────────── Aprobată prin ORDINUL nr. 14 din 5 ianuarie 2023, publicat în Monitorul Oficial, Partea I, nr. 41 din 13 ianuarie 2023.────────── CUPRINS Abrevieri Simboluri 1. Elemente generale 1.1. Obiectul volumului II al normativului 1.2. Obiectivele volumului II al normativului 1.3. Beneficiarii normativului 1.3.1. Competenţe necesare pentru specialiştii din domeniul canalizărilor 1.4. Domeniul de aplicabilitate 1.5. Durata de viaţă estimată a sistemelor de canalizare 1.6. Corelarea cu alte normative, legi şi standarde în vigoare 1.6.1. Documente de referinţă 2. Schemele sistemelor de canalizare 2.1. Obiectele sistemului de canalizare 2.2. Tipuri de reţele de canalizare 2.3. Aglomerări 2.4. Criterii de alegere a schemei sistemului de canalizare 3. Reţele de canalizare 3.1. Elemente generale 3.2. Tipuri de reţele de canalizare. Criterii de alegere 3.3. Debite de calcul pentru reţeaua de canalizare 3.3.1. Debite de calcul ape uzate menajere 3.3.2. Debite de calcul ape meteorice 3.3.3. Alte debite luate în calcul la dimensionarea sistemului de canalizare 3.3.3.1. Debite de infiltraţii 3.4. Proiectarea reţelelor de canalizare 3.4.1. Trasarea reţelei de canalizare şi a bazinelor de colectare 3.4.2. Studii necesare pentru proiectarea reţelelor de canalizare 3.4.3. Reţele de canalizare gravitaţionale 3.4.3.1. Criterii de proiectare a reţelelor de canalizare 3.4.3.1.1. Forma secţiunii de curgere 3.4.3.1.2. Diametre minime ale colectoarelor 3.4.3.1.3. Gradul de umplere 3.4.3.1.4. Adâncimea de îngropare a colectoarelor 3.4.3.1.5. Pantele longitudinale ale colectoarelor 3.4.3.1.6. Viteza de curgere 3.4.3.1.7. Racordarea colectoarelor 3.4.3.2. Calculul hidraulic al reţelelor de canalizare în procedeu divizor 3.4.3.3. Calculul hidraulic al reţelelor de canalizare în procedeu unitar 3.4.3.4. Modelarea hidraulică a reţelelor de canalizare gravitaţionale 3.4.3.5. Construcţii accesorii în reţeaua de canalizare gravitaţională 3.4.3.5.1. Cămine de vizitare 3.4.3.5.1.1. Cămine de vizitare de trecere 3.4.3.5.1.2. Cămine de vizitare de intersecţie 3.4.3.5.2. Cămine pentru schimbarea de direcţie 3.4.3.5.3. Cămine de rupere de pantă 3.4.3.5.4. Cămine de spălare 3.4.3.5.5. Racorduri 3.4.3.5.6. Sifoane de canalizare 3.4.3.5.7. Guri de scurgere 3.4.3.5.8. Guri de zăpadă 3.4.3.5.9. Deversoare 3.4.3.5.10. Guri de descărcare 3.4.4. Reţele de canalizare cu vacuum 3.4.4.1. Calculul hidraulic al reţelelor de canalizare cu vacuum 3.4.4.2. Construcţii accesorii în reţeaua de canalizare cu vacuum 3.4.5. Reţele de canalizare sub presiune 3.4.5.1. Calculul hidraulic al reţelelor de canalizare sub presiune 3.4.5.2. Construcţii accesorii în reţeaua de canalizare sub presiune 3.4.6. Traversări 3.4.7. Staţii de pompare ape uzate 3.4.8. Toalete publice 3.4.9. Instalaţii de canalizare în pieţe publice, fixe, volante, amplasate în aer liber 3.4.10. Materiale pentru tuburile din reţeaua de canalizare 3.5. Managementul apelor meteorice 3.5.1. Soluţii bazate pe natură 3.5.2. Bazine de retenţie 3.6. Execuţia obiectelor din cadrul reţelelor de canalizare 3.6.1. Execuţia reţelelor de canalizare 3.6.2. Execuţia staţiilor de pompare ape uzate 3.7. Exploatarea reţelelor de canalizare 3.7.1. Elemente generale 3.7.2. Regulamentul de exploatare şi întreţinere 3.7.3. Măsuri de protecţia muncii şi a sănătăţii populaţiei 3.7.3.1. Măsuri de protecţia şi securitatea muncii la execuţia, exploatarea şi întreţinerea reţelei de canalizare 3.7.3.2. Măsuri de protecţia şi securitatea muncii pentru staţiile de pompare 3.7.4. Protecţia sanitară 3.7.5. Măsuri de apărare împotriva incendiilor 3.7.6. Măsuri specifice de exploatare a reţelei de canalizare 3.7.6.1. Repararea reţelelor de canalizare 3.7.6.2. Exploatarea staţiilor de pompare ape uzate 4. Staţii de epurare 4.1. Definiţii. Tipuri de procedee de epurare 4.1.1. Epurarea mecanică 4.1.2. Epurarea biologică convenţională (secundară) 4.1.3. Epurarea avansată 4.1.4. Epurarea terţiară 4.2. Studii privind calitatea apelor uzate 4.2.1. Calitatea apelor uzate influente în staţia de epurare 4.2.2. Indicatori de calitate pentru efluentul staţiei de epurare 4.3. Debitele şi încărcările cu poluanţi pentru staţia de epurare 4.3.1. Concentraţii şi încărcări 4.3.2. Locuitor echivalent 4.3.2.1. Staţii de epurare noi 4.3.2.2. Retehnologizare, extindere staţii de epurare existente 4.3.3. Debite de calcul 4.4. Alegerea schemei staţiei de epurare 4.4.1. Gradul de epurare necesar 4.5. Scheme tehnologice pentru staţii de epurare 4.5.1. Alegerea schemei staţiei de epurare 4.6. Proiectarea obiectelor tehnologice din treapta de epurare mecanică 4.6.1. Deversorul amonte de staţia de epurare 4.6.1.1. Debitul de calcul a deversorului 4.6.2. Bazinul de retenţie 4.6.3. Staţie recepţie vidanje 4.6.4. Grătare rare şi dese 4.6.4.1. Debite de dimensionare şi verificare a grătarelor 4.6.4.2. Proiectarea grătarelor 4.6.5. Măsurarea debitelor de apă uzată în staţia de epurare 4.6.5.1. Debite de dimensionare 4.6.6. Deznisipatoare 4.6.6.1. Debite de dimensionare şi verificare 4.6.6.2. Parametri de dimensionare 4.6.6.3. Deznisipator orizontal longitudinal cu secţiune transversală parabolică 4.6.6.4. Deznisipator orizontal tangenţial 4.6.6.5. Deznisipator cu insuflare de aer 4.6.6.6. Deznisipator - separator de grăsimi cu insuflare de aer 4.6.7. Separatoare de grăsimi 4.6.7.1. Debite de dimensionare şi verificare 4.6.7.2. Parametri de proiectare 4.6.8. Decantoare primare 4.6.8.1. Debite de dimensionare şi verificare 4.6.8.2. Parametri de dimensionare a decantoarelor primare 4.6.8.3. Decantoare orizontale longitudinale 4.6.8.3.1. Dimensionarea decantoarelor orizontale longitudinale 4.6.8.4. Decantoare orizontale radiale 4.6.8.4.1. Dimensionarea decantoarelor orizontale radiale 4.6.8.5. Decantoare cu etaj 4.6.9. Staţii de pompare apă uzată din staţiile de epurare 4.6.9.1. Amplasarea staţiilor de pompare 4.6.9.2. Parametri de proiectare 4.7. Proiectarea obiectelor tehnologice din treapta de epurare biologică / treapta de epurare avansată 4.7.1. Bilanţul general de substanţe pe linia apei 4.7.1.1. Cantităţi de substanţă influente în staţia de epurare 4.7.1.2. Concentraţii ale substanţelor poluante influente în treapta biologică 4.7.1.3. Cantităţi de substanţă influente în treapta biologică 4.7.1.4. Cantităţi de substanţă din efluentul staţiei de epurare 4.7.1.5. Cantităţi de substanţă reţinute în treapta biologică 4.7.2. Fracţionarea consumului chimic de oxigen (CCO-Cr) 4.7.3. Epurarea biologică naturală 4.7.3.1. Câmpuri de irigare şi infiltrare 4.7.3.1.1. Parametri de proiectare pentru dimensionarea câmpurilor de irigare şi infiltrare 4.7.3.2. Iazuri biologice 4.7.3.2.1. Iazuri biologice anaerobe 4.7.3.2.1.1. Parametri de proiectare pentru dimensionarea iazurilor biologice anaerobe 4.7.3.2.2. Iazuri biologice facultative 4.7.3.2.2.1. Parametri de proiectare pentru dimensionarea iazurilor biologice facultative 4.7.3.2.3. Iazuri biologice aerate 4.7.3.2.3.1. Parametri de proiectare pentru dimensionarea iazurilor biologice anaerobe 4.7.3.3. Filtre cu stuf 4.7.3.3.1. Filtre cu stuf cu flux vertical 4.7.3.3.2. Filtre cu stuf cu flux orizontal 4.7.4. Epurarea biologică cu biomasă ataşată 4.7.4.1. Filtre biologice percolatoare (cu picurare) de înălţime redusă 4.7.4.2. Filtre biologice cu discuri 4.7.4.2.1. Parametri de proiectare 4.7.4.3. Bioreactoare cu medii plutitoare (MBBR) 4.7.5. Epurarea biologică cu biomasă în suspensie 4.7.5.1. Bazine cu nămol activat 4.7.5.1.1. Generalităţi 4.7.5.1.2. Dimensionarea bazinelor cu nămol activat 4.7.5.1.2.1. Debite de dimensionare şi verificare 4.7.5.1.2.2. Vârsta nămolului 4.7.5.1.2.3. Determinarea concentraţiei de azot din azotatul care trebuie denitrificat 4.7.5.1.2.4. Determinarea raportului VDV 4.7.5.1.2.5. Reţinerea fosforului din apele uzate urbane 4.7.5.1.2.6. Calculul cantităţii de nămol 4.7.5.1.2.7. Determinarea volumului bazinului biologic 4.7.5.1.2.8. Calculul Alcalinităţii 4.7.5.1.2.9. Calculul capacităţii de oxigenare 4.7.5.2. Bazine cu nămol activat cu funcţionare secvenţială 4.7.5.3. Bioreactoare cu membrane (MBR) 4.7.6. Decantoare secundare 4.7.6.1. Clasificare 4.7.6.2. Parametri de dimensionare 4.7.6.2.1. Parametri de dimensionare - decantoare secundare în scheme cu bazine cu nămol activat 4.7.6.2.2. Parametri de dimensionare - decantoare secundare în scheme cu filtre biologice 4.7.6.3. Decantoare secundare orizontale radiale 4.7.6.4. Decantoare verticale tip pâlnie 4.7.7. Precipitarea fosforului 4.7.7.1.1. Pre-precipitarea 4.7.7.1.2. Precipitarea simultană 4.7.7.1.3. Post-precipitarea 4.7.7.1.4. Influenţa reactivilor de precipitare asupra procesului de epurare şi asupra nămolului 4.7.7.1.5. Parametri de proiectare pentru precipitarea fosforului 4.8. Tratarea nămolului din staţiile de epurare 4.8.1. Caracteristicile nămolului din staţiile de epurare 4.8.1.1. Caracteristici fizice 4.8.1.1.1. Umiditatea 4.8.1.1.2. Materiile solide 4.8.1.1.3. Greutatea specifică 4.8.1.1.4. Culoarea şi mirosul 4.8.1.1.5. Filtrabilitatea 4.8.1.1.6. Puterea calorică 4.8.1.2. Caracteristici chimice 4.8.1.2.1. pH - ul 4.8.1.2.2. Fermentabilitatea 4.8.1.2.3. Metalele grele 4.8.1.2.4. Nutrienţii 4.8.1.3. Caracteristici biologice şi bacteriologice 4.8.2. Bilanţul de substanţă pe linia nămolului 4.8.2.1. Bazinul de amestec şi omogenizare 4.8.3. Concentratoare de nămol 4.8.3.1. Fermentarea anaerobă a nămolului într-o singură treaptă 4.8.3.2. Fermentarea anaerobă a nămolului în două trepte 4.8.3.3. Stabilizarea nămolului 4.8.3.4. Deshidratarea nămolului 4.8.4. Cantităţi specifice de nămol 4.8.5. Condiţionarea chimică a nămolurilor 4.8.5.1. Reactivi minerali 4.8.5.2. Polielectroliţi sintetici 4.8.6. Concentrarea nămolurilor 4.8.6.1. Concentrarea gravitaţională a nămolurilor 4.8.6.2. Parametri de proiectare a concentratoarelor gravitaţionale de nămol 4.8.6.3. Concentrarea nămolurilor prin procedeul de flotaţie cu aer dizolvat 4.8.6.4. Centrifugarea nămolurilor 4.8.6.4.1. Date de bază pentru proiectare 4.8.6.5. Concentrator filtru bandă 4.8.7. Stabilizarea nămolurilor din staţiile de epurare urbane/ rurale 4.8.7.1. Stabilizarea (fermentarea) anaerobă 4.8.7.1.1. Factorii ce influenţează fermentarea anaerobă 4.8.7.1.1.1. Materiile solide şi timpul de retenţie hidraulic 4.8.7.1.1.2. Temperatura 4.8.7.1.1.3. pH - ul 4.8.7.1.1.4. Substanţe toxice 4.8.7.1.2. Aplicarea fermentării anaerobe 4.8.7.1.3. Soluţii pentru procesele de fermentare 4.8.7.1.4. Dimensionarea tehnologică a rezervoarelor de fermentare a nămolului 4.8.7.1.4.1. Colectarea şi stocarea biogazului 4.8.7.1.4.2. Necesarul de reactivi chimici 4.8.7.1.4.3. Construcţia rezervoarelor de fermentare 4.8.7.1.4.4. Alte elemente tehnologice ale rezervoarelor de fermentare anaerobă 4.8.7.2. Stabilizarea aerobă separată 4.8.7.2.1. Dimensionarea tehnologică a stabilizatorului de nămol 4.8.7.3. Stabilizarea cu var 4.8.8. Deshidratarea nămolurilor 4.8.8.1. Deshidratarea naturală 4.8.8.2. Deshidratarea mecanică 4.8.8.2.1. Deshidratarea prin centrifugare 4.8.8.2.2. Deshidratarea cu filtre bandă presă 4.8.8.2.3. Deshidratarea cu filtre presă 4.8.9. Pomparea nămolurilor în staţiile de epurare 4.8.9.1. Staţiile de pompare a nămolurilor 4.8.9.2. Elemente de proiectare a staţiilor de pompare nămol 4.8.9.2.1. Tipuri de pompe utilizate în vehicularea nămolului 4.8.10. Uscarea nămolurilor 4.8.11. Incinerarea nămolurilor 4.8.12. Alte procese termice de tratare a nămolurilor 4.8.13. Compostarea nămolurilor împreună cu deşeurile menajere 4.8.14. Depozitarea nămolurilor 4.8.15. Valorificarea nămolurilor 4.9. Elemente tehnologice de legătură între obiectele staţiei de epurare 4.10. Exploatarea staţiilor de epurare 4.10.1. Elaborarea manualului de operare 4.10.2. Exploatarea şi urmărirea funcţionării staţiei de epurare 4.10.3. Măsuri de protecţie a muncii şi a sănătăţii populaţiei 4.10.3.1. Măsuri de protecţia şi securitatea muncii pentru staţiile de epurare 4.10.3.2. Protecţia sanitară 4.10.3.3. Măsuri de apărare împotriva incendiilor 4.11. Execuţia lucrărilor staţiei de epurare 4.11.1. Elemente privind execuţia construcţiilor din cadrul staţiilor de epurare 4.11.2. Elemente privind execuţia instalaţiilor hidraulice aferente obiectelor tehnologice Bibliografie TABELE Tabelul 1.1. Standarde române de referinţă Tabelul 1.2. Acte normative şi reglementări tehnice de referinţă Tabelul 3.1. Gradul de umplere maxim pentru colectoare de ape uzate menajere Tabelul 3.2. Tabel de calcul tronson canalizare menajera j-k Tabelul 3.3. Tabel de calcul tronson canalizare unitară pe timp de ploaie i-k Tabelul 3.4. Raportul aer/apă Tabelul 3.5. Debite, diametre Tabelul 3.6. Viteze minime de curgere Tabelul 3.7. Tipuri de materiale utilizate la construcţia reţelelor de canalizare gravitaţionale cu nivel liber Tabelul 4.1. Norme tehnice, hotărâri şi standarde naţionale care reglementează condiţiile de descărcare în mediul natural a apelor uzate Tabelul 4.2. Limitele indicatorilor de calitate pentru efluentul staţiilor de epurare Tabelul 4.3. Debitele de calcul şi de verificare ale obiectelor tehnologice din staţia de epurare Tabelul 4.4. Valorile maxime ale concentraţiilor în poluanţi (CMA) impuse prin norma tehnică NTPA Tabelul 4.5. Cantităţi specifice de substanţe reţinute pe grătare Tabelul 4.6. Variaţia coeficienţilor cinematic (niu) şi dinamic (eta) de vâscozitate în funcţie de temperatură (θ °C) Tabelul 4.7. Valori ale mărimii hidraulice şi vitezei de sedimentare în curent, particule de nisip cu γ = 2,65 tf/mc Tabelul 4.8. Eficienţele de reţinere a principalilor poluanţi în funcţie de timpul de decantare Tabelul 4.9. Valori ale vitezei de sedimentare Tabelul 4.10. Dimensiuni caracteristice ale decantoarelor orizontale longitudinale Tabelul 4.11. Dimensiuni caracteristice ale decantoarelor orizontale radiale Tabelul 4.12. Capacitatea specifică şi durata de fermentare funcţie de temperatura medie anuală a aerului Tabelul 4.13. Distanţe minime recomandate la amplasarea echipamentelor în staţiile de pompare apă uzată Tabelul 4.14. Viteze recomandate pe conductele de aspiraţie şi pe conductele de refulare Tabelul 4.15. Conţinutul apelor uzate şi nămolurilor în substanţe fertilizante Tabelul 4.16. Norme de udare şi de irigare cu ape uzate orientative în funcţie de culturi Tabelul 4.17. Distanţa dintre drenuri pentru diferite soluri şi adâncimi Tabelul 4.18. Valorile orientative ale eficienţei de reducere a concentraţiei de CCO-Cr în funcţie de numărul de trepte de aerare Tabelul 4.19. Valori ale F_h şi F_b în funcţie de R (f=0,9) Tabelul 4.20. Parametri de proiectare ai filtrelor biologice Tabelul 4.21. Valorile încărcării organice specifice a biodiscurilor, la o temperatură a apei uzate de 12°C, pentru epurare biologică convenţională Tabelul 4.22. Valorile încărcării organice specifice a biodiscurilor şi a încărcării cu azot Kjeldahll specifice a biodiscurilor, la o temperatură a apei uzate de 12°C, pentru epurare cu nitrificare Tabelul 4.23. Valorile factorului de siguranţă în funcţie de factorul de vârf al încărcării cu azot şi valorile medii de monitorizare ale azotului amoniacal Tabelul 4.24. Caracteristicile surselor externe de carbon Tabelul 4.25. Valori recomandate pentru I_VN Tabelul 4.26. Valori ale concentraţiei nămolului activat Tabelul 4.27. Valori pentru f_C şi f_N Tabelul 4.28. Parametri de proiectare a decantoarelor secundare în scheme cu filtre biologice Tabelul 4.29. Dimensiuni caracteristice decantoarelor secundare radiale Tabelul 4.30. Valorile parametrilor recomandaţi pentru dimensionarea decantoarelor secundare verticale tip pâlnie în scheme cu bazine cu nămol activat Tabelul 4.31. Factorul de impact pentru consumul de reactiv de precipitare (f_P) Tabelul 4.32. Greutăţi specifice ale nămolurilor Tabelul 4.33. Valori caracteristice ale concentraţiilor de metale grele întâlnite în nămoluri Tabelul 4.34. Compoziţia chimică a nămolurilor Tabelul 4.35. Cantităţi specifice de nămol reţinute în staţiile de epurare Tabelul 4.36. Încărcări specifice cu substanţă uscată Tabelul 4.37. Cantităţi de reactivi utilizaţi la deshidratarea cu filtre - presă Tabelul 4.38. Consumul mediu de polielectroliţi în cazul filtrelor bandă/centrifuge Tabelul 4.39. Reducerea umidităţii nămolurilor - concentrator gravitaţional Tabelul 4.40. Valori recomandate pentru I_SU Tabelul 4.41. Valori maxim recomandate pentru I_h Tabelul 4.42. Performanţe centrifugare nămol Tabelul 4.43. Concentraţiile unor substanţe toxice şi inhibatoare. Tabelul 4.44. Parametri de dimensionare ai proceselor de fermentare anaerobă Tabelul 4.45. Producţia specifică de gaz a diferitelor materii organice Tabelul 4.46. Valori ale I_SU Tabelul 4.47. Gradul de separare a materiilor solide Tabelul 4.48. Încărcări, doze polimer - filtre bandă presă Tabelul 4.49. Consum polimer, conţinut substanţă uscată - filtre presă Tabelul 4.50. Alegere tipuri de pompe pentru nămoluri Tabelul 4.51. Scenarii de valorificare a nămolurilor provenite de la staţiile de epurare Tabelul 4.52. Recomandări privind punctele de recoltare, analize uzuale efectuate, frecvenţele de prelevare şi tipul de eşantion necesar pentru procesele din staţiile de epurare a apelor uzate Tabelul 4.53. Dotarea mfigurinimă cu aparatură de laborator şi accesoriile de laborator necesare pentru efectuarea analizelor uzuale FIGURI Figura 2.1. Schema sistemului de canalizare unitar Figura 2.2. Relaţii posibile între aglomerări şi staţiile de epurare aferente Figura 3.1. Racordare radier secţiune de calcul Figura 3.2. Configuraţie cămin de rupere de pantă Figura 3.3. Schema sifon inferior pentru canalizare Figura 3.4. Configuraţie montaj conductă colector în reţelele vacuumatice [SR EN 16932-3/2018] Figura 3.5. - Camere colectoare: a) - pentru instalare în stradă, b) - pentru instalare în curte [SR EN 169323/2018] Figura 3.6. - Staţie de vacuum: a) cu pompe de evacuare submersibile b) cu pompe de evacuare în cameră uscată [SR EN 16932-3/2018] Figura 3.7. - Configuraţie lift Figura 3.8. - Diagrama de simultaneitate Figura 3.9. Staţie de pompare pentru reţele de canalizare sub presiune [SR EN 16932-2/2018] Figura 3.10. Staţie de pompare ape uzate cu pompe submersibile: a) - fără cămin de vane; b) - cu cămin de vane exterior [SR EN 16932-2/2018] Figura 3.11. Staţie de pompare ape uzate cu pompe montate în camera uscată [SR EN 16932-2/2018] Figura 4.1. Deznisipator orizontal tangenţial. Secţiune transversală şi plan Figura 4.2. Deznisipator - separator de grăsimi cu insuflare de aer Figura 4.3. Decantor orizontal - longitudinal Figura 4.4. Decantor orizontal radial. Vedere în plan şi secţiuni caracteristice Figura 4.5. Secţiune transversală prin jgheabul de decantare al apei Figura 4.6. Decantoare cu etaj. Dispoziţie în plan şi secţiuni caracteristice Figura 4.7. Decantor cu etaj - Sistem de evacuare nămol Figura 4.8. Filtru biologic percolator de înălţime redusă ("jos") Figura 4.9. Filtru biologic cu discuri Figura 4.10. Etapele de operare pentru bazinele cu funcţionare secvenţială Figura 4.11. Schema de principiu a decantorului secundar orizontal radial Figura 4.12. Schema de principiu a decantorului secundar orizontal longitudinal Figura 4.13. Secţiuni transversale prin decantorul secundar orizontal radial Figura 4.14. Schema de principiu a decantorului vertical - tip pâlnie Figura 4.15. Schema unui bazin de omogenizare - egalizare (BOE) Figura 4.16. Schema unui concentrator de nămol (CN) Figura 4.17. Schema unui rezervor de fermentare nămol (RFN) cu rezervor de gaz (RG) Figura 4.18. Schema unui rezervor de fermentare nămol (RFN) în 2 trepte cu rezervor de gaz (RG) Figura 4.19. Schema unui stabilizator de nămol (SN) Figura 4.20. Schema deshidratare nămol (DN) Figura 4.21. Concentrator gravitaţional de nămol Figura 4.22. Schemă flotaţie cu presurizare supernatant - bazin radial Figura 4.23. Schemă flotaţie cu presurizare supernatant - bazin longitudinal Figura 4.24. Centrifugă utilizată pentru concentrarea nămolurilor Figura 4.25. Determinarea factorului capacităţii "Σ" Figura 4.26. Concentrator filtru bandă Figura 4.27. Fermentarea anaerobă de mare încărcare într-o singură treaptă Figura 4.28. Fermentarea anaerobă în două etape Figura 4.29. Rezervor de fermentare anaerob de formă ovoidală Figura 4.30. Filtru bandă presă Figura 4.31. Schema filtrului presă Figura 4.32. Tehnologia deshidratării cu filtre presă Figura 4.33. Tipuri de pompe şi staţii de pompare Figura 4.34. Tipuri de pompe utilizate pentru pomparea nămolului Figura 4.35. Tipuri de pompe utilizate pentru pomparea nămolului Abrevieri
┌────┬─────────┬────────────────────────────┐
│Nr. │Abreviere│Denumire │
│crt.│ │ │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│1 │SE │staţie de epurare │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│2 │l.e. │locuitor echivalent │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│3 │FB │filtru biologic │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│4 │BNA │bazin cu nămol activat │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│5 │FS │factor de siguranţă │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│6 │DP │decantor primar │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│7 │BOE │bazin de omogenizare/ │
│ │ │egalizare nămol │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│8 │DS │decantor secundar │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│9 │RFN │rezervor de fermentare nămol│
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│10 │BT │bazin tampon │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│11 │CN │concentrator de nămol │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│12 │RG │rezervor de gaz │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│13 │bg │biogaz │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│14 │s │supernatant │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│15 │SP_nre │staţie de pompare nămol de │
│ │ │recirculare şi în exces │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│16 │SP_n │staţie pompare nămol │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│17 │SP_s │staţie de pompare │
│ │ │supernatant │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│18 │DM │deshidratare mecanică │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│19 │SN │stabilizator nămol │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│20 │DN │deshidratare nămol │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│21 │FAD │flotaţie cu aer dizolvat sub│
│ │ │presiune │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│22 │PU │platforme de uscare │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│23 │IDF │Curbe │
│ │ │Intensitate-Durată-Frecvenţă│
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│24 │NPSH │Net positive suction head │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│25 │P.U.G. │Plan de Urbanism General │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│26 │P.U.Z. │Plan de Urbanism Zonal │
├────┼─────────┼────────────────────────────┤
│ │ │Plan de Urbanism de Detaliu │
│ │ │documentaţia aferentă P.U.G.│
│ │ │si P.U.Z., explicând şi │
│ │ │detaliind conţinutul acestor│
│ │ │planuri, sub formă de │
│ │ │prescripţii şi recomandări, │
│27 │P.U.D. │prin care se asigură │
│ │ │condiţiile de amplasare, │
│ │ │dimensionare, conformare şi │
│ │ │servire edilitară, a unuia │
│ │ │sau mai multor obiective, pe│
│ │ │o parcelă, în corelare cu │
│ │ │functţiunea predominantă şi │
│ │ │vecinătăţile imediate │
└────┴─────────┴────────────────────────────┘
Simboluri
┌────┬───────────────┬─────────┬────────────────┐
│Nr. │Simbol │U.M. │Explicaţie │
│crt.│ │ │ │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│1 │K_i │kg S.U./ │substanţă │
│ │ │an │poluantă │
│ │ │ │influentă în SE │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│2 │K_e │kg S.U./ │substanţă │
│ │ │an │poluantă │
│ │ │ │efluentă din SE │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│3 │D │% │gradul de │
│ │ │ │epurare necesar │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │debitul total pe│
│4 │Q_t │l/s │timp de ploaie │
│ │ │ │al apelor de │
│ │ │ │canalizare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │debitul orar │
│5 │Q_uz or max │mc/h │maxim de apă │
│ │ │ │uzată, pe timp │
│ │ │ │uscat │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│6 │Q_m │l/s │debitul de ape │
│ │ │ │meteorice │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │debitul de │
│7 │Q_b │mc/s │calcul al │
│ │ │ │bazinului de │
│ │ │ │retenţie │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │distanţa │
│8 │B │mm │(interspaţiul) │
│ │ │ │dintre barele │
│ │ │ │grătarului │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│9 │Q_c │l/s │debit de calcul │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│10 │Q_v │l/s │debit de │
│ │ │ │verificare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│11 │A │l/om, an │reţineri │
│ │ │ │specifică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea │
│12 │G_r │kN/zi │zilnică de │
│ │ │ │reţineri pe │
│ │ │ │grătare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │greutatea │
│13 │ϒ_r │kN/mc │specifică a │
│ │ │ │reţinerilor │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │volumul zilnic │
│ │ │ │de substanţă │
│14 │V_ru │mc/zi │uscată din │
│ │ │ │reţinerile de pe│
│ │ │ │grătare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │umiditatea │
│15 │W │% │reţinerilor de │
│ │ │ │pe grătare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea │
│16 │G_ru │kN/zi │zilnică de │
│ │ │ │substanţă uscată│
│ │ │ │din reţineri │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │greutatea │
│ │ │ │volumică │
│17 │γ_ru │kN/mc │specifică a │
│ │ │ │substanţelor │
│ │ │ │reţinute, în │
│ │ │ │stare uscată │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│18 │n │- │număr grătare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │pierderea de │
│19 │H_w │m │sarcină prin │
│ │ │ │grătar │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │coeficientul de │
│20 │Xi_g │- │rezistenţă │
│ │ │ │locală al │
│ │ │ │grătarului │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │viteza medie pe │
│ │ │ │secţiune în │
│21 │v │m/s │canalul din │
│ │ │ │amontele │
│ │ │ │grătarului │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│22 │g │m/sp │acceleraţia │
│ │ │ │gravitaţională │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│23 │β │- │coeficient de │
│ │ │ │formă al barei │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│24 │s │mm │grosimea barei │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │unghiul de │
│25 │α │° │înclinare al │
│ │ │ │grătarului faţă │
│ │ │ │de orizontală │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│26 │Re │- │numărul Reynolds│
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │viteza medie a │
│27 │V_g │cm/s │apei printre │
│ │ │ │barele │
│ │ │ │grătarului │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │coeficientul de │
│28 │ν │mp/s │vâscozitate │
│ │ │ │cinematică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │coeficientul de │
│29 │eta │kg/s-m │vâscozitate │
│ │ │ │dinamică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │viteza de │
│ │ │ │sedimentare a │
│ │ │ │unei particule │
│30 │u_0 │mm/s │solide într-un │
│ │ │ │fluid aflat în │
│ │ │ │repaos sau în │
│ │ │ │regim de curgere│
│ │ │ │laminar │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │valoarea vitezei│
│ │ │ │la care │
│31 │u │mm/s │particula de │
│ │ │ │nisip │
│ │ │ │sedimentează │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │viteza │
│32 │v_0 │m/s │orizontală medie│
│ │ │ │a apei în │
│ │ │ │deznisipator │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│33 │u_s │mm/s │încărcarea │
│ │ │ │superficială │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│34 │A_o │mp │aria suprafeţei │
│ │ │ │orizontale │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │timpul mediu de │
│35 │t │s │trecere a apei │
│ │ │ │prin bazin │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │mc nisip/│cantitatea │
│36 │C │100.000 │specifică de │
│ │ │mc apă │nisip │
│ │ │uzată, zi│ │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│37 │B_1 │m │lăţimea unui │
│ │ │ │compartiment │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│38 │N │- │număr │
│ │ │ │compartimente │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │mc aer/ │ │
│39 │q_aer │h,mc │debitul specific│
│ │ │volum │de aer │
│ │ │util │ │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │viteza de │
│40 │v_r │m/h │ridicare a │
│ │ │ │particulelor de │
│ │ │ │grăsime │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│41 │L │m │lungimea utilă │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │viteza │
│42 │v_L │cm/s │longitudinală de│
│ │ │ │curgere a apei │
│ │ │ │prin separator │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │timpul de │
│43 │t_c │h │decantare la │
│ │ │ │debitul de │
│ │ │ │calcul │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │timpul de │
│44 │t_v │h │decantare la │
│ │ │ │debitul de │
│ │ │ │verificare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│45 │u_s │mm/s │încărcare │
│ │ │m/h │superficială │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │debitul specific│
│ │ │ │de apă pentru 1 │
│46 │q_d^c │mc/h.m │m lungime de │
│ │ │ │deversor la │
│ │ │ │debitul de │
│ │ │ │calcul │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │debitul specific│
│ │ │ │de apă pentru 1 │
│47 │q_d^v │mc/h.m │m lungime de │
│ │ │ │deversor la │
│ │ │ │debitul de │
│ │ │ │verificare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│48 │v_d │mc │volumul │
│ │ │ │decantorului │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │lăţimea │
│49 │b_1 │m │compartimentului│
│ │ │ │de decantare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │greutatea │
│50 │γ_n │kN/mc │volumică │
│ │ │ │specifică a │
│ │ │ │nămolului │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │volumul │
│51 │V_pg │mc │geometric al │
│ │ │ │pâlniei de nămol│
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │mc/ │volumul de nămol│
│52 │V_ev │evacuare │dintre 2 │
│ │ │ │evacuări │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │eficienţa │
│53 │e_s │% │decantării │
│ │ │ │primare în │
│ │ │ │reţinerea MTS │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │eficienţa │
│54 │e_x │% │decantării │
│ │ │ │primare în │
│ │ │ │reţinerea CBO_5 │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │eficienţa │
│55 │e_x,CCO │% │decantării │
│ │ │ │primare în │
│ │ │ │reţinerea CCO-Cr│
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │eficienţa │
│ │ │ │decantării │
│56 │e_N │% │primare în │
│ │ │ │reţinerea │
│ │ │ │azotului total │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │eficienţa │
│ │ │ │decantării │
│57 │e_p │% │primare în │
│ │ │ │reţinerea │
│ │ │ │fosforului total│
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│58 │c_uz │mg/l │MTS influentă în│
│ │ │ │staţia de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │CCO-Cr din apa │
│59 │X_CCO │mg/l │uzată influentă │
│ │ │ │în staţia de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │CBO_5 din apa │
│60 │x_5,uz │mg/l │uzată influentă │
│ │ │ │în staţia de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │azot total din │
│61 │C_N │mg/l │apa uzată │
│ │ │ │influentă în │
│ │ │ │staţia de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │fosfor din apa │
│62 │C_P │mg/l │uzată influentă │
│ │ │ │în staţia de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia │
│ │ │ │CBO_5 din apa │
│63 │x_5,uz^b │mg/l │uzată influentă │
│ │ │ │în treapta │
│ │ │ │biologică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia MTS│
│ │ │ │din apa uzată │
│64 │c_uz^b │mg/l │influentă în │
│ │ │ │treapta │
│ │ │ │biologică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia │
│ │ │ │CCO-Cr din apa │
│65 │X_CCO^b │mg/l │uzată influentă │
│ │ │ │în treapta │
│ │ │ │biologică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │azot total din │
│66 │C_N^b │mg/l │apa influentă în│
│ │ │ │treapta │
│ │ │ │biologică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │fosfor din apa │
│67 │C_P^b │mg/l │uzată influentă │
│ │ │ │în treapta │
│ │ │ │biologică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │materii în │
│68 │N_b │kg s.u/zi│suspensie care │
│ │ │ │intră zilnic în │
│ │ │ │treapta │
│ │ │ │biologică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │CBO_5 care intră│
│69 │C_b │kg s.u/zi│zilnic în │
│ │ │ │treapta │
│ │ │ │biologică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │CCO-Cr care │
│70 │C_b,CCO │kg s.u/zi│intră zilnic în │
│ │ │ │treapta │
│ │ │ │biologică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │N_T care intră │
│71 │K_N^b │kg s.u/zi│zilnic în │
│ │ │ │treapta │
│ │ │ │biologică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │P_T care intră │
│72 │K_P^b │kg s.u/zi│zilnic în │
│ │ │ │treapta │
│ │ │ │biologică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │MTS din │
│73 │c_uz^adm │mg/l │efluentul │
│ │ │ │staţiei de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │CBO_5 din │
│74 │x_5,uz^adm │mg/l │efluentul │
│ │ │ │staţiei de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │N_T din │
│75 │c_N^adm │mg/l │efluentul │
│ │ │ │staţiei de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │P_T din │
│76 │c_P^adm │mg/l │efluentul │
│ │ │ │staţiei de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │materii în │
│77 │N_b^i │kg s.u/zi│suspensie redusă│
│ │ │ │zilnic în │
│ │ │ │treapta │
│ │ │ │biologică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │CBO_5 redusă │
│78 │C_b^i │kg s.u/zi│zilnic în │
│ │ │ │treapta │
│ │ │ │biologică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │CCO-Cr redusă │
│79 │C_b,CCO^i │ │zilnic în │
│ │ │ │treapta │
│ │ │ │biologică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │N_T redusă │
│80 │K_N^ i │kg s.u/zi│zilnic în │
│ │ │ │treapta │
│ │ │ │biologică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │P_T redusă │
│81 │K_P^b │kg s.u/zi│zilnic în │
│ │ │ │treapta │
│ │ │ │biologică │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │materii în │
│82 │N_ev │kg s.u/zi│suspensie din │
│ │ │ │efluentul │
│ │ │ │staţiei de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │CBO_5 din │
│83 │C_ev │kg s.u/zi│efluentul │
│ │ │ │staţiei de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │CCO-Cr din │
│84 │C_ev.CCO │kg s.u/zi│efluentul │
│ │ │ │staţiei de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │N_T din │
│85 │K_N^ev │kg s.u/zi│efluentul │
│ │ │ │staţiei de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │P_T din │
│86 │K_P^ev │kg s.u/zi│efluentul │
│ │ │ │staţiei de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │CCO-Cr dizolvat │
│87 │X_CCO,diz^b │mg/l │din influentul │
│ │ │ │bazinului cu │
│ │ │ │nămol activat │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │CCO-Cr aferentă │
│88 │X_CCO,p^b │mg/l │particulelor din│
│ │ │ │influentul │
│ │ │ │bazinului cu │
│ │ │ │nămol activat │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │CCO-Cr dizolvat │
│89 │X_CCO,diz,deg^b│mg/l │degradabil din │
│ │ │ │influentul │
│ │ │ │bazinului cu │
│ │ │ │nămol activat │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │CCO-Cr dizolvat │
│90 │X_CCO,diz,inert│mg/l │inert din │
│ │^b │ │influentul │
│ │ │ │bazinului cu │
│ │ │ │nămol activat │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │CCO-Cr aferentă │
│ │ │ │particulelor │
│91 │X_CCO,p,deg^b │mg/l │degradabile din │
│ │ │ │influentul │
│ │ │ │bazinului cu │
│ │ │ │nămol activat │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │CCO-Cr aferentă │
│ │ │ │particulelor │
│92 │X_CCO,p,inert^b│mg/l │inerte din │
│ │ │ │influentul │
│ │ │ │bazinului cu │
│ │ │ │nămol activat │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │CCO-Cr uşor │
│93 │X_CCO,Fdeg^b │mg/l │degradabil din │
│ │ │ │influentul │
│ │ │ │bazinului cu │
│ │ │ │nămol activat │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia │
│ │ │ │medie zilnică de│
│94 │C_N-NO_3^D │mg N-NO_3│azot din │
│ │ │/l │azotatul care │
│ │ │ │trebuie │
│ │ │ │denitrificat │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia în │
│ │ │mg N_org/│azot organic din│
│95 │C_(N_org)^efl │l │efluentul │
│ │ │ │staţiei de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia în │
│ │ │mg N-NH_4│azot din NH% din│
│96 │C_(N-NH_4)^efl │^+/l │efluentul │
│ │ │ │staţiei de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia în │
│ │ │mgN-NO_3^│azot din azotat │
│97 │C_(N-NO_3)^efl │-/l │din efluentul │
│ │ │ │staţiei de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │mg N_org/│azotul organic │
│98 │C_(N_org)^BM │l │încorporat în │
│ │ │ │biomasă │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│99 │C_(N_org,inert)│mg N_org/│azot organic │
│ │ │l │legat de │
│ │ │ │particule inerte│
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │CCO-Cr din │
│ │ │ │solidele inerte │
│100 │X_CCO,inert,BM │mg/l │rămase din │
│ │ │ │descompunerea │
│ │ │ │endogenă a │
│ │ │ │biomasei │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│101 │X_CCO,BM^b │mg/l │CCO-Cr din │
│ │ │ │biomasa formată │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │CCO-Cr │
│102 │X_CCO,ext │mg/l │suplimentară │
│ │ │ │(din sursă │
│ │ │ │externă) │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │g biomasă│ │
│103 │Y │formată/g│coeficientul de │
│ │ │CCO │randament │
│ │ │degradat │ │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │g biomasă│coeficientul de │
│104 │Y_CCO,ext │formată/g│randament pentru│
│ │ │CCO │sursa externă de│
│ │ │degradat │carbon │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │coeficientul │
│105 │b │zi^-1 │descompunerii │
│ │ │ │endogene la 15° │
│ │ │ │C │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │factorul de │
│ │ │ │temperatură │
│106 │F_T │- │pentru │
│ │ │ │respiraţia │
│ │ │ │endogenă │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │materii solide, │
│ │ │ │exprimată în │
│107 │N_eC │kg s.u./ │substanţa uscată│
│ │ │zi │din nămolul în │
│ │ │ │exces provenită │
│ │ │ │din eliminarea │
│ │ │ │carbonului │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │materii solide, │
│108 │N_e │kg s.u./ │exprimată în │
│ │ │zi │substanţă uscată│
│ │ │ │din nămolul în │
│ │ │ │exces │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │materii solide, │
│ │ │ │exprimată în │
│ │ │kg s.u./ │substanţă │
│109 │N_eP │zi │uscată, din │
│ │ │ │nămolul în exces│
│ │ │ │provenit din │
│ │ │ │eliminarea │
│ │ │ │fosforului │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │fosfor total │
│110 │C_P,prec │mg P/l │care trebuie │
│ │ │ │eliminată prin │
│ │ │ │precipitare │
│ │ │ │simultană │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │fosfor total din│
│111 │C_P,efl │mg P/l │efluentul │
│ │ │ │staţiei de │
│ │ │ │epurare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│112 │C_P,BM │mg P/l │fosfor total │
│ │ │ │încorporatat în │
│ │ │ │biomasă │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│113 │C_P,bio,ex │mg P/l │fosfor biologic │
│ │ │ │în exces │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│114 │C_P,prec,Fe │mg P/l │fosfor │
│ │ │ │precipitat cu Fe│
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│115 │C_P,prec,Al │mg P/l │fosfor │
│ │ │ │precipitat cu Al│
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│116 │T_N │zile │vârsta nămolului│
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │volumul zonei │
│117 │V_N │mc │aerobe (pentru │
│ │ │ │nitrificare) │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │volumul zonei │
│118 │V_D │mc │anoxice pentru │
│ │ │ │denitrificare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │debitul │
│119 │Q_ne │mc/zi │nămolului de │
│ │ │ │recirculare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia │
│120 │c_na │kg/mc │nămolului │
│ │ │ │activat │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia │
│121 │c_nr │kg/mc │nămolului de │
│ │ │ │recirculare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia │
│122 │C_ne │kg/mc │nămolului în │
│ │ │ │exces │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │coeficient de │
│123 │r_i │% │recirculare │
│ │ │ │internă │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │coeficient de │
│124 │r_e │% │recirculare │
│ │ │ │externă │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │concentraţia de │
│ │ │ │fosfor total │
│125 │C_P,prec │mg P/l │care trebuie │
│ │ │ │eliminat prin │
│ │ │ │precipitare │
│ │ │ │simultană │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │kg CBO_5/│încărcarea │
│126 │I_ob │mc b.a,zi│organică a │
│ │ │ │bazinului │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │kg CBO_5/│încărcarea │
│127 │I_on │kg s.u,zi│organică a │
│ │ │ │nămolului │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │g O_2/N │capacitatea │
│128 │c’_o │mc aer, m│specifică de │
│ │ │adâncime │oxigenare │
│ │ │insuflare│ │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │debitul de aer │
│129 │Q_Naer^nec │N mc aer/│necesar în │
│ │ │h │condiţii │
│ │ │ │standard │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│130 │H_i │m │adâncimea de │
│ │ │ │insuflare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│131 │N_ef │kg s.u/zi│cantitatea de │
│ │ │ │nămol efluent │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│132 │N_inf │kg s.u/zi│cantitatea de │
│ │ │ │nămol influent │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│133 │V_ninf │mc/zi │volum zilnic de │
│ │ │ │nămol influent │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│134 │V_nef │mc/zi │volumul zilnic │
│ │ │ │de nămol efluent│
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │greutatea │
│ │ │ │volumică │
│135 │γ_n inf │kN/mc │specifică a │
│ │ │ │nămolului │
│ │ │ │influent │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │greutatea │
│ │ │ │volumică │
│136 │γ_n ef │kN/mc │specifică a │
│ │ │ │nămolului │
│ │ │ │efluent │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │umiditatea │
│137 │w_inf │% │nămolului │
│ │ │ │influent │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │umiditatea │
│138 │w_ef │% │nămolului │
│ │ │ │efluent │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │reducerea de │
│139 │Delta w_c │% │umiditate prin │
│ │ │ │concentrare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │creşterea/ │
│ │ │ │reducerea de │
│140 │Delta w_f │% │umiditate prin │
│ │ │ │fermentare │
│ │ │ │anaerobă │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │reducerea │
│141 │Delta w_s │% │umidităţii prin │
│ │ │ │stabilizare │
│ │ │ │aerobă │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │reducerea de │
│142 │Delta w_d │% │umiditate prin │
│ │ │ │deshidratare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea │
│ │ │ │zilnică de │
│143 │N_m │kg s.u/zi│substanţă │
│ │ │ │minerală din │
│ │ │ │nămol │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea │
│ │ │ │zilnică de │
│144 │N_o │kg s.u/zi│substanţă │
│ │ │ │organică din │
│ │ │ │nămol │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │procentul de │
│ │ │ │substanţă │
│145 │epsilon │% │organică │
│ │ │ │(volatilă) din │
│ │ │ │nămolul influent│
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│146 │l_f │% │limita tehnică │
│ │ │ │de fermentare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│147 │l_s │% │limita tehnică │
│ │ │ │de stabilizare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │kg s.u/ │încărcarea │
│148 │I_SU │mp,zi │superficială cu │
│ │ │ │substanţă uscată│
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │aria orizontală │
│149 │A^CN_o │mp │utilă a │
│ │ │ │concentratorului│
│ │ │ │gravitaţional │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │încărcarea │
│150 │I_h │mc nămol/│hidraulică │
│ │ │mp,zi │superficială cu │
│ │ │ │nămol │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │timpul de │
│151 │t_c │h │concentrare a │
│ │ │ │nămolului │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │kg s.u./ │cantitatea │
│152 │N_f │zi │zilnică de nămol│
│ │ │ │fermentat │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │încărcarea │
│ │ │kg s.o./ │organică a │
│153 │I_oRFN │mc RFN, │rezervorului de │
│ │ │zi │fermentare a │
│ │ │ │nămolului │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│154 │T_f │zile │timpul de │
│ │ │ │fermentare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │volumul │
│155 │V_rfn │mc/zi │rezervorului de │
│ │ │ │fermentare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│156 │Q_G │mc/zi │volumul teoretic│
│ │ │ │zilnic de biogaz│
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│157 │Q_G ef │mc/zi │volumul efectiv │
│ │ │ │zilnic de biogaz│
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │dmc │producţia │
│158 │q_bg │biogaz/kg│specifică de │
│ │ │s.o.red │biogaz │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │volumul │
│159 │V_rg │mc │rezervorului de │
│ │ │ │biogaz │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │încărcarea │
│160 │I_oSN │kg s.o./ │organică a │
│ │ │mc SN, zi│stabilizatorului│
│ │ │ │de nămol │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│161 │T_s │zile │timpul de │
│ │ │ │stabilizare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │volumul │
│162 │V_SN │mc/zi │stabilizatorului│
│ │ │ │de nămol │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │cantitatea de │
│ │ │ │oxigen necesară │
│163 │O_N │kg O_2/zi│procesului de │
│ │ │ │stabilizare │
│ │ │ │aerobă │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │kg O_2/kg│consumul de │
│164 │i_On │s.o. │oxigen în faza │
│ │ │ │endogenă │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │aria orizontală │
│165 │A_o^PU │mp │a platformelor │
│ │ │ │de uscare │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│166 │eta_dm │% │grad de separare│
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │materii solide │
│167 │SU_inf │% s.u. │din nămolul │
│ │ │ │influent │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│168 │SU_s │% s.u. │materii solide │
│ │ │ │din supernatant │
├────┼───────────────┼─────────┼────────────────┤
│ │ │ │materii solide │
│169 │SU_ef │% s.u. │din nămolul │
│ │ │ │efluent │
└────┴───────────────┴─────────┴────────────────┘
CAP. 2 Schemele sistemelor de canalizare 1. Elemente generale (1) Normativul privind proiectarea, execuţia şi exploatarea sistemelor de alimentare cu apă şi canalizare ale localităţilor, Indicativ NP 133-2022, cuprinde pârghiile necesare pentru asigurarea serviciilor fundamentale necesare dezvoltării umanităţii, în acord cu protejarea mediului, asigurând: a. furnizarea apei potabile pentru localităţi; b. colectarea, epurarea şi descărcarea în condiţii de siguranţă a apelor uzate în mediul natural. (2) Normativul NP 133-2022 cuprinde prevederi specifice României, ţinând cont de situaţia actuală a ţării dar şi de dezvoltările prognozate în următorii ani în domeniul alimentărilor cu apă şi canalizărilor. (3) Normativul NP 133-2022 se dezvoltă pe trei volume: ● Volumul I - Sistemul de alimentare cu apă; ● Volumul II - Sistemul de canalizare; ● Volumul III - Construcţii din beton armat pentru sistemele de alimentare cu apă şi canalizare. (4) Prevederile normativului NP 133-2022 sunt obligatorii. Acolo unde anumite prevederi nu au caracter de obligativitate se precizează în mod specific. Excepţiile privind caracterul de obligativitate al anumitor prevederi ale normativului pot fi generate de: a. schimbări frecvente ale anumitor componente şi/sau procese tehnologice determinate de progresul tehnic şi evoluţia cunoaşterii din domeniu; b. protejarea prin patente pentru anumite materiale, prevederi tehnice, procese şi tehnologii; c. alte situaţii, a căror justificare se va prezenta în cadrul normativului. 1.1. Obiectul volumului II al normativului (1) Obiectul Volumului II al normativului NP 133-2022 îl reprezintă componentele sistemului de canalizare al localităţilor, descrise în detaliu în cadrul reglementării, care cuprind următoarele componente: a. reţeaua de canalizare; b. staţia de epurare. (2) Normativul NP 133 se adresează localităţilor unde serviciile canalizare şi epurare ape uzate sunt furnizate pentru: a. populaţie; b. instituţii publice; c. industria locală şi agenţii economici. (3) Normativul NP 133, poate fi utilizat şi de către platforme industriale, care îşi dezvoltă propriile sisteme de alimentare cu apă, în condiţiile necesităţii asigurării prevederilor legale pentru furnizarea apei potabile către angajaţii proprii sau descărcării apelor uzate parţial pre-epurate în sistemul public de canalizare, respectiv epurate atunci când se descarcă în mediul natural. 1.2. Obiectivele volumului II al normativului (1) Obiectivul principal al Volumului II al normativului NP 133-2022 este asigurarea cunoştinţelor minim necesare pentru: a. proiectarea obiectelor sistemelor de canalizare; b. execuţia obiectelor sistemelor de canalizare; c. exploatarea obiectelor sistemelor de canalizare. (2) Volumul II al normativului NP 133-2022 asigură premizele necesare pentru: a. conceperea de sisteme de canalizare noi; b. extinderea şi dezvoltarea sistemelor de canalizare existente; c. reabilitarea sistemelor de canalizare existente; d. retehnologizarea sistemelor de canalizare existente. (3) Normativul NP 133-2022 asigură dezvoltarea durabilă şi judicioasă a sistemelor de canalizare, fiind conceput pe baze tehnico-economice. (4) Normativul NP 133-2022 este conceput fără a încălca drepturile de autor ale proprietarilor de tehnologii, dar cu asigurarea deschiderii necesare în vederea asigurării posibilităţii utilizării tuturor tipurilor de tehnici şi tehnologii existente, acolo unde acestea sunt aplicabile şi optime din punct de vedere tehnico-economic. 1.3. Beneficiarii normativului (1) Normativul NP 133-2022 ia în considerare minimizarea impactului apelor uzate asupra mediului, prin prevederea de măsuri specifice de colectare şi epurare a apelor uzate, în condiţiile specifice ale legislaţiei naţionale şi europene existente în momentul de faţă. (2) Principalii beneficiari ai normativului NP 133-2022 sunt: a. proiectanţii sistemelor de canalizare; b. constructorii sistemelor de canalizare; c. operatorii sistemelor de canalizare. (3) De prevederile normativului NP 133-2022 mai pot beneficia şi următoarele categorii profesionale sau alţi utilizatori: a. cercetători din domeniul canalizărilor sau din domenii conexe; b. cadre didactice, studenţi şi elevi din instituţiile de învăţământ care pregătesc profesionişti în domeniu; c. instituţii publice, agenţi economici sau industrii, beneficiari sau deţinători de sisteme sau de componente ale sistemelor de canalizare. (4) Normativul NP 133-2022 este conceput în ideea de a fi un instrument flexibil şi uşor de aplicat pentru specialiştii din domeniu care, dacă respectă prevederile sale, pot proiecta şi executa în mod corect, respectiv pot exploata în condiţii de siguranţă componentele sistemului de canalizare. 1.3.1. Competenţe necesare pentru specialiştii din domeniul canalizărilor (1) Competenţele necesare pentru specialiştii din domeniul canalizărilor sunt următoarele: a. capacitatea de a proiecta, executa, exploata şi întreţine lucrări inginereşti de construcţii din domeniul construcţiilor aferente sistemelor de canalizare (de exemplu: reţele de canalizare, staţii de pompare ape uzate, staţii de epurare etc.); b. managementul, organizarea şi conducerea proceselor de proiectare, execuţie şi exploatare a obiectelor şi proceselor tehnologice din cadrul sistemelor canalizări; c. abilităţi de utilizare a programelor de calcul în domeniile: hidraulică, epurare a apelor uzate, reţele de canalizare, structuri hidroedilitare etc. d. capacitatea de a evalua din punct de vedere tehnico-economic elementele componente aferente obiectelor tehnologice şi a instalaţiilor aferente construcţiilor din sistemele de canalizare; e. abilitatea de a controla calitatea execuţiei şi siguranţa în exploatare a obiectelor aferente sistemelor de canalizare; f. capacitatea de a planifica, organiza şi gestiona resursele tehnice şi umane necesare pentru construirea şi exploatarea sistemelor de canalizare; g. capacitatea de a instrui şi/sau evalua cunoştinţele la nivel vocaţional în domeniul sistemelor de canalizare; h. abilitatea de a desfăşura activităţi de cercetare, dezvoltare, consultanţă, asistenţă tehnică, verificare de proiecte şi expertizare tehnică în ceea ce priveşte sistemele de canalizare. (2) Competenţele specialiştilor din domeniul canalizărilor pot fi dobândite prin studii medii, universitare şi post-universitare de profil sau prin certificare ca urmare a parcurgerii unor cursuri de pregătire profesională de specialitate, desfăşurate de către instituţii de învăţământ de profil, în cadrul unor programe de studii adecvate. 1.4. Domeniul de aplicabilitate (1) Normativul NP 133-2022 este aplicabil şi are caracter obligatoriu pentru sistemele publice de canalizare. (2) Sistemul public de canalizare se dezvoltă de la racordul de canalizare al beneficiarului până la descărcarea apelor uzate epurate în efluenţii naturali. Nu fac parte din sistemul public de canalizare următoarele componente: a. reţetele de canalizare de incintă, care se dezvoltă în platformele industriale sau private, până la racordul general la reţeaua publică de canalizare; b. instalaţiile interioare de canalizare care se dezvoltă în interiorul clădirilor, aflate în amonte de racordul la reţeaua publică de canalizare. 1.5. Durata de viată estimată a sistemelor de canalizare (1) Normativul NP 133-2022 asigură concepţia şi dezvoltarea sistemului de canalizare, pentru o durată de viaţă care, în condiţiile de dezvoltare actuale, este de 50 ani. 1.6. Corelarea cu alte normative, legi şi standarde în vigoare (1) Indicatorii de calitate a apelor uzate evacuate din staţiile de epurare în receptorii naturali corespund cerinţelor Directivei 91/271/CEE privind epurarea apelor uzate urbane pentru zone sensibile, publicată în jurnalul Oficial al Comunităţilor Europene L135 din 30.5.1991. România, la momentul aderării la Uniunea Europeană a declarat întregul teritoriu drept zonă sensibilă, conform art. 5^1 din Hotărârea Guvernului nr. 188/2002 pentru aprobarea unor norme privind condiţiile de descărcare în mediul acvatic a apelor uzate, cu modificările şi completările ulterioare. (2) Elementele de proiectare a construcţiilor şi instalaţiilor de epurare cuprinse în acest normativ sunt în concordanţă cu prevederile actelor normative existente în ţara noastră şi cu normele Uniunii Europene. (3) Normativul are în vedere conformarea cu Directiva 91/271/CEE privind epurarea apelor uzate urbane, transpusă în legislaţia naţională prin Hotărârea Guvernului nr. 188/2002, cu modificările şi completările ulterioare. (4) Hotărârea Guvernului nr. 188/2002, cu modificările şi completările ulterioare, aprobă normele tehnice de protecţia apelor, şi anume: a. NTPA 001/2002 - Norme tehnice privind stabilirea limitelor de încărcare cu poluanţi a apelor uzate urbane la evacuarea în receptori naturali, denumite în continuare în acest document norme tehnice NTPA 001; b. NTPA 002/2002 - Norme tehnice privind condiţiile de evacuare a apelor uzate în reţelele de canalizare ale localităţilor şi direct în staţiile de epurare, denumite în continuare în acest document norme tehnice NTPA 002; c. NTPA-011 - Norme tehnice privind colectarea, epurarea şi evacuarea apelor uzate urbane, denumite în continuare în acest document norme tehnice NTPA 011. (5) Prezentul normativ a luat în considerare tehnologiile de epurare de referinţă a apelor uzate, utilizate în ţările Uniunii Europene, precum şi metodologiile de dimensionare aplicate frecvent în aceste ţări. 1.6.1. Documente de referinţă (1) Normativul NP 133-2022 se acordează cu legi, standarde, ghiduri de proiectare precum şi cu alte normative existente, după cum se precizează în mod specific în fiecare capitol al normativului. Prezentul normativ a luat în considerare documentele de referinţă specificate în tabelele următoare. (2) Se utilizează cele mai recente ediţii ale standardelor române de referinţă, împreună cu, după caz, anexele naţionale, amendamentele şi eratele publicate de către organismul naţional de standardizare. Tabelul 1.1. Standarde române de referinţă.
┌────┬──────────┬──────────────────────┐
│Nr. │Indicativ │Titlu │
│crt.│ │ │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Canalizări exterioare.│
│ │ │Prescripţii de │
│1 │SR 1846-1 │proiectare. Partea 1: │
│ │ │Determinarea debitelor│
│ │ │de ape uzate de │
│ │ │canalizare │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Canalizări exterioare.│
│ │ │Prescripţii de │
│2 │SR 1846-2 │proiectare. Partea 2: │
│ │ │Determinarea debitelor│
│ │ │de ape meteorice │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Sisteme de conducte de│
│ │ │materiale plastice │
│ │ │pentru evacuare şi │
│ │ │canalizare, fără │
│ │ │presiune, subterane. │
│ │SR CEN/TS │Sisteme de conducte cu│
│3 │13476-4 │pereţi structuraţi de │
│ │ │poli(clorură de vinil)│
│ │ │neplastifiată (PVC-U),│
│ │ │polipropilenă (PP) şi │
│ │ │polietilenă (PE). │
│ │ │Partea 4: Evaluarea │
│ │ │conformităţii │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Sisteme de canalizare │
│ │ │de materiale plastice │
│ │ │pentru branşamente şi │
│ │ │sisteme de evacuare │
│ │ │îngropate, fără │
│4 │SR CEN/TS │presiune. Policlorură │
│ │13598-3 │de vinil neplastifiată│
│ │ │(PVC-U), polipropilenă│
│ │ │(PP) şi polietilenă │
│ │ │(PE). Partea 3: Ghid │
│ │ │pentru evaluarea │
│ │ │conformităţii │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Sisteme de conducte de│
│ │ │materiale plastice │
│ │ │pentru evacuare şi │
│ │ │canalizare, fără │
│5 │SR CEN/TS │presiune, subterane. │
│ │1401-2 │Policlorură de vinil │
│ │ │neplastifiată (PVC-U).│
│ │ │Partea 2: Îndrumări │
│ │ │pentru evaluarea │
│ │ │conformităţii │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Staţii de pompare a │
│ │ │apelor uzate amplasate│
│ │SR EN │în clădiri şi în │
│6 │12050-1 │exterior. Partea 1: │
│ │ │Staţii de pompare a │
│ │ │apelor uzate cu │
│ │ │materii fecale │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Dispozitive de │
│ │ │acoperire şi de │
│ │ │închidere pentru │
│ │ │cămine de vizitare şi │
│ │ │guri de scurgere în │
│ │SR EN │zone carosabile şi │
│7 │124-1 │pietonale. Partea 1: │
│ │ │Definiţii, │
│ │ │clasificare, principii│
│ │ │generale de │
│ │ │proiectare, cerinţe de│
│ │ │performanţă şi metode │
│ │ │de încercare │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Dispozitive de │
│ │ │acoperire şi de │
│ │ │închidere pentru │
│ │ │cămine de vizitare şi │
│ │ │guri de scurgere în │
│ │SR EN │zone carosabile şi │
│8 │124-2 │pietonale. Partea 2: │
│ │ │Dispozitive de │
│ │ │acoperire şi de │
│ │ │închidere pentru │
│ │ │cămine de vizitare şi │
│ │ │guri de scurgere de │
│ │ │fontă │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Dispozitive de │
│ │ │acoperire şi de │
│ │ │închidere pentru │
│ │ │cămine de vizitare şi │
│ │ │guri de scurgere în │
│ │ │zone carosabile şi │
│9 │SR EN │pietonale. Partea 3: │
│ │124-3 │Dispozitive de │
│ │ │acoperire şi de │
│ │ │închidere pentru │
│ │ │cămine de vizitare şi │
│ │ │guri de scurgere de │
│ │ │oţel sau aliaje de │
│ │ │aluminiu │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Dispozitive de │
│ │ │acoperire şi de │
│ │ │închidere pentru │
│ │ │cămine de vizitare şi │
│ │ │guri de scurgere în │
│ │SR EN │zone carosabile şi │
│10 │124-4 │pietonale. Partea 4: │
│ │ │Dispozitive de │
│ │ │acoperire şi de │
│ │ │închidere pentru │
│ │ │cămine de vizitare şi │
│ │ │guri de scurgere de │
│ │ │beton armat cu oţel │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Dispozitive de │
│ │ │acoperire şi de │
│ │ │închidere pentru │
│ │ │cămine de vizitare şi │
│ │ │guri de scurgere în │
│ │SR EN │zone carosabile şi │
│11 │124-5 │pietonale. Partea 5: │
│ │ │Dispozitive de │
│ │ │acoperire şi de │
│ │ │închidere pentru │
│ │ │cămine de vizitare şi │
│ │ │guri de scurgere de │
│ │ │materiale compozite │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Dispozitive de │
│ │ │acoperire şi de │
│ │ │închidere pentru │
│ │ │cămine de vizitare şi │
│ │ │guri de scurgere în │
│ │ │zone carosabile şi │
│ │ │pietonale. Partea 6: │
│12 │SR EN │Dispozitive de │
│ │124-6 │acoperire şi de │
│ │ │închidere pentru │
│ │ │cămine de vizitare şi │
│ │ │guri de scurgere de │
│ │ │polipropilenă (PP), │
│ │ │polietilenă (PE) sau │
│ │ │policlorură de vinil │
│ │ │neplastifiată (PVC-U) │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Sisteme de canalizare │
│ │ │de materiale plastice,│
│ │ │pentru drenare │
│ │SR EN │subterană şi evacuare │
│13 │12666-1+A1│fără presiune. │
│ │ │Polietilenă (PE). │
│ │ │Partea 1: Specificaţii│
│ │ │pentru ţevi, racorduri│
│ │ │şi sistem │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Sisteme de conducte de│
│ │ │materiale plastice │
│ │ │pentru evacuare şi │
│ │ │canalizare, fără │
│ │ │presiune, subterane. │
│ │ │Sisteme de conducte cu│
│ │SR EN │pereţi structuraţi de │
│14 │13476-1 │policlorură de vinil │
│ │ │neplastifiată (PVC-U),│
│ │ │polipropilenă (PP) şi │
│ │ │polietilenă (PE). │
│ │ │Partea 1: Cerinţe │
│ │ │generale şi │
│ │ │caracteristici de │
│ │ │performanţă │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Sisteme de conducte de│
│ │ │materiale plastice │
│ │ │pentru evacuare şi │
│ │ │canalizare, fără │
│ │ │presiune, subterane. │
│ │ │Sisteme de conducte cu│
│ │ │pereţi structuraţi de │
│ │SR EN │policlorură de vinil │
│15 │13476-2+A1│neplastifiată (PVC-U),│
│ │ │polipropilenă (PP) şi │
│ │ │polietilenă (PE). │
│ │ │Partea 2: Specificaţii│
│ │ │pentru ţevi şi │
│ │ │fitinguri cu suprafaţă│
│ │ │interioară şi │
│ │ │exterioară netedă şi │
│ │ │pentru sistem, tip A │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Sisteme de conducte de│
│ │ │materiale plastice │
│ │ │pentru evacuare şi │
│ │ │canalizare fără │
│ │ │presiune, subterane. │
│ │ │Sisteme de conducte cu│
│ │ │pereţi structuraţi de │
│ │ │policlorură de vinil │
│16 │SR EN │neplastifiată (PVC-U),│
│ │13476-3+A1│polipropilenă (PP) şi │
│ │ │polietilenă (PE). │
│ │ │Partea 3: Specificaţii│
│ │ │pentru ţevi şi │
│ │ │fitinguri cu suprafaţă│
│ │ │interioară netedă şi │
│ │ │suprafaţă exterioară │
│ │ │profilată şi pentru │
│ │ │sistem, tip B │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Execuţia şi încercarea│
│17 │SR EN 1610│racordurilor şi │
│ │ │reţelelor de │
│ │ │canalizare │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Reţele de drenaj şi de│
│ │ │canalizare în │
│18 │SR EN │exteriorul clădirilor.│
│ │16932-1 │Sisteme de pompare. │
│ │ │Partea 1: Cerinţe │
│ │ │generale │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Reţele de drenaj şi de│
│ │ │canalizare în │
│19 │SR EN │exteriorul clădirilor.│
│ │16932-2 │Sisteme de pompare. │
│ │ │Partea 2: Sisteme sub │
│ │ │presiune │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Reţele de drenaj şi de│
│ │ │canalizare în │
│20 │SR EN │exteriorul clădirilor.│
│ │16932-3 │Sisteme de pompare. │
│ │ │Partea 3: Sisteme sub │
│ │ │vid │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Sisteme de conducte de│
│ │ │materiale plastice, │
│ │ │pentru drenaj subteran│
│ │SR EN │şi canalizare fără │
│21 │1852-1 │presiune. │
│ │ │Polipropilenă (PP). │
│ │ │Partea 1: Specificaţii│
│ │ │pentru ţevi, racorduri│
│ │ │şi sistem │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Tuburi şi accesorii │
│22 │SR EN 1916│din beton simplu, │
│ │ │beton slab armat şi │
│ │ │beton armat │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Cămine de vizitare şi │
│ │ │cămine de racord din │
│23 │SR EN 1917│beton simplu, beton │
│ │ │slab armat şi beton │
│ │ │armat │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Sisteme de tuburi şi │
│ │ │accesorii de gresie │
│ │SR EN │pentru racorduri şi │
│24 │295-1 │reţele de canalizare. │
│ │ │Partea 1: Cerinţe │
│ │ │pentru tuburi, │
│ │ │accesorii şi îmbinări │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Tuburi şi accesorii de│
│ │ │gresie şi îmbinarea │
│ │SR EN │lor la racorduri şi │
│25 │295-2 │reţele de canalizare. │
│ │ │Partea 2: Evaluarea │
│ │ │conformităţii şi │
│ │ │eşantionare │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Sisteme de tuburi şi │
│ │ │accesorii de gresie │
│26 │SR EN │vitrificată pentru │
│ │295-3 │racorduri şi reţele de│
│ │ │canalizare. Partea 3: │
│ │ │Metode de încercare │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Sisteme de tuburi şi │
│ │ │accesorii de gresie │
│ │ │pentru racorduri şi │
│ │SR EN │reţele de canalizare. │
│27 │295-4 │Partea 4: Cerinţe │
│ │ │pentru piese de │
│ │ │adaptare, piese de │
│ │ │legătură şi îmbinări │
│ │ │flexibile │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Sisteme de tuburi şi │
│ │ │accesorii de gresie │
│ │SR EN │pentru racorduri şi │
│28 │295-5 │reţele de canalizare. │
│ │ │Partea 5: Cerinţe │
│ │ │pentru tuburi │
│ │ │perforate şi accesorii│
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Sisteme de tuburi şi │
│ │ │accesorii de gresie │
│ │ │pentru racorduri şi │
│ │SR EN │reţele de canalizare. │
│29 │295-6 │Partea 6: Cerinţe │
│ │ │pentru componentele │
│ │ │căminelor de vizitare │
│ │ │şi inspecţie sau de │
│ │ │racord │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Sisteme de tuburi şi │
│ │ │accesorii de gresie │
│ │ │pentru racorduri şi │
│ │SR EN │reţele de canalizare. │
│30 │295-7 │Partea 7: Cerinţe │
│ │ │pentru tuburile şi │
│ │ │îmbinările lor │
│ │ │destinate execuţiei │
│ │ │prin împingere │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Garnituri de etanşare │
│ │ │de cauciuc. Cerinţe de│
│ │ │material pentru │
│ │SR EN │garnituri de etanşare │
│31 │681-1 │a îmbinărilor de ţevi │
│ │ │utilizate în domeniul │
│ │ │apei şi canalizării. │
│ │ │Partea 1: Cauciuc │
│ │ │vulcanizat │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Garnituri de etanşare │
│ │ │de cauciuc. Cerinţe de│
│ │ │material pentru │
│ │SR EN │garnituri de etanşare │
│32 │681-2 │a îmbinărilor de ţevi │
│ │ │utilizate în domeniul │
│ │ │apei şi canalizării. │
│ │ │Partea 2: Elastomeri │
│ │ │termoplastici │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Garnituri de etanşare │
│ │ │de cauciuc. Cerinţe de│
│ │ │material pentru │
│ │ │garnituri de etanşare │
│33 │SR EN │a îmbinărilor de ţevi │
│ │681-3 │utilizate în domeniul │
│ │ │apei şi canalizării. │
│ │ │Partea 3: Materiale │
│ │ │celulare de cauciuc │
│ │ │vulcanizat │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Garnituri de etanşare │
│ │ │de cauciuc. Cerinţe de│
│ │ │material pentru │
│ │ │garnituri de etanşare │
│34 │SR EN │a îmbinărilor de ţevi │
│ │681-4 │utilizate în domeniul │
│ │ │apei şi canalizării. │
│ │ │Partea 4: Garnituri de│
│ │ │etanşare de poliuretan│
│ │ │turnat │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Reţele de canalizare │
│ │ │în exteriorul │
│35 │SR EN 752 │clădirilor. │
│ │ │Managementul reţelelor│
│ │ │de canalizare │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Canalizări, │
│ │ │separatoare de uleiuri│
│36 │STAS 12264│şi grăsimi la staţiile│
│ │ │de epurare orăşeneşti.│
│ │ │Prescripţii generale │
│ │ │de proiectare │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Canalizări. Staţii de │
│37 │STAS 12594│pompare. Prescripţii │
│ │ │generale de proiectare│
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Canalizări. Cămine de │
│38 │STAS 2448 │vizitare. Prescripţii │
│ │ │de proiectare │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Debite şi volume │
│ │STAS 4068/│maxime de apă. │
│39 │1 │Determinarea debitelor│
│ │ │şi volumelor maxime │
│ │ │ale cursurilor de apă │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Debite şi volume │
│ │ │maxime de apă. │
│ │STAS 4068/│Probabilităţile anuale│
│40 │2 │ale debitelor şi │
│ │ │volumelor maxime în │
│ │ │condiţii normale şi │
│ │ │speciale de exploatare│
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │STAS 4162/│Canalizări. Decantoare│
│41 │1 │primare. Prescripţii │
│ │ │de proiectare │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Construcţii │
│42 │STAS 4273 │hidrotehnice. │
│ │ │Încadrarea în clase de│
│ │ │importanţă │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Teren de fundare. │
│43 │STAS 6054 │Adâncimi maxime de │
│ │ │îngheţ │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Canalizări. Guri de │
│44 │STAS 6701 │scurgere cu sifon şi │
│ │ │depozit │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Subtraversări de căi │
│45 │STAS 9312 │ferate şi drumuri cu │
│ │ │conducte. Prescripţii │
│ │ │de proiectare │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Reţele edilitare │
│46 │SR 8591 │subterane. Condiţii de│
│ │ │amplasare. │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Hidrotehnică. Ploi │
│47 │STAS 9470 │maxime. Intensităţi, │
│ │ │durate, frecvenţe │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Instalaţii sanitare. │
│ │ │Distanţe de amplasare │
│48 │STAS 1504 │a obiectelor sanitare,│
│ │ │armăturilor şi │
│ │ │accesoriilor lor │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Marcarea şi reperarea │
│49 │STAS │reţelelor de conducte │
│ │9570-1 │şi cabluri, în │
│ │ │localităţi │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Eurocod 1: Acţiuni │
│ │ │asupra structurilor. │
│ │SR EN │Partea 1-1: Acţiuni │
│50 │1991-1-1 │generale. Greutăţi │
│ │ │specifice, greutăţi │
│ │ │proprii, încărcări │
│ │ │utile pentru clădiri │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Eurocod 1: Acţiuni │
│ │SR EN │asupra structurilor. │
│51 │1991-1-4 │Partea 1-4: Acţiuni │
│ │ │generale - Acţiuni ale│
│ │ │vântului │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Sisteme de conducte de│
│ │ │materiale plastice │
│ │ │pentru alimentare cu │
│ │ │apă, drenaj sau │
│ │ │canalizare, cu sau │
│52 │SR EN ISO │fără presiune. Sisteme│
│ │23856 │de materiale plastice │
│ │ │termorigide armate cu │
│ │ │fibră de sticlă (PAS) │
│ │ │pe bază de răşină │
│ │ │poliesterică │
│ │ │nesaturată (PN) │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Alimentări cu apă. │
│ │ │Condiţii pentru │
│53 │SR EN 805 │sistemele şi │
│ │ │componentele │
│ │ │exterioare clădirilor │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │SR EN │Terasamente. Partea 1:│
│54 │16907-1 │Principii şi reguli │
│ │ │generale │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │SR EN │Terasamente. Partea 2:│
│55 │16907-2 │Clasificarea │
│ │ │materialelor │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │SR EN │Terasamente. Partea 3:│
│56 │16907-3 │Proceduri de │
│ │ │construcţie │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Terasamente. Partea 4:│
│57 │SR EN │Tratarea pământurilor │
│ │16907-4 │cu var şi/sau lianţi │
│ │ │hidraulici │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │SR EN │Terasamente. Partea 5:│
│58 │16907-5 │Proceduri de │
│ │ │construcţie │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │SR EN │Execuţia lucrărilor │
│59 │12063 │geotehnice speciale. │
│ │ │Pereţi din palplanşe │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │SR EN │Execuţia lucrărilor │
│60 │15237 │geotehnice speciale. │
│ │ │Drenaj vertical │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Cercetări şi încercări│
│61 │SR EN ISO │geotehnice. Încercări │
│ │22282-1 │geohidraulice. Partea │
│ │ │1: Reguli generale │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Cercetări şi încercări│
│ │ │geotehnice. Încercări │
│ │ │geohidraulice. Partea │
│62 │SR EN ISO │2: Încercări │
│ │22282-2 │depermeabilitate la │
│ │ │apă în foraje │
│ │ │utilizând sisteme cu │
│ │ │tub deschis │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Investigaţii şi │
│ │ │încercări geotehnice. │
│63 │SR EN ISO │Încercări │
│ │22282-4 │geohidraulice. Partea │
│ │ │4: Încercări de │
│ │ │pompare │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Cercetări şi încercări│
│ │SR EN ISO │geotehnice. Încercări │
│64 │22282-5 │geohidraulice. Partea │
│ │ │5: Încercări cu │
│ │ │infiltrometru │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Cercetări şi încercări│
│ │ │geotehnice. Încercări │
│ │ │geohidraulice. Partea │
│65 │SR EN ISO │6: Încercări │
│ │22282-6 │depermeabilitate la │
│ │ │apă în foraje │
│ │ │utilizând sisteme cu │
│ │ │tub închis │
├────┼──────────┼──────────────────────┤
│ │ │Investigaţii şi │
│ │ │încercări geotehnice. │
│ │ │Metode de prelevare şi│
│ │ │măsurări referitoare │
│ │SR EN ISO │la apasubterană. │
│66 │22475-1 │Partea 1: Principii │
│ │ │tehnice pentru │
│ │ │prelevarea │
│ │ │eşantioanelor de │
│ │ │pământ, rocă şi apă │
│ │ │subterană │
└────┴──────────┴──────────────────────┘
(3) Lista reglementărilor tehnice de referinţă dată în această reglementare tehnică se consultă împreună cu lista documentelor normative aflate în vigoare publicată de către autorităţile de reglementare de resort. Tabelul 1.2. Acte normative şi reglementări tehnice de referinţă.
