caracteristicile namolurilor

EPERAREA APELOR UZATE ef lucrri dr. ing Carmen VLAD

1

CARACTERISTICILE NMOLURILOR

Evacuarea n emisari a apelor uzate coninnd materii n suspensie, respectiv a nmolurilor

reinute n diversele obiecte tehnologice din staiile de epurare, este interzis deoarece, pe lng

sporirea debitului solid al emisarilor, produc degradarea acestora prin dezvoltarea masiv a unor

bacterii caracteristice apelor uzate, distrug flora i fauna natural a cursurilor de ap i nspresc (iar

uneori fac imposibile) condiiile de calitate impuse de utilizarea apei emisarilor n diferite scopuri

(alimentarea cu ap, irigaii, piscicultur, agrement, etc.).

Nmolurile provenite din epurarea apelor uzate se pot clasifica dup mai multe criterii:

a) Dup criteriul compoziiei chimice, nmolurile se mpart n dou grupe principale:

nmol mineral, care conine peste 50% substane minerale (exprimat n substan uscat);

nmol organic, care conine peste 50% substane volatile (exprimat n substan uscat);

b) Dup criteriul treptei de epurare a staiei din care provine, se pot mpri n:

nmol primar, rezultat din treapta de epurare mecanic ;

nmol secundar, rezultat din treapta de epurare biologic a apei ;

nmol stabilizat anaerob (rezultat din rezervoarele de fermentare a nmolurilor) sau aerob

(rezultat fie din procesul de epurare biologic avansat respectiv nitrificare cu stabilizare, fie din

stabilizatorul de nmol, de pe linia nmolului).

c) Dup criteriul provenienei apelor uzate, nmolurile se pot mpri n dou mari categorii:

nmolurile din epurarea apelor uzate menajere / oreneti ;

nmolurile din epurarea apelor uzate industriale.

Cantitile zilnice de nmol ce rezult din epurarea apelor uzate prezint o plaj larg de

variaie i depind de proveniena apei i tehnologia de epurare adoptat. Aceste cantiti ce se

produc n diferite trepte ale staiei de epurare a apelor menajere sunt cunoscute i calculate n

cantiti specifice raportate la om i zi.

Pentru a asigura capacitile necesare manipulrii cantitilor fluctuante de nmol,

proiectantul va trebui s in seama de urmtorii parametri :

- debitul mediu i cel maxim de nmol ;


2

- capacitatea potenial de stocare a obiectelor tehnologice din componena staiei de epurare

care realizeaz prelucrarea nmolului.

CARACTERISTICILE FIZICE, CHIMICE I BIOLOGICE ALE NMOLURILOR

Pentru a prelucra i evacua nmolurile reinute n staiile de epurare n modul cel mai

eficient, este foarte important s se cunoasc caracteristicile acestora. Aceste caracteristici depind

de: sursa de provenien a nmolurilor, perioada de staionare n sistem, modalitatea de procesare

luat n considerare, etc.

Caracteristicile nmolurilor reinute n staiile de epurare a apelor uzate oreneti pot fi

grupate n: fizice; chimice; biologice i bacteriologice.

CARACTERISTICI FIZICE

Umiditatea - reprezint coninutul de ap din nmol, exprimat procentual i care este

egalcu raportul dintre greutatea apei din nmol i greutatea acestuia, conform relaiei:

( )%100GG

wn

a =

Materiile solide din nmol sunt alctuite din dou pri: materii solide minerale i materii

solide organice (volatile).

Greutatea specific a nmolului, considerat ca amestecul dintre ap i materiile solide,

are diferite valori n funcie de tipul de nmol.

Culoarea i mirosul nmolurilor variaz n funcie de proveniena lor. Astfel, nmolul brut

este cenuiu i cu miros neplcut; nmolul fermentat devine brun spre negru i cu un aspect

granular, iar nmolul provenit din epurarea mecano-chimic are aspect noroios, culoarea fiind n

funcie de coagulantul utilizat.

Nmol primar. Nmolul provenit din procedeul de decantare primar este n mod normal gri

i noroios iar, n cele mai multe cazuri are un intens miros neplcut. Nmolul primar poate fi

fermentat rapid, n condiii adecvate de exploatare a staiei de epurare.

