VALORIFICAREA SI ELIMINAREA NAMOLURILOR REZULTATE IN ETAPA DE EPURARE BIOLOGICA A APELOR UZATE

9
FONDUL SOCIAL EUROPEAN Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară nr. 3 „Creşterea adaptabilităţii lucrătorilor şi a întreprinderilor” Domeniul major de intervenţie 3.2. „Formare şi sprijin pentru întreprinderi şi angajaţi pentru promovarea adaptabilităţii” Titlul proiectului: : „COPMED COMPETENTE PENTRU PROTECTIA MEDIULUI” Contract nr. POSDRU/81/3.2./S/52242 Proiect cofinanţat din Fondul Social European prin Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 –„Investeşte în oameni! VALORIFICAREA SI ELIMINAREA NAMOLURILOR REZULTATE IN ETAPA DE EPURARE BIOLOGICA A APELOR UZATE Rodica STANESCU Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti, România Rezumat In momentul de faţă în România se înregistrează o creştere spectaculoasă a staţi ilor de epurare a apelor uzate orăşeneşti de capacitate mare, medie şi mică ceea ce duce la obţinerea unor cantităţii importante de nămoluri din etapa de epurare biologică. In Romania se practică exclusiv depozitarea în depozitele de deşeuri a acestora, metodă de eliminare este restricţionată de legislaţia în vigoare, ca urmare a cantităţilor mari de apă introduse în depozite odata cu nămolul şi a continuării fermentării. In prezent există necesitatea dezvoltarii unor tehnici de eliminare sau valorificare, cu costuri reduse, care să aibe in impact redus asupra mediului. Pentru aceasta este necesară cunoaşterea avantajelor si dezavantajelor tehnicilor aplicate în prezent la nivel european şi aplicarea lor la nivel naţional. Cuvinte-cheie Namol, epurare biologica, ape uzate orăşeneşti, incinerare, compostare, depozitare, uscare. Introducerea Nămolurile sunt sisteme eterogene constituite dintr-o fază apoasă şi una solidă, putând conţine particule coloidale, particule dispersate şi agregate în suspensii. Ele rezultă din procesele de tratare sau de epurare a apelor. Nămolul produs la epurarea biologică apelor uzate orăşeneşti este generat în mai multe din etapele de epurare. Un obiectiv principal al epurării apelor uzate este de a elimina

description

Rezumat Nămolurile sunt sisteme eterogene constituite dintr-o fază apoasă şi una solidă, putând conţine particule coloidale, particule dispersate şi agregate în suspensii. Ele rezultă din procesele de tratare sau de epurare a apelor. Nămolul produs la epurarea biologică apelor uzate orăşeneşti este generat în mai multe din etapele de epurare. Un obiectiv principal al epurării apelor uzate este de a elimina Introducerea Cuvinte-cheie

Transcript of VALORIFICAREA SI ELIMINAREA NAMOLURILOR REZULTATE IN ETAPA DE EPURARE BIOLOGICA A APELOR UZATE

Page 1: VALORIFICAREA SI ELIMINAREA NAMOLURILOR REZULTATE IN ETAPA DE EPURARE BIOLOGICA A APELOR UZATE

FONDUL SOCIAL EUROPEAN Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013

Axa prioritară nr. 3 „Creşterea adaptabilităţii lucrătorilor şi a întreprinderilor” Domeniul major de intervenţie 3.2. „Formare şi sprijin pentru întreprinderi şi angajaţi pentru promovarea adaptabilităţii” Titlul proiectului: : „COPMED – COMPETENTE PENTRU PROTECTIA MEDIULUI” Contract nr. POSDRU/81/3.2./S/52242 Proiect cofinanţat din Fondul Social European prin Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 –„Investeşte în oameni!

