Stanescu Ioana - Rezumat
description
Transcript of Stanescu Ioana - Rezumat
UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCŢII BUCUREŞTI
Studii şi cercetări privind procesele fizico-chimice şi biologice pentru reducerea fosforului din apele uzate
TEZA DE DOCTORAT
REZUMAT
Doctorand:
Ioana Stanescu
Coordonator stiintific:
Prof. Univ. Dr. ing. Marin Sandu
Bucureşti, 2012
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
2
CUPRINS
Capitolul 1. Date generale. Fosforul şi influenţa sa în eutrofizarea apelor 1
1.1 Ciclul fosforului in natura 2
1.2 Politici de reducere a poluarii apelor cu nutrienţi 5
Capitolul 2. Elemente teoretice privind îndepărtarea biologică a fosforului din apele
uzate
8
2.1 Mecanismul de reducere biologica a fosforului 8
2.2. Modele biochimice 16
2.2.1 Faza anaerobă a procesului 19
2.2.2 Faza aerobă a procesului 25
2.3 Microroganisme implicate în procesele de reducere biochimică a fosforului 27
Organisme acumulatoare de fosfor (PAOs) 27
2.3.1 Acinetobacter 27
2.3.2 Microlunatus Phosphovorus 27
2.3.3 Accumulibacter subclasa 2 28
2.3.4 Organisme acumulatoare de glicogen (GAOs) 29
2.4 Factorii care influenţează procesul biologic 30
2.4.1 Tipul sursei de carbon organic 30
2.4.2 pH-ul 30
2.4.3 Temperatura 31
2.4.4 Cationii metalici 31
2.4.5 Acceptorii de electroni (nitrat, oxigen) 32
2.5 Cinetica procesului de eliminare a fosforului pe cale biologică 33
2.5.1 Modelul Comeau - Wentzel 33
2.5.2 Modelul Mino 34
Capitolul 3. Tehnologii de îndepărtare a fosforului din apele uzate. Stadiul actual 38
3.1 Principiile proceselor de eliminare a fosforului 38
3.2. Procedeul A/O 42
3.3. Procedeul PHOSTRIP 43
3.4. Procedeul cu bazine cu funcţionare secvenţială (Sisteme SBR, ICEAS, C-TECH) 44
3.5 Tehnologii de îndepărtare biologică combinată a azotului şi fosforului 47
3.5.1 Procedeul A2/O 47
3.5.2 Procedeul BARDENPHO 48
3.5.3 Procedeul UCT 49
3.6 Date de proiectare pentru eliminarea fosforului prin procese biologice 50
Capitolul 4. Precipitarea chimică a fosforului din apele uzate 54
4.1 Schema cu pre-precipitare 54
4.2 Schema cu co-precipitare 55
4.3 Schema cu post-precipitare 55
4.4 Precipitarea fosforului cu var 56
4.5 Precipitarea fosforului cu aluminiu 56
4.6 Precipitarea fosforului cu fier 58
4.7 Filtrarea 59
Capitolul 5. Studii şi cercetări experimentale 60
5.1. Studii experimentale pe instalaţia pilot Laborator Epurarea Apelor Uzate –
Facultatea de Hidrotehnică – Universitatea Tehnică de Construcţii
60
5.1.1 Descrierea instalaţiei pilot 60
5.1.2 Program experimental 64
5.1.2.1 Date experimentale 65
5.1.2.2 Interpretarea rezultatelor 70
5.1.2.2.1 Încadrarea calităţii influentului în NTPA 002 - 2002 70
5.1.2.2.2 Calitatea efluentului şi eficienţele instalaţiei pilot de epurare 70
5.1.3 Concluzii privind operarea staţiei de epurare prin procesul biologic 76
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
3
5.2 Studii privind eliminarea fosforului prin precipitare chimică 78
5.2.1 Studiul experimental 78
5.2.2 Precipitarea chimică a fosforului 79
5.2.2.1 Precipitarea fosforului cu săruri de aluminiu 79
Determinarea dozei optime de precipitare a fosforului cu Aluminiu 80
5.2.2.2 Precipitarea fosforului cu săruri de fier 81
Determinarea dozei optime de precipitare a fosforului cu fier 82
Concluziile testelor de stabilire a dozei optime de reactiv de precipitare 83
5.3 Rezultatele testelor de precipitare a fosforului realizate pe staţia pilot de epurare 4
– 6 L.E.
84
5.3.1 Precipitarea fosforului cu clorura ferică ( FeCl3) 87
5.3.2 Precipitarea fosforului cu sulfat feric (Fe2 (SO4)3) 88
5.3.3 Precipitarea fosforului cu policlorura de aluminiu PAX 18 89
5.3.4 Precipitarea fosforului cu sulfat de aluminiu 90
5.4 Eficienţa instalaţiei de epurare 92
5.5 Costuri de operare pentru precipitarea chimică a fosforului 95
5.6. Concluzii privind reducerea pe cale biologică şi prin precipitare chimică a
fosforului din apele uzate
96
Capitolul 6. Studiu de caz. Staţia de epurare ape uzate Focşani. Jud Vrancea 97
6.1 Date generale 97
6.1.1 Pre-epurarea 98
6.1.2 Decantarea primară 98
6.1.3 Epurarea biologică 98
6.1.4 Decantare secundară 98
6.1.5 Acumulare în rezervor natural (laguna) 98
6.1.6 Linia nămolului 98
6.2 Procesul biologic 99
Caracteristicile procesului 103
6.3 Decantor secundar 104
6.4 Reactorul biologic 104
6.4.1 Sezonul cald 105
6.4.2 Sezonul rece 105
6.5 Îndepărtarea chimică a fosforului 105
6.6 Vârsta nămolului 109
6.7 Factori care influenţează nitrificarea 109
6.8 Factori care influenţează denitrificarea6.9 Procesul biologic de eliminare a
fosforului (BioP)
112
6.10 Date experimentale la Staţia de Epurare Focşani 113
6.10.1 Calitatea influent/efluent iulie – noiembrie 2011 113
6.10.2 Calitatea influent/efluent pentru perioada de ianuare – februarie 2012 119
6.11 Eficienţa globală a staţiei de epurare Focşani 122
Capitolul 7. Concluzii generale 126
7.1 Conţinutul lucrării 126
7.2 Elemente de originalitate. Contribuţia autorului 128
7.3 Perspective de dezvoltare în domeniu 129
Bibliografie 131
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 1 -
1. Date generale. Fosforul şi influenţa sa în eutrofizarea apelor.
Apa este considerată o resursă naturală foarte importantă. Calitatea apei şi politica de
exploatare a resurselor de apa în Europa sunt afectate de desfăşurarea sectoarelor de activitate
majore; apele subterane şi de suprafaţă au, de multe ori, destinaţii importante în industrie,
agricultură, transport, în industria minieră şi, evident, reprezintă sursa de apă potabilă.
