|
|
|
1 Reducerea deseurilor la sursa si reutilizarea deseurilor
Reducerea la sursa -orice tehnica, proces sau activitate care fie elimina continuu, fie reduce deseurile la sursa, reprezinta tinte spre managementul deseurilor prin minimalizarea volumului si/sau toxicitatea, cu accentuarea inlocuirii, in prevenirea deseurilor. Reducerea maxima a deseurilor este de cel mai mare interes pentru instalatiile industriale, in sensul conservarii resurselor si energiei si de protejare a sanatatii publice si a calitatii mediului ambiant.
In intreprinderile de productie, dezvoltarile tehnologice si de proiectare constructiva, pot reduce rata materiala a deseurilor, creste durata de viata a produsului si reduce utilizarea energiei si a materialelor de ambalaj. In comert, se dezvolta reducerea procedurilor de birou, utilizarea hartiei si altor consumabile prin:
Reducerea volumului ambalajului care este utilizat pentru diferite produse.
Reducerea volumului ratei materialelor cerute pentru fabricarea produsului.
Utilizarea produselor care sunt mai durabile, reparabile sau reutilizabile.
Reutilizarea materialului/produsului de mai multe ori.
1.1. Reciclarea si asanarea. Asanarea este definita ca procesul inlaturarii materialelor de la fluxul deseurilor si prepararea lor pentru reciclare. Reciclarea este colectarea, separarea, curatarea si reprocesarea acestui material asanat spre a obtine conversia acestuia spre un nou material destinat pietii. Materialele comune reciclabile includ aluminiul, sticla, hartia si plasticul
1.1.1. Reciclarea plasticului. Deseurile din material plastic sunt clasificate in doua mari categorii:
Deseul din plastic post-industrial: material care rezulta prin variate proceduri in ansamblurile industriale si este fie un amestec de materiale, fie este separat.
Deseul din plastic post-consumator: produsele care au fost separate si retinute din restul deseurilor solide, pentru colectare si utilizare.
In mod curent, exista trei metode utilizate pentru reciclarea plasticului: (a) reciclare mecanica, (b) reciclarea materii prima si(c) reciclarea chimica.
1. Reciclarea mecanica Reciclarea mecanica este procedura unde tot deseul din plastic, care a fost recuperat si separat din gramada de deseuri solide, este supus unei proceduri de recuperare si dupa aceea este utilizat din nou in producerea de produse noi, similare sau diferite fata de produsul initial.
2. Reciclarea materie prima Termenul reciclare materie prima cuprinde reciclarea chimica, dar este adesea aplicata pentru depolimerizarea poliolefinelor si poliolefine de substitutie -mari molecule compuse primar din elementele carbon si hidrogen la fel ca polietilena- intr-o varietate de mici hidrocarburi intermediare. Aceste hidrocarburi intermediare nu sunt altceva decat chimicalele care intra in componenta uleiului de motor sau benzina. In asemenea cazuri , polimerii pot fi depolarizati termal direct inapoi spre monomeri intr-o inalta rata de producere rezonabila. Exemple sunt polistirenul spre stiren si polimetil metacrilatul spre metil metracrilat.
3. Reciclarea chimicaTermenul reciclare chimica este cel mai adesea aplicat pentru depolimerizarea unor polimeri de condensare sau aditie inapoi la monomeri(blocurile de baza construite din care se fac materialele plastice). Exemple de aceste tipuri de plastice sunt poliesterii, poliamidele(ex. Nailonul utilizat in tesaturi) si poliuretanul(ex. Spuma la scaunele masinilor).
Consideratiuni asupra reciclarii plasticului Exista diverse probleme tehnice si economice in reciclarea plasticelor, impartite in doua categorii generale:
1. identificarea, segregarea/sortarea si recoltarea in statii centrale;
2. valoarea economica a recuperarii.
Din nefericire, reciclarea plasticelor va avea aproape intotdeauna anumite dezavantaje in comparatie cu nereciclarea plasticelor, deoarece:
Plasticele reciclabile pot fi contaminate de non-plastice, adica diferiti polimeri in interior care au diferente in greutatea moleculara;
Amestecarea la un loc a pigmentilor sau colorantilor de diferite culori;
Controlul calitatii plasticelor schimba mai putin sau mai mult proprietatile fata de fabricatia si utilizarea initiala.
