proiecte sd Medeleanu Elena.docx

95
Sisteme de depoluare Profesor coordonator: Prof. Dr.ing Vicotor Viorel Safta 1

Transcript of proiecte sd Medeleanu Elena.docx

Sisteme de depoluare

Profesor coordonator: Prof. Dr.ing Vicotor Viorel SaftaStudent: Medeleanu ElenaGrupa 743

Cuprins

Capitolul 1: Studiul documentar privitor la statiile de epurare a apelor uzate...4-20Capitolul 2: Determinarea debitelor caracteristice de apa uzata ale localitatii:.........212.1 Determinarea debitelor caracteristice ale necesarului i cerinei de apa de alimentare din zona rezidenial a centrului populat..............................................21-34 2.2 Determinarea debitelor caracteristice ale necesarului i cerinei de ap de alimentare din zona industrial a centrului populat........................................34-41 2.3 Determinarea debitelor caracteristice ale necesarului i cerinei de ap de alimentare din zona agrozootehnic a centrului populat.................................41-46 2.4 Determinarea debitelor caracteristice ale cerinei totale de ap de alimentare a centrului populat...................................................................................................46 2.5 Determinarea debitelor caracteristice de ape uzate evacuate din centrul populat..47-48Capitolul 3: Determinarea parametrilor principali dimensionali si functionali ai obiectelor tehnologice de pe linia apei ale statiei de epurare: 3.1Instalatie de sitare cu gratar cilindric .......................................................................48-51 3.2Deznisipator cu sectiune dreptunghiulara cuplat cu deversor proportional..................51-53 3.3Separator de grasimi cu insuflare de aer la joasa presiune................................53-56 3.4Decantor primar radial..............................................................................57-60 3.5Bazin cu namol activ cu aerare pneumatica......................................................60-61 3.6Decantor secundar radial...............................................................................................61-63Material graficBibliografie64

Tema: Sa se stabileasca structura si sa se dimensioneze principalele obiective tehnologice de pe linia apei a unei statii de epurare care deserveste o localitataet cu 80000 de locuitori.Pe teritoriul localitatii isi desfasoara activitatea: 2 fabrici: FABRICA DE AMIDON Productia 2 tone/zi; Personal 160; Birou 10; Grupa I: 50 , Grupa II: 50 , Grupa VI a: 60 Cladiri : 4 Volumul maxim : 20000 m3 FABRICA DE CARTON Productia : 6 tone/zi; Personal : 200; Birou : 15; Grupa I 65; Grupa II 60; Grupa IV a 60 Cladiri :12 Volumul maxim 18000 m3 2 Crescatorii Crescatorie de taurine : Capete 700; Vaci cu lapte: 400 Junici (18-27 luni): 75; Vitei (0-6luni): 75; Tineret bovin 6-24 luni : 75; Tineret bovin la ingrasat 6 -24 luni: 75; Personal 95; Biroruri 5; Grupa I 40, Grupa II 50 ; Cladiri 27; Volumul maxim 10000 m3; Crescatorie de curci : Capete 30000; Curci adulte : 10000; Tineret inlocuire curci : 10000; Pui (broiler) de curci : 10000; Personal 75 Grupa I 30 , Grupa II 40 , birouri 5; Cladiri : 12; Volumul maxim : 10000 m 3 .Obiectivele tehnologice care se dimensioneaza sunt urmatoarele: Instalatie de sitare cu gratar cilindric; Deznisipator cu sectiune dreptunghiulara cuplata cu deversor proportional; Separator de grasimi cu insuflare de aer la joasa presiune; Decantor primari radial; Bazine de namol activ cu aerare penumatica Decantor secundar radial.

CAPITOLUL 1 : STUDIUL DOCUMENTAR PRIVITOR LA STATIILE DE EPURARE A APELOR UZATE

Apa este un lichid inodor, insipid i incolor, de cele mai multe ori, sau uor albstrui sau chiar verzui n straturi groase. Apa este o substan absolut indispensabil vieii, indiferent de forma acesteia, fiind unul dintre cei mai universali solveni. Apa este un compus chimic al hidrogenului i al oxigenului, avnd formula chimic brut H2O (vedei Ap (molecul)). Apa este una din substanele cele mai rspndite pe planeta Pmnt, formnd unul din nveliurile acesteia, hidrosfera.Poluarea apei = orice modificare a compoziiei sau calitii ei, astfel nct aceasta s devin mai puin adecvat tuturor, sau anumitor, utilizri ale sale.Protecia calitii apei = pstrarea, respectiv mbuntirea caracteristicilor fizic-chimice i biologice ale apelor pentru gospodrirea ct mai eficient a acestora.

Poluarea apei poate fi mprit dup mai multe criterii:

1. dup perioada de timp ct acioneaz agentul impurificator: a. permanent sau sistematic; b. periodic; c. accidental. 2. dup concentraia i compoziia apei: a. impurificare = reducerea capacitii de utilizare; b. murdrire = modificarea compoziiei i a aspectului fizic al apei; c. degradare = poluarea geav, ceea ce o face improprie folosirii; d. otrvire = poluare grav cu substane toxice. 3. dup modul de producere a polurii: a. natural; b. artificial (antropic). Poluarea artificial cuprinde: poluarea urban, industrial, agricol, radioactiv i termic.

4. dup natura substanelor impurificatoare: a. poluare fizic (poluarea datorat apelor termice); b. poluarea chimic (poluarea cu reziduuri petroliere, fenoli, detergeni, pesticide, substane cancerigene, substane chimice specifice diverselor industrii ); c. poluarea biologic (poluarea cu bacterii patogene, drojdii patogene, protozoare patogene, viermii parazii, enterovirusurile, organisme coliforme, bacterii saprofite, fungii, algele, crustaceii etc.); d. poluarea radioactivIn urma poluarii apelor pot fi perturbate urmatoarele procese:

Alimentarea cu ap potabil a centrelor urbane (impurificarea apei cu reziduuri menajere i industriale, cu germeni patogeni, substane toxice etc.); Alimentarea cu ap a unitilor industriale (apa tehnologic poate fi impurificat cu anumii poluani indezirabili n anumite procese tehnologice); Alimentarea cu ap a cresctoriilor de animale (concentraii mici de substane toxice pot afecta sntatea animalelor; concentraii de sare peste 1,5% s-au dovedit mortale pentru animalele de ferm); Irigaiile (plantele pot fi afectate de prezena n apa de irigat a metalelor grele, borului, sodiului etc.); Piscicultura (deversarea n emisar a unor ape reziduale cu substane toxice: cianura de sodiu, cuprul, zincul, fenolul, amoniacul etc.); Centralele hidroelectrice (creterea corozivittii apei rurilor i fluviilor aferente centralelor pot avea un impact negativ asupra funcionrii normale a utilajelor centralei); Sportul de agrement i turismul (poluarea lacurilor i rurilor de agrement cu alge, de exemplu, poate conduce la mirosuri ofensive i aspecte inestetice care scad interesul turistic); Navigaia (poluarea apelor fluviale i marine conduce la creterea aciditii i corozivitii acestor ape, cu efecte negative asupra prii metalice a navelor; depozitarea cantitativ a unor substane n suspensie poate perturba circulaia navelor).

Asigurarea calitii apei ce urmeaz a fi utilizat ntr-un anumit scop se realizeaz i se menine prin: Reducerea cantitii i concentraiei poluanilor prin folosirea unor tehnologii de fabricaie care s reduc cantitatea de ap implicat, reutilizarea apei n circuit nchis dup epurri pariale sau totale, renunarea la fabricarea unor produse toxice (DDT, detergeni nebiodegradabili etc.), majorarea suprafeelor irigate cu ap uzat etc. ; Mrirea capacitii de autoepurare a cursurilor naturale prin: mrirea diluiei la deversarea efluenilor n cursurile naturale, mrirea capacitii de oxigenare natural a rurilor prin crearea de praguri, cascade etc., reaerarea artificial a cursurilor naturale cu echipamente mecanice plutitoare, amenajarea complex a cursurilor naturale cu acumulri, derivri, turbinri etc. ; Epurarea apelor uzate, realizat prin procedeee avansate n staii specializate care folosesc tehnologii i echipamente moderne, fiabile, eficiente.

Epurarea apelor = proces complex de reinere i neutralizare a substanelor nocive dizolvate, n stare coloidal sau de suspensii, prezente n apele uzate industriale i oreneti, care nu sunt acceptate n mediul acvatic n care se face deversarea apelor tratate i care permite refacerea proprietilor fizico-chimice ale apei nainte de utilizare.

Epurarea apelor uzate cuprinde dou mari grupe de operaii succesive: reinerea sau neutralizarea substanelor nocive sau valorificabile prezente n apele uzate; prelucrarea materialului rezultat din prima operaie.

Astfel, epurarea are ca rezultate finale: - ape epurate, n diferite grade, vrsate n emisar sau care pot fi valorificate n irigaii sau alte scopuri; - nmoluri, care sunt prelucrate, depozitate, descompuse sau valorificate.

Metodele principale de epurare a apelor reziduale difer n funcie de poluanii prezeni. Se pot clasifica, n primul rnd, n funcie de mecanismul care conduce la reducerea poluantului prin metode convenionale: - fizico-mecanice; - fizico-chimice; - biochimice sau biologice.

Combinarea acestor metode permite o purificare avansat, efluenii epurai putnd fi reintrodui n circuitul economic. Adoptarea unui anumit procedeu depinde de: - cantitatea efluentului; - coninutul n poluani; - condiiile de calitate impuse la evacuarea apei epurate n emisar; - mijloacele finaciare ale agentului economic respectiv.

Schema instalaiei de epurare descrie succesiunea etapelor principale artnd legturile ntre ele i indicnd elemente de tehnologie. Schema aleas poate include un anumit numr de etape de tratare (epurare), corelate astfel nct s realizeze gradul de epurare impus. Schema unei instalaii de epurare se stabilete n funcie de: - caracteristicile apei uzate; - de proveniena lor; - de gradul de purificare necesar; - de metodele de tratament a nmolului; - de suprafaa disponibil; - de tipul echipamentului ce va fi folosit; - de condiiile locale.

In procesul de epurare a apelor uzate se pot utilize urmatoarele categorii de epurare: mecanice chimice biologiceSchema unei statii de epurare a apelor uzate

Epurarea mecanic are rolul de a reine substanele grosiere care ar putea nfunda canalele conductelor i bazinele existente sau care prin aciunea abraziva ar avea efecte negative asupra uvrajelor. Prin epurarea chimic sunt ndeprtate o parte din coninutul impurificator al apelor reziduale. Epurarea chimic prin coagulare floculare conduce la o reducere a coninutului de substane organice exprimate n CBO5 (consum biochimic de oxigen) de cca. 20 30 % permind evitarea ncrcrii excesive a nmolului activ cu substan organic. Procesul de coagulare floculare const n tratarea apelor reziduale cu reactivi chimici, n cazul de fa, sulfat feros clorurat i ap de var, care au proprietatea de a forma ioni comuni cu substana organica existent n ap i de a se aglomera n flocoane mari capabile s decanteze sub form de precipitat. Epurarea biologic const n degradarea compuilor chimici organici sub aciunea microorganismelor n prezena oxigenului dizolvat i transformarea acestor produi n substane nenocive. Metodele mecanice aplicate frecvent apelor uzate constau in: Retinerea suspensiilor grosiere din apele uzate, fenomenul se numeste sitare Sedimentarea/ decantarea pentru separarea materialelor solide in suspensie Flotarea, separarea materiilor usoare sau unor suspensii sau materii solide in suspensie, cu structura adecvata greu separabila prin decantare Filtrarea si sentrifugarea aplicate pentru deshidratarea namoluluiMetode chimice aplicate apelor uzate urbane: Coagulare- floculare se aplica apelor uzate in scopul coagularii substantelor coloidale Neutralizarea: corectarea ph-ului apelor uzate Schimbul ionic se bazeaza pe insusirea unor substante de a schimba ionii din structura proprie cu ionii din solutia care vin in contact Oxidarea chimica, se aplica apelor uzate care contin substante organice biorezistente sau substante anorganice nedorite Dezinfectia chimica, se distrug anumite microorganism vii prin intermediul unor reactii chimice care difuzeaza in interiorul acestoraMetode biologice: Fermentarea aeroba aplicata in tratamentul apelor uzate in conditii aproape natural sau in instalatii specializate Fermentare anaeroba care se aplica mai rar la epurarea apelor uzate dar se aplica in special pentru stabilizarea namolurilor.

