11. TITLUL COMPLET AL PROPUNERII

TEHNOLOGII MODERNE NECONVENIONALE, CONFORME CU REGLEMENTRILE EUROPENE, DE EPURARE A APELOR UZATE I DE TRATARE A NMOLULUI REZIDUAL N SCOPUL REUTILIZRII ACESTUIA 1.1 Aria tematic S/T 2.1. Producia i managementul durabil al resurselor biologice ale solului, pdurilor i mediilor acvatice 6.2. Managementul durabil al resurselor Conservarea i managementul durabil al resurselor naturale i artificiale Evoluia mediului acvatic marin 6.3. Tehnologii de Mediu Tehnologii de mediu pentru observarea, prevenirea , atenuarea, adaptarea i restaurarea factorilor de mediu naturali i artificiali. Evaluarea, verificarea si testarea tehnologiilor REZUMAT Scopul proiectului este elaborarea unor metode ecologice, de epurare a apelor uzate i de tratare a nmolului rezidual pentru reutilizarea acestuia. Metoda cu impulsuri de radiaii optice testat pentru sterilizarea apelor uzate este o metod nou aplicat care nu necesit utilizarea de produse chimice toxice, radiaii ionizante sau temperaturi ridicate i prin aceasta elimin consecinele formrii de substane toxice. Metoda original (Turtureanu, 2002) de utilizare a perlitului expandat mcinat i activat ca adsorbant n flotaia de adsorbie coloidal pentru separarea metalelor grele Cu, Zn, Ni, Cd i Pb din apele uzate i nmol permite obinerea de randamente de separare a metalelor de peste 99%, consum mult redus de reactiv colector, posibilitate de lucru la pH mai sczut, ceea ce duce la realizarea de importante economii de reactivi de alcalinizare, consum redus de perlit, perlitul fiind netoxic. Pentru ndeprtarea metalelor grele din apele uzate mai sunt folosite, n premier, 3 procedee electrolitice: n curent constant, la tensiuni joase; n curent alternativ, la tensiuni medii; cu electrozi de zirconium i n pulsuri de tensiune nalt. Avantajul acestor tehnici este c metalele grele sunt colectate sub form de precipitat sau depuse pe catodul instalaiei i pot fi stocate uor i n timp ndelungat fr costuri mari. n vederea monitorizrii apelor uzate sunt testate metodele analitice standardizate pentru sulfai i sulfuri i metodele analitice moderne pentru ionii de amoniu, folosind un electrod ISE, comparativ cu metoda standardizat internaional. Metodele ce folosesc on-line sensori, datorit caracteristicilor performante i n special a timpului scurt de rspuns, sunt n curs de standardizare la nivel internaional. Pentru analiza apelor uzate este testat i metoda cromatografiei n strat subire, precum i metoda de defenolare prin electrooxidarea direct i imediat. Interes prezint i testarea a dou metode moderne nepoluante: metoda epurrii biologice a apelor uzate cu plante i metoda epurrii cu nmol activ. O noutate reprezint elaborarea unui Model predictiv al efectelor factorilor de mediu asupra microbiotei din

1

2apele uzate. Previziunile microbiologice ofer un fundament tiinific reglementrilor ce vizeaz calitatea apei i sigurana alimentelor. Rezultatele obinute vor fi brevetate, publicate n reviste de specialitate cu factor mare de impact i prezentate la conferine naionale i internaionale. 2. SITUAIA PE PLAN NAIONAL I INTERNAIONAL LA NIVELUL DOMENIULUI I A TEMATICII PROPUSE Orientri i prioriti Apa natural este o surs hotrtoare n drumul spre un viitor durabil. n ciclul hidrologic, apa reprezint baza produciei de alimente, a comerului, a necesitilor umane i a nenumratelor ecosisteme acvatice. Sursa natural de ap este finit n timp ce cerina de ap este permanent n cretere datorit dezvoltrii activitii umane din ultimele decade. n Romnia, supraconcentrarea industriei n uniti gigant, echiparea acestora cu instalaii tehnologice vechi, nentreinute i nereparate la timp, fr echipamente de epurare a apelor uzate i de purificare a gazelor sau cu astfel de echipamente subdimensionate i exploatate necorespunztor au condus, n unele zone, la deteriorarea foarte grav a echilibrului ecologic, a factorilor de mediu. n cursurile de ap ale rii se evacueaz anual 6.875.000 t substane poluante, n care predomin: cloruri, materii n suspensie, substane organice, amoniu, amoniac, azotai, fenoli, metale grele, hidrogen sulfurat, fosfor, cianuri, detergeni, pesticide etc. Pe circa 2800 km sectoare de ruri, din cele aproximativ 20.000 km cu folosine pentru alimentarea centralizat cu ap a populaiei, pentru industrie i uniti agrozootehnice, viaa este distrus datorit substanelor toxice n concentraii mari. n unele zone i apa din subteran este poluat (judeul Bacu, Prahova etc.). Apa pentru unele sisteme de irigaii pe suprafee de aproape 200 mii ha nu ndeplinete condiiile de calitate i riscm s degradm n scurt timp terenurile i s compromitem producia agricol pe aceste suprafee. Epurarea apelor uzate i recuperarea substanelor utile din aceste ape i din gazele evacuate, economisirea de energie pe unitatea de produs, valorificarea deeurilor, redarea n folosin a terenurilor ocupate de deeuri sunt aciuni de importan major att economic ct mai ales ecologic. n Romnia, reeaua institutelor de cercetare i a universitilor, avnd dotrile disponibile, deruleaz teme, proiecte i programe consistente n domeniul tehnologiilor neconvenionale, nepoluante de remediere a mediului poluat. Cercetri privind aplicarea unor tehnologii de remediere i bioremediere a mediului poluat au fost ntreprinse i de un colectiv de cercetare format din specialiti din domeniul industriei alimentare, tehnologiilor neconvenionale, biotehnologiilor agricole i alimentare, microbiologiei, biochimiei, chimiei, fizicii etc. care face parte din cadrul Facultii de tiine Agricole i Protecia Mediului, Universitatea Lucian Blaga din Sibiu. Cercetarea tiinific este orientat n direcia cercetrii aplicative cu stabilirea de biotehnologii neconvenionale de remediere a mediului poluat, n condiii avantajoase. Aceasta se reflect n contracte de cercetare, n teze de doctorat, n brevete i inovaii, n cri i lucrri tiinifice publicate n reviste de specialitate din ar i strintate sau comunicate n cadrul unor manifestri tiinifice naionale i internaionale. Cercetrile experimentale au fost efectuate au fost efectuate n laboratoarele de: biotehnologii neconvenionale, microbiologie, biochimie, chimie, fizic, care fac parte din cadrul Centrului de Cercetri n Domeniul Calitii, Universitatea Lucian Blaga, acreditat

2

3de CNCSIS n anul 2000. Laboratoarele dispun de dotrile principale (aparatur i materiale) necesare pentru desfurarea cercetrilor experimentale n domeniul tehnologiilor i biotehnologiilor neconvenionale. Pornind de la aceast motivaie, am considerat oportun ca scopul proiectului de fa s fie elaborarea i mbuntirea unor tehnologii i biotehnologii neconvenionale, nepoluante de epurare a apelor uzate i de tratare a nmolului rezidual pentru reutilizartea acestuia. Rezultate semnificative 1. Rezultate obinute aplicnd metode fizice neconvenionale, nepoluante Este cunoscut faptul c zona Copa Mic este printre cele mai poluate zone din Europa, poluarea fiind realizat cu metale grele. Perfecionarea unui procedeu neconvenional de reduce a concentraiei de metale grele din apa rurilor ar avea un efect foarte bun asupra florei i faunei din bazinul rului Trnava. Pn n prezent, conf. dr. Chicea i colab. a efectuat determinri ale concentraiei de metale grele n sol i aer precum i n apa rului Trnava, n perioada 1993-2001. Au fost efectuate msurtori de radioactivitate alfa, beta i gamma asupra unor probe de uraniu pentru a testa un procedeu electrochimic de modificare a radioactivitii naturale. Au fost efectuate determinari de concentraie de Radon n apele freatice din judetul Sibiu. A. Coninutul de metale grele n sol i aer n zona Copa Mic n 2001 Au fost efectuate msurtori ale concentraiei de metale grele n aer i sol n zona Copa Mic. Rezultatele obinute sunt prezentate n tabelele ce urmeaz. Concentraia de metale grele n aer. 2001 Unit. Valoarea mas. Medie mg/mp/lun 21,55 mg/mp/lun 1,35

PoLuant Pb Cd

Coninutul de metale grele n sol n zona Copa Mic.