Extinderea sistemelor de canalizare fără staţii de epurare sau fără un tratament adecvat al
apelor evacuate, încărcările reziduale din apele uzate au devenit atât de mari încât au depăşit
capacitatea de autoepurare a celor mai multe cursuri de apă, ceea ce a condus la degradarea
acestora. Fenomenul s-a datorat dezvoltării economice intensive din perioada 1950-1989.
Pericolele care ameninţă ecosistemul Mării Negre sunt: nutrienţii transportaţi de apele fluviilor şi
râurilor care se varsă în aceasta, practicile agricole necorespunzătoare şi apele reziduale
neepurate.
Directiva europeană pentru epurarea apelor uzate municipale transpusă în legislaţia
românească prin HG 188/ 2002 pentru aprobarea unor norme privind condiţiile de descărcare în
mediul acvatic a apelor uzate defineşte eutrofizarea apelor de suprafaţă ca fiind procesul de
dezvoltare accelerată a algelor şi a speciilor vegetale superioare, cauzată de îmbogăţirea apei cu
elemente nutritive, în special compuşi ai azotului şi/sau ai fosforului, şi care produce o perturbare
a echilibrului organismelor prezente, precum şi a calităţii apei respective.
Fosforul, ajuns în apă, este poluant mai ales prin efectele sale indirecte: el determină o înmulţire
rapidă a fitoplanctonului şi favorizează eutrofizarea apelor.
Fosforul este prezent în ecosistemele acvatice sub formă de compuşi organici sau anorganici;
ionul PO43-
se găseşte în cantităţi neglijabile, deoarece compuşii solubili ai P din apă formează
rapid compuşi greu solubili [78].
În România, cadrul legal general este redat prin legea apelor 107/ 1996, modificată şi
completată prin legea 310/2004 pentru alinierea la Directiva Cadru a Apei 60/2000/EC a UE.
Legea prevede gospodărirea durabilă a apei şi atingerea stării bune a apelor până la sfîrşitul
anului 2015. În domeniul apelor uzate, în transpunerea Directivei UE privind epurarea apelor
urbane reziduale 91/271/ CEE (modificată prin Directiva 1998/15/CE ), cea mai importantă
reglementare este HG 188/2002, modificată prin HG 352/2005, care aprobă Normele Tehnice
NTPA -011/2002 privind colectarea, epurarea şi evacuarea apelor uzate orăşeneşti, NTPA-
002/2002 privind condiţiile de evacuare a apelor uzate în reţelele de canalizare ale localităţilor şi
direct în staţiile de epurare şi NTPA -001/2002 privind stabilirea limitelor de încărcare cu
poluanţi a apelor uzate industriale şi orăşeneşti la evacuarea în receptorii naturali
De asemenea, evacuările din staţiile de epurare a apelor uzate orăşeneşti în zonele sensibile
supuse eutrofizării, trebuie să respecte prescripţiile din tabelul 1.
Tabelul 1. Prescripţii referitoare la evacuarea din staţiile de epurare a apelor uzate urbane în
zonele sensibile supuse eutrofizării (confom HG nr. 352 din 2005)
Indicatori/
Parametrii de calitate Concentraţii Procentul minim de reducere
P total 2 mg/l (10.000 – 100.000 l.e.)
80% 1 mg/l (peste 100.000 l.e.)
N total 15 mg/l (10.000 – 100.000 l.e.)
70 – 80% 10 mg/l (peste 100.000 l.e.)
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 2 -
2. Elemente teoretice privind îndepărtarea biologică a fosforului din apele
uzate
Eliminarea pe cale biologică a compuşilor pe bază de fosfor presu-
pune încorporarea ortofosfaţilor, polifosfaţilor şi a fosforului legat organic în ţesutul celular.
Eficienţa îndepărtării biologice a fosforului se bazează pe expunerea microorganismelor la
condiţii de mediu alternativ anaerobe - aerobe. Această expunere la condiţii de mediu alternante
determină suprasolicitarea microorganismelor, depăşindu-se limitele normale ale capacităţii lor
de adsorbţie. Fosforul nu este utilizat numai pentru supravieţuire, sinteză şi energie, ci este stocat
şi folosit ulterior de către microorganisme.
Mecanismul de reducere biologică a fosforului
Reducerea biologică a fosforului necesită bazine în care sunt create condiţii anaerobe, şi
bazine care lucrează în condiţii aerobe. Expunerea la condiţii anaerobe / aerobe conduce la o
utilizare competitivă a substratului şi la selectarea microorganismelor care stochează fosforul.
Organismele implicate în reducerea biologică a fosforului aparţin speciei Acinetobacter [53],
[100]. În condiţii anaerobe şi în prezenţa acizilor graşi volatili existenţi în apa uzată influentă,
aceste microorganisme eliberează fosforul pe care l-au stocat.
Acizii graşi volatili reprezintă un substrat solubil rapid biodegradabil important pentru
Acinetobacterii, în competiţia cu bacteriile heterotrofe. În flocoanele biologice existente în zona
anaerobă, se înmagazinează produşi de tipul carbohidraţilor, cel mai cunoscut fiind
polihidroxibutiratul (PHB), care se formează în celule în condiţii anaerobe din acetoacetat, acesta
servind drept acceptor de hidrogen. Asimilarea şi stocarea sunt realizate datorită energiei
eliberate prin hidroliza polifosfaţilor stocaţi în perioada de anaerobie. Polifosfaţii stocaţi asigură
energia pentru transportul activ al substratului şi formarea acetoacetatului, care este transformat
apoi în PHB. În zona aerată sunt consumaţi produşii stocaţi, fosforul solubil fiind preluat, iar
cantităţile în exces sunt stocate ca polifosfaţi. Ca rezultat al utilizării substratului, sporeşte
populaţia de bacterii acumulatoare de fosfor[23],[24]. Reprezentarea schematică a mecanismului
de eliminare biologică a fosforului este redată în figura de mai jos:
Figura 2.2 Reprezentarea schematica a mecanismului de eliminare a fosforului pe cale biologica
PHB – polihidroxibuterat, P – fosfor [88]
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 3 -
Procesele bioenergetice se realizează în strânsă corelaţie cu participarea unui grup de
biomolecule specializate denumite compuşi macroergici, care contribuie la dinamica fluxurilor
de energie în cadrul celulei vii. Aceşti compuşi se caracterizează printr-un înalt potenţial
energetic, conţinând o mare cantitate de energie ce se eliberează prin transformarea lor chimică.
Hidroliza compuşilor macroenergetici este însoţită de o descreştere în energia liberă (ΔG) [83].
Scăderea în energie liberă se produce în cursul hidrolizei compuşilor macroergici deoarece
produşii sunt semnificativ mai stabilii decât reactanţii.
Adenozintrifosfatul (ATP) este principalul acumulator şi furnizor de energie al materiei vii.
Sistemul ATP-ADP poate fi considerat ca fiind materialul purtător al mesajului energetic specific
organismelor vii, [88].
