EPURAREA BIOLOGICA A APELOR UZATE PDF

Epurarea biologica a apelor uzate Epurarea biologica a apelor uzate Epurarea biologica a apelor uzate 1. Aspecte generale Epurarea biologica este o treapta superioara a procesului de epurare a apelor uzate orasenesti si se mai numeste si epurare secundara. In conformitate cu legislatia Comunitatii Europene privind protectia mediului cu precadere a apelor, este obligatorie aplicarea acestui procedeu de epurare pentru a asigura o calitate superioara procesului de epurare. In prezent in marea majoritate a tarilor europene s-a trecut la etapa de epurare tertiara, numita si epurare avansata, care urmeaza etapei secundare de epurare biologica. Treapta de epurare tertiara inca nu se aplica in Romania, dar in viitorul mai indepartat va trebui ca si Romania sa introduca in mod obligatoriu aceasta etapa de epurare a apelor care asigura calitati net superioare apelor uzate epurate.

Author:Yozshumuro Gulrajas
Country:Belarus
Language:English (Spanish)
Genre:Love
Published (Last):21 June 2007
Pages:122
PDF File Size:17.72 Mb
ePub File Size:16.77 Mb
ISBN:887-9-67796-490-7
Downloads:17677
Price:Free* [*Free Regsitration Required]
Uploader:Kazrasar



Amoniu Amoniac liber Daca dereglarea procesului de fermentare este pusa pe seama toxicitatii, este necesar sa se faca o analiza atenta a constituentilor namolului. Solutiile de inlaturare a efectului toxic pot fi stabilite prin cercetari de laborator.

Alimentarea cu namol si amestecarea. O buna amestecare a namolului in spatiul de fermentare este necesara pentru a aduce namolul proaspat in contact intim cu organismele care se afla in namolul in fermentare, precum si pentru a se evita ca aportul de namol proaspat sa determine modificarea mediului din spatiul de fermentare.

Procesul de fermentare decurge in conditii mai bune atunci cand alimentarea se face in cantitati mici, la intervale scurte. Introducerea dintr-o data a unei cantitati mari de namol proaspat poate crea socuri de incarcare organica, deplasand echilibrul biochimic. Agitarea este necesara si pentru a inlesni degajarea gazului, spargerea crustei si a spumei si folosirea intregului volum al instalatiei.

Compozitia namolului activ Aerarea unei ape uzate, tratabila biologic, provoaca dezvoltarea in masa lichidului a microorganismelor care in timp formeaza biomasa, caracterizata macroscopic prin ingramadiri de flocoane brune, sedimentabile in momentul inceperii aerarii; perioada de aerare in care se formeaza biomasa variaza in functie de calitatea apei uzate de la cateva zile la cateva saptamani.

Flocoanele sedimentabile formeaza ceea ce se numeste namol activ; deci namolul activ consta din flocoane de culoare ce variaza de la galben-brun la brun aproape negru, produse prin cresterea unei populatii mixte de bacterii si de alte microorganisme in prezenta unei ape uzate tratabile biologic si a oxigenului.

Aerarea apelor uzate sterile, facuta in conditii sterile, nu provoaca formarea namolului activ, deci este dovedit ca microorganismele intervin activ in acest fenomen.

In practica epurarii apelor uzate, namolul activ este format in bazinul de aerare reactorul in care au loc reactiile de degradare a substantei organice. Microorganismele oxideaza mineralizeaza substantele organice si in fluxul tehnologic trec in bazinul de sedimentare unde se separa gravitational de apa epurata. Din punctul de vedere al dezvoltarii microorganismelor si in acelasi timp al indepartarii substantelor organice probleme care se pune este gasirea echilibrului intre o mineralizare rapida, conditionata de viteza mare de crestere a microorganismelor si formarea flocoanelor care contribuie la separarea microorganismelor din faza apoasa, conditionata de viteze mici de crestere a bacteriilor.