1. Incinerarea. Incinerarea deseurilor consta in arderea masei deseurilor intr-o singura camera, obtinand ardere completa. Un incinerator modern poate sa arda 10-15 tone de deseuri pe ora. Incinerarea poate minimaliza volumul deseurilor cu peste 90%.
a.- Procesul Mai intai,deseurile sosesc la groapa de strangere. O macara de suprafata extrage orice elemente de dimensiuni mari si asigura o distributie egala a materialului combustibil si a umiditatii. Macaraua alimenteaza deseurile intr-un buncar unde el este presat pe un gratar. Gratarul agita si transporta deseurile peste camera de ardere, care produce o ardere eficienta. Aerul pentru combustie este introdus pe dedesubtul gratarului si prin injectoare montate in cuptor deasupra gratarului.
b.- Produse secundare Cenusa de fund si cenusa zburatoare sunt principalele subproduse ale incinerarii. Cenusa de fund este descarcata impreuna cu materialul non-combustibil, pe la sfarsitul gratarului in rezervorul cu apa de racire. Cenusa de fund este apoi dispusa in suprafata de umplere. Asemenea instalatii utilizeaza magneti pentru inlaturarea otelului din cenusa de fund, inainte ca aceasta sa mearga spre suprafata de umplere. De curand, cercetatorii au dus la bun sfarsit cercetarea daca cenusa de fund poate fi reciclata in industria de constructii. 10% din volumul total din cenusa de fund este zburatoare. Cenusa zburatoare contine chimicale inalt toxice incluzand dioxine, furani si metale grele. Dioxinele sunt formate cand gazele de ardere sunt racite in zona 250-4000C.
c.- Controlul combustiei, controlul emisiilor si prevenirea poluarii Un incinerator poate in mod tipic sa emita 27 metale grele diferite in aer, toate cele 210 tipuri cunoscute de dioxine si furani, de asemenea spre 400 alti compusi organici. Primul pas in controlul emisiilor este reprezentat de minimalizarea generarii lor in incinerator. Masurile pentru prevenirea poluarii includ reutilizarea produselor si impachetarea acestui continut precursor sau catalizarea traseului toxicelor pentru productie, reducerea precursorilor poluanti in fluxul deseurilor ( de exemplu, metale, clorine, sulfuri si azot) prin mijloacele de productie si reproiectarea impachetarii, si reciclarea produselor si impachetarea in general, in special acelora ce contin astfel de precursori.
Scaderea volumului elementelor toxice in fluxul deseurilor sau scaderea elementelor care se transforma in interior, sau producerea catalizei poluantilor care ingrijoreaza la incinerare, sunt elementele ale reducerii la sursa care uneori nu primeste atentia care ar fi de dorit sa o primeasca.
Este de asteptat ca cele mai multe metale in fluxul deseurilor sa contina elemente metalice la fel cu containerele. Totusi, metalul greu si clorina continute in plastice si hartie sunt un component semnificativ al reducerii la sursa. Folosirea plasticului si hartiei este printre cele mai trainice cresteri la moda in producerea nondurabilelor si ambalajelor. Dezvoltarea produselor si ambalajelor care nu pretind nici un metal si alti precursori poluanti, sau utilizarea a putini precursori sau netoxici( cum ar fi substitutii netoxici pentru metale la fel ca pigmentii si stabilizatorii in plastice) ar avea cel mai mare efect pentru reducerea precursorilor toxici ai fluxului deseurilor. Dar volumul reducerii la sursa al ambalajelor si nondurabilelor in fluxul deseurilor va rezulta de asemenea in reducerea unor precursori poluanti.
Incineratoarele moderne intrebuinteaza echipamente de control al poluarii care constau din: scrubere( pentru indepartarea gazului acid), precipitatoare electrostatice( pentru indepartarea prafului) si filtre cu saci( pentru indepartarea particulelor fine inaintea exaustarii in atmosfera). Acest echipament de retinere captureaza cenusa zburatoare generata in procesul de ardere.
d.-Recuperarea energiei si generarea combinata a caldurii si puterii electrice Recuperarea energiei este indeplinita cand caldura continuta in gazele de ardere este transferata apei in tuburile boiler ale boilerului de perete. Apa fierbinte si aburul sunt generate in boiler si gazele arse se racesc. Aburul este apoi utilizat pentru rotirea unei turbine pentru a genera electricitate. Daca exista oportunitatea, apa calda sau aburul folosit pentru rotirea turbinei pot fi utilizate in aplicatii combinate caldura si putere(CHP). Aceasta metoda este implementata in Sheffield, UK. Astfel de scheme incalzesc cladirile locale prin conducerea apei calde printre ele. Aplicatiile CHP cresc eficienta intregului proces cu 20% pana la 60%.
e.-Problemele cu incinerarea Una dintre cele mai importante aspecte ale incinerarii astazi este lungimea contractelor care s-au semnat intre instalatiile de incinerare si autoritatile locale. Incineratoarele au o concentrare foarte mare de capital investit care cere un flux stabil al deseurilor pentru ardere. Pentru a fi asigurati asupra viabilitatii companiilor, este nevoie de contracte pe termen lung, in cele mai multe cazuri 20-30 ani, cu autoritatile locale. Aceasta obliga autoritatile sa asigure nivele inalte ale deseurilor pentru decenii si astfel descurajeaza reducerea deseurilor.
