epurarea biologic a apelor or ene ti târgu-jiu

7

Epurarea biologic a apelor or ene ti Trgu-Jiu Autor: Ciocltea Alexandra - student anul V- Ingineria Mediului n Minerit - Universitatea Constantin Brncu i Tg. Jiu Coordonator: ef lucr.dr.ch. Cr n Daniela - Universitatea Constantin Brncu i Tg. Jiu Epurarea biologic este procesul tehnologic prin care impurit ile organice din apele uzate sunt transformate de c tre o cultur de microorganisme, n produ i de degradare inofensivi (CO2, H2O, alte produse) i n masa celular nou (biomas ). Cultura de microorganisme poate fi dispersat n volumul de reac ie al instala iilor de epurare sau poate fi fixat pe un suport inert. n primul caz cultura se cheam n mod generic n mol activ iar epurarea se nume te biologic cu n mol activ. n al doilea caz, cultura se dezvolt n film (pelicul ) biologic, iar epurarea se realizeaz n construc ii cu filme biologice, cu biodiscuri, etc. N molul activ fiind un material n suspensie, trebuie separate de efluentul epurat prin sedimentare, flota ie, filtrare, centrifugare etc. Cea mai aplicat metod este separarea gravita ional (sedimentarea). n cazul filmului biologic nu se pune problema separarea acestuia de apa epurat , ntruct este fixat pe un suport. Cu toate acestea, ca urmare a cre terii biologice se desprind des por iuni din filmul biologic care trebuie nl turate din apa epurat , prin sedimentare. Rolul principal n epurarea biologic este de inut de bacterii. Aceste microorganisme care consum substan ele organice din apele uzate pot tr i n prezen a sau n absen a oxigenului (obligat aerobe sau anaerobe). n func ie deci de necesarul de oxigen, procesul poate fi aerob sau anaerob. Procesul aerob se utilizeaz cu prioritate la ndep rtarea poluan ilor din apele uzate, pe cnd cel anaerob la prelucrarea n molurilor. n strns asociere cu bacteriile, n procesele aerobe tr iesc protozoare, metazoare i ciuperci sau fungi. Tratabilitatea unei ape uzate reprezint capacitatea acesteia de a- i mic ora complexitatea i num rul componen ilor organici, datorit ac iunii microorganismelor prezente n instala iile de epurare; n acela i timp, este necesar ca biomasa s se dezvolte ca urmare a proceselor de asimilare. Apele uzate care con in compu i degradabili se numesc tratabile biologic. Tratabilitatea apelor uzate poate fi exprimat prin ndep rtarea substan elor organice totale din ap sau prin ndep rtarea substan elor asimilabile: n acela i timp, concentra ia materiilor n suspensie d indica ii asupra cre terii biomasei. Pot fi considerate ape tratabile biologic, n sensul defini iei de mai sus, apele uzate care n timpul trecerii prin instala iile de epurare corect dimensionate permit ndep rtarea substan elor organice totale (CCO) n procesele de 60-90% iar a substan elor asimilabile (CBO5) n procente de 80-98%. Consumul chimic de oxigen (CCO) este un indicator care exprim n mod indirect con inutul materialului organic al unei solu ii (ape uzate), prin intermediul oxigenului echivalent necesar oxid rii chimice al acestuia. Consumul biochimic de oxigen (CBO) este un indicator care exprim , n mod indirect, cantitatea de material organic existent n apa uzat prin intermediului oxigenului necesar oxid rii biochimice a acestuia. Consumul biochimic de oxigen (CBO) este o nsumare a oxigenului necesar urm toarelor procese:

- oxidarea carbonului i a hidrogenului din substan ele organice folosite ca surs de hran de c tre microorganismele aerobe (CBO-C);

- oxidarea azotului din azoti i, amoniac i substan e organice cu azot, care serve te ca surs de hran pentru bacterii specifice, de exemplu pentru Nitrosomonas i Nitrobacter (CBO-N);

- oxidarea unor substan e reduc toare (ioni fero i, sulfi i, sulfuri etc.) care reac ioneaz chimic cu oxigenul molecular dizolvat.

8

Reducerea acestor parametrii n cadrul sta iei de epurare Trgu Jiu este prezentat n figurile 1 i 2.

0

20

40

60

80

100

120

140

10.12.2002 28.06.2003 14.01.2004 01.08.2004 17.02.2005

Data

CBO5 alimentare

CBO5 deversare

CCOCr alimentare

CCOCr deversare

Figura 1. Reducerea con inutului de substan e organice n cadrul sta iei de epurare Tg. Jiu

0,1

1

10

100

10.12.2002 28.06.2003 14.01.2004 01.08.2004 17.02.2005

Data

NH4 alimentare

NH4 deversare

NO2 alimentare

NO2 deversare

Figura 2. Reducerea concentra iei compu ilor azotului n sta ia de epurare Tg. Jiu.

Dac dintr-un volum limitat de ap exist bacterii cu capacitate de multiplicare (inocul) i se

introduc substan e nutritive, cre terea bacteriilor va urma aceea i cale pentru toate tipurile de bacterii, reprezentat prin a a-numita curb de cre tere (asem n toare clopotului lui Gauss) fazele succesive fiind urm toarele: faza de laten (de lag), faza de cre tere exponen ial , faza de echilibru i faza de declin la epuizarea substan elor nutritive.

n figurile 3 i 4 se prezint evolu iile popula iilor principalelor tipuri de bacterii din ap pe durata procesului de epurare.

