiilor de reactivi etc.).

    Cantitatile de apa necesare si variatia consumului constituie pentru sistemul de alimentare cu apa un element fundamental de care depinde alegerea solutiilor tehnice privind: sursa de alimentare cu apa, procesul tehnologic de tratare, transportul si inmagazinarea, precum si schema de distributie a apei la consumator.

    Instalatiile interioare si exterioare de alimentare cu apa necesita interventii de ordinul zecilor sau chiar sutelor de miliarde, si de aceea determinarea judiciara a consumului de apa asigura si conditioneaza eficienta economica in timp, a acestor interventii.

    In acelasi timp, o analiza superficiala a variatiei si cresterii consumului de apa de perspectiva poate duce la necesitatea unor lucrari ulterioare costisitoare putand exista riscul ca aceste lucrari sa nu se incadreze functional in sistemul de alimentare cu apa realizat initial.

    Consumul de apa din cladiri depinde de urmatorii factori: destinatia cladirii, regimul de functionare a instalatiilor, gradul de confort, numarul total de consumatori si proportia intre sexe, gradul de deschidere al armaturilor montate la punctele de consum; alti factori de importanta locala.

    La cladirile de locuit cantitatile de apa se apreciaza pe baza debitului specific al armaturii, definit ca fiind debitul conventional (de calcul) realizat la o presiune disponibila determinata, denumita presiune de utilizare si considerat normal pentru o anumita intrebuintare a apei.

    In practica de dimensionare nu se folosesc strict debitele sepecifice ale armaturilor ci echivalentul de debit al armaturii respective, definit ca raportul intre qsp si qspu

    qsp e = ---------------

  • 3

    qspu

    qspu= 0.2 l/s, debit unitar specific Debitele specifice, echivalentii de debit si punctele de utilizare sunt stabilite,

    experimental pe baza observatiilor indelungate si sunt date in STAS 1478-90. Din cladirile individuale debitele specifice se exprima in l sau mc de apa folositi

    la realizarea unitatii de produs sau pentru un agregat in unitatea de timp indiferent de cantitatea produselor realizate.

    Debitul specific de apa pentru nevoi tehnologice depinde de: tipul utilajului, de caracterul procesului tehnologic, de conditiile de exploatare si de alte conditii locale.

    Normele de consum a apei industriale se fac prin analogie cu procesele tehnologice similare.

    Debitele pentru combaterea incendiilor, se stabilesc in functie de : tipul instalatiei (hidranti interiori, hidranti exteriori, sprinklere, drencere) si destinatia cladirii (de locuit, social culturala, industriala).

    1.2 Variatia consumului de apa din cladiri

    Debitele de apa menajera consumata in cladiri variaza in timp intre o valoare minima (iarna) si o valoare maxima (vara) dupa o curba care in general nu poate fi exprimata printr-o functie matematica de forma cunoscuta. Asemenea curbe de variatie orara sau zilnica a consumului de apa se inregistreaza cu ajutorul apometrelor si se numesc cronograme de consum.

    Din analiza cronogramelor se deduc valorile maxime zilnice sau orare ale debitelor de apa consumate in scopuri menajere si se definesc valorile medii zilnice sau orare ale acestor consumuri.

    Cu cat debitul mediu zilnic este mai mare cu atat diferentele intre debitele maxim zilnic si minim zilnic sunt mai mici.

    - se defineste coeficient de variatie a consumului zilnic de apa qmax zi

    kzi = --------------- , kzi > 1

  • 4

    qmed zi - cu cat kzi 1cu atat consumul de apa este mai uniform. - coeficientul de variatie a consumului orar in consumul unei zile se defineste ca

    q0 max k0 = --------------------, k0 > 1 , pentru k0 1 consumul este uniform q0 med

    Cunoasterea qzi max se foloseste la dimensionarea rezervoarelor de inmagazinare a apei; iar q0 max la dimesionarea instalatiei de ridicare a presiunii apei si a instalatiilor de preparare a apei calde de consum.

    1.3 Calitatea apei

    Apa necesara alimentarii instalatiilor din cladire trebuie sa aiba o anumita calitate exprimata prin ansamblul calitatiilor fizice, chimice, bacteriologice si organoleptice. Astfel pentru consumul menajer, pentru prepararea hranei si producerea productiei alimentare, pentru adaparea animalelor etc. apa trebuie sa indeplineasca conditiile de potabilitate, pe cand apa necesara pentru racirea agregatelor, pentru spalarea materialelor etc. poate fi nepotabila dar trebuie sa indeplineasca conditiile de calitate cerute de tehnologia de fabricatie. Proprietatile fizice principale sunt: tulbureala, culoarea, temperatura, conductivitatea electrica, radioactivitatea.

    Tulbureala sau turbiditatea se masoara in grade in scara silicei (1 gr tulbureala corespunde prin comparatie cu 1mg silice/1l apa distilata). Apa este potabila daca are maxim 5 gr tulbureala. Inversul tulburelii se numeste limpezire sau limpiditatea apei.

    Culoarea se masoara in grade masurate in scara platina - cobalt (solutia care contine 500 mg platina si 241 mg cobalt la 1 l apa distilata sub forma de cloroplatinat de potasiu si clorura hidratata de cobalt sau etalonul de 500 grade culoare). Treptele scarii de culoare se deduc din aceasta solutie prin diluare; 1gr culoare coresunzand la 1mg/l de platina.

    Temperatura apei variaza in functie de masa din care provine (de suprafata sau subterane) dupa clima si anotimp. Astfel, apele subterane de mici adancimi (10-30 m) au temperatura de 8-10 , iar pe masura ce adancimea creste, temperatura creste cu cate 1 la fiecare 33-35 m (gradientul geotermic).

    Conductivitatea electrica este proprietatea apei de a permite trecerea curentului electric. Conductivitatea creste o data cu continutul in substanta dizolvata. De regula se determina rezistivitatea electrica a apei care se masoara in m si care este inversul conductivitatii electrice. Variata brusca a rezistivitatii indica aparitia unei surse de infectie a apei.

    Radioactivitatea este proprietatea apei de a emite radiatii permanente corpuscular , sau electromagnetic si concentratiile de radiatii se

  • 5

    exprima in C/ml (microcurie pe mililitru). 1C=3,71x1010 atomi de sodiu dezintegrati pe secunda care corespund unui gram de sodiu.

    Proprietati chimice ale apei se exprima cu urmatorii indicatori globali: reziduul fix, reactia apei, duritatea, substantele organice si continutul in gaze. Compozitia chimica a apei se determina prin analiza chimica cantitativa si calitativa.

    Reziduul fix exprimat in mg/dm cuprinde toate substantele minerale si organice aflata in solutie si se obtine incalzind 1l apa perfect limpede (dupa ce in prealabil s-au separate prin filtrare suspensiile din apa) pana la temperatura de 105 si la o presiune mai mica decat presiunea atmosferica avand loc evaporarea completa a apei. Daca reziduul fix este supus in continuare incalzirii la temperaturi mai mari, substantele organice ard si se obtine reziduul la rosu care reprezinta numai continutul in substante minerale dizolvate exprimat in mg/dm. In general, reziduul fix are valorile cuprinse intre 200-300mg/dm. Astfel, cu un reziduu fix >1000 mg/ dm sunt ape minerale.

    Reactia apei este functie de substantele minerale si organice dizolvate si poate fi: acida, alcalina sau neutra. Calitativ reactia apei se poate determina cu ajutorul reactorilor (fenoftalneina, metiloranje etc.) ce schimba culoarea solutiei dupa tipul reactiei. Cantitativ, reactia apei se exprima cu ajutorul coloritului concentratiei ionilor de hidrogen intr-un litru de apa, notat cu p.H. (pentru p.H.=7 avem reactiv neutral, p.H.>7 reactie alcalina, p.H.

  • 6

    substante organice din apa se exprima in mg/dm de KMnO. Consumat pentru oxidarea lor (Solutia de KMnO care contine 1/100 KMnO si 1/104 H2SO4 are culoare rosu-violet si in contact cu substantele organice se decoloreaza deorece consuma oxigenul pentru oxidarea lor).

    Gazele continute in apa provin atat din dizolvare cat si din contactul apei cu atmosfera sau cu emanatiile de gaze din subsol. Astfel 1 dm3 de apa contine in medie 24-40 cm3 aer dizolvat.

    Proprietatile biologice: sunt importante pentru determinarea calitatilor apei la sursa cat si pentru controlul procesului de tratare a apei si al calitatii transportului si distributiei apei potabile.

    Prin analize microscopice se analizeaza cantitatea de microorganisme din apa (adica existenta florei si faunei planctonul) punandu-se in evidenta speciile de organisme si densitatea lor.

    Proprietatile bacteriologice: influenteaza asupra calitatii apei prin concentratiile bacteriilor din apa si prin natura acestora. De aceea analiza biologica se completeaza cu cea bacteriologica deoarece in apa sunt unele microorganisme (bacterii, microbi) care nu pot fi observati decat la ultramicroscop.

    Bacteriile din apa pot fi: banale care nu au influente asupra organismului omenesc si se exprima prin numarul total de germeni la 1 cm3 de apa si patogene cum este bacilul coli, prezent in apele contaminate si care in anumite concentratii produce imbolnavirea oamenilor.

    Proprietati organoleptice: sunt gustul si mirosul si se determina cu ajutorul simturilor de catre personalul specializat (degustator) pe baza unor scari cu 6 gradatii: 1- inodor (insipid); 2- foarte slab; 3- slab; 4- perceptibil; 5- pronuntat; 6- foarte pronuntat.

    Gustul si mirosul depind de natura si cantitatea substantelor dizolvate in apa. Apa chimic pura este fada. Pentru ca apa sa fie potabila nu trebuie sa depaseasca gradatia 2.

    Calitatea apei potabile sau industriale se determina pe baza analizei unor mostre, efectuate in laboratoare speciale.

    Probele de apa trebuie sa permita efectuarea tuturor determinarilor necesare stabilirii proprietatilor fizice, chimice, biologice, bacteriologice si organoleptice pentru ca rezultatele sa fie corecte si concludente.