Profilul ( cm )

Poluant Pb Cd Zn Pb Cd Zn

Valoarea medie ( mg / kg sol ) 412,8 29.81 644,0 285,9 26,3 549,6

0 - 20 20 - 40

3

4B. Concentraiile medii de Pb, Zn, Cd i Cu in Trnava Mare, n aval de Copa Mic, lunare n 2001 i medii anuale pe perioada 1993-2001 Poluant, mg/l Conc. Maxim admis Ianuarie Februarie Martie Aprilie Mai Iunie Iulie August Septembrie Octobrie Noiembrie Decembrie Pb 0.05 0.2 0.06 0.18 0.015 0.65 0.11 0.06 0.12 0.06 0.124 0.005 0.09 Zn 0.03 0.27 1.29 0.54 0.45 0.55 0.174 0.09 0.141 0.79 0.06 0.0075 0.46 Cd 0.003 0.017 0.07 0.011 0.01 0.02 0.012 0.006 0.009 0.004 0.084 0.003 0.005 Cu 0.05 0.01 0.04 0.02 0.009 0.03 0.008 0.048 0.007 0.004 0.008 0.003 0.14

Pb, Zn, Cd and Cu concentration during 20011.4 1.2 1 0.8 C, m g/l 0.6 0.4 0.2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Month

Pb Zn Cd Cu

Concentraia de metale grele pe perioada n Trnava Mare (1993-2001) Poluant 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Pb, mg/l 0.663 0.384 0.418 0.104 0.108 0.157 0.161 0.191 0.134 Zn, mg/l 4.175 1.47 0.872 0.487 0.386 0.69 0.18 0.401 0.35 Cd, mg/l 0.088 0.037 0.022 0.029 0.1 0.009 0.01 0.023 0.014 Cu, mg/l 0.066 0.15 0.032 0.037 0.024 0.033 0.028 0.045 0.026

C. Concentraia de Radon in apele freatice din judetul Sibiu S-au recoltat probe de ap n lunile noiembrie i decembrie. Datorit recoltrii probelor de ap n lunile de iarn, concentraia de radon este relativ sczut. Judeul Sibiu dispune de o bogat reea hidrografic, aici existnd numeroase ruri, pruri i izvoare subterane. Cea mai important surs de radon sunt izvoarele subterane (puurile). S-a dovedit c, concentraiile mari de radon n ape se pot localiza n punctele de ieire din

4

5subteran, radonul fiind apoi repede pierdut datorit aeraiei intense. Rezultatele obinute prin spectrometrie au evideniat concentraii de Rn-222 relativ reduse, plasate n regiunea de valori joase, comparativ cu msurtori similare efectuate n alte ri. Lipsa unor norme internaionale n ceea ce privete valoarea limit admisibil a concentraiilor de radon din ape, ne priveaz de posibilitatea raportrii la un standard general acceptat, ns putem avansa ideea c valorile obinute se ncadreaz ntre limite acceptabile ale radioactivitii apelor. Valoarea cea mai sczut este cea obinut pentru apa de la robinet (1,6 Bq/l) din oraul Sibiu. Menionm c alimentarea cu ap potabil a municipiului Sibiu se face din barajul Gura Rului n proporie de 80%, iar restul de 20% din barajele de la Sadu i Pltini. Valoarea maxim obinut (28,125 Bq/l) denot o radioactivitate destul de mare a acestui izvor. Din literatura de specialitate aflm c se pot face corelaii serioase ntre concentraiile de radon din ape i mai muli factori, cum ar fi: temperatura atmosferic, presiunea, debitul apei, structura geologic a regiunii. Valorile diferite obinute la diversele izvoare investigate sunt puse tocmai pe seama parametrilor geologici specifici diferii. Principalul parametru care modific concentraia de radon n ap, n aceast lucrare, pare a fi temperatura atmosferic. Rezultatele obinute n apele din zona Sibiului concord cu alte date ale cercettorilor din lume, ce prezint concentraiile radonului din aceleai surse de ap, din acelai tip de sol. Rezultatele obinute pot fi sintetizate n tabelul urmtor: Nr. crt. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Locul colectrii

C

apa Rn

Bq l

Sibiu 1,6 Sadu 1,965 Agnita 2,18 Mohu 5,8 Gura Rului 9,413 elimbr 11,06 ura Mic 11,64 Bradu 11,665 Ocna Sibiului 11,78 Vetem 12,35 Guteria 12,865 Scel 18,136 Orlat 22,15 Cisndioara 22,51 Cristian 24,88 ura Mare 25,87 Sibiel 26,436 Rinari 28,125 Datele prezentate de U.S. Geological Survey au artat o concentraie maxim a

222

Rn de 17 Bq/l la un

numr de 100 probe i de 5 Bq/l la 29 probe. n concluzie, concentraiile de radon din apele din judeul Sibiu nu prezint un grad de periculozitate, deoarece sunt sub limita admis pentru radon n ap, de 200 Bq/l. D. Testarea unui procedeu electrolitic de modificare a radioactivitii unei probe A fost testat un procedeu electrolitic ce const n ncrcarea cu hidrogen a unor probe de uraniu metalic. Experimentul a fost repetat de mai multe ori. A fost determinat radioactivitatea alfa, beta si gamma global a probei

5

6raportat la masa ei, deci radioactivitatea specific nainte i dup aplicare procedeului electrolitic. Rezultatele obinute sunt prezentate n tabelele ce urmeaz. Experiment S2 DC1 DC2 DC3 DC4 Current, A 1.5 0.075 0.4 0.035 0.15 Parametrii procedeului electrolitic Voltage, V Current density, mA/cm2 4.00 1781 2.95 50 2.87 370 2.39 26 2.53 54 Electrolysis time, h 5 72 206 65 66

Rezultatele msurtorilor nespectrometrice efectuate pe probele ncrcate cu hidrogen i pe proba martor. Proba Specific alpha, Variatie alpha Specific beta, Variatie beta Specific gamma, Variatie c/g*s % c/g*s % c/g*s gamma %, % S1 97 2210 545 S2P1a 142 47.2 2711 22.7 640.7 17.5 S2P2u 115 19 2470 11.8 595 9.1 DC1P1a 158 63.4 2726 23.4 660 21 DC1P2u 124 28.7 2354 6.5 580 6.3 DC2P1a 107 11.1 2338 5.8 581 6.5 DC2P2u 128 33.1 2542 15 617 13.1 DC3P1a 115 19.5 2345 6.1 583 6.9 DC3P2u 110 13.9 2514 13.8 599 9.8 DC4P1a 115 19 2407 8.9 543 -0.5 DC4P2u 120 24.8 2317 4.9 576 5.6 Observm c procedeul electrolitic a condus la variaia radioactivitii specifice, n sensul creterii ei, ceea ce sugereaz dezvoltarea procedeului pentru a modifica in sensul reducerii timpul n care anumite deeuri radioactive se pot rci, adic pot deveni neradioactive. Experienta acumulat n activatea de cercetare n domeniul urmririi concentraiei de metale grele din apa rurilor de ctre conf. dr. Chicea, valorificat n parte n grantul CNCSIS cu participare internaional menionat n CV, i n lucrri tiinifice valoroase publicate n reviste de specialitate l face ncreztor c va continua cu succes activitatea de cercetare i c va reui mpreun cu colaboratorii s pun la punct o metod neconvenional de reducere a concentraiei de metale grele din rurile poluate cu ap industrial rezidual. Metoda cu impulsuri de radiaii optice este metod fizic nou aplicat cu preponderen n sterilizarea i reducerea microbiotei produselor alimentare i n sterilizarea microbian a apelor uzate. Pe plan mondial metodele care utilizeaz energia radiant n impulsuri sunt cunoscute sub diferite denumiri Pulsed White Light (PWL), Pulsed Light (PL), Pulsed UV Light (PUVL), Impulsuri de Radiaii Optice (IRO), Pulsed Electrical Field etc. n Romnia cercetrile n acest domeniu ncep n 1992 Nederi V. Studii privind mbuntirea operaiilor i a instalaiilor din industria alimentar prin utilizarea impulsurilor ultrascurte de lumin de intensitate nalt. Teza de doctor. Universitatea Dunrea de Jos Galai 1995 lucrarea fiind de pionerat n Romnia. Tematica a fost aprofundat n continuare prin realizarea unui contract de cercetare director proiect conf. univ. dr. ing. Popa C.,