VALORIFICAREA SI ELIMINAREA NAMOLURILOR REZULTATE IN ETAPA DE EPURARE BIOLOGICA A

APELOR UZATE

Rodica STANESCU Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti, România

Rezumat

In momentul de faţă în România se înregistrează o creştere spectaculoasă a staţiilor de

epurare a apelor uzate orăşeneşti de capacitate mare, medie şi mică ceea ce duce la

obţinerea unor cantităţii importante de nămoluri din etapa de epurare biologică. In Romania

se practică exclusiv depozitarea în depozitele de deşeuri a acestora, metodă de eliminare

este restricţionată de legislaţia în vigoare, ca urmare a cantităţilor mari de apă introduse în

depozite odata cu nămolul şi a continuării fermentării. In prezent există necesitatea

dezvoltarii unor tehnici de eliminare sau valorificare, cu costuri reduse, care să aibe in

impact redus asupra mediului. Pentru aceasta este necesară cunoaşterea avantajelor si

dezavantajelor tehnicilor aplicate în prezent la nivel european şi aplicarea lor la nivel

naţional.

Cuvinte-cheie

Namol, epurare biologica, ape uzate orăşeneşti, incinerare, compostare, depozitare, uscare.

Introducerea

Nămolurile sunt sisteme eterogene constituite dintr-o fază apoasă şi una solidă, putând

conţine particule coloidale, particule dispersate şi agregate în suspensii. Ele rezultă din

procesele de tratare sau de epurare a apelor.

Nămolul produs la epurarea biologică apelor uzate orăşeneşti este generat în mai multe din

etapele de epurare. Un obiectiv principal al epurării apelor uzate este de a elimina

Page 2: VALORIFICAREA SI ELIMINAREA NAMOLURILOR REZULTATE IN ETAPA DE EPURARE BIOLOGICA A APELOR UZATE

2 BIOTEHNOLOGIA – TRATAREA APELOR POLUATE

Septembrie 2010

materialele solide. În plus, substanţele solubile organice sunt convertite în masă bacteriană,

care este separată din apele epurate sub formă de nămol. Nămolul este, de asemenea,

produs şi la tratarea apelor pluviale, deşi de obicei au un conţinut mult mai redus în

compuşi organici decât nămolul provenit de la apele uzate.

Nămolul separat din staţiile de epurare poate fi considerat ca un deşeu al procesului de

epurare, iar pentru reducerea impactului său asupra mediului şi eventuala sa valorificare

trebuie prelucrat în instalaţii specifice. Aceste instalaţii au drept scop prelucrarea nămolului

în vederea reducerii masei şi volumului acestuia şi a trecerii sale într-o formă stabilă în

vederea valorificării sau eliminării.

Clasificarea nămolurilor

Sistemele de clasificare permit şi asigură cunoaşterea tipului de nãmol, a caracteristicilor

calitative şi cantitative ale acestuia şi reprezintă o bază reală de analiză şi soluţionare

complexă a problemelor ecologice şi economice ridicate de volumele mari de nămol

formate şi separate în staţii de epurare.

Criteriile care stau la baza clasificării nãmolurilor sunt:

treapta de epurare din care se formează şi separă nămolurile:

- Nămol primar, separat din decantoarele primare corespunzătoare treptei mecanice

de epurare,

- Nămol secundar, separat din decantoarele secundare destinate sedimentării

nămolului biologic,

- Nămolul stabilizat anaerob (rezultat din rezervoarele de fermentare a nămolurilor)

sau aerob (rezultat fie din procesul de epurare biologică avansată – respectiv

nitrificare cu stabilizare, fie din stabilizatorul de nămol, de pe linia nămolului).

- Nămol de precipitare, format în staţia de epurare în urma unor reacţii chimice de

precipitare a poluanţilor dizolvaţi în apă.

gradul de prelucrare a nămolului:

- Nămol stabilizat (aerob, anaerob, chimic),

- Nămol deshidratat (prin îngroşare gravitaţională, centrifugală, prin procedee

mecanice, prin procedee naturale),

- Nămol brut separat din decantoare,

- Nămol uscat (natural sau termic),

- Nămol supus unei trepte speciale de prelucrare (igenizare, incinerare, solidificare

etc.).

compoziţia chimică a nămolului:

- Nămol organic, cu fracţiune volatilă, mai mare de 50%,

- Nămol mineral, cu fracţiune minerală mai mare de 50%.