Adenozindifosfatul (ADP) este capabil să accepte o grupare fosforil (Pi, fosfat anorganic) , în
reacţiile la care participă, cât şi alţi compuşi bogaţi în energie, şi astfel să se transforme în
adenozintrifosfat (ATP). ATP-ul format funcţionează ca un compus macroergic generator de
energie pentru reacţii de biosinteză şi ca sursă primară de energie pentru realizarea diferitelor
activităţi fiziologice (mişcare, secreţie, absorbţie).
Conversia ATP la ADP este un proces exergonic în care se eliberează o mare cantitate de energie
chimică util ΔG = -7300 calorii/ mol:
PiADPOHATPazaATP
2 (2.1)
Energia generată prin reacţia exergonică (cu eliberare de energie) de hidroliză a ATP este cuplată
cu reacţia endergonică de formare a ATP, care serveşte ca o sursă de energie chimică pentru alte
reacţii biochimice ATP – dependente:
OHATPPiADP 2 (2.2)
3. Tehnologii de îndepărtare a fosforului din apele uzate. Stadiul actual
Îndepărtarea fosforului din apele uzate urbane se poate realiza prin următoarele metode:
procese biologice;
precipitare chimică;
procese biologice completate cu precipitarea chimica (pre-precipitare sau post –
precipitare).
3.1 Tehnologii de îndepărtare biologică combinată a azotului şi fosforului
Cele mai multe tehnologii de îndepărtare combinată a azotului şi fosforului sunt
îmbunătăţiri ale sistemelor cu nămol activat, care implică combinaţii de zone anaerobe, anoxice
şi aerobe, sau compartimente special destinate eliminării azotului şi fosforului. O parte dintre
aceste sisteme au fost iniţial destinate eliminării individuale a fosforului sau azotului; ulterior
însă au fost îmbunătăţite pentru a elimina concomitent atât azotul, cât şi fosforul.
Principalele tehnologii utilizate pentru eliminarea simultană a azotului şi fosforului sunt:
- procedeul A2/O;
- procedeul BARDENPHO în cinci trepte;
- procedeul UCT.
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 4 -
3.1.1 Procedeul A2/O
Procedeul A2/O (Anaerob/Anoxic/Oxic) este reprezentat schematic în Figura 3.6:
Figura 3.6 Sistemul de eliminare a azotului şi fosforului, A2/O [72]
Avantajele acestui procedeu sunt:
- nămolul rezultat, cu un conţinut ridicat în fosfor (3-5 %) are valoare fertilizantă;
- capacitatea de denitrificare este mai bună decât cea a sistemului A/O.
Dezavantajul procedeului este că în perioadele cu temperaturi scăzute eficienţele de
reţinere a nutrienţilor se reduc considerabil.
3.1.2 Procedeul BARDENPHO
Procedeul Bardenpho este un procedeu patentat de către EIMCO, U.S.A. [117] iar reprezentarea
sa schematică este redată în figura 3.7. Procedeul reprezintă o modificare a unui sistem elaborat
pentru reţinerea azotului, modificarea constând în adaptarea sa pentru reducerea fosforului.
Aceasta s-a realizat prin introducerea unei a cincea trepte - un compartiment cu mediu anaerob.
Figura 3.7 Sistemul de eliminare a azotului şi fosforului, Bardenpho
[72]
Sistemul cuprinde o succesiune de zone anaerobe, anoxice şi aerate destinate eliminării
azotului, fosforului şi oxidării substanţelor organice. O a doua zonă anoxică este destinată
denitrificării suplimentare, utilizând nitratul produs în zona aerobă ca electron acceptor şi
carbonul organic endogen ca electron donor. Zona finală aerobă este utilizată pentru striparea
azotului gazos din soluţie şi pentru a minimiza eliberarea fosforului în decantorul final.
Amestecul din prima zonă aerată este recirculat în zona anoxică. In sistemul BARDENPHO în
cinci trepte timpul de retenţie a flocoanelor biologice este mai mare (10 – 40 zile) [33], [72],
[117], asigurându-se astfel o mai bună capacitate de oxidare a substanţei organice. Azotul gazos
este eliberat în atmosferă, în zona anoxică.
Avantajele acestui procedeu sunt:
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 5 -
- procedeul conduce la cea mai mică cantitate de nămol, dintre toate sistemele cu reducere
biologică a fosforului;
- nămolul în exces are valoare fertilizantă;
- azotul total este redus la concentraţii mai scăzute decât în orice alt procedeu;
- alcalinitatea sistemului este refăcută, fără adaos de reactivi chimici;
Dezavantajele procedeului includ:
- creşterea considerabilă a energiei de pompare şi a necesităţilor de întreţinere, datorită
recirculării interne;
- necesită volume de bazin mai mari decât procedeul A2/O;
- necesită valori ridicate ale raportului CBO5/P (peste 25 mg CBO5/mg P).
3.1.3 Procedeul UCT
Procedeul UCT are la bază procedeul A2/O, cu două modificări: nămolul activat
recirculat este introdus în zona anoxică şi nu în zona anaerobă, iar recircularea internă se face din
zona anoxică în zona anaerobă. Reprezentarea schematică a unui procedeu UCT este redată în
figura 3.8.
Prin recircularea nămolului activat în zona anoxică, se evită introducerea nitratului în
zona anaerobă, îmbunătăţindu-se eliberarea fosforului în această zonă. Recircularea interna a
amestecului asigură o mai bună utilizare a substanţei organice în zona anaerobă, deoarece
amestecul din zona anoxică conţine substanţă organică solubilă în cantităţi considerabile şi puţin
nitrat. Recircularea amestecului denitrificat asigură condiţii optime pentru fermentare în zona
anaerobă. Azotul gazos este eliberat în atmosferă în zona anoxică.
Figura 3.8. Sistemul de eliminare a azotului şi fosforului, UCT [91]
Avantajele acestui procedeu sunt:
- recircularea amestecului denitrificat din zona anoxică elimină recircularea nitraţilor şi asigură
mediul anaerob de eliminare a fosforului;
- necesită volume mai mici decât procedeul Bardenpho.
Dezavantajele procedeului includ:
- creşterea energiei de pompare şi a costurilor de întreţinere datorită recirculării interne;
- necesită valori ridicate ale raportului CBO5/P (15 – 20 mg CBO5/mg P);
- influenţa temperaturii puţin cunoscută.
4. Precipitarea chimică a fosforului din apele uzate
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 6 -
Epurarea avansată a apelor uzate, precipitarea chimică implică adaosul de reactivi chimici
pentru alterarea formei fizice a substanţelor coloidale şi în suspensie şi îmbunătăţirea reducerii
lor prin sedimentare. În anumite situaţii, distrugerea particulelor coloidale este lentă iar reducerea
este împiedicată chiar prin blocarea coagulantului într-un precipitat voluminos. Reactivii cei mai
des utilizaţi în precipitarea chimică sunt: sulfatul de aluminiu hidratat [Al2(SO4)3·18H2O şi
Al2(SO4)3·14H2O], clorura ferică [FeCl3], sulfatul feric [Fe2(SO4)3 şi Fe2(SO4)3·3H2O], sulfatul
feros [Fe(SO4)·7H2O] şi varul [Ca(OH)2].
