Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi

Komentarze

Transkrypt

Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
TIM II Maciej Kita
44-100 Gliwice, ul. Czapli 57
NIP 631-155-76-76
Tel. 601-44-31-79, e-mail: [email protected]
Zamawiający:
Rejonowe Przedsiębiorstwo Komunalne Spółka z o.o. w Złotoryi
59-500 Złotoryja, al. Miła 2
Stadium dokumentacji:
Koncepcja
Temat opracowania:
Koncepcja modernizacji oczyszczalni
ścieków w Złotoryi
Wykonał zespół pod kierunkiem:
mgr inż. Maciej Kita
dr inż. Tatiana Kita
dr inż. Lesław Płonka
mgr inż. Bartłomiej Zych
Data opracowania: Grudzień 2013
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 1
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
SPIS TREŚCI
1
Część ogólna................................................................................................................. 6
1.1
Dane ogólne............................................................................................................... 6
1.2
Podstawy opracowania ............................................................................................ 6
1.3
Cel i zakres opracowania ......................................................................................... 7
2
Opis stanu istniejącego oczyszczalni ......................................................................... 8
2.1
Lokalizacja oczyszczalni .......................................................................................... 8
2.2
Istniejąca zlewnia oczyszczalni ............................................................................... 8
2.3
Ilość i jakość ścieków ............................................................................................... 8
2.3.1
Wartości projektowe ...................................................................................................... 8
2.3.2
Wartości uzyskane podczas eksploatacji ....................................................................... 9
2.3.3
Ocena danych. .............................................................................................................. 25
2.3.4
Liczba mieszkańców obsługiwanych przez oczyszczalnię w Złotoryi ........................ 25
2.4
Układ procesowy oczyszczalni .............................................................................. 28
2.5
Charakterystyka obiektów technologicznych...................................................... 30
2.5.1
Stacja zlewna................................................................................................................ 30
2.5.2
Budynek krat ................................................................................................................ 30
2.5.3
Piaskowniki Geigera .................................................................................................... 30
2.5.4
Magazyn piasku ........................................................................................................... 31
2.5.5
Zbiornik retencyjny ZR ................................................................................................ 31
2.5.6
Koryto pomiarowe na kanale doprowadzającym ścieki do bloku biologicznego ........ 32
2.5.7
Blok biologicznego oczyszczania ................................................................................ 32
2.5.8
Stacja dmuchaw SD ..................................................................................................... 33
2.5.9
Zbiornik na koagulant .................................................................................................. 33
2.5.10 Osadniki radialne Dorra (wtórne) ................................................................................ 34
2.5.11 Pompownia recyrkulacji osadu PRO ........................................................................... 34
2.5.12 Pompownia przerzutowa ścieków oczyszczonych PP ................................................. 35
2.5.13 Komory fermentacyjne ................................................................................................ 36
2.5.14 Zbiornik osadu przefermentowanego........................................................................... 36
2.5.15 Budynek pras wraz z silosem wapna ........................................................................... 37
2.5.16 Składowisko "BIOWAP-u".......................................................................................... 37
2.5.17 Stacja transformatorowa .............................................................................................. 37
2.5.18 Kanały i rurociągi na terenie oczyszczalni .................................................................. 37
2.5.19 Linie zasilające SN....................................................................................................... 39
2.5.20 Stacja transformatorowa R - 78 .............................................................................. 39
2.5.21
Komory transformatorowe................................................................................. 40
2.5.22
Rozdzielnia główna nn RG ................................................................................ 40
2.6
Zasilanie obiektów na terenie oczyszczalni w energię elektryczną.................... 41
2.7
Osiągane efekty oczyszczania ścieków ................................................................. 42
2.8
Parametry pracy urządzeń technologicznych ..................................................... 42
2.8.1 Węzeł krat: ................................................................................................................. 42
2.8.2 Węzeł piaskowników................................................................................................ 42
2.8.3 Reaktory biologiczne. ............................................................................................... 43
2.8.4 Osadniki wtórne. ....................................................................................................... 43
2.8.5 Stacja dmuchaw......................................................................................................... 43
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 2
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
2.8.6 Pompownia osadu recyrkulowanego...................................................................... 43
2.8.7 Stacja koagulantu. ..................................................................................................... 43
2.8.8 Pompownia przewałowa. ......................................................................................... 43
2.8.9 Stacja odwadniania i higienizacji osadu. ............................................................... 43
2.8.10
Magazyn osadu. ................................................................................................... 44
2.9
Stan techniczny obiektów oczyszczalni ................................................................ 44
2.9.1 Stacja zlewna ............................................................................................................. 44
2.9.2 Budynek krat .............................................................................................................. 44
2.9.3 Piaskowniki Geigera ................................................................................................. 44
2.9.4 Magazyn piasku ......................................................................................................... 44
2.9.5 Zbiornik retencyjny................................................................................................... 45
2.9.6 Zwężka pomiarowa ................................................................................................... 45
2.9.7 Blok biologiczny (komory regeneracji osadu, komory defosfatacji, komory
denitryfikacji, komory nitryfikacji). ..................................................................................... 45
2.9.8 Stacja dmuchaw SD .................................................................................................. 45
2.9.9 Zbiornik na koagulant............................................................................................... 45
2.9.10
Osadniki wtórne .................................................................................................. 45
2.9.11
Pompownia recyrkulacji osadu PRO ............................................................... 46
2.9.12
Pompownia przerzutowa ścieków oczyszczonych PP................................... 46
2.9.13
Komory fermentacyjne ....................................................................................... 46
2.9.14
Zbiornik osadu przefermentowanego ............................................................... 46
2.9.15
Budynek pras wraz z silosem wapna ............................................................... 46
2.9.16
Składowisko "BIOWAP-u" ............................................................................... 46
2.9.17
Stacja transformatorowa..................................................................................... 46
2.9.18
Sieci międzyobiektowe. ..................................................................................... 46
2.9.19
System AKPiA. ................................................................................................... 47
3
Docelowe warunki pracy oczyszczalni .................................................................... 48
3.1
Przewidywany rozwój zlewni ................................................................................ 48
3.1.1
Analiza możliwości zwiększenia ilości ścieków komunalnych z terenu miasta
Złotoryja ..................................................................................................................................... 48
3.1.2
Planowany przyrost obciążenia oczyszczalni .............................................................. 50
3.2
Docelowe obciążenie oczyszczalni ......................................................................... 50
3.2.1
Równoważna liczba mieszkańców............................................................................... 50
3.2.2
Ładunki zanieczyszczeń ............................................................................................... 51
3.2.3
Obciążenie hydrauliczne .............................................................................................. 51
3.2.4
Wymagana jakość ścieków oczyszczonych ................................................................. 54
4
Proponowane warianty modernizacji i rozbudowy części ściekowej oczyszczalni55
4.1
Część mechaniczna – kraty i piaskowniki............................................................ 56
4.1.1
Część mechaniczna obiekty I etapu. ............................................................................ 56
4.1.2
Część mechaniczna obiekty II etapu. ........................................................................... 57
4.1.3
Podsumowanie. ............................................................................................................ 58
4.2
Część biologiczna.................................................................................................... 58
4.2.1
Wariant pierwszy – przepływowy bez osadnika wstępnego. ....................................... 59
4.2.2
Wariant drugi – z wprowadzeniem procesu sedymentacji wstępnej. .......................... 73
4.2.3
Podsumowanie ............................................................................................................. 82
5
Proponowane warianty modernizacji i rozbudowy części osadowej oczyszczalni.83
5.1
Stabilizacja osadów. ............................................................................................... 84
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 3
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
5.1.1
Kompostowanie. .......................................................................................................... 84
5.1.2
Stabilizacja chemiczna ................................................................................................. 84
5.1.3
Autotermiczna stabilizacja tlenowa. ............................................................................ 86
5.1.4
Stabilizacja tlenowa ..................................................................................................... 89
5.1.5
Fermentacja metanowa (beztlenowa)........................................................................... 90
5.1.6
Podsumowanie ............................................................................................................. 92
5.2
Odwadnianie osadu ................................................................................................ 98
5.2.1
Podsumowanie ........................................................................................................... 102
5.3
Transport i higienizacja osadu............................................................................ 103
5.4
Ilości powstających osadów. ................................................................................ 104
6
Ostateczny zakres przyjętej modernizacji i rozbudowy oczyszczalni ................ 105
6.1
Opis ogólny. .......................................................................................................... 105
6.2
Opis szczegółowy. ................................................................................................. 110
6.2.1
Zabudowa stacji zlewnej. ........................................................................................... 111
6.2.2
Modernizacja części mechanicznej oczyszczalni. ..................................................... 112
6.2.3
Modernizacja węzła zbiorników retencyjnych. ......................................................... 114
6.2.4
Modernizacja reaktora biologicznego. ....................................................................... 114
6.2.5
Modernizacja osadników wtórnych. .......................................................................... 117
6.2.6
Modernizacja pompowni osadu recyrkulowanego. ................................................... 117
6.2.7
Modernizacja stacji dmuchaw. ................................................................................... 117
6.2.8
Modernizacja układu magazynowania i dozowania koagulantu do chemicznego
usuwania fosforu. ..................................................................................................................... 119
6.2.9
Modernizacja pompowni przewałowej, zabudowa układu wody technologicznej. ... 121
6.2.10 Wykonanie remontu zbiornika osadu przed odwadnianiem. ..................................... 122
6.2.11 Zabudowa drugiego urządzenia do odwadniania osadów wraz z osprzętem, połączona
z modernizacją budynku odwadniania. .................................................................................... 123
6.2.12 Montaż układu transportu i wapnowania (wraz z silosem wapna) osadu
odwodnionego. ......................................................................................................................... 124
6.2.13 Przebudowa składowiska osadu wraz z montażem systemu przenośników
ślimakowych. ........................................................................................................................... 125
6.2.14 Zabudowa systemu biofiltracji powietrza odlotowego. ............................................. 126
6.2.15 Dostosowanie systemu elektroenergetycznego oczyszczalni oraz zabudowa
awaryjnego agregatu prądotwórczego. .................................................................................... 127
6.2.16 Wymiana systemu AKPiA wraz z dostosowaniem do nowych potrzeb w zakresie
oczyszczalni, odbioru, wykorzystania i transmisji sygnału z pompowni sieciowych. ............ 129
6.2.17 Wykonanie nowych połączeń technologicznych oraz renowacja istniejących. ......... 135
6.2.18 Dostosowanie układu komunikacyjnego oczyszczalni. ............................................. 136
6.2.19 Budowa nowego, wydzielonego układu stabilizacji osadów. .................................... 136
7
Charakterystyka urządzeń technologicznych zmodernizowanej i rozbudowanej
oczyszczalni ...................................................................................................................... 149
7.1
Wymagania ogólne ............................................................................................... 149
7.2
Wymagania szczegółowe dla urządzeń. ............................................................. 150
7.2.1
Stacja zlewna.............................................................................................................. 150
7.2.2
Węzeł mechaniczny ................................................................................................... 151
7.2.3
Pompy piasku. ............................................................................................................ 157
7.2.4
Pompy zatapialne (pompownia recyrkulacji, pompownia przewałowa, pompownie
obiektowe). ............................................................................................................................... 157
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 4
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
7.2.5
7.2.6
7.2.7
7.2.8
7.2.9
7.2.10
7.2.11
7.2.12
7.2.13
7.2.14
7.2.15
7.2.16
7.2.17
7.2.18
7.2.19
7.2.20
Pompy suche. ............................................................................................................. 158
Pompy rotacyjne ........................................................................................................ 159
Maceratory ................................................................................................................. 160
Mieszadła zatapialne (reaktor oraz zbiornik osadu do odwadniania). ....................... 160
Mieszadło pionowe (WKF – II etap). ........................................................................ 161
Mieszadła pompujące. ................................................................................................ 162
Napowietrzanie. ......................................................................................................... 163
Dmuchawy ................................................................................................................. 164
Zgarniacze osadu........................................................................................................ 166
Wyposażenie stacji odwadniania osadu. .................................................................... 168
System higienizacji osadu. ......................................................................................... 172
Sieć biogazowa wraz z ujęciem. ................................................................................ 173
Odsiarczalnia biogazu. ............................................................................................... 176
Zbiornik biogazu. ....................................................................................................... 177
Pochodnia biogazu ..................................................................................................... 178
Wyposażenie pozostałe. ............................................................................................. 180
8
Usytuowanie nowych obiektów wraz z ich powiązaniem z obiektami istniejącymi186
9
Wstępny dobór instalacji, maszyn i urządzeń dla oczyszczalni. ......................... 187
10
Bilans energetyczny oraz zużycie energii elektrycznej ........................................ 188
11
Wstępne wyliczenie kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych. ..................... 191
12 Harmonogramy modernizacji i rozbudowy oczyszczalni.................................... 201
12.1 Proponowany podział modernizacji i rozbudowy oczyszczalni na etapy ....... 201
12.2 Wytyczne utrzymania w ruchu. .......................................................................... 204
13
Podsumowanie ......................................................................................................... 206
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 5
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
1
Część ogólna
1.1 Dane ogólne
Zamawiający:
Rejonowe Przedsiębiorstwo Komunalne Spółka z o.o. w Złotoryi
al. Miła 2, 59-500 Złotoryja
Autor opracowania: TIM II Maciej Kita
ul. Czapli 57, 44 - 100 Gliwice
1.2 Podstawy opracowania
Formalną podstawą opracowania jest umowa RPK sp. z o.o. z TIM II Maciej Kita z Gliwic.
Do wykonania koncepcji wykorzystano następujące opracowania, materiały i informacje:
•
Archiwalną dokumentację projektową.
•
Dane bilansowe (ilościowe i jakościowe) oraz opis stanu istniejącego oczyszczalni –
materiały udostępnione przez RPK sp. z o.o.
•
Informacje uzyskane w trakcie korespondencji, spotkań i wizji lokalnych na terenie
oczyszczalni.
•
Oferty producentów urządzeń.
Zakres rozpatrywanych w niniejszym opracowaniu rozwiązań podlega wymaganiom zawartym min.
w następujących aktach prawnych:
•
Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 roku w sprawie warunków, jakie
należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi oraz w sprawie substancji
szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz. U. 06.137.984 z 2006 roku) wraz
z późniejszymi zmianami.
•
Ustawie Prawo Ochrony Środowiska z dnia 27 kwietnia 2001 roku (Dz. U. nr 62, poz. 627)
wraz z późniejszymi zmianami.
•
Ustawie „Prawo budowlane” z dnia 07 lipca 1994 roku wraz z aktami wykonawczymi
i późniejszymi zmianami.
•
Ustawie z dnia 4 lutego 1994 roku Prawo geologiczne i górnicze (Dz. U. nr 27, poz. 96
z 1994 roku).
•
Ustawie z dnia 27 marca 2003 roku o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym
(Dz. U. nr 80, poz. 717).
•
Ustawie z dnia 18 lipca 2001 roku „Prawo wodne” (Dz. U. z dnia 11 października 2001 r.)
wraz z późniejszymi zmianami.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 6
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
Obwieszczeniu Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 sierpnia 2003
roku w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia MIPS w sprawie ogólnych
przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy (DZ. U. nr 169).
1.3 Cel i zakres opracowania
•
•
•
•
•
•
•
Opracowanie obejmuje następujące zagadnienia:
Analizę obecnego stanu.
Weryfikację obecnej przepustowości i ocenę możliwości przyjęcia dodatkowej ilości
ścieków – zgodnie z wydanymi warunkami podłączeń dodatkowych obiektów
mieszkalnych.
Modernizację/wymianę wszystkich urządzeń będących w złym stanie technicznym.
Przykładowy dobór urządzeń.
Propozycje rozwiązań AKPiA w ramach istniejących i nowych obiektów.
Wstępną analizę nakładów inwestycyjnych i eksploatacyjnych.
Rysunki: schemat technologiczny, plan zagospodarowania.
Koncepcja, po ostatecznym wyborze kierunku działań przez Zamawiającego, będzie
stanowić materiał wyjściowy do wykonania Projektu Funkcjonalno-Użytkowego lub projektu.
Ponadto koncepcja może zostać wykorzystana przy tworzeniu Studiów Wykonalności i Wniosków
o Dofinansowanie, w przypadku ubiegania się Zamawiającego o kredyty, środki pomocowe lub
dotacje.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 7
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
2
Opis stanu istniejącego oczyszczalni
2.1 Lokalizacja oczyszczalni
Lokalizacja oczyszczalni (adres): pl. Sprzymierzeńców 6, 59-500 Złotoryja
Oczyszczalnia znajduje się na działkach nr 9/1 i 9/2, położonych w obrębie 5.
Obiekt został oddany do eksploatacji w 1994 roku.
2.2 Istniejąca zlewnia oczyszczalni
Obecnie oczyszczalnia obsługuje miasto Złotoryję oraz okoliczne miejscowości wchodzące w skład
aglomeracji złotoryjskiej.
2.3 Ilość i jakość ścieków
2.3.1 Wartości projektowe
Oczyszczalnia ścieków w Złotoryi wybudowana została w okresie: czerwiec 1991 czerwiec
1994 r., według dokumentacji technicznej opracowanej przez "Ekomprojekt" Wrocław.
Bilans ilościowo - jakościowy ścieków dopływających wg projektu oczyszczalni:
Przepływy:
• .......................... Qśr d = 14500 m3/d = 604.5 m3/h
• .......................... Qmax d = 15140 m3/d= 630 m3/h
• .......................... Qmax h = 1225 m3/h= 340 dm3/s
Stężenia podstawowych wskaźników zanieczyszczeń:
• .......................... S BZT5 = 213 gO2/m3
• .......................... S zawiesiny ogólnej = 239 g/m3
• .......................... S azotu ogólnego = 39 g N/m3
• .......................... S fosforu ogólnego = 10 g P/m3
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 8
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Ładunki podstawowych wskaźników zanieczyszczeń:
• .......................... Ł BZT5 = 3092 kgO2/d
• .......................... Ł zawiesiny ogólnej = 3470 kg/d
• .......................... Ł azotu ogólnego = 556 kg N/d
• .......................... Ł fosforu ogólnego = 139 kg P/d
Już podczas rozruchu, pomimo obciążenia niższego niż projektowe, nie uzyskano jakości ścieków
oczyszczonych, określonej w obecnie obowiązujących przepisach.
2.3.2 Wartości uzyskane podczas eksploatacji
2.3.2.1 Analiza danych pozyskanych od Eksploatatora.
Wykorzystano dane z dokumentów:
• Wyniki 2012 złotoryja.xls
• Wyniki 2013 złotoryja.xls
przekazanych przez eksploatatora oczyszczalni. Pliki obejmują parametry pracy oczyszczalni
wpisywane na bieżąco (codziennie) do dziennika pracy oczyszczalni.
Dane obejmują okres od 2012.01.01 do 2013.08.31.
2.3.2.1.1 Przepływ ścieków surowych mierzony na oczyszczalni.
Przepływ mierzony jest w kanale odpływowym (do rzeki Kaczawy).
Przepływ ścieków w całym badanym okresie przedstawiono na poniższym wykresie:
25000
Przepływ ścieków, m3/d
22500
20000
17500
Q, m3/d
15000
12500
10000
7500
5000
2500
0
2012-01-01
2012-04-10
2012-07-19
2012-10-27
2013-02-04
2013-05-15
2013-08-23
Data
Przepływ ścieków w okresie od 2012-01-01 do 2013-08-31
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 9
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Wykres uwidacznia okresowe wahania ilości związane z porami roku. Na wykresie widać
zwiększone napływy w roku 2013. Dla lepszego uwidocznienia różnic sporządzono wykresy
poniżej.
25000
Q OUT 2012
20000
Przepływ, m3/d
Q OUT 2013
15000
10000
5000
0
0
50
100
Dzień roku
150
200
Suma przepływów narastająco, m3
1 200 000
Q OUT 2012
1 000 000
Q OUT 2013
800 000
600 000
400 000
200 000
0
0
50
100
Dzień roku
150
200
Różnica w ilości ścieków w latach 2012 i 2013. Wykresy obejmują dane od początku roku do
31sierpnia.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 10
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Na przedstawionych wykresach widać, że sumaryczna ilość ścieków w roku 2013 była wyraźnie
wyższa niż w odpowiadającym okresie roku 2012. Na podstawie posiadanych danych nie można
jednak prognozować czy jest to istotna tendencja, niemniej jednak stanowi ona poważną przesłankę
do powtórnej analizy przepływów na etapie projektu.
Przepływ ścieków w rozbiciu na dni tygodnia:
Średnia wartość przepływu ścieków, m3/d
3750
3682
3700
3656
3650
3582
3600
3550
3500
3467
3451
3450
3448
3432
3400
3350
3300
wtorek
poniedziałek
czwartek
środa
sobota
piątek
niedziela
Dzień tygodnia
Średnie wartości przepływów dla okresu od 2012-01-01 do 2013-08-31 w rozbiciu na dni tygodnia
Istnieje niepokojąco duża różnica między przepływami dla poszczególnych dni tygodnia. Może to
być spowodowane zrzutami ścieków przemysłowych. Uwaga: sprawa warta wyjaśnienia w toku
dalszej kontroli pracy oczyszczalni – przed przystąpieniem do prac projektowych.
Podstawowe dane statystyczne dla ilości ścieków dopływających do oczyszczalni przedstawiono
w tabeli poniżej.
Tabela 1: Analiza statystyczna ilości ścieków dopływających do oczyszczalni.
Parametr
Wartość
Jednostka
Wartość średnia przepływu
3531,0
[m3/d]
Wartość największa
22029,0
[m3/d]
Wartość najmniejsza
1927,0
[m3/d]
Odchylenie standardowe
1423,3
Współczynnik zmienności
40,3%
Percentyl 85%
4313
Percentyl 90%
4734,4
Percentyl 95%
5807,6
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 11
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
2.3.2.1.2 Ilość ścieków zafakturowanych przez RPK w roku 2012
Poniżej w tabeli 2 przedstawiono ilość ścieków obliczoną na podstawie faktur wystawionych za rok
2012. Ilości te nie uwzględniają wód przypadkowych dostających się do kanalizacji.
Tabela 2: Ilość ścieków dopływających do oczyszczalni obliczona na podstawie faktur w 2012r.
Ilość średniodobowa obliczona z uwzględnieniem 5-cio dniowego tygodnia pracy (dotyczy
ilości ścieków z przemysłu).
