Modernizacja części gazowo-energetycznej, w tym

"Modernizacja części gazowo-energetycznej, w tym: instalacji biogazu z
wprowadzeniem kogeneracji, modernizacja układu nadawy i odbioru
osadu."
Opis nowych i modernizowanych obiektów
1. Modernizacja zagęszczacza osadu wstępnego
Dw=20,00m, h=3,00m, pojemność V=1000m3
o
parametrach:
Do zagęszczania osadu wstępnego przewiduje się wykorzystanie jednego z dwóch
istniejących zbiorników o pojemności V = 1 000 m3. Czas przetrzymania osadu w zbiorniku
wyniesie 3 doby co pozwoli na zagęszczenie osadu do zawartości 2,4-5% Sm i pozwoli na
zmniejszenie objętości osadu surowego podawanego do komór fermentacji z ok. 330 m3/d do
ok. 140-66 m3/d.
Ciecz nadosadowa w ilości ok. 190-264 m3/d będzie odprowadzana do kanalizacji zakładowej
oczyszczalni.
Modernizacja będzie polegała głównie na naprawie powierzchni betonowych oraz likwidacji
istniejącego zgarniacza i montażu w jego miejsce typowego mieszadła prętowego
wspomagającego proces zagęszczania.
Przewiduje się hermetyzację zbiornika. Powietrze pobierane z jego wnętrza będzie tłoczone
przez biofiltr i w ten sposób oczyszczane z substancji złowonnych przed odprowadzeniem do
atmosfery.
2. Budowa zbiornika osadu zagęszczonego zmieszanego o parametrach:
Dw=8,50m, h1=4,70 m
Do magazynowania osadu zmieszanego zagęszczonego przewiduje się budowę zbiornika
pełniącego rolę zbiornika nadawy osadu przed podaniem go do WKF-u. Przewiduje się
zbiornik żelbetowy w rzucie kołowy o średnicy 8,5m.
W zbiorniku magazynowany będzie osad o następujących parametrach:
Ilość osadu zmieszanego zagęszczonego
Q = 215 m3/d
Sucha masa
SM = 6 300 kg/d
Uwodnienie
w = 97,1 %
Średnica zbiornika
D = 8,5m
Wysokość czynna
H = 4,2 m
Pojemność czynna zbiornika
Vcz = 238 m3
Czas magazynowania osadu w zbiornikach
t = 1,1 doby
W zbiorniku tym przewidziano montaż mieszadła o parametrach:
ilość
1szt.
moc
5,8 kW.
Do ewakuacji mieszadła przewidziano żurawik z wciągarką ręczną o udźwigu do 250kg.
Zbiornik wyposażony będzie w czujnik pomiaru poziomu osadu w zbiorniku oraz przelew
awaryjny do kanalizacji zakładowej.
3. Modernizacja zbiornika odgazowania osadu o parametrach: Dw=20,0m,
h=3,00m, pojemność V=1000m3
Do odgazowania osadu przefermentowanego i jednocześnie do pełnienia funkcji zbiornika
nadawy na prasę do odwadniania osadu przewiduje się wykorzystanie drugiego z istniejących
zbiorników o pojemności V = 1 000 m3. Objętość zbiornika pozwala na przetrzymanie osadu
przefermentowanego do 5 dni.
Pełna objętość zbiornika będzie wykorzystywana tylko w przypadku awarii prasy. W trakcie
normalnej eksploatacji czas odgazowania osadu nie powinien być dłuższy od 1 doby.
Modernizacja będzie polegała głównie na naprawie powierzchni betonowych oraz likwidacji
istniejącego zgarniacza i montażu mieszadła szybkoobrotowego utrzymującego osad w
zawieszeniu.
Przewiduje się hermetyzację zbiornika. Powietrze pobierane z jego wnętrza będzie tłoczone
przez biofiltr i w ten sposób oczyszczane z substancji złowonnych przed odprowadzeniem do
atmosfery.
4. Instalacja dezodoryzacji powietrza dla obiektów: zagęszczacz osadu
wstępnego, zbiornik osadu zmieszanego, zbiornik odgazowania osadu
Zakłada się neutralizację powietrza odciąganego z obiektów potencjalnie stanowiących
największe zagrożenie emisji złowonnych:
• Zagęszczacz osadu wstępnego,
• Zbiornik osadu zmieszanego
• Zbiornik odgazowania osadu przefermentowanego
Oczyszczanie powietrza będzie odbywało się na biofiltrze wyposażonym w złoże czynne
wiążące związki odoroczynne, dokąd powietrze będzie tłoczone systemem wentylatorów z
każdego w.w. obiektu
Biofiltr będzie wyposażony w sondę kontrolującą odczyn odcieków ze złoża, wraz z układem
korekty odczynu i dozowania pożywki. Odbiór powietrza do biofiltra będzie posiadać
regulację przepustnicami oraz odpowiednią izolację termiczną.