Tehnici de tratare şi eliminare a nămolurilor

Cantităţile specifice de nămol au valori medii de circa 40g s.u./loc.zi sau de circa 1,5

l/loc.zi cu umiditate convenţională. Cantităţile specifice de nămol au tendinţă de creştere,

pe măsura introducerii treptei a III-a de epurare, a completării cu procese chimice de

epurare etc.

Compoziţia fizico-chimică a nămolurilor orăşeneşti este dependentă de procesele de

epurare aplicate, iar valorile se încadrează în anumite limite relativ restrânse. Nămolurile

din staţiile de epurare orăşeneşti sunt de tip predominant organic, conţin elemente nutritive

Page 3: VALORIFICAREA SI ELIMINAREA NAMOLURILOR REZULTATE IN ETAPA DE EPURARE BIOLOGICA A APELOR UZATE

2 BIOTEHNOLOGIA – TRATAREA APELOR POLUATE

Septembrie 2010

şi în funcţie de aportul apelor uzate industriale, pot conţine substanţe toxice sau inhibitoare

(metale, detergenţi, compuşi organo-cloruraţi etc.).

Nămolurile rezultate ca urmare a proceselor de epurare a apelor uzate orăşenesti sunt, în

general pretratate înainte de eliminare. Pretratarea se realizează în scopul concentrării şi

reducerii volumului de nămol care urmează a fi tratat printr-un procedeu oarecare şi

conduce la obţinerea unui namol stabilizat. Există mai multe metode de pretratare a

namolurilor care din punct de vedere al costului investiţiilor şi timpului de pretratare diferă

foarte mult. (vezi figura 1)

Figura 1. Principalele tehnici de obţinere a nămolului stabilizat

Sursă: EEA & ISWA, 1997

Utilizarea în agricultură

Legislaţia europeană privind gestionarea deşeurilor include şi Directiva 86/278/CCE

privind protectia mediului şi în special a solurilor, când se utilizează nămoluri de la staţiile

de epurare, directivă care a fost transpusă în Romania prin OM 49/2004 pentru aprobarea

Normelor Tehnice privind protecţia mediului şi în special a solurilor când se utilizeaza

namoluri de epurare în agricultură. Acest ordin a fost modificat în octombrie 2004 prin

Ordinul 334/2004, conform căruia utilizarea nămolurilor sau livrarea acestora în vederea

utilizării lor este interzisă pe următoarele tipuri de terenuri:

- terenuri folosite pentru păşunat;

- terenuri destinate cultivării arbuştilor fructiferi;

- terenuri destinate culturii legumelor;

- terenuri destinate culturilor pomilor fructiferi cu 10 luni înainte de recoltare şi în timpul

recoltării.

Eliminarea prin depozitare în depozitele de deşeuri municipale

Directiva privind depozitele de deşeuri (1999/31/CE) introduce ţinte pentru devierea

deşeurilor municipale biodegradabile de la depozitele de deşeuri. Cu toate acestea, deoarece

nămolurile de epurare nu sunt considerate deşeuri municipale biodegradabile şi nu ar trebui

să fie incluse în valoarea de referinţă din 1995, aceastea nu sunt luate în considerare la

atingerea obiectivelor. Deoarece nămolul de epurare este biodegradabil şi contribuie la

generarea de gaz de depozit şi levigat, eliminarea nămolurilor prin depoziare trebuie să fie

Page 4: VALORIFICAREA SI ELIMINAREA NAMOLURILOR REZULTATE IN ETAPA DE EPURARE BIOLOGICA A APELOR UZATE

2 BIOTEHNOLOGIA – TRATAREA APELOR POLUATE

Septembrie 2010

redusă la minimum. Legislaţia românească (OM 757/2005) restricţionează eliminarea

nămolurilor prin depozitare în depozitele de deşeuri municipale (umiditate maxim 65%,

amestecate cu deşeuri menajere în proporţie de maxim 1:10).