Cu toate ca incinerarea cu recuperarea energiei este in cele din urma arderea vechiturilor neutilizabile pentru producerea energiei, ea da o mica sau neintensiva descrestere a volumului deseurilor produse, in opozitie cu strategii ale managementului deseurilor. O alta preocupare pentru incinerare este reprezentata de efectele pe termen lung pe care volume foarte mici de poluanti le pot avea asupra corpului uman. Cu toate ca ultimele incineratoare indeplinesc Directivele EU asupra emisiilor in aer, unii experti sunt de parere ca, la functionari indelungate, emisiile incinerarii vor avea un impact negativ asupra naturii salbatice si pot cauza cancerul de plamani si boli cardiopulmonare la oameni.
Energie din deseuri- Alternative
1.Tehnologia de ardere in pat fluidizat Cu tehnologia pat fluidizat, deseul maruntit este alimentat pe un pat din particule de nisip care se misca constant datorita injectarii aerului printe acestea. Miscarea patului asigura o buna amestecare a deseurilor, nisipul si aerul facand arderea mult mai eficienta termic si produce o mai mica poluare decat la incinerare. Tehnologia pat fluidizat nu va tolera multe materiale noncombustibile, de aceea deseurile sunt preparate prin selectare pentru indepartarea metalului si sticlei si prin sfaramarea deseului ramas pentru cresterea suprafetei laterale. Dezavantajele tehnologiei de ardere in strat fluidizat ar fi inalta energie consumata pentru fluidizare, de asemenea o inalta incarcare cu cenusa zburatoare a boilerului.
Gazeificarea si piroliza Principala functie a gazeificarii este de a converti volumul carbonului continut in materialul gasit in deseu in gaze prin incalzirea acestuia in prezenta oxigenului. Produsele de la acest proces formeaza gaze slab sau mediu combustibile si sunt dependente in final de tipul reactorului precum si de deseuri, dar mai multe sisteme produc gaze potrivite arderii in cuptoare sau boilere. Din proces sunt de asemenea generate gudroane, depozite carbunoase si cenusa .
Forta tehnicilor pirolizei si gazeificarii este legata cu producerea de emisii atmosferice slabe si de produse apte pentru vanzare. Marchetul pentru acesti combustibili este bine stabilit si ar fi capabil sa compenseze costurile de preprocesare. Instalatiile acestea totusi sunt mai putin folosite in comparatie cu incineratoarele conventionale care sunt predominante pe piata.
3.Digestia anaerobica este descompunerea bacteriala a materialului organic in absenta oxigenului. Procesul este similar pentru descompunerea anaerobica a deseurilor organice in spatiul de depozitare, dar sub conditii controlate. Gazul produs este un amestec de aproximativ 60% metan si 40% dioxid de carbon- procentul variaza cu stocul de alimentare si tehnica adoptata- si este numit biogaz. Biogazul produs poate fi in intregime recuperat si descompunerea biologica se petrece mai repede in cazul fermentarii decat atunci cand are loc in gramezi. Faptul ca procesul este aplicat sub conditii controlate descreste posibilitatea contaminarii. Digestia anaerobica este utilizata pentru tratamentul deseurilor cum ar fi namolurile apelor menajere, slamuri si alte deseuri organice umede. In jur de 60 de uzine de digestie anaerobica din toata lumea trateaza deseurile menajere, iar 70 de viitoare instalatii sunt planificate sau in curs de constructie.
3. Depozitele de teren
Depozitul de teren poate fi inteles ca depozitarea deseurilor in sau deasupra terenului sau ca aria de depozitare a deseurilor insasi. Trebuie sa se faca distinctie intre inaltul proiect, liniarizat, cu operare stricta de management si gramezile de gunoi nereglementare, istorice/ilegale. Un depozit de teren de nadejde, intr-adevar operativ, este o depresiune proiectata ingrijit in pamant( sau construita pe o ridicatura a pamantului), care este proiectata sa contina deseuri si produsele lor de descompunere pana ce devin indeajuns de stabile si prezinta riscuri nesemnificative de vatamare a sanatatii sau a mediului.
