Modelarea proceselor de sedimentare in statiile de epurare

Extras din referat Cum descarc?

Sistemele de epurare a apelor uzate au un istoric care depaseste 100 de ani, dar modalitatea de functionare si, mai ales, de constructie a acestor sisteme s-a bazat vreme indelungata pe dat exclusiv empirice.
In a doua jumatate a secolului trecut, o serie de cercetatori si, ulterior, institute de cercetare sau grupuri de lucru s-au ocupat cu definirea, concretizarea si optimizarea unor sisteme de modelare, care sa poata fi utilizate in designul si controlul statiilor de epurare, fie in ansamblul lor, fie pentru diferitele aspecte ale procesului de epurare.
Mai multe etape succesive pot fi identificate in relativ scurta perioada de existenta a modelarii acestor procese: o etapa initiala sau clasica, o etapa a modelelor ,,State-of-Art" si o etapa a folosirii sistemelor bazate pe inteligenta artificiala (AI), mai mult sau mai putin distincte in timp, la care se adauga diverse incercari originale de modelare, bazate pe algoritmi matematici utilizati in alte sectoare ale stiintei.
La momentul actual, sistemele de modelare ,,State-of-Art" sunt pe departe cele mai des folosite, in ciuda problemelor de structura ale modelelor, existand numeroase adaptari la nivel local ale acestor sisteme, iar tendinta de viitor pare a fi controlul unor structuri realizate si operate pe baza modelelor ,,State-of-Art" prin algoritmi de tip AI.
Problema fundamentala pare a fi tratarea predominant inginereasca a epurarii (ambele sisteme de modelare, ,,State-of-Art" si AI fiind construite pe baza unor date de tip cantitativ - volume, cantitati, concentratii), cu toate ca elementele care realizeaza epurarea propriu-zisa sunt microorganisme, iar relatiile dintre ele sunt specifice ecosistemelor.
Apa este o substanta indispensabila vietii, fiind considerata conditia necesara si suficienta pentru aparitia proceselor care definesc materia vie. 
Apa este folosita in agricultura pentru a compensa lipsa precipitatiilor sau a apei accesibile din sol. Apa folosita in comunitatile umane isi modifica proprietatile, devenind ceea ce se numeste ,,apa uzata" (Vaicum, 1981), impurificata sau poluata in urma folosirii, fie ea menajera sau industriala. Ea este preluata de sisteme de canalizare, care o transporta spre sisteme de epurare urbane, cu mentiunea ca, in conformitate cu legislatia romaneasca, apele uzate industriale trebuie preepurate, indepartandu-se substantele nefavorabile vietii. 
Apa de canalizare cuprinde 95% apa, si 5% impuritati (anorganice: nisip, pietris, fragmente de lemn, sticla, metale, sau organice: produse ale metabolismului uman, resturi alimentare etc.) sau microorganisme (bacterii, fungi, alge, protozoare). Dupa o tratare de tip fizic, in care se realizeaza indepartarea impuritatilor anorganice, sistemul de epurare cuprinde una sau mai multe trepte de epurare biologica. Cel mai utilizat este cel denumit namol activ, datorita simplitatii instalatiilor si usurintei in exploatare, precum si capacitatii volumetrice ridicate a instalatiilor. 
Istoria procedeului incepe in debutul secolului al XX-lea, gratie cercetarilor intreprinse de Bolton in 1902, de Black si Phelps in 1910, de Clark si Gate, sau de Fowler si Mumford, intre 1912 si 1913, cercetatori britanici sau americani, care au studiat rolul determinant al microorganismelor in oxidarea substantelor organice, in timpul aerarii apelor uzate menajere, fara a identifica necesitatea cultivarii populatiilor de astfel de microorganisme in concentratie ridicata.
Epurarea apelor ca procedeu tehnologic a fost gandit pentru a reda ecosistemului in stare cat mai buna un element folosit de societatea umana, ea fiind, teoretic, o tehnologie ecologica sau de mediu. In realitate, o astfel de abordare e simplista, intrucat apele epurate, redate retelelor hidrografice de unde au fost preluate, sunt reutilizate de comunitatile umane din aval, fie pentru alimentarea cu apa potabila a comunitatilor umane, fie pentru utilizare in agricultura sau industrie alimentara, unde o calitate buna a apei e de dorit. Aspectul economic se impleteste, asadar, cu cel ecologic, din acest punct de vedere.
Modelarea proceselor implicate in epurarea apelor uzate vine in ajutorul perfectionarii epurarii, ajutand, implicit, ambele aspecte discutate. Instalatiile concepute pana in anii '60, bazate pe date empirice, aveau mari probleme de conceptie a structurii si a dimensionarii instalatiilor, dar si de operare a acestora, de unde si frecvente probleme legate de procesul de epurare (Ognean, 1981). 
Cele mai cunoscute astfel de probleme sunt eficienta necorespunzatoare de indepartare a substantelor organice din amestecul de epurat si functionarea necorespunzatoare a namolului activ (aglomerarea namolului, formarea de flocoane necorespunzatoare sau fragmentarea acestora), datorate, dupa cum au reliefat Ognean (1981) sau Bucur (2003), fie unor deficiente de constructie a instalatiei (volume insuficiente sau prea mari ale aerotancurilor, volume insuficiente ale instalatiilor de oxigenare, structuri geometrice necorespunzatoare folosite), fie unor deficiente de operare (viteze necorespunzatoare de curgere prin instalatie, oxigenari necorespunzatoare, timpi de retentie necorespunzatori).
Inca de la inceput, modelele matematice au oferit informatii operatorilor si constructorilor statiilor de epurare capabile sa evite sau sa corecteze erorile mentionate anterior, informatii referitoare, in principal, la modul in care incarcarea organica este consumata de microorganisme, la cineticile de crestere a namolului activ, la timpii de retentie necesari etc. Modele de data mai recenta sunt chiar mai utile, fiind concepute ca un ,,operator" matematic, capabil sa gestioneze intreaga functionare a statiei de epurare, iar implicarea algoritmilor Inteligentei Artificiale a constituit doar un nou pas in aceasta directie. Indiferent de modelul folosit, rezultatul, in urma aplicarii corecte, nu poate fi decat un efluent mai curat, in conformitate cu scopul economic si cel ecologic al procesului.


Fisiere in arhiva (1):

  • Modelarea proceselor de sedimentare in statiile de epurare.doc

Imagini din acest proiect Cum descarc?

Promoție: 1+1 gratis

După plată vei primi prin email un cod de download pentru a descărca gratis oricare alt referat de pe site.Vezi detalii.


Descarcă aceast referat cu doar 4 € (1+1 gratis)

Simplu și rapid în doar 2 pași: completezi adresa de email și plătești. După descărcarea primului referat vei primi prin email un alt cod pentru a descărca orice alt referat.

1. Numele, Prenumele si adresa de email:

Pe adresa de email specificata vei primi link-ul de descarcare, nr. comenzii si factura (la plata cu cardul). Daca nu gasesti email-ul, verifica si directoarele spam, junk sau toate mesajele.

2. Alege modalitatea de plata preferata:


* La pretul afisat se adauga 19% TVA, platibil in momentul achitarii abonamentului / incarcarii cartelei.

Hopa sus!