Ilość podana w m3/rok
Pochodzenie
Gospodarstwa domowe
466132
Przemysł
87011
Inne cele
48
Hurtowy odbiór Ścieków
195905
Suma
749096
Ilość ścieków całkowita, wartość średniodobowa, m3/d
2147,67
Na podstawie powyższych danych można obliczyć, że ścieki przemysłowe stanowią 11,62% ogółu
ścieków.
Całkowita liczba przyłączy do sieci kanalizacyjnej: 1642.
2.3.2.1.3 Stężenia zanieczyszczeń w ściekach surowych
Podstawowe dane statystyczne dla stężeń
do oczyszczalni przedstawiono w tabeli poniżej.
zanieczyszczeń
w
ściekach
dopływających
Tabela 3: Dane statystyczne jakości ścieków dopływających do oczyszczalni w 2012r.
Parametr
BZT5
g/m3
ChZT
g/m3
Z OG
g/m3
N OG
g/m3
P OG
g/m3
Wartość średnia
231,1
548,6
203,5
52,5
7,1
Wartość największa
370
672
384
106
19,5
Wartość najmniejsza
88,3
386
136
18,6
4,1
28
21
21
15
20
Odchylenie standardowe
65,3
96,9
57,0
24,1
3,3
Współczynnik zmienności
28%
18%
28%
46%
46%
Percentyl 85%
319,3
651,0
237,5
71,9
8,6
Percentyl 90%
320,0
660,0
274,0
78,0
8,7
Percentyl 95%
320,0
662,0
285,5
88,7
10,2
Liczba pomiarów
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 12
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Wahania stężeń w dni tygodnia:
Jak pokazano na poniższym wykresie - różnice stężeń dla poszczególnych dni tygodnia różnią się
dla poszczególnych rodzajów zanieczyszczeń.
600
PN
500
WT
ŚR
400
SO
300
ND
200
100
0
Średnia - CHZT IN
Średnia - N OG IN
Średnia - BZT5 IN
Średnia - Z OG IN
Średnia - P OG IN
25%
Współczynnik zmienności tygodniowej
20%
19,5%
16,4%
14,2%
15%
10,6%
10%
5%
3,8%
0%
BZT5 IN
Z OG IN
CHZT IN
P OG IN
N OG IN
Obserwuje się znaczne wahania stężeń w dni tygodnia. W dostępnych materiałach brak jest danych
dla czwartków i piątków.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 13
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
2.3.2.1.4 Ładunki zanieczyszczeń
Z powodu niewielkiej liczby pomiarów jakości ścieków dopływających do oczyszczalni
w analizowanym okresie dla dokładniejszego wyznaczenia ładunków wykonano następujące
czynności:
• Wyliczono średnie wartości stężeń dla danych pochodzących z pomiarów.
• Sprawdzono, czy stężenia zależą od przepływu ścieków. Stosowne wykresy obrazujące
badane zależności zamieszczono w dokumencie.
• Wszystkim dniom, gdzie nie było pomiarów ścieków przypisano wartości średnie stężeń
obliczone uprzednio i po przemnożeniu przez przepływ aktualny otrzymano ładunek.
Podstawowe dane statystyczne dla ładunków zanieczyszczeń w ściekach dopływających
do oczyszczalni przedstawiono w tabeli poniżej.
Tabela 4: Dane statystyczne dla ładunków ścieków dopływających do oczyszczalni.
Parametr
Przepływ,
m3/d
BZT5, kg/d ChZT, kg/d Z OG, kg/d N OG, kg/d P OG, kg/d
Wartość średnia
3531,0
803,5
1938,4
721,2
187,6
25,3
Wartość największa
22029,0
5003,5
12105,5
4501,3
1176,5
158,3
Wartość najmniejsza
1927,0
269,5
1058,9
354,5
74,0
13,9
Odchylenie standardowe
1423,3
325,5
780,7
293,7
75,5
10,3
Współczynnik zmienności
40,3%
40,5%
40,3%
40,7%
40,2%
40,7%
Percentyl 85%
4313
985,9
2361,0
879,3
229,6
30,9
Percentyl 90%
4734,4
1093,4
2598,2
972,7
251,8
34,1
Percentyl 95%
5807,6
1325,1
3189,3
1187,4
305,4
41,8
2.3.2.1.5 Procedura kontrolna - sprawdzenie, czy stężenie zależy od przepływu
Niska wartość współczynnika R2 świadczy o braku zależności pomiędzy rozpatrywanymi
wartościami stężeń i przepływem ścieków.
Dlatego zdecydowano się uśrednić stężenia zmierzone i wpisać średnie do dni, w których brak jest
pomiaru i stąd policzyć ładunki dla tych dni.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 14
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 15
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 16
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
2.3.2.2 Przebiegi czasowe przepływu ścieków i obciążenia ładunkiem BZT5
Dla czytelnego zobrazowania sytuacji sporządzono szereg wykresów w ujęciu kwartalnym.
Na poniższych wykresach przedstawiono przepływ m3/d i ładunek BZT5 kg/d wyrażone jako RLM.
Przeliczenie przepływu na RLM nie uwzględnia infiltracji (wyniki powinny być niższe).
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 17
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 18
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 19
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
2.3.2.3 Ładunki i przepływy w ujęciu miesięcznym
Ładunek BZT5 oraz przepływ ścieków przedstawiono w ujęciu miesięcznym.
Tabela 5: Rozkład miesięczny ładunków.
Ładunek BZT5, kg/d
2 012
2 013
1
705
699
11 750
11 646
2
831
778
13 842
12 969
3
793
910
13 221
15 171
4
855
837
14 254
13 955
5
833
913
13 887
15 211
6
726
1 493
12 107
24 890
7
893
955
14 882
15 922
8
691
779
11 511
12 979
9
613
10 213
10
561
9 351
11
581
9 688
12
632
10 534
Miesiąc
średnia liczona bez rozbicia
na miesiące
średnia z miesięcy
(linia na wykresie)
średnia z miesięcy
bez 06-2013
RLM
RLM jako 60g BZT5/Md
28000
26000
24000
22000
20000
18000
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
2
RLM BZT5 2013
660
913
11 006
15 216
726
921
12 103
15 343
839
3
4
13 979
Średnia (RLM BZT5 2012)
Średnia (RLM BZT5 2013)
RLM BZT5 2012
RLM BZT5 2013
1
RLM BZT5 2012
5
6
7
8
9
10
11
12
Miesiąc roku
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 20
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
2.3.2.4 Obliczenie RLM wyłącznie dla dat, w których wykonano pomiary
Przyjęta uprzednio metoda wyliczania ładunków polegająca na wstawieniu wartości średniej
z pomiarów do tych dni, w których pomiarów nie wykonano wydaje się celowe, jednak „spłaszcza”
charakterystykę przebiegów czasowych rozpatrywanych wartości.
Celem ukazania różnic w wynikach z lat 2012 i 2013 wykonano stosowne tabele i wykresy
bazujące wyłącznie na danych pochodzących z pomiarów, a nie z uśrednień.
Tabela 6: Rozkład miesięczny ładunków w przeliczeniu na równoważnych mieszkańców.
Rok 2012
DATA
RLM BZT 2012
Rok 2013
Q OUT 2012
DATA
RLM BZT 2013
Q OUT 2013
12-01-01
7844
2498
13-01-14
9814
2381
12-01-11
11622
2709
13-02-11
12299
3159
12-02-08
4492
3052
13-03-11
14014
4620
12-03-07
13216
4319
13-04-16
19376
3633
12-04-04
9367
2915
13-04-20
10817
3566
12-05-09
8247
3339
13-04-22
17888
3354
12-05-30
9388
2745
13-04-27
10098
3329
12-08-08
12861
2717
13-04-29
16384
3072
12-08-19
8590
2599
13-05-04
16444
5421
12-09-11
9303
2528
13-05-06
22139
4151
12-10-15
11065
2302
13-05-11
13881
4576
12-11-19
11747
2301
13-05-13
19008
4455
12-12-10
10155
2572
13-06-17
12621
4207
13-07-22
10825
3348
13-08-19
18938
3071
Średnia
14970
3756
Średnia
9838
2815
Dane z powyższej tabeli zobrazowano na wykresie poniżej.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 21
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Obliczenia ładunków i RLM bazują bezpośrednio na zmierzonym stężeniu zanieczyszczeń
w ściekach dopływających wyrażonych jako BZT5 i na wartości przepływu ścieków z danego dnia.
Przebiegi czasowe tych wartości przedstawiają poniższe wykresy.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 22
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Warto zwrócić uwagę na wartości BZT5 uzyskane z pomiarów w okresie od marca do maja 2013,
w szczególności na wielokrotne uzyskiwanie identycznych wartości.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 23
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
BZT5 ścieków surowych zmierzone w okresie od marca do maja 2013
Usunięcie tych wartości z wyliczeń ładunków i RLM spowoduje utratę większości danych o BZT5
w ściekach dopływających do oczyszczalni w roku 2013.
2.3.2.5 Bilans ładunków na podstawie danych pochodzących z pomiarów
Wielkość oczyszczalni wyrażaną jako Równoważna Liczba Mieszkańców (RLM) przedstawiono
w tabeli poniżej. Są to wyniki obliczeń sporządzonych na podstawie pomiarów stężeń
i przepływów.
Tabela 7: Obciążenie oczyszczalni ładunkiem BZT5 wyrażone jako RLM. Wyniki pomiarów.
Rok 2012
DATA
RLM
Rok 2013
Średnia ilość ścieków m3/d
DATA
Średnia ilość ścieków m3/d
RLM
12-01-01
7844
2498
13-01-14
9814
2381
12-01-11
11622
2709
13-02-11
12299
3159
12-02-08
4492
3052
13-03-11
14014
4620
12-03-07
13216
4319
13-04-16
19376
3633
12-04-04
9367
2915
13-04-20
10817
3566
12-05-09
8247
3339
13-04-22
17888
3354
12-05-30
9388
2745
13-04-27
10098
3329
12-08-08
12861
2717
13-04-29
16384
3072
12-08-19
8590
2599
13-05-04
16444
5421
12-09-11
9303
2528
13-05-06
22139
4151
12-10-15
11065
2302
13-05-11
13881
4576
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 24
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Rok 2012
DATA
Rok 2013
3
Średnia ilość ścieków m /d
RLM
DATA
RLM
Średnia ilość ścieków m3/d
12-11-19
11747
2301
13-05-13
19008
4455
12-12-10
10155
2572
13-06-17
12621
4207
13-07-22
10825
3348
13-08-19
18938
3071
Średnia
14970
3756
Średnia
9838
2815
Jak wynika z powyższych danych obliczona na podstawie pomiarów wartość RLM jest wyraźnie
niższa od faktycznej liczby mieszkańców obsługiwanych przez oczyszczalnię. Samo tylko miasto
Złotoryja to 16 500 mieszkańców. Do tego dochodzą okoliczne miejscowości oraz przemysł.
Wobec powyższego dane zawarte w tabeli powyżej należy uznać za zaniżone – nie mogą one
być podstawą do przeprowadzenia obliczeń procesowych.
W przypadku, gdy miarodajne określenie ładunków zanieczyszczeń dopływających do oczyszczalni
nie jest możliwe należy ładunki te wyznaczyć na podstawie liczby mieszkańców oraz informacji
o przeciętnych ładunkach zanieczyszczeń generowanych dobowo przez statystycznego mieszkańca.
2.3.3 Ocena danych.
W wyniku wyliczeń ładunków BZT5 w ściekach dopływających do oczyszczalni określono,
że wielkość obciążenia oczyszczalni wyrażona w RLM zawiera się w zakresie 12 000-15 000 RLM.
Jest to wartość wyraźnie niższa od oczekiwanej.
Rozpatrując ilość RLM z perspektywy ilości ścieków otrzymujemy znacznie wyższą wartość RLM:
średnia wartość dla całego rozpatrywanego okresu wynosi 29 425 RLM. Wartość ta jest obliczona
dla przepływu ścieków 120dm3/Md i nie uwzględnia infiltracji ścieków. Należy w tym miejscu
zauważyć, że ilość wód infiltracyjnych może wynosić 50% a nawet więcej. Dla oszacowania tej
wartości przydatne są informacje o ilości ścieków „zafakturowanych” z danego okresu.
2.3.4 Liczba mieszkańców obsługiwanych przez oczyszczalnię w Złotoryi
W tabeli poniżej przedstawiono informacje o liczbie mieszkańców zamieszkujących zlewnię
oczyszczalni. Dane dla samego miasta Złotoryja podane są wg informacji GUS za rok 2011 – jest to
16 500 mieszkańców. Całkowita liczba mieszkańców wg oficjalnych danych statystycznych wynosi
21 389 osób.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 25
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Tabela 8: Liczba mieszkańców obsługiwanych przez oczyszczalnię w Złotoryi.
Mieszkańcy
Źródło informacji
Złotoryja
16500
GUS
Wilków Osiedle
1227
Wilków
841
Jerzmanice Zdrój
710
Prusice
650
Rokitnica
274
Kozów
266
Kopacz
194
Rzymówka
179
Wysocko
161
Leszczyna
153
Sępów
143
Nowa Ziemia
91
Miejscowość
Razem mieszkańców
OŚ Złotoryja
21389
2.3.4.1 Ilość ścieków bez uwzględnienia wód przypadkowych
Jeżeli założy się ilość ścieków pochodzących od statystycznego mieszkańca jako 90 dm3/d to po
przemnożeniu przez liczbę mieszkańców równą 21 389 otrzymuje się 1925 m3/d.
Po uwzględnieniu, że ścieki przemysłowe stanowią 11,62% całości (patrz punkt 2.3.2.1.2)
otrzymuje się wartość całkowitą dobowej ilości ścieków równą 2177 m3/d. Jest to wartość bardzo
zbliżona do obliczonej wcześniej średniodobowej ilości ścieków zafakturowanych w roku 2012.
Biorąc pod uwagę powyższe szacunki do dalszych obliczeń przyjęto wartość 2180 jako
dobową ilość ścieków (bez infiltracji) dla stanu obecnego.
2.3.4.2 Całkowita ilość ścieków
Pomiar ilości ścieków jest umiejscowiony w korycie odpływowym oczyszczalni. Do określenia
miarodajnych przepływów wykorzystano dane o ilości ścieków za okres od 2012-01-01 do 201308-30. Całość danych zobrazowano na poniższym wykresie.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 26
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
25000
Przepływ ścieków, m3/d
22500
20000
17500
Q, m3/d
15000
12500
10000
7500
5000
2500
0
2012-01-01
2012-04-10
2012-07-19
2012-10-27
2013-02-04
2013-05-15
2013-08-23
Data
Widać okresowe wahania ilości związane z porami roku. Na wykresie widać także zwiększone
napływy w roku 2013.
Podstawowe dane statystyczne dla ilości ścieków dopływających do oczyszczalni przedstawiono
w tabeli poniżej.
Tabela 9: Ilość ścieków dopływających do oczyszczalni w okresie od 2012-01-01 do 2013-08-31
(„cały okres”) oraz osobno w roku 2012 i 2013.
Wartość
Cały okres
Wartość
Rok 2012
Wartość
Rok 2013
Jednostka
Wartość średnia przepływu
3531,0
3203,9
4023,7
[m3/d]
Wartość największa
22029,0
10996,0
22029,0
[m3/d]
Wartość najmniejsza
1927,0
1927,0
2381,0
[m3/d]
Odchylenie standardowe
1423,3
1050,4
1737,7
Współczynnik zmienności
40,3%
32,8%
43,2%
Percentyl 85%
4313
3864,3
4777,7
Percentyl 90%
4734,4
4192,5
5084,2
Percentyl 95%
5807,6
5244,5
6391,3
Parametr
Porównując wartość średnią przepływu ścieków dla roku 2012 oraz (3203,9 m3/d) oszacowaną
wcześniej wartość przepływu ścieków bez infiltracji (2180 m3/d) można obliczyć, że ilość wód
przypadkowych, które przepłynęły przez układ pomiarowy, stanowi 32% (31,96%) całości
ścieków.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 27
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
2.4 Układ procesowy oczyszczalni
Aktualny układ procesowy oczyszczalni wygląda następująco:
Ścieki miejskie dopływają do oczyszczalni kolektorami grawitacyjnymi DN 1000 (2KPO) i DN 400
oraz kolektorem DN 600, który w obrębie oczyszczalni przejmuje ścieki z rurociągu tłocznego RT1
przetłaczane ze zbiornika Z3. Zbiornik ten służy do wyrównywania spływów w kanalizacji
ogólnospławnej miasta i gminy Złotoryja.
Przed wejściem do budynku krat kolektory przechodzą w jeden kanał prostokątny B = 1200.
W budynku krat kolektor doprowadzający ścieki rozdziela się na dwa kanały zamknięte
doprowadzające ścieki na dwa zespoły krat: KUMP 1200 oraz HUBER SSF4000/1026/6.
Doprowadzenie ścieków na zespół krat K1 uzyskuje się przez otwarcie zastawki kanałowej ZK 1
i zamknięcie zastawki ZK 2. Doprowadzenie ścieków na zespół krat K2 odbywa się przez otwarcie
zastawki kanałowej ZK 2 a zamknięcie zastawki ZK 1. Istnieje możliwość pracy obu zespołów krat
poprzez otwarcie obu zastawek na kanałach rozdzielających.
Na kratach następuje zatrzymanie skratek, które po sprasowaniu na prasce do skratek
transportowane są do pojemnika komunalnego 1,1 m3, bądź worków foliowych. Skratki odbierane
są przez służby oczyszczania miasta.
Ścieki po oczyszczeniu na kratach przepływają dwoma kanałami prostokątnymi B = 1000, które
zamyka się za pomocą zastawek ZK 3 i ZK 4 np.: na okres remontu.
Dalszy etap przepływu ścieków odbywa się w kierunku piaskowników Geigera. Otwierając
zastawkę kanałową ZK 5 ścieki płyną na piaskownik M-1 lub zastawkę ZK 6 na piaskownik M-2.
Poszczególne piaskowniki M-1 i M-2 mogą pracować niezależnie przy ilości ścieków do Qśr d =
7000 m3/d lub równolegle, gdy Qśr d przekracza 7000 m3/d.
W piaskownikach osadzają się części mineralne i organiczne. W celu ich oddzielenia od piasku,
piaskownik przedmuchuje się sprężonym powietrzem za pomocą dmuchaw D1 i D2 umieszczonych
w budynku krat.
Piasek osadzony w lejach piaskowników odprowadza się przez włączenie zainstalowanych
w piaskownikach pomp mamutowych. Rurociąg tłoczny ø250 z pomp skierowany jest
do dwukomorowego magazynu piasku zlokalizowanego obok budynku krat. Doprowadzenie
na jedną z dwóch komór reguluje się ruchomą końcówką rurociągu. Odcieki z magazynu piasku
trafiają do kolektora DN 800.
Po przejściu przez piaskowniki, ścieki kierowane są kanałem DN 800 w kierunku bloku
biologicznego. W kanale przy piaskownikach znajduje się przelew burzowy. W przypadku
zadziałania przelewu, ścieki kolektorem DN 1000 trafiają do zbiornika retencyjnego, gdzie są
przetrzymywane do momentu ustania kulminacyjnych przepływów. Ścieki ze zbiornika
przepompowywane są pompami P1 i P2 (zlokalizowanymi przy zbiorniku retencyjnym) do kanału
przed kratami. Pompowanie odbywa się w godzinach, kiedy przepływy ścieków sanitarnych są
minimalne.
Ścieki mechanicznie oczyszczone dopływają poprzez koryto pomiarowe (aktualnie zbyt mały
przepływ aby pomiar działał) do bloku biologicznego oczyszczania. Istnieje możliwość ominięcia
bloku biologicznego przez wprowadzenie ścieków do kolektora DN 800 w studni KS - 5. Ominięcie
i skierowanie ścieków do pompowni przerzutowej następuje przez zamknięcie zastawki kanałowej
Nr 1 w KS - 5 i otwarcie zastawki Nr 2.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 28
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Rozdział ścieków na dwa ciągi technologiczne bloku biologicznego odbywa się z kanału otwartego
poprzez otwarcie odpowiednich zastawek. Istnieje możliwość skierowania ścieków na poszczególne
komory ciągu w zależności od potrzeb technologicznych.
Każdy z dwóch ciągów składa się z :
• Komory regeneracji osadu (napowietrzania).
• Komory anaerobowej (defosfatacji).
• Komory denitryfikacji.
• Komory nitryfikacji (napowietrzania).
W poszczególnych komorach istnieją specyficzne warunki tlenowe i stężenia osadu czynnego, które
pozwalają na eliminację poszczególnych zanieczyszczeń z doprowadzanych ścieków.
Ścieki przepływają kolejno przez komorę defosfatacji, komorę denitryfikacji i komorę nitryfikacji
gdzie zachodzą procesy oczyszczania ścieków za pomocą osadu czynnego.
W strefach beztlenowych
zawieszonym.
zamontowane są mieszadła, które utrzymują osad czynny w stanie
Komora nitryfikacji i regeneracji osadu są napowietrzane dyfuzorami ceramicznymi powietrzem
tłoczonym dmuchawami rotacyjnymi co jednocześnie powoduje mieszane i utrzymywanie osadu
w stanie zawieszonym. Ilość tlenu potrzebna do utrzymania procesu oczyszczania regulowana jest
na podstawie pomiaru stężenia tlenu rozpuszczonego przez sondy tlenowe.
Osad czynny oddzielony jest od ścieków oczyszczonych w osadnikach wtórnych (Dorra),
do których doprowadzany jest grawitacyjnie dwoma rurociągami DN 600. Ścieki oczyszczone
biologicznie po sedymentacji w dwóch osadnikach wtórnych, pracujących niezależnie
lub równocześnie, odprowadzane są do potoku Młynówka rurociągiem tłocznym w pompowni
przerzutowej PP (nieczynny) lub rurociągiem DN 600 do rzeki Kaczawy.
Na wylocie z oczyszczalni ścieki są opomiarowane za pomocą ultradźwiękowego przepływomierza
UnisonicF firmy UNIPROD.
