CAPITOLUL 1Studiu documentar privitor la epurarea apelor uzate menajere.

1.1. Calitatea i proprietile apei. Poluarea apelor. Caracteristicile apelor uzate menajere. Epurarea i autoepurarea apelor uzate menajer.1.1.1. Calitatea i proprietaile apeiDei nu exist o definiie general acceptat, n concepia tehnic actual, calitatea apei poate fi definit printr-un ansamblu convenional de caracteristici fizice, chimice i biologice exprimate valoric care reprezint fie etaloane de apreciere a posibilitilor folosirii apei, fie simple trepte de comparaie. Dup Hann calitatea apei poate fi definit ca fiind un termen folosit pentru a descrie proprieti fizice, chimice ale apei n raport cu nsuirea sa de a servi unui anumit scop. Pe msura creterii gradului de solicitare al apelor calitatea i-a pierdut treptat caracterul de noiune relativ abstract devenind dimensiune a apei. Pentru precizarea calitii apei din multitudinea caracteristicilor fizico-chimice i biologice pot fi stabilite prin analize de laborator utilizndu-se practic un numr limitat i anume numai cele considerate mai semnificative. Planul mondial de supraveghere a calitii face parte din sistemul mondial de supraveghere a mediului nconjurtor (GEMES) iniiat de programul Organizaiei Naiunilor Unite pentru mediul nconjurtor care prevede urmrirea calitii apelor prin trei categorii de parametri: Parametri de baz cum ar fi temperatura, presiunea, pH-ul, rezistivitatea electric, oxigenul dizolvat i coli-bacilii. Parametri indicatori ai polurii persistente cum ar fi cadmiu (Cd), mercur (Hg), compui organo-halogenai, compui organo-metalici i uleiuri naturale. Parametrii opionali cum ar fi consum biochimic de oxigen (CBO), detergeni anionici, metale grele, arsenic, bor (B), sodiu (Na), cianuri, uleiuri totale, streptococi.

Alt posibilitate de apreciere a calitii apelor este oferit de sistemul Saprobiilor care a fost pus la punct de Kolekwitz Mausson. Metoda folosete exclusiv indicatori biologici care pot da o caracteristic global a calitii prin zonele saprobe dup cum urmeaz: Polisaprob adic ap cu coninut foarte ridicat de substane organice i impurificare foarte accentuat. Alfamezosaprob adic ap cu coninut ridicat de substane organice i impurificare puternic. Betamezosaprob adic ap cu coninut moderat de substane organice i impurificare uoar. Oligosaprob adic ap cu coninut redus de substan organic practic fr impurificare. Proprietile apei: Proprieti organoleptice. Proprieti fizico - chimice. Proprieti bacteriologice.