6

7membrii: Amarfi R., Alexandru, R., Nederi V., .a. Studii privind procesarea minim n industria alimentar utiliznd tehnici intensive. Conf. dr. ing. Nederi V. i prof. dr. Oprean L. au efectuat un numr mare de experimente pe parcursul anilor 1992-2003 cu surse IRO pe diferite produse alimentare i medii (lichide i solide) cu diverse scopuri intensificarea proceselor de schimb de mas i substan (uscarea materialelor vegetale coloidale capilar poroase la temperatura de camer + 20 C); deshidratarea aseptic a materialelor coloidale; sterilizarea suprafeei unor produse alimentare solide (carne) i ambalaje; tratarea vinurilor i a sucurilor naturale cu scopul mbuntirii calitii cu prin excluderea tratamentului termic; decontaminarea apei potabile, studierea unor efecte acustice i hidraulice sub aciunea IRO etc. Rezultatele acestor cercetri au fost comunicate de-a lungul anilor la diferite manifestri tiinifice i n publicaii periodice. Toate aceste lucrri sunt luate de noi ca baz de referin a cercetrii n domeniu pe plan naional. n calitate de material de referin au servit lucrrile efectuate n domeniile respective cu utilizarea laserilor i a cmpurilor electrice pulsatorii. 2. Metode chimice neconvenionale de epurare a apelor uzate Metode de separare ale metalelor grele din ape reziduale Separarea metalelor grele din ape reziduale, pn la un nivel de concentraie la care acestea s nu aib efecte duntoare asupra omului, florei i faunei, constituie o problem de cea mai mare importan. Metodele cele mai utilizate pentru realizarea acestui obiectiv sunt: precipitarea, schimbul ionic, adsorbia, flotaia, extracia cu solveni, electroliza, procese de membran, cementarea. Rezultate valoroase n domeniul polurii apelor uzate i a tratamentelor aplicate n vederea reducerii polurii au fost obinute de lector. dr. ing. chimist Turtureanu A. i colab., prin metoda flotaiei de adsorbie coloidal n ceea ce privete: separri de metale grele din ape sintetice cu randamente de 90-95%; separri de metale grele din ape reziduale cu randamente de 75-90%. Experiena acumulat n activitatea de cercetare n domeniul urmririi concentraiei de metale grele din apele de suprafa de ctre lector dr. chimist Turtureanu A., valorificat n Teza de doctorat Epurarea unor ape reziduale cu coninut de metale grele, Cluj-Napoca, 2003 i n contractele de cercetare a cror scop a fost monitorizarea parametrilor apelor uzate n urma tratamentelor aplicate n vederea reducerii gradului de poluare n diferite zone ale judeului Sibiu, precum i n lucrri tiinifice publicate n reviste de specialitate. De evideniat este i faptul c dr. Turtureanu a elaborat o metod original de utlizare a perlitului expandat i mcinat i activat ca adsorbant n flotaia de adsorbie coloidal. Elementul de noutate l constituie utilizarea n premier mondial a perlitului expandat, mcinat, neactivat i activat, ca adsorbani n flotaia de adsorbie coloidal. 3. Metode biotehnologice utilizate n prevenirea polurii apelor Tehnologiile convenionale de epurare fiind mari consumatoare de energie, au determinat creterea importanei procedeelor de tratare biologic, care nu numai c nu sunt consumatoare de energie, dar contribuie i la conversia energiei solare i a nutrirenilor reziduali n biomas. Epurare biologic cu plante0

7

8Cercetrile de laborator au demonstrat pentru unele plante capaciti de bioacumulare a poluanilor. Cercetrile de bioacumulare efectuate au evideniat faptul c macrofitele din bazinele naturale acumuleaz preferenial metale grele, cupru, mercurul, zincul. O soluie pentru epurarea apelor uzate rezultate n urma activitilor industriale, menajere i pluviale ar fi amenajarea de iazuri n care s se acumuleze aceste ape n vederea eliberrii de ncrctura fizic, bacteriologic i chimic. O metod deosebit de eficient poate fi introducerea unor specii exotice cu un randament de bioacumulare i biocoversie crescute, ceea ce ar putea contribui semnificativ la epurarea apelor, alturi de speciile autohtone. Pentru epurarea apelor se pot folosi acele specii de alge i plante care vor fi avea eficiena maxim la selectarea n funcie de calitatea i ncrctura apelor rezultate, dar i n funcie de particularitile de dezvoltate n condiii optime a speciilor alese. Capaciti mari de bioacumulare au plantele superioare ciuma apei (Elodea canadensis), menta de ap (Mentha aquatica), salata de ap (Pistia stratiotes), zambila de ap (Eichornia crassipes), srmulia (Vallisneria spiralis), stuful (Phragmites communis) Salvinia, Spirodella, Lemna, Eichornia crassipes, Ceratophyllum demersum. n Romania, la Institutul de Ecologie Aplicata Bucureti, d-na conf. dr. Marioara Godeanu a ncercat epurarea apelor prin utilizarea plantelor. Astfel a experimentat 8 plante autohtone si dou plante exotice (salata de ap i zambila de Nil), care au o mare capacitate de reproducere si iubesc apele poluate. Piramida ecologica de la Piteti. produce fondul de plante acumulatoare de cianuri. Se poate folosi epurarea biologic cu plante, prin mlatin / lagun de epurare, n scopul reinerii fosfailor, nitrailor i agenilor patogeni. Un hectar de stuf de exemplu extrage din ap anual 10-15 tone de azot, fosfor i sulf i peste 150 tone de poluani organici. Introducerea stuful n scopul bioacumularii s-a realizat n doua mari iazuri din Baia Mare, pornind de la margini, n fiecare batardou s-au fcut nite septe (sicane de lemn), care au fost tratate cu culturi de bacterii. Stuful distruge prin descompunere toi poluanii (ex. cianuri i cianai, arsen) contribuind la crearea unui ecosistem artificial, capabil s rein pn la 90% din toate substanele otrvitoare. Pentru c plantele au proprietatea miraculoas de a reine de 1200 de ori mai muli poluani dect pot stoca, n general, apele reziduale. Epurarea biologic cu microorganisme Utilizarea unor microorganisme capabile s mnnce metale grele constituie o metod pentru eliminarea metalelor grele din ap.Reinerea metalelor grele din ap de ctre microorganisme se realizeaz pe urmtoarele ci: reinerea pe suprafaa celulei; acumulare intern; precipitate extracelular; volatilizare. Dintre aceste ci, primele trei sunt folosite n tratarea apelor, cea de a patra fiind foarte complex, i nu este bine stpnit nc. Literatura de specialitate citeaz numeroase studii efectuate pentru reinerea metalelor grele de ctre microorganisme, ca de exemplu: bacterii: Streptomyces rimosus pentru Cu, Zn, Ni; fungi: Penicillium chrysogenum pentru Cu, Zn, Ni, Rhizopus arrhizus pentru Pb, Ni, Cr, Cu, Cd, Rhizopus mucor, Saccharomyces, cerevisiae etc. n cadrul laboratorului de microbiologie s-au efectuat cercetri experimentale privind influena unor metale grele asupra metabolismului unor tulpini de drojdii ce aparin speciei Saccharomyces cerevisiae, demonstrnd posibilitatea folosirii drojdiei S. cerevisiae ca bioindicator simplu i eficient al prezenei substanelor poluante n produsele alimentare; de asemenea s-a studiat i efectul fungicid al expunerii unor bacterii i culturi de drojdii ce