Osad recyrkulowany i nadmierny z osadników wtórnych pompowany jest za pomocą wydzielonej
pompowni recyrkulacji osadu PRO. Jej zadaniem jest przetłoczenie zagęszczonego osadu do bloku
biologicznego. Nadmiar osadu kierowany jest rurociągiem DN 200 do komory czerpnej pompowni
osadu nadmiernego PON przy komorach fermentacyjnych do dalszej przeróbki osadu, tj.:
fermentacji w osadniku Imhoffa i odwodnienia. Zbiornik
składa się z trzech komór
fermentacyjnych. Wody nadosadowe zawracane są na blok biologiczny, a przefermentowany osad
spuszczany jest do Zbiornika Osadu, skąd kierowany jest do mechanicznego odwadniania
w Budynku Pras , natomiast wody nadosadowe zawracane są na blok biologiczny. Odwadnianie
osadu realizowane jest na prasie taśmowej MONOBELT- NP.15CK wspomagane środkiem
koagulującym - roztworem polielektrolitu. Odwodniony osad jest higienizowany wapnem palonym,
a następnie składowany w przeznaczonych do tego celu boksach na terenie oczyszczalni,
a następnie wysuszony osad wywożony jest do zagospodarowania poza terenem oczyszczalni.
.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 29
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
2.5 Charakterystyka obiektów technologicznych
W dalszej części przedstawiono krótką charakterystykę istniejących obiektów oczyszczalni,
wskazując na ich technologiczną funkcję i wyposażenie.
2.5.1 Stacja zlewna.
Oczyszczalnia nie posiada stacji zlewnej odpowiadającej obecnie obowiązującym
przepisom. Ścieki są zrzucane wprost do kanalizacji.
2.5.2 Budynek krat
Jest to obiekt o konstrukcji słupowej z wydzielonymi dwoma halami o wymiarach 24,0 m x
14,0 m. Hala krat jest elementem zamkniętym z licznymi otworami wentylacyjnymi, dwoma
bramami montażowymi, drzwiami wejściowymi 120 x 240 od strony piaskowników.
Ścieki dopływają do oczyszczalni kanałem prostokątnym B= 1200,
Wymiary kanałów krat:
• Głębokość kanału h = 1600.
• Szerokość kanału b = 1200.
Wewnątrz budynek wyposażony jest w:
• Kratę płaską KUMP 1200-2,2 – jedna sztuka.
• Kratę schodkową Huber SSF4000/1026/6 – jedna sztuka.
• Przenośnik taśmowy.
• Praska do skratek HPS 250.
• Dmuchawy DR 101-66-T-D-Np.-04 - dwie sztuki.
Wszystkie urządzenia w budynku krat zasilane są w energię elektryczną z rozdzielnicy RK
usytuowanej w zamkniętej części budynku.
2.5.3 Piaskowniki Geigera
Hala piaskowników jest częścią obiektu krat, bez ścian bocznych z dwoma zespołami
piaskowników Geigera. Piaskowniki Geigera są to dwa zbiorniki żelbetowe cylindryczne o ruchu
okrężnym ścieków. Średnica D = 4,0 m, powierzchnia jednego piaskownika 12,26 m2. Na wylocie
z obu piaskowników wykonany jest przelew wód deszczowych o długości korony b = 2,75 m.
W piaskownikach do usuwania piasku zamontowane są pompy mamutowe zasilane dmuchawami
DR-101-66-T-D-Np.-04 (D1 i D2) przez instalację sprężonego powietrza.
Piaskownik:
• Vpiaskowników – 5,2 m3
szt. 2.
• D – 4,00 m.
• H – 4,80 w tym studzienka na piasek H = 1,5 m.
Dmuchawa
• Typ DR-101-0.06-6
• Q = 4,34 m3/s.
• n = 4102.
szt. 2
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 30
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
N = 7,5 kW.
Wyposażenie dmuchawy: zawór bezpieczeństwa, zawór zwrotny, filtr powietrza, tłumik hałasu.
Pompa mamutowa - szt. 2
2.5.4 Magazyn piasku
Magazyn piasku zlokalizowany jest obok budynku krat i piaskowników. Piasek
doprowadzany jest rurą zasilającą DN 200 zakończoną przegubowym wlotem, dzięki któremu
można kierować piasek na poszczególne komory. W żwirowej warstwie wypełniającej komory
następuje odwodnienie piasku. Dno komory zdrenowane rurami PCV ø100 perforowanymi. Odsącz
z piasku poprzez drenaż przedostaje się rurociągiem DN 150 do komory KS1 na kolektorze
technologicznym i stąd na część biologiczną oczyszczalni.
Magazyn to zbiornik żelbetowy trzykomorowy o rzucie 11,8 x 5,5 m i wysokości 2,2 m. Dwie
komory przeznaczone są do magazynowania piasku i używane naprzemiennie. Trzecia komora
służy do odprowadzania odsączu do kanalizacji. Pojemność czynna magazynu 2 x 35 m3 = 70 m3.
2.5.5 Zbiornik retencyjny ZR
Zbiornik retencyjny jest to żelbetowy dwukomorowy obiekt o pojemności jednej komory
ok. V = 840 m3 i wymiarach: długość – 21 m, szerokość - 9 m, głębokość czynna – 3,23 – 3,83 m.
Przy zbiorniku retencyjnym znajduje się pompownia wód deszczowych i pompownia ścieków.
Dna komór odpowiednio wyprofilowane spłukiwane są ściekami oczyszczonymi podawanymi
z pompowni przerzutowej.
2.5.5.1
Pompownia wód deszczowych P-1
Pompownia służy do opróżniania zbiornika retencyjnego. Wyposażona jest w jedną pompę:
• Typ Flygt CP 3102 MT 432.
• Wydajność
Q = 19,2 dm3/s = 68 m3/h.
• Wysokość podnoszenia
H = 7,0 m.
Pompownia składa się z komory czerpnej i komory zasuw. Komora czerpna połączona jest
ze zbiornikiem retencyjnym rurociągiem DN 300.
Obsługa pompowni polega na kontroli jej pracy, która odbywa się w automatyce.
Włączanie pompy wyłącznikiem pływakowym przy poziomie MAX 180,58 i wyłączanie
przy poziomie MIN 176,76. Pompownia wyposażona jest w sterowanie ręczne. Czas opróżnienia
zbiornika retencyjnego wynosi T = 24,3 godz.
2.5.5.2
Pompownia ścieków P-2
Pompownia ścieków ma za zadanie przetłoczenie ścieków dopływających kolektorem DN
400 (ścieki z mleczarni) do kanału przed kratami. Pompownia składa się z komory czerpnej
i wspólnej z pompownią wód deszczowych komory zasuw. Obydwie pompownie współpracują
z jednym rurociągiem tłocznym DN 200. Włączanie pomp odbywa się wyłącznikiem pływakowym
przy poz. max 179,04 i wyłączanie przy poziomie min 176,75 m.
W pompowni zainstalowana jest jedna pompa:
• Typu Flygt CP 3102 MT 432.
• Wydajność
Q = 18 dm3/s = 64,8 m3/h.
• Wysokość podnoszenia
H = 7,1 m.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 31
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
2.5.6 Koryto pomiarowe na kanale doprowadzającym ścieki do bloku biologicznego
Na kanale DN 800 doprowadzającym ścieki do bloku biologicznego wykonano zwężkę
pomiarową Venturiego typu KPU-VII o parametrach:
b1 – 800.
• Szerokość kanału
• Szerokość przewężenia
b2 – 400.
• Długość zwężki
L – 3600.
Stanowisko pomiarowe wyposażone jest w przepływomierz wykazujący i sumujący przepływ,
temperaturę i pH ścieków.
2.5.7 Blok biologicznego oczyszczania
Blok biologicznego oczyszczania składa się z dwóch niezależnych ciągów, w których
znajdują się:
• Komora regeneracji osadu (tlenowa) o wymiarach:
2 x 12 m x 12m x 4 m = 1152 m3.
• Komora defosfatacji (anaerobowa) o wymiarach:
2 x 12m x 12m x 4 m =1152 m3.
• Komora denitryfikacji o wymiarach:
2 x 12 x 24 x 4 m = 2304 m3.
• Komora nitryfikacji (tlenowa) o wymiarach:
2 x 12 x 36 x 4m = 3456 m3.
• Pompownie recyrkulacji wewnętrznych BS1, BS2, BS3.
• Komora części pływających.
Blok wykonany jest w postaci monolitycznego zbiornika żelbetowego o wymiarach 86 x 24 m
i wysokości 5 m wkomponowanego w układ grawitacyjnego przepływu ścieków pomiędzy
obiektami oczyszczalni.
Blok podzielony jest na dwa niezależne ciągi technologiczne, do których rozdział ścieków
odbywa się z kanału otwartego przy pomocy zastawek ZK14 - ZK19. Odpływ ścieków
oczyszczonych z komory przelewowej odbywa się dwoma rurociągami DN 600 do osadników
wtórnych. Oczyszczalnia eksploatuje jeden ciąg, drugi nie jest wyposażony.
2.5.7.1
Pompownia BS1
Pompownia BS1 jest zlokalizowana przy komorze denitryfikacji od strony stacji
dmuchaw. Jej zadaniem jest przepompowywanie ścieków ze strefy denitryfikacji do strefy
defosfatacji "prawego" ciągu technologicznego bloku biologicznego. Ścieki z komory
denitryfikacyjnej dopływają do komory czerpnej pompowni przy otwarciu zasuwy kanałowej
ŻUK - 1.
Wyposażenie:
• Pompa Flygt CP 3127 LT 411 oznaczona P3
• Wydajność
Q = 86,77 dm3/s = 312,4 m3/h.
• Wysokość podnoszenia
H = 3,0 m.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 32
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
2.5.7.2
Pompownia BS2
Pompownia BS2 jest zlokalizowana przy komorze nitryfikacji od strony budynku
dmuchaw. Pompownia jest dwukomorowa. W każdej z komór zainstalowane są po jednej pompie
Flygt, których zadaniem jest przetłaczanie ścieków ze stref nitryfikacji do stref denitryfikacji.
Wyposażenie:
• Pompy P4 i P5 typu CP 3152 LT 618.
• Wydajność
Q = 137 dm3/s = 493,2 m3/h.
Pompa P4 tłoczy ścieki do komory denitryfikacyjnej ciągu prawego bloku biologicznego, pompa
P5 tłoczy ścieki na lewym ciągu bloku biologicznego. Rurociągi tłoczne mają średnicę DN 300.
2.5.7.3
Pompownia BS3
Pompownia BS3 jest zlokalizowana przy komorze denitryfikacji od strony Kaczawy. Jej
zadaniem jest przepompowywanie ścieków ze strefy denitryfikacji do strefy defosfatacji "lewego"
ciągu technologicznego bloku biologicznego.
Ścieki z komory denitryfikacyjnej dopływają do komory czerpnej pompowni przy otwarciu zasuwy
kanałowej ZUK-4. Wyposażenie:
• Pompa Flygt CP 3127LT 411 oznaczona jest jako P6.
• Wydajność
Q = 86,77 dm3/s = 312,7 m3/h.
• Wysokość podnoszenia
H = 3,0 m;
2.5.8 Stacja dmuchaw SD
Budynek stacji dmuchaw wykonano na rzucie prostokąta 6,5 x 15,37 m jako murowany,
parterowy, podpiwniczony kanałami technologicznymi. Przylega krótszym bokiem do traf o stacji
i stanowi z nią architektonicznie jeden zespół kubatur. Funkcjonalnie obiekt ten to
jednoprzestrzenna hala dmuchaw o kubaturze 530 m3, dostępna drzwiami 240/240 z placu
manewrowego oraz z przedsionka trafostacji drzwiami 120/240. Budynek wyposażony jest
w demag podwieszony, 4 dmuchawy na fundamentach żelbetowych i kanały technologiczne.
Wyposażenie (dmuchawy):
• Typ DR 1 2 6 - 5 - 8 .
• Wydajność
Q = 22,7 m3/min.
• Obroty
n = 3270 obr/min.
W celu napowietrzania ścieków na bloku biologicznego oczyszczania zastosowano
5 dmuchaw D3 - D7, z silnikami o mocy: dla dmuchaw D3, D6, D7 26/33 kW, a dla dmuchaw D4
i D5 30 kW. Silniki zasilane są bezpośrednio z rozdzielni głównej niskiego napięcia RG z pól nr 6 i 11,
kablami typu YAKY 4 x 25 mm2 prowadzonymi w kanale kablowym na wspornikach. Dmuchawy D3,
D6 i D7 mogą pracować z wydajnością 50 i 100 %, natomiast dmuchawy D4 i D5 tylko z wydajnością
100 %.
2.5.9 Zbiornik na koagulant
Oczyszczalnia posiada poziomy zbiornik tworzywowy, z którego koagulant podawany jest
pojedynczą pompą do układu technologicznego. Zbiornik zabudowano w wannie ociekowej.
Zbiornik: typ 200AC-12,5S, prod. Metalchem Plasticon Toruń, pojemność 12,5 m3, poziomy.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 33
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Pompa dozująca: typ MEMDOS DX25 prod. JESCO. Wydajność 25 dm3/h, moc 0,1kW. Pompa
jednogłowicowa. Wanna ociekowa: PEHD.
2.5.10 Osadniki radialne Dorra (wtórne)
Oczyszczalnia wyposażona jest w dwa osadniki wtórne radialne o średnicy ø24 m ze zgarniaczami.
Wyposażenie:
• Typ zgarniacza ZURc – 24A.
• Średnica
D = 24.0 m.
DN 600.
• Rura centralna
• Rura recyrkulatu
DN 400.
• Wysokość
H/H4 = 3.0/2.5 m.
• Objętość użytkowa
1765 m3.
• Przelew pilasty, obwodowy, stalowy.
Sklarowane ścieki poprzez przelew pilastym odprowadzane są kanałem DN 800
do pompowni przerzutowej.
Zgarniacze ZG1 i ZG2 zasilane są w energię elektryczną i sterowane ręcznie z rozdzielnicy
R2 ustawionej na murowanym fundamencie przy pompowni osadu recyrkulowanego. Dla napędów
zgarniaczy przewidziano w rozdzielnicy R2 pomiary prądów amperomierzami typu E17 oraz
pomiary czasu pracy licznikami typu LGS - 1, a przeciążenie ich silników jest tam sygnalizowane
optycznie.
2.5.11 Pompownia recyrkulacji osadu PRO
Jest to obiekt monolityczny żelbetowy składający się z komory czerpnej o powierzchni 13,6 m2 (3,7
x 3,7 m) i komory zasuw na dopływie. Całkowity wymiar wewnętrzny to ok. 6,8 x 6,75, głębokość
części zasuw ok. 2,5 m, głębokość komory czerpnej 4 m. Dodatkowo obiekt posiada komorę zasuw
na przewodach tłocznych (wymiary wewnętrzne 3,5 x 2,8 x 2,25, przy czym nad ziemię wystaje
ok. 0,2 m), ścianka 0,4 , wyposażonej w zasuwy z napędem ręcznym i elektrycznym.
Komora czerpna wyposażona jest w luki montażowe pomp, stanowisko do wciągnika do montażu
demontażu pomp, luk włazowy.
Komora zasuw wyposażona jest w luk wejściowy, strop rozbieralny do montażu i demontażu zasuw
oraz wentylację mechaniczną.
Pompownia ma za zadanie przetłaczanie osadu recyrkulowanego do bloku biologicznego oraz
przepompowanie osadu do pompowni osadu nadmiernego (PON). Osady z leja osadnika wtórnego
dopływają do komory czerpnej dwoma rurociągami stalowymi DN 400. Tłoczenie ścieków odbywa
się pompami Flygt. Poprzez komorę zasuw osad kierowany jest do bloku biologicznego dwoma
rurociągami stalowymi DN 300 lub rurociągiem stalowym DN 200 do pompowni osadu nadmiernego.
Charakterystyka techniczna
W pompowni wydzielone są dwie zasadnicze części:
•
Komora czerpna o wymiarach około 4,0 x 4,0 x 4,5 m.
•
Komora zasuw o wymiarach około 7,0 x 9,0 x 2,0 m.
W komorze czerpnej zainstalowane są dwie pompy P13 i P14 (docelowo przewidywano 3 szt. P13 P15). Parametry pomp:
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 34
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
•
Typ Flygt CP 3152 LT618.
Wydajność
Wysokość podnoszenia
Moc silnika
Ciężar pompy
Q = 100 dm3/s = 360 m3/h.
H = 6,0 m.
N = 8,8 kW.
m = 295 kg.
Pompy służą do recyrkulacji osadu do reaktorów.
Dodatkowo w pompowni zabudowano pompę FLYGT 3153.181/451 – 12 20007, służącą
do podawania osadu nadmiernego do osadnika Imhoffa.
Z leja osadnika wtórnego OW1 lub OW2, rurociągiem DN 400 odpowiednio poprzez
przepustnicę z napędem elektrycznym R1 lub R2 oraz zasuwę ręczną Z41 lub Z42 osady trafiają
do komory czerpnej.
W komorze zasuw oprócz armatury na rurociągach doprowadzających znajdują się zawory
zwrotne DN 300 (3 szt.), zasuwy DN 300 (Z43, Z44, Z45, Z46, Z47, Z48, Z49) i zasuwa DN 200 (Z50).
Komora zasuw jest wentylowana i oświetlona światłem elektrycznym.
2.5.12 Pompownia przerzutowa ścieków oczyszczonych PP
Budynek pompowni przerzutowej są to dwie przylegające do siebie komory (komora
czerpna i komora zasuw) funkcjonalnie stanowiące jedna całość. Kubatura tego obiektu 818 m3,
powierzchnia użytkowa 139 m2.
Hala komory zasuw zagłębiona – 2,30 wysokości 4,0 – 4,2, w części podziemnej żelbetowa
wylewana, a w części nadziemnej murowana. Dach jednospadowy płaski przylegający do budynku.
Oddylatowana komora czerpna to podziemny żelbetowy obiekt o rzucie 13,9 x 4,10 i głębokości 4,0
m, przykryty płytą żelbetową z otworami montażowymi. Nad komorą czerpna zaprojektowano
stalową konstrukcję, podtrzymującą demag i wciągnik elektryczny przejezdny BY-102.
Pompownia ma za zadanie przerzut ścieków oczyszczonych do potoku Lubiatówka. Ścieki
oczyszczone po osadniku wtórnym dopływają do pompowni kolektorem DN 800. Istnieje także
możliwość doprowadzenia ścieków oczyszczonych mechanicznie kolektorem DN 800 omijającym
blok biologiczny. Tłoczenie ścieków odbywa się rurociągiem stalowym DN 600 do potoku
Lubiatówka lub rurociągiem awaryjnym DN 600 do rzeki Kaczawy. W warunkach normalnej
eksploatacji oczyszczalni ścieki kierowane są do Kaczawy, a ciąg do Lubiatówki nie został
uruchomiony.
Charakterystyka techniczna
Pompownia przerzutowa składa się z dwóch części: komory czerpnej i komory zasuw.
W komorze czerpnej przewidziano do zainstalowania 4 pompy (zabudowane są dwie jednostki).
Wyposażenie:
• Typ Flygt CP 3300 HT 452 (P-7, P-8, P-9, P-10).
• Wydajność
Q = 85 dm3/s = 306 m3/h.
• Wysokość podnoszenia
H = 40 m.
• Moc silnika
N = 54 kW.
• Ciężar pompy
m = 930 kg.
Montaż i demontaż odbywa się elektrowciągiem poruszającym się po belce jezdnej nad
lukami 1200 x 1200 do opuszczania pomp. Pod kratą przykrywającą luki montażowe zamocowane są
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 35
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
prowadnice rurowe, po których pompy opuszczane są celem połączenia ze stopą sprzęgającą rurociągu
tłocznego.
Do komory czerpnej doprowadzane są ścieki oczyszczone z osadników wtórnych kolektorem
DN 800. Istnieje także możliwość doprowadzenia ścieków kolektorem DN 800 omijającym cz.
biologiczną.
W komorze zasuw znajdują się rurociągi, zawory zwrotne DN 200 (4 szt.) i zasuwy DN 200
(Z20, Z21, Z22, Z23, Z25), DN 600 (Z26, Z27), zawór bezpieczeństwa Z24. Zamontowano też dwie
pompy do płukania pras filtracyjnych. Parametry:
• Typ SK 5.02 (P11 i P12)
Q = 7,5 dm3/s = 27 m3/h
• Wydajność
• Wysokość podnoszenia
H = 69 m.
• Moc silnika
N = 2,55 kW.
Rurociągi umożliwiają tłoczenie oczyszczonych ścieków do:
• Rzeki Kaczawy, rurociąg DN 600, otwarta zasuwa Z27 (rurociąg obecnie w pracy
podstawowej).
• Potoku Lubiatówka, rurociąg DN 600, otwarta zasuwa Z26 (układ nieczynny).
• Do płukania zbiornika retencyjnego (ZR), rurociąg DN 200, otwarta zasuwa Z25 (układ
nieczynny).
• Do płukania pras filtracyjnych (BP), rurociąg DN80, otwarta zasuwa Z28 i włączona pompa
P 1 l lub otwarta zasuwa Z29 i włączona pompa P12.
W celu zabezpieczenia przed uderzeniem hydraulicznym zamontowany został na rurociągu
tłocznym sprężynowy zawór bezpieczeństwa Z24.
Odwodnienie posadzki odbywa się ręczną pompą skrzydełkową. Pomieszczenie komory zasuw
posiada wentylację grawitacyjną i mechaniczną. Z kotłowni budynku administracyjnego doprowadzona
jest instalacja CO.
W celu łatwego montażu i demontażu armatury przewidziano 2 wciągniki łańcuchowe
poruszające się po belkach jezdnych.
2.5.13 Komory fermentacyjne
Osad nadmierny tłoczony jest do dawnego osadnika Imhoffa, zaadaptowanego na komorę
fermentacyjną. Jest to sześciokomorowy zbiornik o wymiarach:
• Komory narożne: 6 x 7,80 x 10,50.
• Komory wewnętrzne: 6 x 7,60 x 10,50.
Grubość ścian i płyty dennej 0,6 m. Konstrukcja posiada skosy krawędziowe.
Obiekt wyniesiony nad teren – w nasypie, oskarpowany.
2.5.14 Zbiornik osadu przefermentowanego
Kolejno osad przefermentowany kierowany jest do zbiornika, z którego odbiera go prasa taśmowa.
Parametry zbiornika:
• Powierzchnia 29,4 m2.
• Kubatura wewnętrzna ok. 200 m3.
• Kształt cylindryczny nadziemny, średnica wewnętrzna ok. 6 m, ściany ok. 35 cm.
• Wysokość części cylindrycznej – całkowita 7,13 m, czynna 6,63 m.
• Wysokość wewnętrzna skosu w dnie 0,5m.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 36
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
• Izolacja z wełny mineralnej w otulinie z blachy ocynkowanej.
• Przejścia przewodów: 2 x DN 200 osadu, 3 x DN 100 wody nadosadowej.
