VII. STAŢII DE EPURARE MUNICIPALE

1

ECHIPAMENTE

Grătare rare şi desePentru înlăturarea corpurilor voluminoase, a obiectelor plutitoare şi a

diferitelor resturi (frunze, lemne, deşeuri plastic, etc.) se utilizează grătare duble cu curăţare mecanică. Grătarele sunt de două feluri :- rare ( lumina grătarului – 40 mm )- dese ( lumina grătarului – 6 mm )Avantajele sistemului de grătare duble sunt:- construcţii civile reduse- cerinţe reduse în privinţa sistemului de transport- pierderi hidraulice acceptabile- sistemul de curăţare al grătarelor este controlat de sistemul diferenţial

de măsurare a nivelului apeiMaterialele reţinute din apa uzată pe gratarele dese sunt transportate prin

intermediul unui transportor către o presă. Aici are loc spălarea substanţelor organice, deshidratarea şi compactarea acestor materii, urmate de stocarea acestora într-un container în vederea eliminării.

Gratarele dese şi rare, presa şi echipamentele pentru separarea nisipului sunt instalate în interiorul unei clădiri, pentru a proteja echipamentele mecanice împotriva factorilor meteorologici şi pentru a reţine mirosurile.

Deznisipator şi separator de grăsimi Reţinerea nisipului şi a grăsimilor din apa uzată se realizează prin

intermediul camerelor aerate duble. Echipamentul mecanic al unei camere cuprinde în principal din următoarele componente:- pod raclor electric longitudinal dublupentru înlăturarea grăsimilor şi a

nisipului (nămol )- suflantă cu piston rotativ pentru introducerea aerului comprimat- pompă submersibilă pentru transportul amestecului nisip – apă din başă- pompă pentru evacuarea grăsimilor- dispozitiv pentru separarea nisipului din amestecul nisip – apă

( deshidratator )În compartimentele laterale pentru înlăturarea grăsimilor, separate

printr-un perete lamelar, grăsimile şi materiile flotante se colectează la suprafaţa apei. Prin intermediul unui pod raclor nisipul şi grăsimile sunt trimise către camere speciale, de unde sunt evacuate din bazin cu ajutorul pompelor.

Apa uzată din care au fost înlăturate grăsimile şi nisipul va fi evacuată din deznisipator prin intermediul unui deversor şi va curge printr-o cameră de distribuţie în bazinele de decantare primară.

2

Decantoare primareApa uzată din deznisipatoare este pompată către o cameră de

distribuţie unde apa este împărţită în părţi egale, funcţie de numărul de decantoare.

Apa uzată este introdusă în decantoare pe întreaga lăţime, prin intermediul unor dispozitive de tip Stengel, rezultând astfel o distribuţie şi un debit uniform. Fiecare canal de distribuţie poate fi închis cu ajutorul unui stăvilar.

Reducerea vitezei apei permite sedimentarea materiilor nedizolvate care au trecut de deznisipator. Reţinerea acestoe poluanţi conduce la reducerea tuturor parametrilor relevanţi ai poluanţilor ( CBO5, CCO, MTS, N, P ) şi este în acelaşi timp şi cel mai simplu şi economicos proces.

Viteza maximă de deplasare a apei în bazinele de decantare este de aproximativ 1cm/s, astfel încât particulele sedimentabile se pot depune pe fundul decantorului. În fiecare decantor este montat un pod raclor care va îndepărta nămolul depus cu ajutorul a două lame racloare în contact cu radierul montate pe acesta. Cu ajutorul lamelor nămolul este împins într-un buncăr, de unde va ajunge în staţia de pompare a nămolului primar prin intermediul unei conducte sifon inverse ( datorită presiunii apoi ) şi apoi evacuat spre concentratoarele de nămol prin deschiderea unei vane.

