FISE TEHNICE

FISA TEHNICA

 

Stație de epurare  a apelor uzate cu reactor biologic cu peliculă fixată cu evacuare                    efluent prin evaporare                                                                                                     

Stațiile de epurare a apelor uzate descarcă efluentul in emisari naturali, în soluri permeabile sau în depresiuni cu scurgere asigurată natural. Sunt cunoscute mai multe tipuri de stații de epurare a apelor uzate cu reactor biologic cu peliculă fixată, care functie de procedeele biologice cu peliculă fixată pot fi: paturi bacterien, reactoare cu discuri/tamburi rotative, reactoare cu pat scufundat, biofiltre.                                                                            Toate acestea prezintă dezavantajul că descarcă efluentul in emisari naturali, în soluri permeabile sau în depresiuni cu scurgere asigurată natural, descărcare care este supusă incadrării in limite legal stabilite de încărcare cu poluanţi. Respectarea acestor limite în condițiile necesitații adaptării sistemelor de ape uzate existente în exploatare, în construcție și în faza de proiectare la schimbările climatice din cauza   nepotrivirii între fluxul de influență real și parametrii fluxului folosit la proiectare este deosebit de dificilă. Condițiile de operare viitoare sunt dificil de prognozat, iar proiectarea si realizare instalațiilor pentru a funcționa într-o serie de condiții duce la costuri de proiectare , productie și implementare foarte mari.                                                                                                                                                                    Problema pe care o rezolvă stația de epurare a apelor uzate cu reactor biologic cu peliculă fixată,este să nu descarce efluentul in emisari naturali , în soluri permeabile sau în depresiuni cu scurgere asigurată natural.                            Stație de epurare  a apelor uzate cu reactor biologic cu peliculă fixată cu evacuare efluent prin evaporare este constituită dintr-un bazin în care sunt amplasate niște rezervoare de filtrare din material plastic, străpunse de niste tevi orizontale cu niște fante care comunica cu atmosfera cu niste țevi verticale din material plastic  și cu alte țevi verticale din material plastic cu diametrul si inalțimea mai mari decît acestea.                                                             Rezervoarele de filtrare au niște orificii în care sunt introduse niște ramificații din material plastic cu o ramura pentru legatura cu țeava de canalizare a influentului și o ramură în care este introdusă o țeava de vizitare din material plastic acoperită cu un dop și sunt introduse în bazin, într-un pat de granule minerale concasate sau cernute sau elemente de material plastic aranjate aleatoriu care este scufundat pentru a permite peliculelor biologice atașate materialului să purifice apele uzate, acoperit cu o membrana filtrantă, peste care este așezat un strat de pământ. Epurarea biologică în stația de epurare a apelor uzate cu reactor biologic cu peliculă fixată, cu evacuare efluent prin evaporare , reproduce în mod intensiv, într-un  bazin controlat, fenomenele de autoepurare a solurilor şi apelor subterane cu organisme, necesare dezvoltării masei organice cu ajutorul căreia se mineralizează şi se reţin substanţele organice biodegradabile aflate în stare coloidală sau dizolvată în apele uzate efluente din treapta de epurare mecanică. Procesul este continuu și constă în:                                                                                                                        – Tratament mecanic în rezervorul de filtrare, în care, atunci când apa uzată intră în rezervor, partea lichidă intră în tevile orizontale cu fante care stăpung rezervorul, prin fantele din interiorul acestuia și iese prin fantele din exteriorul rezervorului in patul de granule minerale concasate sau cernute sau elemente de material plastic aranjate aleatoriu. Se păstrează corpurile organice mai mari decât  fanta.                                                                                                     – Tratament biologic în rezervorul de filtrare prin digestie aerobă și anaerobă, efectuată de microorganisme aerobe și anaerobe existente în apele uzate dar și migrate din stratul pământ, până la lichefierea totală sau parțială, până când corpurile organice ajung la dimensiune secțiunii fantelor tevilor orizontale care strapung rezervorul de filtrare încare digestia anaerobă a materialelor biodegradabile alternează cu digestia aerobă, în funcție de variația debitului apei uzate și de încărcarea patului. Aerarea se realizează prin circulația aerului între tubul de aspirație și tubul de evacuare datorită efectului de horn dar și datorită aerulu care pătrunde odată cu apa uzată prin teava de canalizare  a influentului dar și prin canalele naturale si cele create de rădăcinele  plantelor  din stratul de pământ care comunica prin membrana filtranta cu patul de granule minerale concasate sau cernute sau elemente de material plastic aranjate aleatoriu. Datorită turbulenței generate de variațiile periodice de nivel și a vârtejului creat la intrarea apei uzate în rezervorul cilindric al rezervorului de filtrare, biodigestia este amplificată, timpul de lichefiere fiind redus semnificativ. În rezervorul de filtrare, denitrificarea se efectuează în faza anaerobă pentru îndepărtarea azotului gazos, după nitrificare în zona umedă construită și faza anoxică pentru îndepărtarea fosforului.                                                                                                                                                                                                                                                                 .- Tratament biologic în patul de granule minerale concasate sau cernute sau elemente de material plastic aranjate aleatoriu, membrana filtranta și in stratul de pământ în care lichidul drenat prin golurile din pat este epurat de pelicula biologica fixata, care se formează în golurile dintre pietrele din pat și în stratul de pământ. Digestia aerobă a materialelor biodegradabile are loc de către biomediile staţionare existente în pământ care, datorită debitului variabil al apei uzate şi a variaţiilor de nivel în multistrat, este scufundat şi aerat alternativ, de fiecare dată când nivelul superior al rezervorului este depășit, de apa din interiorul rezervorului și retragerea lui datorită capilarității și evapotranspirației.     Aerarea în pat și pământ  este îmbunătățită atât prin convecție cauzată de mișcarea  apei prin mediul granular, cât și prin difuzia aerului de la suprafață în stratul de material granular prin absorbția în medii poroase. Are loc nitrificarea amoniului datorită bacteriilor chimioautotrofe, dar și a denitrificarea de către microorganismele aerobe când oxigenul dizolvat consumă azot oxidat în loc de oxigen și datorită microorganismele anaerobe. Se transformă nitriții și nitrații în gaz, sub formă de dinazot (N2). Datorita incarcarii organice a pământulu  si a aerarii permanente are loc si reducerea fosforului.                                                                                                   – Tratament  mecanic în patul de granule minerale concasate sau cernute sau elemente de material plastic aranjate aleatoriu, membrana filtranta și in stratul de pământ  , prin care se filtrează suspensiile solide de dimensiuni mici si medii și sunt  retinute in golurie  patului , fiind evacuate prin spălare periodică prin introducere și extragere de apa de spălare prin niște  orificii de la baza țevilor verticale.                                                                                                      Evacuarea apei tratate prin capilaritate și evapo-transpirație.                                                                                              Epurarea biologică se bazează pe reacţiile metabolice ale unor populaţii mixte de bacterii, ciuperci şi alte microorganisme inferioare, în special protozoare care se constitue într-o biocenoza În practica epurării aceste biocenoze poartă denumirea de biomasă.                                                                                                                                      Substanţele organice din apă sunt  îndepărtate de către microorganisme care le utilizează ca hrană, respectiv drept sursă de carbon. Ele constituie aşa numitul substrat organic.                                                                                                  O parte din materiile organice utilizate de către microorganisme servesc la producerea energiei necesare pentru mişcare sau pentru desfăşurarea altor reacţii consumatoare de energie cum ar fi sinteza de materie vie, respectiv reproducerea microorganismelor.                                                                                                                                              Materialul celular nou creat se grupează pe un suport solid, realizând în jurul său o peliculă biologică.                            