Proprieti organolepticeAceast grup de proprieti cuprinde acele caracteristici a cror determinare se face cu ajutorul simurilor cum ar fi miros, gust.Mirosul apei se poate datora substanelor organice n descompunere sau microorganismelor vii (alge, protozoare) precum i prezenei unor substane chimice provenite din apele uzate industriale (fenoli, crezoli etc...).Gustul apei se poate datora substanelor minerale dizolvate, fiind caracteristic pentru diferite tipuri de substane dizolvate care se gsesc n cantiti mai mari n ap: Clorura de sodiu (sulfatul de sodiu) care dau un gust srat. Clorura de magneziu (sulfatul de magneziu) dau un gust amar. Sulfatul de calciu d un gust dulceag. Aprecierea mirosului i a gustului se face de persoane calificate care pot clasa apa n ase gradaii pornind de la inexistent pn la foarte puternic, situaie n care apa este improprie pentru but. Proprieti fizico - chimiceDin aceasta categorie fac parte: Duritatea apei reprezint proprietatea apei dat de srurile de calciu i magneziu dizolvate care o fac improprie utilizrii n diverse procese industriale datorit formrii crustelor de sruri. Temperatura reprezint o mrime standard local ce variaz funcie de proveniena apei subterane sau de suprafa i de anotimp. Tulbureala exprimat prin raportul dintre materiile solide n suspensie i cantitatea de ap dintr-o prob; depinde de cantitatea si natura materiilor aflate n suspensie i se msoar prin compararea suspensiei cu o soluie etalon din clasa silicei. Un grad de tulbureal este dat de un mg de silice fin pulverizat i mprtiat ntr-un litru de ap distilat. Culoarea reprezint proprietatea cmpurilor vizuale de a deosebi dou pri vecine, omogene i egal luminate i se datoreaz prezenei n ap a unor substane dizolvate (oxizi ferici, compui de mangan, clorofil din frunze, oxizi lumici). Ea se determin prin comparaie cu o soluie etalon de clorur de platin i potasiu i clorur de cobalt. Un grad de culoare corespunde 1 mg clorur de platin pe litru. Conductivitatea electric reprezint proprietatea apei de a permite trecerea curentului electric. De obicei se msoar inversul conductibilitii i anume rezistivitatea electric. O variaie brusc a rezistivitii indic o apariie a sursei de infecie. Reziduul fix reprezint totalitatea substanelor solide minerale dizolvate sau insolubile i organice aflate n ap. Valoarea sa se exprim n mg/l i se determin prin nclzirea apei pn la temperatura de 105 C cnd se realizeaz vaporizarea complet dup care se cntrete. Reziduul fix din ap potabil trebuie s fie maxim 500mg/l n cazuri excepionale 1000mg/l. Radioactivitatea reprezint proprietatea apei de a emite radiaii permanente: alfa, beta si gamma. Apele subterane ca i cele de izvor n contact cu diferite roci intr n echilibru radioactiv cu acestea acumulnd n acest fel o cantitate de emanaie radioactive care pot preveni i din gazele care se degaj din pturile subterane. Unele ape n special cele termale i cele minerale pot transporta material solid care conine uraniu, radiu, actiniu. n prezena oxigenului acest material solid se depune, o parte stabilizndu-se, conferind aa numita radioactivitate persistent a apei. Concentraiile admisibile se exprim n microCurrie pe mililitru [mC/ml]. Reacia apei se exprim prin indicele pH i poate fi acid, neutr sau alcalin, funcie de consumul de sruri dizolvate n ap. Aciditatea apei se datoreaz prezenei n ap a bioxidului de carbon libera acizilor minerali i a srurilor de acizi tari cu baze slabe. Alcalinitatea se datoreaz ionilor de bicarbonat i fosfor. Greutatea specifica (greutatea unitii de volum) =9810 N/m3. Densitatea, sau masa specific, = 1 000 kg/m3. Vascozitatea dinamic, 10 = 1,3110-3 Ns/ m2 (1,31 CP) i cinematic 10=1,3110-3 m2/s. Tensiunea superficial, = 0,077 N/m.Proprieti bacteriologiceDin punct de vedere al igienei apei bacteriile care exist n aceasta se pot mpri n categorii cum ar fi: Bacterii saprofite care dau indicaii asupra contaminrii cu dejecii animale i semnalizeaz prezena bacilului febrei tifoide. Bacterii banale fr influen asupra organismelor. Bacterii coli care n proporie mai mare indic contaminarea apei cu ape din reeaua de canalizare. Aceste bacterii nsoesc bacilul febrei tifoide. Bacterii patogene care produc mbolnvirea organismului. Numrul de elemente din cadrul fiecrei categorii de calitate trebuie stabilizat de la caz la caz n funcie de condiiile specifice i de scopul urmrit. Avnd n vedere c indicatorii sunt mrimi variabile n timp i spaiu, una dintre cele mai importante probleme care apar la aprecierea calitii apei se refer la stabilirea sau alegerea valorilor cele mai reprezentative pentru o anumit situaie cum ar fi valorile medii sau extreme. Natura i numrul indicat de calitate care urmeaz a fi msurai trebuie stabilite funcie de condiiile specifice ale fiecrei situaii considerate impuse de regul de natura surselor de impurificare i a folosinelor de ap importante.

