Epurarea apelor uzate - deseuri, subproduse, coproduse, emisii de noxe

Subproduse materiale si energetice, deseuri

O cantitate importanta de deseuri provin de la treapta mecanica de epurare si sunt constituite din corpuri plutitoare de dimensiuni mari care sunt retinute de gratare si site si din depuneri minerale de la deznisipatoare. Aceste deseuri sunt colectate in containere unde se usuca si apoi sunt deversate la groapa de gunoi a localitatii

Epurarea apelor uzate, in vederea evacuarii in receptorii naturali sau recircularii lor, conduce la retinerea si formarea unor cantitati importante de namoluri ce inglobeaza atat materiile poluante din apele brute, cat si cele formate in procesul de epurare. O statie de epurare poate fi considerata eficienta nu numai daca efluentul se incadreaza in limitele impuse de calitatea receptorului, ci si daca namolurile rezultate au fost tratate suficient de bine in vederea valorificarii lor finale, fara a afecta calitatea factorilor de mediu din zona respectiva.

La baza tuturor procedeelor de tratare a namolurilor stau doua procese tehnologice si anume stabilizarea prin fermentare (anaeroba sau aeroba) si eliminarea apei din namol (deshidratarea). Intre aceste doua procedee de baza exista diverse combinatii de procedee a caror aplicare se face diferentiat in functie de conditiile locale definite de cantitatea si calitatea namolurilor, de posibilitatea asigurarii terenurilor pentru amplasarea instalatiilor si constructiilor respective, de disponibilitatea de energie.

Procedeele de prelucrare conduc la obtinerea urmatoarelor tipuri de namoluri:

namol stabilizat (aerob sau anaerob);

namol deshidratat (natural sau artificial);

namol igienizat (prin pasteurizare, tratare chimica sau compostare);

namol fixat rezultat prin solidificare in scopul imobilizarii compusilor toxici;

cenusa rezultata din incinerarea namolurilor

Tratarea namolului activ

Procedeele de tratare a namolurilor sunt multiple si variate, cu mult mai multe fata de cele folosite in tehnica epurarii apelor uzate

Nu se pot stabili retele si tehnologii universal valabile, ci fiecare obiectiv trebuie studiat in conditiile sale specifice, pe baza cunoasterii aprofundate a caracteristicilor namolurilor supuse prelucrarii si a performantelor obtinute in procesele unitare.

La baza tuturor procedeelor de tratare a namolurilor stau doua procese tehnologice si anume stabilizarea prin fermentare (anaeroba sau aeroba) si eliminarea apei din namol (deshidratare). Intre aceste doua procedee de baza exista diverse combinatii de procedee a caror aplicare se face diferentiat in functie de conditiile locale definite de calitatea si cantitatea namolurilor, de posibilitatea asigurarii terenurilor pentru amplasarea instalatiilor si constructiilor respective, de disponibilitatea de energie.

Clasificarea procedeelor de tratare a namolurilor se poate face dupa criteriul reducerii umiditatii, dupa criteriul diminuarii componentei organice, dupa criteriul pretului de cost. Procedeele de prelucrare conduc la obtinerea urmatoarelor tipuri de namoluri:

- namol stabilizat (aerob sau anaerob);

- namol deshidratat (natural sau artificial);

Analiza: Rezervatia biosferei Delta Dunarii - istoric, configuratie geografica, relieful Eseu: Atmosfera

- namol igienizat (prin pasteurizare, tratare chimica sau compostare);

- namol fixat, rezultat prin solidificare in scopul imobilizarii compusilor toxici;

- cenusa, rezultata din incinerarea namolurilor.

Principalele tipuri de namol ce se formeaza in procesele de epurare a apelor uzate sunt:

- namol primar, rezultat din treapta mecanica de epurare;

- namol secundar, rezultat din treapta de epurare biologica;

-namol amestecat (mixt), rezultat din amestecul de namol primar cu namol activ in exces;

- namol de precipitare, rezultat din epurarea fizico-chimica a apei uzate prin adaos de agenti de neutralizare, precipitare, coagulare-floculare.

In functie de compozitia chimica, namolurile pot fi:

- namoluri cu  compozitie predominant anorganica, care contin peste 50 % substante minerale;

- namoluri cu compozitie predominant organica, care contin peste 50 % substante volatile.

Tinand seama de stadiul de prelucrare in cadrul statiei de epurare, deosebim:

- namol primar brut;

- namol activ in exces proaspat (namol secundar);

- amestec de namol proaspat;

- namol stabilizat (aerob sau anaerob).