3.1. Conditii geologice si hidrologice sunt uneori cei mai importanti factori in stabilirea oportunitatii ariei pentru un depozit de teren. Suprafata ar trebui selectata spre minimalizarea posibilitatii ca deseurile sa scape spre apele freatice de dedesubtul depozitului. Exista doua criterii din punct de vedere geologic astfel incat depozitul sa fie sigur: intai rocile trebuie sa fie cat mai tari si mai impermeabile posibil, spre a preveni scurgerea deseurilor si secundar geologia trebuie sa fie cat mai simpla posibil, astfel ca sa poti sa prevezi usor unde va merge deseul daca se scurge. In acest caz, cunoscand unde se va duce deseul, instalam pereti si capturam deseurile prin pompare.
3. Tipuri de proiecte de depozitare de teren- depozitul de teren poate fi clasificat dupa tipul de strategie manageriala utilizata in:
a. Containerizare totala: Toata miscarea apei prin depozitul de teren este prevenita. Deseurile si posibilitatea de poluare sunt indepartate pentru multi ani. Containerizarea totala impune responsabilitate pe termen lung pentru monitorizare si supervizare. Aceasta strategie este in mod comun utilizata la deseurile nucleare si periculoase .
b) Containerizare si colectarea scurgerilor: Scurgerile apei din depozitul de teren este controlata( dar nu eliminata) utilizand o captuseala cu slaba permeabilitate dedesubtul deseurilor, si prin colectarea, indepartarea si tratamentul exterior al scurgerilor..
c) Diferite sub-tipuri de containerizare a depozitelor dedeseuri:
q Co-dispunerea depozitului- aceasta consta in limitarea si controlul dispunerii unor anumite deseuri speciale in depozite de tip containerizare(neingropat).
q Depozit Tip- ingropat(uscat)- acesta consta in faptul ca este proiectat ingrijit astfel ca apa sa nu vina niciodata in el.
q Suvoi sustinut de bioreactori- optimizeaza biodegradarea si recircularea scurgerilor si apei.
3.3. Proiectarea depozitului de teren Depozitul de teren consta din suprafete sau celule ale deseurilor, raspandite si compactate in interiorul unor arii distincte. Compactarea este adesea finalizata utilizand mici compactoare tractate in tarile dezvoltate, in timp ce mari compactoare specializate sunt utilizate in mod comun in alte tari. La sfarsitul fiecarei zile deseurile sunt copertate in forma de strat al solului, care este el insusi compactat. Cand depozitul este complet, un covor final este plasat peste intreaga suprafata. Acesta consta uzual din multiple straturi de sol si/sau materiale geomembrana.
3.3.1. Captuselile de fund pot fi reprezentate de unul sau mai multe straturi de argila sau o membrana sintetica flexibila, sau o combinatie intre cele doua. Exista patru tipuri de sisteme de captusire (a) unul simplu, (b) compozit, (c) dublu, (d) multiplu. Toate materialele de captusire vor permite trecerea lichidului intr-o masura determinata din permeabilitatea lor.
a) Argila naturala: aceasta este cea mai utilizata deoarece exista un lot de resursa disponibil. Permeabilitatea sa este redusa si depinde de mineralogie, dimensiunea particulelor, plasticitate, rezistenta, continut de apa si compactare.
b) BES(Bentonite Enhanced Soils-Soluri bogate in bentonita): acestea reduc permeabilitatea solurilor, prin acoperirea particulelor solului cu bentonita.
c) Captuseala tip membrana flexibila: plasticele sintetice polimerice (Polietilena de mare densitate, PVC) au o extrem de redusa permeabilitate. HDPE, o pelicula dura din plastic este considerata cel mai bun tip de captuseala disponibila pe piata.
d) Geotextile/Geofiltre: acestea sunt utilizate pentru protectia plasticelor, pentru filtrarea si pentru colectarea scaparilor. Intotdeauna, ele contin fibre polimerice care au permeabilitate ridicata.
3.3. Acoperisul depozitului de teren sau capacul este ca o umbrela peste depozit pentru a-l feri de apa (pentru a preveni formarea infiltratiilor). Aceasta va consta in general din mai multe captuseli inclinate: argila sau membrana de captusire( pentru a preveni sa patrunda ploaia), care sta culcata peste un strat foarte permeabil de nisip sau pietris( pentru a permite ploii sa curga afara), care sta culcat pe stratul de sol superior in care vegetatia poate da radacini (pentru a stabiliza captuselile fundamentale ale acoperisului).