    Pentru aceasta probele de apa trebuie sa indeplineasca conditiile: - Sa fie omogene si reprezentative pentru intreaga cantitate de apa considerata

    (astfel la apele de suprafata la care calitatea variaza sensibil probele se iau in intervale determinate de timp si in curentul principal).

    - Sa nu-si schimbe compozitia in timpul transportului.

    Pentru analiza chimica sunt necesari 1-2 l de apa iar pentru analiza proprietatilor fizice 20-30 l apa.

    Dupa efectuarea analizelor laboratoarele elibereaza un buletin de analiza a apeia caror date trebuie interpretate prin comparatie cu normele de calitate a apei.

  • 7

    2. INSTALATII EXTERIOARE DE ALIMENTARE CU APA

    2.1. Sursele de alimentare cu apa

    Sursele de apa din natura trebuie sa asigure alimentarea cu apa d.p.d.v. cantitativ si calitativ a consumatorilor din centrele populate, industriale si agrozootehnice. Principalele surse naturale de alimentare cu apa sunt:

    - Surse de suprafata (rauri, fluvii, lacuri, mari, oceane); - Surse subterane (straturi acvifere si izvoare). Apele subterane provin din

    infiltratia directa a precipitatiilor atmosferice, din infiltratia apelor de suprafata prin malurile raurilor si lacurilor si din condensarea vaporilor de apa in porii rocilor subterane. Apele subterane pot circula fie prin porii nisipurilor si pietrisurilor formand strate acvifere continue fie prin fisurile rocilor calcaroase formand stratele acvifere discontinue.

    Apele provenite din aceste doua surse se deosebesc d.p.d.v. cantitativ cat si calitativ. Astfel, calitatea apelor provenite din surse subterane permite utilizarea lor directa ca ape potabile sau industriale, pe cand apele de suprafata necesita o tratare prealabila datorita unui anumit grad de impurificare.

    In aceleasi timp numarul de surse subterane este mult mai mic decat cele de suprafata, de aceea primele sunt utilizate in principal pentru alimentarea cu apa potabila si mai ales pentru alimentarea cu apa industriala.

    Pentru alimentarea cu apa a centrelor populate sau industriale se efectueaza calcule tehnico-economice comparative pentru diferite surse posibile avandu-se in vedere:

    - Asigurarea cantitatilor de apa necesare conform regimului de variatie al folosintelor;

    - Asigurarea calitatii apei cu tratari cat mai putine; - Eficienta economica maxima a instalatiilor atat d.p.d.v. al investitiei cat si al

    exploatarii; - Satisfacerea cresterii ulterioara a cantitatilor si calitatilor de ape necesare; - Asigurarea unei functionalitati continue. Calculele tehnico-economice se completeaza cu studii de teren care se compun

    din: studii hidrologice si hidrogeologice, topometrice, meteorologice, geologice geotehnice, studii asupra factorilor care pot influenta calitatea apei, studii asupra consumatorilor care pot utiliza aceeasi sursa de apa si altele.

    Studiul surselor de apa de suprafata trebuie sa stabileasca urmatoarele date in vederea proiectarii si executarii captarilor:

    - Conditiile fizico-geografice ale bazinului hidrografic in amonte si in zona amplasamentului captarii;

    - Debitele si nivelurile minime si maxime de vara si de iarna corespunzatoare asigurarilor normate ale folosintelor de apa;

    - Regimul aluviunilor, dinamica albiei, fenomenele de eroziune si depunere; - Calitatea apei la diferite niveluri (mici, mijlocii si mari). Studiul surselor subterane trebuie sa stabileasca urmatoarele date: - Debitul de apa subterana; - Calitatea apei;

  • 8

    - Masurile pentru evitarea antrenarii nisipului fin din straturi si a colmatarii constructiilor de captare sau a coroziunii acestora.

    Sursele de apa subterana sunt examinate cu ajutorul profilului hidrogeologic si se disting:

    - Surse de apa cu nivel liber, cand la executarea unui foraj apa ramane la nivelul in care am intalnit-o;

    - Surse de apa sub presiune, cand la executarea unui foraj apa se ridica la un nivel superior celui la care a fost intalnita. Stratul de apa sub presiune se numeste artezian daca apa din foraj se ridica liber la suprafata si strat ascendent cand nivelul apei ramane la nivelul terenului.

    In anumite conditii hidrogeologice apa subterana poate iesi la suprafata terenului sub forma de izvoare, care sunt preaplinuri ale apelor subterane. Izvoarele pot fi ascendente sau descendente. Sursele de apa sunt supuse unei protectii calitative si cantitative contra influentei factorilor exteriori care ar putea produce infestarea apei sau reducerea debitului acestora.

    Se instituie 2 zone de protectie: - Zona de protectie cu regim sever in interiorul careia se interzice accesul

    persoanelor straine, lucrari agricole, accesul animalelor; - Zona de restrictie care inconjoara zona de restrictie cu regim sever delimitata

    astfel incat sa evite contaminarea bacteriana sau impurificarea chimica in urma folosirii terenului aferent.

    2.2 Schema generala de alimentare cu apa

  • 9

    Schemele de alimentare cu apa pentru centre populate sau industriale depind si de natura sursei, relieful terenului, debite, presiuni, calitatea apei, regimul de functionare a consumatorilor.

    Sistemul de alimentare cu apa reprezinta totalitatea constructiilor si instalatiilor utilizate pentru satisfacerea necesarului de apa al centrelor populate si industriale si se compune din: captarea apei, instalatiile pentru corectarea calitatii sau tratarea apei, transportul (aductiunea), inmagazinarea, pomparea si distributia apei.

    Captarea, constituind constructiile si instalatiile necesare pentru colectarea apei din sursele naturale nu poate lipsi din sistemul de alimentare cu apa.

    Apele preluate din surse naturale sunt tratate in instalatii speciale de corectare a calitatii apei pentru a corespunde scopului in care sunt utilizate.

    Intre captare si instalatiile de tratare, apa este transportata prin aductiune sau apeducte formate din conducte sau canale. Deoarece consumurile de apa din cladiri sunt variabile in timp pentru compensarea zilnica a debitelor de consum cu cele de alimentare se prevad rezervoare de inmagazinare pentru o anumita cantitate de apa.

    In functie de relief acestea se pot amplasa la inaltime pentru a asigura astfel si presiunea in reteaua de distributie. Rezervoarele sunt obligatorii in orice schema de alimentare cu apa.

    Alimentarea cu apa in centrele populate si industriale este asigurata printr-o retea care cuprinde toate conductele, armaturile, instalatiile si constructiile accesorii care asigura transportul si distributia apei de la rezervoarele de inmagazinare pana la cel mai indepartat punct de consum al apei.

    Statiile de pompare asigura ridicarea presiunii apei din conducte la valoarea necesara pentru a fi transportate la distanta si pentru a fi distribuita la consumator. Acestea se prevad ori de cate ori este necesar: de exemplu intre captare si statia de tratare si respectiv intre inmagazinare si reteaua de distributie.

    3. CAPTAREA APELOR SUBTERANE

    Dupa dimensiunea principala a dispozitivului de captare se clasifica in: captari verticale (puturi) si captari orizontale (drenuri sau galerii). Alegerea dispozitivului de captare este in functie de marimea debitului, de caracteristicile stratului acvifer (grosime, permeabilitate) si de posibilitatile de executie.

    Captarile prin puturi se adopta in cazul straturilor freatice situate la adancimi mai mari de 7-8 m in captarile orizontale la straturile freatice de grosimi mici ( 2-3 m) aflate la adancimi de 7-8 m sub nivelul terenului.

    Studiul hidrogeografic al stratelor de apa subterana se efectueaza prin foraje, masuratori directe, probe de pompare, analiza probelor de pamant si apa si prin calcule hidraulice. Pentru fiecare strat de apa subterana se determina urmatoarele caracteristici hidrogeologice si hidrochimice: adancimea, grosimea nivelului piezometric initial, directia de curgere, panta hidraulica, viteza si debitul stratului, debitul si denivelarile obtinute in foraj, compozitia granulometrica a materialului din strat, proprietatea stratului si calitatea apei.

    Adancimea, grosimea si nivelul piezometric al stratului de apa subterana se deduc din coloana litologica determinata la executia forajului.

  • 10

    Directia de curgere si panta hidraulica restabilesc cu ajutorul nivelurilor de apa masurate simultan in reteaua de foraje de studiu raportate la acelasi plan de referinta.

    Pe baza cotelor de nivel se traseaza curbele de nivel ale apei subterane numite hidroizohipse. Directia de curgere este normala pe liniile de nivel ale apei, iar panta hidraulica e data de relatia i = h/e, unde : h este diferenta de nivel intre doua hidroizohipse; e - distanta cea mai mica intre doua curbe, masurate pe directia de curgere a curentului subteran.

    - viteza aparenta a curentului subteran v este data de legea lui Darcy. v=kxi

    k = coeficient de permeabilitate al stratului freatic i = panta hidraulica si se poate defini ca raportul dintre debitul de apa si sectiunea transversala a stratului acvifer pe lungimea considerata.

    - viteza reala a curentului subteran vr vr = v/p unde p= coeficientul de porozitate efectiva (coeficient de cedare a apei 0,1...0,25)

    - Debitul G (m3 / s) al unui curent de apa subterana pe latimea B a stratului e dat de relatia: G = BxHxv = BxHxkxi. , unde H = adancimea medie a stratului de apa subterana.

    - Debitul capabil al unui strat de apa subterana calculat prin metode hidrogeologice e dat de relatia : Gcap.strat. = Gs S , unde

    Gs = debitul specific de alimentare a stratului acvifer, in l/s km2 S = suprafata bazinului bazinului stratului acvifer ce alimenteaza frontul de captare in km2.

    3.1. Captari cu puturi

    Puturile sunt constructii pentru captarea apelor subterane a caror dimensiune principala este siuata pe verticala: se folosesc pentru straturi de adancime mare a caror grosime este de cel putin 3 m, dupa modul de executie se disting: puturi sapate, forate sau infipte.

  • 11

    Puturile sapate

    Se construiesc din beton prin metoda chesonului deschis si sunt prevazute la baza cu un cutit metalic sau din beton de forma inelara. Evacuarea pamantului se face mecanizat sau manual. La partea inferioara a putului, pe inaltimea stratului acvifer(h) sunt prevazute barbacane pentru admisia apei. Din put apa este aspirata cu ajutorul unei pompe sau cu o instalatie de hidrofor (sau cu galeata).