In instalatiile de epurare cu namol activ acest echilibru se mentine prin recircularea namolului, adica prin intoarcerea totala sau partiala in bazinul de aerare a namolului sedimentat. Floconul reprezinta unitatea structurala a namolului activ; privit la microscop, el prezinta o imagine complexa, caracterizata printr-o masa gelatinoasa secretata de bacterii in care sunt cuprinse numeroase bacterii, dar si substante organice si anorganice inerte; printre flocoane traiesc protozoare si unele metazoare.

Ca structura, flocoanele de namol activ variaza in functie de conditiile de mediu si de principalele microorganisme existente, de la flocoane dense formate din ingramadiri de bacterii, la flocoane laxe, formate din bacterii filamentoase sau din ciuperci. Trebuie spus ca in procedeul actual de epurare cu namol activ, speciile de microorganisme care il formeaza sunt considerate intamplatoare, in sensul ca nu sunt introduse in mod deliberat in sistem, dar ca populatia mixta se dezvolta prin existenta accidentala concomitenta a unui numar de factori.

Bacteriile sunt organisme monocelulare, care utilizeaza hrana solubila; fiecare celula este un organism independent, capabil sa execute toate functiile necesare vietii. Din punct de vedere al mediului in care traiesc, bacteriile din namolul activ sunt fie strict aerobe, deci folosesc in mod necesar oxigenul dizolvat in apa uzata, fie facultativ aerobe, pentru care prezenta oxigenului dizolvat nu reprezinta o necesitate absoluta, ele fiind capabile de degradarea substantelor organice si in conditii de concentratie foarte scazuta de oxigen, sau chiar in conditii anaerobe.

Cea mai comuna cale de metabolism a bacteriilor din namolul activ este chemosinteza, respectiv oxidarea compusilor organici si anorganici pentru obtinerea energiei. Marea majoritate a bacteriilor din aceasta biomasa sunt heterotrofe saprofite , deci folosesc substante organice ca sursa de carbon si de energie; in absenta oxigenului molecular, unele bacterii heterotrofe reduc azotatii la azotiti, amoniac sau azot molecular si sulfatii la hidrogen sulfurat. In namolul activ sunt reprezentate si bacteriile autotrofe, care sunt capabile sa-si formeze toate structurile celulare din substante anorganice, sursa de carbon fiind asigurata de CO2, de exemplu sulfobacterii, care oxideaza H2S la S sau la SO bacterii nitrifiante care oxideaza amoniacul la azotit, si azotitul la azotat.

Toate bacteriile autotrofe sunt strict aerobe. Unele din aceste bacterii obtin energia prin fotosinteza, in general insa acestea se gasesc rar in namolul activ. Identificarea tuturor bacteriilor din namolul activ este o sarcina extrem de dificila, dar nu imposibila, fiind izolate sute de specii de bacterii heterotrofe, genul Pseudomonas ocupand un loc proeminent printre bacteriile din namolul activ.

Cea mai bogata flora bacteriana, mai ales sub aspect calitativ, se gaseste in namolul activ menajer, datorita compozitiei apelor uzate in substante organice nutritive si in factori de crestere.

Datorita faptului ca aparitia protozoarelor si metazoarelor in biomasa activa constituie o dovada a unor conditii bune de viata aeroba, aceste organisme au dovedit indicatori de epurare. Multe protozoare nu isi pot sintetiza toate substantele necesare cresterii si depind de bacterii in furnizarea acestor produsi.

Rotiferii apar numai in namoluri active cu capacitate mare de stabilizare a apelor uzate deci in mediu cu continut scazut de substante organice, fiind indicatori ai acestor namoluri. Sunt organisme strict aerobe, avand ca sursa principala de hrana bacteriile, deci si particule organice. Nematodele se gasesc frecvent in namolul activ. Metabolismul nematodelor este aerob, ele pot metaboliza materii organice solide, chiar si pe acelea care nu sunt usor de degradat de catre alte microorganisme.