Stația de epurare a apelor uzate cu reactor biologic cu peliculă fixată, cu evacuare efluent prin evaporare foloseste ca suport solid atat granulele minerale concasate sau cernute sau elemente de material plastic aranjate aleatoriu dar si si tubulatura din bazin si din rezervorul de filtrare . Mineralizarea substanţelor organice biodegradabile se realizeaza de către  microorganismele aerobe care se dezvoltă pe pelicula biologică.                                                                                  Decantarea primară si filtrarea mecanică din rezervorul de filtrare evita colmatarea patului de granule minerale concasate sau cernute sau elemente de material plastic aranjate aleatoriu. In plus țevile verticale au niște orificii prin care se introduce  și extrage periodic apă de spalare a patului granulele minerale concasate sau cernute sau elemente de material plastic aranjate aleatoriu.                                                                                                                                          Pelicula biologică care, în mod continuu sau intermitent se desprinde şi este antrenată de apă pe membrana filtranta,unde este reţinută sub formă de nămol biologic  care periodic la un nou aflux de apă uzată, este recirculat în rezervorul de filtrare tuburi și în patul de granule minerale concasate sau cernute sau elemente de material plastic aranjate aleatoriu..                                                                                                                                                                             Procesele biologice care degradează poluantii din apa uzata se bazeaza si pe plantele, cat si pe microorganismele existente natural în stratul de pământ. Plantele ajuta la asimilarea si depozitarea poluantilor si furnizează un substrat pentru creșterea microorganismelor. Rădăcinile plantelor si canalele naturale din stratul de pământ sunt calea prin care oxigenul pătrunde in stratul de pământ. Atunci când pelicula biologica se ingroasă, microorganismele nu pot obține o aprovizionare adecvata cu oxigen. Furnizarea de oxigen poate mărită prin aerare suplimentara. La stația de epurare a apelor uzate cu reactor biologic cu peliculă fixată, cu evacuare efluent prin evaporare, aerarea suplimentară se realizează natural prin efectul de horn datorat diferentei de sectiune si inaltime intre tevile verticale legate de tevile orizontale care strapung rezervorul filtru, prin ramura pentru țeava de canalizare interioara pe unde pătrunde odată cu apa uzată si aer dar și prin canalele naturale si cele create de rădăcinele  plantelor  din stratul de pământ care comunica prin membrana filtranta cu stratul de corpuri si granule.                                                                    Aerarea suplimentara mărește cantitatea de aer liber din porii capilari și necapilari si forteaza eliminarea vaporilor de apa in atmosfera De asemenea asigura condiții optime de fertilitate a solului, accelerandu-se evacuarea prin evaporare si  transpirația plantelor, a apei. Prin aerarare suplimentare se asigura si creșterea componentului gazos al stratuli de pământ  care duce la creșterea vitezei creșterii capilare si evaporării. Intrucât stația de epurare  a apelor uzate cu reactor biologic cu peliculă fixată, cu evacuare efluent prin evaporare nu are o gura de descarcare libera a apei tratate prin care alături de apa este evacuat si aer, comunicarea cu atmosfera realizându-se numai prin tuburi verticale in care exista contrapresiunea atmosferica se creaza o presiune suplimentara a acestuia in stratul de granule si corpuri solide care impinge apa in stratul de pamânt bazin si in  patul de granule minerale concasate sau cernute sau elemente de material plastic aranjate aleatoriu            Aplicarea conduce la următorul avantaj:                                    Nu are efluent lichid care trebuie descărcat in emisari naturali, în soluri permeabile sau în depresiuni cu scurgere asigurată natural si care beste supusa incadrării in limite de încărcare cu poluanţi . Respectarea acestor limite în condițiile necesitații adaptării sistemelor de ape uzate existente în exploatare, în construcție și în faza de proiectare la schimbările climatice din cauza   nepotrivirii între fluxul de influență real și parametrii fluxului folosit la proiectare este este deosebit de dificilă. Condițiile de operare viitoare sunt dificil de prognozat, iar proiectarea si realizare instalațiilor pentru a funcționa într-o serie de condiții duce la costuri de proiectare , productie si implementare foarte mari.