1.1.2. Aspecte generale legate de poluarea apelor.Poluarea reprezint fenomenul complex de alterarea a calitilor fizico-chimice i biologice ale apelor receptoare, produs direct sau indirect de activiti umane, care face ca acestea s devin improprii pentru folosinele lor anterioare.Substanele i agenii care schimb caracteristicile iniiale ale apelor naturale n care sunt evacuate se numesc poluani. Poluarea si poluanii care afecteaz sursele de ap pot fi clasificate dup natura lor, dup forma sub care se gasesc i dup caracterul surselor de poluare.Din punct de vedere al naturii sale poluarea poate fi : fizic (cu particule solide, termic, radioactiv); chimic (cu substane chimice dizolvate); biologic (resturi organice, dejecii, bacterii, virusuri i ageni patogeni).Poluarea fizic rezult din evacuarea in apa a particulelor solide, insolubile, antrenabile in ap a caldurii reziduale, respectiv a deeurilor radioactive.Particulele solide, considerate inerte din punct de vedere chimic si biologic, provin din eroziunea solurilor. Astfel, imense cantiti de material pamntos cca 20 30 miliarde tone anual ajung in ap. Poluarea termic, apare ca urmare a deversrii n cursurile de ap a unei cantiti de ap utilizate ca agent de rcire n centralele termo i nuclear electrice.Poluarea radioactiv, reprezint ptrunderea n ap a unor reziduuri cu coninut radioactiv rezultat n urma unor scpari sau accidente ale instalaiilor nucleare sau chiar n urma unor activiti industriale care folosesc reacii sau materiale radioactive.Poluarea chimic apare ca urmare a evacurii n cursurile de ap a unor reziduuri industriale care conin diferite substane chimice, a scurgerii din cauza precipitaiilor a ngrsmintelor chimice i pesticidelor folosite la tratamentele agricole, precum i ptrunderea unor substane chimice (detergeni) provenite din apele urbane. n funcie de natura activitilor umane riverane bazinelor hidrografice, n apele acestora se ntalnesc: sruri ale unor metale (Cu, Pl, Zn, Hg, Cd), floruri acizi i baze, nitrai i fosfai (provenite din ngrminte i detergeni), hidrocarburi, petrol, substane de provenien farmaceutic sau din clasa pesticidelor (ierbicide, fungicide, insecticide ntre care DDT i policlorbifenilii sunt foarte dunatori sntii omului i animalelor i au remanen ndelungat).Poluarea biologic este specific apelor uzate urbane, a apelor provenite din industria alimentar, industria celulozei i hartiei, a apelor rezultate de la complexele agrozootehnice care se pot constitui n importante focare de infecii din cauza bacteriilor , virusurilor i materiilor organice fermentabile i putrescibile pe care le conin. n aceste ape sunt prezente micro i macroorganisme (bacterii patogene, virusuri, protozoare parazite,viermi paraziti etc.) care pot avea o aciune direct asupra sntii omului sau animalelor.De asemenea dezvoltarea masiv a unor specii de alge dau cursului de ap un aspect i miros neplcute producnd neajunsuri instalaiilor de alimentare cu ap sau lucrrilor (de cele mai multe ori flora se dezvolt ca urmare a unor condiii favorabile pe care le gasesc n zonele de deversare a afluenilor menajeri sau industriali, acest proces se numete eutrofizare.Dup forma n care se gsesc poluanii: ngrsminte chimice i pesticide; dejecii animale i umane; dejecii i reziduuri industriale (industria alimentar, chimic, minier, metalurgic); reziduuri vegetale agricole sau forestiere; sedimente rezultate din eroziunea solului; caldra rezidual rezultat din necesitile aglomerrilor urbane i ale unor industrii (mai ales industria energetica); materii radioactive provenite din caderi radioactive (n urma unor accidente).Dup caracterul surselor de poluare: surse de poluare organizate avnd o localizare bine precizat; surse de poluare difuze situate pe zone ntinse cu poluani adui n cursurile de apa, fie prin aciunea precipitaiilor asupra unor terenuri poluate n urma unor activitti agricole sau pe care s-au depozitat reziduuri, fie prin depunere direct din atmosfer a poluanilor.De asemenea sursele de poluare mai pot fi clasificate n : surse cu caracter continuu (canalizari urbane i industriale); surse cu caracter sezonier (activitile unor colonii sau antiere).Efectele i consecinele polurii. Necesitatea combaterii polurii, n vederea proteciei calitii apei, rezulta din cerinele de calitate ale tuturor folosinelor i din efectele polurii asupra surselor de ap. Poluarea apelor poate atinge nivele care conduc la imposibilitatea aplicrii tehnologiilor de tratare cunoscute. Astfel, se ajunge la necesitatea renunrii la sursa de ap respectiv i apa trebuie s se aduc de la distane de sute de kilometri sau s se fac pompri i respectiv forri la adncimi de peste 300 m.Aproape toate marile sisteme canalizate de apa au adoptat tratri foarte complexe, ca o consecina a polurii mai mult sau mai puin intense, n vederea eliminrii tuturor factorilor de risc pentru sntatea consumatorilor. Evident, exist i un efect economic direct: creterea costurilor de investiii i de exploatare n aciunea de potabilizare a unor astfel de ape. Evitarea polurii surselor de ap i eliminarea efectelor acesteia constituie, n prezent, o preocupare de prim ordin a celor ce lucreaz n domeniul alimentrilor cu ap.Apele uzate provin din ncarcarea apei din natur cu materiale i substane care i modific indicatorii de calitate, o polueaz. Apa se ncarca cu materii poluante, devenind uzat prin utilizarea ei de catre om, n cele mai diverse scopuri practice prin contactul apelor meteorice (ploaie, zapada) cu produse ale activitii umane, care se gsesc n aer i pe sol.n primul caz, ntrucat domeniile de folosire a apei mbrac cele mai diverse forme (apa potabil, alimentarea cu ap a industriei, alimentarea cu ap a agriculturii, pisciculturii, scopuri urbanistice i de agrement), posibilitile de poluare a acesteia sunt foarte mari.n al doilea caz, apele meteorice dizolva n timpul ploii diverse gaze toxice din aer (oxizi de sulf, azot, amoniac etc.) sau se imbrac cu pulberi ce conin oxizi metalici, gudroane sau alte substane.Apele de ploaie sau cele rezultate din topirea zpezilor se pot impurifica n timpul iroirii lor la suprafaa solului, ca urmare a contactului cu diverse produse ale activitii umane (deeuri menajere, industriale, ngrsminte, pesticide etc.).n timpul parcursului pe suprafaa solului, sau n sol, apele se impurific prin dizolvare sau ncarcare cu suspensii din rocile care alctuiesc terenul sau din murdriile depozitate n mod natural sau artificial.Apele de canalizare, care se deverseaz n emisar, provin din apele restituite din locuine,centre populate, uniti industriale, agrozootehnice, de transporturi, de construcii, etc. i de pe teritoriile aferente lor. Ele se clasific n funcie de proveniena i proprietile lor n ape uzate menajere, publice, industriale, etc.Apele uzate menajere se formeaz n locuine prin folosirea apei potabile la prepararea hranei, la spalatul vaselor, al rufelor, la ntreinerea curenta a cldirilor etc. n aceste ape de scurgere exist produse care se formeaz prin descompunerea substanelor albuminoide, amide, amine, amoniac, hidrogen sulfurat etc.Apele uzate publice se formeaz n bi publice, piscine, ape rezultate de la splatul strzilor, garajelor etc.Apele uzate industrial rezult de la ntreprinderile industriale, de transporturi, construcii, n urma desfurrii procesului tehnologic de producie. Industria folosete cantiti importante de apa pentru procesele tehnologice deversnd n emisar ape puternic impurificate.Felul i gradul de impurificare este specific fiecarei ramuri de activitate industrial, dar caracteristica lor comun este prezena impuritilor n concentraie mare i, mai totdeauna, a unor substane vatmatoare att florei i faunei acvatice, ct i omului.Poluarea industriala are diverse aspecte legate de procesul tehnologic de producie astfel ncat n emisar pot fi deversate ape uzate ncrcate cu diferii compui chimici, cu temperatura mai ridicat dect cea a mediului ambiant (de exemplu apele de racire folosite la termocentrale), cu diferite substane organice (n special apele de la industria alimentar i usoar), cu suspensii (nisip, pietri marunt etc. de la apele folosite n hidromecnizare).Apele uzate agricole apar datorit procedeelor moderne de ngrare a solurilor, de combatere a dauntorilor i de la complexele agrozootehnice. Poluarea cu substane chimice folosite n agricultur devine ngrijortoare, pe de o parte, datorit terenurilor ntinse pe care se folosesc substanele, iar pe de alta parte, datorit marii stabiliti chimice n timp a acestora.n stadiul actualei dezvoltri urbane i industriale cantitile de ap uzat deversat n emisar sunt importante. Totodat pe lng concentraiile ridicate ale substanelor toxice ele antreneaz volume mari de suspensii.