┌────┬─────────────────────────────────┐
│Nr. │Act normativ/Reglementare tehnică│
│crt.│ │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Legea nr. 10/1995 privind │
│1 │calitatea în construcţii, │
│ │republicată, cu modificările şi │
│ │completările ulterioare │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Legea apelor nr. 107/1996, cu │
│ │modificările şi completările │
│ │ulterioare. │
│ │Legea nr. 107/1996, cu │
│ │modificările şi completările │
│ │ulterioare traspune în legislaţia│
│2 │naţională prevederile Directivei │
│ │2000/60/CE a Parlamentului │
│ │European şi a Consiliului din 23 │
│ │octombrie 2000 de stabilire a │
│ │unui cadru de politică comunitară│
│ │în domeniul apei, publicată în │
│ │jurnalul Oficial al Uniunii │
│ │Europene L327 din 22.12.2000 │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Hotărârea Guvernului nr. 188/2002│
│ │pentru aprobarea unor norme │
│3 │privind condiţiile de descărcare │
│ │în mediul acvatic a apelor uzate,│
│ │cu modificările şi completările │
│ │ulterioare │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Ordonanţa de urgenţă a Guvernului│
│4 │nr. 195/2005 privind protecţia │
│ │mediului, cu modificările şi │
│ │completările ulterioare │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Ghid privind reabilitarea │
│ │conductelor pentru transportul │
│ │apei, indicativ GP 127-2014, │
│5 │aprobat prin Ordinul ministrului │
│ │dezvoltării regionale şi │
│ │administraţiei publice nr. 2.359/│
│ │2014, denumit în continuare în │
│ │acest document ghid GP 127 │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Normativ privind stabilirea │
│ │limitelor de încărcare cu │
│ │poluanţi a apelor uzate │
│ │industriale şi urbane la │
│ │evacuarea în receptorii naturali,│
│ │indicativ NTPA 001/2002, aprobat │
│6 │prin Hotărârea Guvernului nr. 188│
│ │/2002 pentru aprobarea unor norme│
│ │privind condiţiile de descărcare │
│ │în mediul acvatic a apelor uzate,│
│ │cu modificările şi completările │
│ │ulterioare, denumit în continuare│
│ │în acest document normă tehnică │
│ │NTPA 001. │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Normativ privind condiţiile de │
│ │evacuare a apelor uzate în │
│ │reţelele de canalizare ale │
│ │localităţilor şi direct în │
│ │staţiile de epurare, indicativ │
│ │NTPA 002/2002, aprobat prin │
│7 │Hotărârea Guvernului nr. 188/2002│
│ │pentru aprobarea unor norme │
│ │privind condiţiile de descărcare │
│ │în mediul acvatic a apelor uzate,│
│ │cu modificările şi completările │
│ │ulterioare, denumit în continuare│
│ │în acest document normă tehnică │
│ │NTPA 002. │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Norme tehnice privind colectarea,│
│ │epurarea şi evacuarea apelor │
│ │uzate urbane, indicativ NTPA-011,│
│ │aprobat prin Hotărârea Guvernului│
│ │nr. 188/2002 pentru aprobarea │
│8 │unor norme privind condiţiile de │
│ │descărcare în mediul acvatic a │
│ │apelor uzate, cu modificările şi │
│ │completările ulterioare, denumit │
│ │în continuare în acest document │
│ │normă tehnică NTPA 011. │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Normativ privind documentaţiile │
│ │geotehnice pentru construcţii, │
│ │indicativ NP 074-2014, aprobat │
│9 │prin Ordinul ministrului │
│ │dezvoltării regionale şi │
│ │administraţiei publice nr. 1330/ │
│ │2014, denumit în continuare în │
│ │acest document normativ NP 074. │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Normativ pentru proiectarea │
│ │structurilor de fundare directă, │
│10 │indicativ NP 112-2014, aprobat │
│ │prin Ordinul ministrului │
│ │transporturilor, construcţiilor │
│ │şi turismului nr. 2352/2014. │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Normativ privind cerinţele de │
│ │proiectare şi execuţie a │
│ │excavaţiilor adânci în zone │
│11 │urbane, indicativ NP 120-2014, │
│ │aprobat prin Ordinul ministrului │
│ │transporturilor, construcţiilor │
│ │şi turismului nr. 2104/2014. │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Normativ privind proiectarea │
│ │geotehnică a fundaţiilor pe │
│12 │piloţi, indicativ NP 123-2022, │
│ │aprobat prin Ordinul ministrului │
│ │dezvoltării, lucrărilor publice │
│ │şi administraţiei nr. 2405/2022. │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Normativ privind proiectarea │
│ │geotehnică a lucrărilor de │
│13 │susţinere, indicativ NP 124-2010,│
│ │aprobat prin Ordinul ministrului │
│ │dezvoltării regionale şi │
│ │turismului nr. 2689/2010. │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Normativ privind fundarea │
│ │construcţiilor pe pământuri │
│14 │sensibile la umezire, indicativ │
│ │NP 125-2010, aprobat prin Ordinul│
│ │ministrului dezvoltării regionale│
│ │şi turismului nr. 2688/2010. │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Normativ privind fundarea │
│ │construcţiilor pe pamânturi cu │
│ │umflări şi contracţii mari, │
│15 │indicativ NP 126-2010, aprobat │
│ │prin Ordinul ministrului │
│ │dezvoltării regionale şi │
│ │turismului nr. 115/2012 │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Normativul de siguranţă la foc a │
│ │construcţiilor, indicativ P │
│ │118-1999, aprobat prin Ordinul │
│16 │ministrului lucrărilor publice şi│
│ │amenajării teritoriului nr. 27/N/│
│ │1999, denumit în continuare în │
│ │prezentul document normativ P │
│ │118. │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Normativul privind securitatea la│
│ │incendiu a construcţiilor, Partea│
│ │a II-a - Instalaţii de Stingere, │
│ │indicativ P 118/22013, aprobat │
│ │prin Ordinul ministrului │
│ │dezvoltării regionale şi │
│17 │administraţiei publice nr. 2463/ │
│ │2013, modificat prin Ordinul │
│ │ministrului dezvoltării regionale│
│ │şi administraţiei publice nr. │
│ │6026/2018, denumit în continuare │
│ │în prezentul document normativ P │
│ │118/2. │
├────┼─────────────────────────────────┤
│ │Normativul privind securitatea la│
│ │incendiu a construcţiilor, Partea│
│ │a III-a - Instalaţii de │
│ │detectare, semnalizare, │
│ │avertizare, indicativ P 118/ │
│ │3-2015, aprobat prin Ordinul │
│18 │ministrului dezvoltării regionale│
│ │şi administraţiei publice nr. 364│
│ │/2015 şi modificat prin Ordinul │
│ │ministrului dezvoltării regionale│
│ │şi administraţiei publice nr. │
│ │6025/2018, denumit în continuare │
│ │în prezentul document normativ P │
│ │118/3. │
└────┴─────────────────────────────────┘
2. Schemele sistemelor de canalizare (1) Sistemul de canalizare este ansamblul de construcţii şi instalaţii inginereşti care colectează apele de canalizare, le transportă la staţia de epurare unde se asigură gradul de epurare stabilit în funcţie de condiţiile impuse de mediu şi apoi le descarcă în receptorii naturali (emisari). (2) Totalitatea apelor colectate în reţelele de canalizare poartă denumirea de ape de canalizare. Apele de canalizare includ ape uzate, ape meteorice şi ape de infiltraţie. (3) Curgerea apelor meteorice se poate face atât prin rigole sau canale deschise (şanţuri), cât şi prin canale închise. Pentru restul tipurilor de ape de canalizare, curgerea se face numai prin canale închise. 2.1. Obiectele sistemului de canalizare (1) Sistemul de canalizare are în componenţă următoarele grupuri de construcţii şi instalaţii: a. obiectele sanitare şi reţeaua interioară; b. reţeaua exterioară (publică) de canalizare; c. staţia de epurare; d. construcţii de evacuare. (2) Obiectele sanitare şi reţeaua interioară. În interiorul clădirilor de locuit, social - culturale sau administrative, există obiecte sanitare de tip chiuvete, băi şi alte utilităţi. De la obiectele sanitare apa este preluată de instalaţiile interioare ale clădirilor şi direcţionată către reţeaua de canalizare din interiorul incintelor, denumita reţea interioară. (3) Reţeaua exterioară se compune din canale subterane şi de suprafaţă precum şi combinaţii de elemente constructive convenţionale şi metode de control alternative, staţii de pompare şi din alte construcţii auxiliare şi instalaţii amplasate între punctele de colectare şi staţia de epurare sau gurile de vărsare în emisar: a. legătura dintre reţeaua interioară şi cea exterioară se face printr-un canal de racord şi un cămin de inspecţie, numit cămin de racord, ce serveşte pentru control şi intervenţii; b. construcţiile auxiliare pe reţea includ: guri de scurgere care primesc apele meteorice de pe străzi, cămine de vizitare, camere de legătură, cămine de rupere de pantă, cămine de spălare, deversoare, bazine de retenţie, separatoare de hidrocarburi, treceri pe sub depresiuni şi căi de comunicaţie. c. staţiile de pompare se construiesc în punctele joase ale teritoriului ce se canalizează, atunci când - din cauza configuraţiei terenului - nu este posibil ca apele de canalizare să curgă gravitaţional sau viteza de curgere nu este suficientă; d. metodologii alternative de dezvoltare cu impact redus. (4) Staţia de epurare este alcătuită din totalitatea construcţiilor şi instalaţiilor prin care se corectează parametrii de calitate a apelor uzate influente astfel încât caracteristicile apelor uzate epurate să corespundă normativelor în vigoare funcţie de caracteristicile receptorului, precum şi construcţii şi instalaţii specifice pentru îndepărtarea reţinerilor din apele uzate influente şi valorificarea acestora. (5) Construcţiile pentru evacuare asigură descărcarea apelor în receptori în condiţii de siguranţă pentru sistemul de canalizare şi receptor. (6) Schema generală a unui sistem de canalizare unitar este prezentată în figura următoare. (a se vedea imaginea asociată) Figura 2.1. Schema sistemului de canalizare unitar 1 - canale de serviciu (secundare) 2 - colectoare secundare 3 - colectoare principale 4 - sifon 5 - cameră de intersecţie 6 - camera deversorului 7 - canal deversor 8 - staţie de epurare 9 - colector de descărcare 10 - gură de vărsare 11 - sisteme pentru valorificarea nămolurilor rezultate din SE (7) Schemele sistemelor de canalizare diferă de la un sistem de canalizare la altul, acestea fiind unice pentru fiecare sistem în parte. (8) Receptorul este orice depresiune naturala cu scurgere (pârâu, râu, fluviu, lac, mare, ocean, teren permeabil). 2.2. Tipuri de reţele de canalizare (1) Funcţie de modul în care sunt colectate şi evacuate apele de canalizare, se deosebesc 3 tipuri de procedee pentru reţelele de canalizare: a. procedeu divizor (separativ); b. procedeu unitar; c. procedeu mixt. (2) O reţea de canalizare în procedeu divizor colectează şi transportă prin minim 2 reţele diferite apele de canalizare de pe teritoriul unei localităţi: a. reţea de canalizare pentru colectarea şi transportul, la staţia de epurare, a apelor uzate de calitatea apelor uzate menajere, provenite de la diferiţi utilizatori. b. reţea de canalizare pentru colectare şi evacuare ape meteorice. (3) O reţea de canalizare în procedeu unitar colectează şi transportă prin aceeaşi reţea de canalizare toate apele de canalizare: ape uzate, ape meteorice şi ape de infiltraţie. (4) O reţea de canalizare în procedeu mixt colectează şi transportă apele de canalizare prin sisteme de canalizare diferite interconectate, în parte prin sistem de canalizare unitar şi în parte prin sistem de canalizare separativ. 2.3. Aglomerări (1) O "aglomerare" reprezintă, aşa cum este definită prin Articolul 2(4) al Directivei privind epurarea apelor uzate orăşeneşti 91/271/EEC, "o zonă unde populaţia şi/sau activităţile economice sunt suficient de concentrate pentru ca apa uzată orăşenească să fie colectată şi transportată la o staţie de epurare sau la un punct final de deversare." (2) Existenţa unei aglomerări este independentă de existenţa unui sistem de colectare a apelor uzate, iar existenţa unei aglomerări nu este legată de existenţa unei staţii de epurare. (3) Existenţa unei aglomerări este legată de situaţia de factori în care "populaţia şi/sau activităţile economice sunt suficient de concentrate pentru ca apa uzată orăşenească să fie colectată şi transportată la o staţie de epurare sau la un punct final de deversare.". Astfel, noţiunea de aglomerare include şi zonele suficient de concentrate în care încă nu există sisteme de colectare a apelor uzate. (4) Termenul de "aglomerare" nu trebuie confundat cu Unităţile Administrativ Teritoriale (UAT), (municipii, oraşe sau alte unităţi), care au acelaşi nume. Limitele unei aglomerări pot să corespundă sau nu, cu limitele unei unităţi administrativ teritoriale. Astfel, mai multe UAT-uri pot constitui o singură aglomerare şi invers, un singur UAT poate conţine mai multe aglomerări, dacă acesta include zone suficient de concentrate, având locaţii distincte rezultate din dezvoltarea istorică sau economică. Trebuie subliniat faptul că o aglomerare poate conţine şi zone suficient de concentrate în care încă nu există sisteme de colectare a apelor uzate şi/sau unde gestionarea apelor uzate se realizează cu sisteme individuale sau alte soluţii adecvate, sau colectarea se realizează în orice alt fel. (5) Aglomerarea poate fi deservită de o singură staţie de epurare (relaţie 1:1) sau de mai multe staţii de epurare (relaţie 1:n). În plus, o singură aglomerare poate fi deservită de mai multe sisteme de colectare, fiecare sistem fiind conectat la una sau mai multe staţii de epurare. În mod similar, mai multe sisteme de colectare pot fi conectate la aceeaşi staţie de epurare. (6) În figura următoare sunt ilustrate principalele tipuri de relaţii dintre aglomerări şi staţiile de epurare care le deservesc. (a se vedea imaginea asociată) Figura 2.2. Relaţii posibile între aglomerări şi staţiile de epurare aferente (7) Semnificaţiile scenariilor din figura anterioară sunt următoarele: a. Scenariul a) reprezintă cazul simplu în care o aglomerare este deservită de un singur sistem de colectare şi de o singură staţie de epurare (SE); b. Scenariul a-1) reprezintă o variaţie a scenariului a) în care o singură SE deserveşte nişte zone apropiate, suficient de concentrate şi conectate de o zona continuă îngustată, care fac parte din acelaşi UAT. Un exemplu de situaţie de acest tip îl reprezintă localităţile unde zona concentrată este despărţită de un râu sau o autostradă. Un alt exemplu îl reprezintă satele sateliţi ai unor oraşe, care fiind foarte apropiate de oraş reprezintă parte din aglomerare şi sunt conectate la acelaşi sistem de colectare a apelor uzate. În asemenea situaţii, este adecvată considerarea sistemului rezultat (ex: reţea de canalizare şi SE) ca reprezentând o singură aglomerare, întrucât există continuitate şi încărcările rezultate ar putea afecta un singur corp de apă. Acest tip de consolidare trebuie încurajat acolo unde conduce la o abordare coerentă privind epurarea apelor uzate generate în sate şi oraşe care sunt apropiate şi conectate; c. Scenariul a-2) reprezintă o singură aglomerare, care cuprinde mai multe UAT-uri adiacente, deservite de un singur sistem de colectare şi o singură SE; d. Scenariul b) reprezintă o aglomerare deservită de două sisteme de colectare, fiecare dintre sisteme fiind conectat la câte o SE. Împărţirea unei zone suficient de concentrate în mai multe aglomerări nu este admisă dacă această împărţire conduce la reducerea sau amânarea aplicării cerinţelor de colectare şi epurare a apelor uzate care altfel s-ar aplica dacă localitatea sau zona ar fi definită ca o singură aglomerare. O asemenea împărţire nu va întâmpina probleme de aprobare în situaţiile în care nu conduce la afectarea cerinţelor Directivei; e. Scenariul b-1) reprezintă o singură aglomerare care cuprinde mai multe UAT-uri distincte, adiacente, deservite de mai multe sisteme de colectare şi mai multe SE; f. Scenariul c) cuprinde mai multe aglomerări distincte delimitate fizic având sisteme separate de colectare, dar deservite de o singură SE (acesta este un exemplu de cluster). În timp ce obligaţiile legale impuse de Directivă sunt stabilite de dimensiunile fiecărei aglomerări şi de natura emisarului, este importantă luarea în considerare a efectului cumulativ generat de existenţa unui punct unic de descărcare. În cazuri particulare, acesta poate afecta obiectivele de conformare ale cerinţelor privind calitatea apelor din legislaţia de mediu UE, ca de exemplu Directiva privind calitatea apei de îmbăiere sau Directiva Cadru privind apa. 2.4. Criterii de alegere a schemei sistemului de canalizare (1) Alegerea schemei sistemului de canalizare are la bază datele configuraţiei amplasamentului şi elementele funcţionale ale utilizatorului. Documentaţiile obiectiv necesare pentru elaborarea schemei sistemului de canalizare sunt: a. P.U.G, şi P.U.Z. pentru localitate cu situaţia existentă şi perspectiva de dezvoltare pentru minim 30 de ani. b. Studii topografice, geotehnice, meteorologice, hidrogeologice, hidrologice asupra teritoriului, apelor de suprafaţă şi subterane din zonă. c. Analiza opţiunilor disponibile. Orice sistem de canalizare trebuie studiat în variante multiple, dintre care proiectantul va propune acea variantă care va asigura: i. colectarea apelor uzate în condiţii sanitare fără risc privind sănătatea populaţiei; ii. efecte minime asupra mediului înconjurător; iii. costuri unitare şi energetice minime, independente de factorii variabili care pot să apară în timp. d. Criterii tehnice şi economice pe care se bazează alegerea sistemului: i. colectare unitară/separativă pe categorii de ape uzate; ii. criterii de transport ape uzate (gravitaţional, sub presiune sau reţea vacuumată); iii. elementele impuse de trasee şi amplasamente disponibile, poziţia receptorului, valorificarea substanţelor reţinute şi a nămolurilor. (2) Calculele tehnice şi economice, care să permită stabilirea variantei optime trebuie să cuprindă: a. volumul total al investiţiilor; b. planul de eşalonare a investiţiilor; c. dotările şi costurile de exploatare pentru fiecare variantă; d. costul apei canalizate (colectare, epurare, evacuarea substanţelor reţinute) în corelaţie cu gradul de suportabilitate a utilizatorilor sistemului. (3) Schema sistemului de canalizare trebuie să se încadreze permanent în dezvoltarea centrului populat, astfel încât serviciul de canalizare să poată asigura satisfacerea exigenţelor utilizatorilor şi dezvoltările tehnologice. CAP. 3 Reţele de canalizare 3. Reţele de canalizare 3.1. Elemente generale (1) Reţeaua de canalizare este ansamblul de construcţii şi instalaţii din sistemul de canalizare cu rol de colectare şi transport a apelor uzate de la folosinţe casnice, a apelor uzate industriale pre-epurate, a apelor uzate de la folosinţe publice şi a apelor provenite din precipitaţiile căzute pe suprafaţa deservită de reţea şi evacuarea acestora în afara aglomerării, în condiţii de siguranţă pentru sănătatea utilizatorilor şi mediului. (2) Reţeaua de canalizare colectează apa de pe o suprafaţă delimitată, numită bazin de colectare. Bazinul de colectare poate fi diferit pentru diversele categorii de ape uzate. (3) Dezvoltarea de reţele de canalizare se face cu respectarea cerinţelor aplicabile aglomerării, stabilite prin: a. Master Planul privind dezvoltarea sistemelor de alimentare cu apă, respectiv canalizare; b. Planul de Management al bazinului hidrografic. (4) Apele preluate în reţeaua de canalizare pot proveni din următoarele surse: a. apă uzată menajeră, generată în: i. instalaţiile interioare ale locuinţelor; ii. instalaţiile interioare ale clădirilor cu destinaţie de utilitate publică (şcoli, spitale, unităţi de activitate publică, complexe sportive, unităţi militare etc.); iii. grupurile sanitare ale unităţilor industriale. b. apă uzată industrială - colectată direct, atunci când calitatea acesteia o permite, sau provenind de la staţii de pre-epurare, utilizate atunci când calitatea apei uzate nu corespunde cerinţelor impuse pentru descărcarea în reţeaua publică de canalizare; c. apă pluvială de şiroire sau apă meteorică - apele care provin din precipitaţii atmosferice (zăpadă, ploaie, grindină, brumă) şi se scurg prin şiroire, descărcate în canalizare prin gurile de scurgere; d. apa infiltrată prin orificiile capacelor căminelor, îmbinările imperfecte şi defecţiunile colectoarelor sau construcţiilor accesorii aferente. (5) Cu excepţia apei infiltrate în canalizare, pentru a putea fi acceptate în reţeaua publică de canalizare, pentru toate celelalte categorii de apă se impune respectarea cerinţelor de calitate normate prin norma tehnică NTPA 002. (6) Inclusiv pentru reţelele de canalizare din mediul rural, preluarea de ape uzate de la ferme agrozootehnice, unităţi de prelucrare produse sau crescătorii de animale, se face cu respectarea cerinţelor de calitate normate prin norma tehnică NTPA 002. (7) Preluarea oricărei categorii de calitate de ape uzate în reţeaua publică este condiţionată de: a. asigurarea funcţionării reţelei publice fără deteriorări, influenţe asupra materialului, pericole sau limitări ale exploatării în siguranţă; b. respectarea cerinţelor de calitate normate prin norma tehnică NTPA 002 pentru toate categoriile de apă, cu excepţia apelor din infiltraţii; c. limitarea oricăror influenţe negative asupra proceselor biologice din staţia de epurare; d. cunoaşterea permanentă a volumelor de ape uzate şi a calităţii acestora. 3.2. Tipuri de reţele de canalizare. Criterii de alegere (1) Reţelele de canalizare pot fi clasificate astfel: a. după modul de curgere al apei: i. reţea gravitaţională, în care se asigură curgerea apei cu nivel liber; ii. reţea cu funcţionare sub vacuum, în care transportul apelor uzate menajere se realizează sub o presiune negativă (p: 0,4 - 0,6 at.), asigurată sistematic de o instalaţie de vid; iii. reţea cu funcţionare sub presiune, în care curgerea apei se asigură prin pompare. b. după calitatea apelor colectate: i. în procedeu unitar - toate apele de pe suprafaţa aglomerării sunt colectate de o singură reţea de canalizare; ii. în procedeu divizor/separativ - în aglomerări pot exista două reţele (reţea de canalizare ape uzate urbane/rurale şi reţea de canalizare pentru ape meteorice), apele având caracteristici apropiate fiind evacuate prin aceeaşi reţea; iii. în procedeu mixt, unitar şi separativ, pe zone ale aglomerării. c. după forma reţelei: i. reţeaua de canalizare este o reţea ramificată; ii. în cazuri excepţionale, ţinând cont şi de condiţiile de exploatare/reparaţii, configuraţia inelară poate fi favorabilă pentru realizarea de remedieri în timpul exploatării sau pentru evacuarea apei meteorice din aglomerări unde nu plouă simultan pe toate suprafeţele. În asemenea cazuri, reţeaua se poate realiza de tip inelar, dacă se demonstrează că această configuraţie este raţională. (2) Modul de racordare a colectoarelor din reţeaua de canalizare depinde de mărimea, forma şi relieful localităţii, schema sistemului de canalizare, distribuţia marilor consumatori de apă care sunt racordaţi la canalizare, perspectiva de dezvoltare, respectiv criteriile de optimizare considerate de proiectant. (3) Pentru reţelele de canalizare prevăzute pentru funcţionare în procedeu divizor: a. este interzisă descărcarea de apă uzată menajeră sau industrială de pe domeniul public sau privat în reţeaua de canalizare pentru apă meteorică; b. este interzis descărcarea apelor meteorice de pe domeniul public sau privat în reţeaua de canalizare de apă uzată menajeră. (4) Tipul şi configuraţia reţelei de canalizare se adoptă pe baza unui calcul tehnico-economic, considerând criterii de minimizare a costului de investiţie şi a costurilor de exploatare. 3.3. Debite de calcul pentru reţeaua de canalizare (1) Debitul apelor de canalizare dintr-o localitate constă din debitele de ape uzate provenite de la utilizatori, debitele de ape meteorice colectate de pe suprafaţa localităţii şi descărcate în reţeaua de canalizare şi debitele de ape de infiltraţie în reţeaua de canalizare. (2) Debitul de calcul al reţelei de canalizare rezultă în funcţie de tipul sistemului de canalizare, astfel: a. pentru procedeu divizor: i. reţeaua de canalizare ape uzate menajere se dimensionează la debitul dat de suma debitelor orare maxime ale apelor uzate preluate de la utilizatori şi a debitelor de apă de infiltraţie în reţeaua de canalizare; ii. reţeaua de canalizare ape meteorice se dimensionează la debitele de ape meteorice colectate de pe suprafaţa localităţii şi a debitelor de apă de infiltraţie descărcate în reţea. b. pentru procedeu unitar: i. reţeaua de canalizare în procedeu unitar se dimensionează la debitul pe timp de ploaie, debitul de dimensionare fiind dat de suma debitelor orare maxime ale apelor uzate menajere preluate de la utilizatori, a debitelor de ape meteorice colectate de pe suprafaţa localităţii şi descărcate în reţeaua de canalizare şi a debitelor de ape de infiltraţie în reţeaua de canalizare. ii. reţeaua de canalizare în procedeu unitar se verifică la debitul pe timp uscat, dat de suma debitelor orare maxime ale apelor uzate menajere preluate de la utilizatori şi a debitelor de ape de infiltraţie în reţeaua de canalizare (verificarea asigurării vitezei de autocurăţire). c. pentru procedeul mixt, reţeaua se va dimensiona la debitele rezultate pentru fiecare zonă de funcţionare specifică de tip divizor sau de tip unitar, considerând cele specificate mai sus pentru fiecare tip de procedeu. 3.3.1. Debite de calcul ape uzate menajere (1) Pentru consumatorii casnici, publici şi industrie locală, rata de restituţie la canalizare a apei potabile distribuite se consideră 100%; pentru consumatori industriali, rata de restituţie la canalizare a apei potabile distribuite se consideră funcţie de profilul activităţii. (2) Debitul uzat orar maxim considerat în dimensionarea reţelei de canalizare, provenit din utilizarea apei potabile pe tipuri de consumatori se calculează cu relaţia: Q_uz or max = Q_n or max g + Q_n or max p ind.loc + Q_n ind [mc/h] (3.1) în care: Q_uz or max - Debitul uzat orar maxim provenit de la toţi consumatorii conectaţi la sistemul de alimentare cu apă. Q_n or max g - Debitul necesar orar maxim de apă potabilă distribuit pentru nevoi gospodăreşti, calculat în conformitate cu subcapitolul 3.1.3.3 din NP 133, Volumul I - Sisteme de alimentare cu apă. Q_n or max p ind.loc - Debitul necesar orar maxim de apă potabilă distribuit pentru nevoi publice şi industrie locală, calculat în conformitate cu subcapitolul 3.1.3.3 din NP 133, Volumul I - Sisteme de alimentare cu apă. Q_n ind - Debitul necesar orar maxim de apă uzată preluată de la agenţii industriali mari, descărcată în reţeaua publică de canalizare. Stabilirea cantităţilor de apă uzată preluată de la consumatorii industriali mari se face obligatoriu pe baza măsurătorilor debitelor descărcate de aceştia în reţeaua de canalizare. (3) Pentru consumatorii care au surse proprii de alimentare cu apă şi descarcă apa uzată în sistemul centralizat de canalizare, determinarea cantităţilor de apă uzată descărcată se face punctual, pe baza măsurătorilor de debite. (4) Pentru stabilirea debitului minim se utilizează următoarea relaţie: Q_uz or min = p/24 . Q_uz zi max (3.2) în care: p = coeficient adimensional, care are următoarele valori orientative 0,05 pentru localităţi sub 1000 locuitori; 0,10 pentru localităţi între 1001 şi 10000 locuitori; 0,25 pentru localităţi între 10001 şi 50000 locuitori; 0,35 pentru localităţi între 50001 şi 100000 locuitori; 0,40 pentru localităţi peste 100000 locuitori. 3.3.2. Debite de calcul ape meteorice (1) Dimensionarea lucrărilor de drenaj şi evacuare a apelor meteorice din zonele urbane impune cunoaşterea "ploii de calcul". Ploaia de calcul are durată egală cu timpul de concentrare şi intensitatea medie corespunzătoare unei probabilităţi de depăşire (frecvenţă) dată. Această ploaie are o distribuţie în timp stabilită pe bază de ipoteze cu valoare euristică şi generează un debit maxim în secţiune. (2) Caracteristicile principale ale ploii de calcul sunt: a. intensitatea medie a ploii de calcul, determinată ca raport între stratul de apă căzută pe unitatea de suprafaţă şi durata de ploaie; b. distribuţia temporală a ploii, cu efect direct asupra valorilor debitelor de vârf ale hidrografului de viitură. (3) Evaluarea caracteristicilor ploii de calcul se face cu respectarea prevederilor SR 1846-2. (4) Concept: Cantităţile de ape meteorice, pentru bazine mici (sub 1000 ha) se determină prin metoda raţională care se bazează pe conceptul: o ploaie de frecvenţă normată conduce la realizarea debitului maxim într-o secţiune a unui bazin când durata ploii de calcul este egală cu timpul de concentrare (timpul maxim de curgere din punctul cel mai îndepărtat până în secţiunea considerată); pe această bază, pentru fiecare secţiune de calcul va exista o singură ploaie cu frecvenţa normată a teritoriului din care rezultă debitul de dimensionare. (5) Debitul de calcul evaluat pentru bazine mici (sub 1000 ha) are la bază conceptul menţionat anterior şi următoarele ipoteze simplificatoare, neaplicabile pentru bazine mai mari: a. durata de ploaie este egală cu timpul de concentrare; b. intensitatea medie a ploii de calcul se stabileşte din curba IDF/recomandabil din studiul meteorologic actualizat, aferent amplasamentului. (6) Debitul apelor meteorice se calculează cu relaţia: Q_max f = m . S . psi . i_f [l/s] (3.3) în care: Q_max f - debitul maxim al apelor meteorice în secţiunea de calcul m - coeficient de înmagazinare; se consideră efectul de acumulare în reţea cu valorile: m = 0,8 pentru durata ploii de calcul ≤ 40 min. m = 0,9 pentru durata ploii de calcul > 40 min. S - suprafaţa bazinului de colectare aferent secţiunii de calcul, [ha]. psi - coeficient de scurgere; raportul dintre volumul de apă ajuns în canalizare şi volumul ploii căzute pe bazinul de colectare. i_f - intensitatea medie a ploii de calcul, [l/s,ha], corespunzătoare frecvenţei ploii de calcul f; se determină pe baza curbelor IDF (STAS 9470) sau studiu de specialitate (obligatoriu pentru amplasamente cu suprafaţa peste 1000 ha), funcţie de frecvenţa normată şi durata ploii de calcul. (7) Coeficientul de scurgere psi se determină în funcţie de tipul îmbrăcăminţii suprafeţelor bazinelor de colectare; se determină ca medie ponderată pentru suprafeţe neomogene: psi = (ΣS_i . psi_i)/ΣS_i (3.4) în care: psi_i - coeficient de scurgere specific pentru diferite tipuri de îmbrăcăminţi ale suprafeţelor. S_i - suprafeţele din componenţa bazinului de canalizare. (8) Valorile psi pentru diferite tipuri de suprafeţe pot fi adoptate conform SR 1846-2. Coeficientul de scurgere se consideră constant pe fiecare suprafaţă. (9) Frecvenţa normată a ploii de calcul: notată f, se adoptă: a. pentru localităţi cu populaţie ≤ 100.000 locuitori, f = 1/5; b. pentru localităţi cu populaţie ≥ 100.000 locuitori, f = 1/10. (10) Durata ploii de calcul (t_p) reprezintă timpul de curgere a apei de la punctul cel mai îndepărtat al bazinului de canalizare până în secţiunea de calcul pentru care se face dimensionarea şi se calculează cu relaţia: t_p = t_cs + 1/v_ap [minute] (3.5) în care: t_p - durata ploii de calcul (timp de ploaie). t_cs - timp de concentrare superficială: - t_cs = 5 min. pentru pante medii ale suprafeţei bazinului > 5 la mie. – t_cs = 10 min. pentru pante medii ale suprafeţei bazinului între 1 - 5 la mie. – t_cs = 15 min. pentru pante medii ale suprafeţei bazinului < 1 la mie. l - lungimea cea mai mare parcursă de apă în colectorul de canalizare, de la capătul amonte al colectorului de canalizare şi până în secţiunea de calcul, [m]. v_ap - viteza apreciată pe trosonul de calcul, [m/s]. (11) La intersecţia a 2 colectoare pentru secţiunea de calcul a primului tronson aval de intersecţie se ia în calcul valoarea cea mai mare a timpului ploii de calcul pentru cele 2 colectoare. (12) Viteza apreciată se estimează pe baza pantei terenului şi experienţei proiectantului; valoarea rezultată prin calcul a vitezei efective nu trebuie să difere cu mai mult de ±20% de valoarea apreciată. În cazul în care diferenţa este mai mare de ±20%, se reia calculul considerând viteza efectivă calculată drept viteza apreciată. Calculul se consideră încheiat când viteza efectivă respectă condiţia faţă de viteza apreciată. (13) Pentru bazine mari (> 1000 ha) calculul se face respectând cerinţele SR 1846 - 2. (14) Intensitatea ploii de calcul se determină pe baza duratei de ploaie (t_p), pe baza frecvenţei normate adoptate (f) cu ajutorul curbelor IDF conform STAS 9470, recomandabil pe baza studiilor de actualizare elaborate de ANM; pentru reţele care deservesc un teritoriu > 1.000 ha, proiectantul va comanda la Administraţia Naţională de Meteorologie studii statistice pentru amplasament; acestea vor indica ploile maxime istorice ca durată şi intensitate şi vor actualiza curbele IDF corespunzătoare zonei amplasamentului. (15) Intensitatea ploii de calcul se determină pentru fiecare secţiune de calcul, pe baza timpului de ploaie şi a frecvenţei normate adoptate. 3.3.3. Alte debite luate în calcul la dimensionarea sistemului de canalizare 3.3.3.1. Debite de infiltraţii (1) Pentru reţelele noi de canalizare, apa infiltrată în reţeaua de canalizare prin orificiile capacelor căminelor, îmbinările imperfecte şi defecţiunile colectoarelor sau construcţiilor accesorii aferente, se poate evalua cu expresia: Q_inf = Σ[(q_inf . L_i . Dn_i)/1000] [mc/zi] (3.6) în care: Q_inf - debitul total infiltrat în reţeaua de canalizare. q_inf - debit specific infiltrat în reţea. L_i - lungimea totală a colectoarelor de acelaşi diametru Dn_i [m]. Dn_i - diametrul colectorului [m]. (2) Valorile debitului specific infiltrat se adoptă: a. pentru reţea de canalizare pozată deasupra nivelului apei subterane: q_inf = 25 dmc/zi şi m de reţea pentru un diametru al colectorului de 1 m; b. pentru reţea de canalizare pozată la mai mult de 1 m sub nivelul apei subterane q_inf = 50 dmc/zi şi m de reţea pentru un diametru al colectorului de 1 m. (3) Valorile debitului de infiltraţii din apa subterană considerat pentru dimensionarea reţelelor noi de canalizare nu vor depăşi 5% din valoarea totală a debitului orar maxim de apă uzată menajeră preluată de la toţi consumatorii conectaţi la canalizare. (4) Pentru sistemele de canalizare existente determinarea valorilor debitului total infiltrat (inclusiv debitul infiltrat prin defecte ale capacelor etc.) în reţeaua de canalizare se face prin măsurători de debite nocturne. Se calculează debitul total infiltrat ca media valorilor minime orare măsurate de operator pe parcursul unui an între orele 24 şi 4 în următoarele secţiuni ale sistemului: a. dacă în sistem există staţie de epurare şi nu există descărcări directe în receptor, punctul de măsurare a debitului va fi intrarea în staţia de epurare; b. dacă în sistem există staţie de epurare şi puncte de descărcare directă în receptor, se fac măsurători simultane atât la intrarea în staţia de epurare cât şi în toate punctele de descărcare directă; c. dacă în sistem nu există staţie de epurare ci numai descărcări directe în emisar, se fac măsurători de debite simultane în toate punctele de descărcare în emisar. (5) Pentru sistemele de canalizare existente se realizează campanii de măsurători de debite în secţiunile sistemului conform celor menţionate la punctul anterior, care se desfăşoară continuu pentru o perioadă de minim 7 zile. Se înregistrează valorile debitelor vehiculate din minut în minut. Valorile măsurate validează valorile înregistrate de operator în aceeaşi perioadă a anului cu cea în care s-au realizat măsurătorile şi constituie baza în care se stabileşte debitul total infiltrat în reţea. 3.4. Proiectarea reţelelor de canalizare 3.4.1. Trasarea reţelei de canalizare şi a bazinelor de colectare (1) Reţeaua de canalizare este alcătuită din: a. colectoarele care asigură colectarea şi transportul apei colectate; b. construcţiile accesorii care asigură buna funcţionare a reţelei: racorduri, cămine de vizitare, guri de scurgere, deversoare, staţii de pompare, bazine de retenţie, sisteme de monitorizare a calităţii apei şi de măsurare a debitului de apă vehiculată. (2) Stabilirea configuraţiei reţelei se face luând în considerare următoarele elemente, prezentate în ordinea priorităţii: a. trama stradală actuală şi în perspectivă (minim 25 ani), conform P.U.G. şi P.U.Z. aferente aglomerărilor deservite; b. situaţia topografică a amplasamentului, pentru asigurarea curgerii gravitaţionale ori de câte ori este posibil; c. poziţiile marilor utilizatori de apă care sunt racordaţi la canalizare; d. poziţiile stabilite pentru staţia de epurare, respectiv punctul de descărcare în receptor; e. asigurarea evacuării apelor de canalizare pe drumul cel mai scurt; f. corelarea cu traseele şi adâncimile de îngropare a utilităţilor existente în amplasament; g. soluţionarea raţională a reţelei în zone critice: depresiuni, contrapante, subtraversări, pasaje şi orice alte zone vulnerabile, prin asigurarea că apa colectată se poate evacua prin pompare. În astfel de situaţii, este raţională adoptarea de soluţii cu rezerve suplimentare de capacitate, din motive de siguranţă. Se recomandă analizarea de măsuri combinate, ca de exemplu: i. alimentare dublă cu energie electrică; ii. adoptarea unui număr de pompe active mai mare decât cel rezultat pentru debitul de calcul, care să poată fi utilizate simultan exclusiv în situaţiile extraordinare, în care debitul de calcul este depăşit şi nivelul apei în bazinul de aspiraţie creşte peste nivelul maxim de alarmă. Se admite pentru perioade scurte de timp, funcţionarea în următoarele condiţii: 1) utilizare simultană a tuturor pompelor active; 2) viteze de curgere prin conducta de refulare superioare valorii de 2,0 m/s (viteza maximă admisă în funcţionarea curentă). h. stabilirea unui plan de dezvoltare etapizată, corelat cu dezvoltarea aglomerării deservite; i. posibilitatea prevederii galeriilor edilitare în zone cu densitate mare de reţele, în zone centrale, cu trafic intens şi terenuri dificile privind pozarea. (3) În fază preliminară se analizează scheme de canalizare posibile, urmărind: a. trasarea colectoarelor principale, pe cât posibil în zona joasă a aglomerării şi în paralel cu receptorul; b. evaluarea numărului şi poziţiei staţiilor de pompare necesare; c. evaluarea numărului şi poziţiei traversărilor de drumuri/cursuri de apă necesare. (4) Dintre schemele preliminare elaborate iniţial, se selectează cele care conduc la un număr minim de staţii de pompare, trasând-se schema de calcul prin completarea cu traseele colectoarelor secundare şi discretizarea reţelei în următoarele elemente: a. nod - în punctele de intersecţie a două sau mai multe colectoare, la schimbarea diametrului, la schimbarea pantei, la punctele de schimbarea a adâncimii de îngropare, în punctele în care există racorduri având debite concentrate semnificative, la capetele amonte ale colectoarelor; b. tronson de calcul: colector cu diametrul constant care uneşte două noduri succesive. Se recomandă ca lungimea unui tronson de calcul să nu depăşească 250 m; c. alte elemente (staţii de pompare, deversoare, bazine de retenţie, puncte de descărcare în staţia de epurare sau în receptor). (5) Atunci când la un racord se descarcă un debit cu valoare semnificativă, punctul de racordare se consideră un nod de calcul în care există debit concentrat. (6) Următoarele debite descărcate se consideră ca având valoare semnificativă: a. pentru reţele mici (Q_uz or max ≤ 100 l/s) - orice debit concentrat mai mare de 5 l/s. b. pentru reţele mari (Q_uz or max > 100 l/s) - orice debit concentrat mari mai mare de 10 l/s. (7) La trasarea reţelei se urmăreşte, pe cât posibil: a. în raport cu axul străzii, colectoarele se amplasează pe partea străzii pe care sunt cei mai mulţi utilizatori, pentru reducerea lungimii totale a conductelor de racord necesare; b. pentru străzi şi trotuare cu lăţimea sub 10-12 m, amplasarea colectoarelor lângă axul străzii, în spaţii verzi sau în carosabil, dar într-o singură banda de circulaţie, pentru reducerea efectelor asupra traficului în fazele de execuţie, respectiv exploatare; c. pentru străzi şi trotuare cu lăţimi > 16 m, se analizează opţiunea amplasării colectoarelor pe fiecare parte a străzii, luând în considerare cu prioritate spaţiul public disponibil între trotuar şi linia clădirilor; d. alegerea traseelor cu terenuri de fundaţie cât mai bune, pentru evitarea adoptării unor soluţii de fundare complexe şi costisitoare; e. amplasarea racordurilor utilizatorilor la cote inferioare celorlalte reţele. (8) Poziţia colectoarelor şi construcţiilor accesorii aferente se adoptă ţinând cont de poziţia celorlalte reţele subterane şi de condiţiile specifice impuse de funcţionalitatea acestora, distanţele fiind stabilite conform prevederilor SR 8591. (9) În cazuri speciale, definite prin dificultăţi în realizarea distanţelor minime între reţele, se stabilesc protocoale şi înţelegeri cu deţinătorii acestora şi autorităţile locale, în vederea amplasării reţelei de canalizare în spaţiul disponibil cu adoptarea de distanţe modificate faţă de SR 8591. Conceptul general admis va ţine seama de următoarele: a. poziţia colectoarelor nu trebuie să pericliteze siguranţa celorlalte reţele subterane şi siguranţa sanitară a utilizatorilor; b. asigurarea soluţiilor raţionale pentru intervenţii în reţea pentru reparaţii/reabilitări fără deteriorarea altor reţele; c. distanţa admisă atât în plan, cât şi pe verticală, pentru asigurarea spaţiului de lucru efectiv, inclusiv pentru pozarea sprijinirilor necesare, pe durata instalării, respectiv în cazul lucrărilor de reparaţii, măsurată între generatoarea exterioară a colectorului şi generatoarea exterioară a altor conducte/feţele exterioare ale pereţilor construcţiilor accesorii aferente altor reţele edilitare, se adoptă: i. minim 0,40 m pentru colectoare cu diametrul sub 1000 mm; ii. minim 0,60 m pentru colectoare cu diametrul peste 1000 mm. d. pe verticală, colectoarele de canalizare sunt aşezate sub conductele de apă potabilă, apă minerală pentru cură internă, conducte de gaz, cabluri electrice, canale de cabluri telefonice; e. în cazurile în care la încrucişarea traseelor nu este posibilă instalarea colectorului de canalizare sub conductele de apă potabilă, colectorul de canalizare se instalează în tub de protecţie, etanşat la capete, având lungimea suficientă pentru asigurarea, înainte şi după punctul de încrucişare, a unei distanţe de minim: i. 5,0 m în teren impermeabil; ii. 10,0 m în teren permeabil. f. în cazul reţelelor de canalizare sub vacuum, colectoarele de canalizare pot fi aşezate deasupra conductelor de apă potabilă, cu respectarea distanţei minime specificată la punctul c; g. se admite instalarea a două sau mai multe colectoare de canalizare cu nivel liber şi/sau conducte sub presiune/sub vacuum în tranşee comună, sub rezerva prevederii în proiect a următoarelor cerinţe privind ordinea de execuţie a lucrărilor: i. execuţia tranşeei la lăţimea necesară pozării tuturor colectoarelor, până la 0,10 m deasupra cotei de pozare aferente colectorului/conductei de refulare prevăzute cel mai aproape de nivelul terenului; ii. continuarea execuţiei tranşeei, în trepte descrescătoare, cu reducerea lăţimii la necesarul aferent colectoarelor/conductelor pozate la adâncimi superioare, până la atingerea adâncimii maxime de îngropare şi a lăţimii minime aferente tranşeei; iii. după instalarea colectorului/conductei pozate la adâncimea cea mai mare, se realizează umplutura în trepte crescătoare, corespunzătoare cotelor de pozare ale celorlaltor colectoare/conducte. iv. după instalarea succesivă, a colectoarelor şi conductelor, în ordinea de pozare stabilită pe verticală, se continuă umplerea tranşeei pană la minim 0,5 m peste banda de semnalizare aferentă conductei pozate la cea mai ridicată cotă; v. înainte de realizarea umpluturii finale şi aducerea terenului la starea iniţială, se realizează probele de etanşeitate/presiune aferente tuturor colectoarelor/ conductelor pozate în tranşee comună. (10) Prin excepţie de la prevederile (9)b, în cazul colectoarelor/conductelor pozate prin tehnologii fără săpătură deschisă, distanţa minimă se adoptă ca valoarea mai mare dintre 0,40 m şi 1,5 x DN. (11) După trasarea reţelei de canalizare, se face trasarea bazinelor de colectare, prin delimitarea suprafeţelor deservite de fiecare tronson de calcul. Limitele bazinelor de colectare se stabilesc: a. pentru suprafeţe relativ plane, în general, prin trasarea bisectoarelor formate la intersecţiile străzilor; b. pentru suprafeţe cu diferenţe de cotă pronunţate, trasarea bisectoarelor formate la intersecţiile străzilor are aplicabilitate limitată: i. se poate admite ipoteza scurgerii apei contra pantei naturale a terenului numai pentru zone înguste paralele cu strada, unde se pot amenaja platforme orizontale; ii. se analizează cu atenţie situaţiile străzilor cu incinte amplasate la cote mai joase faţă de nivelul străzii, pentru a se putea identifica soluţii raţionale de racordare. (12) Întrucât pentru aceeaşi reţea stradală pot fi adoptate mai multe configuraţii de reţele, alegerea se face urmărind în acelaşi timp asigurarea serviciului de colectare a apei uzate în condiţiile legii, precum şi aplicarea unor criterii de optimizare, ca de exemplu: a. reducerea costurilor de investiţie; b. reducerea costurilor de exploatare; c. creşterea siguranţei în exploatare; d. obţinerea unor costuri totale anuale minime (exploatare + amortizare). (13) Schema şi caracteristicile reţelei pot fi schimbate în timp, pentru adaptarea la extinderea suprafeţei deservite şi/sau modificării debitului transportat, prin retehnologizare în vederea creşterii siguranţei şi calităţii serviciului de canalizare, reducerii infiltraţiilor/exfiltraţiilor, precum şi creşterii eficienţei energetice. Măsurile de adaptare se stabilesc tot prin optimizare, ţinând cont de noile condiţii de funcţionare. (14) La reabilitarea/retehnologizarea reţelelor de canalizare, soluţiile se stabilesc cu respectarea prevederilor stabilite prin ghidul GP 127. 3.4.2. Studii necesare pentru proiectarea reţelelor de canalizare (1) Amploarea şi gradul de aprofundare a studiilor de teren se stabilesc în conformitate cu cerinţele legale aplicabile fazei de proiectare corespunzătoare obiectivului, cu precizarea de către proiectant a oricăror cerinţe specifice lucrării şi condiţiilor din amplasament. (2) Studiile şi documentaţiile necesare pentru proiectarea reţelelor de canalizare includ: a. Plan de Urbanism General/ Zonal aferent aglomerării, inclusiv informaţii privind perspectivele de dezvoltare aferente zonelor care urmează a fi construite; b. studii/date privind numărul şi tipul utilizatorilor, cu identificarea poziţiilor şi evaluarea debitelor aferente marilor consumatori de apă care sunt/vor fi racordaţi la canalizare; c. studiu topografic, conform cerinţelor specificate în normativul NP133 Volumul I capitolul 2.1 şi prevederilor din normativele şi standardele aplicabile; d. studiu geotehnic, în conformitate cu cerinţele normativului NP 074. e. în cazul proiectelor de reabilitare/modernizare a reţelelor de canalizare existente: i. rapoarte de inspecţie CCTV pe tronsoanele unde în exploatare s-au înregistrat deversări/surpări/alte deficiente notabile; ii. măsurători ale parametrilor de funcţionare a reţelei, realizate pe o durată continuă de minim 7 zile, la o frecvenţă de minim 1 înregistrare pe minut, în cel puţin următoarele puncte relevante din reţea: 1) măsurători de debite: A. la intrarea în staţia de epurare; B. la ieşirea din staţiile de pompare; C. pe tronsoanele unde în exploatare s-au înregistrat deversări. 2) măsurători de niveluri: A. în chesoanele staţiilor de pompare; B. la deversoare; C. pe tronsoanele unde în exploatare s-au înregistrat deversări. 3) măsurători de presiuni - pe conductele generale de refulare ale staţiilor de pompare. f. studiu meteorologic - stabilirea caracteristicilor precipitaţiilor necesare calculului debitelor apelor de ploaie, prin identificarea ploilor maxime istorice, ca durată şi intensitate, cu actualizarea curbelor IDF corespunzătoare zonei amplasamentului. 3.4.3. Reţele de canalizare gravitaţionale 3.4.3.1. Criterii de proiectare a reţelelor de canalizare (1) Reţeaua se discretizează conform prevederilor de la capitolul 3.4.1 paragraful (4), cu identificarea poziţiei şi valorilor aferente tuturor debitelor concentrate descărcate în reţea, corespunzătoare scenariului de calcul analizat. (2) Pe baza traseelor stabilite, înainte de elaborarea calculelor hidraulice, se elaborează profile longitudinale ale terenului, cu identificarea următoarelor elemente: a. punctele obligate; b. poziţia şi dimensiunile obstacolelor/utilităţilor îngropate pe traseu; c. nivelul apei subterane; d. tronsoanele cu pante pronunţate ale terenului; e. eventualele tronsoane cu contrapantă în raport cu direcţia de curgere propusă în schema de calcul. (3) Pentru simplificarea calculelor, se admite ipoteza mişcării permanente în reţelele de canalizare: a. în cazul calculelor realizate manual, se analizează punctual situaţiile instantanee aferente debitelor maxime de dimensionare, luându-se în considerare numai debitul maxim de calcul; b. pentru analiza unor sisteme/scenarii complexe, calculele se realizează utilizând programe de calcul automat, în cadrul unor simulări în care se admite ipoteza că, la fiecare pas de timp (considerat de regulă cu durata de maxim 1 oră), mişcarea este permanentă, luând în considerare evoluţia de la un pas de timp la altul a funcţionarii reţelelor, prin: i. tipare de variaţie a debitelor colectate; ii. hietograme ale ploilor de calcul; iii. curbele pompelor şi setările staţiilor de pompare (cote de pornire, oprire); iv. suprapunerea debitelor din secţiunile de calcul, atât gravitaţional, cât şi prin pompare; v. evaluarea volumelor efectiv acumulate în reţea; vi. evaluarea şi posibilitatea vizualizării nivelului apei în fiecare tronson de calcul, precum şi identificarea fenomenelor apărute la racordarea între tronsoane. În acest caz, coeficienţii de variaţie se stabilesc de către Proiectant, justificat: i. pe baza rezultatelor campaniilor de măsurători de debite şi nivele; ii. pe baza unor tipare de variaţie a consumului preluate din literatura tehnică pentru sisteme cu dimensiuni şi condiţii de funcţionare similare. 3.4.3.1.1. Forma secţiunii de curgere (1) Dimensiunile secţiunii de curgere rezultă din calculul reţelei de canalizare. De regulă, se adoptă forma circulară ca fiind secţiunea optimă din punct de vedere hidraulic. (2) Pentru situaţii determinate de: spaţii înguste disponibile pentru pozare, necesitatea transportului unor debite mari, funcţionarea la debite reduse pe timp uscat, se poate utiliza secţiunea ovoidă care asigură, în raport cu secţiunea circulară, la aceeaşi înălţime de apă, o viteză de curgere mai mare. (3) Pentru colectoare mari, cu debite de ordinul mc/s, unde se urmăreşte economisirea spaţiului pe verticală, se poate utiliza secţiunea clopot. 3.4.3.1.2. Diametre minime ale colectoarelor (1) Diametrul minim pentru colectoarele de canalizare se adoptă: a. Dn 250 mm pentru reţele de ape uzate în procedeu separativ (divizor); b. Dn 300 mm pentru reţele de ape meteorice (procedeu separativ) şi reţele în procedeu unitar. (2) Prin excepţie de la prevederile (1)a, pentru reţele noi se pot adopta colectoare cu diametrul minim Dn 200 mm, în următoarele situaţii: a. colectoare stradale din reţele canalizare a apelor uzate (procedeu divizor), cu lungimea de cel mult 500 m şi pe care sunt necesare cel mult 100 de racorduri; b. gradul de umplere la debitul de calcul este a ≤ 0,5; c. diferenţa între diametrul interior al colectorului de canalizare şi diametrul interior al conductei de racord să fie minim 30 mm. (3) În cazul sifoanelor, diametrul minim admis este de 200 mm. 3.4.3.1.3. Gradul de umplere (1) Gradul de umplere este definit ca raportul între înălţimea apei la debitul maxim în secţiune şi înălţimea constructivă a canalului (DN sau H, funcţie de forma secţiunii de curgere): a = h/DN; a = h/H (3.7) în care: a - grad de umplere; DN - diametrul nominal, (mm); H - înălţimea interioară a canalului, (mm); h - înălţimea apei în canal, (mm). (2) Gradul maxim de umplere recomandat la debitul de calcul pentru colectoarele de ape uzate menajere în procedeu divizor se adoptă utilizând Tabelul 3.1. Tabelul 3.1. Gradul de umplere maxim pentru colectoare de ape uzate menajere.
┌────────┬─────────────────┬───────────┐
│Nr. │DN sau H │a │
│crt. │[mm] │[-] │
├────────┼─────────────────┼───────────┤
│1 │< 300 │≤ 0,60 │
├────────┼─────────────────┼───────────┤
│2 │350 - 450 │≤ 0,70 │
├────────┼─────────────────┼───────────┤
│3 │500 - 900 │≤ 0,75 │
├────────┼─────────────────┼───────────┤
│4 │> 900 │≤ 0,80 │
└────────┴─────────────────┴───────────┘
(3) Gradul maxim de umplere admis la debitul de calcul este a=1,0, pentru colectoarele de ape meteorice în procedeu divizor, respectiv pentru colectoarele din reţele în procedeu unitar. 3.4.3.1.4. Adâncimea de îngropare a colectoarelor (1) Adâncimea de îngropare iniţială, precum şi adâncimea minimă de îngropare de pe traseul colectoarelor se stabilesc luând în considerare următoarele cerinţe minime privind acoperirea minimă peste generatoarea superioară a colectoarelor, prezentate în ordinea priorităţii: a. pentru evitarea solicitării tuburilor la ciclurile de îngheţ-dezgheţ, acoperirea se adoptă cel puţin egală cu adâncimea de îngheţ stabilită prin STAS 6054; b. pentru a se putea amplasa colectoarele şi racordurile aferente la cote inferioare celorlalte reţele: i. acoperirea minimă se adoptă de 0,80 m; ii. la încrucişarea traseelor cu alte reţele edilitare subterane se adoptă măsuri de protecţie corespunzătoare, conform prevederilor STAS 8591. c. pentru a se putea prelua gravitaţional apa uzată de la utilizatori, colectorul se pozează cu generatoarea superioară sub cota radier a căminului de racord; d. în cazul solicitărilor date de încărcările din trafic, acoperirea minimă se stabileşte prin calcul; e. ori de câte ori este posibil, colectoarele reţelei se instalează deasupra nivelului apei subterane; f. colectoarele reţelei se instalează la adâncimi care permit extinderea ulterioară. (2) Pentru colectoare cu diametrul de până la 500 mm, inclusiv, adâncimea maximă de îngropare se adoptă, de regulă, până la limita de 7,0 m (diferenţa de cotă radier şi cotă teren). Limitarea este impusă de posibilitatea efectuării de intervenţii prin executarea de săpături. (3) Curgerea apei într-o reţea de canalizare este o curgere nepermanentă, datorită variaţiei zilnice şi orare a debitelor, gradului de simultaneitate a debitelor colectate şi racordărilor hidraulice la intersecţiile dintre colectoare, la punctele de modificare a pantelor/diametrelor/materialului colectoarelor. Acestea pot conduce, în intervale scurte de timp, la schimbări în valoarea nivelului apei, valoarea vitezei de curgere şi, pe unele tronsoane, chiar a sensului de curgere. 3.4.3.1.5. Pantele longitudinale ale colectoarelor (1) Pantele colectoarelor se adoptă urmărind-se asigurarea următoarelor cerinţe: a. panta minimă constructivă este valoarea minimă dintre 1 la mie şi ≥ 1: DN; b. se recomandă urmărirea pantei terenului, pentru reducerea volumelor de excavaţii. Dacă sensul de curgere a apei coincide cu sensul descendent al străzii, panta se poate adopta egală cu panta străzii, dar nu mai mică decât panta minimă constructivă; c. se asigură acoperirea minimă deasupra generatoarei superioare a colectorului; d. panta efectivă se stabileşte prin proiect, pentru fiecare tronson de calcul, ţinând cont de tipul de material, asigurând-se că la debitul de calcul sunt respectate cerinţele următoare, prezentate în ordinea priorităţii: i. viteza efectivă asigură autocurăţirea colectorului; ii. viteza efectivă nu depăşeşte viteza maximă admisibilă pentru materialul colectorului, indicată de producător; iii. gradul de umplere se încadrează sub limita recomandată. (2) Pentru colectoare cu diametre sub 800 mm, schimbările de pantă se realizează în cămine de vizitare. (3) În cazul în care viteza efectivă corespunzătoare debitului de calcul depăşeşte viteza maximă admisibilă pentru materialul colectorului, panta acestuia se reduce şi se prevăd cămine de rupere de pantă. 3.4.3.1.6. Viteza de curgere (1) Viteza de curgere prin colectoare şi canale se stabileşte în vederea atingerii vitezei minime de 0,7 m/s, pentru care se asigură autocurăţirea (particulele în suspensie sunt antrenate, evitând-se formarea de depuneri în reţea). (2) Prin excepţie de la prevederile (1), pentru tronsoanele pe care debitele de calcul au valori reduse, care nu permit asigurarea vitezei de autocurăţire în condiţii raţionale (pantele necesare nu pot fi asigurate fără utilizarea de adâncimi excesive de pozare şi/sau un număr ridicat de staţii de pompare), se admite realizarea unor viteze efective de curgere sub viteza de autocurăţire, cu respectarea următoarelor condiţii: a. se adoptă panta maximă permisă de condiţiile efective din teren, dar nu mai mică decât panta minimă constructivă; b. tronsoanele respective se indică în breviarul de calcul/raportul de modelare hidraulică aferent reţelei de canalizare, în scopul introducerii de către Operatorul sistemului de canalizare în programul acestuia de monitorizare a depunerilor şi spălare regulată. (3) În cazul colectoarelor de ape meteorice şi al celor în procedeu unitar, unde funcţionarea se face cu variaţii mari ale debitului, pentru realizarea vitezei de autocurăţire se pot adoptă profile cu cunetă la partea inferioară. (4) Pentru canale închise, vitezele maxime admise sunt, de regulă până la 5,0 m/s. În cazuri particulare, se pot accepta valori superioare, dar fără depăşirea vitezei maxime indicate de producătorul tuburilor. (5) Pentru canalele/rigolele deschise de ape meteorice: a. viteza minimă se adoptă 0,6 m/s, iar în rigolele/canalele exterioare localităţii, necesare pentru evacuarea apelor meteorice, vitezele minime se adoptă între 0,25 şi 0,40 m/s; b. se recomandă adoptarea de soluţii care să asigure viteze mai ridicate pe tronsoanele din zona aval a canalelor. 3.4.3.1.7. Racordarea colectoarelor (1) Cotele radierului în nodurile de calcul se stabilesc considerând racordarea la generatoarea superioară a tuburilor adiacente. (2) Nu se admite introducerea colectoarelor/conductelor dincolo de faţa interioară a construcţiilor la care se face conectarea. (3) Se recomandă ca racordarea colectoarelor să se facă asigurând profilarea hidraulică, luând-se măsuri pentru evitarea generării de puncte unde mişcarea apei este neuniformă rapid variată (salt hidraulic). 3.4.3.2. Calculul hidraulic al reţelelor de canalizare în procedeu divizor (1) Dimensionarea reţelei de canalizare se face pentru debitul maxim dat de suma dintre debitul orar maxim de apă uzată şi debitul infiltraţiilor colectate de reţea. (2) Dimensionarea reţelei se face folosind: a. ecuaţia de continuitate - în fiecare nod suma debitelor care intră în nod este egală cu suma debitelor care ies din nod; ΣQ_i = 0 (3.8) b. relaţia de calul derivată din ecuaţia energiilor - transportul apei se face sub influenţa diferenţei dintre cota energetică din secţiunea amonte şi cota energetică din secţiunea aval, dată de panta nivelului apei, respectiv sub influenţa formei secţiunii şi rugozităţii suportului curgerii; Q = AC radical din R . i (3.9) R = A/P (3.10) C = 1/n R^1/6 (3.11) în care: Q - debitul de apă transportat (mc/s); A_u - Aria secţiunii udate, normală la direcţia de curgere (mp); P_u - Perimetrul secţiunii udate, normală la direcţia de curgere (m); 1/n - coeficientul de rugozitate; R - raza hidraulică (m); i - panta nivelului apei, considerată egală cu panta radierului colectorului, admiţând ipoteza simplificatoare a mişcării permanente în reţelele de canalizare. (3) Pentru determinarea debitelor de calcul pe tronsoane, cu luarea în considerare a debitelor colectate pe lungimea acestora, precum şi starea colectoarelor existente privind nivelul de infiltraţii, se utilizează ipoteza unei descărcări uniforme a debitului în reţea. Astfel, în zonele cu racorduri dese, în care dotările utilizatorilor de apă cu instalaţii tehnico-sanitare sunt similare, iar nivelul infiltraţiilor este similar (ex: reţea complet nouă, colectoare în zone cu apă subterană), se stabileşte aportul unitar de apă uzată: q_sp uz = (Q_uz or max + Q_inf)/ΣI_tr [l/s.m] (3.12) în care: Q_uz or max - debitul orar maxim de apă uzată colectată de reţea. Q_inf - debitul de infiltraţii colectat de reţea. (4) Proiectantul stabileşte, pe zone, densitatea populaţiei, numărul de racorduri, dotarea cu instalaţii tehnico-sanitare, nivelul infiltraţiilor şi evaluează pentru fiecare zonă valorile aportului unitar de apă uzată. (5) Valoarea debitului de calcul este egală cu suma debitelor colectate de reţea până în secţiunea aval a tronsonului care se dimensionează. (6) Calculul se începe întotdeauna de la capetele reţelei şi se conduce din tronson în tronson, mergând spre aval, astfel încât debitul pe tronsonul analizat să fie întotdeauna cunoscut. (7) Pentru fiecare tronson, componenta debitului de calcul dată de debitele descărcate uniform de-a lungul reţelei se consideră: Q_calcul^i → i + 1 = Q_calcul^i - 1 → i + Q_lat^i + q_sp,uz . L^i → i + 1 (l/s) (3.13) în care: Q_calcul^i - 1 → i - debitul tronsonului amonte tronsonului curent, conform relaţiei. Q_lat^i - suma debitelor debite concentrate şi a debitelor deversate colectoarele laterale în nodul i. (8) Calculul manual se poate efectua tabelar, tronson cu tronson, în paralel cu elaborarea profilului longitudinal al colectorului, utilizând un tabel de tipul celui prezentat în Tabelul 3.2. şi urmărind îndeplinirea cerinţelor aplicabile, stabilite la 3.4.3.1 Criterii de proiectare a reţelelor de canalizare. Tabelul 3.2. Tabel de calcul tronson canalizare menajera j-k.
┌───┬──┬────┬───┬────────────┬──┬────┬────┬────┬────┬──┬────┬──────┬──────┬────────────┬───┐
│ │ │Q_uz│ │Pante │ │Q_pl│V_pl│α = │β = │a │h= │Vef= │DeltaH│Cote │ │
│Nr │Tr│(l/ │L ├─────┬──────┤DN│(l/ │(m/ │Q_uz│V_ef│= │aDN │β_V_pl│= ├─────┬──────┤H_s│
│crt│ │s) │(m)│Teren│Radier│mm│s) │s) │/ │/ │h/│(mm)│(m/s) │i_R L │Teren│Radier│(m)│
│ │ │ │ │i_T │i_R │ │ │ │Q_pl│V_pl│DN│ │ │(m) │(m) │(m) │ │
├───┼──┼────┼───┼─────┼──────┼──┼────┼────┼────┼────┼──┼────┼──────┼──────┼─────┼──────┼───┤
│0 │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │8 │9 │10 │11│12 │13 │14 │15 │16 │17 │
└───┴──┴────┴───┴─────┴──────┴──┴────┴────┴────┴────┴──┴────┴──────┴──────┴─────┴──────┴───┘
în care: L - lungime tronson (m). Q_uz - debit ape uzate în secţiunea aval a tronsonului (l/s). i_T - panta teren. i_R - panta radier V_ef - viteza efectivă (m/s). Delta h_i-k = i_R . L (m) C_R^k = C_R^i - Delta h_i-k (m) DN - diametru nominal colector (mm). H_s - adâncimea săpăturii h - înălţimea de apă (m) Q_pl - debit la secţiune plină (l/s) V_pl - viteza la secţiune plină (m/s) α = Q_uz/Q_pl β = v/v_pl a = h/DN_H - gradul de umplere Delta H_j-k = i_R . L_j-k (9) Realizarea calculelor utilizând Tabelul 3.2. implică următoarele etape: a. dacă panta străzii este descendentă, cu valoarea ≥ 1/DN se adoptă valoarea i_R = i_T; b. se alege un DN astfel ca din calcul să rezulte: a ≤ a_max; v ≥ v_mn. Nerealizarea acestei condiţii impune refacerea calculului prin adoptarea i_R > i_T şi eventual utilizarea unui alt diametru sau formă de colector (ex: ovoid); c. coloanele 1 - 14 caracterizează tronsonul (j - k); d. coloanele 15 - 17 caracterizează capetele tronsonului; e. stabilirea Q_pl, v_pl, α, β şi a se poate realiza cu diagrame de calcul, selectate corespunzător în raport cu materialul (rugozitatea relativă) şi forma secţiunii de curgere; f. tronsoanele aval tronsonului (j - k) trebuie să păstreze DN ≥ DN_j-k; g. cotele radierului în aceeaşi secţiune se determină considerând racordarea la creasta tuburilor adiacente secţiunii: C_R2 = C_R1 - (DN_k,k+i - DN_ik) (3.14) (a se vedea imaginea asociată) Figura 3.1. Racordare radier secţiune de calcul h. rezultatele calculelor se consemnează în profile longitudinale elaborate pentru fiecare colector; i. se ţine cont de poziţia finală de racordare la colectorul următor; j. se ţine cont de posibilitatea de ocolire a eventualelor obstacole de pe traseu (puncte fixe - alte reţele, cote impuse etc.). 3.4.3.3. Calculul hidraulic al reţelelor de canalizare în procedeu unitar (1) Dimensionarea reţelei de canalizare în procedeu unitar se face pentru condiţiile de funcţionare pe timp de ploaie, la debitul dat de suma dintre: a. debitul de ploaie rezultat în secţiunea de calcul pentru intensitatea ploii de calcul, stabilită în ipoteza de intensitate constantă, obţinută din curbele IDF aferente amplasamentului, pe baza timpului de ploaie şi frecvenţei normate corespunzătoare reţelei; b. debitul orar maxim de apă uzată şi debitul infiltraţiilor colectate de reţea. (2) Calculul manual se poate efectua tabelar, tronson cu tronson, în paralel cu elaborarea profilului longitudinal al colectorului, utilizând un tabel de tipul celui prezentat în Tabelul 3.3. şi urmărind îndeplinirea cerinţelor aplicabile, stabilite la 3.4.3.1 Criterii de proiectare a reţelelor de canalizare. Tabelul 3.3. Tabel de calcul tronson canalizare unitară pe timp de ploaie i-k.
┌───┬───┬────┬───┬─────┬───┬────┬─────┬─────┬─────┬─────┬────┬────┬────┬────┬────┬───┬────┬────┬─────┬───┬──────┬────┐
│ │L │S │V_a│t_p │ │ │i │Qc │ │ │DN │Q_pl│V_pl│ │ │ │h │V_ef│Delta│Ct │Cr │Hs │
│Tr.│(m)│(ha)│(m/│(min)│m │Φ │(l/ │(l/s)│i_T │i_R │(H) │(l/ │(m/ │α │β │a │(mm)│(m/ │h │(m)│(m) │(m) │
│ │ │ │s) │ │ │ │s,ha)│ │ │ │(mm)│s) │s) │ │ │ │ │s) │(m) │ │ │ │
├───┼───┼────┼───┼─────┼───┼────┼─────┼─────┼─────┼─────┼────┼────┼────┼────┼────┼───┼────┼────┼─────┼───┼──────┼────┤
│1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │8 │9 │10 │11 │12 │13 │14 │15 │16 │17 │18 │19 │20 │21 │22 │23 │
├───┼───┼────┼───┼─────┼───┼────┼─────┼─────┼─────┼─────┼────┼────┼────┼────┼────┼───┼────┼────┼─────┼───┼──────┼────┤
│i │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │148│146 │2 │
├───┤270│5 │3,0│16,5 │0,9│0,35│150 │236,2│0,015│0,015│400 │330 │2,63│0,71│1,07│0,6│284 │2,81│4,05 ├───┼──────┼────┤
│k │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │144│141,95│2,05│
└───┴───┴────┴───┴─────┴───┴────┴─────┴─────┴─────┴─────┴────┴────┴────┴────┴────┴───┴────┴────┴─────┴───┴──────┴────┘
în care: L - lungime tronson (m) S - suprafaţa de colectare (ha) V_a - viteza apreciată (m/s) t_p - timp de ploaie (min) m - coeficient de reducere (0,8÷0,9) Φ - coeficient de scurgere i - intensitatea ploii de calcul (l/s, ha) Q_c - debit de calcul (l/s) i_T - panta teren i_R - panta radier DN(H) - diametru sau înălţime canal Q_pl - debit secţiune plină (l/s) V_pl - viteza secţiune plină (m/s) α = Q_c/Q_pl β = V_ef/V_pl a = h/DN(H) ≤ 1,0 h - înălţimea de apă (m) V_ef - viteza efectivă (m/s) Delta h_i-k = i_R . L (m) C_R^k = C_R^i - Delta h_i-k (m) Hs - adâncimea săpăturii (3) Realizarea calculelor utilizând Tabelul 3.3. implică următoarele etape: a. se completează coloanele 1, 2, 3, 4, 7, 10, 11, 21; b. se estimează o valoare pentru viteza de curgere a apei pe tronson (col. 4) şi se calculează durata ploii de calcul aferent (col.5); c. în funcţie de durata ploii de calcul, se alege coeficientul m (col. 6); d. se determină, din curbele IDF sau din studiile speciale, intensitatea ploii de calcul (col. 8), pentru f = normată şi durata ploii de calcul - t_p aferent; e. se determină Q_c (col. 9); f. se alege un diametru pentru colectorul de canalizare (col. 12), cunoscând debitul şi o pantă a radierului adoptată (col. 11); g. se determină din diagramele cu grad de umplere, mărimile din coloanele 15, 16, 17 (α,β,a); h. se calculează înălţimea apei în colectorul de canalizare (col. 18) şi viteza efectivă de curgere a apei (col. 19). Dacă valoarea acestei viteze diferă cu mai mult de 20% faţă de viteza apreciată (col. 4), se reia calculul, adoptând în următoarea iteraţie valoarea v_ap = v_ef obţinută în iteraţia anterioară; i. se determină cotele radierului colectorului (col.22) astfel încât adâncimea de îngropare să fie minim 0,8 m (peste generatoarea superioară a canalului) şi racordarea între două tronsoane vecine să se facă la creastă, adică păstrând continuă linia bolţii superioare a canalului; j. colectoarele de canalizare în procedeu unitar, respectiv colectoarele pentru ape meteorice, pot funcţiona pe timp de ploaie la secţiune plină (a=1,0). (4) Pentru colectoare cu diametre DN > 1000 mm sau cu înălţime H > 1000 mm şi debite reduse de ape uzate (pe timp uscat), pentru realizarea vitezei minime de autocurăţire, se prevăd prin proiect măsuri de creştere a vitezei prin execuţia unei rigole la baza colectorului. Această soluţie se impune să fie analizată şi pentru retehnologizarea colectoarelor de mari dimensiuni existente, cu funcţionare în procedeu unitar. (5) Acelaşi calcul se utilizează şi în cazul reţelelor de canalizare ape meteorice, în acest caz debitul de dimensionare fiind dat de suma dintre: a. debitul de ape meteorice rezultat în secţiunea de calcul pentru intensitatea ploii de calcul, stabilită pe baza timpului de ploaie şi frecvenţei normate corespunzătoare reţelei; b. debitul infiltraţiilor colectate de reţea. (6) Verificarea reţelei de canalizare în procedeu unitar se face pentru condiţiile de funcţionare pe timp uscat, la debitul maxim dat de suma dintre debitul orar maxim de apă uzată şi debitul infiltraţiilor colectate de reţea (verificarea asigurării vitezei de autocurăţire). 3.4.3.4. Modelarea hidraulică a reţelelor de canalizare gravitaţionale (1) Pentru toate reţelele de canalizare care deservesc comunităţi cu peste 1000 de locuitori, Operatorul sistemului de canalizare are obligaţia elaborării, prin proiectanţi de specialitate, a modelului hidraulic al întregii reţele: a. proiectele de extindere/reabilitare a reţelelor de canalizare existente se elaborează exclusiv după actualizarea modelului hidraulic al reţelei existente şi verificarea funcţionării corespunzătoare a reţelei în configuraţia proiectată, prin simulări pe modelul hidraulic aferent configuraţiei respective; b. modelul hidraulic se elaborează cu respectarea următoarelor cerinţe minime: i. documentaţia de modelare hidraulică include: A. modelul propriu-zis în format electronic; B. raportul de modelare hidraulică, în care sunt indicate toate informaţiile relevante privind ipotezele de calcul considerate şi rezultatele obţinute pentru fiecare scenariu şi sub-scenariu analizat; ii. permite editarea de către Operatorul sistemului de canalizare, în vederea sprijinirii procesului decizional privind dezvoltarea reţelei şi abordarea situaţiilor de urgenţă, prin rularea de simulări suplimentare, cu modificarea modelului iniţial privind configuraţia sau parametrii de funcţionare a reţelei; iii. se actualizează, prin grija Operatorului sistemului de canalizare: A. periodic, la intervale de maxim 5 ani; B. la maxim 1 an după realizarea de modificări permanente în configuraţia sau parametrii de funcţionare ai reţelei. (2) Prin excepţie de la (1): a. în cazul: i. racordurilor individuale noi/înlocuite; ii. înlocuirilor de tronsoane existente cu colectoare noi având aceleaşi diametre şi puncte de conectare, cu preluarea tuturor racordurilor existente şi scoaterea din funcţiune a colectorului înlocuit, se admite elaborarea proiectului lucrărilor respective fără actualizarea modelului hidraulic, sub rezerva furnizării prin acordul de furnizare emis de Operatorul Sistemului de canalizare (aviz bazat pe simulările realizate de Operator pe modelul hidraulic existent), pentru fiecare punct de conectare: A. debitul maxim admis pentru preluarea în reţeaua de canalizare; B. posibilitatea preluării apei de la utilizator, gravitaţional cu nivel liber, sau necesitatea realizării de către utilizator a unei staţii de pompare proprii, în amonte de căminul de racord; C. cota minimă la radier, admisă pentru instalarea căminului de racord. b. în cazul extinderilor de reţea cu lungimea de maxim 500 m şi deservind maxim 100 de gospodării/proprietăţi, se admite elaborarea proiectului lucrărilor respective fără actualizarea de către proiectant a modelului hidraulic al sistemului existent, în următoarele condiţii: i. pentru fiecare punct de conectare, prin acordul de furnizare emis de Operatorul Sistemului de canalizare (aviz bazat pe simulările realizate de Operator pe modelul hidraulic existent), se indică: A. debitul maxim admis pentru preluarea în reţeaua de canalizare; B. posibilitatea preluării apei de la utilizator, gravitaţional cu nivel liber, sau necesitatea realizării unei/unor staţii de pompare, în amonte de punctul de racord; C. cota radier, nivelul maxim al apei, diametrul şi materialul colectorului existent la punctul de racordare; ii. în cadrul proiectului lucrărilor de extindere, se elaborează modelul hidraulic aferent acestora; iii. în perioada dintre începerea execuţiei şi punerea în funcţiune a lucrărilor, Operatorul Sistemului de canalizare actualizează modelul hidraulic al sistemului existent, prin integrarea în acesta a modelului hidraulic elaborat de proiectant. (3) Construirea modelului hidraulic al unei reţele de canalizare, pentru simularea funcţionării acesteia din punct de vedere tehnologic, constă în parcurgerea următoarelor etape principale: a. pentru o reţea nouă de canalizare: i. elaborarea propunerii iniţiale privind condiţiile generale de colectare a apelor uzate şi meteorice, bazate pe analiza condiţiilor specifice: A. privind apele uzate menajere (ex: cote teren, clădiri cu/fără subsoluri, categorii şi repartiţie spaţiala utilizatori); B. privind apele meteorice, după caz (ex: caracterizarea suprafeţelor după tip, pantă, grad de impermeabilizare, dimensiuni, amplasare etc.). ii. trasarea reţelei de canalizare pe planul de situaţie al localităţii şi stabilirea schemei de calcul; iii. stabilirea tuturor conexiunilor între nodurile reţelei de canalizare; iv. stabilirea, pentru fiecare nod, a minim următoarelor elemente: A. coordonate X,Y pentru prezentarea sub formă de hărţi a parametrilor hidraulici rezultaţi în cadrul simulărilor efectuate pe modelul hidraulic al reţelei de canalizare; B. cote geodezice; C. numerotarea nodurilor; D. determinarea şi alocarea debitelor descărcate în reţea; E. stabilirea adâncimilor minime necesare la racorduri; F. nominalizarea nodurilor atipice din reţeaua de canalizare (subtraversări, staţii de pompare, bazine de retenţie, guri de descărcare etc.): - staţia de pompare este ataşată unui bazin de aspiraţie; descrierea staţiei de pompare în modelul numeric al reţelei de canalizare se realizează prin: 1) precizarea cotelor la radierul colectoarelor conectate la bazinul de aspiraţie; 2) precizarea dimensiunilor în plan şi adâncimii bazinului de aspiraţie; 3) precizarea curbelor caracteristice ale pompelor care echipează staţia de pompare: curba caracteristică a pompei H = f_Q şi curba caracteristică de randament eta = f_Q; 4) precizarea nivelelor de pornire şi oprire, pentru fiecare pompă. – pentru simulări preliminare, se poate utiliza abordarea simplificată, în care staţia de pompare este schematizată fără indicarea curbelor. – prezenţa gurilor de scurgere şi a punctului de intrare în staţia de epurare se realizează prin stabilirea nodului în care sunt amplasate obiectele şi precizarea cel puţin a cotelor la radierele aferente; opţional, mai poate fi precizat nivelul apei în aval, atunci când se verifică funcţionarea reţelei la descărcarea în receptor cu nivel variabil în timp. v. stabilirea pentru fiecare tronson a minim următoarelor elemente: A. lungime; B. coeficienţi de rugozitate corespunzători materialelor alese; C. forma secţiunii şi dimensiunile aferente; D. cota radier la capătul amonte; E. cota radier la capătul aval; F. se va acorda atenţie deosebită la declararea caracteristicilor şi analiza rezultatelor aferente conductelor de refulare, la care: ● se impune indicarea în model a sensului de curgere, prin declararea existentei clapetei antiretur; ● gradul de umplere efectiv are valoarea 1; vi. stabilirea, pentru fiecare dintre bazinele de colectare a apelor meteorice, (determinate utilizând metoda poligoanelor Thiessen, menţionată la 3.4.1 punctul (11)), a minim următoarelor elemente: A. suprafaţă; B. coeficient mediu de scurgere; C. pantă medie; D. nodul/colectorul în care se face descărcarea apei meteorice. b. pentru reţele existente, se impune: i. constituirea/actualizarea bazei de date GIS care reflectă cu precizie corespunzătoare amplasamentele, traseele, conectivitatea hidraulică şi caracteristicile elementelor reţelei existente; ii. determinarea prin măsurători "in situ" a tuturor elementelor cerute la (1) a; iii. înainte de elaborarea de simulări privind modificarea situaţiei existente, elaborarea modelului hidraulic aferent reţelei existente şi calibrarea acestuia pe baza măsurătorilor de debite şi niveluri realizate. c. pentru analize de detaliu în zone urbane, se impune să se analizeze situaţiile efective de funcţionare, în care, în locul unei ploi constante, aşa cum s-a prezentat paragraful 3.3.2 - aplicabil pentru suprafeţe reduse şi calcul manual, se ia în considerare o ploaie cu intensitate variabilă. În acest sens, este necesară elaborarea unui model hidrologic dedicat: i. bazat pe modelul digital detaliat al terenului, cu o rezoluţie sub 5,0 m în plan (rezultate optime se obţin pentru o rezoluţie sub 1,0 m) şi o precizie pe verticală sub 0,20 m; ii. capabil să evalueze cantitatea de apă generată la nivelul bazinelor sau sub-bazinelor de colectare; iii. se menţionează faptul că, pentru o simulare exactă a modului în care apa se deplasează la suprafaţa terenului în zone urbane, sunt necesare atât modele hidrodinamice 2D cât şi un model digital de mare precizie al terenului. Astfel, se utilizează o modelare cuplată, 2D la suprafaţa terenului şi 1D+ pentru reţeaua de canalizare, cu cuplare prin intermediul gurilor de scurgere. (4) Calculul reţelei de canalizare se consideră finalizat atunci când, pentru toate scenariile şi sub scenariile aplicabile sistemului, analizate de Proiectant, sunt îndeplinite cerinţele aplicabile stabilite la 3.4.3.1 Criterii de proiectare a reţelelor de canalizare. 3.4.3.5. Construcţii accesorii în reţeaua de canalizare gravitaţională (1) Pentru asigurarea funcţionalităţii, în acelaşi timp cu exploatarea sigură şi facilă a reţelelor de canalizare, pe colectoarele reţelei se prevăd accesorii şi construcţii conexe, ca de exemplu: racorduri, cămine/camere, stavile, deversoare, sifoane, puncte de monitorizare debite/nivele, guri de scurgere, guri de zăpadă, bazine de retenţie. 3.4.3.5.1. Cămine de vizitare (1) Căminele de vizitare din reţelele de canalizare sunt construcţii verticale care fac legătura între nivelul terenului şi colectoare, pentru asigurarea următoarelor funcţiuni: a. accesul personalului de operare la colectoare; b. ventilarea reţelei; c. spălarea periodică a reţelei. (2) Amplasarea căminelor de vizitare se face: a. la începutul fiecărui colector; b. pe aliniamentele colectoarelor; c. în secţiunile de schimbare a diametrelor şi/sau direcţiei în plan vertical şi/sau orizontal; d. în secţiunile de intersecţie şi racordare cu alte canale; e. în secţiunile unde este necesară spălarea reţelei. (3) Amplasamentele şi soluţiile constructive aferente căminelor de vizitare se stabilesc cu respectarea prevederilor aplicabile stabilite prin SR EN 752, STAS 2448, SR EN 1917, SR EN 13476 (standard pe părţi), SR CEN/TS 13598-3 (standard pe părţi), SR EN ISO 23856, SR EN 295 (standard pe părţi), SR EN 681 (standard pe părţi), completate cu următoarele cerinţe minime: a. căminele se instalează: i. pe domeniul public; ii. fără a se afecta celelalte instalaţii subterane. b. structura căminului asigura minim următoarelor cerinţe: i. etanşeitate la apa freatică: 1) trecerea colectoarelor/conductelor prin pereţi se face fără afectarea etanşeităţii căminului. Se recomandă evitarea spargerii ulterioare turnării căminului/realizării elementelor prefabricate, prin realizarea golurilor odată cu execuţia/instalarea structurii şi utilizarea de piese de trecere speciale, etanşe; 2) se prevăd trepte anti-alunecare, protejate anticoroziv. Se recomandă evitarea spargerii ulterioare turnării căminului/ realizării elementelor prefabricate, prin instalarea de elemente etanşe aferente sau direct instalarea treptelor odată cu execuţia structurii. ii. protecţie împotriva îngheţului; iii. protecţie la plutire, iv. rezistenţa la solicitări mecanice; v. pentru facilitarea accesului personalului în operaţiunile de inspecţie/intervenţie, la partea inferioară a căminului se amenajează rigolă deschisă, profilată hidraulic pentru racordarea radierelor capetelor colectoarelor. c. dimensiunile interioare ale căminelor se prevăd cu asigurarea minim a următoarelor cerinţe: i. permit acces uşor şi posibilitate de intervenţie facilă la colector: 1) accesul se face printr-un coş cu diametrul interior minim 0,80 m; 2) căminele instalate pe colectoare cu adâncimea de pozare de minim 2,00 m se prevăd cu o camera de lucru cu dimensiuni minime: A. înălţime 1,80 m; B. diametru interior 1,0 m. 3) căminele instalate pe colectoare cu adâncimea de pozare sub 2,00 m se prevăd fără cameră de lucru, coşul de acces cu diametrul interior de minim 800 mm putând fi prelungit până la cota radierului. ii. se acoperă cu plăci, recomandabil realizate din elemente prefabricate, prevăzute cu goluri de acces; d. golurile de acces în cămine se prevăd cu ansambluri de capace cu goluri şi rame conforme cu prevederile SR EN 124, asigurând-se: i. deschiderea minimă (pas liber) 600 mm şi balama îngropată; ii. posibilitate de blocare, pentru deschidere fiind utilizată cheie/unealtă specifică; iii. protejare internă şi externă cu acoperire epoxidică pentru condiţii foarte corozive şi erozive; iv. instalarea ramelor şi a capacelor se face astfel încât acestea să fie aduse la cota amplasamentului: 1) ansamblurile ramă+capac se încastrează în plăci, asigurând-se: A. etanşeitatea şi integritatea ansamblului cămin-capac; B. aducerea la cota terenului odată cu execuţia căminului; C. readucerea la cota terenului, de fiecare dată când se realizează lucrări de modernizare/reabilitare a carosabilului. 2) în cazul amplasării în zone carosabile cu structuri realizate cu mixturi asfaltice la cald, se recomandă utilizarea de ansambluri capac+ramă cu autonivelare, capabile să preia încărcările din trafic şi din variaţiile de temperatură, fără transfer direct asupra structurii căminului, asigurând-se în acelaşi timp: A. etanşeitatea şi integritatea ansamblului cămin-capac; B. evitarea degradării carosabilului adiacent; C. reducerea costurilor aferente lucrărilor de aducere la cotă. v. se recomandă utilizarea de capace de clasă minim D400, chiar şi în situaţia amplasării în spaţii necarosabile. (2) În cămine nu pot fi amplasate alte instalaţii decât cele aferente reţelei de canalizare. (3) Nu se admite introducerea colectoarelor/conductelor dincolo de faţa interioară a căminului de vizitare. (4) Pentru conectarea colectorului cu căminul de vizitare, se recomandă să se utilizeze un tronson independent, din acelaşi material şi acelaşi diametru cu colectorul, având lungimea de maxim 2 m. (5) Se recomandă ca proiectantul să analizeze, în ansamblul proiectului reţelei de canalizare, uniformizarea tipo-dimensională a căminelor. (6) Alegerea configuraţiei căminelor de vizitare se face ţinând cont de: a. diametrele colectoarelor pe care le deservesc; b. necesitatea racordării hidraulice între colectorul/colectoarele din amonte şi colectorul din aval; c. necesitatea asigurării spaţiului de lucru în interiorul căminului; d. necesitatea reducerii dimensiunilor în plan ale căminelor de vizitare. 3.4.3.5.1.1. Cămine de vizitare de trecere (1) Se prevăd cămine de vizitare de trecere: a. la începutul fiecărui colector; b. pe tronsoanele în aliniament, distanţa între două cămine adiacente se adoptă: i. maxim 80 m, pentru colectoare cu diametrul până la 1500 mm; ii. maxim 100 m, pentru colectoare cu diametrul între 1500 şi 2000 mm; iii. maxim 150 m, pentru colectoare cu diametrul peste 2000 mm. (2) Se pot executa cămine de vizitare de trecere cu radiere decalate şi profilarea adecvată a cunetei, fără alte măsuri suplimentare, pe colectoare cu diametrul până la 800 mm, la care se îndeplinesc în mod cumulativ următoarele condiţii: a. viteza de curgere nu depăşeşte viteza maximă indicată de producătorul tuburilor; b. este necesară adâncirea locală a profilului colectorului cu mai puţin de 0,80 m, diferenţa măsurată între radierul amonte şi bancheta căminului de vizitare. 3.4.3.5.1.2. Cămine de vizitare de intersecţie (1) Căminele de vizitare de intersecţie se amplasează la intersecţia a 2 sau mai multe colectoare. (2) Intersecţiile se realizează cu respectarea simultană a următoarelor condiţii: a. alinierea colectoarelor se face la generatoarea superioară; b. intersecţia se face în acelaşi sens cu direcţia de curgere apei în reţea sau cel mult perpendicular pe direcţia de curgere. Nu se admit intersecţii pentru care curentul de apă deversat în cămin este invers sensului normal de curgere. (3) În cazul colectoarelor cu DN < 500 mm, intersecţia se poate realiza în cămine de vizitare obişnuite. În acest caz, se recomandă evitarea descărcării în acelaşi cămin a mai mult de 3 colectoare la aceeaşi cotă radier. (4) În cazul colectoarelor cu DN ≥ 500 mm, construcţiile se realizează sub formă de camere de intersecţie, la care se impune realizarea unei racordări hidraulice: a. forma şi dimensiunile camerelor se adoptă în funcţie de numărul colectoarelor care se intersectează; b. amestecul curenţilor se face fără fenomene hidraulice care să deterioreze contracţia, să genereze remuu care ar afecta curgerea în amonte sau să genereze zone stagnante în care se pot produce depuneri: i. axul colectorului de preluat, cu diametrul D, se racordează la colectorul din aval cu o raza de la 1,5 D până la 10 D; ii. axul colectorului la care se face racordarea se poziţionează tangent la curbura colectorului de preluat; iii. colectorul de preluat se continuă în interiorul camerei cu o rigolă până la punctul de intersecţie cu colectorul la care se face racordarea, rezultând o muchie verticală până la radier. (5) Forma camerei rezultă pe baza dimensiunilor generate prin: a. realizarea de pereţi perpendiculari pe axul fiecărui capăt de colector care intră/iese din cameră; b. asigurarea dimensiunilor în plan, necesare la fiecare perete, pentru înglobarea pieselor de trecere aferente capetelor fiecărui colector. 3.4.3.5.2. Cămine pentru schimbarea de direcţie (1) Căminele de vizitare pentru schimbarea direcţiei se amplasează în poziţiile unde este necesară schimbarea direcţiei colectoarelor, fiind realizate cu respectarea următoarelor condiţii: a. pentru colectoare cu diametrul până la 500 mm, schimbarea de direcţie se poate realiza la unghiuri de maxim 90°, în cămine de vizitare obişnuite, cu profilarea hidraulică a rigolei; b. pentru colectoare cu diametrul între 500 mm şi 1000 mm: i. se admite schimbarea de direcţie în cămine de vizitare obişnuite, cu profilarea corespunzătoare a rigolei, numai dacă unghiul este de cel mult 45°. Pentru unghiuri între 45° şi 90° se execută 2 cămine de vizitare; ii. dacă nu este posibilă realizarea a 2 cămine, se utilizează camere de schimbare de direcţie. c. pentru colectoare cu diametrul peste 1000 mm, se utilizează camere de schimbare de direcţie. (2) Forma şi dimensiunile camerelor se adoptă în funcţie de dimensiunile şi unghiul sub care se realizează schimbarea direcţiei. (3) Pe radierul camerei se execută un jgheab (rigolă) care să permită o dirijare uşoară a apei şi o curgere normală. (4) Pentru debite mici, raza de curbură minimă admisă este de 1,5 D, în care D este diametrul colectorului. (5) Pentru debite mari, respectiv colectoare cu dimensiuni mari, raza de curbură se stabileşte în funcţie de debit şi viteză. În general, raza de curbură pentru diametre peste 500 mm este de (3-5) diametre, uneori putând ajunge şi până la 10 diametre. 3.4.3.5.3. Cămine de rupere de pantă (1) Căminele de rupere de pantă se prevăd cu următoarele scopuri: a. protecţia colectoarelor prin limitarea vitezei de curgere şi disiparea energiei; b. împiedicarea depunerii suspensiilor în secţiunea de coborâre bruscă a radierului canalului. (a se vedea imaginea asociată) Figura 3.2. Configuraţie cămin de rupere de pantă (2) Pentru colectoare cu diametrul până la 500 mm şi diferenţă de nivel între radierul amonte şi banchetă de peste 0,80 m, căminele de rupere de pantă se pot executa în configuraţii similare celei din Figura 3.2: a. construcţia constă dintr-un cămin asemănător căminelor de vizitare, pe exteriorul căruia se instalează o ramificaţie, o conductă orizontală şi o conductă verticală din material rezistent la uzură, înglobate în beton. În condiţii de funcţionare normală, apa circulă prin tubul vertical, iar când debitul este mai mare, o parte din acesta curge prin tubul orizontal; b. tubul orizontal se adoptă de diametru egal cu D1, iar tubul vertical se dimensionează urmărindu-se evitarea formării de depuneri: i. pentru D1 ≤ 300 mm, diametrul tubului vertical adoptă minim 150 mm; ii. pentru D1 între 300 şi 500 mm, diametrul tubului vertical adoptă minim 200 mm. (3) Pentru colectoare cu diametrul peste 500 mm, se prevăd camere de rupere de pantă, configuraţia şi dimensiunile fiind stabilite prin proiect, ţinând cont de minim următoarele elemente: a. diametrul colectoarelor amonte şi aval; b. diferenţa de nivel între radierele colectoarelor amonte şi aval; c. prevederea, după caz, a unui paravan în zona de cădere a apei, pentru protecţia personalului de exploatare; d. profilarea hidraulică a radierului camerei, după caz, pentru asigurarea disipării energiei. (4) Pentru descărcarea apei din conductele de refulare se adoptă măsuri de protecţie a colectorului şi căminului de conectare, pentru evitarea fenomenelor de eroziune locală şi deranjamente pentru personalul de exploatare; de exemplu, conectarea se poate face printr-un cămin cu o configuraţie similară căminelor de rupere de pantă prezentate la Figura 3.2, dar fără segmentul de tub orizontal. 3.4.3.5.4. Cămine de spălare (1) Pentru tronsoane de canalizare a apelor uzate în procedeu divizor, fie din reţele existente, fie din reţele noi, proiectate conform excepţiilor indicate la (2), unde viteza de autocurăţire nu poate fi asigurată, operaţiunile de exploatare includ spălarea regulată. (2) Spălarea se poate face: a. cu utilaje specializate; b. prin amenajarea unor cămine de spălare, prevăzute cu volum de acumulare a apei pentru spălare şi instalaţii specifice, care să asigure descărcarea în amonte de tronsoanele respective a unui volum de apă suficient pentru antrenarea depunerilor formate pe radierul canalului. (3) Întrucât eficienţa spălării este cu atât mai mare, respectiv volumul de apă necesar pentru spălare este mai redus, cu cât debitul şi presiunea sunt mai mari, se recomandă spălarea cu utilaje specializate. (4) Suplimentar faţă de tronsoanele pe care nu se asigură viteza de autocurăţire, indicate în breviarul de calcul/raportul de modelare hidraulică aferent reţelei de canalizare, Operatorul actualizează programul acestuia de monitorizare a depunerilor şi spălare regulată, conform situaţiilor constatate în funcţionarea reţelei de canalizare. 3.4.3.5.5. Racorduri (1) Racordul reprezintă partea din reţeaua publică de canalizare care asigură legătura între reţeaua publică de canalizare şi reţeaua interioară a unei incinte sau a unei clădiri. (2) Principalele componente ale unui racord sunt: a. cămin de racord; b. conducta de racord; c. conectarea conductei de racord la colectorul public, stradal. (3) Racordul, între colectorul stradal şi căminul de racord, inclusiv căminul de racord, aparţine reţelei publice de canalizare, indiferent de modul de finanţare a realizării acestuia. (4) Amplasamentele şi soluţiile constructive aferente racordurilor se stabilesc cu respectarea următoarelor cerinţe minime: a. căminele de racord, folosite pentru inspecţia şi întreţinerea racordului: i. se instalează: A. în afara spaţiului carosabil, la limita de proprietate; B. fără a se afecta celelalte instalaţii subterane; C. ori de câte ori este posibil, pe domeniul public. ii. adâncimea căminului de racord se adoptă astfel: A. maxim 1,5 m pentru clădiri: 1. fără subsol; 2. clădiri cu subsoluri având cota radier la ieşire din clădire la mai mult de 1,5 m sub cota terenului; 3. clădiri aflate în situaţii particulare în care nu este posibilă preluarea gravitaţională a apei uzate de la utilizator, întrucât fie colectorul stradal existent este pozat la cotă superioară cotei instalaţiilor interioare, fie soluţia de pozare a colectorului stradal proiectat sub cota instalaţiilor interioare nu este raţională. B. întotdeauna inferioară adâncimii de pozare a colectorului stradal aferent, pentru asigurarea descărcării gravitaţionale cu nivel liber, fără risc de influenţare a capacităţii hidraulice a racordului (remu) sau punere sub presiune a instalaţiilor interioare; iii. structura căminului asigură minim următoarelor cerinţe: A. etanşeitate la apa freatică; B. protecţie împotriva îngheţului; C. protecţie la plutire; D. rezistenţă la solicitări mecanice. iv. în căminul de racord nu pot fi amplasate alte instalaţii decât cele aferente racordului. v. se acoperă cu plăci în care se încastrează capace şi rame conforme cu prevederile SR EN 124: A. cu goluri, cu deschiderea minimă (pas liber) 300 mm şi balama îngropată; B. cu posibilitate de blocare, pentru deschidere fiind utilizată cheie/unealtă specifică; C. protejate intern şi extern cu acoperire epoxidică pentru condiţii foarte corozive şi erozive; D. ramele capacelor se încastrează în plăci, cu asigurarea corespunzătoare a etanşeităţii şi integrităţii ansamblului cămin-capac; E. instalarea ramelor şi capacelor se face astfel încât acestea să fie aduse la cota amplasamentului; F. se recomandă utilizarea de capace de clasă minim C250, chiar şi în situaţia amplasării în spaţii necarosabile. b. conducta de racord: i. între căminul de racord şi punctul de conectare la colectorul stradal se prevede conducta de racord cu DN ≥ 150 mm; ii. profilul conductei de racord se adoptă întotdeauna descrescător spre punctul de conectare, panta minimă recomandată fiind de 0,003; iii. între căminul de racord şi colectorul stradal se realizează exclusiv tronsoane rectilinii (nu se admite instalarea de coturi pe traseul conductei de racord). c. conectarea canalului de racord la colectorul stradal - se poate face atât direct la tuburile colectorului stradal, cât şi prin conectare la căminele de pe colectorul stradal. Soluţiile se stabilesc cu respectarea următoarelor cerinţe minime: i. conectări la tuburile colectorului stradal: A. se execută cu piese speciale de racord, care îndeplinesc următoarele cerinţe: 1. sunt certificate pentru instalarea pe colectoare realizate din materialele şi la diametrele aferente colectoarelor pe care sunt prevăzute; 2. sunt capabile să preia deviaţii unghiulare la punctul de îmbinare, pentru evitarea concentrării de eforturi în colector sau în conducta de racord; 3. montajul nu necesită scoaterea din funcţiune sau demontarea tubului pe care se montează; 4. pentru conectarea a două racorduri adiacente, se recomandă adoptarea unei distanţe minime interax de 2,0 m, măsurată în lungul colectorului stradal; în cazuri justificate, distanţa se poate reduce până la 1,0 m. ii. conectări la cămine de pe colectorul stradal: A. în cazul colectoarelor pozate la adâncimi de îngropare de până la 4,0 m, conectarea racordurilor la cămine se face direct la cămin, cu asigurarea diferenţei de maxim 0,80 m între generatoarea superioară a colectorului şi radierul conductei de racord; B. în cazul colectoarelor pozate la adâncimi de îngropare de peste 4,0 m, conectarea racordurilor la cămine se face obligatoriu cu rupere de pantă: 1. pentru conducta verticală se utilizează minim DN 150 mm; 2. intrarea în cămin se face cu asigurarea distanţei de maxim 0,80 m între generatoarea superioară a colectorului şi radierul conductei de racord. C. conectările cu racorduri se execută la cote diferite: 1. în cazul căminelor realizate din elemente prefabricate, piesele de trecere etanşe pentru racorduri se instalează din fabrică, maxim 2 goluri/la acelaşi nivel, cu distanţa interax pe verticală de minim 3xDN racord; 2. în cazul căminelor din beton turnate în amplasament, piesele de trecere etanşe se execută la cote diferite, distanţa interax pe verticală fiind de minim 3xDN racord. D. se recomandă limitarea la maxim 3 conducte de racord conectate la acelaşi cămin de pe colectorul stradal; E. descărcarea racordurilor în cămin trebuie să se realizeze în acelaşi sens cu direcţia de curgere apei în reţea sau cel mult perpendicular pe direcţia de curgere. Nu se admit racorduri pentru care curentul de apă deversat în cămin este invers sensului normal de curgere; iii. indiferent de soluţia de conectare adoptată, nu se admite introducerea conductei de racord dincolo de faţa interioară a tubului sau căminului la care se face conectarea. d. proiectele racordurilor se supun avizării Operatorului sistemului de canalizare; e. pentru eficientizarea operării se recomandă standardizarea tipo-dimensională a materialelor şi construcţiilor accesorii utilizate. (2) Se realizează racorduri pentru toţi utilizatorii cu acces la reţeaua publică de canalizare a apelor uzate menajere (procedeu divizor sau unitar). (3) În situaţiile indicate la (4)a.i.3) sau în alte situaţii specifice condiţiilor din amplasament, soluţiile se stabilesc de Proiectant, prin analiza a cel puţin următoarelor variante: a. includerea în instalaţia utilizatorului a unei staţii de pompare a apelor uzate menajere, cu descărcarea apei uzate în căminul de racord executat la adâncimea de maxim 1,5 m; b. în cazul în care numărul de clădiri conduce la concluzia că este eficientă soluţia grupării racordurilor, se pot prelua racordurile aferente clădirilor respective într-un colector paralel cu colectorul stradal, cu: i. descărcarea apei uzate în aval, unde cotele permit preluarea gravitaţională în colectorul stradal; ii. descărcarea apei uzate într-o staţie de pompare comună şi descărcarea apei uzate în colectorul stradal printr-o conductă de refulare. (4) În cazul amplasamentelor cu densitate mare de clădiri, unde pozarea racordurilor aferente implică dificultăţi deosebite (de exemplu: densitate mare de utilităţi, străzi modernizate pe care nu este raţională execuţia excavaţiilor/forajelor necesare în dreptul fiecărei proprietăţi), se recomandă reducerea numărului de puncte de conectare la colectorul stradal, prin gruparea conductelor de racord în sistem "pieptene". 3.4.3.5.6. Sifoane de canalizare (1) Se prevăd în situaţiile trecerii colectoarelor pe sub alte construcţii, cursuri de apă, drumuri, căi ferate sau depresiuni. (2) Sifoanele sunt alcătuite din: a. camere de intrare şi ieşire pe fiecare latură a subtraversării; b. conducte de sifonare. (3) Numărul de conducte de sifonare în cadrul aceleiaşi traversări se stabileşte în funcţie de tipul de sistem de canalizare: a. în procedeu separativ, se poate realiza un singur fir pentru fiecare funcţiune (ape uzate, ape meteorice); b. în procedeu unitar, se execută întotdeauna 2 fire: i. un fir va funcţiona pe timp uscat; ii. al doilea fir devine funcţional la ploaie. (4) Dimensionarea conductelor de sifonare se face cu asigurarea unor viteze minime de curgere: a. pentru canalizare în procedeu divizor: 0,5 ... 0,6 m/s la debitul de calcul; b. pentru canalizare în procedeu unitar: i. 1,25 ... 1,5 m/s la debitul de calcul; ii. 0,5 ... 0,6 m/s la debitul de verificare pe timp uscat. (5) Pentru cerinţe deosebite privind siguranţa în exploatare, se impune dublarea conductelor de sifonare, fiecare fir fiind dimensionat la 0,75 . Q_calcul. (6) Cerinţele de eliminare a riscului în funcţionarea conductelor subtraversării impun: a. în cazul funcţionarii la viteze de peste 3 m/s, alegerea de materiale cu rezistenţă sporită la abraziune, ca de exemplu: tuburi de oţel protejat, fontă ductilă, poliester armat cu fibră de sticlă de construcţie specială, ceramică vitrificată, polimer beton; b. adoptarea de măsuri constructive pentru stabilitatea albiei, preluarea sarcinilor dinamice din circulaţie, consolidarea terenului în zona subtraversării. (7) Pentru evitarea depunerilor la Q_uz or min, se recomandă adoptarea unor pante de 1:1-1:2 pentru tronsonul amonte, respectiv 1:3-1:6 pentru tronsonul aval. (8) În situaţiile când se impune izolarea conductelor de sifonare, se prevăd stavile de închidere în camerele de intrare/ieşire; vor fi prevăzute, în tronsoanele din camerele de intrare, sisteme care să permită spălarea (curăţarea) conductelor de sifonare şi/sau descărcarea reţelei de canalizare. (9) Dimensionarea hidraulică a conductelor de sifonare are la bază ecuaţia: DeltaH = Σh_r (3.15) în care: DeltaH - diferenţa minimă între nivelul din camera de intrare şi nivelul din camera de ieşire; Σh_r - suma pierderilor de sarcină locale şi distribuite pe circuitul hidraulic între camera de intrare şi ieşire. (10) Schema unui sistem de sifon inferior pentru canalizare este prezentată în Figura 3.3. (a se vedea imaginea asociată) Figura 3.3. Schema sifon inferior pentru canalizare. (11) Adâncimea de pozare sub nivelul talvegului se stabileşte la obţinerea avizului de gospodărire a apelor, funcţie de adâncimea de afuiere din secţiunea respectivă. 3.4.3.5.7. Guri de scurgere (1) Gurile de scurgere reprezintă partea din reţeaua publică de canalizare care asigură colectarea şi descărcarea apelor meteorice în reţeaua de canalizare. (2) Gurile de scurgere se execută, de regulă, sub formă de cămine circulare. (3) Capacele gurilor de scurgere se prevăd de tip carosabile, clasa D400, conform SR EN 124. (4) În interiorul căminului gurii de scurgere se instalează un recipient care să poată fi scos mecanizat pentru simplificarea curăţirii gurilor de scurgere. (5) După forma constructivă, gurile de scurgere se pot realiza: a. cu depozit şi sifon, cu grătar carosabil, Tip A conform STAS 6701. Sifonul are rolul de a opri gazele din canalizare să ajungă în atmosferă; b. guri de scurgere fără depozit şi fără sifon. Se utilizează pe reţeaua de canalizare meteorică în procedeu divizor, numai pe străzi asfaltate, unde cantitatea de materii în suspensie sau alte depuneri care pot fi antrenate în reţea este redusă (inexistentă). (6) Racordurile aferente se execută din conducte cu DN 150 mm. (7) Gurile de scurgere se amplasează: a. pe rigola străzii, amonte de trecerea de pietoni; b. în intersecţiile mari, la limita cu trotuarul, pe spaţii necirculate; c. pe platforme amenajate cu pante în spaţiile puţin circulate. (8) Distanţa între gurile de scurgere se stabileşte pe baza debitului capabil al rigolei (funcţie de panta străzii şi coeficientul de rugozitate a rigolei), astfel încât nivelul maxim al apei în rigolă (la ploaia de calcul) să fie sub nivelul superior al bordurii (gardă ≥ 5cm). 3.4.3.5.8. Guri de zăpadă (1) Pe colectoarele de apă pluvială, sau în procedeu unitar, cu diametre de peste 1 000 mm sau secţiuni peste 800/1200 mm, care transportă debite de peste 250 l/s, se poate realiza descărcarea de zăpadă în reţeaua de canalizare. Se pot utiliza fie direct cămine de vizitare, fie guri de zăpadă. (2) Gurile de zăpadă se realizează cu două deschideri de acces: a. acces pentru personalul operatorului sistemului de canalizare; b. acces pentru zăpadă, prin care zăpada este descărcată de la nivelul terenului, pe un podest înclinat cu panta minim 1:5, de unde alunecă în colectorul adiacent. (3) Pentru a nu afecta buna funcţionare a staţiilor de pompare, sifoanelor sau deversoarelor din reţea, gurile de zăpadă se instalează la minim 1000 m în amonte de acestea. (4) Pentru a nu afecta traficul, gurile de zăpadă se instalează în puncte cu trafic rutier şi pietonal mai redus, recomandabil pe străzi mai late sau în pieţe. (5) Se recomandă evitarea introducerii unui volum mare de zăpadă într-un timp scurt, sens în care se utilizează utilaje de transport cu volum mic. (6) Întrucât odată cu zăpada sunt antrenate şi materialele existente pe suprafaţa deszăpezită, de exemplu nisip, după topirea zăpezii se realizează inspecţia şi curăţarea colectorului în aval de gura de zăpadă. 3.4.3.5.9. Deversoare (1) Deversoarele se prevăd în reţelele de canalizare în procedeu unitar, pentru descărcarea unor volume de apă direct în receptor. (2) Stabilirea raportului de diluare pentru apele uzate ce sunt descărcate în receptor se face utilizând următoarele relaţii: n = 1 + n_0 (3.16) n_0 = Q_meteoric/Q_uzat (3.17) în care: n_0 - coeficient de diluare. (3) La adoptarea raportului de diluare se iau în considerare prevederile SR EN 752. (4) Debitul de ape uzate în amestec cu ape meteorice care poate fi deversat în receptor se determină cu relaţia: Q_adm = Q_recept . (CBO_5^recept - CBO_5^adm)/(CBO_5^uz - CBO_5^adm) (mc/s) (3.18) în care: Q_adm - debitul de ape uzate şi meteorice admise a fi descărcate în receptor, (mc/s); CBO_5^recept - consumul biochimic de oxigen la 5 zile aferent apei receptorului, înainte de deversor (mg O_2/l); CBO_5^uz - consumul biochimic de oxigen la 5 zile aferent apelor uzate în amestec cu apele meteorice (mg O_2/l); CBO_5^adm - consumul biochimic de oxigen la 5 zile aferent receptorului, conform prevederilor normei tehnice NTPA 001 (mg O_2/l). (5) Deversoarele sunt alcătuite din: a. camera de deversare; b. canalul de evacuare a apei deversate în receptor; c. gura de vărsare a canalului de evacuare. (6) După forma constructivă, deversoarele pot fi: a. deversor lateral - tipul cel mai utilizat; b. deversor frontal; c. deversor circular. (7) Cerinţele constructive obligatorii pentru deversoare includ: a. asigurarea accesului şi lucrului în camera deversorului: i. se prevăd scări şi rigole; ii. înălţimea camerei deversorului, măsurată de la rigolă, se adoptă ≥ 1,80m. b. Elemente privind evitarea inundării camerei deversorului la ape mari ale receptorului: i. se prevede închiderea canalului de descărcare în receptor cu batardou; ii. pentru receptorii cu variaţii mari şi frecvente ale nivelului se prevăd: 1) stăvilare echipate cu stavile cu închidere automată; 2) senzori de nivel cu monitorizare on-line a nivelurilor amonte şi aval. c. pentru deversoarele amplasate la intrarea în staţia de epurare, construcţia camerei poate fi deschisă. Radierul camerei se prevede cu başă pentru reţinerea corpurilor mari, curăţată periodic cu o cupă tip graifer; d. deversorul se prevede cu grătar rar. 3.4.3.5.10. Guri de descărcare (1) Gurile de descărcare sunt construcţii care se execută în punctul de descărcare a apelor de canalizare în receptor. (2) Forma şi dimensiunile gurilor de descărcare se adoptă ţinând cont de: a. mărimea debitelor receptorului; b. cantitatea şi calitatea apelor ce se evacuează; c. condiţiile specifice amplasamentului. (3) Gurile de vărsare trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: a. să asigure condiţii hidraulice care să permită amestecul cu apele receptorului; b. să nu fie inundată la ape mari pe râu; c. să nu producă degradări ale malurilor şi albiei receptorului sau alte perturbări în scurgerea normală acestuia; d. se recomandă ca amplasarea gurilor de vărsare să se facă sub un unghi de 30 - 45° faţă de direcţia de curgere a receptorului; e. întreaga construcţie este asigurată structural şi din punct de vedere al stabilităţii, cu sisteme de protecţie pentru toate situaţiile de debite şi nivele întâlnite pe râu; f. gurile de vărsare necesare evacuării apelor uzate provenite din procedeu divizor de canalizare, precum şi cele din procedeu unitar de canalizare, epurate mecanic sau biologic, trebuie să asigure o dispersie cât mai bună a apelor de canalizare în receptor. (4) În secţiunea unde se termină canalul se execută un perete de beton, care să consolideze legătura dintre canal şi patul receptorului. (5) Patul receptorului se amenajează şi taluzurile se perează pe cel puţin 10 m în amonte şi 30 m în aval de punctul de descărcare. (6) Se recomandă amenajarea gurilor de scurgere pentru disiparea energiei în zonele de contact între apele receptorului şi apele descărcate. (7) Radierul gurii de descărcare se adoptă la o înălţime suficientă în raport cu receptorul, încât să se evite colmatarea cu suspensii din apa receptorului. (8) Pentru receptori cu debite mai mari, în vederea asigurării unui amestec complet şi evitării afectării calităţii apei receptorului în apropierea malului, se recomandă construirea de tuburi de descărcare aşezate în patul receptorului, cu descărcarea apelor cât mai aproape de talveg. 3.4.4. Reţele de canalizare cu vacuum (1) Sistemele de canalizare vacuumatice sunt sisteme mecanice, pentru care funcţionarea se realizează prin menţinerea presiunii negative (-0,6...-0,7 bar) în reţeaua de conducte colectoare. (2) Sistemele de canalizare vacuumatice sunt destinate transportului de apă uzată menajeră, nu şi pentru ape meteorice. (3) Implementarea sistemelor de canalizare vacuumatice trebuie să aibă la bază o analiză tehnico- economică comparativă cu sistemul clasic gravitaţional. (4) Aplicarea se realizează pentru sectoare/zone limitate la 1.500 - 2.000 utilizatori, şi lungimea totală maximă a colectoarelor reţelei ΣL_i ≤ 5 km; alegerea sectoarelor pentru soluţia cu reţea vacuumată va fi determinată de dificultăţile de execuţie a unei reţele de tip gravitaţional, impuse de natura terenului, existenţa apei subterane şi greutăţi ulterioare de intervenţie în cazul adâncimilor de pozare mari (≈ 5...7 m). (5) Profilul reţelei de conducte colectoare de vacuum trebuie să fie conceput şi construit în aşa numitul profil "dinţi de fierăstru", sub forma unor tronsoane descendente prevăzute cu lifturi succesive similar schemei din Figura 3.4. (a se vedea imaginea asociată) Figura 3.4. Configuraţie montaj conductă colector în reţelele vacuumatice [SR EN 16932-3/2018] Notaţii: 1- conducta vacuum; 2 - lift; 3 - conducta de inspecţie; L_1 - lungime lift; L_2 - lungime conductă vacuum; L - distanţa între lifturi (6) Lungimea unui lift trebuie să îndeplinească condiţia: L_1 > 2 . radical din h . R L_1 - lungime lift; h - înălţimea liftului, în metri [m]; R - raza minimă a cotului (de îndoire a conductei de vacuum), în metri [m]. (7) Funcţie de configuraţia terenului (plat, pantă descendentă, pantă ascendentă), lifturile se prevăd după cum urmează: a. terenuri plate (i_T ≈ 0) i. se adoptă tronsoane cu pantă descrescătoare i_R = 2 la mie; ii. distanţa între 2 lifturi consecutive L_min = 6 m, L_max = 100 m; iii. numărul maxim de lifturi: 25. b. terenuri cu pantă descendentă: i. se prevede 1 lift la 100,0 m. c. terenuri cu pantă crescătoare/contrapantă: i. se adoptă tronsoane cu pantă descrescătoare i_R = 2 la mie. ii. distanţa între lifturi se adoptă funcţie de mărimea contrapantei terenului. (8) Camerele colectoare trebuie să prezinte rezistenţă la coroziune şi la agesivitatea apelor uzate. Acestea pot fi amplasate în stradă sau în curte. (a se vedea imaginea asociată) Figura 3.5. - Camere colectoare: a) - pentru instalare în stradă, b) - pentru instalare în curte [SR EN 169323/2018] Notaţii: 1 - conducta gravitaţională; 2 - camera colectare apă uzată; 3 - conducta de vacuum; 4 - capac camera colectoare; 5 - vană de vacuum; 6 - conductă senzor 7 - controler; 8 - admisie aer; 9 - conductă. (9) Funcţie de diametrul conductei de vacuum, înălţimea lifturilor poate fi după cum urmează:
┌───────────┬──────────────────────────┐
│D │H │
│[mm] │[mm] │
├───────────┼────────┬────────┬────────┤
│90 │200 │300 │450 │
├───────────┼────────┼────────┼────────┤
│110 │200 │300 │450 │
├───────────┼────────┼────────┼────────┤
│125 │200 │300 │450 │
├───────────┼────────┼────────┼────────┤
│140 │200 │300 │450 │
├───────────┼────────┼────────┼────────┤
│180 │200 │300 │450 │
├───────────┼────────┼────────┼────────┤
│200 │ │300 │450 │
├───────────┼────────┼────────┼────────┤
│225 │ │300 │450 │
├───────────┼────────┼────────┼────────┤
│250 │ │300 │450 │
└───────────┴────────┴────────┴────────┘
(a se vedea imaginea asociată) (10) Izolarea tronsoanelor reţelei se realizează cu vane montate pe ramificaţii, astfel încât să poată fi scoasă din funcţiune pentru intervenţii maxim 20% din lungimea totală a reţelei. (11) Configuraţia echipamentelor în staţia de vacuum se adoptă ca în Figura 3.6. (a se vedea imaginea asociată) Figura 3.6. - Staţie de vacuum: a) cu pompe de evacuare submersibile b) cu pompe de evacuare în cameră uscată [SR EN 16932-3/2018] Notaţii: 1 - conducta de vacuum; 2 - rezervor de vacuum; 3 - pompe de evacuare; 4 - conductă de refulare apă uzată; 5 - pompă de vacuum; 6 - conductă evacuare direct în atmosferă sau prin filru (bioflitru); 7 - senzor de nivel. 3.4.4.1. Calculul hidraulic al reţelelor de canalizare cu vacuum (1) Se calculează debitul maxim de apă uzată menajeră (Q_uz or max), funcţie de numărul de utilizatori. (2) Se calculează lungimea totală a reţelei de canalizare vacuumatică. (3) Se determină lungimea celui mai lung tronson până la staţia de vacuum. (4) Se calculează densitatea populaţiei, ca fiind raportul dintre numărul total de consumatori de apă şi lungimea celui mai lung tronson. (5) Se calculează debitul total de aer al reţelei de canalizare vacuumatică (Q_L), ca fiind produsul dintre debitul maxim de apă uzată şi raportul aer/apă. Valoarea raportului aer/apă se alege din Tabelul 3.4, cunoscând lungimea celui mai lung tronson şi densitatea populaţiei. Tabelul 3.4. Raportul aer/apă
┌───────────┬───────────────────────────┐
│ │Densitatea populaţiei (loc.│
│Lungimea │/m) │
│Tronsonului├──────┬──────┬──────┬──────┤
│ │0,05 │0,1 │0,2 │0,5 │
│ │loc./m│loc./m│loc./m│loc./m│
├───────────┼──────┴──────┴──────┴──────┤
│ │Media raportului Aer/Apa │
├───────────┼──────┬──────┬──────┬──────┤
│500 m │3,5 - │3 - 6 │2,5 - │2 - 5 │
│ │7 │ │5 │ │
├───────────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
│1000 m │4 - 8 │3,5 - │3 - 6 │2,5 - │
│ │ │7 │ │5 │
├───────────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
│1500 m │5 - 9 │4 - 8 │3,5 - │3 - 6 │
│ │ │ │7 │ │
├───────────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
│2000 m │6 - 10│5 - 9 │4 - 8 │3,5 - │
│ │ │ │ │7 │
├───────────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
│3000 m │7 - 12│6 - 10│5 - 9 │4 - 8 │
├───────────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
│4000 m │8 - 15│7 - 12│6 - 10│(5 - │
│ │ │ │ │9)*) │
└───────────┴──────┴──────┴──────┴──────┘
*) Doar în cazuri excepţionale (6) Diametrul conductelor colectoare se determină conform Tabelul 3.5. Tabelul 3.5. Debite, diametre.