Pentru aplicaţiile epurării avansate, precipitarea chimică este folosită pentru îndepărtarea
compuşilor pe bază de fosfor din apa uzată. Eliminarea fosforului din apa uzată prin utilizarea
reactivilor chimici constă în încorporarea fosfatului în interiorul flocoanelor şi reţinerea
ulterioară a acestora. Fosforul poate fi încorporat fie în suspensii biologice (microorganisme) fie
în precipitaţi chimici. Sunt uzuale trei scheme posibile de adaos al reactivilor chimici pentru
precipitarea fosforului [72]:
schema cu pre - precipitare
schema cu co - precipitare
schema cu post – precipitare.
Precipitarea chimică a fosforului se realizează prin adaos de săruri ale ionilor metalici
multivalenţi, care conduc la formarea de precipitaţi ai fosfaţilor puţin solubili. Cei mai utilizaţi
ioni metalici polivalenţi sunt Ca2+
, Al3+
şi Fe3+
. Mecanismul chimic de precipitare a fosfaţilor cu
calciu diferă de cel al precipitării cu aluminiu sau fier.
5. Studii şi cercetări experimentale 5.1. Studii experimentale pe instalaţia pilot Laborator Epurarea Apelor Uzate – Facultatea
de Hidrotehnică – Universitatea Tehnică de Construcţii Bucuresti
5.1.1 Descrierea instalaţiei pilot
În Laboratorul de Alimentări cu Apă şi Canalizări al Departamentului de Inginerie Hidrotehnică
din Complexul Colentina a fost pusă în funcţiune o instalaţie pilot de epurare cu următoarele
caracteristici:
Debit influent 0.8 – 1.4 m3/zi;
Locuitori deserviţi : 4-6 L.E.;
Într-un recipient cu pereţi despărţitori şi sisteme hidraulice se realizează zone distincte
caracteristice procesului convenţional de epurare: zone de denitrificare, nitrificare şi decantare
secundară. Figurile 5.1 şi 5.2 prezintă fotografii ale instalaţiei de epurare iar schema tehnologică
este prezentată în figura 5.3.
Procesul tehnologic de epurare se realizează astfel (conform fig. 5.3):
Apa uzată este admisă în zona de denitrificare (2), concentraţia de oxigen dizolvat fiind
menţinută sub 0.5 mg/L; amestecul apei brute cu nămolul recirculat se realizează cu
difuzori cu bule medii (6); volumul zonei de denitrificare reprezintă 30% din volumul
total al staţiei;
Amestecul de apă – nămol trece în zona de nitrificare (3) unde se formează nămolul
activat cu o biocenoză aerobă, concentraţia în oxigen dizolvat fiind menţinută la 2.5
mg/L; aerarea se realizează cu difuzori cu bule fine (7);
În decantorul vertical (4) apa este evacuată prin deversare (8) iar nămolul este recirculat
în zona de denitrificare printr-un sistem air – lift;
Nămolul de recirculare este asigurat de un dispozitiv hidroejector cu aer (fig. 5.3, pct.5)
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 7 -
Figura 5.3. Instalaţia pilot de epurare – schema tehnologică
Legenda:
1 – grătar coş 6 – difuzori cu bule medii
2 – zonă de denitrificare 7 – difuzori cu bule fine
3 – zonă de nitrificare 8 – deversor apă epurată
4 – decantor secundar 9 – eliminare plutitori
5 – conductă recirculare nămol 10 – perete submersat
5.1.2 Program experimental
1
Instalaţia pilot de epurare a funcţionat continuu în două perioade distincte: ianuarie 2010 – iunie
2010 (perioada in care s-a urmarit reducerea biologica a fosforului) şi septembrie 2011 –
noiembrie 2011 (perioada in care s-au efectuat teste pentru reducerea fosforului prin precipitare
chimica), timp în care s-au urmărit:
Variaţiile calităţii influentului şi efluentului;
Eficienţele în îndepărtarea suspensiilor;
Eficienţele în îndepărtarea substanţelor organice;
Eficienţele în îndepărtarea compuşilor pe bază de azot;
Eliminarea biologică a fosforului;
Precipitarea fosforului cu diferiţi reactivi chimici;
1 Programul experimental a fost elaborat şi lucrat împreună cu Minescu A. [71]
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 8 -
Stabilitatea în timp a proceselor de epurare.
În ambele perioade de funcţionare ale instalaţiei de epurare s-au făcut determinări privind
calitatea influentului şi efluentului şi s-au efectuat analize pentru indicatorii:
1. Temperatura şi pH-ul (SR –ISO 10523:2009);
2. Conţinutul de materii totale în suspensie (SR EN 872:2005);
3. Consumul chimic de oxigen (CCO-Cr, SR – ISO 6060 : 1996)
4. Consumul biochimic de oxigen (CBO5, SR EN 1899-2 : 2003);
5. Conţinutul de azot amoniacal (metoda fotometrică); Hach DR 3800
6. Conţinutul de azot din azotaţi; metoda fotometrică : Hach DR 2010
7. Conţinutul de ortofosfaţi; metoda fotometrică – teste cuvetă – Hach DR 3800
8. Sedimentul Imhoff (indexul volumetric al nămolului);
Pe toată perioada de funcţionare s-a măsurat debitul influent, acesta fiind menţinut la o valoare
de 1.2 m3/zi; măsurătorile s-au efectuat prin metoda volumetrică. Figura 5.13 descrie eficienta de
reducere biologica a fosforului in perioada ianuarie – iunie 2010:
Figura 5.13. Eficienţa de reducere biologică a fosforului în funcţie de raportul CCO/P
5.2 Studii privind eliminarea fosforului prin precipitare chimică
Studiul experimental
Cercetările experimentale efectuate de autorul lucrării pentru eliminarea fosforului pe instalaţia
pilot s-au desfăşurat în perioada septembrie – noiembrie 2011 şi au constat în studii de eliminare
a ortofosfaţilor prin procese chimice de precipitare. În procesele de precipitare s-au folosit mai
mulţi reactivi chimici: clorura ferica, sulfat feric sulfat de aluminiu si policlorura de aluminiu
PAX 18. Stabilirea dozelor optime de reactivi s-a realizat prin cercetări de laborator, stabilind
cantitatea necesară de reactiv pentru reducerea fosforului la valori inferioare de 1 mg P/l. Pe baza
rezultatelor de laborator şi a testelor de precipitare, s-au dozat pe rând reactivii chimici analizaţi
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 9 -
urmărind zilnic variaţia indicatorilor de calitate a apei influente/ efluente pentru a determina atât
eficienţele de eliminare prin procese biologice cât şi chimice ale instalaţiei pilot de epurare.