Digestia anaeroba

Spre deosebire de alte procese microbiologice dirijate de către om, fermentarea anaerobă

pentru obţinerea biogazului nu foloseşte culturi pure sau sterile. În sistemele naturale în

care se găseşte, materia organică biodegrdabilă, respectiv nămolul în cazul de faţă, este

purtătoarea unei microflore foarte variate şi active. Această microfloră mixtă asigură

anaerobioza şi compuşii metabolici specifici dezvoltării metanobacteriilor. Materiile

organice (nămolul) în curs de descompunere furnizează continuu o microfloră activă în

procesul de metanogeneză şi reprezintând unica sursă de bacterii. De aceea, principalul

obiectiv urmărit în procesul de fermentare a nămolurilor îl constituie optimizarea factorilor

de mediu şi tehnologici implicaţi în activitatea comunităţii de microorganisme responsabile

de transformările materiei organice, cu accent deosebit asupra metanobacteriilor.

Transformarea materiei organice în metan se realizează în mai multe faze:

1. Hidroliza: moleculele organice mari (biopolimerii) mari sunt descompuşi cu ajutorul

enzimelor;

2. Acidogeneza: etapa de fermentare acidogenă este cea mai importante, acetatul fiind

principalul produs final. De asemenea, se formează acizi graşi volatili împreună cu dioxid

de carbon şi hidrogen;

3. Acetogeneza: descompunerea acizilor volatili la acetat şi hidrogen;

4. Metanogeneza: acetatul şi hidrogenul sunt transformaţi în metan şi dioxid de carbon.

Reacţia de formare a metanului este foarte importantă în digestia anaerobă. Pe lângă

producerea metanului, bacteriile metanogene reglează şi neutralizează pH-ul nămolului din

digestor, prin transformarea acizilor graşi volatili în metan şi alte gaze. Conversia

hidrogenului în metan, ajută la reducerea presiunii parţiale a hidrogenului din nămolul aflat

în digestor, ceea ce este benefic pentru bacteriile acetogene. Dacă bacteriile metanogene nu

se dezvoltă, compuşii de hidroliză (acizii graşi) nu vor fi transformaţi în metan şi, deci,

stabilizarea deşeurilor nu se realizează, iar descărcarea lor într-un emisar sau pe pământ va

duce la poluare (Gunnerson şi Stuckey, 1996).

În practica curentă, fermentarea anaerobă a nămolurilor de la staţiile de epurare orăşeneşti

se realizează în domeniul mezofil, temperatura optimă fiind cuprinsă între 30° şi 35°C

formându-se biogaz şi un nămol de fermentare anaerobă.

O instalaţie de biogaz este, de obicei, construită din patru elemente:

1. Unitatea de producţie, care include pe lângă fermentatorul anaerob (digestor), un bazin

de stocare şi sistemul de evacuare a nămolului;

2. Echipamente de încălzire, de amestecare şi spargere a spumei, pompele pentru alimentare

şi recirculare;

3. Sistem de stocare şi purificare a gazului;

4. Elemente anexe (vane, conducte, echipamente pentru reglare, control etc.)

5. Echipament pentru utilizarea gazului şi a îngrăşământului (Deagotă şi Moisescu, 2004).

Fermentatoarele sunt construcţii din beton armat, monolit sau oţel. Ele pot avea forma unor

recipiente cu pereţi cilindrici, radierul şi cupola (acoperişul) fiind conice sau sub formă

ovoidă. Reactoarele de fermentare cu diametru variabil între 6 şi 30 m sunt semiîngropate şi

izolate termic (îngropate), pentru a evita pierderile de căldură.

