EFECTELE EVACUARII APELOR UZATE IN EMISARI

Efectele evacuarii apelor uzate    in emisari

1. Evacuarea apelor uzate industriale in reteaua de canalizare oraseneasca

Evacuarea directa a apelor uzate industriale in emisari - dupa epurarea necesara - este conditionata de o serie de factori, dintre care se mentioneaza:

raportul dintre debitele orasenesti si cele industriale;

costul instalatiilor de preepurare;

natura apelor industriale;

asezarea industriei fata de oras.

Odata cu apele uzate sunt evacuate in emisari numeroase substante, cu caracteristici foarte variate, care pot conduce murdarirea emisarului, facandu-l neadecvat altor folosinte (piscicultura, agricultura, alimentare cu apa potabila, agrement). Efectele nocive ale categoriilor mai importante de substante evacuate cu apele uzate industriale sunt aratate in cele ce urmeaza.

Substantele organice consuma oxigenul din apa, intr-o masura mai mare sau mai mica, in raport cu cantitatea evacuata, provocand distrugerea fondului piscicol si in general a tuturor organismelor acvatice. Pe de alta parte, oxigenul este necesar proceselor aerobe, respectiv bacteriilor aerobe, care oxideaza substanta organica, si care in final conduc la autoepurarea emisarului. Lipsa oxigenului ca urmare a consumului de catre substantele organice are ca urmare deci, oprirea oxidarii acestora .

Substantele in suspensie care se depun formeaza acumulari pe fundul emisarului, impiedica navigatia, ingreuneaza tratarea apei, genereaza consumul oxigenului din apa, atunci cand sunt de natura organica, etc.

Substante in suspensie plutitoare ca de exemplu: titeiul, produsele petroliere, uleiurile, care formeaza uneori o pojghita compacta la suprafata apei, produc numeroase prejudicii. Astfel, ele dau apei un gust si un miros neplacut, impiedica absorbtia de oxigen de pe suprafata apei si deci, autoepurarea, se depun pe diverse instalatii murdarindu-le si cu timpul obturandu-le, colmateaza filtrele pentru tratarea apelor, sunt toxice uneori pentru fauna si flora acvatica, distrugand-o, fac inutilizabila apa pentru alimentarea instalatiilor de racire, etc.

Acizii sau alcalii conduc la distrugerea faunei si florei acvatice, la degradarea constructiilor hidrotehnice de pe emisar, a vaselor si instalatiilor necesare navigatiei, stanjenesc folosirea apei pentru agrement, pentru alimentare cu apa, impiedica formarea flacoanelor in instalatiile de tratare a apelor.

Toxicitatea acidului sulfuric pentru fauna depinde de valoarea pH-ului, iar hidroxidul de sodiu folosit in fabrici de textile, tabacarii, este foarte solubil in apa, marind rapid pH-ul si alcalinitatea apei. Apele de rau care contin mai mult de 25[mg/l] hidroxid de sodiu distrug fauna piscicola.

Sarurile anorganice prezente in multe ape uzate industriale, conduc la marirea salinitatii apei emisarului, iar unele dintre ele pot provoca si cresterea duritatii. Astfel, apele cu o duritate mare produc depuneri pe conducte, marindu-le rugozitatea, si micsorandu-le capacitatea de transport. Apele dure interfereaza cu vopselele in industria textila, inrautatesc calitatea produselor in fabrici de bere, zahar, etc. Sulfatul de magneziu, constituent principal al duritatii apei are efecte negative asupra populatiei, iar bicarbonatii si carbonatii solubili produc inconveniente in procesul de productie din fabricile de zahar. Pe de alta parte, absenta duritatii nu este de dorit, deoarece apa are gust neplacut, coroziunea poate actiona mai bine in conducte, etc. Clorurile, peste anumite limite fac apa improprie pentru alimentarea cu apa potabila si industriala, pentru irigatii, etc. Metalele grele evacuate odata cu apele uzate au actiune toxica asupra organismelor acvatice, inhiband in acelasi timp si procesele de autoepurare. Sarurile de azot si fosfor produc dezvoltarea rapida a algelor la suprafata apei .

Substantele toxice organice sau anorganice cateodata in concentratii foarte mici, pot distruge in scurt timp fauna si flora emisarului. Multe din aceste substante nu pot fi retinute de instalatiile de tratare a apelor, si o parte din ele, retinute de sistemul digestiv uman pot produce imbolnaviri grave. Substantele radioactive folosite din ce in ce mai mult in diferite scopuri (medicina, tehnica), creeaza noi probleme celor care se ocupa de protectia apelor, mai ales substantele care au un timp de injumatatire lung sunt cu atat mai periculoase cu cat metodele de determinare a radiatiilor nu sunt inca definitivate.

