OEPInstalaţii de sitare
-
Upload
georgiana-miana -
Category
Documents
-
view
35 -
download
0
description
Transcript of OEPInstalaţii de sitare
Universitatea Politehnica Bucureşti
Temă de casăInstalaţii de sitare cu grătar plan pentru
ape uzate
Student: Ene Georgiana – Miana Grupa: 742 Facultatea: ISBAnul IV
2012 -1013
Cuprins
1. Introducere..............................................................................................3
2. Echipamente şi utilaje folosite pentru epurarea mecanică.................5
2.1 Grătare...................................................................................................5
2.2 Site.......................................................................................................14
2.3 Deznisipatoare.....................................................................................18
2.4 Dezintegratoare....................................................................................19
2.5 Separatoare de grăsimi.........................................................................20
Bibliografie...................................................................................................21
1. Introducere
Epurarea mecanică a apelor uzate constituie prima treaptă de epurare a apelor
uzate; în această treaptă se asigură eliminarea din apele uzate supuse procesului, a
suspensiilor grosiere, a suspensiilor abrazive (nisip şi pietriş), a suspensiilor decantabile
de natura minerală sau organică şi a suspensiilor coloidale (particule cu dimensiuni între
0,001- 0,1 µm) ce în mod normal nu se depun gravimetric, dar care trebuie aduse într-o
stare ce trebuie îndepărtate.
Pentru reţinerea lor se utilizează grătare, site, dezintegratoare, deznisipatoare şi
separatoare de grăsimi care compun împreună treapta mecanică de epurare.
Fig.1 Schema de epurare mecanică
Treapta mecanică de epurare este plasată în partea anterioară (la intrare), a
staţiilor de epurare, realizând prin îndepărtarea acestor tipuri de impurităţi (grosiere şi
abrazive) şi o protecţie a echipamentelor mecanice ale staţiei contracarând efecte
negative cum ar fi înfundări, abraziuni, coroziuni sau chiar distrugeri ale agregatelor.
În funcţie de gradul de epurare al apei uzate, impus a fi obţinut la ieşirea din staţia
de epurare, treapta de epurare mecanică se constituie a fi treaptă de epurare prealabilă,
putând fi urmată şi de alte trepte de epurare, sau ca o instalaţie de sine stătătoare de
epurare.
2. Echipamente şi utilaje folosite pentru epurarea mecanică
2.1 Grătare
Grătarele se utilizează şi ca mijloace de protecţie pentru părţile mobile ale
echipamentelor mecanice, cum ar fi rotoare de turbopompe, sertare de robinete, site,
precum şi pentru vieţuitoarele care cad în apă şi pot fi omorâte.
Grătarele sunt plasate la intrarea apei în staţia de epurare. Pentru că exista riscul
obturării accidentale a grătarelor de către depuneri, se procedează de regulă la realizarea
unui by-pass în paralel cu grătarul, pentru ca în caz de obturare, apa să poată ocoli
grătarul şi să trecă în staţia de epurare.
Fig.2 Principiul de realizarea a unui by-pass în paralel cu un grătar clasic
Din motive tehnice grătarele nu pot avea o lăţime mare deoarece sunt mai greu de
construit şi mai ales de întreţinut, ca urmare în cazul unor debite mari de apă uzată, se
recomandă realizarea mai multor grătare plasate în paralel. Acest sistem de construcţii
permite repararea unui grătar în timp ce celălalt grătar funcţionează.
Fig.3 Sistem cu două grătare ce funcţionează în paralel şi un by-pass
Grătarele sunt formate din bare paralele, echidistante prinse rigid pe suporţi
transversali, astfel încât să lase între ele spaţii libere denumite lumină. Lumina grătarelor
se alege funcţie de caracteristicile apelor uzate, respectiv a dimensiunilor corpurilor
plutitoare şi a celor aflate în suspensie.