Decantoarele primare sunt echipate cu jgheaburi de evacuare ataşate podului la suprafaţa apei pentru reţinerea flotanţilor. Acestea vor fi evacuate într-un colector în carea va fi instalată o pompă submersibilă.

Apa uzată tratată mecanic deversează din bazinele de decantare în canalele de evacuare corespunzătoare şi este apoi pompată spre bazinele de aerare din treapta biologică.

3

4

Bazine cu nămol activ cu zone de denitrificare anoxicăTratarea biologică a apei uzate pre-epurate mecanic se realizează pe

baza procesului de nămol activ. Datorită condiţiilor impuse zonelor sensibile este necesară de asemenea înlăturarea compuşilor cu azot şi fosfor.

Pentru înlăturarea fosforului se adaugă clorură ferică ( FeCl3 ) în efluentul bazinului cu nămol activ şi astfel fosforul este precipitat.

În bazinele cu nămol activ apa uzată şi nămolul sunt combinate, amestecate şi parţial aerate. În general, aceleaşi procese au loc în cadrul procesului natural de auto-epurare a apelor de suprafaţă.

Pentru înlăturarea azotului se foloseşte proceul denitrificării pre-aplicate. Aceasta înseamnă că după nitrificarea azotatului de amoniu, apauzată este recirculată în bazinul cu nămol activ, unde este amestecată cu apă brută în secţiunea neaerată. În această secţiune, specii specializate de microorganisme vor degrada în condiţii anaerobe compuşii cu azot la azot organic.

La intrarea în bazinele de aerare este intalată o cameră de amestec şi distribuţie, în care apa uzată provenită din treapta de decantare primară şi nămolul recirculat vor fi amestecate.

Amestecul este distribuit către zona de denitrificare prin intermediul unor deversoare. Zonele de nitrificare şi denitrificare se separă cu un perete până la 0,5 m sub nivelul apei. Evacuarea apei din bazinele de aerare se face prin jgheaburi speciale, de unde este trimisă spre decantoarele secundare.

Sistemul de aerare cuprinde câte o conductă de aer pentru fiecare bazin, din care pornesc ţevi de distribuţie. Pentru a regla debitul de aer introdus în bazine, se instalează supape de reglare la fiecare conductă principală de distribuţie.

Decantoare secundareAmestecul apă uzată – nămol este evacuat din bazinele de aerare în bazine de decantare structural identice prin intermediul unei camere de distribuţie. În aceste bazine separarea apei uzate tratate de flocoane se produce prin sedimentare. În timp ce apa epurată este evacuată din bazine prin intermediul unor canale într-un emisar, nămolul depus pe fundul bazinelor este evacuat şi repompat în bazinele de aerare. Datorită creşterii continue a cantităţii de biomasă, aceasta trebuie redusă prin evacuarea continuă a nămolului în exces.

Acesta este pompat în bazinele de îngroşare.Amestecul apă – nămol depus pe fundul bazinului curge spre başa

centrală. Cu ajutorul pompelor de aspiraţie nămolul va ajunge în îngrăşătorul pentru nămol în exces. Evacuarea apei epurate se va realiza prin colectarea

5

de pe întreaga circumferinţă exterioară printr-un canal de evacuare, fiind apoi în continuare descărcată cu ajutorul unei conducte.

Elementul principal al echipamentului mecanic este reprezentat de podul raclor diametral.

În ceea ce priveşte materialele flotante, podului raclor îi sunt ataşate jgheaburi de evacuare operate manual. Materialele flotante sunt evacuate într-un colector în care este o pompă submersibilă cu ajutorul căreia nămolul este pompat din rezervor.

Evacuarea apei tratate se va face printr-un canal de scurgere poziţionat lângă peretele bazinului.

Transportul nămolului în exces şi al nămolului recirculatNămolul activ rezultat în treapta de decantare secundară este

transportat continuu înapoi în bazinele de aerare. Cantitatea de nămol în plus rezultată este eliminată din sistem ca nămol în exces.