In afara microorganismelor descrise, in namolul activ mai sunt prezente, rareori, alge, crustacee, copepode, oligochete, chirinomide, toate acestea fara un rol semnificativ in ecosistem. Intre microorganismele care alcatuiesc biocenoza namolului activ exista relatii, dintre care cele mai importante sunt relatiile trofice de hrana. In namolul activ, producatorii de substanta organica vie sunt in special bacteriile, care formeaza protoplasma prin degradarea diferitelor substante organice dizolvate in apele uzate, consumatorii producatorilor fiind protozoarele si metazoarele.

Protozoarele bacterivore reprezinta consumatorii primari, acestia servind la randul lor drept hrana consumatorilor secundari suctori, rotifere, nematode. Dinamica populatiei microorganismelor in namolul activ este prezentata mai jos.

In functie de calitatile de aerare si de calitatea substantelor organice din apele uzate se dezvolta o populatie de bacterii heterotrofe care creste rapid; aceasta se petrece in dauna fitoflagelatelor care intra in competitie cu bacteriile pentru stratul organic.

Dezvoltarea bacteriilor duce la aparitia zooflagelatelor care utilizeaza ca hrana insasi bacteriile, dar pe masura ce stratul organic este consumat de bacterii, zooflagelatele intra in competitie pentru bacterii cu ciliatele libere mai eficiente, carora le cedeaza locul. Cu scaderea concentratiei substantei organice din mediu, scade si densitatea bacteriana, iar ciliatele libere cedeaza locul ciliatelor fixe, acestea din urma avand necesitati energetice mai scazute decat primele.

In sfarsit, stabilitatea substantei organice din apele uzate conduce la inlaturarea ciliatelor fixe, care nu mai pot obtine suficienta energie pentru a supravietui. In namolul activ raman rotifere si nematode, care supravietuiesc datorita capacitatii lor de a consuma particule si resturi organice solide, mai greu degradabile.

Se intelege ca mentinerea unei biomase echilibrate este conditionata de atingerea starii de echilibru dinamic al dezvoltarii bacteriene. Acest echilibru depinde de asigurarea constantei debitului influentului instalatiei si a calitatii compozitiei sale.

Variatiile in mediul namolului activ calitatea substratului, temperatura, substantele toxice, scaderea concentratiei in oxigen conduc la dezechilibrarea biocenozei, microorganismele superioare bacteriilor fiind deosebit de sensibile, dau nastere la variatii cantitative si calitative impresionante. In instalatii de laborator, cu namol activ, s-au constatat de foarte multe ori deosebiri esentiale intre indicatorii biologi prezenti in namolurile active alimentate cu acelasi substrat, si aparent in aceleasi conditii de debit, temperatura, etc.

Totusi, datorita interactiunii existente intre diferitele specii, namol activ este privit ca un tot unitar; cercetarile se efectueaza asupra intregii populatii mixte, iar concluziile se raporteaza la intreaga biomasa.

Teorii asupra formarii flocoanelor de namol activ Flocularea este parte integranta a procesului cu namol activ. Primele cercetari asupra namolului activ au condus la izolarea bacteriei formatoare de matrice gelatinoasa care promoveaza constituirea flocoanelor si anume zooglea ramigera, si la ipoteza initiala ca namolul activ ar fi format numai din aceasta bacterie.

Ulterior au fost izolate din namolul activ mai multe bacterii cu proprietatea de a forma flocoane, printre acestea E. Un factor important in procesul de apropiere si alipire este sarcina electrica a suprafetei bacteriene ca si formarea capsulei sau mucegaiului bacterian. Suprafata bacteriana, incarcata negativ, absoarbe cationii din apa uzata, echilibrul ce rezulta fiind instabil.

