EPURAREA MECANICĂ A APELOR UZATE

Epurarea mecanică a apelor uzate variază:•Reţinerea corpurilor şi a sispensiilor mari (in gratare si site);•Flotarea suspensiilor mai uşoare decât apa (în separatoare de grăsimi);•Sedimentarea suspensiilor floculente şi a celor granulare (în decantoare, respectiv deznisipatoare)

REŢINEREA CORPURILOR ŞI A SUSPENSIILOR MARI

Construcţiile specifice reţinerii corpurilor şi a suspensiilor mari sunt: grătarele şi sitele, în care se reţin: hartii, materiale plastice etc...Dacă apa uzata este pompată in staţia de epurare, sitele şi grătarele sunt aşezate înaintea staţiilor de pompare. GRĂTAREGrătarele sunt alcătuite din bare metalice şi sunt de două tipuri:- grătare rare;- grătare dese;La grătarele rare,distanţa dintre bare este 2,5 ÷ 8,0 cm, iar la cele dese între 1,5 ÷ 2,5 cm. Grosimea barelor este de 8 ÷ 12 cm.Grătarele rare sunt curăţate manual, iar cele dese mecanic.După forma în plan grătarele pot fii:• grătare plane;• grătare radiale;• grştare curbe;La staţiile de epurare mici ( sub 5000 de locuitori), grătarele sunt aşezate de obicei în canalul de aducţiune, curaţarea putându-se efectua prin scoaterea grătarului din canal şi îndepărtarea depunrilor. Se recomandă ca grătarele cu curăţare manuală să fie aşezate cu înclinare faţă de orizontală, de 30-450, atât pentru o curăţare mai uşoară, cât şi pentru realizarea unei suprafeţe mai mari de traversare a apei prin grătar. La staţiile de epurare mari, unde se folosesc unde se folosesc grătare cu curăţare mecanică, aceste sunt aşezate de obicei, în camere special amenajate, pentru protejarea mecanismelor. Grătarele cu curăţare mecanică sunt aşezate faţă de orizontală, cu înclinări de 60-700, uneori chiar 900. Pentru curăţarea manuală a grătarelor se folosesc greble sau alte scule, confecţionate în acest scop. Pentru a evita deversarea apei în zona grătarului peste pereţii acestuia datorită înfundării lui, se execută un by-pass, accesul în acesta fiind protejat cu bare aşezate la distanţă de 10 cm, unele de altele. Grătarele cu curăţare mecanică acţionează de obicei intermitent, fiind comandate de un plutitor, care pune în mişcare mecanismul, când pierderea de sarcină din grătar a depăşit o anumită valoare. Materialul colectat este vehiculat printr-o rigolă, către o platformăde colectare sau către un dezintegrator.Camera grătarelor trebuie să aibă o lăţime mai mare decât canalul de acces, iar imediat în aval de grătar radierul trebuie să fie coborât cu 7,8 ÷ 15 cm. În deosebi la grătarele cu curăţare manuala, la capătul de sus al acestorase construieşte o paralelă sprijinită de pereţii canalului cu o lăţime de minimum 1,5 m de pe care se face curăţarea. Pentru debitele mari curăţarea se face automat.Viteza apei în amonte de grătar (Va), trebuie să fie suficient de mare, pentru a nu se produce depunerea suspensiilor din apă şi în acelaşi timp să nu depăşească anumite limite, pentru a nu disloca reţinerile de pe grătar. Limita inferioară se ia 0,4 m/s, iar