1.1.3.Caracteristicile i proprietile apelor uzateAciunea pe care apele uzate o exercit asupra emisarilor depinde de compoziia i de concentraia n substane a apelor murdare i de capacitatea de autoepurare a emisarului.Compoziia i concentraia apelor uzate variaz dup activitatea localitii de unde sunt colectate, iar n cadrul aceleiai localiti ea variaz orar, zilnic i anual.O exploatare eficient a staiilor de epurare necesit un control permanent al acestora, prin analize fizice, chimice, bacteriologice i biologice.Caracteristici organoleptice Mirosul, datorat substanelor organice n descompunere, microorganismelor vii sau impurificatorilor industriali. Gustul, datorat srurilor minerale dizolvate.Caracteristici fizice Turbiditate, datorat suspensiilor minerale sau organice. Culoare, datorat substanelor dizolvate sau n stare coloidal. Temperatur, dependent de surs. Conductibilitatea electric, n practic se msoar rezistivitatea, este dependent de natura i concentraia ionilor. Radioactivitatea. Caracteristici chimice Reacia pH, ce poate fi acid sau bazic. Duritatea, exprimat prin duritatea temporar,permanent sau total. Coninut de substane organice, apreciat prin cantitatea de permanganat de potasiu necesar oxidrii totale. Fier, poate s apar sub form de compui mai frecvent in apa subteran. Mangan, element nsoitor al clorului n apa subteran. Calciu, poate s apar sub form de compui ca bicarbonai sau cloruri determinnd duritatea apei. Magneziul, poate s apar sub form de compui determinnd, ca i compuii calciului, duritatea apei. Amoniacul, n general evideniaz, prin prezena lui, contaminarea dar poate avea i proveniena de natur mineral. Clorul, apare sub form de cloruri, dar poate fi i de natura organic. Cuprul, plumbul, zincul, n general apar n compui otrvitori sub form de oxizi. Bioxidul de carbon, apare liber, semilegat (bicarbonai) sau n compui de tipul carbonailor. Hidrogenul sulfurat, apare n ap fie ca produs al descompunerii materiei organice, fie dizolvat n apele prelevate din straturile adnci (natur mineral).Caracteristici bacteriologicen majoritatea cazurilor, diferitele organisme care se gsesc n apele uzate urbane au dimensiuni foarte mici. Cele mai mici sunt virusurile si phagii, urmate de bacterii. Organismele mai mari sunt reprezentate de ciuperci, alge, protozoare, rotoferi, larve de insecte,viermi,melci.Numeroase bacterii din apele uzate pot supravieui timp ndelungat chiar dac nu au condiii favorabile de dezvoltare i determin rspndirea unor boli hidrice fiind deci vtmtoare; unele bacterii care intervin n procesele de epurare (bacteriile aerobe) sunt folositoare.Absena bacteriilor dintr-o ap poate fi un indiciu clar al prezenei unei substane toxice. Determinarea diferitelor organisme din apa uzat brut i tratat n staiile de epurare este de mare importan pentru cunoaterea eficienei acestora i stabilirii de msuri pentru un ct mai mare randament. Prezena unor organisme sau absena lor poate indica mersul epurarii bologice din staia de epurare sau autoepurrii din cursurile de ap. Bacterii banale, fr influen asupra organismului. Bacili coli, indic, n proporie mai mare, o contaminare cu ap din reeaua de canalizare;nsoesc bacilul febrei tifoide. Bacterii saprofite, indic o contaminare cu dejecii animale i semnaleaz apariia bacilului febrei tifoiddde. Bacterii patogene, produc mbolnvirea organismelor.