Modul de alimentare al fermematorului poate fi continuu sau discontinuu. În sistemele

discontinue substratul proaspăt este introdus în vasul de reacţie împreună cu un inocul de

material fermentat. În timpul uneia din primele două zile materialul este aerat pentru

Page 5: VALORIFICAREA SI ELIMINAREA NAMOLURILOR REZULTATE IN ETAPA DE EPURARE BIOLOGICA A APELOR UZATE

2 BIOTEHNOLOGIA – TRATAREA APELOR POLUATE

Septembrie 2010

creşterea temperaturii. În următoarele două sau trei săptămâni, substratul este anaerob

degradat, la început cu o creştere zilnică a producţiei de gaz. După ce a atins un maxim,

după aproximativ 10-14 zile, producţia de gaz scade din nou pentru a atinge jumătate din

producţia maximă. Pentru a compensa formarea nestaţionară a gazului, sunt puse în

funcţiune, în paralel, trei sau patru fermentatoare în funcţie de capacitatea staţiei de epurare,

dar care sunt umplute în momente diferite. Avantajul acestui sistem îl reprezintă costurile

scăzute. Problemele apar din pierderile mari de căldură şt vitezele neuniforme de formare a

gazului (Qasim, 1998).

Tabelul nr. 1. Producţia medie de biogaz produs prin fermentare din diverse materii prime,

Materii supuse fermentării Cantitatea maximă de

biogaz, L/kg S.U.

Conţinut mediu de metan,

%

Frunze de sfeclă furajeră 496 84,0

Dejecţii de porc 480 60

Dejecţii de păsări 520 68

Fecale umane 240 50

Nămol din staţii de epurare orăşeneşti 370 50-60

Drojdie de la distilerii de alcool 300-600 58

Sursa: Păunescu şi al, 2005

Deshidratarea termică (Uscarea)

Practic, nu există condiţii prealabile specifice care trebuie îndeplinite pentru a aplica

uscarea. Acest lucru înseamnă că toate nămolurile cunoscute, provenite de la instalaţiile de

epurare a apelor uzate orăşeneşti, pot fi prelucrate într-o instalaţie de uscare corect

proiectată şi exploatată. În prezent, o instalaţe mică de uscare îndepărtează mai puţin de 0,5

tone de apă / h, în timp ce într-o instalaţie mare se evaporă aproape 30 de tone de apă / h.

Principalele motive pentru această variaţie mare a capacităţii sunt:

1) mărimea staţiei de epurare (debitul de alimentare, m3 / h);

2) încărcarea, kg uscat solid/m3 efluentului;

3) procesul de tratare – chimic sau biologic- pe care l-a suferit nămolul;

4) tipul nămolului (nămol fermentat sau nefermentat);

5) umiditatea finală a nămolului uscat

În cazul în care nămolul este fermentat, conţinutul în solid uscat (SU) va fi mai redus cu

aproximativ 20%, ca urmare a transformării compuşilor organici în biogaz.

Valoarea SU este în mod normal crescută la 40-50% înainte de incinerare. Pentru a face

nămolul utilizabil ca îngrăşământ, amendament pentru sol, combustibil etc, SU trebuie să

fie crescută la 90-95% iar nămolul granulat.

Page 6: VALORIFICAREA SI ELIMINAREA NAMOLURILOR REZULTATE IN ETAPA DE EPURARE BIOLOGICA A APELOR UZATE

2 BIOTEHNOLOGIA – TRATAREA APELOR POLUATE

Septembrie 2010

Figura 2. Etapele procesului de uscare a nămolului

Uscarea este un termen folosit pentru uscarea termică în scopul eliminării apei din nămol a

prin evaporare. Uscarea poate fi parţială (conţinut de apă reziduală de 10 până la 30%) sau

aproape totală (conţinutul de apă de la 5 la 10%) şi este necesară deoarece:

• pentru a elimina apa din nămol şi reduce volumul de nămol (aprox. de 4-5 ori), în

reducerii cheltuielilor de transport şi o mai uşoară de stocare;

• pentru a creşte puterea calorifică nămolului, astfel încât nămolul ar putea fi uşor

incinerat, fără combustibil suplimentar;

• pentru igienizare (distrugerea organismelor patogene);

• pentru stabilizare;

• pentru a îmbunătăţi structura nămolului înainte de împrăştierea pe sol;

• pentru obţinerea unui îngrăşământ sau amendament pentru sol uşor vandabil

(Flaga, 2004).