Lumina grătarului (l), se alege astfel :
L = 30 – 100 mm pentru grătare rare;
L = 10 – 25 mm pentru grătare medii ;
L = 3 – 10 mm pentru grătare dese;
Menţinerea corpurilor lipite pe grătar şi evitarea antrenării lor printre barele
acestuia se realizează printr-o viteză reală de trecere a apei prin grătar superioară valorii
de 0,8[m/s]. De regulă, viteza medie de trecere între barele grătarului se alege în gama
0,8 -1[m/sec] valoare care se pot majora la debite maxime până la 1,2 – 1,4[m/s]. Este de
remarcat că o mişcare hidraulică lentă nu asigură reţinerea pe bare a materialelor şi că
adoptarea vitezelor mici se face numai la prizele de apă la care captarea se realizează prin
grătare dispuse paralel cu sensul curgerii apei, astfel ca pentru a fi captată, apa face un
unghi de 90°. În acest caz, viteza care se adoptă în faţa grătarului este de 0,075 –
0,1[m/s], astfel încât să se evite antrenarea murdăriilor şi a debitelor solide, acestea
continuându-şi curgerea în aval datorită vitezei apei de suprafaţă. De asemenea, viteza
mică de captare permite peştilor să se îndepărteze de grătar.
Pentru staţiile de epurare la care reţinerile sunt în cantităţi mari, circa 4-
10[dm3/locuitor şi an], se prevăd grătare cu curăţire mecanică. Excepţie fac staţiile de
epurare mici la care curăţirea poate fi efectuata manual, precum şi staţiile mijlocii la care
grătarele rare sunt dispuse ca protecţie în amonte de grătarele medii sau dese prevăzute cu
curăţire mecanică. Reţinerile de pe grătare sunt tratate astăzi ca reziduuri (gunoi).
Grătare cu curăţire manuală
Grătarele cu curăţire manuală sunt de tip plan dispuse faţă de orizontală, înclinat
la 60-75°, pentru a putea fi uşor curăţite manual cu ajutorul unei greble. Curăţirea
manuală se face de pe o pasarelă care, în multe cazuri, se află la nivelul terenului.
Fig. 4 Grătar plan cu curăţire manuală
1 – umplutură din beton; 2 – bară; 3 – traversă; 4 – pasarelă
Întrucât deasupra nivelului apei din colectoarele de canalizare, în care se
adunăreţinerile de pe grătare, se află gaze, mai grele decât aerul şi lipsite de oxigen, e
absolutnecesar ca lucrătorul aflat pe pasarelă, în poziţie de curăţire, (aplecat) să aibă
capuldeasupra nivelului terenului. Adâncimea maximă admisă între pasarelă şi partea
inferioarăa grătarului este de 3 m.
Grătar curb cu curăţire mecanică
Grătarul curb cu curăţire mecanică, se utilizează doar pentru adâncimi mici de
canal. Barele grătarului sunt dispuse în secţiunea planului vertical după un arc de cerc de
cca. 90°. Curăţirea se efectuează cu una, două greble montate la extremitatea unor braţe
ce se rotesc în jurul unui arbore orizontal, dispus perpendicular pe direcţia de curgere a
apei.
Pentru evacuarea reţinerilor colectate de greblă, se adoptă mai multe soluţii:
- una are curăţitorul articulat la cadru şi prevăzut cu amortizoare pneumatice, gen
pompa de umflat cauciucuri, care elimină şocul la căderea curăţitorului după descărcarea
greblei.
- alta cu contragreutăţi la capătul unor braţe scurte prinse solidar de curăţitor, ceea
ce permite pendularea şi amortizarea căderii.
Ultima soluţie are curăţitorul fixat de braţele greblei şi comandat de o greutate
printr-un mecanism similar celui bielă manivelă; poziţia în spaţiu a braţului greblei, pe de
o parte, şi tendinţa greutăţii să coboare sub punctul de articulaţie al pârghiei, pe de alta,
conduc la mişcarea de curăţire.
Fig. 5 Grătar curb cu curăţire mecanică
1- cadru; 2-grătar; 3-greblă; 4-curăţitor greblă; 5-mecanism antrenare
Descărcarea depunerilor se face, în general printr-un plan înclinat oscilant pe
o bandă transportoare dispusă transversal pe canal. Depunerile de pe grătar sunt
îndepărtate de obicei o dată pe zi, însă în perioadele cu debite mai mari (pe timp de
ploaie) când se recomandă supravegherea continuă şi îndepărtarea lor mai des. De pe
grătarele mai dese, depunerile sunt îndepărtate de 2-5 ori pe zi. Dacă depunerile sunt
îndepărtate mecanic, mecanismul trebuie să intre în funcţiune des, chiar continuu, pentru
a nu se produce înfundări consistente, care ar putea duce la blocare.