2.5.15 Budynek pras wraz z silosem wapna
Osad odwadniany jest na prasie taśmowej, zabudowanej w wydzielonym obiekcie. Dane
techniczne:
• Powierzchnia zabudowy 294 m2, użytkowa 263 m2.
• Kubatura 1670 m3.
• Wymiar: ok. 10 x 25,2, przy czym w obrys obiektu częściowo wkomponowany jest zbiornik
osadu.
• Ilość kondygnacji: 1 – nadziemna.
• Wydzielona hala pras (3 stanowiska) 16,21 x 10, 51 m do której przylega część niższa
(pompownia, wc, dyspozytornia, magazynek).
• Fundamenty – ławy żelbetowe.
• Ściany – cegła pełna, pustaki, warstwa ocieplająca.
• Stropodach – płyty kanałowe.
• Wyposażenie: prasa MONOBELT V 80, stacja polimeru, przenośnik taśmowy PT 600,
układ higienizacji osadu wapnem.
2.5.16 Składowisko "BIOWAP-u"
Odwodniony i higienizowany wapnem osa podawany jest na składowisko.
Składowisko wykonane przez eksploatatora – jest to zespół 7 boksów ze ścianami żelbetowymi,
o wymiarach ok. 6 x 12 m każdy.
2.5.17 Stacja transformatorowa
Oczyszczalnia posiada własną stację transformatorową. Budynek stacji transformatorowej wykonano
na rzucie prostokąta 15,5 x 9,5 m, o kubaturze 722 m3 jako murowany parterowy podpiwniczony
kanałami technologicznymi. Przylega krótszym bokiem do stacji dmuchaw. Funkcjonalnie to dwie
komory transformatorowe (powierzchnia 2 x 9,2 m2), rozdzielnie sn i nn, nastawnia elektryczna
i przedsionek nastawni, (z którego przewidziano drzwi do rozdzielni nn, stacji dmuchaw i samej
nastawni).
2.5.18 Kanały i rurociągi na terenie oczyszczalni
2.5.18.1
•
•
•
Kolektory dopływowe do oczyszczalni:
DN 400 ze zbiornika retencyjnego Z3 i DN 400 z ul. Legnickiej łączące się w komorze 15
w kanał DN 600 - z rur żelbetowych Vipro doprowadzających ścieki do kanału B1200
przed kraty.
DN 1000 z rur żelbetowych Vipro doprowadzających ścieki z miasta i gminy Złotoryja oraz DN
400.
DN 400 z rur żelbetowych Vipro zbierających w komorze KS12 ścieki z mleczarni.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 37
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
2.5.18.2
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Kolektory technologiczne oczyszczalni
Kolektor grawitacyjny DN 800 doprowadzający ścieki z płaskowników Geigera
do poszczególnych sekcji bloku biologicznego. Na kolektorze zlokalizowane jest koryto
pomiarowe ze zwężką Venturiego oraz studnie KS1, KS2, KS3, KS4, KS5. Komora KS5
wyposażona jest w zastawki kanałowe ZK11, ZK12 i ZK13. Kanał wykonany jest z rur Vipro
i rur stalowych na odcinku pomiędzy KS5 a blokiem biologicznym.
Kanał omijający blok biologiczny DN 800 (KS5 - PP) włączony do kolektora DN 800
w komorze KSP przed blokiem biologicznym w KS5 i zakończonym wlotem do komory
czerpnej pompowni przerzutowej. Na wykonanym z rur żelbetowych Vipro znajdują się studnie
KS6, KS7, i KS8. Uruchomienie ominięcia następuje po otwarciu ZK12 i zamknięciu ZK13
w komorze KS5.
Rurociągi stalowe DN 600 z komory przelewowej sekcji nitryfikacji bloku biologicznego
do osadników wtórnych. Rurociągi uruchamiane są przez otwieranie zasuw kanałowych ZK 20
dla OW - 1 i ZK21 dla OW – 2.
Kanał stalowy DN 600 awaryjny z pompowni przerzutowej do rzeki Kaczawy.
Kanał stalowy DN 600 z pompowni przerzutowej przerzucający ścieki oczyszczone
do potoku Lubiatówka.
Kanał DN 800 z rur żelbetowych Vipro odprowadzający ścieki oczyszczone z osadników
wtórnych OW – 1 i ÓW - 2 do komory czerpnej pompowni przerzutowej PP. W komorach
połączeniowych 1 i 2 kanału wpięte są dwa rurociągi DN 600 odprowadzające ścieki
oczyszczone z przelewów osadników wtórnych.
Rurociągi stalowe RD1 i RD2 DN400 doprowadzające osad z lejów poszczególnych osadników
wtórnych OW1 i OW2 do pompowni recyrkulacji osadów PRO. Pracę tych rurociągów regulują
zasuwy Z41 i Z42 w pompowni recyrkulacji osadu.
Rurociągi stalowe DN 300 RTOs1 i RTOs2 z pompowni recyrkulacji osadów do bloku
biologicznego oczyszczania. Na rurociągach w komorze zasuw PRO znajdują się zasuwy Z48
i Z49 odcinające przepływ na blok biologiczny. Na wysokości bloku biologicznego
oczyszczania znajduje się komora rozdziału umożliwiająca rozprowadzenie ścieków do sekcji
nitryfikacji oraz sekcji regeneracji osadu DN 250. Należy opracować dla obsługi szczegółowe
schematy uruchamiania zasuw Z15 - Z19 w zależności od stopnia recyrkulacji (ilość
pracujących pomp PRO, działanie poszczególnych ciągów technologicznych).
Rurociągi stalowe DN 300 recyrkulacji wewnętrznej z pompowni BS2 do komór
denitryfikacyjnych RTO1 i RTO2 dla ciągu lewego i prawego bloku biologicznego.
Rurociągi stalowe DN 250 recyrkulacji wewnętrznej z pompowni BS1 i BS3 odpowiednio
do komór defosfatacji ciągu prawego i lewego bloku biologicznego.
Rurociąg stalowy DN 200 RP2 z pompowni przerzutowej do zbiornika retencyjnego służy
do opłukania zbiornika po jego opróżnieniu.
Rurociąg DN 200 stalowy z pompowni recyrkulacji osadu PRO do pompowni osadu
nadmiernego PON. Służy do usuwania osadu nadmiernego z osadników wtórnych na komory
fermentacyjne.
Rurociąg DN 80 stalowy z pompowni przerzutowej PP do budynku odwadniania osadu BOO.
Służy do płukania pras odwadniających osad.
Rurociąg DN 800 z rur żelbetowych Vipro służy do awaryjnego opróżnienie zbiornika
retencyjnego do rzeki Kaczawy w czasie trwania deszczy nawalnych.
Rurociąg DN 200 stalowy z pompowni przy zbiorniku retencyjnym do kanału B1200 przed
kraty. Służy do opróżniania zbiornika retencyjnego; rurociąg DN 1000 z przelewu
przy piaskownikach do zbiornika retencyjnego. Służy do przechwycenia ścieków z kanalizacji
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 38
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
ogólnospławnej w czasie ulewnych deszczy.
Rurociąg DN 150 odprowadzający odciek z magazynu piasku do komory KS1 na kanale DN
800.
2.5.18.3
Kanalizacja sanitarna i deszczowa na terenie oczyszczalni
Wykonane odcinki kanalizacji odprowadzają wody opadowe z wpustów deszczowych oraz
rur deszczowych obiektów kubaturowych oraz ścieki sanitarne z instalacji wewnętrznych obiektów
(budynek socjalny, budynek odwadniania osadów).
2.5.18.4
Sieć wodociągowa na terenie oczyszczalni
Na terenie oczyszczalni wykonano sieć wodociągową od studzienki wodomierzowej
zasilającą hydranty oraz obiekty kubaturowe i myjnie płytową. Sieć wodociągową wykonano z rur
PCV DN 100.
2.5.18.5
Sieć cieplna na terenie oczyszczalni
Sieć wykonano z rur - 2 x 88.9/160 preizolowanych ABB zasilających z kotłowni przy
budynku socjalnym: budynek pompowni przerzutowej, przepompownię osadu nadmiernego
oraz budynek odwadniania osadu.
2.5.18.6
Drenaż obiektowy
Sieć drenażu występuje przy bloku biologicznym oraz osadnikach wtórnych. Woda z drenażu
sprowadzana jest do studni, które zarazem spełniają rolę piezometrów.
Przy opróżnianiu obiektów ze ścieków (w celu naprawy) konieczne jest stworzenie
depresji wokół tych obiektów poprzez kilkudniowe pompowanie wody ze studni.
Wszystkie obiekty oczyszczalni ścieków w Złotoryi zasilane są w energię elektryczną ze stacji
transformatorowej R - 78 usytuowanej na terenie oczyszczalni.
2.5.19 Linie zasilające SN
•
•
•
Stację transformatorową R - 78 zasilają w energię elektryczną następujące linie 20 kV:
Linia kablowa 3 x YHYAKXs 1 x 120 mm2 ze stacji R - 77 "Tartak" do oczyszczalni ścieków pole 3 rozdzielni SN w stacji R – 78.
Linia kablowa 3 x YHYAKXs 1 x 120 mm2 ze stacji r - 79 "POM" do oczyszczalni ścieków - pole
4 rozdzielni SN stacji R- 78, które stanowią zasilanie podstawowe oczyszczalni od linii L - 716 (I
sekcji rozdzielni SN).
Linia napowietrzne - kablowa AF16 - 70 mm2 - 3 x YHYAKXs 1 x 120 mm2 jako odgałęzienie od
linii L - 745 do oczyszczalni ścieków - pole 6 rozdzielni SN w stacji R - 78, która stanowi
zasilanie rezerwowe oczyszczalni ścieków (II sekcja rozdzielni SN).
Zarówno linie SN jak i pola od 3 do 7 rozdzielni SN w stacji R - 78 znajdują się w eksploatacji
Zakładu Energetycznego.
2.5.20 Stacja transformatorowa R - 78
Stację transformatorową wykonano jako budynek wolnostojący wspólny ze stacją
dmuchaw i tzw. "dyżurką", parterowy o wymiarach w rzucie 15,0 m x 9,0 m i wysokości 3,5 m.
W budynku wydzielono następujące pomieszczenia:
• Rozdzielnia SN.
• Rozdzielnia nn.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 39
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
Komory transformatorowe.
Pomieszczenie zwane "dyżurką" z tablicą TS-TP, tablicą licznikową TL i rozdzielnicą ROŚ.
W rozdzielniach wykonano kanały kablowe.
2.5.20.1
Rozdzielnia SN 20 kV
Rozdzielnię wykonano jako dwusekcyjną (bez łącznika sekcyjnego) z pojedynczym
układem szyn zbiorczych o znamionowej obciążalności prądowej 400 A, na napięcie robocze 20
kV, 50 Hz. Zastosowano 9 celek uproszczonych przyściennych typu RUs - 20. Celki nr 1, 2, 8,
i 9 znajdują się w eksploatacji użytkownika oczyszczalni ścieków, a pozostałe w eksploatacji
Zakładu Energetycznego.
Pola Zakładu Energetycznego są odgrodzone od pól odbiorcy ściankami z siatki
w konstrukcji z kątownika.
Rozdzielnia składa się z następujących pól:
• 5 pól liniowych - celki nr 3, 4, 5, 6 i 7.
• 2 pola odgromnikowe - celki nr 2 i 8.
• 2 pola transformatorowe - celki nr 1 i 9.
W celkach transformatorowych zastosowano odłączniki OW III 20/UD z bezpiecznikami
WBWMI - 20/16 A.
Celki liniowe wyposażone są w rozłączniki obciążenia typu OR - 20/200 A z uziemnikami UW
III - 20. W pozostałych celkach zastosowano podłączniki wnętrzowe OW III - 20/4.
Do ochrony przepięciowej zastosowano odgromniki zaworowe typu GZSB -25/10.
Zasilanie sekcji I (podstawowe) odbywa się z linii napowietrznej L - 716 przelotowe przez stacje
R - 77 lub R - 79, a sekcji n (rezerwowe) odgałęzieniem od linii L - 745.
2.5.21 Komory transformatorowe
W stacji znajdują się dwa transformatory TNOSC - 250/20 PNS 21/0.4/0.231 kV, grupa
połączeń Dyn5, ez = 4.5 %.
Transformatory ustawione są w oddzielnych komorach na szynach jezdnych z ceowników
zabudowanych w posadzkach. W komorach transformatorowych nie ma dołów olejowych. Połączenia
z rozdzielniami wykonane są:
• Po stronie SN szynami AP 60 x 5 i kablami 3YHdAKXs 120 mm2.
• Po stronie nn szynami AP 40 x 10.
Po stronie SN transformatory zabezpieczone są bezpiecznikami wysokiego napięcia
z wkładkami WBWMI - 20/16 A, a po stronie nn wyzwalaczami elektronicznymi wyłączników
zwarciowych DS - 416 (opis działania i eksploatacji w fabrycznej "Instrukcji obsługi wyłączników
zwarciowych typu DS"). W drzwiach komór zastosowano barierki ochronne.
2.5.22 Rozdzielnia główna nn RG
Jest to rozdzielnia dwusekcyjna z szynami o obciążalności prądowej 1000 A na napięcie
robocze 380/220 V. Zastosowano w niej szafy rozdzielcze typu ZUR w wykonaniu przyściennym.
W skład rozdzielni wchodzą:
• Dwa pola zasilające wyłącznikowe - szafy nr 7 i 10.
• Pole sprzęgłowe wyłącznikowe - szafy nr 8 i 9.
• Dwa pola przeznaczone do zasilania pomp recyrkulacji i mieszadeł Flygt na bloku biologicznego
oczyszczania - szafy nr 5 i 12.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 40
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
Dwa pola do zasilania dmuchaw w stacji dmuchaw - szafy nr 6 i 11.
Sześć pól do zasilania rozdzielnic obiektowych - szafy nr 2, 3, 4, 13, 14, i 15.
Dwa pola do zasilania drobnych odbiorców i baterii kondensatorów - szafy nr 1 i 16.
Dwa pola do zasilania pomp w pompowni przerzutowej - szafy nr 0 i 17.
Zestawy szaf ustawione są na kanale kablowym.
W polach zasilającym i sprzęgłowym zainstalowano automatykę samoczynnego załączania
rezerw - SZR, lecz zwłoka czasowa przełączania napięcia z zasilania podstawowego
na rezerwowe jest zbyt duża - w trakcie zadziałania SZR działają blokady podnapięciowe
wszystkich wyłączników, co stwarza konieczność ich ponownego ręcznego załączania.
W normalnym stanie pracy transformatory pracować będą na wydzielone sekcje
na otwartym sprzęgle. W razie awarii jednego z nich nastąpi samoczynne zamknięcie sprzęgła.
Do kontroli napięcia na zaciskach transformatorów przyjęto przekaźniki czasowe RT 60
o zakresie 0.2 - 2 s nastawione na 0.6 s.
Po zadziałaniu SZR powrót układu do stanu pierwotnego dokonywany jest ręcznie przez obsługę.
Zadziałanie układu SZR sygnalizowane jest optycznie na rozdzielni RG lampkami kontrolnymi
oraz w dyspozytorni optycznie przekaźnikami sygnalizacyjnymi i akustycznie buczkiem.
W stacji przewidziano kompensację mocy biernej przy pomocy dwóch baterii kondensatorów
typu MPP - 12.5 100 kVAr o stopniu regulacji 12.5 kVAr, zabezpieczonych bezpiecznikami wielkiej
mocy. Poszczególne stopnie baterii (zabezpieczone bezpiecznikami instalacyjnymi) załącza lub
wyłącza regulator mocy biernej typu RMB - 04. Regulacja - w celu uzyskania żądanego
współczynnika mocy cosφ - odbywa się w zależności od ustawienia przełącznika rodzaju pracy
w systemie ręcznym lub automatycznym w sposób skokowy przez sterowanie stycznikami
poszczególnych stopni. Sposób obsługi podano w "Instrukcji obsługi i montażu regulatora mocy biernej
typu RMB - 04".
2.6 Zasilanie obiektów na terenie oczyszczalni w energię elektryczną
Obiekty na terenie oczyszczalni ścieków zasilane są w energię elektryczną z rozdzielni głównej
niskiego napięcia RG poprzez rozdzielnice obiektowe:
• Oświetlenie zewnętrzne - z rozdzielnicy ROT.
• Budynek krat i płaskowników - z rozdzielnicy RK.
• Zbiornik retencyjny z pompownią - z rozdzielnicy RS.
• Blok biologicznego oczyszczania ścieków:
- obwody siłowe pomp P3 i P4 oraz mieszadeł M1 - M4 z szafy nr 5 rozdzielni RG, a ich
sterowanie z rozdzielnicy TS-TP w dyżurce;
- obwody siłowe pomp P5 i P6 oraz mieszadeł M5 - M8 z szafy nr 12 rozdzielni RG, a ich
sterowanie z rozdzielnicy TS-TP;
- pomiar ilości tlenu w ściekach w strefie beztlenowej (denitryfikacji) i tlenowej (nitryfikacji)
z rozdzielnicy TS-TP;
• Pompownia osadu recyrkulacyjnego oraz osadniki wtórne - z rozdzielnicy R2.
• Pompownia osadu nadmiernego z rozdzielnicy R3.
• Koryto pomiarowe - z rozdzielnicy SP.
• Pompownia przerzutowa:
- obwody siłowe pomp P7 i P8 z szafy nr 0 rozdzielni RG;
- obwody siłowe pomp P9 i P10 z szafy nr 17 w rozdzielni R6;
- obwody sterownicze pomp P7 - P10 z tablicy TS-1;
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 41
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
- wciągnik łańcuchowy z napędem elektrycznym z rozdzielnicy R7;
Budynek socjalny - z rozdzielnicy R5.
Budynek mechanicznego odwadniania osadu - z rozdzielnicy 19RG.
•
•
2.7 Osiągane efekty oczyszczania ścieków
Oczyszczalnia w Złotoryi posiada ważne pozwolenie wodnoprawne, obowiązujące do dnia
30.11.2017. Z danych pomiarowych wynika, że oczyszczalnia nie spełnia obowiązujących
wymagań. Związane jest to głównie ze stanem technicznym maszyn i urządzeń – opisanym
w kolejnych rozdziałach oraz złym stanem szczelności kanalizacji, powodującym stały dopływ wód
przypadkowych oraz uderzeniowe napływy podczas opadów.
Tabela 10. Wymagane parametry ścieków oczyszczonych na podstawie aktualnego
pozwolenia wodnoprawnego w świetle aktualnych przepisów, tj. Rozporządzenia Ministra
Środowiska w sprawie warunków jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód
lub do ziemi - DZ.U 2006 Nr. 137, poz. 984, załącznik 1.
Lp.
Nazwa wskaźnika
Jednostka
1
BZT5
mg O2/dm3
2
ChZT
mg O2/dm3
3
Zawiesiny ogólne Zog
4
Azot ogólny Nog
mg N/dm3
5
Fosfor ogólny Pog
mg P/dm3
2.8
mg/dm3
Wartość dopuszczalna lub procent redukcji
wg Dz. U.
wg Pozwolenia
25
25
lub 70-90% red.
125
125
lub 75% red.
35
35
lub 90% red.
15
35% red.
lub 35% red.
2
40% red.
lub 40% red.
Parametry pracy urządzeń technologicznych
Poniżej omówiono kolejno obiekty oczyszczalni:
2.8.1 Węzeł krat:
Wydajność nowej kraty węzła zabezpiecza przepływ ścieków przy pogodzie suchej. W przypadku
napływów deszczowych, niezbędna jest praca obu krat – w tym starej kraty KUMP, a pomimo tego
obserwuje się wypływ ścieków ponad kanały. Wydajność węzła należy uznać na niewystarczającą.
2.8.2 Węzeł piaskowników.
Wydajność węzła jest wystarczająca i umożliwia przepuszczenie całej ilości dopływających ścieków
(o ile przepłyną one przez kraty). Konstrukcja pomp uniemożliwia podanie większych elementów
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 42
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
stałych na poletka ociekowe piasku. Stała wysokość krawędzi przelewowej do zbiornika retencyjnego
powoduje jego działanie niezależnie od aktualnej zdolności przepustowej stopnia biologicznego.
2.8.3 Reaktory biologiczne.
Jak wynika z obliczeń (rozdział dot. reaktorów), przy pracy jednego ciągu ze sprawnymi
urządzeniami i utrzymywaniu stężenia osadu powyżej 4 kg/m3 możliwe jest utrzymanie procesu
nitryfikacji. Pojemność kubatur nie wystarcza jednak do zapewnienia skutecznej denitryfikacji.
Struktura podziału reaktora nie odpowiada zupełnie obowiązującym regułom projektowania.
Eksploatowane mieszadła są zbyt słabe i nasycenie mocą nie odpowiada obowiązującym
standardom, co może powodować osiadanie osadu na dnie komór.
Obserwowane problemy z jakością ścieków wynikają głównie z całkowitego zużycia wyposażenia
układu sprężonego powietrza i zupełnego załamania procesu napowietrzania, pomimo wtłaczania
znacznych ilości powietrza – które w zupełności powinny wystarczyć do natlenienia układu.
2.8.4 Osadniki wtórne.
Jak wynika z przeprowadzonych poniżej analiz (obliczenia reaktorów biologicznych) w warunkach
pogody suchej wystarczająca jest praca jednego osadnika. Przepływy deszczowe mogą okresowo
przekraczać nawet przepustowość obu osadników.
2.8.5 Stacja dmuchaw.
Wydajność stacji wynosi 4 x 22,7 m3/min = 90,8 m3/min = 5448 m3/h. Oznacza to (w porównaniu
do obliczeń zamieszczonych w dziale dot. reaktorów biologicznych), iż wydajność stacji – przy
pełnej sprawności dmuchaw oraz systemu dyfuzorów jest wystarczająca dla potrzeb oczyszczalni.
Z uwagi jednak na stan techniczny (opisany w kolejnym dziale) układ cierpi na drastyczny deficyt
tlenu.
2.8.6 Pompownia osadu recyrkulowanego.
Porównując parametry obliczeniowe z wydajnością pomp (2 x 360 m3/h), można stwierdzić, iż
w warunkach normalnego obciążenia oczyszczalni wystarczająca jest praca jednej jednostki
pompowej.