3.4. Biodegradarea - sanitar al depozitului de teren- igiena depozitului reclama izolarea deseurilor fata de mediul ambiant pana ce ele devin neprimejdioase pentru procesele biologice, chimice si fizice ale naturii. Mai multe reactii complexe pot avea loc intre componentii extrem de eterogeni ai depozitului de teren. Fractiunea organica este subiectul degradarii chimice si microbiene. Procesul de biodegradare implica transformarea moleculelor polimerice complexe in metan, dioxid de carbon si hidrogen, cu ajutorul produsilor intermediari. Etapele descompunerii:
q Hidroliza aerobica- este capturat oxigenul, care conduce spre prabusirea moleculelor polimerice si hidroliza.
q Acidogeneza- hidroliza si fermentatia - in acest proces oxigenul este consumat pentru a produce anaerobe facultative.
q Acetogeneza- 1) acizi organici complecsi → acid acetic + co2 +H2
2) carbohidrati + co2 +H2 → acid acetic
q Metanogeneza- este principala faza de generare a gazului de depozit (LFG), totusi rata reactiei este foarte inceata (ani). Pentru a produce metanogeneza sunt necesare nivele slabe ale H
q Oxidarea- nivelurile acetatului scad prin convertirile metanului.
3.5. Gazul de depozit se formeaza in interior dupa luni de zile de cand deseurile au fost plasate si continua sa fie produse pentru decenii. Gazul de depozit (LFG) consta in amestecarea metanului, dioxidului de carbon si urme de alte gaze. In jur de 50% din LFG este metan, un gaz fara culoare, fara miros, care este principalul component al gazelor naturale. Constituentii ramasi includ dioxid de carbon, oxid de azot si urme de alte gaze.
3.5.1. Avantaje si dezavantaje ale formarii gazului de depozit- avantaje: convertirea gazului de depozit in energie nu numai ca ajuta la compensarea nevoii de resurse regenerabile similare gazului natural, carbunelui si petrolului pentru generarea energiei electrice, dar de asemenea ajuta in lupta impotriva schimbarii globale a climatului prin reducerea emisiilor ocazionale ale metanului, unul din cele mai potente gaze in efectul de sera.
Dezavantaje cresterea concentratiei metanului poate sa mareasca riscul de explozie si incendiu in depozit; urmele de gaze pot provoca mirosuri neplacute; emisiile pot fi daunatoare vegetatiei.
3.5. Miscarea si migrarea gazului de depozit- gazul de depozit cuprins in interior migreaza in exteriorul suprafetei prin mai multe moduri: difuziune (efectul gradientului de concentratie) advectie (deplasari laterale ale maselor din manta-gradientul de presiune); datorita unor trasaturi caracteristice proiectului - cum ar fi sondele de colectare a gazului - tubulatura spre suprafata.
3.5.4. Monitorizarea gazului de depozit Prin extractia de mari volume de LFG din depozit, potentialul de crestere a presiunii LFG-ului sub capacul depozitului este mult redus. Ca rezultat, efectele referitoare la miros, impactul asupra vegetatiei si cresterea concentratiei metanului spre nivelul de explozie sunt controlate. Monitorizarea gazului de depozit se poate face prin mai multe moduri:
q Instalarea de sonde de monitorizare a gazului de depozit in depozit si in jurul suprafetei depozitului spre a evalua concentratia LFG-ului dedesubtul suprafetei.
q Trimiterea regulata de observatori ai locului si transmiterea datelor monitorizarii suprafetei pentru a confirma integritatea capacului depozitului si, daca se cere, sa identifice ariile care necesita reparatii.
q Transmiterea monitorizarii regulata a instalatiilor suprafetei depozitului de catre o camera.
4. Apele reziduale
Apele reziduale provin din intrebuintarea casnica sau in diferite procese industriale care au loc in fabrici si uzine, a apei potabile. Acestea includ substante cum ar fi deseul uman, fragmente de mancare, uleiuri, sapun si chimicale. Apa reziduala este de asemenea produsa prin fluxuri de apa poluata din ariile urbane si rurale.