┌──────────┬───────────────────────────────┐
│ │Diametru conductă [mm] │
│Media ├───┬───┬───┬───┬────┬────┬─────┤
│raportului│Dn │Dn │Dn │Dn │Dn │Dn │Dn │
│apă/aer │65 │80 │100│125│150 │200 │250*)│
│ ├───┴───┴───┴───┴────┴────┴─────┤
│ │Populaţie conectată │
├──────────┼───┬───┬───┬───┬────┬────┬─────┤
│ │0 -│0 -│250│350│500 │750 │(1100│
│2 │110│350│- │- │- │- │- │
│ │ │ │600│900│1400│2100│3000)│
├──────────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┤
│ │0 -│0 -│135│200│300 │400 │(600 │
│4 │65 │200│- │- │- │- │- │
│ │ │ │140│500│800 │1200│1650)│
├──────────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┤
│ │0 -│0 -│95 │140│200 │300 │(400 │
│6 │45 │140│- │- │- │- │- │
│ │ │ │240│350│500 │800 │1150)│
├──────────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┤
│ │0 -│0 -│75 │105│150 │220 │(300 │
│8 │35 │105│- │- │- │- │- │
│ │ │ │185│270│425 │625 │850) │
├──────────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┤
│ │0 -│0 -│60 │85 │120 │175 │(250 │
│10 │30 │85 │- │- │- │- │- │
│ │ │ │150│220│340 │500 │700) │
├──────────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┤
│ │0 -│0 -│50 │75 │100 │150 │(200 │
│12 │25 │75 │- │- │- │- │- │
│ │ │ │125│180│290 │425 │600) │
└──────────┴───┴───┴───┴───┴────┴────┴─────┘
*) Doar în cazuri excepţionale (7) Se stabileşte numărul de lifturi, funcţie de lungimea maxim admisă între două lifturi consecutive. (8) Se determină pierderea de sarcină pentru fiecare lift. Pierderea de sarcină pe lift se calculează cu relaţia h = H - D; în care: h - pierdere de sarcină în lift; H - este înălţimea liftului (20 cm, 30 cm, 45 cm); D - diametrul interior a conductei colector. (a se vedea imaginea asociată) Figura 3.7. - Configuraţie lift (9) Se determină pierderea de sarcină pentru fiecare tronson de conductă colector şi apoi pierderea de sarcină pentru toată lungimea reţelei, însumând pierderile de sarcină pe tronsoane. Pierderea de sarcină pe reţea trebuie să fie mai mică de 5 m. (10) Calculul debitului de aer pentru alegerea pompelor de vacuum. Se foloseşte relaţia: Q_aer^nec = k . Q_L . p_at/p_rv (3.19) în care: k - este un coeficient de siguranţă; k = 1,25; Q_L - debitul total de aer al reţelei de canalizare vacuumatice, (mc/h); p_at - presiunea absolută atmosferică; p_at = 100 kPa; p_rv - presiune absolută în rezervorul de vacuum; p_rv = 40 kPa. (11) Numărul pompelor de vacuum se alege astfel încât în staţia de vacuum să existe o pompă de rezervă. (12) Se calculează volumul rezervorului de vacuum. Volumul rezervorului de vacuum rezultă din însumarea volumului de apă uzată, volumului de aer şi a volumului de rezervă. a. volumul de apă se calculează cu relaţia: V_w = 0,25 . Q_uz or max/f (3.20) b. volumul de aer se calculează cu relaţia: V_L = 0,25 Q_Lp/2 . (p_max + p_min)/(p_max - p_min) . f . n_p (3.21) c. volumul de rezervă este volumul calculat pentru conducta colectoare între rezervor şi primul lift. Q_uz or max - debitul orar maxim de apă uzată, (mc/h); f - frecvenţa de porniri pe oră, f=12 porniri pe oră; Q_Lp - debitul de aer pentru o pompă de vacuum, (mc/h); p_min - presiunea minimă de oprire a pompei de vacuum, p_min = 35 kPa; p_max - presiunea maximă de pornire a pompei de vacuum, p_max = 45 kPa; n_p - numărul de pompe. (13) Volumul total al rezervorului de vacuum trebuie să respecte cerinţa V_total ≥ 3 . V_w. (14) Selectarea pompelor de apă uzată, pentru evacuarea apei uzate colectate în rezervorul de vacuum se face pe baza parametrilor debit, înălţime de pompare şi NPSH. 3.4.4.2. Construcţii accesorii în reţeaua de canalizare cu vacuum (1) Staţia de vacuum - obiectul tehnologic în care se generează vacuumul necesar sistemului. În staţia de vacuum sunt amplasate pompele de vacuum, rezervorul de vacuum şi pompele de evacuare a apei uzate. Componentele principale sunt: a. clădirea staţiei de vacuum se realizează după tehnologia de construcţie specifică clădirilor supraterane, semiîngropate sau subterane; b. clădirea supraterană a staţiei de pompare se caracterizează printr-o infrastructură simplă, similară unei hale industriale, având fundaţie continuă (pentru construcţia de zidărie portantă) sau discontinuă (pentru construcţia metalică cu pereţi din panouri tip sandwich); c. vasul de vacuum poate fi montat vertical sau orizontal. (2) Camere de colectare cu bazin de colectare a apei uzate şi unitatea care adăposteşte vana de vacuum. (3) Conducte de inspecţie, necesare pentru introducerea mingilor gonflabile utilizate la izolarea unor sectoare din reţeaua vacuumatică sau pentru conectarea manometrelor pentru testare şi verificare privind neetanşeităţile. Conductele de inspecţie se montează, de regulă, imediat după un lift, la distanţe de maxim 100 m. Conductele de inspecţie finale se montează atât la capătul conductelor principale de vacuum, cât şi la capătul conductelor de ramificaţie. (4) Vane de separare, montate la distanţe de 450 m şi la ramificaţiile laterale. (5) Conductele colectoare se pozează astfel încât să prevină deteriorarea acestora din cauza traficului rutier. (6) Patul de pozare a conductelor vacuumate se realizează perfect neted şi cu panta continuă corespunzător pantelor date în proiect. Ultimul strat de 10 cm al şanţului se sapă manual, pentru a se putea realiza o netezime maximă la panta cerută. (7) Racordurile la ramurile principale, atât ale ramurilor secundare cât şi ale camerelor colectoare, se realizează în mod obligatoriu la 45°, cu ajutorul pieselor speciale Y, atât în secţiunile transversale ale ramurilor principale, cât şi în secţiunile longitudinale ale acestora. (8) În timpul execuţiei se realizează ridicarea topografică pe toate traseele, rezultând cotele de pozare a conductelor cu poziţia lor exactă în plan vertical şi orizontal, cu evidenţierea precisă a lifturilor, îmbinărilor şi a racordurilor "Y". (9) Conductele colectoare de vacuum se testează prin probe de presiune şi probe de vacuum. Proba de presiune se face pentru verificarea îmbinărilor la o presiune de 1,5 ori presiunea nominală a conductelor. Proba de vacuum la o presiune a vidului de -0,8 bar şi timp de probă de 4 ore, cu măsurarea şi urmărirea variaţiei presiunii cu un manovacuumetru. Presiunea vidului în timpul probei de vacuum nu trebuie să scadă cu mai mult de 1% pe oră. 3.4.5. Reţele de canalizare sub presiune (1) Aplicarea se realizează pentru amplasamente limitate la 10.000 utilizatori; alegerea sectoarelor pentru soluţia cu reţea de canalizare sub presiune este determinată de dificultăţile de execuţie a unei reţele de tip gravitaţional, impuse de configuraţia terenului, existenţa apei subterane şi greutăţi ulterioare de intervenţie în cazul adâncimilor de pozare mari (5...7 m). (2) Soluţia se adoptă pe baza unei analize tehnico-economice de opţiuni între: a. reţea cu funcţionare gravitaţională cu asigurarea vitezei de autocurăţire (0,7 m/s) prin pante pronunţate şi una sau mai multe staţii de pompare în reţea. b. reţea de canalizare sub presiune. În ambele opţiuni se vor lua în calcul: a. consumurile energetice specifice [kWh/mc apă uzată); b. costurile anuale de operare luând în considerare intervenţiile pentru întreţinere pentru o perioadă determinată (10 ani); c. costurile de investiţii. (3) Se asigură personal calificat pentru operarea reţelei de canalizare, care să verifice anual starea agregatelor de pompare şi a dotărilor din reţeaua de canalizare sub presiune. (4) Condiţiile impuse pentru pozarea conductelor reţelei de canalizare sub presiune sunt: a. toate traseele vor avea pante continue ascendente sau descendente între punctele joase şi punctele înalte; b. în toate punctele joase se montează (în cămine) piese manloc, care să permită accesul pentru utilaj/instrumente de verificare/curăţire a tronsonului de conductă adiacent; c. în toate punctele înalte se montează ventile sau sisteme care să permită introducerea/evacuarea aerului la umplerea sau golirea conductelor; d. în toate nodurile în amonte de joncţiunea cu utilizatorul, se montează clapeţi de sens, astfel încât să se asigure un sens unic al curgerii apelor uzate; e. sistemul de conducte sub presiune se verifică la proba de presiune conform prevederilor SR EN 805:2000. (5) Se iau în considerare, în mod suplimentar, solicitările speciale. Toate ţevile şi fitingurile de pe conductele de presiune trebuie să corespundă unei presiuni nominale de cel puţin 10 bar. 3.4.5.1. Calculul hidraulic al reţelelor de canalizare sub presiune (1) Conceptul funcţionării reţelei de canalizare sub presiune - reţea ramificată. La o cameră de recepţie pot fi racordate una sau mai multe clădiri. Numărul maxim de clădiri este limitat de capacitatea generatorului de presiune. (2) Calculele de dimensionare a conductelor reţelei de canalizare se realizează astfel încât viteza minimă de curgere a apei în conducte să corespundă valorilor prezentate în Tabelul 3.6. Tabelul 3.6. Viteze minime de curgere
┌──────┬──────────┬────────────────────┐
│Nr. │Dn │Viteza minimă │
│crt. │[mm] │[m/s] │
├──────┼──────────┼────────────────────┤
│1 │32-100 │0.70 │
├──────┼──────────┼────────────────────┤
│2 │150 │0.80 │
├──────┼──────────┼────────────────────┤
│3 │200 │0.90 │
├──────┼──────────┼────────────────────┤
│4 │250 │0.95 │
├──────┼──────────┼────────────────────┤
│5 │300 │1.00 │
├──────┼──────────┼────────────────────┤
│6 │400 │1.10 │
└──────┴──────────┴────────────────────┘
(3) Diametrele minime admise Dn 32 mm; acestea se regăsesc la racordurile staţiilor de pompare la reţeaua principală. (4) Ipoteza impusă: viteza minimă în reţeaua de conducte care formează canalizarea v ≥ 0,7 m/s. (5) Această ipoteză, corelată cu diametrul minim conduce la un debit minim egal cu 0,56 dmc/s. (6) Orice cămin de recepţie care deserveşte un utilizator de minim 2 persoane trebuie să fie echipat cu o electropompă cu debitul min 2,025 mc/h. (7) Stabilirea diametrelor conductelor se face folosind ecuaţia de continuitate pentru determinarea debitelor pe tronsoane, prin cumulare pe baza debitelor staţiilor de pompare de la utilizatori. Alegerea diametrelor se efectuează pe baza vitezelor recomandate în Tabelul 3.6. (8) Înălţimea de pompare pentru electropompele care asigură pomparea apelor uzate din nodul "i" este: H_p = [C_p^(k) + Σ_i^k h_r + Σh_racord] - C_i^min (3.22) în care: C_p^(k) - cota piezometrică în nodul aval (k); Σ_i^k h_r - suma pierderilor de sarcină distribuite şi locale pe tronsonul i-k; Σh_racord - suma pierderilor de sarcină hidraulică pe racordul de la staţia de pompare din nodul i; C_i^min - cota piezometrică în nodul (i). (9) Pierderile de sarcină hidraulică se determină: Σh_r = v^2/2g [lambda L/D + Σzeta_i] (3.23) în care: v - viteza medie în conductă (i-k); [m/s]; lambda - coeficient de pierdere de sarcină distribuită (Darcy), (se determină cu formula Colebrook- White). 1/radical din lambda = -2 . lg [2,51/Re radical din lambda + k/(3,71 . D)] (3.24) în care: Re - numărul Reynolds, Re = (v . D)/niu (adimensional); D - diametrul interior al conductei (m); k - coeficient de rugozitate absolută; R - raza hidraulică (m); niu - coeficient de vâzcozitate cinematică; v - viteza apei în conductă (m/s); L - lungimea tronsonului [m]; D - diametrul nominal al tronsonului [m]; Σzeta_i - suma coeficienţilor de pierderi de sarcină locală; vană, coturi, reducţii, clapeţi, ş.a. (10) În cazul racordării unui număr mai mare de utilizatori la acelaşi cămin (camera de recepţie) şi a unui număr mare de astfel de cămine pe o ramură a reţelei, se utilizează diagrama de simultaneitate din Figura 3.8, obţinută pe baza datelor statistice înregistrate în exploatarea reţelelor de canalizare sub presiune existente. (a se vedea imaginea asociată) Figura 3.8. - Diagrama de simultaneitate (11) Cu valorile de debit şi înălţime de pompare, se aleg pompele ce se montează în camerele de colectare apă uzată. (12) Condiţia fundamentală a funcţionării reţelei este asigurarea vitezelor minime şi optime pe tronsoanele reţelei. 3.4.5.2. Construcţii accesorii în reţeaua de canalizare sub presiune (1) Staţie de pompare prefabricată, cu cameră colectoare. Se montează la limita de propietate sau în cazuri excepţionale poate fi montată şi în curtea utilizatorilor. (a se vedea imaginea asociată) Figura 3.9. Staţie de pompare pentru reţele de canalizare sub presiune [SR EN 16932-2/2018] Notaţii: 1 - camera colectare apă uzată; 2 - pompa submersibilă; 3 - senzor de nivel; 4 - clapetă antiretur; 5 - vană de izolare (2) Volumul util al camerei de colectare se determină pe baza numărului de utilizatori racordaţi, considerând volumul util egal cu 30% din Q_uz zi med; se consideră că numărul de porniri/opriri ale pompei din dotarea căminului nu va depăşi 8...10 /zi; se va adăuga un volum de avarie (25% din volumul util), pentru situaţii speciale (avarie electrică). (3) Elementele esenţiale ale unei camere de colectare sunt: a. traductoare de nivel în spaţiul de colectare, pentru comanda automată a electropompelor; b. organe de închidere şi clapete antiretur; c. ventilaţie. (4) Echipamentul generator de presiune este de tip electropompă cu tocător; aceasta porneşte automat la un nivel maxim presetat şi se opreşte automat după câteva secunde, când s-a evacuat tot volumul de apă acumulat în camera de recepţie. (5) Se prevăd vane (robinete), pentru a facilita întreţinerea şi a localiza avariile şi pentru a putea efectua intervenţii/reparaţii, pe fiecare tronson de conductă. (6) La canalizarea sub presiune, se utilizează vane (robinete) asigurate împotriva coroziunii sau rezistente la coroziune, cu trecerea netedă. Tijele filetate trebuie să fie confecţionate din materiale rezistente la coroziune. 3.4.6. Traversări (1) Traversările se concep şi realizează astfel încât, în caz de avarie, să nu afecteze siguranţa căii de comunicaţie, iar reparaţia la colector/conductă să se poată face fără restricţii de circulaţie. (2) Subtraversările de căi ferate şi drumuri cu reţele de canalizare, se fac fără săpătură deschisă, cu respectarea prevederilor STAS 9312 şi a condiţiilor impuse de administratorul obiectivului subtraversat, caracteristicile traversării ţinând cont de: a. adâncimea de pozare (h) se adoptă cu asigurarea distanţelor minime: i. 1,50 m - între cota superioară a îmbrăcăminţii rutiere şi generatoarea superioară a tubului de protecţie; ii. 0,80 m sub cota radierului rigolei/şanţului drumului. b. diametrul şi materialul tubului de instalat; c. tehnologiile de execuţie şi materialele disponibile pentru tubul de protecţie; d. necesitatea instalării tubului: i. cu distanţiere speciale în interiorul tubului de protecţie, având minim 100 mm mai mult decât diametrul tubului protejat, astfel încât să permită introducerea sau scoaterea acestuia prin simplă tragere; ii. cu cămine/camere de inspecţie la capete şi cu asigurarea etanşării la trecerea prin pereţi. e. caracteristicile litologice şi stratificaţiile evidenţiate de investigaţiile de teren (sondaje/foraje). (2) Prin excepţie de la prevederile de la punctul (2), pentru drumuri nemodernizate sau pentru care carosabilul existent este degradat şi nu se justifică protejarea acestuia: a. sub traversările cu colectoare de canalizare/conducte de refulare se pot instala cu săpătură deschisă, ţinând cont însă de celelalte cerinţe specificate la punctul (2); b. după realizarea subtraversării, drumul se reface la starea iniţială. (3) În situaţiile în care este necesară instalarea unui număr de minim 2 conducte (ex: colectoare şi/sau conducte de refulare), cu subtraversarea pe distanţe de peste 20 m a unor căi de comunicaţie la care fie nu este admisă/posibilă, fie nu este raţională realizarea de excavaţii pentru remedierea eventualelor avarii (de exemplu: subtraversări de autostrăzi/căi ferate cu peste 2 linii) se analizează prin calcul tehnico-economic minim două variante pentru instalare: a. pozare cu subtraversări independente; b. pozare în galerii de protecţie vizitabile, cu respectarea următoarelor condiţii minime: i. se asigură acoperirea de minim 1,5 m între cota suprafeţei căii de comunicaţie şi faţa superioară a galeriei; ii. se asigură dimensiunile minime aferente spaţiului de lucru interior: A. înălţimea interioară a galeriei de minim 1,8 m; B. distanţa pentru acces şi intervenţie minim 0,8 m între generatoarea exterioară a tubului cu diametrul maxim şi faţa interioară a peretelui galeriei; C. distanţa pentru intervenţie de minim 0,2 m între generatoarea exterioară a tubului cu diametrul maxim şi faţa interioară a peretelui galeriei. iii. se asigură etanşeitatea ansamblului, prin etanşarea rosturilor structurii şi realizarea trecerilor prin pereţi cu piese de trecere speciale, etanşe; iv. se asigură stabilitatea conductelor în interiorul galeriilor, prin utilizarea de materiale şi sisteme de susţinere adecvate pozării respectivelor materiale, în cazul îmbinărilor cu mufă, fără inducerea de eforturi la nivelul mufelor (de exemplu: sistem de rezemare cu suporţi metalici demontabili sau console metalice/din beton armat, prevăzute cu sistem de fixare cu scafa de rezemare pe minim 120° şi platbandă de oţel, cu garnitură de cauciuc pe întreaga circumferinţă a prinderii); v. în cazurile în care dimensiunile elementelor instalate nu permit scoaterea acestora prin golurile de acces aferente camerelor de la capetele galeriei, plăcile de acoperire ale camerelor se prevăd cu posibilitatea demontării, cu asigurarea etanşeităţii zonei de contact dintre placă şi pereţii camerei; vi. schimbările de direcţie necesare se realizează în exteriorul galeriilor, cu prevederea măsurilor corespunzătoare pentru asigurarea stabilităţii (ex: camere de schimbare direcţie, pentru colectoare; îmbinări zăvorâte, masive de ancoraj etc. pentru conducte de refulare); vii. în cazuri justificate, se admite instalarea de conducte din sistemul de alimentare cu apă şi conducte din sistemul de canalizare în interiorul aceleiaşi galerii, caz în care, conductele de apă se amplasează la cotă superioară faţă de conductele de canalizare, cu asigurarea distanţei minime pe verticală de 0,5 m între generatoarele exterioare ale celor 2 tuburi. (4) În cazul cursurilor de apă sau lacurilor, subtraversările se fac cu respectarea condiţiilor impuse de administratorul obiectivul subtraversat, caracteristicile traversării stabilindu-se ţinând cont de următoarele cerinţe minime: a. se recomandă subtraversarea fără săpătură deschisă, în tub de protecţie având minim 100 mm mai mult decât diametrul tubului protejat, astfel încât să permită introducerea sau scoaterea acestuia prin simpla tragere; b. adâncimea de pozare (h) se adoptă sub adâncimea de afuiere indicată de administratorul obiectivului subtraversat, prin avizul/acordul emis de acesta. (5) În cazul cursurilor de apă sau altor obstacole la care soluţiile de subtraversare fie nu sunt posibile, fie nu sunt raţionale din punct de vedere al investiţiei necesare, traversarea se poate face aerian, cu respectarea condiţiilor impuse de administratorul obiectivul supra-traversat, utilizând soluţii ca: a. suspendare de suprastructura unui pod - tuburile urmând a fi ancorate sub consola trotuarului sau de antretoazele podului; b. soluţii de pozare autoportante. (6) În cazul utilizării soluţiilor de tipul celor prevăzute la (5)a, se impun următoarele condiţii: a. se face verificarea statică şi de rezistentă a ansamblului pod existent-supratraversare; b. obţinerea acordului Beneficiarului podului, cu respectarea condiţiilor impuse de acesta. (7) În cazul utilizării soluţiilor de tipul celor prevăzute la (5)b, soluţiile constructive se adoptă pe baza unor calcule comparative între sistemele de pozare aplicabile (de exemplu: estacadă, tub susţinut de cabluri metalice, tub susţinut pe piloni/de un tablier pe pile şi culei etc.). Alegerea soluţiei depinde în mare măsură de condiţiile geotehnice de fundare ale infrastructurii şi de condiţiile pentru execuţia acesteia. (8) Dacă amplasamentele căminelor de vizitare din capetele traversărilor sunt amplasate în zone inundabile, căminele se realizează astfel încât să nu fie înecate în caz de inundaţie. 3.4.7. Staţii de pompare ape uzate (1) În reţeaua de canalizare gravitaţională, staţiile de pompare se folosesc: a. în zonele depresionare, unde relieful terenului nu poate asigura curgerea gravitaţională; b. în diferite secţiuni ale reţelei, unde cotele radier ale colectoarelor înregistrează adâncimi de 6...7 m, datorate pantelor impuse de realizarea vitezei minime de autocurăţire; c. în amplasamente pentru care staţia de epurare este amplasată la cote mai ridicate faţă de colectoarele reţelei de canalizare. (2) Adoptarea soluţiei cu staţie de pompare în reţeaua de canalizare se decide printr-un calcul tehnico-economic luând în considerare: a. costurile de investiţie; b. costurile operării reţelei (curăţirea periodică a depunerilor); c. costurile cu energia electrică utilizată în staţii de pompare. (3) Amplasamentul construcţiei staţiei de pompare ape uzate se realizează într-un spaţiu special destinat, care să se încadreze în planurile urbanistice zonale şi generale luând în considerare disfuncţiunile create mediului, eventualele mirosuri, evacuarea reţinerilor pe grătare, nivelul de zgomot, dar şi consecinţele unei eventuale avarii în timpul funcţionării, după cum urmează: a. în construcţie subterană sau supraterană, cu asigurarea unei distanţe minime de 50 m faţă de clădirile de locuit şi cu amenajarea unei zone verzi în amplasamentul staţiei de pompare ape uzate; b. numai în construcţie subterană, acolo unde nu este posibilă respectarea distanţei minime de 50 m faţă de clădirile de locuit, de preferat în afara părţii carosabile a drumului, adiacent proprietăţilor riverane; în situaţia în care staţiile de pompare ape uzate se amplasează în partea carosabilă sau în trotuar, acestea vor avea obligatoriu prevăzute măsuri structurale suplimentare, pentru preluarea corespunzătoare a încărcărilor provenite din trafic; c. staţiile de pompare ape uzate se prevăd cu dispozitive care să prevină zgomotul, vibraţiile şi mirosurile neplăcute, iar utilajele de pompare au capacitatea de a toca sau prelua corpuri, fibre precum şi alte elemente prezente în mod uzual în apa uzată, pentru a compensa eventuala lipsă a grătarelor, acolo unde este cazul. (4) Staţiile de pompare ape uzate sunt alcătuite din: a. bazinul de recepţie pentru primirea apelor uzate, înmagazinarea acestora, adăpostirea pompelor (imersate), armăturilor montate pe conductele de refulare a pompelor, grătarelor, conductelor de refulare a pompelor. Construcţia bazinului de recepţie poate fi din beton armat realizat în sistem tip cheson sau poate fi în construcţie prefabricată din diverse materiale agrementate tehnic (PEID, PAFSIN etc.); b. echipamentul tehnologic de bază, alcătuit din pompe. Se recomandă să se monteze pompe submersibile pentru ape uzate, prevăzute cu sisteme de glisare pe verticală, astfel încât revizia, repararea sau înlocuirea pompelor să se facă cu uşurinţă; c. echipament electric, compus din instalaţiile de forţă, instalaţiile de automatizare a funcţionării, dispozitive de măsurare; d. sistem de evacuare a solidelor reţinute în grătarul staţiei de pompare ape uzate, după caz; e. instalaţii de ventilare a structurii staţiei de pompare ape uzate; f. pentru protejarea personalului de exploatare, armăturile de pe conductele de refulare a pompelor (clapeţi antiretur, vane), pot fi montate în cămine de vane construite lângă staţia de pompare ape uzate. (5) Volumul bazinului de recepţie ape uzate se stabileşte ţinând cont de: a. variaţia orară a debitelor de apă uzată influente în staţia de pompare; b. variaţia debitelor pompate, determinate de capacitatea utilajelor, numărul pompelor şi condiţiilor impuse de vitezele de autocurăţire pe conductele de refulare; c. condiţionările impuse de fabricantul pompelor, referitor la nr. orar de porniri/opriri ale utilajelor; d. timpul de stagnare a apei uzate în bazin, astfel încât să se evite producerea depunerilor şi intrarea în procesul de fermentare. (6) Volumul util al bazinului de recepţie se stabileşte în funcţie de debitul maxim ce trebuie pompat pentru un timp de 2...15 minute cu relaţia: V_u = Q_max . t (mc) (3.25) în care: Q_max este debitul maxim care trebuie pompat (a se vedea imaginea asociată) Figura 3.10. Staţie de pompare ape uzate cu pompe submersibile: a) - fără cămin de vane; b) - cu cămin de vane exterior [SR EN 16932-2/2018] Notaţii: 1 - bazinul de colectare ape uzate; 2 - pompa submersibilă; 3 - senzor nivel; 4 - clapetă antiretur; 5 - vane pe refulare; 6 - tablou echipament electric şi de automatizare a staţiei; 7 - cămin de vane (7) Pentru staţii de pompare ape uzate de capacitate redusă (<5 l/s) volumul bazinului de recepţie (prefabricat din masă plastică sau din beton) se determină pentru timpi de ordinul 3 - 5 min. (8) Bazinul de recepţie ape uzate se prevede cu grătare (sau tocătoare) pe traseul de acces a apei uzate în bazin. Interspaţiile grătarelor vor avea dimensiuni mai mici decât pasajul rotoric al pompelor. (9) Pentru construcţia în sistem cheson a bazinului de recepţie a staţiei de pompare ape uzate, se impune să se asigure: a. amenajarea radierului, astfel încât nămolurile să fie antrenate în pompe; b. măsuri constructive pentru demontarea (scoaterea) pompelor submersibile; c. în situaţiile bazinelor de recepţie închise, se adoptă măsuri pentru evacuarea gazelor prin prevederea instalaţiilor de ventilaţie; d. la staţii de capacitate mare (>10.000 mc/zi), se ia în considerare compartimentarea bazinului pe fiecare unitate de pompare. (10) Pentru staţii de pompare cu debite mici şi medii (Q < 10.000 mc/zi), se recomandă soluţia cu bazin de recepţie cuvă umedă cu electro - pompe submersibile; anexat bazinului de recepţie se prevede un compartiment al instalaţiilor hidraulice în care se face accesul independent de bazinul de recepţie; în planşeul superior al bazinului de recepţie se prevăd galerii închise cu grătare, care să permită extragerea pompelor, grătarelor cu reţineri, precum şi ventilaţie naturală. (a se vedea imaginea asociată) Figura 3.11. Staţie de pompare ape uzate cu pompe montate în camera uscată [SR EN 16932-2/2018] Notaţii: 1 - bazin colectare ape uzate; 2 - grup de pompare (pompa+motor); 3 - senzor de nivel; 4 - clapetă antiretur; 5 - vana de izolare; 6 - tablou electric de comandă şi automatizare; 7 - camera uscată (11) La staţiile de pompare ape uzate de capacitate mare, dotate cu electropompe în cameră uscată, se adoptă măsuri pentru: a. asigurarea etanşării perfecte a compartimentului uscat al pompelor şi instalaţiilor hidraulice; b. prevederea unei suprastructuri şi sisteme de ridicare şi acces la utilaje şi instalaţii hidraulice; c. ventilarea la nivel de 10 schimburi de aer/oră a camerei uscate; d. interdicţia de acces în camera uscată fără funcţionarea sistemului de ventilaţie, pornit cu minim 30 minute înainte de acces. (12) Elementele componente ale staţiilor de pompare ape uzate dotate cu electropompe în cameră uscată sunt: a. echipamente hidromecanice de bază, constituite din grupuri de pompare; b. instalaţie hidraulică, alcătuită din conducte de aspiraţie şi conducte de refulare aferente staţiei şi grupurilor de pompare, armături destinate manevrelor de închidere-deschidere şi de reglare a sensului de curgere a apei, dispozitive de atenuare a loviturii de berbec, instalaţii de golire şi epuismente; c. echipamente de măsurare a parametrilor hidroenergetici ai staţiei de pompare; d. echipamente electrice compuse din: circuite de forţă, circuite de iluminat, instalaţii de protecţie, instalaţii de măsurare, control şi comandă; e. instalaţii şi dispozitive de ridicat, destinate manevrării pieselor grele în perioada efectuării operaţiilor de mentenanţă; f. instalaţii de ventilare, instalaţii de încălzire şi instalaţii sanitare; g. instalaţii de telecomunicaţii şi dispecerizare; h. clădirea staţiei de pompare, care adăposteşte echipamentele şi instalaţiile. (13) Alimentarea cu energie electrică a staţiilor de pompare ape uzate se realizează atât din sistemul energetic naţional cât şi printr-un sistem alternativ de alimentare cu energie electrică care să asigure continuitate şi siguranţă în funcţionare (generatoare de curent, panouri fotovoltaice, panouri solare etc.). (14) Instalaţiile electrice aferente bazinelor de aspiraţie se proiectează conform reglementărilor tehnice specifice în vigoare, privind protecţie antiexplozivă şi antideflangrantă. (15) Echipamentul electric aferent staţiilor de pompare ape uzate trebuie să respecte cel puţin gradul de protecţie IP 44, conform EN 60529. (16) În caz de avarie a staţiei de pompare, este necesară izolarea staţiei prin închiderea cu vană (stavilă) a admisiei apei în bazinul de recepţie (cămin cu vană, în amonte de staţia de pompare). (17) Staţiile de pompare ape uzate se echipează cu pompe de rezervă. Numărul pompelor de rezervă se stabileşte corespunzător prescripţiilor STAS 12594, cap. 2.4.3. (18) Amplasarea agregatelor în interiorul construcţiei staţiei de pompare (sala pompelor), se face cu respectarea distanţelor minime dintre agregate, corespunzător prevederilor STAS 12594, tabel 2. Aceste distanţe permit proiectantului stabilirea gabaritelor necesare pentru clădirea staţiei de pompare. (19) Sala pompelor, instalaţiile hidraulice, instalaţiile de încălzire şi instalaţiile de ventilaţie se dimensionează corespunzător prescripţiilor STAS 12594. (20) Structura se dimensionează astfel încât să prevină flotabilitatea staţiei de pompare ape uzate, în cazul în care există nivel de apă subterană. (21) Pompele se aleg din catalogul producătorilor sau folosind softuri de selecţie a pompelor, astfel încât curbele caracteristice să corespundă valorilor de debit, înălţime de pompare şi randament. (22) Înălţimea de pompare a staţiei de pompare ape uzate se determină cu relaţia: H_p = H_g + h_r (3.26) în care: H_g - înălţime geodezică de pompare, (m) H_g = N_max^ref - N_min^SPAU (3.27) N_max^ref - cota maximă pentru ax conductă refulare (stabilită pentru întregul traseu), (m) N_min^SPAU - cota minimă pentru nivelul apei în SPAU, (m) h_r - pierderi de sarcină totale (locale+liniare) pe traseul de refulare a staţiei de pompare, (m) h_r = M . Q^2 (3.28) M - modul de rezistenţă hidraulică, (s^2/m^5) Q - debitul pompat (mc/s) M = 0,0826 (lambda . L)/D^5 (3.29) lambda - coeficient Darcy lambda = (8 . g)/C^2 (3.30) C - coeficientul Chezy C = 1/n R^1/6 (3.31) n - coeficient de rugozitate; funcţie de materialul conductei de refulare; este dat de fabricantul conductei de refulare R - raza hidraulică, (m) R = A/P = D/4 (3.32) A - Aria secţiunii udate, (mp) P - perimetrul udat, (m) D - diametrul conductei, (m). (23) Diametrul minim admis pentru conducta de refulare este corespunzător SR EN 12050-1/2015. (24) Viteza minimă de curgere pe conductele de refulare apă uzată este de 0,7 m/s. (25) Materialul conductei de refulare a staţiei de pompare ape uzate trebuie să prezinte rezistenţă la coroziune şi la acţiunea apelor uzate transportate. (26) Pe traseul conductei de refulare, în punctele de cotă înaltă, se prevăd ventile de aerisire pentru apă uzată. 3.4.8. Toalete publice (1) Gradul de dotare a localităţilor urbane, cu toalete publice, depinde de: a. sistematizarea urbană; b. punctele de aglomerare urbană; c. existenţa reţelelor exterioare de alimentare cu apă, canalizare şi electrice; d. condiţiile impuse de organismele abilitate privind măsurile de protecţie a mediului. (2) Gradul de dotare a toaletelor publice cu obiecte sanitare, armături şi accesorii este în conformitate cu prevederile din normele şi normativele în vigoare şi cu normele europene similare, pentru asigurarea confortului igienico-sanitar şi a condiţiilor legale de protecţie a mediului. (3) Toaletele publice se realizează pe genuri. (4) Toaletele publice pot fi realizate în construcţii fixe sau mobile. (5) Se recomandă amplasarea toaletelor publice în toate locurile care presupun aglomerări sau trafic intens de persoane: a. gări, autogări, aeroporturi, porturi, stadioane, săli de sport, ştranduri etc.; b. pieţe agroalimentare, parcuri extinse şi pentru copii, grădini botanice, grădini zoologice etc.; c. puncte de frontieră; d. clădiri publice: şcoli, teatre, săli de concert, restaurante mari, complexe comerciale, expoziţii, circuri etc.; e. clădiri administrative, bănci, sedii de firme etc.; f. parcări (din localităţi şi din afara lor); g. campinguri, popasuri turistice; h. în curţile sau imediata apropiere a lăcaşelor de cult. (6) În plus, se prevăd toalete publice şi în localităţile cu lungimi mari ale arterelor de circulaţie şi valori ridicate ale numărului turiştilor în tranzit. (7) În locurile unde este necesară amplasarea toaletelor, dar nu se poate realiza racordarea la reţeaua de canalizare, se prevăd măsuri corespunzătoare de gestionare a apelor uzate colectate, cu respectarea prevederilor legale şi avizelor/autorizaţiilor de mediu aferente (ex: fose septice, staţii de epurare etc.). (8) Amenajarea toaletelor publice se face de preferinţă în construcţii supraterane, independente sau cuplate cu alte funcţiuni, în zone animate, cu circulaţie şi supraveghere intensă. (9) Se recomandă evitarea amenajării toaletelor publice subterane, în construcţii cu folosinţă exclusivă. (10) În zonele aglomerate şi cu trafic intens - pieţe, străzi comerciale, bulevarde, staţii ale mijloacelor de transport public etc., se recomandă amplasarea unor cabine sanitare preechipate, racordate direct la reţelele stradale de distribuţie, respectiv canalizare. Distanţa minimă dintre cabine se prevede de 300 m, numărul de cabine stabilindu-se în funcţie de intensitatea traficului. (11) Componentele principale, minim necesare, ale unui closet public sunt următoarele: a. construcţia (cabina); b. obiectele sanitare: i. vase de closet; ii. pisoare; iii. lavoare; iv. obiecte sanitare specifice persoanelor cu handicap locomotor şi accesorii aferente; v. sifoane de pardoseală; c. instalaţiile de alimentare cu apă: i. racordul; ii. instalaţiile de alimentare cu apă a lavoarelor şi dispozitivele de spălare a vaselor de closet, pisoarelor şi pardoselii; d. instalaţiile de canalizare: i. conductele de racord a obiectelor sanitare; ii. coloane de scurgere şi de ventilare; iii. colectoare orizontale; iv. racordul instalaţiei interioare la colectorul exterior de canalizare, prin intermediul căminului de racord; e. accesoriile obiectelor sanitare: i. cuiere; ii. port hârtie; iii. oglinzi; iv. etajere; v. uscătoare de mâini; vi. accesorii de igienizare; f. instalaţia de încălzire; g. instalaţia de ventilare locală/generală; h. instalaţia de iluminat; i. sistemul de indicatoare. (12) Obiectele sanitare aferente toaletelor publice pentru bărbaţi includ: pisoare, toalete şi lavoare. (13) Pisoarele sunt prevăzute cu robinete de spălare continuă, special construite pentru pisoare. (14) Evacuarea apei uzate de la pisoare se face printr-o rigolă căptuşită cu gresie, la un sifon racordat la colectorul de canalizare. Amplasarea obiectelor sanitare în toaletele publice se face cu respectarea dimensiunilor din STAS 1504. (15) Pentru menţinerea curăţeniei se prevăd robinete dublu serviciu, chiuvete, sifoane de pardoseală. (16) Celelalte obiecte sanitare sunt dotate cu armături şi accesorii obişnuite, ca la orice instalaţie sanitară. (17) Semnalizarea toaletelor publice se realizează în aşa fel încât să fie vizibilă, fără însă a fi stridentă. (18) La construcţiile fixe care adăpostesc toalete publice se prevăd: a. căi de acces sigure şi facil de utilizat: i. scările se acoperă cu materiale antiderapante şi se prevăd cu "mână curentă"; ii. intrarea în incinta closetului public se face prin uşi cu deschidere automată acţionată pe bază de senzori (fotocelule etc.). b. pentru spaţiile alocate cabinelor, pisoarelor, lavoarelor, încăperilor pentru personal, depozite de materiale, asigură: i. utilizare facilă; ii. finisarea pereţilor prin acoperire cu faianţa, în zonele pisoarelor şi lavoarelor; iii. finisarea pereţilor prin vopsire sau zugrăvire în culori agreabile, în celelalte zone; iv. pardoselile să fie acoperite cu finisaje corespunzătoare condiţiilor de agresivitate aplicabile şi rezistente la uzură; v. realizarea de zugrăveli rezistente, într-o paletă coloristică agreabilă. c. acţionarea simplă a uşilor de la cabine, prin împingere sau tragere, fără elemente care să le blocheze, dar cu dispozitive de închidere în interior; d. hidroizolarea compartimentelor. (19) Alimentarea cu apă a toaletelor publice se face din reţelele exterioare prin conducte de racord, prevăzute cu robinete de închidere. Pe conductele de racord se prevăd contoare. (20) Evacuarea apelor uzate se face printr-o conductă racordată la reţeaua exterioară de canalizare. 3.4.9. Instalaţii de canalizare în pieţe publice, fixe, volante, amplasate în aer liber (1) Dotarea cu instalaţii hidroedilitare a pieţelor publice fixe şi volante amplasate în aer liber, pe platouri, este o condiţie strict necesară pentru desfăşurarea activităţilor economice specifice, cu respectarea regulilor igienico-sanitare, în vederea asigurării sănătăţii populaţiei. (2) Pieţele agroalimentare se realizează cu respectarea exigenţelor din normele igienico-sanitare aplicabile, precum şi a autorizaţiilor de funcţionare. În acest sens, se prevăd lucrări hidroedilitare de canalizare (colectarea apelor de scurgere provenite de pe suprafeţe şi/sau uzate). (3) Principalele dotări necesare pentru canalizare în pieţele publice fixe şi volante, amplasate în aer liber, sunt următoarele: a. bazine din beton (spălătoare), racordate la reţeaua exterioară de canalizare prin intermediul unui cămin de racord; b. separator de nisip (sau nămol), prevăzut în cazul unor debite mari de ape uzate evacuate de la mai multe bazine (spălătoare). În acest caz, apele uzate evacuate din spălătoare sunt colectate în separatorul de nisip, unde sunt pre-epurate şi apoi deversate în reţeaua exterioară de canalizare; c. toalete publice. (4) Se recomandă ca amplasarea toaletelor publice în zona pieţelor să se facă la distanţe de minim 50 m de platourile destinate desfacerii mărfurilor, asigurându-se condiţiile de protecţie sanitară. (5) În cazul pieţelor organizate stabile, în aer liber dar cu sectoare protejate prin copertine, apa din precipitaţii, colectată în bazine, poate fi utilizată pentru spălarea platformelor, rezultând în acest fel economii semnificative de apă din reţeaua publică. (6) În cazul pieţelor publice fixe, funcţie de destinaţia acestora (respectiv, funcţie de cantitatea de materii plutitoare şi/sau în suspensie), se recomandă prevederea (realizarea şi utilizarea) de staţii de pre-epurare. Aceste staţii de pre-epurare pot avea în componenţă separatoare de nămol (nisip) sau de grăsimi, când o pondere semnificativă a apelor de scurgere provine de la sectoarele de comercializare a cărnii, a produselor lactate şi piscicole. (7) Pentru pieţele volante se are în vedere, în funcţie de condiţiile hidroedilitare locale, şi posibilitatea folosirii de grupuri sanitare mobile. (8) La proiectarea instalaţiilor de canalizare din pieţele publice, fixe sau volante, amplasate în aer liber, supuse reabilitării se aplică prescripţiile tehnice din standardele şi normativele în vigoare. (9) În proiectul instalaţiilor de canalizare pentru pieţele publice, fixe sau volante, amplasate în aer liber, se iau în considerare următoarele elemente: a. echiparea cuvelor cu dispozitivele necesare pentru asigurarea funcţionării normale respectiv cu grătare şi site pentru reţinerea resturilor vegetale şi a pământului rezultat din spălări, precum şi cu armături pentru spălare sub jet; b. dotarea obligatorie a pieţelor cu puncte pentru colectarea deşeurilor şi cu toalete publice amplasate şi amenajate în condiţii corespunzătoare de protecţie sanitară: i. gurile de scurgere destinate colectării apelor meteorice şi a celor de spălare a platformelor vor fi cu depozit pentru a proteja canalizarea împotriva formării de depozite de materiale care le-ar putea colmata; ii. realizarea unui sistem de colectoare de canalizare propriu pieţei (când mărimea şi programul de funcţionare justifică investiţia) care, înainte de racordul cu reţeaua publică de canalizare, să treacă apele colectate printr-un sistem de pre-epurare. 3.4.10. Materiale pentru tuburile din reţeaua de canalizare (1) Alegerea materialului din care se execută colectoarele în care curgerea se face cu nivel liber se face considerând elementele generale, aplicabile, precizate în normativul NP133, Volumul I, capitolul 7.1.3. - punctele 1-3, în funcţie de condiţiile de funcţionare (debite, profil, viteze) şi de condiţiile locale (agresivitatea solului, capacitatea portantă a solului, încărcări statice şi dinamice). Se are în vedere: a. diametrul necesar; b. tipurile de îmbinări şi caracteristicile acestora; c. încărcările statice şi dinamice exterioare, evaluate pe bază de calcul; d. rezistenţa la coroziune internă sau externă. (2) Pentru alegerea materialelor unei reţele de canalizare se analizează mai multe opţiuni de material pe baza: a. avantaje şi dezavantaje tehnice; b. costuri de investiţie; c. riscuri potenţiale în întreruperea funcţionării datorate avariilor specifice materialului; d. comportarea în timp a materialului, exprimată prin durata de viaţă şi modificarea parametrilor de rezistenţă în timp; se ia în considerare şi influenţa calităţii apei transportate asupra materialului tuburilor. (3) Toate tipurile de materialele folosite la construcţia colectoarelor de canalizare şi a conductelor de refulare vor respecta prevederile Hotărârii Guvernului nr. 668/2017 şi a Hotărârii Guvernului nr. 750/2017. (4) Descrierile detaliate ale fiecărui tip de material specific (de ex: gama de diametre, presiuni de funcţionare admise, clasele de rigiditate, grosimi de perete, dimensiuni de legătură mufă-racord etc.) se regăsesc în standardul de produs caracteristic tubului. (5) O descriere succintă a principalelor tipuri de materiale utilizate frecvent pentru construcţia colectoarelor de canalizare este prezentată în tabelul următor. Tabelul 3.7. Tipuri de materiale utilizate la construcţia reţelelor de canalizare gravitaţionale cu nivel liber
┌────┬───────────────┬──────────────┬──────────────┬────────────────┐
│Nr. │Material │Caracteristici│Avantaje │Dezavantaje │
│crt.│ │generale │ │ │
├────┼───────────────┼──────────────┼──────────────┼────────────────┤
│ │ │Gama de │ │ │
│ │ │diametre │ │- Este necesară │
│ │ │uzuale Dn= 110│ │protecţie │
│ │ │- 630 mm, │- Greutate │mecanică │
│ │ │clase de │redusă. │suplimentară │
│ │ │rigiditate │- Uşurinţă la │pentru anumite │
│ │ │SN2, SN4, SN │manipulare şi │categorii de │
│ │PVC-U*1) │8, produse │instalare. │soluri şi │
│ │(Policlorură de│conform SR EN │- Durată │încărcări │
│1 │vinil ne │1401 (standard│îndelungată de│(înglobarea în │
│ │plastifiat) cu │pe părţi). │viaţă. │nisip sau │
│ │perete compact │Fitingurile │- Rezistenţă │pietriş cu nisip│
│ │ │pot fi produse│la coroziune. │compactat). │
│ │ │prin injecţie │- Rugozitate │- Mai scump │
│ │ │în matriţă sau│redusă. │decât PVC- U cu │
│ │ │fabricate din │ │perete │
│ │ │ţeavă şi / sau│ │structurat │
│ │ │produse │ │neted; │
│ │ │injectate. │ │ │
├────┼───────────────┼──────────────┼──────────────┼────────────────┤
│ │ │Gama de │ │ │
│ │ │diametre │ │ │
│ │ │uzuale Dn = │ │ │
│ │ │110 - 630 mm, │ │ │
│ │ │clase de │ │ │
│ │ │rigiditate │ │ │
│ │ │SN2, SN4, SN │ │ │
│ │ │8, produse │ │- Instabilitate │
│ │ │conform SR EN │ │calitativă │
│ │ │13476-2. │ │datorata │
│ │ │Tuburile şi │ │grosimii │
│ │ │fitingurile │ │miezului │
│ │ │din PVC-U cu │ │expandat care nu│
│ │ │perete │ │poate fi │
│ │ │structurat │ │controlat în │
│ │ │neted, compus │ │producţie, │
│ │ │din 3 straturi│ │conducând la │
│ │ │coextrudate │ │dificultăţi în │
│ │ │simultan: două│- Preţ scăzut.│asigurarea │
│ │ │straturi (cel │- Greutate │clasei de │
│ │ │interior şi │redusă. │rigiditate pe │
│ │PVC-U cu perete│cel exterior) │- Uşurinţă la │toată lungimea │
│ │structurat │din PVC-U │manipulare şi │tubului. │
│ │neted │compact, între│instalare. │- Este necesară │
│2 │(coextrudat/ │acestea │- Durată │protecţie │
│ │multistrat/ │regăsindu-se │îndelungată de│mecanică │
│ │spumificat) │un strat │viaţă. │suplimentară │
│ │ │expandat din │- Rezistenta │(înglobarea în │
│ │ │PVC-U │la coroziune. │nisip sau │
│ │ │(miezul), cu │- Rugozitate │pietriş cu nisip│
│ │ │sau fără mufă │redusă. │compactat). │
│ │ │integrată la │ │- Nu sunt │
│ │ │unul dintre │ │rezistente la │
│ │ │capete. │ │impact, │
│ │ │Se îmbină cu │ │rezultând │
│ │ │fitinguri │ │pierderi de │
│ │ │produse │ │material în │
│ │ │conform SR EN │ │timpul │
│ │ │1401 (standard│ │transportului şi│
│ │ │pe părţi), │ │manipulării în │
│ │ │realizate prin│ │perioada de │
│ │ │injecţie în │ │execuţie. │
│ │ │matriţă sau cu│ │ │
│ │ │fitinguri │ │ │
│ │ │fabricate prin│ │ │
│ │ │termoformare │ │ │
│ │ │şi sudură sau │ │ │
│ │ │lipire din │ │ │
│ │ │ţeavă. │ │ │
├────┼───────────────┼──────────────┼──────────────┼────────────────┤
│ │ │ │- Greutate │ │
│ │ │ │redusă. │ │
│ │ │Gama de │- Uşurinţă la │ │
│ │ │diametre │manipulare şi │ │
│ │ │uzuale Dn = │instalare. │ │
│ │ │160 - 1000 mm,│- În baza │ │
│ │ │clase de │calculelor │ │
│ │ │rigiditate │statice, se │ │
│ │ │SN8, SN10, │poate renunţa │ │
│ │ │SN12 şi SN16, │la înglobarea │ │
│ │PP │produse │tubului în │ │
│3 │(polipropilenă)│conform SR EN │nisip sau │- Mai scump │
│ │cu perete │1852-1. │pietriş cu │decât PVC- U. │
│ │compact │Fitingurile │nisip; │ │
│ │ │pot fi produse│rezistente la │ │
│ │ │prin injecţie │acţiuni │ │
│ │ │în matriţă sau│dinamice. │ │
│ │ │fabricate din │- Durată │ │
│ │ │ţeavă şi/sau │îndelungată de│ │
│ │ │produse │viaţă. │ │
│ │ │injectate. │- Rezistenţă │ │
│ │ │ │la coroziune. │ │
│ │ │ │- Rugozitate │ │
│ │ │ │redusă. │ │
├────┼───────────────┼──────────────┼──────────────┼────────────────┤
│ │ │Gama de │ │ │
│ │ │diametre │ │ │
│ │ │uzuale Dn = │ │ │
│ │ │160 - 1000 mm,│ │ │
│ │ │clase de │ │ │
│ │ │rigiditate │ │ │
│ │ │SN8, SN10, │ │ │
│ │ │SN12 şi SN16, │ │ │
│ │ │produse │- Greutate │ │
│ │ │conform SR │redusă. │ │
│ │ │EN13476-2 sau │- Uşurinţă la │ │
│ │ │Există şi │manipulare şi │ │
│ │ │pentru gama de│instalare. │ │
│ │ │diametre Dn = │- În baza │ │
│ │ │160 - 500 mm, │calculelor │ │
│ │ │produse │statice, se │ │
│ │ │conform ONR │poate renunţa │ │
│ │PP │20513. │la înglobarea │ │
│ │(polipropilena)│Sunt definite │tubului în │ │
│4 │cu perete │ca fiind de │nisip sau │- Mai scump │
│ │multistrat, tip│Tip A şi au │pietriş cu │decât PVC- U. │
│ │A │suprafeţele │nisip. │ │
│ │ │interioară şi │- Durată │ │
│ │ │exterioară │îndelungată de│ │
│ │ │netede. │viaţă. │ │
│ │ │Se produc prin│- Rezistenţă │ │
│ │ │coextrudate în│la coroziune. │ │
│ │ │trei straturi,│- Rezistente │ │
│ │ │în acelaşi mod│la acţiuni │ │
│ │ │ca ţevile │dinamice │ │
│ │ │PVC-U │- Rugozitate │ │
│ │ │multistrat. │redusă. │ │
│ │ │Fitingurile │ │ │
│ │ │pot fi produse│ │ │
│ │ │prin injecţie │ │ │
│ │ │în matriţă sau│ │ │
│ │ │fabricate din │ │ │
│ │ │ţeavă şi/sau │ │ │
│ │ │produse │ │ │
│ │ │injectate. │ │ │
├────┼───────────────┼──────────────┼──────────────┼────────────────┤
│ │ │Gama de │ │ │
│ │ │diametre │ │ │
│ │ │uzuale Dn = │ │ │
│ │ │160-1400 mm, │- Greutate │ │
│ │ │clase de │redusă. │ │
│ │ │rigiditate │- Uşurinţă la │ │
│ │ │SN8, SN10, │manipulare şi │ │
│ │ │SN12 şi SN16, │instalare. │ │
│ │ │conform SR │- În baza │ │
│ │ │EN13476-3. │calculelor │ │
│ │ │Au o suprafaţă│statice, se │ │
│ │ │interioară │poate renunţa │ │
│ │ │netedă şi o │la înglobarea │ │
│ │ │suprafaţă │tubului în │ │
│ │ │exterioară │nisip sau │ │
│ │ │profilată, │pietriş cu │ │
│ │ │fiind definite│nisip. │ │
│ │ │Tip B. │- Durată │ │
│ │ │Suprafaţa │îndelungată de│ │
│ │ │exterioară │viaţă. │ │
│ │ │profilată a │- Rezistenta │ │
│ │ │ţevii de Tip B│la coroziune. │ │
│ │ │se obţine prin│- Rugozitate │ │
│ │ │extrudarea │redusă. │ │
│ │ │simultană a │- Geometria │ │
│ │ │două ţevi │tuburilor │ │
│ │ │concentrice, │corugate este │- În anumite │
│ │ │ţeava │o structură │soluri, este │
│ │ │exterioară │rezistentă din│necesară │
│ │PP corugată │fiind preluată│punct de │protecţie │
│ │(polipropilena │de un │vedere │mecanică │
│5 │cu perete │dispozitiv │mecanic, │suplimentară │
│ │multistrat, tip│segmentat şi │realizată prin│(înglobarea în │
│ │B) │profilat, care│utilizarea │nisip sau │
│ │ │creează │unei cantităţi│pietriş cu nisip│
│ │ │ondulaţiile │minime de │compactat). │
│ │ │specifice │material (cu │ │
│ │ │ţevii │aceeaşi │ │
│ │ │corugate. │cantitate de │ │
│ │ │Îmbinarea │material, se │ │
│ │ │tuburilor din │obţine o │ │
│ │ │PP cu perete │lungime mai │ │
│ │ │structurat se │mare de tub cu│ │
│ │ │face prin │acelaşi │ │
│ │ │procedeul │diametru şi │ │
│ │ │cep-mufă cu │rigiditate │ │
│ │ │inel de │inelară decât │ │
│ │ │etanşare │se poate │ │
│ │ │elastomeric. │obţine pentru │ │
│ │ │Mufele │un tub cu o │ │
│ │ │tuburilor sub │altă structură│ │
│ │ │DN 500 mm sunt│de perete). │ │
│ │ │produse │- Îmbinările │ │
│ │ │separat, prin │pot fi blocate│ │
│ │ │injecţie în │pentru │ │
│ │ │matriţă şi │protecţie la │ │
│ │ │sunt sudate │smulgere/ │ │
│ │ │ulterior la │eforturi │ │
│ │ │capătul │longitudinale.│ │
│ │ │tuburilor │ │ │
│ │ │debitate deja │ │ │
│ │ │la lungimea │ │ │
│ │ │standard, │ │ │
├────┼───────────────┼──────────────┼──────────────┼────────────────┤
│ │ │Gama de │ │ │
│ │ │diametre │- Greutate │ │
│ │ │uzuale Dn = │redusă. │ │
│ │ │110 - 1200 mm,│- Uşurinţă la │- Material │
│ │ │clase de │manipulare şi │moale, care se │
│ │ │rigiditate SN4│instalare. │zgârie uşor, │
│ │ │şi SN8 │- Durată │necesită │
│ │ │Produse │îndelungată de│realizarea unui │
│ │ │conform SR EN │viaţă. │pat de pozare │
│ │ │12666-1 │- Rezistenta │corespunzător │
│ │ │Îmbinările pot│la coroziune. │- Coeficienţi de│
│ │ │fi cu inel │- Rugozitate │dilataţie │
│ │PEID cu perete │elastomeric, │redusă. │termică │
│6 │compact │prin sudură │- Materiale │ridicaţi, care │
│ │ │cap la cap, │uşoare cu │necesită măsuri │
│ │ │electrofuziune│avantajele │adecvate de │
│ │ │sau îmbinări │care decurg │pozare │
│ │ │mecanice. │din aceasta la│- Nu rezistă la │
│ │ │Fitingurile │execuţie şi │acţiunea │
│ │ │pot fi produse│montaj │dioxidului de │
│ │ │prin injecţie │-Rezistenţe la│clor şi sunt │
│ │ │în matriţă, │coroziune atât│solubile la │
│ │ │sau fabricate │a apei cât şi │hidrocarburi │
│ │ │din segmenţi │a terenului în│ │
│ │ │de ţeavă şi/ │care se │ │
│ │ │sau produse │pozează. │ │
│ │ │injectate. │ │ │
├────┼───────────────┼──────────────┼──────────────┼────────────────┤
│ │ │ │- Greutate │ │
│ │ │ │redusă. │ │
│ │ │ │- Uşurinţă la │ │
│ │ │ │manipulare şi │ │
│ │ │Gama de │instalare. │ │
│ │ │diametre │- Durată │ │
│ │ │uzuale Dn = │îndelungată de│ │
│ │ │110 - 1200 mm,│viaţă. │ │
│ │ │clase de │- Rezistenta │ │
│ │ │rigiditate SN4│la coroziune. │ │
│ │ │şi SN8, │- Rezistente │ │
│ │ │produse │la acţiuni │ │
│ │ │conform SR │dinamice │- Material │
│ │ │EN13476-3 │- Rugozitate │moale, care se │
│ │ │Îmbinarea │redusă. │zgârie uşor, │
│ │ │tuburilor din │- Geometria │necesită │
│ │ │PEID cu perete│tuburilor │realizarea unui │
│ │ │structurat se │corugate este │pat de pozare │
│ │ │face prin │o structură │corespunzător │
│ │ │procedeul │rezistentă din│- Coeficienţi de│
│ │PEID cu perete │cep-mufă cu │punct de │dilataţie │
│7 │corugat │inel de │vedere │termică ridicaţi│
│ │ │etanşare │mecanic, │care necesită │
│ │ │elastomeric. │realizată prin│măsuri adecvate │
│ │ │Mufele │utilizarea │de pozare │
│ │ │tuburilor sub │unei cantităţi│- Nu rezistă la │
│ │ │DN 500 mm sunt│minime de │acţiunea │
│ │ │produse │material (cu │dioxidului de │
│ │ │separat, prin │aceeaşi │clor şi sunt │
│ │ │injecţie în │cantitate de │solubile la │
│ │ │matriţă şi │material, se │hidrocarburi │
│ │ │sunt sudate │obţine o │ │
│ │ │ulterior la │lungime mai │ │
│ │ │capătul │mare de tub cu│ │
│ │ │tuburilor │acelaşi │ │
│ │ │debitate deja │diametru şi │ │
│ │ │la lungimea │rigiditate │ │
│ │ │standard. │inelară decât │ │
│ │ │ │se poate │ │
│ │ │ │obţine pentru │ │
│ │ │ │un tub cu o │ │
│ │ │ │altă structură│ │
│ │ │ │de perete) │ │
├────┼───────────────┼──────────────┼──────────────┼────────────────┤
│ │ │Gama de │ │ │
│ │ │diametre │- Greutate │ │
│ │ │uzuale Dn = │redusă, în │- Este necesară │
│ │ │100-4000 mm, │raport cu │protecţie │
│ │ │clase de │tuburile din │mecanică │
│ │ │rigiditate SN │ceramică │suplimentară │
│ │ │2.500, SN │vitrificată │pentru anumite │
│ │ │5.000 şi │sau beton. │categorii de │
│ │ │SN10.000, │- Se pot │soluri şi │
│ │ │produse │executa │încărcări. │
│ │ │conform SR EN │inclusiv │- Greutate mai │
│ │ │ISO 23856, │secţiuni ovoid│mare în │
│ │Poliesteri │ASTM D3262, │/clopot. │comparaţie cu │
│ │armaţi cu fibră│ASTM 2996, │- Uşurinţă la │tuburile din │
│8 │de sticlă şi │ASTM 2997. │manipulare şi │material │
│ │inserţie de │Pot fi produse│instalare. │plastic. │
│ │nisip (PAFSIN) │prin │- Durată │- Răspuns slab │
│ │ │înfăşurare sau│îndelungată de│la sarcinile │
│ │ │înfoliere. │viaţă. │dinamice. │
│ │ │Îmbinarea │- Rezistenta │- Necesită │
│ │ │tuburilor se │la coroziune. │atenţie sporită │
│ │ │realizează cu │- Rugozitate │la transport, │
│ │ │manşon şi │redusă. │manipulare şi │
│ │ │garnitură de │- Se pot │montaj. │
│ │ │etanşare din │utiliza pentru│- Costul este │
│ │ │masă plastică │pozare fără │între PVC/ PP şi│
│ │ │sau cauciuc, │săpătura │ceramica │
│ │ │înglobată în │deschisă. │vitrificată. │
│ │ │carcasă de │ │ │
│ │ │PAFSIN. │ │ │
├────┼───────────────┼──────────────┼──────────────┼────────────────┤
│ │ │ │- Rezistente │ │
│ │ │ │la acţiuni │- Refacerea │
│ │ │ │dinamice │avariilor │
│ │ │ │- Se pot │costisitoare. │
│ │ │ │executa │- Greutate │
│ │ │ │inclusiv │ridicată a │
│ │ │ │secţiuni ovoid│tuburilor. │
│ │ │Gama de │/clopot. │- Preţ mai │
│ │ │diametre │- Rezistenţă │ridicat faţă de │
│ │ │uzuale Dn= 300│bună la │tuburile din │
│ │ │- 3000 mm. │agresivitatea │mase plastice. │
│ │ │Produse │apei │- Pe parcursul │
│ │ │conform SR EN │interioare şi │pozării acestor │
│ │ │1916. Pot fi │exterioare. │tuburi, stratul │
│ │Beton armat şi │produse prin: │- Fac parte │de fundare al │
│9 │beton armat │- turnare │din categoria │patului de │
│ │precomprimat │centrifugală. │tuburilor │pozare trebuie │
│ │ │-vibropresare.│rigide care │realizat ţinând │
│ │ │Îmbinarea │preiau │cont de │
│ │ │tuburilor se │sarcinile │calculele de │
│ │ │face cu │externe │predimensionare │
│ │ │cep-buză sau │verticale, │pentru a │
│ │ │cep-mufă cu │sarcinile │preîntâmpina │
│ │ │inel de │transmise │apariţia │
│ │ │etanşare. │terenului │tensiunilor la │
│ │ │ │adiacent fiind│îmbinarea │
│ │ │ │mici. │cep-mufă şi │
│ │ │ │- Se pot │eventualele │
│ │ │ │utiliza pentru│deteriorări ale │
│ │ │ │pozare fără │acestora. │
│ │ │ │săpătură │ │
│ │ │ │deschisă. │ │
├────┼───────────────┼──────────────┼──────────────┼────────────────┤
│ │ │Gama de │ │ │
│ │ │diametre │ │ │
│ │ │uzuale Dn = │ │ │
│ │ │300-2500 mm, │ │- Lungimea de │
│ │ │clase de │ │fabricare a │
│ │ │rigiditate SN │- Durată │tuburilor este │
│ │ │2.500, SN │îndelungată de│de maxim 3,0 m. │
│ │ │5.000 şi SN │viaţă. │- Rugozitate mai│
│ │ │10.000, │- Se pot │mare faţă de │
│ │ │produse │executa │tuburile din │
│ │ │conform DIN │inclusiv │mase plastice şi│
│ │ │54815, DIN │secţiuni ovoid│PAFSIN. │
│ │ │4263. │/clopot. │- Greutate │
│ │ │Îmbinarea se │- Rezistenta │ridicată a │
│ │ │realizează │la condiţii │tuburilor. │
│ │ │printr-o cuplă│foarte │- Preţ mai │
│ │ │fabricată din │corozive şi │ridicat faţă de │
│ │ │răşini │agresive. │conductele din │
│ │ │poliesterice, │- Fac parte │mase plastice. │
│ │ │armate cu fire│din categoria │- Pe parcursul │
│10 │Beton polimer │de sticlă │tuburilor │pozării acestor │
│ │ │(PAFS) ce are │rigide care │tuburi, stratul │
│ │ │incorporate │preiau │de fundare al │
│ │ │inele duble de│sarcinile │patului de │
│ │ │etanşare şi │externe │pozare trebuie │
│ │ │distanţiere │verticale, │realizat ţinând │
│ │ │din cauciuc │sarcinile │cont de │
│ │ │elastomeric. │transmise │calculele de │
│ │ │Cupla este │terenului │predimensionare,│
│ │ │montată din │adiacent fiind│pentru a │
│ │ │fabrica la │mici;. │preîntâmpina │
│ │ │unul din │- Se pot │apariţia │
│ │ │capetele │utiliza pentru│tensiunilor la │
│ │ │tubului. │pozare fără │îmbinarea │
│ │ │La tuburile cu│săpătură │cep-mufă şi │
│ │ │montaj în │deschisă. │eventualele │
│ │ │săpătură │ │deteriorări ale │
│ │ │deschisă, mufa│ │acestora. │
│ │ │este de tip │ │ │
│ │ │clopot şi este│ │ │
│ │ │profilată din │ │ │
│ │ │turnare. │ │ │
├────┼───────────────┼──────────────┼──────────────┼────────────────┤
│ │ │ │ │- Lungimea de │
│ │ │ │ │fabricare a │
│ │ │ │- Durată de │tuburilor este │
│ │ │ │viaţă de peste│de maxim 2,5 m. │
│ │ │ │100 de ani. │- Refacerea │
│ │ │ │- Rezistenţă │avariilor │
│ │ │ │la coroziune. │costisitoare. │
│ │ │ │- │- Necesită │
│ │ │ │Caracteristici│atenţie sporită │
│ │ │ │hidraulice │la transport, │
│ │ │ │superioare │manipulare şi │
│ │ │ │tuburilor din │montaj (material│
│ │ │Gama de │beton. │casant la şocuri│
│ │ │diametre │- Fac parte │accidentale din │
│ │ │uzuale Dn = │din categoria │montaj). │
│ │ │125-1000 mm, │tuburilor │- Cost ridicat, │
│ │ │produse prin │rigide care │faţă de tuburile│
│ │ │extrudare, │preiau │din alte │
│11 │Ceramică │conform SR EN │sarcinile │materiale. │
│ │vitrificată │295. Îmbinarea│externe │- Pe parcursul │
│ │ │tuburilor se │verticale, │pozării acestor │
│ │ │face cu │sarcinile │tuburi, stratul │
│ │ │cep-mufă cu │transmise │de fundare al │
│ │ │element de │terenului │patului de │
│ │ │etanşare. │adiacent fiind│pozare trebuie │
│ │ │ │mici. │realizat ţinând │
│ │ │ │- Rezistenţa │cont de │
│ │ │ │la coroziune │calculele de │
│ │ │ │acoperă │predimensionare,│
│ │ │ │întreaga gama │pentru a │
│ │ │ │de pH 0 - 14. │preîntâmpina │
│ │ │ │- Se pot │apariţia │
│ │ │ │utiliza pentru│tensiunilor la │
│ │ │ │pozare fără │îmbinarea │
│ │ │ │săpătura │cep-mufă şi │
│ │ │ │deschisă. │eventualele │
│ │ │ │ │deteriorări ale │
│ │ │ │ │acestora. │
└────┴───────────────┴──────────────┴──────────────┴────────────────┘
*1) NOTĂ: Materialul a purtat o perioadă sigla "PVC KG" devenind cunoscut şi chiar specificat ca atare în documentaţii tehnice. Prescurtarea KG, provine din originalul german "Kunststoff Grundleitung", care înseamnă "material plastic montat subteran". Standardul SR EN 1401-1 (standard pe părţi) ce defineşte acest sistem, nu are nici o referinţă la sigla "PVC-KG". (6) Principalele tipuri de materiale utilizate frecvent pentru construcţia conductelor sub presiune, cum este cazul conductelor de refulare aferente staţiilor de pompare a apelor uzate, sunt prezentate în normativul NP133, Volumul I, capitolul 7.1.3 Materiale şi îmbinări pentru conducte sub presiune - punctele 7 şi 8. (7) Principalele tipuri de îmbinări utilizate pentru construcţia colectoarelor de canalizare sunt: a. îmbinarea cu mufă - cea mai des întâlnită fiind folosită la aproape toate tipurile de tuburi pentru canalizare. Pentru asigurarea etanşeităţii, este folosit un element de etanşare (inel/garnitură elastomeric). b. îmbinare cu cep şi buză, folosită la tuburile din beton. Etanşeitatea îmbinării se face cu element de etanşare (inel/garnitură elastomerică). Pentru a asigura etanşeitatea pe toată durata de viaţă a reţelei, se recomandă folosirea elementului de etanşare în locul mortarului de ciment. c. îmbinare cu manşoane: i. îmbinare cu manşoane mecanice, preponderent folosită pentru: 1. conectarea a două conducte din materiale diferite şi/sau diametre diferite; 2. remedierea avariilor la conductele aflate în exploatare. ii. îmbinare cu manşoane prin sudură, folosită mai ales la conductele din material plastic. 3.5. Managementul apelor meteorice (1) Pentru perimetrul construibil al localităţilor sau obiectivelor social-economice unde nu este raţională preluarea apelor meteorice de către reţelele de canalizare: a. la nivelul factorilor de decizie responsabili cu elaborarea strategiilor de dezvoltare/sistematizare a localităţilor, inclusiv P.U.G, P.U.Z şi P.U.D. se analizează şi implementează concepte de reducere a cantităţilor de apă meteorică colectate în sistem centralizat, care ar implica realizarea şi exploatarea unor sisteme de canalizare costisitoare, neraţionale; b. deciziile se adoptă exclusiv pe baza rezultatelor studiilor de specialitate elaborate integrat la nivelul centrului populat, studii prin care se analizează debitele de ape meteorice provenite din ploi excepţionale, precum şi posibilităţile de scurgere superficială a acestor debite (pe străzi, alei, terenuri) astfel încât să nu se producă inundaţii, ţinându-se seama de prevederile de la subcapitolul 3.4.2, împreună cu prevederile STAS 4068/1, STAS-4068/2 şi STAS 4273; c. debitele excedentare astfel determinate se folosesc la elaborarea studiilor şi proiectelor de sistematizare a perimetrelor afectate. (2) Conceptele sustenabile care se implementează, de management integrat al resurselor şi dezvoltare de soluţii cu impact redus, se bazează pe: a. conceptul reţinerii apei din ploi la locul de cădere cu metode alternative de control secvenţial de tip ecologic şi execuţia de bazine de infiltraţie - acumulare cu/fără reutilizarea acestor ape. b. reducerea suprafeţelor impermeabile în amenajările urbane. c. identificarea şi amenajarea traseelor favorabile pentru descărcarea apelor meteorice direct în emisar, prin rigole/canale cu un control prealabil al calităţii apei descărcate. d. utilizarea de metode combinate de control de tip ecologic (verde şi gri) într-un sistem secvenţial de control: de exemplu, bazine de retenţie temporară şi rezervoare naturale (bazine) de apă cu vegetaţie permanentă, filtre, şanţuri de infiltrare, fâşii vegetale etc. (3) Abordarea strategică pentru implementarea managementului apelor meteorice ia în considerare: a. identificarea condiţiilor existente a folosinţelor beneficiare şi resurselor ce trebuie protejate; b. inventarierea şi cuantificarea surselor de poluare şi a posibilelor efecte asupra receptorului; c. analiza datelor disponibile şi a dotărilor pentru monitorizare şi modelare; d. inventarierea normelor legale şi a măsurilor administrative existente şi identificarea măsurilor de îmbunătăţire a acestora; e. pregătirea de planuri de măsuri pe termen lung, privind controlul resurselor, operare, întreţinere şi monitorizare. 3.5.1. Soluţii bazate pe natură (1) Definiţii: a. soluţii bazate pe natură: acţiuni de protejare, gestionare durabilă şi restaurare a ecosistemelor naturale sau modificate, care abordează provocările societale în mod eficient şi adaptativ, oferind simultan bunăstare umană, capacitatea ecosistemelor de adaptare la factorii perturbatori şi beneficii pentru biodiversitate; acestea sunt concepute pentru a aborda provocările majore cu care societatea se confruntă, cum ar fi pierderea biodiversităţii, schimbările climatice, degradarea terenurilor, securitatea alimentară, riscurile de dezastre, dezvoltarea urbană, securitatea apei, precum şi dezvoltarea socială şi economică, sănătatea umană şi o gamă largă de servicii ecosistemice, aplicând în acelaşi timp garanţii sociale şi de mediu, bazându-se pe garanţiile relevante existente; b. infrastructură verde: o reţea planificată strategic, alcătuită din zone naturale şi seminaturale, precum şi din alte elemente de mediu, care este concepută şi gestionată pentru a oferi o gamă largă de servicii ecosistemice; aceasta integrează spaţii verzi (sau acvatice, în cazul ecosistemelor de acest tip) şi alte elemente fizice ale zonelor terestre (inclusiv de coastă) şi ale celor marine; pe uscat, infrastructurile verzi sunt prezente atât în mediul rural, cât şi în cel urban; c. măsuri naturale de retenţie a apei: măsuri multifuncţionale, care urmăresc să protejeze şi să gestioneze resursele de apă şi să abordeze provocările legate de apă prin restaurarea sau menţinerea ecosistemelor, precum şi a trăsăturilor şi caracteristicilor naturale ale corpurilor de apă folosind mijloace şi procese naturale; obiectivul lor principal este de a îmbunătăţi, precum şi de a conserva, capacitatea de reţinere a apei a acviferelor, a solului şi a ecosistemelor, în vederea îmbunătăţirii stării acestora. (2) Proiectarea utilizând metode alternative bazate pe o metodologie de dezvoltare cu impact redus, sustenabilă, de tip infrastructură verde axată pe soluţii bazate pe natură şi măsuri naturale de retenţie a apei, trebuie să urmărească următoarele obiective: a. folosirea apei meteorice ca o resursă; b. managementul apei meteorice aproape de locul unde cade; c. managementul apei de şiroire la suprafaţă, printr-o combinaţie secvenţială de metode de control al apelor meteorice; d. să permită infiltrarea apei de ploaie în sol; e. să favorizeze evapo-transpiraţia; f. încetinirea scurgerii şi stocarea apei de şiroire, pentru reducerea debitelor; g. reducerea contaminării apei de şiroire, prin prevenirea poluării şi controlul ei aproape de sursa de producere; h. tratarea apei de şiroire pentru a reduce riscul de poluare a mediului. (3) În contextul adaptării la schimbările climatice, a necesităţii reducerii riscurilor de dezastre şi necesităţii protecţiei resurselor de apă, se impune susţinerea implementării soluţiilor bazate pe natură care sprijină infrastructura verde, a sistemelor durabile de drenaj care combină elemente de infrastructură convenţională gri cu cele verzi, ajută la creşterea cantităţilor de apă acumulate în corpurile de apă şi reduce vulnerabilitatea la inundaţii şi secete. (4) Metode de dezvoltare cu impact redus, utilizând soluţii bazate pe natură şi măsuri naturale de retenţie a apei, care pot fi implementate în spaţiul urban, pot fi de tipul celor prezentate în continuare, lista nefiind exhaustivă: a. deconectarea suprafeţelor impermeabile. Această metodă presupune colectarea apei meteorice de şiroire aproape de sursă prin interceptarea, filtrarea sau tratarea mai complexa, infiltrarea sau refolosirea ei, pe măsură ce se deplasează de pe suprafaţa impermeabilă spre sistemul de drenaj. De obicei, aceste soluţii sunt instalate adiacent clădirilor rezidenţiale şi comerciale; b. jardiniere stradale cu plante. Jardinierele stradale pot fi alcătuite din diferite materiale (beton, lemn, plastic) plasate pe/deasupra solului, cu o bază impermeabilă, care permit infiltrarea apei meteorice prin solul din jardiniera înainte de a fi evacuată; c. fâşii cu vegetaţie de filtrare. Sunt zonele cu vegetaţie în care debitul interceptat din zonele adiacente impermeabile, are viteze de curgere mai reduse decât în mod natural, care permit suspensiilor şi poluanţilor ataşaţi să sedimenteze şi/sau să fie filtrate de vegetaţie; d. şanţuri înierbate. Contribuie la atenuarea şi filtrarea volumului de apă meteorică, conducând la reducerea debitului şi a concentraţiilor poluanţilor din apa meteorică; e. fâşii vegetale uscate. Fâşiile vegetale uscate sau fâşiile de filtrare, sunt celule de bioretenţie, configurate sub formă de canale acoperite cu gazon sau alt tip de vegetaţie (altul decât plantele ornamentale). Fâşia vegetală uscată este un sistem de filtrare care înmagazinează apa temporar şi apoi filtrează volumul captat; f. fâşii vegetale umede. Fâşiile vegetale umede pot asigura preluarea şi filtrarea apei meteorice şi sunt o combinaţie între o fâşie vegetală uscată şi o zonă umedă; g. acoperişuri verzi. Acoperişurile verzi (cunoscute şi sub numele de acoperişuri vegetale, acoperişuri ecologice etc.) sunt suprafeţe de acoperiş care conţin, în mod tipic, materiale de drenaj şi protecţie la umezeală şi un mediu de creştere proiectat să susţină creşterea plantelor; h. sisteme de colectare apă meteorică. Asigură interceptarea, depozitarea şi eliberarea apei meteorice pentru folosinţe ulterioare; i. pavaj permeabil. Sunt tipuri de pavaje care permit apei meteorice să se infiltreze printre golurile suprafeţei pavate într-un rezervor substrat unde este stocat temporar şi/sau infiltrat în pământ. Există o varietate de pavaje permeabile care includ beton permeabil, asfalt poros şi blocuri de pavaj cuplate permeabil; j. grădini vegetale (de ploaie). Sunt poziţionate lângă clădiri, suprafeţele pavate sau asfaltate şi conţin plante autohtone, solul acestora contribuind la acumularea unei părţi din apa de ploaie; k. tehnici de filtrare locală. Filtrele pentru apa meteorică de şiroire sunt o metodă practică de tratare a apei colectate de pe suprafeţe mici cu impermeabilitate ridicată; l. bioretenţia: i. zone de bioretenţie individuale pot deservi arii de scurgere cu grad ridicat de impermeabilitate, de până la un hectar ca mărime. Apa meteorică de şiroire este condusă către o depresiune superficială, cu vegetaţie care încorporează multe dintre mecanismele naturale existente într-un ecosistem vegetal de îndepărtare a poluanţilor; ii. zone umede construite. Zonele umede construite, numite uneori zone umede pluviale, sunt depresiuni superficiale, de dimensiuni mari, prin comparaţie cu zonele de bioretenţie individuale, care primesc debite de ape meteorice pentru tratarea calităţii acesteia. Au de obicei, o adâncime mai mica de 30 cm şi acoperire mare cu vegetaţie diversificată. Apa de şiroire dintr-un eveniment ploios stocată o perioada lungă timp, permite dezvoltarea proceselor biologice de îndepărtare a poluanţilor; m. iazuri: i. iazuri umede. Au în componenţă un bazin permanent de apă stătătoare care asigură sedimentarea şi epurarea biologică. Apa de şiroire din fiecare precipitaţie intră în bazin şi înlocuieşte apa rămasă din evenimentele precedente. Bazinul funcţionează şi ca o barieră împotriva repunerii în suspensie a sedimentelor acumulate din ploile anterioare. Atunci când sunt dimensionate corect, iazurile umede au un timp de retenţie care variază de la câteva zile la câteva săptămâni, ceea ce permite funcţionarea numeroaselor mecanisme naturale de îndepărtare a poluanţilor; ii. iazuri cu retenţie extinsă. Un iaz cu retenţie extinsă asigură reţinerea apei meteorice de şiroire între 12 şi 24 de ore după fiecare ploaie. O structură de deversare controlează debitul de apă meteorică deversată, în aşa fel încât se acumulează şi este stocată în construcţia de retenţie. Stagnarea temporară favorizează sedimentarea suspensiilor şi reduce debitul de vârf transportat în secţiunea aval. (5) Din experienţa actuală în utilizarea de soluţii bazate pe natură pentru gestionarea apelor meteorice în vederea reducerii debitelor de vârf şi decompensarea reţelelor de canalizare, s-a constatat că dintre metodele de dezvoltare cu impact redus implementate la nivel de management al spaţiilor publice, soluţiile cu eficienţe ridicate sunt următoarele, menţionate în ordine descrescătoare: bioretenţie > grădini vegetale de ploaie > acoperişuri verzi > pavaje permeabile. (6) Deoarece printr-o proiectare şi execuţie defectuoasă, care nu ţine cont de condiţiile amplasamentului, şi prin lipsa unei întreţineri regulate, implementarea soluţiilor bazate pe natură în mediul urban, în special cele bazate pe infiltraţie, pot să provoace şi unele efecte nedorite, trebuie prevăzute măsuri pentru evitarea acestor efecte. Se menţionează, cu titlu de exemplu, potenţiale efecte nedorite: a. scurgerile de suprafaţă colectate de pe străzi publice, parcări sau centre comerciale, afectează prin percolare zone proprietate privată, deoarece mărimea zonelor de infiltraţie este insuficientă; b. suprafeţele pe care se realizează infiltraţia se pot colmata cu particulele antrenate; c. apa captată în bazinele de infiltraţie poate conduce în anumite situaţii la inundarea subsolurilor învecinate; d. reabilitarea bazinelor de infiltraţie poate fi costisitoare; e. în anumite situaţii, soluţiile bazate pe natură pot conduce la degradarea calităţii apei subterane; f. scurgerile pot conţine concentraţii de hidrocarburi care impun utilizarea unor separatoare de hidrocarburi, care să asigure reţinerea acestora, înaintea utilizării altor metode de control. (7) Se impune ca bazinele de infiltraţie şi şanţurile de infiltrare să fie întreţinute metodic şi sistematic. Măsurile generale minimale de întreţinere a acestora sunt: a. inspecţii, realizate la intervale regulate. Se recomandă inspecţii anuale şi după fiecare ploaie importantă. Inspecţia presupune verificarea zonelor cu posibile depuneri, pantele malurilor, semne de eroziune sau cu posibile deteriorări din cauza traficului, vegetaţie abundentă; b. întreţinere de rutină. Se referă la proceduri care trebuie desfăşurate regulat, ca de exemplu scarificare, îndepărtarea depunerilor, defrişarea vegetaţiei abundente, întreţinerea stării vegetaţiei; c. intervenţii în caz de necesitate: i. reparaţia zonelor erodate sau cu stricăciuni structurale; ii. îndepărtarea depunerilor; în mod uzual se realizează la intervale de peste 1 an, cu excepţia perioadelor în care în zonă sunt şantiere; iii. o atenţie deosebită se acordă situaţiilor în care sedimentele conţin acumulări de metale grele sau alţi poluanţi toxici. d. alte măsuri de întreţinere pentru situaţii normale: i. cositul suprafeţelor înierbate; ii. îndepărtarea depunerilor mari şi algelor; iii. controlul dezvoltării insectelor. e. în operarea tuturor obiectelor incluse în această secţiune sunt imperativ necesare lucrări periodice de întreţinere. Neglijarea întreţinerii periodice poate duce la eşecul funcţionării adecvate a acestor metode de control. 3.5.2. Bazine de retenţie (1) Bazinele de retenţie se dimensionează cu respectarea prevederilor SR 1846-2, cap. 4.4, având următoarele funcţiuni: a. asigurarea compensării debitelor maxime din ploi, cu descărcarea acestora în perioade mai lungi, prin: i. reţinerea apelor meteorice poluate, care spală străzile în primele minute ale ploii; ii. reducerea vârfului de debit când durata ploii este egală cu timpul de concentrare; iii. înmagazinarea temporară a unui volum care altfel ar stagna pe străzi, când durata ploii este mai mare ca durata ploii de calcul; iv. reţinerea poluanţilor preluaţi de apele meteorice în prima parte a scurgerii apelor de b. Protecţia mediului acvatic al receptorului. (2) Construcţia bazinelor de retenţie pentru apele meteorice se analizează în corelaţie cu planul urbanistic al zonei canalizate, astfel încât acestea să se încadreze în sistemul urban al zonei. Se recomandă o folosinţă suplimentară pentru bazinul de retenţie (de exemplu, în cazul sistemului divizor, utilizarea apei pentru spălat şi stropit). Aceste bazine se curăţă periodic. (3) Pentru dimensionarea bazinelor de retenţie din cadrul reţelelor publice de canalizare, se impune elaborarea de modele hidraulice specializate, cu realizarea de analize de detaliu privind situaţiile efective de funcţionare, în care, în locul ipotezei simplificatoare aferente unei ploi constante, care stă la baza calculelor prezentate la subcapitolul 3.3.2. aplicabile pentru suprafeţe reduse şi calcul manual, se ia în considerare situaţia reală a unei ploi de calcul cu intensitate variabila în timp. În acest sens, se parcurg următorii paşi de calcul: a. cu histograma ploii de calcul se stabileşte ploaia căzută pe suprafaţa bazinului de canalizare; b. se stabilesc caracteristicile colectorului de canalizare prevăzut a fi montat în aval de bazinul de retenţie şi se calculează debitul maxim ce poate fi transportat de acest colector; c. cunoscând valorile debitelor instantanee ale ploii şi debitul maxim ce poate fi transportat prin colectorul de canalizare, se determină diferenţele între debite, care transformate în volume, reprezintă cantitatea de apă de acumulat în bazinul de retenţie proiectat; d. calculul volumului acumulat se face prin integrarea suprafeţei rezultată între curba hidrografului ploii de calcul şi linia debitului maxim transportat prin colectorul de canalizare. Integrarea se poate face prin metoda trapezelor, volumul total fiind calculat prin însumarea volumelor parţiale. (4) Prin excepţie de la prevederile (3), pentru bazine de canalizare cu suprafaţă totală mai mică de 2 kmp, se pot dimensiona soluţii pentru reducerea vârfului debitului apelor meteorice, aplicând metoda prevăzută în SR 1846 - 2 Anexa B.1.2, utilizând următoarele ipoteze simplificatoare: a. durata ploii de calcul este egală cu timpul de concentrare superficială (t_cs); b. ploaia de calcul se consideră constantă în timp. (5) În acest caz, calculul se face parcurgând următorii paşi: a. se obţine valoarea debitului maxim admis a fi descărcat în reţeaua de canalizare din aval, valoarea fiind stabilită prin avizul/acordul prealabil emis de operatorul sistemului de canalizare; b. se evaluează, conform prevederilor de la subcapitolul 3.3.2, caracteristicile ploii de calcul aplicabile amplasamentului: i. timpul de concentrare; ii. valoarea intensităţii corespunzătoare frecvenţei normate şi duratei ploii de calcul, extrasă din curba IDF/recomandabil din studiul meteorologic actualizat, aferent amplasamentului. c. după calculul valorii debitului de ploaie şi cunoscând debitul maxim ce poate fi descărcat în colectorul de canalizare din aval, se calculează volumul bazinului de retenţie cu relaţiile următoare: V_bazin retenţie = 1/2 . T_t . (Q_max - q_max)^2/Q_max [mc] (3.33) T_t = t_cs . (1 + α) [secunde] (3.34) în care: Q_max - debitul maxim de ploaie aferent bazinului de colectare; q_max - debitul maxim admis a fi descărcat în reţeaua de canalizare din aval; T_t - durata totală a hidrografului de debit, în sec α - raportul adimensional supraunitar dintre durata ramurii descendente şi durata ramurii ascendente a hidrografului debitului în secţiunea de calcul. Valoarea α se adoptă: - 2.5 pentru bazine cu suprafaţa de până la 1 kmp; – 3.5 pentru bazine cu suprafaţa de 2 kmp; – prin interpolare liniara pentru bazine cu suprafaţa între 1 şi 2 kmp. (6) Conceptul constructiv al bazinului de retenţie se stabileşte cu respectarea următoarelor principii: a. bazinul de retenţie se concepe să includă un compartiment mai mic, distinct, cu rol de cameră de încărcare a bazinului principal - asigură reţinerea suspensiilor în primele 10 minute ale ploii, care are încărcări foarte mari; această apă are caracteristicile unei ape uzate menajere din punct de vedere al MTS şi CBO_5; b. în momentul în care bazinul de încărcări este plin, printr-un deversor începe umplerea bazinului principal. Bazinul principal este prevăzut cu un grătar des care are rolul de a nu permite pătrunderea materialelor grosiere; c. bazinul de retenţie principal preia vârful ploii, astfel încât, la umplerea completă a acestuia, volumul suplimentar de apă va fi descărcat în colectorul de canalizare; d. după încetarea ploii, bazinul de retenţie principal se goleşte în colectorul de canalizare; e. nămolul decantat se evacuează în reţeaua de canalizare a apelor uzate menajere. (7) Realizarea bazinului de retenţie se face cu integrarea acestuia în peisagistica zonei, ori de câte ori este posibil. Dacă terenul permite, se poate crea un luciu de apă, cu avantaje urbanistice şi financiare în ceea ce priveşte amenajarea bazinului de retenţie. (8) În operarea bazinelor de retenţie sunt necesare lucrări periodice de întreţinere. În acest sens, se prevăd toate facilităţile necesare evacuării nămolului reţinut, golirii complete şi spălării acestuia, în vederea evitării mirosurilor neplăcute ce pot să apară datorită stagnării apei pe o perioadă mai îndelungată. 3.6. Execuţia obiectelor din cadrul reţelelor de canalizare (1) Execuţia lucrărilor se face în conformitate cu proiectul aferent şi cu respectarea prevederilor generale specificate în normativul NP 133, volumul I, capitolul 7.3. 3.6.1. Execuţia reţelelor de canalizare (1) Tehnologia de execuţie a reţelei trebuie să ţină cont de materialele din care sunt realizate tuburile. (2) Reţeaua se execută întotdeauna dinspre aval spre amonte, tronsoanele finalizate putând fi date în exploatare. (3) Execuţia se face pe tronsoane cu lungimi limitate, numai după ce pentru respectivele tronsoane sunt asigurate materialele necesare şi forţa de muncă, iar amplasamentul este eliberat. (4) Execuţia reţelelor de canalizare se poate face, în funcţie de tehnologia prevăzută prin proiect sau utilizată de antreprenor cu următoarele metode: a. metode manuale; b. metode mecanice; c. cu metode care implică utilizarea roboţilor specializaţi în realizarea operaţiunilor de execuţie şi montaj reţele; d. combinaţii ale metodelor anterior menţionate. (5) Indiferent de metoda utilizată pentru execuţia reţelelor, antreprenorul va respecta elementele impuse prin proiect, cerinţele funcţionale şi normele de securitate şi protecţie a muncii. (6) La pozarea tuburilor se respectă indicaţiile producătorului materialului. (7) Tehnologia de execuţie a reţelei cuprinde fazele: a. aprovizionarea cu materiale, în ritmul execuţiei; b. trasarea lucrărilor; c. desfacerea pavajelor, pe o lăţime suficientă pentru desfăşurarea lucrărilor în conformitate cu prevederile proiectului, cerinţele impuse de emitentul Autorizaţiei de Construire, respectiv următoarele cerinţe: i. stratul de sol vegetal se depozitează separat de celelalte materiale, în vederea reutilizării; ii. toate materialele reutilizabile rezultate din desfacerea pavajelor se depozitează fără afectarea traficului rutier sau pietonal; iii. materialele nereutilizabile se evacuează din amplasament. d. realizarea săpăturii (cu sprijinire de taluz vertical) şi depozitare corespunzătoare a materialului excavat (astfel încât să nu blocheze circulaţia, curgerea apei, traficul, pietonii); e. realizarea lucrărilor necesare de sprijinire sau deviere provizorie/definitivă a altor utilităţi aflate în amplasament; f. pentru lucrările de înlocuire a unor colectoare existente, în situaţia în care se foloseşte traseul existent, realizarea lucrărilor provizorii necesare pentru scoaterea tronsonului de tub şi a construcţiilor accesorii care se înlocuiesc, din ansamblul existent; g. îmbinarea tuburilor în tranşee: i. manual, pentru tuburile cu greutăţi reduse; ii. cu echipamente şi utilaje adecvate, pentru tuburi grele; iii. după coborârea tuburilor în tranşee: 1) fundul săpăturii/patul de pozare se adânceşte corespunzător în dreptul îmbinărilor dintre tuburi, pentru evitarea rezemării tubului numai pe mufe şi pentru a permite alinierea tuburilor pentru execuţia îmbinării etanşe; 2) se realizează îmbinarea tuburilor unul după altul, cu asigurarea etanşării corespunzătoare. h. instalarea conductelor de racord şi execuţia conectărilor aferente la colectorul stradal; i. montarea construcţiilor accesorii aferente prevăzute (cămine, racorduri etc.); j. realizare parţială umplutură: i. după un control de nivelment şi verificarea calităţii execuţiei lucrării, se completează umplutura, în straturi de 10-15 cm pe primii 0,30 m deasupra tubului, compactată manual (pe tuburi se aşază numai pământ afânat, eventual cernut, eliminându-se bolovanii mari sau resturi din beton, pământ îngheţat sau din alte materiale dure); ii. se trece de minimum 3 ori cu elementul de compactare şi montarea benzii de semnalizare şi detecţie, la minim 0,30 m peste generatoarea superioara a tuburilor. k. realizare inspecţie CCTV şi întocmire raport aferent de către un contractor specializat, cu prezentarea următoarelor informaţii minime privind fiecare tronson: i. înregistrarea cu camera video CCTV a interiorului colectorului; ii. profilul longitudinal aferent, cu indicarea pantelor tronsoanelor, precum şi a cotelor radier efectiv executate la fiecare cămin de vizitare. l. proba de etanşeitate; m. efectuarea eventualelor remedieri şi repetarea probei de etanşeitate; n. completare umplutură, în straturi de 10 - 30 cm, compactată manual sau mecanic (cu pământul rezultat din săpătură); o. refacerea îmbrăcăminţii drumului; p. spălarea tronsonului; q. punerea în funcţiune a tronsonului finalizat. (8) Metodele de montare a tuburilor prefabricate se stabilesc în funcţie de dimensiunile şi de greutatea acestora. (9) La finalizarea instalării colectoarelor de canalizare, inclusiv a tuturor accesoriilor aferente, înainte de programarea şi convocarea probei de etanşeitate, următoarele verificări reprezintă precondiţii pentru realizarea probelor de etanşeitate: a. concordanţa lucrărilor executate cu proiectul; b. poziţiile şi execuţia căminelor/camerelor, inclusiv echiparea acestora: i. toate capetele tuburilor care intră în cămin sunt tăiate la faţa interioară a căminului; ii. rigola este profilată hidraulic; iii. treptele sunt instalate în poziţia finală; iv. etanşările sunt realizate. c. calitatea îmbinărilor. d. raportul CCTV elaborat pentru toate tronsoanele de colector stradal supus probelor, după instalarea şi spălarea colectorului, căminelor şi racordurilor aferente. (10) Proba de etanşeitate se realizarea cu respectarea prevederilor aplicabile din SR EN 1610, completate cu următoarele cerinţe: a. proba se face numai cu apă; b. în cadrul probei de etanşeitate se asigură următoarele: i. racorduri - se instalează capace pe capătul conductelor dinspre utilizator, la intrarea în căminul de racord; ii. cămine de vizitare - capătul aval al tronsonului testat se obturează cu balon; iii. presiunea de verificare: 1) este de maxim 5 m col H_2O (în capătul aval al tronsonului) şi minim 1 m col H_2O (în capătul amonte al aceluiaşi tronson). Diferenţa maximă de cotă a radierului colectorului, admisă pentru testarea în cadrul unui singur tronson, este de 4 m. 2) se măsoară de la generatoarea superioară a colectorului, prin umplerea tronsonului sau a construcţiei verificate, până la nivelul terenului aferent punctului de control având cota minimă pe tronsonul testat. iv. după umplerea colectoarelor şi/sau a căminului şi după atingerea presiunii de verificare necesară, poate fi necesar un timp de aşteptare (perioada în care apa utilizată la proba de etanşeitate este absorbită de întregul tronson), care în general este de o oră. v. durata de verificare este, de regulă, de 30 minute. c. la finalul probei, obturatoarele pneumatice se depresurizează şi se observă condiţiile de curgere până la scurgerea completă a apei utilizate pentru probă; d. este interzisă utilizarea de obturatoare pneumatice la care depresurizarea necesită coborârea personalului în cămin; e. proba se execută pe timp răcoros, dimineaţa sau seara, pentru ca rezultatele să nu fie influenţate de variaţiile de temperatură. (11) Proba se consideră reuşită pe tronsonul respectiv, dacă sunt îndeplinite cumulativ următoarele condiţii: a. la examinarea vizuală să nu prezinte scurgeri vizibile de apă, pete de umezeala pe tuburi şi în special în zona îmbinărilor; b. la sfârşitul duratei de probă, nivelul măsurat în punctul de control aferent tronsonului nu a scăzut cu mai mult de 10 cm faţă de nivelul iniţial (menţinerea presiunii în timpul probei de etanşeitate); c. volumul total de apă adăugată în timpul probei nu depăşeşte valoarea stabilită prin proiect. (12) După efectuarea probei de etanşeitate se efectuează următoarele verificări şi probe: a. întocmirea procesului-verbal a probei de etanşeitate; b. umplerea tranşeei în zona îmbinărilor; c. umplerea tranşeei; d. verificarea gradului de compactare conform prevederilor proiectului; e. refacerea părţii carosabile a drumului conform prevederilor din proiect; f. refacerea trotuarelor; g. refacerea spaţiilor verzi; h. executarea marcării şi reparării reţelelor conform STAS 9570-1. (13) Înainte de execuţia umpluturilor la cota finală, se execută ridicarea topografică detaliată a colectoarelor (plan şi profil longitudinal) cu precizarea căminelor (configuraţia acestora în plan, diametrele şi cotele radier de intrare/ieşire), racordurilor etc. (14) Releveele reţelelor se anexează Cărţii tehnice a Construcţiei şi se centralizează în formatul stabilit de operatorul sistemului de canalizare, în vederea integrării în sistemul geografic informaţional (GIS), deţinut de acesta. (15) Înainte de punerea în funcţiune, se face spălarea reţelei, conform actelor normative specifice, aplicabile, în vigoare. (16) Punerea în funcţiune a reţelei se face de către personalul Operatorului sistemului de canalizare. 3.6.2. Execuţia staţiilor de pompare ape uzate (1) Staţiile de pompare ape uzate pot fi executate în sistem tip cheson sau staţie de pompare prefabricată tip monobloc. (2) Execuţia staţiilor de pompare ape uzate presupune existenţa unui plan privind realizarea excavaţiilor amplasamentului. Acest plan trebuie să cuprindă lucrările de execuţie a săpăturilor, sprijiniri, lucrări de drenaj. (3) La execuţia săpăturilor se acordă o mare atenţie terasamentelor care se pot prăbuşi, se folosesc balustrade pentru a preveni căderea personalului în interiorul săpăturii, se asigură că utilajele şi traficul din zona menţin o distanţă de siguranţă suficientă faţă de malul săpăturii. (4) Suprafaţa de la fundul gropii excavate pentru montarea staţiilor de pompare prefabricate trebuie să fie săpata uniform. Dacă este necesar, se împrăştie nisip grosier, fără pietre, pe fundul gropii şi se presează în mod adecvat cu o maşină de compactat. Placa de fundaţie din beton pe care urmează să fie montată staţia de pompare va fi o construcţie prefabricată sau va fi turnată, fie direct pe fundul gropii, fie pe stratul de pietriş compactat. (5) Soluţia aleasă pentru execuţia staţiilor de pompare ape uzate trebuie să asigure următoarele cerinţe: a. sisteme care să permită separarea/reţinerea solidelor înainte de trecerea prin pompe; b. să asigure condiţii igienice de întreţinere şi intervenţii; c. condiţiile de lucru/mediu din camera pompelor (cheson/staţie prefabricată) trebuie să permită atât funcţionarea în condiţii de siguranţă, cu un grad de protecţie corespunzător, cât şi protecţia la intervenţia neautorizată. În acest sens se vor avea în vedere următoarele: i. dacă se optează pentru cheson în mediu uscat, tablourile electrice de forţă şi automatizare se montează în interiorul chesonului; ii. dacă se optează pentru cheson în mediu umed, panoul de comandă, acţionare, automatizare şi protecţie se montează în exterior, la limita proprietăţilor, pe stâlp sau soclu de beton, în cutie cu grad de protecţie min IP 56. d. modul de separare, stocare şi transport al solidelor să nu afecteze fiabilitatea pompelor; e. soluţia constructivă de execuţie asigură etanşeitatea corespunzătoare a structurii, pe toată durata normată de viată a acesteia, pentru a exclude posibilitatea de infiltraţii. (6) Pentru execuţia staţiilor de pompare tip cheson în mediu umed, se poate construi adiacent chesonului un cămin de beton care să permită instalarea armăturilor necesare pe conductele de refulare (vane, clapeţi antiretur). (7) La execuţie se acordă o atenţie deosebită la poziţionarea pieselor metalice înglobate pentru trecerea conductelor şi pentru fixarea ghidajelor necesare instalării grătarului de reţinere solide, precum şi cotului suport şi barelor de ghidaj pentru instalarea pompelor. (8) Montarea electropompelor submersibile de ape uzate implică parcurgerea următoarelor etape: a. pregătirea radierului/fundaţiei, curăţirea părţilor filetate a şuruburilor de fundaţie, a găurilor filetate şi nefiletate din placa de bază; b. trasarea axelor fundaţiei, a golurilor şuruburilor de fundaţie şi a ghidajului şi verificarea cotelor de nivel şi de montaj ale suportului pompei şi ghidajului (corelarea între suportul pompei şi ghidajul fixat la partea superioară de rama golului de montaj din planşeul chesonului); c. montarea plăcii de bază (cotului suport) şi ghidajului, efectuându-se totodată controlul planeităţii plăcii de bază, cu ajutorul nivelei şi verticalităţii ghidajului cu ajutorul firului cu plumb. Orizontalitatea se realizează prin strângerea piuliţelor şuruburilor de fundaţie. Se verifică în permanenţă orizontalitatea, reajustând cât este necesar cu ajutorul unor bailagare, până când piuliţele sunt complet strânse şi placa de bază este orizontală; d. montarea unităţii pompă-motor pe cotul suport şi verificarea corectitudinii poziţiei de montaj a cotului suport şi ghidajului, prin manevre de scoatere şi introducere a pompei. (9) Construcţia staţiilor de pompare ape uzate va fi prevăzută cu chepenguri metalice de acces la utilaje. (10) Accesul personalului de exploatare şi întreţinere în staţie se face prin trapa specială prevăzută cu scară de acces. Scara de acces se realizează din materiale rezistente în mediu coroziv. (11) Instalaţia hidraulică din interiorul staţiei de pompare ape uzate se execută din materiale rezistente la coroziune, iar îmbinările între conducte şi armături vor fi îmbinări cu flanşe. (12) Instalaţia hidraulică se execută astfel încât să existe posibilitatea de golire a conductei de refulare în bazinul staţiei de pompare ape uzate. (13) Staţia de pompare ape uzate se execută cu instalaţie de ventilaţie. (14) După montarea instalaţiei hidraulice, se realizează proba de presiune şi etanşeitate pentru conducte şi armături şi probe de funcţionare a pompelor pentru verificarea parametrilor staţiei. Probele de presiune şi etanşeitate se realizează corespunzător prescripţiilor SR EN 12050-1. (15) Finalizarea probelor de funcţionare se face prin întocmirea fişei de testare a funcţionării staţiei de pompare ape uzate. Aceasta cuprinde verificarea următoarelor aspecte: diametrul interior al staţiei, înălţime staţie, debit pompat, înălţime de pompare, putere pompă, curent nominal, funcţionare staţie (nivel min=oprit, nivel max.=oprit, nivel alarmă=pornit toate pompele), sens de rotaţie, zgomot, vibraţii, împământare etc. (16) Materialul de umplutură a gropilor în care au fost montate staţiile de pompare prefabricate este alcătuit din material granular, având o dimensiune uniformă a granulelor (pietriş sau nisip), sub 32 mm. Stratele de umplutură se realizează succesiv, cu grosimi de maxim 50 cm, stabilite conform prevederilor SR EN 16907. Pe o distanţă de pană la 30 cm faţă de peretele staţiei de pompare prefabricate, compactarea se execută manual. (17) Întocmire proces verbal de recepţie la terminarea lucrărilor de execuţie. 3.7. Exploatarea reţelelor de canalizare 3.7.1. Elemente generale (1) Exploatarea reţelelor de canalizare, în condiţiile stabilite de autorităţile administraţiei publice locale, se poate face prin compartimente de specialitate autorizate din aparatul propriu al consiliilor locale sau de agenţi economici atestaţi şi autorizaţi în condiţiile Legii nr. 241/2006 a serviciului de alimentare cu apă şi de canalizare, republicată, cu modificările şi completările ulterioare, în specialitatea alimentări cu apă şi canalizare, de către Autoritatea Naţională de Reglementare pentru Serviciile Comunitare de Utilităţi Publice (A.N.R.S.C.). Exploatarea se face prin contracte de prestări de servicii, încheiate cu consiliile locale. (2) Activitatea de exploatare a reţelelor de canalizare este complexă, întrucât reţeaua de canalizare: a. este obiectul de legătură utilizator-operator şi sursa majorităţii conflictelor; b. este obiectul cel mai extins şi mai solicitat; c. este obiectul cel mai dinamic - practic, dezvoltarea este continuă, generând-se noi relaţii furnizor - consumator; d. este primul obiect al sistemului şi problemele de calitate/cantitate din reţea se răsfrâng asupra obiectelor din aval; e. poate să genereze probleme de siguranţa traficului, sănătate publică şi de mediu, ca urmare a unei reţele incorect alcătuite sau exploatate, prin apariţia de deversări şi/sau exfiltraţii. (3) Exploatarea reţelei de canalizare se realizează pe baza instrucţiunilor de exploatare şi întreţinere specifice. Măsurile curente pentru supravegherea reţelei sunt: a. verificarea debitelor transportate prin reţea şi a nivelului apei în puncte critice - se poate face prin monitorizare on-line, măsurători sistematice sau prin controlul sesizărilor consumatorilor asupra calităţii serviciului. O exploatare bună a sistemului implică procesarea rapidă a valorilor colectate în timp real din sistem şi interpretarea lor de către personal specializat: debite mari/ mici, nivelul apei prea ridicat, presiuni anormale pe conductele de refulare etc. În acest sens, în sistemele retehnologizate de canalizare se instalează elemente automate de monitorizare (traductori care arată starea de funcţionare/rezervă/avarie a pompelor, starea închis/deschis a vanelor, nivelul/volumul apei în bazinele de aspiraţie, presiunea apei pe conductele de refulare etc). b. pentru cunoaşterea performanţelor funcţionale ale reţelei de canalizare, pe lângă monitorizarea on-line şi supravegherea regulată a reţelei, în cazuri mai complexe, se face un audit/expertiză specializată, elaborate de specialişti certificaţi. c. operatorul sistemului de canalizare, utilizând modelul hidraulic al întregii reţele, actualizat periodic pentru reflectarea situaţiei efective a reţelei, poate: i. să evalueze rapid cauzele probabile ale respectivelor situaţii reclamate de utilizatori; ii. să compare rezultatele simulărilor hidraulice cu rezultatele măsurătorilor din teren, identificând rapid diferenţele şi metodele de remediere necesare; iii. să evalueze parametrii de funcţionare pentru racorduri noi solicitate de utilizatori suplimentari. d. verificarea funcţionarii corecte a construcţiilor accesorii: i. cămine/camere/cămine de racord - integritatea capacelor, starea carosabilului adiacent capacelor, integritatea structurilor, formarea de depuneri etc.; ii. colectoare - formarea de depuneri/blocaje, demufarea tuburilor, perforarea tuburilor de rădăcini etc.; iii. guri de scurgere - cel puţin o data la 3 luni. e. verificarea calităţii şi tipului de apă descărcată de utilizatori în reţea; f. urmărirea funcţionării corecte a staţiilor de pompare; g. realizarea intervenţiilor în reţea pentru realizarea de noi racorduri, remedierea unor avarii, realizarea de lucrări noi de extindere; h. spălarea reţelei - sistematic, pentru tronsoanele cu viteze de curgere reduse, indicate prin proiect sau identificate în timpul exploatării cu depuneri. În acest scop se folosesc utilaje specializate de spălare; i. în lipsa altor surse de apă de spălare, apa utilizată poate fi apă potabilă, care se contorizează la consum tehnologic; j. se respectă reglementările tehnice specifice, privind reabilitarea conductelor pentru transportul apei, aplicabile, în vigoare. (4) Inspecţia se face de acelaşi personal, pentru a se obişnui cu detaliile şi a putea sesiza diferenţele. (5) Pentru dimensionarea numărului de personal de supraveghere se recomandă minim: a. 1 echipa de minim 3 oameni la 20-30 km de reţea de canalizare în mediul urban; b. 1 echipa de minim 3 oameni la 10-20 km de reţea de canalizare în mediul rural. (6) Rezultatul inspecţiei se notează într-o fişă. (7) Fişele se stabilesc prin Regulamentul tehnic de exploatare a lucrărilor şi pot fi elaborate fie pe hârtie, fie în format electronic. (8) Lucrările pentru supravegherea reţelelor de canalizare stau la baza: a. realizării planului şi executării lucrărilor de întreţinere; b. declanşării etapei de reparaţie, când este cazul. 3.7.2. Regulamentul de exploatare şi întreţinere (1) Exploatarea reţelei de canalizare cuprinde totalitatea operaţiunilor şi activităţilor efectuate de către personalul angajat în vederea funcţionării corecte a sistemului de canalizare în scopul colectării apelor uzate şi a apelor meteorice canalizate, în condiţii corespunzătoare igienico-sanitare şi de siguranţă. (2) Ţinând seama de mărimea sistemului (ca debit), componenţa sa (construcţii, instalaţii, obiecte tehnologice), gradul de automatizare a proceselor şi dotarea cu aparatură automată de măsură şi control a unor indicatori de calitate a apei uzate, pentru exploatarea şi întreţinerea corespunzătoare a ansamblului staţie de epurare - reţea de canalizare la nivelul parametrilor de funcţionare prevăzuţi în proiect, este necesară elaborarea unui Regulament de exploatare şi întreţinere care să conţină principalele reguli, prevederi şi proceduri necesare funcţionării corecte a acestuia. (3) Regulamentele de exploatare şi întreţinere se elaborează prin grija beneficiarului (primărie, regie de gospodărie comunală, societate privată etc.) fie de către operatorii de servicii conform legislaţiei în vigoare, fie de către personalul propriu sau de o societate de proiectare de specialitate, avându-se în vedere indicaţiile din proiect, instrucţiunile de exploatare, avizele şi recomandările organelor abilitate (companiile de gospodărirea apelor, inspectoratele sanitare şi cele de protecţia mediului), precum şi alte prescripţii legale existente în domeniu. (4) Regulamentul de exploatare şi întreţinere cuprinde în mod detaliat descrierea construcţiilor şi instalaţiilor sistemului de canalizare, releveele acestora, schema funcţională, modul în care sunt organizate activităţile de exploatare şi întreţinere, responsabilităţile pentru fiecare formaţie de lucru şi loc de muncă, măsurile igienico - sanitare şi de protecţia muncii, de apărare împotriva incendiilor, sistemul informaţional adoptat, evidenţele ce trebuie ţinute de către personalul de exploatare, modul de conlucrare cu alte societăţi colaboratoare, cu beneficiarul etc. (5) După definitivare, Regulamentul de exploatare şi întreţinere se aprobă de către Consiliul de administraţie al unităţii care exploatează sistemul de canalizare şi de către autorităţile locale (primărie, consiliul local, consiliul judeţean etc.). (6) Regulamentul va fi completat şi reaprobat de fiecare dată când în sistemul de canalizare se produc modificări constructive şi funcţionale, reabilitări ale unor obiecte tehnologice, schimbarea unor utilaje şi/sau echipamente sau alte operaţiuni care ar putea afecta procesele tehnologice. Din cinci în cinci ani, regulamentul se reactualizează pentru a se ţine seama de experienţa acumulată în decursul perioadei de exploatare anterioară. (7) Prevederile regulamentului se aplică integral şi în mod permanent de către personalul de exploatare şi întreţinere, acesta fiind examinat periodic, la intervale de cel mult un an sau ori de câte ori se constată o insuficientă cunoaştere a regulamentului, situaţie care ar putea conduce la o exploatare sau o întreţinere necorespunzătoare a construcţiilor şi instalaţiilor sistemului de canalizare. (8) Regulamentul de exploatare şi întreţinere se va întocmi având în vedere următoarele documentaţii principale: a. proiectul construcţiilor şi instalaţiilor sistemului de canalizare precum şi toate documentaţiile şi actele modificatoare; b. releveele construcţiilor după terminarea lucrărilor de execuţie, care ţin seama de toate modificările efectuate pe parcursul execuţiei; c. planurile de situaţie, schemele funcţionale, dispoziţiile generale ale construcţiilor şi instalaţiilor; d. instrucţiunile de exploatare ale construcţiilor şi instalaţiilor elaborate de către proiectant; e. fişele tehnice ale utilajelor şi echipamentelor montate în sistem; f. avizele organelor abilitate privind realizarea şi exploatarea lucrărilor de investiţie; g. documentaţia referitoare la recepţia de la terminarea lucrărilor şi de la recepţia definitivă; h. cartea tehnică a construcţiilor; i. schema administrativă a personalului de exploatare. 