cea superioară 0,6 m/s: unele tratate de specialitate admit viteze mai mari,chiar până la 0,9 m/s pentru debite maxime şi de ploaie.Viteza apei pentru interspaşiile grătarului (Vg), trebuie să fie de maximum 0,7 m/s pentru debitul zilnic mediu şi maximum 1,0 m/s pentru debitul oraş maxim.Pierderea de sarcină prin grătare (hg), trebuie aleasă astfel încât să nu se producă un ________prea mare, care să pună sub presiune canalul de ape uzate, care intră în staţie.Pierderea de sarcină se calculează cu relaţia:FORMULAîn care: β - este un coeficient de formă a barelor si se ia conform tipului de secţiune al barei (2,42 pentru dreptunghi, 1,79 pentru cerc) a – lăţimea barelor, egală cu 8-12 mm (în general, lăţimile şi alte detalii sunt date de firmele furnizor) b – lăţimea interspaţiilor dintre bare (m) Va – viteza apei, în amonte de grătar (m/s) 0 – unghiul pe care îl face grătarul cu orizontala (o)Pierderile de sarcină nu trbuie să depăşească 15 cm pentru drătarele cu curăţare manuală, iar la cele cu curaţare mecanică se reglează; în calcule, nu trebuie considerată niciodată o pierdere de sarcină mai mică de 10 cm. Pentru o bună funcţionare, camera grătarului trebuie să aibă o pantă de cel puţin 0,001.Lăţimea camerei grătarului, Bc care este mai mare decât cea a canalului amonte, se stabileşte cu formula:FORMULA în care: X – este suma lăţimii interspaţiilor dintre barele grătarului (m)FORMULA în care: Vgmax – viteza maximă a apei, printre interspaţiile grătarului (m) hmax – adâncimea maximă a apei, în faţa grătarulu, corespunzătoare vitezei şi debitului maxim (m) Qc – debitul de calcul al grătarului (dm3/s) a – lăţimea unei bare, (mm) b – lăţimea pieselor de prindere a grătarului în pereţii camerei, (m), de obicei 0,25 – 0,30 m.Cantitatea de reţineri pe grătar depinde de:

- mărimea interspaţiilor;- sistemul de canalizare;- volumul apelor uzate;

În medie, pentru apele uzate orăşeneşti ~ 85 % din suprafeţe organice, iar restul de natură minerală; greutataea specifică a reţinerilor este de ~ 750 Kgf/m3

SITESitele construite din discuri perforate, împletituri de sârmă inoxidabilă sau grătare cu interspaţii foarte mici între bare. În mod normal deschiderile sunt cuprinse între 1,0 – 1,5 mm În prezent, sitele sunt folosite rar, doar pentru îndepărtarea corpurilor mai fine. Reţinerile pe site variază înte 6 – 30 dm3 /om şi an, depinzând de dimensiunile ochiurilor.Prelucrarea substanţelor reţinute pe grătare şi site, substanţele reţinute la staţiile mici de epurare sunt depozitate în depresiuni, gropi de gunoi etc..., iar la staţiile mai mare sunt deshidratate şi apoi incinerate sau fermentate , uneori împreuna cu gunoiul menajer. În prezent, în multe staţii de epurare, reţinerile se fărâmiţează şi apoi se

reintroduc în apa brută, cu ajutorul dezintegratoarelor (mori de fărâmiţare). Acestea folosesc pentru fărâmiţare: ciocane, cuţite sau alte dispozitive asemănătoare.