Alegerea uneia sau alteia dintre metode si procedeele apelor uzate se face in functie de compozitia si caracteristicile apelor uzate precum si de cerintele calitatii efluentului evacuate in emisar( gradul de epurare), astfel apele uzate cu incarcatura predominant mineral se trateaza cu metode fizico-chimice, iar apele uzate cu incarcatura predominant organic se trateaza prin mijloace fizico-chimice si biologice.Gradele de epurare practice realizabile in statiile de epurare clasice variaza in jurul valorilor de 40-60-80-90%, in functie de structura statiei si metodele folosite.

Tipuri de statii de epurare a apelor uzate urbaneEpurarea apelor uzate cuprinde, n linii mari, urmtoarele etape: epurarea mecanic, epurarea mecano-chimic, epurarea biologic a apelor reziduale i a nmolului rezultat n urma decantrii suspensiilor din ap. n mod curent, la debite i ncrcri mari, se aplic o metod de epurare care nglobeaz o treapt mecanic i una chimic sau o metod de epurare mecano-biologic. Staiile de epurare grupeaz construciile i instalaiile pentru epurarea uzate. n funcie de rolul pe care l au fa de epurarea totalitii apelor uzate de pe un anumit teritoriu sau centru industrial, ele se clasific astfel: Staii de epurare locale(sau de preepurare), care au rolul de a epura apele uzate pn la un grad de purificare necesar pentru a fi deversate n reelele publice, orasenesti sau uzinale de canalizare, precum i pentru reinerea i valorificarea anumitor substane utile pe care le conin;

Staii de epurare generale, care purific totalitatea apelor colectate de pe un ntreg teritoriul unui ora sau centru industrial. In general in practica se intalnesc: Statii de epurare intr-o singura treapta: statii de epurare mecanice Statii de epurare in doua trepte: epurarea mecanobiologica cel mai frecvent utilizate sau mecanico-chimica Statii de epurare in trei trepte: mecanobiologica plus o treapta de epurare avansata.

Epurarea mecanic

Epurarea mecanic are rolul de a reine prin procedee fizico-chimice substanele n suspensie n construcii i instalaii a cror alctuire difer dup mrimea suspensiilor i a procedeelor utilizate: grtare, site, dezintegretoare(toctoare), deznisipatoare, separatoare de grsimi, decantoare, filtre, etc. influent

dezintegratorInstalatie de sitareretiner grosiere

Platform de drenajdecantordeznisipator

Apa de drenajNamol dezhidratatefluent receptor Schema epurrii mecanice cu decantor

In acesta figura este reprezentat o schem de epurare mecanic cu decantor. Suspensiile reinute din apele uzate formeaz nmolul care este o mas vscoas, urt mirositoare, cu un aspect neplcut i cu un nalt grad de nocivitate. n funcie de condiiile locale nmolul poate fi ndeprtat n stare proaspt sau este prelucrat n instalaiile pentru fermentare i apoi incinerare. Realizarea acestor procedee tehnologice impune existena unor instalaii auxiliare, ca: central termic ce produce energie caloric necesar uscrii nmolurilor, rezervoare unde se nmagazineaz gazele produse la fermentarea nmolurilor, reea de alimentare cu ap potabil i industrial, dispozitive i aparate de msur i control, laborator de analiz a apelor etc. Epurarea mecanica retine suspensiile grosiere. Pentru retinerea lor se utilizeaza gratare, site, deznisipatoare, separatoare de grasimi si decantoare.Gratarele retin corpurile grosiere plutitoare aflate in suspensie in apele uzate (carpe, hartii, cutii, fibre, etc.). Materialele retinute pe gratare sunt evacuate ca atare, pentru a fi depozitate in gropi sau incinerate. In unele cazuri pot fi maruntite prin taiere la dimensiunea de 0,5-1,5 mm in dezintegratoare mecanice. Dezintegratoarele se instaleaza direct in canalul de acces al apelor uzate brute, in asa fel incat suspesiile dezintegrate pot trece prin gratare si pot fi evacuate in acelasi timp cu corpurile retinute.Deznisipatoarele sunt indispensabile unei statii de epurare, in conditiile in care exista un sistem de canalizare unitar, deoarece nisipul este adus in special de apele de ploaie. Nisipul nu trebuie sa ajunga in treptele avansate ale statiei de epurare, pentru a nu aparea inconveniente cum ar fi: Deteriorarea instalatiilor de pompare; Dificultati in functionarea decantoarelor Reducerea capacitatii utile a rezervoarelor de fermentare a namolurilor si stanjenirea circulatiei namolurilorDeznisipatoarele trebuie sa retina prin sedimentare particulele mai mari in diametru de 0,2 mm si in acelasi timp, trebuie sa se evite depunerea materialelor organice, pentru a nu se produce fermentarea lor. Separatoarele de grasimi sau bazinele de flotare au ca scop indepartarea din apele uzate a uleiurilor, grasimilor si, in general, a tuturor substantelor mai usoare decat apa, care se ridica la suprafata acesteia in zonele linistite si cu viteze orizontale mici ale apei. Separatoarele de grasimi sunt amplasate dupa deznisipatoare, daca reteaua de canalizare a fost construita in sistem unitar, si dupa gratare, cand reteaua a fost construita in sistem divizor si din schema lipseste deznisipatorul. Decantoarele sunt constructii in care se sedimenteaza cea mai mare parte a materiilor in suspensie din apele uzate. Decantoarele primare sunt longitudinale sau circulare si asigura stationarea apei timp mai indelungat, astfel ca se depun si suspensiile fine. Se pot adauga in ape si diverse substante chimice cu rol de agent de coagulare sau floculare, uneori se interpun si filtre. Spumele si alte substante flotante adunate la suprafata (grasimi, substante petroliere etc.) se retin si inlatura ("despumare") iar namolul depus pe fund se colecteaza si inlatura din bazin (de exemplu cu lame racloare sustinute de pod rulant) si se trimite la metantancuri.Epurarea mecano-chimic Epurarea mecano-chimic este un procedeu mai complex care nglobeaz o treapt mecanic i una chimic cu scopul de a ndeprta substanele prezente n ap

Statie de preparare si dozare a reactivilorTreapta mecanicaDecantor secundarBazin de amestecBazin de reactie influent

efluent receptor

Schema epurrii mecano-chimiceEpurarea chimic urmrete n special coagularea nmolurilor avnd la baz precipitarea chimic care constituie un procedeu industrial de tratare cu coagulani ce mresc depunerile gravimetrice reducnd cantitile de suspensii i coloizi cu 6085%. Pe lng operaia de precipitare chimic, frecvent utilizat, intervin i o alt serie de procese chimice ca, de exemplu: Neutralizarea, sau corectarea indicelui pH, operaie care se aplic apelor uzate acide sau alcaline evacuate din diferite ntreprinderi industriale; Schimbul ionic, bazat pe nsuirea unor substane schimbtori de ioni de a schimba ionii din soluia cu acre vin n contact i n care nu se dizolv; Oxidarea chimic, aplicat n cazul cnd apa uzat conine substane organice biorezistente sau unele substane anorganice nedorite prin dozarea clorului i a derivailor si, permanganatul de potasiu i feriii de sodiu sau potasiu; Dezinfecia, ce se bazeaz pe principiul de distrugere a celulei vii prin metode chimice, cu reactivi care difuzeaz n interiorul celulelor bacteriene. Procesul de coagulare - floculare consta in tratarea apelor reziduale cu reactivi chimici, in cazul de fata, sulfat feros clorurat si apa de var, care au proprietatea de a forma ioni comuni cu substanta organic existenta in apa si de a se aglomera in flocoane mari capabile sa decanteze sub forma de precipitat. Agentul principal in procesul de coagulare - floculare este ionul de Fe3+ care se obtine prin oxidarea sulfatului feros cu hipoclorit de sodiu. Laptele de var care se adauga odata cu sulfatul feros are rolul de accelera procesul de formare al flocoanelor si de decantare al precipitatului format.Epurarea mecano-biologic Epurarea biologic, ce urmeaz treptei mecanice, se bazeaz pe activitatea unor microorganisme care mineralizeaz substanele organice din ap n prezena oxigenului. Epurarea mecano-biologic poate fi realizat prin dou grupe mari de construcii n care epurarea se poate produce n condiii apropiate de cele naturale cmpuri de irigaii, de infiltraii(figura 3) i iazuri biologice din care se colecteaz apele de drenaj i se vars ca ape epurate n emisar i construcii n care epurarea biologic se realizeaz n condiii artificiale filtre biologice i bazine cu nmol activ(figura 4).

influent

Iazuri biologiceCampuri de infiltrare percolareCampuri de irigare Treapta mecanica

efluenteffluent receptor receptor

.

Schema epurarii mecano-biologice in camp de filtratiiMetoda de epurare mecanobiologic natural(cmpuri de irigaii i de infiltraie) se folosete din ce n ce mai rar datorit n principal marii suprafee ocupate de cmpul de infiltraie, sustras circuitului agricol i n special datorit pericolului de infectare a pnzei de ap freatic cu bacterii patogene. Prin epurarea biologica se intelege complexul de operatiuni si faze tehnologice prin care materiile organice existente in apele uzate provenind din cele mai diverse activitati antropice sunt transformate cu ajutorul unor culturi de microorganisme, in produsi de degradare fara nocivitate, (CO2, H2O, CH4, si altele) si o masa celulara noua (biomasa), inofensiva.Procesul tehnologic de epurare biologica se poate organiza in doua modalitati:1 Prin cultura microorganismelor noi dispersate in intregul volum al reactorului de epurare.2-Prin cultura noilor microorganisme pe un suport.Prin sistemul de cultura in intreaga masa de apa poluanti si in tot volumul reactorului se inmulteste generic "namol activ" iar epurarea biologica ca modalitate tehnologica ii poarta numele. Al doilea sistem presupune dezvoltarea culturii in film (pelicula) biologic, iar procesul se desfasoara in constructii cu filtre biologice speciale.Namolul activ este un sistem dispers in care materialul aflat in suspensie trebuie sa fie separat de efluentul epurat biologic. In procesul de epurare biologica a apelor uzate cu incarcatura de materii organice, rol principal ii revine grupului de bacterii organofage, (mancatoare de substante organice). Aceste bacterii, in functie de predispozitia lor de a trai in prezenta sau absenta oxigenului se clasifica in: Bacterii obligat anaerobe; Bacterii facultative aerobe; Bacteria anaerobe.Bacteriile, grup heterogen de organisme microscopice, microcelulare sau grupate in colonii cu nucleu simplu, majoritatea fara clorofila, heterotrofe (care sunt obligate sa-si preia singure hrana sub forma de substante organice din mediu) indeplinesc rolul esential in acest tip de epurare a apelor cu incarcatura de materii organice.Bacteriile aerobe sunt microorganisme care intr-o proportie insemnata se pot dezvolta si reproduce numai in mediile care contin oxigen.Bacteriile obligat aerobe ca cele saprofite, nitrificatoare, o parte din sulfobacterii si microbii patogeni traiesc numai in prezenta oxigenului molecular. Bacteriile anaerobe sunt organisme capabile sa traiasca fara prezenta oxigenului liber.Dintre acestea remarcam infuzoriile, clostridium pasteurianum si clostridium sporogenius.Ca urmare, in legatura cu necesarul de oxigen pentru dezvoltarea culturilor de bacterii organo-fagiste vom intalni doua tipuri de procese tehnologice pentru epurare biologica:-Proces aerob, utilizat cu prioritate la indepartarea poluantilor din apele uzate;-Proces anaerob aplicat la prelucrarea namolurilor fermentate si la epurarea apelor uzate foarte concentrate in poluanti.Cercetarile au evidentiat faptul caci in stransa asociere cu bacteriile, in procese aerobe cohabiteaza protozoare (cele mai primitive forme de animale din clasele Flagellata, Sarcodia, Sporazoa, Ameobosporidia, Ciliophora), metazoare (rotifere si nematode) si ciuperci sau chiar fungi, alcatuind biocenoze.La fiecare proces tehnologic de epurare biologica vom intalni biocenoze selectate specific procesului ales.