3.7.3. Măsuri de protecţia muncii şi a sănătăţii populaţiei 3.7.3.1. Măsuri de protecţia şi securitatea muncii la execuţia, exploatarea şi întreţinerea reţelei de canalizare (1) Activităţile impuse de execuţia, exploatarea şi întreţinerea reţelei de canalizare prezintă pericole importante datorită multiplelor cauze care pot provoca îmbolnăvirea sau accidentarea celor care lucrează în acest mediu, de aceea este necesar a se lua măsuri speciale de instruire şi prevenire. (2) Accidentele şi îmbolnăvirile pot fi cauzate în principal de: a. prăbuşirea pereţilor tranşeelor sau excavaţiilor realizate pentru montajul tuburilor sau pentru fundaţii; b. căderea tuburilor sau a altor echipamente în timpul manipulării acestora; c. intoxicaţii sau asfixieri cu gazele toxice emanate (CO, CO_2, gaz metan, H_2S etc.); d. îmbolnăviri sau infecţii la contactul cu mediul infectat (apa uzată); e. explozii datorate gazelor inflamabile; f. electrocutări datorită cablurilor electrice neizolate corespunzător din reţeaua electrică a staţiei; g. căderi în cămine sau în bazinul de aspiraţie al staţiei de pompare a apelor uzate menajere etc. (3) Pentru a preveni evenimentele de tipul celor enumerate mai sus, este necesar ca tot personalul care lucrează în reţeaua de canalizare să fie instruit la angajare şi regulat în activitatea curentă, prin participarea la cursuri dedicate teoretice şi practice. (4) Toţi lucrătorii care lucrează la exploatarea şi întreţinerea reţelei de canalizare trebuie să facă un examen medical riguros şi să fie vaccinaţi împotriva principalelor boli hidrice (febră tifoidă, dizenterie etc.). De asemenea, zilnic, aceştia trebuie controlaţi astfel încât celor care au răni sau zgârieturi oricât de mici, să li se interzică contactul cu reţeaua de canalizare. Toţi lucrătorii sunt obligaţi să poarte echipament de protecţie corespunzător (cizme, salopete şi mănuşi), iar la sediul sectorului să aibă la dispoziţie un vestiar cu două compartimente, unul pentru haine curate şi unul pentru haine de lucru, precum şi duşuri, săpun, prosop etc. (5) Echipele de control şi de lucru pentru reţeaua de canalizare trebuie să fie dotate, în afară de echipamentul de protecţie obişnuit, cu lămpi de miner tip Davis, măşti de gaze şi centuri de siguranţă, detectoare de gaze toxice (oxid de carbon, amoniac, hidrogen sulfurat) sau inflamabile (metan). (6) Înainte de intrarea în cămine sau în canal este necesar să se deschidă 3 capace în amonte şi în aval pentru a se realiza o aerisire de 2-3 ore, precum şi a se verifica prezenţa gazelor cu ajutorul lămpii de miner. Dacă lămpile se sting, se recurge la ventilarea artificială, iar intrarea în cămin se face numai cu măşti de gaze şi centuri de siguranţă, lucrătorul fiind legat cu frânghie ţinută de un alt lucrător situat la suprafaţă. (7) De asemenea, când muncitorii se află în cămine sau parcurg trasee ale unor canale amplasate pe partea carosabilă, trebuie luate măsuri cu privire la circulaţia din zonă prin semnalizarea punctului de lucru cu marcaje rutiere corespunzătoare atât pentru zi cât şi pentru noapte. (8) În unele cazuri există pericol de a se produce explozii datorită gazelor ce se degajă din apele uzate, sau ca rezultat al unor procese de fermentare care se pot produce în reţelele de canalizare. În aceste situaţii, nu este permis accesul în cămine decât cu lămpi de tip miner şi este interzisă categoric aprinderea chibriturilor sau fumatul. (9) O atenţie deosebită se acordă pericolului de electrocutare prin prezenţa cablurilor electrice îngropate în vecinătatea reţelelor de canalizare, precum şi a instalaţiilor de iluminat în zone cu umiditate mare care trebuie prevăzute cu lămpi electrice funcţionând la tensiuni nepericuloase de 12-24 V. 3.7.3.2. Măsuri de protecţia şi securitatea muncii pentru staţiile de pompare (1) Pentru exploatarea staţiilor de pompare se respectă prevederile legislaţiei în vigoare privind regulile igienico-sanitare şi de protecţie a muncii. Dintre măsurile de bază, se prevăd următoarele: a. se folosesc salopete de protecţie a personalului în timpul lucrului; b. se păstrează curăţenia în clădirea staţiei de pompare; c. se asigură întreţinerea şi folosirea corespunzătoare a instalaţiilor de ventilaţie; d. folosirea instalaţiei de iluminat la tensiuni reduse (12-24 V), verificarea izolaţiilor, a legăturilor la pământ precum şi a măsurilor speciale de prevenire a accidentelor prin electrocutare la staţiile de pompare subterane unde frecvent se poate produce inundarea camerei pompelor; e. folosirea servomotoarelor sau a mecanismelor de multiplicare a forţei sau cuplului la acţionarea vanelor în cazul automatizării funcţionării staţiei de pompare; f. la staţiile de pompare având piese în mişcare (rotoare, cuplaje etc.), se prevăd cutii de protecţie pentru a apăra personalul de exploatare în cazul unui accident produs la apariţia unei defecţiuni mecanice; g. pentru prevenirea leziunilor fizice, este necesar ca la efectuarea reparaţiilor, piesele grele care se manipulează manual să fie manevrate din poziţia de ridicare corectă, astfel încât să se evite fracturile şi leziunile coloanei vertebrale; h. pentru evitarea eforturilor fizice este raţional a se păstra în bune condiţii de funcţionare instalaţiile mecanice de ridicat. 3.7.4. Protecţia sanitară (1) Regulamentul de exploatare şi întreţinere a reţelelor de canalizare cuprinde şi prevederi referitoare la aspectele igienico-sanitare, prevederi stabilite în mod obligatoriu în colaborare cu organele locale ale inspecţiei sanitare de stat. (2) Privitor la personalul de exploatare, conducerea administrativă precizează felul controlului medical, periodicitatea acestuia, modul de utilizare a personalului găsit cu anumite contraindicaţii medicale, temporare sau permanente, minimum de noţiuni igienico-sanitare care trebuie cunoscute de anumite categorii de muncitori etc. (3) Societatea care exploatează şi întreţine sistemul de canalizare este obligată să acorde îngrijirea necesară personalului de exploatare, în care scop: a. va angaja personalul de exploatare numai după un examen clinic, radiologic şi de laborator făcut fiecărei persoane; b. va asigura echipamentul necesar de lucru pentru personal (cizme, mănuşi de cauciuc, ochelari de protecţie, măşti de gaze, centură de salvare cu frânghie etc.) conform prevederilor legale în vigoare; c. va face instructajul periodic de protecţie sanitară (igienă) conform prevederilor legale în vigoare; d. în staţia de epurare va exista o trusă farmaceutică de prim ajutor, eventual un aparat de respirat oxigen cu accesoriile necesare pentru munca de salvare; e. se vor asigura muncitorilor condiţii decente în care să se spele, să se încălzească şi să servească masa (o încăpere încălzită şi vestiar cu duşuri cu apă rece şi apă caldă); f. medicul societăţii care exploatează şi întreţine sistemul de canalizare este obligat să urmărească periodic (lunar) starea de sănătate a personalului de exploatare; g. personalul staţiei de epurare se va supune vaccinării contra tuturor bolilor transmisibile din apa uzată, impuse de Ministerul Sănătăţii, la intervalele prevăzute de instrucţiunile emise de către acesta. 3.7.5. Măsuri de apărare împotriva incendiilor (1) În general, în reţelele de canalizare (reţea, staţii de pompare) pericolul de incendiu poate apare în locurile şi în situaţiile în care se pot produc gaze de fermentare sau degajări de vapori în canale datorate prezentei unor substanţe inflamabile (eter, dicloretan, benzină etc.) în apa uzată provenită de la unele industrii sau societăţi comerciale care nu respectă la evacuarea în reţeaua de canalizare prevederile tehnice legale în vigoare. (2) Incendiul poate apare şi în locurile unde există substanţe inflamabile (magazii, depozit de carburanţi, centrală termică, sobe care utilizează drept carburant gazele naturale etc.). (3) În spaţiile clădirilor aferente reţelelor de canalizare (reţea, staţii de pompe), cât şi în spaţiile cu risc mare de incendiu se respectă prevederile atât a normelor generale de apărarea împotriva incendiilor, şi a normelor de apărare împotriva incendiilor specifice diverselor domenii de activitate, cât a dispoziţiilor generale de apărare împotriva incendiilor adoptate pentru anumite domenii de activitate (unităţi sanitare, clădiri de birouri, spaţii şi construcţii pentru comerţ). (4) Dintre măsurile suplimentare care trebuie luate, se menţionează mai jos câteva, specifice construcţiilor şi instalaţiilor din sistemul de canalizare: a. asigurarea ventilării corespunzătoare a camerelor şi a bazinelor înainte de accesul personalului de exploatare pentru prevenirea asfixierilor din lipsă de oxigen, inhalării unor gaze letale sau aprinderii unor vapori inflamabili; b. folosirea echipamentului electric antiexploziv; c. controlul periodic al atmosferei din spaţiile închise pentru a determina prezenta gazelor toxice şi inflamabile; d. interdicţiile privind utilizarea surselor de aprindere în apropierea instalaţiilor, rezervoarelor de fermentare a nămolului, construcţiilor, canalelor şi căminelor de vizitare unde s-ar putea produce şi acumula gaze inflamabile; e. spaţiile, încăperile ori clădirile aferente reţelelor de canalizare încadrate ca fiind locuri periculoase (tablouri electrice, zone cu instalaţii electrice de înaltă tensiune, zonele unde există pericolul de cădere/accidentare a utilizatorilor, spaţiile unde se pot acumula gaze inflamabile etc.) se marchează cu indicatoarele de securitate prevăzute în Hotărârea Guvernului nr. 971/2006 privind cerinţele minime pentru semnalizarea de securitate şi/sau de sănătate la locul de muncă, cu modificările şi completările ulterioare. (5) Echiparea construcţiilor şi instalaţiilor aferente clădirilor specifice sistemelor de canalizare se realizează în conformitate cu prevederile normativului P118/2. (6) Se asigură echiparea construcţiilor/spaţiilor şi instalaţiilor aferente sistemului de canalizare cu stingătoare de incendiu în conformitate cu prevederile Normelor generale de apărare împotriva incendiilor, aprobate prin Ordinul ministrului afacerilor interne nr. 163/2007 şi a Normelor tehnice privind utilizarea, verificarea, reîncărcarea, repararea şi scoaterea din uz a stingătoarelor de incendiu, aprobate prin Ordinul ministrului afacerilor interne nr. 138/2015; (7) Pe durata exploatării spaţiilor şi construcţiilor aferente reţelelor de canalizare, stingătoarele de incendiu precizate la alin. 6 se utilizează, verifică, reîncărcă, repară şi se scot din uz, în conformitate cu prevederile Normelor tehnice privind utilizarea, verificarea, reîncărcarea, repararea şi scoaterea din uz a stingătoarelor de incendiu, de către persoanele autorizate potrivit legislaţiei specifice. (8) Echiparea cu instalaţii de detectare, semnalizare, alarmare şi stingere a incendiilor se realizează în conformitate cu prevederile normativului P118/3. 3.7.6. Măsuri specifice de exploatare a reţelei de canalizare (1) Controlul periodic interior şi exterior al construcţiilor şi instalaţiilor, precum şi a calităţii apelor uzate are ca scop asigurarea funcţionării normale a reţelei şi a construcţiilor aferente. (2) Controlul calitativ al apelor uzate se referă în primul rând la verificarea calităţii apelor uzate care intră în reţeaua de canalizare şi dacă, la evacuare, acestea corespund cu prevederile normativelor în vigoare privind stabilirea limitelor de descărcare a apelor uzate în reţeaua publică de canalizare şi a limitelor de descărcare în receptorii naturali. (3) Principalele condiţii ce se impun apelor uzate evacuate în reţelele de canalizare sunt: a. să nu fie agresive pentru materialul din care este executată reţeaua; b. să nu fie nocive sau să emită gaze toxice, vătămătoare pentru personalul de exploatare; c. să nu prezinte pericol de incendiu şi de explozie; d. să nu creeze dificultăţi în realizarea proceselor de preepurare şi de epurare şi să nu conţină substanţe care să precipite în contact cu apa uzată din reţeaua de canalizare; e. să nu conţină materii în suspensie, care să corodeze pereţii canalului sau să se depună şi să provoace blocaje; f. să nu conţină corpuri plutitoare, să nu conţină hidrocarburi, uleiuri şi grăsimi care să adere la pereţii canalului etc. (4) Astfel, în scopul protejării reţelelor de canalizare şi instalaţiilor de epurare: a. valorile normate servesc pentru: i. aprecierea calităţii apelor existente şi stabilirea priorităţii lucrărilor de protecţie a construcţiilor sistemului de canalizare; ii. stabilirea de condiţii limitative pentru calitatea apelor uzate evacuate de la fiecare unitate industrială sau comercială, condiţii care se precizează în avizele şi autorizaţiile de funcţionare prin care organele de gospodărirea apelor reglementează evacuarea apelor uzate. b. se urmăreşte respectarea cu stricteţe a limitelor maxim admisibile prevăzute de norma tehnică NTPA 002. (5) Controlul exterior se face cu frecvenţa impusă de importanţa canalizării şi istoricul de funcţionare (zonele cu mai multe probleme raportate sunt controlate mai des), de către o echipă formată din minim trei persoane (1 şef de echipa şi 2 muncitori), care: a. parcurge traseul colectorului; b. desface capacele căminelor de vizitare şi ale gurilor de scurgere verificând starea lor generală, precum şi dacă sunt înfundate; c. verifică eventualele denivelări ale traseului sau pavajul în jurul căminului, precum şi starea capacelor, a canalelor de racord etc. d. în cazul terenurilor macroporice, se verifică în mod deosebit existenţa şi cauza unor eventuale tasări produse sau a unor surse de exfiltraţii a apei din canal în exteriorul acestuia. (6) În cazul controlului exterior, nu se coboară în cămin evitându-se astfel posibilitatea producerii unor accidente, echipa nefiind dotată cu echipamentul adecvat pentru intrarea sau vizualizarea colectoarelor. (7) Controlul interior se efectuează minim anual, până la de patru ori pe an, în scopul verificării modului de funcţionare a canalizării (a modului cum se face curgerea) şi stabilirii necesităţii curăţirii, spălării sau efectuării altor reparaţii. (8) Întrucât majoritatea colectoarelor sunt nevizitabile, precum şi pentru asigurarea constituirii de înregistrări care să permită urmărirea în timp a comportamentului reţelei, se recomandă realizarea controlului interior prin investigaţi video/foto, ideal înregistrări CCTV cu echipamente capabile atât de filmarea interiorului colectorului, cât şi de determinare a pantelor acestuia. (9) La conductele de refulare sub presiune se verifică vanele, armăturile, sifoanele şi ventilele de aerisire - dezaerisire. (10) În cadrul controlului, la toate categoriile de colectoare, se urmăreşte influenţa reţelei de canalizare asupra nivelului apelor freatice atât în ceea ce priveşte infiltraţiile, cât şi eventualele exfiltraţii datorate unor neetanşeităţi. (11) La canalele situate în terenuri macroporice sensibile la umezire acestei operaţii trebuie să i se acorde o atenţie deosebită. (12) În general operaţiile de întreţinere se realizează cu menţinerea în funcţiune a reţelei de canalizare. (13) Spălarea şi curăţirea canalelor se efectuează ori de câte ori rezultă ca necesar, aceasta stabilindu-se în urma controlului. În general o reţea de canalizare, în special în procedeul unitar nu ar necesita spălare. Însă, având în vedere faptul ca debitele sunt variabile, iar forma secţiunii şi panta canalului nu asigură întotdeauna realizarea vitezei de autocurăţire, este necesar a se stabili tronsoanele, necesitatea şi frecvenţa de curăţire şi spălare, operaţie care se face de obicei în primul an de funcţionare. Bineînţeles, aceasta nu se poate stabili definitiv decât după construirea şi sistematizarea întregului teritoriu aferent (executarea construcţiilor, drumurilor, aleilor etc.). (14) În funcţie de frecvenţa la care se stabileşte necesitatea efectuării spălării, tronsoanele reţelei de canalizare se împart în patru categorii: a. categoria I - necesită spălare odată pe an; b. categoria II - necesită spălare de 2 ori pe an; c. categoria III - necesită spălare de 3 ori pe an; d. categoria IV - necesită spălare de 4 ori pe an. (15) Spălarea şi curăţirea se poate face cu apă din reţeaua de alimentare cu apă potabilă, industrială sau chiar cu apă uzată: a. sistemul cel mai simplu este de a închide golurile de intrare şi de ieşire din căminul de vizitare amplasat în amonte de tronsonul care trebuie spălat, cu ajutorul unor obturatoare pneumatice, acţionate de la nivelul terenului. În căminul astfel izolat se introduce apă cu ajutorul unui furtun pe o înălţime cât mai mare (în general de cca 2,0 m) şi după umplere, se deschide brusc obturatorul aval creându-se un curent de apă cu viteze mari, care asigură o bună spălare. După spălare, furtunul se retrage din cămin, pentru a nu exista o legătură permanentă între reţeaua de canalizare şi reţeaua de alimentare cu apă potabilă; b. aceeaşi operaţiune se poate face prin acumularea de apă uzată la închiderea obturatorului aval, însă durează un timp mai îndelungat şi se poate ca remuul provocat în amonte să ducă la inundarea unor racorduri şi subsoluri; c. cel mai eficient mod de spălare implica folosirea unor utilaje speciale de tip auto curăţitor, care realizează punerea sub presiune a apei dintr-o cisternă şi evacuarea acesteia prin intermediul unui furtun prevăzut cu o piesă specială de spălare şi curăţare sub presiune a colectoarelor. (16) În cazul în care spălarea/desfundarea se face pe un tronson important, este raţional ca după terminarea operaţiunii să se facă o inspecţie CCTV. Rezultatul vizualizării va fi arhivat, va fi comparat cu rezultatele anterioare şi va constitui un moment de referinţă pentru decizii în viitoarea soluţie de reabilitare. La un asemenea tronson, de regulă şi coroziunea tubului, din cauza hidrogenului sulfurat, este avansată. (17) Tot ca mijloace de curăţire se foloseşte bila de gheaţă care se introduce în canal şi este împinsă de apă. În caz că se blochează şi nu poate disloca depunerile, se topeşte. În mod asemănător se foloseşte un balon de cauciuc care se poate dezumfla prin înţepare, dacă se blochează. (18) Când se produce o înfundare, aceasta acţionează ca un dop care poate împiedica parţial sau total curgerea, provocând ridicarea nivelului apei din canal în amonte, uneori chiar până la nivelul terenului, fapt ce poate produce inundarea racordurilor şi instalaţiilor de canalizare situate la cote mai joase. Din cauza acestor inconveniente este necesar ca desfundarea canalelor să se facă cât mai operativ. Pentru remediere se recomandă utilizarea de autocurăţitoare, prevăzute cu echipamente specializate, de mare presiune. (19) În cazul extrem în care nu se poate realiza desfundarea, se determină cât mai exact, cu ajutorul bastoanelor articulate, poziţia porţiunii înfundate şi se execută o săpătură deschisă, pentru desfundare, fiind necesară deci spargerea şi înlocuirea tuburilor respective. (20) Curăţirea lucrărilor anexe este necesar a se efectua periodic pentru a se asigura buna lor funcţionare. Astfel: a. gurile de scurgere (cu depozit) se controlează de până la două ori pe lună şi se curaţă, dacă se constată acumularea de sedimente Ş b. tronsoanele din aval de gurile de zăpadă se curăţă după topirea zăpezilor, cu ocazia controlului. (21) O problemă deosebită o poate constitui aducerea cotei capacului de cămin la cota căii de circulaţie. Efectul denivelării este dublu: perturbări ale traficului, mergând până la accidente în trafic şi deteriorarea construcţiei căminului şi colectoarelor/conductelor legate la cămin, din cauza sarcinilor dinamice suplimentare şi a vibraţiilor. Când denivelarea depăşeşte 1,0 cm, se iau măsuri pentru refacere. În cazul căminelor amplasate în zone carosabile cu structuri realizate cu mixturi asfaltice la cald, se recomandă înlocuirea capacelor denivelate cu ansambluri capac ramă cu auto-nivelare, capabile să preia încărcările din trafic şi din variaţiile de temperatură fără transfer direct asupra structurii căminului, asigurându-se în acelaşi timp: a. etanşeitatea şi integritatea ansamblului cămin-capac; b. evitarea degradării carosabilului adiacent; c. reducerea costurilor aferente lucrărilor de aducere la cotă. (22) Dacă în apropierea canalizării sunt arbori bătrâni, este posibil ca rădăcinile acestora să fi intrat în colector, prin crăpături sau rosturile de îmbinare incorect executate sau deteriorate în timp. În acest caz, se introduce o freză specială pentru tăierea rădăcinilor, în scopul deblocării rapide a colectorului. După aceea, în urma poziţionării locului de intrare a rădăcinilor, se descoperă colectorul, se taie rădăcinile şi se refac îmbinările şi tuburile defecte, din exterior. (23) O atenţie specială se acordă subtraversărilor cu sifoane de canalizare. Se marchează nivelul apei în căminul amonte, în perioada când funcţionarea este normală, la debitul maxim şi se verifică acest nivel periodic, săptămânal. Dacă nivelul a crescut, trebuie verificată cauza. Dacă, în secţiunea după sifon, nivelul este normal, înseamnă ca tronsonul sifon este colmatat. La o reţea în procedeu unitar, se verifică sifonul după fiecare ploaie importantă. (24) În cazul exploatării bazinelor de retenţie, principalele probleme sunt: a. se produce o sedimentare a suspensiilor; depunerile se îndepărtează rapid (imediat după trecerea ploii şi golirea bazinului), pentru a nu intra în fermentare şi produce o zonă insalubră; sistemul de curăţire trebuie ţinut în stare permanentă de funcţionare (protecţia contra vandalismului este necesară); b. controlul răspândirii mirosului sau a diverşilor vectori (muşte, ţânţari etc.) care împrăştie bacterii şi virusuri ce pot produce îmbolnăvirea populaţiei din zonă; aceasta se face printr-o bună spălare şi împrăştierea de dezinfectanţi; c. dacă în exploatare se constată că scurgerea apei este dificilă, mai ales la spălare, se iau măsuri de reprofilare a fundului bazinului. (25) În cazul exploatării gurilor de vărsare, întrucât apa râului are debite variabile, la debite mari malurile pot fi erodate. Gura de vărsare trebuie controlată după fiecare viitură, verificând-se: a. stabilitatea malurilor râului pe circa 100 m în aval şi 500 m în amonte; b. stabilitatea construcţiei gurii de vărsare; c. tendinţa râului, la ape mici, de îndepărtare faţă de gura de vărsare; d. tendinţa râului de blocare a gurii de vărsare; e. tendinţa de modificare a malului opus, sub impactul curentului produs de apa evacuată din canalizare; f. tendinţa râului de spălare a albiei lângă gura de vărsare; dacă apar fenomene de spălare, trebuie făcută rapid o consolidare adecvată. (26) Toate observaţiile făcute, la intervale cu atât mai mici cu cât fenomenele observate sunt mai active, servesc pentru fundamentarea deciziei de intervenţie pentru reparaţie. Lucrările se execută de către constructori specializaţi. 3.7.6.1. Repararea reţelelor de canalizare (1) Degradarea sau avarierea reţelei de canalizare poate avea cauze multiple, de la o exploatare sau întreţinere defectuoasă până la calamităţi naturale cum ar fi cutremure, ploi torenţiale, inundaţii, surpări de terenuri etc. Ca urmare a unei exploatări necorespunzătoare, se pot menţiona, de exemplu: degradările produse asupra tuburilor de canalizare de către agresivitatea apelor evacuate de unele industrii care nu respectă condiţiile de calitate, necontrolarea la timp a etanşeităţii canalelor, necurăţirea corespunzătoare etc. (2) Reparaţiile curente constau din schimbarea grătarelor la gurile de scurgere şi a capacelor defecte la căminele de vizitare, fixarea treptelor dislocate, repararea pieselor uzate ale utilajelor, repararea tencuielilor, zidăriilor şi a altor elemente de construcţie. (3) Reparaţiile capitale constau în general din lucrări de refacere sau consolidare a unor porţiuni sau tronsoane de canal care, fie că au fost deteriorate datorită acţiunii agresive a apelor uzate, a tasărilor de teren datorită exfiltraţiilor, fie este necesară consolidarea lor ca urmare a schimbării condiţiilor de trafic, de sistematizare etc. Uneori este necesară repararea unor tronsoane distruse sau prezentând fisuri care pot evolua în timp şi pot duce la prăbuşiri în caz că nu se intervine. (4) Repararea avariilor trebuie făcută în cel mai scurt timp posibil (necesitând lucru continuu în trei schimburi) deoarece prin obturarea secţiunii de curgere, ca şi în cazul înfundărilor, tronsoanele din amonte intră sub presiune şi pot provoca inundarea subsolurilor, a reţelelor şi galeriilor subterane învecinate. (5) De asemenea, în cazul unor exfiltraţii mari în terenul înconjurător, se poate produce contaminarea pânzei freatice sau poate fi periclitată stabilitatea clădirilor învecinate. (6) Repararea avariilor se face, de regulă, cu materiale având aceleaşi caracteristici tehnice şi dimensiuni cu cele din care este executată canalizarea. (7) În nici un caz nu este admisă diminuarea capacităţii de transport a canalizării pe porţiunea respectivă prin montarea unor tuburi cu: a. secţiunea interioară mai mică; b. rugozitate semnificativ mai ridicată; c. fără asigurarea continuităţii pantei între tronsoanele menţinute în amonte şi aval. (8) Devierea apelor uzate pe perioada intervenţiilor este una din problemele cele mai dificile ce trebuie rezolvată la executarea reparaţiei reţelelor de canalizare în cazul avariilor sau a unor degradări importante, deoarece în majoritatea situaţiilor întâlnite în practică nu se poate opri funcţionarea tronsoanelor din amonte. (9) Uneori nu este posibil - la canalele prevăzute cu deversor - să se devieze parţial debitele ce vin din amonte. De asemenea, la reţelele de canalizare în procedeu unitar este posibil ca pe unele tronsoane să se astupe temporar gurile de scurgere, pentru a împiedica pătrunderea apelor meteorice în canal. (10) Pentru fiecare intervenţie se analizează toate posibilităţile pentru a reduce la minim debitul de apă ce urmează a fi deviat, activitatea de organizare a intervenţiei putând fi facilitată de analiza preliminară a simulărilor executate de personalul de specialitate al Operatorului, utilizând modelul hidraulic al reţelei. (11) Dacă porţiunea pe care se face devierea cuprinde racorduri, trebuie avută în vedere colectarea temporară a apelor uzate respective pe perioada în care se face intervenţia. (12) La canalele nevizitabile (circulare sau ovoid) devierea apelor se face de obicei între două cămine prin izolarea totală a tronsonului unde urmează a se face reparaţia. (13) Unul dintre cele mai eficiente sisteme constă în folosirea unui obturator expandabil (elastic) din cauciuc: a. asigură atât etanşarea secţiunii în care acesta se montează, cât şi aspiraţia printr-un furtun legat la o pompă. Pompa asigură refularea debitului de apă uzată din tronsonul unde se intervine, într-un colector apropiat sau în tronsonul din aval, prin căminele aferente; b. după efectuarea reparaţiei, spre exemplu pentru înlocuirea unor tuburi distruse - operaţie ce se execută prin săpătură deschisă numai în porţiunea aferentă - obturatorul este desumflat şi scos prin plutire, iar apoi este ridicat prin tragere la nivelul străzii. (14) În cazul că este necesară reparaţia prin înlocuirea sau repararea etanşării (îmbinărilor) unui număr mai mare de tuburi, se face săpătură deschisă de obicei între două cămine adiacente, iar devierea se face printr-un canal temporar, paralel cu canalul existent, care va conduce apa uzată dintr-un cămin în celălalt. În unele situaţii, devierea se face pe porţiuni mai scurte prin montarea în şanţ a unor tuburi cu ramificaţie. Este necesară asigurarea măsurilor adecvate pentru preluarea apei uzate de la toate racordurilor de canalizare existente pe porţiunea respectivă. 3.7.6.2. Exploatarea staţiilor de pompare ape uzate (1) Se realizează pe baza regulamentului de exploatare şi întreţinere, specific fiecărei staţii de pompare ape uzate, funcţie de prescripţiile furnizorilor de pompe, motoare, utilaje şi echipamente montate în staţiile de pompare. (2) Se desfăşoară în baza procedurilor de exploatare întocmite pentru operarea utilajelor şi instalaţiilor existente în staţiile de pompare ape uzate şi a normelor de siguranţa şi securitatea muncii. (3) Exploatarea staţiilor de pompare cuprinde programarea planificată pentru lucrări de întreţinere curentă, revizii tehnice, reparaţii curente şi capitale a utilajelor de pompare. (4) Exploatarea şi întreţinerea grătarelor staţiilor de pompare ape uzate asigură evacuarea solidelor reţinute, îndepărtarea din staţie a acestora, curăţirea recipientelor şi salubrizarea recipientelor de depozitare intermediară a depunerilor solidelor provenite de la grătare, menţinerea unui mediu salubru în amplasamentul staţiilor de pompare ape uzate. (5) Programul de funcţionare a pompelor din staţiile de pompare se corelează, astfel încât numărul orelor de funcţionare pentru fiecare pompă să fie aproximativ acelaşi. (6) Înainte de pornirea pompei, se verifică dacă senzorul de control al nivelului apei în bazin este funcţional, integritatea instalaţiei hidraulice de refulare, integritatea instalaţiei electrice, legătura de împământare, sistemul de etanşare. (7) Pe parcursul funcţionării, în exploatarea pompelor se urmăresc şi se înregistrează, fie automat pentru staţiile de pompare automatizate, fie manual pentru staţiile de pompare neautomatizate, următoarele: a. presiunile pe refularea pompelor; b. debitul pompat; c. consumul de energie electrică; d. perioada de funcţionare pentru fiecare pompă; e. nivelul vibraţiilor; f. nivelul de zgomot care este dat de funcţionarea liniştită a pompelor, care trebuie să se realizeze fără zgomote anormale; g. curentul absorbit de motoarele pompelor. (8) În cadrul activităţilor de inspecţii şi revizii preventive se urmăresc: a. etanşeitatea instalaţiei de refulare la îmbinările cu flanşe; b. nivelul depunerilor pe radierul bazinului staţiei de pompare ape uzate. Dacă se constată că acesta influenţează funcţionarea pompelor, se va proceda la curăţirea acestuia; c. indicaţiile aparatelor de măsură şi control a parametrilor hidraulici şi electrici ai staţiei de pompare ape uzate; d. funcţionalitatea instalaţiei de ventilaţie; e. starea funcţională a armăturilor montate pe instalaţia hidraulică de refulare; f. starea fizică a elementelor constructive din staţia de pompare (capac de acces, scara de acces, podest, sistem de ghidaj grătar, sistem de ghidaj pompe etc). (9) Lucrările de intervenţie la construcţia staţiei de pompare trebuie să asigure un aspect adecvat al clădirii, o protecţie bună pentru instalaţiile hidraulice şi electrice şi acces uşor pentru personal şi pentru utilaje. Cu cât lucrările sunt făcute mai curând după identificarea degradărilor, cu atât ele sunt mai rapide şi mai puţin costisitoare. Intervenţia la construcţie se face după metodele utilizate la construcţiile civile. Aceeaşi atenţie va fi dată şi spaţiului ce asigura protecţia sanitară. (10) Accesul la staţie se asigură permanent. (11) Se acordă atenţie deosebită comportării staţiei de pompare pe durata ploilor, cu asigurarea funcţionarii preaplinului, unde există, şi efectele punerii sub presiune a reţelei, în amonte. (12) La instalaţia electrică se respectă cerinţele normativelor în vigoare. Important este ca siguranţa funcţionării să fie mare. La toate staţiile de pompare importante (cu consecinţe importante în caz de nefuncţionare) se asigură dublă alimentare cu energie, generatoarele de urgenţă fiind verificate şi întreţinute conform reglementărilor aplicabile şi instrucţiunilor producătorului. (13) Sistemele de protecţie a pompelor vor fi monitorizate de sistemul de automatizare, cu verificări lunare şi efectuarea reparaţiilor necesare de personal specializat. (14) Grătarele se curăţă cel puţin de 3 ori/zi. Materialele colectate se pun în saci etanşi şi se evacuează astfel ca să nu producă neplăceri utilizatorilor din vecinătate. (15) Ori de câte ori este pusă în funcţiune o pompă ce a avut rol de pompă de rezervă, se verifică starea acesteia, legăturile şi punerea la pământ. Atunci când pompa de rezervă este de tip "rezervă rece", înainte de montare se face verificarea de personal de specialitate, sau de furnizorii pompei. (16) Anual se organizează un program de verificare a tuturor pompelor. Pentru pompele la care apar probleme, se asigură verificarea în atelierele firmei furnizoare sau ale unei firme autorizate. După o asemenea verificare, se reface diagrama Q = f_H, pentru fiecare pompă. (17) Principalii parametri de funcţionare a staţiei de pompare se înregistrează sistematic. Datele preluate şi prelucrate pot asigura valorile indicatorilor de performanţă, estimări asupra debitului de ape uzate, eficienţei funcţionării staţiei etc. CAP. 4 Staţii de epurare 4. Staţii de epurare 4.1. Definiţii. Tipuri de procedee de epurare 4.1.1. Epurarea mecanică (1) Asigură reţinerea din apele uzate a: a. substanţelor grosiere, în suspensie sau plutitoare (grătare rare şi dese); b. grăsimi în stare liberă, substanţe petroliere (separatoare grăsimi); c. particulelor minerale discrete: nisipuri d > 0,2 mm (deznisipatoare); d. particule minerale şi organice în suspensie (decantoare primare). (2) Epurarea mecanică (primară) este obligatorie în toate schemele staţiilor de epurare independent de mărimea debitului şi configuraţia tehnologică a proceselor şi treptelor de epurare considerate. 4.1.2. Epurarea biologică convenţională (secundară) (1) Asigură reţinerea din apele uzate a materiilor în suspensie, substanţelor organice coloidale şi dizolvate (biodegradabile) având ca principal constituent carbonul. (2) Este puţin eficientă în reţinerea: azotului, fosforului, metalelor grele, detergenţilor, germenilor şi paraziţilor şi a substanţelor "refractare". 4.1.3. Epurarea avansată (1) Asigură reţinerea din apele uzate a substanţelor: azot, fosfor, detergenţi, anumite metale grele şi unele substanţe refractare. (2) Epurarea avansată poate fi realizată prin procese încorporate în epurarea biologică destinate reţinerii compuşilor carbonului şi/sau poate fi realizată în procese independente după treapta de epurare biologică convenţională. 4.1.4. Epurarea terţiară (1) Implică obiecte tehnologice independente de cele din treapta de epurarea biologică convenţională şi/sau avansată. (2) Are rolul de a reduce şi mai sever concentraţia de poluanţi din apele uzate, atunci când condiţiile de evacuare în emisar sunt restrictive. 4.2. Studii privind calitatea apelor uzate 4.2.1. Calitatea apelor uzate influente în staţia de epurare (1) Calitatea apei uzate la intrarea în staţia de epurare se evaluează pe baza indicatorilor reglementaţi de norma tehnică NTPA 002. (2) Indicatorii dominanţi pentru evaluarea calităţii apei uzate care sunt necesari pentru proiectarea staţiei de epurare sunt: a. pH-ul apei; b. concentraţia de suspensii; c. consumul chimic de oxigen, CCO-Cr, determinat prin metoda cu bicromat de potasiu; d. consumul biochimic de oxigen la 5 zile, CBO_5; e. concentraţia de azot total; f. concentraţia de azot Kjeldahll; g. concentraţia de azot amoniacal; h. concentraţia de fosfor total; i. substanţe extractibile în solvenţi organici; j. alcalinitatea; k. concentraţia elementelor care pot avea efect inhibitor asupra procesului biologic: metale grele, micropoluanţi organici. (3) Evaluarea calităţii apei uzate influentă în staţia de epurare se face printr-un studiu de calitate apă uzată care cuprinde: a. analiză completă care să includă toţi indicatorii din norma tehnică NTPA 002 o dată pe lună, timp de cel puţin 1 an; b. analize parţiale care să conţină indicatorii dominanţi specificaţi anterior - 2 probe pe săptămână, pentru o perioadă de cel puţin 1 an. (4) Analizele de calitate a apei se efectuează pe probe medii zilnice obţinute compozit din probe momentane proporţionale cu debitul sau obţinute din probe momentane proporţionale cu timpul (un volum/ora). (5) Normele tehnice, hotărârile şi standardele naţionale care reglementează condiţiile de descărcare în mediu natural al apelor uzate sunt prezentate în următorul tabel. Tabelul 4.1. Norme tehnice, hotărâri şi standarde naţionale care reglementează condiţiile de descărcare în mediul natural a apelor uzate.
┌────────┬─────────────────────────────┐
│ │Normativ privind condiţiile │
│NTPA │de evacuare a apelor uzate în│
│002-2002│reţelele de canalizare ale │
│ │localităţilor şi direct în │
│ │staţiile de epurare. │
├────────┼─────────────────────────────┤
│ │privind stabilirea limitelor │
│NTPA │de încărcare cu poluanti a │
│001-2002│apelor uzate industriale şi │
│ │urbane la evacuarea în │
│ │receptorii naturali. │
├────────┼─────────────────────────────┤
│ │Norma tehnică privind │
│NTPA │colectarea, epurarea si │
│011-2002│evacuarea apelor uzate │
│ │orăşeneşti │
└────────┴─────────────────────────────┘
4.2.2. Indicatori de calitate pentru efluentul staţiei de epurare (1) Valorile maxim admisibile ale indicatorilor de calitate a efluentului epurat pentru CBO_5, CCO-Cr, MTS, N_T şi P_T sunt reglementaţi în ţara noastră prin normale tehnice pentru protecţia apelor NTPA 001 şi NTPA 011. (2) La nivelul Uniunii Europene, valorile respective sunt prezentate în Directiva Consiliului Uniunii Europene nr. 91/271/EEC din 21 mai 1991 privind epurarea apelor uzate orăşeneşti. (3) Zonele sensibile sunt reprezentate de apele (receptorii naturali) care intră în una din următoarele categorii: a. lacuri, alte ape de suprafaţă, estuare, ape de coastă care sunt eutrofizate sau prezintă pericolul de a deveni eutrofice în viitorul apropiat, dacă nu se iau măsuri preventive de protecţie; b. ape de suprafaţă folosite drept sursă de apă potabilă, ce ating valori ale concentraţiilor de azotaţi ridicate. Tabelul 4.2. Limitele indicatorilor de calitate pentru efluentul staţiilor de epurare.
┌───────────┬──────────┬────────────┬────────┬─────────────────────┐
│ │ │ │ │Valorile conform │
│ │Norma sau │ │ │Directivei nr. 91/271│
│ │normativul│Concentraţie│Procent │/EEC │
│Indicatorul│în care │maxim │minim de├────────────┬────────┤
│de calitate│este │admisibilă │reducere│ │Procent │
│ │indicat │(mg /l) │(%) │Concentraţii│de │
│ │ │ │ │(mg/l) │reducere│
│ │ │ │ │ │% │
├───────────┼──────────┼────────────┼────────┼────────────┼────────┤
│Consum │ │ │ │ │ │
│biochimic │ │ │ │ │ │
│de oxigen │NTPA 011 │25 │70 - 90 │25 │70 - 90 │
│[CBO_5 la │NTPA 001 │ │40*a │ │40*a │
│20°C], fără│ │ │ │ │ │
│nitrificare│ │ │ │ │ │
├───────────┼──────────┼────────────┼────────┼────────────┼────────┤
│Consum │ │ │ │ │ │
│chimic de │ │ │ │ │ │
│oxigen │NTPA 011 │ │ │ │ │
│(CCO) │NTPA 001 │125 │75 │125 │75 │
│determinat │ │ │ │ │ │
│prin metoda│ │ │ │ │ │
│CCO-Cr │ │ │ │ │ │
├───────────┼──────────┼────────────┼────────┼────────────┼────────┤
│Materii în │NTPA 011 │ │90*b(70)│ │90*b(60)│
│suspensie │NTPA 001 │35*b(60)*c │*c │35*b(60)*c │*c │
│(MS) │ │ │ │ │ │
├───────────┼──────────┼────────────┼────────┼────────────┼────────┤
│Azot total │ │ │ │ │ │
│N_T = TKN +│NTPA 011 │10*d,(15)*e │70 - 80 │10*d (15)*e │70 - 80 │
│N-NO_2 │NTPA 001 │ │ │ │ │
│+N-NO_3 │ │ │ │ │ │
├───────────┼──────────┼────────────┼────────┼────────────┼────────┤
│Azot │ │ │ │ │ │
│amoniacal │NTPA 001 │2*d (3)*e │ns │ns │ns │
│NH_4^+ │ │ │ │ │ │
├───────────┼──────────┼────────────┼────────┼────────────┼────────┤
│Azotaţi │NTPA 001 │25*d (37)*e │ns │ns │ns │
│NO_3^- │ │ │ │ │ │
├───────────┼──────────┼────────────┼────────┼────────────┼────────┤
│Azotiţi │NTPA 001 │1*d(2)*e │ns │ns │ns │
│NO_2^- │ │ │ │ │ │
├───────────┼──────────┼────────────┼────────┼────────────┼────────┤
│Fosfor │NTPA 011 │1*d(2)*e │70 - 80 │1*d(2)*e │80 │
│total (PT) │NTPA 001 │ │ │ │ │
└───────────┴──────────┴────────────┴────────┴────────────┴────────┘
NOTĂ: a) Procentul de reducere de 40 % faţă de încărcarea influentului, se admite în regiunile muntoase, cu altitudinea de peste 1.500 m deasupra nivelului mării, unde este dificil să se aplice o epurare biologică eficientă din cauza temperaturilor scăzute (v. art. 7, aliniatul 2 din norma tehnică NTPA 011); b) Pentru localităţi peste 10.000 l.e. şi în condiţiile indicate la punctul a) de mai sus; c) Pentru localităţi cu 2000 -10.000 l.e. şi în condiţiile indicate la punctul a), de mai sus; d) Pentru localităţi - peste 100.000 l.e.; e) Pentru localităţi cu 10.000 -100.000 l.e.; f) ns = nespecificat. (4) Cerinţele impuse de normativele şi normele tehnice NTPA 001, NTPA 011 şi NTPA 002, pot fi modificate prin ordin emis de autoritatea publică centrală cu atribuţii în domeniul gospodăririi apelor şi protecţiei mediului, funcţie de condiţiile specifice zonei în care sunt evacuate apele epurate. (5) Respectarea prevederilor normativelor şi normelor tehnice indicate nu exclude obligaţia obţinerii avizelor şi autorizaţiilor legale din domeniul apelor şi protecţiei mediului. 4.3. Debitele şi încărcările cu poluanţi pentru staţia de epurare 4.3.1. Concentraţii şi încărcări (1) În cazul staţiilor de epurare noi sau acolo unde studiul de calitate apă uzată nu este relevant încărcările în poluanţi se calculează pe baza încărcărilor specifice pornind de la ipoteza 1 locuitor = 1l.e. (2) Calculul concentraţiilor de poluanţi [g/mc] se face prin raportarea încărcărilor [kg/zi] la debitul mediu zilnic Q_uz zi med [mc/zi]. (3) În cazul retehnologizării şi/sau extinderii staţiilor de epurare existente concentraţiile de poluanţi se obţin prin analize de calitate a apei, pe baza studiului de calitate menţionat în capitolul anterior. (4) Calculul încărcărilor în poluanţi se face prin înmulţirea concentraţiei poluantului [g/mc] cu debitul mediu zilnic Q_uz zi med [mc/zi]. 4.3.2. Locuitor echivalent 4.3.2.1. Staţii de epurare noi (1) În cazul staţiilor de epurare noi, pentru sisteme de apă uzată noi, se adoptă următoarele ipoteze: a. 1 locuitor fizic = 1 l.e. b. încărcările estimate pentru 1 l.e.: CBO_5 = 60 g/l.e., zi MTS = 70 g/l.e., zi Pt = 1,8 g/l.e., zi. CCO-Cr = 120 g/l.e., zi TKN = 11 g/l.e., zi (2) Pentru sistemele care preiau ape uzate de la agenţii economici, cu respectarea prevederilor normei tehnice NTPA 002 se efectuează: a. analize de calitate a apei deversată de către agenţii economici în reţeaua de canalizare; b. măsurători ale debitelor apelor uzate descărcate de agenţii economici. (3) Analizele de calitate a apei deversate de agenţii economici iau în considerare pe lângă indicatorii specificaţi în norma tehnică NTPA 002 şi alţi indicatori în acord cu procesul de producţie, care pot conduce la dificultăţi în procesul de epurare biologică: micropoluanţi organici, metale grele. (4) Cantităţile de poluanţi rezultate din produsul concentraţii [g/mc] şi debite [mc/zi] se adaugă încărcărilor provenite de la populaţie. 4.3.2.2. Retehnologizare, extindere staţii de epurare existente (1) Pentru a calcula valoarea încărcării echivalente (l.e.) pe care o generează în mod efectiv consumatorii conectaţi în prezent la reţelele de canalizare care descarcă în staţiile de epurare existente se consideră următoarele: a. conform articolului 4.4 din Directiva 91/271/CEE, "Încărcarea exprimată în l.e. se calculează pe baza încărcării medii maxime săptămânale care intră în staţia de epurare în cursul anului, cu excepţia situaţiilor neobişnuite, cum ar fi cele produse de precipitaţii intense". Dacă nu se întruneşte numărul de probe menţionat anterior poate fi suficient un eşantion de minim 40 probe care acoperă uniform toate zilele săptămânii pe durata intervalului de timp al măsurătorilor. Acolo unde caracteristicile de încărcare în CBO_5 a influentului variază sezonier, sau periodic cu mai mult de 20% sunt necesare câte 40 de probe pe sezon/perioadă (80 probe pe an). Pe acest tip de eşantion se stabileşte mărimea încărcării CBO_5 (kg/zi) pentru percentila de 95%; b. pentru calcularea mediei săptămânale a încărcării în CBO_5 [kg/zi] se utilizează studiul de calitate apă uzată realizat conform capitolului 4.2. (2) Încărcarea în CBO_5 [kg/zi] obţinută se raportează la 60g/l.e.,zi pentru a obţine numărul de locuitori echivalenţi conectaţi în prezent. (3) Valoarea l.e. obţinută anterior se verifică prin deducerea încărcării echivalente datorate consumului non-casnic şi comparare cu numărul de locuitori rezidenţi conectaţi în prezent. Abaterea mărimii încărcării specifice pe locuitor fizic astfel obţinută trebuie să fie mai mică de 15% în raport cu valoarea de 60 g/loc, zi. (4) Pentru localităţile cu turişti încărcarea echivalentă porneşte de la principiul: 1 turist egal cu 1 l.e. 4.3.3. Debite de calcul (1) Debitele apelor uzate menajere se calculează în conformitate cu subcapitolul 3.3 şi Capitolul 3 din normativul NP 133 - Vol. I - Sisteme de alimentare cu apă. (2) Debitele de calcul şi de verificare ale obiectelor tehnologice din staţia de epurare sunt prezentate în tabelul următor. Tabelul 4.3. Debitele de calcul şi de verificare ale obiectelor tehnologice din staţia de epurare.
┌────┬────────────┬────────────────────────────────────────────────┬─────────┐
│ │ │Procedeul de canalizare │Epurare │
│ │Obiectul sau├────────────────────────┬───────────────────────┼─────────┤
│Nr. │elementul de│Separativ (divizor) │Mixt (unitar) │ │
│crt.│legătură ├────────────┬───────────┼────────────┬──────────┼─────────┤
│ │între │Debit de │Debit de │Debit de │Debit de │ │
│ │obiecte │dimensionare│verificare │dimensionare│verificare│ │
│ │ │(Q_c) │(Q_v) │(Q_c) │(Q_v) │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┼─────────┤
│ │Deversorul │ │ │ │ │ │
│1 │din amontele│- │- │Q_T – n . │- │ │
│ │staţiei de │ │ │Q_uz or max │ │ │
│ │epurare │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Canalul de │ │ │ │ │ │
│ │legătură │ │ │ │ │ │
│ │dintre │ │ │ │ │ │
│ │deversor şi │ │ │ │ │ │
│ │bazinul de │ │ │Q_T - n . │ │ │
│2 │retenţie şi │Q_uz or max │- │Q_uz or max │- │ │
│ │de la acesta│ │ │ │ │ │
│ │la emisar, │ │ │ │ │ │
│ │sau dintre │ │ │ │ │ │
│ │deversor si │ │ │ │ │ │
│ │emisar │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Canalul de │ │ │ │ │Mecanică │
│3 │acces la │Q_uz or max │Q_uz or min│n . Q_uz or │Q_uz or │ │
│ │camera │ │ │max │min │ │
│ │grătarelor │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│4 │Grătare │Q_uz or max │Q_uz or min│n . Q_uz or │Q_uz or │ │
│ │ │ │ │max │min │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Deznisipator│ │ │n . Q_uz or │Q_uz or │ │
│5 │- separator │Q_uz or max │Q_uz or min│max │min │ │
│ │de grăsimi │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│6 │Decantoare │Q_uz or max │Q_uz or max│Q_uz zi max │n . Q_uz │ │
│ │primare │ │ │ │or max │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Bazinul de │ │ │ │ │ │
│7 │retenţie al │- │- │Q_T- n . │Q_T │ │
│ │apelor │ │ │Q_uz or max │ │ │
│ │meteorice │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┼─────────┤
│ │Deversor ape│Q_uz or max │ │n . Q_uz or │n . Q_uz │ │
│8 │epurate │- Q_uz zi │- │max - Q_uz │or max │ │
│ │mecanic │max │ │zi max │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Câmpuri de │ │ │ │ │ │
│ │irigare şi │ │ │ │ │ │
│ │de │ │ │ │ │ │
│ │infiltrare, │ │ │ │Q_uz or │ │
│9 │filtre de │Q_uz zi max │Q_uz or max│Q_uz zi max │max │ │
│ │nisip şi │ │ │ │ │ │
│ │iazuri │ │ │ │ │ │
│ │(lagune) de │ │ │ │ │ │
│ │stabilizare │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Deversorul │ │ │ │ │ │
│ │din amontele│ │ │ │ │ │
│ │treptei de │ │ │ │ │ │
│ │epurare │ │ │ │n . Q_uz │ │
│10 │biologică şi│- │- │- │or max │ │
│ │canalul │ │ │ │ │ │
│ │dintre acest│ │ │ │ │ │
│ │deversor si │ │ │ │ │ │
│ │emisar │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Filtre │ │ │ │Q_uz or │ │
│11 │biologice │Q_uz zi max │Q_uz or max│Q_uz zi max │max + │ │
│ │percolatoare│ │+ Q_AR,max │ │Q_AR,max │ │
│ │(clasice) │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Filtre │ │ │ │ │ │
│ │biologice cu│ │ │ │ │ │
│ │discuri sau │ │ │ │Q_uz or │ │
│12 │alţi │Q_uz zi max │Q_uz or max│Q_uz zi max │max │ │
│ │contactori │ │ │ │ │ │
│ │biologici │ │ │ │ │ │
│ │rotativi. │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Staţie de │ │ │ │ │ │
│ │pompare şi │ │ │ │ │ │
│ │conductă │ │ │ │ │ │
│ │pentru apă │ │ │ │ │ │
│ │epurată de │ │ │ │ │ │
│ │recirculare │ │ │ │ │ │
│13 │din │Q_AR,max │Q_AR,min │Q_AR,max │Q_AR,min │ │
│ │decantoarele│ │ │ │ │ │
│ │secundare in│ │ │ │ │ │
│ │amontele │ │ │ │ │ │
│ │filtrelor │ │ │ │ │ │
│ │biologice │ │ │ │ │ │
│ │clasice. │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Canalele │ │ │ │ │ │
│ │(sau │ │ │ │ │ │
│ │conductele) │ │ │ │ │ │
│ │dintre │ │ │ │ │ │
│ │filtrele │ │ │ │ │ │
│ │biologice şi│ │ │ │ │ │
│ │decantoarele│Q_uz or max │Q_uz or min│Q_uz or max │Q_uz or │ │
│14 │secundare, │+ Q_AR,max │+ Q_AR,min │+ Q_AR,max │min + │ │
│ │inclusiv │ │ │ │Q_AR,min │ │
│ │camera de │ │ │ │ │ │
│ │distribuţie │ │ │ │ │ │
│ │a apei │ │ │ │ │ │
│ │filtrate la │ │ │ │ │ │
│ │decantoarele│ │ │ │ │ │
│ │secundare. │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Bazine cu │ │Q_uz or max│ │Q_uz or │ │
│15 │nămol │Q_uz zi max │+ Q_nr,max │Q_uz zi max │max + │ │
│ │activat │ │ │ │Q_nr,max │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Canalele │ │ │ │ │ │
│ │(sau │ │ │ │ │ │
│ │conductele) │ │ │ │ │ │
│ │dintre │ │ │ │ │ │
│ │bazinele cu │ │ │ │ │ │
│ │nămol │ │ │ │ │ │
│ │activat şi │ │ │ │Q_uz or │ │
│16 │decantoarele│Q_uz or max │Q_uz or min│Q_uz or max │min + │ │
│ │secundare, │+ Q_nr,max │+ Q_nr,min │+ Q_nr,max │Q_nr,min │ │
│ │inclusiv │ │ │ │ │ │
│ │camera de │ │ │ │ │ │
│ │distribuţie │ │ │ │ │Biologică│
│ │a apei │ │ │ │ │ │
│ │aerate la │ │ │ │ │ │
│ │decantoarele│ │ │ │ │ │
│ │secundare. │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Decantoarele│ │ │ │ │ │
│ │secundare │ │Q_nr,max + │ │Q_uz or │ │
│17 │după │Q_uz zi max │Q_AR,max │Q_uz zi max │max + │ │
│ │filtrele │ │ │ │Q_AR,max │ │
│ │biologice │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Decantoarele│ │ │ │ │ │
│ │secundare │ │ │ │Q_uz or │ │
│18 │după │Q_uz zi max │Q_uz,max,zi│Q_uz zi max │max + │ │
│ │bazinele cu │ │+ Q_nr,max │ │Q_nr,max │ │
│ │nămol │ │ │ │ │ │
│ │activat. │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Canalele │ │ │ │ │ │
│ │(sau │ │ │ │ │ │
│ │conductele) │ │ │ │ │ │
│19 │de legătură │Q_uz or max │Q_uz or min│Q_uz or max │Q_uz or │ │
│ │dintre │ │ │ │min │ │
│ │decantoarele│ │ │ │ │ │
│ │secundare şi│ │ │ │ │ │
│ │emisar. │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Staţia de │ │ │ │ │ │
│ │pompare │ │ │ │ │ │
│20 │pentru │Q_nr,max │Q_nr,min │Q_nr,max │Q_nr,min │ │
│ │nămolul │ │ │ │ │ │
│ │activat de │ │ │ │ │ │
│ │recirculare.│ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Staţia de │ │ │ │ │ │
│ │pompare │ │ │ │ │ │
│ │pentru │ │ │ │ │ │
│ │nămolul în │ │ │ │ │ │
│21 │exces în │Q_ne │Q_ne,min │Q_ne │Q_ne,min │ │
│ │schemele cu │ │ │ │ │ │
│ │bazine cu │ │ │ │ │ │
│ │nămol │ │ │ │ │ │
│ │activat. │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Canalele │ │ │ │ │ │
│ │(sau │ │ │ │ │ │
│ │conductele) │ │ │ │ │ │
│ │pentru │ │ │ │ │ │
│ │transportul │ │ │ │ │ │
│22 │nămolului │Q_nr,max │Q_nr,min │Q_nr,max │Q_nr,min │ │
│ │activat de │ │ │ │ │ │
│ │recirculare │ │ │ │ │ │
│ │spre │ │ │ │ │ │
│ │bazinele cu │ │ │ │ │ │
│ │nămol │ │ │ │ │ │
│ │activat. │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Canalele │ │ │ │ │ │
│ │(sau │ │ │ │ │ │
│ │conductele) │ │ │ │ │ │
│ │pentru │ │ │ │ │ │
│ │transportul │ │ │ │ │ │
│23 │nămolului în│Q_ne │Q_ne,min │Q_ne │Q_ne,min │ │
│ │exces (în │ │ │ │ │ │
│ │schemele cu │ │ │ │ │ │
│ │bazine cu │ │ │ │ │ │
│ │nămol │ │ │ │ │ │
│ │activat). │ │ │ │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────┼────────────┼──────────┤ │
│ │Staţia de │ │ │ │ │ │
│ │pompare şi │ │ │ │ │ │
│ │conductele │ │ │ │ │ │
│ │pentru │ │ │ │ │ │
│ │nămolul │ │ │ │ │ │
│ │biologic │ │ │ │ │ │
│24 │reţinut în │Q_nb,max │Q_nb,min │Q_nb,max │Q_nb,min │ │
│ │decantoarele│ │ │ │ │ │
│ │secundare, │ │ │ │ │ │
│ │în schemele │ │ │ │ │ │
│ │cu filtre │ │ │ │ │ │
│ │biologice de│ │ │ │ │ │
│ │orice tip. │ │ │ │ │ │
└────┴────────────┴────────────┴───────────┴────────────┴──────────┴─────────┘
unde: Q_uz zi max - debit zilnic maxim de apă uzată, (mc/zi); Q_uz or max - debit orar maxim de apă uzată, (mc/h); Q_uz or min - debit orar minim de apă uzată, (mc/h); Q_AR,max/Q_AR,min - debit de apă epurată pentru recirculare (se determină la dimensionarea filtrelor biologice clasice), (mc/zi); Q_nr,max/Q_nr,min - debit de nămol recirculat, (mc/zi); Q_ne/Q_ne,min - debit de nămol în exces, (mc/zi); Q_nb,max/Q_nb,min debit de nămol biologic, (mc/zi); Q_T - debitul total al amestecului de apă uzată cu apă meteorică, care intră în deversorul din amontele staţiei de epurare, (mc/zi); n - coeficientul de majorare a debitului orar maxim al apei uzate necesar determinării debitului maxim admis pe timp de ploaie în staţia de epurare (conform SR 1846-1), considerat n = 2. 4.4. Alegerea schemei staţiei de epurare 4.4.1. Gradul de epurare necesar (1) Gradul de epurare necesar reprezintă eficienţa, ce trebuie realizată obligatoriu de către staţia de epurare pentru reţinerea unui anumit poluant. Se calculează cu o relaţie de forma: d = [(K_i - K_e)/K_i] . 100 (%) (4.1) în care: d - gradul de epurare necesar, (%); K_i - cantitatea (sau concentraţia) de substanţă poluantă influentă în SE, (kg S.U./an); K_e - cantitatea (sau concentraţia) de substanţă poluantă efluentă din SE, (kg S.U./an); K_i se stabileşte pe baza volumului mediu anual de ape uzate (mc/an) şi concentraţia medie a unui anumit poluant (g/mc) stabilită pe baza studiilor hidrochimice. (2) Calculul gradului de epurare se efectuează şi pentru situaţiile: a. încărcări maxime cu poluanţi ale apelor uzate influente în staţia de epurare; b. debite de apă uzată maxime: Q_uz zi max, Q_uz or max. (3) Proiectantul adoptă soluţiile pentru procesele din ansamblul staţiei de epurare pentru respectarea gradului de epurare în toate situaţiile de debite şi încărcări maxime. (4) Eficienţele (gradele de epurare) trebuie să se încadreze în normele impuse de legislaţia în vigoare privind protecţia mediului în toate situaţiile de debite şi încărcări maxime. (5) Pentru epurarea apelor uzate urbane, gradul de epurare necesar se determină pentru indicatorii: MTS, CBO_5, CCO-Cr, oxigen dizolvat, N, P_T. Cunoscându-se concentraţiile substanţelor poluante la intrarea şi la ieşirea din staţia de epurare, gradul de epurare necesar se determină cu relaţia (4.1). În funcţie de valorile gradului de epurare necesar calculat pentru parametrii menţionaţi se aleg procesele din schema tehnologică de epurare. (6) Se consideră că pentru valorile gradului de epurare necesar indicate mai jos, este suficientă treapta de epurare mecanică: ● d = 40 ... 60 % - pentru MTS; (4.2) ● d = 20 ... 40 % - pentru CBO_5; ● d = 20 ... 40% - pentru CCO-Cr; ● d = 5 ... 10 % - pentru NT; ● d = 5 ... 10 % - pentru PT. (7) Pentru valori mai mari ale gradului de epurare necesar pentru unul sau mai mulţi poluanţi faţă de valorile din relaţiile (4.2) se impune completarea schemei de epurare cu treapta biologică cu/fără eliminarea pe cale biologică şi/sau chimică a poluanţilor. (8) Gradul de epurare care trebuie realizat de orice staţie de epurare ia în considerare valorile maxime ale concentraţiilor în poluanţi (CMA) conform normei tehnice NTPA 002 şi valorile impuse efluentului conform normei tehnice NTPA 001. Acestea sunt prezentate în Tabelul 4.4 Tabelul 4.4. Valorile maxime ale concentraţiilor în poluanţi (CMA) impuse prin norma tehnică NTPA.
┌────┬─────────┬────┬─────────┬─────────┐
│ │ │ │Valori │Valori │
│ │ │ │CMA │CMA │
│Nr. │Indicator│U.M.│conform │conform │
│crt.│ │ │normei │normei │
│ │ │ │tehnice │tehnice │
│ │ │ │NTPA 002 │NTPA 001 │
├────┼─────────┼────┼─────────┼─────────┤
│ │ │ │ │60 │
│1 │MTS │mg/l│350 ├─────────┤
│ │ │ │ │35 │
├────┼─────────┼────┼─────────┼─────────┤
│ │ │mg │ │20 │
│2 │CBO_5 │O_2/│300 ├─────────┤
│ │ │I │ │25 │
├────┼─────────┼────┼─────────┼─────────┤
│ │ │mg │ │125 │
│3 │CCO - Cr │O_2/│500 ├─────────┤
│ │ │I │ │70 │
├────┼─────────┼────┼─────────┼─────────┤
│ │ │ │ │2 │
│4 │N – NH_4^│mg/l│30 ├─────────┤
│ │ │ │ │3 │
├────┼─────────┼────┼─────────┼─────────┤
│ │ │ │ │1 │
│6 │P_T │mg/l│5 ├─────────┤
│ │ │ │ │2 │
└────┴─────────┴────┴─────────┴─────────┘
(9) La stabilirea gradului de epurare: a. se respectă cu prioritate valorile concentraţiile maxim admisibile la descărcarea în emisari (norma tehnică NTPA 001); b. se ţine seama de capacitatea de autoepurare a emisarilor, de prevederile Legii Apelor nr. 107/1996, cu modificările şi completările ulterioare, normele tehnice NTPA 001, NTPA 011, c. valorile pot fi modificate prin avizele şi autorizaţiile de gospodărire a apelor de către emitentul acestora pe baza încărcării cu poluanţi existentă în sursa de apă în amonte de punctul de evacuare a apelor uzate şi ţinându-se seama de utilizatorii de apă din aval şi de capacitatea de autoepurare a sursei de apă. 4.5. Scheme tehnologice pentru staţii de epurare 4.5.1. Alegerea schemei staţiei de epurare (1) Schema tehnologică generală a unei staţii de epurare reprezintă ansamblul obiectelor tehnologice prevăzute pentru îndepărtarea substanţelor poluante din apele uzate - prin procese fizice, chimice, biologice, biochimice şi microbiologice în vederea realizării gradului de epurare necesar, şi se compune din: a. linia (fluxul) apei care poate cuprinde: i. treapta de epurare mecanică; ii. treapta de epurare biologică sau de epurare biologică avansată; iii. treapta de epurare terţiară. b. linia (fluxul) de prelucrare a nămolului. (2) Configuraţia schemei tehnologice a staţiei de epurare se stabileşte pe baza valorilor gradelor de epurare necesare calculate pentru tipurile de poluanţi care se găsesc în apele uzate influente. (3) Schema tehnologică a staţiei de epurare se întocmeşte având în vedere următoarele: a. prevederea pe linia apei a unor obiecte tehnologice care să asigure realizarea unor grade de epurare necesare cel puţin egale cu valorile impuse; b. pentru un anumit obiect tehnologic se propune tehnologia cea mai performantă tehnic şi economic care se poate adapta cel mai uşor condiţiilor locale de spaţiu, relief, posibilităţi de fundare, de execuţie; pentru SE care deservesc localităţi cu N ≥ 10.000 l.e. se analizează tehnic şi economic minim 2 opţiuni pentru fiecare proces; c. asigurarea posibilităţilor de extindere a staţiei de epurare atât pe linia apei cât şi pe linia nămolului; d. utilajele şi echipamentele aferente obiectelor tehnologice trebuie să fie performante tehnic şi energetic, fiabile, avantajoase din punct de vedere al investiţiei şi cheltuielilor de exploatare; e. asigurarea flexibilităţii în funcţionare, prin prevederea numărului de linii tehnologice necesare în fluxul apei, respectiv în fluxul de prelucrare a nămolului, care să permită pe de o parte epurarea corespunzătoare la variaţii/scăderi importante ale debitului, sau în situaţii de oprire a anumitor obiecte tehnologice pentru lucrări de întreţinere sau reparaţii, dar şi tratarea corespunzătoare a nămolului. Numărul de linii tehnologice în cele două fluxuri se va adopta de proiectant de la caz la caz în funcţie de mărimea staţiei, numărul minim de linii fiind n = 2. (4) Amplasarea obiectelor în profilul tehnologic al staţiei de epurare trebuie să asigure curgerea gravitaţională, cu pierderi de sarcină reduse şi la volume construite reduse şi terasamente minime. (5) Dispoziţia în plan a staţiei de epurare trebuie să conducă la un grad de utilizare maxim a terenului avut la dispoziţie, la un flux tehnologic optim pe linia apei şi a nămolului pentru execuţie şi exploatare. Va fi luată în considerare posibilitatea extinderii viitoare. (6) Pentru substanţele reţinute, instalaţiile de epurare mecano - biologică trebuie să asigure obţinerea de produse finite, igienice, valorificabile şi uşor de integrat în mediul natural. Treapta de prelucrare a nămolurilor asigură prelucrarea nămolurilor primare şi biologice, până la un produs igienic, valorificabil şi uşor de integrat în mediul natural. (7) Schema SE asigură în operare efecte minime asupra mediului înconjurător referitor la emisii de gaze, pulberi, zgomot, poluare sol şi subsol. (8) Amplasamentul SE se prevede cu zonă de protecţie sanitară. 4.6. Proiectarea obiectelor tehnologice din treapta de epurare mecanică 4.6.1. Deversorul amonte de staţia de epurare (1) Construcţie care se prevede în cazul localităţilor canalizate în procedeele unitar şi mixt şi are rolul de a limita debitul de apă uzată admis în staţia de epurare pe timp de ploaie. (2) Debitul maxim de apă care ajunge pe timp de ploaie de la reţeaua de canalizare a localităţii la deversor este: Q_T = Q_uz or max + Q_m (l/s) (4.3) în care: Q_T - debitul total pe timp de ploaie al apei de canalizare care intră în camera deversorului (efluentul localităţii), (l/s); Q_uz or max - debit orar maxim de apă uzată, pe timp uscat, (mc/h); Q_m - debit de apă meteorică, calculat conform Normativului pentru proiectarea reţelelor de canalizare şi conform prevederilor SR 1846-2, aferent ultimului tronson al colectorului principal (de la ieşirea din localitate, la deversor). Debitul maxim de ape uzate admis în staţia de epurare pe timp de ploaie este: Q_SE = n . Q_uz or max (l/s) (4.4) în care: n = 2 - coeficientul de majorare a debitului admis în staţia de epurare pe timp de ploaie; conform SR 1846 - 1, acest coeficient poate lua valori mai mari (n = 3...4), în cazuri justificate tehnico-economic pe baza efectelor apelor meteorice asupra emisarului şi folosinţelor de apă din aval. 4.6.1.1. Debitul de calcul a deversorului (1) Debitul la care se dimensionează deversorul este dat de relaţia: Q_d = Q_T - Q_SE (l/s) (4.5) în care: Q_T - este calculat cu relaţia (4.3), (l/s); Q_SE - este calculat cu relaţia (4.4), (l/s). Pentru situaţiile curente, când n = 2, relaţia (7.3) devine: Q_d = Q_T - 2 . Q_uz or max (l/s) (4.6) (2) În situaţii justificate, deversorul trebuie să permită prin manevra corespunzătoare a unor stavile, devierea integrală a debitului Q_T spre un bazin de retenţie sau spre emisar (cu respectarea prevederilor normei tehnice NTPA 001), în scopul ocolirii staţiei de epurare; în această situaţie debitul de verificare a deversorului şi a canalului de ocolire este: Q_V = Q_T = Q_m Q_uz or max (l/s) (4.7) (3) Înălţimea pragului deversor p se consideră egală cu adâncimea apei în canalul de legătură dintre deversor şi camera grătarelor (H_2), determinată pentru debitul Q_SE = 2 . Q_u or max şi pentru un grad de umplere a = H_2/H_c2 de maximum 0,70, în care H_c2 reprezintă înălţimea totală a canalului dintre deversor şi camera grătarelor. (4) Lungimea pragului deversor, considerat ca deversor lateral cu funcţionare neînecată, în ipoteza unei lame deversante triunghiulare pe lungimea deversorului, se determină din relaţia: Q_d = k . m . L_d . epsilon . sigma_n . radical din 2g . h_m^3/2 (mc/s) (4.8) în care: Q_d - debitul deversat este calculat cu relaţia (4.5) sau (4.6), (l/s); k - coeficient de majorare a lungimii deversorului, pentru a ţine seama de asimetriile şi distorsiunile care apar la deversoarele laterale, k = 1,05 ... 1,10; m - coeficient de debit, m = 0,42; L_d - lungimea pragului deversor asimilat ca deversor lateral, (m); epsilon - coeficient de contracţie laterală; sigma_n - coeficient de înecare; g - acceleraţia gravitaţională , g = 9,81 m/s^2; sigma_n - coeficientul de înecare se consideră sigma_n = 1,00 deoarece deversorul trebuie să funcţioneze neînecat. În acest scop, camera şi colectorul de evacuare a debitului deversat Q_d spre bazinul de retenţie sau spre emisar se dimensionează astfel, încât nivelul maxim al apei aval de pragul deversor să fie situat la minim 15 ... 20 cm sub cota crestei deversante. (5) Coeficientul de contracţie laterală are expresia: epsilon = 1 - 0,1 . n . xi . L_d/h_m (4.9) în care: n - numărul de contracţii laterale ale lamei în dreptul pilelor şi culeilor; xi - coeficient de formă al pilei sau culeii, considerat în mod acoperitor 0,7 ... 1,0; h_m - înălţimea medie a lamei deversante (considerată cu variaţie triunghiulară pe lungimea L_d ) se determină cu relaţia: h_m = (H_1 - H_2)/2 (m) (4.10) în care: H_1 - înălţimea apei în canalul amonte de deversor, dimensionat "la plin" (gradul de umplere a = H_1/H_c1 ≈ 1,0) pentru debitul Q_T dat de relaţia (4.3); în relaţia gradului de umplere, H_c1 reprezintă înălţimea totală a canalului amonte. (6) Orientativ, la dimensionarea deversorului se urmăreşte ca debitul specific deversat să se încadreze în domeniul: q_d = Q_d/L'_d = 0,20 ... 0,80 (mc/s, m) (4.11) în care: Q_d - debitul deversat determinat cu relaţia (4.5), iar L'_d este lungimea deversorului frontal, având expresia: L'_d = L_d/k (m) (4.12) în care: Ld şi k sunt definiţi mai sus. a. dacă lungimea deversorului lateral L ≤ 10 m se prevede prag deversor cu o singură lamă deversantă (deversare pe o singură parte); b. dacă L_d > 10 m, se prevede deversor cu două lame deversante (deversare pe două laturi), astfel încât lungimea camerei deversoare va fi: L_cd = L_d/2 (m) (4.13) 4.6.2. Bazinul de retenţie (1) Bazinul de retenţie se amplasează, după deversorul din amonte de staţia de epurare pe/sau adiacent canalului care evacuează apele deversate spre emisar. Rolul bazinelor de retenţie este diferit, în funcţie de scopul pentru care sunt utilizate. Bazinele de retenţie pot fi prevăzute pentru: a. înmagazinarea cantităţii de apă uzată pe o anumită perioadă de timp, când nu este posibilă descărcarea gravitaţională a acesteia în emisar, datorită nivelelor ridicate ale apei emisarului; b. înmagazinarea pe timp de ploaie a cantităţii de apă de canalizare (amestec între apa uzată şi apa de ploaie) ce reprezintă diferenţa dintre debitul deversat Q_d şi debitul amestecului admis a se descărca în emisar fără epurare (Q_dr); c. înmagazinarea pe timp de ploaie a amestecului dintre apa uzată şi apa de ploaie materializat prin debitul deversat Q_d , în vederea epurării ulterioare a cantităţii de apă ce reprezintă diferenţa dintre debitele de ape uzate sosite în staţie (Q_uz) şi capacitatea maximă de epurare a acesteia pe timp de ploaie (Q_SE = 2 . Q_uz or max); d. înmagazinarea cantităţilor de ape uzate a căror evacuare în emisar nu se poate face decât prin pompare, în scopul reducerii cheltuielilor de investiţie şi exploatare a staţiei de pompare; e. înmagazinarea cantităţilor de apă poluate accidental care nu sunt admise în SE. (2) Bazinele de retenţie de tipul a) şi d) se prevăd în cazul localităţilor canalizate în procedeul separativ. Pentru staţiile de epurare aferente localităţilor mici, canalizate, de regulă, în procedeul separativ, este recomandabilă prevederea unui bazin de uniformizare şi omogenizare a cantităţii şi calităţii apei uzate ce se va epura în treapta biologică. (3) Bazinele de retenţie de tipul b) şi c) se prevăd în cazul localităţilor canalizate în procedeele unitar sau mixt. Debitul de calcul al bazinelor de retenţie de tipul b) şi c), cazurile cele mai frecvent întâlnite, este dat de relaţia: Q_b = Q_d - Q_dr (mc/s) (4.14) în care: Q_b - debitul de calcul a bazinului de retenţie, (mc/s); Q_d - debitul amestecului de ape uzate cu ape de ploaie; Q_dr - debitul amestecului de ape uzate cu ape de ploaie ce poate fi evacuat în emisar fără epurare; (4) Regimul hidraulic al emisarului şi categoria de calitate a acestuia pot impune capacităţi mari pentru înmagazinarea apelor de canalizare care nu pot fi evacuate (în anumite perioade) neepurate şi gravitaţional în emisar; în acest caz, soluţia cu bazin de retenţie se studiază comparativ, tehnic şi economic, cu soluţia mixtă "bazin de retenţie - staţie de pompare" pentru introducerea apelor reţinute din bazinul de retenţie în fluxul tehnologic al staţiei de epurare. (5) În cadrul proiectului aferent bazinelor de retenţie se precizează modul de curăţire, spălare şi evacuare a sedimentelor reţinute în aceste bazine în funcţie de tipul adoptat. (6) În scopul evitării acumulării sedimentelor pe radierul bazinelor de retenţie se propune o formă geometrică adecvată şi echiparea cu mixere. (7) Se impune şi analiza descărcării bazinului de retenţie la debite şi nivele mari pe emisar. 4.6.3. Staţie recepţie vidanje (1) Atunci când este necesar, respectiv când nu toţi clienţii sistemului de canalizare nu sunt racordaţi la reţeaua de canalizare, dar dispun de fose septice vidanj abile, în staţia de epurare este necesară amenajarea unei staţie de recepţie vidanje care cuprinde: a. bazin de retenţie şi omogenizare, subteran, cu pompe şi mixer care se dimensionează în funcţie de numărul estimat de vidanje care se vor descărca în staţia de epurare; b. Platformă betonată de descărcare care este prevăzută cu reţea de canalizare pentru preluarea apelor reziduale şi de spălare şi cu un aparat de spălare cu apă sub presiune; c. unitate pentru măsurarea pH-ului. (2) De regulă, debitul de apă uzată provenită din descărcarea vidanjelor care intră în procesul de epurare va fi mai mic de 10% din Q_uz zi max, pentru a nu destabiliza procesul de epurare. (3) În mod excepţional, până la amenajarea staţiei de recepţie vidanje, descărcarea acestora se poate realiza şi direct în influentul staţiei de epurare sau în alte puncte din reţeaua de canalizare, în baza acordului de descărcare emis de operatorul staţiei de epurare. 4.6.4. Grătare rare şi dese (1) Grătarele sunt obiecte tehnologice care au rolul de a reţine din apele de canalizare suspensiile şi corpurile mari, grosiere. (2) În funcţie de cota colectorului pentru apele uzate influente în SE: a. grătarele se amplasează în amonte de staţia de pompare în situaţiile când cota radier colector influent nu depăşeşte 3,0 m; b. pentru adâncimi mari ale colectorului influent (> 4 m) grătarele se amplasează în aval de staţia de pompare cu măsuri pentru reţinerea suspensiilor grosiere în chesonul staţiei de pompare şi prevederea de pompe cu tocător; c. pentru staţii de pompare cu transportoare hidraulice, grătarele se pot amplasa în aval de acestea. (3) La staţiile de epurare aferente localităţilor sub 5.000 locuitori se prevăd de regulă grătare fine (b = 0,5 ... 6 mm, uzual 2 ... 3 mm) având curăţare mecanică şi automatizată, fără personal de deservire. Pentru localităţi cu mai mult de 5.000 locuitori, se prevăd ambele tipuri de grătare, grătarele rare (b = 50 ... 100 mm) fiind amplasate în amonte de grătarele dese (curăţate manual, b = 30 ... 40 mm - de evitat; curăţate mecanic, b = 10 ... 20 mm). (4) Pentru staţiile de epurare medii şi mari grătarele dese se prevăd numai cu curăţare mecanică. (5) La staţiile mici de epurare, pentru localităţi sub 10.000 locuitori, complet automatizate, se poate prevedea numai grătar fin curăţat mecanic. 4.6.4.1. Debite de dimensionare şi verificare a grătarelor (1) Debitele de calcul şi de verificare a grătarelor corespund celor din Tabelul 4.3: a. în procedeul de canalizare separativ: i. Q_c = Q_uz or max; ii. Q_v = Q_uz or min; b. în procedeul de canalizare unitar şi mixt: i. Q_c = nQ_uz or max; ii. Q_v = Q_uz or min. 4.6.4.2. Proiectarea grătarelor (1) Dimensionarea grătarelor se conduce astfel încât, pentru debitul de calcul al apelor uzate, viteza medie a apei să fie: a. 0,7 - 0,9 m/s în canalul din amonte de grătar; b. 1,0 - 1,4 m/s în spaţiul dintre barele grătarului. (2) Pentru debitul de verificare (Q_uz or min), viteza medie a apei în canalul din amonte de grătar este de minim 0,4 m/s în scopul evitării depunerilor. (3) Secţiunea transversală a canalului pe care este amplasat grătarul are formă dreptunghiulară. (4) Dispozitivele de curăţare mecanică a reţinerilor de pe grătare sunt automatizate în funcţie de pierderea de sarcină admisă la trecerea apei printre barele grătarului (7 - 25 cm). Acest lucru se realizează de regulă prin intermediul unor senzori de nivel. Automatizarea poate fi realizată şi prin relee de timp. (5) Umiditatea reţinerilor după presare se consideră, în medie, de 70 - 80%, iar greutatea specifică de 0,75 - 0,95 tf/mc. (6) În calculul cantităţilor de reţineri pe grătare se ţine seama de valorile medii specifice indicate în Tabelul 4.5 şi de faptul că aceste cantităţi sunt variabile. În acest sens, se consideră un coeficient de variaţie zilnică K = 2 ... 5. (7) Volumul zilnic de substanţe reţinute pe grătare cu umiditate w = 80% este: V_r = (a . N_L . K)/(1000. 365) (mc/zi) (4.15) în care: a - este cantitatea de reţineri specifică, indicată în Tabelul 4.5, (l/om, an); N_L- numărul de locuitori; K - 2 ... 5 coeficient de variaţie zilnică. Tabelul 4.5. Cantităţi specifice de substanţe reţinute pe grătare.
┌────┬───────────────┬─────────────────┐
│ │ │Cantitatea de │
│ │Distanţa │reţineri │
│ │(interspaţiul) │specifică “a” │
│Nr. │dintre barele │(l/om, an) │
│crt.│grătarului ├────────┬────────┤
│ │(mm) │La │La │
│ │ │curăţare│curăţare│
│ │ │manuală │mecanică│
├────┼───────────────┼────────┼────────┤
│1 │0,5 │- │25,0 │
├────┼───────────────┼────────┼────────┤
│2 │2 │- │20,0 │
├────┼───────────────┼────────┼────────┤
│3 │3 │- │18,0 │
├────┼───────────────┼────────┼────────┤
│4 │6 │- │15,0 │
├────┼───────────────┼────────┼────────┤
│5 │10 │- │12,0 │
├────┼───────────────┼────────┼────────┤
│6 │16 │- │8,0 │
├────┼───────────────┼────────┼────────┤
│7 │20 │- │5,0 │
├────┼───────────────┼────────┼────────┤
│8 │25 │- │- │
├────┼───────────────┼────────┼────────┤
│9 │30 │2,5 │- │
├────┼───────────────┼────────┼────────┤
│10 │40 │2,0 │- │
├────┼───────────────┼────────┼────────┤
│11 │50 │1,5 │- │
└────┴───────────────┴────────┴────────┘
(8) Cantitatea zilnică de reţineri pe grătare se calculează cu formula: G_r = γ_r . V_r (kN/zi) (4.16) în care: γ_r = 7,35 ...9,31 kN/mc - greutatea volumică specifică a reţinerilor pe grătare cu umiditatea w = 70 - 80%. (9) Volumul zilnic de substanţă uscată (umiditate w' = 0) din reţineri este: V_ru = V_r . (100 - w)/100 (mc/zi) (4.17) în care: w = 80% - este umiditatea reţinerilor. (10) Cantitatea zilnică de substanţă uscată din reţineri rezultă: G_ru = γ_ru . V_ru (kN/zi) (4.18) în care: γ_ru = 15,68 ... 19,60 kN/mc- greutatea specifică a substanţelor reţinute, în stare uscată. (11) Numărul minim de grătare active este n = 2, fără grătare de rezervă. La staţiile de epurare mici, se poate proiecta un singur grătar, prevăzându-se canal de ocolire. (12) Camerele grătarelor se prevăd cu stăvilare şi batardouri amonte şi aval, în scopul izolării fiecărui grătar în parte în caz de reparaţii, revizii etc. (13) Pentru curăţarea grătarelor şi manevrarea stăvilarelor şi batardourilor, sunt necesare pasarele, a căror lăţime variază între 80 ... 150 cm. (14) Pentru prevenirea depunerilor, canalele pe care sunt amplasate grătarele (de obicei de secţiune transversală dreptunghiulară) sunt construite cu o pantă de minim 1%o. În porţiunea amonte a camerei grătarelor, de formă divergentă, se realizează o pantă a radierului de minim 1% în scopul evitării depunerilor, iar radierul se va construi din beton rezistent la uzură. Cota radierului canalului în aval de grătar se recomandă a fi sub cota radierului amonte cu 10 ... 15 cm. (15) Pierderea de sarcină prin grătar se determină cu relaţia: h_w = xi_g . v^2/2g (m) (4.19) în care: xi_g - este coeficientul de rezistenţă locală a grătarului, calculat cu formula lui următoare: xi_g = β . (s/b)^4/3 . sinα (4.20) în care: v - viteza medie pe secţiune în canalul din amontele grătarului, m/s; g - acceleraţia gravitaţională, m/s^2; p - coeficient de formă al barei, cu valoarea 2,42 pentru bare cu secţiunea transversală dreptunghiulară; s - grosimea barei, mm; b - distanţa (interspaţiul) dintre barele grătarului, mm; α = 60° ... 70° - unghiul de înclinare al grătarului faţă de orizontală. (16) Formula (4.20) poate fi aplicată numai dacă este îndeplinită condiţia: R_e = v_g . b/niu > 10^4 (4.21) în care: Re - este numărul Reynolds la mişcarea apei printre barele grătarului; v_g - viteza medie a apei printre barele grătarului la debitul de calcul, (m/s); niu - coeficientul cinematic de vâscozitate la temperatura medie anuală a apelor uzate, (mp/s). Tabelul 4.6. Variaţia coeficienţilor cinematic (niu) şi dinamic (eta) de vâscozitate în funcţie de temperatură (θ °C).
┌─────────┬─────┬─────┬─────┬─────┬────┐
│T (°C) │0 │10 │20 │40 │60 │
├─────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼────┤
│10^6 eta │17,90│13,00│10,00│6,53 │4,88│
│(kg/s.m) │ │ │ │ │ │
├─────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼────┤
│10^6 niu │1,79 │1,31 │1,01 │0,658│0,47│
│(mp/s) │ │ │ │ │ │
└─────────┴─────┴─────┴─────┴─────┴────┘
(17) Pentru a se ţine seama de înfundarea parţială a grătarului, se majorează de trei ori pierderea de sarcină teoretică determinată cu relaţia (4.19), astfel încât în practică se consideră pierderea de sarcină conform relaţiei (4.22), dar minimum 10 cm; la grătarele cilindrice fine, pierderea de sarcină minimă poate fi considerată h_r = 7 cm. h_r =3 . h_w (m) (4.22) (18) Substanţele reţinute pe grătare: a. sunt evacuate spre a fi depozitate, fermentate, compostate, incinerate sau, sunt tocate ori fărâmiţate cu ajutorul unor dispozitive speciale în curent (griductoare, comminutoare, dilaceratoare) sau în afara curentului (tocătoare, dezintegratoare) şi reintroduse în apă în aval sau în amonte de grătar; b. pentru micşorarea volumului de reţineri la grătare, se recomandă ca o dată scoase din apă, reţinerile să fie presate în instalaţii speciale (ca parte a grătarului propriu-zis sau fiind independente de grătar) sau presate şi spălate; umiditatea reţinerilor presate scade până la 55% - 60%; în acest fel cheltuielile de manipulare, transport şi depozitare a reţinerilor de pe grătare se diminuează; c. pasarelele de acces la dispozitivele de tocare a reţinerilor sau la batardouri şi stăvilare se amplasează cu min. 50 cm deasupra nivelului maxim al apelor din canalul grătarelor. Se lăsă un spaţiu de minim 70 cm pentru circulaţie în jurul dispozitivelor de curăţare şi tocare; d. pentru evitarea accidentelor în toate locurile unde există pericol de cădere se prevăd parapete de minimum 80 cm înălţime, realizate din ţevi metalice (orizontale) cu diametrul Φ = 20 ... 25 mm, aşezate la 40 cm distanţă pe verticală şi din stâlpi amplasaţi la max. 1,5 m distanţă între ei. (19) Grătarele se amplasează în construcţii închise. Pentru staţiile de epurare izolate amplasate la ≥ 1 km de zone de locuit se pot amplasa în construcţii deschise. (20) Realizarea unei eficienţe ridicate în reţinerea materiilor în suspensie şi a materiilor grosiere conduce la randamente sporite pentru construcţiile şi instalaţiile de epurare a apei din aval de grătare, precum şi pentru construcţiile de prelucrare a nămolurilor. În acest scop sunt de preferat grătarele sau sitele fixe sau mobile, prevăzute cu şnec înclinat cu funcţionare continuă şi automatizată care efectuează practic patru operaţiuni importante: a. reţin corpurile grosiere; b. extrag din apă reţinerile de pe grătar şi le spală de substanţele fine de natură organică; c. presează reţinerile micşorându-le volumul şi umiditatea; d. le transportă la suprafaţă, în containere. 4.6.5. Măsurarea debitelor de apă uzată în staţia de epurare (1) Măsurarea debitelor în staţiile de epurare este necesară pentru evidenţa cantităţilor de apă ce se epurează la un moment dat sau într-un anumit interval de timp, precum şi pentru a conduce corespunzător procesele tehnologice. (2) Măsurarea debitului se poate efectua atât global, pentru întreaga staţie, cât şi parţial, pe anumite linii tehnologice sau pentru anumite obiecte tehnologice. (3) Dispozitivele de măsurare se recomandă a fi amplasate pe canale deschise în care curgerea are loc cu nivel liber, în scopul accesului uşor pentru degajare în zonele posibile de împotmoliri, depuneri, obturări etc. La amplasarea şi montarea debitmetrului se ţine seama de recomandările furnizorului de echipament (aliniamente obligatorii amonte şi aval, funcţionare înecată la debitmetre electromagnetice şi neînecată la cele Khafagi - Venturi). (4) Pentru că există posibilitatea acumulării de depuneri se pot utiliza numai anumite tipuri de debitmetre. Aceste tipuri de debitmetre sunt: a. canale de măsură cu îngustarea secţiunii de curgere de tip Venturi; b. deversoare proporţionale sau cu caracteristică liniară; c. debitmetre electromagnetice sau cu ultrasunete. (5) Dispozitivele de măsurare alese trebuie să conducă la pierderi de sarcină reduse şi să nu permită erori mai mari de 2 - 3% în indicarea debitelor. 4.6.5.1. Debite de dimensionare (1) Dimensionarea canalelor de măsurare se face la debitul maxim ce trebuie măsurat: a. în procedeul de canalizare separativ: Q_c = Q_uz or max; b. în procedeul de canalizare unitar şi mixt: Q_c = 2Q_uz or max. (2) Dimensionarea canalelor pe care se amplasează debitmetrele trebuie făcută în strânsă legătură cu aparatele auxiliare de măsurare a nivelului amonte de care se dispune. Limitele extreme de indicare a nivelului trebuie să ofere o scală de măsurare care să cuprindă toată gama adâncimilor h_m ce se pot realiza în canalul respectiv pentru Q_max, respectiv Q_min. (3) Necesitatea măsurării continue a debitului, a înregistrării, transmiterii la distanţă şi eventual a contorizării lui, este o problemă care asigură operarea corectă şi modernă a staţiei de epurare. (4) În schema staţiilor de epurare funcţie de mărimea şi importanţa acestora, amplasarea debitmetrelor se poate face: a. în aval de deznispatoare; b. pe canalul (conducta) de evacuare a apelor epurate; c. în alte secţiuni de pe linia apei, a nămolului sau a biogazului unde tehnologia de epurare impune cunoaşterea permanentă a debitelor respective. 4.6.6. Deznisipatoare (1) Deznisipatoarele sunt construcţii descoperite care reţin particulele grosiere din apele uzate, în special nisipul, cu diametrul granulelor mai mare de 0,20 ... 0,25 mm. (2) Amplasarea deznisipatoarelor se face în mod curent după grătare şi înaintea separatoarelor de grăsimi. În cazul existenţei unei staţii de pompare echipată cu transportoare hidraulice, deznisipatoarele pot fi amplasate şi în avalul acesteia. (3) Deznisipatoarele se clasifică în: a. deznisipatoare orizontale longitudinale; b. deznisipatoare tangenţiale; c. deznisipatoare cu insuflare de aer; d. deznisipatoare - separatoare de grăsimi cu insuflare de aer. (4) Alegerea tipului de deznisipator se face printr-un calcul tehnico - economic, luând în considerare mărimea debitului, natura terenului de fundare, spaţiul disponibil şi procedeul de canalizare; se va adopta soluţia cu costuri reduse şi care asigură şi performanţele tehnologice cerute. 4.6.6.1. Debite de dimensionare şi verificare (1) Debitele de dimensionare şi de verificare ale deznisipatoarelor: a. în procedeul de canalizare separativ: i. Q_c = Q_uz or max; ii. Q_v = Q_uz or min. b. în procedeul de canalizare unitar şi mixt: i. Q_c = 2Q_uz or max; ii. Q_v = Q_uz or min. 4.6.6.2. Parametri de dimensionare (1) Numărul minim de compartimente este n = 2; se poate adopta un singur compartiment, la staţiile de epurare de capacitate redusă (Q_uz zi max < 50 l/s) completat cu un canal de ocolire. (2) Mărimea hidraulică (u_o) a particulelor de nisip şi viteza de sedimentare în curent (u), pentru particule de nisip cu γ = 2,65 tf/mc, viteza orizontală v_o = 0,3 m/s şi diverse diametre ale granulelor (d) se consideră ca în Tabelul 4.7. în care: u_0 - viteza de sedimentare a unei particule solide într-un fluid aflat în repaus sau în regim de curgere laminar (mm/s); u - valoarea vitezei la care particula de nisip sedimentează (chiar în condiţiile unui regim de curgere turbulent) (mm/s). Tabelul 4.7. Valori ale mărimii hidraulice şi vitezei de sedimentare în curent, particule de nisip cu γ = 2,65 tf/mc
┌─────────────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│d (mm) │0,20 │0,25 │0,30 │0,40 │
├─────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│u_o (mm/s) │23 │32 │40 │56 │
├─────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│u (mm/s) │16 │23 │30 │45 │
└─────────────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
(3) Viteza orizontală medie a apei în deznisipator se situează în domeniul: v_o = 0,1 ... 0,30 m/s; la intrarea şi ieşirea din compartimentele deznisipatoarelor se prevăd stavile de închidere în scopul izolării fiecărui compartiment în caz de revizii, avarii sau reparaţii; pentru manevrarea acestora se realizează pasarele de acces cu lăţimea de 0,80 ... 1,20 m, prevăzute cu balustrade. (4) Încărcarea superficială, u_s, respectă condiţia: u_s = Q_c/A_o ≤ u (mm/s) (4.23) în care: A_o - suprafaţa orizontală a oglinzii apei la debitul de calcul, (mp). 4.6.6.3. Deznisipator orizontal longitudinal cu secţiune transversală parabolică (1) Parametrii de proiectare pentru deznisipatorul orizontal longitudinal cu secţiune transversală parabolică sunt: a. timpul mediu de trecere a apei prin bazin: t = 30 ... 65 s; b. adâncimea apei în deznisipator se recomandă: H = 0,4 ... 1,5 m; c. lăţimea compartimentelor respectă dimensiunile recomandate pentru utilajul de evacuare a nisipului (podul curăţitor); d. cantitatea specifică de nisip ce trebuie evacuată se consideră: e. în procedeu separativ: C = 4 ... 6 mc nisip/ 100.000 mc apă uzată, zi; f. în procedeu unitar şi mixt: C = 8 ... 12 mc nisip/ 100.000 mc apă uzată, zi; g. rigola longitudinală de colectare a nisipului are secţiune transversală cu dimensiuni de minim 0,40 m lăţime şi 0,25 m adâncime. (2) Debitul la care se raportează cantităţile specifice de nisip este Q_u,zi,max. 4.6.6.4. Deznisipator orizontal tangenţial (1) Este alcătuit dintr-o cuvă circulară în care accesul apei se face tangenţial printr-o fereastră laterală prevăzută în perete. Mişcarea circulară care se realizează este menţinută şi la debite mici cu ajutorul unor palete fixate rigid de un tub mobil care este acţionat într-o mişcare de rotaţie de un grup electromotor - reductor de turaţie. (2) Mişcarea circulară imprimată apei admisă tangenţial, este menţinută la o viteză periferică de 0,30 m/s, aceasta fiind controlată prin accelerarea sau încetinirea rotaţiei paletelor. (3) Prin interiorul tubului mobil trece conducta air-liftului care evacuează nisipul pe o platformă de drenaj amplasată adiacent bazinului. (4) Deznisipatorul poate fi alcătuit dintr-o singură cuvă, deoarece prin jocul unor stăvilare se poate realiza ocolirea bazinului, sau din module de câte două cuve cuplate şi amplasate simetric. (5) În Figura 4.1 este prezentată schiţa unui deznisipator orizontal - tangenţial. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.1. Deznisipator orizontal tangenţial. Secţiune transversală şi plan. Notaţii: 1. Air - lift; 2. Conductă de evacuare nisip; 3. Conductă de apă; 4. Conductă de aer comprimat; 5. platformă pentru drenarea nisipului; 6. Tub mobil; 7. Palete; 8. Electromotor; 9. Deschidere de acces a apei în deznisipator; 10. Deschidere de evacuare a apei deznisipate; 11. Clapet antiretur; 12. Vană; 13. Spaţiu pentru colectarea nisipului; 14. Cămin de vizitare; 15. Canal de acces; 16. De la grătare; 17. Canal de evacuare a apei deznisipate; 18. Spre debitmetru. 4.6.6.5. Deznisipator cu insuflare de aer (1) Denumit şi deznisipator aerat, acest obiect tehnologic constă dintr-un canal longitudinal în care se insuflă aer comprimat sub formă de bule fine prin intermediul conductelor perforate, discuri sau plăci cu membrană elastică perforată. Dispozitivul de insuflare este amplasat asimetric în secţiunea transversală, în apropierea unuia dintre pereţii bazinului. Mişcarea apei în bazin este de tip elicoidal, nisipul conţinut în apa uzată fiind proiectat pe peretele opus zonei de insuflare a aerului; acesta cade de-a lungul acestui perete spre partea inferioară a bazinului unde este reţinut într-o rigolă longitudinală al cărui ax este amplasat la 1/3 din lăţimea compartimentului (măsurată de la peretele lângă care se insuflă aerul). Insuflarea aerului se face pe toată lungimea bazinului. (2) Parametrii de proiectare recomandaţi pentru acest tip de deznisipator sunt: a. încărcarea superficială; pentru separarea nisipului cu d ≥ 0,25 mm la o eficienţă de peste 85% se consideră: i. pentru debitul de calcul: u_s = Q_c/A_o ≤ 19 ... 20(mm/s) (4.24) ii. pentru debitul zilnic maxim: u_s' = Q_uz zi max/A_o ≤ 9 ... 9,5(mm/s) (4.25) În cazul deznisipatoarelor aerate, u_s ≤ u, a unei particule de diametru d care sedimentează chiar în condiţiile turbulenţei existente în bazin. b. viteza medie orizontală: V_o = Q_c/n . B_1 . H ≤ 0,1 ... 0,2 (m/s) (4.26) în care: n - numărul de compartimente; B_1 - lăţimea unui compartiment; H - adâncimea utilă, măsurată între nivelul apei şi cota superioară a dispozitivului de insuflare a aerului; c. raportul dintre lăţime şi adâncime: B_1/H = 1,2 (4.27) d. suprafaţa secţiunii transversale: S_1 = B_1 . H < 15 (mp) (7.26) e. raportul dintre lungimea şi lăţimea deznisipatorului: m = L/B_1 = 10 ... 15; (4.28) f. viteza de curgere a aerului prin conductele sistemului de aerare se consideră 15 ... 20 m/s; g. timpul mediu de staţionare a apei în bazin: i. pentru Q_c = 2Q_uz or max : t = 1 ... 3 min. ii. pentru Q_c = Q_uz or max : t = 5 ... 10 min. h. debitul specific de aer: q_aer = 0,5 ... 1,5 mc aer/h, mc volum util; i. viteza periferică "de rulare" a apei, de 0,3 m/s, necesară antrenării nisipului depus spre canalul de colectare, se menţine prin reglarea debitului de aer insuflat funcţie de debitul de apă vehiculat prin bazin, respectându-se relaţia: Q_aer/Q_c = 0,025 ... 0,1 (4.29) j. lăţimea unui compartiment se alege funcţie de deschiderea podului curăţitor; k. aerul necesar se asigură de la o staţie de suflante. 4.6.6.6. Deznisipator - separator de grăsimi cu insuflare de aer (1) Aceasta construcţie reuneşte 2 obiecte tehnologice distincte: deznisipatorul şi separatorul de grăsimi. Avantajele rezultate: a. economie de investiţie şi de spaţiu ocupat; b. reducerea cheltuielilor de exploatare; c. reducerea volumelor de lucrări de construcţii. (2) Deznisipatorul aerat este identic cu cel descris în § 4.6.5.5, la care ecranul longitudinal este prevăzut, la partea inferioară, cu un grătar din bare verticale pentru disiparea energiei curentului transversal de apă. (3) Parametrii de proiectare pentru acest obiect sunt: a. debitele de calcul şi de verificare: i. în procedeul de canalizare separativ: A. Q_c = Q_uz or max; B. Q_v = Q_uz or min; ii. în procedeul de canalizare unitar şi mixt: A. Q_c = 2Q_uz or max; B. Q_v = Q_uz or min; b. încărcarea superficială recomandată: i. u ≤ 6 ... 7 mm/s, pentru Q_c; ii. u_s ≤ 6 ... 7 mm/s, pentru Q_v; c. timpul mediu de staţionare în bazin: i. pentru Q_c : t = 2 ... 5 min. ii. pentru Q_v: t = 10 ... 15 min. d. debitul specific de aer: q_aer = 0,5 ... 1,3 mc aer/h, mc volum util; e. raportul debitelor de aer şi de apă: Q_aer/Q_c = 0,1 ... 0,22 (4.30) Q_aer/Q_v = 0,2 ... 0,5 (4.31) (4) Grăsimile separate din apă se colectează într-un compartiment situat în zona aval de unde sunt evacuate gravitaţional sau prin pompare într-un cămin de colectare a grăsimilor, în bazinul de aspiraţie al staţiei de pompare a nămolului sau direct la fermentare, dacă sunt biodegradabile. (5) Schema deznisipatorului - separator de grăsimi cu insuflare de aer este dată în Figura 4.2. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.2. Deznisipator - separator de grăsimi cu insuflare de aer. Notaţii: 1. Pod curăţitor; 2. Lamă pentru grăsimi; 3. Grătar pentru disiparea energiei; 4. Zonă de desnisipare; 5. Lopată; 6. Sistem aerare; 7. Ecran longitudinal; 8. Zonă de separare a grăsimilor; 9. Rigolă pentru nisip; 10. Grătar (pieptene) pentru disiparea energiei; 11. Ecran longitudinal; 12. Başe pentru nisip; 13. Spre instalaţia de spălare a nisipului. 4.6.7. Separatoare de grăsimi (1) Separatoarele de grăsimi sunt construcţii descoperite care utilizează principiul fizic al flotaţiei naturale/artificiale pentru separarea din apă a grăsimilor, uleiurilor, produselor petroliere şi a altor substanţe nemiscibile şi mai uşoare decât apa. (2) Aceste tipuri de separatoare reţin grăsimile aflate în apă sub formă liberă (peliculă sau film) ori sub formă de particule independente formând cu apa emulsii mecanice de tip mediu sau grosier (diametrul particulelor de grăsime d_p > 50 μm). (3) Prevederea separatoarelor de grăsimi în staţiile de epurare a apelor uzate orăşeneşti este obligatorie în următoarele cazuri: a. când concentraţia grăsimilor din apa uzată exprimată prin substanţele extractibile în solvenţi organici, este ≥ 20 mg/dmc (se ţine seama de şocurile de încărcare cu grăsimi, previzibile sau accidentale ale influentului staţiei de epurare); b. când schema tehnologică a staţiei de epurare cuprinde treaptă biologică artificială sau naturală. (4) În schema tehnologică a staţiei de epurare, separatorul de grăsimi se amplasează între deznisipatoare şi decantoarele primare; deznisiparea apelor uzate în amonte de separatoarele de grăsimi este obligatorie. (5) La staţiile de epurare medii (Q_uz zi max = 50 ... 250 l/s) şi mari (Q_uz zi max > 250 l/s) se recomandă utilizarea deznisipatorului - separator de grăsimi cu insuflare de aer. (6) În staţiile de epurare a apelor uzate orăşeneşti se utilizează frecvent următoarele tipuri de separatoare de grăsimi: a. deznisipatoare-separatoare de grăsimi cu insuflare de aer (§ 4.6.5.5); b. separatoare de grăsimi cu insuflare de aer la joasă presiune (0,5 ÷ 0,7 atm.); c. separatoare de grăsimi cu plăci paralele sau cu tuburi înclinate. 4.6.7.1. Debite de dimensionare şi verificare (1) Debitele de dimensionare şi de verificare ale separatoarelor de grăsimi sunt: a. debitul de calcul al separatoarelor de grăsimi este pentru toate procedeele de canalizare: Q_c = Q_uz zi max; b. debitul de verificare: i. în procedeu separativ: Q_v = Q_uz or maxr; ii. în procedeu unitar şi mixt: Q_v = 2Q_uz or max. 4.6.7.2. Parametri de proiectare (1) Separatoarele de grăsimi se prevăd cu minimum două compartimente în funcţiune. În cazul unor debite de apă uzată sub 50 l/s, se poate admite un singur compartiment, cu obligativitatea prevederii unui canal de ocolire. La proiectarea separatoarelor de grăsimi se ţine seama de prevederile STAS 12264. (2) Parametrii de proiectare recomandaţi pentru separatoarele de grăsimi cu insuflare de aer de joasă presiune sunt: a. viteza de ridicare a particulelor de grăsime v_r = 8 ... 15 m/h; b. încărcarea superficială: u_s = Q_c/A_o = Q_c/(n . B_1 . L) ≤ v_r (mm/s) (4.32) în care: n - numărul de compartimente în funcţiune; B_1 - lăţimea unui compartiment, B_1 = 2,0 ... 4,5 m; L - lungimea utilă, (m); A_o - aria suprafeţei orizontale, (mp); c. se recomandă raportul L/B_1 ≥ 2,5; d. timpul mediu de trecere a apei prin separator: t = V/Q_C = (n . S_1 . L)/Q_c = L/V_L ≥ 5...12 (4.33) în care: V - volumul util al separatorului de grăsimi, (mc); n - numărul de compartimente în funcţiune; S_1 - aria secţiunii transversale a unui compartiment: S_1 = (B_1 + b)/2 . H (mp) (4.34) H - adâncimea apei în separator, H = 1,2 ... 3,0 m; L - lungimea utilă, (m); V_L - viteza longitudinală de curgere a apei prin separator (valoarea medie pe secţiune) se calculează cu relaţia: V_L = Q_c/(n . S_1) = L/t (cm/s) (4.35) e. viteza longitudinală de curgere trebuie să îndeplinească condiţia: V_L ≤ 15 . u_s (4.36) f. supraînălţarea h_v a pereţilor deversori ai jghiaburilor de colectare a grăsimilor peste nivelul apei aferent debitului de calcul, se determină din condiţia ca la debitul de verificare, apa să nu depăşească creasta acestor pereţi deversori iar timpul mediu de trecere a apei prin separator să respecte condiţia: t_v = V_v/Q_v = (V + n . B_1 . L . h_V)/Q_v ≥ 4...5 min (4.37) g. cantitatea de aer insuflat este funcţie de debitul de apă care se epurează la un moment dat, astfel încât pentru obţinerea unei eficienţe ridicate, este necesară reglarea debitului de aer insuflat funcţie de mărimea debitului de apă epurat; se prevăd, în acest sens, dispozitive de reglare automată; h. debitul specific de aer insuflat se consideră (raportarea se face la Q_uz zi max): i. q_aer = 0,3 mc aer/mc apă uzată în cazul insuflării aerului sub formă de bule fine şi medii prin materiale poroase sau prin dispozitive cu membrană elastică perforată; ii. q aer = 0,6 mc aer/mc apă uzată în cazul insuflării aerului prin conducte perforate. (3) Utilajul de producere a aerului comprimat (suflante) se adoptă pentru o presiune relativă de 0,5 - 0,7 at. şi pentru un debit de aer: Q_aer = q_aer . Q_c (mc/h) (4.38) 4.6.8. Decantoare primare (1) Decantoarele primare sunt construcţii descoperite care au rolul să reţină materiile în suspensie sedimentabile gravimetric care au trecut de deznisipatoare şi separatoare de grăsimi. (2) Decantoarele primare sunt amplasate în aval de separatoarele de grăsimi sau de treapta de degrosisare atunci când separatoarele lipsesc din schema de epurare; în cazul staţiilor de epurare ce deservesc o canalizare în procedeu unitar sau mixt decantoarele sunt precedate obligatoriu de deznisipatoare, lucru ce se impune şi în procedeul separativ pentru debite ce depăşesc 3.000 mc/zi . (3) Substanţele reţinute poartă denumirea de nămoluri primare; umiditatea acestor nămoluri este W_p = 95 ... 96 %; în aceste nămoluri sunt conţinute şi o parte din substanţele organice din apele uzate, astfel încât decantoarele primare reţin odată cu materiile în suspensie şi substanţe organice. (4) Valorile orientative ale eficienţelor reţinerii prin decantare primară a materiilor în suspensie (MTS), a substanţelor organice exprimate prin consumul chimic de oxigen (CCO-Cr), a azotului şi a fosforului sunt prezentate în Tabelul 4.8. Tabelul 4.8. Eficienţele de reţinere a principalilor poluanţi în funcţie de timpul de decantare
┌───────┬──────────────────────────────┐
│ │Timp de decantare*1) │
│e ├───────────┬──────────┬───────┤
│(%) │0,75 h - 1 │1,5 h - 2 │> 2,5 h│
│ │h │h │ │
├───────┼───────────┼──────────┼───────┤
│e_x,CCO│30 │35 │40 │
├───────┼───────────┼──────────┼───────┤
│e_S │50 │60 │65 │
├───────┼───────────┼──────────┼───────┤
│e_N │10 │10 │10 │
├───────┼───────────┼──────────┼───────┤
│e_P │10 │10 │10 │
└───────┴───────────┴──────────┴───────┘
*1) Timpul de decantare la debitul Q_uz zi med Sursa: DWA 131 - 2016 - Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen. (5) În cazuri justificate tehnic şi economic, pe baza încărcării organice a apelor uzate şi tehnologia adoptată pentru treapta de epurare biologică, decantoarele primare pot lipsi din schema tehnologică a staţiei de epurare în următoarele condiţii: a. când epurarea se realizează în instalaţii biologice compacte de capacitate mică (soluţie cu bazine de aerare); b. când apele uzate ce urmează a fi epurate au provenienţă exclusiv menajeră şi debite Q_uz zi max până la 200 l/s, iar epurarea biologică se realizează în soluţia cu bazine de aerare; c. când eficienţa decantării primare în reţinerea MTS prin sedimentare gravimetrică este sub 40%. (6) Alegerea tipului de decantor, a numărului de compartimente şi a dimensiunilor acestora se face pe baza calculului tehnico-economic comparativ, a cantităţii şi calităţii apei brute şi a parametrilor de proiectare recomandaţi pentru fiecare caz în parte. 4.6.8.1. Debite de dimensionare şi verificare (1) Debitele de calcul şi verificare a decantoarelor primare sunt: a. debitul de calcul: i. pentru procedeu separativ: Q_c = Q_uz zi max; ii. pentru procedeu unitar şi mixt: Q_c =Q_uz zi max; b. debitul de verificare: i. pentru procedeu separativ: Q_v = Q_uz or max; ii. pentru procedeu unitar sau mixt: Q_v = 2Q_uz or max; 4.6.8.2. Parametri de dimensionare a decantoarelor primare (1) Numărul de decantoare este de minim 2 unităţi, ambele utile, fiecare putând funcţiona independent. (2) pentru funcţionarea corectă a unităţilor de decantare se impune distribuţia egală a debitelor între unităţile respective; aceasta se realizează prin prevederea în amonte de decantoare a unei camere de distribuţie a debitelor (distribuitor); camera de distribuţie asigură echirepartiţia debitelor prin realizarea unei deversări neînecate şi a unei alcătuiri constructive care să conducă la evitarea depunerilor în compartimentele camerei respective; ansamblul instalaţiei de decantare se prevede cu un canal de ocolire care să asigure scoaterea din funcţiune, în caz de necesitate, a fiecărei unităţi de decantare şi să asigure preaplinul de siguranţă. (3) Parametrii de dimensionare a decantoarelor primare sunt: a. debitul apelor uzate (§ 4.6.7.1); b. viteza de sedimentare a particulelor (u); în lipsa unor date experimentale, u, se va stabili în funcţie de eficienţa impusă în reţinerea suspensiilor (e_s) şi de concentraţia iniţială în suspensii a apelor uzate (c_uz), conform Tabelul 4.9. Tabelul 4.9. Valori ale vitezei de sedimentare.