5.3 Rezultatele testelor de precipitare a fosforului realizate pe staţia pilot de epurare 4 – 6
L.E.
5.3.1 Precipitarea fosforului cu clorura ferică ( FeCl3).
Testele de precipitare cu clorura ferică au urmărit eliminarea fosforului total la diferite doze, pe
baza valorii P-total din influent, determinându-se doza optimă la un raport masic egal sau mai
mare faţă de cel stabilit prin reacţie, stoichiometric. Conform acestei reacţii raportul FeCl3: P =
5.2. Soluţia de clorură ferică folosită pentru precipitare a avut o concentraţie de 8.2 % (soluţia
iniţială stoc a fost diluată din 41% pentru a se putea încadra în domeniul de dozare al pompei) şi
o densitate de 1.44 g/cm3. Dozarea a început cu un exces de 20%, urmând 50% şi respectiv 75%
faţă de acest raport, astfel că rapoartele masice între clorura ferică şi P – total au fost de : 6.24;
7.8 si 9.1.
În figura următoare se prezintă variaţia concentraţiei PT în precipitarea cu clorura ferică.
Fig. 5.15 Variaţia concentraţiei PT în influent şi efluent – co-precipitare cu FeCl3.
Observaţii:
1. Se observă că la început există o perioadă cu eficienţă redusă datorată perioadei de
amorsare a staţiei, fiind necesar un timp de retenţie de cel putin 24h.
2. Dozarea zilnică de FeCl3 s-a realizat pentru obţinerea unui efluent cu o concentraţie de 1
mg P/l. Datorită variaţiilor mari zi/noapte ale concentraţiei influentului, valorile sunt uşor
depăşite faţă de CMA conform NTPA 001-2002.
3. Se observă eficienţe bune pentru dozele corespunzătoare unui raport masic 7.8 g FeCl3/ g
P redus ( un exces de 50%). Pentru acestea s-au obţinut eficienţe de 75 – 78% şi valorile
PT în efluent de 1.03 ... 1.15 mg/l.
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 10 -
5.3.2 Precipitarea fosforului cu sulfat feric (Fe2 (SO4)3).
Testele de precipitare cu sulfat feric au urmărit eliminarea fosforului total la diferite doze, pentru
care s-a stabilit valoarea PT din influent, determinându-se doza optimă la un raport masic egal
sau mai mare faţă de cel stabilit prin reacţie, stoichiometric (a se vedea reacţia 5.7). Conform
acestei reacţii raportul Fe2(SO4)3: P = 6.4. Dozarea a început cu un exces de 15% (corespunzător
rezultatului testelor pentru stabilirea dozei optime) apoi exces de 70% şi respectiv 100% faţă de
raportul 6.4, astfel că rapoartele masice între sulfatul feric şi PT au fost de : 7.36, 10.8 si 12.8.
Soluţia de sulfat feric folosită pentru dozare a fost o soluţie de concentraţie 42% şi densitate 1.53
g/cm3. Figura 5.16 descrie variaţia concentraţiei PT înainte şi după precipitarea cu sulfat feric.
Figura 5.16 Variaţia concentraţiei P – total în influent şi efluent, precipitare cu Fe2(SO4)3
Observaţii:
1. S-au obţinut eficienţe medii cuprinse între 60.9 – 69% pentru probele 1, 2 şi 3
(insuficiente pentru respectarea NTPA 001/2002) pentru care s-au considerat rapoarte
masice Fe2(SO4)3 : P = 7.36 ( un exces de 15%).
2. Probele 4, 5 şi 6 corespund unor rapoarte masice cu exces de 70 % ( 4 si 5 ) şi respectiv
76.5% pentru proba 6. În acest caz eficienţele ating valori medii de 77%. Astfel, se
constată că la creşterea dozei la rapoarte masice sulfat feric: PT de 10.8 – 12.8 se obţin
eficienţe mai bune cu 11 – 25%.
5.3.3 Precipitarea fosforului cu policlorura de aluminiu PAX 18.
Testele de precipitare cu policlorura de aluminiu PAX 18 au urmărit eliminarea fosforului total la
diferite doze, pentru valoarea PT din influent, determinându-se doza optimă la un raport masic
egal sau mai mare faţă de cel stabilit prin reacţie, stoichiometric. Produsul PAX 18 conţine un
procent de 9% Al şi conform reacţiei 6.2 1 mol de aluminiu reacţionează cu un mol de fosfat
conducând la un raport masic Al : P = 0.87 : 1. Dozarea s-a realizat cu un exces de 50%
corespunzător unui raport masic Al : P = 1.3 : 1 (conform rezultatului testelor pentru stabilirea
dozei optime de precipitare). Produsul PAX 18 a avut o densitate de 1.356 g/cm3. În figura
următoare se descrie variaţia concentraţiei fosforului înainte şi după precipitarea cu PAX 18.
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 11 -
Figura 5.17. Variaţia concentraţiei P-total în influent şi efluent, precipitare cu PAX 18.
Observaţii:
1. Reducerea fosforului cu PAX 18 a condus la eficienţe medii de eliminare cuprinse între
66 şi 88.7%.
2. În urma precipitării cu PAX 18, s-a determinat valoarea aluminiului rezidual pentru
efluent. Aceasta are valori sub 0.05 mgAl3+
/l.
3. Cele mai multe valori pentru PT se încadrează în limita impusă prin NTPA 001/2002.
5.3.4 Precipitarea fosforului cu sulfat de aluminiu
Testele de precipitare cu sulfat de aluminiu au urmărit eliminarea fosforului total la diferite doze,
pentru valoarea PT iniţial din influent, determinându-se doza optimă la un raport masic egal sau
mai mare faţă de cel stabilit prin reacţie, Al2(SO4)3 18 H2O: P = 10.7:1. Dozarea s-a realizat cu
un exces de 40% deci un raport masic Al2(SO4)3 18 H2O : P = 15 : 1. Concentraţia soluţiei de
sulfat de aluminiu hidratat cu 18 molecule de apă a fost de 10%. Figura 5.18 descrie variaţia
concentraţiei PT înainte şi după precipitarea cu sulfat de aluminiu.
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 12 -
Figura 5.18. Variaţia concentraţiei P total în influent şi efluent precipitare cu sulfat de aluminiu
Observaţii:
1. Precipitarea cu sulfat de aluminiu a dus la eficienţe medii de eliminare a fosforului între
65 – 74%.
2. Calitatea efluentului în ceea ce priveşte concentraţia în suspensii a fost redusă.
5.4 Eficienţa instalaţiei de epurare
Figura 5.19 descrie eficienţele de eliminare a fosforului prin precipitare cu utilizarea celor patru
tipuri de reactivi chimici: clorura ferică, sulfat feric, policlorura de aluminiu PAX 18 şi sulfat de
aluminiu.