Nmol rezultat din precipitarea chimic. Nmolul rezultat n urma precipitrii chimice cu

ajutorul srurilor metalice, are de obicei culoarea neagr, dei la suprafa poate fi roiatic, dac are

un coninut bogat n fier. Nmolul tratat cu var este de culoare gri-maroniu. Mirosul nmolului

chimic este neplcut, dar nu la fel de neplcut ca cel al nmolului primar. Nmolul chimic este

oarecum noroios, dar datorit coninutului n hidroxid de fier sau aluminiu, aspectul acestuia devine

gelatinos. Dac nmolul staioneaz mai mult n bazin, acesta fermenteaz anaerob la fel ca nmolul


3

primar, dar cu o intensitate mai redus. Prin fermentare se produc gaze care sunt eliberate n mediul

lichid, iar densitatea nmolului va crete datorit timpului mare de staionare n bazin.

Nmol activat. Nmolul activat are, n general un aspect de lichid maro cu coninut de

flocoane. O culoare nchis indic existena unui mediu septic, iar dac nmolul are o culoare mai

deschis dect n mod obinuit atunci aerarea este insuficient i exist tendina unei sedimentri

lente a biomasei. Un nmol activat proaspt, de bun calitate are un miros de pmnt. Acesta tinde

s devin septic n scurt timp, cptnd un miros neplcut de substane aflate n putrefacie.

Nmolul activat poate fermenta rapid, att singur ct i atunci cnd este amestecat cu cel primar.

Nmolul biologic de la filtrele biologice este maroniu, floculat i relativ inert, cnd este

proaspt. n general, sufer descompunere mai lent dect alte nmoluri nefermentate. Cnd acesta

conine muli viermi, poate deveni rapid inert. Fermenteaz relativ repede.

Nmol biologic stabilizat aerob. Nmolul biologic stabilizat aerob este de culoarea maro

spre maro nchis i are un aspect floculat. Mirosul acestui tip de nmol nu este neplcut, i seamn

cu cel al mucegaiului. Un nmol biologic bine stabilizat poate fi deshidratat cu uurin.

Nmol biologic stabilizat anaerob (fermentat). Nmol biologic stabilizat anaerob este maro

nchis spre negru i conine o mare cantitate de biogaz. Cnd este complet fermentat, acesta este

inert, cu un miros leintor de gudron ncins, cauciuc ars sau cear de sigiliu.

Filtrabilitatea nmolului reprezint proprietatea acestuia de a ceda apa prin filtrare i se

exprim prin doi parametri:

- rezistena specific la filtrare (r);

- coeficientul de compresibilitate (s).

Rezistena specific la filtrare - este rezistena pe care o opune la filtrare o turt (strat) de

nmol depus pe o suprafa filtrant de 1 m2 i care conine 1 kg de substan uscat, supus la o

diferen de presiune de 0,5 bar. Legea general a procesului de filtrare pe o suprafa S, a fost

exprimat de Crman, prin ecuaia:

VCr

SPdtdV 2

=

unde:- r (m / kg) = rezistena specific la filtrare ;

- t (s) = timpul de filtrare ;

- V (m3) = volumul de filtrat obinut dup timpul de filtrare t ;

- ( g/cm s ) = coeficientul dinamic de vscozitate a filtrului, la temperatura probei ; - C ( kg/m3) = concentraia n materii n suspensie a nmolului care trebuie filtrat ;

- S (m2) = suprafaa filtrant ;


4

- P (Pa) = diferena de presiune aplicat probei de nmol. Rezistena specific la filtrare este direct proporional cu coninutul de substan organic

din nmol. Cu ct valoarea acestui parametru este mai mic, cu att nmolul este mai uor filtrabil.

Din punct de vedere al valorii rezistenei specifice la filtrare, nmolurile se clasific n:

- nmoluri greu filtrabile, avnd r = 10121013 cm/g ; n aceast categorie intr nmolurile

urbane brute i cele fermentate ;

- nmoluri cu filtrabilitate medie, cu r = 10101012 cm/g , aici grupndu-se de obicei

nmolurile industriale ;

- nmoluri uor filtrabile, cu r 1010 cm/g, care cuprind nmolurile oreneti condiionate

chimic, precum i unele nmoluri minerale.