┌────┬──────────────┬──────────────────┐
│ │ │Concentraţia │
│ │ │iniţială a │
│ │ │suspensiilor │
│ │Eficienţa │(c_uz) │
│ │reţinerii ├────┬────────┬────┤
│Nr. │suspensiilor │c_uz│200 mg/l│c_uz│
│crt.│în decantor │< │≤ c_uz <│≥ │
│ │e_s │200 │300 mg/l│300 │
│ │(%) │mg/l│ │mg/l│
│ │ ├────┴────────┴────┤
│ │ │Viteza de │
│ │ │sedimentare (u) │
│ │ │(m/h) │
├────┼──────────────┼────┬────────┬────┤
│1 │40 ... 45 │2,3 │2,7 │3,0 │
├────┼──────────────┼────┼────────┼────┤
│2 │46 ... 50 │1,8 │2,3 │2,6 │
├────┼──────────────┼────┼────────┼────┤
│3 │51 ... 55 │1,2 │1,5 │1,9 │
├────┼──────────────┼────┼────────┼────┤
│4 │56 ... 60 │0,7 │1,1 │1,5 │
└────┴──────────────┴────┴────────┴────┘
c. încărcarea superficială (u_s) trebuie să respecte condiţia: u_s = Q_c/A_o ≤ u (4.39) în care: A_o - suprafaţa orizontală a luciului de apă din decantor, (mp); u - viteza de sedimentare stabilită conform Tabelul 4.8. d. viteza maximă de curgere a apei prin decantor: i. pentru decantoarele orizontale: v_max = 10 mm/s; ii. pentru decantoarele verticale: v_max = 0,7 mm/s. e. timpul de decantare la debitul de calcul ( t_dc ) şi de verificare (t_dv): i. la debitul de calcul, timpul de decantare se recomandă să fie de minim: t_dc = 1,5 h; ii. la debitul de verificare, timpul de decantare t_dv este de minim: A. t_dv = 0,5h dacă staţia de epurare are numai treaptă de epurare mecanică sau dacă decantoarele primare sunt urmate de bazine cu nămol activat iar procedeul de canalizare este unitar sau mixt; B. t_dv = 1 h dacă procedeul de canalizare este separativ; C. t_dv = 1 h dacă decantoarele primare sunt urmate de filtre biologice. (4) Accesul şi evacuarea apei din decantor sunt definitorii pentru eficienţa procesului de sedimentare. Pentru acces se recomandă prevederea de deflectoare, ecrane semi-scufundate sau orificii în peretele frontal amonte care să permită repartiţia uniformă a firelor de curent pe întreaga secţiune transversală de curgere. Determinarea numărului de deflectoare se face pe baza debitului aferent unui deflector q_d = 4 ... 7 l/s şi a distanţei dintre acestea a = 0,75 ... 1,00 m, atât pe verticală cât şi pe orizontală. (5) Evacuarea apei se face, de obicei, prin deversare peste unul sau ambii pereţi ai rigolelor de colectare a apei decantate. Pentru realizarea unei colectări uniforme pe toată lungimea de deversare, se prevăd deversoare metalice triunghiulare amovibile pe verticală, care să asigure înălţimea egală a lamei de apă. (6) În amonte de peretele deversor al rigolei de colectare a apei limpezite, la 0,30 ... 0,40 m se prevede un ecran semi-scufundat cu muchia inferioară la 0,25 m sub nivelul minim al apei şi muchia superioară la cel puţin 0,20 m deasupra nivelului maxim al apei. (7) Evacuarea apei decantate se poate realiza şi printr-un colector alcătuit din conductă submersată, cu fante (orificii), care are avantajul de a elimina influenţa vântului şi peretele (ecranul) semi-scufundat şi de a reduce substanţial abaterile de la orizontalitate a sistemului de colectare. Curgerea în conductă este cu nivel liber. (8) Lungimea deversoarelor se stabileşte astfel încât debitul specific de apă pentru 1 m lungime de deversor să nu depăşească valorile următoare: a. q_d^c ≤ 60 mc/h.m, la Q_c; b. q_d^v ≤ 180 mc/h.m, la Q_v. (9) Când valorile de mai sus sunt depăşite, se recomandă creşterea lungimii de deversare prin realizarea de rigole paralele sau, la decantoarele radiale şi verticale, prin prevederea de rigole radiale suplimentare. Înălţimea de siguranţă (garda hidraulică) a pereţilor decantorului deasupra nivelului maxim al apei se adoptă de minim 0,3 m. 4.6.8.3. Decantoare orizontale longitudinale (1) Sunt bazine din beton armat, de regulă descoperite, cu secţiune transversală dreptunghiulară, având lăţimea unui compartiment b1, adâncimea utilă hu şi lungimea L (Figura 4.3). (2) Admisia apei în decantor se face prin deflectoare sau orificii practicate în peretele despărţitor dintre camera de intrare şi compartimentul decantor, sau prin deversare uniformă pe toată lăţimea decantorului peste peretele rigolei de aducţiune a apei. (3) În partea amonte a bazinului este prevăzută o pâlnie (başă) pentru colectarea nămolului din care acesta este evacuat hidraulic, prin sifonare sau pompare, continuu sau intermitent, spre construcţiile de prelucrare a nămolului; intervalul de timp dintre două evacuări se stabileşte funcţie de tehnologia de epurare adoptată şi de caracteristicile nămolului, recomandându-se să nu se depăşească 4 + 6 ore, în scopul evitării intrării în fermentare a nămolului. (4) Îndepărtarea nămolului din pâlnie se face prin conducte cu diametrul de minim 200 mm, viteza minimă admiţându-se de 0,70 m/s; nămolul depus pe radierul bazinului este dirijat către pâlnia de nămol din amonte, prin intermediul unui pod cu lamă racloare a cărui viteză de deplasare se adoptă 2 ... 5 cm/s, astfel încât ciclul tur - retur să nu depăşească 45 minute şi deplasarea podului raclor să nu repună în stare de suspensie nămolul depus pe radier. Curăţarea nămolului de pe radier şi transportul acestuia spre pâlnia colectoare amonte poate fi realizată şi de racloare submersate de tip lanţ fără sfârşit (lanţ cu racleţi), lamele racloare sunt aşezate la distanţa de 2,0 m, iar viteza de mişcare a lanţului este de 1,5 ... 4,0 cm/s. Pot fi adoptate şi alte tipuri de racloare. (5) Pentru lăţimi ale compartimentelor de decantare b_1 > 6 m se prevăd două pâlnii de colectare a nămolului; lăţimea unui compartiment nu va depăşi 9 m. (6) Pentru evitarea antrenării spumei şi uneori a plutitorilor colectaţi de pe suprafaţa apei (frunze etc.) odată cu apa decantată, în aval de decantoare se prevăd pereţi semi-scufundaţi amplasaţi la 0,30 ÷ 0,50 m în faţa deversoarelor şi la 0,25 ÷ 0,30 m sub nivelul minim al apei; muchia superioară a acestor pereţi se plasează cu minim 0,20 m deasupra nivelului maxim al apei din decantor. (7) Materiile plutitoare sunt împinse de lame de suprafaţă prinse de podul raclor sau de lanţul fără sfârşit şi colectate într-un jgheab, aşezat în partea aval a decantorului. Printr-o conductă, acestea ajung într-un cămin (rezervor) amplasat în vecinătatea decantorului, fiind apoi evacuate prin vidanjare sau pompare. 4.6.8.3.1. Dimensionarea decantoarelor orizontale longitudinale (1) Dimensionarea decantoarelor orizontale longitudinale se face utilizându-se următoarele relaţii de calcul: a. volumul decantorului: i. dimensionare: V_d = Q_c . t_dc (mc) (4.40) ii. verificare: V_v = Q_v . t_dv (mc) (4.41) în care: Q_c, Q_v, t_dc, t_dv sunt definiţi în paragrafele anterioare; b. secţiunea orizontală a decantorului: A_o = Q_c/u_s (mp) (4.42) A_o = n . b_1 . L (mp) (4.43) în care: u_s - definită în paragraful anterior (Tabelul 4.7); n - numărul de compartimente de decantare; L, b_1 - conform Figura 4.3; c. secţiunea transversală a decantorului: S = Q_c/v_o (mp) (4.44) S = V_d/L (mp) (4.45) S = n . b_1 . h_u (mp) (4.46) în care: v_o - viteza orizontală a apei definită în paragraful anterior; L, b_1, h_u - conform Figura 4.3; d. lungimea decantorului: L = v_0 . t_dc (m) (4.47) e. lăţimea decantorului (valori recomandate: 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0m): b_1 = A_o/n . L (m) (4.48) f. raportul: 4 ≤ L/b_1 ≤ 10 (4.49) g. adâncimea utilă a spaţiului de decantare: h_u = u . t_dc (m) (4.50) L/25 ≤ h_u ≤ L/10 (4.51) h. debitul specific al deversorului (evacuare apă decantată): q_d^c = Q_c/(n . b_1) ≤ 60 (mc/h, m) (4.52) q_d^v = Q_v/(n . b_1) ≤ 180 (mc/h, m) (4.53) – dacă aceste condiţii nu sunt respectate, se prevăd lungimi de deversare suplimentare. i. cantitatea zilnică de materii solide, exprimată în substanţă uscată, în greutate, din nămolul primar este: N_p = e_s . c_uz . Q_uz,zi,med (kg/zi) (4.54) în care: e_s, c_uz - definite în Tabelul 4.8. j. volumul de nămol primar: V_np = N_p/γ_n . 100/(100 - w_p) (mc/zi) (4.55) în care: γ_n = 9,88 ... 11,76 (kN/mc) - greutatea specifică a nămolului cu umiditatea w_p = 95 ... 96 %. (2) Volumele de nămol reţinute în decantorul primar se măresc în schemele de epurare în care se foloseşte coagulant sau când se trimite în decantor nămol biologic din decantoarele secundare. (3) Volumul pâlniilor de nămol se stabileşte astfel încât volumul geometric care se realizează (V_pg) să fie mai mare sau cel puţin egal cu volumul de nămol dintre două evacuări; evacuarea poate fi realizată continuu dacă nămolul rezultă în cantităţi mari, sau intermitent, la maxim 4 ÷ 6 h spre a se evita intrarea în fermentare a nămolului. (4) Notând cu t_ev (h) timpul dintre două evacuări, rezultă numărul de evacuări (şarje): n_ev = 24/t_ev (4.56) (5) Volumul de nămol dintre 2 evacuări aferent unui compartiment de decantare: V_ev = V_np/(n_ev . n) (mc/evacuare) (4.57) în care: V_np, n_ev - definiţi anterior; n - numărul de compartimente de decantare; (6) Se verifică dacă: V_pg ≥ V_ev (4.58) (7) În schemele tehnologice unde în decantorul primar se trimite nămol în exces din decantoarele secundare (în schemele cu bazine cu nămol activat) sau nămol biologic (în schemele cu filtre biologice), atunci volumul pâlniei de nămol V_pg se majorează corespunzător. (8) Adâncimea totală a decantorului, măsurată în secţiunea mijlocie (la distanţa L/2 de intrarea apei în decantor) este: H = h_s + h_u + h_n + h_d (m) (4.59) în care: h_s - înălţimea zonei de siguranţă care se adoptă 0,30 ÷ 1,00 m, în funcţie de înălţimea lamei racloare, în cazul în care aceasta, în cursa pasivă, este deasupra nivelului apei şi de influenţa valurilor funcţie de intensitatea vânturilor, conform SR EN 1991-1-4 Eurocod 1; h_u - adâncimea utilă a decantorului stabilită cu relaţia (4.50); h_n - înălţimea stratului neutru, care desparte spaţiul de sedimentare de cel de depunere a nămolului şi care se ia de obicei de 0,30 m; h_d - înălţimea stratului de depunere, considerat în calcule de 0,20 ... 0,30 m; (9) Rigolele de colectare a apei limpezite se dimensionează la debitul de verificare Q_v astfel încât în secţiunea cea mai solicitată, viteza să fie de minimum 0,7 m/s. Sistemul de colectare a apei limpezite trebuie să asigure o colectare uniformă prin deversare în regim neînnecat. În Figura 4.3 sunt prezentate dimensiunile recomandate pentru proiectarea decantoarelor longitudinale orizontale. Tabelul 4.10. Dimensiuni caracteristice ale decantoarelor orizontale
┌────┬───┬───┬──────┬───┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬─────┬──────┬────┐
│ │ │ │A_01*)│ │ │ │ │ │ │ │ │ │S = │V_u = │ │
│Nr. │b_1│L │= b_1 │b_2│b_3 │b_4 │h_u │h_s │h_n │h_d │H │E_c │b_1 h│A_01*)│a_1 │
│crt.│(m)│(m)│L │(m)│(m) │(m) │(m) │(m) │(m) │(m) │(m) │(m) │(mp) │hu │(m) │
│ │ │ │(mp) │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │(mc) │ │
├────┼───┼───┼──────┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┼──────┼────┤
│0 │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │8 │9 │10 │11 │12 │13 │14 │15 │
├────┼───┼───┼──────┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┼──────┼────┤
│ │ │20 │60 ...│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │108 │ │
│1 │3,0│...│90 │2,3│1,10│0,20│1,80│0,40│0,20│0,20│2,60│2,90│5,40 │... │0,27│
│ │ │30 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │162 │ │
├────┼───┼───┼──────┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┼──────┼────┤
│ │ │25 │100 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │195 │ │
│2 │4,0│...│... │3,3│1,60│0,45│2,00│0,40│0,20│0,20│2,80│3,90│8,00 │... │0,27│
│ │ │40 │160 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │312 │ │
├────┼───┼───┼──────┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┼──────┼────┤
│ │ │30 │150 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │322 │ │
│3 │5,0│...│... │4,3│2,10│0,70│2,20│0,40│0,20│0,20│3,00│4,90│11,00│... │0,27│
│ │ │50 │250 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │537 │ │
├────┼───┼───┼──────┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┼──────┼────┤
│ │ │40 │240 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │540 │ │
│4 │6,0│...│... │5,3│2,60│0,85│2,50│0,40│0,20│0,30│3,40│5,90│15,00│... │0,26│
│ │ │55 │330 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │835 │ │
├────┼───┼───┼──────┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┼──────┼────┤
│ │ │45 │315 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │835 │ │
│5 │7,0│...│... │6,3│3,10│1,20│2,65│0,40│0,20│0,35│3,60│6,90│18,55│... │0,25│
│ │ │60 │420 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │1130 │ │
├────┼───┼───┼──────┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┼──────┼────┤
│ │ │50 │400 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │1120 │ │
│6 │8,0│...│... │7,3│3,60│1,45│2,80│0,40│0,20│0,40│3,80│7,90│22,40│... │0,23│
│ │ │65 │520 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │1456 │ │
├────┼───┼───┼──────┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┼──────┼────┤
│ │ │55 │495 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │1460 │ │
│7 │9,0│...│... │8,3│4,10│1,70│2,95│0,40│0,20│0,45│4,00│8,90│26,55│... │0,23│
│ │ │70 │630 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │1860 │ │
└────┴───┴───┴──────┴───┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴─────┴──────┴────┘
*) A_01 - aria orizontală utilă a unui compartiment de decantare; Notă: Semnificaţii notaţii tabel vezi Figura 4.3 (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.3. Decantor orizontal - longitudinal. Notaţii: 1. Sistem de distribuţie a apei; 2. Jgheab pentru colectarea materiilor plutitoare; 3. Rigolă pentru colectarea apei decantate cu deversor triunghiular; 4. Pod raclor; 5. Tampon amonte pod raclor; 6. Tampon aval pod raclor; 7. Pâlnie colectoare pentru nămol. 4.6.8.4. Decantoare orizontale radiale (1) Bazine cu forma circulară în plan, în care apa este admisă central prin intermediul unei conducte prevăzută la debuşare cu o pâlnie (difuzor) a cărei muchie superioară este situată la 20 ÷ 30 cm sub planul de apă. Apa limpezită este evacuată printr-o rigolă perimetrală sau prin conductă submersată cu fante. (2) Curgerea apei se face orizontal după direcţie radială, de la centru spre periferie; din conducta de acces, apa iese pe sub un cilindru central semiscufundat, cu muchia inferioară situată la o adâncime sub planul de apă egală cu 2/3 din înălţimea zonei de sedimentare hu. În alte variante, apa iese din cilindrul central prin intermediul unor orificii cu deflectoare practicate în peretele acestuia, sau printr-un grătar de uniformizare cu bare verticale. Distribuţia uniformă a apei de la centru spre periferie se poate realiza şi prin intermediul unui dispozitiv de tip lalea Coandă. (3) Cilindrul central, al cărui diametru este de 10 ÷ 20% din diametrul decantorului, sprijină pe radierul bazinului prin intermediul unor stâlpi. (4) La partea superioară a cilindrului central se prevede o structură de rezistenţă capabilă să preia forţele generate de podul raclor al cărui pivot este amplasat pe structura de rezistenţă respectivă. Celălalt capăt al podului raclor sprijină pe peretele exterior al bazinului pe roţi. (5) Podul raclor de suprafaţă este alcătuit dintr-o grindă cu montanţi articulaţi prevăzuţi la partea inferioară cu lame racloare. Acestea curăţă nămolul de pe radier şi îl conduc către conul central care constituie pâlnia de colectare a nămolului. De aici, nămolul este evacuat prin diferenţă de presiune hidrostatică, prin sifonare sau prin pompare, spre treapta de prelucrare ulterioară a nămolului. De podul raclor este prins un braţ metalic prevăzut cu o lamă racloare de suprafaţă care împinge grăsimile şi spuma de la suprafaţa apei spre periferie, către un cămin de colectare. (6) Prevederile de mai sus nu exclud posibilitatea utilizării de poduri racloare submersate antrenate cu mecanisme speciale. (7) Rigola de colectare a apei decantate se amplasează la exteriorul/interiorul peretelui exterior. În primul caz, în peretele exterior al decantorului se practică ferestre prevăzute pe muchia interioară cu deversoare metalice cu dinţi triunghiulari, reglabile pe verticală. În faţa acestor deversoare, la cca. 30 ÷ 50 cm distanţă se prevede un perete semiscufundat, de formă circulară în plan, a cărui muchie inferioară este la minim 25 + 30 cm sub planul de apă. În cel de-al doilea caz, peretele rigolei dinspre centrul bazinului are coronamentul deasupra nivelului apei, el servind drept perete obstacol pentru spuma şi grăsimile de la suprafaţa apei. Apa decantată trece pe sub rigolă şi deversează peste peretele circular exterior al rigolei, prevăzut şi el cu deversori triunghiulari amovibili. (8) Colectarea în rigolă a apei limpezite se face prin deversare neînecată. Colectarea apei limpezite se poate face şi prin conductă submersată cu fante (curgerea apei se face cu nivel liber). (9) Radierul decantorului are o pantă de 6 ÷ 8 % spre centru, iar radierul pâlniei de nămol o pantă de 2:1. Diametrul decantoarelor radiale este cuprins între 16 şi 50 m, iar adâncimea utilă h_u între 1,2 şi 4,0 m.Viteza periferică a podului raclor variază între 10 şi 60 mm/s, realizând 1 ÷ 3 rot./h. (10) Evacuarea nămolului se poate face continuu în cazul unor volume mari de nămol, sau la intervale de maxim 4 ÷ 6 h, prin conducte cu Dn 200 mm prin care viteza nămolului să fie minim 0,7 m/s. 4.6.8.4.1. Dimensionarea decantoarelor orizontale radiale (1) Dimensionarea decantoarelor orizontale radiale se face utilizând următoarele relaţii de calcul: a. volumul decantorului: V_d = Q_c . t_dc (mc) (4.60) V_d = Q_v . t_dv (mc) (4.61) în care: Q_c, Q_v, t_dc, t_dv sunt definiţi în § 4.6.7.2. (2) Se adoptă valoarea cea mai mare rezultată din relaţiile (4.60) şi (4.61); a. secţiunea orizontală a oglinzii apei: A_0 = Q_c/u_s (mp) (4.62) b. adâncimea utilă a spaţiului de decantare: h_u = u . t_dc (m) (4.63) Cu aceste elemente, din Tabelul 4.11, se stabilesc dimensiunile efective: D, d_3, h_u, A_0, V_d. Tabelul 4.11. Dimensiuni caracteristice ale decantoarelor orizontale radiale.
┌────┬───┬────┬───┬──────┬───┬───┬───┬───┬────┬────┬─────┬────┬──────┐
│ │ │ │ │A_01*)│ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │= │ │ │ │ │ │ │ │ │V_u = │
│Nr. │D │D_2 │d_1│0,785 │d_2│d_3│h_s│h_u│h_d │H │D_1 │B │A_01*)│
│crt.│(m)│(m) │(m)│(D_2^2│(m)│(m)│(m)│(m)│(m) │(m) │(m) │(m) │h_u │
│ │ │ │ │- d_1^│ │ │ │ │ │ │ │ │(mc) │
│ │ │ │ │2) │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │(mp) │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
├────┼───┼────┼───┼──────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┼────┼──────┤
│0 │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │8 │9 │10 │11 │12 │13 │
├────┼───┼────┼───┼──────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┼────┼──────┤
│1 │16 │14,7│3,0│165 │2,6│3,0│0,3│1,6│0,43│1,90│16,14│0,50│264 │
├────┼───┼────┼───┼──────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┼────┼──────┤
│2 │18 │16,7│3,0│214 │2,6│3,0│0,3│1,6│0,50│1,90│18,14│0,50│343 │
├────┼───┼────┼───┼──────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┼────┼──────┤
│3 │20 │18,5│3,0│264 │2,6│3,0│0,3│1,6│0,57│1,90│20,14│0,50│423 │
├────┼───┼────┼───┼──────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┼────┼──────┤
│4 │22 │20,5│4,0│320 │3,6│4,0│0,3│1,6│0,60│1,90│22,14│0,50│512 │
├────┼───┼────┼───┼──────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┼────┼──────┤
│5 │25 │23,5│4,0│423 │3,6│4,0│0,4│2,0│0,70│2,40│25,14│0,50│846 │
├────┼───┼────┼───┼──────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┼────┼──────┤
│6 │28 │26,1│4,0│524 │3,6│4,0│0,4│2,0│0,80│2,40│28,14│0,50│1.048 │
├────┼───┼────┼───┼──────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┼────┼──────┤
│7 │30 │28,1│4,0│610 │3,6│4,0│0,4│2,0│0,87│2,40│30,14│0,50│1.220 │
├────┼───┼────┼───┼──────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┼────┼──────┤
│8 │32 │30,1│5,0│695 │4,6│5,0│0,4│2,0│0,90│2,40│32,14│0,50│1.390 │
├────┼───┼────┼───┼──────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┼────┼──────┤
│9 │35 │33,1│5,0│843 │4,6│5,0│0,4│2,0│1,00│2,40│35,14│0,50│1.686 │
├────┼───┼────┼───┼──────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┼────┼──────┤
│10 │40 │37,7│6,0│1.091 │5,6│6,0│0,4│2,5│1,13│2,90│40,14│0,60│2.728 │
├────┼───┼────┼───┼──────┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼─────┼────┼──────┤
│11 │45 │42,7│6,0│1.407 │5,6│6,0│0,4│2,5│1,30│2,90│45,14│0,60│3.518 │
└────┴───┴────┴───┴──────┴───┴───┴───┴───┴────┴────┴─────┴────┴──────┘
*) A_01 - aria orizontală utilă a unui compartiment de decantare; Observaţie: Pentru diametre D > 45m, se impun întocmite studii prealabile privind regimul de curgere şi sistemele de colectare. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.4. Decantor orizontal radial. Vedere în plan şi secţiuni caracteristice. Notaţii: 1. Apă uzată; 2. Apă decantată; 3. Spre treapta biologică; 4. Evacuare nămol; 5. Rigolă de colectare a apei limpezite; 6. Console de susţinere a rigolei de colectare a apei limpezite; 7. Strat de spumă. (3) După stabilirea dimensiunilor geometrice se verifică respectarea condiţiilor următoare: a. pentru decantoare cu D = 16 - 30 m: 10 ≤ D/h_u ≤ 15 (4.64) b. pentru decantoare cu D = 30 - 50 m: 15 ≤ D/h_u ≤ 20 (4.65) c. debitul specific deversat trebuie să îndeplinească condiţiile (4.66) şi (4.67): q_d^c = Q_c/(pi . D_r) ≤ 60(mc/h,m) (4.66) q_d^v = Q_v/(pi . D_r) ≤ 180(mc/h,m) (4.67) în care: D_r - diametrul corespunzător peretelui deversor al rigolei; d. adâncimea decantorului la perete (H_p) şi la centru (H_c): H_p = h_s + h_u (m) (4.68) H_c = h_s +h_u + h_p + h_n (m) (4.69) în care: h_s - înălţimea de siguranţă, (m); h_u - înălţimea utilă, (m); h_p - diferenţa de înălţime datorită pantei, (m); h_n - înălţimea pâlniei de nămol (2 ... 3 m). (4) Volumul zilnic de nămol primar se determină conform relaţiei (4.55) din § 4.6.7.3.1 şi apoi se stabilesc durata dintre 2 evacuări, dimensiunile necesare pentru pâlnia de nămol, conductele şi modul de evacuare a nămolului (prin diferenţă de presiune hidrostatică, pompare). 4.6.8.5. Decantoare cu etaj (1) Sunt utilizate pentru colectivităţi sub 10.000 locuitori sau debite Q_uz,max,zi < 15 - 20 dmc/s, în soluţia cu epurare extensivă precedată de epurare primară. (2) Decantoarele cu etaj sunt construcţii cu forma în plan circulară sau pătrată care au rolul de decantare a apei şi de fermentare a nămolului reţinut. (3) Decantarea se realizează în jgheaburi longitudinale (asimilate decantoarelor orizontale - longitudinale) cu secţiunea transversală de forma indicată în Figura 4.5. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.5. Secţiune transversală prin jgheabul de decantare al apei. (4) Fermentarea se realizează la partea inferioară a jgheaburilor, fermentarea este de tip anaerob în regim criofil (la temperatura mediului ambiant). (5) Dimensiunile recomandate pentru jgheaburi sunt: b = 1,0 ... 2,5 m pentru h_u = 2,0 ... 2,5 m (6) Înclinarea faţă de orizontală a pereţilor jgheabului: α ≥ 45°. (7) Dimensionarea jgheaburilor se face după metodologia şi parametrii recomandaţi la decantoarele orizontale longitudinale (conform cap. 4.6.7.3). (8) Diametrul unei unităţi de decantare D depinde de: a. cantitatea de nămol necesar a fi acumulată şi supusă unui timp determinat de fermentare (criofilă); b. realizarea parametrilor (încărcarea hidraulică şi timpul de decantare) pentru jgheabul cu L = D amplasat deasupra spaţiului de colectare a nămolului; (9) Suprafaţa luciului de apă neocupată de jgheaburi (aria liberă A_1) trebuie să fie mai mare de 20% din suprafaţa orizontală totală a unităţii de decantare. (10) În cazul staţiilor de epurare din localităţi rurale, prevăzute cu decantoare cu etaj, prin închiderea cu planşee a zonelor neocupate de jgheaburi, se poate capta şi colecta gazul de fermentare (biogazul). (11) La partea inferioară a jgheaburilor, se lasă prin construcţie o fantă longitudinală de 15 ... 25 cm lăţime, pereţii fiind petrecuţi pe o distanţă de 15 cm. Nămolul depus în jgheaburi curge prin această fantă în zona inferioară de colectare şi fermentare. (12) Admisia şi evacuarea apei în, şi din jgheaburi, se realizează prin pereţii frontali prevăzuţi cu deversori metalici triunghiulari, reglabili pe verticală în scopul uniformizării curgerii. (13) Adâncimea totală a decantorului nu depăşeşte 6 - 7 m. Funcţie de natura terenului de fundaţie şi de prezenţa apei subterane decantoarele cu etaj pot fi construite sub formă de cuvă sau cheson, utilizându-se betonul armat. (14) Proiectarea decantoarelor cu etaj: a. se determină volumul spaţiului de fermentare: V_F = (m . N)/1000 (mc) (4.70) în care: m - capacitatea specifică de fermentare conf. Tabelul 4.12, (dmc/loc.,an); N - numărul de locuitori. Tabelul 4.12. Capacitatea specifică şi durata de fermentare funcţie de temperatura medie anuală a aerului.
┌────┬───────────┬───────────┬──────────┐
│ │Temperatura│ │Timpul de │
│Nr. │medie │Capacitatea│fermentare│
│crt.│anuală a │specifică m│T_f │
│ │aerului │(l/loc) │(zile) │
│ │(°C) │ │ │
├────┼───────────┼───────────┼──────────┤
│1 │7 │75 │150 │
├────┼───────────┼───────────┼──────────┤
│2 │8 │65 │120 │
├────┼───────────┼───────────┼──────────┤
│3 │10 │50 │90 │
└────┴───────────┴───────────┴──────────┘
b. se adoptă dimensiunile decantorului cu etaj pentru acumularea volumului de fermentare în 1,2 sau 4 unităţi de decantare cu etaj. Înălţimea (adâncimea) de acumulare a nămolului nu va depăşi h_n ≤ 3 ... 4 m; c. pe baza diametrului ales se adoptă lăţimea jgheabului şi se verifică relaţia: u_s = Q_c/(n . b_j . L_j) ≤ u (4.71) în care: u_s - încărcarea specifică , (m/h); Q_c - debitul de calcul, Q_uz,zi,max, (mc/zi); b_j - lăţimea jgheabului, (m); L_j - lăţimea jgheabului, (m); u - viteza de sedimentare conform Tabelul 4.7 § 4.6.7.2. d. se adoptă dimensiunile jgheabului după verticală: h_1, h_2, h_u; h_u - 2,0 ... 2,5m; e. se verifică viteza orizontală efectivă: v_o = Q_c/(n_j . S_j) ≤ v_o = 10 (mm/s) (4.72) f. se determină timpii de decantare la debitul de calcul şi de verificare conform cu expresia: T = V_jgheab/Q = (n_j . S_j . L_j)/Q_h (4.73) i. T > 1,5 h pentru Q_c; ii. T > 0,5 h pentru Q_v. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.6. Decantoare cu etaj. Dispoziţie în plan şi secţiuni caracteristice. (15) Evacuarea nămolului din zona de fermentare a decantoarelor cu etaj se realizează prin pompare; se dotează fiecare cuvă cu o electropompă submersibilă montată în partea de jos a zonei de fermentare (Figura 4.7). (16) Se adoptă măsuri constructive pentru a se schimba periodic sensul de curgere a apei din jgheaburi pentru a se echilibra volumul de nămol din cele două bazine. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.7. Decantor cu etaj - Sistem de evacuare nămol. Notaţii: 1. Electro-pompa submersibilă; 2. Conducta de refulare; 3. Vana; 4. Camera umeda; 5. Spre deshidratare. 4.6.9. Staţii de pompare apă uzată din staţiile de epurare (1) Staţiile de pompare se folosesc în staţiile de epurare pentru ridicarea apelor uzate sau epurate la cote care să permită curgerea între obiectele tehnologice de pe linia apei sau în emisar, în situaţiile când datorită fluxului tehnologic al staţiei de epurare sau variaţiei nivelurilor de apă în emisar nu se dispune în permanenţă de diferenţa de nivel necesară pentru asigurarea curgerii gravitaţionale. (2) Prescripţiile prezentului normativ se aplică pentru staţiile de pompare echipate cu pompe cu ax orizontal, cu pompe cu ax vertical, cu pompe submersibile şi cu transportoare hidraulice (şnecuri). (3) Pentru necesitatea staţiei de pompare influent în staţia de epurare se întocmeşte o evaluare tehnico - economică în care se ia în considerare: a. amplasarea primelor obiecte din staţia de epurare la cote joase fără staţie de pompare influent; b. staţie de pompare influent cu ridicarea obiectelor din staţia de epurare. (4) Analiza se efectuează integral pentru linia apei astfel încât să se asigure un flux gravitaţional în staţia de epurare cu max. o singură staţie de pompare. (5) Elementele componente care alcătuiesc staţiile de pompare sunt: a. echipamente hidromecanice de bază, constituite din grupuri de pompă şi motor electric de acţionare a pompei; b. instalaţie hidraulică alcătuită din conducte de aspiraţie şi conducte de refulare aferente staţiei şi grupurilor de pompare, armături destinate manevrelor de închidere-deschidere şi de reglare a sensului de curgere a apei, dispozitive de atenuare a loviturii de berbec, instalaţii, instalaţii de golire şi epuismente; c. echipamente de măsurare a parametrilor hidroenergetici ai staţiei de pompare; d. echipamente electrice compuse din: circuite de forţă, circuite de iluminat, instalaţii de protecţie, instalaţii de măsurare, control şi comandă; e. instalaţii şi dispozitive de ridicat destinate manevrării pieselor grele în perioada efectuării operaţiilor de mentenanţă; f. instalaţii de ventilare, instalaţii de încălzire şi instalaţii sanitare; g. instalaţii de telecomunicaţii şi dispecerizare; h. clădirea staţiei de pompare care adăposteşte echipamentele şi instalaţiile; i. zona de protecţie sanitară. 4.6.9.1. Amplasarea staţiilor de pompare (1) Amplasarea staţiei de pompare pentru ape uzate în cadrul unei staţii de epurare: a. se poate face la intrarea în staţie, în fluxul tehnologic; b. la ieşirea din staţie, înainte de evacuarea apelor epurate în emisar; c. amplasamentul optim se definitivează în urma unui calcul tehnico-economic comparativ; d. în interiorul staţiilor de epurare mijlocii şi mari se recomandă cel mult o pompare a apelor uzate, exceptând staţiile de epurare mici şi foarte mici unde pot exista soluţii optime şi cu mai multe pompări pe linia apei. (2) Când staţia de pompare este impusă de nivelurile ridicate ale apei emisarului, ea trebuie concepută astfel încât să permită evacuarea gravitaţională a apei epurate ori de câte ori nivelurile apei din emisar permit acest lucru; în general varianta optimă este ca staţia de pompare la ieşirea din staţia de epurare să funcţioneze nepermanent, numai la nivele mari în emisar. (3) Dacă staţia de pompare este amplasată la intrarea în staţia de epurare şi este echipată cu pompe cu ax orizontal, cu pompe cu ax vertical sau cu pompe submersibile, aceasta trebuie precedată de grătare, deznisipatoare şi dacă tehnic şi economic se dovedeşte avantajos, şi de separatoare de grăsimi. Dacă staţia de pompare este echipată cu transportoare hidraulice, aceasta poate fi amplasată şi în amonte de grătare. (4) Proiectarea tehnologică a staţiilor de pompare pentru apele uzate din cadrul staţiei de epurare se face cu respectarea prevederilor STAS 12594 şi în conformitate cu prevederile cap. 3.4.7 din prezentul volum. 4.6.9.2. Parametri de proiectare (1) Parametrii principali de proiectare tehnologică a staţiei de pompare sunt: a. debitul pompat Q_p, (mc/h); b. înălţimea de pompare, Hp, reprezentând suma dintre înălţimea geodezică, pierderile de sarcină pe conductele de aspiraţie şi refulare şi diferenţa dintre înălţimile cinetice la ieşirea şi intrarea în pompă, (m); c. calitatea apei pompate (temperatura, conţinutul de materii în suspensie, vâscozitatea). (2) Programul de funcţionare automată a staţiei de pompare urmăreşte realizarea unui grafic de funcţionare a pompelor propuse cât mai apropiat de graficul de variaţie a debitului influent, astfel încât volumul util al bazinului de recepţie să rezulte minim. (3) Intervalul de timp dintre două porniri ale aceleiaşi pompe trebuie să fie de minim 10 minute. Micşorarea acestui interval se face numai dacă furnizorul pompei garantează prin fişa utilajului, acest lucru. (4) Timpul de acumulare a apelor uzate corespunzător Q_uz or max în bazinul de recepţie în cazul în care nu se cunoaşte graficul de variaţie a debitului influent, se consideră după cum urmează: a. 2 ... 10 min. la staţiile de pompare automatizate; b. 0,5 ... 1,0 h la staţiile de pompare neautomatizate. (5) Se recomandă ca staţiile de pompare neautomatizate să fie prevăzute pe cât posibil numai în cazuri izolate. (6) Numărul agregatelor de rezervă se consideră astfel: a. până la 3 pompe în funcţiune, 1 pompă de rezervă; b. de la 4 la 7 pompe în funcţiune, două pompe de rezervă; c. peste 7 pompe în funcţiune, trei pompe de rezervă. (7) În cazul pompelor submersibile glisând pe tije verticale, în funcţie de greutatea pompelor, a importanţei procesului tehnologic etc., pompa de rezervă poate fi montată în staţia de pompare, sau păstrată ca "rezervă rece" în magazie. (8) Alegerea pompelor se face în funcţie de debitul necesar a fi pompat, de înălţimea de pompare necesară, de domeniul de utilizare a pompelor recomandat de furnizorul acestora, de caracteristicile pompelor şi de caracteristica conductei de refulare, de eventualele extinderi etc. (9) La staţiile de pompare echipate cu transportoare hidraulice, alegerea acestora se face din catalogul firmelor producătoare în funcţie de debitul necesar a fi pompat şi de înălţimea de pompare necesară. (10) Staţiile de pompare echipate cu pompe cu ax orizontal, cu ax vertical sau submersibile sunt, de regulă, construcţii închise, cu excepţia bazinului de recepţie care poate fi, în unele cazuri o construcţie deschisă. (11) La pompele submersibile sau la cele cu ax vertical, se respectă înecarea minimă prescrisă de furnizorul pompelor respective. În lipsa acestei indicaţii, se recomandă ca întreg corpul pompei să fie sub nivelul minim al apei din bazinul de recepţie. (12) În cazul pompelor cu ax orizontal, cota axului pompei se stabileşte sub nivelul minim al apei din bazinul de recepţie. (13) Amplasarea agregatelor în interiorul construcţiei staţiei de pompare se face cu respectarea distanţelor minime dintre agregate, între acestea şi pereţi sau tablourile electrice şi cu asigurarea unor spaţii de circulaţie în interiorul staţiei (Tabelul 4.13). Aceste distanţe permit proiectantului stabilirea gabaritelor necesare pentru clădirea staţiei de pompare. În acelaşi scop, se ţine seama şi de spaţiile necesare realizării instalaţiei hidraulice pe aspiraţia şi refularea pompelor. Tabelul 4.13. Distanţe minime recomandate la amplasarea echipamentelor în staţiile de pompare apă uzată
┌────┬────────────┬─────────────┬────────┬────────────┐
│ │ │Pompă cu ax │Pompă cu│Pompă │
│Nr. │ │orizontal │ax │submersibilă│
│crt.│Distanţa │ │vertical│ │
│ │ ├─────────────┴────────┴────────────┤
│ │ │Distanţa minimă (m) │
├────┼────────────┼─────────────┬────────┬────────────┤
│ │Între perete│ │ │ │
│ │şi părţile │ │ │ │
│1 │proeminente │0,8 │0,8 │0,8 │
│ │ale │ │ │ │
│ │agregatelor │ │ │ │
│ │de pompare │ │ │ │
├────┼────────────┼─────────────┼────────┼────────────┤
│ │Între perete│ │ │ │
│ │şi │ │ │ │
│2 │postamentul │1,0 │- │- │
│ │agregatului │ │ │ │
│ │de pompare │ │ │ │
├────┼────────────┼─────────────┼────────┼────────────┤
│ │Între │Lăţimea │ │ │
│ │postamentele│postamentului│ │ │
│3 │agregatelor │agregatului │- │- │
│ │de pompare │de pompare, │ │ │
│ │aşezate │dar min. 1 m │ │ │
│ │paralel │ │ │ │
├────┼────────────┼─────────────┼────────┼────────────┤
│ │Între │ │ │ │
│ │agregatul de│ │ │ │
│ │pompare şi │ │ │ │
│ │tabloul │ │ │ │
│ │electric, în│ │ │ │
│ │cazul │ │ │ │
│4 │alimentării:│ │ │ │
│ ├────────────┼─────────────┼────────┼────────────┤
│ │- pe │ │ │ │
│ │tensiune de │ │ │ │
│ │380 V │1,5 │1,5 │- │
│ │- pe │2,0 │2,0 │- │
│ │tensiune de │ │ │ │
│ │6 kV │ │ │ │
├────┼────────────┼─────────────┼────────┼────────────┤
│ │Lăţimea │ │ │ │
│ │spaţiului de│ │ │ │
│ │circulaţie │ │ │ │
│ │la staţiile │ │ │ │
│5 │de pompare │ │ │ │
│ │cu debite: │ │ │ │
│ ├────────────┼─────────────┼────────┼────────────┤
│ │- sub 1 mc/s│1,5 │1,5 │- │
│ │- peste 1 mc│2,5 │2,5 │- │
│ │/s │ │ │ │
└────┴────────────┴─────────────┴────────┴────────────┘
(14) La proiectarea construcţiei staţiilor de pompare se prevăd golurile necesare în planşee şi pereţi având laturile cu cel puţin 20 cm mai mari decât dimensiunile agregatului sau subansamblului care se introduce sau se scoate din staţie în scop de montaj, reparaţii sau înlocuire. (15) Dacă staţia de pompare este prevăzută cu instalaţii de ridicat, înălţimea sălii pompelor sau sălii motoarelor se determină astfel încât între piesa ridicată şi celelalte agregate să existe în timpul transportului sau manevrării o distanţă de siguranţă de minim 0,50 m. (16) Înălţimea sălii pompelor sau sălii motoarelor de la staţiile de pompare echipate cu pompe cu ax orizontal sau ax vertical, unde nu există instalaţii de ridicat, este de minimum 3,0 m. (17) La staţiile de pompare echipate cu pompe submersibile, suprastructura (sala pompelor sau sala motoarelor) poate lipsi. (18) În cazurile în care greutatea G a celui mai greu agregat sau subansamblu component depăşeşte 0,1t, instalaţiile de ridicat se prevăd după cum urmează: a. dispozitiv mobil demontabil, pentru 0,1 t < G ≤ 0,3 t; b. monoşină cu palan manual, pentru 0,3 t < G ≤ 2,0 t; c. grindă rulantă cu cărucior şi palan manual, pentru G > 2,0 t. (19) Distanţele instalaţiilor de ridicat faţă de pereţi, planşeu şi agregatele de pompare trebuie să respecte prescripţiile I.S.C.I.R. (20) Postamentul pompelor cu ax orizontal are înălţimea de min. 25 cm peste pardoseală, în scopul protecţiei motorului electric de eventualele scurgeri de apă datorate neetanşeităţii îmbinărilor sau trecerilor conductelor prin pereţi. (21) Pentru colectarea pierderilor de apă din instalaţii, pardoseala se amenajează cu pantele şi rigolele de scurgere necesare. Apa este condusă spre o başă de unde, o pompă de epuisment refulează apa în bazinul de recepţie, în conducta de preaplin sau în conducta de golire a bazinului de recepţie în caz de avarii. (22) La proiectarea instalaţiilor hidraulice aferente staţiilor de pompare trebuie avute în vedere următoarele: a. conductele de aspiraţie şi refulare să fie rezemate sau susţinute corespunzător pentru a nu produce solicitări mecanice în flanşele de racordare a agregatelor de pompare; b. instalaţia hidraulică să fie astfel concepută încât în timpul exploatării să se permită un acces uşor la pompe, să se poată demonta un agregat fără a demonta conductele şi fără a opri funcţionarea celorlalte agregate; c. pentru a înlesni demontarea pompelor se prevede cel puţin un compensator de montaj pe conducta generală de refulare. Pe refularea fiecărei pompe se montează obligatoriu, în sensul refulării, clapet antiretur şi robinet de închidere (vană de izolare). În cazul pompelor cu funcţionare independentă (având conducte de refulare individuale de înălţime şi lungime redusă), clapetul antiretur şi robinetul de închidere, pot lipsi; d. lungimea conductelor de aspiraţie să fie cât mai scurtă, în scopul reducerii la minimum a pierderilor de sarcină pe aspiraţie (se recomandă ca acestea să nu depăşească 1,0 m); e. conductele de aspiraţie se realizează în pantă de cel puţin 5 la mie spre pompe, racordarea cu pompele cu ax orizontal sau cu ax vertical amplasate în cameră uscată făcându-se cu reducţii asimetrice în scopul evitării formării pungilor de aer; f. pozarea conductelor de aspiraţie şi refulare se recomandă a se face deasupra pardoselii; în cazul pozării sub nivelul pardoselii, conductele se vor amplasa în canale acoperite cu dale sau grătare demontabile. (23) Dimensiunile interioare ale acestor canale cu lăţimea B şi adâncimea H se stabilesc funcţie de diametrul conductelor, astfel: a. pentru D_n ≤ 400 mm, B = D_n + 600 mm, H = D_n + 400 mm. b. pentru D_n > 400 mm, B = D_n + 800 mm, H = D_n + 600 mm. (24) La montarea mai multor conducte în paralel, în acelaşi canal, distanţa dintre pereţii conductelor este: a. la îmbinarea cu flanşe: i. minim 500 mm pentru Dn ≤ 400 mm, ii. minim 700 mm pentru Dn > 400 mm. b. la îmbinarea prin sudură: iii. minim 600 mm pentru D_n ≤ 400 mm, iv. minim 700 mm pentru D_n > 400 mm. (25) Dimensionarea hidraulică a conductelor instalaţiei de pompare se face pentru valorile vitezei apei prin conducte prezentate în următorul tabel. Tabelul 4.14. Viteze recomandate pe conductele de aspiraţie şi pe conductele de refulare.
┌────┬──────────┬──────────────────────┐
│ │ │Viteza apei (m/s) │
│Nr. │Diametrul ├───────────┬──────────┤
│crt.│conductei │Conducte de│Conducte │
│ │(mm) │aspiraţie │de │
│ │ │ │refulare │
├────┼──────────┼───────────┼──────────┤
│1 │< 250 │0,7 ... 0,8│1,0 .. 1,1│
├────┼──────────┼───────────┼──────────┤
│2 │≥ 250 │0,9 ... 1,0│1,2 ... │
│ │ │ │1,3 │
└────┴──────────┴───────────┴──────────┘
(26) Pentru evitarea îngheţării apei în conductele instalaţiei de pompare în perioadele de întrerupere a funcţionării staţiei, se va prevedea posibilitatea de golire a tuturor conductelor. (27) Alimentarea cu energie electrică a staţiilor de pompare pentru ape uzate se face din sistemul energetic naţional prin linii electrice şi posturi de transformare comune şi pentru celelalte obiecte tehnologice ale staţiei de epurare. Alimentarea cu energie este esenţială în funcţionarea staţiei de pompare. Când este cazul se asigură sursă de rezervă. (28) Instalaţiile electrice aferente bazinelor de aspiraţie se proiectează conform reglementărilor tehnice specifice în vigoare privind protecţia antiexplozivă şi antideflagrantă. În spaţiile cu umiditate ridicată, instalaţiile electrice de iluminat se realizează pentru tensiune nepericuloasă (12 ... 24 V). (29) Necesitatea şi gradul de automatizare a fiecărei staţii de pompare se analizează pentru fiecare caz în parte, urmărindu-se aspectul calitativ al supravegherii şi al conducerii procesului tehnologic, precum şi cel de eficienţă. (30) În cazul prevederii automatizării funcţionării agregatelor de pompare, trebuie să se aibă în vedere corelarea regimului tehnologic de funcţionare a staţiei de pompare cu regimul de funcţionare pentru care sunt construite motoarele de antrenare a pompelor, astfel încât acestea să nu fie suprasolicitate în cazul pornirii lor la intervale scurte. (31) Sala pompelor se prevede, în general, fără instalaţii de încălzire; acestea se prevăd numai în situaţii speciale precizate în reglementările tehnice specifice după care se face şi proiectarea lor. În aceste cazuri, încălzirea se face cu apă caldă sau cu aburi de joasă presiune. Conductele de transport a agentului termic nu trebuie să fie amplasate în zone în care se pot acumula gaze cu pericol de explozie. (32) În cazul staţiilor de pompare care au încăperi anexe (atelier de întreţinere, grup sanitar, încăperi separate pentru instalaţii electrice) se asigură, prin încălzire, temperaturile normate. (33) Staţiile de pompare, cu excepţia celor echipate cu transportoare hidraulice, se prevăd cu instalaţii de ventilaţie mecanică separate pentru sala pompelor şi pentru bazinul de aspiraţie. (34) Instalaţia de ventilaţie la sala pompelor trebuie să asigure 20 ... 25 schimburi de aer pe oră, în perioada în care personalul de exploatare lucrează în staţie. (35) Pentru evitarea accidentelor în situaţiile ocazionale în care personalul de întreţinere şi exploatare trebuie să intervină în interiorul bazinului de aspiraţie deschis sau închis (acoperit), se prevede o instalaţie de ventilaţie mobilă pentru introducere de aer proaspăt la locul de intervenţie şi posibilitatea de evacuare a aerului viciat în atmosferă. (36) Pentru bazinele de aspiraţie închise, pot fi prevăzute suplimentar şi instalaţii de exhaustare fixe, în afara instalaţiei de ventilaţie naturală şi a instalaţiilor de ventilaţie mobile. Ventilatoarele pentru exhaustare se amplasează numai în exterior. (37) Proiectarea instalaţiilor de ventilaţie se face cu respectarea prevederilor reglementărilor tehnice specifice privind protecţia antiexplozivă şi antideflagrantă. (38) La staţiile de pompare din cadrul staţiilor de epurare nu se prevăd spaţii pentru depozitare şi reparaţii, acestea prevăzându-se în cadrul depozitului şi atelierului pentru întreaga staţie de epurare. (39) Proiectul de execuţie al staţiei de pompare conţine măsurile necesare pentru protecţia muncii ca: a. balustrade; b. legarea la pământ a părţilor metalice care ar putea intra accidental sub tensiune; c. instalaţii de iluminat la tensiune nepericuloasă; d. instalaţii de ventilaţie mecanică; e. prevederile din reglementările specifice de protecţie a muncii pe care executantul şi beneficiarul trebuie să le respecte în timpul execuţiei şi exploatării. (40) Exploatarea staţiilor de pompare se face conform instrucţiunilor de exploatare, care conţin şi măsurile de protecţia muncii, indicându-se, în detaliu, toate operaţiile pe care personalul trebuie să le efectueze în acest sens. (41) Pentru evidenţa continuă a debitelor de ape uzate sau epurate pompate şi pentru indicarea nivelului apei în bazinul de recepţie, se prevăd aparate de măsură şi control corespunzătoare. 4.7. Proiectarea obiectelor tehnologice din treapta de epurare biologică/treapta de epurare avansată 4.7.1. Bilanţul general de substanţe pe linia apei (1) Bilanţul de substanţe pe linia apei se calculează la debitul de calcul Q_c = Q_uz zi med. 4.7.1.1. Cantităţi de substanţă influente în staţia de epurare (1) Pentru MTS: N_i = c_uz/1000 . Q_c (kg s.u./zi) (4.74) în care: c_uz - concentraţia MTS influentă în staţia de epurare, (mg/l); Q_c - debitul de calcul, (mc/zi). (2) Pentru CBO_5: C_i = x_5uz/1000 . Q_c (kg /zi) (4.75) în care: x_5uz - concentraţia CBO_5 din apa uzată influentă în staţia de epurare, (mg O_2/l); Q_c - debitul de calcul, (mc/zi). (3) Pentru CCO-Cr: C_i,CCO = x_CCO/1000 . Q_c (kg/zi) (4.76) în care: x_CCO - concentraţia CCO-Cr din apa uzată influentă în staţia de epurare, (mg O_2/l); Q_c - debitul de calcul, (mc/zi). (4) Pentru N_T: K_N^i = c_N/1000 . Q_c (kg/zi) (4.77) în care: c_N - concentraţia de azot total din apa uzată influentă în staţia de epurare, (mg/l); Q_c - debitul de calcul, (mc/zi). (5) Pentru P_T: K_P^i = c_P/1000 . Q_c (kg/zi) (4.78) în care: c_P - concentraţia de fosfor din apa uzată influentă în staţia de epurare, (mg/l); Q_c - debitul de calcul, (mc/zi). 4.7.1.2. Concentraţii ale substanţelor poluante influente în treapta biologică (1) Concentraţia materiilor totale în suspensie: c_uz^b = (1 - e_s) . c_uz (mg/l) (4.79) în care: e_s - eficienţa decantării primare în reţinerea MTS, (%); c_uz - concentraţia MTS influentă în staţia de epurare, (mg/l). (2) Concentraţia materiilor organice biodegradabile: x_5uz^b = (1 - e_x) . x_5uz (mg O_2/l) (4.80) în care: e_x - eficienţa decantării primare în reţinerea CBO_5, (%); x_5uz - concentraţia CBO_5 din apa uzată influentă în staţia de epurare, (mg O_2/l). (3) Concentraţia materiilor organice: X_CCO^b = (1 - e_x,CCO) . X_CCO (mg O_2/l) (4.81) în care: e_x,CCO - eficienţa decantării primare în reţinerea CCO-Cr, (%); X_CCO - concentraţia CCO-Cr din apa uzată influentă în staţia de epurare, (mg O_2/l). (4) Concentraţia în azot total: c_N^b = (1 - e_N) . c_N (mg/l) (4.82) în care: e_N - eficienţa decantării primare în reţinerea azotului total, (%); c_N - concentraţia de azot total din apa uzată influentă în staţia de epurare, (mg/l). (5) Concentraţia în fosfor total: c_P^b = (1 - e_P) . c_P (mg/l) (4.83) în care: e_P - eficienţa decantării primare în reţinerea fosforului total, (%); c_P - concentraţia de fosfor din apa uzată influentă în staţia de epurare, (mg/l). (6) Dacă schema de epurare nu cuprinde decantor primar atunci eficienţele e_s, e_x,CCO, e_P, e_N, sunt nule iar concentraţiile influente în treapta biologică sunt egale cu cele influente în staţia de epurare. (7) Dacă schema de epurare cuprinde decantor primar se pot utiliza eficienţele (e_s, e_x,CCO, e_P, e_N) prezentate în Tabelul 4.8 eficienţe în funcţie de timpul de decantare. (8) Concentraţiile substanţelor poluante din efluentul staţiei de epurare sunt cunoscute deoarece sunt impuse de normele şi normativele de protecţie a apelor şi definitivate prin acordurile sau autorizaţiile de gospodărirea apelor şi de mediu. 4.7.1.3. Cantităţi de substanţă influente în treapta biologică (1) Pentru MTS: N_b = c_uz^b/1000 . Q_c (kg/zi) (4.84) în care: c_uz^b - definit la paragraful anterior; Q_c - debitul de calcul, (mc/zi). (2) Pentru CBO_5: C_b = x_5uz^b/1000 . Q_c (kg/zi) (4.85) în care: x_5uz^b - definit la paragraful anterior; Q_c - debitul de calcul, (mc/zi). (3) Pentru CCO-Cr: C_b,CCO = X_CCO^b/1000 . Q_c (kg/zi) (4.86) în care: X_CCO^b - definit la paragraful anterior; Q_c - debitul de calcul, (mc/zi). (4) Pentru N_T: K_N^b = c_N^b/1000 . Q_c (kg/zi) (4.87) în care: c_N^b - definit la paragraful anterior; Q_c - debitul de calcul, (mc/zi). (5) Pentru P_T: K_P^b = c_P^b/1000 . Q_c (kg/zi) (4.88) în care: c_P^b - definit la paragraful anterior; Q_c - debitul de calcul, (mc/zi); 4.7.1.4. Cantităţi de substanţă din efluentul staţiei de epurare (1) Pentru MTS: N_ev = c_uz^adm/1000 . Q_c (kg/zi) (4.89) în care: c_uz^adm - concentraţia de MTS din efluentul staţiei de epurare, (mg/l); Q_c - debitul de calcul, (mc/zi). (2) Pentru CBO_5: C_ev = x_5uz^adm/1000 . Q_c (kg/zi) (4.90) în care: x_5uz^adm - concentraţia de CBO_5 din efluentul staţiei de epurare, (mg/l); Q_c - debitul de calcul, (mc/zi). (3) Pentru CCO-Cr: C_ev,CCO = x_CCO^adm/1000 . Q_c (kg/zi) (4.91) în care: x_CCO^adm - concentraţia de CCO-Cr din efluentul staţiei de epurare, (mg/l); Q_c - debitul de calcul, (mc/zi). (4) Pentru N_T: K_N^ev = c_N^adm/1000 . Q_c (kg/zi) (4.92) în care: c_N^adm - concentraţia de N_T din efluentul staţiei de epurare, (mg/l); Q_c - debitul de calcul, (mc/zi). (5) Pentru P_T: K_P^ev = c_P^adm/1000 . Q_c (kg/zi) (4.93) în care: c_P^adm - concentraţia de P_T din efluentul staţiei de epurare, (mg/l); Q_c - debitul de calcul, (mc/zi). 4.7.1.5. Cantităţi de substanţă reţinute în treapta biologică (1) Pentru MTS: N'_b = N_b - N_ev (kg/zi) (4.94) în care: N_b, N_ev - definite anterior. (2) Pentru CBO_5: C'_b = C_b - C_ev (kg/zi) (4.95) în care: C_b, C_ev - definite anterior. (3) Pentru CCO-Cr: C'_b,CCO = C_b,CCO - C_ev,CCO (kg/zi) (4.96) în care: C_b,CCO, C_ev,CCO - definite anterior. (4) Pentru N_T: K'_N = K_N^b - K_N^ev (kg/zi) (4.97) în care: K_N^b, K_N^ev - definite anterior. (5) Pentru P_T: K'_P = K_P^b - K_P^ev (kg/zi) (4.98) în care: K_P^b, K_P^ev - definite anterior. 4.7.2. Fracţionarea consumului chimic de oxigen (CCO-Cr) (1) Substanţele organice influente în treapta de epurare biologică pot fi împărţite într-o fracţie dizolvată şi o fracţie aferentă particulelor [1]: X_CCO^b = X_CCO,diz^b + X_CCO,p^b (mg/l) (4.99) în care: X_CCO^b - concentraţia de CCO-Cr din influentul bazinului cu nămol activat, (mg/l); X_CCO,diz^b - concentraţia de CCO-Cr dizolvat din influentul bazinului cu nămol activat, (mg/l); X_CCO,p^b - concentraţia de CCO-Cr aferentă particulelor din influentul bazinului cu nămol activat, (mg/l). (2) Fiecare din cele două fracţii constă dintr-o fracţie degradabilă şi una inertă [1]: X_CCO^b = X_CCO,diz,deg^b + X_CCO,diz,inert^b + X_CCO,p,deg^b + X_CCO,p,inert^b (mg/l) (4.100) în care: X_CCO^b - concentraţia de CCO-Cr din influentul bazinului cu nămol activat, (mg/l); X_CCO,diz,deg^b - concentraţia de CCO-Cr dizolvat degradabil din influentul bazinului cu nămol activat, (mg/l); X_CCO,diz,inert^b - concentraţia de CCO-Cr dizolvat inert din influentul bazinului cu nămol activat, (mg/l); X_CCO,p,deg^b - concentraţia de CCO-Cr aferentă particulelor degradabile din influentul bazinului cu nămol activat, (mg/l); X_CCO,p,inert^b - concentraţia de CCO-Cr aferentă particulelor inerte din influentul bazinului cu nămol activat, (mg/l). (3) Fracţia dizolvată inertă X_CCO,diz,inert^b poate fi echivalată aproximativ cu concentraţia de CCO-Cr dizolvat din efluentul decantorului secundar [1]. X_CCO,diz,inert^b = X_CCO,diz,inert^efDS = X_CCO,diz^efDS = f_s . X_CCO^b (mg/l) (4.101) în care: proporţia f_s a fracţiei dizolvate inerte din X_CCO^b este între 0,05 - 0,1. Se recomandă calcularea cu f_s = 0,05 pentru apele uzate municipale. (4) Concentraţia de CCO-Cr aferentă particulelor inerte poate fi estimată ca o fracţiune din concentraţia de CCO-Cr aferentă particulelor [1]. X_CCO,p,inert^b = f_A . X_CCO,p^b = f_A . (X_CCO^b - X_CCO,diz^b) (mg/l) (4.102) în care: f_A poate fi între 0,2 şi 0,35. Se recomandă calcularea cu f_A = 0,3 pentru apele uzate municipale. (5) Concentraţia de CCO-Cr degradabil din influentul bazinului cu nămol activat [1]: X_CCO,deg^b = X_CCO,p^b - X_CCO,diz,inert^efDS - X_CCO,p,inert^b (mg/l) (4.103) (6) Concentraţia de CCO-Cr degradabil conţine o fracţie uşor degradabilă care este importantă pentru denitrificare şi eliminarea excesului de fosfor încorporat biologic. Concentraţia de CCO-Cr uşor degradabil se calculează [1]: X_CCO,F,deg^b = f_CCO . X_CCO,deg^b (mg/l) (4.104) în care: f_CCO = 0,15 ... 0,25 pentru o apa uzată cu compoziţie medie. (7) Materiile totale în suspensie din influentul treptei biologice, c_uz^b , constau din fracţii organice şi anorganice, acestea din urmă nefiind incluse în X_CCO^b [1]. c_uz^b = c_uz,org^b + c_uz,anorg^b (mg/l) (4.105) sau c_uz,anorg^b = f_B . c_uz^b (mg/l) (4.106) în care: f_B = 0,2 şi 0,3. Se recomandă să se calculeze cu f_B = 0,3 pentru apele uzate brute şi cu f_B = 0,2 pentru apele pretratate. (8) Concentraţia de CCO-Cr aferentă particulelor din influentul bazinului cu nămol activat nu este de obicei determinat analitic, ci se calculează astfel [1]: X_CCO,p^b = X_CCO^b - X_CCO,diz^b (mg/l) (4.107) (9) Dacă X_CCO,diz^b nu este cunoscut, dar a fost măsurat c_uz^b, concentraţia de CCO-Cr aferentă particulelor din substanţa uscată organică poate fi estimată la 1,6 g CCO/g de s.u. Acest lucru permite stabilirea următoarelor relaţii [1]: X_CCO,p^b = X_CCO^b - X_CCO,diz^b = c_uz^b . 1,6 . (1 - f_B) (mg/l) (4.108) 4.7.3. Epurarea biologică naturală 4.7.3.1. Câmpuri de irigare şi infiltrare (1) Câmpurile de irigare şi infiltrare sunt suprafeţe de teren folosite fie pentru epurare şi irigare în scopuri agricole (cazul câmpurilor de irigare) fie numai pentru epurare (cazul câmpurilor de infiltrare). Câmpurile de irigare sunt asociate câmpurilor de infiltrare, ultimele fiind folosite în special în perioadele cu ploi abundente, când nu este nevoie de apă pentru culturi, în perioadele de strângere a recoltei, în perioadele de îngheţ. (2) Tehnologia este aplicabilă în următoarele situaţii: a. existenţa unor zone cu precipitaţii reduse, sub 400 - 500 mm/an; b. ape uzate provenite de la localităţi care nu depăşesc 10.000 locuitori; c. ape uzate cu un conţinut de substanţe fertile (azot, fosfor, potasiu) cel puţin egal cu valorile indicate în Tabelul 4.15. Tabelul 4.15. Conţinutul apelor uzate şi nămolurilor în substanţe fertilizante.
┌────┬──────────┬──────────────────────────────┐
│ │Tipul apei│Tip substanţă (g/loc . zi) │
│Nr. │sau ├────┬────────┬───────┬────────┤
│crt.│nămolului │Azot│Fosfat │Potasiu│Materii │
│ │ │ │(P_2O_5)│(K_2O) │organice│
├────┼──────────┼────┼────────┼───────┼────────┤
│1 │Ape uzate │12,8│5,3 │7,0 │55,0 │
│ │brute │ │ │ │ │
├────┼──────────┼────┼────────┼───────┼────────┤
│ │Ape uzate │ │ │ │ │
│2 │epurate │10,0│2,8 │6,7 │19,0 │
│ │biologic │ │ │ │ │
├────┼──────────┼────┼────────┼───────┼────────┤
│3 │Nămoluri │1,3 │0,7 │0,2 │20,0 │
│ │fermentate│ │ │ │ │
└────┴──────────┴────┴────────┴───────┴────────┘
(3) Pentru preîntâmpinarea colmatării sistemelor de transport şi a terenurilor irigate, concentraţia de materii în suspensie trebuie să fie minimă; în acest scop se utilizează numai ape epurate mecanic. Timpul de decantare primară se recomandă: 1,5 - 2,0 h. (4) Răspândirea apelor uzate epurate mecanic pe câmpurile de irigare se poate utiliza numai dacă amplasamentul şi solul sunt favorabile. Această caracteristică a solului depinde de: panta terenului natural, textura şi permeabilitatea solului, nivelul apelor freatice, intensitatea salinizării. (5) Pentru cunoaşterea evoluţiei calităţii solului în perioada utilizării apelor uzate ca ape de irigaţii, este necesară urmărirea în timp a modificărilor fizico-chimice produse asupra solului. (6) În perioadele ploioase apele uzate se trimit pe câmpurile de infiltrare sau sunt reţinute în bazine de stocare. (7) În timpul iernii, pentru epurarea apelor uzate folosind procedeul cu câmpuri de infiltrare, se recomandă următoarele soluţii: a. inundarea câmpurilor şi îngheţarea apei pe suprafaţa parcelelor; această apă se va infiltra lent în sol în zilele călduroase de primăvară; b. irigarea sub gheaţă a câmpurilor mari de irigare pe 70 - 80% din suprafaţa totală a parcelelor; procedeul constă în executarea unor brazde de 25 - 30 cm peste care se trimite apă uzată într-un strat de 50 - 60 cm, urmând a se realiza pe crestele brazdelor un pod de gheaţă de 20 - 30 cm grosime sub care se desfăşoară irigarea în mod normal pe toată perioada rece. (8) Câmpurile de irigare (terenuri agricole destinate irigării) se împart în parcele, având suprafeţe cu lungimi de 1000 - 2000 m şi lăţimi de 150 - 250 m, raportul mediu dintre cele două dimensiuni fiind de 5/1. Panta longitudinală a parcelelor este recomandat să fie cuprinsă între 1 la mie - 2 la mie pentru terenuri argilo-nisipoase şi 3 %o pentru terenuri nisipoase, iar panta transversală va avea valori 2 la mie - 5 la mie. (9) La proiectarea câmpurilor de irigare şi infiltrare se ţine seama de următoarele studii preliminare: a. studiu de calitate pentru caracterizarea apelor uzate în vederea folosirii lor ca apă de irigaţie: stabilirea eventualului pericol de colmatare, de sărăturare, de alcalinizare, de acumulare substanţe toxice, de infectare a solului; b. analiza tehnico-economică a aplicării irigaţiilor cu ape uzate pentru compensarea deficitului de umiditate; c. stabilirea compatibilităţii terenului agricol la împrăştierea apelor uzate în câmp; d. stabilirea culturilor şi asolamentelor capabile să utilizeze apele uzate; e. studiu hidrogeologic şi hidrochimic pentru stabilirea nivelului pânzei freatice şi a capacităţii de epurare a solului; f. studiu topografic pentru cunoaşterea terenului disponibil; g. studiu geotehnic; h. studiu pedoclimatic pentru alegerea asolamentelor şi efectuarea investiţiilor pedoameliorative ale solului; i. stabilirea parametrilor tehnico-economici ai amenajării pentru evaluarea fezabilităţii proiectului şi alegerea variantei optime. 4.7.3.1.1. Parametri de proiectare pentru dimensionarea câmpurilor de irigare şi infiltrare (1) Calitatea apei utilizată la irigaţii se stabileşte prin studii agro-pedologice. (2) Necesarul de apă specific: D = E_p - 10 . P - F - R_i + R_f (mc/lună,ha) (4.109) în care: D - necesarul de apă specific (deficit), (mc/lună,ha); E_p - evapotranspiraţia potenţială, (mc/lună,ha); P - înălţimea precipitaţiilor utile care pot fi reţinute în sol, (mm/lună); F - aportul de apă freatică, (mc/lună,ha); R_i - rezerva de apă din sol, la începutul lunii, (mc/ha); R_f - rezerva de apă din sol la sfârşitul lunii, (mc/ha). Dacă în relaţia (4.109) se obţin valori negative ale necesarului specific de apă, acestea se consideră zero. (3) Hidromodulul (debitul de irigare): q = D_c/T (dmc/s,ha) (4.110) în care: D_c - debitul lunar de calcul, (dmc/ha); T - durata de distribuire a apei pe parcursul unei luni, (s). (4) În lipsa datelor necesare pentru determinarea bilanţului apei în sol, dimensionarea câmpurilor de irigare şi infiltrare, precum şi a instalaţiilor de alimentare cu apă şi de desecare, se face pe baza normelor de irigare, a normelor de udare şi a normelor de infiltrare (Tabelul 4.15). (5) Suprafaţa câmpurilor de irigare: A_ig = Q_uz,med,z/N_ig (ha) (4.111) în care: Q_uz,med,zi - debitul uzat zilnic mediu epurat mecanic, (mc/zi); N_ig - norma de irigare, (mc/ha,zi). (6) Valorile normelor de irigare sunt prezentate în tabelul următor. Tabelul 4.16. Norme de udare şi de irigare cu ape uzate orientative în funcţie de culturi.
┌───────────┬─────────┬────────┬───────┐
│ │ │Norma de│Norma │
│ │ │udare │de │
│Genul │Cultura │(mc/ha) │irigare│
│culturii │ ├───┬────┤(mc/ │
│ │ │de │până│ha,zi) │
│ │ │la │la │*) │
├───────────┼─────────┼───┼────┼───────┤
│ │Cereale -│200│300 │300 │
│ │toamnă │ │ │ │
│ ├─────────┼───┼────┼───────┤
│ │Cereale -│200│450 │450 │
│ │primăvară│ │ │ │
│ ├─────────┼───┼────┼───────┤
│ │Rapiţă - │250│500 │1500 │
│ │toamnă │ │ │ │
│ ├─────────┼───┼────┼───────┤
│Culturi │Cartofi │200│400 │800 │
│principale │timpurii │ │ │ │
│ ├─────────┼───┼────┼───────┤
│ │Cartofi │200│400 │600 │
│ │mijlocii │ │ │ │
│ ├─────────┼───┼────┼───────┤
│ │Cartofi │200│400 │600 │
│ │târzii │ │ │ │
│ ├─────────┼───┼────┼───────┤
│ │Sfeclă │400│500 │1500 │
│ ├─────────┼───┼────┼───────┤
│ │Trifoi │500│600 │3000 │
├───────────┼─────────┼───┼────┼───────┤
│ │Porumb │500│750 │4000 │
│Culturi ├─────────┼───┼────┼───────┤
│principale │Fâneţe │500│750 │4000 │
│ ├─────────┼───┼────┼───────┤
│ │Păşuni │500│750 │7000 │
├───────────┼─────────┼───┼────┼───────┤
│ │Secară - │200│400 │1000 │
│ │nutreţ │ │ │ │
│Culturi ├─────────┼───┼────┼───────┤
│intercalate│Porumb - │400│600 │1500 │
│ │nutreţ │ │ │ │
│ ├─────────┼───┼────┼───────┤
│ │Trifoi │400│600 │1500 │
└───────────┴─────────┴───┴────┴───────┘
*) Se stabilesc prin determinări "in situ" valorile exacte pe baza regimului precipitaţiilor. (7) Suprafaţa câmpurilor de infiltrare: A_if = α . Q_uz,med,zi/N_if = α . (A_ig . N_ig)/N_if (ha) (4.112) în care: α - coeficient care exprimă partea din debitul uzat zilnic mediu care se distribuie pe câmpurile de infiltrare; Q_uz,med,zi - debitul uzat zilnic mediu epurat mecanic, (mc/zi); N_ig - norma de irigare, (mc/ha,zi); N_if - norma de infiltrare, (mc/ha,zi); A_ig - suprafaţa câmpurilor de irigare, (ha); A_if - suprafaţa câmpurilor de infiltrare, (ha). (8) Suprafaţa necesară construcţiilor auxiliare: A_d = k . (A_ig + A_if) (ha) (4.113) în care: k - coeficient care ţine seama de suplimentarea suprafeţelor de teren, datorită amenajărilor de lucrări auxiliare; orientativ k = 0,15 - 0,25, dar poate să ajungă şi la 0,50 în cazul unui relief accidentat; A_ig - suprafaţa câmpurilor de irigare, (ha); A_if - suprafaţa câmpurilor de infiltrare, (ha). (9) Suprafaţa totală necesară amenajării câmpurilor de irigare şi infiltrare: A_t = A_ig + A_if + A_d (ha) (4.114) în care: A_ig, A_if, A_d definite anterior. (10) Grosimea stratului de gheaţă care se formează pe timpul iernii: h_g = (β . Q_uz,med,zi . T_îng)/(γ . A_îng) + h_0 (m) (4.115) în care: β - coeficient de infiltrare şi evaporare iarna: - 0,30 - 0,40 pentru soluri argiloase; – 0,60 - 0,75 pentru soluri nisipoase; T_îng - durata perioadei de îngheţ, (zile); Gamma - greutatea specifică a gheţii, (≈ 0,9 t/mc); A_îng - suprafaţa pe care se continuă irigarea pe timpul iernii, (≈ 0,75 A_îng), (mp); h_0 - grosimea stratului de zăpadă ce se depune pe suprafaţa gheţii, (0,10 m); Q_uz,med,zi - debitul uzat zilnic mediu epurat mecanic, (mc/zi). (11) Înălţimea stratului de gheaţă nu trebuie să depăşească 0,70 - 0,80 m, pentru a nu rezulta înălţimi mari necesare digurilor. Dacă această condiţie nu este respectată se aplică procedeul de infiltraţie sub gheaţă. (12) Debitul de calcul a canalului principal de distribuţie a apei uzate: Q_c = Q_uz or max (dmc/s) (4.116) în care: Q_uz or max - debitul uzat orar maxim epurat mecanic, (dmc/s). (13) Debitul de calcul ce revine unei parcele de 1 ha, valoare pentru care se dimensionează canalele de distribuţie şi irigaţie a apei pe parcele: q_ig = (1000 . N_ig . t)/(3600 . t_u) (dmc/s,ha) (4.117) în care: q_ig - debitul de irigare (hidromodulul), (dmc/s,ha); N_ig - norma de irigare (mc/ha,zi); t - perioada dintre două udări succesive (≈ 5 zile); t_u - timpul de udare (≈ 1 h pentru 1 ha de parcelă udată); 1000, 3600 - coeficienţi de transformare. Dacă debitul calculat cu relaţia (4.117) rezultă mai mare decât Q_uz or max, în calcule se ia în considerare ultimul. (14) Debitul apelor evacuate de pe parcela cu suprafaţa de 1 ha: q_des = (1000 . α . N_ig . t . n)/(86400 . t_des) (dmc/s, ha) (4.118) în care: q_des - debitul de desecare colectat de pe suprafaţa unui ha de parcelă (modulul de scurgere) (dmc/s,ha); α - coeficient de infiltraţie în sol (≈ 0,5); N_ig - norma de irigare (mc/ha x zi); t - perioada dintre două udări succesive (≈ 5 zile); n - coeficient care ţine seama de pătrunderea neuniformă a apei în reţeaua de drenaj, are valoarea 1,5; t_des - timpul în care trebuie să se producă desecarea, are valori: (0,4 - 0,5) . t (zile); 1000, 86400 - coeficienţi de transformare. (15) Debitul de calcul a unui dren: q_dren = q_des . A_des (dmc/s) (4.119) în care: q_des - definit de (4.104); A_des - suprafaţa deservită de un singur dren (ha): A_des = (L . b)/10000 (ha) (4.120) în care: L - lungimea drenului (≤ 120 m); b - distanţa între drenuri definită de (4.121) (m). (16) Distanţa dintre drenurile sau şanţurile de desecare: b = 632 . (H - h) . radical din k/q_des (m) (4.121) în care: H - adâncimea la care se aşează drenurile: - 1,20 - 1,50 m pentru drenajul închis; – 1,50 - 2,0 m pentru canalele de desecare. h - adâncimea de drenare: - 0,60 m pentru fâneaţă; – 1,00 m pentru legume. k - coeficientul de permeabilitate: - 1,0 - 0,1 cm/s pentru nisip; – 0,004 - 0,001 cm/s pentru soluri argilo-nisipoase. q_des - definit de relaţia (4.104). Distanţa dintre drenuri, pentru diferite pământuri şi adâncimi de aşezare poate fi adoptată orientativ din Tabelul 4.17. Tabelul 4.17. Distanţa dintre drenuri pentru diferite soluri şi adâncimi.
┌───────────┬───────────────────────────┐
│ │Distanţa dintre drenuri b, │
│Natura │(m), la adâncimi de aşezare│
│pământului │a lor de: │
│ ├─────────────┬─────────────┤
│ │1,25 m │1,50 m │
├───────────┼─────────────┼─────────────┤
│Argilă │6,5 │8,0 │
│obişnuită │ │ │
├───────────┼─────────────┼─────────────┤
│Argilă │ │ │
│nisipoasă │8,0 │10,0 │
│grea │ │ │
├───────────┼─────────────┼─────────────┤
│Argilă │ │ │
│nisipoasă │9,5 │12,0 │
│obişnuită │ │ │
├───────────┼─────────────┼─────────────┤
│Argilă │ │ │
│nisipoasă │12,0 │15,0 │
│măruntă │ │ │
├───────────┼─────────────┼─────────────┤
│Teren │16,0 │26,0 │
│nisipos │ │ │
└───────────┴─────────────┴─────────────┘
4.7.3.2. Iazuri biologice (1) Iazurile biologice sunt bazine naturale sau excavate în pământ, amenajate de cele mai multe ori în depresiuni naturale, având ca obiectiv epurarea apelor uzate brute sau epurate parţial. (2) Procesele de epurare care se desfăşoară în iazurile biologice sunt de tip aerob sau/şi anaerob, acestea bazându-se pe factori naturali. (3) Adâncimea iazurilor biologice poate să ajungă la 2,0 - 3,0 m şi chiar mai mult, în zonele unde variaţiile sezoniere de temperatură sunt mari (cazul ţării noastre), iar apele uzate sunt în prealabil epurate mecanic, caz în care sunt cunoscute mai mult sub denumirea de lagune. (4) Iazurile biologice pot fi alcătuite din unul sau mai multe compartimente. În cazul în care iazurile sunt alcătuite din două sau mai multe compartimente, acestea sunt legate în serie sau în paralel. (5) Soluţia frecvent aplicată este cu compartimente legate în serie întrucât, în acest mod, se obţine un grad ridicat de epurare; primul compartiment este împărţit în două, cu funcţionare alternativă, pentru a permite curăţarea lor periodică (la intervale de 2 - 3 ani), iar ultimele compartimente sunt populate cu peşte (aici cantitatea de oxigen trebuie să fie în permanenţă de peste 3 mg O_2/l). (6) La proiectarea iazurilor biologice sunt necesare următoarele date preliminare: a. studii calitative şi cantitative asupra apelor uzate; b. studii hidrologice şi meteorologice efectuate în zona de amplasare a iazurilor, din care să rezulte: temperatura medie a aerului, direcţia predominantă a vântului, gradul de acoperire a cerului, luminozitatea, evaporaţia, precipitaţiile; c. studii topografice; d. studii geotehnice din care să rezulte: adâncimea la care se află pânza freatică, structura, alternanţa şi duritatea rocilor, porozitatea pământurilor; e. condiţiile de evacuare, posibilităţile de reutilizare a apei epurate, combaterea mirosurilor, a muştelor, rozătoarelor; f. posibilităţi tehnice de recirculare a apei pentru asigurarea unui mediu aerob în iaz, sau utilizarea aerării artificiale cu ajutorul aeratoarelor mecanice fixe sau plutitoare (pe flotori) amplasate în diferite puncte pe suprafaţa iazului; g. protecţia sanitară. 4.7.3.2.1. Iazuri biologice anaerobe (1) În iazurile anaerobe, particulele sunt reţinute prin sedimentare şi substanţele organice sunt reduse prin fermentare anaerobă. La temperaturi scăzute, iazul anaerob funcţionează ca un iaz de decantare. Odată cu creşterea temperaturii, reducerea substanţelor organice prin fermentare anaerobă creşte semnificativ. Nămolul decantat este stabilizat anaerob datorită perioadelor lungi de depozitare. (2) Pentru a asigura un volum suficient pentru substanţele sedimentate şi pentru a limita aportul de oxigen, se creează iazuri anaerobe cu o suprafaţă relativ mică şi adâncime mai mare decât alte tipuri de iazuri. (3) Iazurile anaerobe sunt folosite aproape exclusiv în combinaţie cu alte tipuri de iazuri sau alte procese de epurare. Reducerea substanţelor organice în iazurile anaerobe (aproximativ 30% până la 60%, în funcţie de temperatură) nu este de obicei suficientă pentru a utiliza iazurile anaerobe ca etapă unică de epurare. 4.7.3.2.1.1. Parametri de proiectare pentru dimensionarea iazurilor biologice anaerobe (1) Temperatura de dimensionare este temperatura medie a apei din iazuri în cea mai rece lună a anului. Dacă temperaturile apei sunt necunoscute, temperatura de dimensionare se consideră cu 2°C până la 3°C mai mare decât temperatura medie a aerului în luna cea mai rece. (2) Pentru temperaturi ≤ 15°C încărcarea organică se consideră I_o ≤ 0,24 kg/mc,zi; eficienţa iazurilor anaerobe în reţinerea CCO-Cr este de aproximativ e_x,CCO este de 30% [2] (3) Concentraţia de CCO-Cr în efluentul iazurilor anaerobe se determină: X_CCO^ef = (1 - e_x, CCO) . X_CCO (mg/l) (4.122) în care: X_CCO - concentraţia de CCO-Cr în efluentul iazurilor anaerobe, (mg/l); e_x, CCO - eficienţa iazurilor anaerobe în reţinerea CCO-Cr, (%). (4) Volumul necesar se calculează cu relaţia: V = C_i, CCO/I_o (mc) (4.123) în care: C_i, CCO - cantitatea de substanţă organică influentă în iazul anaerob, (kg/zi); I_o - încărcarea organică, (kg/mc,zi). (5) Dacă se doreşte o mineralizare extinsă a nămolului sedimentat volumul specific nu trebuie să fie mai mic de 0,5 mc/l.e [2]. (6) Adâncimea iazului anaerob: h ≥ 3m. (7) Se recomandă valori ale raportului lungime:lăţime între 1,5:1 şi 3:1 [2]. (8) Timpul de retenţie hidraulică este: T_r = V/Q_uz,zi,med (zile) (4.124) în care: V - volumul util al iazului, (mc); Q_uz,zi,med - debitul uzat zilnic mediu, (mc/zi). (9) Acumularea specifică de nămol variază între 0,05 - 0,2 mc/l.e.,an [2]. 4.7.3.2.2. Iazuri biologice facultative (1) Iazurile facultative sunt iazuri cu o adâncime maximă a apei de 2,0 m. Procesele aerobe sunt întreţinute de oxigenul care difuzează prin suprafaţa liberă şi de oxigenul furnizat în urma procesului de fotosinteză realizat de alge. (2) Iazurile facultative sunt stratificate astfel: un strat aerob aproape de suprafaţă cu o proporţie mare de alge şi bacterii aerobe, o zonă de tranziţie facultativă în care încă pătrunde o parte din lumina soarelui şi oxigenul dizolvat este încă detectabil şi o zonă anaerobă în apropierea sedimentului. (3) Iazurile facultative sunt utilizate în principal pentru reducerea substanţelor organice, dar pot contribui şi la reducerea nutrienţilor în anumite condiţii (de exemplu, temperatura T > 15 °C, timp de retenţie hidraulică suficient de lung pentru descompunerea C şi N). (4) Dacă în amonte nu există un iaz anaerob, primul iaz facultativ pe direcţia curgerii trebuie prevăzut cu o başă de nămol cu un volum comparabil cu cel al iazurilor anaerobe pentru colectarea şi descompunerea sedimentelor şi nămolului. 4.7.3.2.2.1. Parametri de proiectare pentru dimensionarea iazurilor biologice facultative (1) Încărcare organică pe suprafaţă este determinată în funcţie de temperatura medie a apei uzate în luna cea mai rece a anului şi de radiaţia solară în luna cu cel mai puţin soare [2]: I_oA = 61,5 . (1,125 - 0,0023 . T)^(T-25) . f_RS (g/mp,zi) (4.125) în care: T - temperatura de dimensionare,(°C); f_RS - factor care ia în considerare radiaţia solară. (2) Factorul care ia în considerare radiaţia solară se calculează cu relaţia [2]: f_RS = 1 + [0,0008 . (RS - 150)] (-) (4.126) în care: RS - radiaţia solară; RS = 100 - 135 (W/mp). (3) Se recomandă ca valoarea încărcării organice pe suprafaţă considerată la dimensionare să nu fie mai mică de 12 g/(mp . d) [2]. (4) Aria iazului se calculează cu relaţia [2]: A_iaz = C_b,CCO_/I_o,A (mp) (4.127) în care: C_b,CCO - cantitatea de substanţă organică influentă în iazul facultativ, (kg/zi); I_o,A - încărcarea organică pe suprafaţă, (g/mp,zi). (5) Adâncimea iazului facultativ: h = 1 - 2 m. (6) Se recomandă valori ale raportului lungime:lăţime între 2:1 şi 3:1 [2]. (7) Timpul de retenţie hidraulică; T_r = V/Q_uz,zi,med (zile) (4.128) în care: V - volumul util al iazului, (mc); Q_uz,zi,med - debitul uzat zilnic mediu, (mc/zi). (8) Concentraţia de CCO-Cr în efluentul iazurilor facultative se calculează cu relaţia [2]: X_CCO^ef = X_CCO . e^(-k_1 . T . T_r) (mg/l) (4.129) în care: T - temperatura de dimensionare, (°C); T_r - timpul de retenţie hidraulică, (zile); k_1 - coeficientul de degradare. Coeficientul de degradare se determină cu relaţia: k_1 = k_[1(20)] . 1,05^(T-20) (zile^-1) (4.130) în care: k_[1(20)] = 0,15 (zile^-1) (9) Acumularea specifică de nămol variază între 0,03 - 0,05 mc/l.e.,an [2]. 4.7.3.2.3. Iazuri biologice aerate (1) În iazurile aerate, aportul de oxigen şi amestecul sunt asigurate prin aerare tehnică. În comparaţie cu iazurile opţionale, cerinţele de suprafaţă şi influenţa factorilor de mediu precum vântul şi radiaţia solară sunt reduse. (2) Iazurile aerate pot fi alimentate fie cu ape uzate epurate mecanic, fie cu efluentul iazurilor anaerobe din amonte. 4.7.3.2.3.1. Parametri de proiectare pentru dimensionarea iazurilor biologice anaerobe (1) Încărcare organică este determinată în funcţie de temperatura medie a apei uzate în luna cea mai rece a anului [2]: I_o = 33,6 . 1,0353^T . k_1 . k_2 (g/mc . zi) (4.131) în care: k_1 - coeficient care ia în considerare numărul de trepte aerate; k_2 - coeficient care ia în considerare rugozitatea pantei. (2) Valorile recomandate pentru coeficientul k_1 sunt [2]: a. k_1 = 0,75 - o treaptă de aerare; b. k_1 = 1,0 - două trepte de aerare; c. k_1 = 1,3 - trei trepte de aerare. (3) Valorile recomandate pentru coeficientul k_2 sunt [2]: a. k_2 = 0,8 - etanşare cu geomembrană; b. k_2 = 1,0 - etanşare naturală; c. k_2 = 1,2 - etanşare cu pietriş. (4) Numărul de trepte de aerare depinde de gradul de epurare necesar privind CCO-Cr. Valorile orientative privind eficienţa de reducere a concentraţiei de CCO-Cr în funcţie de numărul treptelor de aerare sunt prezentate în Tabelul 4.18. Tabelul 4.18. Valorile orientative ale eficienţei de reducere a concentraţiei de CCO-Cr în funcţie de numărul de trepte de aerare.
┌───────────┬──────────────────────────┐
│Număr │Eficienţa de reducere a │
│trepte de │concentraţiei de CCO-Cr │
│aerare │(%) │
├───────────┼──────────────────────────┤
│1 │75 │
├───────────┼──────────────────────────┤
│2 │82 │
├───────────┼──────────────────────────┤
│3 │90 │
└───────────┴──────────────────────────┘
Sursa: DWA T4 - 2016 - Bemessung von Klaranlagen in warmen und kalten Klimazonen. (5) Volumul necesar se calculează cu relaţia: V = C_i,CCO/I_o (mc) (4.132) în care: C_i,CCO - cantitatea de substanţă organică influentă în iazul aerob, (kg/zi); I_o - încărcarea organică, (kg/mc,zi). (6) Adâncimea iazului aerob: h = 2,5 - 2m. 4.7.3.3. Filtre cu stuf (1) Filtrele cu stuf sunt construcţii executate prin excavare şi impermeabilizare în care sunt dispuse straturi succesive de pietriş şi nisip. Pe suprafaţa stratului granular se plantează o cultură de plante specifice (stuf - Phragmites australis). (2) La trecerea apei uzate prin stratul de nisip au loc procese fizice (filtrare), chimice (adsorbţia) dar şi procese biologice care conduc la degradarea aerobă a încărcării organice a apei de către biomasa ataşată pe mediul granular. (3) Influentul filtrelor cu stuf este supus în prealabil deznisipării şi reţinerii obiectelor de dimensiuni mari. (4) Tehnologia este aplicabilă staţiilor de epurare cu până la 5000 l.e. 4.7.3.3.1. Filtre cu stuf cu flux vertical (1) Filtrele cu stuf cu flux vertical se prevăd să funcţioneze în trepte succesive. Principalul parametru de proiectare este încărcarea de 20 - 25 g CBO_2/mp,zi, pentru întreaga suprafaţă cultivată, astfel [3]: a. treapta I: i. reprezintă 60% din întreaga suprafaţă cultivată; ii. se dimensionează la o încărcare de 40 g CBO_5/mp,zi; iii. suprafaţa necesară: 1,2 mp/l.e. - pentru canalizare în procedeu separativ, respectiv 1,5 mp/l.e. pentru canalizare în procedeu unitar; iv. suprafaţa de filtrare se împarte la un număr de unităţi de filtrare. Numărul de filtre obţinut se multiplică cu 3 pentru a asigura pentru fiecare unitate o perioadă de repaus de 2/3 din timp; v. mediul de filtrare: stratul de suprafaţă cu grosimea de 40 cm din pietriş cu dimensiunea granulelor de 2 - 8 mm este amplasat pe un strat intermediar de pietriş cu dimensiunea granulelor de 10 - 20 mm, respectiv unul de drenaj cu dimensiunea granulelor de 20 - 40 mm; vi. debitul de apă uzată cu care se alimentează prima treaptă este mai mare decât viteza de infiltrare astfel încât să permită distribuirea uniformă a apei uzate pe toată suprafaţa filtrului. Acumularea de depuneri la suprafaţă conduce la reducerea permeabilităţii şi la uniformizarea distribuţiei apei uzate în mediul filtrant. b. treapta II: i. are rol de finisare a calităţii apei; ii. reprezintă 40% din întreaga suprafaţă cultivată; iii. suprafaţa necesară: 0,8 mp/l.e.; iv. în această treaptă perioada de stagnare este egală cu cea de funcţionare. Numărul de unităţi de filtrare este multiplu de 2 şi egal cu 2/3 din numărul de filtre utilizate în prima treaptă; v. mediul de filtrare: stratul de suprafaţă cu grosimea de 30 cm din nisip este amplasat pe un strat de drenaj cu dimensiunea granulelor de 20 - 40 mm; vi. apa filtrată este colectată cu ajutorul ţevilor perforate conectate la conducte de aerisire. (2) Sistemul poate funcţiona gravitaţional dacă există o diferenţă de 3 - 4 m între cota terenului în amonte de staţia de filtre, respectiv cota terenului în aval de staţia de filtre. Pentru staţii de 3000 - 4000 l.e. treapta de pompare devine necesară [3]. (3) Operarea sistemului constă în [3]: a. tunderea şi eliminarea stufului - anual (toamna); b. curăţarea sistemului de alimentare din prima treaptă - trimestrial; c. analiza concentraţiei de azotaţi din apă - săptămânal - indică starea culturii; d. curăţarea gratarelor - săptămânal; e. verificarea funcţionării corecte a echipamentelor electromagnetice - săptămânal. 4.7.3.3.2. Filtre cu stuf cu flux orizontal (1) În varianta cu flux orizontal stratul filtrant este saturat total cu apă. Sistemul este alimentat printr-un sistem de distribuţie situat într-un capăt al filtrului iar efluentul este colectat la capătul opus, în partea inferioară a filtrului astfel încât curgerea este practic orizontală. Conducta de colectare este conectată la un sifon care permite reglarea înălţimii preaplinului şi a nivelului apei în filtru. Nivelul apei se menţine la 5 cm sub suprafaţa stratului filtrant pentru a evita scurtcircuitarea procesului. (2) Parametrii principali de proiectare [3] sunt: a. pentru concentraţii de CBO_5 de 150 - 300 mg O_2/l suprafaţa plantată este de 5 mp/l.e.; b. pentru concentraţii de CBO_5 de 300 - 600 mg O_2/l suprafaţa plantată este de 10 mp/l.e.; c. adâncimea filtrului - 60 cm - adâncimea maximă de penetrare a rădăcinilor; d. material filtrant: pietriş cu dimensiunea granulelor de: 3 - 6 mm, 5 - 10 mm, 60-12 mm. e. plante: stuf (Phragmites australis) cu densitatea de 4 plante/mp; f. pentru suprafeţe mai mari de 500 mp se recomandă împărţirea în unităţi mai mici care permit operarea eficientă. (3) Operarea sistemului constă în [3]: a. curăţarea sistemului de alimentare din prima treaptă - săptămânal; b. reglarea nivelului apei în filtru - săptămânal; c. analiza concentraţiei de azotaţi din apă - săptămânal - indică starea culturii; d. întreţinerea sistemului de pre-epurare - săptămânal. 4.7.4. Epurarea biologică cu biomasă ataşată 4.7.4.1. Filtre biologice percolatoare (cu picurare) de înălţime redusă (1) Sunt construcţii în care apa uzată decantată primar este distribuită intermitent pe suprafaţa filtrului şi străbate în sens descendent un strat de material filtrant în care are loc epurarea biologică a apelor uzate. (2) Nămolul biologic reţinut în decantoarele secundare nu este recirculat în amonte de filtre, deoarece poate conduce la colmatarea acestora. În anumite cazuri, se recirculă apă epurată (decantată), pentru reducerea încărcării organice volumetrice a filtrului biologic. (3) Filtrele biologice percolatoare joase, sunt alcătuite din următoarele elemente constructive principale (Figura 4.8). (4) Parametrii de proiectare a filtrelor biologice percolatoare sunt: a. debitele de dimensionare şi verificare: i. dimensionare: Q_c = Q_uz zi max; ii. derificare: Q_v = Q_uz or max + Q_AR,max. în care: Q_uz zi max - debitul apelor uzate zilnic maxim, (mc/zi); Q_uz or max - debitul apelor uzate orar maxim, (mc/h); Q_AR,max - debitul de recirculare a apei epurate, (mc/zi). b. debitul apei epurate de recirculare se calculează cu relaţia: Q_AR = R . Q_c (mc/zi) (4.133) în care: R - coeficient de recirculare: R = Q_AR/Q_c (4.134) (4) Coeficientul de recirculare se determină dintr-o ecuaţie de bilanţ de substanţe scrisă pentru intrarea în filtrul biologic: x_5,uz^dp . Q_c + x_5,uz^adm . Q_AR = x_5,uz^b . (Q_c + Q_AR) (4.135) în care: x_5,uz^dp - concentraţia în CBO_5 a apelor decantate primar, (mg/l); Q_c - debitul de calcul, (mc/zi); Q_AR - debitul de recirculare, (mc/zi); x_5,uz^adm - concentraţia în CBO_5 a efluentului, impusă de norma tehnică NTPA 001, (mg/l); x_5,uz^b - concentraţia în CBO_5 a influentului în treapta biologică de epurare, (mg/l); se limitează la 150 mg/l pentru filtre de mică încărcare şi la 300 mg/l pentru celelalte tipuri de filtre. (5) Din relaţiile (4.134) şi (4.135) rezultă: R = (x_5,uz^dp - x_5,uz^b)/(x_5,uz^b - x_5,uz^adm) (4.136) (6) Concentraţia în CBO_5 a apelor decantate primar x_5,uz^dp se determină cu relaţia: x_5,uz^dp = (1 - e_xd) . (1 - e_x) . x_5,uz (mg/l) (4.137) în care: x_5,uz^dp - concentraţia în CBO_5 a apelor decantate primar, (mg/l); e_xd - eficienţa treptei de degrosisare privind reţinerea materiei organice biodegradabile, e_x - eficienţa decantorului primar privind reţinerea CBO_5, (%); x_5,uz - concentraţia în CBO_5 a apelor uzate influente în staţia de epurare, (mg/l). (7) Cu valorile de mai sus, se determină coeficientul de recirculare R aplicând relaţia (4.136). (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.8. Filtru biologic percolator de înălţime redusă ("jos") Notaţii: I - influent; 1 - conductă de alimentare cu apă decantată a filtrului; 2 - cap rotativ; 3 - tiranţi; 4 - conductă de distribuţie perforată; 5 - radier drenant; 6 - radier compact; 7 - rigolă perimetrală de colectare a apei filtrate; 8 - conductă de transport a apei filtrate spre decantoare; 9 - pereţi exteriori; 10 - ferestre de acces a aerului; a - strat de repartiţie; b - strat util ("de lucru"); c - strat suport (de susţinere sau de rezistenţă). (8) Factorul hidraulic al recirculării reprezintă raportul dintre debitul de apă uzată introdus în filtru pe timpul recirculării şi debitul de calcul: F_h = (Q_c + Q_AR)/Q_c = 1 + R (4.138) F_b = F_h/[1 + (1 - f) . R]^2 (4.139) în care: F_b - factorul biologic al recirculării; f - proporţia de materie organică (exprimată în CBO_5) îndepărtată la fiecare trecere a apei prin filtru; se consideră de obicei f = 0,90. Tabelul 4.19. Valori ale F_h şi F_b în funcţie de R (f = 0,9).
┌────┬─────────────────────────────────────────────┐
│Nr. │Valori ale factorilor de recirculare │
│crt.│ │
├────┼─────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┤
│1 │R │0,5 │1 │2 │3 │4 │5 │8 │15 │
├────┼─────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│2 │F_h =│1,5 │2 │3 │4 │5 │6 │9 │16 │
│ │1+R │ │ │ │ │ │ │ │ │
├────┼─────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│ │F_b =│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │F_h/ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│3 │(1 + │1,36│1,65│2,08│2,36│2,55│2,67│2,78│2,56│
│ │0,1R)│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │^2 │ │ │ │ │ │ │ │ │
└────┴─────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘
(9) Deoarece factorul biologic al recirculării nu mai creşte în mod sensibil pentru valori ale coeficientului de recirculare R > 3,0 se recomandă pentru R valori cuprinse între 0,5 şi 3,0. (10) Încărcarea organică a filtrului biologic reprezintă raportul dintre cantitatea de substanţă organică (exprimată în CBO_5) şi volumul de material filtrant. Se determină cu relaţia: I_o = C_b/V_mf (gCBO_5/mc,zi) (4.140) în care: C_b - cantitatea de substanţă organică exprimată în CBO_5 influentă în treapta biologică, (kg CBO_5/zi); V_mf - volumul de material filtrant, (mc): V_mf = C_b/I_o (mc) (4.141) (11) Încărcarea hidraulică a filtrului biologic se determină ca raport între debitul de apă uzată admis în filtru şi suprafaţa orizontală a filtrului: I_h = (Q_c + Q_AR)/A_o (mc/mp,h) (4.142) în care: A_o - aria orizontală a filtrului, (mp): A_o = (Q_c + Q_AR)/I_h (mp) (4.143) Valorile I_o şi I_h se adoptă conform Tabelul 4.20. Tabelul 4.20. Parametri de proiectare ai filtrelor biologice.