Figura 5.19 Eficienţele de eliminare a P – total .
Observaţii: Toţi cei patru reactivi chimici folosiţi au dus la eficienţe acceptabile pentru diferite
doze stabilite experimental. Sărurile de fier au redus fosforul cu eficienţe medii de 60 – 70% iar
sulfatul de aluminiu a dus la eficienţe bune cu observaţia apariţiei unor suspensii în efluentul
staţiei. În cazul utilizării policlorurii de aluminiu, PAX 18, deşi variaţiile parametrului de calitate
P-total din influent au fost mari, efluentul a prezentat valori medii constante, apropiindu-se cel
mai mult de concentraţia maxim admisă prin NTPA 001- 2002 ( 1 mg/l).
5.5 Costuri de operare pentru precipitarea chimică a fosforului
S-au luat în considerare costurile reactivilor:
Sulfat de aluminiu hidratat cu 18 molecule de apă, granulat : 262 Euro/tonă;
Sulfat feric 42% , ρ = 1.53g/cm3 : 200 Euro/tonă;
Cloură ferică, 41% , ρ = 1.44 g/cm3 : 200 Euro/tonă;
PAX 18, 9% Al3+
, ρ = 1.356 g/cm3 : 180 Euro/tonă.
Dozele stoichiometrice au fost suplimentate cu 50% aşa cum a rezultat din studiile
experimentale.
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 13 -
Tabelul 5.6 Estimarea costurilor reactivilor de precipitare a fosforului.
6. Studiu de caz. Staţia de epurare ape uzate Focşani. Jud Vrancea. 6.1 Date generale
Staţia de epurare ape uzate a Municipiului Focşani deserveşte 100.000 locuitori
echivalenţi şi a fost modernizată în anii 2006 - 2009 printr-un program ISPA.
Tabel 6.1. Parametrii de calitate impuşi efluentului conform NTPA 001-2002: Parametri UM Valoare maxima
CBO5 mg O2/l 25
CCO mg O2/l 125
Materii în suspensie mg/l 35
Azot total mg/l 15
Fosfor total mg/l 2
6.2 Procesul biologic
Procesul biologic de epurare are la bază procesul ISAH (Institut für Siedlungswasserwirstschaft
und Abfalltechnik Hannover – Institutul pentru gospodărirea apelor şi tehnologia apelor uzate,
Hanovra) - epurare cu nămol activat. În bazinul cu nămol activat procesul de epurare biologică
are loc prin trecerea apei în cascadă din zonele neaerate în zonele aerate. Efluentul BNA este
trimis în decantoarele secundare. În decantoarele secundare se asigură limpezirea apei iar
nămolurile recirculate sau eliminate cu nămolul în exces. Nămolul decantat este pompat înapoi în
BNA. Procesul ISAH este folosit vara, atunci când vârsta necesară bacteriilor nitrificante din
nămolul aerat este mică. Ca urmare, volumul din bazin necesar pentru nitrificare poate fi redus şi
folosit pentru procesul de eliminare biologică a fosforului. În diagrama de mai jos (Fig. 6.2) este
prezentat fluxul reactoarelor biologice în timpul verii:
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 14 -
Fig. 6.2 Fluxul tehnologic - Treapta de epurare biologică SEAU-Focsani – perioada de vară
În perioadele de iarnă, vârsta bacteriilor nitrificatoare din nămolul aerat creşte, ca urmare trebuie
aerată o fracţie mai mare din volumul total al bazinului, pentru a fi disponibil pentru nitrificare;
nu se desfăşoară procesul propriu-zis de eliminare biologică a fosforului, fosforul fiind eliminat
prin precipitare cu săruri de Fe. În Fig.6.3 este prezentată funcţionarea în timpul iernii.
Fig. 6.3 Flux tehnologic epurare biologica – SEAU Focşani – perioada de iarnă
6.3. Rezultatele experimentale la Statia de epurare Focsani
6.3.1. Rezultate experimentale pentru perioada de vara – toamna (2011)
Calitatea influent SEAU Focşani:
CCO-Cr : o singură valoare din 28 de probe (3.5%) depăşeşte concentraţia maxim admisă
conform NTPA 002 – 2002;
CBO5: 3.5% din valori depăşesc CMA = 300 mg/l, conform NTPA 002 – 2002;
NH4+ : 46% din valori depăşesc CMA = 38.5 mg/l conform NTPA 002 – 2002;
P – total : 32% din valorile influente depăşesc CMA = 5 mg/l;
MTS : toate valorile se încadrează în NTPA 002 – 2002 , cu valori < 350 mg/l.
Calitatea efluent SEAU Focşani:
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 15 -
Toate valorile pentru CCO-Cr, CBO5 se situează sub concentraţia maxim admisă conform
NTPA 001 – 2002;
NH4+ - 10 % din valori se situează sub CMA = 2 mg/l (NTPA 001 – 2002);
P- total : 75% din valorile efluente se încadrează în concentraţia maxim admisă conform
NTPA 001 – 2002;
MTS – toate valorile de încadrează în CMA conform NTPA 001 – 2002.
Graficul din figura 6.9 prezintă variaţia calităţii influentului/efluentului în timp (valori
instantanee) şi curbele de durată, care urmăresc depăşirea concentraţiilor maxime admisibile
pentru concentratia fosforului in efluent impuse de NTPA 001 – 2002.
Figura 6.9 Variaţia PT în timp (proces biologic)
1. P-PO43-
influent variază între 3.6 mg/l şi 7 mg/l cu o medie de 4.5 mg/l.
2. Valorile efluent pentru acest indicator variază între 0.1 mg/l şi 1.9 mg/l, şi reţinerea
biologică a fosforului se realizează în 80% din cazuri. În fig. 6.9 se observă o creştere a
valorii fosforului din bazinul anaerob, unde are loc hidroliza ATP-ului cu eliberare de
energie şi formare de noi grupări fosfat.
6.3.2 Rezultate experimentele pentru perioada de iarna ( ianuare – februarie 2012)
In această perioadă eliminarea fosforului s-a realizat prin precipitare chimică cu adaos de clorură
ferică. Dozele au fost variabile: de la 1.8 gFe3+
/g P la 2 g Fe3+
/g P. Graficul din figurile 6.10 –
6.13 prezintă variaţia calităţii influentului/efluentului în timp (valori instantanee) şi curbele de
durată, care urmăresc depăşirea concentraţiilor maxime admisibile pentru efluent impuse de
NTPA 001 – 2002 în perioada de iarna ianuarie-februarie 2012.
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 16 -
Figura 6.13 –Variaţia indicatorului P-total, perioada ian- feb 2012
Observaţii:
1. Concentraţiile P-PO43-
variază între 3 mg/l şi 6.4 mg/l, cu o medie de 4 mg/L. 25% din
valorile prezentate nu se încadrează în NTPA 002.