2.8.7 Stacja koagulantu.
Wydajność stacji, wynosząca 25 dm3h, w porównaniu do wielkości obliczeniowych jest na obecne
warunki wystarczająca pod warunkiem utrzymania defosfatacji biologicznej. Analizując jednak
warunki pracy reaktora, należy stwierdzić, iż w przypadku wyższych dopływów i zaniku
defosfatacji biologicznej, ilość przetłaczanego koagulantu okresowo może nie być wystarczająca.
2.8.8 Pompownia przewałowa.
Wydajność pompowni w pełnym zakresie pokrywa przepływy oczyszczalni. W warunkach
normalnego obciążenia wystarcza cykliczna praca jednej jednostki pompowej.
2.8.9 Stacja odwadniania i higienizacji osadu.
Wydajność stacji jest zadowalająca i pokrywa potrzeby oczyszczalni, zwłaszcza biorąc pod uwagę
niepełny proces oczyszczania i powstające w wyniku tego mniejsze ilości osadów. Konstrukcja
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 43
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
prasy nie zapewnia jednak uzyskania nawet standardowych efektów odwadniania dla tej wielkości
oczyszczalni.
2.8.10Magazyn osadu.
Stanowisko odbioru osadu nie zapewnia możliwości odbioru powstającej ilości osadów
w standardowy sposób, np. poprzez podstawienie kontenerów. Boksy nie są zadaszone,
co w powiązaniu ze słabą jakością odwadniania, powoduje wypływ osadu.
Niezależnie od oceny technologicznej pod kątem obciążenia oczyszczalni, należy stwierdzić,
iż większość obiektów i urządzeń wymaga modernizacji, remontu lub wymiany z uwagi na zmianę
obowiązujących przepisów lub znaczne - skrajne zużycie – co opisano w kolejnym rozdziale.
2.9 Stan techniczny obiektów oczyszczalni
2.9.1 Stacja zlewna
Oczyszczalnia nie posiada stacji zlewnej. Istniejące rozwiązanie w postaci komory zlewnej nie
nadaje się do dalszej eksploatacji. Nie odpowiada zupełnie obecnie odpowiadającym przepisom.
2.9.2 Budynek krat
Stan techniczny budynku należy ocenić jako zły. Obserwuje się występującą praktycznie na całej
powierzchni elementów stalowych korozję. Elementy żelbetowe również w znacznym stopniu są
zdegradowane w wyniku oddziaływania szkodliwych gazów i podwyższonej wilgotności
w obiekcie. Posadzka posiada liczne ubytki. Instalacje wewnętrzne (zwłaszcza wentylacja) są
skorodowane w stopniu uniemożliwiającym normalną eksploatację – występuje perforacja
elementów stalowych. Krata KUMP jest całkowicie zużyta. Krata HUBER jest w znacznym stopniu
wyeksploatowana i w dłuższej perspektywie czasowej nie może stanowić podstawowego
urządzenia obiektu. Układ nie posiada zaawansowanych urządzeń do płukania skratek.
2.9.3 Piaskowniki Geigera
Stan konstrukcyjny należy ocenić jako zadowalający. Istniejące obiekty można wykorzystać
do dalszej eksploatacji, przy czym zarówno ilość jak i jakość wyposażenia nie jest właściwa.
Zastawki po stronie dopływu ścieków są skorodowane, a po stronie wypływu w ogóle ich nie
zainstalowano – co uniemożliwia normalne opróżnienie obiektów. Istniejące pompy mamutowe
powietrza (w tym jedna dorabiana własnymi siłami Eksploatatora) są problematyczne
w eksploatacji i nie gwarantują utrzymania właściwego sposobu usuwania piasku.
2.9.4 Magazyn piasku
Stosowane rozwiązanie magazynowania piasku nie odpowiada zupełnie obecnie odpowiadającym
standardom. Składowanie piasku i odwadnianie w magazynie powoduje intensywną uciążliwość
zapachową, a uzyskiwane efekty odwadniania są mierne. Brak instalacji płukania piasku. Należy
zastosować zmechanizowany system płukana i odwadniania piasku.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 44
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
2.9.5 Zbiornik retencyjny
Zbiornik znajduje się w dobrym stanie konstrukcyjnym i możliwe jest jego dalsze wykorzystanie.
Istniejące wyposażenie nie nadaje się do użytku – zarówno z uwagi na skorodowanie, jak i brak
poprawnego działania (np. system spłukiwania nie działa od lat). W zbiorniku znajduje się warstwa
osadów, którą należy usunąć.
2.9.6 Zwężka pomiarowa
Z uwagi na przewymiarowanie oraz korozję żelbetu obiekt nie nadaje się do dalszego
wykorzystania.
2.9.7 Blok biologiczny (komory regeneracji osadu, komory defosfatacji, komory
denitryfikacji, komory nitryfikacji).
Stan konstrukcyjny obiektu należy ocenić jako zły. Betony nie posiadają warstwy izolacyjnej.
Obarierowanie skorodowane. Wyposażenie obiektów jest całkowicie zużyte – występujące lokalne
gejzery powietrza wskazują na liczne nieszczelności systemu napowietrzania. Układ nie potrafi
wprowadzić do ścieków wymaganej ilości powietrza. Systemy mieszania są również zużyte, a moc
mieszadeł nie pozwala na utrzymanie mieszaniny ścieków w zawieszeniu. Proporcje podziału
komór (przy czym czynny jest jedynie jeden ciąg) nie pozwalają na utrzymanie procesu nitryfikacji
azotu amonowego.
2.9.8 Stacja dmuchaw SD
Stan konstrukcyjny hali należy ocenić jako dobry – co pozwala na dalsze wykorzystanie obiektu.
Brak jest wyposażenia poprawiającego warunki eksploatacji hali – wykładzin i osłon
dźwiękochłonnych oraz odpowiedniej wentylacji. Stan dmuchaw należy ocenić jako zły – są one
praktycznie całkowicie zużyte poprzez wieloletnią ciągłą eksploatacją i nie mogą być brane
w dłuższej perspektywie czasowej pod uwagę jako podstawowe źródło sprężonego powietrza.
2.9.9 Zbiornik na koagulant
Stan samego zbiornika należy ocenić jako dobry, kwalifikujący się do dalszej eksploatacji.
Obserwuje się łuszczącą się izolację podpór i ich korozję. Stan wanny należy ocenić jako bardzo zły
– nie kwalifikujący się do dalszej eksploatacji (pęknięcia, odpadające wzmocnienia).
2.9.10Osadniki wtórne
Stan konstrukcyjny należy ocenić jako zły. Obserwuje się odpadające fragmenty betonów.
Na znacznych obszarach powierzchni występuje odsłonięte, skorodowane zbrojenie. Wyposażenie
obiektów jest całkowicie zużyte – jeden zgarniacz całkiem niesprawny, drugi eksploatowany,
przy czym występują regularne awarie. Obserwuje się problemy ze zgarnianiem osadu.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 45
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
2.9.11Pompownia recyrkulacji osadu PRO
Stan konstrukcyjny należy ocenić jako dobry. Urządzenia są w znacznym stopniu zużyte, armatura
i przewody całkowicie do wymiany.
2.9.12Pompownia przerzutowa ścieków oczyszczonych PP
Stan konstrukcyjny hali należy ocenić jako bardzo dobry. Istniejąca armatura i przewody również są
w stanie odpowiednim, jednak z uwagi na zmianę docelowego kierunku odprowadzenia ścieków
wymagają gruntownej przebudowy.
2.9.13Komory fermentacyjne
Stan konstrukcyjny obiektu należy ocenić jako bardzo zły. Obserwuje się odpadające fragmenty
betonów. Na znacznych obszarach powierzchni występuje odsłonięte, skorodowane zbrojenie.
Obarierowanie skorodowane. Wyposażenie obiektów jest całkowicie zużyte.
2.9.14Zbiornik osadu przefermentowanego
Stan konstrukcyjny obiektu należy ocenić jako zły – w wyniku wieloletniego oddziaływania
fermentujących osadów na konstrukcję betonowe. Wyposażenie obiektu jest całkowicie zużyte,
a zasuwy niesprawne.
2.9.15Budynek pras wraz z silosem wapna
Stan konstrukcyjny hali należy ocenić jako dobry – co pozwala na dalsze wykorzystanie obiektu po
jego renowacji. Wyposażenie węzła odwadniania należy uznać za zadowalające, przy czym
istniejącą prasę, z uwagi na konstrukcję (prasa typu monobelt – jedynie z jedną ruchomą taśmą)
oraz uzyskiwane i możliwe do uzyskania efekty można zakwalifikować jedynie jako urządzenie
rezerwowe. Urządzenia magazynowania i dozowania wapna są całkowicie zużyte.
2.9.16Składowisko "BIOWAP-u"
Stan konstrukcyjny należy ocenić jako dobry, przy czym standard boksów (brak zamknięć, brak
zadaszenia, brak myjni kół, brak drenażu, itp.) jest całkowicie nieodpowiedni wobec obecnych
standardów tego typu obiektów.
2.9.17Stacja transformatorowa
Stan konstrukcyjny należy ocenić jako dobry, umożliwiający dalsze wykorzystanie. Wyposażenie
elektryczne rozdzielni należy uznać za przestarzałe i niemożliwe do utrzymania w ruchu w dłuższej
perspektywie czasowej (brak części zamiennych).
2.9.18Sieci międzyobiektowe.
Stan przewodów oraz komór należy ocenić jako zły. Odcięcia przewodów są realizowane poprzez
zblokowanie workami z piaskiem. Konstrukcja betonowa komór wykazuje korozję, odpadają duże
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 46
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
fragmenty betonu. Przewody w znacznej części są zamulone, co wpływa na obniżenie ich
przepustowości. Przewody tłoczne ulegają regularnym rozszczelnieniom. Na etapie projektu należy
przeprowadzić weryfikację stanu przewodów, przy czym zaleca się wszystkie przewody tłoczne
stalowe poddać obligatoryjnej wymianie, a przewody grawitacyjne (o ile to będzie możliwe – ich
stan nadal się pogarsza) odmuleniu, oczyszczeniu i renowacji oraz zabezpieczeniu.
2.9.19System AKPiA.
System nie jest w stanie prowadzić kontroli i zarządzania procesem po rozbudowie oczyszczalni,
a jego unowocześnienie wiąże się z całkowitą wymianą (brak części zamiennych, przestarzałe
sterowniki, brak wystarczających wejść/wyjść, przestarzały standard transmisji, itp.)
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 47
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
3 Docelowe warunki pracy oczyszczalni
3.1 Przewidywany rozwój zlewni
3.1.1 Analiza możliwości zwiększenia ilości ścieków komunalnych z terenu miasta
Złotoryja
Wg Pisma U. M. w Złotoryi, znak WAG.7011.17.2013 plan inwestycyjny rozbudowy sieci
kanalizacji sanitarnej obejmuje ulice Lubelską, Jerzmanicką, Miodową, Wiejską oraz
nowopowstające ulice sąsiadujące z ulicą Leszczyńską. Dodatkowo zaznacza się, że obecnie nie jest
możliwe ustalenie harmonogramu realizacji ww. inwestycji.
Wspomniane obszary miasta to tereny jeszcze nie zabudowane lub o bardzo słabej zabudowie.
Ponadto, jak wynika z analizy danych GUS dla miasta Złotoryja powstawanie nowych mieszkań
nie ma związku z przyrostem liczby ludności a jedynie z poprawą warunków mieszkaniowych.
Sytuację obrazują na przykład poniższe dane.
Przyrost zasobów mieszkaniowych w latach 2009-2010 wg GUS (2012)
Przyrost zasobów mieszkaniowych odbywa się przy ujemnym saldzie migracji:
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 48
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Saldo migracji dla miasta Złotoryja wg GUS (2012). Wszystkie wartości salda są ujemne.
Również wg dokumentu „Strategia rozwiązywania problemów społecznych w powiecie
złotoryjskim na lata 2011 – 2019” prognozuje się (na podstawie danych GUS) stały spadek liczby
ludności, ponad 4% do roku 2020.
45000
44 843
44500
44 697
44 592
44 477
44 333
44000
44 180
44 030
43 881
43500
43 731
43 583
43 392
43000
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Prognoza ludności Powiatu Złotoryjskiego na lata 2010-2020 według GUS. Źródło: "Strategia rozwiązywania
problemów społecznych w powiecie złotoryjskim na lata 2011 – 2019"
Wobec powyższych danych, czyli z jednej strony prognozowanego spadku liczby mieszkańców
a z drugiej strony powstawania nowych lokali mieszkaniowych (w tym domów jednorodzinnych –
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 49
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
co z uwagi na podniesiony standard wpływa na zwiększenie jednostkowego zużycia wody
i powstawania ścieków) proponuje się uznać, że w dającym się przewidzieć przedziale czasowym
ilość ścieków gospodarczo-bytowych powstających na terenie miasta Złotoryja nie ulegnie istotnej
zmianie.
3.1.2 Planowany przyrost obciążenia oczyszczalni
Na podstawie informacji otrzymanych od Zamawiającego określa się planowany przyrost
obciążenia oczyszczalni – zakłada się, iż nowe lokale będą podłączane do sieci kanalizacyjnej lub
ścieki wywożone na bieżąco ze zbiorników bezodpływowych.
•
•
•
W miejscowości Wilków Osiedle buduje się obecnie 12 domów jednorodzinnych a w planie
zagospodarowania ujęto dalsze 35 obiektów. Razem: 47 domów.
Na terenie Gminy Złotoryja wydano ok. 175 warunków zabudowy. Na potrzeby niniejszego
opracowania uznaje się, że wszystkie te inwestycje zostaną w przyszłości zrealizowane.
Nie przewiduje się znaczącego zwiększenia ilości ścieków pochodzących z samego terenu
miasta Złotoryja. Jak wykazano w punkcie 3.1.1 powstawanie nowych lokali mieszkalnych
(w tym także budynków jednorodzinnych) nie wiąże się ze zwiększeniem ilości
mieszkańców.
Uwzględniając powyższe przewiduje się powstanie 222 nowych domów jednorodzinnych co przy
założeniu, że w każdym nowym domu będzie średnio 4 mieszkańców daje 888 M. Stanowi to
przyrost od wartości obecnej równej 21 389 M do 22 277 M czyli o 4,15% wartości obecnej.
Należy w tym miejscu zaznaczyć, że wg prognoz GUS do roku 2020 przewiduje się spadek liczby
mieszkańców powiatu złotoryjskiego o ok. 4% a nie wzrost. Dodatkowo dane GUS pokazują wzrost
liczby mieszkań przy ujemnym saldzie migracji co świadczy o tym, że powstawanie nowych
mieszkań (i domów) wiąże się raczej z polepszeniem warunków mieszkaniowych a nie ze wzrostem
liczby mieszkańców.
Wspomniana wyżej prognoza spadku liczby mieszkańców dotyczy jednak powiatu jako całości
i jest możliwa migracja ludności wewnątrz powiatu. Stąd przyrost liczby mieszkańców o wartość
888 wobec 222 domów aktualnie powstających lub planowanych do budowy uznaje się
za bezpieczne rozwiązanie.
Zakłada się proporcjonalny rozwój zlewni czyli zakłada się, że ścieki przemysłowe nadal będą
stanowiły 11,62% - po zaokrągleniu przyjęto 12% całkowitej ilości ścieków.
3.2 Docelowe obciążenie oczyszczalni
3.2.1 Równoważna liczba mieszkańców
Całkowita docelowa liczba mieszkańców: 22 277 M.
Obciążenie ładunkiem zanieczyszczeń z przemysłu przy uwzględnieniu, że:
• Ilość ścieków przemysłowych nadal będzie stanowiła 11,62% - po zaokrągleniu przyjęto
12%.
• Stężenie ścieków przemysłowych jest szacunkowo dwukrotnie wyższe niż gospodarczobytowych
wyniesie 5346 RLM średniorocznie.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 50
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Biorąc pod uwagę, że ścieki przemysłowe są odprowadzane głównie w dni robocze, wielkość
średnioroczną należy przemnożyć przez wartość 7/5 aby uzyskać wartość średniodobową. Oznacza
to obciążenie od przemysłu wynoszące 7484 RLM.
Całkowite obciążenie oczyszczalni wyniesie szacunkowo 29 761 RLM
Do dalszych obliczeń przyjęto obciążenie oczyszczalni równe 30 000 RLM.
3.2.2 Ładunki zanieczyszczeń
Na podstawie wyznaczonej powyżej wartości RLM równej 30 000 obliczono ładunki
zanieczyszczeń dopływających do oczyszczalni ścieków w Złotoryi dla stanu docelowego.
Obliczenia wykonano z wykorzystaniem danych statystycznych dot. ładunków jednostkowych
w warunkach polskich zamieszczonych w publikacji Krajowego Zarządu Gospodarki Wodnej
„Poradnik dotyczący gospodarki ściekowej w kontekście wykonania krajowego programu
oczyszczania ścieków komunalnych”, Warszawa, 2010r, str. 30.
Tabela 11: Ładunki zanieczyszczeń dopływających do oczyszczalni ścieków w Złotoryi. Stan
docelowy.
Ładunek jednostkowy
kg/RLM*d
Ładunek dla 28000 RLM
Jednostka
Sucha pozostałość
190
5700
kg/d
BZT5
65
1950
kgO2/d
Zawiesina ogólna
60
1800
kg/d
Zawiesiny opadające
45
1350
kg/d
14,25
427,5
kg/d
2,9
87
kg/d
Wskaźnik zanieczyszczenia
Azot ogólny
Fosfor ogólny
3.2.3 Obciążenie hydrauliczne
Wobec przyjętego modelu rozwoju zlewni przewidujące proporcjonalny wzrost liczby
mieszkańców oraz ilości ścieków przemysłowych o wartość 4,15% zakłada się również
proporcjonalny przyrost ilości wód przypadkowych.
Podobnie zakłada się proporcjonalny przyrost ilości wód przypadkowych. Z jednej strony nowe
przyłącza powinny charakteryzować się większą szczelnością niż aktualnie istniejąca kanalizacja,
jednak z drugiej strony - nie planuje się zakrojonych na szerszą skalę remontów istniejącej
infrastruktury, która będzie się starzeć.
Wartości przepływów średniodobowych proponuje się przyjąć jako wartości obliczone dla roku
2013 (przepływy większe niż w roku 2012), powiększone o 4,15%. Wyniki obliczeń przedstawiono
w tabeli poniżej.
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 51
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Tabela 12: Prognoza ilości ścieków dopływających do oczyszczalni z uwzględnieniem
planowanego rozwoju zlewni - stan docelowy.
Parametr
Wartość
Jednostka
Wartość średnia przepływu
4190,7
m3/d
Percentyl 85%
4976,0
m3/d
Percentyl 90%
5295,2
m3/d
Percentyl 95%
6656,5
m3/d
Wartości przepływów godzinowych przyjmuje się stosując odpowiednie współczynniki
nierównomierności dobowej. Wyniki obliczeń przedstawiono w tabeli poniżej.
Tabela 13: Wartości przepływów charakterystycznych dla stanu docelowego obliczone
na podstawie przepływu średniego i współczynników nierównomierności przepływu
Parametr
Przepływ średni dobowy
Przepływ średni godzinowy z godzin dziennych
Przepływ maksymalny dobowy
Przepływ maksymalny godzinowy
Przepływ maksymalny godzinowy dla doby o przepływie
maksymalnym
Wartość
4190,7
279,4
6286,1
419,1
Jednostka
m3/d
m3/h
m3/d
m3/h
628,6
m3/h
Oczyszczalnia ścieków musi być hydraulicznie przygotowana na przyjęcie całego przepływu
ścieków. Ewentualne odprowadzenie części ścieków z kanalizacji do odbiornika bez oczyszczania
może nastąpić maksymalnie 10 razy w roku. Dlatego do wymiarowania części mechanicznej
pomocniczo wyznacza się taką wartość przepływu, która zostanie przekroczona co najwyżej 10
razy w roku. W tym celu wartości przepływów dla poszczególnych lat posortowano malejąco.
Wyniki wyliczeń przedstawiono w tabeli poniżej. Wartość 11 oznacza szukaną wartość przepływu.
Wartości począwszy od wiersza nr 12 są nieistotne (dalsze wiersze tabeli wykropkowano).
Tabela 14: Wyznaczenie minimalnej przepustowości dobowej, której przekroczenie nastąpiło
co najwyżej 10 razy do roku. Dane dla stanu obecnego, pomiar w kanale odpływowym.
Rok 2012
Rok 2013
3
L.p.
DATA
Przepływ, m /d
DATA
Przepływ, m3/d
1
12-07-06
10996
13-06-25
22029
2
12-02-25
8361
13-06-26
12529
3
12-07-07
8265
13-06-27
11743
4
12-07-08
7387
13-06-28
9349
5
12-04-16
7293
13-06-10
9071
6
12-04-15
6956
13-06-03
8228
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 52
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Rok 2012
Rok 2013
L.p.
DATA
Przepływ, m3/d
DATA
Przepływ, m3/d
7
12-05-22
6786
13-06-29
6895
8
12-02-24
6734
13-06-24
6695
9
12-03-01
6506
13-06-11
6654
10
12-02-28
6427
13-05-03
6545
11
12-05-04
6412
13-06-30
6528
12
...
...
...
...
13
...
...
...
...
Dla obu badanych okresów - rok 2012 i część roku 2013 - wyniki przedstawiają się podobnie.
Minimalna przepustowość dobowa to ok. 6530 m3/d. Uwzględniając rozwój zlewni (4,15%)
otrzymujemy wartość minimalnej dobowej przepustowości równą 6800 m3/d.
Z powyższych wyliczeń wynika, że minimalna przepustowość dobowa wynosi 6800 m3/d co jest
wartością wyższą niż przepływ maksymalny dobowy wyznaczony za pomocą współczynników
nierównomierności, ma to prawdopodobnie związek z charakterem zlewni (tereny górzyste).
Dlatego proponuje się przyjąć następujące wartości charakterystyczne przepływów, przedstawione
w tabeli poniżej.
Tabela 15: Wartości przepływów charakterystycznych dla stanu docelowego obliczone
na podstawie pomiarów największych przepływów oraz współczynników nierównomierności
przepływu. Wartości oznaczone (*) są zwiększone w porównaniu z odpowiednimi wartościami
tabeli 7.