┌────┬─────────┬──────┬───────────────────────────────────────┐
│ │ │ │Tipul filtrului biologic │
│Nr. │Parametru│U.M. ├─────────┬─────────┬─────────┬─────────┤
│crt.│ │ │Încărcare│Încărcare│Încărcare│Încărcare│
│ │ │ │mică │medie │normală │mare │
├────┼─────────┼──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│ │ │g │ │ │ │750 - │
│1 │I_o │CBO_5/│≤ 200 │200 - 450│450 - 750│1100 │
│ │ │mc,zi │ │ │ │ │
├────┼─────────┼──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│2 │I_h │mc/ │< 0,2 │0,4 - 0,8│0,6 - 1,2│0,7 - 1,5│
│ │ │mp,h │ │ │ │ │
├────┼─────────┼──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│ │ │ │> 85% │> 80% │> 75% │> 70% │
│3 │d_xb │% │(medie │(medie │(medie │(medie │
│ │ │ │92%) │88%) │83%) │77%) │
├────┼─────────┼──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│4 │x_5,uz^ │mg/l │≤ 20 │≤ 25 │≤ 30 │≤ 45 │
│ │adm │ │ │ │ │ │
└────┴─────────┴──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘
în care: I_o - încărcarea organică a filtrului, (g CBO_5/mc,zi); I_h - încărcarea hidraulică a filtrului,(mc/mp,h); d_xb - gradul de epurare necesar pentru CBO_5, din treapta de epurare biologică, (%); x_5,uz^adm - concentraţia în CBO_5 a efluentului, impusă de norma tehnică NTPA 001, (mg/l). (12) Înălţimea totală a stratului de material filtrant H, va avea valori cuprinse între 2,0 şi 4,0 m: H = V_mf/A_o = x_5,uz^b . I_h/I_o (m) (4.144) (13) Eficienţa ansamblului filtru biologic-decantor secundar se poate calcula pentru schema cu o singură treaptă de epurare biologică, cu formula: E = 1/(1 + 0,014 . radical din I_o/F_h (4.145) în care: I_o şi I_h - definite anterior. (14) Este necesar să fie îndeplinită condiţia: E ≥ d_xb (4.146) (15) În cazul în care există treaptă dublă de epurare cu filtre biologice, eficienţa celei de-a doua trepte se calculează cu relaţia (4.145) în care se introduce încărcarea organică considerată pentru treapta a doua. (16) Soluţia optimă privind eficienţa de epurare, gradul de recirculare, încărcarea hidraulică şi înălţimea stratului de material filtrant, se alege în urma unor calcule tehnico-economice comparative. (17) Forma constructivă în plan a filtrului biologic depinde de sistemul de distribuţie a apei pe filtru; se adoptă forma circulară pentru distribuitoarele rotative şi forma dreptunghiulară pentru distribuţia cu sprinklere, conducte şi jgeaburi perforate sau distribuitoare cu deplasare longitudinală (tip "du-te vino"). Numărul minim al cuvelor de filtrare este n = 2; dacă se adoptă o singură cuvă, atunci se prevede posibilitatea de ocolire (by-pass) a cuvei. 4.7.4.2. Filtre biologice cu discuri (1) Filtrele biologice cu discuri (FBD) au rolul de a asigura reţinerea substanţelor organice biodegradabile aflate în stare coloidală sau dizolvată din apele uzate decantate primar. Pot fi utilizate şi în scheme de epurare prin care se urmăreşte nitrificarea. (2) Filtrele biologice cu discuri se amplasează în fluxul tehnologic după decantoarele primare şi în amontele decantoarelor secundare. Decantorul primar şi decantorul secundar nu pot lipsi din schema de epurare care conţine filtre biologice cu discuri. (3) În schemele de epurare cu filtre biologice cu discuri se poate recircula opţional apă epurată. (4) Filtrele biologice cu discuri sunt instalaţii de epurare alcătuite din discuri din material plastic scufundate 35-40% din diametru în apa uzată decantată primar, care se rotesc lent (1-3 rot/min.). Oxigenul introdus prin rotaţie este suficient şi nu devine un factor limitativ pentru nitrificare dacă cel puţin 40% din suprafaţa biodiscului este constant deasupra nivelului apei. (5) Discurile au diametrul cuprins între 0,60 şi 3,0 m şi sunt realizate din materiale uşoare de tip lupolen sau styropor (materiale asemănătoare polistirenului expandat), dar mult mai dense (compacte) şi cu muchiile rezistente şi stabile. Ele au grosimea d = 10 ... 15 mm şi se asamblează pe un ax, în pachete, distanţa dintre discuri considerându-se, w = 15.20 mm. (6) Discurile se mai numesc biodiscuri, aria discului corespunde aproximativ cu suprafaţa biologic activă. (7) Din punct de vedere constructiv, o instalaţie de filtre biologice cu biodiscuri se compune din (Figura 4.9): a. unul sau mai multe jgheaburi în care sunt imersate biodiscurile; b. axele pe care sunt montate pachetele din biodiscuri (fiecare ax este amplasat într-un jgheab); c. electromotoarele de acţionare a axelor şi reductoarele de turaţie aferente; d. conductele sau canalele de admisie a apei uzate decantate primar în jgheaburi; e. conducta sau canalul de evacuare a apei din jgheaburi; f. clădirea care adăposteşte instalaţia de filtre biologice cu biodiscuri. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.9. Filtru biologic cu discuri. Notaţii: I - influent; E - efluent; 1 - rigolă de admisie a apei decantate primar în instalaţia de filtrare; 2 - jgheab în care sunt cufundate biodiscurile; 3 - biodisc; 4 - riglă pentru împiedecarea depunerilor; 5 - rigolă de colectare; 6 - ax; 7 - pachet din biodiscuri; 8 - motoreductor; 9 - motor electric; 10 - postament de beton; 11 - lagăr. (8) Jgheaburile cu biodiscuri se montează, în general, în serie. (9) Instalaţia de filtre biologice cu biodiscuri necesită un consum redus de energie, zgomotul în timpul funcţionării este neglijabil şi procesul de epurare poate fi complet automatizat funcţie de cantitatea şi calitatea apei epurate. Instalaţia poate fi realizată sub forma unor instalaţii monobloc modulate pentru anumite valori ale debitului de ape uzate. 4.7.4.2.1. Parametri de proiectare (1) Debitul de calcul al filtrelor biologice cu biodiscuri este: Q_c = Q_uz zi max (mc/zi) (4.147) (2) Debitul de verificare al filtrelor biologice (fără recircularea apei epurate) este: Q_v = Q_uz or max (mc/h) (4.148) (3) Suprafaţa necesară a biodiscurilor pentru reducerea carbonului se calculează cu relaţia [4]: A_d,C^nec = (C_b,CCO . 1000)/I_sd,C (4.149) în care: C_b,CCO - cantitatea de CCO-Cr influentă în treapta de epurare biologică, (kg/zi); I_sd,C - încărcarea organică specifică a biodiscurilor, (g/mp x zi). (4) Suprafaţa necesară a biodiscurilor pentru nitrificare se calculează cu relaţia [4]: A_d,N^nec = (C_b,KN . 1000)/I_sd,KN (mp) (4.150) în care: C_b,KN - cantitatea de azot Kjeldahll influentă în treapta de epurare biologică, (kg/zi); I_sd,KN - încărcarea cu azot Kjeldahll specifică a biodiscurilor, (g/mp . zi). (5) Suprafaţa totală necesară a biodiscurilor se calculează cu relaţia [4]: A_d^nec = A_d,C^nec + A_d,N^nec (mp) (4.151) în care: A_d,C^nec - suprafaţa necesară a biodiscurilor pentru reducerea carbonului, (mp); A_d,N^nec - suprafaţa necesară a biodiscurilor pentru nitrificare, (mp). (6) Pentru epurare convenţională se recomandă jgheaburi cu biodiscuri montate în serie, cu 2 până la 4 trepte. Valorile încărcării organice specifice a biodiscurilor la o temperatură a apei uzate de 12°C sunt prezentate în Tabelul 4.21. Tabelul 4.21. Valorile încărcării organice specifice a biodiscurilor, la o temperatură a apei uzate de 12°C, pentru epurare biologică convenţională
┌────┬────────────────┬────────┬────────┐
│Nr. │Epurare │C_i,CCO │C_i,CCO │
│crt.│biologică │= 6 kg/ │≥ 120 kg│
│ │convenţională │zi │/zi │
├────┼────────────────┼────────┼────────┤
│ │Încărcarea │I_(sd ,c│I_(sd ,c│
│ │organică │12°C) (g│12°C) (g│
│1 │specifică a │/mp . │/mp . │
│ │biodiscurilor │zi) │zi) │
│ │(I_sd,c) │ │ │
├────┼────────────────┼────────┼────────┤
│ │Jgheaburi │ │ │
│2 │montate în serie│≤ 8,0 │≤ 16 │
│ │cu 2 trepte │ │ │
├────┼────────────────┼────────┼────────┤
│ │Jgheaburi │ │ │
│3 │montate în serie│≤ 8,0 │≤ 20 │
│ │cu 3 sau 4 │ │ │
│ │trepte │ │ │
└────┴────────────────┴────────┴────────┘
Notă: Valorile intermediare se obţin prin interpolare. Sursa: DWA 281-A - 2021- Bemessung von Tropfkorperanlagen, Anlagen mit Rotationstauchkorpern und Anlagen mit getauchten Festbetten. (7) Pentru epurare cu nitrificare se recomandă jgheaburi cu biodiscuri montate în serie, cu 3 până la 4 trepte. Valorile încărcării cu azot Kjeldahll specifice a biodiscurilor la o temperatură a apei uzate de 12°C sunt prezentate în Tabelul 4.22. Tabelul 4.22. Valorile încărcării organice specifice a biodiscurilor şi a încărcării cu azot Kjeldahll specifice a biodiscurilor la o temperatură a apei uzate de 12°C, pentru epurare cu nitrificare
┌────┬─────────────────┬───────┬───────┐
│Nr. │Epurare biologică│C_i,CCO│C_i,CCO│
│crt.│cu nitrificare │= 6 kg/│≥ 120 │
│ │ │zi │kg/zi │
├────┼─────────────────┼───────┼───────┤
│ │Încărcarea │I_(sd │I_(sd │
│ │organică │,c │,c │
│1 │specifică a │12°C) │12°C) │
│ │biodiscurilor │(g/mp .│(g/mp .│
│ │(I_sd,c) │zi) │zi) │
├────┼─────────────────┼───────┼───────┤
│ │Jgheaburi montate│ │ │
│2 │în serie cu 3 │≤ 8,0 │≤ 16 │
│ │trepte │ │ │
├────┼─────────────────┼───────┼───────┤
│ │Jgheaburi montate│ │ │
│3 │în serie cu 4 │≤ 8,0 │≤ 20 │
│ │trepte │ │ │
├────┼─────────────────┼───────┼───────┤
│ │Încărcarea cu │ │ │
│ │azot Kjeldahll │I_ │I_ │
│4 │specifică a │(sd,KN │(sd,KN │
│ │biodiscurilor │12°C) │12°C) │
│ │(I_sd,KN) │ │ │
├────┼─────────────────┼───────┼───────┤
│ │Jgheaburi montate│ │ │
│5 │în serie cu 3 │≤ 1,2 │≤ 1,6 │
│ │trepte │ │ │
├────┼─────────────────┼───────┼───────┤
│ │Jgheaburi montate│ │ │
│6 │în serie cu 4 │≤ 1,2 │≤ 2,0 │
│ │trepte │ │ │
└────┴─────────────────┴───────┴───────┘
Notă: Valorile intermediare se obţin prin interpolare. Sursa: DWA 281-A - 2021- Bemessung von Tropfkorperanlagen, Anlagen mit Rotationstauchkorpern und Anlagen mit getauchten Festbetten. (8) Dacă temperatura apei uzate este constant > 12°C, valorile încărcărilor specifice a biodiscurilor pot fi calculate în funcţie de temperatura apei uzate cu relaţiile [4]: a. I_sd,C ≤ 1,06^(T - 12) . I_(sd,C,12°C) (g/mp . zi) (4.152) b. I_sd,KN ≤ 1,06(T - 12) . I_(sd,KN,12°C) (g/mp . zi) (4.153) în care: T - temperatura apei uzate, (°C); I_sd,C - încărcarea organică specifică a biodiscurilor, (g/mp . zi) ; I_(sd,C,12°C) - încărcarea organică specifică a biodiscurilor la o temperatură a apei uzate de 12°C, (g/mp . zi) ; I_sd,KN - încărcarea cu azot Kjeldahll specifică a biodiscurilor, (g/mp . zi); I_(sd,KN,12°C) - încărcarea cu azot Kjeldahll specifică a biodiscurilor la o temperatură a apei uzate de 12°C, (g/mp . zi). (9) Volumul jgheabului se consideră ≥ 4 l/mp suprafaţă necesară [4]. 4.7.4.3. Bioreactoare cu medii plutitoare (MBBR) (1) Tehnologia de epurare a apelor uzate în bioreactoare cu medii plutitoare (MBBR - Moving Bed Biological Reactors) presupune dezvoltarea biomasei implicate în epurarea apei uzate pe medii suport realizate din materiale speciale (în mod uzual polipropilenă) cu densitate mai mică decât a apei care se deplasează în masa de apă asigurându-se astfel contactul biomasei cu substratul. Datorită suprafeţei mari pe care se ataşează biomasa sistemul permite o capacitate de epurare ridicată pentru o amprentă redusă. (2) Mişcarea continuă a mediilor suport se realizează cu ajutorul aerului în sistemele aerobe, respectiv cu ajutorul mixerelor în sistemele anoxice şi anaerobe. (3) Ataşată pe aceste medii suport biomasa este protejată, cantitatea se auto-reglează şi depinde de încărcarea apei brute şi de timpul de retenţie. Procesul permite variaţii relativ ridicate ale încărcărilor. (4) Gradul de umplere a reactorului cu medii suport este între 10 - 60%, în funcţie de aplicaţie. (5) Zona de colectare a apei din reactor este prevăzută cu site care au rolul de a menţine în reactor mediile suport. (6) Nămolul rezultat din degradarea compuşilor organici şi a celor cu azot se detaşează continuu de pe mediile suport, este evacuat odată cu efluentul bazinului şi se reţine ulterior printr-o treaptă adecvată. (7) Tehnologia MBBR poate fi utilizată pentru staţii de epurare noi sau pentru retehnologizarea staţiilor de epurare existente. De asemenea, în cazul necesităţii de extindere a staţiilor de epurare, acolo unde nu există spaţiu disponibil, implementarea tehnologiei MBBR în bazinele existente poate să fie o soluţie care poate conduce la o creştere fie a capacităţii staţiei, fie a calităţii apei epurate. 4.7.5. Epurarea biologică cu biomasă în suspensie 4.7.5.1. Bazine cu nămol activat 4.7.5.1.1. Generalităţi (1) Pentru dimensionarea bazinelor cu nămol activat trebuie cunoscute: a. schema de epurare cuprinzând obiectele componente de pe linia apei şi linia nămolului; b. concentraţiile în poluanţi din influentul bazinelor cu nămol activat; c. concentraţiile în poluanţi din efluentul staţiei de epurare; d. temperatura apei uzate (minimă şi maximă); e. temperatura maximă a aerului din zona de amplasare a staţiei de epurare. (2) Îndepărtarea azotului şi a fosforului din apele uzate se realizează frecvent, în aceleaşi bazine în care se reţin substanţele organice biodegradabile. La instalaţiile de epurare existente, dacă nu există posibilitatea de mai sus, eliminarea azotului se face într-o treaptă independentă, amplasată în aval de bazinul cu nămol activat. (3) Epurarea biologică cu biomasă în suspensie trebuie să cuprindă următoarele instalaţii tehnologice de bază: a. în cazul în care este necesară numai reţinerea substanţelor organice biodegradabile: i. bazin biologic (se reţin substanţele pe bază de carbon); ii. decantor secundar (reţine biomasa dezvoltată în bazinul biologic); iii. instalaţii de recirculare a nămolului activat şi de evacuare a nămolului în exces. b. în cazul în care este necesară numai nitrificarea: i. bazin biologic (se reţin substanţele pe bază de carbon şi se transformă azotul amoniacal în azotaţi); ii. decantor secundar (reţine biomasa dezvoltată în bazinul biologic); iii. instalaţii de recirculare a nămolului activat şi de evacuare a nămolului în exces; c. în cazul în care este necesară îndepărtarea azotului: i. bazin biologic (se reţin substanţele pe bază de carbon şi se realizează nitrificare şi denitrificare); ii. decantor secundar; iii. instalaţii pentru nămolul activat de recirculare (recirculare externă) şi de evacuare a nămolului în exces; instalaţii de recirculare internă pentru aprovizionarea cu azotaţi a zonei de denitrificare; iv. un bazin selector aerob amplasat în amonte de bazinul biologic, în scopul evitării dezvoltării bacteriilor filamentoase; v. sursă externă de carbon organic (dacă este necesară). d. în cazul în care este necesară îndepărtarea substanţelor organice biodegradabile, a azotului şi a fosforului: i. bazin anaerob în amonte de bazinul biologic pentru reţinerea fosforului; poate juca rol de selector; ii. bazin biologic în care se realizează îndepărtarea substanţelor organice biodegradabile, nitrificarea şi denitrificarea; iii. decantor secundar; iv. instalaţii pentru nămolul activat de recirculare (recirculare externă) şi de evacuare a nămolului în exces; instalaţii de recirculare internă pentru aprovizionarea cu azotaţi a zonei de denitrificare; v. sursă externă de carbon organic (dacă este necesară). (4) În calculele de dimensionare se ţine seama că volumul total al bazinului cu nămol activat (V) nu cuprinde volumul bazinului anaerob (V_AN) sau volumul selectorului aerob (V_sel). (5) Vârsta nămolului (T_N) reprezintă un parametru important pentru dimensionarea bazinului cu nămol activat. Aceasta poate fi definită ca durata medie de retenţie a flocoanelor de nămol activat din bazinul biologic. Tehnic, vârsta nămolului reprezintă raportul dintre cantitatea de materii solide în suspensie existentă în bazinul biologic şi cantitatea de materii solide în suspensie (ca "substanţă uscată") care părăseşte zilnic sistemul bazin biologic - decantor secundar. (6) Dacă bazinul biologic conţine atât zonă anoxică pentru denitrificare, cât şi zonă aerobă pentru eliminarea substanţelor organice biodegradabile şi nitrificare, vârsta nămolului pentru zona aerobă se determină cu relaţia: T_Naerob = (c_na . V_N)/[(Q_c - Q_ne) . c_uz^adm + Q_ne . c_ne] (4.154) în care: c_na - concentraţia nămolului activat, (kg/mc); V_N = V - V_D, volumul zonei aerobe, (mc); V_D - volumul zonei anoxice pentru denitrificare, (mc); Q_c = Q_uz,max,zi - debitul de calcul a bazinului cu nămol activat, (mc/zi); c_uz^adm - concentraţia în MTS din efluentul epurat, (kg/mc); Q_ne - debitul nămolului de recirculare, (mc/zi); c_ne - concentraţia nămolului în exces, (kg/mc). (7) La proiectarea bazinului cu nămol activat se urmăreşte şi se respectă următoarele cerinţe: a. realizarea unei concentraţii suficiente a nămolului activat din bazinele cu nămol activat (c_na), corespunzătoare gradului de epurare dorit; b. un transfer de oxigen care să asigure desfăşurarea proceselor biologice de nitrificare şi de îndepărtare a substanţelor organice biodegradabile, precum şi preluarea unor şocuri de încărcare cu poluanţii respectivi; c. circulaţie corespunzătoare a lichidului în bazin pentru omogenizare şi evitarea producerii depunerilor de nămol pe radier; acest lucru se va realiza prin mixare, în zonele anoxice, respectiv prin aerare în zonele oxice, astfel încât viteza lichidului la nivelul radierului să fie de minimum 0,15 m/s pentru nămolurile uşoare şi de minimum 0,30 m/s pentru nămolurile mai dense (vâscoase); d. procesul de epurare să nu producă mirosuri neplăcute, zgomot, aerosoli şi vibraţii. (8) În zona aerobă, în care are loc şi nitrificarea este necesară măsurarea şi monitorizarea concentraţiei de oxigen dizolvat pentru conducerea automată şi eficientă a procesului de aerare. (9) În procesul de nitrificare-denitrificare se reţine şi o parte din fosfor pe cale biologică. În scopul reţinerii fosforului în exces, este necesară prevederea unui bazin anaerob în amonte de bazinele cu nămol activat. (10) Debitele de calcul ale apelor uzate influente în treapta de epurare biologică sunt determinate conform Tabelul 4.3. (11) Debitul de verificare este funcţie de schema tehnologică de epurare (cu nitrificare, cu nitrificare- denitrificare, cu sau fără bazin anaerob pentru eliminarea pe cale biologică a fosforului), de poziţia din schemă a zonei anoxice (amonte, în bioreactor, în avalul acestuia), de punctul de injecţie a nămolului de recirculare externă sau/şi a nămolului de recirculare internă. (12) Valoarea debitelor de verificare trebuie corect apreciată deoarece, pe de o parte, trebuie respectaţi parametrii tehnologici (timpi de retenţie), iar pe de altă parte garda hidraulică (diferenţa dintre cota coronamentului şi nivelul maxim al apei din obiectul tehnologic) trebuie să fie suficientă pentru a evita realizarea unor niveluri de apă care să depăşească coronamentul construcţiei. 4.7.5.1.2. Dimensionarea bazinelor cu nămol activat 4.7.5.1.2.1. Debite de dimensionare şi verificare (1) Debitele de dimensionare şi de verificare pentru bazinul cu nămol activat sunt: a. debitul de calcul: Q_c = Q_uz zi max; b. debitul de verificare: Q_v = Q_uz or max + Q_nr,max. în care: Q_uz zi max - debit zilnic maxim de apă uzată, (mc/zi); Q_uz or max - debit orar maxim de apă uzată, (mc/h); Q_nr,max. - debitul de nămol recirculat, (mc/zi). 4.7.5.1.2.2. Vârsta nămolului (1) Vârsta nămolului este un parametru de proiectare a instalaţiilor de epurare biologică şi depinde de: a. tipul tehnologiei de epurare biologică; b. temperatura minimă a apei uzate brute; c. mărimea staţiei de epurare (exprimată în cantitatea de substanţă organică influentă). (2) Pentru staţii de epurare convenţionale fără nitrificare, în care au loc numai procese de reţinere a substanţelor organice pe bază de carbon, dimensionarea bazinului cu nămol activat se face pentru vârsta nămolului cuprinsă între 4 zile (C_i,CCO > 12000 kg/zi) şi 5 zile (C_i,CCO ≤ 2400 kg/zi) [1]. (3) În cazul staţiilor de epurare cu nitrificare, deci când este necesară oxidarea amoniului la azotaţi, vârsta nămolului pentru dimensionare aferentă zonei aerobe se determină cu relaţia [1]: T_N,aerob = FS . 3,4 . 1,103^(15 - T) (zile) (4.155) în care: FS - factor de siguranţă ce ia în calcul: - variaţia încărcărilor cu poluanţi din bazinul cu nămol activat; – variaţia pe termen scurt a temperaturii apei uzate; – modificarea pH-ului. (4) FS se poate adopta în funcţie de mărimea staţiei de epurare [1]: a. FS = 2,1 pentru staţii de epurare cu C_i,CCO ≤ 2400 kg/zi (≤ 20 000 LE); b. FS = 1,5 pentru staţii de epurare cu C_i,CCO > 12000 kg/zi (> 100 000 LE); c. Chiar şi în cazul în care se prevede un bazin de egalizare pentru echilibrarea încărcărilor zilnice, FS nu se adoptă mai mic de 1,2; d. 3,4 - coeficient care ţine seama de viteza maximă de creştere a bacteriilor nitrificatoare la 15°C; e. T - temperatura de dimensionare 12°C; la valori ale temperaturii sub 8 - 10°C, nitrificarea nu se mai produce şi astfel pot creşte concentraţiile de amoniu în efluentul bazinului cu nămol activat. (5) Pentru proiectare se recomandă utilizarea valorilor factorului de siguranţă, în funcţie de factorul de vârf al încărcării cu azot (f_N) şi de valorile medii de monitorizare ale azotului amoniacal [c_(NH_4^+)]^efl), valori prezentate în Tabelul 4.23. Tabelul 4.23. Valorile factorului de siguranţă în funcţie de factorul de vârf al încărcării cu azot şi valorile medii de monitorizare ale azotului amoniacal
┌──────┬─────────────────────────────┐
│[c_ │Factor de siguranţă (FS) în │
│(NH_4^│funcţie de factorul de vârf │
│+)]^ │al încărcării cu azot (f_N) │
│efl │ │
│(mg ├────┬────┬────┬────┬────┬────┤
│NH_4^+│1,4 │1,6 │1,8 │2,0 │2,2 │2,4 │
│/l) │ │ │ │ │ │ │
├──────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│1,0 │1,5 │1,6 │1,8 │2,0 │2,2 │2,4 │
├──────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│2,0 │1,2 │1,2 │1,2 │1,3 │1,4 │1,6 │
├──────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│2,5 │1,2 │1,2 │1,2 │1,2 │1,3 │1,5 │
├──────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│5 │1,2 │1,2 │1,2 │1,2 │1,3 │1,5 │
└──────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘
Sursa: DWA T4 - 2016 - Bemessung von Klaranlagen in warmen und kalten Klimazonen. (6) Vârsta nămolului, pentru staţii cu nitrificare - denitrificare, se defineşte [1]: T_N,dim = T_N,aerob/(1 - V_D/V) (zile) (4.156) sau T_N,dim = [FS . 3,4 . 1,103^(15 - T)]/(1 - V_D/V) (zile) (4.157) (7) În timpul iernii, când temperatura apei uzate este mai scăzută decât 12°C, în scopul menţinerii vârstei nămolului T_N,dim, astfel încât nitrificarea să nu fie afectată, raportul V_D/V pentru aceste temperaturi mai scăzute (T_i), se calculează cu relaţia [1]: V_D/V = 1 - [FS . 3,4 . 1,103^(15 - T_i)]/T_N,dim (zile) (4.158) (8) Acest lucru permite ca în perioada unor temperaturi scăzute, sub temperatura de dimensionare, să poată fi redusă zona de denitrificare în favoarea zonei de nitrificare, dacă bazinul cu nămol activat este proiectat pentru această situaţie. În orice caz, trebuie evitată considerarea unor temperaturi prea scăzute, deoarece nu există experienţă privind dimensionarea staţiilor de epurare la temperaturi sub 8°C. (9) Dacă, din relaţia (4.151) rezultă o valoare negativă pentru raportul V_D/V, atunci se consideră V_D/V = 0 şi se calculează valoarea factorului de siguranţă FS din ecuaţia (4.150). În această situaţie valoarea factorului de siguranţă poate fi scăzută până la FS = 1,2. Sub această valoare pentru FS volumul bazinului cu nămol activat se măreşte [1]. (10) În cazul staţiilor de epurare cu stabilizarea aerobă a nămolului şi nitrificare vârsta nămolului considerată la dimensionare este T_N dim ≥ 20 zile [1]. (11) În cazul staţiilor de epurare cu nitrificare - denitrificare şi stabilizarea nămolului vârsta nămolului este T_N dim ≥ 25 zile [1]. (12) În cazul în care temperatura apei T din bioreactor (media pe două săptămâni) este constant mai mare de 12°C, vârsta nămolului se poate reduce conform relaţiei [1]: T_N,dim ≥ 25 . 1,072^(12 - T) (zile) (4.159) 4.7.5.1.2.3. Determinarea concentraţiei de azot din azotatul care trebuie denitrificat (1) Pentru determinarea raportului dintre volumul zonei de denitrificare (V_D) şi volumul total al bioreactorului (V), este necesară calcularea, mai întâi, a concentraţiei medii zilnice de azot din azotatul care trebuie denitrificat. Acesta poate fi determinat din ecuaţia de bilanţ pentru azot indicată mai jos [1]: [C_(N - NO_3)]^D = C_N^b - [C_(N_org)]^efl - [C_(N - NH_4)]^efl - [C_(N - NO_3)]^efl - [C_(N_org)]^BM - C_(N_org,inert) (mg N - NO_3/l) (4.160) în care: [C_(N - NO_3)]^D - concentraţia medie zilnică de azot din azotatul care trebuie denitrificat, [mg (N - NO_3)/l]; C_N^b - concentraţia de azot total din influentul bazinului cu nămol activat, (mg N/l); [C_(N_org)]^efl - concentraţia de azot organic din efluentul staţiei de epurare admisă la dimensionare, (mg N_org/l); [C_(N - NH_4)]^efl - concentraţia de azot din NH_4^+ din efluentul staţiei de epurare admisă la dimensionare, [mg (N - NH_4^+)/l]; [C_(N - NO_3)]^efl - concentraţia de azot din NO_3^- din efluentul staţiei de epurare admisă la dimensionare, [mg (N - NO_3^-)/l]; [C_(N_org)]^BM - concentraţia de azot organic încorporat în biomasă care părăseşte sistemul bioreactor-decantor secundar prin nămolul în exces, (mg N_org/l); [C_(N_org,inert)] - concentraţia de azot organic legat de particule inerte (mg N_org/l). (2) În valoarea concentraţiei medii zilnice de azot total (c_N) din influentul staţiei de epurare se neglijează azotul din azotaţi şi azotiţi, care în general nu depăşeşte 5% din c_N; în cazul infiltrării în reţeaua de canalizare a unor ape subterane cu un conţinut ridicat în azotaţi, sau în cazul amestecului apelor uzate urbane cu ape uzate industriale care conţin azotaţi, se introduce în c_N valoarea azotului aferentă acestor azotaţi. (3) Concentraţia în azot se determină din concentraţia în azotaţi, cu relaţia (4.161), cunoscându-se că la 1 mg de azot total corespund 4,427 mg NO_3^-: [c_(N - NO_3)] = [C_(NO_3)]/4,427 (mg N - NO_3/l) (4.161) În cazul staţiilor de epurare care cuprind fermentare anaerobă a nămolului precum şi concentrare şi deshidratare mecanică a acestuia, azotul din supernatant se include în concentraţia de azot din influentul staţiei de epurare (c_N), cu excepţia cazului în care există tratare separată a supernatantului. (4) Concentraţia în azot organic ([C_(N_org)]^efl) din efluentul staţiei de epurare admisă la dimensionare se calculează ca diferenţă între azotul total şi celelalte forme de azot conform cerinţelor reglementate pentru fiecare situaţie în parte. (5) Pentru a avea siguranţa că în efluentul staţiei de epurare nu se depăşeşte concentraţia limită de azot amoniacal de 2,0 mg (N - NH_4)^+/l, în calculele de dimensionare se consideră C_(N -NH_4)^efl = 0. (6) Azotul organic încorporat în biomasă, la dimensionare se consideră [1]: C_(N_org)^BM = 0,07 . X_CCO,BM (mg N_org/l) (4.162) în care: X_CCO,BM - concentraţia în CCO-Cr din biomasa formată, (mg/l). (7) Concentraţia de azot organic legat de particule inerte, la dimensionare se consideră [1]: C_(N_org,inert) = 0,03 . [X_CCO,inert,BM + (X_CCO,p,inert)^b] (mg N_org/l) (4.163) în care: X_CCO,inert,BM - concentraţia în CCO-Cr din solidele inerte rămase din descompunerea endogenă a biomasei, (mg/l); (X_CCO,p,inert)^b - concentraţia de CCO-Cr aferentă particulelor inerte din influentul bazinului cu nămol activat, (mg/l). (8) Concentraţia de azot din NO_3^- din efluentul staţiei de epurare ([c_(N - NO_3)]^efl) se stabileşte conform legislaţiei în vigoare (Tabelul 4.2). 4.7.5.1.2.4. Determinarea raportului (1) Consumul total de oxigen pentru reducerea substanţelor organice pe bază de carbon se calculează cu relaţia următoare [1]: OC_C = (X_CCO,deg)^B + X_CCO,ext - X_CCO,BM - X_CCO,inert,BM (mg/l) (4.164) (2) Consumul de oxigen pentru reducerea substanţele uşor degradabile şi a sursei externe de carbon pentru scheme de epurare cu zonă preanoxică se poate determina cu relaţia [1]: (OC_C,Fdeg)^preanoxic = f_CCO . (C_CCO,deg)^b . (1 - Y) + X_CCO,ext . (1 - Y_CCO,ext) (mg/l)(4.165) (3) Consumul de oxigen pentru reducerea substanţelor organice pe bază de carbon din sursă externă de carbon pentru denitrificarea intermitentă se poate determina cu relaţia [1]: (OC_C,Fdeg)^int = X_CCO,ext . (1 - Y_CCO,ext) (mg/l) (4.166) (4) Consumul de oxigen pentru reducerea carbonului în zona de denitrificare pentru diferite procese poate fi calculat astfel [1]: a. denitrificare în amonte: OC_C,D = 0,75 . [(OC_C,Fdeg)^preanoxic + [OC_C - (OC_C,Fdeg)^preanoxic] . (V_D/V)^0,68] (mg/l) (4.167) b. denitrificare simultană fără bazine anaerobe în amonte: OC_C,D = 0,75 . OC_C . (V_D/V) (mg/l) (4.168) c. denitrificare intermitentă cu dozare de substrat extern în perioada de denitrificare: OC_C,D = 0,75 . [(OC_C,Fdeg)^int + [OC_C - (OC_C,Fdeg)^int] . (V_D/V)] (mg/l) (4.169) (5) Pentru determinarea raportului V_D/V se efectuează următoarele iteraţii [1]: a. se stabileşte vârsta nămolului; b. se calculează concentraţia de CCO-Cr din biomasa formată X_CCO,BM (ec. 4.180); c. se calculează concentraţia medie zilnică de azot din azotatul care trebuie denitrificat (c_(N - NO_3))^D (ec. 4.160); d. se calculează consumul total de oxigen pentru reducerea substanţelor organice pe bază de carbon OC_c (ec. 4.164); e. se calculează consumul de oxigen pentru reducerea carbonului în zona de denitrificare OC_C,D pentru procesul aplicat (ec. 4.167, ec. 4.168 sau ec. 4.169). (6) Compararea consumului de oxigen OC_C,D cu aportul de oxigen din reducerea azotatului indică reducerea concentraţiei de azotat. Se efectuează iteraţii modificând raportul V_D/V până când în formula (4.170) x = 1. Dacă x > 1 se reduce raportul V_D/V; dacă x < 1 se măreşte raportul V_D/V [1]. x = OC_C,D/(2.86 . [C_(N - NO_3)]^D) (4.170) (7) Pentru proiectare nu se recomandă un raport V_D/V mai mic de 0,2 şi mai mare de 0,6 [1]. (8) Dacă din calcule rezultă V_D/V = 0,6 nu se măreşte raportul V_D/V, ci se studiază următoarele măsuri [1]: a. ocolirea parţială a decantorului primar; b. tratare separată a supernatantului; c. adaos (sursă) de carbon extern. (9) În cazul adoptării soluţiei cu sursă externă de carbon, se calculează surplusul de azot din azotatul care trebuie denitrificat (pentru care trebuie asigurat substrat suplimentar); concentraţia de CCO suplimentară se determină [1]: X_CCO,ext = 5 . Delta [C_(N - NO_3)]^D (mg/l) (4.171) în care: X_CCO,ext - concentraţia de CCO suplimentară, (mg/l); Delta (C_(N - NO_3))^D - surplusul de azot din azotatul care trebuie denitrificat, (mg N - NO_3/l). (10) Ca surse externe de carbon, pot fi utilizate următoarele substanţe: metanol, etanol şi acetaţi. În Tabelul 4.24 sunt prezentate caracteristicile acestor surse externe de carbon. Tabelul 4.24. Caracteristicile surselor externe de carbon.
┌────┬──────────┬────────┬───────┬──────┬──────┐
│Nr. │Parametrul│U.M. │Metanol│Etanol│Acid │
│crt.│ │ │ │ │acetic│
├────┼──────────┼────────┼───────┼──────┼──────┤
│1 │Densitate │kg/mc │790 │780 │1060 │
├────┼──────────┼────────┼───────┼──────┼──────┤
│2 │X_CCO │kg/kg │1,50 │2,09 │1,07 │
├────┼──────────┼────────┼───────┼──────┼──────┤
│3 │X_CCO │g/l │1,185 │1,630 │1,135 │
├────┼──────────┼────────┼───────┼──────┼──────┤
│ │ │(g │ │ │ │
│4 │Y_CCO,ext │CCO_BM)/│0,45 │0,42 │0,42 │
│ │ │(g │ │ │ │
│ │ │CCO_deg)│ │ │ │
└────┴──────────┴────────┴───────┴──────┴──────┘
Sursa: DWA 131 - 2016 - Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen. (11) Dintre aceste surse, acetaţii şi metanolul sunt recomandaţi atât ca eficienţă în ceea ce priveşte rata de dezvoltare a bacteriilor denitrificatoare, cât şi ca preţ. 4.7.5.1.2.5. Reţinerea fosforului din apele uzate urbane (1) Îndepărtarea fosforului se poate realiza prin: a. procese biologice; b. precipitare chimică; c. procese biologice completate cu precipitarea chimică (pre-precipitare, precipitare simultană sau post- precipitare). (2) Reţinerea biologică a fosforului se realizează în bazine de amestec anaerobe amplasate, de regulă, în amonte de bazinul cu nămol activat. Bazinele se dimensionează: a. pentru un timp minim de contact t = 0,5 ... 0,75 h; b. pentru debitul: Q_uz or max + Q_re (mc/zi). (3) Eficienţa reţinerii biologice a fosforului depinde de timpul de contact şi de mărimea raportului dintre concentraţia de substanţă organică uşor biodegradabilă şi concentraţia de fosfor. (4) Dacă în timpul iernii volumul anaerob (VAN) este folosit pentru denitrificare, atunci pentru această perioadă se stabileşte o reţinere mai scăzută a fosforului biologic în exces. (5) Determinarea concentraţiei de fosfor care trebuie reţinută prin precipitare simultană se face din ecuaţia de bilanţ a fosforului [1]: C_P,prec = C_P - C_P,efl - C_P,BM - C_P,bio,ex)(mg P/l) (4.172) în care: C_P,prec - concentraţia de fosfor total care trebuie reţinută prin precipitare simultană, (mg P/l); C_P - concentraţia de fosfor total din influentul bazinului cu nămol activat, (mg P/l); C_P,efl - concentraţia de fosfor total din efluentul staţiei de epurare, (mg P/l); C_P,BM - concentraţia de fosfor total încorporatat în biomasă, (mg P/l); C_P,bio,ex - concentraţia de fosfor biologic în exces, (mg P/l). (6) Dacă concentraţia C_P,prec > 0, este nevoie, pe lângă reţinerea pe cale biologică a fosforului şi de precipitare chimică. (7) Dacă C_P,prec < 0 nu este nevoie de precipitare chimică; pentru valori negative ale concentraţiei C_p,prec apropiate de zero (-1,0 mg/l -1,5 mg/l) se prevede, totuşi, la proiectare, posibilitatea şi spaţiile necesare în viitor pentru tratarea chimică necesară. (8) Concentraţia de fosfor total din efluentul staţiei de epurare C_P,efl se consideră egală cu concentraţia admisibilă de fosfor total din efluent: C_P,efl = C_P^adm (mg P/l) (4.173) în care: C_P^adm = 1,0 (2,0) mg P/l. (9) Concentraţia de fosfor încorporat în biomasă [1]: C_P,BM = 0,005 . X_CCO^b (mg P/l) (4.174) în care: X_CCO^b - concentraţia în CCO-Cr din influentul bazinului cu nămol activat, (mg O_2/l). (10) Dacă bazinul anaerob este situat în amonte de bazinul cu nămol activat [1]: a. concentraţia de fosfor biologic în exces: C_P,bio,ex = (0,005 ... 0,007) . X_CCO^b (mg P/l) (4.175) b. pentru temperaturi scăzute ale apei uzate, concentraţia în azotaţi din efluentul staţiei de epurare [C_(N - NO_3)]^efl > 15 mg N - NO_3/l: C_P,bio,ex = (0,0025 ... 0,005) . X_CCO^b (mg P/l) (4.176) c. dacă schema de epurare este cu pre-denitrificare sau cu denitrificare cu alimentare fracţionată, dar nu cuprinde bazine anaerobe, concentraţia de fosfor biologic în exces: C_P,bio,ex = 0,002 . X_CCO^b (mg P/l) (4.177) (11) Dacă este nevoie de precipitare chimică, necesarul mediu de reactiv (sare metalică) poate fi calculat considerând 1,5 mol Me^3+/mol C_P,bio,ex. Efectuând conversia, se obţin următoarele doze de reactiv [1]: a. precipitare cu fier: 2,7 kg Fe/kg P_prec; b. precipitare cu aluminiu: 1,3 kg Al/kg P_prec. (12) În soluţia cu precipitare simultană, adaosul de var în influentul decantorului secundar conduce la creşterea pH-ului şi la mărirea eficienţei de precipitare; necesarul de var depinde de alcalinitatea din bazinul cu nămol activat. 4.7.5.1.2.6. Calculul cantităţii de nămol (1) În bazinele anaerobe şi bazinele în care se desfăşoară procesele de nitrificare-denitrificare se produce nămol alcătuit din biomasa rezultată din îndepărtarea substanţelor organice biodegradabile şi din eliminarea fosforului. (2) Decantoarele secundare reţin biomasa produsă în bazinele cu nămol activat, precum şi materiile solide în suspensie care au trecut de treapta de epurare mecanică, complex de substanţe care poartă denumirea de nămol activat. (3) Nămolul activat din decantoarele secundare este dirijat către bazinele cu nămol activat în zona anoxică, aerobă sau în bazinul anaerob, după caz, ca nămol de recirculare în scopul menţinerii unei anumite concentraţii de biomasă în bazinele biologice (recirculare externă). (4) Surplusul (excedentul) de nămol activat este denumit nămol în exces şi este dirijat spre treapta de prelucrare a nămolului. Cea mai mare parte a biomasei din decantorul secundar este recirculată continuu în sistemul biologic. (5) Producţia de nămol în exces reprezintă suma dintre nămolul rezultat din reţinerea substanţelor organice pe bază de carbon şi nămolul provenit din îndepărtarea fosforului: N_e = N_eC + N_eP (kg s.u./zi) (4.178) în care: N_e - cantitatea de materii solide, exprimată în substanţă uscată din nămolul în exces, (kg s.u./zi); N_eC - cantitatea de materii solide, exprimată în substanţa uscată din nămolul în exces provenită din reţinerea carbonului, (kg s.u./zi); N_eP - cantitatea de materii solide, exprimată în substanţă uscată, din nămolul în exces provenit din reţinerea fosforului, (kg s.u./zi). (6) Cantitatea de nămol în exces [1]: a. cantitatea de nămol provenită din reţinerea compuşilor pe bază de carbon: N_eC = Q_uz,zi,med . [(X_CCO,p,inert)^b/1,33 + [(X_CCO,BM + X_CCO,p,inert,BM)/(0,92 . 1,42) + f_B . c_uz^b] . 1/1000 (kg/zi) (4.179) în care: Q_uz,zi,med - debitul mediu zilnic al apelor uzate, (mc/zi); X_CCO,p,inert^b - concentraţia de CCO-Cr aferentă particulelor inerte din influentul bazinului cu nămol activat, (mg/l); X_CCO,BM - concentraţia în CCO-Cr din biomasa formată, (mg/l); X_CCO,p,inert,BM - concentraţia în CCO-Cr din solidele inerte rămase din descompunerea endogenă a biomasei, (mg/l); C_uz^b - concentraţia MTS influentă în treapta biologică, (mg/l); i. concentraţia în CCO-Cr din biomasa formată se determină cu relaţia: X_CCO,BM = [(X_CCO,deg)^b . Y + X_CCO,ext . Y_CCO,ext] . 1/(1 + b . T_N . F_T) (mg/l) (4.180) în care: X_CCO,deg^b - concentraţia de CCO-Cr degradabil din influentul bazinului cu nămol activat, (mg/l); X_CCO,ext - concentraţia de CCO-Cr suplimentară (din sursă externă), (mg/l); Y = 0,67 (g/g) - coeficientul de randament (g biomasă formată/g CCO degradat); Y_CCO,ext - coeficientul de randament pentru sursa externă de carbon (g biomasă formată/g CCO degradat); b = 0,17 (zi^-1) - coeficientul descompunerii endogene la 15°C; T_N - vârsta nămolului, (zile); F_T = 1,072^(T - 15) - factorul de temperatură pentru respiraţia endogenă;. ii. concentraţia în CCO-Cr din solidele inerte rămase din descompunerea endogenă a biomasei se determină cu relaţia: X_CCO,inert,BM = 0,2 . X_CCO,BM . T_N . b . F_T (mg/l) (4.181) în care: X_CCO,BM, T_N, b, F_T - definite anterior; b. cantitatea de nămol provenit din reţinerea compuşilor pe bază de fosfor: i. cantitatea de nămol în exces provenit din reţinerea fosforului cuprinde materia solidă rezultată din îndepărtarea fosforului biologic în exces şi din cea obţinută din precipitarea simultană; la eliminarea fosforului biologic în exces, se admit 3 g s.u/1 g de fosfor eliminat biologic; ii. materiile solide rezultate din precipitarea simultană sunt funcţie de tipul de coagulant şi de cantitatea dozată; iii. în calcule se consideră o producţie specifică de nămol de: i. 2,5 kg s.u./kg Fe dozat; ii. 4,0 kg s.u./1 kg Al dozat. iv. cantitatea de nămol în exces din eliminarea fosforului: N_eP = Q_uz,zi,med/1000 . (3 . C_P,bio,ex + 6,8 . C_P,prec,Fe + 5,3 . C_P,prec,Al) (kg s.u/zi) (4.182) în care: Q_uz,zi,med - debitul mediu zilnic de apă uzată, (mc/zi); C_P,bio,ex - concentraţia de fosfor biologic în exces, (mg P/l); C_P,prec,Fe - concentraţia de fosfor precipitat cu Fe, (mg P/l); C_P,prec,Al - concentraţia de fosfor precipitat cu Al, (mg P/l); v. în cazul utilizării varului pentru precipitare, producţia specifică de nămol este de 1 g/1 g Ca(OH)_2. (7) Indicele volumetric al nămolului sau indexul lui Mohlmann este un parametru care caracterizează procesul de sedimentare a nămolului activat în decantorul secundar. Indiferent de tipul epurării, se recomandă ca indicele volumetric să nu depăşească 180 ... 200 cmc/g. (8) Pentru calculele de dimensionare a treptei de epurare biologică se recomandă valorile din tabelul următor. Tabelul 4.25. Valori recomandate pentru I_VN.
┌────┬─────────────┬───────────────────────┐
│ │ │I_VN (cmc/g) │
│ │ ├───────────────────────┤
│Nr. │Tipul │Influenţa apelor uzate │
│crt.│epurării │industriale │
│ │ ├──────────┬────────────┤
│ │ │Favorabilă│Nefavorabilă│
├────┼─────────────┼──────────┼────────────┤
│1 │Fără │100 - 150 │120 - 180 │
│ │nitrificare │ │ │
├────┼─────────────┼──────────┼────────────┤
│ │Cu │ │ │
│2 │nitrificare +│100 - 150 │120 - 180 │
│ │denitrificare│ │ │
├────┼─────────────┼──────────┼────────────┤
│ │Cu │ │ │
│3 │stabilizarea │75 - 120 │120 - 150 │
│ │nămolului │ │ │
└────┴─────────────┴──────────┴────────────┘
Sursa: DWA 131 - 2016 - Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen. (9) Valorile mai scăzute se consideră în cazurile: a. când schema de epurare nu cuprinde decantor primar; b. când schema de epurare cuprinde în amonte de bazinul biologic un bazin selector aerob sau un bazin de amestec anaerob; c. când bazinul biologic este prevăzut cu alimentare tip "piston". (10) Concentraţia nămolului de recirculare (concentraţia nămolului în exces): c_nr = c_ne = 1000/I_VN (kg/mc) (4.183) în care: I_VN - definit anterior. (11) Coeficientul de recirculare externă a nămolului: r = Q_nr/Q_c . 100 = c_na/(c_nr - c_na) . 100 = (c_na . I_VN)/(1000 - c_na . I_VN) (%) (4.184) în care: Q_c - debitul de calcul, definit anterior; c_na, c_nr, I_VN - definiţi anterior; Q_nr - debitul de nămol recirculat, (mc/zi). (12) Valori orientative ale concentraţiei nămolului activat din bazinul cu nămol activat sunt prezentate în Tabelul 4.26. Tabelul 4.26. Valori ale concentraţiei nămolului activat.
┌──────────────────┬───────────────────┐
│ │Concentraţia în │
│ │substanţă uscată │
│ │c_na (kg/mc) │
│Tipul epurării ├─────────┬─────────┤
│ │cu │fără │
│ │decantare│decantare│
│ │primară │primară │
├──────────────────┼─────────┼─────────┤
│Fără nitrificare │2,5 - 3,5│3,5 - 4,5│
├──────────────────┼─────────┼─────────┤
│Cu nitrificare şi │2,5 -3,5 │3,5 - 4,5│
│denitrificare │ │ │
├──────────────────┼─────────┼─────────┤
│Cu stabilizarea │- │4,5 │
│nămolului │ │ │
├──────────────────┼─────────┼─────────┤
│Cu eliminarea │ │ │
│fosforului │3,5 - 4,5│4,5 │
│(precipitare │ │ │
│simultană) │ │ │
└──────────────────┴─────────┴─────────┘
4.7.5.1.2.7. Determinarea volumului bazinului biologic (1) Volumul bazinului cu nămol activat se calculează în funcţie de vârsta nămolului, de producţia de nămol în exces, precum şi de concentraţia nămolului activat rezultat din dimensionarea decantorului secundar [1]: V = (T_N . N_e)/c_na (mc) (4.185) în care: T_N - vârsta nămolului, (zile); N_e - cantitatea de materii solide, exprimată în substanţă uscată din nămolul în exces, (kg s.u./zi); c_na - concentraţia nămolului activat din bazinul biologic, (kg/mc). (2) Acest volum cuprinde atât volumul zonei de denitrificare (V_D) cât şi volumul zonei de nitrificare (V_N) în care are loc eliminarea compuşilor pe bază de carbon organic concomitent cu nitrificarea amoniului. V = V_D + V_N (mc) (4.186) (3) În schemele de denitrificare cu alimentare fracţionată (step - feed), concentraţia nămolului din bazinul cu nămol activat se înlocuieşte cu c_na,step: c_na,step > c_na. (4) Calculul coeficienţilor de recirculare - Recircularea externă se referă la debitul de nămol activat prelevat din decantorul secundar şi dirijat în funcţie de soluţia propusă, în amonte de bazinul anaerob, în amonte de bazinul de denitrificare sau în amonte de zona aerobă. (5) Dimensionarea se face pentru un coeficient de recirculare externă r_e = 100%. (6) Debitul de nămol recirculat este: Q_re = r_e . Q_c (mc/zi) (4.187) în care: Q_c - debitul de calcul a bazinului cu nămol activat, (mc/zi); a. recircularea internă constă în prelevarea din avalul zonei de nitrificare a amestecului nămol - apă uzată (bogată în azotaţi) şi dirijarea acestuia în secţiunea amonte a zonei de denitrificare. i. debitul de recirculare internă: Q_ri = r_i - Q_c (mc/zi) (4.188) în care: Q_c - debitul de calcul a bazinului cu nămol activat, (mc/zi); r_i - coeficientul de recirculare internă, (%); ii. Coeficientul de recirculare internă se determină cu relaţia [1]: r_i = [c_(N - NO_3)]^D/[c_(N - NO_3)]^efl - r_e (4.189) în care: [c(N - NO_3)]^D - concentraţia de azot din azotatul ce trebuie denitrificat, (mg (N - NO_3)^- /l); c_(N - NO_3)^efl - concentraţia de azot din azotatul din efluentul staţiei de epurare, (mg (N - NO_3)^-/l); r_e - coeficientul de recirculare externă. b. coeficientul total de recirculare [1]: r_T = r_e + r_i = Q_re/Q_c + Q_ri/Q_c (4.190) în care: Q_c, Q_re - definiţi anterior; Q_ri - debitul de recirculare internă, (mc/zi). c. eficienţa maximă a denitrificării [1]: Eta_d = 1 - 1/(1 + r_T) (4.191) d. durata totală a unui ciclu, dacă procesul de denitrificare este intermitent [1]: t_T = t_N + t_D (h) (4.192) Se poate calcula cu relaţia: t_T = t_r . [c_(N - NO_3)]^efl/[c_(N - NO_3)]^D (h) (4.193) în care: t_r = V/Q_uz,max,or ≥ 2 (h) (4.194) 4.7.5.1.2.8. Calculul Alcalinităţii (1) Deteriorarea flocoanelor de nămol şi pierderea biomasei din bazinul de aerare poate să fie datorată reducerii valorii pH-ului ca urmare a reducerii alcalinităţii în procesul de nitrificare, respectiv în procesul de precipitare a fosforului cu săruri metalice. (2) Alcalinitatea medie zilnică se calculează pentru cele mai defavorabile situaţii: a. doza maximă de reactiv de precipitare; b. nitrificare extinsă; c. denitrificare limitată. (3) Calculul valorii alcalinităţii la ieşirea din bazinul de aerare se face cu relaţia [1]: Alk^infDS = Alk^b - [0,07 {[c_(N - (NH_4)^+)]^inf - [c_(N - (NH_4)^+)]^efl + [c_(N - (NO_3)^-)]^efl - [c_(NO_3)^-]^b]} + 0,06 c_(Fe^3+) + 0,04 c_(Fe^2+) + 0,11 c_(Al^3+) - 0,03 c_(P,prec)] în care: Alk^infDS - alcalinitatea în efluentul bazinului de aerare [mmoli//]; Alk^b - alcalinitatea în influentul bazinului de aerare [mmoli/l]; [c_(N - NH_4)^+]^inf - concentraţia de azot amoniacal în influentul bazinului de aerare [mg N - (NH_4)^+/l]; [c_(N - NH_4)^+]^efl - concentraţia de azot amoniacal în efluentul decantorului secundar [mg N - (NH_4)^+/l]; [c_(N - (NO_3^-)]^efl - concentraţia de azotaţi în efluentul decantorului secundar [mg N - (NO_3)^-/l]; [c_(NO_3)^-]^b - concentraţia de azotaţi în influentul bazinului de aerare [mg N - (NO_3)^-/l]; c_Fe^3+ - concentraţia de fier trivalent [mg/l]; c_Fe^2+ - concentraţia de fier bivalent [mg/l]; c_Al^3+ - concentraţia de aluminiu [mg/l]; c_P,prep - concentraţia de fosfor precipitat [mg/l]; (4) Valoarea alcalinităţii nu trebuie să scadă sub 1,5 mmoli/l [1]. (5) Pentru menţinerea acestei valori poate fi necesară dozarea de reactivi de neutralizare alcalini: lapte de var (dacă concentraţia de dioxid de carbon din apă este suficientă), apă de var, bicarbonat de sodiu. (6) Dozarea reactivilor de neutralizare se face astfel încât să se evite creşterea valorii pH-ului peste 8,3 [1]. 4.7.5.1.2.9. Calculul capacităţii de oxigenare (1) Capacitatea de oxigenare reprezintă cantitatea de oxigen necesară proceselor biochimice din bioreactor pentru: eliminarea carbonului organic (inclusiv respiraţia endogenă), pentru nitrificare, determinarea economiei de oxigen furnizat în procesul de denitrificare prin preluarea oxigenului necesar dezvoltării biomasei din azotaţi [1]. a. capacitatea de oxigenare necesară pentru reducerea carbonului organic se determină cu relaţia: (a se vedea imaginea asociată) în care: Q_uz,zi,med - debitul mediu zilnic de apă uzată, (mc/zi); OC_c - consumul total de oxigen pentru reducerea substanţelor organice pe bază de carbon (mg/l). b. capacitatea de oxigenare necesară pentru nitrificare: (a se vedea imaginea asociată) în care: 4,3 - consumul specific de oxigen, (kg O_2)/kg azot oxidat); Q_uz,zi,med - debitul mediu zilnic de apă uzată , (mc/zi); [c_(N - NO_3)]^D - concentraţia de azot din azotatul ce trebuie denitrificat, [mg N - (NO_3)^-/l]; [c_(N - NO_3)]^infl - concentraţia de azot din azotatul influent în bazinul biologic, [mg N - (NO_3)^-/l]; [c_(N - NO_3)]^efl - concentraţia de azot din azotatul din efluentul bazinului biologic, [mg N - (NO_3)^-/l]. c. capacitatea de oxigenare necesară pentru denitrificare: (a se vedea imaginea asociată) în care: 2,86 - consumul specific de oxigen, (kg O_2/kg de azot denitrificat); Q_uz,zi,med - debitul mediu zilnic de apă uzată, (mc/zi); [c_(N - NO_3)]^D - concentraţia de azot din azotatul ce trebuie denitrificat, [mg N - (NO_3)^-/l]. Semnul minus ("-") semnifică oxigenul ce se recuperează prin denitrificare şi nu se consumă. (2) Capacitatea de oxigenare necesară pentru eliminarea carbonului organic şi pentru nitrificarea amoniului se poate calcula în ipotezele: a. când se ţine seama de aportul de oxigen din procesul de denitrificare; b. când se neglijează aportul de oxigen din procesul de denitrificare. (3) Ipoteza care conferă siguranţă este ipoteza b, pentru care capacitatea necesară este maximă. Se ţine seama de variaţia în decursul zilei a încărcării organice şi a încărcării cu azot. Pentru calculul valorilor orare de vârf ale capacităţii de oxigenare necesare se introduc termenii f_C - factorul de vârf a încărcării organice şi f_N - factorul de vârf a încărcării cu azot. (4) Relaţiile de calcul pentru determinarea capacităţii de oxigenare orare necesare sunt [1]: a. în ipoteza luării în considerare a oxigenului furnizat prin denitrificare: (a se vedea imaginea asociată) în care: toţi termenii au fost definiţi anterior. b. în ipoteza în care se neglijează aportul de oxigen din procesul de denitrificare: (a se vedea imaginea asociată) c. factorul de vârf f_C reprezintă raportul dintre cantitatea de oxigen necesară pentru eliminarea carbonului în 2 ore de vârf şi cantitatea de oxigen medie zilnică necesară. (5) Factorul de vârf f_N se determină ca raport între încărcarea cu TKN în 2 ore de vârf şi încărcarea în TKN medie pe 24 ore. (6) Deoarece valoarea de vârf a necesarului de oxigen pentru nitrificare se produce înainte de apariţia necesarului de vârf pentru eliminarea carbonului, calculul capacităţii de oxigenare orare necesare CO_h.nec, se face în două ipoteze [1]: a. ipoteza 1: f_C =1 şi o valoare admisă (apreciată) pentru f_N; b. ipoteza 2: f_C cu o valoare admisă (apreciată) şi f_N = 1. (7) Dintre cele două ipoteze se consideră cea pentru care se obţine (CO_h.nec) maxim. Tabelul 4.27. Valori pentru f_C şi f_N
┌───────┬───────────────────────────────────────┐
│ │Vârsta nămolului T_n │
│Factor ├────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┤
│de vârf│2 │4 │8 │10 │15 │20 │25 │35 │
│ │zile│zile│zile│zile│zile│zile│zile│zile│
├───────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│f_C │1,4 │1,3 │1,25│1,2 │1,2 │1,15│1,11│1,05│
├───────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│f_N │ │ │ │ │ │ │ │ │
│pentru │ │ │ │ │ │ │ │ │
│C_i,CCO│2,4 │2,4 │2,4 │2,4 │2,4 │2,0 │1,5 │1,1 │
│≤ 2.400│ │ │ │ │ │ │ │ │
│kg/zi │ │ │ │ │ │ │ │ │
├───────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│f_N │ │ │ │ │ │ │ │ │
│pentru │ │ │ │ │ │ │ │ │
│C_i,CCO│2,4 │2,4 │2,2 │2,0 │1,8 │1,5 │1,3 │1,1 │
│> │ │ │ │ │ │ │ │ │
│12.000 │ │ │ │ │ │ │ │ │
│kg/zi │ │ │ │ │ │ │ │ │
└───────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘
Notă: Valorile intermediare se obţin prin interpolare Sursa: DWA T4 - 2016 - Bemessung von Klaranlagen in warmen und kalten Klimazonen. (8) Pentru staţii de epurare mici şi medii, capacitatea de oxigenare orară necesară se verifică, cu relaţia următoare, caz în care factorii de vârf f_C = 1 şi f_N = 1. (a se vedea imaginea asociată) în care: - delta = 15 pentru Q_uz, max, zi < 50 l/s; – delta = 20 pentru 50 l/s < Q_uz, max, zi ≤ 250 l/s; – delta = 24 pentru Q_uz, max, zi > 250 l/s. (9) În calculele de dimensionare se consideră ipoteza pentru care se obţine valoarea maximă pentru CO_h.nec determinată cu una din relaţiile (4.198), (4.199) şi (4.200). (10) Determinarea debitului de aer necesar în condiţii reale în scopul asigurării capacităţii de oxigenare orare necesare, ţine seama de: a. temperatura apei uzate; b. randamentul transferului de oxigen de la aer la apă; c. temperatura maximă a aerului din zona de amplasare a staţiei de epurare; d. adâncimea de insuflare din bazinul cu nămol activat; e. performanţele dispozitivelor de insuflare a aerului în apă. (11) Capacitatea de oxigenare orară necesară în condiţii standard SOTR (Standard Oxygen Transfer Rate) în apă curată (temperatura apei 20°C şi presiunea atmosferică 1013 hPa), pentru aerare pneumatică, se calculează cu relaţia [5]: (a se vedea imaginea asociată) în care: f_d - factorul de adâncime pentru aerare pneumatică, (-); C_S,20 - concentraţia de saturaţie a oxigenului în apa curată, la 20°C, [(mg O_2)/l]; α - coeficient care ţine seama de capacitatea de transfer a oxigenului de la apa curată la apa uzată; valoarea coeficientului este în funcţie de procesul biologic şi de cazurile de încărcare considerate; valoarea minimă a coeficientului a se consideră: α = 0,5 - 0,65 pentru procese de nitrificare şi denitrificare, α = 0,3 - 0,4 pentru epurare biologică convenţională (reţinerea carbonului), α = 0,7 - 0,8 pentru procese cu stabilizare aerobă simultană a nămolului; C_S,T - concentraţia de saturaţie a oxigenului în apa curată la temperatura T(°C), [(mg O_2)/l]; C_B - concentraţia oxigenului dizolvat în apa uzată, pentru dimensionare se adoptă 2 [(mg O_2)/l]; θ = 1,024 - coeficient din relaţia de tip Arhenius, ce evidenţiază efectul temperaturii asupra transferului de oxigen; T - temperatura apelor uzate; CO_h,nec - capacitatea de oxigenare orară necesară, [(kg O_2)/h]. (12) Factorul de adâncime pentru aerare pneumatică se calculează cu relaţia [5]: f_d = 1 + H_i/20,7 (-) (4.202) în care: H_i - adâncimea de insuflare a aerului, măsurată între suprafaţa lichidului şi faţa superioară a dispozitivului de insuflare în amestecul lichid din bazinul cu nămol activat, (m). (13) Concentraţia de saturaţie a oxigenului dizolvat în apa curată la temperatura T(°C) se determină cu relaţia [5]: C_S,T = 2234,34/(T + 45,93)^1.31403 [(mg O_2)/l] (4.203) (14) De la o altitudine de 600 m deasupra nivelului mării şi o concentraţie totală de săruri < 2 g/l , se recomandă să se ia în considerare şi influenţa altitudinii asupra concentraţiei de saturaţie a oxigenului [5]: (a se vedea imaginea asociată) în care: f_d, C_S,20, α, C_S,T, C_B, θ, T, CO_h,nec - definiţi anterior; p_atm - presiunea atmosferică din zona de amplasare a bazinului cu nămol activat, (hPa). (15) Presiunea atmosferică din zona de amplasare a bazinului cu nămol activat se determină în funcţie de altitudinea geodezică a sistemului [5]: p_atm = 1013,25 . [(288 - 0,0065 . h_geo)/288]^5,255 (4.205) în care: h_geo - altitudinea geodezică a sistemului, (m). (16) Calculele se efectuează pentru perioada de vară considerând temperatura relevantă a apei uzate temperatura maximă specifică fiecărui amplasament. (17) Debitul de aer necesar, aspirat în aer uscat la temperatura de 0°C şi presiunea atmosferică 1013 hPa, considerând conţinutul de oxigen dintr-un mc de aer de 300 g/mc (0,2095 mc O_2)/mc aer . 1429 g O_2/mc aer), se determină cu relaţia [5]: Q_N,aer = (1000 . SOTR)/(3 . SSOTE . H_i) (N mc aer/h) (4.206) în care: SOTR, H_i - definiţi anterior; SSOTE - eficienţa specifică de transfer a oxigenului în apa curată, (Specific Standard Oxygen Transfer Efficiency), la adâncimea de insuflare H_i (%/m); valoarea eficienţei specifice este caracteristică fiecărui dispozitiv de insuflare a aerului şi este furnizată de ofertantul (producătorul) dispozitivului. (18) Debitul de aer necesar se poate determina şi cu relaţia [5]: Q_N,aer = (1000 . SOTR)/(SSOTR . H_i) (N mc aer/h) (4.207) în care: SOTR, H_i - definiţi anterior; SSOTR - capacitatea specifică de oxigenare a dispozitivului de insuflare a aerului în apă curată, (Specific Standard Oxygen Transfer Rate), (g O_2)/N mc aer . m adâncime de insuflare); valoarea este caracteristică fiecărui dispozitiv de insuflare a aerului şi este furnizată de ofertantul (producătorul) dispozitivului. 4.7.5.2. Bazine cu nămol activat cu funcţionare secvenţială (1) Procesele din bazinele cu funcţionare secvenţială sunt identice cu cele din bazinele cu nămol activat, cu deosebirea că şi aerarea şi decantarea au loc în acelaşi bazin. Dacă în bazinele cu nămol activat procesul de aerare şi decantare au loc în acelaşi timp, în bazinele cu funcţionare secvenţială acestea au loc secvenţial. (2) Procesul care se desfăşoară într-un bazin secvenţial este alcătuit din următoarele 5 etape: a. Umplere i. obiectiv: adăugare de substrat (apă uzată sau apă uzată decantată primar); ii. se realizează ridicarea nivelului apei în bazin de la 25% din capacitate (la sfârşitul etapei de stand-by) la 100%; iii. durata etapei este circa 25% din durata unui ciclu. b. Reacţie (aerarea apei) i. obiectiv: completarea reacţiilor biochimice care au fost iniţiate în timpul etapei de umplere; ii. durata etapei este ≈ 35% din durata unui ciclu. c. Decantare: i. obiectiv: separarea solidelor din apă, pentru limpezirea acesteia; ii. durata etapei este ≈ 20% din durata unui ciclu. d. Evacuare apă limpezită i. obiectiv: evacuarea apei limpezite din bazin; ii. durata etapei de evacuare poate fi cuprinsă între 5 ... 30% din durata unui ciclu (0,25 ÷ 2,0 h), cu o valoare uzuală de 0,75 h. e. Evacuare nămol (stand-by) i. obiectiv: permite celei de-a doua unităţi să realizeze etapa de umplere; ii. evacuarea nămolului în exces se realizează la sfârşitul fiecărui ciclu; iii. durata etapei de evacuare este ≈ 5% din durata unui ciclu. (3) Procesul de epurare biologică din bazinele cu funcţiune secvenţială nu necesită recircularea nămolului. (4) Epurarea biologică din bazinele cu funcţionare secvenţială se poate realiza în următoarele cazuri: a. epurare biologică convenţională; b. epurare biologică cu nitrificare/denitrificare; c. epurare biologică cu nitrificare/denitrificare şi stabilizarea aerobă a nămolului. (5) Numărul minim de unităţi (bazine) cu funcţionare secvenţială este n = 2. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.10. Etapele de operare pentru bazinele cu funcţionare secvenţială 4.7.5.3. Bioreactoare cu membrane (MBR) (1) Tehnologia de epurare cu bioreactoare cu membrane (MBR - Membrane Biological Reactors) combină procesul de epurare cu nămol activat cu filtrarea pe membrane şi poate fi configurată în funcţie de necesitatea de reţinere a poluanţilor. (2) Sistemul MBR constă într-un bazin biologic în care are loc degradarea compuşilor din apa uzată şi un modul de membrane care are rolul de separare fizică a apei de nămol (microfiltrare sau ultrafiltrare). (3) Sistemele MBR se pot configura: a. unitatea de filtrare prin membrane amplasată în exteriorul bazinului biologic. În acest caz trecerea apei prin membrană se face ca urmare a aplicării unei presiuni; b. unitatea de filtrare cu membrane amplasată în bazinul biologic, caz în care trecerea apei prin membrană este posibilă prin aplicarea de vacuum. Această configuraţie conduce la un consum mai redus de energie. (4) Pentru a evita colmatarea membranei este necesară o treaptă de pre-epurare pentru reţinerea fibrelor, a părului sau a altor elemente care ar putea colmata/degrada membrana. De asemenea, sistemul este prevăzut cu spălare chimică periodică. (5) Colmatarea membranei este influenţată de condiţiile hidrodinamice, de tipul de membrană, de tipul de configurare, de prezenţa compuşilor cu masă moleculară mare rezultaţi din metabolismul microbian. (6) În vederea evitării colmatării membranei, în cazul membranelor submersate, un flux de aer este injectat în interiorul modulului cu membrane. Pe lângă aportul de oxigen, acesta are rolul de a scutura membrane împiedicând astfel aderarea nămolului la suprafaţa acesteia. (7) Parametrii de funcţionare a sistemelor MBR submersate sunt [6]: a. presiunea trans-membrană - 20 kPa; b. concentraţia nămolului activat - 12 - 15 kg/mc. c. timp de retenţie hidraulică - 1- 9 ore; d. încărcare volumetrică - până la 20 kg CCO-Cr/mc,zi; e. debit de aer - 8 - 12 Nmc/h, modul; f. pH - 7 - 7,5; g. consum de energie - 0,2 - 0,4 kWh/mc. (8) Datorită concentraţiei mari a biomasei în bioreactor sistemul permite o capacitate de epurare ridicată pentru o amprentă redusă. (9) Sistemele MBR oferă opţiunea de selectare independentă a timpului de retenţie hidraulică şi a timpului de retenţie a nămolului, ceea ce permite un control flexibil al parametrilor de operare. (10) Concentraţia mare a nămolului în bioreactor permite epurarea eficientă a apelor uzate cu încărcare ridicată. Un timp de retenţie ridicat al nămolului permite contactul prelungit al acestuia cu poluanţii din apă şi dezvoltarea de microorganisme capabile să degradeze şi o serie de compuşi refractari. (11) Sistemele de bioreactoare cu membrane funcţionează complet automatizat. 4.7.6. Decantoare secundare (1) Decantoarele secundare sunt construcţii descoperite care au rolul de a reţine nămolul biologic produs în bazinele cu nămol activat sau în filtrele biologice. (2) Decantoarele secundare sunt amplasate în aval de bazinele cu nămol activat sau de filtrele biologice, în funcţie de schema de epurare adoptată. (3) Substanţele reţinute în decantoarele secundare poartă denumirea de nămol biologic, iar în cazul în care decantoarele secundare sunt amplasate după bazinele cu nămol activat, substanţele reţinute poartă denumirea de nămol activat. (4) Decantoarele secundare nu pot lipsi din schemele de epurare biologică, acestea funcţionând în tandem cu bazinele cu nămol activat sau cu filtrele biologice. (5) Procesul de decantare este influenţat de: a. flocularea realizată în zona de admisie a apei în decantor; b. condiţiile hidraulice din decantor (modul de repartiţie al apei la admisie şi modul de colectare la evacuare, curenţii de densitate); c. debitul nămolului de recirculare, modul şi ritmicitatea de evacuare a nămolului. (6) Decantoarele secundare sunt alcătuite în principal din: a. compartimente pentru decantarea propriu-zisă; b. sistemele de admisie şi distribuţie a apei din bazinele cu nămol activat sau filtrele biologice; c. sistemele de colectare şi evacuare a apei decantate; d. echipamentele mecanice necesare colectării şi evacuării nămolului, precum şi dispozitivele de închidere pe accesul şi evacuarea apei în şi din decantor, necesare izolării fiecărui compartiment în parte în caz de necesitate (revizii, reparaţii, avarii); e. conducte de evacuare a nămolului biologic şi de golire a decantorului; f. pasarelă de acces pe podul raclor. 4.7.6.1. Clasificare (1) Decantoarele secundare se clasifică astfel: a. după direcţia de curgere a apei prin decantor: i. decantoare orizontale longitudinale; ii. decantoare orizontale radiale; iii. decantoare verticale; iv. decantoare de tip special (cu module lamelare, cu recircularea stratului de nămol); b. după modul de evacuare a nămolului: i. decantoare cu evacuare hidraulică pe principiul diferenţei de presiune hidrostatică; ii. decantoare cu evacuare hidraulică cu ajutorul podurilor racloare cu sucţiune. 4.7.6.2. Parametri de dimensionare (1) Debitul de calcul al decantoarelor secundare, în toate procedeele de canalizare, este: Q_c = Q_uz,zi,max (mc/h) (4.208) (2) Debitul de verificare în toate procedeele de canalizare se stabileşte cu relaţia: a. în scheme cu filtre biologice: Q_v = Q_uz,zi,max + Q_AR,max (mc/h) (4.209) b. în scheme cu bazine cu nămol activat: Q_v = Q_uz,zi,max + Q_nr,max (mc/h) (4.210) (3) Numărul de decantoare va fi de minimum două unităţi (compartimente), ambele active, fiecare putând funcţiona independent. Pentru funcţionarea corectă a unităţilor de decantare se impune distribuţia egală a debitelor între unităţile respective (se prevede în amonte de decantoarele secundare o cameră de distribuţie a debitelor). (4) Pentru asigurarea unei bune funcţionări a decantoarelor, precum şi pentru realizarea unei eficienţe ridicate în ceea ce priveşte sedimentarea materiilor în suspensie din apă, trebuie ca accesul şi evacuarea apei să se facă uniform; pentru acces se recomandă prevederea de deflectoare, orificii sau ecrane semiscufundate, orificiile fiind îndreptate către radier pentru asigurarea uniformităţii curgerii în bazin. La decantoarele orizontale radiale şi la cele verticale, accesul apei trebuie să se facă la o distanţă de 1,50 m faţă de radier, pentru o bună distribuţie a liniilor de curent. (5) Evacuarea apei din decantor este reglată prin deversoare metalice, având partea superioară realizată sub forma unor dinţi triunghiulari sau trapezoidali; aceste deversoare sunt reglabile pe verticală, permiţând astfel evacuarea controlată a apei decantate. Pentru a realiza o evacuare uniformă, trebuie ca deversarea să fie neînecată şi perfect reglată pe verticală, astfel încât lama deversantă pentru fiecare dinte al deversorului să fie egală. (6) Evacuarea apei decantate se poate face şi prin conducte submersate funcţionând cu nivel liber, prevăzute cu fante (orificii). Conducta va fi dimensionată să funcţioneze cu nivel liber. (7) Lungimea deversoarelor rezultă din adoptarea valorilor recomandate pentru debitul specific deversat; debitul nu va depăşi 10(mc/h, m) pentru rigole cu evacuare pe o singură parte şi 6 (mc/h, m) pentru rigole cu evacuare pe două părţi în situaţia cea mai dezavantajoasă (la debitul de verificare). Când valoarea este depăşită, se recomandă mărirea lungimii de deversare prin realizarea de rigole paralele sau, la decantoarele radiale şi verticale, prin prevederea de rigole radiale suplimentare. (8) Se recomandă evacuarea continuă a nămolului activat din decantoarele secundare, dar dacă nu este posibil, intervalul de timp dintre două evacuări de nămol nu trebuie să fie mai mare de 4 h (cu măsuri adecvate la recircularea nămolului). (9) Determinarea pierderilor de sarcină prin decantor se va face atât pentru debitul de calcul cât şi pentru cel de verificare, adoptându-se pentru profilul tehnologic valorile cele mai dezavantajoase. (10) Înălţimea de siguranţă a pereţilor decantorului deasupra nivelului maxim al apei va fi de minim 0,3 (11) Alegerea tipului de decantor, a numărului de compartimente şi a dimensiunilor acestora se face pe baza unor calcule tehnico-economice comparative, a cantităţii şi calităţii nămolului biologic efluent din bazinele cu nămol activat sau din filtrele biologice şi a parametrilor de proiectare recomandaţi pentru fiecare caz în parte. 4.7.6.2.1. Parametri de dimensionare - decantoare secundare în scheme cu bazine cu nămol activat (1) La proiectarea decantoarelor secundare se iau în considerare următoarele: a. separarea eficientă a nămolului; b. îngroşarea şi evacuarea nămolului depus pe radier. (2) Nămolul reţinut este îngroşat în stratul depus pe radier, fenomen dependent de indicele nămolului (I_Vn), de grosimea stratului de nămol, de timpul de îngroşare şi de tipul sistemului de raclare a nămolului de pe radier. (3) Concentraţia materiilor solide din influentul decantoarelor secundare se poate considera egală cu concentraţia materiilor solide din (c_na) din bazinul cu nămol activat (kg/mc). (4) Indicele comparativ al nămolului I_SN < 600 (l/mc) [1]. (5) Concentraţia nămolului sedimentat pe radierul decantorului secundar se calculează cu relaţia [1]: c_nds = 1000/I_VN radical indice 3 din t_i (kg/mc) (4.211) în care: I_VN - indicele volumetric al nămolului (cmc/g); t_i - timpului de îngroşare (concentrare) a nămolului din decantorul secundar (h). (6) Se recomandă stabilirea timpului de îngroşare (concentrare) a nămolului din decantorul secundar funcţie de tipul epurării astfel [1]: a. pentru epurare fără nitrificare t_i = 1,5 - 2,0 (h); b. pentru epurare cu nitrificare t_i = 1,5 (h); c. pentru epurare cu nitrificare şi denitrificare t_i = 2,0 (h). (7) Valorile concentraţiei nămolului de recirculare depind de tipul sistemului de raclare a nămolului din decantoarele secundare şi se calculează cu relaţiile [1]: a. pentru decantoare secundare la care podul realizează raclarea mecanică a nămolului spre o başă: c_nr ≈ (0,7 - 0,8) . c_nds (kg/mc) (4.212) b. pentru decantoare secundare dotate cu pod raclor cu sucţiune: c_nr ≈ (0,5 - 0,7) . c_nds (kg/mc) (4.213) c. pentru decantoare fără sistem de raclare a nămolului: c_nr ≈ c_nds (kg/mc) (4.214) (8) Concentraţia nămolului activat se stabileşte cu relaţia: c_na = (r_e . c_nr)/(1 + r_e) (kg/mc) (4.215) în care: r_e - coeficientul de recirculare externă (%); c_nr - concentraţia nămolului de recirculare (kg/mc). (9) În calculele de dimensionare, coeficientul de recirculare externă se va consideră [1]: a. pentru decantoare secundare cu curgere predominant orizontală r_e = 75%; b. pentru decantoare secundare cu curgere predominant verticală r_e = 100%; (10) Încărcarea hidraulică superficială la debitul de calcul se determină cu relaţia [1]: u_sc = u_vs/I_SN = u_vs/(c_na . I_VN) (m/h) (4.216) în care: u_vs - încărcarea volumetrică superficială cu nămol (l/mp . h); I_SN - indicele comparativ al nămolului (l/mc); c_na - concentraţia nămolului activat (kg/mc); I_VN - indicele volumetric al nămolului (cmc/g). (11) Încărcarea volumetrică superficială cu nămol se recomandă să respecte relaţia [1]: a. pentru decantoare secundare cu curgere predominant orizontală: u_vs ≤ 500 (l/mp . h) (4.217) b. pentru decantoare secundare cu curgere predominant verticală: u_vs ≤ 650 (l/mp . h) (4.218) (12) Decantoarele secundare cu curgere predominant orizontală sunt decantoare cu raportul dintre componenta verticală şi componenta orizontală mai mic de 1:3; decantoarele secundare cu curgere predominant verticală sunt decantoare cu raportul dintre componenta verticală şi componenta orizontală mai mare de 1:2 [1]. (13) Suprafaţa orizontală necesară a decantoarelor secundare se calculează cu relaţia: A_o = Q_c/u_sc (mp) (4.219) în care: Q_c - debitul de calcul, (mc/h); u_sc - încărcarea superficială la debitul de calcul, (m/h); (14) Încărcarea superficială efectivă la debitul de calcul şi încărcarea superficială efectivă la debitul de verificare, se recomandă să respecte relaţiile: a. pentru decantoare secundare precedate de bazine cu nămol activat, exclusiv cele cu stabilizarea nămolului: (u_sc)^ef ≤ 1,2 (m/h) (4.220) (u_sv)^ef ≤ 2,2 (m/h) (4.221) b. pentru decantoare secundare precedate de bazine cu nămol activat, cu stabilizarea nămolului: (u_sc)^ef ≤ 0,7 (m/h) (4.222) (u_sv)^ef ≤ 1,4 (m/h) (4.223) (15) Adâncimea utilă necesară se calculează cu relaţia (figurile următoare) [1]: h_u = h_1 + h_23 + h_4 (m) (4.224) în care: h_1 - adâncimea zonei de apă limpezită (m); h_23 - adâncimea zonei de tranziţie şi separare (m); h_4 - adâncimea zone de îngroşare (concentrare) a nămolului în decantorul secundar (m). (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.11. Schema de principiu a decantorului secundar orizontal radial. Sursa: DWA 131 - 2016 - Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.12. Schema de principiu a decantorului secundar orizontal longitudinal Sursa: DWA 131 - 2016 - Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen. (16) Adâncimea zonei de apă limpezită se consideră: h_1 = 0,50 (m) [1]. (17) Adâncimea zonei de tranziţie şi separare se determină cu relaţia [1]: h_23 = u_sc . (1 + r_e) . (500/(1000 - c_na . I_VN) + c_na . I_VN/1100) (m) (4.225) în care: u_sc, r_e, c_na, I_VN - definiţi anterior. (18) Adâncimea zone de îngroşare (concentrare) a nămolului în decantorul secundar [1]: h_4 = [c_na . u_sc . (1 + r_e) . t_i]/c_nds (4.226) în care: u_sc, r_e, c_na, t_i, c_nds - definiţi anterior. (19) Adâncimea totală a unităţii de decantare este: H = h_u + h_s (m) (4.227) în care: h_s = 0,30 - 0,50 - adâncimea zonei de siguranţă; h_u - adâncimea utilă a apei din decantor (m). 4.7.6.2.2. Parametri de dimensionare - decantoare secundare în scheme cu filtre biologice (1) Tabelul 4.28 prezintă parametrii de dimensionare ai decantoarelor secundare în scheme cu filtre biologice. Tabelul 4.28. Parametri de proiectare a decantoarelor secundare în scheme cu filtre biologice
┌────┬────────────────┬────┬───────────┐
│Nr. │Parametru │U.M.│Valori │
│crt.│ │ │recomandate│
├────┼────────────────┼────┼───────────┤
│ │Încărcare │ │ │
│1 │superficială la │m/h │0,7 ... 1,5│
│ │debitul de │ │ │
│ │dimensionare │ │ │
├────┼────────────────┼────┼───────────┤
│ │Încărcare │ │ │
│2 │superficială la │m/h │max. 2,7 │
│ │debitul de │ │ │
│ │verificare │ │ │
├────┼────────────────┼────┼───────────┤
│ │Timpul de │ │ │
│3 │decantare la │h │2,5 │
│ │debitul de │ │ │
│ │dimensionare │ │ │
├────┼────────────────┼────┼───────────┤
│ │Timpul de │ │ │
│4 │decantare la │h │min. 1 │
│ │debitul de │ │ │
│ │verificare │ │ │
└────┴────────────────┴────┴───────────┘
(2) Aria orizontală necesară se calculează cu relaţia: A_o = Q_c/u_sc (mp) (4.228) în care: Q_c - debitul de calcul, (mc/h); u_sc - încărcarea superficială la debitul de calcul, (m/h). (3) Volumul util necesar de decantare: V_u = Q_c . t_dc (mc) (4.229) V_u = Q_v . t_dv (mc) (4.230) în care: Q_c - debitul de calcul, (mc/h); Q_v - debitul de verificare, (mc/h); t_dc - timpul de decantare la debitul de calcul, (h); t_dv - timpul de decantare la debitul de verificare, (h). Se adoptă valoarea maximă dintre (4.223) şi (4.224). (4) Adâncimea utilă a spaţiului de decantare: h_u = u_sc . t_dc (m) (4.231) în care: u_sc, t_dc definiţi anterior. (5) Cu aceste elemente, în situaţia în care se adoptă decantoare secundare orizontal radiale, se intră în Tabelul 4.29 şi se stabilesc dimensiunile geometrice: D, d_3, A_o, h_u, b şi V_u, precum şi numărul de unităţi de decantare. 4.7.6.3. Decantoare secundare orizontale radiale (1) Diametrul decantoarelor secundare orizontal radiale este cuprins între 16 şi 50 m. Nu se recomandă să se prevadă decantoare secundare radiale cu diametre mai mici de 16 m şi nici mai mari de 60 m. (2) Sunt bazine cu forma circulară în plan, în care apa este admisă central prin intermediul unei conducte prevăzută la debuşare cu o pâlnie (difuzor) a cărei muchie superioară este situată la 20 ÷ 30 cm sub nivelul apei. Apa limpezită este evacuată printr-o rigolă perimetrală sau prin conductă inelară submersată prevăzută cu orificii (fante). (3) Circulaţia apei se face orizontal şi radial, de la centru spre periferie. Din conducta de acces, apa iese în cilindrul central şi de aici se distribuie prin peretele semiscufundat, cu muchia inferioară situată la o adâncime sub nivelul apei egală cu 2/3 din înălţimea zonei de sedimentare h_u. (4) Se pot adopta variante în care apa iese din cilindrul central prin intermediul unor orificii cu deflectoare practicate în peretele acestuia sau printr-un grătar de uniformizare cu bare verticale. (5) Distribuţia uniformă a apei de la centru spre periferie se poate realiza şi prin intermediul altor dispozitive care prezintă avantaje hidraulice şi tehnologice deosebite (de tip "Lalea Coandă"). (6) Cilindrul central, al cărui diametru este de 20 ÷ 35% din diametrul decantorului, sprijină pe radierul bazinului prin intermediul unor stâlpi. Disiparea energiei apei din conducta de admisie trebuie să asigure condiţiile optime de floculare. (7) La partea superioară a cilindrului central se prevede o structură de rezistenţă capabilă să preia forţele generate de podul raclor, al cărui pivot este amplasat pe structura de rezistenţă respectivă. (8) Podul raclor poate fi de două tipuri: radial sau diametral. El este alcătuit dintr-o grindă ce sprijină pe structura de rezistenţă centrală prin intermediul unui pivot, iar extremităţile sprijină prin intermediul unor roţi adecvate pe peretele exterior al bazinului. Calea de rulare poate fi realizată şi din şină metalică, roţile fiind prevăzute în mod corespunzător acestui tip de rulare. (9) Colectarea şi evacuarea nămolului reţinut se face continuu în următoarele variante: a) colectarea nămolului se face într-o başă centrală de unde este evacuat fie prin diferenţă de presiune hidrostatică, fie prin pompare (se aplică în cazul decantoarelor cu radier înclinat). În acest caz, solidar cu grinda podului raclor sunt prevăzuţi montanţi de care sunt prinse lame ce raclează nămolul sedimentat pe radierul decantorului, conducându-l în başa de evacuare; de aici, nămolul este evacuat prin diferenţă de presiune hidrostatică spre treapta de prelucrare Figura 4.13 b.); b) prin sifonare (se aplică în cazul decantoarelor cu radier orizontal). În acest caz, nămolul sedimentat pe radierul decantorului este extras printr-un sistem de conducte într-un compartiment mobil solidar cu podul raclor, prin diferenţă de presiune hidrostatică, de unde, prin sifonare sau pompare este trimis într-un colector inelar şi evacuat spre treapta de prelucrare (Figura 4.13. a). (10) Soluţiile indicate pentru evacuarea nămolului din decantoare nu sunt limitative. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.13. Secţiuni transversale prin decantorul secundar orizontal radial. Notaţii: 1 - camera de admisie şi distribuţie apă; 2 - pod raclor; 3 - jgheab colector inelar fix; 4 - jgheab colector mobil; 5 - instalaţie de sifonare a nămolului; 6 - guri de aspiraţie; 7 - conducte verticale de aspiraţie; 8 - deversor; 9 - rigolă pentru colectarea apei decantate; 10 - pâlnie pentru colectarea nămolului; d_a - conductă admisie influent; d_e - conductă evacuare efluent; d_n - conductă evacuare nămol. Tabelul 4.29. Dimensiuni caracteristice decantoarelor secundare radiale.
┌────┬───┬─────┬────┬─────┬───┬───┬───┬───┬───┬────┬────┬────┬──────┬─────┬─────┬────┐
│Nr. │D │D_1 │D_2 │A_0*)│d_1│d_2│d_3│h_s│h_u│h_d │H │b │V_u**)│d_a │d_e │d_n │
│crt.│(m)│(m) │(m) │(mp) │(m)│(m)│(m)│(m)│(m)│(m) │(m) │(m) │(mc) │(mm) │(mm) │(mm)│
├────┼───┼─────┼────┼─────┼───┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼────┼──────┼─────┼─────┼────┤
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │250 -│200 -│150 │
│1 │16 │16,14│14,7│165 │3,0│2,6│3,0│0,3│2,5│0,43│2,90│0,50│413 │350 │300 │- │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │200 │
├────┼───┼─────┼────┼─────┼───┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼────┼──────┼─────┼─────┼────┤
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │300 -│250 -│200 │
│2 │20 │20,14│18,5│264 │3,0│2,6│3,0│0,3│2,5│0,57│2,90│0,60│660 │400 │350 │- │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │250 │
├────┼───┼─────┼────┼─────┼───┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼────┼──────┼─────┼─────┼────┤
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │350 -│300 -│200 │
│3 │25 │25,14│23,5│423 │4,0│3,6│4,0│0,4│2,5│0,70│2,90│0,60│1.058 │500 │400 │– │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │300 │
├────┼───┼─────┼────┼─────┼───┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼────┼──────┼─────┼─────┼────┤
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │500 -│400 -│250 │
│4 │30 │30,14│28,1│616 │2,3│- │- │0,4│3,0│- │3,40│0,80│1.848 │700 │600 │- │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │350 │
├────┼───┼─────┼────┼─────┼───┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼────┼──────┼─────┼─────┼────┤
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │600 -│400 -│300 │
│5 │35 │35,14│33,1│856 │2,3│- │- │0,4│3,0│- │3,40│0,80│2.568 │800 │600 │- │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │400 │
├────┼───┼─────┼────┼─────┼───┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼────┼──────┼─────┼─────┼────┤
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │700 -│500 -│350 │
│6 │40 │40,14│37,7│1.109│3,0│- │- │0,4│3,5│- │3,90│1,00│3.882 │1.000│700 │- │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │500 │
├────┼───┼─────┼────┼─────┼───┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼────┼──────┼─────┼─────┼────┤
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │700 -│600 -│350 │
│7 │45 │45,14│42,7│1.424│3,0│- │- │0,4│3,5│- │3,90│1,00│4.984 │1.000│800 │- │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │500 │
├────┼───┼─────┼────┼─────┼───┼───┼───┼───┼───┼────┼────┼────┼──────┼─────┼─────┼────┤
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │1.000│700 -│500 │
│8 │50 │50,14│47,7│1.779│3,0│- │- │0,4│3,5│- │3,90│1,00│6.227 │- │1.000│- │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │1.200│ │700 │
└────┴───┴─────┴────┴─────┴───┴───┴───┴───┴───┴────┴────┴────┴──────┴─────┴─────┴────┘
*) A_o = 0,785 (D_2^2 - d_1^2) - aria orizontală utilă a unui compartiment de decantare, (mp); **) V_u = A_o * h_u - volumul util de decantare, (mc); Notă: Notaţiile din Tabelul 4.29 corespund celor din Figura 4.13. (11) De podul raclor este prins, un braţ metalic prevăzut cu o lamă racloare de suprafaţă care împinge nămolul plutitor, grăsimile şi spuma de la suprafaţa apei spre periferie, către un cămin sau alt dispozitiv de colectare a acestora. (12) Rigola de colectare a apei decantate poate fi cu deversare pe o singură parte sau cu deversare pe două părţi; poate fi aşezată perimetral în afara sau în interiorul suprafeţei de decantare, sau numai în interiorul acesteia la 0,50 ÷ 0,80 m de perete. (13) În cazul rigolelor perimetrale, pe partea pe care se va face deversarea se vor prevedea deversoare metalice cu dinţi triunghiulari, reglabile pe verticală. În faţa acestor deversoare, la cca. 30 ÷ 50 cm distanţă se prevede un ecran semiscufundat, de formă circulară în plan, a cărui muchie inferioară este la minim 25 ÷ 30 cm sub nivelul apei, în vederea evitării antrenării odată cu efluentul a spumei sau nămolului plutitor. (14) În cel de-al doilea caz, peretele rigolei dinspre centrul bazinului are coronamentul deasupra nivelului apei, el servind drept perete obstacol pentru spuma şi grăsimile de la suprafaţa apei. Apa decantată trece pe sub rigolă şi deversează peste peretele circular al rigolei dinspre peretele exterior al decantorului, prevăzut şi el cu plăcuţe metalice cu dinţi triunghiulari reglabili pe verticală. Acest tip de rigolă permite, ca subvariantă, posibilitatea ca deversarea să se facă pe ambele părţi ale acesteia, caz în care, în faţa peretelui rigolei situat spre centrul decantorului se va prevedea un ecran semiscufundat pentru evitarea antrenării spumei sau a nămolului plutitor în efluentul epurat. (15) Colectarea în rigolă a apei limpezite se face prin deversare neînecată, prin conductă submersată cu orificii (fante), care prezintă multiple avantaje (se elimină influenţa vântului precum şi evacuarea odată cu apa decantată a grăsimilor şi plutitorilor, se obţine uniformitate în colectarea apei decantate dacă se asigură curgerea cu nivel liber prin conducta perforată). (16) În scopul evitării antrenării spumei sau a nămolului plutitor odată cu efluentul epurat, se recomandă ca debitul specific deversat ("încărcarea hidraulică specifică a deversorului") să nu depăşească 10,0 mc/h,m (la Q_v) pentru rigolele cu evacuare pe o singură parte şi 6,0 mc/h,m pentru rigolele cu evacuare pe două părţi. (17) În cazul depăşirii valorilor limită pentru debitul specific de deversare, există posibilitatea prevederii mai multor rigole în interiorul suprafeţei decantorului, distanţa dintre rigole şi peretele decantorului trebuind să fie aproximativ aceiaşi cu adâncimea decantorului. Aceste rigole inelare pot fi legate între ele prin rigole radiale care, permit la rândul lor reducerea debitului specific deversat. (18) Radierul decantorului poate fi prevăzut cu o pantă de 6 ÷ 8% spre centru, iar radierul pâlniei de nămol cu o pantă de minim 1,7:1, în cazul decantoarelor radiale cu colectarea nămolului cu lame racloare, sau poate fi prevăzut cu radier cu pantă zero în cazul colectării nămolului cu poduri racloare cu sifonare. (19) Viteza periferică a podului raclor variază între 10 şi 60 mm/s, realizând 1 ÷ 3 rotaţii complete pe oră. (20) Evacuarea nămolului se poate face continuu, prin conducte cu Dn 200 mm sau mai mari, cu condiţia ca viteza nămolului să fie cel puţin 0,7 m/s. (21) Dimensiunile rigolei de colectare a apei limpezite se stabilesc pentru debitul de verificare Q_v punând condiţia ca în secţiunea cea mai solicitată viteza minimă să fie de 0,7 m/s. (22) În cazul decantoarelor radiale cu diametrul mai mare de 50 m, se vor lua măsuri specifice pentru combaterea tendinţei de creştere a turbulenţei din cauza vântului. 4.7.6.4. Decantoare verticale tip pâlnie (1) Sunt construcţii cu forma în plan circulară, în care mişcarea apei se face pe verticală, în sens ascendent (Figura 4.14). Se utilizează pentru debite zilnice maxime sub 1700 mc/zi [7]. (2) Se construiesc pentru diametre până la 10 m, iar utilizarea lor este limitată din cauza dificultăţilor de execuţie. (3) Apa este introdusă într-un tub central prin care curge în sens descendent. În camera exterioară tubului central, apa se ridică spre suprafaţă unde este colectată într-o rigolă perimetrală sau în rigole radiale care debuşează în cea perimetrală în cazul în care debitul specific deversat este depăşit. (4) Datorită pantei pâlniei de 1,7:1, nu sunt necesare dispozitive mobile de raclare a nămolului. (5) Din pâlnia de nămol, acesta este evacuat prin diferenţă de presiune hidrostatică, prin sifonare sau pompare spre instalaţiile de prelucrare ulterioară. (6) În scopul reţinerii grăsimilor, spumei şi a altor substanţe plutitoare se prevăd pereţi semiscufundaţi în faţa rigolelor de colectare a apei decantate. (7) Rigola de evacuare a apei limpezite se calculează din condiţia respectării vitezei de minim 0,7 m/s la debitul de verificare în secţiunea cea mai solicitată. (8) Dimensionarea decantoarelor verticale se face utilizând relaţiile de calcul din subcapitolul 4.7.6.2. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.14. Schema de principiu a decantorului vertical - tip pâlnie. (9) Pentru decantoarele secundare verticale tip pâlnie în scheme cu bazine cu nămol activat, în funcţie de tipul epurării, se pot utiliza şi valorile parametrilor recomandaţi în Tabelul 4.30. Tabelul 4.30. Valorile parametrilor recomandaţi pentru dimensionarea decantoarelor secundare verticale tip pâlnie în scheme cu bazine cu nămol activat.