Pentru determinarea coeficientului de compresibilitate (s) se aplic relaia de mai jos, care

pune n eviden faptul c, odat cu creterea presiunii se produce o micorare a porilor turtei de

nmol, care conduce la creterea rezistenei specifice la filtrare. S

o Prr = unde: - ro = rezistena specific la filtrare a turtei de nmol pentru P = 1 ;

- s = coeficient de compresibilitate ;

- P = presiunea aplicat probei de nmol.

CARACTERISTICI CHIMICE

pH-ul este un parametru foarte important att pentru fermentarea ct i pentru procedeele

aplicate pentru reducerea umiditii nmolului atunci cnd se recurge la condiionarea chimic a

acestuia. Se impune monitorizarea permanent a acestuia, n special la procesele de fermentare a

nmolului provenit din apele uzate oreneti ce sunt influenate de deversri masive de ape

industriale. n cazul fermentrii metanice, pH-ul trebuie s se ncadreze n intervalul 7 7,5 ceea ce

arat un proces slab alcalin. Valori ale pH-ului sub 6, indic o fermentare acid. Procesul de

fermentare este dereglat atunci cnd pH-ul crete peste 8,5.

Materii solide totale indicator care se determin prin uscarea n etuv a unei probe de

nmol la 105C i care sunt compuse din substane minerale i volatile. Substana organic

(volatil) din nmol reprezint 60......80% din materiile solide totale (substan uscat) i se

determin ca diferena dintre materiile solide totale (determinate prin uscarea la 105C) i materiile

n suspensie calcinate la temperatura de 550C. Un criteriu dup care nmolurile pot fi clasificate i


5

n funcie de care se pot selecta procedeele de prelucrare este valoarea indicatorului mineral/volatil

(M/V). Astfel, pentru M/V < 1 nmolul este organic, iar M/V > 1 indic un nmol mineral.

Pentru nmoluri de natur organic, deoarece sunt putrescibile, se va avea n vedere, n

primul rnd, stabilizarea mai ales pe cale biologic (stabilizare aerob sau fermentare anaerob), iar

nmolurile minerale vor fi prelucrate prin procedee fizico-chimice.

Fermentabilitatea reprezint parametrul care indic cantitatea i compoziia gazului,

acizilor volatili precum i valoarea pH-ului, nregistrate n urma analizei fermentrii unei probe de

nmol proaspt amestecat cu nmol bine fermentat..

Metalele grele condiioneaz utilizarea agricol a nmolului. Compui chimici pe baz de

cupru, arsen, plumb, mercur prezint un grad ridicat de toxicitate i limiteaz utilizarea nmolului

ca ngrmnt pentru diferite culturi agricole. Nmolul provenit din epurarea apelor uzate menajere

are, n general, un coninut redus de metale grele, nedepind limitele admisibile, pe cnd cel

rezultat din apele uzate oreneti prezint concentraii mai mari, n funcie de calitatea apelor

industriale deversate n reeaua public de canalizare.

Nutrienii constituie un factor cheie pentru valorificarea nmolurilor n scop agricol sau de

condiionare a solului. Coninutul de azot, fosfor i potasiu asigur condiii optime de dezvoltare a

culturilor agricole, substituind uneori ngrmintele chimice produse pe scar industrial.

CARACTERISTICI BIOLOGICE I BACTERIOLOGICE

Nmolurile proaspete reinute n staiile de epurare prezint caracteristici biologice i

bacteriologice similare cu cele ale apelor uzate supuse epurrii. Aceste nmoluri pot conine

microorganisme patogene, ou de helmini, etc. care se regsesc n apele uzate.

Din punct de vedere epidemico-igienic, nmolul proaspt este extrem de periculos. Datorit

proceselor de fermentare la care sunt supuse nmolurile, bacteriile patogene vor fi distruse dar nu

ntratt nct s poat fi utilizate n agricultur, ca ngrmnt agricol, existnd riscul unei

contaminri bacteriologice a culturilor. De aceea, este necesar fie pasteurizarea la temperatura de

70C fie compostarea acestora.

caracteristicile namolurilor

Documents