8

9aparin genului Saccharomyces: de panificaie (S. cerevisiae), de bere (S. carlsbergensis) i de vin (S. cerevisiae var. ellipsoideus) la radiaii ultraviolete (UV), radiaii infraroii i impulsuri de lumin. s-a studiat

3. OBIECTIVE Pornind de la realitile existente la ora actual la nivel naional i internaional privind poluarea apelor, proiectul i propune urmtoarele obiective generale: 1. Utilizarea tehnologiilor de recuperare, reciclare i revalorificare a apelor uzate, prin mbuntirea continu a metodelor neconvenionale, nepoluante de epurare a acestor ape. 2. Implementarea sistemului de managementul dezvoltrii durabile permite aplicarea n mod preventiv a unor tehnologii i biotehnologii nepoluante la ntreprinderi n scopul minimalizrii deeurilor n apele uzate i a consumului de ap. Obiectivele speciale 1. Monitorizarea surselor industriale de poluare a apelor uzate i a efectelor polurii apei asupra strii de sntate a populaiei din judeul Sibiu. 2. Evaluarea gradului de poluare al apelor industriale uzate i a deeurilor (nmolul activ i fermentat de la staiile de epurare) din judeul Sibiu, n conformitate cu regulamentele naionale i europene, n scopul remedierii i reutilizrii acestora. 3. Experimentarea n laborator unor metode fizice, chimice i biologice neconvenionale, de epurare a apelor industriale uzate, n scopul elaborrii unor noi metode nepoluante de epurare a apelor uzate i a nmolurilor reziduale, n scopul elaborrii unor noi metode nepoluante. 4. Experimentarea tehnologiei i biotehnologiei metodelor neconvenionale, nepoluante la faza pilot, pe baza rezultatelor obinute la faza de laborator. 5. Analiza datelor experimentale obinute folosind proceduri statistice cu software corespunztoare i modelarea matematic, care vor da o imagine obiectiv asupra strii actuale i de perspectiv a apelor uzate din judeul Sibiu. 6. Diseminarea informaiilor prin comunicri tiinifice, publicaii n reviste, brevete i punerea la dispoziia unitilor industriale a rezultatelor n scopul dezvoltrii dezvoltrii la nivel naional de noi metode nepoluante care s permit o epurare perfect a apelor uzate. Obiectivele msurabile 1. Analize organoleptice, fizice i chimice ale apelor uzate industriale din judeul Sibiu. 2. Analize microbiologice i biologice ale apelor uzate din judeul Sibiu, folosind indicatorii igienico-sanitari (bacteriologici i biologici). 3. Cercetri microbiologice i enzimologice asupra nmolului activ i fermentat de la staia de epurare a apelor uzate din municipiul Sibiu. Nu dispunem de date care s ateste o preocupare special pentru

9

10aceste nmoluri. Acestea reprezint un suport teoretic i practic pentru operatorii din staiile de tratare a apei uzate din Romnia. 4. Dezvoltarea unor tehnologii neconvenionale, nepoluante de epurare a apelor uzate prin valorificarea datelor experimentale de laborator n scopul transpunerii lor pe plan industrial. Aplicarea unor metode fizice, nepoluante, de epurare a apelor uzate de la staia de epurare din municipiul Sibiu. Studii asupra comportrii unor microorganisme (bacterii, mucegaiuri, drojdii) termorezistente i rezistente la radiaii UV, cu scopul distrugerii acestora prin iradierea cu impulsuri UV-VIS-IR. Aplicarea unor metode chimice, nepoluante, de epurare a apelor uzate de la staia de epurare a municipiului Sibiu. Aplicarea unor metode biologice i microbiologice, nepoluante, de epurare a apelor uzate de la staia de epurare a apelor uzate din municipiul Sibiu (fitoremedierea apelor uzate; epurarea apelor uzate cu filtre microbiologice; epurarea apelor uzate cu nmolului activ i fermentat, modele microbiologice predictive etc.). 5. Metode de tratare i prelucrare a nmolului activ din staia de epurare a apelor uzate 6. Valorificarea rezultatelor experimentale obinute n laborator prin implementarea lor n procesul de producie. 7. Prelucrarea statistic a rezultatelor experimentale obinute i alctuirea de modele matematice pe baza acestor rezultate. Aplicarea unor tehnici performante de rezolvare numeric a ecuaiilor matematice complexe prin implementarea lor n pachete software puternice (cum este cazul limbajului de programare MATLAB sau ChemCAD). 8. Elaborarea unor scheme tehnologice de epurare a apelor uzate. 9. Implementarea managementului n producie. Studii de caz (Programe de mediu). Obiectivele proiectului de fa corespund cu obiectivele strategice ale programului care susin activiti de cercetare i dezvoltare tehnologic de mare complexitate, care includ cercetare fundamental, aplicativ i de nivel precompetitiv i care sunt desfurate n comun de consorii/reele reprezentative la nivel naional pentru domeniile S/T specifice serviciilor i tehnologiilor de vrf. 4. PREZENTAREA TIINIFIC I TEHNIC A PROIECTULUI Gradul de noutate const n abordarea unor metode fizice, chimice i biologice neconvenionale, nepoluante de epurare a apelor uzate, majoritatea dintre ele fiind mbuntite i originale (de exemplu metoda de utilizare a perlitului expandat mcinat i activat ca adsorbant n flotaia de adsorbie coloidal, elaborat de dr. chimist Turtureanu A., elementul de noutate al acestei metode fiind utilizarea n premier mondial a perlitului ca adsorbant. O noutate reprezint i elaborarea unor modele biologice i microbiologice predictive. Proiectul de cercetare dezvoltare propus are un caracter interdisciplinar (efectuarea de msurtori i analize chimice, fizice, biologice i microbiologice .a. care necesit cunotine aprofundate din categoria tiinelor

10

11pmntului, tiinelor vieii, tiinelor exacte i stiinelor inginereti) i urmrete obinerea de noi rezultate tiinifice i tehnologice cu caracter aplicativ n folosul direct al potenialilor utilizatori. n continuare sunt prezentate metodele fizice, chimice i biologice neconvenionale, nepoluante care vor fi utilizate n cercetrile experimentale.