Apele calde evacuate de anumite industrii, aduc numeroase prejudicii, ca de exemplu:

- produc dificultati in exploatarea instalatiilor de alimentare cu apa potabila si industriala si in folosirea apei pentru racire;

- impiedica dezvoltarea normala a faunei piscicole (deoarece apa calda ramane deasupra, pestii se retrag pe fundul emisarului, dezvoltandu-se necorespunzator);

- duce la scaderea concentratiei de oxigen datorita maririi temperaturii apei si a dezvoltarii excesive a bacteriilor aerobe.

Culoarea, datorita indeosebi apelor uzate provenite de la fabricile de textile, hartie, tabacarii, impiedica absorbtia oxigenului si dezvoltarea normala a fenomenelor de autoepurare, precum si a celor de fotosinteza. Apa emisarilor colorata de diferite substante evacuate de industrie nu poate fi folosita pentru agrement (pescuit, canotaj, etc.).

Microorganismele din apele uzate, cum sunt cele provenite de la abatoare, tabacarii, prelucrarea produselor vegetale, pot contine numeroase bacterii. Unele din acestea sunt patogene si produc infectarea puternica a emisarului, facandu-l de neutilizat; altele, sunt chiar utile, si contribuie la mineralizarea substantelor organice sau la alte procese ce se dezvolta in emisar.

Metode si scheme de epurare a apelor uzate

Diferentierea metodelor de epurare ale apelor uzate menajere se face in mod curent dupa natura fenomenelor principale pe care se bazeaza operatiile in prima grupa adica in epurarea apelor uzate, independent de fenomenele care se produc la prelucrarea substantelor retinute, spre deosebire de apele uzate ale diferitelor industrii, la care scopul principal al epurarii este recuperarea substantelor valorificabile.   

La epurarea apelor uzate menajere se folosesc trei metode, denumite dupa procesele principale pe care se bazeaza si anume: mecanica, mecano - chimica si mecano - biologica.

a) Epurarea mecanica consta in retinerea prin procedee fizice a substantelor insolubile care se afla in apele uzate. Metoda este larg folosita in epurarea apelor uzate menajere ca epurare prealabila sau ca epurare unica in functie de gradul de epurare necesar impus de conditiile sanitare locale, adica dupa cum ea trebuie sa fie urmata sau nu de alte trepte de epurare. Se obisnuieste insa ca la toate statiile de epurare - indiferent de gradul de epurare necesar - sa se prevada epurare mecanica, deoarece prin aceasta se poate realiza o simtitoare reducere a substantelor in suspensie si cresterea productivitatii instalatiilor de epurare.

Retinerea substantelor din apele uzate se realizeaza prin constructii si instalatii, a caror alcatuire difera dupa marimea suspensiilor si procedeelor utilizate si anume: gratare, site, deznisipatoare, separatoare de grasimi, decantoare. Prelucrarea suspensiilor retinute din apele uzate, adica namolurile, care alcatuiesc o masa vascoasa, se realizeaza in functie de conditiile sanitare locale: ele pot fi indepartate si depozitate in stare proaspata in care se obtin, sau trebuie in prealabil supuse unor operatii care le modifica o parte din calitati si anume: gradul de nocivitate, vascozitatea, mirosul, aspectul si umiditatea. Modificarea acestor calitati se obtine prin fermentare si reducerea umiditatii namolurilor.

Fermentarea are drept efect principal mineralizarea substantelor organice retinute si transformarea acestora in elemente mai simple cum ar fi: bioxidul de carbon, metan, azot, etc. Reducerea umiditatii are drept scop crearea conditiilor pentru o mai usoara manipulare a namolurilor care se depoziteaza sau se utilizeaza cu folos. Aceste operatii au loc atat in spatiile prevazute la decantoarele in care au fost retinute namolurile, rezervoare sau bazine de fermentare a namolurilor, cat si pe platformele de uscare, in instalatii de deshidratare sub vacuum, instalatii de uscare termica, instalatii de incinerare, etc.

Realizarea acestor procese tehnologice impune existenta unor constructii si instalatii de deservire si anume:

conducte si canale de legatura intre elementele tehnologice de baza;

dispozitive si aparate de reglari automate sau comandate, masura, control si semnalizari;

rezervoare de inmagazinare a gazelor produse la fermentarea namolurilor;

centrala termica pentru producerea energiei calorice necesare prelucrarii namolurilor;

statii de pompare pentru ape uzate si pentru namol;

constructii pentru varsarea in emisar a apelor epurate;

platforme pentru depozitarea namolului fermentat;

reteaua de alimentare cu apa potabila si industriala;

drum de acces si de exploatare;

cladiri administrative;

instalatii electrice exterioare si interioare de forta si lumina;

laborator (in functie de marimea statiei)

plantatii, imprejurimi.

b) Epurarea mecano - chimica consta in retinerea substantelor in suspensie, coloidale si dizolvate prin tratarea apelor uzate cu substante chimice (reactivi). Procedeele folosite sunt: neutralizarea, diluarea, coagularea si altele care reduc concentratia substantelor continute in apele uzate.