5. Wymienniki
pompowni II st.
ciepła
rurowe
o
mocy
480kW
i
modernizacja
Modernizacja istniejącego węzła fermentacji osadów obejmuje swoim zakresem wymianę
istniejącej instalacji (rurociągi, armatura oraz wymienniki ciepła) przewidzianej dla obsługi
komór fermentacyjnych na instalacji:
• Doprowadzenia osadu surowego,
• Cyrkulacji osadu,
• Spustu osadu przefermentowanego,
• Odprowadzenia cieczy nadosadowej,
znajdujących się w budynku wielofunkcyjnym i pompowni II stopnia. Zakresem modernizacji
jest również objęta wymiana wymienników ciepła i agregatów pompowych..
Jako wymienniki ciepła proponuje się zastosować 2 wymienniki rurowe o mocy po 480kW
każdy pracujące w układzie 1 wymiennik na 1 WKF. Dodatkowo zakłada się 1 wymiennik
rezerwowy
Dobór wymienników przeprowadzono przy następujących założeniach:
Dobowa ilość osadu surowego:
215 m3/d,
Dobowa ilość osadu recyrkulowanego
220,0m3/h
Ilość wymienników
2 szt. + 1 szt.
Minimalna temperatura osadu
60C
Temperatura osadu w WKF
370C
Czynnik grzewczy
woda 85/700C
Czas pracy wymiennika
24h/d
Przyjęto wymienniki rurowe o mocy 480 kW Ciepło na potrzeby podgrzewania osadu w
komorach doprowadzane będzie z projektowanego agregatu ko generacyjnego lub awaryjnie z
istniejącej kotłowni.
Dodatkowo przewiduje się zastosowanie wymiennika ciepła osad/osad, który będzie
przekazywał ciepło osadu odprowadzanego z WKF osadowi surowemu doprowadzanemu do
WKF. Czynnikiem grzewczym będzie w tym przypadku osad o temperaturze. 370C
Zakłada się wymianę istniejących rurociągów i armatury zaporowej w pompowni II stopnia.
Węzeł ten po modernizacji będzie umożliwiał:
• Przesłanie osadu z osadników wstępnych do grawitacyjnego zagęszczacza osadu
• Odbiór zagęszczonego osadu wstępnego i podanie go do zbiornika osadu zmieszanego
• Przesłanie osadu nadmiernego po homogenizatorze do zbiornika osadu zmieszanego
• Podanie osadu zmieszanego zagęszczonego do WKFz
• Odbiór osadu przefermentowanego z WKFz do zbiornika odgazowania
• Odbiór osadu ze zbiornika odgazowania i podanie go do instalacji mechanicznego
odwadniania z możliwością przesłania go do laguny (w przypadku awarii prasy)
6. Modernizacja istniejącego układu cieplnego stacji generatorów gazowych
podających ciepło o parametrach 90/70 stopni C
Przewiduje się modernizację istniejącego układu ciepłowniczego, w taki sposób, aby
podstawowym źródłem ciepła na potrzeby technologiczne i bytowo-socjalne była stacja
generatorów gazowych podająca do sieci ciepło o parametrach 90/700C.
7. Modernizacja WKF w zakresie: poprawa hydrauliki, wykonanie nowej
kieszeni przelewowej, instalacji ujęcia biogazu
W ramach modernizacji przewiduje się roboty zmierzające do przywrócenia nieczynnej
aktualnie komorze jakości i funkcji co najmniej takich jakie charakteryzują WKF
zmodernizowany. Zakłada się:
1. Poprawę hydrauliki cyrkulacji osadu wewnątrz zbiornika poprzez likwidację
istniejącego podestu i wykonanie kierownicy strugi w leju WKF
2. Przystosowanie rury centralnej do nowych warunków. Przewiduje się wykorzystanie
istniejącego mieszadła
3. Wykonanie nowej kieszeni przelewowej gwarantującej możliwość utrzymania stałego
poziomu osadu w WKF z odprowadzeniem osadu do komory odgazowania z
przelewem awaryjnym do kanalizacji. Identyczna komora przelewowa zostanie także
wykonana na aktualnie pracującej komorze fermentacyjnej
Modernizacja instalacji ujęcia biogazu w podobny sposób jak to zostało zrealizowane na
zmodernizowanym już zbiorniku.