1. Metode fizice neconvenionale de epurare a apelor reziduale Obiectivul principal de realizat n cadrul proiectului l constituie perfectarea unei metode neconvenionale, de reducere a concentraiei de metale grele din apa rurilor. Obiectivele msurabile de realizat sunt: - Msurarea concentraiei de metale grele din sol i ap n rurile din judeul Sibiu folosind un spectrometru de absorbie atomic.. - Construirea a unei instalaii de laborator pentru testarea unui procedeu electrolititc n curent constant, la tensiuni joase, de ndeprtarea metalelor grele din ap. - Construirea a unei instalaii de laborator pentru testarea unui procedeu electrolititc in curent alternativ, la tensiuni medii, cu electrozi de zirconium, de ndeprtarea metalelor grele din ap - Construirea a unei instalaii de laborator pentru testarea unui procedeu electrolititc n pulsuri de tensiune nalt, de ndeprtarea metalelor grele din ap. -Se aplic pe rnd fiecare din cele trei procedee descrise de eliminare a metalelor grele i se reiau msurtorile de concentraie. -Se identific procedeul cel mai eficient. -Se lucreaz cu procedeul cel mai eficient pentru a gsi parametrii optimi de funcionare, analiznd fiecare prob nainte i dup aplicarea procedeului. -Dup identificarea parametrilor optimi se construiete un dispozitiv de dimensiuni mari, o instalaie pilot, pentru a prelucra n flux continuu apa poluat. Avantajul metodei propuse este ca procedeul nu mut poluantul din apa rului n argile sau gel sau n alt agent de depoluare ci metalele grele sunt colectate sub form de precipitat sau depuse pe catodul instalaiei i pot fi stocate uor i n timp ndelungat fr costuri mari sau pot fi refolosite. Dezavantajul metodei este costul mai ridicat, datorita metalelor folosite, cum ar fi zirconoiul precum i costul unui generator de pulsuri de tensiune nalt. Metoda tratamentului cu impulsuri de lumin (IL) (Pulsed-licht treatment) este o metod neconvenional, nepoluant, ce const n utilizarea unor impulsuri ultrascurte de radiaii de intensitate nalt pentru distrugerea microorganismelor din apele uzate din judeul Sibiu. Sistemele ce genereaz impulsuri de lumin constau din dou pri componente principale: unitatea de alimentare i lampa. Unitatea de alimentare genereaz un curent de tensiune nalt care ncarc un condensator. Din moment ce acesta este ncrcat un dispozitiv electronic descarc asceast tensiune la bornele lmpii. Aceast energie provoac o strpungere electric ntre electrozii lmpii n care se afl de regul un gaz inert i are loc o emisie de lumin alb cu o intensitate radiant considerabil ntrun spectru larg de lungimi de und. Deoarece n aceste condiii puterea realizat ntr-un impuls

11

12este foarte mare aceste procese sunt mult mai economice dect procesele clasice de sterilizare. Aceasta se datoreaz n mare parte prezenei radiaiilor UV n spectrul de emisie. Aceast metod ecologic nu necesit utilizarea de produse chimice toxice, radiaii ionizante sau temperaturi ridicate i prin aceasta elimin consecinele formrii de substane toxice. 2. Metode neconvenionale biochimice de epurare a apelor uzate n cadrul laboratorului de Biochimie al Facultii de AIAPM, se pot monitoriza n apa potabil i n apele uzate brute i epurate coninutul de sulfai, de sulfuri, coninutul de amoniu i consumul biochimic de oxigen (CBO5). Metodele alese pentru determinri sunt n concordan cu prevederile standardelor interne i internaionale, sub aspectul procedurii prelevrii probelor de ape, a reactivilor utilizai, a tehnicilor de dozare, a interferenelor i a prelucrrii i exprimrii datelor experimentale. Metodele neconvenionale care se vor aplica pentru aceste investigaii sunt: a.Metode analitice moderne pentru ionii de amoniu, folosind un electod ISE, comparativ cu metoda standardizat internaional. Pentru dozarea ionilor de amoniu, din probele de ap prelevate, se vor folosi dou metode: 1. Metoda spectrofotometric automata, standardizat international Compusul albastru, format din reacia amoniului cu ioni salicilat i hipoclorit n prezena de nitroprusiat de sodiu, este spectrofotometrat la 650 nm. Interferene marcate manifest n probele de ap, anilina i etanolamina. Metoda este caracterizat prin: -interval de determinare: azot amoniacal de pn la 1 mg/l -limita de detecie: 0,003-0,008 mg/l -sensibilitate: o concentraie de 0,200 mg/l corespunde la aprox. 0,69 uniti de absorbant -date experimentale sunt analizate sub aspectul fidelitii, respectiv al abaterilor de repetabilitate i reproductibilitate fa de soluia etalon. 2. Metoda analitic modern folosind un electrod ISE de amoniac Electrodul de amoniac msoar concentraia ionilor de amoniu din probele de ap, pe principiul echilibrului amoniacului n soluie cu ionii de amoniu. Amoniacul, aflat n concentraie de 1000 ppm sub o membran microporoas i hidrofob, difuzeaz n proba de analizat, reacioneaz cu apa determinnd o creterea a pH-ului. NH3 + H2O NH4 + OH+ -

Modificarea de pH este sesizat de o membran de sticl sensibil la pH, aflat n interiorul electrodului i modificarea de potenial nregistrat variaz proporional cu concentraia ionilor de amoniu. Pentru obinerea unui semnal msurabil se recomand ajustarea pH-ului probei de analizat la o valoare mai mare de 10. Metoda analitic cu electrod ISE pentru ionii de amoniu nu are interferene ionice, deoarece ionii prezeni n probele de ap nu pot traversa membrana electrodului. Aminele volatile ns traverseaz membrana i cauzeaz o interfren pozitiv, crescnd valoarea rezultatelor. Caracteristicile funcionale ale electrodului ISE sunt:

12

13-domeniu de liniaritate: 1,4-1400 ppm; -domeniu de concentraii: 0,02-1400 ppm; -panta: -57 mV/decada, +/- 3 mV; -timp de rspuns:mai mic de 60 secunde, pentru 90% din rezultatele ncadrate pe un interval de concentraiii de 10-100 ppm. Metodele ce folosesc on-line sensori, datorit caracteristicilor performante i n special a timpului scurt de rspuns, sunt n curs de standardizare la nivel internaional. b. Metoda biochimica standardizat internaional pentru evaluarea oxidarii biochimice, exprimat prin (CBO5). Concentraia masic de oxigen dizolvat, consumat n condiii diferite prin oxidarea biochimic a materiilor organice i /sau anorganice coninute n probele de ap analizate, se exprim prin consumul biochimic de oxigen (CBO5). Modernitatea metodei standardizate internaional const n exprimarea datelor de fidelitate (coeficient de variaie, repetabilitate, reproductibilitate). c.Metode analitice standardizate (IRS) pentru sulfai Se propun ca metode de determinare a sulfailor n apele de suprafa i n apele uzate, funcie de coninutul de ioni de sulfat fie: - metoda gravimetric, metoda de litigiu - aplicabil pe ape cu un coninut de ioni sulfat de 40-500 mg/dm3

(eroarea metodei este de maxim 2%). Ionii de sulfat se determin gravimetric dup precipitarea lor, n mediu acid, cu clorur de bariu. Substanele interferente (ionii metalelor grele, silicea, cationii n concentraie mare) din probele de ape trebuiesc ndepartate n prealabil, prin trecerea probelor printr-o coloana cu schimbtor de ioni. - fie metoda complexometric, aplicabil la ape cu un coninut de ioni sulfat de 25-500 mg/dm (eroarea metodei este de maxim 5%). Dup ndeprtarea interferenilor (cromai, bicromai, fosfai, cationi n concentratie mare) trecand probele de apa printr-o coloana cu schimbator de ioni, sulfatii se precipita cu soluie titrat de clorura de bariu. Excesul de ioni de bariu este contabilizat complexometric cu EDTA. d. Metode analitice standardizate (IRS) pentru sulfuri Pentru sulfuri se aplic metoda iodometric de determinare a lor din ape de suprafaa i din ape uzate. Variantele metodei, respectiv concentraia soluiei de iod folosit pentru oxidare, difera funcie de coninutul de sulfuri din apele analizate: Sulfurile se determin sub trei forme: -sulfuri totale; -sulfuri solubile n ap i hidrogen sulfurat nedisociat. Rezultatele experimentelor vor fi analizate conform cerinelor actuale, comparativ cu caracteristicile de performan, stabilite pe soluie sintetic de ioni de sulfur (250 mg/l), ioni de tiosulfat 900 mg/l) i ioni sulfit (700 mg/l) i prezentate n standardul modernizat i mbuntit, sub aspectele: abatere medie ptratic a reproductibilitii abatere medie patratic a repetabilitii coeficient de variaie a repetabilitii coeficient de variaie a reproductibilitii.3

Pentru analiza apelor uzate este testat i metoda cromatografiei n strat subire, precum i metoda de defenolare prin electrooxidarea direct i imediat.