Uscarea este în general aplicată la deshidratarea namolurilor care au suferit în prealabil o

deshidratare mecanică, care este mult mai ieftină decât uscarea prin evaporare.

Totuşi, în unele cazuri, evaporarea apei dintr-un namol se poate produce în mod direct

atunci când:

- volumul nămolului este redus fiind mai ieftin să fie eliminat prin ardere prin

tratament biologic;

- utilizează drept combustibil deşeuri cu putere calorifică ridicată (de exemplu,

solvenţi uzaţi rezultaţi în unele industrii de sinteză organică, uleiuri uzate etc.);

- se utilizează căldura recuperată din gazele rezultate la incinerarea deşeurilor (de

exemplu, municipale).

Costul ridicat al energiei termice duce la o punere în aplicare directă limitată a acestor

procedee de eliminare, fără o deshidratare prealabilă a nămolului.

Instalaţia de uscare include următoarele elemente:

• dispozitivul de alimentare a nămolului include rezervor de stocare echipat cu

extractor, sistem de dispersie, transportul realizându-se cu o bandă transportoare

sau pompă volumetrică;

• uscător;

• sisteme pentru a alimentare cu gaze sau aer în zona de uscare, pentru alimentare cu

aer fluidizare, aer pentru răcire, pentru atingerea presiunii de exploatare; aceste

Page 7: VALORIFICAREA SI ELIMINAREA NAMOLURILOR REZULTATE IN ETAPA DE EPURARE BIOLOGICA A APELOR UZATE

2 BIOTEHNOLOGIA – TRATAREA APELOR POLUATE

Septembrie 2010

sisteme sunt prevăzute cu unul sau mai multe puncte de introducere a

gazelor/aerului în unitatea de uscare;

• sistem de recuperare a căldurii din gazul de uscare;

• sistem de control al echipamentului de uscare: temperatura, presiune-vid, debite

(nămol, gaze, aer) etc.;

• sistem de tratare a gazului evacuat din uscător (desprăfuire in ciclon, scruber

umed, electrofiltru, filtre cu saci).

Incinerarea

Un proces de incinerare include întotdeauna o faza de uscare înainte de aprinderea fazei

organice uscate din nămol. Incinerarea duce nu numai la eliminarea totală a apei, dar şi la

arderea componenţilor organici din namol. Prin acest procedeu se obţine o cantitate redusă

de reziduu (cenuşa).

Incinerarea se aplică nămolurilor care au suferit în prealabil o deshidratare mecanică (mult

mai ieftină decât uscarea termică) pentru a se reduce conţinutul de apă. Acest lucru permite

arderea mai eficientă a nămolului şi un consum mai redus de energie pentru incinerare.

Iniţial nămolul conţine, de obicei, în jur de 6% substanţă uscată şi restul apă. Pentru a putea

fi incinerat nămolul trebuie să fie adus prin deshidratate la aproximativ 28% substanţă

solidă Deoarece instalaţia de incinerare funcţionează în regim continuu, instalaţia de

deshidratare trebuie să funcţioneze la rândul ei continuu. În principiu, acest lucru se poate

realiza prin utilizarea de centrifuge sau filtre presă de tip bandă.

Incinerarea prezintă cele mai mari costuri de tratare/eliminare a nămolurilor, deoarece este

nevoie de combustibil şi controlul poluării aerului, prin tratarea gazelor de ardere. Această

tehnică poate fi folosită atunci când nămolul este puternic contaminat cu metale grele sau

alţi poluanţi. Prevenirea contaminării nămolului cu deşeuri industriale şi valorificarea sa

este însă de preferat incinerării.