Cele doua bacterii se intalnesc sub un unghi favorabil de contact, si se pot lipi. Odata ce floconul a inceput sa se formeze, in componenta lui intra coloizi din apa uzata, parte din produsii de metabolism, fragmente celulare ale bacteriilor moarte care contribuie la marirea suprafetei floconului, si la prinderea altor bacterii din mediu.

Cresterea floconului este limitata de agitarea existenta in sistemul cu namol activ; odata cu cresterea floconului, capacitatea sa de miscare este limitata, si apare astfel posibilitatea sedimentarii. Mecanismul flocularii nu este inca stabilit in detaliu, se cunoaste insa rolul flocoanelor de namol activ in epurarea apelor uzate si unele conditii de mediu care promoveaza formarea flocoanelor si care pot influenta dimensiunile acestora.

Cresterea microorganismelor. Din reactiile de metabolism se obtine energia necesara sintezei materialului nou, rezultatul reactiilor conducand la cresterea si multiplicarea microorganismelor. Aceste procese de crestere si de multiplicare sunt caracterizate prin predominarea proceselor de anabolism asupra celor de catabolism.

Cresterea unei populatii microbiene in ansamblul ei este dependenta cu precadere de conditiile de mediu; cresterea si multiplicarea microorganismului individual sunt legate de ereditatea acestuia. In mod practic, prin crestere se intelege atat marirea dimensiunii celulei microorganismului, cat si multiplicarea ei. Relatiile de crestere a bacteriilor. In cazul in care conditiile de mediu sunt optime, cresterea bacteriana este un proces rapid; ajunsa la maturitate, celula se desparte in doua fisiune binara , procesul decurgand in continuare logaritmic, cele doua celule formate simultan crescand aproximativ cu aceeasi viteza cu care celula - mama moare.

Timpul unei generatii, adica perioada de timp necesara pentru ca o populatie bacteriana sa-si dubleze numarul de indivizi, poate fi pentru multe bacterii implicate in procesul de epurare, relativ scurt de [min].

S-a calculat ca in 48[ore], in conditii nerestrictive, o celula bacteriana ar putea da nastere la celule cu greutatea de 2 x [t]. In realitate, cresterea microorganismelor este restransa in mod considerabil de unii factori cum ar fi: scaderea pana la epuizare a substantelor nutritive necesare sintezei, acumularea in mediu a produsilor de metabolism, toxici, schimbari in echilibrul ionic al mediului, mai ales ale pH-ului etc.

Cinetica cresterii namolului activ. Epurarea apelor reprezinta un proces in care predomina relatia intre scaderea concentratiei substantei si cresterea biomasei; pe masura ce conditiile de mediu promoveaza o crestere rapida a biomasei, consumul impuritatilor organice creste. Intr-adevar se spune ca epurarea apelor depinde de cresterea bacteriilor si cunoasterea conditiilor de crestere a bacteriilor face sa se inteleaga epurarea apelor.

Extinderea relatiilor preluate de la dezvoltarea organismelor unice la populatii mixte de microorganisme care formeaza biocenoza namolului activ necesita urmatoarele premise: - biomasa trebuie considerata in totalitatea ei ca o cultura unica; - substratul mixt trebuie considerat in totalitatea componentilor lui ca factor limitativ; - cresterea biomasei se obtine prin utilizarea substratului mixt in ansamblul lui.

Caracteristica epurarii apelor uzate cu namol activ este mentinerea, un timp prelungit, a flocoanelor de microorganisme in contact cu substratul in concentratie scazuta; deci microorganismele sunt supuse la limitarea severa a substratului, avand viteze specifice de crestere scazute.

