Fermentarea Aeroba a Pelor Uzate

7/25/2019 Fermentarea Aeroba a Pelor Uzate

1/8

Universitatea POLITEHNICA din Bucureti,Facultatea de Ingineria Sistemelr Bite!nice

Splaiul Independenei Nr. 313, corp D Bucureti, Sector 6, Cod 060042, Romnia!ele"on# $4021 402%64&' (a)# $4021 31&101&'***.i+.up.ro

Fermentarea biologica aeroba a apelor uzate

Anul universitar 2015-2016
http://www.isb.upb.ro/http://www.isb.upb.ro/http://www.isb.upb.ro/


2/8



Obiectivele experimentului

Experimentul are urmtoarele obiective:- s permit studierea fenomenului de fermentare aerob cu nmol activ a apelor poluate cu

substane organice i/sau cu nutrieni (compui de azot sau fosfor);

- n timpul experimentului se va urmri procesul de fermentare aerob n care biomasaactiv se gsete sub form de suspensie n bazinul de reacie (purt!nd denumirea generic "nmolactiv#)$ permanent aerat i va oxida bioc%imic ncrcarea poluant din apa supus procesului; acest

proces poart denumirea de &epurare biologic cu nmol activ#;- experimentele vor fi fcute pe un stand de laborator care reproduce la scar redus procesul

din bazinele de aerare cu nmol activ din staiile de epurare a apelor uzate$ ec%ipament care dposibilitatea punerii n eviden i a'ustrii parametrilor principali ai procesului$ i anume: natura icompoziia ncrcrii poluante a apei supuse procesului$ tipul de nmol activ$ temperatura i p-uldin reactor$ ncrcarea %idraulic a reactorului i debitul de aer insuflat n reactor2. Aparatura i materialele utilizate

- *ioreactor aerob;

- *alan electronic + , +++ g;- .parat pentru msurarea p , ului;- .parat pentru determinarea cantitii de oxigen dizolvat n ap;- et de ec%ipamente pentru determinarea consumului biologic de oxigen;- 0!lnie;- 1eactivi c%imici;- 2mol activ;- .p de la reeaua de alimentare urban

. !escriere instalatie

0entru observarea procesului de epurare biologic al fermentrii aerobe n func ie dencrcarea organic a influentului se va urmri eficien a de epurare a unui bioreactor tip .rmfield 3

44 din cadrul facult ii de 5ngineria istemelor *iote%nice.cest bioreactor aerob func ionez pe baza principiului de ndeprtarea ncrcrii organice a

influentului cu nmol activ

Figura 1.1.5maginea bioreactorului tip .rmfield tip 3 44$ 678

5nstala ia const dintr-un vas reactor cu un volum de zece litri montat pe o baz din materialplastic .re n componen o pomp de lic%id de alimentare$ alimentarea cu aer i instrumente pentru monitorizarea i controlul procesului

0eretele cilindric al reactorului este realizat dintr-un material plastic poros pentru re inerea

suspensiilor solide$ permi !nd apei tratate s treac prin camera exterioar$ ie ire inelar .cestdesign permite caracteristicile esen iale ale procesului de tratare aerob care urmeaz s fie studiat9ptu eala poroas este deta abil pentru cur are sau nlocuire
http://www.isb.upb.ro/http://www.isb.upb.ro/http://www.google.ro/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwikl5WXrq_KAhXB1hoKHRAKClcQjRwIBw&url=http://discoverarmfield.com/es/products/view/w11/digestor-aerobio&psig=AFQjCNHtczo1JL_2JkrKkkYTdecnLRcqMQ&ust=1453068982603339http://www.isb.upb.ro/


3/8



.pa uzat este adus de la un rezervor de alimentare de podea (nu este furnizat) printr-opomp peristaltic cu motor de curent continuu iteza de rota ie i debit$ astfel$ sunt stabilite cu precizie de un potentiometru

.erul este furnizat la o rat msurat de un compresor mic$ i a deversrilor n baza

reactorului printr-un distribuitor pian'en-bra $ concepute pentru a preveni bloca'ele$ precum i s produc suficient barbotare pentru agitare2ivelul de lic%id din reactor este men inut la o valoare constant de -4+ litri$ cu a'utorul unuidispozitiv de preaplin reglabil conectat la camera inelar exterioar a vasului escrcarea deefluentului se realizeaz gravita ional ntr-un rezervor de produs de podea

rice temperatur ambiant i ntre ? = @ 9 pot fiselectate$ cele mai bune condi ii fiind c!teva grade peste maximul diurn n laboratorul utilizatorului>xigenarea se face cu a'utorul unor sonde de oxigenare