1.1.4 . Epurarea i autoepurarea apelor uzate menajere 1.1.4.1. Epurarea apelor uzate menajereEpurare apelor uzate menajere reprezint procesul complex de reinere i-sau neutralizare prin diverse mijloace a substanelor poluante aflate n apele uzate sub form de suspensii n stare toroidal sau n stare dizolvat n scopul reintroducerii apelor n circuitul hidrologic prin deversare ntr-un emisar (preia apele deversate ) fr ca prin aceasta s se aduc prejudicii florei i faunei ct i omului.n urma procesului de epurare rezult doua produse : apa epurat n diferite grade care poate fi deversat n emisar sau poate fi valorificat la irigaii sau n alte activiti. substane poluante extrase care poart denumirea de nmoluri.Nmolurile pot fi descompuse , depozitate sau prelucrate n vederea valorificrii.n procesul de epurare a apelor uzate menajere se definesc dou grupe de operaii succesive: reinerea i/sau neutralizarea substanelor poluante din apele uzate , operaie din care rezult nmolul. prelucrarea nmolurilor.

n procesul de epurare a apelor uzate se folosesc procedee i metode de extragere a substanelor poluante de natur mecanic , biologic i chimic.Dintre msurile care se pot aplica surselor de poluare se pot enumera : Introducerea unor tehnologii cu consum redus de ap sau total neconsumatoare , puin poluante sau total nepoluante; Recircularea apelor uzate, procedeu care poate diminua debitele evacuate. Folosirea la irigaii a unor categorii de ape uzate direct sau dup un tratament adecvat.

Dintre msurile care se pot aplica cursurilor de ap receptoare se pot enumera: Aerarea intens a rurilor sau lacurilor poluate folosind agregate construite n acest scop, prin aceasta asigurndu-se o oxigenare suplimentar rezultnd o reducere spectaculoas a gradului de poluare cu substane organice ce trebuiesc oxidate. Destratificarea termic a apelor stttoare care const n nlocuirea cu ap bun de la suprafa a apei de la adncime care prin stagnare i nrutete considerabil calitatea. Sporirea debitelor minime n cursurile de ap receptoare ale apelor uzate prin intermediul lucrrilor de amenajare , acumulri sau derivaii , contribuind astfel la calitatea amestecului. Crearea pe cursul de ap receptoare a condiiilor de autoepurare , proces care dirijat corespunztor poate crea un minim de condiii care duc la mbuntirea natural a calitii apelor de suprafa.

1.1.4.2. Autoepurarea apelor uzate menajereAutoepurarea reprezint un proces complex (fizico-chimic , biologic i bacteriologic) prin care impurificarea unei ape de suprafa se reduce treptat odat cu ndeprtarea de sursa de impurificare.Factorii fizici care influeneaz autoepurarea sunt: sedimentarea , lumina , temperatura i micarea curenilor de ap.Factorii chimici reprezentativi pentru procesul de autoepurare: Oxigenul este factorul cu cea mai mare importan ; de concentraia acestuia depind procesele de descompunere biochimic a substanelor organice,oxidarea substanelor minerale i popularea cu organisme a sistemelor acvatice. Dioxidul de carbon care este important pentru sintetizarea substanelor organice de ctre plante. Fierul , manganul , azotul ,potasiul ,siliciul , magneziul , aluminiul , elemente care contribuie la creearea condiiilor de via ale organismelor acvatice sau favorizeaz unele reacii fizico-chimice sau biochimice.Factorii biologici care influeneaz autoepurarea sunt organismele acvatice :bacteriile , protozoarele, macrovertebratele , plantele clorofiliene.Rolul principal l au bacteriile.Bacteriile care se dezvolt n prezena oxigenului liber denumite bacterii aerobe joac rolul principal n autoepurarea apelor.Cele care se dezvolt n absena oxigenului liber denumite bacterii anaerobe i duc activitatea pe fundul apelor.Toate aceste bacterii intervin n procesul de autoepurare , activitatea unora fiind condiionat de activitatea celorlalte , procesul avnd loc n funcie de natura substanelor organice , cantitatea lor , condiiile fizico chimice i hidrologice ale apei.n general toate procesele aerobe descompun materialul organic n bioxid de carbon i ap iar cele anaerobe n bioxid de carbon i metan.De asemenea n autoepurare un rol important l au i procesele din stratul de nmol de pe fundul apei , care sunt aerobe sau facultativ aerobe la suprafaa stratului i anaerobe n interiorul stratului.