influent

Instalatie de dezinfectareBazin de aerare cu namol activInstalatie de coagulare-floruraredezintegratorCentral termicaRezervor de biogazIngrosator de namolBazin de contactDecantor secundarDecantor primarSeparator de grasimideznisipatorInstalatie de sitare

emisie termica

gaz

Instalatie de fermentare anaeroba a namolului biogaz

Bazin de amestec si omogenizare namol primar

Instalatie de dezhidratare a namolurilor namol stabilizat

namol secundar recirculat ape de drenaj namol dezhidratatefluent

receptorSchema epurrii biologice cu nmol activ

Procese unitare pentru epurarea apelor uzate industrialeProcesele fizice de epurare sunt acelea n care substanele poluante nu sufer transformri n alte substane, avnd la baz principiile:a) separarea gravitaional a particulelor grosiere, nedizolvate n ap, sub influena cmpului gravitaional al Pmntului, prin sedimentare, prin flotaie sau prin centrifugare. Este posibil fenomenul de aglomerare (floconare), flocoanele avnd mase mai mari i care sedimenteaz mai repede. Ca exemplu se prezint un decantor, care poate fi cu curgere a apei vertical i orizontal. Eliminarea nmolului din decantor se poate face manual i intermitent. Dup form, decantoarele pot fi circulare i rectangulare. Evacuarea apei limpezite se face prin deversoare.

Decantor

b) flotaia este un proces unitar de separare din ap, sub aciunea cmpului gravitaional terestru, a particulelor cu densitate medie mai mic dect a apei. Flotaia poate fi natural sau cu aer introdus n ap sub form de bule fine prin difuzoare poroase. Scopul flotaiei este de a forma o spum stabil care s ncorporeze particulele insolubile. Flotaia se poate face se poate face n bazine circulare sau dreptunghiulare.

Instalaie de flotaie cu aer sub presiunec) filtrarea const n trecerea apei printr-un mediu poros n care are loc reinerea prin fenomene predominant fizice. Filtrarea este un proces de sitare cu ajutorul unei esturi fine sau mpslituri.d) reinerea pe grtare i site a impuritilor grosiere (crengi, fire etc) pe grtare i a celor mai mici pe site. Viteza apei la ntrarea n grtare este de cca. 0.3 m/s pentru a evita depunerile pe grtar dar nu mai mare de cca. 1 m/s pentru a nu nepeni corpurile grosiere ntre bare. Sitele servesc pentru reinerea impuritilor nedizolvate de dimensiuni mai mici i sunt realizate din table metalice sau din plci de material plastic perforat. Sitele pot fi statice i mobile (ciururi cu micare de vibraie sau giratoare). ndeprtarea materialelor din site se face cu perii, prin simpla alunecare. Sitele fine din esturi din fire metalice sau fire din materiale plastice se folosesc pentru suspensii de particule fine.e) epurarea n filtre granulare i filtre cu prestrat. Materialul granular folosit ca umplutur filtrant este nisipul cuaros. Se mai folosesc filtre cu mai multe straturi de materiale granulare, cu densiti diferite (de ex. din antracit, nisip cuaros, granat) care pot fi splate, granulele aranjndu-se cu diametrul descrescnd n sensul de curgere.f) epurarea prin membrane. Membrana este o barier pentru speciile moleculare sau ionice prezente n curentul de ap care o strbate. Ca materiale pentru membrane se folosesc acetatul de celuloz, materiale polimerice stabile n timp (poliamide, polisuflone, etc.). Procesul de epurare cu membrane se numete osmoz, care poate fi direct sau invers, n funcie de direcia apei de la o soluie diluat la una concentrat sau invers.Alte metode de epurare prin membrane sunt: ultrafiltrarea - se folosesc mai multe membrane cu permeabilitate selectiv pentru anumii componeni. electrodializa - folosete membrane cu permeabilitate selectiv la anioni, respectiv cationi, deplasarea acestora fcndu-se sub influena unui cmp electric, ca la electroliz.Prin procesele chimice de epurare, poluanii sunt transformai n alte substane mai uor de separat, precipitate insolubile, gaze, care pot fi stipale, care au o activitate nociv mai redus sau sunt mai susceptibile de a fi ndeprtate.a) neutralizarea este un proces prin care pH-ul unei soluii uzate este reglat prin adaos de acizi sau baze.Neutralizarea apelor acide se face cu substane cu caracter bazic (oxizi, hidroxizi, carbonai). Neutralizanii care sunt utilizai sunt: piatra de var (carbonat de calciu), dolomita (carbonat de calciu i magneziu), varul (oxid de calciu) sub form de hidroxid de calciu (lapte de var sau var stins praf).Neutralizarea apelor alcaline se face cu acizi reziduali, cu gazele de ardere bogate n CO2 (14%) etc. Deoarece influenii au debite variabile n timp, este necesar o bucl de reglare a pH, mrind debitul de agent neutralizant.b) oxidarea i reducereaScopul oxidrii este de a converti compuii chimici nedorii n alii mai puin nocivi. Ca oxidani se pot folosi: oxigenul, ozonul, permanganai, ap oxigenat, clorul i bioxidul de clor. Ca exemplu se d distrugerea cianurilor cu clor pn la formarea de cianai sau azot molecular:CN- + OCl CNO + Cl-2 CNO + 3 OCl N2 + 2HCO3- + 3Cl-Reducerea const n transformarea unor poluani cu caracter oxidant n substane inofensive care pot fi uor epurate. Ca exemplu se d reducerea cromului hexavalent la crom trivalent, n vederea precipitrii acestuia ca hidroxid:Cr2O72- + 6 Fe SO4 + 7 H2SO4 Cr2(SO4)3 + 3 Fe2(SO4)3 + 7 H2O + SO42-Ca ageni reductori se folosesc srurile fierului trivalent, sulfai, acidul sulfuros.c) precipitarea este un proces de epurare bazat pe transformarea poluanilor din apele reziduale n produi insolubili. Ca exemplu se d ndeprtarea fluorului din ap prin introducerea de ioni de calciu:2 F- + Ca2 CaF2 precipitatd) coagularea i flocularea - ndeprtarea unor particule prin sedimentare (coagulare) i destabilizarea prin absorbia unor molecule mari de polimeri care formeaz puni de legtur ntre particule (floculare). Se folosesc pentru particule coloidale. n acest scop se folosesc polimeri organici sintetici sau anorganici.e) schimbul ionicSchimbtorii de ioni se utilizeaz mai ales pentru dedurizarea apelor, folosind cationai n forma sodiu (Na), iar regenerarea lor se face cu clorur de sodiu:2 ZNa + Ca2+ Z2 Ca + 2 Na+Procese biologiceSubstanele organice pot fi ndeprtate din ap de ctre microorganisme care le utilizeaz ca hran, respectiv surs de carbon.Reaciile enzimatice au dou faze: (1) moleculele de enzim i de substan utilizat ca hran (substrat) formeaz compleci (2) complecii se descompun elibernd produsul de reacie i enzimaEnzima + Substrat (Enzima substrat) K2(Enzim substrat) Enzim + Produs reacieEpurarea biologic aerob se realizeaz n construcii n care biomasa este suspendat n ap sub form de agregate de microorganisme (flocoane), sistemele fiind aprovizionate cu oxigen.Epurarea biologic anaerob a apelor uzate se realizeaz n incinte nchise (bazine de fermentare) ferite de accesul oxigenului care inhib activitatea microorganismelor anaerobe. Prin descompunerea poluanilor organici se obin gaze de fermentare combustibile, datorit coninutului ridicat de metan.

Problema nmoluluiDin staiile de epurare rezult mari cantiti de nmol. De exemplu n Germania se produc anual peste 100 de milioane de tone de nmol brut. Acesta este n final uscat prin diverse procedee i poate fi utilizat ca ngrmnt agricol sau dup caz este transportat la rampa de gunoi i haldat sau incinerat sau supus pirolizei. Utilizarea ca ngrmnt oricum nu se face direct, ci mai nti trebuie supus unui proces de "condiionare" ce poate cuprinde dezinfecie, adugare de sruri de aluminiu i fier, var, cenu, materiale de floculare apoi deshidratare prin pres sau centrifug.n ultimul timp n apele uzate ajung tot mai multe metale grele i ali poluani care fac ca nmolul s fie toxic i neadecvat utilizrii ca ngrmnt. n Germania de exemplu doar circa 40% poate fi utilizat n agricultur. Alternative sunt folosirea lui ca materie prim la crmizi speciale i alte materiale de construcii. O practic larg rspndit n trecut i din fericire abandonat dup ndelungi scandaluri a fost deversarea n ocean a nmolului provenit din staii de epurare a apelor.

Situaia epurrii apelor uzaten Europa, s-au fcut eforturi considerabile pentru tratarea apelor reziduale i pentru reducerea apelor uzate deversate. Cu toate acestea, mai este nc de lucru pn la punerea complet n aplicare a directivei privind tratarea apelor reziduale urbane. Progresul realizat pn acum s-a datorat investiiilor de capital i unor forme avansate de tratare.Tendinele de viitor arat c poluarea apelor urmare deversrii apelor uzate va fi n continuare redus, n special n rile din UE-10, cu sprijin din partea fondurilor structurale i de coeziune UE, ncepnd din 2007. Evoluia din ultimii 20 de ani a politicilor privind tratarea apelor uzate arat c investiiile n instalaiile de tratare, combinate cu stimulente economice reale pentru reducerea polurii la surs, ofer cea mai eficient metod de a reduce acest tip de poluare.Prin politici precum directiva privind nitraii, Uniunea European a ncercat s reduc poluarea din agricultur. ntre timp, investiiile fcute de furnizorii de apa continu s asigure calitatea apei potabile. Dar rurile i apele subterane ale Europei continu s fie poluate de infiltraiile de ngrminte i pesticide organice sau minerale. Dei se ateapt ca utilizarea acestor substane chimice s se reduc la nivelul UE-15, n UE-10 se preconizeaz o cretere cu 35 % a utilizrii ngrmintelor pn n 2020, pe msur ce agricultura se intensific.Multe zone din Europa se vor confrunta n continuare cu probleme privind calitatea apelor subterane, ntruct dureaz zeci de ani pn cnd substanele poluante infiltrate n pmnt ajung n ruri, lacuri i rezervelor de ap. Prevenirea, prin schimbarea practicilor agricole, este mai eficient dect combaterea polurii, n special pe termen lung.