Parametr
Przepływ średni dobowy
Przepływ średni godzinowy z godzin dziennych
Przepływ maksymalny dobowy
Przepływ maksymalny godzinowy
Przepływ maksymalny godzinowy dla doby
o przepływie maksymalnym
Wartość
4190,7
279,4
6800,0*
419,1
Jednostka
m3/d
m3/h
m3/d
m3/h
850,0*
m3/h
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Strona | 53
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
3.2.4 Wymagana jakość ścieków oczyszczonych
Biorąc pod uwagę obowiązujące Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 r.
w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi
oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz. U. Nr 137
poz. 984), zmodernizowana oczyszczalnia utrzyma swoją klasyfikację i nadal będzie należeć
do grupy wielkości oczyszczalni: pomiędzy 15000 RLM, a 99 999 RLM. W poniższej
przedstawiono wymaganą jakość odpływu określoną poprzez dopuszczalne stężenie
wskaźników zanieczyszczeń, ustalone dla grupy wielkości obiektów 15 000 – 99 999 RLM
do której należeć będzie oczyszczalnia. Do dalszych obliczeń technologicznych przyjęto
wymagania określone przez dopuszczalne stężenia wskaźników zanieczyszczeń w odpływie.
Założenie utrzymania procentowego wskaźnika redukcji, z uwagi na występujące dopływy
wód przypadkowych i mogące okresowo wystąpić rozcieńczenia ścieków mogło spowodować
konieczność dodatkowego zwiększenia efektywności pracy oczyszczalni.
Tabela 16. Wymagana jakość ścieków odprowadzanych z oczyszczalni w Złotoryi
dla obciążenia docelowego.
Wskaźnik
Jedn.
Dopuszczalne stężenie
[g/m3]
Minimalny procent redukcji
wskaźnika
[%]
BZT5
ChZTcr
Zawiesina
Azot całkowity
Fosfor ogólny
gO2/m3
gO2/m3
g/m3
gN/m3
gP/m3
15
125
35
15.0
2.0
90
75
90
80
80
Strona | 54
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
4 Proponowane warianty modernizacji i rozbudowy
części ściekowej oczyszczalni
Rozbudowa i modernizacja oczyszczalni w Złotoryi powinna umożliwić uzyskanie wysokiej
sprawności działania przy większym obciążeniu, przewidywanym w okresie docelowym oraz
poprawić bieżące warunki eksploatacyjne oczyszczalni. W ramach rozbudowy części
ściekowej oczyszczalni przedstawiono propozycje rozbudowy i modernizacji, wykorzystujące
w maksymalnym stopniu istniejące obiekty i instalacje. W celu dokładnego przedstawienia
możliwości pracy oczyszczalni, opracowano rozwiązania, dla każdego z etapów oczyszczania
niezależnie (dla części mechanicznej i biologicznej).
Ponieważ uzyskane dane dotyczące aktualnego i docelowego obciążenia oczyszczalni różnią
się znacząco, nie jest uzasadnione, ani pod kątem ekonomicznym, ani pod kątem
technologiczno-technicznym realizowanie całości oczyszczalni dla docelowego obciążenia.
Stąd w dalszych pracach koncepcyjnych przyjęto podział zadania na dwa główne etapy –
pierwszy, zapewniający uzyskanie efektu ekologicznego jakości ścieków oczyszczonych dla
obecnego obciążenia oraz docelowy, zapewniający również przeniesienie procesów
stabilizacji osadów w całości do nowych obiektów.
W części mechanicznej pierwszy wariant zakłada maksymalne utrzymanie istniejących
obiektów technologicznych i wykorzystanie (o ile to możliwe bez jej rozbiórki i wykonania
nowej) hali krat oraz istniejących piaskowników i zbiorników retencyjnych. Wariant drugi
zakłada zabudowę zespołu zblokowanych sitopiaskowników w nowej lokalizacji (oraz
również wykorzystanie zbiorników retencyjnych).
W obu wariantach, niezależnie od ich wyboru założono w I etapie głównym modernizację bez
realizacji wydzielonego stopnia stabilizacji osadów, zakładając jego realizację (np. poprzez
wykonanie osadników wstępnych i stopnia beztlenowego – wielkość oczyszczalni
zdecydowanie predestynuje ją do zastosowania procesów beztlenowej przeróbki osadów) w II
etapie. Oba etapy są omówione w niniejszej koncepcji.
W części biologicznej pierwszy wariant stanowi rozwinięcie stanu istniejącego i wykorzystuje
technologię przepływowych reaktorów biologicznych. Zaproponowano utrzymanie
klasycznych osadników wtórnych i wykorzystanie istniejącej objętości do prowadzenia
procesów oczyszczania ścieków. W drugim wariancie zaproponowano wprowadzenie procesu
sedymentacji wstępnej, co zasadniczo zmieni warunki pracy stopnia biologicznego
oczyszczania ścieków. Obydwa warianty zapewniają uzyskanie efektów oczyszczania
ścieków zgodnych z wymaganiami obowiązujących przepisów.
Strona | 55
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
4.1 Część mechaniczna – kraty i piaskowniki.
4.1.1 Część mechaniczna obiekty I etapu.
4.1.1.1 Wariant pierwszy – z wykorzystaniem istniejących obiektów.
Opis koncepcji:
Ścieki dopływające kanalizacją kierowane będą istniejącymi kanałami (po renowacji –
zarówno kanału zbiorczego jak i kanałów krat oraz przykryciu - hermetyzacji), do
istniejących stanowisk, w których obie kraty zostaną wymienione na nowe jednostki.
Każda z krat wyposażona będzie w zastawki odcinające (zabudowane za i przed kratami)
wyposażone w automatycznie sterowane napędy elektryczne. Zatrzymane na kratach skratki
trafią poprzez układ transportu hydraulicznego (proponuje się spłukiwanie skratek, zamiast
transportu przenośnikami) do wydzielonej prasopłuczki, a następnie po wypłukaniu –
do kontenera znajdującego się na wydzielonym stanowisku. Następnie ścieki trafią do węzła
istniejących piaskowników wirowych. Każdy z piaskowników również wyposażony będzie
w zastawki po stronie dopływu i odpływu, przy czym zastawki odpływowe, traktowane są
jedynie jako remontowe – awaryjne, wiec nie muszą być wyposażone w napędy elektryczne.
Zastawki dopływowe należy w takie napędy wyposażyć, jak również zapewnić ich
automatyczne sterowanie. Piaskowniki należy zmodernizować poprzez wyposażenie
w urządzenia zapewniające prawidłową separację piasku – napowietrzanie lub mieszanie.
Z uwagi na montaż urządzeń, zaleca się zastosować pomosty nad zbiornikami piaskowników.
Należy również zabudować nowe pompy zatapialne (o wykonaniu materiałowym
dostosowanym do abrazywnego charakteru pompowanego medium), podające pulpę
piaskową do nowego separatora – płuczki, zabudowanego w hali krat. Wydajność separatora
należy dobrać z możliwością jednoczesnej pracy obu pomp. Piasek należy poddać płukaniu
i odwodnieniu, po czym skierować do kontenera znajdującego się na wydzielonym
stanowisku, również w istniejącym budynku. Wszystkie urządzenia obróbki piasku i skratek
należy podłączyć do lokalnego systemu sterowania (dostarczanego wraz z urządzeniami) oraz
zintegrować z systemem nadrzędnym – poprzez przekaz sygnałów pracy i awarii, zliczanie
czasu pracy oraz uruchamianie i wyłączanie urządzeń w zależności od napływu ścieków.
Oczyszczone mechanicznie z części stałych i piasku ścieki odpłyną do kolejnych obiektów
oczyszczalni – w zależności od obliczeń przeprowadzonych na etapie projektu
(wykorzystujących najświeższe dane) może być konieczna korekta wysokości położenia
progu przelewowego do zbiorników retencyjnych. Zdecydowanie zaleca się wprowadzenie
ruchomego, regulowanego ręcznie, progu przelewowego. Wszystkie kanały oraz urządzenia,
w tym również stanowiska kontenerów skratek i piasku, należy zhermetyzować – zapewniając
wytworzenie podciśnienia wewnątrz strefy nad ściekami/odpadami, a ujęte powietrze poddać
procesowi biofiltracji. W ramach prac związanych z węzłem należy dokonać remontu
generalnego istniejących konstrukcji (koryt, kanałów, zbiorników, itp.) betonowych, wraz
z renowacją i zabezpieczeniem ich powierzchni. Zaleca się przykrycie kanałów i odbiór
powietrza do systemu biofiltracji. Niezbędne jest przeprowadzenie generalnego remontu hali
lub nawet (zależnie od potencjalnie pogarszającego się stanu budynku) rozbiórka i wykonanie
nowej hali, odpowiadającej obecnym przepisom. W ramach prac należy wymienić wszystkie
instalacje.
Strona | 56
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
4.1.1.2 Wariant drugi – z wykonaniem nowego węzła sitopiaskowników.
Opis koncepcji:
Wszystkie ścieki kierowane będą nowym kolektorem do węzła kratopiaskowników,
zabudowanych w nowym budynku, znajdującym się obok istniejącego budynku krat (który
będzie usunięty). Z uwagi na koszt realizacji oraz konieczność minimalizacji prac proponuje
się zabudować prefabrykowany podwójny kratopiaskownik (w systemie 1 czynny + 1 rezerwa
czynna) w nowym stanowisku zagłębionym w ziemi – tak, aby utrzymać grawitacyjny
przepływ ścieków. Stanowisko zlokalizowane będzie w nowym budynku, obejmującym
kratopiaskowniki oraz węzeł obróbki piasku i skratek. Zatrzymane skratki i piasek będą
transportowane do nowych urządzeń obróbki (płukania i odwadniania), analogicznie jak dla
pierwszego wariantu.Skratki bezpośrednio z krat, spadać będą do wspólnego przenośnika
poziomego, przenoszącego je do prasopłuczki. Wypłukane i odwodnione skratki trafiać będą
do kontenera.
Na całej długości piaskownika, na jego dnie umiejscowiona będzie spirala, która będzie
zgarniać piasek do leja zsypowego, a kolejny przenośnik będzie wynosić piasek na zewnątrz
każdego z urządzeń do wspólnego przenośnika poziomego, przenoszącego odwodniony
wstępnie piasek do płuczki piasku. Po wypłukaniu i odwodnieniu, piasek trafi do kontenera.
Dopływ ścieków do urządzeń regulowany będzie przez dwie zasuwy nożowe z napędami
elektrycznymi. Odpływ odcinany będzie zasuwami z napędami ręcznymi.
Powietrze z kanałów, kratopiaskowników oraz urządzeń obróbki piasku i skratek i stanowiska
kontenera skratek, będzie odebrane do systemu biofiltracji.
Ścieki pozbawione zanieczyszczeń mechanicznych, kierowane będą nowym przewodem
do dalszego etapu obróbki. Na przewodzie należy wykonać nową komorę rozdziału ścieków,
umożliwiającą dopływ do zbiorników retencyjnych.
4.1.2 Część mechaniczna obiekty II etapu.
Z uwagi na położenie wysokościowe oczyszczalni oraz wysokie zwierciadło wód gruntowych
wszelkie koszty związane z pracami kubaturowymi będą bardzo wysokie. Na obecnym etapie
rekomenduje się pozostawienie istniejącego układu wysokościowego pracy oczyszczalni.
Wykorzystanie istniejącej hali pozwoli na zlokalizowanie w niej nie tylko krat, ale i płuczek
skratek oraz kontenerów na skratki i piasek, lokalizację rozdzielni, itp.
4.1.2.1 Osadnik wstępny wraz z komorami towarzyszącymi i pompownią.
Obiekt ten będzie wykonywany w II etapie modernizacji.
Opis koncepcji:
Ścieki wypływające z piaskowników, dopływać będą do nowej komory z której kierowane będą
do nowego osadnika wstępnego lub obejściem regulowanym wprost do reaktorów.
Zsedymentowany osad, podawany będzie nową pompownią osadów wprost do nowej komory
fermentacyjnej lub z powrotem przed osadnik, celem wypłukania lotnych kwasów
tłuszczowych. Wyflotowane części pływające, zbierane będą zgarniaczem pływającym
ślimakowym i pompowane będą do kanalizacji i kierowane przed kraty.
Podczyszczone ścieki kierowane do komory zbiorczej odpływać będą do reaktora.
Strona | 57
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Na obecnym etapie zakłada się, iż wysokość strat na osadniku pokryta będzie wysokością
piętrzenia likwidowanej zwężki pomiarowej, przy czym należy również zmodyfikować kanał
co najmniej na odcinku od wylotu z piaskowników do komory rozdziału.
Na kanale ściekowym, przed komorą obejścia reaktorów należy wykonać nową komorę
rozdzielczo – zbierającą. W komorze zabudować armaturę umożliwiającą skierowanie ścieków
do/z osadnika wstępnego oraz jego odcięcie. Dodatkowo zapewnić obejście umożliwiające
skierowanie części ścieków wprost do reaktora biologicznego – celem prawidłowego przebiegu
procesów defosfatacji i denitryfikacji. Obejście wyposażyć w przelew regulowany.
Należy wykonać osadnik wstępny zapewniający ok. 1.5 godzinny czas przetrzymania, przy
czym przepływem miarodajnym jest przepływ średni z 12 godzin dziennych w dobie
o maksymalnej ilości odprowadzanych ścieków. Oznacza to, że pojemność osadnika winna
wynosić ok. 550 m3. Nie narzuca się rozwiązania osadnika (radialny, prostokątny), dobór
należy przeprowadzić po badaniach geologicznych gruntu na etapie projektu. Należy
szczególną uwagę zwrócić na wielkość leja osadnika – celem odpowiedniego zagęszczenia
osadu. Z uwagi na wielkość oczyszczalni proponuje się zrezygnować z budowy wydzielonego
zagęszczacza osadu wstępnego.
W przypadku braku możliwości posadowienia osadnika na poziomie umożliwiającym
grawitacyjny przepływ ścieków, należy w ramach komory rozdziału ścieków na osadniki
wykonać pompownię pośrednią. Proponuje się wówczas, aby ścieki do osadnika i części
biologicznej podawane były poprzez pompownię pośrednią znajdującą się za piaskownikami,
co wydłuży maksymalnie żywotność pomp, a zarazem pozwoli na łatwą przebudowę
oczyszczalni przy utrzymaniu ciągłego przepływu ścieków.
W ramach zadania należy wykonać również żelbetową przepompownię osadu wstępnego
zagęszczonego, wyposażoną w dwie pompy zintegrowane z maceratorami (1+1). Pompownię
należy wyposażyć w komplet instalacji.
4.1.3 Podsumowanie.
W wariancie 1 należy wykonać generalny remont/odtworzenie obiektów, wraz z ich
adaptacją, w wariancie 2 z kolei kompletny nowy obiekt, jednocześnie likwidując całkowicie
stary układ. Wariant 1, choć jest potencjalnie trudniejszy do realizacji przy ciągłym ruchu
oczyszczalni, jednak rozdziela funkcje krat i piaskowników (co pozwala na zwiększenie
bezpieczeństwa procesowego) oraz zapewnia miejsce w obiektach do zabudowy nowych
urządzeń i stanowisk. Dodatkowo należy zwrócić uwagę, iż wariant pierwszy zapewnia
większą przepustowość w okresach napływu wód deszczowych z uwagi na bardzo duże
przekroje kanałów.
Ponieważ wariant ten wpływa na optymalny układ przepływu ścieków, jednoznacznie
rekomenduje się go do realizacji.
4.2 Część biologiczna.
Z uwagi na to, iż omawiany obiekt jest czynny i posiada reaktory oraz osadniki o konkretnych
wymiarach i kubaturach, przeprowadzono analizy i obliczenia wykorzystując te dane.
Obliczenia parametrów technologicznych istniejących urządzeń oraz obliczenia wielkości
urządzeń i obiektów projektowanych w okresie docelowym, wykonano według
Strona | 58
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
zmodyfikowanego algorytmu ATV A-131. Do obliczeń, zgodnie z wytycznymi, założono
następujące temperatury procesu: 20 oC dla obliczeń systemu napowietrzania (najniższa
rozpuszczalność tlenu) oraz 12 oC – najniższa temperatura dla której wymagana jest
nitryfikacja.
Do obliczeń stopnia biologicznego przyjęto wartości obciążenia opisane w kolejnych
wariantach. Należy zauważyć, że przy zastosowaniu płukania skratek i piasku, ilość
redukowanych zanieczyszczeń organicznych będzie znikoma (wrócą one z odciekiem
do procesu), natomiast obciążenie stopnia biologicznego zwiększy się o wielkość ładunków
odprowadzanych do kanalizacji z wodami nadosadowymi oraz odciekami z urządzeń
do przeróbki osadów.
Niezależnie od wariantu, założono utrzymanie standardu układu technologicznego
umożliwiającego proces defosfatacji i denitryfikacji biologicznej, tj. wielostopniowego
procesu osadu czynnego, wymagającego wykonania układu:
• Komory defosfatacji.
• Komory denitryfikacji.
• Komory nitryfikacji.
• Osadnika wtórnego.
• Zespołu układów recyrkulacji wewnętrznej i zewnętrznej.
• Komory predenitryfikacji osadu recyrkulowanego.
Z uwag na rozmiar oczyszczalni oraz konieczność zapewnienia bezpieczeństwa procesowego
założono utrzymanie dwóch linii procesowych.
Jak wykazano w rozdziale dotyczącym obciążenia hydraulicznego oczyszczalni, obiekt jest
uderzeniowo obciążany napływami wód przypadkowych (wody deszczowe, roztopowe). Taki
charakter napływów, w powiązaniu z możliwością wykorzystania istniejących obiektów,
jednoznacznie eliminują możliwość zastosowania technologii SBR. Stąd dwuwariantową
analizę przeprowadzono dla różnych wersji układów przepływowych.
Bilans obciążenia oczyszczalni wykazał znaczące różnice wielkości ładunków dla obecnego
i docelowego okresu obciążenia. Stąd przyjęto, iż w pierwszej kolejności obliczone będzie
funkcjonowanie oczyszczalni w konfiguracji jednoosadowej – identycznej z obecnie
stosowaną. Rozwiązanie takie pozwoli na zapewnienie właściwej jakości ścieków
oczyszczonych dla obecnego oraz docelowego obciążenia, nie stwarzając zarazem problemów
z obróbką powstającego osadu. W rozwiązaniu docelowym (drugi wariant) założono
wprowadzenie dodatkowej obróbki wstępnej ścieków – poprzez usunięcie części
zanieczyszczeń w osadniku wstępnym i zastosowanie wydzielonej stabilizacji osadów.
4.2.1 Wariant pierwszy – przepływowy bez osadnika wstępnego.
Opis koncepcji.
Rozbudowa i modernizacja części ściekowej oczyszczalni nie wprowadza zmian układu
technologicznego. Zmodernizowana część ściekowa oczyszczalni będzie obejmowała
następujące procesy jednostkowe:
Strona | 59
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
Intensyfikację usuwania fosforu poprzez stosowanie komory defosfatacji
i skierowanie do niej nowej recyrkulacji zewnętrznej z osadników wtórnych (poprzez
nową komorę predenitryfikacji osadu recyrkulowanego – usuwającą azot azotanowy
ze strumienia osadu recyrkulowanego). Komory zabudowane w miejscu (rejonie)
istniejących komór regeneracji osadu czynnego, które będą zlikwidowane.
•
Intensyfikację usuwania azotu poprzez stosowanie komory denitryfikacji biologicznej
i skierowanie do niej strumienia azotanów z komory nitryfikacji poprzez nową
recyrkulację wewnętrzną.
•
Intensyfikację nitryfikacji poprzez zastosowanie odpowiedniej wielkości komór
nitryfikacji.
•
Modyfikację pompowni recyrkulacji wewnętrznej.
•
Poprawę rozdziału zawiesin osadu czynnego w zmodernizowanych osadnikach
wtórnych.
•
Zawrócenie osadu recyrkulowanego oraz odprowadzenie osadu nadmiernego poprzez
zmodernizowaną pompownię recyrkulacji zewnętrznej.
W tabelach poniżej przedstawiono informacje o warunkach pracy części ściekowej
oczyszczalni w okresie docelowym.
Tabela 17. Zestawienie podstawowych parametrów technicznych i technologicznych dla
wariantu 1 części biologicznej dla okresu docelowego. Obliczenia dla temperatury 20 oC.