2. Încadrarea P-total efluent se realizează în 100% din cazuri, respectând valoarea impusă
prin NTPA 001, respectiv 2 mg/l.
7. Concluzii generale
Lucrarea este dezvoltată în 7 capitole cuprinse în 130 pagini, conţine 60 relaţii, 68 figuri,
16 tabele şi se bazează pe o bibliografie de 120 titluri şi cercetări personale desfăşurate în
Laboratorul de Epurarea Apelor Uzate din Facultatea de Hidrotehnică – UTCB.
7.1 Conţinutul lucrării
Fosforul şi influenţa sa în eutrofizarea mediilor acvatice este prezentată în Capitolul § 1. Se
prezintă ciclul fosforului în natură, formele fosforului în apele uzate, sursele antropice de poluare
a apelor şi aportul de fosfor în mediile acvatice.
Capitolul § 2 analizează elementele teoretice privind îndepărtarea biologică a fosforului din apele
uzate. Se prezintă:
- Mecanismul de reducere biologică a fosforului prin expunerea apelor uzate la condiţii
anaerobe/aerobe; aceasta conduce la utilizarea substratului şi selectarea
microorganismelor care stochează P; figura2.2 redă schema mecanismului de eliminare a
fosforului pe cale biologică;
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 17 -
- Metodele biochimice bazate pe cele două tipuri de metabolisme microbiene: parte din
fosfat este îndepărtat prin procesul de creştere microbiană şi stocarea intracelulară sub
formă de polifosfat;
- Factorii care influenţează procesul biologic: sursa de carbon organic, pH-ul, temperatura,
cationii metalici, timpul de retenţie a solidelor, timpul de retenţie hidraulică, acceptorii de
electroni (nitrat, oxigen);
Tehnologiile de îndepărtare a fosforului din apele uzate sunt prezentate în Capitolul 3. Se
sintetizeaza principalele tehnologii de reducere a fosforului si azotului cat si valorile uzuale ale
parametrilor de proiectare pentru procedeele biologice de retinere a N si P (tabel 3.1)
Precipitarea chimică a P din apele uzate este prezentată în Capitolul 4. Se analizează schemele de
adaos a reactivilor chimici: pre – precipitare, co – precipitare şi post – precipitare (figurile 4.1,
4.2 şi 4.3); Sunt prezentate reacţiile chimice referitoare la utilizarea reactivilor: var, sulfat de
aluminiu, aluminat de sodiu, sărurile de fier.
Capitolul § 5 cuprinde studiile şi cercetările experimentale pe instalaţia pilot din dotarea
Laboratorului de Epurarea Apelor Uzate – Facultatea de Hidrotehnică. Instalaţia este o staţie de
epurare ce deserveşte un număr de 4 – 6 LE, cu un debit Q = 0.8 – 1.4 m3/zi şi este prezentată în
figura 5.3. Un program de experimentare este prezentat în § 5.1.2.
În subcapitolul § 5.2 se prezintă studiul privind eficienţa reţinerii P prin utilizarea reactivilor:
sulfat de Aluminiu, clorură ferică, sulfat feric şi policlorură bazica de aluminiu (PAX 18); cele
mai bune rezultate au fost obţinute cu PAX 18 unde valorile fosforului în efluent s-au încadrat în
100% din cazuri în CMA = 1 mg/l, conform NTPA 001/2002. Capitolul § 6 analizează un studiu
de caz : Staţia de Epurare Focşani; se pun în evidenţă:
- Elementele tehnologice privind reţinerea P pe cale biologică;
- Dozele de FeCl3 pentru reţinerea P prin precipitare chimică (iarna); se constată că dozele
sunt aproximativ egale cu cele stoichiometrice necesare.
Se pun în evidenţă rezultatele favorabile în perioada de vară pentru reţinerea biologică a
fosforului. Aceste rezultate sunt posibile datorită schemei tehnologice adoptate (tehnologia
ISAH) care permite variaţia debitelor şi secţiunilor de descărcare pentru nămolul de recirculare
internă, fracţionarea debitului influent al reactorului şi variaţia debitului şi secţiunii de injecţie
pentru nămolul activat de recirculare (recircularea externă).
7.2 Elemente de originalitate. Contribuţia autorului.
În lucrarea “Studii şi cercetări privind procesele fizico-chimice şi biologice pentru
reducerea fosforului din apele uzate “ autorul prezintă:
O sinteză completă din literatura naţională şi internaţională cu privire la procesele
biologice şi chimice de reducere a fosforului din apele uzate, cu 120 de titluri;
Cercetările proprii derulate pe o perioadă mare de timp, “in situ”, pe o instalaţie compactă
de 0.8 – 1.4 m3/zi din dotarea Laboratorului de Epurarea Apelor Uzate – Facultatea de
Hidrotehnică; instalaţia este alimentată cu ape uzate din reţeaua de canalizare ApaNova
Bucureşti.
Rezultatele obţinute arată că:
Indicele volumetric al nămolului IVN nu influenţează direct eficienţa reactoarelor
biologice;
Eliminarea fosforului pe cale biologică este redusă în instalaţia compactă din laborator şi
se asigură eliminarea a 0.9 – 1.0 g P/m3 apă uzată;
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 18 -
Utilizarea policlorurii bazice de aluminiu poate asigura eficienţe ridicate în eliminarea
fosforului prin precipitare chimică la costuri rezonabile: 0.05 lei/m3 apă uzată pentru o
reducere de fosfor de 4 g P/m3 apă uzată;
Operarea staţiei compacte pilot în perioade îndelungate ( > 60 zile) cu doze de reactiv
chimic pentru precipitarea fosforului echivalente cu 1.5 mol reactiv/ 1 mol fosfor, poate
conduce la afectarea biomasei din reactorul biologic.
Studiile “in situ” pe instalaţia pilot şi în Staţia de epurare Focşani au arătat că pentru obţinerea
unor eficienţe crescute în reţinerea biologică a fosforului (proces complex) este important de
realizat:
- Monitorizarea caracteristicilor de calitate ale apei uzate; în special determinarea
fracţiunilor CCO (solubil, insolubil, biodegradabil, non-biodegradabil), concentraţia
nitratului pe fluxul tehnologic: decantor primar, bioreactor, decantor secundar, nămol de
recirculare);
- Realizarea unei scheme tehnologice cu fiabilitate corespunzătoare care să permită
adaptarea permanentă a procesului prin variaţia debitelor (încărcărilor), a secţiunilor de
injecţie (anaerob-anoxic) astfel încât procesul complex de eliminare biologică a
fosforului să se încadreze în parametrii optimi recomandaţi;
- Analiza modului de funcţionare a SEAU Focşani, după procedeul ISAH (Institut für
Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik Hannover – Institutul pentru gospodărirea
apelor şi tehnologia apelor uzate, Hanovra), arată influenţa temperaturii în eliminarea
fosforului: vara, la temperaturi peste 20 ⁰C se poate realiza eliminarea fosforului numai
pe cale biologică, la temperaturi scăzute (sub 18 – 20 ⁰C) se confirmă rezultatele obţinute
pe instalaţia pilot: trebuie realizată defosforilarea chimică.