Grătarul plan cu curăţire mecanică în amonte
Grătarul plan cu curăţire mecanică în amonte este destinat canalelor de mare
adâncime şi face parte din categoria grătarelor cu curăţire periodică. Grătarul este înclinat
faţă de orizontală cu 75 – 80 grade pentru a uşura curăţirea lui. În principiu grebla de
curăţire este acţionată prin intermediul a unui lanţ (sau pentru greblele de mari
dimensiuni două lanţuri ), ce se înfăşoară pe un tambur. Grebla funcţionează periodic, la
coborâre ea este îndepărtată de grătar cu ajutorul ghidajelor, urmând ca la ridicare ea să
stea apăsată pe grătar. În poziţia ridicată a greblei de curăţire, acţionează o lamă de
curăţire a greblei, care îndepărtează depunerile şi le descarcă într-un container sau pe o
bandă transportoare.
Fig. 6 Grătar curb cu curăţire mecanică, pentru lăţimi de 0,3 –1,6 m
1- cadru metalic, 2-grătar curb, 3-greblă mecanică, 4-curăţător greblă, 5- jgheab
depunere materiale, 6- motor de antrenare; 7-bandă transportoare
Grătar plan cu curăţire mecanizată cu cupă
Grătarul plan cu curăţire mecanizată cu cupă se utilizează în cazurile când apele
uzate conţin cantităţi mici de materiale plutitoare sau de mari dimensiuni şi deci
depunerile de materiale sunt în cantităţi mici şi în cazul în care canalul de aducţiune a
apei uzate are o adâncime mare.
Grătarul este înclinat faţă de orizontală la 75 – 80 grade, pentru a asigura ca
depunerile să fie împinse în sus de apă, pe de o parte şi pentru a uşura îndepărtarea
depunerilor de către greblă. Ca mijloc de îndepărtare a depunerilor de pe grătar instalaţia
dispune de o greblă acţionată prin cablu şi ghidată cu ajutorul a două perechi de role. La
coborâre, grebla este îndepărtată de barele grătarului de către ghidaje, iar la urcare este
apăsată de către ghidaje pe greblă. Cupa plasată la partea superioară curăţă grebla
reţinând depunerile, apoi cupa prin basculare este golită într-un tomberon sau cărucior,
acţionarea troliului putînd fi mecanică sau manuală.
Fig. 7 Grătar cu curăţire mecanică cu cupă
1-grătar; 2-construcţie metalică; 3- sistem de rulare a instalaţiei; 4-troliu de acţionare a
cupei; 5- ghidaj de deplasarea cupei pe grilaj, la urcare; 6- ghidaj de deplasare a cupei
la coborâre; 7- container pentru colectarea şi transportul particulelor
Grătar plan cu curăţire mecanică din aval
Grătarul plan cu curăţire mecanică din avalse încadrează în generaţia mai nouă de
grătareşi se utilizează pentru debite mari ale apelor uzate.
Sunt construcţii verticale. În partea din faţă dispune de un tip de transportor cu
racleţi prevăzuţi cu o serie de greble cu dinţi lungi care trec prin lumina întregului grătar
grătarului,colectând astfel în mod continuu toate depunerile. Instalaţia este o construcţie
compactă şi asigura o bună colectare şi separare a depunerilor.
Fig. 7 Grătar plan cu curăţire continuă cu bandă cu racleţi prevăzuţi cu greble
1- barele grătarului; 2 - barele greblelor; 3-transportorul cu racleţi; 4- extractor al depunerilor colectate; 5- plan înclinat colector
În figura 7 se prezintă un tip de sistem de grătar care face parte din categoria
grătarelor cu curăţire continuu, întrucât transportorul ce conţine greblele formează un
circuit închis, în sensul că prin faţa grătarului deplasarea este ascendentă, iar prin spatele
grătarului descendentă. Particulele colectare sunt transferate pe o bandă transportoare şi
evacuate astfel din zona grătarului.
2.2 Site
Sitele sunt de regulă utilizate pentru reţinerea particulelor de mai mici dimensiuni
decât cele pe care le pot reţine grătarele. În prezent tot mai multe staţii de epurare noi
utilizează site cu ochiuri mai mari în loc de gratare, având avantajul şi al transportului
materialelor depuse.
Sitele clasice în funcţie de dimensiune ochiului sitei, se împart în următoarele
categorii :
- macrosite, sau pe scurt site şi care au mărimea ochiului sitei mai mare de 0,3
mm;
- microsite, care au ochiul sitei mai mic decât 100 μm.