4.1. Sistemele de colectare ale apei reziduale
]Sistemul de colectare a apei reziduale este o retea de conducte, statii de pompare si canalele de transmitere care constituie canalizarea de la punctele lor de origine pana la punctul tratarii si dispunerii.Exista mai multe tipuri de sisteme de colectare:
a) Sisteme combinate de colectare cu urmatoarele caracteristici:
q comune in ordinea ariilor urbane;
q contin un amestec al apelor menajere si ape uzate pluviale;
q constau din tevi/tunele de mari diametre, colectand volume mari de apa pluviala( in perioadele umede);
q dirijeaza revarsarile continand ape domestice menajere netratate, care provoaca probleme in poluarea apei;
q nu necesita o proiectare indelungata si nici olunga perioada de construire ca parte noua a unei instalatii de canalizare.
b) Sisteme separate de colectare cu urmatoarele caracteristici:
q transporta orice apa reziduala domestica sau ape pluviale uzate;
q canalizarea apei pluviale:
cuprinde canalizari construite cu portiuni de beton armat/tevi de metal ondulate.
uzual suprafata de transport merge pana la punctul de dispunere intr-un parau sau rau .
mici bazine de pastrare pot fi construite pentru inmagazinarea apei pluviale si astfel reducand magnitudinea varfului de debit.
q canalizarile sanitare:
transporta apele reziduale domestice spre o instalatie de tratament a apelor menajere;
includ accesoriile (canale micute in retea - nu mai mici de 200mm in diametru), secundarele si pe cele de interceptie (construite ca sectiuni prefabricate ale unei tubulaturi din beton armat);
cuprind accesorii de transport a apelor menajere prin gravitatie in interiorul unor canale secundare sau sisteme colectoare mai largi;
si alte materiale utilizate ce includ argila vitrificata, asbociment, plastic (usor si lesne de instalat), otel sau fonta flexibila.
c) Pompe
Daca instalatia este construita la nivelul solului, apa uzata va fi pompata deasupra spre bazinele de aerare. Pompe speciale de noroi sunt disponibile pentru manevrarea apelor menajere brute. Ele sunt instalate in structuri denumite statii de ridicare (pompare). Exista doua tipuri de baza de statie de pompare:
Tip sonda uscata ( o camera/rezervor de primire si manevrarea apei menajere).
Tip sonda umeda (doua camere separate).
Toate statiile de pompare ape menajere, fie de tip sonda uscata, fie sonda umeda, vor include cel putin doua pompe.
4. Debitul de curgere a apelor reziduale
Exista o larga variatie a debitului de curgere a apelor menajere pe parcursul zilei. Sistemul de canale trebuie sa se acomodeze cu aceasta variatie. In multe orase, debitele in canalele domestice sunt inalte in orele diminetii si serii. Ele sunt slabe pe durata mijlocului noptii. Cantitatile scurse depind de densitatea populatiei, consumul de apa si extensia activitatii comerciale sau industriale in comunitate. In canalizarea secundara, pe termen scurt, varful de debit poate fi la o prima aproximatie de patru ori mai mare decat debitul mediu.
Tratamentul si dispunerea apelor reziduale
Exista trei nivele al tratamentului apelor reziduale, depinzand de cat de curata a fost apa inainte ca aceasta sa fie dispusa: tratament primar tratament secundar tratament tertiar.
-selectarea: apa reziduala intrand in instalatia de tratare include elemente cum ar fi lemn, roci, carpe si in mod egal animale moarte.Retelele care blocheaza depozitul plutitor sunt bare metalice inguste care formeaza lungi spatii apropiate. In instalatiile moderne retelele sunt curatate mecanic. Un dispozitiv special se poate utiliza pentru a macina si sfarama depozitul care trece prin retele.
-Aerarea: presupune agitarea puternica a apei menajere si expunerea ei la aer. Aceasta conduce la eliminarea din apa a unor gaze cu gust si miros urat .
-Sedimentarea: solidele in suspensie care trec prin retele si camerele de pietris sunt inlaturate din apa menajera in rezervoare de sedimentare (curatirea primara). Aceste rezervoare asigura in jur de doua ore timp de retinere pentru ca sedimentarea gravimetrica sa aiba loc. In timp ce apa menajera curge prin ele incet, solidele se scufunda treptat spre fund. Noroiul este colectat in depozit, unde acesta este pompat afara pentru tratare.