Tratarea preliminara a namolurilor

Tratarea preliminara a namolurilor consta in crearea conditiilor favorabile necesare prelucrarii ulterioare (deshidratarea naturala, artificiala si avansata).

Conditionarea chimica a namolurilor cu reactivi chimici este o metoda de modificare a structurii sale, cu consecinte asupra caracteristicilor de filtrare. Faza solida a namolului este formata, in principal din particule fine dispersate si coloizi care sedimenteaza greu.

Agentii de conditionare chimica a namolului se pot grupa in trei categorii:

- minerali: sulfat de aluminiu, clorhidrat de aluminiu, clorura ferica, sulfat feros, oxid de calciu;

- organici: polimeri sintetici, produsi de policondensare, polimeri naturali;

- micsti: amestec de polimeri sintetici cu saruri minerale sau amestec de coagulati minerali.

Conditionarea termica are in vedere modificarea structurii namolului cu ajutorul temperaturii si presiunii ridicate, astfel ca namolul poate fi deshidratat mecanic fara a apela la conditionarea chimica. Conditionarea termica se realizeaza la temperatura de 100 – 200 °C, presiunea de 1 – 2,5 bar si durate de incalzire pana la 60 minute, depinzand de tipul si caracteristicile namolului si de procedeul utilizat.

Elutrierea (spalarea namolurilor), impreuna cu conditionarea chimica ocupa un loc important in cadrul tratarii importante a namolurilor. Elutrierea namolului este un proces fizic de conditionare care asigura scaderea rezistentei specifice la filtrare prin eliminarea din namolul fermentat sau brut mineral a coloizilor si a particulelor fin dispersate. Pe de alta parte, elutrierea reduce si alcalinitatea namolului, necesara in special, cand se prevede folosirea de reactivi pentru conditionarea namolului (cazul vacuumfiltrelor).

Alte procedee de conditionare se refera la procedeul prin inghetarea namolului care este similar cu conditionarea termica. La temperaturi scazute, structura namolului se modifica, iar la dezghetare cedeaza cu usurinta apa. Conditionarea cu material inert trebuie analizata pentru anumite tipuri de namol si surse de materiale inerte locale, fie pentru cresterea puterii calorice a namolului, fie pentru valorificarea namolului in agricultura.

Deshidratarea namolului. In mod obisnuit, namolurile trebuie transportate cu vehicule la locul de valorificare sau de depozitare finala. Aceasta operatie nu este posibila deoarece namolurile fermentate contin mari cantitati de apa, umiditatea lor ajungand la 95 – 97%. Aceasta situatie impune aplicarea unui proces de deshidratare chiar in statia de epurare; prin aceasta volumul lor se reduce considerabil si devin transportabile la uscat.

Deshidratarea se poate realiza prin urmatoarele procedee:

- naturale, de evaporare si drenare;

- artificiale care pot fi mecanice si termice.

In functie de gradul de reducere a umiditatii, deosebim urmatoarele metode de prelucrare a namolurilor:

- deshidratarea naturala cu reducerea de umiditate la 75 – 80%;

- deshidratarea mecanica, pana la 50 – 75%;

- deshidratarea termica, pana la 20 – 30%.

Valorificarea si evacuarea finala

Valorificarea namolurilor nu constituie un scop in epurarea apelor uzate urbane, ea trebuie considerata numai ca fiind un mijloc de indepartare rationala a substantelor nocive din apele uzate.

Namolul din statiile de epurare urbane contin, in afara de gazele de fermentare, unele substante care pot fi valorificate. Unele dintre acestea, cum sunt substantele hranitoare pentru sol si plante si-au gasit o larga utilizare. In schimb, recuperarea de metale si de alte substante utile se aplica in special la namolurile provenite din apele uzate industriale.

Folosirea namolului in agricultura se face sub forma de namol lichid proaspat, namol lichid stabilizat aerob, namol lichid pasteurizat, namol deshidratat, namol compostat, namol uscat, in toate cazurile fiind obligatoriu a respecta normele si restrictiile ecologice recomandate de agentiile de protectia mediului.

Pentru namoluri ce nu se preteaza la valorificare sau pentru cele care nu au inca create conditii de valorificare, se pune problema unei depozitari finale, in conditii corespunzatoare de protectie a mediului inconjurator. In acest scop, se pot folosi iazurile de namol, halde speciale de depozitare, in subteran, evacuarea in mare la distante convenabile fata de tarm si la o anumita adancime.