Având în vedere faptul că sitele se îmbâcsesc în timpul utilizării şi se obturează
ochiul sitei, acestea pot reţin particule şi mai mici. Sitele sunt realizate de regulă din tablă
din oţel inoxidabil prevăzute cu orificii de dimensiuni bine stabilite sau din sârmă oţel
inoxidabil sau din bronz, pentru macrosite. In cazul micrositelor acestea pot fi realizate şi
din ţesături din fibre sintetice. Având în vedere că sitele se înfundă pe măsură ce sunt
reţinute suspensiile fine, acestea trebuiesc curăţate periodic. Curăţirea sitelor se face cu
jet de apă sub presiune, aer comprimat sau cu ajutorul unor perii.
Sitele se utilizează cu precădere pentru reţinerea materiilor în suspensie, a celor
flotante şi semiflotante ce provin în special din industria alimentară, a celulozei şi hârtiei.
Trebuie să reţinem faptul că aceste materiale reţinute sunt materiale reutilizabile şi deci
operaţia este din punct de vedere economic benefică.
Sitele sunt de diverse construcţii, dintre acestea amintim: sita tambur , sită disc,
sită plană cu curăţire mecanică etc.
Sita tambur
Sita tambur se utilizează pentru domeniul macrositării, pentru debite relativ mici.
Instalaţia se compune dintr-o tobă cilindrică realizată din tablă de oţel inoxidabil,
prevăzută cu perforaţii şi care este rezemată la capete pe câte două role. Elementul
principal este diametrul tobei care estecuprins între 750 şi 1500 mm, funcţie de debitul
apei uzate. Apa uzată intră în interiorul tamburuluiprintr-un jgheab şi este evacuată la
partea inferioară a tamburului, apa curgând prin orificiile practicate în tabla tamburului
de unde este dirijată spre decantor. Partea interioară a tamburului este prevăzut cu o serie
de palete dispuse elicoidal, care au rolul de transporta reţinerile din interiorul tobei spre
partea opusă intrării apei, unde sunt evacuate într -un container.
Fig. 8 Sită tambur pentru ape uzate
A - admisia apei uzate; B - deversarea apei uzate; C - zona de lucru a sitei; D - zona de
curgere a apei sitate; E - zona de uscare a depunerilor din sită; F - evacuarea
depunerilor din sită; 1 - paleta elicoidală a sitei; 2-sensul de rotaţie a sitei;3-evacuarea
părţilor solide; 4 - role de sprijin (rolele de antrenare sunt în partea opusă) ; 5-
evacuarea apei uzate din sită; 6 - perete lateral; 7- deversor de amortizare; 8 - deversor
de descărcare; 9 - cameră de liniştire; 10-intrare apăuzată.
Sita disc
Sita disc se prezintă sub forma unei roţi cu spiţe acoperită cu o plasă de sârmă.
Suprafaţa de filtrare a discului corespunde unui unghi la centru de 120 – 150 grade, în
funcţie de diametrul discului. Discul este etanşat la partea inferioară cu cauciuc. Sita se
execută de regulă din tablă din oţel inoxidabil perforată (este mai rezistentă) sau din plasă
de sârmă. Domeniul de aplicare este în zona macrofiltrării. Viteza periferică a discului
este de 0,1 m / sec. Curăţirea depunerilor se poate face continuu cu ajutorul unor racleţi
sau pluguri, precum şi manual când se opreşte funcţionarea sitei disc.
Fig. 9 Sită disc cu curăţire continuă cu racleţi
1 - sită disc; 2 - racletă pentru curăţire; 3 - axul discului; 4 - lagărul axului de rotaţie; 5
- transmisie cu lanţ; 6 - grup de antrenare (motor şi reductor); 7 - suport metalic al
discului;
Sitele vibratoare
Sitele vibratoare se utilizează pentru reţinerea particulelor de mici dimensiuni.
Mărimea ochiurilor sitei sunt cuprinse între 0,3 şi 0,4 mm. Aceste tipuri de site se
utilizează pentru separarea dejecţiilor de la crescătoriile de porci. Prezintă avantajul unor
construcţii relativ simple. Frecvenţa vibraţiilor este de ordinul a 1 Hz şi amplitudinea
mişcării este 80 mm.