Cerinte nutritionale. Pentru ca o cultura de microorganisme sa creasca, trebuie ca substratul sa contina toate elementele necesare formarii protoplasmei celulelor. Daca se compara culturile mixte de microorganisme care formeaza namolul activ, cu culturile pure folosite in microbiologia industriala pentru reproducerea diferitelor substante, se constata ca din punct de vedere nutritional, primele sunt mult mai robuste decat ultimele, necesitatile in diferiti factori de crestere vitamine, aminoacizi fiind minime, ceea ce permite functionarea unei instalatii de epurare cu namol activ a apelor uzate industriale fara aport de ape uzate menajere.

Totusi, acest aport de ape uzate, bogate in diferite substante organice provenite din dejectiile umane, si care pot fi factori de crestere, precum si in microelemente, contribuie la mentinerea unui mediu favorabil de dezvoltare a namolului activ. Pentru namolul activ, lipsa unor elemente esentiale poate determina predominanta unor anumite microorganisme si anume a acelora care nu au nevoie de aceste elemente.

Desi dezvoltarea selectiva nu are in general efect asupra transformarii substratului organic in biomasa si asupra indepartarii substantelor organice din apa uzata, poate duce la selectarea microorganisme-lor nedorite pentru proprietatile de sedimentare a namolului. Se considera ca in fenomenul de umflare a namolului, lipsa ionilor de fier sau prezenta lor in cantitate necorespunzatoare, joaca un rol important.

In procesul de epurare cu namol activ, necesarul de microelemente variaza direct cu randamentul celular, si deci, implicit cu natura apei uzate; in acest sens concentratia in aceste elemente trebuie sa fie destul de mare pentru a indeplini necesitatile microorganismelor.

Formarea namolului activ in instalatii Functionarea unei instalatii de epurare biologica incepe prin formarea biocenozei respective, operatie numita in mod curent amorsarea instalatiei; in procedeul cu namol activ, aceasta operatie include atat formarea flocoanelor de namol, sedimentabile, cat si dezvoltarea biomasei pana la concentratia necesara realizarii eficientei de epurare prevazuta in proiect. Amorsarea unei instalatii de epurare a apelor uzate menajere prin procedeul cu namol activ nu reprezinta o problema.

Aceste ape uzate, bogate in substante nutritive dizolvate si in stare coloidala, contin suficiente microorganisme pentru a produce namol activ fara a necesita insamantare introducere de microorganisme din namolul activ al unei instalatii in functiune. Odata cu introducerea aerului in masa de apei uzate prin agitare mecanica sau insuflare sunt promovate conditiile pentru cresterea bacteriana; excesul de hrana, raport hrana: microorganisme mare, permite dezvoltarea rapida a bacteriilor, care cresc in faza exponentiala a cresterii; pe masura ce raportul scade, si hrana ajunge factor limitativ, bacteriile trec in fazele ulterioare de crestere, inclusiv in faza de declin.

In aceste faze, energia sistemului descreste si conditiile favorizeaza aparitia flocoanelor bacteriene si a altor microorganisme cu care bacteriile sunt in relatii trofice.

In general, la amorsarea instalatiilor de epurare a apelor menajere, namolul activ se formeaza in cateva zile, , dezvoltarea microorganismelor fiind mult influentata de temperatura mediului ambiant, formarea namolului activ avand loc cu precadere in sezonul cald. In cazul epurarii apelor industriale, procesul de amorsare poate fi asemanator, cu conditia ca apele respective sa contina toate elementele necesare cresterii bacterie normale. In multe cazuri, insa, natura compusilor organici din apele uzate conduce la formarea enzimelor induse, necesare degradarii acestor compusi.

In aceste cazuri, destul de frecvent intalnite in practica epurarii apelor uzate industriale, amorsarea instalatiei se face cu oarecare greutate. Pentru preintampinarea acestor greutati sunt propuse mai multe solutii: - Formarea namolului activ exclusiv din ape menajere si adaptarea lui treptata la compozitia apei uzate industriale date; aceasta se realizeaza prin amorsarea pe loc a namolului activ in cazul in care sistemul de canalizare permite separarea apelor menajere de cele industriale, iar in canalizarea menajera nu sunt scurgeri ale unor efluenti industriali, sau prin introducerea in bazinul de aerare a unei cantitati suficiente de namol activ prelevat de la o statie de epurare in functiune.