Ilość i jakość ścieków dopływających
Opis
Warunki pracy oczyszczalni - dane podstawowe
Dobowa ilość ścieków surowych
Maksymalny godzinowy przepływ ścieków (pogoda sucha)
RLM
Temperatura prowadzenia procesu
Temperatura do obliczeń napowietrzania
Wartość
Jednostka
4190,7
419,1
30000
20
20
m3/d
m3/h
st. C
st. C
Ładunki jednostkowe (w przeliczeniu na 1 M)
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot azotanowy
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
60
70
11
0
11
1,8
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
Ładunek w odciekach jako procent ładunku w ściekach
dopływających
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
0
10
15
15
2
%
%
%
%
%
1800
kg/d
Ładunki całkowite
BZT5
Strona | 60
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
Średnie stężenia zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów [g/m3]
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot azotanowy
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
2310
379,5
379,5
55,08
kg/d
kg/d
kg/d
kg/d
429,5225
551,2206
90,5577
90,5577
13,1434
g O2/m3
g/m3
g N/m3
g N/m3
g N/m3
g P/m3
Wartość
Jednostka
432
432
3072
4560
8064
m3
m3
m3
m3
m3
Wartość
Jednostka
3,8
85,00%
g/m3
%
429,5225
551,2206
90,5577
13,1434
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
1800
2310
379,5
55,08
kg/d
kg/d
kg/d
kg/d
90,5577
19,3285
69,2292
59,2292
1,7563
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
-
3,6576
15,2
0,4
4,3792
d
d
-
1,4157
1887,8509
1,0488
kg sm/d
kg sm/kg BZT5
Objętości reaktorów
Opis
Wymiary reaktorów
Defosfatacja, objętość
Predenitryfikacja, objętość
Denitryfikacja, objętość wraz z predenitryfikacją
Nitryfikacja, objętość wraz z komorą dwufunkcyjną
Całkowita objętość reaktora
Warunki pracy reaktorów
Opis
Stężenie osadu i recyrkulacja
Stężenie osadu czynnego w reaktorach
Maks. stopień recyrkulacji zewnętrznej
Średnie stężenia zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów
biologicznych
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Fosfor ogólny
Ładunki zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów biologicznych
Ładunek BZT5
Ładunek zawiesiny ogólnej
Ładunek azotu Kjeldahla
Ładunek fosforu ogólnego
Usuwanie azotu i tlenowy wiek osadu
Stężenie azotu ogólnego dopływającego do reaktora
Azot organiczny związany w biomasie
Azot do nitryfikacji
Azot poddawany denitryfikacji
Wymagany współczynnik bezpieczeństwa SF dla procesu
nitryfikacji
Wymagany tlenowy wiek osadu dla procesu nitryfikacji
Założony obliczeniowy ogólny wiek osadu WO
Wymagany udział obj. denitryfikacji w całk. obj. reaktora
Uzyskany współczynnik bezpieczeństwa dla procesu nitryfikacji
Jednostkowy przyrost osadu z rozkładu zw. węgla
Współczynnik oddychania endogennego, zależny od temperatury
Przyrost osadu z rozkładu związków węgla
Jednostkowy przyrost osadu z rozkładu związków węgla
Strona | 61
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Obciążenie substratowe osadu czynnego
Obciążenie substratowe osadu czynnego
0,0627
kg BZT5/kg sm d
Wymagana pojemność reaktorów biologicznych
Wymagana objętość reaktorów, całkowita
Przyjęta objętość reaktorów, całkowita
Wymagana objętość komory denitryfikacji
Przyjęta objętość komory denitryfikacji
7554,7721
8064
3021,9088
3072
m3
m3
m3
m3
Stopień recyrkulacji wewnętrznej
Stężenie azotu NH4 w ściekach podawanych do komory nitryfikacji
Wymagany stopień recyrkulacji całkowitej
Przyjęty stopień recyrkulacji całkowitej
Maksymalna, możliwa do uzyskania sprawność denitryfikacji
Wymagany stopień recyrkulacji wewnętrznej
Wymagana wydajność pompy recyrkulacji wewnętrznej
69,2292
5,9229
5,9229
85,56%
507,29%
2126,0524
g/m3
%
%
m3/h
Usuwanie fosforu
Wymagany czas zatrzymania w defosfatacji
Wymagana objętość komory defosfatacji
Przyjęta objętość komory defosfatacji
Ilość fosforu wbudowywana w biomasę
Ilość fosforu usuwana biologicznie
Ilość fosforu do strącania chemicznego
0,5
387,6675
432
4,2952
4,7145
2,4337
h
m3
m3
g/m3
g/m3
g/m3
Przyrost osadu i uzyskany wiek osadu
Całkowity przyrost osadu związany z usuwaniem fosforu
Przyrost osadu, całkowity, z uwzględnieniem usuwania fosforu
Obliczony tlenowy wiek osadu
Wymagany tlenowy wiek osadu dla procesu nitryfikacji
Obliczony całkowity wiek osadu
128,6237
2016,4746
8,5932
3,6576
15,1964
kg sm/d
kg sm / d
d
d
d
Zapotrzebowanie na tlen
Zapotrzebowanie na tlen w procesach biodegradacji zw. węgla
Zużycie tlenu w procesie nitryfikacji
Zużycie tlenu w procesie denitryfikacji
Maksymalne godzinowe zużycie tlenu
2255,2783
1247,5109
719,8142
176,3868
kg O2 / d
kg O2 / d
kg O2 / d
kg O2 / h
4233,2832
176,3868
20
4
3,85
2
9,17
10,8755
kg O2/d
kg O2/h
st. C
m
m
mg O2/dm3
mg O2/dm3
mg O2/dm3
216,1337
30,8762
kg/h
kg/h
278
3,60%
g O2 / m3
%/m
10,008
(gO2/m3 pow) / 1m
głębokości
Wydajność dmuchaw
Dobowe zapotrzebowanie tlenu
Godzinowe zapotrzebowanie tlenu
Temperatura prowadzenia procesu
Głębokość reaktora
Głębokość wprowadzenia tlenu
Wymagane stężenie tlenu w komorze
Standardowe nasycenie tlenem
Stężenie nasycenia tlenem obliczeniowe dla głębokości
wprowadzenia tlenu = 3,85m
Wymagana ilość tlenu
Minimalna ilość tlenu - wielkość zużycia może się wahać w
stosunku 1/7
Zawartość tlenu w powietrzu
Sprawność napowietrzania dla ścieków z uwzględnieniem stopnia
zużycia dyfuzorów
Sprawność napowietrzania
Strona | 62
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Sprawność napowietrzania dla głębokości H = 3,85m
Wydajność dmuchaw
Wydajność dmuchaw
38,5308
5609,3748
93,4896
(gO2/m3 pow) /
3,85 m głębokości
Nm3/h
Nm3 / min
Tabela 18. Zestawienie podstawowych parametrów technicznych i technologicznych dla
wariantu 1 części biologicznej dla okresu docelowego. Obliczenia dla temperatury 12 oC.
Ilość i jakość ścieków dopływających
Opis
Warunki pracy oczyszczalni - dane podstawowe
Dobowa ilość ścieków surowych
Maksymalny godzinowy przepływ ścieków (pogoda sucha)
RLM
Temperatura prowadzenia procesu
Temperatura do obliczeń napowietrzania
Wartość
Jednostka
4190,7
419,1
30000
12
12
m3/d
m3/h
st C
st C
Ładunki jednostkowe (w przeliczeniu na 1 M)
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot azotanowy
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
60
70
11
0
11
1,8
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
Ładunek w odciekach jako procent ładunku w ściekach
dopływających
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
0
0,1
0,15
0,15
0,02
-
1800
2310
379,5
379,50
55,08
kg/d
kg/d
kg/d
kg/d
kg/d
429,5225
551,2206
90,5577
90,5577
13,1434
g O2/m3
g/m3
g N/m3
g N/m3
g N/m3
g P/m3
Wartość
Jednostka
432
432
3072
m3
m3
m3
Ładunki całkowite
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
Średnie stężenia zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów [g/m^3]
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot azotanowy
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
Objętości reaktorów
Opis
Wymiary reaktorów
Defosfatacja, objętość
Predenitryfikacja, objętość
Denitryfikacja, objętość wraz z predenitryfikacją
Strona | 63
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Nitryfikacja, objętość wraz z komorą dwufunkcyjną
Całkowita objętość reaktora
4560
8064
m3
m3
Wartość
Jednostka
3,8
85,00%
g/m3
%
429,5225
551,2206
90,5577
13,1434
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
Warunki pracy reaktorów
Opis
Stężenie osadu i recyrkulacja
Stężenie osadu czynnego w reaktorach
Maks. stopień recyrkulacji zewnętrznej
Średnie stężenia zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów
biologicznych
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Fosfor ogólny
Średnie stężenia zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Fosfor ogólny
Azot organiczny
Azot amonowy
Azot azotanowy
5
15
12
1,7
2
10
g/m3
g/m3
g/m3
Ładunki zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów biologicznych
Ładunek BZT5
Ładunek zawiesiny ogólnej
Ładunek azotu Kjeldahla
Ładunek fosforu ogólnego
1800
2310
379,5
55,08
kg/d
kg/d
kg/d
kg/d
Usuwanie azotu i tlenowy wiek osadu
Stężenie azotu ogólnego dopływającego do reaktora
Azot organiczny związany w biomasie
Azot do nitryfikacji
Azot poddawany denitryfikacji
Wymagany współczynnik bezpieczeństwa SF dla proc. nitryfikacji
Wymagany tlenowy wiek osadu dla procesu nitryfikacji
Założony obliczeniowy ogólny wiek osadu WO
Wymagany udział obj. denitryfikacji w całk. obj. reaktora
Uzyskany współczynnik bezpieczeństwa dla procesu nitryfikacji
90,5577
19,3285
69,2292
59,2292
1,7563
8,0132
14,3
0,4
1,8805
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
d
d
-
0,8117
2019,2399
1,1218
kg sm/d
kg sm/kg BZT5
0,0623
kg BZT5/kg sm d
7603,2779
8064
3041,3112
3072
m3
m3
m3
m3
Jednostkowy przyrost osadu z rozkładu zw. węgla
Współczynnik oddychania endogennego, zależny od temperatury
Przyrost osadu z rozkładu związków węgla
Jednostkowy przyrost osadu z rozkładu związków węgla
Obciążenie substratowe osadu czynnego
Obciążenie substratowe osadu czynnego
Wymagana pojemność reaktorów biologicznych
Wymagana objętość reaktorów, całkowita
Przyjęta objętość reaktorów, całkowita
Wymagana objętość komory denitryfikacji
Przyjęta objętość komory denitryfikacji
Stopień recyrkulacji wewnętrznej
Strona | 64
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Stężenie azotu NH4 w ściekach podawanych do komory nitryfikacji
Wymagany stopień recyrkulacji całkowitej
Przyjęty stopień recyrkulacji całkowitej
Maksymalna, możliwa do uzyskania sprawność denitryfikacji
Wymagany stopień recyrkulacji wewnętrznej
Wymagana wydajność pompy recyrkulacji wewnętrznej
69,2292
5,9229
5,9229
85,56%
507,29%
2126,0524
g/m3
%
%
m3/h
Usuwanie fosforu
Wymagany czas zatrzymania w defosfatacji
Wymagana objętość komory defosfatacji
Przyjęta objętość komory defosfatacji
Ilość fosforu wbudowywana w biomasę
Ilość fosforu usuwana biologicznie
Ilość fosforu do strącania chemicznego
0,5
387,6675
432
4,2952
5,3416
1,8066
h
m3
m3
g/m3
g/m3
g/m3
Przyrost osadu i uzyskany wiek osadu
Całkowity przyrost osadu związany z usuwaniem fosforu
Przyrost osadu, całkowity, z uwzględnieniem usuwania fosforu
Obliczony tlenowy wiek osadu
Wymagany tlenowy wiek osadu dla procesu nitryfikacji
Obliczony całkowity wiek osadu
118,6374
2137,8773
8,1052
8,0132
14,3335
kg sm/d
kg sm / d
d
d
d
Zapotrzebowanie na tlen
Zapotrzebowanie na tlen w procesach biodegradacji zw. węgla
Zużycie tlenu w procesie nitryfikacji
Zużycie tlenu w procesie denitryfikacji
Maksymalne godzinowe zużycie tlenu
2062,0592
1247,5109
719,8142
172,1169
kg O2 / d
kg O2 / d
kg O2 / d
kg O2 / h
4130,8056
172,1169
12
4
3,85
2
10,83
12,8443
kg O2/d
kg O2/h
st. C
m
m
mg O2/L
mg O2/L
mg O2/L
203,8602
29,1229
278
3,60%
kg/h
kg/h
g O2 / m3
%/m
10,008
(gO2/m3 pow) / 1m
głębokości
(gO2/m3 pow) /
3,85 m głębokości
Nm3/h
Nm3 / min
Wydajność dmuchaw
Dobowe zapotrzebowanie tlenu
Godzinowe zapotrzebowanie tlenu
Temperatura prowadzenia procesu
Głębokość reaktora
Głębokość wprowadzenia tlenu
Wymagane stężenie tlenu w komorze
Standardowe nasycenie tlenem
Stężenie nasycenia tlenem obliczeniowe dla głębokości
wprowadzenia tlenu = 3,85m
Wymagana ilość tlenu
Minimalna ilość tlenu - wielkość zużycia może się wahać w stos. 1/7
Zawartość tlenu w powietrzu
Sprawność napowietrzania dla ścieków z uwzględnieniem stopnia
zużycia dyfuzorów
Sprawność napowietrzania
Sprawność napowietrzania dla głębokości H = 3,85m
Wydajność dmuchaw
Wydajność dmuchaw
38,5308
5290,8375
88,1806
Przeprowadzono również analizę pracy oczyszczalni dla docelowego obciążenia i letnich,
przyjmując istniejące osadniki wtórne. Tu z kolei przyjęto do obliczeń zróżnicowane warunki
napływów ścieków – analizując zachowanie oczyszczalni w warunkach pory suchej oraz
napływów deszczowych. Uwaga! Wyniki obliczeń osadników wpływały na warunki pracy
reaktorów (i tak przeprowadzono cykl obliczeniowy), jednak dla czytelności opracowania
podano zestawienie parametrów w kolejności obiektów.
Strona | 65
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Tabela 19. Osadnik wtórny: zestawienie podstawowych parametrów technicznych
i technologicznych dla napływów pory suchej dla okresu docelowego.
Parametr
Obliczenia technologiczne osadnika wtórnego
Przepływ ścieków średniodobowy
Wsp. nierówn. dla obl. Q max. h
Mnożnik dla pogody deszczowej
Maksymalny godzinowy przepływ ścieków podczas deszczu
Stężenie osadu czynnego
Indeks osadu
Liczba osadników
Powierzchnia rzeczywista
Wymagana powierzchnia osadników
Średnica osadnika
Objętość osadnika
Obciążenie hydrauliczne powierzchni osadnika
Czas zagęszczania
Rozcieńczenie na zgarniaczu
Zawartość suchej masy przy dnie osadnika
Minimalny wymagany stopień recyrkulacji
Całkowity przepływ przez osadnik dla pogody deszczowej
Głębokość obliczeniowa rzeczywista
Strefa ścieków sklarowanych - strefa bezpieczeństwa
Strefa rozdziału i przepływu wstecznego (wysokość słupa
sklarowanej wody z 0,5h przepływu po 0,5h opadania zawiesin)
Strefa prądów gęstościowych i gromadzenia
Dodatkowa strefa gromadzenia osadu
Wymagana głębokość całkowita
Wartość
Jednostka
4190,70
2,40
1,00
419,07
3,80
110,00
1,00
452,39
364,95
24,00
1990,51
0,93
2,20
0,70
11,82
84,89%
774,82
4,40
0,50
1,47
m3/d
m3/h
kg/m3
cm3/g
m2
m2
m
m
m3/(m2*h)
h
kg/m3
%
m3/h
m
m
m
0,80
1,73
4,50
m
m
m
Tabela 20. Osadnik wtórny: zestawienie podstawowych parametrów technicznych
i technologicznych dla dla obciążenia docelowego i napływu deszczowego.
Parametr
Obliczenia technologiczne osadnika wtórnego
Maksymalny godzinowy przepływ ścieków podczas deszczu
Stężenie osadu czynnego
Indeks osadu
Liczba osadników
Powierzchnia rzeczywista
Wymagana powierzchnia osadników
Średnica osadnika
Objętość osadników
Obciążenie hydrauliczne powierzchni osadnika
Czas zagęszczania
Rozcieńczenie na zgarniaczu
Zawartość suchej masy przy dnie osadnika
Minimalny wymagany stopień recyrkulacji
Całkowity przepływ przez osadnik dla pogody deszczowej
Głębokość obliczeniowa rzeczywista
Strefa ścieków sklarowanych - strefa bezpieczeństwa
Strefa rozdziału i przepływu wstecznego (wysokość słupa
sklarowanej wody z 0,5h przepływu po 0,5h opadania zawiesin)
Strefa prądów gęstościowych i gromadzenia
Dodatkowa strefa gromadzenia osadu
Wymagana głębokość całkowita
Wartość
Jednostka
850,00
3,80
110,00
2,00
904,78
740,22
24,00
3981,03
0,94
2,50
0,70
12,34
78,56%
1517,76
4,40
0,50
1,44
m3/h
kg/m3
cm3/g
m2
m2
m
m
m3/(m2*h)
h
kg/m3
%
m3/h
m
m
m
0,77
1,85
4,56
m
m
m
Strona | 66
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Przedstawione wyniki wskazują, że wszystkie obiekty, zarówno istniejące, jak
i projektowane, będą pracowały w dopuszczalnym zakresie parametrów technologicznych.
Potwierdzają to oszacowane stężenia zanieczyszczeń w odpływie, które nie przekraczają
wymaganych norm obowiązujących oczyszczalnie o przepustowości w zakresie 15 00099 999 RLM (ChZT ≤ 125 gO2/m3, BZT5 ≤ 15 gO2/m3, zawiesina ogólna ≤ 35 g/m3, Nog ≤
15 gN/m3, Pog ≤ 2 gP/m3).
Należy jednak zwrócić uwagę, iż prowadzenie procesu wymagać będzie ścisłej kontroli
stężenia i wieku osadu oraz utrzymywania niskiego indeksu osadu.
Z uwagi na duże różnice obciążenia docelowego oraz wykazywanego obecnie, dokonano
sprawdzenia pracy oczyszczalni przy obecnym obciążeniu. Na podstawie zmierzonych
ładunków BZT5 została wyliczona wielkość obciążenia oczyszczalni jako Równoważna
Liczba Mieszkańców. Wartość ta dla pomiarów z roku 2013 wyniosła 14 970RLM. Do
określenia warunków pracy reaktorów biologicznych z docelowym podziałem komór przy
obecnie mierzonych obciążeniach jako wartość odniesienia przyjęto zatem 15 000RLM.
Następnie ładunki poszczególnych zanieczyszczeń w dopływie wyliczono na podstawie
danych statystycznych podanych przez ATV. Jako przepływ ścieków przyjęto wartość średnią
zmierzoną w roku 2013 wynoszącą 3 756 m3/d.
Tabela 21. Zestawienie podstawowych parametrów technicznych i technologicznych dla
wariantu 1 części biologicznej dla okresu obecnego obciążenia. Obliczenia dla
temperatury 20 st. C.
Parametr
Warunki pracy oczyszczalni - dane podstawowe
Dobowa ilość ścieków surowych
Maksymalny godzinowy przepływ ścieków (pogoda sucha)
RLM
Temperatura prowadzenia procesu
Temperatura do obliczeń napowietrzania
Wartość
Jednostka
3756
375,6
15000
20
20
m3/d
m3/h
st. C
st. C
Ładunki jednostkowe (w przeliczeniu na 1 M)
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot azotanowy
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
60
70
11
0
11
1,8
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
Ładunek w odciekach jako procent ładunku w ściekach
dopływających
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
0
0,1
0,15
0,15
0,02
-
900
1155
189,75
kg/d
kg/d
kg/d
Ładunki całkowite
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Strona | 67
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
189,75
2,754
kg/d
kg/d
239,6166
307,508
50,5192
50,5192
7,3323
g O2/m3
g/m3
g N/m3
g N/m3
g N/m3
g P/m3
Parametr
Wymiary reaktorów
Defosfatacja, objętość
Predenitryfikacja, objętość
Denitryfikacja, objętość wraz z predenitryfikacją
Nitryfikacja, objętość wraz z komorą dwufunkcyjną
Całkowita objętość reaktora
Wartość
Jednostka
432
432
3072
4560
8064
m3
m3
m3
m3
m3
Parametr
Stężenie osadu i recyrkulacja
Stężenie osadu czynnego w reaktorach
Maks. stopień recyrkulacji zewnętrznej
Wartość
Jednostka
3
85,00%
g/m3
%
239,6166
307,508
50,5192
7,3323
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
5
15
12
1,7
2
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
10
g/m3
900
1155
189,7501
27,5401
kg/d
kg/d
kg/d
kg/d
50,5192
10,7827
37,7365
27,7365
1,8
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
-
3,7486
25,4
d
d
Średnie stężenia zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów [g/m^3]
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot azotanowy
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
Objętości reaktorów
Średnie stężenia zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów
biologicznych
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Fosfor ogólny
Średnie stężenia zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Fosfor ogólny
Azot organiczny
Azot amonowy
Azot azotanowy
Ładunki zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów biologicznych
Ładunek BZT5
Ładunek zawiesiny ogólnej
Ładunek azotu Kjeldahla
Ładunek fosforu ogólnego
Usuwanie azotu i tlenowy wiek osadu
Stężenie azotu ogólnego dopływającego do reaktora
Azot organiczny związany w biomasie
Azot do nitryfikacji
Azot poddawany denitryfikacji
Wymagany współczynnik bezpieczeństwa SF dla procesu
nitryfikacji
Wymagany tlenowy wiek osadu dla procesu nitryfikacji
Założony obliczeniowy ogólny wiek osadu WO
Strona | 68
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Wymagany udział obj. denitryfikacji w całk. obj. Reaktora
Uzyskany współczynnik bezpieczeństwa dla procesu nitryfikacji
0,25
9,1473
-
Jednostkowy przyrost osadu z rozkładu zw. Węgla
Współczynnik oddychania endogennego, zależny od temperatury
Przyrost osadu z rozkładu związków węgla
Jednostkowy przyrost osadu z rozkładu związków węgla
1,4157
903,9175
1,0044
kg sm/d
kg sm/kg BZT5
0,0392
kg BZT5/kg sm d
Wymagana pojemność reaktorów biologicznych
Wymagana objętość reaktorów, całkowita
Przyjęta objętość reaktorów, całkowita
Wymagana objętość komory denitryfikacji
Przyjęta objętość komory denitryfikacji
7653,0612
8064
1913,2653
3072
m3
m3
m3
m3
Stopień recyrkulacji wewnętrznej
Stężenie azotu NH4 w ściekach podawanych do komory nitryfikacji
Wymagany stopień recyrkulacji całkowitej
Przyjęty stopień recyrkulacji całkowitej
Maksymalna, możliwa do uzyskania sprawność denitryfikacji
Wymagany stopień recyrkulacji wewnętrznej
Wymagana wydajność pompy recyrkulacji wewnętrznej
37,7365
2,7737
2,7737
73,50%
192,37%
722,5417
g/m3
%
%
m3/h
0,5
347,43
432
2,3962
2,417
0,8191
h
m3
m3
g/m3
g/m3
g/m3
Przyrost osadu i uzyskany wiek osadu
Całkowity przyrost osadu związany z usuwaniem fosforu
Przyrost osadu, całkowity, z uwzględnieniem usuwania fosforu
Obliczony tlenowy wiek osadu
Wymagany tlenowy wiek osadu dla procesu nitryfikacji
Obliczony całkowity wiek osadu
48,1552
952,0727
14,3687
3,7486
25,4098
kg sm/d
kg sm / d
d
d
d
Zapotrzebowanie na tlen
Zapotrzebowanie na tlen w procesach biodegradacji zw. Węgla
Zużycie tlenu w procesie nitryfikacji
Zużycie tlenu w procesie denitryfikacji
Maksymalne godzinowe zużycie tlenu
1186,4744
609,4747
302,1171
63,9343
kg O2 / d
kg O2 / d
kg O2 / d
kg O2 / h
1534,4232
63,9343
20
4
3,85
2
9,17
10,8755
kg O2/d
kg O2/h
st. C
m
m
mg O2/dm3
mg O2/dm3
mg O2/dm3
78,3412
kg/h
Obciążenie substratowe osadu czynnego
Obciążenie substratowe osadu czynnego
Usuwanie fosforu
Wymagany czas zatrzymania w defosfatacji
Wymagana objętość komory defosfatacji
Przyjęta objętość komory defosfatacji
Ilość fosforu wbudowywana w biomasę
Ilość fosforu usuwana biologicznie
Ilość fosforu do strącania chemicznego
Wydajność dmuchaw
Dobowe zapotrzebowanie tlenu
Godzinowe zapotrzebowanie tlenu
Temperatura prowadzenia procesu
Głębokość reaktora
Głębokość wprowadzenia tlenu
Wymagane stężenie tlenu w komorze
Standardowe nasycenie tlenem
Stężenie nasycenia tlenem obliczeniowe dla głębokości
wprowadzenia tlenu = 3,85m
Wymagana ilość tlenu
Strona | 69
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Minimalna ilość tlenu - wielkość zużycia może się wahać w
stosunku 1/7
Zawartość tlenu w powietrzu
Sprawność napowietrzania dla ścieków z uwzględnieniem stopnia
zużycia dyfuzorów
Sprawność napowietrzania
11,1916
kg/h
278
3,60%
mg O2/dm3
%/m
10,008
Sprawność napowietrzania dla głębokości H = 3,85m
38,5308
(gO2/m3 pow) / 1m
głębokości
(gO2/m3 pow) /
3,85 m głębokości
Nm3/h
Nm3 / min
Wydajność dmuchaw
Wydajność dmuchaw
2033,2098
33,8868
Tabela 22. Zestawienie podstawowych parametrów technicznych i technologicznych dla
wariantu 1 części biologicznej dla okresu obecnego obciążenia. Obliczenia dla
temperatury 12 st. C.