Sita plană cu curăţire mecanică
Sita plană cu curăţire mecanică este o construcţie destinată cu precădere sitări apei
uzate din industria alimentară. Sita are o poziţie înclinată cu 60 grade faţă de orizontală.
Sita este constituită din tablă de oţel inoxidabil perforat. Curăţirea sitei se face cu ajutorul
unui sistem de racleţi cu bandă de cauciuc, care realizează şi transportul depunerilor la
partea superioară unde reţinerile sunt descărcate într-un tomberon.
Fig. 10 Sită plană cu curăţire mecanică
1-lanţ cu racleţi; 2-zonă de lucru a sitei; 3-zonă superioară a sitei; 4- zona evacuare a
reţinerilor; 5- mecanism de antrenare a racleţilor.
Astfel de site se utilizează la staţiile de epurare de la fabricile de prelucrare a cărnii, a peştelui, fabrici de conserve, etc. Prezintă avantajul că nu necesită pomparea apei, aceasta căzând liber pe sită. Viteza de curăţire a racleţilor este de 0,1m/sec.
2.3 Deznisipatoare
Deznisipatoarele sau decantoarele pentru particule grosiere asigură depunerea pe
fundul bazinelor lor a nisipului şi pietrişului fin şi altor particule ce au trecut de site dar
care nu se menţin în ape liniştite mai mult de câteva minute. Nisipul depus se colectează
mecanic de pe fundul bazinelor şi se gestionează ca deşeu împreună cu cele rezultate din
etapele anterioare, deoarece conţine multe impurităţi organice. Deznisipatoarele sunt
indispensabile unei staţii de epurare, în condiţiile în care există un sistem de canalizare
unitar, deoarece nisipul este adus în special de apele de ploaie.
Deznisipatoarele trebuie să reţină prin sedimentare particulele mai mari în
diametru de 0,2 mm şi în acelaşi timp, trebuie să se evite depunerea materialelor
organice, pentru a nu se produse fermentarea lor.
Fig 11.Deznisipator curăţat mecanic
a - sectiune; b - vedere in plan; 1-gratar; 2 - batardou (stavila); 3 - desnisipator;
4 - drenaj; 5 - conducta de aspiratie pompa; 6 - bazin de receptie colector.
2.4 Dezintegratoare
Dezintegratoarele sunt echipamente mecanice prevăzute cu rotoare,cu
muchiităietoare sau lame ce toacă suspensiile grosiere din apa uzată la dimensiuni între
0,15 – 3 mm.
În general la dezintegratoare materialul reţinut de grătare este adus prin
hidrotransport,iar după prelucrare materialul mărunţit este preluat tot de hidrotransport şi
este antrenat şi transportat din nou în canalul din faţa grătarelor, de unde intră fluxul
tehnologic al staţiei.
Fig 12. Dezintegrator cu ax vertical
1 – bară de fărămiţare; 2 – motoreductor; 3 – rotor; 4 – lame; 5 – bare de sfărămiţare;
2.5 Separatoare de grăsimi
Separator de grăsimi are rolul de a reţine grăsimile şi uleiurile din apa uzată. Cuprinde trei compartimente, unde apa este aerată pentru ajutarea separării. Prin ridicarea nivelului de apă, grăsimile se dirijeaza manual într-un jgheab care deversează într-un bazin betonat de unde apa este reintrodusă în flux iar grăsimile sunt reţinute în vederea eliminării.
Grasimile stocate constituie deşeu periculos şi actualmente nu avem soluţii de depozitare definitivă sau distrugere.
Separatoarele de grăsimi cu insuflare de aer de joasă presiune clasice au ca dezavantaj sistemul de aerare cu plăci Arcuda, care se colmatează rapid, iar înlocuirea şi curăţarea lor se face extrem de dificil.
Sistemele moderne de aerare, în special cele cu dispozitive cu membrană elastică se dovedesc o soluţie fiabilă şi eficientă.
Fig 13. Separator de grasimi
Bibliografie
http://www.messer.ro/Stiri_si_publicatii/Stiri/
Prezentari_seminar_ape_15_09_20051/Eduard_Dinet.pdf
Indrumar Proiect/Sisteme de depoluare/Victor Viorel Safta
http://www.dfr.ro/categorie/epurare/separatoare-de-grasimi-si-hidrocarburi/
descriere-separatoare-de-grasimi-si-hidrocarburi/
http://www.fosa.ro/descriere-separatoare-grasimi.php