Nămolul recirculat este transportat cu ajutorul pompelor cu aspiraţie amplasate pe podul raclor. Sistemul de distribuţie al pompei este astfel proiectat încât nămolul să curgă gravitaţional în bazinele de aerare. Pe conducta de retur se află o cameră de distribuţie destinată separării nămolului în exces. Din acest compartiment nămolul în exces va curge către îngroşătoare.

Reglarea evacuării nămolului din decantoarele secundare se face printr-un debitmetru, o vană şi o supapă de închidere în puţurile de măsurare a fiecărei conducte de evacuare.

Echipamente de aerarePentru tratare biologică a apei uzate ( reţinerea de CBO5 şi CCOCr şi

nitrificarea ) este necesară asigurarea unei cantităţi suficiente de oxigen pentru hrana microorganismelor. Acest lucru se poate realiza prin introducerea bulelor foarte fine de aer comprimat în bazinele de aerare.

Aerul exterior aspirat este curăţat de particule prin intermediul unor filtre.

Aerul comprimat este produs prin compactare mecanică în suflante cu piston rotativ. Pentru protecţia împotriva zgomotului compresoarele sunt echipate cu dispozitive ce includ ventilarea şi aerarea forţată.

6

7

Tratarea nămoluluiStabilizarea nămolului se realizează în bazinele de fermentare, în

condiţii mezofile. Avantajele acestui procedeu constau în reducerea cantităţii de nămol, posibilitatea utilizării nămolului sau a eliminării sigure a acestuia, producerea de biogaz ce poate fi valorificat energetic ( energie electrică şi termică ).

Nămolul brut rezultat şi cel în exces este îngroşat static înainte de a se pompa în bazinul de fermentare. După fermentare nămolul este deshidratat mecanic după o prealabilă condiţionare chimică. Nămolul deshidratat ( turta ) este depozitat înainte de eliminare. Stocarea se face timp de 6 luni.

Stabilizarea nămolului / fermentarea nămolului / utilizarea biogazului

Nămolul brut din treapta de decantare primară şi nămolul în exces din treapta de epurare biologică a apelor uzate este introdus, după îngroşarea statică, într-un bazin de fermentare (metatanc) împreună cu spuma şi grăsimile colectate. Bazinul de fermentare funcţionează ca un reactor continuu, ceea ce înseamnă că acelaşi volum introdus în reactor va fi evacuat din acesta.

Temperatura în interiorul bazinului de fermentare trebuie să fie constantă, aproximativ 33-35 ºC. Pentru aceasta nămolul din metatanc este încălzit şi se realizează o recirculare permanentă a nămolului cu ajutorul unui agitator ( amestecător ) şi a unor pompe centrifuge.

Biogazul rezultat în urma procesului de fermentare anaerobă a nămolului este colectat la partea superioară a reactorului cu ajutorul unui turn circular special şi apoi introdus în rezervoarele de stocare a biogazului. Acesta este folosit drept combustibil pentru motoarele cu gaz, cuplate la un generator pentru producerea energiei electrice. Căldura reziduală provenită de la motoarele cu gaz este folosită pentru încălzirea nămolului ( procesul de fermentare ) şi pentru furnizarea de apă caldă sau încălzirea clădirilor.

Paturi de uscare a nămoluluiNămolul fermentat este evacuat, după îngroşare, pe paturi de uscare

a nămolului, unde este distribuit şi deshidratat natural, datorită forţei gravitaţionale. Dezavantaje – mirosuri şi aspect vizual neplăcut al paturilor de uscare.

Paturile de uscare au un sistem de straturi suplimentare de drenaj din nisip. Materialul drenat este trimis în camera de pompare a supernatant, de unde este pompat în bazinele de amestecare şi este utilizat ca material tampon. În perioadele de debitscăzut al efluentului supernatantul este adăugat în treapta de epurare biologică.

8