13

143. Metode chimice neconvenionale de separare ale metalelor grele din ape reziduale Separarea metalelor din soluii apoase diluate se poate face i prin flotaie de precipitate sau prin flotaie de adsorbie coloidal. n flotaia precipitatelor, o specie ionic aflat n soluie apoas formeaz precipitat de un anumit tip prin intervenia unui reactiv, iar apoi cu sau fr intervenia unui agent tensioactiv (colectorul), dar prin intermediul fazei mobile, acesta este concentrat n spum. Flotaia de adsorbie coloidal const n separarea din faz lichid a unui coligand (solut) prin adsorbia sau coprecipitarea pe un suport solid numit purttor urmat de flotaia particulelor ncrcate. Separarea implic adsorbia simpl sau adsorbia cu schimb ionic. Particulele aflate n suspensie pot fi flotate prin aderarea la bulele de gaz, datorit adugrii unor colectori. Drept purttor se pot folosi diverse materiale: crbune activ pulbere, hidroxiapatit, bentonit, sulfuri. Flotaia de adsorbie coloidal se poate aplica cu succes n domeniul-5 -9

concentraiilor foarte mici (10 - 10 M), metoda i-a probat eficiena i n cazul unor elemente radioactive. Ca adsorbant n flotaia de adsorbie coloidal, se intenioneaz a se folosi perlit expandat mcinat, cu dimensiunile particulelor sub 50 m. Perlitul este o roc vulcanic silicioas, care se deosebete de alte sticle vulcanice prin aceea c, nclzit peste o anumit temperatur acesta se expandeaz mrindu-i volumul iniial de patru pn la douzeci de ori. Aceast expandare se datoreaz prezenei apei combinate n perlitul brut, n proporie de 2-6%. Cnd este nclzit repede, la temperaturi de peste 870C, roca de perlit crud se expandeaz n mod similar floricelelor de porumb datorit vaporizrii acestei ape, formndu-se particule cu densitate aparent mic (32-400 kg/m ), cu nenumrate celule interne i cu suprafa specific mare. Aceast structur multicelular cu suprafaa specific mare face din perlit un excelent adsorbant. Capacitatea de adsorbie a perlitului expandat poate fi mrit prin activare. Dup expandare, perlitul poate fi mcinat pentru a fi adus la dimensiunile dorite. Perlitul este neinflamabil, refractar, nepericulos i netoxic. Este clasificat ca fiind inert din punct de vedere chimic i un foarte bun izolator termic i acustic Lector. dr. chimist Turtureanu i colab. intreprinde cercetri experimentale privind separarea metalelor grele din apele reziduale, folosind metode neconvenionale, nepoluante: Intenia de lucru este urmtoarea: a) separarea metalelor grele Pb, Cd, Zn, Cu, Ni din ape reziduale prin: adsorbie; flotaie de precipitate; flotaie de adsorbie coloidal.3

b) utilizarea ca adsorbant a perlitului expandat activat i neactivat metalelor grele separate n vederea reintroducerii lor n circuitul economic i tratarea adsorbantului n vederea reutilizrii acestuia. Realizarea acestei teme de cercetare va oferi informaii exacte despre nivelul de poluare al apei cu metale grele. n plus va duce la elaborarea unei metode neconvenionale de eliminare a metalelor grele din ap, fr a conduce la poluarea altor ape, terenuri sau regiuni. n realizarea proiectului ne bazm i pe colaborarea cu cu Centrul de Cercetri n Domeniul Calitii al Universitii Lucian Blaga din Sibiu,

14

15acreditat de CNCSIS n 2000, laboratorele autorizate ale Staiei de epurare a apelor uzate, Agenia ApCanal, Staia de epurare a apelor uzate din municipiul Sibiu, Agenia de Protecie a Mediului, Direcia de Sntate public a judeului Sibiu (cercettori din ultimele dou instituii fiind parteneri la un grand n derulare - director fiind prof. dr. Oprean L.). Din colectivul de cercetare al proiectului de fa fac parte, n calitate de parteneri, i specialiti dii cadrul Universitii Dunrea de Jos, Galai i Universitii de tiine Agricole i Medicin Veterinar, din Cluj-Napoca. Interes prezint i testarea metodelor biotehnologice moderne nepoluante, privind epurarea apelor uzate: metoda epurrii cu plante, metoda epurrii cu microorganisme i metoda epurrii cu nmol activ. O noutate reprezint i elaborarea unor modele microbiologice predictive. Previziunile microbiologice ofer un fundament tiinific reglementrilor ce vizeaz calitatea apei i sigurana alimentelor. Rezultatele obinute vor fi brevetate, publicate n reviste de specialitate cu factor mare de impact i prezentate la conferine naionale i internaionale. Complexitatea cercetrilor i gradul nalt de performan ce se impune att n efectuarea cercetrilor experimentale ct i n elaborarea tehnicilor i tehnologiilor neconvenionale a impus implicarea n realizarea acestui proiect a unui colectiv de cercetare cu performane stiinifice deosebite n domeniile biologie, microbiologie, protecia mediului, chimie, biochimie, fizic, medicin, tehnologii i biotehnologii agricole i alimentare, management strategic .a. Participarea tinerilor cercettori (doctoranzi, masteranzi, studeni) la realizarea unui asemenea proiect este benefic din toate punctele de vedere i contribuie la formarea cadrelor nalt calificate n domeniu. Din analiza documentar efectuat rezult c exist o necesitate cert de extindere a cercetrilor n acest domeniu de maxim importan. Domeniul se nscrie de asemenea n strategia de dezvoltare a Romniei prin dezvoltarea unei industrii agroalimentare durabile, n conformitate cu reglementrile europene. Consideram ca metodologia i tehnicile utilizate n studiu aa cum au fost prezentate in prezentul concept raspund cerintelor n conformitate cu reglementrile i standardele naionale i internaionale din domeniu: Legea protecia mediului 137/30.12.1995 (republicat n 2002), modificat i completat de O.U.G. nr. 91/20.06.2002 Legea apelor 107/25.09.1996 modificat de Legea Nr. 122/2001 i O.U.G. nr. 107/2002. Ordinul MAPPM nr. 699/303.07.1999 privind aprobarea Procedurii i componentelor de emitere a avizelor i a autorizaiilor de gospodrire a apelor. Ordinul MAPM 377/2001 privind aprobarea obiectivelor de referin pentru calitatea apelor de suprafa. Ordinul MAPM nr. 913/15.10.2001 privind aprobarea coninutului cadru al Planului de gospodrire al apelor pe bazin hidrografic. Ordinul M.A.P.M. nr. 1325/22.09.2000 privind participarea publicului, prin reprezentanii si, la pregtirea planurilor, programelor, politicilor i legislaiei privind mediul. 5. JUSTIFICAREA PROIECTULUI Relevanta proiectului pentru sectorul/ domeniul respectiv si modul in care se incadreaza in politica nationala in domeniu;

15

16Un studiu complex (teoretic i experimental), sistematizarea informaiei i elaborarea unor soluii viabile de remediere apelor uzate judeul Sibiu ar permite reutilizarea acestor ape. Posibilele probleme i riscuri legate de atingerea obiectivelor precizate vor fi identificate, documentate i se vor aplica msurile corective i preventive n fiecare etap a derulrii proiectului. Viabilitatea si sansele de succes ale proiectului (ipotezele si riscurile). Viabilitatea i ansele de succes ale proiectului au fost analizate de parteneri prin fixarea urmtoarelor ipoteze: - Proiectul se ncadreaz n termenele, etapele stabilite; - Proiectul se ncadreaz n bugetul stabilit; - Cercetarea se realizeaz la gradul de complexitate preconizat; - Modelele elaborate au aplicabilitate n practic; - Diseminarea rezultatelor se face pe o scar larg. - Potenialul Beneficiar Unitati C-D cu preocupari in domeniu nu au fost identificate. Potentiali utilizatori: Universitatea Lucian Blaga, Sibiu, Universitatea Dunrea de Jos, Galai, Universitatea de tiine Agricole i Medicin Veterinar, Cluj-Napoca, Agenia de Protecie a Mediului, Direcia de Sntate public a judeului Sibiu, Staia de epurare a apei uzate din municipiul Sibiu, Agenia Ap-Canal; Toate aceste ipoteze au fost analizate i -au evaluat ansele de succes ale proiectului n ansamblu.