DAUZUC

Introducere

 

DAUZUC este un dispozitiv pentru tratarea in zona umeda construita și evacuarea apelor uzate tratate prin capilaritate si evapotranspiratie in atmosfera in bazine etanse vidanjabile, sisteme naturale cu epurare terestră în zona umedă.

Evapotranspirația (ET) este o metodă de tratare și eliminare a apelor uzate la fața locului fiind o alternativă ecologica la deversarea in sol. Un sistem ET este unic prin capacitatea sa de a elimina apele uzate în atmosferă prin evaporare de la suprafața solului și/sau transpirație de către plante, fără a le deversa pe sol, în apele de suprafață sau indirect în apă subterană.

O zonă umedă naturală este un reactor cu biofilm.În acest bio-reactor are loc o serie de procese fizice, chimice și biologice la care participă organisme și microorganisme, plante, sol și sedimente acumulate în stratul inferior al zonei.Când solul natural este remodelat, folosind straturi de agregate naturale și materiale de filtrare și impermeabilizare, dar și diverse dispozitive conexe, atunci se creează o zonă umedă construită. Zona umeda construita cu dispozitiv DAUZUC este o zona umeda construita eficientizata , care nu foloseste : pompe de apă uzată, automatizări, instalații separate de tratare primară (fose septice), nu consuma energie electrică, bioactivatori ,chimicale ,nu necesita vidanjare periodica. Toate procesele mecanice și biologice se obtin prin utilizarea și amplificarea proceselor naturale precum: capilaritatea ,efectul de coș și evapotranspirația.

Diferența de temperatură dintre aerul exterior și aerul din interior, diferenta de suprafata si inaltime intre tuburile de absortie si evacuare a aerului, creează un „tiraj natural”. Incarcarea cu apa uzata urmata de absortia prin capilaritate  in stratul de pamant  creaza  o  pompa de aer de absortie .-evacuare

Evapotranspiratia este un proces complex de transformare a apei în vapori printr-o serie de procese fizice (evaporare în cazul fazei lichide si sublimare în cazul zapezii si ghetii) si biologice (transpiratie).

Transformarea apei în vapori se produce la suprafata terenului, în teren (la adâncimi reduse) si în învelisul vegetal (natural sau cultivat).

Folosirea DAUZUC corespunde cerintelor exprimate in comunicarea Administratiei     Nationale a Apelor romane anexata si nu impune alte avize si certificari, necesare pentru deversare in emisari naturali sau soluri permeabile ca in cazul foselor septice sau statiilor de epurare.

1 Descriere

Dispozitivul este compus din rezervoare ventilate natural, cu tuburi filtre repartitoare comunicand cu suprafata solului prin tuburi de absortie si tuburi de evacuare aer, prin care este absorbit aer, datorita efectului natural “cos de fum” .

Tubul filtru repartitor are pe partea inferioara a circumferintei, orificii intrerupte la baza, de un canal de scurgere. Pentru curatirea stratului de pietris de materialele care il pot colmata, este prevazut cu un dispozitiv de spalare si cu un dispozitiv de extragere al apei dupa spalare . Echipamentul se amplaseaza intr-o zona umeda construita , cu un pat de pietris, acoperit cu un filtru din membrana geotextil, amplasat sub un strat de pamant . Toate componentele se amplaseaza intr-un bazin etans  confectionat din folie.                                      

 

 

 

 

2 Functionare

Procesul este continuu si consta din:

  1. Tratament mecanic in rezervor in care la caderea apei uzate in rezervor, partea lichida patrunde in tubul filtru repartitor prin fante , si curge pe canalul de scurgere de la baza acestuia, repartizandu-se uniform in stratul de pietris, prin orificiile  situate in afara rezervorului. Corpurile organice mai mari decat orificiile sunt retinute.
  2. Tratament biologic in rezervor , prin digestie , realizat de microorganismele aerobe si anaerobe existente in apa uzata dar si migrate din stratul de sol pana la lichefiere totala sau partiala pana la dimensiunea fantelor . In rezervor, digestia anaeroba a materialelor biodegradabile alterneaza cu digestia aeroba, functie de variatia fluxului de apa uzata si a incarcarii zonei umede construite. Aerarea se realizeza prin circulatia aerului intre tubul de absortie si tubul de evacuare dar si datorita fluxului de apa care patrunde in rezervor din zona umeda construita la atingerea nivelulul tubului filtru repartitor. Acest aflux imbogateste si continul de microorganisme aerobe, cu cele din zona umeda construita. In rezervor sunt retinute pana la transformarea in lichid prin biodigestie aeroba, fecalele si hartia. Datorita turbulentei generate de variatiile de nivel periodice intr-un spatiu cilidric baza, biodigestia este amplificata, timpul de lichefiere reducandu-se la cateva zile. In rezervor se realizeaza in faza anaeroba si denitrificare pentru eliminarea azotului gazos, dupa nitrificarea in zona umeda construita si faza anoxica a eliminarii fosforului .