    Puturile forate, cu diametru mic (0,1 0,6 m) si sunt alcatuite din coloane tubulare otel (peretele putului si coloana filtranta). Peretele putului forat are forma telescopica, iar coloana filtranta trebuie sa aiba o lungime corespunzatoare grosimii stratului acvifer. In cazul mai multor strate acvifere se monteaza cate un filtru in dreptul fiecarui strat exploatat. Coloana filtranta este prevazuta cu orificii prin care patrunde apa. La partea superioara putul este prevazut cu un capac de acces si conducta de aerisire. Prin camin trece conducta de aspiratie a apei la pompa.

    Puturi infipte: sunt de constructie metalica si au diametru: 0,025 - 0,06m.

  • 12

    La partea inferioara au un sabot care se infige in pamant prin batere cu soneta. Se folosesc la debite foarte mici aflate la mica adancime ( 4m ).

    La debite mari se folosesc puturi infipte grupate cu conducte de aspiratie comuna prin care apa se sifoneaza cu pompa de vacum. Sifonarea se face fie intr-un put colector fie direct la pompa.

    3.2 Calculul captarilor prin puturi

    Consta in determinarea lungimii frontului de captare, a debitului maxim capabil al unui put si a numarului de puturi. Apoi se dimensioneaza conductele si se aleg pompele. Datele initiale de calcul sunt: - Debitul de apa necesar a fi captat si elementele caracteristice ale stratului acvifer care rezulta din studiul hidrogeologic.

    - Lungimea frontului de captare pentru un strat acvifer cu nivel liber Le se calculeaza cu relatia:

    unde: H min = grosimea minima a stratului de apa subterana cu nivel liber dupa peri- oade lungi de seceta; Gc = debitul de calcul al captarii ( m3/s); k = coeficientul de permeabilitate al stratului freatic; i = panta hidraulica.

    - Debitul de captare al unui put (G0) se determina pe baza probelor de pompare, punand conditia de limitare a vitezei de intrare a apei in put pentru a evita infundarea acestuia cu nisip ( 0,0005 0,002 m/s in functie de marimea granulelor de nisip).

    G0 = 2 pir h0 va - Debitul maxim de captare al unui put se determina pe cale grafica, in functie de

    denivelarile obtinute din probele de pompare fata de nivelul Hmin al stratului impermeabil de baza.

  • 13

    Gmax = G0 = 2pi r M va Unde r = roza putului Va= viteza aparenta de intrare a apei in put M = grosimea stratului de apa sub presiune

    - Numarul puturilor ;

    - Distanta l intre puturile unei captari

    l = unde L= lungimea frontului de captare Pentru captarile de apa potabila se determina, prin calcul, marimea de protectie

    sanitara din conditia indeplinirii unui timp normat de infiltratie T prin strat (de 20 de zile pentru zona de regim sever si 70 de zile pentru zona de restrictie din care 50 de zile in baza zonei cu regim sever).

    3.3. Captarea cu drenuri si galerii

    Drenurile si galeriile sunt constructii pentru captarea apelor subterane a caror dimensiune principala este pe orizontala si pot fi:

    - drenuri si galerii interceptoare cand directia lor formeaza un front perpendicular sau oblic fata de directia curentului subteran;

    - drenuri si galerii radiale, cand acestea converg catre o camera colectoare a captarii;

    Drenurile sunt nevizitabile, iar galeriile sunt captari vizitabile. Ambele se adapteaza pentru straturi freatice de grosime mica ( 23 m) si aflate la adancime mica in sol ( 78 m).

    Captari orizontale cu drenuri interceptare

  • 14

    Tuburile de drenaj se executa din beton si sunt prevazute cu orificii pentru patrunderea apei; numite barbacane. Tuburile se aseaza la baza stratului freatic, intr-o transee executata cu peretii verticali sprijiniti cu palpanse (batardon) umpluta cu material filtrant. Spre deosebire de puturi, care au rolul numai de a capta apa, drenurile si galeriile au rolul de a capta apa si de a o transporta spre camera colectoare, de aceea se monteaza cu panta spre camera. Pentru controlul functionarii, se prevad camine de vizitare la distante de 50 m la drenuri. Camere colectoare se executa si de 150-200 m la galerii de forma unui put sapat fara barbacane.

    3.4 Calculul captarilor cu drenuri interceptoare

    Presupune determinarea lungimii drenului sau galeriei, a dimensiunilor transversale si a pantei longitudinale a acestuia , iar pentru captarile de apa potabila si stabilirea zonelor de protectie sanitara.

    Lungimea drenului sau a galeriei interceptoare L cu aceleasi ramificatii ca la relatia pentru puturi :

    L= Gc / Hmin*k*i - Dimensiunile transversale ale drenului sau galeriei se stabilesc din

    considerente hidraulice si constructive.Pentru debite mici, dmin al drenului este 0,3m iar pentru debite mari se calculeaza suprafata sectiunii drenului in cazul scurgerii uniforme cu nivel liber cu grad de umplere de 0,5.

    - Panta longitudinala a drenului sau galeriei se determina din conditia scurgerii cu nivel liber.

    imin =0,001 - Distantele de protectie sanitara spre amonte, aval si lateral se stabilesc in functie

    de grosimea stratului acvifer Gs al captarii,T-timp normat de infiltratie, coeficient de permeabilitate si vascozitatea stratului, lungimea drenului sau a galeriei.

  • 15

    4. INMAGAZINAREA APEI

    4.1 Alcatuirea si functionarea instalatiilor de inmagazinare

    Debitul de apa furnizat de surse, pe de o parte si consumul de apa din cladiri pe de alta parte, sunt variabile in timp astfel ca apare necesitatea prevederii unor rezervoare de inmagazinare a apei care sa asigure: - compensarea variatiilor orare ale debitului; - o rezerva intangibila de apa necesara combaterii incendiilor; - continoare ( pe un interval de timp nelimitat) a alimentarii cu apa in caz de avarie a conductei de aductiune.

    Rezervele de apa se clasifica dupa urmatoarele criterii: - dupa rolul pe care il indeplinesc in functie de alimentare cu apa; de compensarea debitului; de incendiu si de rezerva pe timp de avarie - dupa amplasamentul fata de teren: ingropate, semingropate si aeriene la nivelul solului sau ridicate (castele de apa); - dupa forma in plan: circulare, dreptunghiulare, poligonale; - dupa materialele din care se executa: beton armat, metalice, mase plastice

    Rezervele pot fi simple, cu un singur compartiment sau cuplate (solutie mai indicata deoarece asigura continuitatea functionarii sistemului)

    1. rezervor cilindric 2. camera de vane 3. conducta de alimentare cu apa 4. distribuitor 5. robinete cu plutitor 6. racord pentru distributie consum menajer 7. idem incendiu 8. conducta golire 9. orificiu preaplin 10. palnie sifonata 11. conducta evacuare canalizare 12. scena de acces

  • 16

    Indiferent de tipul rezervorului de inmagazinare este prevazut cu racorduri pentru alimentarea cu apa, de distributie a apei din rezervor, de preaplin si de golire, iar rezervoarele ingropate sunt prevazute cu conducte de aerisire.

    4.2 Calculul capacitatii rezervoarelor de inmagazinare

    Pentru stabilirea capacitatii rezervoarelor este necesar sa se stabileasca rezerva de apa pentru fiecare functie pe care o indeplineste rezervorul. Capacitatea pentru compensare se determina analitic si grafic. Pentru calculul analitic se stabileste bilantul intre cantitatea de apa cumulata furnizata de sursa si cantitatea de apa cumulata consumata in acelasi interval de timp.Valoarea absoluta a diferentei maxime dintre cele doua cantitati care reprezinta capacitatea de compensare. Grafic se traseaza intr-o diagrama cele doua curbe cumulate pe durata unei zile de consum maxim si diferenta maxima dintre ordonate reprezinta capacitatea de compensare.

    t(h) Capacitatea pentru rezerva de incendiu se calculeaza tinand seama de debitul

    pentru hidrantii interiori si exteriori si pentru instalatiile speciale de stins incendiul (sprinklere, drencere, pulveizatoare), de numarul de incendii simultane, de debitul de consum curent in timpul incendiului, de durata teoretica maxima a unui incendiu cu relatia:

    Vi=1/1000[nj=1 60Gij ti+ nj=1 3600 Gej te+ 60 Gs ts]+Gzimax *te/24

    Unde: n= numarul de incendii simultane Gij= debit hidrant interior, Gej= debit hidrant exterior Gs= debit inst. speciale ti= durata de functionare a hidrantului interior (min 5 ) te= durata de functionare a hidrantului exterior (min 5h) ts= durata de functionare a instalatiilor de sprinklere (in min) (Datele se iau din STAS1478-90,Is-94,P118-2000)

    Pentru rezervoarele de acumulare a apei din ansamblurile de cladiri cand sursa de alimentare cu apa are permanent debitul necesar se poate renunta la prevederea rezervei

    2 1

    V

  • 17

    intangibile pentru incendiu. Cu toate acestea rezervorul tampon al instalatiilor interioare va trebui sa contina o rezerva de apa pentru incendiu necesara functionarii hidrantilor interiori timp de 10min.

    Daca debitul de alimentare este mai mic sau cel mult egal cu debitul de incendiu luat in calcul pentru perioada finala a incendiului, atunci rezerva intangibila se calculeaza cu relatia:

    Vri=Vi+ Vcons max Va Unde : Vcons max= volumul necesar asigurarii consumului maxim pe durata incendiului Va = volumul minim de apa cu care rezervoarele sunt alimentate in timpul

    incendiului Va = 3,6 T Ga min

    unde T = durata teoretica a incendiului (h) Ga min = debit minim de alimentare pe timp de incendiu (in l/s)

    Capacitatea pentru inmagazinarea rezervei suplimentare de apa necesara acoperirii consumului in caz de avarie a conductei de aductiune se determina din observatii si consideratii practice in functie de: lungimea conductei, dificultatile traseului, timpul in care se poate remedia defectiunea etc.