┌────┬────────────────┬────────────────┐
│ │ │Parametru │
│Nr. │ ├───┬────┬───────┤
│crt.│Tip epurare │r_e│u_sc│h_teor.│
│ │ │(%)│(m/ │(m) │
│ │ │ │h) │ │
├────┼────────────────┼───┼────┼───────┤
│1 │Epurare cu │100│1,1 │6,05 │
│ │nitrificare │ │ │ │
├────┼────────────────┼───┼────┼───────┤
│ │Epurare cu │ │ │ │
│2 │nitrificare şi │100│1 │6,55 │
│ │denitrificare │ │ │ │
└────┴────────────────┴───┴────┴───────┘
Sursa: DWA-A 226 - 2021 - Grundsatze fur die Abwasserbehandlung in Belebungsanlagen mit gemeinsamer aerober Schlammstabilisierung ab 1.000 Einwohnerwerten. (10) Aria orizontală teoretic necesară poate fi determinată cu relaţia: A_o,teor = Q_c/u_sc (mp)(4.232) în care: Q_c - debitul de calcul (mc/h); u_sc - încărcarea hidraulică superficială, conform Tabelul 4.30, (m/h). (11) Adâncimea necesară spaţiului cilindric deasupra pâlniei se consideră: h_1 ≤ 1 (m) [7] (12) Adâncimea utilă teoretic necesară se calculează cu relaţia [7]: (a se vedea imaginea asociată) în care: A_o,teor - aria orizontală teoretic necesară, (mp); h_teor - adâncimea teoretic necesară a decantorului vertical tip pâlnie, valoare intermediară fictivă utilizată pentru dimensionare conform Tabelul 4.30, (m). (13) Adâncimea de admisie a apei uzate [7]: h_e ≈ h_t,nec . 0,3 (m) (4.234) în care: h_tnec - adâncimea utilă teoretic necesară, (m). (14) Raza necesară se determină cu relaţia [7]: R_nec = (h_t,nec - h_1)/1,7 (m) (4.235) în care: h_tnec, h_1 definiţi anterior. 4.7.7. Precipitarea fosforului (1) În apă, fosforul se găseşte în cea mai mare parte sub formă anorganică, dizolvat, sub formă de ortofosfaţi. O parte din fosfor este asociat suspensiilor, iar altă parte poate fi sub formă organică. (2) Datorită reducerii concentraţiei de fosfor din detergenţi încărcarea specifică, provenită de la populaţie este de aproximativ 1,8 g P/l.e [8]. (3) O parte din fosforul din apa uzată se elimină prin procese biologice. (4) În cazul în care concentraţia de fosfor în efluentul staţiei de epurare este mai mare decât limita impusă la descărcarea în mediul natural, conform legislaţiei în vigoare, este necesară precipitarea chimică a acestuia. (5) Pentru precipitarea chimică a fosforului pot fi utilizaţi următorii ioni: Al^(3+), Fe^(3+), Ca^(2+), conform reacţiilor: Al^(3+) + PO_4^(3-) → AlPO_4 (4.236) Fe^(3+) + PO_4^(3-) → FePO_4 (4.237) Ca^(2+) + PO_4^(3-) → Ca_5(PO_4)_3OH (4.238) (6) Se utilizează diferite produse comerciale care au ca substanţă activă aceşti ioni. Există reactivi de precipitare care conţin în procente diferite aluminiu şi fier. (7) Alegerea reactivilor de precipitare se face prin teste de laborator. (8) Reactivii utilizaţi sunt reactivi destinaţi special utilizării în epurarea apelor uzate din punct de vedere al purităţii. Deoarece aceştia sunt obţinuţi din diverse minereuri concentraţia de elemente impurificatoare poate să conducă la eliberarea în apă sau la acumularea în nămol a acestor elemente, cu consecinţe asupra calităţii apei uzate epurate sau asupra calităţii nămolului obţinut. În plus, impurificarea cu bariu şi mangan a reactivilor de precipitare creează dificultăţi operaţionale prin formarea de cruste pe aeratoare. (9) Etapele precipitării fosforului sunt: a. dozarea reactivului de precipitare şi amestecarea completa cu apa uzată; b. reacţia reactivului de precipitare cu fosforul din apă cu formare de compuşi insolubil; c. reţinerea compuşilor insolubili formaţi. (10) Doza de reactiv de precipitare este influenţată de: a. concentraţia de fosfor din apa uzată; b. concentraţia de fosfor impusă la descărcare; c. cantitatea de fosfor care poate fi eliminat prin proces biologic; d. valoarea pH-ului apei uzate; e. punctul de dozare: pre-precipitare, co-precipitare, post-precipitare; f. concentraţia altor substanţe din apă care pot consuma reactivii de precipitare (substanţe de natură organică care pot forma combinaţii complexe cu Fe şi Al; g. calitatea efluentului treptei de precipitare: pH, alcalinitate. Poate fi influenţat procesul de nitrificare dacă pH-ul, respectiv alcalinitatea sunt reduse în treapta de precipitare. (11) Estimarea dozei de reactiv de precipitare se face cu ajutorul relaţiei [8]: β = [(c_Me/A_Me)/(c_P,prep/A_P)] [(moli/l)/(moli/l)] (4.239) în care: c_Me - cantitatea necesară de reactiv de precipitare (mg Me/l); A_Me - masa atomică a metalului (A_Fe = 56 g/mol, A_Al = 27 g/mol); c_P,prep - cantitatea de fosfor care se precipită (mg P/l); A_P - masa atomică a fosforului (31 g/mol). (12) Valoarea de referinţă pentru β este 1,2. În cazul în care condiţiile de descărcare sunt mai stricte, concentraţia de fosfor care trebuie precitată este mai redusă, valoarea β poate ajunge la 2,5 [8]. (13) Factori care influenţează procesul de precipitare a fosforului [8]: a. pH-ul. Solubilitatea fosfaţilor de Fe, respectiv Al depinde de pH. Valorile optime ale pH-ului sunt: 5 - 5,5 pentru FePO_4, respectiv 6 - 7 pentru AlPO_4. La aceste valori ale pH-ului este posibil ca reţinerea compuşilor insolubili să fie deficitară. De aceea precipitarea fosforului se face la pH = 6,5 - 8,5; b. alcalinitatea; Adaosul de reactivi de precipitare conduce la reducerea valorii pH-ului datorită consumului de bicarbonaţi, ceea ce poate afecta procesul de nitrificare. Amplitudinea procesului este dependentă de capacitatea de tamponare a apei (de valoarea alcalinităţii apei). În cazul în care apa are alcalinitate redusă poate să fie necesar adaosul de var; c. consumul de reactivi de precipitare în alte procese: coagularea-flocularea coloizilor prezenţi în apă, reacţii concurente de complexare de către materiile organice; d. factori fizici: i. amestecul reactivului de precipitare cu apa uzată trebuie să se facă în mai puţin de 1 min, iar puterea disipată în faza de amestec este de 100 - 150 W/mc; Puterea disipată în faza de floculare este de aproximativ 5 W/mc, iar timpul de floculare de 20 - 30 min. ii. în cazul în care flocularea se face în mai multe etape, puterea disipată va avea valori descrescătoare pe direcţia curgerii, iar timpul de floculare este acelaşi pentru fiecare etapă. e. epurarea biologică - în timpul proceselor de nitrificare/denitrificare are loc un consum de fosfor care conduce la reducerea necesarului de reactiv de precipitare. (14) Depozitul de reactiv de precipitare se dimensionează astfel încât să asigure o autonomie de 30 zile. Rezervoarele de stocare a reactivilor se protejează anticoroziv, în conformitate cu fişa de securitate a reactivului. (15) Dozarea reactivilor de precipitare se face cu pompe dozatoare special destinate produselor corozive. (16) Reactivii de precipitare a fosforului se pot injecta în următoarele puncte [8]: a) amonte de decantorul primar (pre-precipitare); compuşii insolubili se reţin în decantorul primar b) în amonte de treapta biologică (precipitare simultană); compuşii insolubili se reţin în decantorul secundar; c) după decantorul secundar (post-precipitare); compuşii insolubili se reţin în obiecte tehnologice independente (sedimentare, flotaţie, filtrare); d) precipitare în mai multe etape. 4.7.7.1.1. Pre-precipitarea (1) În procesul de pre-precipitare reactivul de precipitare este injectat în amonte de decantorul primar sau în amonte de deznisipator. (2) Produşii insolubili formaţi sunt reţinuţi în decantorul primar. (3) În acest proces sunt eliminate şi o parte din substanţele organice şi filtrabile cu efecte favorabile asupra procesului de nitrificare şi defavorabile asupra procesului de denitrificare. (4) În cazul biofiltrelor pre-precipitarea este singura modalitate de precipitare a fosforului. 4.7.7.1.2. Precipitarea simultană (1) În cazul precipitării simultane, reactivul de precipitare poate fi adăugat: a. în bazinul de aerare; b. în influentul decantorului secundar; c. în amonte de bazinul de aerare; d. în nămolul de recirculare. (2) Injectarea reactivului în influentul bazinului de aerare, respectiv în nămolul de recirculare nu este indicată atunci când există un bazin anaerob pentru îndepărtarea biologică a fosforului. (3) Dacă se utilizează săruri de fier pentru precipitare, punctul optim de injecţie a reactivului este influentul decantorului secundar. (4) Precipitarea simultană poate fi utilizată şi în cazul iazurilor aerate, respectiv neaerate. Pentru a evita formarea sulfurii de fier, în cazul iazurilor neaerate se recomandă utilizarea varului pentru precipitare. 4.7.7.1.3. Post-precipitarea (1) În cazul post-precipitării injecţia reactivului se face în efluentul decantorului secundar. Se asigură amestecarea reactivului cu apa în mai puţin de 1 min. prin utilizarea mixerelor statice sau dinamice în conductă sau prin utilizarea de camere de reacţie independente. Se asigură, de asemenea, condiţii optime formării flocoanelor. (2) Reţinerea flocoanelor se realizează prin sedimentare sau flotaţie. Dacă se utilizează reţinerea prin sedimentare, recircularea nămolului poate favoriza procesul. (3) Ca treaptă de post-precipitare poate fi utilizată flocularea în filtru în cazul în care efluentul trebuie să îndeplinească condiţii stringente de descărcare (0,5 mg P/l). Concentraţia fosforului în influent nu trebuie să depăşească 1 mg/l în acest caz. Dozele de reactiv de precipitere trebuie atent adaptate filtrului şi nu pot depăşi 4 mg Fe/l, respectiv 2,5 mg Al/l [8]. 4.7.7.1.4. Influenţa reactivilor de precipitare asupra procesului de epurare şi asupra nămolului (1) Reactivii de precipitare pot afecta procesele biologice de epurare astfel [8]: a. pre-precipitare: modificarea raportului N:CBO_5, reducerea alcalinităţii, creşterea vârstei nămolului; b. precipitare simultană: îmbunătăţirea capacităţii de decantare şi a proprietăţilor de îngroşare, creşterea conţinutului mineral al nămolului activ prin creşterea cantităţii de nămol în exces şi reducerea vârstei nămolului, modificarea alcalinităţii; c. post-precipitare - doar dacă nămolul este recirculat în sistem. (2) Este important ca pentru etapele biologice ulterioare precipitării fosforului să se asigure 0,7 - 1 mg/l P pentru 100 mg/l CBO_5 [8]. (3) Precipitarea are efecte benefice asupra nitrificării prin reducerea CBO_5 dar reduce şi carbonul disponibil pentru denitrificare. (4) Pentru a evita inhibarea nitrificării se asigură o alcalinitate de minim 1,5 mmoli/l. În cazul în care aceasta scade sub această valoare se pot doza reactivi alcalini (var) dar astfel încât să se evite creşterea locală a pH-ului care conduce la precipitarea carbonaţilor, respectiv solubilizarea aluminiului dacă acesta a fost utilizat la precipitare. (5) Creşterea cantităţii de nămol datorită precipitării fosforului [8]: a. 2,5 g SU/g Fe; b. 4 g SU/g Al; 4.7.7.1.5. Parametri de proiectare pentru precipitarea fosforului (1) Se defineşte un coeficient de efect al reactivului de precipitare "z" [8]: z = (A_P/A_Fe)C_Fe + (A_P/A_Al)C_Al (kg metal/kg produs) (4.240) în care: z - coeficient de efect al reactivului de precipitare; A_P = 31 g/mol - masa atomică a fosforului; A_Fe = 56 g/mol - masa atomică a fierului; A_Al = 27 g/mol - masa atomică a aluminiului; C_Fe - concentraţia de Fe din reactivul de precipitare (kg Fe/kg produs); C_Al - concentraţia de aluminiu din reactivul de precipitare (kg Al/kg produs). (2) Cantitatea medie zilnică de reactiv de precipitare care trebuie dozată se determină cu relaţia [8]: M_mediu,zi = C_P,prep . β . (Q_uz,med,zi/z) (g reactiv/zi) (4.241) în care: C_P,prep - cantitatea de fosfor care se precipită; β - cantitatea relativă de reactiv de precipitare ((moli/l)/(moli/l)); Q_uz,med,zi - debit mediu zilnic de apă uzată pe timp uscat. (3) Pentru a acoperi vârfurile de concentraţie se consideră un factor de impact f_p care, în funcţie de dimensiunea staţiei de epurare şi de procesul aplicat poate să ia valori conform tabelului următor. Tabelul 4.31. Factorul de impact pentru consumul de reactiv de precipitare (f_P).
┌────┬───────┬────────────────────────────────────────────┐
│ │ │Procedeu aplicat │
│Nr. │Mărimea├───────────────┬───────────┬────────────────┤
│crt.│SE │Pre-precipitare│Precipitare│Post-precipitare│
│ │ │ │simultană │ │
├────┼───────┼───────────────┼───────────┼────────────────┤
│ │≤ 1200 │ │ │ │
│1 │kg │2,5 │2 │1,5 │
│ │CBO_5/ │ │ │ │
│ │zi │ │ │ │
├────┼───────┼───────────────┼───────────┼────────────────┤
│ │≥ 6000 │ │ │ │
│2 │kg │2 │1,8 │1,5 │
│ │CBO_5/ │ │ │ │
│ │zi │ │ │ │
└────┴───────┴───────────────┴───────────┴────────────────┘
Notă: Valorile intermediare se obţin prin interpolare. Sursa: DWA-A 202 - 2011 - Chemisch-physikalische Verfahren zur Elimination von Phosphor aus Abwasser. (4) Rezultă doza maximă orară [8]: M_max,or = c_P,prep . β . [(f_p . Q_uz,med,zi)/(24 . z)](g reactiv/oră) (4.242) (5) Debitele de soluţie de reactiv de precipitare rezultă prin împărţirea la densitatea soluţiei (rho_reactiv) [8]: q_zi,reactiv prec = M_mediu,zi/ro_reactiv (4.243) q_zi,reactiv prec = M_max,or/ro_reactiv (4.244) 4.8. Tratarea nămolului din staţiile de epurare 4.8.1. Caracteristicile nămolului din staţiile de epurare 4.8.1.1. Caracteristici fizice 4.8.1.1.1. Umiditatea (1) Umiditatea reprezintă conţinutul de apă din nămol, exprimat procentual şi care se determină cu relaţia: w_n = G_a/G_n . 100 (%) (4.245) în care: G_a - greutatea apei din nămol, (kN); G_n - greutatea nămolului, (kN). 4.8.1.1.2. Materiile solide (1) Materiile solide din nămol cuprind: a. materii solide minerale; b. materii organice volatile. (2) Greutatea specifică a materiilor solide din componenţa nămolului se determină cu relaţia: G_s/γ_s = G_m/γ_m + G_o/γ_o (4.246) în care: G_s - greutatea materiilor solide, (kN); G_m - greutatea materiilor solide de natură minerală, (kN); G_o - greutatea materiilor solide de natură organică,(kN); γ_s - greutatea volumică specifică a materiilor solide, (kN/mc); γ_m - greutatea volumică specifică a materiilor solide de natură minerală, (kN/mc); γ_o - greutatea volumică specifică a materiilor solide de natură organică, (kN/mc). 4.8.1.1.3. Greutatea specifică (1) Greutatea specifică a nămolului reprezintă greutatea unităţii de volum şi are diferite valori, prezentate în Tabelul 4.32. Tabelul 4.32. Greutăţi specifice ale nămolurilor.
┌────┬─────────────┬─────────┬─────────┐
│ │ │ │Greutatea│
│Nr. │Tipul de │Densitate│volumică │
│Crt.│nămol │(kg/mc) │specifică│
│ │ │ │(kN/mc) │
├────┼─────────────┼─────────┼─────────┤
│1 │Nămol primar │1020 │9,996 │
├────┼─────────────┼─────────┼─────────┤
│ │Nămol în │ │ │
│2 │exces de la │1005 │9,849 │
│ │bazinele de │ │ │
│ │aerare │ │ │
├────┼─────────────┼─────────┼─────────┤
│ │Nămol │ │ │
│ │biologic │ │ │
│3 │rezultat de │1025 │10,045 │
│ │la filtre │ │ │
│ │biologice │ │ │
├────┼─────────────┼─────────┼─────────┤
│ │Nămol în │ │ │
│ │exces de la │ │ │
│ │bazinele de │ │ │
│4 │aerare în │1015 │9,947 │
│ │schema cu │ │ │
│ │aerare │ │ │
│ │prelungită │ │ │
├────┼─────────────┼─────────┼─────────┤
│ │Nămol primar │ │ │
│ │rezultat în │ │ │
│5 │urma │1050 │10,029 │
│ │precipitării │ │ │
│ │chimice a │ │ │
│ │fosforului │ │ │
├────┼─────────────┼─────────┼─────────┤
│ │Nămol │ │ │
│ │biologic din │ │ │
│6 │schemele de │1005 │9,849 │
│ │epurare cu │ │ │
│ │nitrificare -│ │ │
│ │denitrificare│ │ │
└────┴─────────────┴─────────┴─────────┘
4.8.1.1.4. Culoarea şi mirosul (1) Culoarea şi mirosul nămolurilor variază în funcţie de provenienţa lor: a. nămolul brut este cenuşiu şi prezintă un miros neplăcut; b. nămolul fermentat devine brun şi cu aspect granular; c. nămolul provenit din epurarea mecano-chimică prezintă coloraţie în funcţie de coagulantul utilizat. 4.8.1.1.5. Filtrabilitatea (1) Filtrabilitatea nămolului reprezintă proprietatea acestuia de a ceda apa prin filtrare şi se exprimă prin 2 parametri: rezistenţa specifică la filtrare (r) şi coeficientul de compresibilitate (s). (2) Rezistenţa specifică la filtrare - rezistenţa pe care o opune la filtrare o turtă de nămol depusă pe o suprafaţă filtrantă de 1 mp şi care conţine 1 kg s.u., supusă la o diferenţă de presiune de 0,5 bar. Legea generală a procesului de filtrare pe o suprafaţă S, se exprimă cu relaţia următoare: d_V/d_t = (deltaP . S^2)/(eta . r . C . V) (4.247) în care: r - rezistenţa specifică la filtrare, (m/kg); t - timpul de filtrare, (s); V - volumul de filtrat obţinut după timpul de filtrare, t, (mc); eta - coeficientul dinamic de vâscozitate a filtrului, la temperatura probei, (kg/s.m); C - concentraţia în materii în suspensie a nămolului, (kg/mc); S - suprafaţa filtrantă, (mp); deltaP - diferenţa de presiune aplicată probei de nămol, (Pa). Integrând relaţia (4.247) pentru deltaP = ct. şi a = tg α, rezultă: t/V = [(eta . r . C)/(2 . deltaP . S^2)] . V = a . V (4.248) (3) După valorile rezistenţei specifice la filtrare (r): a. nămoluri greu filtrabile (nămoluri urbane brute şi nămoluri fermentate): r = 10^12 ÷ 10^13 (m/kg) b. nămoluri cu filtrabilitate medie (nămoluri industriale): r = 10^10 ÷ 10^12 (m/kg) c. nămoluri uşor filtrabile (nămoluri urbane condiţionate chimic, nămoluri minerale): r ≤ 10^10 (m/kg) (4) Coeficientul de compresibilitate (s) se determină cu relaţia (4.249), care pune în evidenţă faptul că, odată cu creşterea presiunii se produce o micşorare a porilor turtei de nămol, care conduce la creşterea rezistenţei specifice de filtrare. r = r_0 . P^s (4.249) în care: r - definit anterior; r_0 - rezistenţa specifică la filtrare a turtei de nămol pentru P = 1, (m/kg); s - coeficient de compresibilitate; P - presiunea aplicată probei de nămol, (Pa). (5) După valoarea coeficientului de compresibilitate (s): a. nămoluri cu s = 0,6 - 0,9: specifice nămolurilor urbane brute şi fermentate, nămolurilor industriale; b. nămoluri cu s > 1: specifice nămolurilor industriale; c. nămoluri incompresibile cu s = 0; rezistenţa specifică la filtrare este independentă de presiune. 4.8.1.1.6. Puterea calorică (1) Puterea calorică a nămolului variază în funcţie de conţinutul în substanţă organică (substanţe volatile) din nămol şi se poate determina orientativ cu relaţia: PC_n = SV . 44,4 (kj/kg nămol) (4.250) în care: SV - conţinutul în substanţe volatile al nămolului, (kg s.o./ kg nămol); 44,4 - puterea calorică pentru 1 kg de substanţă organică (kJ/kg s.o). 4.8.1.2. Caracteristici chimice 4.8.1.2.1. pH-ul (1) Se condiţionează funcţionarea optimă a diferitelor procese de asigurarea unui pH adecvat. Se impune monitorizarea permanentă a pH-ului, în special la procesele de fermentare a nămolului provenit din apele uzate urbane contaminate cu ape uzate industriale. (2) În cazul fermentării metanice, pH-ul trebuie să se încadreze în intervalul 7 - 7,5; procesul de fermentare este afectat atunci când pH-ul creşte peste 8,5. 4.8.1.2.2. Fermentabilitatea (1) Reprezintă parametrul care indică cantitatea şi compoziţia gazului, acizilor volatili precum şi valoarea pH-ului, înregistrate în urma analizei fermentării unei probe de nămol proaspăt amestecat cu nămol bine fermentat. (2) Producţia de biogaz rezultat (q_bg) în urma fermentării anaerobe a substanţelor organice: a. pentru carbohidraţi: q_bg = 0,42 Nmc biogaz/kg s.o. redusă (50% CH_4; 50% CO_2); b. pentru grăsimi: q_bg = 1,25 Nmc biogaz/kg s.o. redusă (68% CH_4; 32% CO_2); c. pentru proteine: q_bg = 0,72 Nmc biogaz/kg s.o. redusă (71% CH_4; 29% CO_2). (3) Acizii organici reprezintă un indicator important al fermentării; concentraţiile optime trebuie să se încadreze în intervalul 300 - 2.000 mg/l ca acid acetic; la valori mai mari (> 2000 mg/l) există riscul ca fermentarea metanică să înceteze devenind predominantă fermentarea acidă. 4.8.1.2.3. Metalele grele (1) Compuşii chimici pe bază de Cu, As, Pb, Hg prezintă un grad ridicat de toxicitate şi limitează utilizarea nămolului ca îngrăşământ pentru diferite culturi agricole; nămolul provenit din epurarea apelor menajere are un conţinut redus de metale grele. Tabelul 4.33. Valori caracteristice ale concentraţiilor de metale grele întâlnite în nămoluri.
┌────┬─────────┬───────────────────────┐
│Nr. │Metal │Concentraţie medie │
│Crt.│ │(mg/kg s.u din nămol) │
├────┼─────────┼───────────────────────┤
│1 │Arsen │10 │
├────┼─────────┼───────────────────────┤
│2 │Cadmiu │10 │
├────┼─────────┼───────────────────────┤
│3 │Crom │500 │
├────┼─────────┼───────────────────────┤
│4 │Cobalt │30 │
├────┼─────────┼───────────────────────┤
│5 │Cupru │800 │
├────┼─────────┼───────────────────────┤
│ó │Fier │17.000 │
├────┼─────────┼───────────────────────┤
│7 │Plumb │500 │
├────┼─────────┼───────────────────────┤
│8 │Mangan │260 │
├────┼─────────┼───────────────────────┤
│9 │Mercur │6 │
├────┼─────────┼───────────────────────┤
│10 │Molibden │4 │
├────┼─────────┼───────────────────────┤
│11 │Nichel │80 │
├────┼─────────┼───────────────────────┤
│12 │Seleniu │5 │
├────┼─────────┼───────────────────────┤
│13 │Staniu │14 │
├────┼─────────┼───────────────────────┤
│14 │Zinc │1.700 │
└────┴─────────┴───────────────────────┘
4.8.1.2.4. Nutrienţii (1) Reprezintă factori importanţi pentru valorificarea nămolurilor în scop agricol sau de condiţionare a solului. Conţinutul de azot, fosfor şi potasiu poate asigura condiţii bune de dezvoltare a culturilor agricole, substituind uneori parţial îngrăşămintele chimice. Tabelul 4.34. Compoziţia chimică a nămolurilor.
┌────┬────────────┬───────┬──────┬─────────┬───────┐
│Nr. │Indicatorul │ │Nămol │Nămol │Nămol │
│crt.│de calitate │U.M. │primar│primar │activat│
│ │ │ │brut │fermentat│brut │
├────┼────────────┼───────┼──────┼─────────┼───────┤
│ │Grăsimi │% din │ │ │ │
│1 │animale şi │MST │6 - 35│5 - 50 │5 - 12 │
│ │vegetale: │ │ │ │ │
├────┼────────────┼───────┼──────┼─────────┼───────┤
│2 │Proteine │% din │20 - │15 - 20 │32 - 41│
│ │ │MST │30 │ │ │
├────┼────────────┼───────┼──────┼─────────┼───────┤
│3 │Azot │% din │1,5 - │1,6- 3 │2,4 - 5│
│ │ │MST │4 │ │ │
├────┼────────────┼───────┼──────┼─────────┼───────┤
│4 │Fosfor │% din │0,8 - │1,5 - 4 │2,8 - │
│ │ │MST │2,8 │ │11 │
├────┼────────────┼───────┼──────┼─────────┼───────┤
│5 │Potasiu │% din │0 - 1 │0 - 3 │0,5 - │
│ │ │MST │ │ │0,7 │
├────┼────────────┼───────┼──────┼─────────┼───────┤
│6 │Celuloză │% din │8 - 15│8 - 15 │- │
│ │ │MST │ │ │ │
├────┼────────────┼───────┼──────┼─────────┼───────┤
│7 │Fier │% din │2 - 4 │3 - 8 │- │
│ │ │MST │ │ │ │
├────┼────────────┼───────┼──────┼─────────┼───────┤
│8 │Siliciu │% din │15 - │10 - 20 │- │
│ │ │MST │20 │ │ │
├────┼────────────┼───────┼──────┼─────────┼───────┤
│9 │pH │Unităţi│5 - 8 │6,5 - 7,5│6,5 - 8│
│ │ │pH │ │ │ │
├────┼────────────┼───────┼──────┼─────────┼───────┤
│ │ │mg │500 - │2.500 - │580 - │
│10 │Alcalinitate│CaCO_3/│1.500 │3.500 │1.100 │
│ │ │l │ │ │ │
├────┼────────────┼───────┼──────┼─────────┼───────┤
│11 │Acizi │mg/l │200 - │100 - 600│1.100 -│
│ │organici │ │2.000 │ │1.700 │
├────┼────────────┼───────┼──────┼─────────┼───────┤
│ │Capacitate │kJ/kg │23.000│9.000 - │19.000 │
│12 │energetică │MST │- │14.000 │- │
│ │ │ │29.000│ │23.000 │
└────┴────────────┴───────┴──────┴─────────┴───────┘
MST = cantitatea de materii solide obţinute în urma uscării în etuvă a unei probe de nămol la temperatura 105°C. 4.8.1.3. Caracteristici biologice şi bacteriologice (1) Nămolurile proaspete reţinute în staţiile de epurare prezintă caracteristici biologice şi bacteriologice similare cu cele ale apelor uzate supuse epurării. Aceste nămoluri pot conţine microorganisme patogene (ouă de helmiţi etc.). 4.8.2. Bilanţul de substanţă pe linia nămolului (1) Pentru fiecare obiect din filiera tehnologică de prelucrare a nămolului se realizează bilanţul de substanţă. 4.8.2.1. Bazinul de amestec şi omogenizare (1) Are rolul să amestece şi să omogenizeze diverse tipuri de nămoluri ce rezultă din procesele de epurare pentru a obţine un amestec uniform. În aceste bazine se realizează o egalizare a debitelor de nămol în vederea asigurării unui debit constant pentru procesele de prelucrare din aval. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.15. Schema unui bazin de omogenizare - egalizare (BOE). Cantităţi nămol: N_infi, N_inf2 - cantităţi de nămol influent N_ef - cantitatea de nămol efluent V_ninf1, V_ninf2 - volume de nămol influent V_nef - volumul de nămol efluent Caracteristici nămol: W_inf1, W_inf2 - umidităţi nămol influent w_ef - umiditatea nămolului efluent (2) Cantitatea de nămol efluent (exprimată în substanţă uscată) constituie suma celor două cantităţi de nămol influent: N_ef = N_inf1 + N_inf2 (kg s.u./zi) (4.251) în care: N_ef - cantitatea de nămol efluentă, (kg s.u/zi); N_inf1, N_inf2 - cantităţile de nămol influente, (kg s.u./zi). (3) Volumele de nămol influente în bazinul de omogenizare - egalizare: V_ninf1 = (N_inf1/eta_ninf1) . [100/(100 - w_inf1)] (mc/zi) (4.252) V_ninf2 = (N_inf2/eta_ninf2) . [100/(100 - w_inf2)] (mc/zi) (4.253) în care: V_ninf1, V_ninf2 - volumele zilnice de nămol influente, (mc/zi); N_inf1, N_inf2 - cantităţile de nămol influente, (kg s.u./zi); w_inf1, w_inf2 - umidităţile nămolurilor influente, (%); eta_ninf1, eta_ninf2 - densităţile nămolurilor influente, (kg/mc). (4) Umiditatea nămolului efluent: w_ef = [(V_ninf1 . w_inf1 + V_ninf2 . w_inf2)]/(V_ninf1 + V_ninf2) (%) (4.254) în care: w_ef - umiditatea nămolului efluent, (%). w_inf1, w_inf2 - umidităţile nămolurilor influente, (%); V_ninf1, V_ninf2 - volumele zilnice de nămol influente, (mc/zi); (5) Volumul de nămol efluent: V_nef = N_ef/eta_nef . 100/(100 - w_ef) (mc/zi) (4.255) în care: V_nef - volumul de nămol efluent, (mc/zi); N_ef - cantitatea zilnică de nămol efluent, (kg s.u./zi); eta_nef - densitatea nămolului efluent, (kg/mc); w_ef - umiditatea nămolului efluent, (%). Notă: Nămolurile influente în bazinul de omogenizare - egalizare poate fi: nămol primar, nămol în exces, nămol biologic. 4.8.3. Concentratoare de nămol (1) Se reduce umiditatea nămolului (volumul de nămol) prin procese fizice de sedimentare, flotaţie sau centrifugare, cu producere de supernatant. Reducerea volumelor de nămol este necesară în procesele de prelucrare din aval care se dimensionează la volume mai mici de nămol. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.16. Schema unui concentrator de nămol (CN). Cantităţi nămol: N_inf - cantitatea de nămol influent N_ef - cantitatea de nămol efluent V_ninf - volumul de nămol influent V_nef- volumul de nămol efluent Caracteristici nămol: w_inf - umiditatea nămolului influent w_ef - umiditatea nămolului efluent delta_wc - reducerea de umiditate prin concentrare (2) Cantitatea de nămol efluent: N_inf ≈ N_ef (kg s.u/zi) (4.256) în care: N_inf - cantitatea zilnică de nămol influent, (kg s.u/zi); N_ef - cantitatea zilnică de nămol efluent, (kg s.u/zi). (3) Volumul de nămol influent în concentrator: V_ninf = N_inf/eta_ninf . 100/(100 - w_inf) (mc/zi) (4.257) în care: V_ninf - volumul zilnic de nămol influent, (mc/zi); N_inf - cantitatea de nămol influent, (kg s.u./zi); w_inf - umiditatea nămolului influent, (%); eta_ninf - densitatea nămolului influent, (kg/mc). (4) Umiditatea nămolului efluent: w_ef = w_inf - delta_wc (%) (4.258) în care: w_ef - umiditatea nămolului efluent, (%); w_inf - umiditatea nămolului influent, (%); delta_wc - reducerea de umiditate prin concentrare, (1 - 5%); reducerea de umiditate poate atinge valori de până la 10% în cazul condiţionării chimice a nămolurilor. (5) Volumul de nămol efluent: V_nef = N_ef/eta_nef . 100/(100 - w_ef) (mc/zi) (4.259) în care: V_nef - volumul de nămol efluent, (mc/zi); N_ef - cantitatea zilnică de nămol efluent, (kg s.u./zi); eta_nef - densitatea nămolului efluent, (kg/mc); w_ef - umiditatea nămolului efluent, (%). (6) Volumul de supernatant: V_s = V_ninf - V_nef (mc/zi) (4.260) în care: V_ninf, V_nef - definite anterior; Notă: Nămolul influent la concentrare poate fi: nămol primar, nămol în exces, nămol primar în amestec cu cel în exces, nămol biologic, nămol primar în amestec cu cel biologic. 4.8.3.1. Fermentarea anaerobă a nămolului într-o singură treaptă (1) Fermentarea anaerobă a nămolului într-o singură treaptă realizează reducerea substanţei organice din nămol în absenţa oxigenului molecular (condiţii anaerobe). De regulă aceasta se utilizează la stabilizarea nămolurilor concentrate ţinându-se seama de faptul că în urma concentrării rezultă volume mult mai reduse, deci un necesar de capacitate de stabilizare mai redus. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.17. Schema unui rezervor de fermentare nămol (RFN) cu rezervor de gaz (RG) Cantităţi nămol: N_inf - cantitatea de nămol influentă N_ef - cantitatea de nămol efluent V_ninf - volumul de nămol influent V_nef - volumul de nămol efluent Caracteristici nămol: w_inf - umiditatea nămolului influent w_ef - umiditatea nămolului efluent delta_wf - creşterea/reducerea umidităţii prin fermentare l_f - limita tehnică de fermentare bg - biogaz (2) În urma procesului de fermentare, o parte din substanţa organică este transformată în substanţă minerală, biogaz şi apă. Procentul de substanţă organică transformată constituie limita tehnică de fermentare (l_f) a procesului considerată la calculul cantităţii zilnice de nămol efluent (fermentat), exprimată în substanţă uscată. Cum fermentarea anaerobă are loc fără evacuare de supernatant, în urma procesului rezultă o creştere a umidităţii (delta_wf). (3) Cantitatea de nămol influent: N_inf = N_m + N_o (kg s.u/zi) (4.261) în care: N_m = (1 - epsilon) . N_inf (kg s.u/zi) - cantitatea zilnică de substanţă minerală; N_o = epsilon . N_inf (kg s.u/zi) - cantitatea zilnică de substanţă organică; epsilon - procentul de substanţă organică (volatilă) din nămolul influent (60 - 75%). (4) Volumul de nămol influent: V_ninf = N_inf/eta_ninf . 100/(100 -w_inf) (mc /zi) (4.262) în care: V_ninf - volumul zilnic de nămol influent, (mc/zi); N_inf - cantitatea de nămol influentă, (kg s.u./zi); w_inf - umiditatea nămolului influent, (%); eta_ninf - densitatea nămolului influent, (kg/mc). (5) Cantitatea de nămol efluent: N_ef = N_m + (1 - l_f) . N_o (kg s.u/zi) (4.263) în care: N_ef - cantitatea de nămol efluentă, (kg s.u/zi); N_m, N_o - definiţi anterior; l_f - limita tehnică de fermentare, (40 - 55%). (6) Umiditatea nămolului efluent w_ef = w_inf + delta_wf (%) (4.264) în care: w_ef - umiditatea nămolului efluent, (%); w_inf - umiditatea nămolului influent, (%); delta_wf - creşterea de umiditate prin fermentare, (1 - 2%). (7) Volumul de nămol efluent: V_nef = N_ef/eta_nef . 100/(100 - w_ef) (mc/zi) (4.265) în care: V_nef - volumul zilnic de nămol efluent, (mc/zi); N_ef - cantitatea zilnică de nămol efluent, (kg s.u./zi); eta_nef - densitatea nămolului efluent, (kg/mc); W_ef - umiditatea nămolului efluent, (%). Notă: Nămolul influent la fermentarea anaerobă poate fi: nămol primar, nămol primar concentrat, nămol în exces concentrat, nămol primar în amestec cu nămol în exces concentrat, nămol biologic concentrat, nămol primar în amestec cu nămol biologic concentrat. 4.8.3.2. Fermentarea anaerobă a nămolului în două trepte (1) Fermentarea anaerobă în două trepte realizează reducerea substanţei organice în prima treaptă, fără eliminare de supernatant şi cu producţie de biogaz şi o concentrare a nămolului în treapta a doua. Mecanismul reducerii substanţei organice din treapta I de fermentare este identic cu cel prezentat la § 4.7.8.3.1. În treapta a II-a, fără amestec şi recirculare internă a nămolului, are loc o concentrare gravitaţională a nămolului fermentat în prima treaptă cu eliminare de supernatant şi producere de biogaz. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.18. Schema unui rezervor de fermentare nămol (RFN) în 2 trepte cu rezervor de gaz (RG). Cantităţi nămol: N_inf - cantitatea de nămol influentă N_ef1, N_ef2 - cantitatea de nămol efluentă din treapta 1/2 V_ninf - volumul de nămol influent V_nef1, V_nef2 - volumul de nămol efluent din treapta 1/2 Caracteristici nămol: w_inf - umiditatea nămolului influent w_ef1, w_ef2 - umiditatea nămolului efluent din treapta 1/2 delta_wf1, delta_wf2 - creşterea/reducerea umidităţii prin fermentare l_f - limita tehnică de fermentare bg - biogaz s - supernatant (2) Cantitatea de nămol influent: N_inf = N_m + N_o (kg s.u/zi) (4.266) în care: N_m = (1 - epsilon) . N_inf (kg s. u/zi) - cantitatea zilnică de substanţă minerală; N_o = epsilon . N_inf (kg s.u/zi) - cantitatea zilnică de substanţă organică; epsilon - procentul de substanţă organică (volatilă) din nămolul influent (60 - 75%). (3) Volumul de nămol influent: V_ninf = N_inf/eta_ninf . 100/(100 - w_inf) (mc/zi) (4.267) în care: V_ninf - volumul zilnic de nămol influent, (mc/zi); N_inf - cantitatea de nămol influent, (kg s.u./zi); w_inf - umiditatea nămolului influent, (%); eta_ninf - densitatea nămolului influent, (kg/mc). (4) Cantitatea de nămol efluent din prima treaptă de fermentare: N_ef1 = N_m + (1 - l_f) . N_o (kg s.u/zi) (4.268) în care: N_ef1 - cantitatea de nămol efluentă din prima treaptă de fermentare, (kg s.u/zi); N_m, N_o - definiţi anterior; l_f - limita tehnică de fermentare, (40 - 55%). (5) Umiditatea nămolului efluent din prima treaptă de fermentare: w_efi = w_inf + delta_wf1 (%) (4.269) în care: w_ef1 - umiditatea nămolului efluent din prima treaptă de fermentare, (%); w_inf - umiditatea nămolului influent, (%); delta_wf1 - creşterea de umiditate prin fermentare în treapta 1, (1 - 2%). (6) Volumul de nămol efluent: V_nef1 = N_ef1/eta_nef1 . 100/(100 - w_ef1) (mc/zi) (4.270) în care: V_nef1 - volumul zilnic de nămol efluent din prima treaptă de fermentare, (mc/zi); N_ef1 - cantitatea zilnică de nămol efluent din treapta I de fermentare, (kg s.u./zi); eta_nef1 - densitatea nămolului efluent din treapta 1 de fermentare, (kg/mc); w_ef1 - umiditatea nămolului efluent din treapta 1 de fermentare, (%). (7) Cantitatea de nămol influentă în treapta secundară de fermentare: N_ef2 ≈ N_ef1 (kg s.u/zi) (4.271) în care: N_ef1 - cantitatea de nămol efluentă din prima treaptă de fermentare, (kg s.u/zi); N_ef2 - cantitatea de nămol efluentă din treapta a doua de fermentare, (kg s.u/zi). (8) Umiditatea nămolului efluent din treapta a doua de fermentare: w_ef2 = w_ef1 - delta_wf2 (%) (4.272) în care: w_ef1 - umiditatea nămolului efluent din treapta 1 de fermentare, (%); w_ef2 - umiditatea nămolului efluent din a doua treaptă de fermentare, (%); delta_wf2 - reducerea umidităţii din treapta secundară de fermentare, (1 - 2%). (9) Volumul nămolului efluent din treapta a doua de fermentare V_nef2 = N_ef2/eta_nef2 . 100/(100 - w_ef2) (mc/zi) (4.273) în care: V_nef 2 - volumul zilnic de nămol efluent din treapta II de fermentare, (mc/zi); N_ef2 - cantitatea zilnică de nămol efluent din treapta II de fermentare, (kg s.u./zi); eta_nef2 - densitatea nămolului efluent din treapta II de fermentare, (kg/mc); w_ef2 - umiditatea nămolului efluent din treapta secundă de fermentare, (%). (10) Volumul de supernatant: V_s = V_nef1 - V_nef2 (mc/zi) (4.274) în care: V_nef1, V_nef2 - definite anterior. Notă: Nămolul influent la fermentarea anaerobă poate fi: nămol primar, nămol primar concentrat, nămol în exces concentrat, nămol primar în amestec cu nămol în exces concentrat, nămol biologic concentrat, nămol primar în amestec cu cel biologic concentrat. 4.8.3.3. Stabilizarea nămolului (1) Stabilizarea aerobă a nămolului realizează mineralizarea substanţei organice volatile prin procese biologice similare procesului de epurare biologică a apelor uzate cu nămol activat. Nămolul introdus în stabilizatorul de nămol este aerat în vederea accelerării proceselor metabolice ale bacteriilor aerobe, în vederea reducerii substanţei organice. În aceste condiţii, substanţa organică (epsilon) este mineralizată într-un anumit procent, numit limită tehnică de stabilizare (l_s). Procesul are loc cu o reducere a umidităţii, astfel încât volumele de nămol efluente vor fi mai reduse. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.19. Schema unui stabilizator de nămol (SN). Cantităţi nămol: N_inf - cantitatea de nămol influentă N_ef - cantitatea de nămol efluent V_ninf - volumul de nămol influent V_nef - volumul de nămol efluent Caracteristici nămol: w_inf - umiditatea nămolului influent w_ef - umiditatea nămolului efluent delta_ws - reducerea de umiditate prin stabilizare l_s - limita tehnică de stabilizare (2) Cantitatea de nămol influentă: N_inf = N_m + N_o (kg s.u/zi) (4.275) în care: N_m = (1 - epsilon) . N_inf (kg s.u/zi) - cantitatea zilnică de substanţă minerală; N_o = epsilon . N_inf (kg s.u/zi) - cantitatea zilnică de substanţă organică; epsilon - procentul de substanţă organică (volatilă) din nămolul influent (60 - 75%). (3) Volumul de nămol influent: V_ninf = N_inf/eta_ninf . 100/(100 - w_inf) (mc/zi), (4.276) în care: V_ninf - volumul zilnic de nămol influent, (mc/zi); N_inf - cantitatea de nămol influentă, (kg s.u./zi); w_inf - umiditatea nămolului influent, (%); eta_ninf - densitatea nămolului influent, (kg/mc). (4) Cantitatea de nămol efluent: N_ef = N_m + (1 - l_s) . N_o (kg s.u/zi) (4.277) în care: N_ef - cantitatea de nămol efluentă, (kg s.u/zi); N_m, N_o - definiţi anterior; l_s - limita tehnică de stabilizare, (35 - 50%). (5) Umiditatea nămolului efluent w_ef = w_inf - delta_ws (%) (4.278) în care: w_ef - umiditatea nămolului efluent, (%); w_inf - umiditatea nămolului influent, (%); delta_ws - reducerea umidităţii prin stabilizare aerobă, (1 - 2%) (6) Volumul de nămol efluent: V_nef = N_ef/eta_nef . 100/(100 - w_ef) (mc/zi) (4.279) în care: V_nef - volumul zilnic de nămol efluent, (mc/zi); N_ef - cantitatea zilnică de nămol efluent, (kg s.u./zi); eta_nef - densitatea nămolului efluent, (kg/mc); W_ef - umiditatea nămolului efluent, (%). Notă: Nămolul influent la stabilizarea aerobă poate fi: nămol primar, nămol primar concentrat, nămol în exces concentrat, nămol primar în amestec cu nămol în exces concentrat, nămol biologic concentrat, nămol primar în amestec cu cel biologic concentrat. 4.8.3.4. Deshidratarea nămolului (1) Deshidratarea este procesul prin care nămolului i se reduce umiditatea prin procedee fizice de separare a fracţiunii solide de cea lichidă (supernatant); în aceste condiţii, cantitatea de substanţă uscată influentă va fi egală cu cea efluentă, reducerea de volum rezultă din separarea şi eliminarea unei cantităţi importante de supernatant. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.20. Schema deshidratare nămol (DN). Cantităţi nămol: N_inf - cantitatea de nămol influentă N_ef - cantitatea de nămol efluent delta_wd - reducerea de umiditate prin deshidratare Caracteristici nămol: w_inf - umiditatea nămolului influent w_ef - umiditatea nămolului efluent V_nef - volumul de nămol efluent (2) Cantitatea de nămol influent: N_inf ≈ N_ef (kg s.u/zi) (4.280) în care: N_inf - cantitatea zilnică de nămol influent, (kg s.u./zi); N_ef - cantitatea zilnică de nămol efluent, (kg s.u./zi). (3) Volumul de nămol influent: V_ninf = N_inf/eta_ninf . 100/(100 - w_inf) (mc/zi) (4.281) în care: V_ninf - volumul zilnic de nămol influent, (mc/zi); N_inf - cantitatea de nămol influentă, (kg s.u./zi); w_inf - umiditatea nămolului influent, (%); eta_ninf - densitatea nămolului influent, (kg/mc). (4) Umiditatea nămolului efluent w_ef = w_inf - delta_wd (%) (4.282) în care: w_ef - umiditatea nămolului efluent, (%); w_inf - umiditatea nămolului influent, (%); delta_wd - reducerea de umiditate prin deshidratare, (%). (5) Volumul de nămol efluent: V_nef = N_ef/eta_nef . 100/(100 - w_ef) (mc/zi) (4.283) în care: V_nef - volumul zilnic de nămol efluent, (mc/zi); N_ef - cantitatea zilnică de nămol efluent, (kg s.u./zi); eta_nef _ densitatea nămolului efluent, (kg/mc); w_ef - umiditatea nămolului efluent, (%). (6) Volumul de supernatant: V_s = V_ninf - V_nef (mc/zi) (4.284) Notă: Nămolul influent la deshidratare poate fi: nămol fermentat anaerob, nămol stabilizat aerob fie în treapta biologică fie în stabilizatorul de nămol; orice alt tip de nămol stabilizat din punct de vedere biologic. 4.8.4. Cantităţi specifice de nămol (1) Cantităţile de nămol ce rezultă din epurarea apelor uzate depind de calitatea apelor uzate şi de tehnologia de epurare adoptată. Cantitatea de nămol primar depinde în mare măsură de timpul de decantare în decantorul primar şi influenţează şi cantitatea de nămol în exces. Cantitatea de nămol în exces depinde de procesul de epurare utilizat, de vârsta nămolului şi de temperatura apei uzate în epurarea biologică. (2) Valorile orientative privind cantităţile specifice de nămol reţinute în staţiile de epurare sunt prezentate în Tabelul 4.35. Tabelul 4.35. Cantităţi specifice de nămol reţinute în staţiile de epurare.
┌────┬──────────────┬──────────────────┐
│ │ │Cantităţi │
│ │ │specifice de nămol│
│ │ ├─────────┬────────┤
│Nr. │Tipul de nămol│Substanţă│Nămol │
│crt.│ │uscată │umed │
│ │ │din nămol│(l/ │
│ │ │(g/ │l.e.,zi)│
│ │ │l.e.,zi) │ │
├────┼──────────────┼─────────┼────────┤
│ │Nămol proaspăt│ │0,6 - │
│1 │din decantoare│24 - 30 │1,0 │
│ │primare │ │ │
├────┼──────────────┼─────────┼────────┤
│ │Nămol în exces│ │ │
│ │din decantoare│ │ │
│ │secundare │ │ │
│2 │amplasate după│33,6 – 50│4,2 - │
│ │bazine de │ │8,0 │
│ │aerare cu │ │ │
│ │eliminarea │ │ │
│ │carbonului*1) │ │ │
├────┼──────────────┼─────────┼────────┤
│ │Nămol în exces│ │ │
│ │din decantoare│ │ │
│ │secundare │ │ │
│3 │amplasate după│27,4 - │3,9 - │
│ │bazine de │48,6 │7,1 │
│ │aerare cu │ │ │
│ │eliminarea │ │ │
│ │azotului*1) │ │ │
├────┼──────────────┼─────────┼────────┤
│ │Nămol în exces│ │ │
│ │din │ │ │
│ │decantoarele │ │ │
│ │secundare │47,2 - │6,8 - │
│4 │amplasate după│64,4 │9,2 │
│ │bazine de │ │ │
│ │aerare cu │ │ │
│ │stabilizarea │ │ │
│ │nămolului*2) │ │ │
├────┼──────────────┼─────────┼────────┤
│ │Nămol biologic│ │ │
│ │din decantoare│ │ │
│5 │secundare │24 - 30 │2,7 - │
│ │amplasate după│ │3,3 │
│ │filtre │ │ │
│ │biologice │ │ │
├────┼──────────────┼─────────┼────────┤
│ │Nămol │ │0,3 - │
│6 │fermentat din │30 - 33 │0,33 │
│ │fose septice │ │ │
└────┴──────────────┴─────────┴────────┘
*1) Cu decantor primar. *2) Fără decantor primar (3) În Tabelul 4.36 sunt prezentate valori caracteristice, orientative, privind cantităţile de substanţă uscată din nămolurile biologice şi nămolul în exces pentru diferite scheme de epurare. Tabelul 4.36. Încărcări specifice cu substanţă uscată.
┌────┬─────────────┬───────────────────────┐
│ │ │Încărcarea specifică cu│
│ │ │substanţă uscată │
│ │ │(kg s.u./10^3 mc apă │
│Nr. │Tipul de │uzată) │
│crt.│nămol ├────────┬──────────────┤
│ │ │Domeniul│Valoare │
│ │ │de │caracteristică│
│ │ │variaţie│ │
├────┼─────────────┼────────┼──────────────┤
│1 │Nămol primar │110 - │150 │
│ │ │170 │ │
├────┼─────────────┼────────┼──────────────┤
│ │Nămol în │ │ │
│2 │exces de la │70 - 100│80 │
│ │BNA │ │ │
├────┼─────────────┼────────┼──────────────┤
│ │Nămol │ │ │
│3 │biologic de │60 - 100│70 │
│ │la filtrele │ │ │
│ │biologice │ │ │
├────┼─────────────┼────────┼──────────────┤
│ │Nămol în │ │ │
│ │exces, în │ │ │
│4 │schemele cu │80 - 120│100*a) │
│ │aerare │ │ │
│ │prelungită │ │ │
├────┼─────────────┼────────┼──────────────┤
│ │Nămol primar │ │ │
│ │rezultat în │ │ │
│5 │urma │420 - │550*b) │
│ │precipitării │850 │ │
│ │chimice a │ │ │
│ │fosforului │ │ │
├────┼─────────────┼────────┼──────────────┤
│ │Nămol │ │ │
│ │rezultat din │ │ │
│6 │procedeele de│12 - 30 │18*c) │
│ │epurare cu │ │ │
│ │nitrificare -│ │ │
│ │denitrificare│ │ │
└────┴─────────────┴────────┴──────────────┘
*a) Valoarea este valabilă presupunând lipsa treptei primare de epurare; *b) Se referă la însumarea cantităţii de nămol rezultată în urma precipitării chimice cu cea rezultată din sedimentarea normală; *c) Încărcarea specifică cu substanţă organică provenită din nitrificare are valori neglijabile. 4.8.5. Condiţionarea chimică a nămolurilor 4.8.5.1. Reactivi minerali (1) Reactivii minerali sunt aplicabili la condiţionarea nămolurilor pentru că produc flocularea nămolului. Există o varietate mare de electroliţi cationici polivalenţi care pot fi utilizaţi. Pe baza raportului cost - eficienţă se aleg săruri de aluminiu sau fier: clorura ferică, clorosulfat feric, săruri de aluminiu. (2) Fe^(3+) este cel mai eficient şi cel mai utilizat reactiv pentru stabilizarea chimică a nămolului organic; alegerea variantei de condiţionare cu FeCl_3 sau cu FeSO_(4)Cl este strict financiară. (3) Injectarea soluţiei de var după condiţionarea cu electrolit (pH > 10) va îmbunătăţi capacitatea de filtrare prin: a. reducerea cantităţii de supernatant; b. îmbunătăţirea filtrării prin precipitarea sărurilor de calciu (organice sau minerale); c. injectarea unei încărcări minerale (mărirea permeabilităţii turtei de nămol). (4) Injectarea de săruri de aluminiu şi de var este necesară în cazul condiţionării nămolului de natură organică; în cazul unui nămol hidrofil injectarea de var este suficientă pentru îmbunătăţirea capacităţii de filtrare. (5) Cantitatea de reactivi minerali utilizaţi depinde de natura nămolului ce trebuie condiţionat şi de gradul de eficienţă impus. Tabelul următor prezintă orientativ cantităţile de reactivi. Tabelul 4.37. Cantităţi de reactivi utilizaţi la deshidratarea cu filtre - presă.
┌────┬─────────────────────┬──────┬────┐
│ │ │ │Ca │
│Nr. │Tip de nămol │FeCl_3│(OH)│
│crt.│ │(%)* │_2 │
│ │ │ │(%)*│
├────┼─────────────────────┼──────┼────┤
│1 │Nămol primar │2 - 3 │10 -│
│ │ │ │15 │
├────┼─────────────────────┼──────┼────┤
│2 │Amestec de nămol │4 - 6 │18 -│
│ │primar + în exces │ │25 │
├────┼─────────────────────┼──────┼────┤
│ │Nămol provenit din │ │30 -│
│3 │bazinele de aerare │6 - 8 │35 │
│ │prelungită │ │ │
├────┼─────────────────────┼──────┼────┤
│4 │Nămol condiţionat cu │- │30 -│
│ │hidroxizi de Al │ │50 │
├────┼─────────────────────┼──────┼────┤
│5 │Nămol condiţionat cu │- │25 -│
│ │hidroxizi de Fe │ │40 │
├────┼─────────────────────┼──────┼────┤
│ │Nămol provenit din │ │15 -│
│6 │epurarea │- │25 │
│ │convenţională │ │ │
└────┴─────────────────────┴──────┴────┘
*) Procent exprimat faţă de materiile totale solide din nămol (s.u.). (6) Se recomandă realizarea testelor de laborator pentru determinarea tipului optim de reactivi. Dozele optime de reactivi se stabilesc prin teste de laborator. (7) Dacă nămolul conţine material mineral dens sau fibre, acesta necesită cantităţi mici de reactivi. Un procent mare de materie organică în nămol are efect opus. Adăugarea de reactivi măreşte cantitatea de materie ce trebuie filtrată deoarece o cantitate mare de reactivi chimici rămâne în formă solidă în nămolul deshidratat ca rezultat a precipitării cu săruri metalice. Acest lucru trebuie luat în considerare la dimensionarea unităţilor de deshidratare: a. 60 - 90% din masa de FeCl_3 injectată rămâne în turta de nămol; b. 80 - 90% din masa de Ca(OH)_2 injectată rămâne în formă solidă. (8) Scopul reactivilor minerali este de a atinge un amestec optim nămol/reactiv. Adăugând apă pentru diluţie (pentru soluţia concentrată de FeCl_3) şi utilizând 50 - 80 g/l lapte de var conduce la o difuzie mai uşoară a reactivilor în masa de nămol. (9) Nămolul este floculat în bazine succesive de amestec (mai întâi sarea metalică şi apoi laptele de var). Timpul de reacţie este de 5 - 10 minute pentru dezvoltarea flocoanelor. Gradientul hidraulic recomandat este de 1.500 - 3.000 W/mc. (10) Pentru evitarea destabilizării nămolului floculat (distrugerea flocoanelor) se evită folosirea pompelor centrifugale; în cazul nămolurilor abrazive se utilizează pompe cu piston. (11) Unitatea de condiţionare a nămolurilor poate fi complet automatizată. 4.8.5.2. Polielectroliţi sintetici (1) Stabilirea tipului şi cantităţilor - Reactivii eficienţi pentru condiţionarea nămolurilor sunt polielectroliţii sintetici ce formează flocoane voluminoase (de ordinul milimetrilor). Polielectroliţii: a. realizează flocularea prin formarea de legături între particule datorită structurii de catenă lungă. Flocularea este completată de coagulare în cazul polimerilor cationici; b. micşorează semnificativ rezistenţa specifică a nămolului, supernatantul fiind eliminat rapid. Nămolul floculat va avea un coeficient de compresibilitate mare. (2) Pentru alegerea tipului de polielectrolit adecvat sunt necesare teste de floculare, drenaj şi presare; acestea constau în: a. evaluarea rezistenţei la rupere a floconului (centrifugare); b. evaluarea performanţei de drenaj a nămolului floculat; c. evaluarea compresiunii flocoanelor; d. aprecierea dacă floconul poate "aluneca" din zona de presare; e. evaluarea adeziunii presării flocoanelor prin filtrele - bandă. Luând acestea în considerare, se alege polimerul eficient şi din considerente economice. (3) Polielectroliţii cationici sunt eficienţi în cazuri particulare, când se tratează nămolul cu un conţinut ridicat de materie organică. Pentru unele aplicaţii (deshidratarea cu filtre presă), polielectrolitul poate fi utilizat combinat cu o sare metalică: sare ferică pentru coagularea preliminară, urmată de polielectrolit pentru a produce mai puţine flocoane hidrofile. (4) Polielectroliţii care au masă moleculară medie sunt adecvaţi pentru utilizare în cazul filtrelor bandă presă. Cei care au o masă moleculară mare generează flocoane mari, dense, recomandaţi unei deshidratări prin centrifugare. Tabelul 4.38. Consumul mediu de polielectroliţi în cazul filtrelor bandă/centrifuge.
┌────┬───────────────┬─────────────────┐
│ │ │Polielectrolit │
│ │ │cationic │
│ │ │(kg s.o/t │
│Nr. │Tip de nămol │substanţe solide)│
│crt.│ ├──────┬──────────┤
│ │ │Filtru│ │
│ │ │bandă │Centrifugă│
│ │ │presă │ │
├────┼───────────────┼──────┼──────────┤
│1 │Nămol primar │2 - 3 │4 - 5 │
├────┼───────────────┼──────┼──────────┤
│2 │Nămol primar + │3 - 5 │6 - 9 │
│ │nămol în exces │ │ │
├────┼───────────────┼──────┼──────────┤
│ │Nămol primar + │ │ │
│3 │nămol în exces │4 - 5 │6 - 9 │
│ │fermentat │ │ │
├────┼───────────────┼──────┼──────────┤
│ │Nămol provenit │ │ │
│ │de la bazinele │ │ │
│4 │de aerare cu │4 - 6 │7 - 11 │
│ │aerare │ │ │
│ │prelungită │ │ │
└────┴───────────────┴──────┴──────────┘
(5) Polielectroliţii anionici sunt utilizaţi pentru condiţionarea nămolurilor cu un conţinut predominant de materii minerale (nămol hidrofob); cantităţile de polimer utilizate în aceste cazuri sunt reduse: 0,3 - 2 kg/t substanţe solide. (6) Polielectroliţii utilizaţi în treapta de tratare a nămolurilor sunt furnizaţi ca pudră sau emulsie stabilă. a. polelectroliţii - pudră sunt preparaţi la concentraţii de maxim 2 - 4 g/l; această soluţie trebuie lăsată să se matureze 1 h, apoi poate fi utilizată. Soluţiile de polielectrolit preparate din pudră rămân stabile 2 - 3 zile; b. polielectroliţii - emulsie se prepară în 2 etape: i. agitarea puternică a soluţiei pentru diluarea concentratului, 6 - 10 ml de emulsie/l de apă; ii. soluţia este lăsată să se matureze 20 de minute, fiind uşor agitată. (7) În general emulsiile conţin materie activă de 40 - 50% pentru o densitate apropiată de 1. (8) Soluţia adăugată (2 - 5 g polimer/l) este diluată sau nu înainte de a fi injectată în nămol: depinde de vâscozităţile nămolului şi a soluţiei de polielectrolit; flocularea are loc aproape instantaneu: a. într-o centrifugă, polielectrolitul este injectat direct în conducta de nămol, fără utilizarea unui floculator fiind generată suficientă energie pentru amestec; b. într-un filtru - bandă polielectrolitul este injectat într-un bazin de amestec amplasat în amonte de zona de drenare a supernatantului. Flocularea are loc în mai puţin de 1 minut; c. metodele de injectare devin complexe la filtrele presă. 4.8.6. Concentrarea nămolurilor (1) Procesul de concentrare a nămolurilor constă în reducerea umidităţii acestora în vederea prelucrării ulterioare. (2) Funcţie de proprietăţile nămolului ce urmează a fi concentrat se pot aplica scheme cu sau fără condiţionare chimică sau termică a acestuia. (3) Cele mai utilizate procedee de concentrare a nămolurilor provenite dintr-o staţie de epurare sunt: a. concentrarea gravitaţională; b. concentrarea mecanică ce poate fi realizată cu instalaţii: i. filtru bandă; ii. centrifugă; iii. flotaţie cu aer dizolvat; iv. instalaţie cu tambur rotativ; v. instalaţie de concentrare cu şnec. 4.8.6.1. Concentrarea gravitaţională a nămolurilor (1) Este procesul de reducere a umidităţii nămolului prin fenomenul de separare prin decantare a fazelor lichidă şi solidă din componenţa acestuia. Se realizează în bazine de sedimentare de unde se evacuează supernatant şi nămol concentrat. (2) Concentratoarele gravitaţionale de nămol sunt construcţii concepute sub forma unor bazine circulare folosite pentru prelucrarea nămolurilor. (3) Reducerea umidităţii nămolului variază funcţie de caracteristicile acestuia şi de prezenţa/absenţa condiţionării chimice. Acest parametru este evidenţiat în Tabelul 4.39. Tabelul 4.39. Reducerea umidităţii nămolurilor - concentrator gravitaţional.
┌────┬────────────┬───────────┬──────────┬───────────┐
│ │ │Umiditatea │ │Reducerea │
│ │ │nămolului │Umiditatea│de │
│Nr. │Tipul de │influent la│nămolului │umiditate │
│crt.│nămol │concentrare│concentrat│la │
│ │ │(%) │(%) │concentrare│
│ │ │ │ │(%) │
├────┴────────────┴───────────┴──────────┴───────────┤
│1. Nămol: │
├────┬────────────┬───────────┬──────────┬───────────┤
│1.1 │primar │94 - 98 │90 - 95 │3 │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│ │biologic │ │ │ │
│1.2 │rezultat de │96 - 99 │94 - 97 │2 │
│ │la filtrele │ │ │ │
│ │percolatoare│ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│ │biologic │ │ │ │
│1.3 │rezultat de │96,5 - 99 │95 - 98 │1 - 1,5 │
│ │la filtrele │ │ │ │
│ │cu discuri │ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│ │în exces de │ │ │ │
│1.4 │la bazinele │99,5 - 98,5│97 - 98 │1,5 │
│ │de aerare │ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│ │în exces din│ │ │ │
│ │procedee de │ │ │ │
│1.5 │epurare │99,5 - 98,5│97 - 98 │1,5 │
│ │biologică ce│ │ │ │
│ │utilizează │ │ │ │
│ │oxigen pur │ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│ │în exces din│ │ │ │
│ │procedeele │ │ │ │
│1.6 │de epurare │99,8 - 99 │97 - 98 │1,8 - 2 │
│ │biologică cu│ │ │ │
│ │aerare │ │ │ │
│ │prelungită │ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│ │primar │ │ │ │
│ │fermentat, │ │ │ │
│1.7 │provenit din│92 │88 │4 │
│ │treapta │ │ │ │
│ │primară de │ │ │ │
│ │fermentare │ │ │ │
├────┴────────────┴───────────┴──────────┴───────────┤
│2. Amestec de nămoluri: │
├────┬────────────┬───────────┬──────────┬───────────┤
│ │primar + │ │ │ │
│ │biologic │ │ │ │
│2.1 │rezultat de │94 - 98 │91 - 95 │3 │
│ │la filtrele │ │ │ │
│ │percolatoare│ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│ │primar + │ │ │ │
│ │biologic │ │ │ │
│2.2 │rezultat de │94 - 98 │92 - 95 │2 - 3 │
│ │la filtrele │ │ │ │
│ │biologice cu│ │ │ │
│ │discuri │ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│ │primar + în │98,5 - 99,5│94 - 96 │3,5 - 4,5 │
│2.3 │exces de la │96 - 97,5 │93 - 96 │1,5 - 3 │
│ │BNA │ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│2.4 │Amestec │96 │92 │4 │
│ │fermentat │ │ │ │
├────┴────────────┴───────────┴──────────┴───────────┤
│3. Nămol condiţionat chimic: │
├────┬────────────┬───────────┬──────────┬───────────┤
│3.1 │primar cu │98 │96 │2 │
│ │săruri de Fe│ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│0 │1 │2 │3 │4 │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│3.2 │primar + var│95 │93 │2 │
│ │(doze mici) │ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│3.3 │primar + var│92,5 │88 │4,5 │
│ │(doze mari) │ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│ │primar + în │ │ │ │
│3.4 │exces cu │98,5 │97 │1,5 │
│ │săruri de Fe│ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│ │primar + în │ │93,5 - │ │
│3.5 │exces cu │99,6 - 99,8│95,5 │4,3 - 6,1 │
│ │săruri de Al│ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│ │primar cu │ │ │ │
│ │săruri de Fe│ │ │ │
│3.6 │+ biologic │99,4 - 99,6│91,5 - │6,1 - 7,9 │
│ │de la │ │93,5 │ │
│ │filtrele │ │ │ │
│ │percolatoare│ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│ │primar cu │ │ │ │
│3.7 │săruri de │98,2 │96,4 │1,8 │
│ │Fe+ în exces│ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│ │Amestec │ │ │ │
│ │fermentat de│ │ │ │
│ │nămol primar│ │ │ │
│3.8 │+ nămol în │96 │94 │2 │
│ │exces │ │ │ │
│ │condiţionat │ │ │ │
│ │cu Fe │ │ │ │
├────┴────────────┴───────────┴──────────┴───────────┤
│4. Nămol rezultat din epurarea terţiară: │
├────┬────────────┬───────────┬──────────┬───────────┤
│4.1 │cu var în │95,5 - 97 │85 - 88 │9 - 10,5 │
│ │doze mari │ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│4.2 │cu var în │95,5 - 97 │88 - 90 │7 - 7,5 │
│ │doze mici │ │ │ │
├────┼────────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│4.3 │cu săruri de│98,5 - 99,5│96 - 97 │2,5 │
│ │Fe │ │ │ │
└────┴────────────┴───────────┴──────────┴───────────┘
(4) Se recomandă evitarea concentrării gravitaţionale a nămolului în exces provenit din bazine cu nămol activat cu eliminarea biologică a fosforului, din cauza posibilităţii de resolubilizare a fosforului. (5) La proiectarea concentratoarelor de nămol se ţine seama de criteriile: a. numărul minim de unităţi n = 2; b. încărcarea cu substanţă uscată nu va depăşi limita maxim admisă. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.21. Concentrator gravitaţional de nămol. Notaţii: 1. Admisie nămol brut; 2. Paralelă acces; 3. Grindă racloare; 4. Lamă; 5. Structură de admisie nămol brut; 6. Motor; 7. Rigolă colectare supernatant; 8. Balustradă; 9. Deversor; 10. Stâlp central; 11. Carcasă centrală; 12. Racletă din cauciuc; 13. Piesă de fixare a lamei racloare; 14. Raclor central; 15. Evacuare nămol concentrat. 4.8.6.2. Parametri de proiectare a concentratoarelor gravitaţionale de nămol (1) Debitul de calcul al concentratorului gravitaţional de nămol: Q_c = V_ninf (mc/zi) (4.285) în care: V_ninf - definit de relaţia (4.257). (2) Încărcarea superficială cu substanţă uscată: I_SU = N_inf/(A_o)^CN (kg s. u./mp,zi) (4.286) în care: N_inf - cantitatea de nămol influent în concentrator, (kg s.u/zi); (A_o)^CN - aria orizontală utilă a concentratorului gravitaţional, (mp). (3) Valorile recomandate la dimensionare pentru încărcarea superficială, depind de tipul nămolului şi sunt indicate în Tabelul 4.40. Tabelul 4.40. Valori recomandate pentru ISU.
┌────┬────────────────────┬────────────┐
│ │ │Încărcarea │
│ │ │superficială│
│Nr. │Tipul de nămol │cu substanţă│
│crt.│ │uscată │
│ │ │(kg s.u./ │
│ │ │mp, zi) │
├────┴────────────────────┴────────────┤
│1. Nămol: │
├────┬────────────────────┬────────────┤
│1.1 │Primar │100 - 150 │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│ │biologic rezultat de│ │
│1.2 │la filtrele │40 - 50 │
│ │percolatoare │ │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│ │biologic rezultat de│ │
│1.3 │la filtrele cu │35 - 50 │
│ │discuri │ │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│ │în exces de la │ │
│1.4 │bazinele de aerare │20 - 40 │
│ │şi DS │ │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│ │în exces din │ │
│1.5 │procedee de epurare │25 - 40 │
│ │biologică cu aerare │ │
│ │prelungită │ │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│1.6 │primar fermentat │120 │
├────┴────────────────────┴────────────┤
│2. Amestec de nămoluri │
├────┬────────────────────┬────────────┤
│ │primar + biologic │ │
│2.1 │rezultat de la │60 - 100 │
│ │filtrele │ │
│ │percolatoare │ │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│ │primar + biologic │ │
│2.2 │rezultat de la │50 - 90 │
│ │filtrele biologice │ │
│ │cu discuri │ │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│2.3 │primar + în exces de│25 - 70 │
│ │la BNA │40 - 80 │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│2.4 │Amestec fermentat │70 │
├────┴────────────────────┴────────────┤
│3. Nămol condiţionat chimic │
├────┬────────────────────┬────────────┤
│3.1 │primar cu săruri de │30 │
│ │Fe │ │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│3.2 │primar + var (doze │100 │
│ │mici) │ │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│3.3 │primar + var (doze │120 │
│ │mari) │ │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│3.4 │primar + în exces cu│30 │
│ │săruri de Fe │ │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│3.5 │primar + în exces cu│60 - 80 │
│ │săruri de Al │ │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│ │primar cu săruri de │ │
│3.6 │Fe + biologic de la │70 - 100 │
│ │filtrele │ │
│ │percolatoare │ │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│3.7 │primar cu săruri de │30 │
│ │Fe+ în exces │ │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│ │amestec fermentat de│ │
│3.7 │nămol primar + nămol│70 │
│ │în exces condiţionat│ │
│ │cu săruri de Fe │ │
├────┴────────────────────┴────────────┤
│4. Nămol rezultat din epurarea │
│terţiară │
├────┬────────────────────┬────────────┤
│4.1 │cu var în doze mari │120 - 300 │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│4.2 │cu var în doze mici │50 - 150 │
├────┼────────────────────┼────────────┤
│4.3 │cu săruri de Fe │8 - 50 │
└────┴────────────────────┴────────────┘
(4) Încărcarea hidraulică superficială cu nămol: I_h = V_ninf/(A_o)^CN (mc nămol/mp, zi) (4.287) în care: V_ninf - definit de relaţia (4.257); (A_o)^CN - aria orizontală utilă a concentratorului gravitaţional, (mp). Tabelul 4.41. Valori maxim recomandate pentru I_h.
┌────┬──────────────────┬──────────────┐
│ │ │Încărcarea │
│Nr. │ │hidraulică cu │
│crt.│Tipul nămolului │nămol │
│ │ │(mc nămol/mp, │
│ │ │zi) │
├────┼──────────────────┼──────────────┤
│1 │Nămol primar │15,5 - 31 │
├────┼──────────────────┼──────────────┤
│2 │Nămol în exces │4 - 8 │
├────┼──────────────────┼──────────────┤
│ │Amestec de nămol │ │
│3 │primar cu nămol în│6 - 12 │
│ │exces │ │
└────┴──────────────────┴──────────────┘
(5) Valori mai mari ale acestui parametru pot conduce la evacuarea unui supernatant cu conţinut ridicat de materii solide; valorile mici conduc la realizarea condiţiilor septice, mirosuri neplăcute, precum şi apariţia nămolului plutitor. (6) Timpul de concentrare a nămolului (t_c) este definit ca durata de staţionare a nămolului în concentratorul gravitaţional şi este parametrul care permite determinarea volumului necesar al acestuia: t_c = V_CN/V_ninf (h) (4.288) în care: V_CN - volumul concentratorului de nămol, (mc); V_ninf - definit de relaţia (4.263). Din relaţia (4.288) se poate determina volumul necesar al concentratorului, pentru valori: t_c = 8.24 h. (7) Adâncimea concentratorului la perete: H_C = h_c + h_r + h_S + h_s (m) (4.289) în care: h_c - înălţimea de concentrare, (m); h_r = min. 0,3 m sau o înălţime egală cu înălţimea lamei racloare, (m); h_S - înălţimea zonei de supernatant, 1,0 (m); h_s - înălţimea de siguranţă, 0,3 - 0,5 (m). 4.8.6.3. Concentrarea nămolurilor prin procedeul de flotaţie cu aer dizolvat (1) Flotaţia cu aer dizolvat separă faza solidă de cea lichidă. În timpul proceselor de flotaţie, sunt generate microbule de aer, care se ataşează de particulele în suspensie, determinând astfel ca particulele să se ridice la suprafaţa lichidului. (2) Flotaţia cu aer dizolvat poate funcţiona cu presurizarea integrală a debitului influent sau presurizarea parţială a supernatantului. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.22. Schemă flotaţie cu presurizare supernatant - bazin radial. 1 - Nămol influent 2 - Bazin amestec, compensare 3 - Staţie de pompare 4 - Recipient saturare (3-5 bar) 5 - Alimentare aer comprimat 6 - Sistem dublu de reducere presiune 7 - Cameră de expansiune 8 - Colector de suprafaţă 9 - Canal colector nămol 10 - Supernatant 11 - Raclor 12 - evacuare nămol sedimentat 13 - staţie pompare nămol influent A, B - sistem de reducere presiune şi creeare bule 30 - 80 μm (3) Sistemele de flotaţie cu aer dizolvat pot fi construite ca bazine cu formă circulară în plan (Figura 4.22) sau cu formă dreptunghiulară (Figura 4.23). Diametrele uzuale ale bazinelor radiale variază între 5 şi 20 m. La bazinele longitudinale lungimea variază între 3 şi 30 m, iar adâncimea între 0,6 şi 3,5 m. (4) Viteza raclorului variază între 1 şi 3 cm/s. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.23. Schemă flotaţie cu presurizare supernatant - bazin longitudinal. Notaţii: 1 - Nămol influent; 2 - Raclor de suprafaţă; 3 - Raclor radier; 4 - Unitate presurizare; 5 - Aer; 6 - Evacuare nămol sedimentat; 7 - Evacuare nămol flotat; 8 - Supematant. (5) Principalii parametri de proiectare a unităţilor de flotaţie cu aer dizolvat sunt: a. încărcarea hidraulică superficială I_h (mc/mp,zi). Valoarea acestui parametru variază de obicei în intervalul 1 - 7,5 (mc/mp,zi). b. încărcarea superficială cu materii solide I_s (kg s.u./mp,h). Fără condiţionarea chimică a nămolului acest parametru variază în intervalul 1,2 - 6 (kg s.u./mp,h); atunci când nămolul este condiţionat chimic, prin adăugarea de polimeri, încărcarea superficială cu materii solide poate creşte cu 100%. c. raportul cantitate de aer/cantitate de materii solide din nămol. (6) În lipsa studiilor pe staţii pilot soluţia FAD se adoptă pe baza unei tehnologii de firmă cu experienţă în domeniu. 4.8.6.4. Centrifugarea nămolurilor (1) Centrifugarea este un procedeu care se utilizează la îngroşarea şi la deshidratarea nămolurilor provenite din epurarea fizico-chimică şi biologică a apelor uzate. (2) Centrifugarea este procedeul prin care se accelerează separarea solid - lichid prin aplicarea forţelor centrifuge. (3) Utilajele de centrifugare se pot grupa în trei categorii, după cum urmează: a. centrifuge cu rotor unic, care produc o bună deshidratare şi supernatant limpede, dar nu sunt adecvate pentru materii solide fine; b. centrifuge cu rotor cilindric, care produc supernatant limpede; c. centrifuge cu rotor cilindro-conic, care produc şi turte bine deshidratate şi supernatant limpede. (4) După destinaţia lor, centrifugele se clasifică în: a. filtrante - cu tambur perforat, folosite la epurarea materiilor în suspensie; b. centrifuge decantoare - cu tambur neperforat, folosite la separarea materiilor în suspensie care se filtrează greu; c. centrifuge de separare - cu tambur neperforat, folosite pentru emulsii. (5) Din punct de vedere al procesului tehnologic, centrifugele pot fi cu funcţionare continuă sau periodică. (6) Formula de calcul a centrifugei arată că viteza de limpezire a fracţiunii lichide variază cu suprafaţa lichidului şi nivelul forţei centrifugale: Σ = (pi b omega^2)/2g (3r_2^2 + r_1^2) (4.290) în care: Σ - factorul de capacitate al centrifugei (mp) (suprafaţa teoretică a bazinului de sedimentare gravitaţional echivalent cu caracteristicile de sedimentare ale centrifugelor); b - lungimea tamburului cilindric, (m); omega - viteza de rotaţie, (rot/min/secundă); r_2 - raza peretelui interior al tamburului, (m); r_1 - raza suprafeţei lichidului reţinut, (m); g - constanta gravitaţională, (m/sp). (7) Utilajele de centrifugare utilizate, lucrează în intervalul de 1.000 - 6.000 ori forţa gravitaţională. (8) Performanţele centrifugelor depind de utilaje şi de variabilele de proces, dintre care se menţionează: debitul influent, natura solidelor, concentraţia în solide a influentului, adjuvanţi de coagulare şi temperatură. (9) Cele mai utilizate sunt centrifugele care au o cuvă cilindro-conică cu un transportor intern cu şnec. Nămolul intră în centrifugă prin cuva cilindrică printr-un transportor. Forţa centrifugă compactează nămolul către pereţii cuvei, iar transportorul intern, care se roteşte mai încet decât cuva, conduce nămolul compact de-a lungul cuvei, către secţiunea conică fiind apoi evacuat. (10) În cazul nămolurilor cu particule fine este necesară tratarea cu polimer pentru o reţinere bună a solidelor. Centrifugele moderne sunt caracterizate prin forţe centrifugale mai mari decât 3.000 x g; raportul între lungimea şi diametrul centrifugei este de 2,5 - 3,5. (11) Constructiv, centrifuga este alcătuită dintr-un cilindru lung, poziţional orizontal, în interiorul căruia se află montat concentric, un şnec care se roteşte cu o viteză diferită de cea a cilindrului. Alimentarea cu nămol a instalaţiei se realizează în mod continuu prin interiorul şnecului care are prevăzute orificii ce comunică cu zona interioară a cilindrului (Figura 4.24). Datorită forţelor centrifuge generate de rotirea şnecului se produce o separare accelerată a celor două faze - solidă şi lichidă - partea solidă fiind proiectată spre exterior iar supernatantul acumulându-se în centru. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.24. Centrifugă utilizată pentru concentrarea nămolurilor. Notaţii: 1. Variator de turaţie; 2. Oficiu de evacuare a supernatantului (reglabil); 3. Carcasă; 4. Orificii de alimentare; 5. Recipient rotativ; 6. Cilindru prevăzut cu nervuri elicoidale; 7. Nămol concentrat; 8. Orificiu de evacuare a nămolului concentrat; 9. Disc principal de antrenare; 10. Alimentare cu nămol; 11. Carcasă centrală; 12. Racletă din cauciuc; 13. Piesă de fixare a lamei racloare; 14. Raclor central; 15. Evacuare nămol concentrat 4.8.6.4.1. Date de bază pentru proiectare (1) Elementul fundamental este factorul capacităţii: Σ Σ = (2 k pi omega^2 L_c)/g (3/4 R^2 + 1/4 r^2) (4.291) în care: Σ - factorul capacităţii, (mp); R - raza bazinului, (m); r - raza inelului, (m); omega - viteza de rotaţie, (rot/min/secundă); k - factor de extrapolare. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.25. Determinarea factorului capacităţii "Σ" (2) Alegerea tipului de centrifugă se realizează pe baza tipului de nămol referitor la provenienţă şi cerinţele deshidratării. (3) Se vor lua în considerare parametrii: a. viteza cuvei determinată de forţa G; recomandabil (1500 - 3000) x g; b. stabilirea tipului şi dozelor de polimer optim pentru caracteristicile nămolului; c. valoarea optimă a adâncimii bazinului; un bazin mai adânc produce o turtă mai umedă; adâncimea optimă a bazinului este adâncimea minimă la care stratul de lichid în mişcare nu interferă cu stratul solid care este împins de către şnec către punctul de evacuare; dacă adâncimea bazinului este prea mică solidele care au sedimentat pot reintra în stare de suspensie; d. viteza optimă a transportorului (adică viteza diferenţială între cuvă şi şnecul transportorului) este cea mai mică viteză diferenţială la care solidele decantate sunt îndepărtate din cuvă la fel de repede după cum au fost acumulate; o viteză mică a transportorului menţine solidele sub influenţa forţei centrifugale pentru o perioadă mai lungă şi provoacă un minim efect de "amestec" al stratului de lichid în mişcare. (4) Performanţele centrifugării nămolurilor din staţia de epurare sunt date în tabelul următor: Tabelul 4.42. Performanţe centrifugare nămol.
┌────┬─────────────┬─────────┬─────────┐
│ │ │Cantităţi│Conţinut │
│Nr. │ │de │în │
│crt.│Tip de nămol │polimer │substanţe│
│ │ │(kg/t │solide │
│ │ │s.u.) │(%) │
├────┼─────────────┼─────────┼─────────┤
│ │Nămol din │ │ │
│ │procedeul cu │ │ │
│1 │aerare │9 - 11 │9 - 22 │
│ │prelungită şi│ │ │
│ │eliminare │ │ │
│ │fosfor │ │ │
├────┼─────────────┼─────────┼─────────┤
│ │Nămol din │ │ │
│ │procedeul de │ │ │
│2 │aerare │10 - 12 │19 – 20 │
│ │prelungită cu│ │ │
│ │nămol în │ │ │
│ │exces │ │ │
├────┼─────────────┼─────────┼─────────┤
│ │Nămol din │ │ │
│ │procedeul cu │ │ │
│3 │aerare │9 - 11 │20 - 22 │
│ │prelungită şi│ │ │
│ │fermentare │ │ │
├────┼─────────────┼─────────┼─────────┤
│4 │Nămol primar │6 - 7 │29 - 34 │
├────┼─────────────┼─────────┼─────────┤
│ │Nămol primar │ │ │
│ │şi nămol │ │ │
│5 │provenit din │7 - 8 │28 - 32 │
│ │epurarea │ │ │
│ │avansată │ │ │
├────┼─────────────┼─────────┼─────────┤
│ │Amestec │ │ │
│ │proaspăt de │ │ │
│6 │nămoluri │8 - 9 │25 - 27 │
│ │(P/bio = 50/ │ │ │
│ │50)*) │ │ │
├────┼─────────────┼─────────┼─────────┤
│ │Amestec │ │ │
│ │proaspăt de │ │ │
│7 │nămoluri │7 - 9 │26 - 29 │
│ │(P/bio = 65/ │ │ │
│ │35) │ │ │
├────┼─────────────┼─────────┼─────────┤
│ │Amestec │ │ │
│ │fermentat de │ │ │
│8 │nămoluri │8 - 9 │25 - 28 │
│ │(P/bio = 50/ │ │ │
│ │50) │ │ │
├────┼─────────────┼─────────┼─────────┤
│9 │Nămol primar │4 - 6 │32 - 36 │
│ │fermentat │ │ │
└────┴─────────────┴─────────┴─────────┘
*) P/bio = raportul nămol primar/nămol biologic. 4.8.6.5. Concentrator filtru bandă (1) Echipamentul constă dintr-o bandă filtrantă tensionată acţionată de un sistem de role cu viteză variabilă. Nămolul introdus la concentrare este distribuit într-un strat uniform pe toată lăţimea active a benzii. Datorită materialului filtrant din care este realizată banda, supernatantul se separă pe cale gravitaţională şi este evacuate într-un jgheab la partea inferioară a instalaţiei (Figura 4.26). Pe întreg parcursul traseului de deplasare a benzii, dar şi pe toată lăţimea acesteia, în zona de concentrare, nămolul este brăzdat de către un sistem de greble. La capătul aval al benzii, nămolul concentrat este descărcat într-un jgheab colector. În zona inferioară de deplasare a benzii este montat un dispozitiv de spălare a acesteia. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.26. Concentrator filtru bandă. Notaţii: 1 - Nămol influent; 2 - Punct de injectare a polimerului; 3 - Mixer static; 4 - Bazin de floculare; 5 - Dispozitiv de tensionare a benzii; 6 - Bandă; 7 - Sistem de brăzdare a nămolului; 8 - Ghidaj bandă; 9 - Dispozitiv de spălare a benzii; 10 - Drenare gravitaţională; 11 - Jgheab colector pentru supernatant; 12 - Rampă reglabilă de descărcare a nămolului concentrat; 13 - Descărcare. (2) Pentru toate tipurile de nămol ce se concentrează este necesară condiţionarea chimică a acestora prin adaos de polimeri. 4.8.7. Stabilizarea nămolurilor din staţiile de epurare urbane/rurale (1) Procesul de stabilizare a nămolului se poate realiza prin metodele: stabilizare anaerobă (fermentare), stabilizare aerobă şi stabilizare alcalină. a. stabilizarea anaerobă (fermentarea) este metoda cu cele mai numeroase aplicaţii în staţiile de epurare medii şi mari a apelor uzate. Produce: i. nămol stabil; ii. biogaz care poate fi folosit pentru încălzirea nămolului influent şi a nămolului de recirculare la temperatura de proces; b. stabilizare aerobă se întâlneşte în staţiile de epurare mici şi medii; necesită cantităţi mari de energie (pentru transferul oxigenului) şi costuri mai reduse pentru investiţie. Stabilizarea aerobă se poate realiza în bazine separate sau simultan în bazinele de aerare; c. stabilizare alcalină aplicabilă pentru amplasamente locale şi având ca dezavantaj faptul că masa produsului se măreşte prin adăugarea de material alcalin. 4.8.7.1. Stabilizarea (fermentarea) anaerobă (1) Obiectivul fermentării anaerobe este reducerea agenţilor patogeni, a cantităţii de biomasă prin distrugerea parţială a materiilor volatile şi producerea de biogaz. (2) Fermentarea anaerobă se desfăşoară pe bază de reacţii chimice şi biochimice complexe. (3) Eficienţa stabilizării prin fermentare anaerobă este determinată prin cantitatea de materii volatile (organice) reduse în proces. Deoarece fermentarea anaerobă este realizată biologic şi depinde de dezvoltarea microorganismelor, reducerea materiilor volatile se realizează în proporţie de 40 - 50% (limita tehnică de fermentare). Eficienţa scade în prezenţa substanţelor greu biodegradabile. Procente ridicate de descompunere a materiilor solide se obţin atunci când nămolul cuprinde materii uşor degradabile: carbohidranţi simpli, carbohidranţi compuşi (celuloza), proteine şi lipide. 4.8.7.1.1. Factorii ce influenţează fermentarea anaerobă 4.8.7.1.1.1. Materiile solide şi timpul de retenţie hidraulic (1) Fermentarea anaerobă se bazează pe prevederea unui timp de retenţie hidraulic care să permită stabilizarea materiilor volatile (organice). (2) Fiecare etapă de fermentare în parte: hidroliza, formarea de acizi şi formarea de gaz metan are un timp de retenţie a materiilor solide; procesul se degradează dacă bacteriile nu se pot dezvolta în condiţii optime. 4.8.7.1.1.2. Temperatura (1) Temperatura influenţează gradul de fermentare, viteza reacţiei de hidroloză şi formarea biogazului. Temperatura determină timpul minim de retenţie a materiilor solide necesar obţinerii unei reduceri suficiente a materiilor volatile. (2) Din punct de vedere al temperaturii sistemele de fermentare anaerobă pot fi: a. sisteme criofile: t° C = 15 - 20° C; necesită volume mari, timp de retenţie crescut şi nu utilizează încălzirea nămolului; b. sisteme mezofile: t° C = 30 - 37° C; cele mai numeroase aplicaţii; c. sisteme termofile: t° C = 50 - 57° C; asigură procente mari de neutralizare a agenţilor patogeni; costuri de operare ridicate. (3) Elementul tehnic cel mai important este menţinerea unei temperaturi constante de funcţionare datorită bacteriilor implicate în proces şi sensibilităţii la variaţiile de temperatură. 4.8.7.1.1.3. pH-ul (1) Bacteriile anaerobe, în special cele metanogene, sunt sensibile la pH. (2) Producţia optimă de gaz metan are loc într-un interval de pH cuprins între 6,8 şi 7,2. (3) Reducerea pH-ului în timpul proceselor de fermentare inhibă formarea de biogaz putând conduce în final la eşuarea proceselor de fermentare. Procesele de amestec, încălzire şi modurile de alimentare - evacuare a nămolului pot minimiza perturbările procesului de fermentare. 4.8.7.1.1.4. Substanţe toxice (1) Substanţele de tip: amoniac, metale grele şi sulfuri în concentraţii mari pot crea condiţii instabile în interiorul rezervoarelor de fermentare. Tabelul 4.43 prezintă concentraţiile unor substanţe toxice şi inhibitoare. Tabelul 4.43. Concentraţiile unor substanţe toxice şi inhibatoare.
┌────┬──────────┬────┬────────────┬────────────┐
│Nr. │ │ │Concentraţii│Concentraţii│
│crt.│Substanţe │U.M.│medii │puternic │
│ │ │ │inhibitoare │inhibitoare │
├────┼──────────┼────┼────────────┼────────────┤
│1 │Na^+ │ │3.500 - │8.000 │
│ │ │ │5.500 │ │
├────┼──────────┤ ├────────────┼────────────┤
│2 │K^+ │ │2.500 - │12.000 │
│ │ │ │4.500 │ │
├────┼──────────┤ ├────────────┼────────────┤
│3 │Ca^++ │ │2.500 - │8.000 │
│ │ │ │4.500 │ │
├────┼──────────┤ ├────────────┼────────────┤
│4 │Mg^++ │ │1.000 - │3.000 │
│ │ │ │1.500 │ │
├────┼──────────┤ ├────────────┼────────────┤
│ │Azot │ │ │ │
│5 │amoniacal │ │1.500 - │3.000 │
│ │(dependent│ │3.000 │ │
│ │de pH) │ │ │ │
├────┼──────────┤ ├────────────┼────────────┤
│6 │Sulfuri │ │200 │200 │
├────┼──────────┤mg/l├────────────┼────────────┤
│ │ │ │ │0,5 │
│7 │Cupru (Cu)│ │- │50 - 70 │
│ │ │ │ │(total) │
├────┼──────────┤ ├────────────┼────────────┤
│ │ │ │ │3.0 │
│8 │Crom VI │ │- │(solubil) │
│ │(Cr) │ │ │200 - 250 │
│ │ │ │ │(total) │
├────┼──────────┤ ├────────────┼────────────┤
│9 │Crom III │ │- │180 - 420 │
│ │ │ │ │(total) │
├────┼──────────┤ ├────────────┼────────────┤
│ │Nichel │ │ │2.0 │
│10 │(Ni) │ │- │(solubil) │
│ │ │ │ │30 (total) │
├────┼──────────┤ ├────────────┼────────────┤
│11 │Zinc (Zn) │ │- │1.0 │
│ │ │ │ │(solubil) │
└────┴──────────┴────┴────────────┴────────────┘
4.8.7.1.2. Aplicarea fermentării anaerobe (1) Fermentarea anaerobă este utilă şi aplicabilă pentru o concentraţie a substanţelor volatile mai mare sau egală cu 40 - 50% şi nu sunt prezente substanţele inhibitoare. (2) Se recomandă un conţinut în substanţă uscată a nămolului influent în fermentarea anaerobă între 4% s.u. şi 7% s.u. (3) Adoptarea soluţiei de fermentare anaerobe are la bază: a. studii hidrochimice privind compoziţia nămolurilor şi efectele stabilizării acestuia asupra mediului; se iau în considerare costurilor implicate şi consumurile energetice pentru integrarea cantităţilor de nămol rezultate în mediu; b. studii privind estimarea producţiei de biogaz în funcţie de compoziţia nămolurilor; metoda fermentării anaerobe se adoptă în toate situaţiile în care producţia de biogaz şi echivalentul acesteia în energie va acoperi minim 90% din consumurile energetic ale procesului: amestec, încălzire nămol, recirculare, pierderi termice în rezervorul de fermentare al nămolului. 4.8.7.1.3. Soluţii pentru procesele de fermentare (1) Fermentarea anaerobă poate funcţiona la două regimuri ale temperaturii: mezofilă (30 - 37° C) şi termofilă (50 - 57° C). Configuraţiile proceselor de fermentare anaerobă folosite actualmente: a. fermentarea anaerobă de mare încărcare, într-o singură treaptă; b. fermentare anaerobă mezofilă în două trepte sau fermentare anaerobă termofilă urmată de fermentare anaerobă mezofilă. (2) Rezervoarele de fermentare de mare încărcare sunt caracterizate prin amestecul şi încălzirea nămolului, debit de alimentare uniform şi concentrarea nămolului înainte de a fi fermentat. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.27. Fermentarea anaerobă de mare încărcare într-o singură treaptă. Notaţii: 1. Zonă activă complet amestecată; 2. Gaz; 3. Evacuare gaz; 4. Evacuare nămol; 5. Recircularea nămolului; 6. Nămol influent; 7. Schimbător de căldură. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.28. Fermentarea anaerobă în două etape. Notaţii: 1. Zonă activă complet amestecată; 2. Gaz; 3. Nămol proaspăt; 4. Supernatant; 5. Materii solide fermentate; 6. Biogaz; 7. Schimbător de căldură; 8. Evacuare supernatant; 9. Nămol fermentat. (3) Avantajele fermentării în două faze (termofilă - mezofilă): a. preluare în condiţii mai bune a variaţiilor de încărcare organică; b. pe ansamblul procesului de fermentare reducerea volumelor construite cu ≈ 30%; c. nămolul procesat în faza termofilă va fi procesat în condiţii mai bune în faza mezofilă (vâscozitate mai redusă, fluiditate mai mare); d. calitatea nămolului fermentat mai bună; se reduc microorganismele patogene. (4) În tabelul următor se indică parametrii generali pentru dimensionarea proceselor de fermentare anaerobă conform datelor din literatura de specialitate. Tabelul 4.44. Parametri de dimensionare ai proceselor de fermentare anaerobă.
┌────┬──────────┬─────┬─────────────────────────────────────┐
│ │ │ │Tipul procesului de fermentare │
│ │ │ ├────────┬──────────────────┬─────────┤
│ │ │ │Mezofilă│ │Termofilă│
│ │ │ │într-o │În două trepte │într-o │
│Nr. │Parametri │U.M. │singură │ │singură │
│crt.│ │ │treaptă │ │treaptă │
│ │ │ ├────────┼─────────┬────────┼─────────┤
│ │ │ │ │Etapa I: │Etapa a │ │
│ │ │ │Etapa I │Termofilă│II-a: │Etapa I │
│ │ │ │ │ │Mezofilă│ │
├────┼──────────┼─────┼────────┼─────────┼────────┼─────────┤
│1 │Timpul │zile │16 - 25 │1,5 - 3 │8 - 12 │8 - 12 │
│ │fermentare│ │ │ │ │ │
├────┼──────────┼─────┼────────┼─────────┼────────┼─────────┤
│2 │Încărcarea│kg/ │1,5 - │10 - 30*)│2 - 4*) │2,5 - 5*)│
│ │organică │mc,zi│2,5*) │ │ │ │
└────┴──────────┴─────┴────────┴─────────┴────────┴─────────┘
*) Doar pentru perioade cu încărcări de vârf. (5) Rezultatul fermentării anaerobe este influenţat de temperatura de fermentare şi de timpul de fermentare, dar şi de dimensiunea staţiei de epurare deoarece volumul zilnic de nămol influent în fermentarea anaerobă fluctuează mai mult în cazul staţiilor de epurare de dimensiuni mici şi mijlocii decât în cazul staţiilor mari. Se recomandă aplicarea fermentării anaerobe pentru staţii de epurare cu peste 100 000 l.e. (6) Pentru a îmbunătăţi rezultatele fermentării anaerobe se poate aplica pretratarea nămolului respectiv condiţionarea prin hidroliză termică, ultrasonarea nămolului. 4.8.7.1.4. Dimensionarea tehnologică a rezervoarelor de fermentare a nămolului (1) Dimensionarea tehnologică constă în: a. determinarea volumului, a cantităţii, a umidităţii şi a caracteristicilor nămolului; b. determinarea volumului rezervorului de fermentare a nămolului; c. condiţionări tehnice privind: alegerea pompelor, alegerea schimbătorilor de căldură, determinarea diametrelor conductelor de nămol, a conductelor de agent termic, de gaz, determinarea volumului de gaz de fermentare, de agent termic, de supernatant. Izolaţia termică a RFN dispusă pe peretele exterior al cuvei trebuie corect aleasă, în special din punct de vedere al calităţii şi bine executată în scopul păstrării acesteia în stare uscată. (2) Etapele de dimensionare prezentate mai sus, pot fi detaliate astfel: a. determinarea volumului, a cantităţii, umidităţii şi caracteristicile nămolului se face pe baza bilanţului de substanţe pe linia nămolului; b. volumul rezervorului de fermentare a nămolului se determină pe baza următorilor parametrii tehnologici de dimensionare: V_RFN = T_f . V_ninf (mc/zi) (4.292) în care: T_f - timpul de fermentare; V_ninf - volumul de nămol influent calculat la bilanţul de substanţe pe linia nămolului, (mc/zi). c. încărcarea organică a rezervorului de fermentare: I_oRFN = N_o/V_RFN (kg s.o./mc RFN, zi) (4.293) în care: I_oRFN - încărcarea organică a rezervorului de fermentare a nămolului, (kg s.o./mc RFN, zi); N_o - cantitatea zilnică de substanţă organică conţinută în nămolul influent în rezervorul de fermentare, exprimată în substanţă uscată, (kg/zi). d. pompele pentru recircularea nămolului se aleg astfel încât întregul volum de fermentare să fie recirculat în 5 ... 8 h. i. debitul de recirculare: Q_R = V_RFN/5...8 (mc/h) (4.294) ii. înălţimea de pompare: H = H_g + Σh_r (m) (4.295) în care: H_g - înălţimea geodezică de pompare, (m); Σh_r - suma pierderilor de sarcină locale şi distribuite, (m). e. schimbătoarele de căldură asigură căldura necesară încălzirii nămolului proaspăt, căldura necesară acoperirii pierderilor prin cupolă, pereţi şi radier: C_T = C_1 + C_2 (kcal/zi) (4.296) C_1 = V_ninf . C_n . (θ - θ_1) (kcal/zi) (4.297) în care: C_1 - căldura necesară încălzirii nămolului proaspăt, (kcal/zi); C_2 - căldura necesară acoperirii pierderilor prin cupolă, pereţi şi radier, (kcal/zi); V_ninf - volumul zilnic de nămol influent în rezervorul de fermentare, (mc/zi); C_n = 1000 kcal/mc,grad - căldura specifică (cantitatea de căldură necesară creşterii temperaturii cu 1° C); θ - temperatura nămolului din interiorul rezervorului (mezofil, termofil), (°C); θ_1 = θ_iarnă - temperatura nămolului proaspăt introdus în rezervor, (°C). C_2 = C_2cupolă + C_2pereţi + C_2radier (4.298) C_2 = K . A . (θ - θ_2) (4.299) în care: K - coeficient de transfer a căldurii (natura materialului), (kcal/°C . mp . zi); C_2cupolă - căldura necesară acoperirii pierderilor prin cupolă, (kcal/zi); C_2pereţi - căldura necesară acoperirii pierderilor prin pereţi, (kcal/zi); C_2radier - căldura necesară acoperirii pierderilor prin radier, (kcal/zi); A - suprafaţa cupolei, pereţilor şi radierului, (mp); θ - temperatura nămolului din interiorul rezervorului (mezofil, termofil), (°C); θ_2 - temperatura nămolului proaspăt introdus în rezervor, (°C). f. dimensionarea conductelor va asigura: i. viteza nămolului în conducte minim 1,2 m/s iar diametrul nominal minim 200 mm; ii. viteza minimă a apei de 0,7 m/s, iar diametrul nominal de 100 mm; iii. viteza biogazului rezultat în urma fermentării cuprinsă între 5 şi 15 m/s; g. volumul teoretic zilnic de biogaz se determină considerând o producţie specifică q_bg în dmc biogaz/kg s.o.red. Q_G = (q_bg . N_ored)/1000 (mc/zi) (4.300) Q_Gef = (0,8 ... 0,85) . Q_G (mc/zi) (4.301) în care: Q_G - volumul teoretic zilnic de biogaz, (mc/zi); Q_Gef - volumul efectiv zilnic de biogaz, (mc/zi); q_bg - se estimează pe baza unor calităţi de nămol similare şi prin studii "in situ"; q_bg^orientativ = 300 - 600 dmc biogaz/kg s.o.red. (3) Când nu se cunoaşte graficul de consum al biogazului, volumul rezervorului se consideră egal cu producţia de biogaz în 8 ore: V_RG = Q_Gef/3 (mc) (4.302) 4.8.7.1.4.1. Colectarea şi stocarea biogazului (1) Biogazul produs prin fermentarea anaerobă a nămolului este colectat pentru a fi valorificat sau eliminat prin ardere. (2) Biogazul rezultat în urma fermentării anaerobe conţine aproximativ 65 - 70% CH_4, 25 - 30% CO_2 şi cantităţi mici de N_2, H_2, H_2S, vapori de apă şi alte gaze. Biogazul de fermentare are o greutate specifică de aproximativ 0,86 din greutatea specifică a aerului. Biogazul de fermentare conţine ≈ 65% metan şi puterea calorică a gazului de fermentare este de 21.000 - 22.400 kJ/mc. (3) Producţia de biogaz realizată este dependentă de cantitatea de substanţe volatile mineralizate şi condiţiile asigurate fermentării şi este exprimată ca volumul de biogaz pe unitatea de masă a materiilor volatile reduse. Acest indice specific al producţiei de biogaz este diferit pentru fiecare substanţă organică din rezervorul de fermentare. (4) Tabelul 4.45 indică producţia de gaz a câtorva materii organice. Un rezervor de fermentare anaerob obişnuit alimentat cu nămol primar şi nămol activat în exces poate produce aproximativ 0,5 - 0,8 mc biogaz/kg de substanţe volatile reduse. Tabelul 4.45. Producţia specifică de gaz a diferitelor materii organice.
┌────────┬─────────────────────────────┐
│ │Producţia specifică de gaz pe│
│ │unitatea de masă redusă │
│Material├────────┬────────────────────┤
│ │mc/kg │Conţinut de metan │
│ │ │(%) │
├────────┼────────┼────────────────────┤
│Grăsimi │1,2 - │62 - 72 │
│ │1,6 │ │
├────────┼────────┼────────────────────┤
│Spumă │0,9 - │70 - 75 │
│ │1,0 │ │
├────────┼────────┼────────────────────┤
│Fibre │0,8 │45 - 50 │
├────────┼────────┼────────────────────┤
│Proteine│0,7 │73 │
└────────┴────────┴────────────────────┘
(5) Biogazul rezultat la fermentare are o putere calorică cuprinsă între 20 - 25 MJ/mc. O valoare medie de 22,5 MJ/mc este de folosit pentru proiectare. (6) Colectarea biogazului şi sistemul de distribuţie se menţine la o presiune pozitivă pentru a evita explozia în cazul în care gazul se amestecă cu aerul atmosferic. Amestecul de aer cu biogaz de fermentare conţine metan în proporţie mai mică de 5% care poate fi exploziv. Din acest motiv toate echipamentele mecanice şi constructive trebuie să fie etanşe, iar echipamentele electrice trebuie să fie protejate împotriva exploziei. (7) Sunt folosite două tipuri de rezervoare de depozitare a gazului: rezervoare cu capac ce flotează pe gazul înmagazinat şi rezervoare sub presiune: a. rezervoarele cu capac flotant sunt rezervoare cu presiune constantă şi volum variabil; b. rezervoarele sub presiune, au de obicei formă sferică şi menţin o presiune cu valori medii cuprinse între 140 - 350 kN/mp. 4.8.7.1.4.2. Necesarul de reactivi chimici (1) Sistemele de alimentare cu reactivi chimici devin necesare datorită schimbărilor calitative şi cantitative ale influentului. Schimbările de alcalinitate, pH, sulfuri sau a concentraţiei metalelor grele face necesară adăugarea de reactivi chimici în proces. Sunt necesare prevederi pentru stocarea, prepararea şi dozarea reactivilor chimici: bicarbonat de sodiu, clorură ferică, sulfat feric, var. 4.8.7.1.4.3. Construcţia rezervoarelor de fermentare (1) Elementele fundamentale în alegerea configuraţiei construcţiei sunt: a. raport aria laterală RFN la volum RFN minim; construcţiile care realizează acest raport minim sunt: sfere, forme ovoidale; b. realizarea unei forme care să favorizeze amestecul nămolului şi evitarea depunerilor în partea inferioară; c. realizarea cuvei RFN din beton armat precomprimat pe ambele direcţii pentru închiderea fisurilor şi protecţia armăturilor la efectul coroziv al biogazului; d. realizarea izolaţiei termice care să asigure pierderi reduse (max. 20% din energia necesară procesului); e. construcţie metalică (pentru V_RFN < 1000 mc) executate din virole de oţel aliat izolate termic. (2) În Figura 4.29 se prezintă schema unui rezervor de fermentare de formă ovoidală. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.29. Rezervor de fermentare anaerob de formă ovoidală. Notaţii: 1. Nămol brut; 2. Recirculare; 3. Boiler; 4. Pompă recirculare; 5. Nămol fermentat; 6. Schimbător de căldură; 7. Pompă de nămol; 8. Pompă de recirculare a nămolului; 9. Conductă de recirculare a nămolului; 10. Conductă inelară; 11. Duze de amestec; 12. Conductă de injectare a nămolului; 13. Evacuarea spumei; 14. Mixer; 15. Supapă hidraulică de siguranţă; 16. Dispozitiv antiaprindere; 17. Biogaz; 18. Recipient de colectare a spumei; 19. Nivel de control; 20. Preaplin; 21. La gazometru. 4.8.7.1.4.4. Alte elemente tehnologice ale rezervoarelor de fermentare anaerobă (1) Proiectele pentru rezervoarele de fermentare anaerobă a nămolului pentru staţii de epurare cu peste 100.000 l.e. iau în considerare adoptarea unor soluţii tehnologice de firmă pentru: a. soluţia cu RFN în două faze: termofilă - mezofilă; b. soluţia recirculării biogazului pentru asigurarea unui amestec eficient al volumului rezervorului; c. soluţia construcţiei RFN cuplate cu rezervor de stocare biogaz la partea superioară. (2) Analizele opţionale se bazează pe: a. costuri de investiţie: lei/kg s.u. redusă; b. volume minime de nămol evacuat din staţia de epurare: kg s.u./l.e. an; c. consumuri energetice minime pentru ansamblul procesării nămolurilor în staţia de epurare: kWh/kg s.u.an. 4.8.7.2. Stabilizarea aerobă separată (1) Stabilizarea aerobă reprezintă tehnologia de oxidare a substanţelor organice biodegradabile şi reducerea organismelor patogene prin procese biologice, aerobe. Procesul de stabilizare aerobă este un proces de epurare biologică cu biomasă în suspensie. (2) Obiectivele proceselor de stabilizare aerobă: a. producerea de nămol stabil prin oxidarea substanţelor organice biodegradabile; b. reducerea masei şi a volumului; c. reducerea organismelor patogene şi condiţionarea pentru prelucrarea ulterioară. (3) În cazul stabilizării aerobe separate, nămolul rezultat din epurarea apei uzate este aerat în bazine deschise denumite stabilizatoare de nămol. (4) Procesul de stabilizare aerobă implică costuri mari pentru energie asociate cu energia necesară pentru transferul oxigenului. (5) Dezavantaje: eficienţa redusă a proceselor în timpul perioadelor reci, incapacitatea de a produce un produs secundar folositor - biogaz. (6) În timpul proceselor de stabilizare, ţesutul celular este oxidat aerob în dioxid de carbon, apă şi amoniac sau nitraţi. Deoarece procesele de oxidare aerobă sunt exoterme, în timpul reacţiilor are loc o eliberare de căldură. Deşi procesele de stabilizare teoretic ar trebui realizate în totalitate, de fapt doar 75 - 80% din ţesutul celular este oxidat. Ce rămâne, în proporţie de 20 - 25%, este compus din componente inerte şi componente organice ce nu sunt biodegradabile. (7) Procesul de stabilizare aerobă, implică două etape: oxidarea directă a materiei biodegradabile şi oxidarea materialului celular. Aceste procese sunt descrise de ecuaţiile de mai jos: Substanţe organice + NH_4^+ + O_2 → material celular + CO_2 + H_2O (4.303) Material celular + O_2 → nămol stabilizat + CO_2 + H_2O + NO_3 (4.304) (8) Reacţia din cea de a doua ecuaţie este un proces de respiraţie endogenă şi este reacţia predominantă ce are loc în sistemul de stabilizare aerob. (9) Datorită necesităţii menţinerii procesului în faza de respiraţie endogenă, nămolul se stabilizează. Includerea nămolurilor primare în proces poate influenţa reacţia totală, deoarece acestea conţin puţin material celular. Majoritatea materialului organic din nămolul primar constituie o sursă de hrană externă pentru biomasa activă conţinută în nămolul biologic. Este necesar un timp de retenţie mare pentru a se acomoda metabolismul şi dezvoltarea celulară ce trebuie să se petreacă înainte de atingerea condiţiilor de respiraţie endogenă. 4.8.7.2.1. Dimensionarea tehnologică a stabilizatorului de nămol (1) Determinarea volumului, calităţii, umidităţii şi caracteristicilor nămolului se face pe baza bilanţului de substanţe pe linia nămolului. (2) Reducerea substanţelor volatile (organice) variază între 35 - 50% (procent numit limita tehnică de stabilizare). (3) Temperatura de funcţionare a sistemului de stabilizare aerobă este un parametru critic din cadrul procesului. Un dezavantaj frecvent al procesului aerob este variaţia în eficienţa procesului rezultată din schimbările temperaturii de funcţionare. Schimbările temperaturii de funcţionare sunt apropiate de temperatura mediului ambiant, deoarece majoritatea sistemelor de stabilizare aerobă folosesc rezervoare deschise. (4) Reacţiile biologice ce au loc în timpul procesului de stabilizare aerobă necesită oxigen pentru respiraţia materialului celular din biomasa activă iar în cazul amestecului cu nămol primar, oxigenul necesar transformării materialul organic în material celular. În plus, funcţionarea corespunzătoare a sistemului necesită un amestec adecvat al conţinutului pentru a asigura un contact corespunzător între oxigen, materialul celular şi materialul organic ce constituie sursa de hrană. (5) Volumul necesar sistemului de stabilizare aerobă este determinat de timpul de retenţie necesar pentru reducerea dorită a substanţelor volatile (organice). Timpul de retenţie necesar pentru a reduce 35 - 50% din substanţele volatile (organice), variază între 10 şi 12 zile la o temperatură de funcţionare de aproximativ 20° C. Timpul de retenţie total necesar este dependent de temperatură şi de biodegrabilitatea nămolului: creşte la 15 - 16 zile când temperatura scade sub 20° C. (6) Volumul stabilizatorului de nămol se determină pe baza următorilor parametri tehnologici de dimensionare: a. încărcarea organică a bazinului: I_oSN = N_o/V_SN = 1,5 ... 3 (kg s.o./mc SN, zi) (4.305) în care: I_oSN - încărcarea organică a stabilizatorului de nămol, (kg s.o./mc SN, zi); N_o - cantitatea zilnică de substanţă organică conţinută în nămolul influent în stabilizatorul de nămol, exprimată în substanţă uscată, (kg/zi). b. timpul de stabilizare: T_s = V_SN/V_ninf = 6...16 (zile) (4.306) c. volumul stabilizatorului de nămol: V_SN = T_s . V_ninf (mc/zi) (4.307) în care: V_ninf - volumul de nămol influent în stabilizatorul de nămol calculat în bilanţul de substanţe pe linia nămolului, (mc/zi). d. cantitatea de oxigen necesară procesului de stabilizare aerobă din formula: O_N = i_On . N_o (kgO_2/zi) (4.308) i_On = (0,15 ... 0,3) (kgO_2/kg s.o.) (4.309) în care: N_o - definit anterior; i_On - consumul de oxigen în faza endogenă, în (kg O_2/kg s.o.). e. capacitatea de oxigen necesară: (a se vedea imaginea asociată) în care: c'_o - capacitatea specifică de oxigenare, (g O_2/Nmc aer, m adâncime insuflare); (Q_Naer)^nec - debitul de aer necesar în condiţii standard, (Nmc aer/h). (7) Suflantele necesare procesului se aleg în funcţie de debitul necesar de aer în condiţii normale şi înălţimea de insuflare, ţinându-se cont de pierderile de sarcină: H_t = H_i + Σh_ri (m) (4.312) în care: H_i - adâncimea de insuflare, (m); Σh_ri - suma pierderilor de sarcină liniare şi locale, (m). 4.8.7.3. Stabilizarea cu var (1) Stabilizarea cu var se asigură prin menţinerea unui pH la un nivel ridicat pentru o perioadă suficientă de timp pentru inactivarea populaţiei de microorganisme a nămolului. Procesul poate face ca virusurile, bacteriile şi alte microorganisme să devină inactive. (2) Procesul de stabilizare cu var implică o gamă largă de reacţii chimice ce transformă compoziţia chimică a nămolului. Următoarele ecuaţii indică tipurile de reacţii care au loc: a. reacţiile cu constituenţii anorganici includ: Calciu: Ca^2+ + 2HC0_3 + CaO → 2CaCO_3 + H_2) (4.313) Fosfor: 2PO^3_4 + 6H+ + 3CaO → Ca_3(PO_4)_2 + 3H_2O (4.314) Dioxid de carbon: CO_2 + CaO → CaCO_3 (4.315) b. reacţiile cu constituenţii organici includ: Acizi: RCOOH + CaO → RCOOCaOH (4.316) Grăsimi: Grăsimi + CaO → Acizi graşi (4.317) (3) Adăugarea de var creşte pH-ul nămolului. Dacă este adăugat prea puţin var, pH-ul scade şi reacţiile nu au loc. Este necesar var în exces. (4) Activitatea biologică produce compuşi ca dioxidul de carbon şi acizi organici care reacţionează cu varul. Dacă activitatea biologică din nămolul ce urmează a fi stabilizat nu este inhibată suficient, vor fi produse aceste componente, reducând pH-ul şi rezultând o stabilizare inadecvată. (5) Adăugarea varului în nămol, în reacţiile iniţiale cu apa conduce la formarea varului hidratat. Această reacţie este exotermă şi eliberează aproximativ 15.300 cal/g,mol. Reacţia dintre varul stins şi dioxidul de carbon este, de asemenea, exotermă, eliberând aproximativ 43.300 cal/g,mol. (6) Aceste reacţii pot avea ca rezultat o creştere substanţială a temperaturii; aceste temperaturi pot fi suficiente pentru a contribui la reducerea agenţilor patogeni din timpul stabilizării cu var. Se impune efectuarea de teste "in situ" pentru stabilirea dozelor de var. 4.8.8. Deshidratarea nămolurilor (1) Deshidratarea este procedeul prin care nămolul îşi reduce umiditatea şi corespunzător volumul astfel încât să poată fi manipulat cu uşurinţă şi valorificat sau reintrodus în mediu. (2) În practică se utilizează două tipuri de procedee de deshidratare: a. naturale; b. mecanice. 4.8.8.1. Deshidratarea naturală (1) Materiile solide conţinute în nămol sunt separate de faza lichidă (supernatant) prin procedee fizice: filtrarea (drenarea) şi evaporaţia. Deshidratarea naturală se realizează, de regulă pe platforme (paturi) de uscare. (2) Constructiv platformele de uscare se clasifică în: a. platforme de uscare convenţionale, cu pat de nisip; b. platforme de uscare cu radier pavat; c. platforme de uscare cu radier din materiale artificiale; d. platforme de uscare cu vacuumare; e. platforme de uscare cu energie solară. (3) Încărcarea cu substanţă uscată a platformelor de uscare (I_su), reprezintă cantitatea de materii solide din nămol care încarcă o suprafaţă de 1 mp de platformă, în timp de un an conform relaţiei: I_SU = (N_inf . 365/A^PU_O)(kg s.u./mp, an) (4.318) în care: N_inf - cantitatea zilnică de nămol influent deshidratat, exprimat în substanţă uscată, (kg s.u./zi); A^PU_O - aria orizontală a platformelor de uscare, (mp). (4) Valorile Isu sunt date în funcţie de tipul nămolului ce trebuie deshidratat în tabelul următor. Tabelul 4.46. Valori ale I_SU.