 

Tratament biologic in straturile de pietris ,geotextil si pamant in care lichidul scurs prin fante in stratul de pietris este epurat de filtru biologic tip biofilm, care se formeaza in golurile dintre pietre din stratul de pietris si in stratul de pamant de deasupra acestuia. Aici are loc digestia aeroba a materialelor biodegradabile de catre bio-media stationara existenta in pamant care, datorita debitului variabil al apelor uzate si variatiilor de nivel in multistratrat, este scufundata si aerata in mod alternativ, la fiecare depasire a nivelului tubului filtru repartitor, de catre apa din interiorul rezervorului si iesirea acesteia in stratul de pietris si retragerea acesteia datorita absortiei prin capilaritate de catre stratul de pamant. Aerarea in interiorul stratului de pietris si in pamant este intensificata atât de convectia cauzata de miscarea de infiltrare a apei prin mediul granular cât si de difuzia aerului de la suprafata spre stratul de material granular, prin absorbtie in medii poroase. Are loc si nitrificarea amoniului (oxidare biologica)datorita bacteriilor chemoautotrofe dar si denifricarea la baza acestuia, prin microorganismele aerobeatunci când oxigenul dizolvat consuma azot oxidat in loc de oxigen, si prin microorganismeleanaerobe. Acestea transforma nitritii si nitratii in gaz, sub forma de diazot(N2). Datorita incarcaturii organice din sol si aerarii permanente are loc si eliminarea fosforului.

Tot in substraturi au loc doua procese de filtrare, si anume: filtrarea superficiala a apei supuse tratamentului , prin care suspensile solide de dimensiuni medii sunt inlaturate prin retinere in porii patului de pietris, pana la dizolvarea portionata in efluent. Având in vedere ca suspensile solide retinute sunt atât de origineminerala cât si biologica, rezulta ca prin procesul de filtrare superficiala se elimina materialele in suspensie si o parte semnificativa din incarcarea organica a apei supuse tratamentului si filtrarea finala  prin care suspensile solide sunt inlaturate aproape in totalitate la depasirea de catre apa a nivelului membranei geotextile care nu permite decat trecerea apei curate.

Biodegradarea si dezintegrarea compusilor organici si filtrarea, este continuata de catre microorganismele aerobe din stratul de pamant, activate si acestea de aerul absorbit.

Evacuarea apei tratate se face prin capilaritate si evapo-transpiratie.

Folosirea DAUZUC corespunde cerintelor exprimate in comunicarea Administratiei    Nationale a Apelor romane anexata si nu impune alte avize si certificari care sunt  necesare pentru deversare in emisari naturali sau soluri permeabile in cazul foselor septice sau statiilor de epurare

                           

3 Note de proiectare ZUC pentru instalarea DAUZUC

Exista câtiva parametri selectati pentru proiectarea ZUC, care depind de tipul de apa uzata si climat, suprafata , aportul de oxigen si consumul de oxigen, timpul de retinere, adâncimea apei , adâncimea substratului., rezervorul de filtrare, viteza de incarcare hidraulica (VIH), rata de incarcare organica(RIO) si plante le. Mecanismele de indepartare a contaminantilor din ZUC sunt complexe si includ procese fizice, chimice si biologice intre plante, substraturi si microorganisme Tratarea apelor uzate in ZUC se realizeaza prin multe procese, dintre care cele mai importante sunt decantarea sau filtrarea articulelor in, filtrarea si precipitarea chimica de catre substrat, transformarea chimica, adsorbtia, schimbul de ioni de catre suprafetele plantelor si substrat, descompunerea si transformarea poluantilor de catre microorganisme si plante, absorbtia si transformarea nutrientilor de catre microorganisme si plante si disparitia naturala a agentilor patogeni, pentru a creste eficienta zonelor umede, DAUZUC  imbunatateste aceste procese.

 

 

De asigurat de beneficiar

1.Groapa,umplerea cu cu pietris si nivelarea acestuia.

*) adancime trebuie sa fie minim 0,95 m de la baza tevii de canalizare la patrunderea in groapa pana la baza gropii

TIP L.E. GROAPA Lxlxh*) mc pietris sort 16-30,5 mm
DAUZUC 2-4 2-4 4x3x1,5 9
DAUZUC 6 6 6x3x1,5 15
DAUZUC 10 10 10x3x1,5 30
DAUZUC 20 20 20x3x1,5 60
DAUZUC 30 30 30x3x1,5 90
DAUZUC 50 50 50x3x1,5 150
DAUZUC 100 100 100x3x1,5 300

 

2  Acoperire cu geotextil si pamant

Umplutura cu pamant  care trebuie sa fie astfel executata incat sa ramana tot timpul in rambleu (deal) fata de zona inconjuratoare.