6. SCHEMA DE REALIZARE A PROIECTULUI ETAPA I Studiu preliminar. Experimente de laborator. Analize fizice, chimice, microbiologice i enzimologice ale apei uzatel. Activitati 1.1Studiu documentar i de teren privind caracterizarea surselor de ape uzate din judeul Sibiu, punndu-se accent pe sursele industriale. I.2. Studiu documentar i de teren a efectelor polurii apei asupra strii de sntate a populaiei din judeul Sibiu. Aciuni i activiti desfurate de organele sanitare locale pentru asigurarea strii de sntate. I.3. Studiu documentar i de teren a staiilor de epurare a apelor uzate din judeul Sibiu. Amplasament, concepere, punere n funciune. Explicaii tehnice de funcionare i procedee de epurare folosite. Necesiti de modernizare i retehnologizare a staiilor. I.4. Experimente de laborator. Analize fizice, chimice, microbiologice i enzimologice ale apei uzatel. Raport stadiu i mod de desfurare proiect ctre CEEX 5 01.10.200631.12.2006 8 01.08.200601.10.2006 9 Necesar persoane 7 01.05.200601.07.2006 01.07.200601.08.2006 Termene

16

ETAPA II Experimente de laborator. Analize fizice, chimice, microbiologice i enzimologice ale apei uzate i nmolului activ i fermentat Prelucrarea statistic a datelor Activitati II.1.Prelevarea de probe de ape uzate din diferite surse de poluare (ntreprinderi, staii de epurare etc.) -Analize organoleptice, fizice i chimice ale apelor uzate din judeul Sibiu. - Analize microbiologice i biologice a apelor uzate. II.2 Prelevarea de probe de nmol activ i fermentat de la staiile de epurare ape uzate Analize chimice ale nmolului activ i fermentat de la staiile de epurare a apelor uzate. -Analize microbiologice ale nmolului activ i fermentat de la staiile de epurare a apelor uzate. -Analize enzimologice ale nmolului activ i fermentat de la staiile de epurare a apelor uzate. II.3.Prelucrarea statistic computerizat a datelor experimentale obinute, prin modelare matematic -Obinerea unei baze de date. -Raport stadiu i mod de desfurare proiect ctre CEEX 5 01.06.200730.06.2007 17 01.01.200730.06.2007 Necesar persoane 16 01.01.200730.06.2007 Termene

17

ETAPA III Elaborarea, realizarea i experimentarea unor metode tehnologice i biotehnologice neconvenionale, nepoluante, de epurare a apelor uzate Activitati III.1. Aplicarea unor metode fizice, chimice , biologice, microbiologice neconvenionale, nepoluante de epurarea apelor uzate III.2. Tratarea i prelucrarea nmolurilor din staiile de epurare 16 5 Necesar persoane 22 01.07.200701.12.2007 01.07.200701.12.2007 III.3.Prelucrarea statistic computerizat a datelor experimentale obinute, prin modelare matematic 01.07.200731.12.2007 Termene

17

18- Obinerea unei baze de date. -Raport stadiu i mod de desfurare proiect ctre CEEX

ETAPA I V Experimentarea tehnologiei metodelor neconvenionale la faza pilot, pe baza rezultatelor obinute la faza de laborator. Activitati IV.1. Construirea instalaiilor de laborator pentru metodele folosite si statiile pilot pentru a prelua in flux continuu apa poluata IV.2 Reali zarea unor scheme tehnologice ale unor instalaii de epurare a apelor, Implementarea managementului mediului. Indicaii practice i studii de caz (programe de mediu) privind implementarea sistemului de managementul mediului IV. 3. Construirea unor limbaje de programare coninnd faciliti de calcul puternice (MATLAB) IV.4. diseminarea pe scar larg a informaiilor obinute. Elaborarea unui manual de utilizare a soluiilor propuse 6 8 01.01.200801.08.2008 01.08.200831.08.2008 12 Necesar persoane 14 01.01.200801.08.2008 01.01.200801.08.2008 Termene

7. REZULTATE / BENEFICII SI SCHEMA/ PLANUL DE VALORIFICARE/ DISEMINARE Estimarea rezultatelor cuantificabile: 7.1. Rezultatele, beneficiile preconizate, profit estimat, rentabilitate; Rezultatele preconizate a fi obinute se materializeaz n punerea la punct a tehnologiei i biotehnologiei moderne neconvenionale de epurare a apelor uzate conforme cu reglementrile europene. Pentru fiecare etap planificat a proiectului avem n vedere obinerea rezultatelor i a datelor de ieire dup cum acestea sunt prezentate n planul de realizare. Rezultatele cercetrii vor fi valorificate n primul rnd prin brevetarea metodelor originale, prin participarea la conferine la conferine naionale i internaionale, precum i prin publicarea n reviste cu factor de impact ridicat. Planurile de exploatare a rezultatelor, repartizarea drepturilor de proprietate intelectual, industrial i comercial se va face n conformitate cu legislaia n vigoare. 7.2. Modalitatile prin care rezultatele vor fi diseminate si potentialii beneficiari in conformitate cu legislatia in vigoare.

18

19Rezultatele activitilor de cercetare-dezvoltare, desfurate n cadrul prezentului proiect i concretizate prin soluiile de proiectare (documentaii tehnice), proceduri de lucru, tehnologii de fabricaie, tehnologii de produs, produse i altele asemenea, aparin persoanelor juridice care le-au realizat. Eventualele soluii brevetabile, rezultate pe timpul execuiei proiectului, aparin autorilor acestora i vor fi protejate conform prevederilor legii nr. 64/1991 i a regulamentului de aplicare a acestei legi. Se stabilesc urmtoarele moduri de exploatare i de proprietate: coordonatorul proiectului, OSI: dispune liber de rezultatele tiinifice ale proiectului. este proprietar de drept al soluiilor principiale; avizeaz producia i comercializarea ulterioar a modelelor realizate; echipamentul executat i achiziionat din surse bugetare rmne n proprietatea OSI.

8. IMPACTUL TEHNIC, ECONOMIC I SOCIAL Proiectul vizeaz elaborarea unor tehnologii i biotehnologii neconvenionale, nepoluante, conforme cu

reglementrile europene, de epurare a apelor uzate i de tratare a nmolului rezidual n scopul reutilizrii lui, care ulterior pot fi implementate de ctre potenialul Beneficiar cu obinerea unor beneficii considerabile att n aspect economic ct i social. Impactul tehnic simplificarea considerabil a tehnologiilor clasice de epurare a apelor uzate; deschide calea utilizrii metodelor neconvenionale ce face obiectul proiectului i pentru alte domenii de activitate; optimizeaz schimbul de cunotiine ntre specialitii din domenii diferite (biologie, microbiologie, fizic, chimie, biochimie, managementul mediului, biotehnologii, tehnologii etc. reprezint o noutate oferind oportuniti pentru nvmnt i cercetare. proiectul asigur dezvoltarea capacitii tehnologice i creterea productivitii agenilor economici imteresai de rezultatele cercetrii; asigur crearea i dezvoltarea bazei proprii de cercetare-dezvoltare i a agenilor economici interesai de implementarea rezultatelor cercetrii. contribuie la dezvoltarea managementului dezvoltrii durabile asigur oportuniti pentru nvmnt i perfecionare. aplicarea tehnologiilor i biotehnologiilor neconvenionale ecologice reduce considerabil riscurile datorate polurii; asigur condiii referitoare la protecia i calitatea mediului nconjurtor, inclusiv condiii referitoare la bioetic i biosecuritate; ajut la respectarea condiiilor ce privesc calitatea mediului. Impactul economic i social -