9apacul reactor con ine un orificiu de ie ire a gazelor$ potrivit pentru prelevarea de probe pentru analiza ulterioare

"o#ul #e lucru0entru studiul fermentrii aerobe cu nmol activ se va efectua experimentul:- se controleaz dac reactorul aerob este pregtit pentru experiment$ observ!ndu-se atent

urmtoarele: cablul de alimentare al standului s nu fie conectat la reeaua de curent alternativ deAA+; n interiorul vasului reactorului 4 trebuie s fie introdus cmaa cilindric A din material

poros$ care trebuie s fie montat etan ntre capacul vasului A7 i cadrul de baz 4B alebioreactorului; sondele 7$ B i A (pentru msurarea oxigenului dizolvat$ p-ului i temperaturii) sfie plasate i fixate pe capacul vasului A7 i s fie conectate corect la aparatele pentru msurareaoxigenului dizolvat i a p-ului$ respectiv la sistemul automat de control al temperaturii aflat nconsola de comand 4C a standului$ bornele de alimentare ale sistemului electric de nclzire = a

bioreactorului s fie conectate la sistemul de control automat al temperaturii; prin capacul vasului

A7 s fie introdus conducta de alimentare cu ap uzat sintetic $ conduct care vine de laevacuarea pompei peristaltice de alimentare 44;

- se prepar nmolul activ astfel: se preia nmol activ de la o instalaie de epurare biologicn funciune$ se micrositeaz n scopul ndeprtrii impuritilor nedorite sau a nisipului$ apoi seaduce la o concentraie a biomasei de A+++ , =+++ mg/l prin adugare de ap curat dac este preadiluat sau prin decantare dac este prea concentrat;

- se prepar apa uzat sintetic$ care este o soluie cu urmtoarea componen: ap distilat$glucoz - C g/l$ pepton bacterial - A$D g/l$ lemco (extract de carne de taurin) pentru laborator - 4$7g/l$ carbonat acid de amoniu - +$D g/l$ potasiu di%idrogen fosfat - +$D g/l$ carbonat acid de sodiu -+$D g/l$ urme de metal . (soluia .) - 4ml$ urme de metal * (soluia *) - 4ml; soluia . areurmtoarea componen: ap distilat$ sulfat de magneziu cristalizat cu B molecule de ap , g/l;soluia * are urmtoarea componen: ap distilat$ clorur feric , g/l$ clorur de calciu , g/l$clorur de potasiu, g/l$ clorur de cobalt , g/l; apa uzat sintetic se prepar dizolv!ndsubstanele enumerate anterior (n proporiile masice indicate) n ap distilat prin amestecareintens$ apoi se introduc urmele de metal . i * n proporiile volumice indicate (aceste soluii pot fi

preparate anterior i pstrate la temperatura ambiental timp de mai multe luni); apa uzat sinteticastfel obinut are un 9*> de 44++ mg/l iar pentru alimentarea reactorului aerob aceasta sedilueaz la A=++ mg/l;

- se verific ca at!t sigurana pentru protecia personalului AA$ c!t i siguranele pentruprotecia circuitelor A= s fie pe poziia &>2#;

- se verific ca ntreruptorul * al sistemului electric de nclzire s fie pe poziia &>#;

- se conecteaz cablul de alimentare al standului la reeaua de curent alternativ de AA+;- se acioneaz ntreruptorul general de alimentare 4 al standului pe poziia &>2# (naceast faz se verific dac displaF-ul sistemului automat de control al temperaturii se ilumineaz


4/8



i indic temperatura ambiental);- se plaseaz un vas cu capacitatea de , 4+ l care conine cca D l de ap de la reeaua de

alimentare n faa standului; se plaseaz captul furtunului de alimentare al pompei peristaltice dealimentare 44 n vasul cu ap; n acelai vas se intruduce i furtunul de evacuare al sistemului C

pentru a'ustarea nivelului lic%idului din reactor i prin aceasta se formeaz un circuit cu care severific etaneitatea reactorului aerob$ dup urmtoarea procedur: se umple cu ap vasulreactorului 4 pe la gura de umplere AD de pe capacul vasului A7$ poziion!ndu-se sistemul C pentrua'ustarea nivelului lic%idului din reactorul aproximativ la mi'locul gamei sale de regla'; se pornete

pompa peristaltic 44 prin poziionarea poteniometrului pentru reglarea turaiei pompei peristaltice4= la poziia sa maxim ("4+#); se pornete sistemul de aerare al reactorului de la comutatorul 9 ise variaz debitul de aer insuflat prin modificarea poziiei robinetului sistemului de reglare adebitului de aer pentru aerare 4+ p!n c!nd debitmetrul indic valoarea maxim; n timpul acestoroperaii se observ atent dac au loc scurgeri de lic%id pe circutul realizat; se oprete pompa