Microstaiile de epurare a apelor pe piaa din RomniaApariia i dezvoltarea firmelor private mici i mijlocii, industriale i de turism, construite n zone rurale, fr canalizare i unde nu exist staii de epurare comunale a crescut cererea de instalaii i staii compacte de epurare a apelor uzate, cu autonomie mare de fucionare. Acestea nu se fabric n ar i sunt importate de la firme productoare din Belgia, Cehia, Elvetia, Germania, Italia, Ungaria etc.S-a constatat c n staiile de epurare care funcioneaz pe baza tehnologiilor de epurare convenionale cu nmol activ, n treptele de epurare biologic, rezult cantiti mari de nmol n exces care trebuie vidanjat des sau care necesit linii tehnologice de ngroare, condiionare, deshidratare i mineralizare. Acestea mresc costurile echipamentelor, a apei epurate, mresc volumele staiilor, micoreaza fiabilitatea i mentenabilitatea i presupun personal specializat, dublnd sau triplnd costurile staiilor mici i ale microstaiilor. Din aceste considerente, apare ca necesar realizarea n ar de tehnici de epurare performante, prin folosirea tehnologiilor de vrf n procesul de epurare biologic a apei, care s duc la reducerea suprafetelor active, la reducerea dimensiunilor staiilor de epurare i a cantitii nmolului format i la micorarea consumurilor energetice.Staiile de epurare compacte sunt echipamente pentru epurarea apelor uzate menajere provenite de la comuniti de 5-500 LE (locuitori echivaleni). Sistemele i gsesc aplicabilitatea oriunde nu exist reea de canalizare sau costurile de racordare la canalizare sunt prea ridicate.Epureaz mecano-biologic apa uzat provenit de la: case, vile sau cartiere de vile, hoteluri, restaurante, campinguri, coli, uniti militare, cldiri administrative ale unitilor comerciale, industriale i ale fermelor.Apele epurate de sistem pot fi deversate n orice emisar (pru, ru, lac etc.) deoarece se ncadreaz n normele europene i n normele naionale NTPA 001-2002. Ele reprezint cea mai modern i eficient soluie de protecie a apelor freatice i de suprafa. Prin epurarea imediat i nu doar stocarea lor ntr-un bazin prin care se pot infiltra n sol (este cazul foselor septice), se nltur pericolul contaminrii pnzei freatice ct i a mediului ambiant n general.

Microstaie modular de 150 LE realizat de firma ORM (Omnia Resina Mazzotti)

Prin eliminarea necesitii de a vidanja sptmnal sau lunar (este cazul foselor septice, n funcie de ncrcare), microstaiile de epurare aduc beneficiarilor economii importante. Ele sunt construcii compacte din materiale rezistente, cu deosebite proprieti fizico-chimice.

Microstaie AS-NIKKOL de 28-55 LE

Se utilizeaz materiale compozite, materiale plastice armate, care prezinta o foarte bun rezistent fizico-chimic n timp i nu i modific proprietile la variaiile de temperatur. Materialele compozite reprezint o alternativ solid la materialele tradiionale precum oelul, betonul sau polietilena. Acestea din urm pot rugini, fisura, sparge sau dezlipi i faciliteaz apariia de depuneri pe pereii interiori ai bazinelor care in timp duc la dereglarea proceselor de epurare ct i la colmatarea conductelor.

Microstaie de epurare biologic din materiale plastice BIO CLEANER

Materialele compozite i materialele plastice n schimb, sunt cu mult mai stabile i rezistente, nu faciliteaz depunerile pe interior, nu sunt corodate de sol i nu necesit ntreinere special. Se elimin pericolul contaminrii pnzei freatice prin infiltrarea dejeciilor prin pereii sau radierul foselor septice. Rezervorul se instaleaz direct n sol, fr a mai necesita construcii suplimentare. Suprafaa ocupat este minim i este n funcie de spaiul disponibil.Costurile de exploatare sunt minime i se compun din costul energiei electrice consumate i cel al vidanjrii anuale. Consumurile de electricitate variaz ntre 0,3 kW/h pentru staia de 5 LE i 8 kW/h pentru cea de 500 LE comparativ cu fosele septice la care operaia de vidanjare trebuie efectuat sptmnal, microstaiile de epurare, prin procesul biologic de epurare utilizat, necesit doar vidanjare anual.Motivul const n faptul c tehnologia de epurare este mecano-biologic i nu necesit adaos de substane chimice; microorganismele care se dezvolt n staie hrnindu-se cu materiile organice prezente n apa uzat menajer.Apa care iese din staie este perfect clar i inodor, fr depuneri sau suspensii. Nu degaj mirosuri neplcute. Funcionarea staiei nu necesit supraveghere ci doar o inspecie periodic de rutin. Pot fi instalate fr restricii n curi, n vecintatea cldirilor sau chiar n subsolul acestora.Folosirea de tehnologii avansate i echipamente performante n instalaiile de tratare i epurare a apelor duce la protecia bazinelor hidrografice, un domeniu tot mai important n asigurarea cantitativ i calitativ a hranei populaiei, o prioritate n plan naional i internaional. n acest sens se nscriu i preocuprile noastre de a realiza echipamente ct mai eficiente pentru epurarea apei uzate, pentru pstrarea nealterat a rurilor sursa de baz a apei potabile din aglomerrile urbane.

2 Determinarea debitelor caracteristice de ap uzat ale localitii

Debitele caracteristice de ape uzate prelucrate n staiile de epurare a apelor uzate urbaneStaiile de epurare a apelor uzate urbane au rolul de a purifica totalitatea apelor uzate ale unui centru populat pn la un grad admisibil astfel nct s nu afecteze calitatea cursului de ap receptor n care sunt deversate dup tratare. Apele uzate ale centrului populat sunt aduse la staia de epurare prin intermediul sistemului centralizat de canalizare care are rolul de a colecta apele uzate de la toi generatorii de ap uzat de pe raza centrului urban care, dup localizarea lor sunt consumatorii de ap menajeri i sociali aflai n zona rezidenial a centrului populat, precum i unitile industriale i agrozootehnice.Debitul de ape uzate preluat din centrele urban i prelucrat de staiile de epurare urbane nu este constant pe perioada unei zile, prezentnd fluctuaii n funcie de modul n care se consum apa de alimentare n centrele urbane. De aceea se utilizeaz mai multe mrimi caracteristice care s defineasc ct mai bine acest debit fluctuant i anume:- debitul zilnic mediu Qu zi med exprimat n unitatea caracteristic [m3/zi], sau n unitatea S.I. [m3/s] este valoarea medie a debitelor zilnice de ap uzat produse n centrul urban pe parcursul unui an;- debitul zilnic maxim Qu zi max [m3/zi, m3/s] este valoarea maxim a debitelor zilnice de ap uzat produse n centrul urban pe parcursul unui an;- debitul orar maxim de ape uzate Qu orar max [m3/h, m3/s] este valoarea maxim a debitelor orare de ap uzat produse n centrul urban pe parcursul unei zile;- debitul orar minim de ape uzate Qu orar min [m3/h, m3/s] este valoarea maxim a debitelor orare de ap uzat produse n centrul urban pe parcursul unei zile;Debitului de ap uzat a centrului urban se determin n funcie de consumul de ap potabil a centrului urban, valorile caracteristice ale acestuia obinndu-se dup urmtorul algoritm succesiv: se calculeaz valorile caracteristice ale necesarelor i cerinelor de ap de alimentare din zonele rezidenial, industrial i agrozootehnic ale centrului urban, se calculeaz valorile caracteristice ale cerinei total de ap de alimentare a centrului urban, apoi se calculeaz calculeaz valorile caracteristice ale debitului de ap uzat a centrului urban.

2.1. Determinarea debitelor caracteristice ale necesarului i cerinei de ap de alimentare din zona rezidenial a centrului populatNecesarul de ap de alimentare pentru zona rezidenial a centrului populat se exprim prin urmtoare mrimi caracteristice: debitul necesarului zilnic mediu de ap de alimentare Qzi med [m3/zi], debitul necesarului zilnic maxim de ap de alimentare Qzi max [m3/zi] i debitul necesarului orar maxim de ap de alimentare Qorar max [m3/h]. Valorile caracteristice ale necesarului de ap de alimentare din zona rezidenial a centrelor populate se determin cu urmtoarele relaii:

(2.1)

= 27828m3/zi

(2.2)

= 30710 m3/zi

(2.3)

=15720 m3/or

n care: i indice referitor la necesarul de ap n funcie de zonele difereniate ale localitii dup gradul de dotare al cldirilor cu instalaii de ap cald i rece (vezi tabelul 2.1); i are valori ntre 1-5;j indice referitor la categoria de necesar de ap i anume: ap pentru nevoi gospodreti, ap pentru nevoi publice, ap pentru stropit spaiile verzi, ap pentru stropit strzi i splat piee; j are valori ntre 1-4;N(i) numrul de locuitori care locuiesc n zona i a localitii;qj(i) [l/om.zi] debitul zilnic mediu specific din categoriile j ale necesarului de ap pentru locuitorii din zona i a localitii, i anume: qg(i) - debitul zilnic mediu specific pentru nevoi gospodreti ale populaiei (vezi tabelul 2.1); qp(i) - debitul zilnic mediu specific pentru nevoi publice (vezi tabelul 2.1); qsv(i) debitul zilnic mediu pentru stropit spaiile verzi care se poate aprecia global ca o ploaie efectiv (25 l/m2) la dou sptmni i 10 m2 spaiu verde/om conducnd la o valoare qsv(i) = 17,9 l/om.zi, qsp(i) debitul zilnic mediu specific pentru stropit strzi i splat piee se poate calcula analitic sau se poate aprecia global la 5% din debitul zilnic mediu specific pentru nevoi publice qp(i);Qci [m3/zi] debitul necesarului de ap pentru combaterea incendiilor;Kzicoeficientul de neuniformitate a debitului zilnic (vezi tabelul 2.1);Ko coeficientul de variaie orar care se adopt pentru fiecare din zonele difereniate ale localitii dup gradul de dotare a cldirilor cu instalaii de ap cald i rece; cnd nu sunt alte valori justificate, pot fi adoptate valorile din tabelul 2.2.NOTE1 - Pentru Kzi, valorile de deasupra liniei sunt date pentru localitile cu clim continental temperat, iar valorile de dedesubt sunt date pentru localitile cu clim continental excesiv. Definirea climei se face pe baza numrului anual de zile de var (n) ca medie multianual, cu temperatura maxim msurat 25C, astfel: n 80 clim continental temperat, n 80 - clim continental excesiv.2 - Valoarea pentru qp(i) poate fi majorat justificat funcie de resursa de ap i importana obiectivului, astfel: pn la 15% pentru orae cu populaie mai mare de 300.000 locuitori i mai mic de 1.000.000 locuitori, i pn la 25% pentru orae cu populaie mai mare de 1.000.000 locuitori.3 - Pentru staiuni balneo-climaterice (inclusiv staiunile de pe litoralul Mrii Negre), valorile debitelor qg i qp se stabilesc pe baz analitic, n funcie de tipul acestora. Tabelul 2.1Zone ale localitii difereniate n funcie de gradul de dotare al cldirilor cu instalaii de ap rece i caldqg(i)[l/omzi]qp(i)[l/omzi]Kzi(i)