    Capacitatea totala a rezervoarelor de inmagazinare subterane se determina prin suma capacitatilor de compensare de incendiu (capacitatea proceselor tehnologice daca este cazul) si de siguranta in caz de avarie.

    5. TRANSPORTUL APEI

    Constructiile si instalatiile pentru transportul apei au rolul de a asigura conducerea apei de la sursa pana la cei mai indepartati consumatori din centru populat sau industrial si cuprind: aductiunea sau apeductul, retelele de distributie si statiile de pompare.

    - Aductiunea de apa sau apeductul

    Are rolul de a transporta apa de la capat la rezervele de inmagazinare si constituie o parte a sistemului de alimentare cu apa.

    Din punct de vedere constructiv apeductele pot fi canale (apeducte deschise) si conducte (apeducte inchise) sau combinatii intre acestea.

    Canalele se utilizeaza ca apeducte, in cazuri bine justificate tehnic si economic, de regula pentru transportul apei industriale sau al apei brute intre captare si statiile de tratare.

    Canalele pot fi deschise sau inchise, iar apa este transportata gravitational cu nivel liber.

    In sectiune transversala apeductele pot avea forma: trapezoidala, dreptunghiulara, triunghiulara, semicirculara sau compusa.

  • 18

    Prin apeductele inchise de tip conducta apa este transportata de regula sub presiune cu sau fara pompe.

    De-a lungul apeductelor pentru controlul functionarii, in timpul exploatarii, se executa camine pentru vane de linie, pentru ventile de dezaerisire pentru ruperea presiunii, de descarcare etc

    De asemenea, se executa o serie de lucrari anexe la traversarea raurilor, a cailor de comunicatii etc.

    6. RETELE EXTERIOARE DE DISTRIBUTIE

    Prin reteaua exterioara de distributie a apei intr-un centru populat sau o industrie se intelege totalitatea conductelor, armaturilor de inchidere, masurare, siguranta si control si a constructiilor accesorii care asigura distributia apei de la rezervoarele de inmagazinare sau statiile de pompare pana la bransamentele consumatorilor.

    Reteaua exterioara de distributie trebuie sa asigure consumatorilor debitul maxim orar la sarcina hidrodinamica necesara (denumita practic presiune de serviciu) exprimata in m H2O. Presiunea maxima admisa in retelele exterioare este de 60 m H2O stabilita din conditia de rezistenta a instalatiilor interioare (conducte, armaturi) din cladiri.

    La proiectarea retelelor se tine seama de o serie de factori si anume: de sistematizarea localitatilor ce urmeaza a fi alimentate cu apa, de amplasamentul consumatorilor, de relieful terenului, de configuratia strazilor, de caile de acces public si de pozitia unor obstacole naturale (rauri, parcuri, pomi etc) sau artificiale (alte retele amplasate in zona, cai de comunicatii etc).

    Alegerea judiciara a schemei (alcatuirii) retelei este rezultatul factorilor de mai sus si al unor calcule tehnico-economice comparative intre suma cheltuielilor totale anuale de investitie si exploatare ale retelei considerand intregul ansamblu de constructii si instalatii aferente sa fie minima.

    Retelele exterioare de distributie se compun din urmatoarele categorii de conducte:

    - conducte principale sau artere ce transporta apa de la rezervorul de inmagazinare sau de la statia de pompare in sectoarele de consum

  • 19

    - conducte de serviciu (sau conducte publice) ce transporta apa de la conductele principale pana la bransamente

    Dupa forma in plan se disting:

    - retele ramificate prin care apa circula intr-o singura directie

    - retele inelare alcatuite din bucle sau ochiuri inchise cu puncte de ramificatie numite noduri la care apa poate ajunge din cel putin doua directii. Retelele inelare prezinta siguranta in exploatare atat pentru consumul menajer si tehnologic cat mai ales pentru combaterea incendiilor.

    Dupa calitatea apei transportate se disting: - retele pentru apa potabila - retele pentru apa industriala - retele pentru alimentarea hidrantilor de incendiu

    In cazul centrelor populate se prevede in general o singura retea pentru consum menajer, industrial si pentru incendiu

    Dupa valoarea presiunii necesare a apei pentru combaterea incendiilor se deosebesc 2 tipuri :

    - de joasa presiune (minim 7 mH2O in cazul hidrantilor exteriori astfel ca presiunea necesara la ajutajul tevii de refulare sa fie asigurata cu motopompe);

    - de inalta presiune (50-70 mH2O) cu statii proprii de pompare.

    Retelele de joasa presiune se foloesesc in intreprinderi industriale cu pericol redus de incendiu iar cele de inalta presiune in intreprinderi si combinate industriale cu pericol mare de incendiu ca: industria lemnului, petroliera, chimica .

    Principalele materiale utilizate pentru executia retelelor de distributie a apei sunt : tuburi din beton armat precomprimat, azbociment, fonta de presiune(fonta cenusie), PVC-KG, PEHD, tevi din otel zincat sau negru bitumate la interior si izolate anticoroziv la exterior; armaturi de inchidere din fonta sau otel.

  • 20

    7. INSTALATII INTERIOARE DE ALIMENTARE CU AER

    Sunt constituite din ansamblul conductelor armaturilor, accesoriilor si echipamentelor destinate sa asigure transportul si distributia apei de la punctul de racord (bransament) la conducta publica pana la ultimul consumator din cladire. Ele se clasifica dupa mai multe criterii si anume:

    - dupa parametrii apei din conducta publica in punctul de racord: racordate direct sau functionand sub presiunea apei din conducta publica

    HnecHdisp racordate indirect (prin statii de ridicare a presiunii pentru pompare sau hidrofor,

    rezervoare de inaltime) cand Hnec>Hdisp - Dupa scopul intrebuintarii apei

    pentru consum menajer; pentru consum tehnologic; pentru combaterea incendiilor.

    - Dupa numarul de retele de distributie tinand seama si de natura consumului: cu o singura retea pentru toate pentru toate categoriile de consum; cu retele separate pentru fiecare categorie de consum; cu retele comune pentru anumite categorii de consum.

    - Dupa forma retelei in plan: ramificate; interne; mixte.

    - Dupa pozitia conductei principale de montaj: cu distributia inferioara: conductelw montate la partea inferioara la subsol

    (cladiri de locuit si sociale); cu distributia superioara (cladiri tehnologice).

    - Dupa regimul de presiune: cu o zona de presiune;

    Conducta de bransament se amplaseaza in centrul de greutate al consumatorilor pentru a obtine o solutie economica si se executa perpendicular pe frontul cladirii pentru a avea o lungime cat mai scurta si strapungerea fundatiei sa se faca mai usor. Bransamentul se executa din urmatoarele materiale:

    - pentru diametre mici 20-30 mm,tevi de plumb de presiune, OL-Zn, PEHD, PVC-G;

    - pentru dimensiuni mai mari 50-100 mm, OL-Zn, fonta de presiune, PEHD, PVC-G. Pe conducta de bransament se prevede o vana de concesie montata in camin de

    unde se poate intrerupe alimentarea cu apa este prop. I.G. Comunala (Regia de apa) si instalatia de masurare si inregistrare a consumului de apa din cladire (camin de apometru).

  • 21

    Calculul hidraulic al conductelor de alimentare cu apa

    La calcul se pun doua probleme : - de dimensiune cand se cunosc normele de consum, debitele de calcul si

    configuratia retelei de conducte si se cere sa se determine diametrele tuturor tronsoanelor ce alcatuiesc reteaua si determinarea pierderilor de sarcina (liniare si locale) astfel sa fie indeplinita conditia Hdisp=Hnec=max(Hg+Hu+hr);

    - problema de verificare in ore se dau toate datele de la dimensionare inclusiv diametrele si se cere sa se determine pierderile de sarcina verificand daca presiunea disponibila se consuma integrul adica daca se indeplineste conditia Hdisp=Hefect=max(Hg+ Hu+hr) Daca din calculul de verificare Hdisp

  • 22

    anume: se determina valorile vitezelor optime (economia) pentru care suma cheltuielilor totale anuale de investitie si exploatare a intregii instalatii este minima.

    Calculul de optimizare se poate efectua analitic stabilind functia de cost si cercetandu-i conditiile necesare si suficiente de minim o rezolvare se face prin metode de programare.

    F (v) = CI (v) + E (v) Pentru calculul grafic se traseaza intr-o diagrama, curbele de variatie ale

    cheltuielilor de investitie si exploatare.

    Valorile optime ale vitezelor se limiteaza superior din conditia combaterii zgomotelor, vibratiilor si atenuarii loviturilor de berbec care apar in conducte la viteze mari si cand miscarea apei etse nepermanenta.

    Valorile voptim sunt date in STAS 1478-90.

    Vitezele maxime admise sunt: - la cladiri sociale si blocuri vmax= 1,5 m/s - la alte categorii 2 m/s si 3m/s la retele extensionare

    Presiunea necesara se determina cu relatia: Hnec= Hg + H4 + hv

    hr= hri + hrl = /d v2/2g l + v2/2g

    F(v)

    E (v)

    Ci(v)

    Voptim

    F (v)

    V(m/s)

  • 23

    8. INSTALATII DE POMPARE A APEI

    Daca presiunea disponibila a apei in punct de racord al instalatiilor interioare la retelele exteioare este permanent sau perioade indelungate insuficienta pentru alimentarea manuala a punctelor de consum atunci intre punctul de bransament si instalatia interioara se monteaza o instalatie de ridicare a presiunii apei care poate fi: statie de pompare, statie de hidroliza sau rezervor de inaltime.

    Instalatia de pompare are rolul de a transporta un anumit debit de apa de la o cota energetica mai mica la o cota energetica mai mare. Diferenta intre cotele energetice maxima si minima se numeste sarcina hidrodinamica sau inaltime de pompare.

    Instalatia de pompare se adopta in cazul in care sarcina hidrodinamica (presiunea de serviciu in punctul de racord este permanent sau perioade indelungate insuficienta in consumul de apa din instalatia interioara este uniform in timp.

    Daca in anumite perioade presiunea in conducta publica este suficienta, alimentarea cu apa se face prin conducta de ocolire pe care se monteaza o clapeta de retinere pentru ca apa sa nu se intoarca prin pompa.