Epurarea chimica este insotita este de obicei si de o epurare mecanica, aceasta fiind alcatuita din gratare, decantoare, centrifuge si de aceea metoda poarta denumirea de epurare mecano - chimica. La apele uzate menajere epurarea chimica se aplica la dezinfectarea apelor epurate partial prin alte metode, la coagularea namolurilor, la dezinfectarea instalatiilor, etc. Tot printre aceste metode de epurare mecano - chimice trebuie incluse si metodele electrolitice. Metoda consta in trecerea unui curent electric prin apa uzata. Ionii de electrolit care se formeaza se colecteaza in mod corespunzator spre electrozi, care se fac din otel, si cu care intra in combinatie; se formeaza oxizi de fier care actioneaza ca un coagulant.

c) Epurarea mecano - biologica foloseste activitatea unor microorga-nisme pentru oxidarea si mineralizarea substantelor organice aflate in apa uzata. Epurarea biologica este precedata in mod obisnuit de epurare mecanica, necesitatea acesteia nefiind impusa de fenomenele biologice, ci de faptul ca mareste productivitatea intregii instalatii de epurare.

Bacteriile folosite in epurarea biologica difera in functie de tipul apei uzate. Astfel, pentru apele uzate menajere, epurarea biologica se bazeaza pe bacterii aerobe care preiau din aer sau din apa oxigenul de care au nevoie, ceea ce implica o buna aerare, capabila sa furnizeze oxigenul necesar. Mineralizarea substantelor organice din apele uzate se poate realiza de asemenea in conditii anaerobe prin procese de reducere, insa necesita mai mult timp, se produc mirosuri neplacute si de aceea acest procedeu poate fi utilizat in locuri izolate care sa nu creeze folosintelor vecine nocivitati necorespunzatoare.

Epurarea biologica poate fi realizata prin doua grupe mari de constructii si anume:

Constructii in care epurarea se petrece in conditii apropiate de cele naturale; intre acestea se incadreaza campurile de irigatii, iazurile biologice si campurile de infiltratii.

Constructii in care epurarea biologica se realizeaza in conditii create artificial sub actiunea bacteriilor aerobe puternic alimentate cu oxigen si anume: filtre biologice numite biofiltre si bazine cu namol activ numite si aerotancuri; la apele uzate menajere, aceasta epurare se face intr-una sau cel mult doua trepte. In constructiile din prima treapta se realizeaza o epurare foarte inaintata 99-99,5[%] astfel incat apele pot fi varsate direct in emisari.

In constructiile de epurare din cea de-a doua treapta, apele rezultate contin cantitati importante de namol activ, adica bogat populat in bacterii oxidante si care nu pot fi evacuate in emisar pentru ca ar provoca acolo aproximativ aceleasi pagube ca si apele uzate netrecute prin statia de epurare. Aceste namoluri trebuie retinute in statia de epurare intocmai ca si depunerile si namolurile separate prin epurarea mecanica, operatie ce se realizeaza in decantoare, asemanatoare decantoarelor folosite la epurarea primara. Pentru diferentiere, decantoarele poarta denumirea treptei de epurare din care fac parte. Astfel, la epurarea mecanica se numesc decantoare primare, la epurarea biologica cu o singura treapta - decantoare secundare, iar cele de la epurarea biologica cu doua trepte - decantoare tertiare. Dupa decantarea secundara apele uzate mai contin inca bacterii banale si patogene, intrucat constructiile pentru epurarea mecanica si biologica nu asigura distrugerea totala a acestora. Pentru distrugerea bacteriilor se foloseste dezinfectarea apelor prin clorinare sau prin alte mijloace. In asemenea cazuri, epurarea mecano - biologica se completeaza deci cu o epurare chimica. Namolul retinut dupa epurarea biologica este supus prelucrarii odata cu acela provenit de la epurarea mecanica. Cum insa el contine o mare cantitate mare de apa 98-99[%], inainte de a fi trimis la fermentare este uneori trecut prin bazine de concentrare a namolului; se obtine astfel o oarecare reducere a cheltuielilor pentru fermentare.

Epurarea biologica cu namol activ necesita pe langa constructiile de baza indicate anterior si constructii si instalatii de deservire suplimentare celor indicate la epurarea mecanica si anume:

instalatii pentru producerea sau introducerea artificiala a aerului;

statii de pompare si conducte pentru transportul si distributia namolului activ, a aburului;

recipiente si dispozitive pentru conditionarea namolului.

Epurarea biologica asigura un grad inalt de epurare, adeseori    fiind practic completa.