8. Agregaty kogeneracyjne
Aktualnie biogaz spalany jest w kotłowni a jego nadwyżka spalana jest bez żadnego
pożytku w pochodni. Aby zmienić ten stan rzeczy proponuje się zastosowanie na oczyszczalni
modułu do produkcji energii elektrycznej. Przy spalaniu biogazu w module kogeneracyjnym
produkowana będzie energia elektryczna i cieplna. Energia elektryczna wytwarzana przez
agregat kogeneracyjny będzie mogła być wykorzystywana na potrzeby własne oczyszczalni
lub sprzedawana do zewnętrznej sieci energetycznej. Energia cieplna (odbierana w postaci
wody gorącej o parametrach 90º/70ºC będzie wykorzystywana do celów technologicznych
(podgrzewania osadu w wydzielonej komorze fermentacyjnej) oraz na cele grzewcze
(centralne ogrzewanie)
Przewiduje się dostawę dwóch agregatów o parametrach
•
Moc cieplna
234 kW
•
Moc elektryczna
nie mniej niż 190 kW
•
Stopień sprawności (elektryczny)
min 39,0 %
•
Stopień sprawności (cieplny)
min 50,0 %
3
Maksymalne zużycie biogazu
ok. 80,8 m /h (1 940 m3 /d)
Wyprodukowana energia elektryczna w generatorach będzie zasilała bezpośrednio
urządzenia oczyszczalni ścieków (dmuchawy). Instalacja nie będzie podłączona do
KSE.
Instalacja dezintegracji (homogenizacji) osadu
W celu poprawienia struktury osadu i zwiększenia jego podatności na fermentację przewiduje
się zastosowanie instalacji do mechanicznej dezintegracji (homogenizacji) osadu
nadmiernego.
Urządzenie do homogenizacji osadu stanowi zbiornik ze stali kwasoodpornej 0H18N9
wyposażony w dwa mieszadła szybkoobrotowe ze śmigłami tnącymi do homogenizacji.
Odpowiedni profil wirników oraz zainstalowane kierownice zapewniają cyrkulację osadu w
komorze.
Homogenizator jest urządzeniem przepływowym działającym na zasadzie przepływu
grawitacyjnego wytworzonego na skutek różnicy poziomów między króćcami dopływu i
odpływu osadu (o średnicy 250mm). Dodatkowo zbiornik posiada zawór awaryjnego spustu
osadu Ø90. Przy dłuższym okresie postoju urządzenia oraz podczas prac konserwacyjnych
przewiduje się możliwość opróżnienia zbiornika poprzez spust osadu do kanalizacji.
Zbiornik posiada również otwór rewizyjny pozwalający na kontrolę od wewnątrz.
Odpływ z homogenizatora skierowany będzie do zbiornika osadu zagęszczonego, skąd
mieszanina osadów będzie podawana do fermentacji.
Zasilania i sterowanie urządzeniem:
Szafka zasilania na konstrukcji zbiornika; w szafce zabudowane bezpieczniki oraz
zabezpieczenia termiczne silników; na przedniej ściance szafy umieszczone włączniki
zespołów; sterowanie ręczne.
Przewiduje się umieszczenie instalacji do homogenizacji osadów w istniejącym budynku
pompowni II stopnia.
9. Instalacja biogazu + zbiornik biogazu o pojemności 1040m3 + pochodnia
W ramach modernizacji przewiduje się następujące prace:
• Ujęcie biogazu
Ujęcie biogazu na pracującym WKF-ie pozostanie bez zmian. Na
modernizowanej komorze zostanie zainstalowane analogiczne ujęcie, czyli składające
się z rury upustowej z przepustnicą, bezpiecznika cieczowego i odgałęzienia
wylotowego biogazu do instalacji.
• Kolumna odpieniająca
Przewiduje się analogiczną instalację odpieniającą jak na WKF pracującym
• Odsiarczanie
Zasadą wymiarowania odsiarczania biogazu będzie osiągnięcie stężenia
siarkowodoru na wylocie z odsiarczalnika poniżej poziomu określonego przez
producenta agregatu kogeneracyjnego. Jest to jednocześnie poziom niższy niż
rekomendowany przez producentów większości palników kotłów i samych kotłów.
Dla strumienia biogazu rzędu 3 000 m3/d optymalnym wydaje się odsiarczanie na
rudzie darniowej, bądź na innym złożu. W celu poprawy komfortu obsługi przewiduje
się naziemną konstrukcję instalacji odsiarczającej
• Magazynowanie biogazu
Przewiduje się likwidację istniejącego zbiornika biogazu i postawienie
nowego (na przykład firmy Sattler) o poj. 1 040 m3.