Există două tipuri principale de cuptoare folosite pentru incinerarea nămolului de epurare:

cuptorul etajat şi cuptorul în strat fluidizat. Fiecare tip are avantajele si dezavantajele sale,

dar atingerea unei eficienţe de combustie ridicate şi evitarea generarii mirosurilor neplacute

se realizeaza în cuptoarele în strat fluidizat. Temperatura în cuptor se situeaza în mod

normal în intervalul de 800 - 900 ° C. La temperaturi mai scăzute are loc arderea

incompletă şi apariţia mirosurilor, în timp ce la temperaturi mai mari se poate produce de

înmuierea cenuşii.

Gazele de ardere care rezultă din procesul de combustie au temperatură foarte ridicată şi o

parte din căldură poate fi recuperată prin trecerea lor printr-o unitate de recuperare a

caldurii.

Un sistem de reducere a emisiilor elimină pulberile şi gazele acide din gazele de ardere

Acesta include în principal echipamente de control al pulberilor (cel mai frecvent, filtre

electrostatice) şi de reţinere a gazelor acide (spălare umedă). Electrofiltrele pot avea o

eficienţă de reţinere a particulelor de 99%; iar spălarea umedă conduce la eliminarea a 99%

din HCl şi a peste 90% din HF; utilizarea pentru spălare a unei soluţii alcaline elimină din

gaze peste 80% din SO2. Cenuşa formată este, de obicei, eliminată într-un depozit de

deşeuri, iar lichidul/apa uzată de la scruber este tratat şi evacuat în canalizare. Gazul

rezultat după tratare este, de obicei, preîncălzit înainte de evacuarea pe coş pentru a evita

formarea unui panaş vizibil la coş. (Froest şi al., 1990)

Page 8: VALORIFICAREA SI ELIMINAREA NAMOLURILOR REZULTATE IN ETAPA DE EPURARE BIOLOGICA A APELOR UZATE

2 BIOTEHNOLOGIA – TRATAREA APELOR POLUATE

Septembrie 2010

Compostarea

Compostarea este un proces aerob de descompunere bacteriană aplicat în scopul stabilizării

deşeurilor organice biodegradabile şi pentru a produce compost. Compostul conţine

nutrienţi şi carbon organic, care sunt utile în ameliorarea calităţii solurilor. Compostarea are

loc natural în litiera de pădure, de exemplu, în care materiale organice (frunze moarte,

deşeuri animale) sunt convertite în material organic stabil (humus) şi substanţe nutritive

puse la dispoziţia plantelor. Procesul este lent în condiţii naturale, dar poate fi accelerat în

anumite situaţii.

Condiţiile optime pentru compostare sunt un conţinut de umiditate de aproximativ 50%,

raport carbon:azot de aproximativ 25 - 30, şi temperatura de 55°C. Deoarece nămolul la la

staţiile de epurare orăşneşti este bogat in substanţe nutritive, raportul carbon:azot este mic

(5-10). Are, de asemenea, un conţinut ridicat de umiditate. Adaosul de rumeguş uscat, care

are un raport C:N foarte ridicat (500) poate regla atât de umiditatea cât şi raportul

carbon:azot. Alte materiale din deşeuri care pot fi folosite în acest scop sunt deşeurile din

grădini, deşeurile forestiere sau ziare mărunţite.

Compostarea se poate realiza într-un echipament special construit, cum ar fi un cilindru

rotativ înclinat, alimentat la un capăt cu materia primă, din care produsul compostării este

evacuat pe la celălalt capăt. In interiorul cilindrului, materialele supuse compostării sunt

amestecate prin rotire lentă pe o perioadă de aproximativ o saptamana. Deoarece

descompunerea bacteriană produce căldură, temperatura în compostor poate ajunge cu

uşurinţă la 55°C. Compostul proaspăt obţinut este maturat în grămezi cel puţin 12

săptămâni, prin răsturnarea ocazională sau periodică a acestora, pentru a permite finalizarea

procesului de compostare.