Bibliografie selectivă
[3] Barajas G.M., Escalas A., Mujeriego R. – Fermentation of a low VFA wastewater in an activated
primary tank, Water SA, vol.28, No.1, January 2002
[4] Barak Y., van Rijn J. – Atypical Polyohosphate Accumulation by the Denitrifying Bacterium
Paracoccus denitrificans. Applied and Environmental Microbiology, vol. 66. No.3, p. 1209-1212,
March 2000
[5] Barnard, J.L. 2006. Biological Nutrient Removal: Where We Have Been, Where Are We Going?
In WEFTEC 2006.
[9] Bordace K., Chicsa S.C. – Carbon flow patterns in enhanced biological phosphorus
accumulating activated sludge culture. Wat. Sci. Tech., 21, p. 387-396, 1989
[10] Barnard, J.L. (1984) - Activated Primary Tanks for Phosphorus Removal -, Water (South Africa),
vol. 10, p 121.
[23] Erdal U.G. – An investigation of the biochemistry of biological phosphorus removal system-
dissertation, Virginia Polytechnic Institute, 2002
[24] Erdal, U.G. – The effects of temperature on system performance and bacterial community
structure in a biological phosphorus removal system. Ph.D. Thesis, Virginia Institute and State
University, Blacksburg, Virginia USA, 2002a
[27] Erdal Z.K., Erdal U.G., Randall C.W. – Biochemistry of EBPR and anaerobic COD stabilization,
paper ID 117600, IWA 4th World Water Congress, Marrakech, Sept. 2004
[33] Grady. C.P., L.Jr., G.T. Daigger and H.C. Lim (1999) Biological Wastewater Treatment, 2nd
ed.
Marcel Dekker. New York.
[37] Hao X.D., Dai J., van Loosdrecht – Enhancing bio-P removal by phosphate recovery from
anaerobicsupernatant, Water Sci. Technol., vol. 6. No.6, p.11-18, 2006
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
- 19 -
[45] Kuba T., Wachtmeister A., Loosdrecht M., Heijnen J.J. – Effect of nitrate on phosphorus release
in biological phosphorus removal systems. Wat. Sci. Tech., 30(6), p.263-269, 1994
[53] Liu W.T., Mino T., Nakamura K., Matsuo T. – Glycogen accumulating population and its
anaerobic uptake in anaerobic-aerobic activated sludge without biological phosphorus removal.
Wat. Res. 30(1), p.75-82, 1996a
[54] Liu W. T., Mino T., Nakamura K., Mtasuo T. – Biological phosphorus removal process – effect
of pH on anaerobic substrate metabolism, Wat. Sci. Tech., 31(1/2), p.25-32, 1996b
[56] Lotter L.H., Pitman A.R. – Improved Biological Phosphorus Removal Resulting from the
Enrichment of Reactor Feed with Fermentation Products. Wat. Sci. Tech., 26(5-6),p.943-953,
1992
[58] Machnika A, Suschka J, Grubel K – Phosphorus uptake by filamentous bacteria, paper ID
117101, IWA 4th World Water Congress, Marrakech, sept. 2004
[60] Matsuo Y. – Effect of the anaerobic solids retention time on enhanced biological phosphorus
removal. Wat. Sci. Tech., 30(6), p. 193-202, 1994
[67] Mino T., van Loosdrecht M.C.M., Heijnen J.J. – Microbiology and Biochemistry of the Enhanced
Biological Phosphate Removal Process. Wat.Res., 32(11), p.3193-3207, 1998
[71] Minescu A. – Statii de epurare compacte, Teza de doctorat, 2011
[72] Metcalf & Eddy (2003) Wastewater Engineering: Treatment & Reuse, 4th edition, Mc Graw-Hill.,
Boston, Massachusetts, pp 429-430: 452-453; 563-886.
[73] Nakamura K. Dazai M. – Growth characteristics of batch cultured acyivated sludge and its
phosphate elimination capacity, J. Ferment Tech., 64, p.433-439, 1986
[78] Pana, A.S. – Teza de doctorat – Îndepărtarea biologică a fosforului din apa uzată, 2008
[82] Randall A.A., Benefield L.D., Hill W.E. – The effect of fermentation products on enhanced
biological phosphorus removal, polyphosphate storage and microbial population dynamics,
Water Sci. Tech., 25(6), p.83-92, 1994
[83] Ruya T., Derin O., Nayik A. – The effect of substrate composition on the nutrient removal
potential of sequnecing batch reactors, Water S.A., Vol.25, No.3, 337-344, 1999
[88] Serban M., Rosoiu N. – Biochimie medicala Vol. I, Principii de organizare moleculara. Ed.
Muntenia, Constanta, 2003
[90] Sedlak, R.I., editor. 1991. Phosphorus and Nitrogen Removal from Municipal Wastewater;
Principles and Practice, 2nd
edition. Lewis Publishers, Boca Raton, FI.
[91] Skalsky D.S, Daigger G.T. – Wastewater Solids Fermentation for Volatile Acid Production and
Enhanced Biological Phosphorus Removal. Wat. Envr. Res., 67(2), p.230-237, 1995
[92] Smolders G.J.F., van der Meij J., van Loosdrecht M.C.M., Heijnen J.J. – Stoichiometric model of
the aerobic metabolism of the biological phosphorus removal process, Biotechnol.Bioeng., 44,
p.837-848, 1994a
[93] Smolders G.J.F., van der Meij J., van Loosdrecht M.C.M., Heijnen J.J. – Model of the anaerobic
metabolism of the biological phosphorus removal process: stoichiometry and pH influence,
Biotechnol. Bioeng., 42, p.461-470, 1994b
[94] Smolders G.J.F. – A metabolic model of the biological phosphorus removal. Stoichiometry,
kinetics and dynamic behavior. Ph.D. thesis TU Delft, 1995
[95] Stephens , H.L. and H.D. Stensel (1998) “Effect of Operating Conditions on Biological
Phosphorus Removal”, Water Environment Research, vol.70, no.3, pp. 362-369
[101] Van Niel E.W.J., Kortstee G.J.J, Appeldoorn K.J, Zehnder A.J.B – Inhibition of Anaerobic
Phosphate release by Nitric Oxide in activated Sludge, Applied and Environmental
Microbiology, p.2925-2930, Aug. 1998
[102] Vilalta M.P. – Effect of different carbon sources and continuous aerobic conditions on the EBPR
process, Ph.D.Thesis, 2004
[109] WEF and ASCE. 2006. Biological Nutrient Removal (BNR) Operation in Wastewater Treatment
Plants. Water Environment Federation and the American Society of Civil Engineers. Alexandria,
VA: WEFPress.
[111] ***US EPA Report 2010