• Spalanie gazu nadmiernego
Istniejąca pochodnia będzie zastąpiona nową z możliwością spalania awaryjnego przy
ciśnieniu zbiornikowym. Zadanie skonstruowania takiej pochodni powierzone będzie
wybranej firmie doświadczonej w konstrukcji pochodni biogazu. Pochodnia będzie
przystosowana do ciągłego spalania całego strumienia biogazu
• Tłoczenie biogazu
Układ ciśnień w instalacji musi uwzględniać następujące okoliczności:
− stabilne nadciśnienie biogazu w komorach fermentacyjnych,
nie przekraczające
5kPa (50 cm H2O),
− stabilne ciśnienie w zbiorniku biogazu, 1,1 kPa (11 cm H2O),
− ciśnienie na kotłach 1,7kPa,
− nadciśnienie biogazu przed filtrami agregatu kogeneracyjnego nie mniejsze niż 12
kPa,
− straty ciśnienia na odsiarczaniu i odwilżaniu (po ok. 3,0 kPa) i na rurociągach.
Tłoczenie biogazu do wymaganego nadciśnienia będzie zapewnione przez dmuchawy
promieniowe o konstrukcji umożliwiającej działanie nawet przy wyłączonych
odbiorach. Dmuchawy (zapewniające odpowiednie przepływy i wymagane ciśnienie
biogazu) z armaturą będą umieszczone w wolnostojącym kontenerze stalowym
zwanym węzłem tłocznym.
Węzeł tłoczny będzie wentylowany i ogrzewany elektrycznie.
• Rurociągi
Utrzymana będzie zasada wykonania rurociągów ponad terenem ze stali nierdzewnej,
a pod ziemią z poliuretanu (PE). Na rurociągach będą montowane odwadniacze.
10. System sterowania i kontroli pracą oczyszczalni (modernizacja
istniejącego i budowa nowego)
Zakres instalacji AKPiA wynika z wytycznych technologicznych obiektu ujętych w Projekcie
Wykonawczym branży technologicznej.
Podstawą techniczną opracowania Projektu Wykonawczego były następujące materiały:
- Projekt Wykonawczy branży technologicznej,
- Projekt Wykonawczy instalacji elektrycznej,
- przeprowadzona wizja lokalna na obiektach istniejących i wykonana niezbędna
inwentaryzacja dla celów projektowych.
11. Modernizacja instalacji elektrycznych
Zakres prac obejmuje:
- zasilanie obiektów projektowanych,
- rozbudowę rozdz. głównej RGnn i 2RGnn związaną z pracą wyspową agregatów
kogeneracyjnych,
- rozdzielnice n.n. obiektowe projektowane,
- wymianę rozdz. n.n. żeliwnej w Pompowni IIo,
- zewnętrzną sieć kablową n.n.
- oświetlenie zewnętrzne w rejonie nowoprojektowanych obiektów,
- instalację siły,
- instalację oświetleniową,
- instalację odgromową,
- instalację wyrównawczą i uziemiającą,
- powiązanie pracy agregatów kogeneracyjnych z siecią Zakładu,
- wymianę przekładników napięciowych w polach pomiarowych w rozdz. SN,
- dobudowę jednego przekładnika prądowego w polach zasilających w rozdz. SN,
- wymianę głowic kablowych w polach zasilających w rozdz. SN ( w eksploatacji
EnergiiPro),
- pomiar energii wyprodukowanej przez agregaty kogeneracyjne,
- wykonanie zabezpieczeń dodatkowych w rozdz. SN związanych ze współpracą agregatów
kogeneracyjnych z siecią Energetyki.
12. Wymiana istniejących rurociągów na nowe sieci międzyobiektowe
Zakres obejmuje:
- rurociąg osadu wstępnego,
- rurociągi osadu nadmiernego,
- rurociągi osadu zmieszanego zagęszczonego,
- rurociągi osadu surowego,
- rurociągi osadu recyrkulowanego,
- rurociągi osadu przefermentowanego,
- rurociągi przelewowe,
- rurociągi biogazu.
13. Zagospodarowanie terenu oczyszczalni wykonanie nowych dróg i
chodników przy budowanych i modernizowanych obiektach
Rozbudowa układu komunikacyjnego to przebudowa istniejących dróg i placów w
dowiązaniu do istniejącego stanu. Na przebudowanych drogach i placach, dla ujednolicenia
wyglądu przewidziano nawierzchnię betonową.