1.2. Metode de epurare a apelor uzate urbane.Epurarea este un proces complex de reinere i neutralizare, prin diferite mijloace a substanelor nocive dizolvate, n stare coloidal sau n suspensii prezente n apele industriale reziduale i oreneti n scopul deversrii lor n emisar fr ca prin aceasta s se aduc prejudicii att florei i faunei acvatice ct i omului sau pentru reutilizarea i refolosirea lor n procese tehnologice industriale mai puin pretenioase. Epurarea apelor uzate cuprinde dou mari grupe de operaii succesive: reinerea sau neutralizarea substanelor nocive sau valorificabile coninute n apele uzate, i prelucrarea substanelor rezultate din prima operaie denumite nmoluri. De aici vor rezulta ca produse finale:- ape epurate n grade diferite care sunt vrsate n emisar sau pot fi valorificate n irigaii sau alte folosine;- nmoluri care sunt valorificate depozitate sau descompuse.n funcie de metodele folosite rezult ape cu caliti diferite i nmoluri n cantiti i caliti diferite.Diferenierea metodelor de epurare a apelor uzate menajere se face independent de fenomenele care se produc la prelucrarea substanelor reinute, spre deosebire de apele uzate ale anumitor industrii, la care scopul principal al epurrii fiind recuperarea substanelorvalorificabile (de exemplu fenoli, substane extractive, etc), metodele de epurare se difereiaz dup aceste operaii productive.Aplicarea unor anumite metode de epurare, chiar pentru aceeai ap uzat, se poate realiza prin diferite tipuri de construcii i instalaii. Alegerea soluiei optime depinde de mai muli factori, o deosebit importan avnd criteriile tehnoco-economice.Pentru prelucrarea substanelor coninute n apele menajere uzate se folosesc metode avnd efecte distructive sau regenerative. n general se urmrete distrugerea adic descompunerea sau cel puin neutralizarea prin operaii ct mai simple a substanelor coninute; se folosesc metode regenerative prin utilizarea apelor uzate menajere n agricultur sau pentru introducerea substanelor pe care le conin n unele ape uzate industriale servind bacteriilor necesare n epurarea cu substane nutritive (de exemplu n apele uzate de la fabricaia celulozei).La epurarea apelor uzate menajere se folosesc trei metode,denumite dup procesele principale pe care se bazeaz i anume: mecanic, mecano-chimic i mecano-biologic.

1.2.1. Epurarea mecanic.Metoda este larg folosit n epurarea apelor uzate menajere ca epurare prealabil sau ca epurare unic (final) n funcie de gradul de epurare necesar impus de condiiile sanitare locale si const n reinerea prin procedee fizice a substanelor insolubile care se afl n apele uzate.Se obinuiete ns ca la toate staiile de epurare-indiferent de gradul de epurare necesar i deci de metodele folosite- s se prevad epurare mecanic, deoarece prin aceasta se poate realiza o simitoare reducere a substanelor n suspensie i creterea productivitii instalaiilor de epurare.Prin efectele importante de reinere a suspensiilor, epurarea mecanic uureaz posibilitatea de ealonare a investiiilor pentru realizarea staiilor de epurare , construindu-se, n msura n cere permite emisarul, la nceput o singur treapt i prevzndu-se pentru o etap viitoare realizarea altor trepte de epurare.Reinerea substanelor din apele uzate se realizeaz prin construcii i instalaii,a cror alctuire difer dup mrimea suspensiilor i procedeelor utilizate i anume: grtare, site, deznisipatoare, separatoare de grsimi, decantoare.Prelucrarea suspensiilor reinute de apele uzate,adic nmolurile, care alctuiesc o mas vscoas, se realizeaz n funcie de condiiile sanitare locale: ele pot fi ndeprtate i depozitate n starea proaspt n care se obin sau trebuie n prealabil supuse unor operaii care le modific parte din caliti i anume: gradul de nocivitate, vscozitatea, mirosul, aspectul i umiditatea.Modificarea acestor caliti se obine prin fermentarea i reducerea umiditii nmolurilor.Fermentarea are drept efect principal mineralizarea substanelor organice reinute i transformarea acestora n elemente mai simple ca: bioxidul de carbon (CH2), metan (CH4), azot (N), i altele.Reducerea umiditii are ca scop crearea condiiilor pentru o mai uoar manipulare a nmolurilor care se depoziteaz sau se utilizeaz cu folos. Aceste operaii au loc att n spaiile prevzute la decantoarele n care au fost reinute nmolurile , rezervoare sau bazine de fermentare a nmolurilor, numite i metantancuri sau iazuri biologice sau de nmol, ct i pe platforme de uscare denumite i paturi sau cmpuri de uscare, n instalaii de deshidratare sub vacuum, instalaii de uscare termic, instalaii de incinerare a nmolurilor i altele; funcionarea unora din aceste utilaje necesit instalaii de tratare cu coagulani, staii de splare a nmolului etc.Realizarea acestor procese tehnologice impune existena unor construcii i instalaii de deservire i anume: conducte i canale de legtur ntre elementeletehnologice de baz; dispozitive i aparate de reglri automate sau comandate, msur, control i semnalizri; rezervoare de nmaganizare a gazelor produse la fermentarea nmolurilor; central termic pentru producerea energiei calorice (i eventual electrice) necesare prelucrii nmolurilor; staii de pompare pentru ape uzate i pentreu nmol; construcie pentru vrsarea n emisar a apelor epurate; platforme pentru depozitarea nmolului fermentat; reeaua de alimentare cu ap potabil i industrial; drumuri de acces i de exploatare; cldiri administrative; instalaii electrice exterioare i interioare de for i lumin; laborator (n funcie de mrimea staiei) ; plantaii mprejurimi.