-adaugarea clorului: in final, apa reziduala curge in rezervorul de punere in contact cu clorul, unde clorul chimic este adaugat bacteriilor ucigatoare, care poate pune problema preimejduirii sanatatii. Clorul este in special eliminat, in timp ce bacteriile sunt distruse, dar cateodata apa trebuie sa fie neutralizata adaugand alte chimicale.
q Tratamentul secundar inlatura mai mult de 85% atat din solidele in suspensie cat si din oxigenul bacterian cerut de fermentatie. Nivelul minim al tratamentului secundar este uzual cerut in tarile cele mai dezvoltate. Tratarea este insotita uzual de procese biologice in care microbii consuma impuritatile organice ca hrana, convertindu-le in dioxid de carbon, apa si energie pentru propria dezvoltare si reproducere. Exista trei metode de baza de tratamente biologice:procesul de filtrare prin infiltrate; procesul de activare a namolului; procesul de oxidare in bazin.
-procesul de filtrare prin infiltrare- filtrul de infiltrare este un simplu rezervor umplut cu un mare pat circular facut din pietris, totusi mai recent se realizeaza din blocuri din plastic. Apa menajera stabilita este pulverizata de la distribuitoare rotative si se infiltreaza in jos prin patul de pietris, de unde aceasta este colectata pentru viitorul tratament. In timp ce apa uzata se prelinge in jos, bacteriile se aduna si se inmultesc pe stratul de pietris. Continuitatea curgerii apei menajere peste acestea permite progresul microbilor in absorbtia organicelor dizolvate, astfel micsorand continutul oxigenul bacterian al apei menajere (uzate).
-procesul de activare a namolului- astazi procesul de acitvare a namolului este foarte comun in tratamentul apelor uzate. Aceasta metoda este mult mai eficienta decat un filtru de infiltrare si mai putin supus efectelor de temperatura. O instalatie de activare a namolului contine uzual trei unitati: bazinul de pretratare, bazinul de aerare si clarifierea secundara. In camera de pretratare, nisipul si particulele grele sedimenteaza si materiile plutitoare sunt retinute printr-o teava scufundata. In sectiunea de aerare, apa uzata reactioneaza prin microbii si aerul care este insuflat in ea (adesea ocazional spre atingerea saturatiei), formand o suspensie activa, viguroasa a solidelor biologice (in special bacteriile) numita namol activat. in timp ce bulele de aer merg spre suprafata, aerul difuzat asigura oxigen si o rapida actiune de amestecare. Mixtura curge din rezervorul de aerare in interiorul clarificatorului secundar, unde namolul activat sedimenteaza prin gravitatie.
-bazinul de oxidare- bazinele de oxidare sunt o tehnologie eficienta, cu cost scazut si simpla, pentru reducerea oxigenul bacterian cerut de fermentatie din apa uzata inainte ca aceasta sa fie descarcata intr-un ecosistem acvatic. Oxigenul cerut in bazin depinde de incarcarea cu deseu biodegradabil a bazinului. Exista trei tipuri ale oxidarii bazinului (a) Bazine deplin aerob, superficial; (b) bazine anaerobice; (c) Bazine facultative.
q Tratament tertiar poate inlatura pana la 99% din toate impuritatile din apa menajera, producand un efluent aproape de calitatea apei de baut. Din nefericire, tratamentul tertiar poate fi foarte scump, adesea dubland costul tratamentului secundar. Acesta este folosit numai in circumstante speciale.
-finisarea efluentului este desavarsita utilizand filtre cu continut granular, care sunt similare cu filtrele utilizate pentru purificarea apei. Exista doua cai pentru obtinerea finisarii efluentului. Primul consta din construirea filtrelor de finisare ca ansambluri prefabricate, cu rezervoare plasate direct in jurul filtrelor pentru a stoca apa curatata. Pentru a doua cale sunt utilizate microfiltre (o retea care are gauri foarte fine prin care trece efluentul). Microfiltrele sunt utilizate in tratamentul apei municipale si este cea mai buna cale de inlaturare a particulelor mici.
-indepartarea ingrasamintelor de plante- cand tratamentul standard cere indepartarea ingrasamintelor de plante din apa menajera, aceasta este adesea data ca un pas tertiar. Fosforul in apele uzate este adesea prezent in forma compusilor organici si fosfatii pot fi usor indepartati prin precipitare chimica. Acest proces, totusi , creste volumul si masa namolului.
-o metoda numita nitrificare-denitrificare poate fi utilizata pentru indepartarea nitratilor. Aceasta este un proces biologic in doi pasi. Nitrificarea este procesul in care amoniacul este oxidat la forma nitrit si apoi la nitrat. Denitrificarea este procesul unde nitratul este redus la nitrogen in absenta oxigenului dizolvat (deci in conditii anoxice).