    De regula pompa nu aspira apa direct in conducta publica ci dintr-un rezervor tampon, numit uneori si rezervor de acumulare, rezervor ce poate fi deschis sau inchis.

    Rezervorul tampon are un dublu rol: -

    pe de-o parte masa de apa acumulata in el asigura atenuarea undelor de presiune (lovitura de berbec) ce iau nastere la pornirea sau oprirea pompei;

    -

    pe de alta parte se asigura o rezerva de apa ce contribuie la reducerea capacitatii rezervoarelor de acumulare a surselor in rezervorul tampon inchis se mentine practic presiunea apei prin conducte de serviciu astfel pompa va trebui sa asigure numai diferenta dintre presiunea necesara in instalatia anterioara Hnec si sarcina disponibila in punctual de racord Hdisp.

    Hp= Hnec - Hdisp. In rezervorul tampon deschis apa trece de la o presiune de serviciu (Hdisp) la

    presiunea atmosferica (Hatm=0, in scara monometrica) astfel incat inaltimea de pompare necesara este mai mare Hp= Hnec.

    In plus in acest caz apar dezavantaje de ordin igienic (pericol de patrundere in rezerva si conducte a diferitilor microbe, bacterii si alte impuritatii).

  • 24

    Hp = Hnec= mag( Hg+Hu+hr). Gp= Gc=f(E). E=E1+ E2 E1= H nni ; E2= lr nr

    Alegerea pompei se determina cunoscand Hp si Gp si se determina pe baza stabilirii punctului de functionare care se afla la intersectia dintre caracteristica pompei si caracteristica retelei de pompare.

    Pompele utilizate pot fi de productie romaneasca.L. C. C., Dunarea, Brates sau straine GRUNFOS, WILO, DANESH, SALSON, DAB, etc.

  • 25

    9. INSTALATII DE CANALIZARE

    Rolul instalatiei de canalizare este de a colecta si transporta apele uzate provenite din consumul menajer tehnologic sau apele meteorice, si de a le evacua in retelele exterioare de canalizari, prin intermediul caminelor de racord amplasate in exteriorul cladirilor.

    Totalitatea apelor colectate si evacuate prin reteaua de canalizare sunt denumite ape de canalizare sau ape reziduale.

    Dupa gradul de impurificare si provenienta lor, apele de canalizare pot fi: a) ape uzate menajere, rezultate din utilizarea apei potabile la obiectele sanitare

    amplasate in cladirile civile, social-culturale, industriale, agrozootehnice; b) ape uzate industriale, provenite din utilizarea apei in procese tehnologice si care

    pot fi: - ape conventional curate cum sunt cele rezultate de la racirea agregatelor de la

    conditionarea aerului etc. - ape cu un anumit continut de impuritati de provenienta minerala, organica, de

    substante chimice agresive etc. c) ape meteorice provenite din precipitatii atmosferice.

    In functie de gradul de poluare al apelor de canalizare, pentru a se asigura protectia mediului ambiant precum si in scopul recuperarii anumitor substante: utile (uleiuri, grasimi, minereuri, nisipuri), in instalatiile de canalizare se prevad aparate si utilaje pentru epurarea apelor uzate, grupate in statii de epurare.

    9.1 Conditii pentru evacuarea apelor de canalizare

    Pentru a se asigura o functionare sigura si o exploatare corespunzatoare a instalatiei de canalizare, apele de canalizare trebuie sa indeplineasca anumite conditii: - sa nu contina substante chimice, agresive peste concentratiile care ar putea ataca materialele din care este executata instalatia; - sa nu contina substante petroliere (pacura, benzina, uleiuri, gazolina etc.) peste limitele admisibile, deoarece, pe de o parte se pot produce amestecuri detonante (care pot provoca explozii) si pe de alta parte sunt ingreunate procesele de autoepurare, ceea ce duce la poluarea mediului ambiant. - sa nu contina substante toxice (otravitoare) si nici germeni de boli (patogene) contagioase ; - sa nu contina substante radioactive ; - apele uzate industriale trebuie sa aiba PH- ul intre 4-11, iar in retele exterioare intre 6,5- 9; - sa nu aiba temperaturi mai mari de 40- 60 grade C.

    Apele uzate menajere si meteorice, de regula, indeplinesc conditiile de mai sus, in schimb, in numeroase cazuri, apele uzate industriale trebuie supuse proceselor de epurare, dupa care, sunt fie evacuate in exterior fie utilizate partial sau total in procesele tehnologice respective.

  • 26

    9.2 Retele exterioare de canalizare din ansambluri de cladiri

    Sisteme de canalizare exterioara Apele reziduale colectate si evacuate din cladiri cu ajutorul instalatiilor interioare

    de canalizare sunt preluate din caminele de racord de sistemul de canalizare exterioara. Prin sistem de canalizare exterioara se intelege un ansamblu de conducte,

    constructii, utilaje si dispozitive care dupa un anumit procedeu, in mod organizat, colecteaza, transporta, epureaza si evacueaza apele reziduale dintr-un centru populat sau industrial numit bazin de canalizare, intr-un emisar (rau, lac sau mare).

    Procedeul de canalizare reprezinta modul in care apele uzate, de origini diferite, sunt evacuate prin una sau mai multe retele de canalizare si poate fi :

    - unitar, cand se colecteaza si se transporta prin aceeasi retea toate apele uzate de pe teritoriul localitatii sau obiectului ce se canalizeaza;

    - separativ sau divizor, cand apele de canalizare se colecteaza si se transporta prin cel putin doua retele distincte, de exemplu o retea pentru ape uzate menajere si industriale si o retea pentru ape meteorice;

    - mixt cand apele de canalizare se colecteaza si se transporta partial prin procedeul unitar si restul prin procedeul separativ.

    Procedeul unitar este economic, necesitand cheltuieli de investitii minime comparativ cu celelalte procedee si prezinta avantajul ca spalarea canalelor se realizeaza in mare masura de catre apele meteorice transportate. Dezavantajele acestui procedeu: necesita cheltuieli mai mari pentru epurarea apelor uzate, deoarece debitele sunt mai mari; in cazul unor ploi catastrofale canalul intra in regim de curgere sub presiune si poate provoca inundarea subsolurilor cladirilor daca nu sunt luate masuri de prevenire corespunzatoare. Procedeul separativ, oricand doua retele distincte au avantajul ca permit etapizarea executiei canalelor, construindu-se in primul rand canalul pentru ape uzate menajere si industriale. In functie de panta terenului (strazilor) canalele pentru apele meteorice se pot construi la suprafata (canale deschise) sau la adancimi mici mai ales in cazul terenurilor cu nivelul apelor freatice aproape de suprafata solului. Procedeul separativ prezinta dezavantajul unui cost de investitie mai ridicat decat in cazul procedeului unitar. Canalele pentru apele meteorice executate ingropat la adancime mica (sub 2 m), neavand un debit permanent, din cauza inghetului nu pot evacua si zapada.

    Alegerea unuia dintre cele trei procedee se bazeaza pe rezultatele unor calcule tehnico-economice si pe analiza situatiei locale: panta terenului; posibilitatea evacuarii apelor meteorice la suprafata terenului, sistematizarea localitatii si altele.

    9.3 Scheme de canalizare exterioare

    Reprezentarea in plan orizontal si vertical a elementelor componente ale sistemelor de canalizare, respectiv a obiectelor principale care reprezinta circuitul apelor uzate, constituie schema de canalizare. Din schema de canalizare rezulta modul general in care s-a rezolvat canalizarea unui centru populat sau industrial.

  • 27

    Schemele de canalizare se clasifica in functie de amplasarea canalelor fata de emisar in : perpendiculara directa, perpendiculara indirecta, paralela sau in etaje, ramificata, radiala.

    - schema perpendiculara directa are ajantajul ca lungimile colectoarelor sunt mai mici si se recomanda indeosebi pentru canalizarea apelor meteorice prevazandu-se colectoare secundare cu descarcare directa in raul cel mai apropiat.

    - schema perpendiculara indirecta este avantajoasa in cazul sistemului unitar, in care sunt colectate toate apele uzate si evacuate in aval de oras, dupa ce in prealabil au fost epurate. Pentru a nu se ajunge la sectiuni exagerate ale canalelor, din loc in loc se amplaseaza canale deversoare care functioneaza mai ales in timpul ploilor cu intensitate mare si durata scurta, descarcand reteaua de excesul de apa care ar putea modifica regimul de curgere cu nivel liber.

    - schema de canalizare paralela este compusa din colectoare secundare paralel cu emisarul (raul) si un colector principal din care apa este condusa in statia de epurare si mai departe in emisar; Pentru localitati mici, amplasate in terenuri aproape plane se recomanda schema

    ramificata, iar pentru localitati mari, avand eventual mai multi emisari, schema radiala. Deci, la alcatuirea schemei de canalizare trebuie sa se tina seama de provenienta

    si gradul de impurificare al apelor uzate, de conditia de relief, de emisar si de rezultatele calculelor tehnico-economice.

    10. RETELE EXTERIOARE DE CANALIZARE

    Evacuarea apelor uzate menajere, industriale si meteorice din instalatiile interioare la emisar se efectueaza printr-un ansamblu de conducte si constructii accesorii, denumit retea exterioara de canalizare.

    Dupa rolul si importanta lor, retelele exterioare de canalizare pot fi clasificate in: - retele exterioare secundare (sau de serviciu) amplasate de regula in interiorul

    ansamblurilor de cladiri sau platformelor industriale si agricole; - retele exterioare principale (sau retele publice) in care sunt preluate apele uzate

    din retelele secundare si transportate la statia de epurare si mai departe la emisar.

    10.1 Retele exterioare secundare de canalizare

    Retelele secundare de canalizare din ansamblul de cladiri se executa in general in sistem unitar. La retelele secundare, racordarea instalatiilor interne de canalizare a apelor menajere, industriale si meteorice care sunt concepute in sistem separativ, se face prin conducte distincte in camine exterioare de racord.

    Caminele de racord ca si cele de vizitare, se executa din zidarie de caramida, tuburi de beton sau beton prefabricate, cu sectiunea standardizata si inaltimi ce variaza in functie de cote de montare a tuburilor de canalizare.