Zone n care apa se distribuie prin cimele amplasate pe strzi40251,3/1,45

Zone n care apa se distribuie prin cimele amplasate n curi80301,2/1,35

Zone cu gospodrii avnd instalaii interioare de ap rece i canalizare140301,2/1,35

Zone cu gospodrii avnd instalaii interioare de ap i canalizare, cu preparare local a apei calde210851,15/1,30

Zone cu cldiri avnd instalaii interioare de ap cald i canalizare, cu preparare centralizat a apei calde (inclusiv cele cu cldiri racordate la termoficare)2801001,10/1,25

NOTE1 - n cazul n care distribuirea apei nu se face continuu ci dup un program de furnizare propriu, coeficientul Ko poate fi mrit pe baz de calcule justificative. Alimentarea discontinu cu ap trebuie ns considerat ca provizorie.2 - Pentru valori intermediare ale numrului de locuitori coeficientul Ko se calculeaz prin interpolare linear.3 - Coeficientul se determin n funcie de numrul de locuitori N(i) din fiecare dintre zonele difereniate ale localitii dup gradul de dotare a cldirilor cu instalaii de ap cald i rece. Tabelul 2.2Numrul total de locuitori ai centrului populat (N)KoNumrul total de locuitori ai centrului populat (N)Ko

5002,8150001,35

10002,2250001,30

15002,0500001,25

30001,751000001,20

70001,5 2000001,15

Necesarul de ap pentru combaterea incendiilor poate fi preluat din hidrani interiori sau exteriori cldirilor, iar pentru cldiri speciale (teatre, biblioteci, instituii, unele spaii industriale, etc) pot fi prevzute sisteme speciale (sprinclere, drencere, etc). Apa pentru hidranii interiori i sistemele speciale trebuie s fie potabil. La hidranii exteriori se folosete de regul ap potabil din reea, iar n cazuri speciale pentru combaterea din exterior se poate folosi i o alt calitate de ap prin mijloace separate (maini cisterne proprii, rezerve de ap, reele separate, etc)Debitul Qci al necesarului de ap pentru combaterea incendiilor se poate calcula analitic pe baza prevederilor din STAS 1478-90 inndu-se seama de configuraia sistemelor pentru combaterea incendiilor.NOTE1 - Debitul Qe pentru un hidrant exterior i numrul nk de incendii simultane pentru centrele populate cu peste 1000000 de locuitori se determin pe baz de studii speciale;2 - Localizarea incendiilor simultane din centrele populate, n perimetrul luat n calcul la dimensionarea reelelor de distribuie, se face astfel nct, teoretic, un incendiu s revin unei suprafee locuite de cel mult 10000 locuitori.Debitul Qci [m3/zi] al necesarului de ap pentru combaterea incendiilor, n cazul n care se folosesc hidrani exteriori i nu au fost realizate studii speciale, se poate aprecia cu relaia:

(2.4)

=2160m3/zi

n care: ninc numrul de incendii simultane din zona rezidenial; qhe [l/s] debitul unui hidrant exterior (vezi tabelul 2.3). Tabelul 2.3 Numrul locuitorilor din localitate Numrul ninc de incendii simultane Debitul qhe [l/s] al unui hidrant exterior

cldiri cu 1 4 etajecldiri cupeste 4 etaje

5.0001510

5.001 10.00011015

10.001 25.00021015

25.001 50.00022025

50.001 100.00022535

100.001 200.00023040

200.001 300.00034055

300.001 400.0003-70

400.001 500.0003-80

500.001 600.0003-85

600.001 700.0003-90

700.001 800.0003-95

n cazul n care, din aceeai reea public de alimentare cu ap aferent unei localiti, se alimenteaz n caz de incendiu i unitile industriale sau agrozootehnice, numrul teoretic de incendii se poate adopta i pe baza tabelului 2.4, dac nu sunt justificate alte valori.Tabelul 2.4Numrul de locuitori din localitateNSuprafaa teritoriului ntreprinderilor S [ha]Numrul de incendii simultanenincModul de considerare a incendiilor simultane

< 10000< 1501 La localitate sau la zona industrial, lund n considerare debitul de incendiu cel mai mare.

10.001 25.000< 1502 Unul n localitate i unul n zona industrial, sau ambele n localitate lund n considerare suma valorilor maxime.

25.000 1502 Unul n localitate i unul n zona industrial, ambele n localitate sau ambele n zona industrial, cores-punztor sumei valorilor maxime.

> 25.000< 1502 Unul n localitate i unul n zona industrial, ambele n localitate sau ambele n zona industrial, cores-punztor sumei valorilor maxime

> 25.000> 150Se determin conform tabelului 1.5 pentru. localitate i conform STAS 1478 ptr. zona industrial,nsumndu-se. n localitate i zona industrial, numrul care rezult pentru fiecare.

NOT Dac ntre ntreprindere i localitate este totdeauna un spaiu gol (verde) de minimum 300 m, cele dou uniti (localitate i industrie) se analizeaz separat.

Pentru centrele populate cu populaia mai mare de 300.000 locuitori, la care programul de sistematizare conine date complete despre dotrile social-culturale , stabilirea debitelor necesarului de ap de alimentare se poate face prin calcul analitic detaliat pe baza datelor din tabelele 2.5, 2.6, 2.7 i 2.8.Comparndu-se valorile debitului necesarului de ap, obinute pe baza calculului analitic (pe baza relaiilor 2.1 - 2.4), cu cele obinute prin utilizarea tabelelor 2.3 - 2.8, pentru estimarea debitelor necesarului de ap, se vor alege valorile cele mai mari. Tabelul 2.5Norme pentru consumul de ap pentru satisfacerea nevoilor gospodreti ale populaiei din cvartale sau zone ale centrelor populateGradul de amenajare a cldirilorNorma pentru consumul de ap(l/omzi)Coeficientul de variaie orar a consumului de ap

n cartiere neracordate la reeaua de ap i canalizare i n cartiere n care se ia apa din cimele de strad 1)30 50 2,00 1,60

n cartiere racordate global la reeaua de ap i canalizare fr instalaii interioare85 110 1,5 1,3

n cartiere cu cldiri avnd instalaii de alimentare cu ap, canalizare, bi cu instalaii individuale de ap cald140 170 1,3 1,2

n cartiere cu cldiri avnd instalaii interioare de ap i canalizare, bi i instalaii centrale de ap cald200 300 1,25 1,15

1) Se va considera numai n etapizarea lucrrilor ca etap de tranziie.

Tabelul 2.6Destinaia cldiriNecesar specific [l/omzi]

Total ap din care ap cald

de 60Cde 45C

1234

Cldiri de locuit (pentru o persoan pe zi)a) n cazul preparrii centrale a apei calde:- apartament cu closet, lavoare, cad de baie i spltor;- apartament cu closet, lavoare, cad de du i spltor;

280200

11080

9065

n cazul preparrii locale a apei calde:- n cazane funcionnd cu lemne, crbuni sau combustibil lichid;- n cazane funcionnd cu gaze sau n nclzitoare electrice.

140170

5560

4550

Cldiri pentru birouri (pentru un funcionar pe schimb)2054

Cinematografe (pentru un loc pe zi) 5--

Cree, grdinie cu internat (pentru un copil pe zi)1005040

Grdinie cu copii externi (pentru un copil pe schimb)2086

Dispensare, policlinici (pentru un bolnav pe zi)1532,5

Cluburi, case de cultur i teatrea) cu prepararea central a apei calde:- actori (pentru o persoan pe zi);- spectatori, vizitatori (pentru un loc pe zi);b) fr ap cald: - actori (pentru o persoan pe zi);- spectatori, vizitatori (pentru un loc pe zi).

3512

2512

15-

--

12-

--

Cantine, restaurante, bufete (pentru o singur mas servit o singur dat, la prnz):- bufete;- cantine i restaurante;- cantine i restaurante (pentru o persoan, trei mese pe zi).

132244

61020

91428

Cmine (pentru un ocupant pe zi)- cu obiective sanitare n grupuri sanitare comune;- cu lavoare n camere;- cu grupuri sanitare n camere.8090120405060334050

Internate colare (pentru un ocupant pe zi)- cu obiective sanitare n grupuri sanitare comune;- cu lavoare n camere.708030402533

1234

Hoteluri i pensiuni (pentru un pasager pe zi)- cu duuri sau czi de baie n grupuri sanitare comune (hoteluri categoria a II-a);- cu duuri n grupuri sanitare n camere (hoteluri categoria a I B);- cu czi de baie n grupuri sanitare n camer (hoteluri categoria a I A);

110

150

200

60

80

100

50

65

80

Spitale, sanatorii, case de odihn (pentru un bolnav pe zi):- cu czi de baie i duuri n grupuri sanitare;- cu cad de baie n fiecare camer, pentru bolnavi;- cu cad de baie n fiecare camer, pentru tratamente balneologice.23532542511516522595135185

Bi publice (pentru o persoan):- cu duuri;- cu czi de baie.602003010043140

coli fr duuri sau bi (pentru un elev pe program)2054

Terenuri de sport, stadioane (pentru o manifestare sportiv)- pentru un spectator ;- pentru un sportiv.650-20-28

Gri (pentru o persoan din traficul zilnic)5--

Spltorii (pentru un kilogram de rufe uscate)- cu splare manual;- cu splare semimecanizat;- cu splare mecanizat.354555202530283543

Secii de splare din garaje (pentru un vehicul pe schimb)- autoturisme;- autocamioane.300500 --- -

ntreprinderi industriale (pentru un muncitor pe schimb) cu procese tehnologice din grupaIIIIII a) b)IVVVI a) b)

5060607575856075

2025253030402530

2835354343573543

*Apa cald de 45C este preparat cu ajutorul energiei solare, pentru perioada cald a anului.