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

06.12.97 06.12.99 05.12.01 05.12.03 04.12.05

Data

NTG alimentare

NTG evacuare

9

Figura 3. Evolu ia popula iilor germenilor mezofili (NTG) de-a lungul procesului de epurare.

10000

100000

1000000

10000000

100000000

1000000000

06.12.97 06.12.99 05.12.01 05.12.03 04.12.05

Data

BCT alimentareBCT evacuareBCF alimentareBCF evacuare

Figura 4. Evolu ia popula iilor bacteriilor coliforme (BCT) i a bacteriilor coliforme fecaloide (BCF)

de-a lungul procesului de epurare. Din aceste figuri se constat c pe m sur ce se reduc substan ele nutritive din ap are loc i o reducere a num rului acestor bacterii. Impactul devers rii apelor epurate asupra apei rului Jiu n figurile 5 i 6 se prezint evolu ia concentra iei compu ilor organici n apa rului Jiu n amonte i aval de deversarea apelor de la sta ia de epurare.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

10.12.2002 28.06.2003 14.01.2004 01.08.2004 17.02.2005

Data

CBO5 deversare

CBO5 amonte statie

CBO5 aval statie

Figura 5. Evolu ia consumului biochimic de oxigen n apa rului Jiu n amonte i aval de deversarea

apelor de la sta ia de epurare.

10

0

20

40

60

80

100

120

140

10.12.2002 28.06.2003 14.01.2004 01.08.2004 17.02.2005

Data

CCOCr amonte statie

CCOCr aval statie

CCOCr deversare

Figura 6. Evolu ia consumului chimic de oxigen n apa rului Jiu n amonte i aval de deversarea

apelor de la sta ia de epurare.

n figurile 7 i 8 se prezint evolu ia concentra iei compu ilor azotului n apa rului Jiu n amonte i aval de deversarea apelor de la sta ia de epurare.

0,1

1

10

100

10.12.2002 28.06.2003 14.01.2004 01.08.2004 17.02.2005

Data

Co

nce

ntr

atia

[m

g/d

m3 ]

NH4 deversare

NH4 amonte statie

NH4 aval statie

Figura 7. Evolu ia concentra iei ionului amoniu n apa rului Jiu n amonte i aval de deversarea apelor

de la sta ia de epurare.

0,01

0,1

1

10

10.12.2002 28.06.2003 14.01.2004 01.08.2004 17.02.2005

Data

Co

nce

ntr

atia

[m

g/d

m3 ]

NO2 amonte statie

NO2 aval statie

NO2 deversare

Figura 8. Evolu ia concentra iei ionului azotit n apa rului Jiu n amonte i aval de deversarea apelor

de la sta ia de epurare.

11

n figurile 9 - 11 se prezint evolu ia popula iilor de bacterii n apa rului Jiu n amonte i aval

de deversarea apelor de la sta ia de epurare.

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

07.12.95 06.12.97 06.12.99 05.12.01 05.12.03 04.12.05

Data

NTG evacuare

NTG amonte deversare

NTG aval deversare

Figura 9. Evolu ia popula iei de germeni mezofili (NTG) n apa rului Jiu n amonte i aval de

deversarea apelor de la sta ia de epurare.

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

10000000

100000000

07.12.95 06.12.97 06.12.99 05.12.01 05.12.03 04.12.05

Data

nu

mar

ger

men

i co

lifo

rmi

tota

l/d

m3

BCT evacuare

BCT amonte deversare

BCT aval deversare

Figura 9. Evolu ia popula iei de germeni coliformi (BCT) n apa rului Jiu n amonte i aval de

deversarea apelor de la sta ia de epurare.

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

10000000

100000000

07.12.95 06.12.97 06.12.99 05.12.01 05.12.03 04.12.05

Data

BCF evacuare

BCF amonte deversare

BCF aval deversare

Figura 11. Evolu ia bacteriilor coliforme fecale (BCF) n apa rului Jiu n amonte i aval de deversarea

apelor de la sta ia de epurare.

12

Din aceste figuri se constat c doar num rul germenilor coliformi total cre te semnificativ n

ap rului Jiu dup deversarea apelor de la sta ia de epurare Tg. Jiu. Concluzii

1. Ca urmare a epur rii apelor reziduale n sta ia de epurare Tg. Jiu are loc o reducere semnificativ a tuturor parametrilor care indic contaminarea biologic a apei.

2. n urma devers rii apelor de la sta ia de epurare Tg. Jiu doar num rul germenilor coliformi total cre te semnificativ, restul parametrilor lua i n studiu men inndu-se practic constan i

Bibliografie

1. Traist E., Ciocan V. Tratamentul apelor reziduale, Ed. Universitas, Petro ani, 2000. 2. Traist Eugen, Madear Gelu Igiena mediului - Igiena aerului i a apei - Editura Universitas

Petro ani 2000. 3. Traist Eugen, Madear Gelu Igiena mediului - Igiena solului i ambiental - Editura

Universitas Petro ani 2000. 4. M l cea I., Biologia apelor impurificate, Editura Academiei, Bucure ti, 1969