    Pentru accesul personalului de intretinere pe timpul exploatarii, caminul este prevazut cu o gura de acces inchisa cu un capac metalic incastrat in beton, iar in interior sunt prevazute o serie de trepte metalice fixate in peretele lateral.

  • 28

    La reteaua exterioara secundara se racordeaza si gurile de scurgere ale apelor meteorice care sunt amplasate in rigole. Gurile de scurgere sunt prevazute cu depozit pentru colectarea depunerilor prin sedimentare si sifon, care are rolul de a impiedica iesirea gazelor urat mirositoare din conductele de canalizare in atmosfera. Apele canalizate de rigola intra in gura de scurgere prin capacul metalic prevazut cu orificii si dupa sedimentarea impuritatilor grosiere, ies prin sifon si tubul de racord in conducta exterioara de canalizare.

    In interiorul unei platforme industriale si pe caile mai putin circulate, apele meteorice sunt canalizate prin rigole acoperite cu placi perforate din beton.

    Canalele si conductele ce alcatuiesc retelele exterioare de canalizare trebuie sa indeplineasca o serie de conditii de calitate impuse de caracteristicile apelor uzate, de structura si configuratia terenului in care se monteaza etc.

    Conditiile ce trebuie sa le indeplineasca sunt: - sa reziste la sarcinile mecanice sau de alta natura la care sunt supuse; - sa fie impermeabile, adica sa nu permita infiltratii si extrafiltratii; - sa fie rezistente la agresivitatea apelor uzate transportate; - sa aibe o rugozitate cat mai redusa.

    Pentru retelele exterioare de canalizare secundare (din ansamblurile de cladiri) se utilizeaza de regula tuburi de canalizare de sectiune circulara din urmatoarele materiale: beton simplu sau armat, materiale ceramice, gresie antiacida, materiale plastice si mai rar din fonta sau otel din cauza dimensiunilor mai reduse ale acestora.

    Conductele exterioare secundare de canalizare au traseu paralel cu conturul cladirilor si se amplaseasa pe cat posibil in spatii verzi. Pentru a evita intersectiile cu celelalte retele (apa, gaze) se recomanda amplasarea retelelor de canalizare paralel cu una din laturile cladirii, iar celelalte retele paralel cu latura opusa.

    Adancimea de montare a retelelor exterioare de canalizare depinde de urmatorii factori:

    - cota de inghet a pamantului (0,8 1,2 m); - cota de iesire a conductelor de canalizare din interiorul cladirilor; - pantele normale de montare ale conductelor care asigura curgerea apelor uzate cu

    nivel liber, adancimea de montare creste odata cu lungimea traseului de canalizare;

    - anumite obstacole care trebuiesc ocolite prin coborarea nivelului canalizarii (canale termice, santuri de evacuare etc.) Adancimea de montare a tuburilor de canalizare pana la punctul cel mai indepartat

    al canalizarii determina cota de montare prin intreaga retea pana la canalul colector principal.

    10.2 Retele exterioare principale de canalizare

    Colectoarele principale de canalizare, care preiau apele uzate din retelele secundare si le transporta pana la statia de epurare si mai departe la emisar, se amplaseaza in lungul strazilor din centrul populat sau industrial. In general se realizeaza canale inchise din beton simplu sau armat prefabricate sau turnate pe loc, cu sectiuni de diferite forme: ovoide, clopot, semieliptic etc.

  • 29

    Reteaua exterioara principala de canalizare cuprinde o serie de constructii accesorii ce au rolul de a asigura evacuarea fara dificultati a apelor uzate, in conditiile unor debite variabile, realizandu-se regimul de curgere cu nivel liber. Astfel, pentru preluarea debitelor mari de apa ce apar in cazul unor ploi abundente pe anumite retele de canalizare exterioare se pot prevedea bazine de retentie care permit inmagazinarea temporara a apelor uzate.

    De asemenea, in anumite puncte ale retelei de canalizare se executa camine de canalizare, care asigura accesul in retea, trecerea apelor uzate dintr-un tronson in altul, efectuarea unor operatii de exploatare si intretinere. Caminele montate pe retelele de canalizare exterioare, pot fi de vizitare a retelei de rupere de panta, de spalare etc.

    10.3 Profilul longitudinal al retelelor de canalizare

    Profilul longitudinal reprezinta o sectiune verticala efectuata prin axa conductei exterioare de canalizare, intre doua puncte bine definite (de regula doua camine de canalizare).

    Pentru trasarea profilului longitudinal al retelei de canalizare sunt necesare urmatoarele date:

    - configuratia (traseele) si lungimile conductelor retelei, precum si amplasarea tuturor caminelor de canalizare, conform planului de situatie al ansamblului respectiv;

    - cotele terenului natural (existente inainte de inceperea lucrarilor) si ale terenului amenajat;

    - diametrele si pantele de montaj ale conductelor exterioare de canalizare (stabilite prin calculul hidraulic al retelei);

    - cotele de iesire din cladire si diametrele conductelor interioare de canalizare; - traseele si cotele celorlalte retele exterioare (de alimentare cu apa, gaze naturale,

    canale termice, cabluri electrice), cu care se intersecteaza traseele retelei de canalizare, precum si cotele punctelor obligate pentru traseul retelei de canale (subtraversari, denivelari etc.) Profilul longitudinal se reprezinta grafic intr-un sistem de axe rectangulare de

    coordonate, avand pe abscisa distantele dintre punctele redate la scara 1:500 sau 1:1000 (de regula la scara planului de situatie) si pe ordonata cotele punctelor, redate la scara 1:50.

    Sub axa absciselor se inscriu intr-un tabel datele necesare intocmirii profilului longitudinal.

    Profilul longitudinal al retelei exterioare de canalizare este necesar proiectantului pentru stabilirea cotelor tuburilor de canalizare, a volumului de sapatura si a documentatiei economice a proiectului (antemasuratoare, deviz etc.), iar executantului pentru realizarea instalatiei exterioare de canalizare.

    10.4 Instalatii de pompare a apelor de canalizare

    Apele uzate din reteaua de canalizare sunt evacuate la emisar, ori de cate ori este posibil, prin curgere libera (gravitational). Uneori insa distanta dintre zona canalizata si

  • 30

    emisar sau configuratia terenului, fac necesara evacuarea apelor uzate din retea prin pompare.

    Statiile de pompare se clasifica dupa urmatoarele criterii: - dupa tipul agregatelor de pompare : cu pompe cu ax orizontal sau vertical; - dupa modul de amplasare a bazinului de colectare a apelor uzate: cu bazinul de

    receptie sub sala pompelor, adiacent (lipit) de sala pompelor si independent de constructia statiei de pompare;

    - dupa tipul constructiei: subterana , semiingropata sau supraterana. Elementele principale ale unei statii de pompare sunt urmatoarele: - camera de receptie in care sunt colectate apele uzate ce urmeaza a fi pompate

    catre emisar; - camera pompelor in care sunt instalate agregatele de pompare si instalatiile

    aferente; - conductele de aspiratie, de refulare si armaturile de reglare si control a

    functionarii. Statia de pompare cu bazinul amplasat in exterior ( fig 2.87) este utilizata pentru

    debite de pompare mai mari de 15.000 m3 / zi. Apa uzata este colectata din reteaua de canalizare in bazinul de receptie, de unde

    este aspirate de pompa prin intermediul sorbului montat la capatul conductei de aspiratie si refulata in conducata de transport la emisar. Se utilizeaza pompe centrifugale cu ax orizontal. Acest tip de rotatie are avantajul exploatarii fara dificultati a partii mecanice a pompelor, dar are dezavantajul ca in camera de pompare se acumuleaza gazele de canal.

    Statia de pompare cu bazinul de receptie adiacent (lipit) de statie (fig 2.88 a) se utilizeaza pentru debite de 10.000 15.000 m3/zi. Pompele utilizate pot fi cu ax orizontal sau vertical. Din bazinul de receptie apa este aspirate de pompe si refulata spre emisar.

    In cazul utilizarii pompelor cu ax vertical, manevrarea vanelor se face din camera electromotoarelor. Amplasarea pompelor in camere uscate are avantajul unei usoare intretineri si a unei mari sigurante in exploatare.

    Statia de pompare cu bazinul de receptie amplasat sub sala electromotoarelor (fig 2.89) este alcatuita din bazinul de receptie situat sub placa de beton pe care se afla montat electromotorul, care actioneaza axa pompei. Apa aspirata din bazin de catre pompe este refulata in conducta de transport.

    Amplasarea bazinului de receptie sub sala electromotoarele cu pompele cufundate (imersate) in lichid are avantajul economiei de investitii si a inlaturarii posibilitatilor de infiltrare a apei uzate din bazin. Controlul si intretinerea pompelor se face mai greu; de aceea statiile de pompare cu pompe cu ax vertical se echipeaza cu mai multe agregate de rezerva. Pentru pomparea apelor uzate menajere, industriale si in general a apelor incarcate cu diferite suspensii neabrazive sau putin abrazive, atat solide cat si fibroase cu t 30C se recomanda folosirea pompelor submersibile tip EPEG sau pompele submersibile pentru epuismente tip EPET. Statiile de pompare a apelor uzate mai cuprind instalatiile hidraulice, armaturile, aparatajul de comanda, instalatiile de ridicat echipamentele de pompare si instalatiile electrice de forta si iluminat.

  • 31

    10.5 Calculul instalatiilor de pompare a apelor de canalizare

    Pompele se aleg in functie de natura si caracteristicile apelor de canalizare, de debitul necesar, Qnec [m/h] si de inaltimea de pompare necesara Hpnec [mH2O], care se determina cu relatia : Hpnec=Hg + hr unde Hg-este inaltimea geodezica de pompare; hr-este suma pierderilor totale de sarcina (liniare si locale) pe conducte de pompare. In cazul monatarii pompelor deasupra nivelului maxim al apei din bazinul de receptie, se recomanda determinarea inaltimii geodezice maxime admisibile de aspiratie cu relatia: Hgmax=Pat-Pv - hra - NPSH [m H2O] g in care: Pat=presiune atmosferica in functie de altitudine in N/m; Pv=presiunea de vaporizare a apei in N/m; =densitatea apei in kg/m; g =acceleratia gravitationala in m/s; hra=suma pierderilor totale de sarcina pe conducta de aspiratie a pompei in m H2O; NPSH=inaltimea neta absoluta la aspiratie a pompei, functie de debit in m H2O; Se verifica conditia: Hg Hgmax [m H2O] in care Hga in m H2O, este inaltimea geodezica efectiva de aspiratie a pompei.