1.2.2. Epurarea chimicEste o tehnologie de epurare a apelor uzate care utilizeaz procese chimice i fizico-chimice pentru ndeprtarea sau inactivarea poluanilor. n general apele uzate industriale se preteaz la aceste tratamente, dar ele sunt utilizate i pentru alte categorii de ape cnd se urmrete o epurare rapid i cu eficien ridicat.Epurarea chimic se aplic att pentru poluanii n suspensie, ct i pentru cei dizolvai. Asfel materiile n suspensie fin care nu decanteaz liber, n decantorul primar, cele mai multe aflndu-se sub form de suspensie coloidal (de exemplu emulsiile uleioase,etc.) sunt eliminate cu ajutorul unor reactivi chimici, numii coagulani. Introdui n ap, acetia modific stabilitatea coloizilor i grupeaz particule fin dispersate n flocoane mari, fapt ce grbete decantarea lor. Coagulanii cei mai utilizai sunt srurile de aluminiu i fier n asociere cu ali reactivi, iar ageni ajuttori de coagulare sunt laptele de var i acizii silicici. Se folosesc, de asemenea, cu bune rezultate i coagulani sintetici, substane macromoleculare numite generic polielectrolii.Coagularea se realizeaz n decantorul primar, iar distribuia i amestecul reactivilor se face cu instalaiile proprii ale decantorului, prevzute n acest sens la decantoarele moderne de tip suspensional, sau cu instalaii separate, la decantoarele clasice.

Fig 1.1. Schema tehnologica de principiu a treptei mecanice de epurare.

Aplicarea procedeului de decantare cu coagulani asigur eliminarea materiilor n suspensie n proporie de peste 95% i n acelei timp, datorit proceselor secundare care nsoesc efectul de floculare, cum sunt coprecipitarea i adsorbia la suprafaa flocoanelor formate, are loc i o reducere a coninutului de substane organice dizolvate.Pentru eliminarea poluanilor dizolvai n apele uzate se recurge la reacii chimice n care reactivul introdus formeaz cu poluantul un produs greu solubil, care se depune pe fundul bazinului de reacie, sau determin oxidarea acestuia prin cedare de oxigen, reacie prin care poluantul este descompus sau transformat ntr-o substan inactiv.Prin metode de precipitare i oxidare pot fi eliminate din metale grele, cianuri, fenoli, colorani etc., iar ca reactive se utilizeaz n general laptele de var, clorul, ozonul.Apele uzate acide sau alcaline sunt supuse unui tratament chimic naintea intrrii lor n staiile de epurare, datorit agresivitii lor manifestat prin coroziunea instalaiilor metalice i a construciilor din beton pe de o parte, iar pe de alt parte pentru prevenirea inactivrii proceselor biologice pe care o pot produce la epurarea biologic. Preepurarea acestor ape const n neutralizarea lor n bazine, prin introducerea de reactivi chimici sau prin trecerea lor printr-o instalaie n care se gsete reactivul n stare solid.Un mare dezavantaj al acestei tehnologii este c impune o exploatare competent n permanen, adncit prin experimentri de laborator i la scar industrial impune o supraveghere atent i tratare corespunztoare cu doze exacte ale reactivului.

Fig. 1.2. Staie de epurare

n figura ataat n continare se prezentat traseul pe care apa uzat o parcurge n cadrul procesului de epurare a apeolor uzate m cadrul unei staii de epurare a apelor uzate menajer.

1.2.3. Epurarea biologic.

n epurarea biologic, sau epurarea secundar, sunt utilizate procesele biologice de adaptare, dezvoltare i ntreinere a populaiilor de microorganisme cere se pot dezvolta pe suportul nutritiv oferit de substanele organice prezente n apele uzate.Acest procedeu se aplic deci pentru eliminarea din ap a poluanilor organici biodegradabili, care pot constitui hran pentru microorganisme, cum sunt cea mai mare parte a substanelor organice naturale i mai puin pentru substanele organice de sintez care nu au echivalent n natur.Eliminarea substanelor organice dizolvate n ap se face prin adsorbia lor la suprafaa celulelor microorganismelor, n rincipal bacterii, unde sunt fragmentate n molecule mai simple de ctre enzimele secretate de acestea i ulterior ncorporate n protoplasm, unde sunt metabolizate.n aceste procese, substanele organice sufer transformrile biochimice care au loc n interiorul celulei bacteriene, necesare asigurrii, dezvoltrii i multiplicrii ei.Urmare deci a asimilrii substanelor organice poluate apar noi celule de bacterii, n proporie de circa 50% din cantitatea iniial a substanelor organice, i metabolii: bioxid de carbon, sruri minerale etc., ca produi finali ai oxidrii biochimice.Materialul celular format se prezint sub form de flocoane aglomerate sau pelicule relativ uor decantabile, astfel nct el poate fi separat de apa epurat.Populaia microorganismelor care efectueaz epurarea are o compoziie mixt. Ponderea o dein bacteriile aerobe i joac rolul principal n procesele de asimilare a substanelor organice din ap, datorit echipamentelor enzimatice extra i intercelulare cu care sunt dotate.Alturi de bacterii se dezvolto serie ntreag de microorganisme vegetale i animale, cu reprezentani din clasele: ciuperci inferioare, alge albastre, protozoare, metazoare, care se hrnesc cu reziduuri organice i minerale sau, sau cum sunt unele grupe dintre protozoare i metazoare, chiar cu organisme vii, ndeosebi bacterii. Toate aceste microorganisme care se gsesc n relaii de interdependen i particip direct sau indirect la reducerea poluanilor organici alctuiesc mpreun biocenoz specific, a crei stare de echilibru este n strns legtur cu condiiile de exploatare a instalaiei de epurare.Se practic trei procedee principale de epurare biologic: cu nmol activ, biofiltre i iazuri de oxidare biologic, diferind prin construciile i instalaiile utilizate funcie de caracteristicile apelor uzate i volumul lor, dar bazate toate pe aceleai procese de degradare biochimic cu ajutorul microorganismelor.