Din punctul de vedere al modului de introducere a apei uzate sau al solutiilor in bazinul de aerare in timpul formarii namolului activ, acesta poate fi continuu sau discontinuu; in ultimul caz, dupa o aerare timp de 23[ore] trebuie permisa sedimentarea timp de aproximativ o ora a particulelor formate, apa decantata si care contine produsi de metabolism fiind inlaturata.

Trebuie mentionat ca in timpul amorsarii namolului activ este obligatoriu ca instalatiile de aerare sa functioneze normal, asigurand o concentratie satisfacatoare de [mg O2] in mediul din bazin.

In functie de instalatiile aferente statiei de epurare cu namol activ, amorsarea biocenozei poate fi realizata in unul sau in toate compartimentele bazinului de aerare, in bazinul de regenerare, in una sau in ambele trepte de epurare. Se considera ca in cazul amorsarii prin alimentare cu debit continuu, namolul depus in decantoarele secundare este recirculat in bazinul de amorsare. Exploatarea unei statii de epurare se incepe cu amorsarea instalatiei.

Formarea namolului activ se poate realiza intr-o perioada de timp de saptamani, in functie de caracteristicile apelor uzate, capacitatea bazinului de aerare, temperatura aerului si apei in bazin, etc. In functie de concentratia oxigenului dizolvat se regleaza intensitatea de insuflare a aerului, respectiv turatia aeratoarelor. Pentru realizarea acesteia la bazinele de namol activ cu o singura treapta, intreg debitul de namol separat in decantorul secundar este repompat la intrarea in bazinul de aerare.

Amorsarea se considera terminata daca dupa ajungerea la debitul normal al instalatiei se constata prin analizele fizico-chimice efectuate pe probe medii zilnice, recoltate din apa uzata de la intrarea in bazinul de aerare si iesita din bazinul de decantare secundara, ca se ating parametrii trecuti in proiect.

In exploatarea curenta a bazinelor cu namol activ, pentru o mai buna functionare a acestora trebuie sa se indeplineasca urmatoarele conditii: - apa uzata bruta trebuie sa fie bine decantata; - namolul activ si de recirculare trebuie sa indeplineasca o serie de conditii, mentionate in continuare; - oxigenul in bazinul cu namol activ trebuie sa ramana intre anumite limite; - namolul activ trebuie sa se separe repede in bazinele de decantare secundara.

CATIA SURFACING TUTORIAL PDF

Epurarea biologica

CONTACT Epurarea biologica Prin epurarea biologica se intelege complexul de operatiuni si faze tehnologice prin care materiile organice existente in apele uzate provenind din cele mai diverse activitati antropice sunt transformate cu ajutorul unor culturi de microorganisme, in produsi de degradare fara nocivitate, CO2, H2O, CH4, si altele si o masa celulara noua biomasa , inofensiva. Procesul tehnologic de epurare biologica se poate organiza in doua modalitati: 1 Prin cultura microorganismelor noi dispersate in intregul volum al reactorului de epurare. Prin sistemul de cultura in intreaga masa de apa poluanti si in tot volumul reactorului se inmulteste generic "namol activ" iar epurarea biologica ca modalitate tehnologica ii poarta numele. Al doilea sistem presupune dezvoltarea culturii in film pelicula biologic, iar procesul se desfasoara in constructii cu filtre biologice speciale. Namolul activ este un sistem dispers in care materialul aflat in suspensie trebuie sa fie separat de efluentul epurat biologic. In procesul de epurare biologica a apelor uzate cu incarcatura de materii organice, rol principal ii revine grupului de bacterii organofage, mancatoare de substante organice.

1756 PM001 ES P PDF

Epurarea Biologica

.

Related Articles