    Puterea pompei P in kw masurata la arborele pompei se calculeaza cu relatia P= g Q Hp in care g Q Hp p au semnificatiile de mai sus iar p= randamentul pompei. Puterea motorului electric de antrenare a pompei Pm [ kw] se determina cu relatia: Pm=_P_ unde m = randamentul motorului electric. m

  • 32

    11. INSTALATII DE EPURARE A APELOR UZATE

    Epurarea apelor uzate consta intr-o succesiune de procese, fizice, chimice, biologice etc., concepute intr-un flux tehnologic (schema tehnologica de epurare) in functie de natura si concentratiile substantelor nocive care trebuiesc diluate sau eliminate din apa si a presiunilor, temperaturile si debitele de ape uzate supuse epurarii.

    Fiecarui proces din schema tehnologica de epurare ii corespunde un aparat sau o instalatie care sa-l realizeze efectiv statia de epurare fiind ansamblul acestor aparate si instalatii.

    Epurarea apelor uzate are ca principal scop indepartarea din apele uzate a substantelor in suspensii coloidale si in solutie, a substantelor bazice, microorganismelor etc.,in scopul protectiei mediului ambiant (apa, aer, sol).

    Procesele de epurare utilizate depind de carcateristicile apelor uzate. Din acest punct de vedere apele uzate se clasifica in: - ape uzate menajere, provenite din instalatiile interioare ale cladirilor de locuit, publice etc. - ape uzate industriale evacuate de intreprinderile industriale, unitatile agrotehnice, constructii, transporturi etc. - ape uzate orasenesti care sunt un amestec de ape uzate menajere si meteorice cu ape industriale colectate din interiorul unui oras.

    Apele uzate menajere contin substante minerale si organice provenite din rezidurile animale, resturi de mancare, nisip, gunoaie etc. Apele uzate industriale contin diverse substante toxice, lesii, uleiuri provenite din procesele de fabricatie sau racire la care au fost folosite.

    Substantele chimice existente in apele uzate (creazolii, fenolii) altereaza proprietatile naturale ale apei din rauri, facandu-le impropii pentru alimentarea cu apa a zonelor populate, distrugandu-le flora si fauna. Deversarea impuritatilor si rezidurilor de natura minerala sau organica in emisari modifica regimul lor hidraulic, echilibrul ecologic si pune in pericol sanatatea oamenilor. Pentru atenuarea efectului poluant al apelor uzate acestea se epureaza inainte de evacuarea in emisar.

    11.1 Autoepurarea cursurilor de apa (al emisarilor)

    Apele uzate deversate intr-un rau ( emisar ) sunt supuse unui ansamblu de procese fizico-chimice naturale, numit autoepurare. Prin acest process o parte din substantele organice sau minerale continute sunt eliminate, emisorul recapatandu-si mai mult sau mai putin caracteristicile initiale. Factorii fizici care contribuie la autoepurarea emisarilor sunt:

    - Sedimentarea impuritatilor din apele uzate in straturi care se oxideaza apoi treptat; - Actiunea razelor solare si in special incalzirea apei, care are ca urmare cresterea

    cantitatii de oxigen dizolvat din apa, deci activarea proceselor de oxidare; - Diluarea concentratiei substantelor poluante, datorita raportului subunitar dintre

    debitul apelor uzate si debitul emisorului.

  • 33

    Factorii chimici constau din hidroliza si oxidarea substantelor din apele emisarului, rezultand o serie de produse chimice cum ar fi bioxidul de carbon care la randul lor actioneaza pentru descompunerea substantelor organice.

    Factorii biologici au o importanta hotaratoare in autoepurarea apelor. Protozoarele folosesc bacteriile drept hrana, plantele acvatice absorb bioxidul de carbon si furnizeaza oxigen, iar animalele acvatice (bureti, scoici, viermi) au capacitatea de a filtra apa si namolul.

    11.2 Procedee si scheme de epurare

    Epurarea apelor uzate menajere se poate realiza prin unul din urmatoarele procedee; mecanica, mecano-chimica, mecano-biologica naturala si mecano-bilogica artificiala. Schema unei statii de epurare reprezinta succesiunea in plan a obiectelor principale din statia de epurare cu aratarea pozitiilor relative dintre ele. Schema trebuie sa puna in evidenta atat circuitul apei cat si al namolului, indicandu-se in punctele principale cotele acestora. Schemele de epurare se aleg in functie de: gradul de epurare necesar, spatiul disponibil pentru constructia statiei de epurare, modul de tratare al namolului, felul utilajului ce urmeaza a fi folosit in statia de epurare, conditiile locale (geotehnice, alimentarea cu energie electrica, transport etc.).

    A. Epurarea mecanica a apelor uzate ( fig 3.1 ) Epurarea mecanica consta in retinerea substantelor insolubile aflate in apa cu

    ajutorul unor constructii si instalatii si difera dupa marimea suspensiilor si a procedeelor de epurare utilizate.

    Epurarea mecanica se realizeaza in principal cu urmatoarele elemente, gratare si site de retinere, separatoare de nisip si decantoare.

    Schema tehnologica de epurare mecanica ( fig 3.2 ) cuprinde un sistem de gratare prin care trec apele uzate sosite din reteaua oraseneasca si unde sunt retinute suspensiile grosiere. In continuare, sunt conduse la deznisipatoare unde prin reducerea vitezei de curgere, se produce mai intai sedimentarea particulelor mai mari de 2 mm, apoi la separatoare de grasimi care retin uleiurile, grasimile si alte substante plutitoare. In continuare, in decantoare sunt retinute impuritatile aflate in suspensie grosimetrica si coloidala (cu suspensii mai mici de 2 mm) dupa care apa decantata este deversata la emisar.

    Suspensiile separate sub forma de namol din decantoarele primare, sunt trimise in rezervoare de fermentare. Produsele gazoase principale rezultate din fermentare sunt NH3, H2S , O2 si CH4 (metan) care este utilizat drept combustibil in centrale termice. Centrala termica la randul sau furnizeza un agent termic (apa calda sau abur) pentru accelerarea procesului de fermentare.

    Namolul fermentat se trimite pe platoul de uscare, de unde apa ramasa in amestec este drenata si canalizata la emisar.

  • 34

    B. Epurarea mecano-chimica a apelor uzate menajere Epurarea mecano-chimica este un procedeu tehnologic de epurare prin care apele

    uzate sunt tratate cu reactivi chimici (de neutralizare, diluare, coagulare etc.) si apoi sunt epurate mecanic pentru retinerea substantelor rezultate din reactiile respective.

    De regula, schema de epurare mecano-chimica (fig 3.6) cuprinde instalatiile principale ale schemei de epurare mecanice la care se adauga o statie de dezinfectare cu clor. Caracteristicile chimice importante pentru epurarea apelor uzate sunt:reactia active, aciditatea si alcalinitatea apei, precum si concentratia substantelor toxice si radioactive din apele uzate;

    Reactia activ apei depinde de concentratia substantelor toxice si radioactive din apa uzata si este caracterizata prin concentratia ionilor de hidrogen(PH). Apele uzate menajere au o reactie slab alcalina PH=7.2-7.6.

    11.3 Epurarea mecano-biologica a apelor uzate menjere

    Epurarea mecano-biologica foloseste activitatea unor microorgansime care oxideaza sau mineralizeaza substantele organice aflate in apa uzata. Aceasta reactie este precedata de o epurare mecanica al carui scop este indepartarea unei parti din impuritati, in vederea maririi productivitatii intregii instalatii.

    Epurarea biologica artificiala (3.8), se realizeaza in filtre biologice, bazine cu namol active etc.

    Dupa aceste instalatii, apa supusa epurarii, trece prin decantoare secundare in care are loc retinerea peliculei biologice desprinsa de pe stratul filtrant din filtrele biologice sau a flacoanelor de namol activ din bazinele cu namol activ. Cantitatea de materii solide in surplusuri separata prin decantare prezinta o deosebita importanta la dimensionarea decantoarelor si a bazinelor de fermentare a namolurilor. Materialele solide organice dizolvate constituie impurificarea organica si pe baza ei se dimensioneaza treapta de epurare biologica din statiile de epurare. Oxigenul dizolvat (O2) se gaseste in cantitati mici in apele uzate (1-2 mg/l), insa numai cand sunt proaspete si dupa epurarea biologica. Apele de suprafata contin cantitati mai mari sau mai mici de oxigen, in functie de gradul de poluare. Consumul biochimic de oxigen (CBO) al apelor uzate sau al emisarului reprezinta cantitatea de oxigen consumata pentru descompunerea biochimica in conditii aerobe a materiilor solide totale organice la temperatura si timpul standard, 20o C, respectiv in 5 zile, in acest caz, valoarea respectiva se noteaza CBO5/consumul biochimic de oxigen la 5 zile. Consumul biochimic de oxigen exprima gradul de impurificare a apelor uzate sau de suprafata cu valoarea acestuia este mai mare, cu atat apa este mai murdara.

    Epurarea biologica naturala(fig. 3.7) se realizeaza pe campurile de irigare si filtrare, filtre de nisip, campuri de filtrare subterane, iazuri de stabilizare, iazuri biologice etc.

  • 35

    11.4 Epurarea apelor biologice industriale

    Apele uzate industriale sunt in general mai poluante decat apele uzate menajere. Ele contin numeroase substante care, fara o tratare corespunzatoare, pot deteriora reteaua de canalizare, impurifica emisarul si polua mediul ambiant. Efectele nocive cele mai importante sunt:

    - substantele organice consuma oxigenul din apa si provoaca distrugerea fondului piscicol si a unor organisme acvatice. - substantele in suspensie se depun pe fundul emisarului, impiedicand navigatia, tratarea apei de alimentare etc.