DESNISIPATOARE Desnisipatoarele sunt folosite, în prezent, în mod curent, pentru apele uzate provenite din reţele dimensionate atât în sistem divizor cât şi unitar. Desnisipatoarele se amplasează după: grătare, site dacă este cazul şi înaintea separatoarelor de grăsimi, decantoarelor primare sau staţiei de pompare a apei uzate provenite din sistemul unitar, sunt folosite de obicei numai pentru debite care depăşesc 3.000 m3 /zi (circa 10.000 loc).După direcţia de curgere a apei în ele, desnisipatoarele sunt de dauă tipuri:- orizontale;- verticale;Alegerea tipului de desnisipator se face în funcţie de:• debitul apelor uzate;• cantitatea nisipului;• spaţiul disponibil în staţia de epurare;• pierderea de sarcină, admisibilă prin desnisipatoare;• echipamentele folosite;Pierderea de sarcină poate varia între 6 – 60 cm. Pierderile de sarcină mai mari snt datorate, îndeosebi necesitaţii de a instala dispozitive de menţinere constantă a vitezei ( ~ 0,3 m/s), la desnisipatoarele orizontale. La variaţiile de debit menţinerea constantă a vitezei este necesară, atât pentru a evita depunerea sebstanţelor în suspensie floculente ( cu conţinut de substanţe organice putrecibile), când viteza scade sub valoarea de 0,3 m/s, cât şi pentru a împiedica antrenarea nisipului depus, când viteza depăşeşte această valoareDesnisipatoarele orizontale sunt folosite în special în special în staţiile mici de epurare . menţionarea vitezei constante la variaţiile de debit se realizează la acest tip de desnisipatoare, prin forma secţiunii transversale (trapez), iar curăţarea nisipului se face manual, prin oprirea a câte unui compartiment, din când în când; în acest scop la ieşirea din fiecare compartiment se găsesc stăvilare manevrate manual. Pentru curăţare, se deschid stăvilarele compartimentuluicare trebuie curăţat, se deschide vana de pe tubul de drenaj şi se evacuează apa din desnisipator. Pentru ca o data cu evacuarea apei, să nu fie antrenat şi nisipul depus, de jur-împrejurul drenului se aşează un filtru invers de pietriş. Evacuarea nisipului se face cu lopata. Deoarece este inpurificată, apa evacuată din desnisipator este întoarsă in staţie.Pentru înmagazinarea nisipului, acumulat între dauă curăţării, se lasă un spaţiu corespunzător în fucţie de cantitatea de nisip, care se presupune că se acumulează. Uscarea şi depozitarea temporară a nisipului evacuat se face pe platforme betonate, aşezate lângă desnisipator, apa rezultată fiind de asemenea retrimisă în staţia de epurare.Desnisipator orizontal cu curăţare manuală Grătarul şi desnisipatorul se racordează prin intermediul unei camere de racordare, care realizează – în desnisipator- o liniştire şi o distribuţie uniformă a apei. Pentru staţiile mari de epurare, desnisipatoarele se caracterizează prin:•prezenţa unor dispozitive de menţinere constantă a vitezei;• echipamentul de curăţare mecanică a nisipului.La desnisipatoarele care trebuie să prelucreze debite importante, pentru menţinerea constantă a vitezei se folosesc mai multe compartimente, care intră sau ies din funcţiune în funcţie de debitul care trebuie tratat. Tot pentru debite mari, la

desnisipatoarele ale căror secţiune transversală este dreptunghiulară, se folosesc la capătul aval deversoare astfel dimensionate încât la variaţia înalţimii apei în desnisipator ca urmare a variaţiei debitului, să se menţină o viteză constantă.În prezent la numeroase desnisipatoare mari, având în mod obligatoriu o secţiune transeversală parabolică, pentru menţinerea vitezei constante se folosesc canale cu secţiunea strangulată, aşezate în aval de desnisipator şi care servesc în acelaşi timp, pentru stabilirea debitului care trece prin desnisipator. Aceste canale cu secţiunea strangulată sunt cunoscute sub numele de canale sau debitmetre tip ’’ Venturi ’’ sau tip ’’ Parshall ’’, preferâmdu-se în general tipul ’’ Venturi ’’, deoarece radierul este orizontal, deci mai usor de construit.La unele staţii mari de epurare, menţinerea vitezei constante se face în ultimul timp cu insuflare de aer (printr-o serie de conducte,aşezate pe radierul bazinului), în cantităţi mari sau mai mici astfel încât viteza în yona de depunere a nisipului, în vecinătatea radierului să se menţimă în jurul valorii de 0,3 m/s.Desnisipatoare cu curăţare mecanică pentru curăţarea mecanică a desnisipatoarelor utilajele folosite sunt de mai multe tipuri, în marea majoritate automatizate:- unele folosesc o bandă transportoare înzestrată ci mai multe răzuitoare, care împinge nisipul până la o pâlnie de colectare, de unde prin cădere acesta ajunge într-un puţ colector de nisip aşezat la exteriorul desnisipatorului;- altele sunt înzestrate cu cupe pentru aducerea nisipului la suprafaţă, pe care îl avacuează pe platforme de nisip.La noi în ţară , utilajele pentru curăţarea desnisipatoarelor sunt de tipul:•• lameLa staţiile mari de epurare , nisipul este curăţat de substanţe organice antrenate o dată cu el, putând fi astfel întrebuinţat.