OBSERVAII1) Durata efectiv a perioadei de consum, n ore, se stabilete pentru fiecare caz n parte n funcie de regimul de funcionare a instalailor de ap din cldirea respectiv.2) Durata maxim de utilizare a duurilor i lavoarelor n vestiarele ntreprinderilor industriale este de 45 minute pentru fiecare schimb.3) Datele din tabelul 2.8 se iau n considerare la calculul necesarului de cldur i de combustibil pentru prepararea apei calde de consum i la stabilirea capacitii rezervorului de acumulare (pentru ap rece i ap cald de consum).4) Grupele proceselor tehnologice sunt urmtoarele:- grupa I: procese tehnologice care se desfoar n condiii de contact cu praful, dar fr degajare de substane chimice, fr contact cu produse iritante asupra pielii (care produc murdrirea minilor, care produc murdrirea minilor i corpului);- grupa II: procese tehnologice care au loc n condiii de microclimat nefavorabil (cu temperatur ridicat i radiaii calorice, cu temperatur sczut, cu folosirea unei cantiti mari de ap);- grupa III: procese tehnologice care se desfoar n condiii de degajare de praf, fr alte substane chimice sau produse iritante asupra pielii:III a) - cu degajare medie i mare de praf;III b) - cu degajare intensiv de negru de fum, cu praf de gudron, cu praf de crbune;- grupa IV: procese tehnologice care au loc n condiii de contact cu substane toxice (cu aciune iritant asupra pielii prin contact direct, cu aciune toxic general, cu gaze i vapori care pot produce intoxicaii acute);- grupa V: procese tehnologice n care se manipuleaz sau prelucreaz materiale infectate;- grupa VI: procese tehnologice care necesit un regim special pentru asigurarea calitii produciei:VI a) - legate de prelucrarea produselor alimentare;VI b) - legate de producia medicamentelor, produselor biologice i materialelor sanitare. Tabelul 2.7Norme privind consumul de ap pentru stropit i cimele publice, n funcie de nlimea h a precipitaiilor medii anualeSpecificarea obiectului sau operaieiUnitatea la care se refer norma de consumNorma de consum qi[l]Coeficientul de neuniformitate orar a consumului de ap

Stropitul strzilor pavate (o singur dat)- n regiuni cu h 500 mmm21,5 21,0

- n regiuni cu h 500 mmm22 41,0

Splatul strzilor pavate (o singur dat)- n regiuni cu h 500 mmm22 31,0

- n regiuni cu h 500 mmm23 51,0

Stropitul spaiilor verzi (o singur dat)- n regiuni cu h 500 mmm2 i zi1,5 21,0

- n regiuni cu h 500 mmm2 i zi2 41,0

Cimea public cu curgere liberzi10.000 20.0001,1

Cimea public cu ventil automat de nchiderezi1.500 2.0002,0

Tabelul 2.8Caracterizarea unitii productive Consumul de ap pe muncitor i schimb Coeficienii de variaie ai consumului de ap

kziko

Ateliere cu temperaturi ridicate n care se degaj mai mult de 20 kcal/h i m3351,02,5

Ateliere cu temperaturi obinuite n care se degaj sub de 20 kcal/h i m3251,03,0

Pentru duuri la lucrtorii din ntreprinderi n care munca prestat provoac murdrirea mare a corpului601,02,0

Pentru duuri la lucrtorii din ntreprinderi n care munca prestat provoac mai puin murdrire a corpului401,02,0

Norme de consum de ap pentru nevoile igienico-sanitare din unitile productive

Cerina de ap de alimentare pentru zona rezidenial a centrelor populate cuprinde total sau parial urmtoarele categorii de ap: - ap pentru nevoi gospodreti: but, preparare hran, splatul corpului, splatul rufelor i vaselor, curenia locuinei, utilizarea WC-ului, precum i creterea animalelor de pe lng gospodriilor proprii ale locuitorilor; - ap pentru nevoi publice: uniti de nvmnt de toate gradele, cree, spitale, policlinici, bi publice, cantine, cmine, hoteluri, restaurante, magazine, cofetrii, uniti pentru distribuirea local a buturilor rcoritoare, fntni de ap de but, completare la fntnile ornamentale (dac nu sunt alte surse), etc; - ap pentru stropitul spaiilor verzi; - ap pentru stropitul strzilor, splatul pieelor i strzilor; cnd nu se poate altfel, apa va fi luat din reeaua de ap potabil, total sau parial; - ap pentru nevoile proprii ale sistemului de alimentare cu ap (preparare reactivi, evacuare nmol, splare filtre, splare aduciuni, rezervoare, reea, etc); - ap pentru splarea periodic a reelei de canalizare; de regul apa nu va fi ap potabil dect n cazuri bine justificate; - ap pentru acoperirea pierderilor tehnic admisibile din sistem; - ap necesar pentru combaterea incendiilor.

Cerina de ap de alimentare pentru zona rezidenial a centrului populat se exprim prin urmtoare mrimi caracteristice: debitul cerinei zilnice medii de ap de alimentare Qs zi med [m3/zi], debitul cerinei zilnice maxime de ap de alimentare Qs zi max [m3/zi] i debitul cerinei orare maxime de ap de alimentare Qs orar max [m3/h]. Valorile caracteristice ale cerinei de ap de alimentare din zona rezidenial a centrelor populate se determin cu urmtoarele relaii:

(2.5)

=32140m3/zi

(2.6)

=35460 m3/zi

(2.7)

=1816 m3/ora

n care: Qzi med [m3/zi], Qzi max [m3/zi] i Qorar max [m3/h] - debitele zilnic mediu, zilnic maxim i orar maxim ale necesarului de ap de alimentare pentru centrul populat; Kp coeficient prin care se ine seama de pierderile de ap n aduciune i n reeaua de distribuie i care poate lua valori ntre 1,08-1,10 n cazul sistemelor care se proiecteaz i urmeaz a fi executate i valori ntre 1,10-1,25 n cazul sistemelor existente la care se fac extinderi sau crete gradul de confort; Ks coeficient prin care se ine seama de nevoile tehnologice ale sistemului de alimentare cu ap i canalizare (splarea aduciunilor, a reelei de distribuie i a reelei de canalizare; nevoi ale staiilor de tratare i epurare, evacuarea zpezii, etc.), care are valorile: 1,02 n cazul n care ntreinerea sistemului de alimentare care asigur apa potabil este uoar i 1,05-1,08 n cazul surselor subterane sau de suprafa de ap care necesit tratare n vederea mbuntirii, valoarea coeficientului variind n funcie de complexitatea tratrii i de tehnologia de funcionare a obiectelor componente (n cazuri speciale, pe baz de justificri tehnice, se pot adopta i alte valori).

Exprimarea valorilor caracteristice Q zi med , Q zi max i Q orar max ale debitului cerinei de ap de alimentare pentru centre populate n [m3/s] se face pe baza urmtoarelor relaii de transformare:

(2.8)

= 0,057 m3/s

(2.9)

=0,0578 m3/s

(2.10)

=0,057 m3/s2.2. Determinarea debitelor caracteristice ale necesarului i cerinei de ap de alimentare din zona industrial a centrului populatNecesarul de ap de alimentare pentru zona industrial a centrului populat se exprim prin urmtoare mrimi caracteristice: debitul necesarului zilnic mediu de ap de alimentare pentru zona industrial QnI zi med [m3/zi], debitul necesarului zilnic maxim de ap de alimentare pentru zona industrial QnI zi max [m3/zi] i debitul necesarului orar maxim de ap de alimentare pentru zona industrial QnI orar max [m3/h].Structura fiecruia dintre debitele caracteritice ale necesarului de ap QnI pentru alimentarea unitilor industriale este urmtoarea:

(2.11)

n care: QnIt [m3/zi, m3/h] debitul necesarului de ap tehnologic care trebuie s includ apa pentru fabricarea produselor (ap inclus n produsul finit), apa pentru rcirea utilajelor, aparatelor, agregatelor, produselor, etc., apa pentru rcirea rezervoarelor de fluide tehnologice sau combustibile, apa pentru producerea aburului i a apei calde, apa pentru splarea materiei prime, a subproduselor i produselor finite, a instalaiilor tehnologice, prelucrarea materiei primei, prepararea soluiilor, a unor substane, etc., apa pentru transportul hidraulic al materiei prime, al subproduselor i produselor finite (se recomand a se evita transportul hidraulic cu ap de alimentare), etc.; QnIg [m3/zi, m3/h] debitul necesarului de ap pentru nevoi igienico-sanitare care trebuie s includ apa pentru funcionarea instalaiilor sanitare, ntreinerea cldirilor i spaiilor de producie i administrative (splarea pardoselii, pereilor, etc.) din unitile industriale, precum i pentru funcionarea cantinelor, cminelor, grdinielor, creelor, punctelor medicale, spltoriilor de rufe, etc. aferente acestora; QnIi [m3/zi, m3/h] debitul necesarului de ap pentru incendii care trebuie s includ apa rezervat pentru prevenirea i stingerea incendiilor; QnIn [m3/zi, m3/h] debitul necesarului de ap pentru alte utilizri, care este un termen apare n relaii numai dac exist necesiti nespecifice de ap ale unitilor industriale, altele dect cele definite n termenii anteriori, i care se determin analitic.Relaiile de calcul al debitelor caracteristice ale necesarului de ap de alimentare din zona industrial a centrelor populate pentru cazurile uzuale sunt urmtoarele:

(2.12)

=4236 m3/zi

(2.13)

=4239m3/zi

(2.14)

=178,39 m3/oran care: l indice referitor la numrul categoriilor de produse industriale fabricate;Utl numrul de uniti din mrimea caracteristic a categoriei de produse industriale: tone, m3, buci, etc. (producie finit, materie prim sau dup caz producie intermediar) n perioada considerat (n cazul de fa pe zi).ntl [m3/unitate caracteristic a categoriei de produse industriale] necesarul de ap specific corespunztor unitilor de capacitate a categoriei de produse industriale. n tabelul 2.9 sunt date orientative despre necesarul specific de ap pentru produse din diferite uniti industriale;mI indice referitor la numrul de ntreprinderi industriale care realizeaz categorii de produse;m indice referitor la numrul de folosine;Ugm numrul de uniti din mrimea caracteristic a folosinei: persoane, cldiri, schimburi, vehicule, etc. sau combinaii: persoaneschimburi, vehiculeschimburi, etc. n perioada considerat (n cazul de fa pe zi);ngm [l/unitate sau combinaii de uniti caracteristice ale folosinei] necesarul specific de ap corespunztor unitilor sau combinaiilor de uniti ale folosinei (vezi tabelul 2.6); Kzi, Ko coeficieni de neuniformitate a debitului zilnic (vezi tabelul 2.1), respectiv coeficientul de variaie orar (vezi tabelul 2.2);ninc indice referitor la numrul de incendii simultane la uniti industriale;n indice referitor la numrul cldirilor din unitatea industrial atins de incendiu;Qinc [l/s] debitul specific de ap pentru stingerea din exterior a incendiilor din cldiri, inndu-se seama de volumul Vn [m3] al cldirii n atins de incendiu i gradul de rezisten la foc al cldirilor, cu valori orientative indicate n tabelele 2.10, 2.11, 2.12. Tabelul 2.9Necesarul de ap specific pentru diferite uniti industrialeTipul unitii industrialeNecesarul de ap specific corespunztor unitilor de capacitate a categoriei de produse industriale[m3/unitatea categoriei de produse]

Industria alimentar:Abatoare Fabrici de mezeluriFabrici de conserveFabrici de amidonFabrici de spirtFabrici de bereFabrici de buturi nespirtoaseFabrici de drojdieFabrici de melasFabrici de zahr:producia de zahr din sfeclrafinarea zahruluiFabrici de lapte i brnzeturiFabrici de morritFabrici de pine1,2 1,65 m3/t6 10 m3/t8 22 m3/t75 110 m3/t15 25 m3/t5 13 m3/m33,8 5 m3/m342 121 m3/t31 60 m3/t

85 m3/t5 m3/t15 20 m3/t2 m3/t1 1,5 m3/t

Industria uoar:Fabrici de prelucrare primar a lnii Fabrici de filatur de mtaseFabrici de prelucrare a bumbaculuiFabrici de fibre sinteticeFabrici de esutFabrici de vopsit imprimat esturiFabrici de stofBlnriiFabrici de pieleFabrici de nclminte130 143 m3/t1140 m3/t400 600 m3/t100 130 m3/t0,5 0,8 m3/t250 350 m3/t280 360 m3/t120 m3/t83 87,5 m3/t32,4 m3/1000 perechi

Industria celulozei i hrtiei:Fabrici de past de lemnFabrici de celuloz Fabrici de hrtieFabrici de carton90 100 m3/t75 650 m3/t100 300 m3/t50 250 m3/t

Industria chimic:Fabrici de cauciuc naturalFabrici de cauciuc sinteticFabrici de azbestFabrici cocso chimiceFabrici de sodFabrici de sulfat de fierFabrici de amoniacFabrici de acid azoticFabrici de acid sulfuricFabrici de azotat de sodiuFabrici de azotat de potasiu285 855 m3/t60 m3/t100 m3/t2,8 3,5 m3/t110 m3/t45 70 m3/t550 1150 m3/t200 300 m3/t10 80 m3/t20 75 m3/t2 5 m3/t

Industria petrolier i gazelor:Combinate de prelucrare a ieiuluiFabrici de gaze pe baz de crbune10 18 m3/t1,3 1,5 m3/t

Industria de prelucrare a minereuri-lor i siderurgic:Fabrici de prelucrare a minereurilor feroaseFabrici de prelucrare a minereurilor neferoase: aluminiu; cupru; plumb; zinc; nichel; aur.Uzine siderurgice

15 30 m3/t

145 215 m3/t79 140 m3/t116,5 139,5 m3/t190 325 m3/t800 850 m3/t17 18 m3/t25 50 m3/t

Industria constructoare de maini:Uzine constructoare de automobile i tractoare: autoturisme; autocamioane; tractoare.Uzine pentru construcii de maini i ateliere mecanice: secii de turnare; secii de prelucrare.