Compostarea poate fi mai simplu efectuată în grămezi (brazde) răsturnate periodic pentru

amestecarea materialelor si aprovizionare cu oxigen pentru bacteriile aerobe. Temperaturile

pot depăşi 55°C, compostul fiind bun izolator termic. Răsturnarea brazdelor de compost

asigură atingerea temperaturii de 55°C în toată masa de compost pentru distrugerea

agenţilor patogeni şi se realizează la fiecare două-trei zile în primele două săptămâni, când

temperatura este de peste 55°C. După această perioadă, răsturnarea se face mai rar deoarece

se generează mai puţină căldură iar necesarul de oxigen este mai redus în perioada de

maturare a compostului.

Concluzii

Există multiple posibilităti de valorificare şi elminare a nămolurilor de la staţiile epurare a

apelor uzate municipale. Totuşi, conţintul ridicat în apă a nămolurilor, face ca manipularea

şi transportul lor să fie procese energointensive, crescând costurile totale ale procesului de

epurare a apelor uzate orăşeneşti. Alegerea metodei de valorificare/eliminare trebuie să ţină

cont şi de impactul pe care il poate avea asupra mediului şi de acceptarea publicului (în

cazul utilizării în agricultură). Buna cunoaştere a condiţiilor optime de desfăşurare a

proceselor este absolut necesară, putând reduce din dezavantajele prezentate de metodele de

procesare si eliminare a nămolurilor

Bibliografie

*** Normativ pentru proiectarea construcţiilor şi instalaţiilor de epurare a apelor uzate

orăşeneşti - partea a V-a: Prelucrarea nămolurilor, indicativ NP 118-06, (2006)

Ministerul Transporturilor, Construcţiilor şi Turismului

Page 9: VALORIFICAREA SI ELIMINAREA NAMOLURILOR REZULTATE IN ETAPA DE EPURARE BIOLOGICA A APELOR UZATE

2 BIOTEHNOLOGIA – TRATAREA APELOR POLUATE

Septembrie 2010

*** Ordin nr. 49 din 01/14/2004 aprobarea Normelor tehnice privind protectia mediului si

in special a solurilor, cand se utilizeaza namoluri de epurare in agricultura,

Monitorul Oficial nr. 66 din 01/27/2004

*** Sludge Treatment and Disposal, Management Approaches and Experiences,

Environmental Issues Series (1997), EEA & ISWA, Dragotă, D., Moisescu, V., (2004) Biocarburanţii în România, Monografie Chiminform Data S.A.

Flaga A., The aspects of sludge thermal utilization (2004) Proceedings of a Polish-Swedish

seminar, Wisla October 25-28, 2003. Integration and optimisation of urban

sanitation systems. E. Plaza, E. Levlin, B. Hultman, (Editors), TRITA-

LWR.REPORT 3007, ISSN 1650-8610, ISRN KTH/LWR/REPORT 3007-SE,

ISBN 91-7283-664-4

Frost, R., C. Powlesland, J.E. Hall, (1990) S.C. Nixon & C.P. Young. Review of sludge

treatment and disposal techniques. WRc Report PRD 2306-M/1 Gunnerson, Charles G., Stukey, David C., (1996) Anaerobic Digestion, principles and Practices for

Biogas Systems, World Bank Washington, DC;

Păunescu, Ioan, Parachiv, Gigel, Albu, Bogdan, (2005) Managementul mediului şi obţinerea

biogazului în fermele suinicole - Facultatea de Ingineria Sistemelor Biotehnice - UPB,

2005;

Qasim, Syed R., Wastewater Treatment Plants: Planning, Design, and Operation, Second Edition,

CRC Press, 1998;