Elemente de Biochimie

1. Procese biochimice ce au loc la o staţie de epurare a apei

Reziduurile lichide sunt rezultate din activitatea fiziologică şi social-economică a omului, care sunt transportate de apă şi se mai numesc ape rezuduale. În funcţie de provenienţa lor reziduurile se pot clasifica în mai multe categorii : ape reziduale comunale, ape reziduale industriale, ape reziduale zootehnice şi ape reziduale meteorice.

Apele reziduale comunale provin din locuinţe şi instituţii publice (băi, spitale, şcoli, hoteluri, unităţi comerciale şi alimentare )etc. Compoziţia lor este caracteristică şi determintă de consumul specific de apă pe cap de locuitor. Acest tip de ape reziduale conţin germeni patogeni şi substanţe organice care sunt nocive deoarece fiind oxidabile ele consumă mari cantităţi de oxigen. Pe lână acestea se mai găsesc substanţe chimice, potenţial toxice, ca detergenţii, pesticidele şi altele folosite în uzul casnic.

Apele reziduale industriale provin ca urmare a utilizării a apei în diverse procese de fabricaţie sau ca apă de răcire şi întreţinere a salubrităţii unităţilor industriale. Coţinutul lor este de o mare diversitate, putând conţine germeni patogeni (abatoare, tăbăcării), suspensii (staţii de flotaţie), substanţe organice (fabricile de zahăr, de conserve), dar mai ales substanţe chimice toxice (industria chimică, metalurgică, forestieră, petrochimică).

Apele reziduale zootehnice provin din unităţile de creştere şi îngrijire a animalelor. Compoziţia lor este asemănătoare cu cea a apelor reziduale comuntare de care se deosebesc prin concenraţia lor mult mai mare în diferitele imurităţi. Consunul de oxigen este de 5 ori mai mare, înărcarea în azot de 7 ori mai mare, cantitatea de materii solide în suspensie de 10 ori mai mare, iar conţinutul de germeni patogeni este mult mai mare.

Apele reziduale meteorice provin din precipitaţiile căzute pe teritoriul unor colectivităţi şi apele folosite la spălarea străzilor. Conţin germeni patogeni şi paraziţi intestinali antrenaţi de pe suprafaţa solului, substanţe organice şi într-o mai mica măsură substanţe chimice iar într-o măsură mai mare suspensii.

Aceste ape reziduale necesită să fie colectate, îndepărtate şi neutralizate sau doar deversate. În cazul în care deversarea nu se poate produce datorită depăşirii concentraţiilor elementelor poluante în apa reziduală, aceasta este supusă unor operaţii de epurare sau de îndepărtare a excesului de elemente poluante.

Epurarea reprezintă totalitatea operaţiilor efectuate pentru diminuarea conţinutului de poluanţi, astfel încât concentraţiile rămase să nu provoace poluarea apelor receptoare. Epurarea se realizează într-o serie de utilaje, care alcătuiesc staţiile de epurare. Amplasarea staţiilor de epurare a apelor uzate se face în aval de întreprinderea sau întreprinderile poluante. Evacuarea apelor epurate înapoi în albia râului are loc în aval, sau în amonte de zona de captare a apei.

Primul pas spre epurare este colectarea apelor uzate, care se face prin sisteme de canalizare, ele sunt mai simple la poluanţi industriali, dar foarte vaste şi complicate în cazul canalizării localităţilor, deoarece trebuie să preia ape uzate fecaloid-menajere de la un foarte mare număr de surse - toate chiuvetele, WC-urile, cadele de duş sau baie etc. Se mai adaugă canalele ce preiau apele pluviale. Apele acestea trebuie apoi conduse la staţia de epurare, de unde apoi de regulă sunt restituite în emisar, de obicei un râu.

Deşi diferă prin dimensiuni şi tehnologii folosite, cea mai mare parte a staţiilor de epurare a apelor uzate orăşeneşti au o schemă constructivă apropiată. Există şi unele realizate pe verticală, tip turn, dar majoritatea sunt pe orizontală. Ocupă relativ mult teren, dar o parte din instalaţii se pot realiza în subteran, cu spaţii verzi deasupra.

Distingem o treapta primară, mecanică; o treaptă secundară, biologică; şi la unele staţii (deocamdată nu la toate!) o treapta terţiară - biologică, mecanică sau chimică.

Prima treaptă de epurare reprezintă epurarea mecanică, sau primară, care constă în separarea particulelor solide de diferite dimensiuni prin :

- reţinerea particulelor de peste 1 mm pe grătare, sau site amplasate la partea superioară a curentului de apă;

Grătarele reţin corpurile plutitoare şi suspensiile grosiere (bucăţi de lemn, textile, plastic, pietre etc.). De regulă sunt grătare succesive cu spaţii tot mai dese între lamele. Curăţarea materiilor reţinute se face mecanic. Ele se gestionează ca şi gunoiul menajer, luând drumul rampei de gunoi sau incineratorului. Sitele au rol identic grătarelor, dar au ochiuri dese, reţinând solide cu diametru mai mic.

- deznisiparea în decantoare cu circulaţie orizontală, sau verticală, în care scade viteza apei la 0,3-0,4m/s şi se depun particulele de 0,2-1 mm în 2-3 minute ;