peristaltic 44 i aerarea prin deconectarea de la comutatorul 9$ apoi se goleste vasul reactorului 4prin desc%iderea robinetului de golire care se gsete sub vasul reactorului 4i se remediaz

eventualele probleme de etanare dac acestea au aprut;- se introduce n interiorul cmii cilindrice din material poros A din vasul bioreactorului 4

o cantitate de B$ l de nmol activ cu o concentraie a biomasei de A+++ , =+++ mg/l pe la gura deumplere AD de pe capacul vasului A7 utiliz!ndu-se n acest scop o p!lnie;

- se conecteaz sistemul electric de nclzire al reactorului de la comutatorul al moduluide funcionare a sistemului de control al temperaturii (nclzire/rcire)$ apoi se seteaz temperaturacare trebuie meninut n vasul bioreactorului prin intermediul butoanelor $ G$ i de comand asistemului de control al temperaturii la valoarea de AH9 (se menioneaz c nclzirea

bioreactorului este un proces destul de lent din cauza puterii reduse a sistemului electric denclzire);

- simultan cu nclzirea se aereaz nmolul activ (biomasa) timp de % dup care se verific

valoarea concentraiei biomasei i se a'usteaz astfel nc!t aceasta s fie ntre A+++ , =+++ mg/l prindrenare de nmol activ prin intermediul robinetului de golire de sub vasul reactorului i completarecu ap de la reeaua de alimentare;

- se golete apa cu care s-a fcut proba de etanare din vasul cu capacitate de -4+ l i acestase umple cu ap uzat sintetic av!nd 9*> de A=++ mg/l; apoi se introduce n vas captulfurtunului care este conectat la admisia pompei peristaltice de alimentare 44;

- se pornete pompa peristaltic 44 i se poziioneaz poteniometrul 4= pentru reglareaturaiei pompei peristaltice la o poziie corespunztoare unui debit de A$ ml/min ceea ce pentru oncrcare a apei uzate fixat la +$D Ig/Ig biomas/zi corespunde unui timp de retenie n bioreactorde A zile; apa uzat sintetic din vasul de alimentare se mprospteaz n fiecare zi pentru a se evitacreteri excesive ale bacteriilor care pot produce nfundri ale conductelor standului;

- fermentarea aerob este un proces foarte lent i din aceast cauz experimentul dureazmai multe sptm!ni$ timp n care ec%ipamentul funcioneaz permanent

- n timpul experimentului se vor nregistra zilnic temperatura$ p-ul i debitul de aerinsuflat n reactor i se va determina 9*> (consumul bioc%imic de oxigen) at!t pentru influent c!ti pentru efluent;

- se vor reprezenta grafic variaiile n timp ale 9*> at!t pentru influent c!t i pentru efluent;- se vor reprezenta grafic variaiile n funcie de timp a reducerii 9*>;

Jn timpul procesului de lucru al bioreactorului pot surveni nfundri ale cmii cilindrice

din material poros A precum i ale difuzoarelor de distribuie ale aerului care pot pre'udiciaprocesul; n acest caz modul de intervenie este urmtorul: se ntrerupe alimentarea cu ap uzatsintetic prin oprirea pompei peristaltice 44 poziion!nd poteniometrul 4= pentru reglarea turaiei


5/8



pompei peristaltice la poziia sa minim ("+#); se ntrerupe alimentarea standului de lantreruptorul general de alimentare 4 (care se trece pe poziia &>#); se golete nmolul activdin reactor prin desc%iderea robinetului de golire care se gsete sub vasul reactorului 4 (nmoluleste colectat ntr-un vas n vederea folosirii ulterioare); se demonteaz de pe capacul A7 al vasului

bioreactorului sondele 7$ B i A (pentru msurarea oxigenului dizolvat$ p-ului i temperaturii)precum i conducta de alimentare cu influent $ se decupleaz conexiunile de la bornele dealimentare ale sistemului electric de nclzire =; se desfac uruburile AB de fixare a capacului pevasul bioreactorului; se scoate complet capacul A7 al vasului bioreactorului mpreun cu sistemulelectric de nclzire =; se scoate cmaa cilindric A din material poros$ mb!csit$ i se nlocuietecu una curat (cmaa cilindric mb!csit se poate cura prin splare cu detergent$ apoi sedezinfecteaz); pentru montarea corespunztoare a cmii cilindrice curate se verific mai nt!idac n canalul din cadrul de baz 4B al bioreactorului este poziionat corect garnitura 47 de tip">#-ring$ apoi se fixeaz cmaa A din material poros peste garnitur; se aduce capacul A7 alvasului reactorului i se monteaz av!ndu-se gri' ca partea superioar a cmii A din material