100 m3/buc85 m3/buc45 m3/buc

4,5 5 m3/t3 3,5 m3/t

Industria energetic:Uzine termoelectrice: rcirea condensatorilor turbinelor; rcitoare pentru ulei i aer; alimentarea cazanelor; ndeprtarea hidraulic a cenuii.

280 450 m3/MWh12 35 m3/MWh4,5 8 m3/MWh10 15 m3/t

Tabelul 2.10Debitul de ap pentru stingerea din exterior a incendiilor la cldiri civile izolate, pentru nvmnt, spitale, cldiri cu sli aglomerate, cldiri social-administrativeGradul de rezisten la foc al cldiriVolumul cldiri (compartimentului de incendiu) Vn[m3]

pn la 2.0002.001 3.0003.001 5.0005.001 10.00010.001 ... 15.00015.001 30.00030.001 50.000peste 50.001

Debitul de ap pentru un incendiu Qinc [l/s]

I II5551010152025

III5510101520--

IV5101015----

V5101520----

Tabelul 2.11Debitul de ap pentru stingerea din exterior a incendiilor la cldiri industriale obinuiteGradul de rezisten la foc al cldiriCategoria de incendiuVolumul cldiri (compartimentului de incendiu) Vn[m3]

pn la 2.0002.001 3.0003.001 5.0005.001 20.00020.001 ... 500.0050.001 200000200.001 400.000peste 400.000

Debitul de ap pentru un incendiu Qinc [l/s]

I IID,E5551010152025

A,B,C5*10101520303540

IIID,E5510152535--

C51015203040--

IV VD,E510152030---

C515202535-

Tabelul 2.12Debitul de ap pentru stingerea din exterior a incendiilor la cldiri industriale monoblocCategoria de pericol de incendiuVolumul cldiri Vn[m3]

pn la 100.000100.001 200.000200.001 300.000300.001 400.000400.001 500.000500.001 600.000600.001 700.000700.001 800.000

Debitul de ap pentru un incendiu Qinc [l/s]

A, B, C30405060708090100

D, E1520253035404550

Practic, cerina de ap de alimentare pentru unitile industriale se determin prin considerarea debitelor zilnice QnI [m3/zi] n cazul surselor de ap neamenajate, respectiv prin considerarea debitelor lunare medii QnI [m3/lun] n cazul surselor de ap cu lucrri de regularizare a debitelor, cu evidenierea variaiei acestora n timpul anului. n lipsa unor date concrete despre variaia acestor debite n timpul anului, n continuare n lucrare se vor lua n considerare valorile caracteristice ale debitului zilnic al necesarului de ap pentru alimentarea unitilor industriale.Avnd n vedere c sistemele de alimentare cu recircularea apei se ntlnesc ndeosebi n cazul sistemelor de rcire de la centralele de producere a energiei electrice, cazurile cel mai frecvent ntlnite de alimentare cu ap a unitilor industriale sunt cele nu fac recircularea apei de alimentare. n acest caz mrimile caracteristice ale cerinei de ap de alimentare pentru zona industrial a centrului populat: debitul cerinei zilnice medii de ap de alimentare pentru zona industrial QsI zi med [m3/zi], debitul cerinei zilnice maxime de ap de alimentare pentru zona industrial, QsI zi max [m3/zi] i debitul cerinei orare maxime de ap de alimentare pentru zona industrial QsI orar max [m3/h] se determin cu urmtoarele relaii:

(2.15)

=32140 m3/zi

(2.16)

=35460 m3/zi

(2.17)

=1816 m3/ora Exprimarea debitelor caracteristice QsI zi med [m3/zi], QsI zi max [m3/zi] i QsI orar max [m3/h] ale cerinei de ap de alimentare pentru zona industrial n [m3/s] se poate face prin transformare utiliznd relaiile similare 2.8, 2.9, i 2.10.

=0,371 m3/s

= 0,410 m3/s

= 0,504m3/s

2.3. Determinarea debitelor caracteristice ale necesarului i cerinei deap de alimentare din zona agrozootehnic a centrului populatNecesarul de ap de alimentare pentru zona agrozootehnic a centrului populat se exprim prin urmtoare mrimi caracteristice: debitul necesarului zilnic mediu de ap de alimentare pentru zona agrozootehnic QnZ zi med [m3/zi], debitul necesarului zilnic maxim de ap de alimentare pentru zona agrozootehnic QnZ zi max [m3/zi] i debitul necesarului orar maxim de ap de alimentare pentru zona agrozootehnic QnZ orar max [m3/h].Structura fiecruia dintre debitele caracteritice ale necesarului de ap QnZ pentru alimentarea unitilor industriale este urmtoarea:

(2.18)

n care: QnZa [m3/zi, m3/h] debitul necesarului de ap pentru ngrijirea animalelor trebuie s includ necesarul de ap pentru consumul biologic al animalelor, necesarul tehnologic de ap pentru evacuarea dejeciilor, splarea i dezinfectarea halelor, prepararea hranei, ntreinerea instalaiilor tehnologice, necesarul pentru obiectele anex ale halelor de cretere a animalelor;QnZg [m3/zi, m3/h] debitul necesarului de ap pentru nevoi igienico-sanitare care trebuie s includ apa pentru funcionarea instalaiilor sanitare, ntreinerea cldirilor i spaiilor administrative (splarea pardoselii, pereilor, etc.) din unitile agrozootehnice, precum i pentru funcionarea cantinelor, punctelor medicale, spltoriilor de rufe, etc. aferente acestora;QnZi [m3/zi, m3/h] debitul necesarului de ap pentru incendii care trebuie s includ apa rezervat pentru prevenirea i stingerea incendiilor.

Relaiile de calcul al debitelor caracteristice ale necesarului de ap de alimentare din zona agrozootehnic a centrelor populate pentru cazurile uzuale sunt urmtoarele:

(2.19)

=100.35m3/zi

(2.20)

=119,35 m3/zi

(2.21)

=11.201 m3/ ora

n care: o indice referitor la categoriile de animale;qZo [m3/1000animalezi] necesarul specific total de ap, care ia valori n funcie de categoria i de animale i de tipul sistemului de evacuare a dejeciilor corespunztor fiecrei categorii i de animale (vezi tabelul 2.14); NZo numrul de animale din categoria o;KpiZo coeficient care ine seama de acoperirea pierderilor admisibile de ap n incinta unitilor zootehnice n funcie de categoria de animale (vezi tabelul 2.13);KziZo coeficientul de neuniformitate a debitului zilnic care este n funcie de categoria o de animale (vezi tabelul 2.13);KoZo coeficientul de neuniformitate a debitului orar care este, de asemenea, n funcie de categoria o de animale (vezi tabelul 2.13);pZ indice referitor la numrul de uniti agrozootehnice din zona agrozootehnic ;p indice referitor la numrul de folosine;Ugm numrul de uniti din mrimea caracteristic a folosinei: persoane, cldiri, schimburi, vehicule, etc. sau combinaii: persoaneschimburi, vehiculeschimburi, etc. n perioada considerat (n cazul de fa pe zi);ngm [l/unitate sau combinaii de uniti caracteristice ale folosinei] necesarul specific de ap corespunztor unitilor sau combinaiilor de uniti ale folosinei (vezi tabelul 2.6);Kzi, Ko coeficieni de neuniformitate a debitului zilnic (vezi tabelul 2.1), respectiv coeficientul de variaie orar (vezi tabelul 2.2);rinc indice referitor la numrul de incendii simultane la uniti agrozootehnice;r indice referitor la numrul cldirilor din unitatea agrozootehnic atins de incendiu;Qinc [l/s] debitul specific de ap pentru stingerea din exterior a incendiilor din cldiri, inndu-se seama de volumul Vn [m3] al cldirii r atins de incendiu i gradul de rezisten la foc al cldirilor, cu valori orientative indicate n tabelele 2.10, 2.11, 2.12.

Tabelul 2.13Categorii de animaleCoeficieni

KpiZKziZKoZ

Porcine112 2,5

Gte 1,11,12

Rae i boboci122

Celelalte categorii1,11,12 2,5

Valorile caracteristice ale debitului cerinei de ap de alimentare din zona agrozootehnic a centrului populat se determin pe baza valorilor caracteristice ale necesarului de ap din zona agrozootehnic, cu urmtoarele relaii:

(2.22)

= 124,82m3/zi

(2.23)

= 137,83 m3/zi

(2.24)

= 12,937 m3/ora

n care: QnZ zi med [m3/zi], QnZ zi max [m3/zi], QnZ orar max [m3/h] valorile caracteristice ale debitului necesarului de ap de alimentare pentru zona agrozootehnic; KsZ coeficient care ine seama de nevoile tehnologice ale sistemului de alimentare cu ap i canalizare (pentru pregtirea soluiilor de reactivi, splarea componentelor staiei de tratare, splarea colectoarelor de canalizare), care are valoarea 1,10; KpZ coeficient care ine seama de acoperirea pierderilor n aduciune i reelele de distribuie, care se stabilete prin calcule n funcie de soluiile tehnologice i care se poate considera maxim 1,05 n lipsa datelor necesare;

Tabelul 2.14Categorii de animaleNecesar de ap specific qZ o [ m3/1000animalezi]

Evacuarea dejeciilor

hidraulicMecanic

Porcine - vieri pentru reproducie36-

- scroafe de mont i gestaie36-

- scroafe lactante100-

- tineret porcin pentru reproducie31-

- porci la ngrat31-

- tineret porcin n cretere13-

Taurine - vaci cu lapte120100

- junici 18 27 luni 9070

- viei 0 6 luni2520

- tineret bovin 6 18 luni6040

- tineret bovin la ngrat 6 24 luni7050

Ovine - oi i berbeci-10

- tineret ovin i caprin -5

- capre adulte-13

Cabaline - cabaline adulte-50

- tineret cabalin-30

Iepuri - femele gestante i iepuri pentru carne-0,7

- femele lactante i iepuri pentru reproducie-1,5

- tineret 28 80 zile i broiler-1,0

Animale pentru blan- nutrii adulte-25

- tineret nutrii-7

- vulpi-7

- nurci-3

Psri - gini adulte rase uoare-0,35

- tineret nlocuire rase uoare-0,26

- gini adulte rase grele-0,46

- tineret nlocuire rase grele-0,46

- pui (broiler) de gin-0,29

- curci adulte-0,90

- tineret nlocuire curci-0,50

- pui (broiler) de curci-0,96

- gte-1,50

- rae -1,50

- boboci-0,80

Exprimarea debitelor caracteristice QsZ zi med [m3/zi], QsZ zi max [m3/zi] i QsZ orar max [m3/h] ale cerinei de ap de alimentare pentru zona agrozootehnic n [m3/s] se poate face prin transformare utiliznd relaiile similare 2.8, 2.9, i 2.10.