    - suspensiile petroliere (titeiul, uleiurile) produc o pelicula compacta la suprafata apei, care reduce procesul de absorbtie al oxigenului, deci autoepurarea de asemenea, aceste substante dau apei un miros neplacut, colmateaza instalatiile de filtrare etc; - acizii, alcatiile, substantele toxice reziduale si apele calde distrug flora si fauna acvatica,degradeaza constructiile hidrotehnice de pe emisor, etc. In aceste conditii epurarea apelor uzate industriale este obligatorie si se reglementeaza prin norme legale si standarde. In functie de natura si concentratiile substantelor poluante, pentru epurarea apelor uzate industriale se aplica atat procesele si procedeele folosite pentru epurarea apelor uzate menajere, cat si unele procese specifice cum sunt: neutralizarea, flotatia, absorbtia, extractia, evaporarea, arderea, aerarea, spumarea, electrodializa, osmoza inversa, inghetarea, schimbul ionic, oxidarea chimica sau electro-chimica, fermentatia aerata sau anaeroba etc. La acestea trebuie adaugate si metoda egalizarii concentratiilor si uniformizarii debitelor care are un rol important in cresterea economicitatii instalatiilor de epurare. Datorita complexitatii naturii si concentratiilor substantelor nocive, a marimii si rotatiei debitelor, presiunilor si temperaturilor apelor uzate industriale, corespun- zatoare industriilor din care provin, este evident ca schemele tehnologice de epurare a acestor ape vor avea un caracter specific.

    12. FANTANI SI JOCURI DE APE In parcuri, piete, stadioane, incintele marilor intreprinderi sau proprietati

    particulare etc. se prevad fantani cu jocuri de apa, care constituie elementele decorative ale ansamblurilor respective, avand totodata si un important rol igienic, prin aceea ca umezesc aerul, producand un placut efect racoritor.

    Fantana trebuie sa aiba un aspect placut, atat vara cand functioneaza jocurile de apa, cat si iarna,cand acestea nu functioneaza, precum si noaptea printr-un sistem de iluminat corespunzator, in care scop trebuie realizata o colaborare intre toti acei ce protejeaza lucrarea respectiva (arhitect, peisagist, sculptor, inginer).

    In functie de arhitectura lor si compozitia jocurilor de apa, fantanile se pot prezenta ca niste fantani, cu unele elemente decorative, cu bazine de apa cu suprafata limitata, cu fantani ornamentale, cu o arhitectura mai putin bogata, jocurile de apa avand rolul preponderent. 12.1 Alimentarea cu apa a fantanilor

    Apa care vine la fantani trebuie sa fie curata, sa nu contina substate chimice daunatoare sanatatii si sa fie incolora.

  • 36

    Pentru fantani poate fi utilizata apa din conducta publica sau apa de la racirea agregatelor industriale de la o sursa proprie, introducandu-se apa direct (fig. 75) daca este oxigenata presiunea pentru jocurile de apa sau introducand o pompa (fig. 76) pentru ridicarea presiunii.

    Daca relieful terenului permite, aceasi cantitate de apa se poate utiliza succesiv la o serie de fantani situate la cote diferite (fig. 77), cand alimentarea cu apa se numeste in cascada.

    La fantanile cu jocuri de apa cu debite mari, in scopul evitarii unui consum mare de apa se utilizeaza sistemul de alimentare cu reutilizarea apei (fig. 78 ), bazinul fantanii servind ca rezervor, din care apa este preluata de pompa si trimisa din nou la duze, asigurandu-se numai completarea apei evaporate si improspatarea apei din bazin.

    Alimentarea cu apa din conducta publica fara ventilizare (recirculare ) este indicata numai pentru jocuri de apa cu debite mici, apa fiind data dupa utilizare la canal.

    Alegerea solutiei optime trebuie facuta pe baza unui calcul tehnico-economic in care se tine seama de costul investitiei (bazin, conducte, pompe etc) si de cheltuielile de exploatare (costul apei, costul energiei electrica, personal de intretinere etc.).

    12.2 Elementele instalatiei pentru jocurile de apa

    Pentru a realiza efectul dorit al jocurilor de apa, trebuie asigurata posibilitatea uni reglaj al debitului si presiunii la diferite jeturi de apa. In acest scop, se prevede, in imediata apropiere a fantanii sau chiar in capul ei, un camin special, in care se monteaza unul sau mai multe distribuitoare, din care pleaca conducte separate pentru alimentarea diferitelor jeturi (pe aceste conducte se prevad robinete prin care se face reglajul).

    In cazul in care se utilizeaza pompe pentru reciclarea apei, acestea se amplaseaza in acelasi camin cu organele de reglaj (fig. 79). Pompele absorb apa din bazinul fantanii prin intermediul unor sorburi prevazute cu filtru din plase de sarma, de alama si o trimit in distribuitoarele din care pleaca conductele pentru alimentare diferitelor grupuri de jeturi.

    In fantanile mari, la care jeturile de apa necesita pe siruri foarte diferite intre ele, se pot prevedea eventual si pompe separate pentru alimentarea diferitelor grupuri de jeturi, ceea ce usureaza exploatarea.

    Reglajul fiecarui jet in parte se poate realiza cu ajutorul unor mufe de legaturi (fig. 80) intre conducte de alimentare si duze, executate din tevi de Plumb sau Cupru.

    Pentru completarea pierderilor de apa produse prin evaporare si neetanseitati se prevede o conducta de alimentare cu robinet cu plutitor montat intr-o nisa din zidaria fantanii (fig.81), iar pentru scurgerea surplusului de apa se prevad conducte de preaplin (fig.82), care impreuna cu conductele de golire sunt legate de canalizare.

    La fantanile cu utilaj complicat, cu un numar mare de conducte si jeturi se recomanda ca toate conductele principale sa fie montate in canale vizitabile, iar in corpul fantanii in partea centrala se prevede o camera centrala in care sunt montate armaturile de manevra si reglaj (fig.83).

    Ramificatiile vor fi ingropate in zidaria de caramida sau beton a fantanii. Trecerile de la un diametru la altul, precum si coturile bruste trebuiesc evitate, iar capetele temelor trebuie prelucrate cu o deosebita atentie.

  • 37

    Constructia bazinelor trebuie sa permita golirea completa a apei in timpul iernii, pentru evitarea inghetului, fundul acestuia trebuie sa aiba o panta de minim 5 spre punctul de scurgere. La fel si conductele, indiferent de diametru, vor avea o panta de minim 2%, iar cele de preaplin 3% si vor fi astfel montate incat sa permita golirea lor completa.

    Uneori se prevad si instalatii pentru iluminarea jocurilor de apa prin instalarea de reflectoare puternice deasupra si sub nivelul apei din bazin, care face efecte de lumina foarte frumoase, acestea putand fi combinate cu o comanda automata a jeturilor prin care se realizeaza un profil variabil.

    12.3 Duze pentru jocurile de apa

    Pentru realizarea jeturilor de apa (verticale, inclinate, concentrate, imprastiate) se utilizeaza duze de diferite marimi si forme, care monteaza la capatul conductelor de alimentare, prin mufe de legatura maleabile confectionate din teava de plumb sau cupru. Orificiile de iesire ale duzelor trebuiesc prelucrate cu atentie, pentru ca suprafetele lor interioare sa fie bine slefuite, intrucat chiar mici neregularitati pot influenta si deforma considerabil jeturile. Din acelasi motiv nu se recomanda folosirea duzelor din otel care se acopera de rugina, ci din alama sau bronz. Inaltimea si forma jetului depind de presiunea la varful duzei si de constructia acesteia. Imprastierea jetului se produce datorita formarii de vartejuri la iesirea din orificiul duzei, precum si rezistentei opuse de catre aer. Pentru a obtine jeturi verticale cat mai inalte trebuie ca in corpul duzei trecerea de la diametru mare la diametru mic sa se faca lin, iar racordarea la conducta sa aiba o lungime de 20-25 ori diametrul orificiului duzei. Daca aceasta conditie nu poate fi satisfacuta trebuie prevazuta inaintea duzei pe portiunea dreapta, piese speciale cu goluri mici in lung pentru linistirea vartejurilor (fig.84), ceea ce duce la marirea inaltimii jetului cu 8-10%. Piesa speciala se monteaza la o distanta de piesele formate (coturi), de 3-4 ori diametrul conductei pe care se monteaza. Distanta de la piesa speciala pana la duza sa fie de cel putin 1-2 diametrul conductei, iar lungimea piesei de 4-5 ori diametrul orificiului duzei. Debitul la orificiul duzei se determina cu relatia: q=S(92gH) [e/S] in care: =coeficient de debit S=sectiunea duzei H =presiunea disponibila la orificiu g=acceleratia gravitationala Pentru a reduce consumul de apa, se utilizeaza duze inelare (fig.80) care au un miez in forma de polaroid de rotatie, apa trecand in jurul miezului prin spatiul inelar (coroana), delimitat de peretele cilindrului si miez. Latimea spatiului inelar trebuie sa fie de cel putin 5 mm pentru a evita infundarea acestuia. Consumul de apa la aceasta duza se determina cu relatia: q=1,39(R2-r2) H[e/s] unde R=raza cilindrului in cm r = raza miezului la sectiunea de iesire, in cm

  • 38

    Un joc de apa interesant este cel cu jet vertical si cu lalea de apa (fig.86), la care la duza cilindrica este adoptata o piesa conica de cupru. Pentru realizarea jeturilor cu imprastierea apei se utilizeaza duze ghintuite (fig. 87) care au in interiorul lor canale in spirale. Pentru obtinerea unui con de imprastiere mai mare se utilizeaza duze ghintuite cu doua jeturi intruduse unul cu altul (fig 88).

    Rasfirarea cat mai deplina a apei se poate realize printr-o pulverizare directa; prin duze cu orificii de iesire cu diametre foarte mici; in acest caz trebuie luate masuri speciale pentru filtrarea apei, pentru a se evita infundarea duzelor.

    Se mai pot utiliza sropitori rotativi (fig 89) care lucreaza pe principiul moristii hidraulice cu jeturi verticale si orizontale si duze cu articulatii (fig 90) cu care se pot obtine jeturi de diferite inclinari.

  • 39

  • 40

  • 41

  • 42

  • 43