poros s intre n canalul corespunztor de pe capac; prin str!ngerea uruburilor AB de fixare a

capacului pe vasul bioreactorului se va etana corespunztor cmaa A din material poros at!t cucapacul A7 c!t i cu cadrul 4B de baz al bioreactorului; dac se dorete o demontare total a vasului4 al bioreactorului n vederea currii sale$ atunci dup ce a fost scoas cmaa A din material porosse trece la demontarea peretelui lateral al vasului 4 al bioreactorului prin desfacerea uruburilor ACde fixare a vasului bioreactorului pe cadrul su de baz; de asemenea$ pot fi demontate n vedereacurrii i difuzoarele pentru admisia aerului

5. "eto#ologia #e #eterminare a consumului bioc$imic #e oxigen #in ap%

9onsumul bioc%imic de oxigen din ap reprezint cantitatea de oxigen consumat demicroorganisme pentru descompunerea bioc%imic a substanelor organice coninute n ap ntr-uninterval de timp standard$ de zile (9*>) sau de A+ de zile (9*>A+)$ i la o temperatur standard

de A+@9 0rincipiul metodei const n msurarea valoriilor cantitii de oxigen dizolvate n proba deap supus analizei$ imediat dup recoltare i dup zile de depozitare n condiii standard$consumul bioc%imic de oxigen determin!ndu-se prin diferena dintre valorile iniial$ respectivfinal$ ale cantitii de oxigen dizolvate n proba de ap supus analizei

eterminarea consumul bioc%imic de oxigen al probelor de ap se face prin determinridirecte ale valorilor cantitii de oxigen dizolvat n proba de ap prin msurare cu un oxigenometru$care permite msurarea cantitii de oxigen dizolvat n ap n gama + , K+ mg oxigen/l


6/8



Figura 1.&. .parat pentru determinarea concentraiei de oxigen dizolvatn ap 6D84 isplaF (afia') cu cristale lic%ide;A


7/8



diluie$ valoare notat cu a6mg/l8$ n acest scop utiliz!ndu-se c!te una din sticlele 3incIer umplutecu ap din prob diluat$ respectiv cu ap de diluie$ n urmtoarele moduri:

- dac determinarea cantitilor de oxigen dizolvat se face cu oxigenometrul$ atunci seintroduce succesiv sonda de msurare a aparatului n sticla cu ap din prob diluat$ respectiv n

sticla cu ap de diluie i se citesc valorile cantitilor A i a de oxigen dizolvat n ap pe displaF-ul aparatului;/asul 5 9ele dou sticle rmase$ cu ap din prob diluat i cu ap de diluie$ se introduc

pentru incubare ntr-un incubator n care se menin pe o durat de zile la o temperatur de A+Q4@9i la ntuneric

/asul 6 e determin valorile cantitii finale (adic$ imediat dup terminarea incubaiei) deoxigen dizolvat at!t pentru apa din prob diluat$ valoare notat cu 6mg/l8$ c!t i pentru apa dediluie$ valoare notat cu b6mg/l8

e menioneaz c o ap de diluie corespunztoare nu trebuie s aib un consum propriu deoxigen mai mare de +$A mg/l

/asul aloarea consumului bioc%imic de oxigen 9*>6mg/l8 al apei supuse analizei se

determin cu urmtoarea relaie:DbaBACBO = )8()6(-


8/8



BIBLIOGRAFIE

1) afta Experimente in domeniul tratrii apelor$ editura 0rintec%;2) Rcrmioara iana 1obescu - Sodelarea proceselor biologice de epurare a apelor uzate

3) 1o'ansc%i$ $ *ran$ G iaconu (4KKB)$ 0rotecia i ingineria mediului *ucureti:

Editura Economic

4) *** Model 970 Dissolved Oxigen Meter Operating Manual J!"A#$ ngland$ %&$

1'(2''3

) *** W11 Aerobic Digester +nstru,tion Manual A-M.+/D /imited$ ngland$ %&$

+ssue 13 2''0

0) %ttp://discoverarmfieldcom/media/transfer/doc/T44UTebpdf
http://www.isb.upb.ro/http://www.isb.upb.ro/http://discoverarmfield.com/media/transfer/doc/w11_web.pdfhttp://www.isb.upb.ro/http://discoverarmfield.com/media/transfer/doc/w11_web.pdf

Fermentarea Aeroba a Pelor Uzate

Documents

Transcript of Fermentarea Aeroba a Pelor Uzate