┌────┬────────────┬─────────┬──────────┐
│ │ │ │Încărcarea│
│ │ │ │anulă cu │
│Nr. │Tip de nămol│Suprafaţa│substanţă │
│crt.│ │(mp/l.e.)│uscată │
│ │ │ │(kg s.u./ │
│ │ │ │mp, an) │
├────┼────────────┼─────────┼──────────┤
│1 │Nămol primar│0,1 │120 - 150 │
│ │fermentat │ │ │
├────┼────────────┼─────────┼──────────┤
│ │Nămol │ │ │
│ │fermentat │ │ │
│ │din nămol │ │ │
│2 │primar cu │0,12 - │90 - 120 │
│ │nămol │0,16 │ │
│ │biologic de │ │ │
│ │la filtrele │ │ │
│ │percolatoare│ │ │
├────┼────────────┼─────────┼──────────┤
│ │Nămol │ │ │
│ │fermentat │ │ │
│3 │din nămol │0,16 - │60 - 100 │
│ │primar cu │0,23 │ │
│ │nămol în │ │ │
│ │exces │ │ │
├────┼────────────┼─────────┼──────────┤
│ │Nămol │ │ │
│ │fermentat │ │ │
│ │din nămol │ │ │
│ │primar cu │0,19 - │ │
│4 │nămol │0,23 │100 - 160 │
│ │rezultat în │ │ │
│ │urma │ │ │
│ │precipitării│ │ │
│ │chimice │ │ │
└────┴────────────┴─────────┴──────────┘
4.8.8.2. Deshidratarea mecanică (1) La deshidratarea mecanică se folosesc utilaje proiectate pentru a separa partea solidă de partea lichidă a nămolului. Procesele fizice prin deshidratarea mecanică sunt: filtrarea, stoarcerea, acţiunea capilară, separarea prin centrifugare şi compactarea. Utilajele folosite sunt: centrifugele, filtrele cu bandă presă, filtrele presă, filtrele cu vacuum, filtru presă cu şnec (şurub). (2) Gradul de separare (Eta_DM) a materiilor solidelor pentru deshidratarea mecanică a nămolului se calculează după cum urmează: Eta_DM = [(SU_inf - SU_s) . SU_ef/(SU_ef - SU_s) . SU_inf] . 100 (%) (4.319) în care: Eta_DM - gradul de separare a materiilor solidelor (%) SU_inf - materii solide din nămolul influent (% s.u.); SU_s - materii solide din supernatant, simplificat se consideră că 10 g MTS/l reprezintă aproximativ 1% s.u. (% s.u.); SU_ef - materii solide din nămolul efluent (% s.u.). 4.8.8.2.1. Deshidratarea prin centrifugare (1) În centrifuge, forţele aplicate pot fi de la 500 până la 3.000 de ori forţa gravitaţională. Rezultatele separării prin forţele centrifuge conduc la migrarea materiilor solide în suspensie prin lichid spre sau în afara axei de rotaţie a centrifugei, migrare ce depinde de diferenţa de densitate dintre faza lichidă şi cea solidă. (2) Valori orientative privind gradul de separare a materiilor solide pentru diferite tipuri de nămol utilizând centrifuge în procesul de deshidratare sunt prezentate în tabelul următor. Tabelul 4.47. Gradul de separare a materiilor solide
┌────────────┬───────┬─────────────────┐
│ │Materii│Grad de separare │
│ │solide │a materiilor │
│ │din │solide │
│Tip de nămol│turta │(%) │
│ │de ├────────┬────────┤
│ │nămol │Fără │Cu │
│ │(%) │reactivi│reactivi│
│ │ │chimici │chimici │
├────────────┴───────┴────────┴────────┤
│NETRATAT │
├────────────┬───────┬────────┬────────┤
│Primar │25 - 35│75 - 90 │> 95 │
├────────────┼───────┼────────┼────────┤
│Primar şi │ │ │ │
│biologic │ │ │ │
│rezultat de │20 - 25│60 - 80 │> 95 │
│la filtrele │ │ │ │
│percolatoare│ │ │ │
├────────────┼───────┼────────┼────────┤
│Primar şi │ │ │ │
│nămol în │12 - 20│55 - 65 │> 92 │
│exces │ │ │ │
├────────────┴───────┴────────┴────────┤
│NĂMOL ÎN EXCES │
├────────────┬───────┬────────┬────────┤
│Rezultat de │ │ │ │
│la filtrele │10 - 20│60 - 80 │> 92 │
│de │ │ │ │
│precolatoare│ │ │ │
├────────────┼───────┼────────┼────────┤
│Rezultat din│ │ │ │
│procese │ │ │ │
│biologice cu│5 - 15 │60 - 80 │> 92 │
│nămol │ │ │ │
│activat │ │ │ │
├────────────┴───────┴────────┴────────┤
│FERMENTAT PE CALE ANAEROBĂ │
├────────────┬───────┬────────┬────────┤
│Primar │25 - 35│65 - 80 │> 92 │
├────────────┼───────┼────────┼────────┤
│Primar şi │ │ │ │
│biologic │ │ │ │
│rezultat de │18 - 25│60 - 75 │> 90 │
│la filtrele │ │ │ │
│percolatoare│ │ │ │
├────────────┼───────┼────────┼────────┤
│Primar şi │ │ │ │
│nămol în │15 - 20│50 - 65 │> 90 │
│exces │ │ │ │
├────────────┴───────┴────────┴────────┤
│STABILIZAT PE CALE AEROBĂ │
├────────────┬───────┬────────┬────────┤
│În exces │8 - 10 │60 - 75 │> 90 │
└────────────┴───────┴────────┴────────┘
4.8.8.2.2. Deshidratarea cu filtre bandă presă (1) Nămolul este deshidratat în etape urmărind trei faze de funcţionare: condiţionarea chimică, drenarea gravitaţională până la atingerea unei consistenţe determinate şi compactarea în zona de presare. Figura 4.30 prezintă schema unui filtru cu bandă presă. (2) Condiţionarea chimică cu polimeri organici este des utilizată, pentru deshidratarea gravitaţională şi deshidratarea sub presiune de către filtrele cu bandă presă. Polimerul este adăugat într-un bazin separat, localizat în amonte de presă sau este injectat direct în conducta de alimentare. Amestecarea corespunzătoare a nămolului influent cu polimerul este esenţială în funcţionarea filtrelor cu bandă. (3) Exercitarea forţelor de presiune şi comprimare se realizează între două benzi filtrante. (4) Variabila care influenţează eficienţa filtrelor cu bandă presă: caracteristici nămol, metoda şi tipul condiţionării chimice, presiunea aplicată, configuraţia utilajelor, sistemele de drenare gravitaţionale şi viteza benzilor. (5) Eficienţele presării cu filtre cu bandă presă indică variaţii semnificative în capacitatea de deshidratare a diferitelor tipuri de nămoluri, presarea, în mod normal, este capabilă să producă deshidratarea turtelor la un conţinut al materiilor solide de 18 - 25% pentru amestecul de nămol primar cu cel biologic. În Tabelul 4.48 sunt indicate performanţele filtrelor cu bandă presă. (6) Evaluarea corectă a eficienţei filtrului cu bandă presă la un tip de nămol se efectuează pe o unitate pilot. Datele din testele pilot, includ încărcarea hidraulică şi încărcarea cu materii solide, tipul polimerului şi dozele, procentul de materii solide şi reţinerea materiilor solide. (7) Evaluarea performanţelor filtrelor cu bandă presă se realizează luând în considerare cantitatea şi calitatea filtratului şi efectul lor asupra sistemului de epurare a apelor uzate. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.30. Filtru bandă presă. Notaţii: 1. Polimer; 2. Nămol; 3. Bazin de floculare; 4. Nămol influent; 5. Spălarea benzii superioare; 6. Filtrat; 7. Bandă superioară; 8. Bandă inferioară; 9. Zonă de filtrare; 10. Zonă de deshidratare; 11. Spălarea benzii inferioare; 12. Turte de nămol deshidratate. Tabelul 4.48. Încărcări, doze polimer - filtre bandă presă.
┌────────────┬───────┬───────────┬───────┬──────────────┐
│ │ │Încărcarea │Doze │ │
│ │ │pe m de │polimer│Materii solide│
│ │ │lăţime de │la │(%) │
│ │Materii│bandă │materii│ │
│Tip de nămol│solide │(%) │solide │ │
│ │(%) ├─────┬─────┤din ├─────┬────────┤
│ │ │dmc/ │kg/ │nămol │ │Domeniul│
│ │ │s,m │h,m │(g/kg) │Uzual│de │
│ │ │ │ │ │ │variaţie│
├────────────┼───────┼─────┼─────┼───────┼─────┼────────┤
│Primar brut │3 - 7 │1,8 -│360 -│1 - 4 │28 │26 - 32 │
│ │ │3,2 │550 │ │ │ │
├────────────┼───────┼─────┼─────┼───────┼─────┼────────┤
│Activat în │1 - 4 │0,7 -│45 - │3 - 10 │15 │12 - 20 │
│exces │ │2,5 │180 │ │ │ │
├────────────┼───────┼─────┼─────┼───────┼─────┼────────┤
│Primar + │ │ │ │ │ │ │
│Activ în │3 - 6 │1,3 -│180 -│2 - 8 │23 │20 - 28 │
│exces (50 : │ │3,2 │320 │ │ │ │
│50) │ │ │ │ │ │ │
├────────────┼───────┼─────┼─────┼───────┼─────┼────────┤
│Primar + în │ │1,3 -│180 -│ │ │ │
│exces (40 : │3 - 6 │3,2 │320 │2 - 10 │20 │18 - 25 │
│60) │ │ │ │ │ │ │
├────────────┼───────┼─────┼─────┼───────┼─────┼────────┤
│Primar + │ │ │ │ │ │ │
│nămol de la │3 - 6 │1,3 -│180 -│2 - 8 │25 │23 - 30 │
│filtrele │ │3,2 │320 │ │ │ │
│precolatoare│ │ │ │ │ │ │
├────────────┴───────┴─────┴─────┴───────┴─────┴────────┤
│Fermentat anaerob │
├────────────┬───────┬─────┬─────┬───────┬─────┬────────┤
│Primar │3 - 7 │1,3 -│360 -│2 - 5 │28 │24 - 30 │
│ │ │3,2 │550 │ │ │ │
├────────────┼───────┼─────┼─────┼───────┼─────┼────────┤
│Activat în │3 - 4 │0,7 -│45 - │4 - 10 │15 │12 - 20 │
│exces │ │2,5 │135 │ │ │ │
├────────────┼───────┼─────┼─────┼───────┼─────┼────────┤
│Primar + │ │1,3 -│180 -│ │ │ │
│Activ în │3 - 6 │3,2 │320 │3 - 8 │22 │20 - 25 │
│exces │ │ │ │ │ │ │
├────────────┴───────┴─────┴─────┴───────┴─────┴────────┤
│Fermentat aerob │
├────────────┬───────┬─────┬─────┬───────┬─────┬────────┤
│Primar + │ │ │ │ │ │ │
│Activ în │1 - 2 │0,7 –│135 -│2 - 8 │16 │12 - 20 │
│exces, │ │3,2 │225 │ │ │ │
│neconcentrat│ │ │ │ │ │ │
├────────────┼───────┼─────┼─────┼───────┼─────┼────────┤
│Primar + │ │ │ │ │ │ │
│Activ în │4 - 8 │0,7 -│135 │2 - 8 │18 │12 - 25 │
│exces, │ │3,2 │-225 │ │ │ │
│concentrat │ │ │ │ │ │ │
├────────────┼───────┼─────┼─────┼───────┼─────┼────────┤
│Nămol activ │ │ │ │ │ │ │
│în exces cu │1 - 3 │0,7 -│90 - │4 - 10 │18 │15 - 23 │
│insuflare de│ │2,5 │180 │ │ │ │
│oxigen │ │ │ │ │ │ │
└────────────┴───────┴─────┴─────┴───────┴─────┴────────┘
4.8.8.2.3. Deshidratarea cu filtre presă (1) Sistemul de filtre presă produce turte care sunt mult mai bine deshidratate până la 65% umiditate. Filtrele presă se pot adapta la caracteristicile variabile ale materiilor solide, au o fiabilitate bună, necesar de energie comparabil cu alte tipuri de sisteme. (2) Dezavantajele filtrelor presă sunt costurile de investiţie ridicate, aderenţa turtelor pe filtru, necesitatea îndepărtării manual şi costuri relativ ridicate de funcţionare şi întreţinere. (3) Filtrele presă sunt eficiente din punct de vedere al costurilor când turtele trebuie incinerate. Având în vedere conţinutul ridicat de substanţă uscată a turtelor rezultate de la filtrele presă, aceste turte sunt combustibile la incinerare şi se reduce necesarul de combustibil. (4) Filtrul presă conţine un număr de panouri fixate pe un cadru ce asigură aliniamentul; aceste sunt presate între capătul fix şi cel mobil (Figura 4.31). Un dispozitiv presează şi menţine închise panourile, în timp ce influentul este pompat în interiorul presei printr-un orificiu de admisie la o presiune cuprinsă între 7 bar şi 15 bari. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.31. Schema filtrului presă. Notaţii: 1 - plăci încastrate; 2 - cameră de filtru; 3 - filtru de pânză; 4 - conducte interne de evacuare nămol; 5 - orificii. (5) Etapele filtrării - Filtrul presă lucrează utilizând mai multe tipuri de procedee de presare. Fiecare procedeu cuprinde etapele: a. închiderea presei: atunci când filtrul este gol, capătul mobil acţionat de un cilindru, fixează plăcile una peste alta; presiunea de închidere este ajustată automat pe durata perioadei de presare pentru asigurarea încastrării plăcilor; b. admisia nămolului: este o etapă scurtă (max 10 minute); o pompă dozatoare umple camerele de filtrare cu nămol; timpul de admisie selectat depinde de filtrabilitatea nămolului (dacă acesta este uşor filtrabil timpul de admisie va fi mai scurt); c. filtrarea: o dată ce au fost umplute camerele cu nămol, debitul de nămol influent (ce continuă să alimenteze filtrul) impune o creştere a presiunii datorată formării unui strat de nămol pe plăcile filtrului; presiunea maximă de filtrare este atinsă într-o perioadă de 30 - 45 minute; procesul de filtrare poate dura între 1 - 5 ore, depinde de înălţimea camerei şi de filtrabilitatea nămolului. Când pompa este oprită, aerul comprimat este utilizat pentru drenarea supernatantului. Etapa de filtrare este oprită de un cronometru (programat pentru perioada de presiune maximă) şi atunci când filtratul îndeplineşte o încărcare pe suprafaţa de filtrare după cum urmează: i. condiţionat cu polimer: 5 - 10 l/mp,h; ii. condiţionat cu reactivi minerali: 10 - 20 l/mp,h; d. deschiderea ramei: capătul mobil este retras astfel ca prima cameră de filtrare să se deschidă; turta de nămol alunecă sub greutate proprie; un sistem mecanizat trage fiecare turtă individual; pentru un filtru cu 100 de camere, perioada de descărcare a turtelor de nămol este între 15 - 45 minute; această etapă trebuie supravegheată deoarece, datorită condiţionării chimice a nămolurilor, turtele de nămol pot fi lipicioase şi greu de îndepărtat de pe plăcile filtrului; e. etapa de curăţare: curăţarea plăcilor filtrului; spălarea se face la fiecare 10 - 15 cicluri de filtrare în cazul nămolurilor condiţionate cu polimeri şi la fiecare 30 - 40 de cicluri în cazul condiţionării cu reactivi minerali; instalaţiile de spălare pot funcţiona nesupravegheate în cazul unităţilor de deshidratare de capacitate mare; perioada de spălare este de 2 - 3 ore; în cazul utilizării unei cantităţi mari de var pentru condiţionare, plăcile filtrului trebuie curăţate la fiecare 500 de cicluri cu soluţie HCl 5 - 7 %. (6) Consumul energetic al unui filtru - presă este redus: 25 - 35 kWh/t s.u. (7) În tabelul următor sunt prezentate valori privind consumul de polimer şi conţinutul de substanţă uscată al nămolurilor deshidratate cu filtre presă. Tabelul 4.49. Consum polimer, conţinut substanţă uscată - filtre presă.
┌────┬───────────┬────────┬────────┬───────┬──────────┬─────────┐
│ │ │Conţinut│Raportul│Consum │Conţinutul│ │
│Nr. │Tipul de │de s.u. │FeCl_3/ │polimer│de s.u. │Durata │
│crt.│nămol │nămol │s.u. │(kg/t │nămol │ciclului*│
│ │ │influent│(%) │s.u) │efluent │(h) │
│ │ │(% s.u.)│ │ │(%) │ │
├────┼───────────┼────────┼────────┼───────┼──────────┼─────────┤
│ │Nămol de la│ │ │ │ │ │
│1 │stabilizare│4 - 5 │2 - 5 │5 - 7 │25 - 29 │3 - 4 │
│ │aerobă │ │ │ │ │ │
├────┼───────────┼────────┼────────┼───────┼──────────┼─────────┤
│ │Nămol │ │ │ │ │ │
│ │proaspăt de│ │ │ │ │ │
│2 │la SE cu │4,5 - 6 │2 - 3 │3 - 4 │33 - 36 │2 - 3 │
│ │raportul np│ │ │ │ │ │
│ │/nb = 70/30│ │ │ │ │ │
├────┼───────────┼────────┼────────┼───────┼──────────┼─────────┤
│ │Nămol │ │ │ │ │ │
│ │proaspăt de│ │ │ │ │ │
│3 │la SE cu │4 - 5 │3 - 4 │5 - 6 │30 - 34 │2,5 – 3,5│
│ │raportul np│ │ │ │ │ │
│ │/nb = 50/50│ │ │ │ │ │
├────┼───────────┼────────┼────────┼───────┼──────────┼─────────┤
│ │Nămol │ │ │ │ │ │
│ │fermentat │ │ │ │ │ │
│4 │de la SE cu│3 - 4 │4 - 5 │3 - 4 │30 - 34 │3 - 4 │
│ │raportul np│ │ │ │ │ │
│ │/nb = 50/50│ │ │ │ │ │
└────┴───────────┴────────┴────────┴───────┴──────────┴─────────┘
*Pentru o turtă de 30 mm grosime; np - nămol primar; nb - nămol biologic; (8) Dimensionarea filtrelor presă constă în parcurgerea paşilor următori. Datele de bază sunt: a. Cantitatea de suspensii solide (nămol şi reactivi de condiţionare): M = kg s.u./zi; b. Ciclul de funcţionare (T) necesar pentru a decide numărul de cicluri K care să pot fi utilizate zilnic; c. Substanţă uscată medie în conţinutul turtei; S_F (% s.u.). (9) Capacitatea totală a camerelor de filtrare: V_T = M/(K . S_F . Rho_d) (dmc) (4.320) în care: M, S_F, K - definite anterior; Rho_d - densitatea turtei, (kg/dmc); (10) Schema tehnologică pentru deshidratarea cu filtre presă se prezintă în Figura 4.32. (11) Tehnologia deshidratării nămolului din staţia de epurare cu filtre presă se adoptă: a. în condiţiile impuse pentru umiditatea nămolului livrat de staţia de epurare la w = 65 - 70%; b. cantităţi de nămol care să permită obţinerea unor indicatori economici/energetici favorabili; 25 - 35 kWh/t ss. (12) În operarea filtrelor presă se impune asigurarea spălării la 10 - 15 cicluri în cazul condiţionării cu polimer, 30 - 40 cicluri în cazul condiţionării cu substanţe minerale. Durata unei spălări 3 - 4 h. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.32. Tehnologia deshidratării cu filtre presă. Notaţii: 1. Îngroşare; 2. De la BNA; 3. Polimer; 4. Mixer; 5. MSC mixer; 6. Filtru presă; 7. Rezervor tampon; 8. FeCl_3; 9. Var sau polimer. 4.8.9. Pomparea nămolurilor în staţiile de epurare (1) Pomparea nămolurilor rezultate din epurarea apelor uzate este determinată de realizarea proceselor tehnologice şi/sau de diferenţa cotelor geodezice din teren. Pentru situaţiile în care curgerea nu poate fi realizată gravitaţional, transportul nămolurilor se face prin pompare. (2) Deoarece nămolurile pompate sunt amestecuri polifazice (sisteme apoase până la paste şi materiale păstoase), pompele folosite sunt de diferite tipuri, iar pentru alegerea lor trebuie să se ţină seama atât de caracteristicile pompelor cât şi de cele ale nămolurilor pompate. (3) Tipurile de nămoluri pompate, întâlnite în cadrul proceselor tehnologice din staţiile de epurare ape uzate sunt: nămol primar, nămol activat de recirculare şi în exces, nămol biologic, nămol activat de recirculare în amestec cu cel în exces, nămol primar în amestec cu cel biologic, nămol concentrat, nămol fermentat. (4) Dacă din punct de vedere al exploatării ideal ar fi să se folosească acelaşi tip de pompe, caracteristicile nămolurilor şi capabilitatea pompelor impun utilizarea a diverse pompe funcţie de cerinţele proceselor tehnologice. Existenţa unei game variate de pompe cu rotoare având o hidraulică adecvată caracteristicilor diferite ale nămolurilor, permit proiectanţilor alegerea unor pompe optime atât din punct de vedere tehnologic cât şi economic. 4.8.9.1. Staţiile de pompare a nămolurilor (1) Destinate să vehiculeze nămolurile rezultate în urma epurării apelor uzate, staţiile de pompare sunt alcătuite din sala pompelor, conductele şi grupurile de pompare propriu-zise, precum şi facilităţile pentru întreţinere şi exploatare pentru personalul de operare. (2) Sala pompelor adăposteşte echipamentele hidromecanice, instalaţiile hidraulice, instalaţiile auxiliare electrice precum şi aparatura de măsură şi control. Sala pompelor se construieşte cu o înălţime minimă de 3 m, iar amplasarea grupurilor de pompare va fi realizată astfel încât distanţa între grupuri să fie de minimum 0,7 m iar între perete şi grupurile de pompare să fie minimum 1 m, pentru a permite accesul personalului de exploatare şi întreţinere al staţiei. (3) Proiectarea staţiei de pompare implică dimensionarea structurii care să corespundă din punct de vedere arhitectural şi să se încadreze ambientului zonei astfel încât amplasamentul să fie în apropierea unei surse de energie, a drumurilor de acces. (4) Având în vedere că funcţionarea staţiilor de pompare presupune alimentarea continuă cu energie electrică; la proiectarea acestora trebuie prevăzută şi o a doua sursă alternativă de energie independentă de sursa principală (un generator tip diesel care să asigure o sursă de energie continuă în caz de avarie). (5) Mirosurile prezente în staţiile de pompare sunt o mare problemă mai ales în cazul în care staţia de pompare este poziţionată în locuri publice, de aceea sistemele de control a mirosului precum aerarea corespunzătoare, clorinarea sau tratarea cu apă oxigenată sau sistemele de epurare a aerului şi a gazelor emanate, trebuie să fie unele din facilităţile cu care se pot echipa sistemele minimizându-se astfel impactul negativ asupra mediului. (6) Staţiile de pompare pot fi clasificate după poziţionarea echipamentului de pompare ca fiind staţii de pompare cu cameră umedă sau staţii de pompare cu cameră uscată. În staţiile de pompare cu cameră uscată, pompele sunt localizate într-un spaţiu închis, separat de camera de aspiraţie. (7) Selectarea staţiei de pompare cu cameră uscată sau a celei cu cameră umedă se bazează de obicei pe condiţiile specifice aplicaţiei şi pe alegerea echipamentului de pompare. De exemplu, pompele submersibile şi cele verticale necesită o structură cu cameră umedă, în timp ce pompele orizontale necesită o structură cu cameră uscată. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.33. Tipuri de pompe şi staţii de pompare. Notaţii: a) pompă verticală poziţionată în cameră umedă; b) pompă submersibilă poziţionată în cameră umedă; c) pompă centrifugă poziţionată în cameră uscată; d) pompă poziţionată în cameră uscată. 4.8.9.2. Elemente de proiectare a staţiilor de pompare nămol (1) Alegerea pompelor pentru echiparea staţiei de pompare nămol presupune cunoaşterea următoarelor elemente: a. caracteristicile nămolului: tipul de nămol, provenienţa acestuia, consistenţa, vâscozitatea; b. debitele vehiculate; c. înălţimile de pompare, calculate ţinând seama de diferenţele de nivel între bazinele de aspiraţie şi refulare şi pierderile de sarcină pe conducte. (2) Numărul pompelor instalate în staţia de pompare se stabileşte funcţie de numărul de pompe necesar în funcţionare plus pompele de rezervă. Numărul pompelor de rezervă se ia orientativ, la trei pompe în funcţiune se ia una de rezervă. Numărul minim de pompe instalate în staţia de pompare este de cel puţin două pompe, una în funcţiune şi una de rezervă. (3) Dimensiunile şi numărul de unităţi de pompare pentru marile staţii trebuiesc selectate astfel încât variaţiile debitului influent să nu ducă la opriri şi porniri frecvente ale pompelor, dar să se şi evite prevederea unor capacităţi mari de depozitare. (4) Conductele de nămol, de regulă, au pierderi de sarcină cu 50 ÷ 100 % mai mari decât conductele ce transportă apă uzată. Riscul de subevaluare a pierderilor de sarcină creşte odată cu creşterea lungimii de pompare şi cu creşterea concentraţiei în materii solide. (5) În staţiile de epurare nămolul se transportă pe conducte cu DN > 150 mm. (6) Viteza nămolului în conducte trebuie să fie de 1,4 - 1,6 m/s. Se va avea în vedere faptul ca vitezele mari duc la creşterea pierderilor de sarcină, iar vitezele mici la depuneri şi colmatări. (7) Conductele de nămol trebuie prevăzute cu posibilitatea de spălare pentru a se curăţa blocajele de pe conducte. Grăsimile au tendinţa de a se lipi pe conductele de transport a nămolului sau a grăsimilor iar efectul care apare este reducerea diametrului şi deci creşterea presiunii pe conductă. 4.8.9.2.1. Tipuri de pompe utilizate în vehicularea nămolului (1) Din gama pompelor utilizate pentru transportul nămolurilor fac parte pompele centrifuge, pompele cu piston, pompele cu rotor elicoidal, pompele cu diafragmă, pompele centrifuge cu cupla, pompele air-lift, pompele cu şnec, pompele cu lobi, pompele cu tocător şi pompele peristaltice. (2) Alte echipamente folosite pentru vehicularea nămolurilor într-o staţie de epurare, folosite mai ales pentru transportul nămolurilor a căror concentraţie este mare şi nu pot fi pompate sunt transportoarele. Acestea pot fi transportoare cu bandă, transportoare pneumatice, elevatoare cu cupe, transportoare cu şnec. (3) În tabelul următor sunt prezentate avantajele şi dezavantajele utilizării diverselor tipuri de pompe. Tabelul 4.50. Alegere tipuri de pompe pentru nămoluri.
┌────┬────────────┬────────────┬───────────────┬─────────────┐
│Nr. │Tipul pompei│Tipul de │Avantaje │Dezavantaje │
│crt.│ │nămol │ │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────────┼─────────────┤
│ │ │ │- Pompe larg │ │
│ │ │ │răspândite, │ │
│ │ │ │- Eficienţă │ │
│ │ │- Namol │sporită mai │ │
│ │ │activat de │ales la pompele│Necesită │
│ │ │recirculare,│cu debite mari │funcţionare │
│ │Pompe │- Nămol │(Eta >75%); │înnecată │
│1 │centrifuge │primar în │- Prezintă o │Nerecomandate│
│ │ │concentraţie│construcţii │pentru │
│ │ │redusă, │robustă, │nămoluri │
│ │ │- Nămol │- Întreţinere │concentrate │
│ │ │biologic │relativ uşoară │ │
│ │ │ │- Acoperă │ │
│ │ │ │întreaga gamă │ │
│ │ │ │de debite │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────────┼─────────────┤
│ │ │ │- Destinate │- Eficienţă │
│ │ │- Nămoluri │obţinerii │redusă, │
│ │ │cu │presiunilor │- Necesită │
│ │ │concentraţii│ridicate │întreţinere │
│2 │Pompe cu │mari în │(100...750 │sporită dacă │
│ │piston │materii │bari) la valori│funcţionează │
│ │ │solide (> │relativ reduse │continuu, │
│ │ │15%) │ale debitului │- Debit │
│ │ │ │vehiculat │pulsatoriu │
│ │ │ │(6...60 mc/h). │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────────┼─────────────┤
│ │ │ │ │- Necesită │
│ │ │ │ │protecţie │
│ │ │ │ │împotriva │
│ │ │ │- Asigură │funcţionării │
│ │ │ │debite │în uscat │
│ │ │ │constante; │- Pompele │
│ │ │ │- Pentru debite│mici necesită│
│ │ │ │mai mari de 3 l│echipament de│
│ │ │- Nămol │/s pot fi │mărunţire │
│ │ │activat de │pompate materii│pentru │
│ │ │recirculare │solide de │prevenirea │
│ │Pompe cu │şi în exces │aproximativ 20 │colmatării │
│3 │rotor │- Nămol │mm; │- Costuri │
│ │elicoidal │concentrat, │- Statorul/ │energetice │
│ │ │- Nămol │rotorul tinde │ridicate în │
│ │ │fermentat │să acţioneze ca│cazul │
│ │ │ │un clapet │vehiculării │
│ │ │ │antiretur, │unui nămol │
│ │ │ │împiedicând │mai │
│ │ │ │curgerea │concentrat │
│ │ │ │inversă prin │- Necesită │
│ │ │ │pompă │etanşări şi │
│ │ │ │ │etanşare │
│ │ │ │ │împotriva │
│ │ │ │ │apei │
├────┼────────────┼────────────┼───────────────┼─────────────┤
│ │ │ │- Sunt pompe │- Depind de │
│ │ │ │autoamorsante │procesele │
│ │ │- Nămol │- Acţiunea │aval, debitul│
│ │ │activat de │pulsatorie │pulsatoriu │
│ │ │recirculare │poate ajuta la │poate să nu │
│ │ │şi în exces │concentrarea │fie acceptat.│
│ │ │- Nămol │nămolului în │- Necesită o │
│ │Pompe cu │concentrat, │başele din │sursă de aer │
│4 │diafragmă │- Nămol │amonte de pompe│comprimat. │
│ │sau membrană│fermentat │şi repun în │- În timpul │
│ │ │- Nămoluri │suspensie │funcţionării │
│ │ │încărcate cu│materiile │produc mult │
│ │ │particule │solide în │zgomot. │
│ │ │solide de │conducte când │- Înălţimi de│
│ │ │diametru │se pompează la │pompare şi │
│ │ │maxim 10 mm │viteze mici │eficienţe │
│ │ │ │- Exploatare │scăzute │
│ │ │ │simplă │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────────┼─────────────┤
│ │ │ │- Au un volum │- Nu sunt │
│ │ │ │mare şi o │recomandate │
│ │ │ │eficienţă │pentru │
│ │ │ │excelentă │pomparea │
│ │Pompe │- Nămol │pentru │altor │
│5 │centrifuge │primar │aplicaţiile de │nămoluri │
│ │cu cupla │ │la sistemele │deoarece se │
│ │ │ │pompare nămol │pot colmata │
│ │ │ │activ. │cu cârpe şi │
│ │ │ │- Costuri │particule │
│ │ │ │relativ mici. │grosiere. │
├────┼────────────┼────────────┼───────────────┼─────────────┤
│ │ │ │- Utilizate │ │
│ │ │ │pentru │- Debitul │
│ │ │ │vehicularea │pompat │
│ │ │ │unor cantităţi │dependent de │
│ │ │- Nămol │însemnate de │variaţia │
│6 │Pompe │activat │nămol şi │debitului de │
│ │air-lift │recirculat │înălţimi mici │aer comprimat│
│ │ │ │de pompare │introdus; │
│ │ │ │- Construcţia │- randament │
│ │ │ │simplă a │scăzut; │
│ │ │ │pompei, nu are │ │
│ │ │ │părţi mobile │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────────┼─────────────┤
│ │ │ │ │- Necesită │
│ │ │ │ │spaţiu mare │
│ │ │ │- Autoreglare │pentru montaj│
│ │ │- Nămol │debitului │şi amplasare │
│7 │Pompe cu │activat │funcţie de │- Pierderi de│
│ │şnec │recirculat │adâncimea apei │sarcină mari │
│ │ │ │din camera de │- Întreţinere│
│ │ │ │admisie │judicioasă a │
│ │ │ │ │lagărelor şi │
│ │ │ │ │şnecului │
├────┼────────────┼────────────┼───────────────┼─────────────┤
│ │ │ │ │- Datorită │
│ │ │ │ │unei │
│ │ │ │ │toleranţe │
│ │ │ │ │mici între │
│ │ │ │ │lobii │
│ │ │ │ │rotativi, │
│ │ │ │ │nisipul va │
│ │ │ │- Asigură un │cauza o uzură│
│ │ │ │debit constant │mare, aceasta│
│ │ │- Nămol │- Nu necesită │făcând ca │
│ │ │primar │clapet │eficienţa │
│ │Pompe cu │- Nămol │antiretur pe │pompei să fie│
│8 │lobi │concentrat │refulare │redusă. │
│ │ │- Nămol │- Viteze mici │- Fluidul │
│ │ │fermentat │şi nu necesită │pompat │
│ │ │ │întreţineri │trebuie să se│
│ │ │ │frecvente │comporte ca │
│ │ │ │ │un │
│ │ │ │ │lubrifiant. │
│ │ │ │ │- Costurile │
│ │ │ │ │pentru │
│ │ │ │ │pompare cresc│
│ │ │ │ │odată cu │
│ │ │ │ │volumul de │
│ │ │ │ │pompat. │
├────┼────────────┼────────────┼───────────────┼─────────────┤
│ │ │ │- rotoarele │- Eficienţă │
│ │ │ │speciale permit│relativ │
│ │ │- Nămol │mărunţirea │scăzută ce │
│ │Pompe cu │primar │obiectelor │variază între│
│9 │tocător │- Nămol │solide care │40 şi 60%. │
│ │ │fermentat │ajung în pompă │- Necesită │
│ │ │ │- reducerea │întreţinere │
│ │ │ │posibilităţilor│periodică │
│ │ │ │de colmatare │ │
├────┼────────────┼────────────┼───────────────┼─────────────┤
│ │ │ │ │- Debit │
│ │ │ │ │pulsatoriu │
│ │ │ │- Pompe simple │- Funcţionare│
│ │ │ │de exploatat, │alternativă, │
│ │ │ │întreţinut şi │prin │
│ │ │ │reparat │comprimarea │
│ │ │ │- Autoamorsante│urmată de │
│ │Pompe │- Nămol │- Debite │decomprimarea│
│10 │peristaltice│primar │cuprinse între │unui furtun │
│ │ │ │36 şi 1250 l/ │- Folosirea │
│ │ │ │min şi o │unui │
│ │ │ │înălţime de │lubrifiant │
│ │ │ │pompare de până│pentru a se │
│ │ │ │la 152 m. │reduce │
│ │ │ │ │încălzirea şi│
│ │ │ │ │uzarea │
│ │ │ │ │furtunului │
└────┴────────────┴────────────┴───────────────┴─────────────┘
(4) În figurile următoare sunt prezentate tipurile de pompe utilizate pentru pomparea nămolurilor. (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.34. Tipuri de pompe utilizate pentru pomparea nămolului. Notaţii: a) pompă centrifugă; b) pompă centrifugă cu cuplă; c) pompă centrifugă cu diafragmă; d) pompă cu piston de înaltă presiune; e) pompă cu rotor elicoidal; (a se vedea imaginea asociată) Figura 4.35. Tipuri de pompe utilizate pentru pomparea nămolului. Notaţii: f) pompă cu piston plonjor; g) pompă air-lift; h) pompă cu şurub; i) pompă cu lobi rotativi; j) pompă cu furtun. 4.8.10. Uscarea nămolurilor (1) Uscarea nămolului se realizează prin evaporarea apei şi reducerea umidităţii la un conţinut de substanţă uscată superior celei obţinute prin deshidratare mecanică. Prin uscarea nămolului se reduc costurile de transport şi depozitare prin obţinerea unor volume de nămol reduse, se distrug agenţii patogeni şi se extinde aria de utilizare. (2) Turtele uscate de nămol pot fi utilizate ca material fertilizator sau pentru îmbunătăţirea calităţii solului sau pentru incinerare. (3) Tehnologia uscării realizează eliminarea prin evaporare a apei interstiţiale prezentă în nămoluri. (4) Factorii care influenţează transferul căldurii de la agentul termic la nămolul sunt: temperatura, umiditatea, suprafaţa expusă proprietăţile fizice ale nămolului, mixarea, timpul de uscare. (5) Eficienţa de uscare depinde de: a. suprafaţa expusă mediului de uscare; b. coeficientul de transfer termic; c. diferenţa de temperatură şi umiditate dintre mediul uscat şi suprafaţa umedă a nămolului. (6) Uscarea poate fi: a. parţială: 10-30% umiditate; b. totală: 5-10% umiditate. (7) Uscarea este aplicată nămolurilor deshidratate. (8) Uscarea poate fi: a. prin convecţie (directă); nămolul se află în contact cu gazul fierbinte; b. prin conducţie (indirectă); aportul caloric se realizează prin suprafeţe de schimb încălzite de vapori; c. prin radiere (lămpi cu infraroşu, rezistenţe electrice). (9) În toate cazurile coeficienţii de transfer termic, respectiv puterea de emisie a suprafeţei de uscare sunt date de producătorii utilajelor respective. (10) Utilajele de uscare a nămolului sunt grupate după cum urmează: a. utilaje directe - produc nămol cu conţinut de 90 - 95% SU: i. prin pulverizare; ii. rotative; iii. cu pat fluidizat. b. utilaje indirecte produc nămol cu 65 - 95% SU: i. utilaje cu palete; ii. utilaje cu discuri; iii. utilaje tip evaporator. c. utilaje de uscare combinate. (11) Alegerea tipului de utilaj de uscare şi capacitatea acestuia se face pe baza calităţii nămolului influent în treapta de uscare şi a cerinţelor privind nămolul uscat. 4.8.11. Incinerarea nămolurilor (1) Incinerarea nămolului este o transformare parţială sau totală a substanţelor organice în produşi oxidaţi (dioxid de carbon, apă şi cenuşă) sau oxidare parţială şi volatilizarea substanţelor organice prin arderea în prezenţa oxigenului. (2) Termenul de incinerare se referă la reducerea concentraţiei de substanţei organice la temperatură ridicată în prezenţa excesului de aer. Nămolul deshidratat cu 20-30 % SU, poate fi incinerat cu combustibili auxiliari. Turtele uscate cu 30-50 % SU sau chiar mai mult pot întreţine arderea. (3) Incinerarea nămolurilor provenite de la staţiile de epurare permite: a. recuperarea/valorificarea puterii calorice a acestora; b. recuperarea la o calitate la care să poată fi valorificat (cu concentraţii cât mai reduse de metale grele şi micropoluanţi organici). (4) Produşii arderii complete sunt dioxidul de carbon, vaporii de apă, dioxidul de sulf şi cenuşa. (5) Valoarea puterii calorice a nămolului influent reprezintă cantitatea de căldură ce poate fi utilizată pe unitatea de masă de s.u. Valoarea puterii calorice depinde de procentul în care se găsesc hidrogenul, carbonul, oxigenul şi sulful. Carbonul transformat în dioxid de carbon are o putere calorică de 3,4 x 104 kJ/kg s.u., hidrogenul are o putere calorică mai mare de 14,4 x 104 kJ/kg s.u, iar sulful are o putere calorică de 1,0 x 104 kJ/kg s.u. (6) Există mai multe tipuri de incineratoare: a. cuptoare cu vetre multiple care are trei zone (uscare, incinerare, răcire) şi care permite: i. concentraţie nămol influent > 15%s.u.; ii. cantitate medie nămol influent: 40 kg/mp,h; iii. necesar combustibil suplimentar dacă nămolul are între 15% şi 30% s.u. b. incineratoare cu pat fluidizat care conţin un strat de nisip de aproximativ 0,8 m care se amestecă cu nămolul şi formează patul fluidizat. Datorită suprafeţei de contact ridicate, eficienţa termică este ridicată; c. condiţionare termică cu radiaţie infraroşu; d. incineratoare cu pat fluidizat şi proces de zgurificare. (7) Alegerea soluţiei de uscare/incinerare a nămolurilor din staţiile de epurare se face în cadrul strategiei nămolului pe baza criteriilor: a. fiabilitate economică: costuri de investiţie, energie încorporată; b. criterii tehnice: adoptarea celor mai bune soluţii; c. criterii ecologice: influenţe minime asupra mediului, recuperarea produşilor de interes (fosfor). 4.8.12. Alte procese termice de tratare a nămolurilor (1) Pentru tratarea termică a nămolurilor se pot aplica şi alte procese printre care se menţionează: a. piroliza - tratarea termică a nămolului la temperaturi uzuale în domeniul (650 - 700 °C) în absenţa oxigenului; b. procese combinate care presupun trepte succesive de tratare la temperaturi similare pirolizei sau mai mari, până la 1100 °C. (2) Scopul acestor procese este recuperarea pe de o parte a energiei înglobate în nămol dar şi recuperarea fosforului în scopul reutilizării acestuia. (3) Criteriile de dimensionare şi condiţiile de aplicare ale acestor procese se stabilesc de la caz la caz, în funcţiile de caracteristicile nămolului şi de rutele de valorificare ale subproduşilor rezultaţi din proces. 4.8.13. Compostarea nămolurilor împreună cu deşeurile menajere (1) Compostarea este o metoda biochimică de stabilizare a nămolurilor din apele uzate pentru a putea fi folosite ca produse de îmbunătăţire a calităţii solurilor. Este un proces autoterm (50 - 70 °C), ce reduce agenţii patogeni şi produce material similar cu pământul natural. Un produs bine stabilizat prin compostare poate fi depozitat şi are un miros aproape insesizabil. Compostarea este recomandată pentru utilizarea finală a produsului. Se poate folosi în agricultură, pentru controlul eroziunii solului, pentru îmbunătăţirea proprietăţilor pământului şi pentru recultivarea pământului şi aceste obiective sunt atinse doar după ce se realizează reducerea agenţilor patogeni, maturarea şi uscarea materialului compostat. Aproximativ 20-30 % din materiile volatile sunt transformate în dioxid de carbon şi apă. (2) Procesul de compostare se poate desfăşura în medii aerate sau în medii neaerate. Compostarea aerobă accelerează descompunerea materialului având ca rezultat creşterea temperaturii necesare reducerii agenţilor patogeni şi reduce cantitatea de gaze mirositoare ce rezultă în timpul procesului. (3) Pot fi compostate nămoluri brute, fermentate sau stabilizate pe cale chimică. Nămolurile stabilizate prin fermentarea aerobă sau anaerobă înainte de a fi compostate, pot duce la reducerea suprafeţei de compostare cu 40%. (4) Factorii care stabilesc alegerea procesului de compostare sunt: a. producţia zilnică de nămol; b. suprafaţa necesară desfăşurării procesului; c. proprietăţile nămolului, tipul proceselor şi echipamentelor de prelucrare a nămolului utilizate în amonte. (5) Etapele procesului de compostare: a. amestecul nămolului cu materialul de umplutură; b. descompunerea, aerarea amestecului prin mijloace mecanice, prin insuflare de aer sau ambele; c. maturarea şi depozitarea care permite desfăşurarea fenomenului de stabilizare a nămolului şi răcirea compostului; d. post-procesarea (sitarea pentru îndepărtarea materialului nebiodegradabil şi mărunţirea acestuia); e. valorificarea. (6) O parte din produsul final este recirculat pentru o condiţionare mai bună a amestecului format din nămol şi material de umplutură. 4.8.14. Depozitarea nămolurilor (1) Nămolul lichid este depozitat în rezervoare pentru nămol sau lagune de nămol. Rezervoarele de depozitare pentru nămolurile lichide se prevăd cu: a. dispozitive de amestec sau de raclare pentru radierele uşor înclinate; b. mijloace pentru îndepărtarea supernatantului şi a eventualelor depuneri. (2) Depozitarea nămolului deshidratat se face pe platforme prevăzute cu: a. platformă impermeabilă; b. învelitoare; c. colectarea supernatantului. (3) Se recomandă un timp de depozitare pe platformele de nămol de 6 luni. 4.8.15. Valorificarea nămolurilor (1) Rutele de valorificare a nămolurilor din staţia de epurare sunt: a. utilizarea în agricultură/silvicultură (conform legislaţiei în vigoare); b. depozitarea în depozite ecologice de deşeuri; c. uscare/incinerare cu recuperarea energiei şi a compuşilor de interes (fosfor). (2) În Tabelul 4.51 se prezintă în sinteză elementele care stau la baza alegerii scenariilor de valorificare a nămolurilor, precum şi avantajele şi dezavantajele celor 3 opţiuni. Tabelul 4.51. Scenarii de valorificare a nămolurilor provenite de la staţiile de epurare.
┌────┬────────────┬────────────┬────────────┬───────────────┬────────────────┐
│Nr. │Scenariu │Aspecte │Costuri │Avantaje │Dezavantaje/ │
│crt.│ │operaţionale│ │ │Restricţii │
├────┼────────────┼────────────┼────────────┼───────────────┼────────────────┤
│ │ │ │ │ │- │
│ │ │ │ │ │Disponibilitatea│
│ │ │ │ │ │terenului │
│ │ │ │ │ │- Siguranţa │
│ │ │ │ │ │redusă │
│ │ │- transport │ │- Investiţii │- Restricţii │
│ │ │- │ │reduse │date de │
│ │ │împrăştiere │ │- Depozitarea │compoziţia │
│ │ │nămol │- transport │unor volume │solurilor │
│ │ │- │- │mari de nămol │(nutrienţi, │
│ │ │verificarea │împrăştiere │- Conduce la │metale) │
│ │ │calităţii │nămol │creşterea │- Monitorizarea │
│ │Agricultură/│nămolului │- testare │valorii │continuă a │
│1. │silvicultură│- │nămol-sol │terenurilor │calităţii │
│ │direct sau │verificarea │- investiţii│- Refacerea │solurilor, │
│ │biocompost │calităţii │privind │terenurilor │nămolurilor şi │
│ │ │solului │tehnologia │degradate │produselor │
│ │ │- tehnologia│de │- Reducerea │obţinute │
│ │ │de │împrăştiere │utilizării │- Dependenţa │
│ │ │împrăştiere │ │îngrăşămintelor│sezonieră şi │
│ │ │nămol │ │chimice │climatică │
│ │ │- depozitare│ │- Soluţie pe │- Efecte pe │
│ │ │temporară │ │termen mediu │termen lung │
│ │ │ │ │ │asupra solului │
│ │ │ │ │ │şi apelor │
│ │ │ │ │ │subterane │
│ │ │ │ │ │- Dependenţa de │
│ │ │ │ │ │tipul culturilor│
├────┼────────────┼────────────┼────────────┼───────────────┼────────────────┤
│ │ │ │ │- Costuri de │- Directive │
│ │ │ │- │investiţie │viitoare de │
│ │ │ │deshidratare│scăzute │depozitare a │
│ │Depozitarea │- │≥ 35% SU │- Depozitarea │deşeurilor │
│ │nămolului de│transportul │- costuri │unor volume │- Dependenţa de │
│2. │epurare la │la unul sau │operare │mari de nămol │capacitatea de │
│ │depozite │mai multe │instalaţie │- Costuri │depozitare │
│ │ecologice │depozite de │deshidratare│relativ scăzute│- Reevaluare │
│ │ │deşeuri │- transport │de operare │anuală │
│ │ │ │- depozitare│- Posibilitatea│- Reduce durata │
│ │ │ │ │utilizării │de operare a │
│ │ │ │ │imediate │depozitului │
├────┼────────────┼────────────┼────────────┼───────────────┼────────────────┤
│ │ │ │ │- Soluţie pe │ │
│ │ │ │ │termen lung │ │
│ │ │ │ │- Siguranţa în │- Costuri de │
│ │ │ │ │proces │investiţie mari │
│ │ │ │ │- Reducerea │- Emisii în │
│ │ │- utilaje │- cost │cantităţilor de│atmosferă: │
│ │ │complexe şi │instalaţie │nămol │necesare │
│ │ │sisteme de │deshidratare│- Recuperare │tehnologii │
│ │Uscare/ │evitare risc│/uscare │energie │performante │
│3. │incinerare │poluare │- cost │- Reutilizarea │- Necesitate │
│ │ │atmosferică │instalaţie │cenuşii │evaluare │
│ │ │- energie │de │- Se pot │regională │
│ │ │suplimentară│incinerare │elimina │- Eficienţa │
│ │ │ │ │procesele de │energetică │
│ │ │ │ │fermentare │depinde de │
│ │ │ │ │- Recomandat │calitatea │
│ │ │ │ │managementul │nămolului │
│ │ │ │ │integrat cu │ │
│ │ │ │ │deşeuri urbane │ │
└────┴────────────┴────────────┴────────────┴───────────────┴────────────────┘
4.9. Elemente tehnologice de legătură între obiectele staţiei de epurare (1) Elementele tehnologice de legătură între obiectele staţiei de epurare cuprind: a. canale (jgheaburi) şi conducte de apă, nămol, aer, gaze de fermentare; b. camere de distribuţie egală sau inegală a debitelor de apă şi de nămol; c. cămine de vane pe canalele şi conductele de apă uzată şi nămol; d. cămine de vizitare pe conductele de apă uzată şi nămol. (2) Jgheaburile (canalele) servesc la curgerea apelor uzate, a nămolului precum şi a apelor epurate. Prin jgheaburi se realizează curgere cu nivel liber. (3) Conductele servesc la transportul apelor uzate în cazul pompărilor, a nămolului proaspăt sau fermentat şi lucrează sub presiune. (4) Jgheaburile sau canalele deschise se construiesc din beton armat, monolit sau prefabricat, având secţiunea dreptunghiulară; la staţiile de epurare cu debite mici canalele pot avea radierul de formă circulară fie din construcţie, fie prin prelucrarea ulterioară cu beton de umplutură. La proiectarea canalelor deschise sau a jgheaburilor de ape uzate brute sau nămol, în funcţie de dimensiunile acestora, se vor alege astfel pantele încât să se asigure o viteză minimă de autocurăţire de 0,7 m/s. (5) Pe jgheaburi sau canale deschise, în punctele de ramificaţie sau în zonele de acces în obiecte, se vor prevedea stavile de închidere, dimensionate corespunzător, care vor asigura curgerea apelor şi a nămolurilor conform nevoilor proceselor tehnologice, precum şi posibilitatea de curăţire şi revizuire a diferitelor obiecte ale staţiei de epurare. (6) Când adâncimea jgheaburilor (canalelor) este mai mare de 80 cm lăţimea liberă între pereţii laterali trebuie să fie minimum 60 cm pentru a rămâne vizitabile. (7) Când obiectele staţiei de epurare sunt supraterane, conductele şi canalele vor fi sprijinite pe stâlpi sau diafragme cu fundaţii izolate amplasate în teren sănătos. (8) La schimbările de direcţie ale jgheaburilor sau canalelor deschise, se vor prevedea curbe executate monolit, care vor avea o rază de curbură de minimum 3.....5 ori lăţimea acestora. (9) Conductele de legătură, pentru apă şi nămol, se pot executa din tuburi de beton armat, mase plastice şi numai în cazuri speciale din oţel sau fontă. (10) La ramificaţii sau la tronsoane mai lungi de 200 m ale conductelor de nămol precum şi la curbele la 90° pe conducte de diametre mici (D_n 100 ... D_n 200 mm) se prevăd piese de curăţire amplasate într-un cămin de vizitare. (11) Camerele de distribuţie sunt construcţii, de preferinţă circulare, care se amplasează pe canalele şi conductele de legătură din incinta staţiilor de epurare în scopul repartizării egale sau inegale a apei sau nămolului spre diferite obiecte ale staţiei de epurare. (12) Camerele de distribuţie se prevăd cu dispozitive de închidere care pot fi de tipul stavilelor plane (în cazul canalelor deschise) sau de tipul vanelor (în cazul conductelor). (13) La dimensionarea camerelor de distribuţie se va considera deversarea neînecată peste pereţi de lungime egală (sau inegală, după caz). (14) Amplasarea camerelor de distribuţie în profilul tehnologic se va face astfel încât să fie asigurată, la orice debit, deversarea neînecată. Garda de neînecare se va considera de minim 5-10 cm. (15) Se recomandă ca la staţiile mari de epurare, camerele de distribuţie să fie definitivate în urma unor încercări pe model. (16) Funcţie de amplasarea lor pe verticală, camerele de distribuţie trebuie prevăzute cu balustrade de protecţie în scopul evitării accidentelor. 4.10. Exploatarea staţiilor de epurare 4.10.1. Elaborarea manualului de operare (1) Exploatarea staţiei de epurare cuprinde totalitatea operaţiunilor şi activităţilor efectuate de către personalul angajat în vederea funcţionării corecte a staţiei de epurare în scopul obţinerii, în final, a unui efluent epurat care să respecte indicatorii de calitate impuşi de normele legale în vigoare. (2) Ţinând seama de mărimea staţiei de epurare (debit), tehnologia adoptată, componenţă (construcţii, instalaţii, obiecte tehnologice), gradul de automatizare a proceselor şi dotarea cu aparatură automată de măsură şi control a unor indicatori de calitate şi proces ai apei uzate, pentru exploatarea şi întreţinerea corespunzătoare a staţiei de epurare la nivelul parametrilor de funcţionare prevăzuţi în proiect este necesară elaborarea unui Manual de operare care să conţină principalele reguli, prevederi şi proceduri necesare funcţionării corecte a acesteia. (3) Manualul de operare se elaborează de antreprenor şi se completează pe parcursul funcţionării staţiei de epurare de către beneficiar (primărie, regie de gospodărie comunală, societate privată etc.) sau de operatorii de servicii. (4) După definitivare, Manualul de operare se probă de către Consiliul de administraţie al unităţii care exploatează Staţia de epurare şi de către autorităţile locale (primărie, consiliul local, consiliul judeţean etc.). (5) Manualul de operare se completează şi reaprobă de fiecare dată când în Staţia de epurare se produc modificări constructive şi funcţionale, reabilitări ale unor obiecte tehnologice, schimbarea unor utilaje şi/sau echipamente sau alte operaţiuni care ar putea afecta procesele tehnologice. Manualul de operare poate fi reactualizat ţinând seama de experienţa acumulată în decursul perioadei de exploatare anterioară. (6) Prevederile Manualului de operare se aplică integral şi în mod permanent de către personalul de operare şi întreţinere. Personalul va fi examinat periodic, la intervale de cel mult un an sau ori de câte ori se constată o insuficientă cunoaştere a procedurilor de operare, situaţie care ar putea conduce la o exploatare sau o întreţinere necorespunzătoare a construcţiilor şi echipamentelor din Staţia de epurare. (7) Manualul de operare cuprinde în mod detaliat descrierea construcţiilor şi instalaţiilor, modul în care sunt organizate activităţile de operare şi întreţinere, responsabilităţile pentru fiecare formaţie de lucru şi loc de muncă, măsurile igienico - sanitare şi de protecţia muncii, de apărare împotriva incendiilor, sistemul informaţional adoptat, evidenţele ce trebuie ţinute de către personalul de exploatare, modul de conlucrare cu alte societăţi colaboratoare, cu beneficiarul etc. (8) Manualul de operare conţine următoarele capitole şi anexe: I. Introducere a. Generalităţi privind investiţia. b. Scopul manualului. c. Tabel de abrevieri. II. Descrierea procesului a. Descrierea soluţiei tehnice implementată pentru staţia de epurare (fluxul tehnologic, debite influente în staţia de epurare, parametri de calitate influent, parametri de calitate efluent, încărcarea organică, cerinţe privind tratarea nămolului). b. Descrierea procesului tehnologic pe trepte de epurare şi a obiectelor tehnologice; precizarea parametrilor de proiectare. III. Activităţi generale de punere în funcţiune a. Pregătirea pentru pornirea staţiei de epurare (instruirea personalului de exploatare şi operare la birou şi pe staţia de epurare). b. Verificarea staţiei de epurare (verificarea constructivă, verificarea mecanică, verificarea hidraulică, verificarea instrumentaţiei). c. Pornirea staţiei de epurare cu apă curată (verificarea etanşeităţii construcţiilor, verificarea funcţionării echipamentelor, testul de oxigenare). d. Pornirea staţiei de epurare cu apă uzată (pornirea treptei mecanice, pornirea treptei biologice, pornirea treptei de tratare a nămolului) IV. Condiţiile de operare şi control: modurile de operare şi succesiunile operaţionale ale echipamentelor şi sistemului în funcţionare: a. Filozofia de control. b. Modurile de operare şi succesiunea operaţională a echipamentelor. c. Controlul procesului/asigurarea calităţii/controlul calităţii: i. Consideraţii privind parametri specifici. ii. Parametri de proces şi controlul calităţii. iii. Program de determinare a parametrilor de calitate online şi în laborator. V. Proceduri pentru remedierea defecţiunilor care apar în staţiile de epurare, pe baza manualelor de operare şi întreţinere a echipamentelor. VI. Închiderea normală şi de urgenţă a. Închiderea normală a fiecărui obiect tehnologic în vederea executării reviziilor tehnice. b. Închideri când apar urgenţe (vane de siguranţă, praguri deversoare - comutatoare de presiune, dispozitive de alarmă). VII. Scenarii de avarii şi operabilitate (Studiu Hazop): a. Obiectul tehnologic/echipamentul. b. Abaterea. c. Cauza posibilă. d. Consecinţa (considerată fără măsuri de siguranţă). e. Măsuri de siguranţă. f. Acţiuni suplimentare. VIII. Baza legală de identificare, de evaluare şi de prevenire a incidentelor şi accidentelor de muncă în exploatare a staţiilor de epurare urbane a. Simboluri de siguranţă folosite. b. Riscuri privind securitatea şi sănătatea în muncă (SSM) specifice în exploatare: i. Factori de risc identificaţi pentru fiecare funcţie. ii. în ceea ce priveşte mediul de muncă. iii. în ceea ce priveşte sarcina de muncă. iv. în ceea ce priveşte executantul. c. Baza legală de identificare, de evaluare şi de prevenire a incidentelor şi a accidentelor de muncă în exploatarea staţiilor de epurare. d. Semnalizarea de securitate la staţiile de epurare. e. Măsuri de acordare a primului ajutor în caz de accidente. f. Echipamentele individuale de protecţie recomandate. ANEXE: a. Planurile de situaţie şi schemele funcţionale. b. Lista pieselor de schimb. c. Program de întreţinere planificată a echipamentelor . d. Manualele de operare şi întreţinere a utilajelor şi echipamentelor montate în sistem. 4.10.2. Exploatarea şi urmărirea funcţionării staţiei de epurare (1) Exploatarea staţiei de epurare începe odată cu punerea în funcţiune cu apă uzată şi efectuarea lucrărilor de recepţie şi intră în regim normal de funcţionare după primirea avizului de funcţionare, atunci când apa uzată epurată a atins parametrii optimi de evacuare conform Autorizaţiei de gospodărire a apelor, emisă de Administraţia Naţională "Apele Române", cu o stabilitate minimă de 14 zile consecutive, respectând normele în vigoare (norma tehnică NTPA 011). (2) Exploatarea staţiei de epurare ape uzate municipale se face pe baza Manualului de operare şi a procedurilor. Procedurile de operare sunt acţiuni detaliate ale fiecărui segment al planului de control a procesului. Aceste proceduri, pot fi dezvoltate de personalul staţiei de epurare sau de consultanţi externi, specializaţi în operarea staţiilor de epurare. (3) Procedurile sunt scrise cu instrucţiuni directe despre efectuarea fiecărei acţiuni, (acţiune care este obligatorie, nu sugerată). Procedura cuprinde: a. denumirea procedurii; b. numărul şi data emiterii; c. scopul şi domeniul de aplicare; d. responsabilităţi de punere în aplicare (departament, funcţie etc.); e. descrierea pas cu pas a procedurii; f. semnătura celui care a întocmit procedura. (4) Concluziile documentului de recepţie provizorie a lucrărilor se înlocuiesc după un an cu concluziile finale cuprinse într-un Raport final privind funcţionarea staţiei de epurare. Raportul final se întocmeşte pe baza înregistrărilor din Baza de date, pentru staţiile monitorizate prin SCADA şi/sau pe baza înregistrărilor din Registrul staţiei de epurare la care vor fi ataşate Rapoartele de încercări cu parametrii de calitate a apelor uzate influente şi efluente, elaborate de un laborator acreditat. (5) Urmărirea staţiei de epurare are drept scop buna funcţionare a acesteia, precum şi colectarea de date (un istoric) care să ajute la optimizarea funcţionării acesteia. Urmărirea funcţionării staţiei se poate împărţi în două grupe: a. urmărirea generală a funcţionării staţiei de epurare; b. urmărirea funcţionării fiecărui obiect tehnologic al staţiei de epurare. (6) Urmărirea generală a funcţionării staţiei presupune: a. comportarea elementelor constructive în timpul exploatării, abaterile înregistrate şi modul de soluţionare; b. funcţionarea aparaturii de măsură şi control, inclusiv a senzorilor de calitate şi proces; c. funcţionarea echipamentelor, ore de funcţionare, abaterile înregistrate şi modul de soluţionare; d. debitele de apă uzată: orare, mediile săptămânale şi lunare şi variaţiile acestora în timp; e. calitatea apelor uzate brute şi epurate, variaţiile parametrilor în timp, abaterile înregistrate şi modul de soluţionare; f. verificarea măsurilor luate pentru funcţionare în cazuri extreme (precipitaţii abundente, deversări ape industriale etc.); g. controlul stocului de reactivi; h. verificarea pregătirii profesionale a personalului; i. modul în care sunt distribuie sarcinile personalului şi modul de primire a serviciilor şi de raportare a îndeplinirii; j. existenţa materialului de protecţia muncii; k. controlul stării de sănătate a personalului de exploatare; l. respectarea măsurilor de protecţia muncii şi a măsurilor de igienă; m. controlul indicatorilor de performanţă a staţiei: i. calitatea apei şi a nămolului (numărul de zile cu parametri depăşiţi); ii. cauzele producerii depăşirilor (măsuri luate, efecte); iii. debitul de apă epurat; iv. consumul de energie, kWh/mc; v. consumul de reactivi, g/mc; vi. starea reparaţiilor începute în staţia de epurare şi compararea cu graficul de execuţie; vii. controlul penalizărilor date pentru neconformare. (7) Pentru urmărirea funcţionării fiecărui obiect tehnologic al staţiei de epurare se respectă prevederile din Manualul de operare. (8) Recomandările privind analizele uzuale efectuate pentru urmărirea funcţionării obiectelor tehnologice din staţia de epurare şi menţinerea în parametrii optimi a proceselor tehnologice din staţia de epurare sunt prezentate în tabelul următor. Tabelul 4.52. Recomandări privind punctele de recoltare, analize uzuale efectuate, frecvenţele de prelevare şi tipul de eşantion necesar pentru procesele din staţiile de epurare a apelor uzate.
┌─────────────┬──────────────┬──────────────┬─────────────────────────────────────┐
│ │ │ │Probă │
│Obiect │Locul │ ├──────────────────────┬──────────────┤
│tehnologic │prelevării │Parametri │Laborator │Senzori*1) │
│ │ │ ├─────────┬────────────┼──────────────┤
│ │ │ │Frecvenţa│Tip │Frecvenţa │
├─────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│Deznisipator │ │s.u │1/ │compozită*2)│ │
│- separator │ │ │săptămână│/24h │ │
│de grăsimi │nisip ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│aerat │ │S.V. │1/ │compozită*2)│ │
│ │ │ │săptămână│/24h │ │
├─────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │CBO_5 │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │CCO-Cr │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │MTS │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │influent │pH │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │NH_4+ │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │N_T sau NTK │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │Pt │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │ │ │compozită*2)│Senzor │
│ │ │CBO_5 │1/zi │/24h │substanţe │
│ │ │ │ │ │organice │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┤(CCO-Cr sau │
│Decantor │ │ │ │compozită*2)│CBO_5) │
│primar │ │CCO-Cr │1/zi │/24h │- la 2 ore - │
│ │ │ │ │ │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │MTS │1/zi │compozită*2)│Senzor MTS │
│ │ │ │ │/24h │- la 2 ore - │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │pH │1/zi │compozită*2)│Senzor pH │
│ │efluent │ │ │/24h │- continuu - │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │NH4+ │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │Senzor azot │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┤(N-NH_4; N_T) │
│ │ │N_T sau NTK │1/ │compozită*2)│-la 2 ore- │
│ │ │ │săptămână│/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │P_T │1/zi │compozită*2)│Senzor fosfor │
│ │ │ │ │/24h │- la 12 ore - │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │ │ │compozită*2)│Senzor │
│ │ │Conductivitate│1/zi │/24h │conductivitate│
│ │ │ │ │ │- continuu - │
│ ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │s.u │1/ │compozită*2)│ │
│ │nămol │ │săptămână│/24h │ │
│ │primar ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │S.V. │1/ │compozită*2)│ │
│ │ │ │săptămână│/24h │ │
├─────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │CCO-Cr │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │CBO_5 │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │MTS │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │influent │pH │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │NH_4+ │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │N_T sau NTK │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │P_T │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │ │ │ │Senzor O_2 │
│ │ │O.D. │ │ │dizolvat │
│Bazine cu │ │ │ │ │- continuu - │
│nămol activat│ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │ │ │ │Senzor │
│ │ │temperatură │ │ │temperatură │
│ │ │ │ │ │- continuu - │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │MTS │ │ │Senzor MTS │
│ │ │ │ │ │- continuu - │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │conţinut BNA │sediment la 30│1/ │momentană │ │
│ │(amestec nămol│min │săptămână│ │ │
│ │activat şi apă├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │uzată) │IVN │1/ │momentană │ │
│ │ │ │săptămână│ │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │s.u. │1/ │momentană │ │
│ │ │ │săptămână│ │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │S.V. │1/ │momentană │ │
│ │ │ │săptămână│ │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │Analiza la │ │ │ │
│ │ │microscop a │1/ │momentană │ │
│ │ │nămolului │săptămână│ │ │
│ │ │activat │ │ │ │
├─────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │ │ │compozită*2)│Senzor │
│ │ │CBO_5 │1/zi │/24h │substanţe │
│ │ │ │ │ │organice │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┤(CCO-Cr sau │
│ │ │ │ │compozită*2)│CBO_5) │
│ │ │CCO-Cr │1/zi │/24h │- la 2 ore - │
│ │ │ │ │ │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │MTS │1/zi │compozită*2)│Senzor MTS │
│ │ │ │ │/24h │- la 2 ore - │
│ │influent ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │pH │1/zi │compozită*2)│Senzor pH │
│ │ │ │ │/24h │-continuu- │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│Filtru │ │NH_4+ │1/zi │compozită*2)│ │
│biologic/ │ │ │ │/24h │Senzor azot │
│contactori │ ├──────────────┼─────────┼────────────┤(N-NH_4; N_T) │
│biologici │ │N_t sau NTK │1/ │compozită*2)│-la 2 ore- │
│ │ │ │săptămână│/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │Pt │1/zi │compozită*2)│Senzor fosfor │
│ │ │ │ │/24h │-la 12 ore- │
│ ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │OD │1/zi │momentană │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │temperatura │1/zi │momentană │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │efluent │NH_4+ │1/ │compozită*2)│ │
│ │ │ │săptămână│/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │NO_3 │1/ │compozită*2)│ │
│ │ │ │săptămână│/24h │ │
├─────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │ │ │compozită*2)│Senzor │
│ │ │CBO_5 │1/zi │/24h │substanţe │
│ │ │ │ │ │organice │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┤(CCO-Cr sau │
│ │ │ │ │compozită*2)│CBO_5) │
│ │ │CCO-Cr │1/zi │/24h │-la 2 ore- │
│ │ │ │ │ │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │MTS │1/zi │compozită*2)│Senzor MTS │
│ │ │ │ │/24h │-la 2 ore- │
│Decantor │efluent ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│secundar │ │N_T sau NTK │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┤Senzor azot │
│ │ │NH_4+ │1/zi │compozită*2)│(N- NH_4+; │
│ │ │ │ │/24h │NO_3-; N_T) │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┤-la 2 ore- │
│ │ │NO_3- │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │P_T │1/zi │compozită*2)│Senzor fosfor │
│ │ │ │ │/24h │-la 12 ore- │
├─────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │s.u. │1/zi │momentană │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │influent │S.V. │1/zi │momentană │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │pH │1/zi │momentană │ │
│ ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │pH │ │ │Senzor pH │
│ │ │ │ │ │-continuu- │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │ │ │ │Senzor │
│ │ │temperatura │ │ │temperatură │
│ │ │ │ │ │-continuu- │
│Stabilizator │conţinut SN ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│de nămol │ │ │ │ │Senzor O_2 │
│ │ │O.D. │ │ │dizolvat │
│ │ │ │ │ │-continuu- │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │s.u. │1/zi │momentană │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │S.V. │1/zi │momentană │ │
│ ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │s.u. │1/zi │momentană │ │
│ │nămol ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │stabilizat │S.V. │1/zi │momentană │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │pH │1/zi │momentană │ │
├─────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │s.u. │1/zi │momentană │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │S.V. │1/zi │momentană │ │
│ │influent ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │pH │1/zi │momentană │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │alcalinitate │1/ │momentană │ │
│ │ │ │săptămână│ │ │
│ ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │ │ │ │Senzor │
│ │ │temperatura │ │ │temperatură │
│ │ │ │ │ │-continuu- │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │acizi volatili│1/ │momentană │ │
│ │ │ │săptămână│ │ │
│ │conţinut ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │RFN │alcalinitate │1/ │momentană │ │
│ │ │ │săptămână│ │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │pH │ │ │Senzor pH │
│Rezervor de │ │ │ │ │-continuu- │
│fermentare a │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│nămolului │ │metale grele │1/lună │momentană │ │
│ ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │acizi volatili│1/ │momentană │ │
│ │ │ │săptămână│ │ │
│ ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │nămol │s.u. │1/zi │momentană │ │
│ │fermentat ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │S.V. │1/zi │momentană │ │
│ ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │CCO-Cr │1/zi │momentană │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │MTS │1/zi │momentană │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │CBO_5 │1/zi │momentană │ │
│ │supernatant*3)├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │N_T │1/ │momentană │ │
│ │ │ │săptămână│ │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │P_T │1/ │momentană │ │
│ │ │ │săptămână│ │ │
│ ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │biogaz │CH_4 sau CO_2 │1/zi │momentană │ │
├─────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │influent │s.u. │1/zi │momentană │ │
│ ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │nămol │s.u. │1/zi │momentană │ │
│ │concentrat │ │ │ │ │
│ ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │CCO-Cr │1/zi │momentană │ │
│Concentrator │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│de nămol │ │MTS │1/zi │momentană │ │
│gravitaţional│ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │CBO_5 │1/zi │momentană │ │
│ │supernatant ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │N_T │1/ │momentană │ │
│ │ │ │săptămână│ │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │P_T │1/ │momentană │ │
│ │ │ │săptămână│ │ │
├─────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │s.u. │1/zi │momentană │ │
│ │influent ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │pH │1/zi │momentană │ │
│ ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │nămol │s.u. │1/zi │momentană │ │
│Flotaţie cu │concentrat ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│aer dizolvat/│ │pH │1/zi │momentană │ │
│filtru bandă/├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│centrifugă/ │ │CBO_5 │1/zi │momentană │ │
│instalaţie de│ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│concentrare │ │CCO-Cr │1/zi │momentană │ │
│cu tambur │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│rotativ │ │MTS │1/zi │momentană │ │
│ │supernatant ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │N_T │1/zi │momentană │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │P_T │1/zi │momentană │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │pH │1/zi │momentană │ │
├─────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │influent │s.u. │1/zi │compozită*2)│ │
│ │ │ │ │/24h │ │
│ ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │nămol │s.u. │1/zi │compozită*4)│ │
│ │deshidratat ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │S.V. │1/zi │compozită*4)│ │
│Filtru bandă ├──────────────┼──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│presă/Filtru │ │MTS │1/zi │momentană │ │
│presă/ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│Centrifugă/ │ │CBO_5 │1/zi │momentană │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │supernatant │CCO-Cr │1/zi │momentană │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │N_T │1/zi │momentană │ │
│ │ ├──────────────┼─────────┼────────────┼──────────────┤
│ │ │P_T │1/zi │momentană │ │
└─────────────┴──────────────┴──────────────┴─────────┴────────────┴──────────────┘
*1) Staţiile de epurare dotate cu senzori pot monitoriza parametrii de calitate cu senzori de calitate şi verifica prin analize de laborator la interval mai mari. *2) Probă compozită - O combinaţie de probe individuale de apă sau de apă uzată prelevate la intervale prestabilite pentru a minimiza efectul variabilităţii probei individuale. Probele individuale pot fi de volum egal sau pot fi proporţionale cu debitul în momentul prelevării. *3) În cazul RFN cu evacuare de supernatant. *4) Probă compozită formată din 3 probe momentane, din nămolul deshidratat într-o zi. (9) Pentru efectuarea analizelor uzuale de laborator recomandate în tabelul anterior, laboratorul staţiei de epurare necesită o dotare minimă cu aparatură de laborator şi accesorii de laborator conform tabelului următor. Tabelul 4.53. Dotarea mfigurinimă cu aparatură de laborator şi accesoriile de laborator necesare pentru efectuarea analizelor uzuale.
┌────┬────────────────┬────────────────┐
│Nr. │Denumire aparat/│ │
│crt.│accesorii de │Scop/Necesitate │
│ │laborator │ │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │ │Necesar în │
│ │ │determinarea │
│ │ │diferiţilor │
│ │ │indicatori la │
│ │ │lungimi de undă │
│ │ │variate. Se pot │
│ │ │determina │
│1 │Spectrofotometru│indicatorii: │
│ │UV-VIS │azot amoniacal, │
│ │ │fosfor total/ │
│ │ │fosfaţi, │
│ │ │azotiţi, │
│ │ │azotaţi, │
│ │ │detergenţi │
│ │ │sintetici │
│ │ │anionici etc. │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │ │Utilizată pentru│
│ │ │cântăriri de │
│ │ │precizie. │
│ │ │Cântărirea cu │
│ │ │mare precizie a │
│ │ │cantităţilor de │
│ │ │reactivi │
│ │ │necesare │
│ │ │preparării de │
│ │ │soluţii cu │
│ │ │anumite │
│ │ │concentraţii. │
│ │ │Este un │
│ │ │instrument │
│ │ │indispensabil în│
│2 │Balanţă │determinarea │
│ │analitică │următorilor │
│ │ │indicatori: │
│ │ │- materii totale│
│ │ │în suspensie │
│ │ │(105oC); │
│ │ │- reziduu total │
│ │ │filtrabil, uscat│
│ │ │la 105oC; │
│ │ │- reziduu total │
│ │ │filtrabil fix, │
│ │ │calcinat la │
│ │ │550oC; │
│ │ │- indicatori │
│ │ │specifici │
│ │ │nămolului │
│ │ │activat. │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │ │Utilizată pentru│
│ │ │cântăriri │
│3 │Balanţă tehnică │grosiere, care │
│ │ │nu necesită │
│ │ │precizie foarte │
│ │ │mare. │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │ │Produce apa │
│ │ │distilată │
│4 │Distilator │necesară în │
│ │ │cadrul │
│ │ │determinărilor │
│ │ │de laborator. │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │ │Utilizată pentru│
│ │ │tratamente │
│ │ │termice (uscare,│
│ │ │evaporare) │
│ │ │aplicate │
│ │ │probelor de apă │
│ │ │uzată şi nămol │
│ │ │în vederea │
│ │ │determinării │
│ │ │unor indicatori │
│ │ │şi pentru │
│5 │Etuvă │pregătirea │
│ │termoreglabilă │probelor pentru │
│ │ │alte determinări│
│ │ │şi analize. │
│ │ │Utilizată şi │
│ │ │pentru aducerea │
│ │ │la greutate │
│ │ │constantă a │
│ │ │filtrelor, │
│ │ │fiolelor de │
│ │ │cântărire, │
│ │ │creuzetelor, │
│ │ │capsulelor etc. │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │ │Utilizat la │
│ │ │determinarea │
│6 │Cuptor electric │următorilor │
│ │de calcinare │indicatori: │
│ │ │- mineral; │
│ │ │- volatil; │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │ │Utilizată pentru│
│ │ │determinarea │
│7 │Termobalantă │substanţei │
│ │ │uscate din │
│ │ │nămoluri. │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │ │Utilizată pentru│
│ │ │uscarea la sec │
│ │ │şi mineralizarea│
│ │ │probelor, ca │
│ │ │etapă │
│ │ │intermediară în │
│8 │Baie de nisip │desfăşurarea │
│ │electrică │analizelor │
│ │ │pentru │
│ │ │indicatorii: │
│ │ │reziduu │
│ │ │filtrabil, azot │
│ │ │total Kjeldahl │
│ │ │etc. │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │Multiparametru: │Utilizat pentru │
│9 │pH-metru şi │determinarea │
│ │conductometru │pH-ului şi │
│ │ │conductivităţii.│
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │Aparat pentru │Utilizat pentru │
│10 │determinarea │determinarea │
│ │consumului │CCO-Cr. │
│ │chimic de oxigen│ │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │Aparat pentru │ │
│ │determinarea │Utilizat pentru │
│11 │consumului │determinarea │
│ │biochimic de │CBO_5. │
│ │oxigen │ │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │ │Utilizat pentru │
│ │ │asigurarea │
│ │Incubator cu │constantă a │
│12 │termostatare │temperaturii de │
│ │ │20°C necesară la│
│ │ │determinarea │
│ │ │CBO_5. │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │ │Utilizat pentru │
│ │Sistem de │analiza │
│13 │filtrare cu vid,│suspensiilor │
│ │cu pompa de vid │totale şi a │
│ │aferentă │reziduului │
│ │ │filtrat. │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │ │Utilizat pentru │
│ │ │determinarea │
│14 │Aparat Soxhlet │substanţelor │
│ │ │extractibile în │
│ │ │solvenţi │
│ │ │organici. │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │ │Observarea la │
│ │ │microscop a │
│15 │Microscop │biocenozei │
│ │binocular │nămolului │
│ │ │activat şi a │
│ │ │biofilmului. │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │Frigider de │Păstrarea │
│16 │laborator │probelor de apă │
│ │ │uzată │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │ │Exhaustarea │
│ │ │vaporilor toxici│
│17 │Nişă chimică │rezultaţi de la │
│ │ │prepararea unor │
│ │ │reactivi. │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │Masă specială │Poziţionarea │
│18 │pentru balanţă │balanţei pe masă│
│ │ │cu antivibraţii.│
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │Conuri gradate │Utilizaţi pentru│
│19 │Imhoff cu │determinarea │
│ │suporţii │sedimentului la │
│ │aferenţi │30 de minute. │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │ │Prelevare probe │
│20 │Prelevatoare │momentane de apă│
│ │manuale de probe│uzată, apă │
│ │ │epurată. │
├────┼────────────────┼────────────────┤
│ │Sticlărie de │ │
│ │laborator │ │
│ │aferentă │ │
│ │(cilindri │ │
│ │gradaţi, sticle │Necesare pentru │
│23 │de ceas, │efectuarea │
│ │creuzet, pahare │analizelor. │
│ │Erlenmayer şi │ │
│ │Berzelius, │ │
│ │pipete automate,│ │
│ │biurete automate│ │
│ │etc.) │ │
└────┴────────────────┴────────────────┘
4.10.3. Măsuri de protecţie a muncii şi a sănătăţii populaţiei 4.10.3.1. Măsuri de protecţia şi securitatea muncii pentru staţiile de epurare (1) În exploatarea şi întreţinerea construcţiilor şi instalaţiilor din staţia de epurare se vor respecta şi aplica toate regulile de protecţia muncii cuprinse în materialele cu caracter normativ ca şi în actele care conţin prevederi ce au contingenţă cu specificul lucrărilor şi activităţilor care se desfăşoară într-o staţie de epurare. (2) În cadrul Manualului de operare se va insista în mod deosebit asupra regulilor şi măsurilor privind: a. accesul în diferite cămine şi camere de inspecţie a armăturilor sau aparaturii, în canale deschise, bazinele de aspiraţie a pompelor sau în bazinele obiectelor tehnologice etc., a personalului de exploatare din punct de vedere al coborârii, circulaţiei în spaţiile respective, manevrării capacelor şi dispozitivelor respective etc.; b. circulaţia în lungul bazinelor deschise, pe platforma de manevră a robineţilor de introducere a reactivilor în bazine etc.; c. folosirea echipamentului de protecţie şi de lucru; d. efectuarea unor operaţiuni la lumină artificială, în medii cu un grad ridicat de umiditate; e. marcarea cu panouri şi plăcuţe avertizoare a locurilor periculoase (înaltă tensiune, pericol de cădere, acumulări de gaze inflamabile etc.); f. manevrarea panourilor de aerare, a electropompelor, vanelor, electrosuflantelor, mixerelor etc.; g. activitatea pe şantier ce se desfăşoară cu ocazia remedierii avariilor (sprijinirea malurilor, coborârea în tranşee, folosirea utilajelor de intervenţie ca motopompe, pickamere, electropompe, compresoare, macarale, aparate de sudură etc.); h. activitatea pe timp friguros care comportă măsuri deosebite privind echipele de lucru (în cazul instalaţiilor în aer liber), circulaţia spre obiectele tehnologice şi pe pasarelele aferente unde accesul poate deveni periculos prin alunecare pe gheaţă, utilizarea sculelor şi dispozitivelor pentru îndepărtarea gheţii, ş.a.m.d. i. asigurarea ventilării corespunzătoare a camerelor şi a bazinelor înainte de accesul personalului de exploatare pentru prevenirea asfixierilor din lipsă de oxigen sau inhalării unor gaze letale; j. folosirea echipamentului electric antiexploziv; k. controlul periodic al atmosferei din spaţiile închise pentru a determina prezenţa gazelor toxice şi inflamabile; l. interdicţiile privind utilizarea surselor de aprindere în apropierea instalaţiilor, construcţiilor, canalelor şi căminelor de vizitare unde s-ar putea produce şi acumula gaze inflamabile; m. circulaţia în jurul electropompelor, electrosuflantelor, a tablourilor electrice şi a mixerelor din bazinul de epurare fizico-chimică şi din stabilizatorul de nămol, nefiind admis ca în spaţiile dintre agregate, dintre acestea şi pereţi, etc. Să se depoziteze materiale, scule, piese ş.a. care să stingherească operaţiunile de manevrare şi control, de demontare-montare, revizii etc.; n. protejarea golurilor din planşee şi pasarele cu parapete de protecţie în cazul în care acestea nu au capace; o. pasarelele de acces la diferitele părţi ale instalaţiilor să fie confecţionate din tablă striată sau din panouri cu împletitură metalică şi bordaj din cornier, în scopul reducerii pericolului de alunecare; p. ungerea pieselor în mişcare să se facă numai după oprirea agregatelor respective; q. manipularea agregatelor să se facă numai cu mijloace de ridicare adecvate, nefiind admisă folosirea de mijloace de ridicare improvizate; r. asigurarea, în spaţiile în care este necesar acest lucru, a microclimatului şi a ventilaţiei; s. sistemele pentru livrarea, acumularea, depozitarea, amestecul şi adăugarea substanţelor chimice şi a substanţelor periculoase trebuie să fie proiectate astfel încât să nu existe riscul datorat lichidelor, gazelor, vaporilor şi prafului, pentru persoane şi mediu. (3) În Manualul de operare se va preciza modul în care se face instructajul personalului de specialitate, împrospătarea periodică a cunoştinţelor acestuia, afişarea la locurile de muncă a principalelor reguli de protecţia muncii, acordarea primului ajutor în caz de accidentare etc. 4.10.3.2. Protecţia sanitară (1) Manualul de operare al staţiei de epurare va cuprinde şi prevederi referitoare la aspectele igienico- sanitare, prevederi stabilite în mod obligatoriu în colaborare cu organele locale ale inspecţiei sanitare de stat. (2) Privitor la personalul de exploatare, conducerea administrativă va preciza felul controlului medical, periodicitatea acestuia, modul de utilizare a personalului găsit cu anumite contraindicaţii medicale, temporare sau permanente, minimum de noţiuni igienico-sanitare care trebuie cunoscute de anumite categorii de muncitori etc. (3) Privitor la protecţia sanitară a staţiilor de epurare se va stabili (cu respectarea prevederilor cuprinse de legislaţia în vigoare), modul în care se reglementează, îndeosebi următoarele: a. delimitarea şi marcarea zonei de protecţie (în cazul staţiilor de epurare izolate); b. modul de utilizare a terenului care constituie zona de protecţie; c. execuţia săpăturilor, depozitarea de materiale, realizarea de conducte, puţuri sau alte categorii de construcţii în interiorul zonei de protecţie. (4) Societatea care exploatează şi întreţine staţiile de epurare este obligată să acorde îngrijirea necesară personalului de exploatare, în care scop: a. va angaja personalul de exploatare numai după un examen clinic, radiologic şi de laborator făcut fiecărei persoane; b. va asigura echipamentul necesar de lucru pentru personal (cizme, mănuşi de cauciuc, ochelari de protecţie, măşti de gaze, centură de salvare cu frânghie etc.) conform prevederilor legale în vigoare; c. dotările pentru igienă se stabilesc în funcţie de capacitatea şi amplasamentul staţiei de epurare. Acestea trebuie să includă: i. spălarea şi curăţarea hainelor de protecţie, inclusiv pantofii şi cizmele; ii. igiena personalului (chiuvete şi duşuri); iii. servirea meselor şi prepararea băuturilor; iv. spaţii pentru efectele personale; v. materiale de prim ajutor. d. va face instructajul periodic de protecţie sanitară (igienă) conform prevederilor legale în vigoare; e. în staţia de epurare va exista o trusă farmaceutică de prim ajutor, eventual un aparat de respirat oxigen cu accesoriile necesare pentru munca de salvare; f. se vor asigura muncitorilor condiţii decente în care să se spele, să se încălzească şi să servească masa (o încăpere încălzită şi vestiar cu duşuri cu apă rece şi apă caldă); g. medicul societăţii care exploatează şi întreţine sistemul de canalizare este obligat să urmărească periodic (lunar) starea de sănătate a personalului de exploatare; h. personalul staţiei de epurare se va supune vaccinării contra tuturor bolilor transmisibile din apa uzată, impuse de Ministerul Sănătăţii, la intervalele prevăzute de instrucţiunile emise de către acesta. (5) Funcţie de mărimea şi importanţa staţiei de epurare, beneficiarul va lua măsurile de protecţie şi securitate a muncii, precum şi de protecţie sanitară care se impun pentru cazul respectiv. 4.10.3.3. Măsuri de apărare împotriva incendiilor (1) În general, în staţiile de epurare pericolul de incendiu poate apare în locurile şi în situaţiile în care se pot produce gaze de fermentare sau degajări de vapori în canale datorate prezenţei unor substanţe inflamabile (eter, dicloretan, benzină etc.) în apa uzată provenită de la unele industrii sau societăţi comerciale care nu respectă, la evacuarea în reţeaua de canalizare, prevederile tehnice legale în vigoare. (2) Incendiul poate apare şi în locurile unde există substanţe inflamabile (laboratoare de analiză a apei şi nămolului, magazii, depozit de carburanţi, centrală termică, sobe care utilizează drept carburant gazele naturale etc.). (3) În toate spaţiile cu risc mare de incendiu se respectă prevederile atât a normelor generale de apărarea împotriva incendiilor, a normelor de apărare împotriva incendiilor specifice diverselor domenii de activitate), cât a dispoziţiilor generale de apărare împotriva incendiilor adoptate pentru anumite domenii de activitate (unităţi sanitare, clădiri de birouri, spaţii şi construcţii pentru comerţ). (4) Dintre măsurile suplimentare care trebuie luate, se menţionează mai jos câteva, specifice construcţiilor şi instalaţiilor din sistemul de canalizare: a. asigurarea ventilării corespunzătoare a camerelor şi a bazinelor înainte de accesul personalului de exploatare pentru prevenirea asfixierilor din lipsă de oxigen, inhalării unor gaze letale sau aprinderii unor vapori inflamabili; b. folosirea echipamentului electric antiexploziv; c. controlul periodic al atmosferei din spaţiile închise pentru a determina prezenţa gazelor toxice şi inflamabile; d. interdicţiile privind utilizarea surselor de aprindere în apropierea instalaţiilor, rezervoarelor de fermentare a nămolului, construcţiilor, canalelor şi căminelor de vizitare unde s-ar putea produce şi acumula gaze inflamabile; e. spaţiile, încăperile ori clădirile încadrate ca fiind locuri periculoase (tablouri electrice, zone cu instalaţii electrice de înaltă tensiune, zonele unde există pericolul de cădere/accidentare a utilizatorilor, spaţiile unde se pot acumula gaze inflamabile etc.) se marchează cu indicatoarele de securitate prevăzute în Hotărârea Guvernului nr. 971/2006 privind cerinţele minime pentru semnalizarea de securitate şi/sau de sănătate la locul de muncă. (5) Echiparea construcţiilor şi instalaţiilor aferente clădirilor specifice sistemelor de canalizare se realizează în conformitate cu prevederile normativului P 118/2. (6) Se asigură echiparea construcţiilor/spaţiilor şi instalaţiilor aferente staţiilor de epurare cu stingătoare de incendiu în conformitate cu prevederile Normelor generale de apărare împotriva incendiilor, aprobate prin Ordinul ministrului administraţiei şi internelor nr. 163/2007 şi a Normelor tehnice privind utilizarea, verificarea, reîncărcarea, repararea şi scoaterea din uz a stingătoarelor de incendiu, aprobate prin Ordinul ministrului afacerilor interne nr. 138/2015. (7) Pe durata exploatării spaţiilor şi construcţiilor aferente reţelelor de canalizare, stingătoarele de incendiu precizate la alin. 6 se utilizează, verifică, reîncarcă, repară şi se scot din uz, în conformitate cu prevederile Normelor tehnice privind utilizarea, verificarea, reîncărcarea, repararea şi scoaterea din uz a stingătoarelor de incendiu, aprobate prin Ordinul ministrului afacerilor interne nr. 138/2015 şi de către persoanele autorizate potrivit legislaţiei specifice. (8) Echiparea cu instalaţii de detectare, semnalizare, alarmare şi stingere a incendiilor se realizează în conformitate cu prevederile normativului P118/3. 4.11. Execuţia lucrărilor staţiei de epurare (1) Execuţia staţiei de epurare se face în conformitate cu proiectul elaborat pentru staţia de epurare respectivă. (2) Realizarea efectivă a obiectelor staţiei de epurare ţine cont de complexitatea acesteia şi de specificul fiecărui obiect în parte. (3) În cazul staţiilor de epurare monobloc, lucrările de execuţie se rezumă la amenajarea platformei de amplasare, la racordarea la sursa de apă pentru apa brută şi, la rezervor pentru apa tratată, la racordarea la instalaţia electrică, asigurarea sursei de încălzire pentru funcţionarea staţiei. (4) Funcţie de dimensiunea şi greutatea obiectului, amplasamentul se alege astfel încât să nu fie nevoie de un drum special de acces sau gabarit deosebit pentru utilajul de descărcare/aşezare pe amplasament. Va fi preferat echipamentul livrabil din părţi componente. 4.11.1. Elemente privind execuţia construcţiilor din cadrul staţiilor de epurare (1) Pentru realizarea lucrărilor din beton, beton armat, vor fi consultate normativele de specialitate. Se respectă condiţiile: a. realizarea unui beton etanş; b. respectarea cotelor de amplasare (fundaţie, conducte etc.). (2) Elemente privind execuţia construcţiilor din beton sunt date în normativul NP 133 volumul III. 4.11.2. Elemente privind execuţia instalaţiilor hidraulice aferente obiectelor tehnologice (1) Pentru execuţia instalaţiilor hidraulice se respectă următoarele reguli: a. se realizează elemente prefabricate ce se montează pe amplasament. Înainte de montaj se verifică încă o dată cota de amplasare. În caz de neconcordanţă, proiectantul va lua o decizie; b. la montarea pompelor se verifică orizontalitatea postamentului, cotele de racordare a conductelor şi poziţia normală pe ax a flanşelor de legătură cu instalaţia hidraulică. Nu se forţează aducerea la normalitate prin "strângerea în şuruburi" deoarece consecinţele pot fi mari: vibraţii, ruperea flanşelor, deteriorarea rapidă a rulmenţilor etc.; c. instalaţia hidraulică se montează pentru a fi accesibilă (minimum 20 cm între orice piesă, conductă şi un perete de construcţie/instalaţie), vanele se montează în poziţie accesibilă pentru manevrarea manuală, chiar dacă instalaţia are comandă automată. Se verifică modul de acţiune în caz de avarie la instalaţia de automatizare. Concluziile fac parte din regulamentul de exploatare; d. pentru instalaţia electrică (iluminat şi forţa) se respectă prescripţiile normelor tehnice în vigoare; e. instalaţia de automatizare se realizează de personal specializat, în conformitate cu cerinţele proiectului. (2) După terminarea lucrărilor se procedează la verificarea acestora. Verificarea se referă atât la elementele de construcţii, cât şi la instalaţiile hidraulice, mecanice, electrice, efectuându-se cu respectarea standardelor în vigoare şi a actelor cu caracter normativ. (3) Se are în vedere, în special condiţiile tehnice privind: a. echiparea cu aparate corespunzătoare; b. folosirea echipamentelor prevăzute în proiect; c. respectarea traseelor conductelor, a diametrelor şi tipurilor de materiale stabilite în proiect; d. montarea şi funcţionarea corespunzătoare a armăturilor aferente staţiei de epurare şi a tuturor echipamentelor auxiliare; e. rigiditatea fixării elementelor de instalaţii de elementele de construcţii; f. aspectul estetic general al instalaţiilor. (4) Printre condiţiile obligatorii de efectuare a recepţiei se numără întocmirea Cărţii tehnice a Construcţiei care conţine cel puţin: a. documentele de calitate şi de garanţie a materialelor, utilajelor, aparatelor şi echipamentelor folosite în execuţie; b. cărţile tehnice de punere în funcţiune şi exploatare a utilajelor, aparatelor, echipamentelor mecanice şi electrice; c. planurile conforme cu execuţia pentru toate obiectivele investiţiei. (5) Scopul recepţiei este să verifice: a. realizarea lucrărilor de construcţii-montaj în conformitate cu documentaţia tehnico-economică şi cu prescripţiile tehnice; b. îndeplinirea condiţiilor pentru exploatarea normală. (6) După terminarea lucrărilor de montaj tehnologic se face proba tehnologică a fiecărui obiect şi a staţiei în ansamblu, la care este obligatoriu să participe şi personalul de exploatare al staţiei de epurare. Se verifică: a. amplasamentul obiectelor (cotele pe verticală sunt foarte importante); b. funcţionalitatea elementelor componente (vane, pompe, instalaţia de semnalizare); c. etanşeitatea fiecărei părţi componente, conform caietului de sarcini sau cerinţelor furnizorului; d. capacitatea de transport; e. indicatorii de performanţă; f. eficienţa tehnologică a fiecărui subansamblu şi a ansamblului în totalitate şi anume: capacitatea de epurare (debit), eficienţa reală de epurare, consumul de apă, consumul de reactivi, energie pentru funcţionarea normală, durate de operare obiecte etc. (7) Toate elementele principale rezultate constituie puncte de reper pentru concretizarea regulamentului de exploatare. (8) Se verifică modul de realizare a perimetrului de regim sever şi a protecţiei staţiei contra vandalismului. (9) Se verifică racordarea staţiei de epurare la ansamblul sistemului de canalizare şi se procedează la punerea în funcţiune pentru o exploatare normală. (10) Se pune în funcţiune şi se verifică calitatea apei epurate. Staţia intră în funcţiune numai după obţinerea autorizaţiei de funcţionare, în conformitate cu reglementările tehnice în vigoare. (11) Parametrii finali de exploatare se stabilesc prin măsurarea performanţei şi constituie valori de referinţă pentru exploatare. (12) Personalul de exploatare prezintă periodic rapoarte asupra modului de funcţionare, comportării în perioadele grele (iarna, pe durata secetei, după viitură etc.). (13) La execuţia obiectelor, se urmăresc, în mod special, următoarele elemente: a. realizarea unor cuve etanşe (cu atenţie specială la trecerea conductelor prin pereţi); b. realizarea sistemelor de aerare care să asigure o distribuţie uniformă a aerului în bazinele de aerare; c. muchiile jgheaburilor de colectare a apei să fie orizontale (orizontalitatea fiind obţinută din beton şi nu din tencuiala aplicată pe beton). (14) în cazul în care există mai multe obiecte similare, se verifică modul de repartiţie a debitului între acestea. (15) Se verifică capacitatea sistemului de preaplin şi capacitatea de transport a reţelelor de incintă. (16) Recepţia lucrărilor executate se face după normele tehnice în vigoare. Recepţia priveşte două aspecte fundamentale ale lucrării: a. aspectul cantitativ: sunt realizate toate lucrările prevăzute în proiect; b. aspectul calitativ: calitatea lucrărilor este conformă, pe obiecte şi în ansamblu, realizează parametrii tehnologici pentru care a fost executată (cantitate şi calitate apă epurată). (17) în urma recepţiei, beneficiarul preia lucrarea şi Cartea tehnică a construcţiei întocmită de constructor pe baza documentaţiei prezentate. Prin cunoaşterea performanţelor de care este capabilă instalaţia, se poate elabora regulamentul de exploatare a lucrării. Bibliografie [1] DWA 131 - 2016 - Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen. [2] DWA T4 - 2016 - Bemessung von Klaranlagen in warmen und kalten Klimazonen. [3] European Commision - Extensive wastewater treatment processes adapted to small and medium sized comunities (500 to 5000 l.e). [4] DWA 281-A - 2021- Bemessung von Tropfkorperanlagen, Anlagen mit Rotationstauchkorpern und Anlagen mit getauchten Festbetten. [5] DWA 229 - 2017 - Systeme zur Beluftung und Durchmischung von Belebungsanlagen - Teil 1: Planung, Ausschreibung und Ausfuhrung. [6] T. Melina, B. Jeffersonb, D. Bixioc, C. Thoeyec, W. De Wildec, J. De Koningd, J. van der Graaf d and T. Wintgensa - Membrane bioreactor technology for wastewater treatment and reuse - Desalination 187 (2006) 271-282. [7] DWA-A 226 - 2021 - Grundsatze fur die Abwasserbehandlung in Belebungsanlagen mit gemeinsamer aerober Schlammstabilisierung ab 1.000 Einwohnerwerten. [8] DWA-A 202 - 2011 - Chemisch-physikalische Verfahren zur Elimination von Phosphor aus Abwasser. ----- 