Reutilizarea/reciclarea apei uzate
Apa uzata poate fi o resursa valoroasa in localitati sau orase unde populatia este in crestere si sursele de aprovizionare sunt limitate. Apa uzata poate fi colectata si reutilizata in casele rezidentiale, birouri, fabrici si gospodarii deoarece aceasta poate fi tratata pentru standardele cerute in agricultura, industrie si in mod egal pentru baut. Apa uzata poate fi redirectionata in prealabil spre tratare, cum ar fi apa de dus este direct reutilizata pentru suvoiul din toalete, sau dupa tratament, cum ar fi cand efluentul de apa menajera este utilizat pentru irigarea terenurilor de golf si livezilor.
Tratamentul si dispunerea namolului
Reziduul care se acumuleaza in instalatiile pentru tratamentul apei menajere este numit namol. Namolul apei menajere este compus din ambele materiale: anorganice si organice, concentratii mari din unele ingrasaminte de plante, mult mai mici concentratii de numeroase elemente de traseu si chimicale organice si unii agenti patogeni. Compozitia namolurilor apei menajere variaza considerabil depinzand de compozitia apei uzate si procesele de tratament utilizate. Din cauza acestui continut de patogeni si instabilitatii lor, namolul apei menajere este un pericol potential pentru sanatate si mediul ambiant. In consecinta, este evident ca tratamentul si dispunerea namolului apei menajere sunt factori majori in proiectarea si operarea tuturor instalatiilor de control a poluarii apei. Mai multe procese de tratare sunt acum uzuale, spre a stabiliza namolul apei menajere, a descreste continutul sau patogen si a creste continutul sau in solide.
Ingrosarea este usual primul pas in tratamentul namolului din cauza ca este impracticabila manuirea acestui namol subtire, noroi al solidelor suspendate in apa. Exista doua metode ale ingrosarii (o alternativa pentru aceste doua metode este flotatia in aer a dizolvatului):
1. Ingrosarea gravimetrica: acest proces implica concentrarea namolului subtire spre un namol mai dens in rezervoare speciale circulare proiectate special in acest scop.
2. Ingrosarea prin flotatie: instalatiile de ingrosare prin flotatie se folosesc in tratarea namolurilor apelor menajere, in special pentru manevrarea namolurilor deseurilor activate. Privitor la namolul activat ele au avantajul fata de rezervoarele de ingrosare ca ofera inalte concentrari ale solidelor si cost initial mai mic pentru echipament.
Digestia namolului este un proces biologic in care solidele organice sunt descompuse in substante stabile. Digestia reduce masa totala a solidelor, distruge patogenii si usureaza eliminarea apei sau uscarea namolului. Digestia se poate realiza in doua moduri:
Digestia anaerobica:- una din cele mai utilizate metode pentru tratamentul namolului;
sporeste continutul in solide;
reduce mirosurile;
descreste solidele volatile;
descreste patogenii viabili;
conserva ingrasamintele de plante;
namolul este pastrat in absenta aerului pentru 15-60 zile la temperaturi de 20-550C;
bacteriile anaerobe mananca namolul si produc metan si dioxid de carbon;
in unele instalatii de tratare, metanul este colectat si ars pentru mentinerea temperaturii de tratare.
Digestia aerobica- creste continutul de solide;
reduce mirosurile;
descreste solidele volatile;
descreste patogenii viabili;
namolul este agitat cu aer sau oxigen pentru 40-60 zile la temperatura de 15-200C;
bacteriile aerobe mananca namolul, si produc dioxid de carbon
se intampla uzual unele pierderi de azot.
Desecarea
Namolul apelor menajere dupa digestie este in mod uzual desecat inainte de dispunere. Namolul desecat inca mai contine un volum semnificativ de apa - nu mai mult de 70% - dar nu se mai comporta ca un lichid si poate fi manevrat ca un material solid. Exista un numar de diferite metode pentru desecarea namolului apei menajere cum ar fi: filtrarea in vacuum, filtrarea prin presare, centrifugarea, uscarea straturilor.
4.5.4.Dispunerea
Destinatia finala a namolurilor apelor menajere tratate este in mod uzual pamantul. Namolul desecat poate fi ingropat sub pamant in depozite de teren igienice. Acestea de asemenea pot fi desfacute pe terenurile agricole in sensul de a face utilizabila valoarea lor de conditionare si fertilizare a solului. O parte din namol poate contine chimicale industriale toxice, aceasta nu este imprastiata pe terenuri unde recoltele sunt destinate consumului uman. Unde nu este disponibila o suprafata potrivita pentru dispunerea pe camp, ca in suprafetele urbane, namolul trebuie incinerat.