= 0,0014m3/s

= 0,0015m3/s

= 0,003 m3/s.2.4.Determinarea debitelor caracteristice ale cerinei totale de ap de alimentare a centrului populatValorilor caracteristice ale debitului cerinei totale de ap de alimentare a centrului populat, respectiv debitul total zilnic mediu Qs tot zi med [m3/zi, m3/s], debitul total zilnic maxim Qs tot zi max [m3/zi, m3/s] i debitul total orar maxim Qs tot orar max [m3/h, m3/s], se determin cu urmtoarele relaii:

(2.25)

=37160 m3/zi = 0,43 m3/s

(2.26)

=40500 m3/zi = 0,46 m3/s

(2.27)

=2035 m3/ora = 0,56 m3/s

n care:Qs zi med [m3/zi, m3/s], Qs zi max [m3/zi, m3/s], Qs orar max [m3/h, m3/s] debitele zilnic mediu, zilnic maxim i orar maxim ale cerinei de ap de alimentare pentru zona rezidenial a centrului populat;QsI zi med [m3/zi, m3/s], QsI zi max [m3/zi, m3/s], QsI orar max [m3/h, m3/s] debitele zilnic mediu, zilnic maxim i orar maxim ale cerinei de ap de alimentare pentru zona industrial a centrului populat;QsZ zi med [m3/zi, m3/s], QsZ zi max [m3/zi, m3/s], QsZ orar max [m3/h, m3/s] debitele zilnic mediu, zilnic maxim i orar maxim ale cerinei de ap de alimentare pentru zona agrozootehnic a centrului populat.

2.5. Determinarea debitelor caracteristice de ape uzate evacuate din centrul populatValorile caracteristice ale debitului de ape uzate evacuate din centrul urban, respectiv debitul de ape uzate zilnic mediu Qu zi med [m3/zi, m3/s], debitul de ape uzate zilnic maxim Qu zi max [m3/zi, m3/s], debitul de ape uzate orar maxim Qu orar max [m3/h, m3/s] i debitul de ape uzate orar minim Qu orar min [m3/h, m3/s] se stabilesc n funcie de valorile caracteristice similare ale cerinei totale de ap de alimentare a centrului populat, cu urmtoarele relaii:

(2.28)

= 29730m3/zi = 0,34 m3s

(2.29)

= 32400 m3/zi = 0,37 m3/s

(2.30)

= 1628m3/ora = 0,45 m3/s

(2.31)

=810m3/ora

n care: Qs tot zi med [m3/zi, m3/s], Qs tot zi max [m3/zi, m3/s] i Qs tot orar max [m3/h, m3/s] sunt valorile caracteristice ale debitului cerinei totale zilnice medii, zilnice maxime, respectiv orare maxime de ap de alimentare ale centrului populat i unitilor industriale i agrozootehnice aferente;p coeficient adimensional n funcie de numrul de locuitori ai centrului populat (vezi tabelul 2.15).

Tabelul 2.15 Numrul de locuitori< 10001001 - 1000010001- 5000050001 100000> 100000

p0,180,250,350,600,75

3. DIMENSIONAREA PRINCIPALELOR OBIECTE TEHNOLOGICE ALE STAIEI DE EPURARE

3.1 Instalatie de sitare cu gratar cilindric fix cu incarcare frontalaLa intrarea n treapta mecanic a staiilor de epurare a apelor uzate urbane sunt prevzute echipamente pentru reinerea suspensiilor grosiere. Prin suspensii sau impuriti grosiere se neleg frunze, gunoaie, materiale textile, materiale plastice, materiale metalice, hrtii, crengi, etc. acestea fiind transportate de apele uzate plutind la suprafa sau n interiorul curentului. Suspensiile grosiere reprezint cca. 3 5% din totalul suspensiilor transportate de apa uzat.Echipamentele actuale pentru reinerea suspensiilor grosiere, denumite i echipamente de sitare, sunt agregate complexe care realizeaz reinerea, transportul, deshidratarea-compactarea i evacuarea suspensiilor grosiere avnd procese de lucru mecanizate sau automatizate i asigurnd o funcionare precis, sigur i igienic.Avndu-se n vedere varietatea naturii, formei i dimensiunilor suspensiilor grosiere, n cele mai multe cazuri, aceste echipamente au suprafeele active de reinere formate din reele de bare paralele, denumite grtare, rezultnd orificii de trecere ale apei uzate sub form de fante. n anumite cazuri, n care apa uzat are o ncrctur cu impuriti grosiere cu dimensiuni mai mici sau se dorete o sitare mai accentuat a apei uzate suprafeele active pot fi sub forma unor site din mpletitur de srm, estur textil sau tabl perforat, avnd orificii de trecere sub form de ochiuri. Indiferent dac sunt grtare sau site, forma suprafeei lor active de reinere a impuritilor poate fi plan sau curb, iar din punct de vedere cinematic, suprafaa activ de reinere poate fi fix sau mobil.Echipamentul de sitare cu grtar cilindric fix i ncrcare frontal este compus din urmtoarele subansambluri principale (figura 3.1.1): grtarul cilindric cu mecanism de curare cu grebl rotativ (poziia I), transportorul-compactor (poziia II), instalaia de splare a reinerilor (poziia III) i instalaia de automatizare. Grtarul cilindric este format din urmtoarele pri componente: - cadrul 1 care este compus din dou rame cilindrice, una deschis, n partea anterioar, i una opac n partea posterioar, legate ntre ele prin mai multe traverse care se constituie ca suporturi de fixare pentru barele grtarului;- grtarul propriu-zis 2 care este format din rame cilindrice cu seciune dreptunghiular (vezi figura 3.1.2) dispuse paralel n lungul axei cadrului, astfel nct s se asigure distanele impuse dintre bare.- sistemul de curare a grtarului format din grebla 3, acionat prin intermediul braului 4 de la arborele melcului transportorului-compactor i curitorul 5 care are rolul de a degaja grebla de impuritile transportate i de a ale dirija n gura de alimentare a transportorului-compactor.

Fig 3.1.1. Echipament de sitare cu grtar cilindric fix i ncrcare frontal

Fig 3.1.2. Dispunerea i profilul barelor grtarului fix

Funcionarea echipamentului de sitare cu grtar cilindric fix i ncrcare frontal este urmtoarea: apa uzat intr n interiorul grtarului cilindric pe direcie axial, prin rama cilindric anterioar a acestuia i iese pe direcie radial prin zona submers a suprafeei cilindrice a grtarului, impuritile grosiere din apa uzat fiind reinute pe suprafaa activ interioar a grtarului cilindric. De aici, acestea sunt raclate de grebla rotativ a sistemului de curare, care le antreneaz ctre partea superioar a grtarului cilindric de unde sunt deversate n gura de alimentare a transportorului-compactor prin intermediul curitorului greblei. n zona gurii de alimentare a transportorului-compactor reinerile sunt splate energic cu jeturi dirijate de ap sub presiune, pentru ndeprtarea fecalelor i substanelor organice solubile, dup care, n interiorul transportorului-compactor, sunt transportate, deshidratate i compactate, i apoi evacuate n pubele, containere sau instalaii de transport.Funcionarea acestui echipament este comandat de instalaia sa de automatizare astfel: dac diferena dintre nivelele apei, din amontele, respectiv avalul grtarului, n canalul n care acesta este montat, are valori superioare unei valori de referin, nseamn c suprafaa activ a grtarului este mbcsit cu reineri i este comandat punerea n funciune a greblei de curare i a transportorului-compactor; dac diferena dintre nivelele apei din amontele, respectiv din avalul grtarului are valori inferioare valorii de referin, nseamn c suprafaa activ a grtarului cilindric este curat, instalaia de automatizare comandnd oprirea mecanismul de curare cu grebl i a transportorul-compactor.Pentru instalare, echipamentele de sitare cu grtar cilindric fix i ncrcare frontal necesit canale (uzual, cu seciune dreptunghiular), cu radierul orizontal sau cu pant de 1%, n care sunt plasate pe direcia longitudinal a canalului, cu o nclinare a axei grtarului i transportorului compactor cu un unghi de 30 35 fa de orizontal.

Dimensionare gratar cilindric cu incarcare frontala

Pentru determinarea parametrilor dimensionali si functionali ai gratarului fix cu evacuare frontala se fece cu un soft avand urmatoarele valori: Parametrii funtionali: Debitul de calcul (doimensionare) de apa uzata care patrunde in instalatiile de sitare ale statiei de epurare : Qc= 2536 m3/ h Debitul de verificare de apa uzata care patrunde in instalatiile de sitare ale statiei de epurare indifferent de sistemul de canalizare la care este racordata aceasta: Qv=810 m3/ h Debitul de volum zilnic de retineri pe suprafetele active ale instalatiilor de sitare : Qvrzi=12,286 m3/ h Debitul masic zilnic de retineri pe suprafetele active ale instalatiilor de sitare: Qmrzi=10440 m3/ h Masa zilnica de substanta uscata ( cu umiditate 0) din retinerile de pe suprafetele active ale instalatiilor de sitare mruzi=2089 kg/zi Volumul zilnic de substanta uscata ( cu umiditate 0) din retinerile de pe suprafatele active ale instalatiilor de sitare: Vruzi=1.16 m3/ zi .Parametrii dimensionali ai gratarului cilindric fix: Distanta dintr barele gratarului: eb=10mm Latimea profilui barelor gratarului : lb=50 mm Numarul de gratre active necesare in statia de epurare: ig=1 Diametrul unui gratar : Dg = 2300 mm Grosimea profilului barelor gratarului: sb =10 mm Lungimea gratarului cilindric : Lg = 1169 mm Inaltimea hc = 338,67 mm , Hc= 838,67 mm . Lungimea active a transportorului :Ltot=4000mm Diametrul melcului : Dm=250mm Latimea canalului : B=2600 mm

3.2 Deznisipator cu sectiune dreptunghiulara cuplat cu deversor proportionalDeznisipatoarele longitudinale cu seciune dreptunghiular i colectare mecanic/ hidraulic sunt compuse din urmtoarele componente principale (vezi figura 3.22): compartimentele de deznisipare (poziia I), deversorul proporional (poziia II), podul rulant de colectare a nisipului (poziia III), sistemul de evacuare i splare a nisipului (poziia IV) i jgheabul drenant longitudinal pentru deshidratarea nisipului (poziia V).Compartimentele de deznisipare 1 sunt construite din beton armat i au, n seciune transversal, form dreptunghiular. n cazul n care deznisipatorul este prevzut cu sistem de colectare mecanic a nisipului, n partea dinspre amonte a compartimentelor de deznisipare sunt prevzute baele 2.La acest tip de deznisipatoare, compartimentele de deznisipare sunt prevzute cu deversoare proporionale care au urmtoarele funciuni: meninerea unei viteze orizontale medii constante a curentului de ap uzat prin compartimentele de deznisipare, indiferent de valoarea debitului; determinarea facil a valorii debitului curentului de ap care strbate compartimentul de deznisipare, pe baza unui singur parametru i anume nlimea lamei de ap de pe deversor. Deversorul proporional este de forma unui ecran 3 n care este prevzut o decupare cu un contur de o form special. Podul rulant de colectare a nisipului 4 este compus din platforma 5, sistemul de rulare 6, sistemul de propulsie 7 care asigur deplasarea podului rulant i, dup caz, cu sistemul 8 de colectare mecani