Epurare biologic cu nmol activSchema de principiu a epurrii cu nmol activ include un bazin de aerare (aerotanc),n care apa uzat provenit de la decantoru; primar este aerat puternic cu ajutorul unor dispozitive de insuflare a aerului- i un bazin de sedimentare, decantorul secundar. n timpul staionrii apei n aerotanc, 2-4 ore, se formeaz flocoane de microorganisme care consum substana organic poluant, iar dezvoltarea lor continu, pe msura asimilrii, ducnd la formarea unui material celular cu aspect de nmol.Pe suprafeele materialului de umplutur se dezvolt o pelicul biogen, avnd o compoziie asemntoare nmolului active, dar deosebindu-se din punct de vedere al reapariiei grupelor de microorganisme.Pe suprafeele materialului de umplutur se dezvolt o pelicul biogen, avnd o compoziie asemntoare nmolului active, dar deosebindu-se din punct de vedere al reapariiei grupelor de microorganisme. Nmolul sedimentat n decantorul secundar este utilizat parial pentru nsmnarea aerotancului, iar excesul este ndeprtat sau condus la alt instalaie a staiei de epurare. Efluentul decantorului secundar reprezint o ap epurat n proporie de 85-95% i poate fi evacuat n emisar. n practic se utilizeaz diferite variante ale schemei de baz, funcie de natura i gradul de ncrcare al apei uzate, de eficiena urmrit, de condiiile de exploatare ale staiei de epurare etc.

Fig. 1.3. Statie de epurare vedere de ansamblu

Din punct de vedere costructiv, schema tehnologic de epurare cuprinde biofiltrul propriu-zis care este un turn de 1 4 m nlime, ce conine o umplutur de material inert, format, n general, din piatr sau mase plastice i un decantor secundar. Apa uzat provenit de la decantorul primar este introdus din partea superioar a biofiltrului i circul, prin cdere liber, pe materialul de umplutur, n contracurent cu aerul.Pe suprafeele materialului de umplutur se dezvolt o pelicul biogen, avnd o compoziie asemntoare nmolului active, dar deosebindu-se din punct de vedere al reapariiei grupelor de microorganisme.

Fig. 1.4. Schema de principiu a unei staii de epurare mecano biologic

Epurarea biologic cu biofiltre.Astfel, n timp ce la nmolul activ, biocenoza este relativ uniform n masa aerotancului, datorit agitrii continue a apei, n biofiltru are loc o stratificare a grupelor pe nlime, funcie de gradul de epurare realizat. La partea superioar bioderma are o compoziie predominant bacterian, corespunztor activitii primare de descompuntori ai acestei grupe de microorganisme, urmat succesiv de grupele de microorganisme care utilizeaz produi de metabolism sau componenii grupei precedente.n decantorul secundar are loc sedimentarea fragmentelor de bioderm mbtrnit, care se desprinde dup suport la trecerea apei.Eficiena biofiltrelor, care cunosc n practic numeroase variante modificate ale schemei de baz, este mai mic dect a aerotancurilor, cca 70 80 %, dar exploatarea lor este mai economic pentru unele categorii de ape uzate.Epurarea biologic cu iazuri de oxidare.Iazurile de oxidare sau iazurile biologice, se utilizeaz, de obicei, ca un procedeu de epurare global pentru ape uzate cu volum relativ mic. Iazul biologic poate fi amenajatn bazine de pmnt cu adncime mic, sub un metru, i dotat sau nu cu instalaii de agitare i reaerare. El poate prelua toate operaiile efectuate n treptele staiei de epurare: decantare primar, epurare biologic, decantare secundar, sau poate fi utilizat n completarea decantoarelor primare ca treapt de epurare biologic, aa cum se practic de obicei pentru epurarea apelor uzate provenite de la fermele zootehnice.Populaiile de microorganisme care particip la epurarea n iazuri sunt, n general, aceleai ca i n instalaii, dar aici se adaug i algele, care au rolul important de a asigura, prin procesul de fotosintez clorofilian, necesarul de oxigen implicat n procesul de oxidare biochimic. Aceasta este una din cauzele care, pe lng factorul temperatur, determin eficiena iazului dup anotimp vara, n timpul zilelor nsorite, obinndu-se cele mai mari eficiene.Pe lng aprovizionarea cu oxigen, algele ndeplinesc i rolul de a asimila, pentru hrana proprie, ionii de amoniu i srurile fosfatice care rezult din descompunerea substanelor organice de ctre bacterii, realiznd n acest mod epurarea apelor i sub acest aspect.

Fig. 1.5. Shema de epurare mecano-biologic

Deznisipator longitudinal cu seciune dreptunghiulara cuplat cu deversor proportional(Tema de casa DCPB)

Student: Pirlitu Ionel Grupa: 743