Impactul asupra mediului -

19

209. MANAGEMENTUL PROIECTULUI Metodele/ modalitatile de conducere, coordonare si comunicare pentru realizarea proiectului Conducerea proiectului propus va fi realizat de OSI. Directorul de proiect asigur coordonarea execuiei proiectului i managementul administrativ. De asemenea n cadrul proiectului vor fi numii coordonatori pentru fiecare domeniu distinct al proiectului care vor fi responsabili pentru activitile ce le revin. Directorul de proiect va apela i va menine o relaie permanent de comunicare i colaborare deschis n spiritul muncii n echip cu coordonatorii domeniilor proiectului, din care va forma un Comitet de analiz i monitorizare a proiectului. Dup fiecare etap mai important a proiectului Comitetul de analiz i monitorizare va analiza stadiul proiectului i va elabora un raport privind modul de desfurare a acestuia. Acest raport va sta la baza raportrilor contractuale ctre CNCSIS. Directorul de proiect cruia i-a fost atribuit aceast funcie, dispune de o larg experien n domeniile avute n vedere de proiect, dup cum este prezentat n Curriculum Vitae i a obinut acordul Conductorului de proiect pentru aceast funcie. Responsabilitile administrative n derularea proiectului sunt : - ndeplinete sarcinile de semnatar al contractului de finanare, respectiv contractor de drept cu Autoritatea Contractant a Programului CNCSIS; - Asigur respectarea tuturor obligaiilor i sarcinilor ce revin Contractorului impuse prin prevederile Contractului de Finanare semnat cu Autoritatea Contractant; - Asigur comunicarea operativ i eficient pe probleme administrative, tehnice i financiare ntre OSI i Autoritatea Contractant; - Asigur conducerea i monitorizarea tuturor activitilor angajate de cercetare - dezvoltare, de execuie, testare, experimentare i validare, diseminarea rezultatelor cercetrii; - Se subordoneaz deciziilor i reglementrilor impuse de Autoritatea Contractant, ntocmind raportri i informri periodice privind stadiul derulrii activitilor contractate att sub aspect tehnic ct i economic; - Asigur secretul profesional, att pe durata derulrii proiectului, ct i dup ncetarea acestuia, veghind ca rezultatele tiinifice ale cercetrii, drepturile de autor i brevetele de invenii, precum i produsele fizice achiziionate sau realizate prin contractul de finanare, s respecte regimul stabilit de Autoritatea Contractant i prin legislaia n vigoare; - Asigur baza material i tehnic, precum i asistena tehnologic specific obiectivelor proiectului. ntreprinde din timp demersurile necesare realizrii investiiei preconizate prin proiect, n conformitate cu reglementrile legale n domeniu; - Asigur transmiterea periodic a raportrilor ctre Autoritatea Contractant; - Furnizeaz contractorului documente financiare justificative privind cheltuielile efectuate din fondul proiectului.

20

2110. DESCRIEREA RESURSELOR NECESARE PENTRU REALIZAREA PROIECTULUI Tematica proiectului. Alturi de specialiti cu recunoatere naional i internaional, n colectiv au fost coptai tineri specialiti cu realizri notabile n domeniu, absolveni, stundeni, msteranzi i doctoranzi. Corelarea ntre activitile prevzute n proiect i necesarul de resurse materiale i financiare sunt prevzute n tabelul urmtor: Activiti Necesar resurse Financiare Etapa I Studiu preliminar. Experimente de laborator. Analize fizice, chimice, microbiologice i enzimologice ale apei uzatel I.1. Studiu documentar i de teren privind caracterizarea surselor de ape uzate din judeul Sibiu, punndu-se accent pe sursele industriale. 30000 1.1 7.1 7.2 7.3 14.1 14.2 14.3 14.12 14.13 I.2. Studiu documentar i de teren a efectelor polurii apei asupra strii de sntate a populaiei din judeul Sibiu. Aciuni i activiti desfurate de organele sanitare locale pentru asigurarea strii de sntate. 40000 1 7.1 7.2 7.3 14.1 14.2 14.3 14.12 14.13 I.3. Studiu documentar i de teren a staiilor de epurare a apelor uzate din judeul Sibiu. Amplasament, concepere, punere n funciune. Explicaii tehnice de funcionare i procedee de epurare 35000 1 7.1 7.2 Materiale abordeaz elemente de mare complexitate, motiv pentru care i colectivele angrenate n realizarea proiectului sunt formate din specialiti cu experien n diferite domenii, n aria abordat n tematica

21

22folosite. Necesiti de modernizare i retehnologizare a staiilor. 7.3 14.1 14.2 14.3 14.12 14.13 I.4. Experimente de laborator. Analize fizice, chimice, microbiologice i enzimologice ale apei uzatel. Raport stadiu i mod de desfurare proiect ctre CEEX 45000 1 7.1 7.2 7.3 14.1 14.2 14.3 14.12 14.13 Etapa II Experimente de laborator. Analize fizice, chimice, microbiologice i enzimologice ale apei uzate i nmolului activ i fermentat Prelucrarea statistic II.1. Prelevarea de probe de ape uzate din diferite surse de poluare (ntreprinderi, staii de epurare etc.) -Analize organoleptice, fizice i chimice ale apelor uzate din judeul Sibiu. - Analize microbiologice i biologice a apelor uzate. 150000 1 7.1 7.2 7.3 14.1 14.2 14.3 14.12 14.13 II.2. Prelevarea de probe de nmol activ i fermentat de la staiile de epurare ape uzate Analize chimice ale nmolului activ i fermentat de la staiile de epurare a apelor uzate. -Analize microbiologice ale nmolului activ i fermentat de la staiile de epurare a apelor uzate. -Analize enzimologice ale nmolului activ i fermentat de la staiile de epurare a apelor uzate. 86500 1 7.1 7.2 7.3 14.1 14.2 14.3 14.12 14.13

22

23II.3. Prelucrarea statistic computerizat a datelor experimentale obinute, prin modelare matematic -Obinerea unei baze de date. -Raport stadiu i mod de desfurare proiect ctre CEEX 13500 1 7.1 7.2 7.3 14.1 14.2 14.3 14.12 14.13 Etapa III Elaborarea, realizarea i experimentarea unor metode tehnologice i biotehnologice neconvenionale, nepoluante, de epurare a apelor uzate III.1. Aplicarea unor metode fizice, chimice , biologice, microbiologice neconvenionale, nepoluante de epurarea apelor uzate 119250 1 7.1 7.2 7.3 14.1 14.2 14.3 14.12 14.13 III.2 . Tratarea i prelucrarea nmolurilor din staiile de epurare 71250 1 7.1 7.2 7.3 14.1 14.2 14.3 14.12 14.13 III. 3. Prelucrarea statistic computerizat a datelor experimentale obinute, prin modelare matematic - Obinerea unei baze de date. -Raport stadiu i mod de desfurare proiect ctre CEEX Etapa IV Experimentarea tehnologiei metodelor neconvenionale la faza pilot, pe baza rezultatelor 9500 1. 7.2 . 7.3 . 14.12 14.13

23

24obinute la faza de laborator IV.1. Construirea instalaiilor de laborator pentru metodele folosite si statiile pilot pentru a prelua in flux continuu apa poluata 181600 1 7.1 7.2 7.3 14.1 14.2 14.3 14.12 14.13 IV.2. Realizarea unor scheme tehnologice ale unor instalaii de epurare a apelor, Implementarea managementului mediului. Indicaii practice i studii de caz (programe de mediu) privind implementarea sistemului de managementul mediului 135200 1 7.1 7.2 7.3 14.1 14.2 14.3 14.12 14.13 IV.3. Construirea unor limbaje de programare coninnd faciliti de calcul puternice (MATLAB) 60300 1 7.1 7.2 7.3 14.1 14.2 14.3 14.12 14.13 IV.4. Diseminarea pe scar larg a informaiilor obinute. Elaborarea unui manual de utilizare a soluiilor propuse. Raportare final ctre CEEX 22900 1 14.1 14.2 14.3 14.12 14.13

24