Parametr
Warunki pracy oczyszczalni - dane podstawowe
Dobowa ilość ścieków surowych
Maksymalny godzinowy przepływ ścieków (pogoda sucha)
RLM
Temperatura prowadzenia procesu
Temperatura do obliczeń napowietrzania
Wartość
Jednostka
3756
375,6
15000
12
12
m3/d
m3/h
st. C
s.t C
Ładunki jednostkowe (w przeliczeniu na 1 M)
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot azotanowy
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
60
70
11
0
11
1,8
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
Ładunek w odciekach jako procent ładunku w ściekach
dopływających
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
0
0,1
0,15
0,15
0,02
-
900
1155
189,750
189,750
27,540
kg/d
kg/d
kg/d
kg/d
kg/d
239,6166
307,508
50,5192
g O2/m3
g/m3
g N/m3
g N/m3
g N/m3
g P/m3
Ładunki całkowite
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
Średnie stężenia zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów [g/m3]
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot azotanowy
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
50,5192
7,3323
Strona | 70
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Objętości reaktorów
Parametr
Wymiary reaktorów
Defosfatacja, objętość
Predenitryfikacja, objętość
Denitryfikacja, objętość wraz z predenitryfikacją
Nitryfikacja, objętość wraz z komorą dwufunkcyjną
Całkowita objętość reaktora
Wartość
Jednostka
432
432
3072
4560
8064
m3
m3
m3
m3
m3
Parametr
Wartość
Jednostka
Stężenie osadu i recyrkulacja
Stężenie osadu czynnego w reaktorach
Maks. stopień recyrkulacji zewnętrznej
3
85,00%
g/m3
%
239,6166
307,508
50,5192
7,3323
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
5
15
12
1,7
2
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
10
g/m3
900
1155
189,7501
27,5401
kg/d
kg/d
kg/d
kg/d
50,5192
10,7827
37,7365
27,7365
1,8
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
-
8,2125
24,3
0,25
3,9945
d
d
-
0,8117
952,0487
1,0578
kg sm/d
kg sm/kg BZT5
0,0389
kg BZT5/kg sm d
Średnie stężenia zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów
biologicznych
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Fosfor ogólny
Średnie stężenia zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Fosfor ogólny
Azot organiczny
Azot amonowy
Azot azotanowy
Ładunki zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów biologicznych
Ładunek BZT5
Ładunek zawiesiny ogólnej
Ładunek azotu Kjeldahla
Ładunek fosforu ogólnego
Usuwanie azotu i tlenowy wiek osadu
Stężenie azotu ogólnego dopływającego do reaktora
Azot organiczny związany w biomasie
Azot do nitryfikacji
Azot poddawany denitryfikacji
Wymagany współczynnik bezpieczeństwa SF dla procesu
nitryfikacji
Wymagany tlenowy wiek osadu dla procesu nitryfikacji
Założony obliczeniowy ogólny wiek osadu WO
Wymagany udział obj. denitryfikacji w całk. obj. reaktora
Uzyskany współczynnik bezpieczeństwa dla procesu nitryfikacji
Jednostkowy przyrost osadu z rozkładu zw. węgla
Współczynnik oddychania endogennego, zależny od temperatury
Przyrost osadu z rozkładu związków węgla
Jednostkowy przyrost osadu z rozkładu związków węgla
Obciążenie substratowe osadu czynnego
Obciążenie substratowe osadu czynnego
Strona | 71
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Wymagana pojemność reaktorów biologicznych
Wymagana objętość reaktorów, całkowita
Przyjęta objętość reaktorów, całkowita
Wymagana objętość komory denitryfikacji
Przyjęta objętość komory denitryfikacji
7712,0823
8064
1928,0206
3072
m3
m3
m3
m3
Stopień recyrkulacji wewnętrznej
Stężenie azotu NH4 w ściekach podawanych do komory nitryfikacji
Wymagany stopień recyrkulacji całkowitej
Przyjęty stopień recyrkulacji całkowitej
Maksymalna, możliwa do uzyskania sprawność denitryfikacji
Wymagany stopień recyrkulacji wewnętrznej
Wymagana wydajność pompy recyrkulacji wewnętrznej
37,7365
2,7737
2,7737
73,50%
192,37%
722,5417
g/m3
%
%
m3/h
0,5
347,43
432
2,3962
2,6733
0,5628
h
m3
m3
g/m3
g/m3
g/m3
Przyrost osadu i uzyskany wiek osadu
Całkowity przyrost osadu związany z usuwaniem fosforu
Przyrost osadu, całkowity, z uwzględnieniem usuwania fosforu
Obliczony tlenowy wiek osadu
Wymagany tlenowy wiek osadu dla procesu nitryfikacji
Obliczony całkowity wiek osadu
44,4971
996,5458
13,7274
8,2125
24,2759
kg sm/d
kg sm / d
d
d
d
Zapotrzebowanie na tlen
Zapotrzebowanie na tlen w procesach biodegradacji zw. Węgla
Zużycie tlenu w procesie nitryfikacji
Zużycie tlenu w procesie denitryfikacji
Maksymalne godzinowe zużycie tlenu
1115,6932
609,4747
302,1171
63,0714
kg O2 / d
kg O2 / d
kg O2 / d
kg O2 / h
1513,7136
63,0714
12
4
3,85
2
10,83
12,8443
kg O2/d
kg O2/h
st. C
m
m
mg O2/dm3
mg O2/dm3
mg O2/dm3
74,7036
10,6719
278
3,60%
kg/h
kg/h
mg O2/dm3
%/m
10,008
(gO2/m3 pow) / 1m
głębokości
(gO2/m3 pow) /
3,85 m głębokości
Nm3/h
Nm3 / min
Usuwanie fosforu
Wymagany czas zatrzymania w defosfatacji
Wymagana objętość komory defosfatacji
Przyjęta objętość komory defosfatacji
Ilość fosforu wbudowywana w biomasę
Ilość fosforu usuwana biologicznie
Ilość fosforu do strącania chemicznego
Wydajność dmuchaw
Dobowe zapotrzebowanie tlenu
Godzinowe zapotrzebowanie tlenu
Temperatura prowadzenia procesu
Głębokość reaktora
Głębokość wprowadzenia tlenu
Wymagane stężenie tlenu w komorze
Standardowe nasycenie tlenem
Stężenie nasycenia tlenem obliczeniowe dla głębokości
wprowadzenia tlenu = 3,85m
Wymagana ilość tlenu
Minimalna ilość tlenu - wielkość zużycia może się wahać w stos 1/7
Zawartość tlenu w powietrzu
Sprawność napowietrzania dla ścieków z uwzględnieniem stopnia
zużycia dyfuzorów
Sprawność napowietrzania
Sprawność napowietrzania dla głębokości H = 3,85m
Wydajność dmuchaw
Wydajność dmuchaw
38,5308
1938,8022
32,3134
Strona | 72
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Tabela 23. Zestawienie podstawowych parametrów technicznych i technologicznych
osadników wtórnych dla okresu obecnego obciążenia.
Obliczenia technologiczne osadnika wtórnego
Opis
Przepływ ścieków średniodobowy
Wsp. nierówn. dla obl. Q max. h
Mnożnik dla pogody deszczowej
Maksymalny godzinowy przepływ ścieków podczas deszczu
Stężenie osadu czynnego
Indeks osadu
Liczba osadników
Powierzchnia rzeczywista
Wymagana powierzchnia osadników
Średnica osadnika
Objętość osadnika
Obciążenie hydrauliczne powierzchni osadnika
Czas zagęszczania
Rozcieńczenie na zgarniaczu
Zawartość suchej masy przy dnie osadnika
Zawartość suchej masy osadu w osadzie recyrkulowanym
Minimalny wymagany stopień recyrkulacji
Całkowity przepływ przez osadnik dla pogody deszczowej
Głębokość obliczeniowa rzeczywista
Strefa ścieków sklarowanych - strefa bezpieczeństwa
Strefa rozdziału i przepływu wstecznego (wysokość słupa
sklarowanej wody z 0,5h przepływu po 0,5h opadania zawiesin)
Strefa prądów gęstościowych i gromadzenia
Dodatkowa strefa gromadzenia osadu
Wymagana głębokość całkowita
Wartość
3756,00
2,40
2,00
751,20
3,00
135,00
2,00
904,78
633,82
24,00
3981,03
0,83
2,50
0,70
10,05
7,04
74,31%
1309,42
4,40
0,50
1,22
Jednostka
m3/d
m3/h
kg/m3
cm3/g
m2
m2
m
m
m3/(m2*h)
h
kg/m3
kg/m3
%
m3/h
m
m
m
0,75
1,54
4,01
m
m
m
Jak wynika z powyższych obliczeń, przy wykonaniu modernizacji istniejącego reaktora, już
przy stężeniu osadu czynnego na poziomie 3 kg/m3 uzyskany wiek osadu znajdować się
będzie na pograniczu stabilizacji tlenowej. Oznacza to, iż realizacja tego etapu, do czasu
znaczącego rozwoju zlewni, zapewni nie tylko uzyskanie ścieków oczyszczonych o składzie
odpowiadającym obecnym przepisom, ale i właściwy poziom ustabilizowania osadu. Należy
zwrócić uwagę, iż standardowo eksploatuje się tego typu układy (bez osadników wstępnych)
do poziomu stężeń osadu rzędu 4,5 kg/m3, co oznacza, iż wymagany wiek osadu może być
utrzymywany nawet dla obciążenia przekraczającego 22500 RLM. Z kolei dociążenie
oczyszczalni do tego poziomu, powoduje, iż wykonanie beztlenowego stopnia stabilizacji
osadów staje się w pełni uzasadnione ekonomicznie i technologicznie.
4.2.2 Wariant drugi – z wprowadzeniem procesu sedymentacji wstępnej.
Przy pełnym docelowym obciążeniu oczyszczalni wiek osadu skróci się poniżej granicy
uznawanej dla osadu ustabilizowanego (uzyskany będzie WO = 14,3 – 15,2 dni), należy
wówczas zastosować dodatkowy stopień stabilizacji. Przy tej wielkości czyszczalni (30
tysięcy RLM) oraz składzie ścieków opisanym w bilansie, jednoznacznie rekomenduje się
zastosowanie beztlenowej przeróbki osadów. Dla prawidłowego procesu fermentacji
metanowej konieczne jest zastosowanie procesu sedymentacji wstępnej (osadnika
wstępnego). Stąd dalsze obliczenia przeprowadzono dla zmienionego składu ścieków. Należy
Strona | 73
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
zwrócić uwagę, iż jest to wariant maksymalnie niekorzystny, stąd w przypadku zmiany
technologii na inną (np. wydzieloną stabilizację tlenową), przebieg procesów w stopniu
ściekowym będzie przebiegał jak w warrancie pierwszym, a stabilizacja osadu np. na drodze
tlenowej, mimo, iż droższy w eksploatacji, wymagać będzie jedynie dobudowy komory
stabilizacji tlenowej oraz rozbudowy systemu napowietrzania.
Opis koncepcji.
Rozbudowa i modernizacja części ściekowej oczyszczalni wprowadza zmiany układu
technologicznego. Zmodernizowana część ściekowa oczyszczalni będzie obejmowała
następujące procesy jednostkowe:
•
Usuwanie łatwoopadalnych zawiesin w osadniku wstępnym. Procesowi sedymentacji
podlegać będzie całość lub część ścieków – z możliwością zmian proporcji przez
obsługę, zależnie od bieżących warunków procesowych.
•
Produkcję lotnych kwasów tłuszczowych (LKT) w węźle osadnika wstępnego,
realizowaną poprzez wydłużenie czasu zatrzymania osadu oraz jego recyrkulację
przed osadnik, celem wypłukania wytworzonych LKT ściekami i poprawę ich
transportu do komór osadu czynnego.
•
Intensyfikację usuwania fosforu poprzez stosowanie komory defosfatacji
i skierowanie do niej nowej recyrkulacji zewnętrznej z osadników wtórnych (poprzez
nową komorę predenitryfikacji osadu recyrkulowanego – usuwającą azot azotanowy
ze strumienia osadu recyrkulowanego). Komory zabudowane w miejscu (rejonie)
istniejących komór regeneracji osadu czynnego, które będą zlikwidowane.
•
Intensyfikację usuwania azotu poprzez stosowanie komory denitryfikacji biologicznej
i skierowanie do niej strumienia azotanów z komory nitryfikacji poprzez nową
recyrkulację wewnętrzną.
•
Intensyfikację nitryfikacji poprzez zastosowanie odpowiedniej wielkości komór
nitryfikacji.
•
Modyfikację pompowni recyrkulacji wewnętrznej.
•
Poprawę rozdziału zawiesin osadu czynnego w zmodernizowanych osadnikach
wtórnych.
•
Zawrócenie osadu recyrkulowanego oraz odprowadzenie osadu nadmiernego poprzez
zmodernizowaną pompownię recyrkulacji zewnętrznej.
Tabela 24. Zestawienie podstawowych parametrów technicznych i technologicznych dla
wariantu 2 części biologicznej dla okresu docelowego. Obliczenia dla temperatury 20 oC.
Ilość i jakość ścieków dopływających
Parametr
Warunki pracy oczyszczalni - dane podstawowe
Dobowa ilość ścieków surowych
Maksymalny godzinowy przepływ ścieków (pogoda sucha)
RLM
Temperatura prowadzenia procesu
Temperatura do obliczeń napowietrzania
Wartość
Jednostka
4190,7
419,1
30000
20
20
m3/d
m3/h
st. C
st. C
Strona | 74
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Ładunki jednostkowe (w przeliczeniu na 1 M)
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot azotanowy
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
60
70
11
0
11
1,8
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
Ładunek w odciekach jako procent ładunku w ściekach
dopływających
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
0
0,1
0,15
0,15
0,02
-
1170
808,5
349,14
349,14
50,7
kg/d
kg/d
kg/d
kg/d
kg/d
279,1896
192,9272
83,3131
83,3131
12,0919
g O2/m3
g/m3
g N/m3
g N/m3
g N/m3
g P/m3
Wartość
Jednostka
432
432
3072
4560
8064
m3
m3
m3
m3
m3
Wartość
Jednostka
3,3
85,00%
g/m3
%
Średnie stężenia zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów
biologicznych
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Fosfor ogólny
279,1896
192,9272
83,3131
12,0919
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
Średnie stężenia zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych
BZT5
Zawiesina ogólna
5
15
g/m3
g/m3
Ładunki całkowite
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
Średnie stężenia zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów [g/m3]
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot azotanowy
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
Objętości reaktorów
Parametr
Wymiary reaktorów
Defosfatacja, objętość
Predenitryfikacja, objętość
Denitryfikacja, objętość wraz z predenitryfikacją
Nitryfikacja, objętość wraz z komorą dwufunkcyjną
Całkowita objętość reaktora
Parametry pracy reaktorów.
Parametr
Stężenie osadu i recyrkulacja
Stężenie osadu czynnego w reaktorach
Maks. stopień recyrkulacji zewnętrznej
Strona | 75
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
10
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
1170
808,5
349,1402
50,6735
kg/d
kg/d
kg/d
kg/d
83,3131
12,5635
68,7496
58,7496
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
1,8
-
3,7486
29,3
0,45
7,738
d
d
-
1,4157
747,7877
0,6391
kg sm/d
kg sm/kg BZT5
0,0534
kg BZT5/kg sm d
Wymagana pojemność reaktorów biologicznych
Wymagana objętość reaktorów, całkowita
Przyjęta objętość reaktorów, całkowita
Wymagana objętość komory denitryfikacji
Przyjęta objętość komory denitryfikacji
6639,428
8064
2987,7426
3072
m3
m3
m3
m3
Stopień recyrkulacji wewnętrznej
Stężenie azotu NH4 w ściekach podawanych do komory nitryfikacji
Wymagany stopień recyrkulacji całkowitej
Przyjęty stopień recyrkulacji całkowitej
Maksymalna, możliwa do uzyskania sprawność denitryfikacji
Wymagany stopień recyrkulacji wewnętrznej
Wymagana wydajność pompy recyrkulacji wewnętrznej
68,7496
5,875
5,875
85,45%
502,50%
2105,9775
g/m3
%
%
m3/h
Usuwanie fosforu
Wymagany czas zatrzymania w defosfatacji
Wymagana objętość komory defosfatacji
Przyjęta objętość komory defosfatacji
Ilość fosforu wbudowywana w biomasę
Ilość fosforu usuwana biologicznie
Ilość fosforu do strącania chemicznego
0,5
387,6675
432
2,7919
3,4535
4,1465
h
m3
m3
g/m3
g/m3
g/m3
Przyrost osadu i uzyskany wiek osadu
Całkowity przyrost osadu związany z usuwaniem fosforu
Przyrost osadu, całkowity, z uwzględnieniem usuwania fosforu
161,5796
909,3673
kg sm/d
kg sm / d
Azot ogólny
Fosfor ogólny
Azot organiczny
Azot amonowy
Azot azotanowy
12
1,7
2
Ładunki zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów biologicznych
Ładunek BZT5
Ładunek zawiesiny ogólnej
Ładunek azotu Kjeldahla
Ładunek fosforu ogólnego
Usuwanie azotu i tlenowy wiek osadu
Stężenie azotu ogólnego dopływającego do reaktora
Azot organiczny związany w biomasie
Azot do nitryfikacji
Azot poddawany denitryfikacji
Wymagany współczynnik bezpieczeństwa SF dla procesu
nitryfikacji
Wymagany tlenowy wiek osadu dla procesu nitryfikacji
Założony obliczeniowy ogólny wiek osadu WO
Wymagany udział obj. denitryfikacji w całk. obj. reaktora
Uzyskany współczynnik bezpieczeństwa dla procesu nitryfikacji
Jednostkowy przyrost osadu z rozkładu zw. węgla
Współczynnik oddychania endogennego, zależny od temperatury
Przyrost osadu z rozkładu związków węgla
Jednostkowy przyrost osadu z rozkładu związków węgla
Obciążenie substratowe osadu czynnego
Obciążenie substratowe osadu czynnego
Strona | 76
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Obliczony tlenowy wiek osadu
Wymagany tlenowy wiek osadu dla procesu nitryfikacji
Obliczony całkowity wiek osadu
Zapotrzebowanie na tlen
Zapotrzebowanie na tlen w procesach biodegradacji zw. węgla
Zużycie tlenu w procesie nitryfikacji
Zużycie tlenu w procesie denitryfikacji
Maksymalne godzinowe zużycie tlenu
Wydajność dmuchaw
Dobowe zapotrzebowanie tlenu
Godzinowe zapotrzebowanie tlenu
Temperatura prowadzenia procesu
Głębokość reaktora
Głębokość wprowadzenia tlenu
Wymagane stężenie tlenu w komorze
Standardowe nasycenie tlenem
Stężenie nasycenia tlenem obliczeniowe dla głębokości
wprowadzenia tlenu = 3,85m
Wymagana ilość tlenu
Minimalna ilość tlenu - wielkość zużycia może się wahać w
stosunku 1/7
Zawartość tlenu w powietrzu
Sprawność napowietrzania dla ścieków z uwzględnieniem stopnia
zużycia dyfuzorów
16,5478
3,7486
29,2634
d
d
d
1559,3359
1238,8685
713,9857
87,1031
kg O2 / d
kg O2 / d
kg O2 / d
kg O2 / h
2090,4744
87,1031
20
4
3,85
2
9,17
kg O2/d
kg O2/h
st. C
m
m
mg O2/dm3
mg O2/dm3
10,8755
mg O2/dm3
106,7309
kg/h
15,2473
kg/h
278
mg O2/dm3
3,60%
%/m
Sprawność napowietrzania
10,008
Sprawność napowietrzania dla głębokości H = 3,85m
38,5308
Wydajność dmuchaw
Wydajność dmuchaw
2770,0152
46,1669
(gO2/m3 pow) / 1m
głębokości
(gO2/m3 pow) /
3,85 m głębokości
Nm3/h
Nm3/min
Tabela 25. Zestawienie podstawowych parametrów technicznych i technologicznych dla
wariantu 2 części biologicznej dla okresu docelowego. Obliczenia dla temperatury 12 oC.
Ilość i jakość ścieków dopływających
Parametr
Warunki pracy oczyszczalni - dane podstawowe
Dobowa ilość ścieków surowych
Maksymalny godzinowy przepływ ścieków (pogoda sucha)
RLM
Temperatura prowadzenia procesu
Temperatura do obliczeń napowietrzania
Ładunki jednostkowe (w przeliczeniu na 1 M)
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot azotanowy
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
Ładunek w odciekach jako procent ładunku w ściekach
dopływających
BZT5
Wartość
Jednostka
4190,7
419,1
30000
12
12
m3/d
m3/h
st. C
st. C
60
70
11
0
11
1,8
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
g/(M*d)
0
-
Strona | 77
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
0,1
0,15
0,15
0,02
-
Ładunki całkowite
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
1170
808,5
349,14
349,14
50,7
kg/d
kg/d
kg/d
kg/d
kg/d
279,1896
192,9272
83,3131
83,3131
12,0919
g O2/m3
g/m3
g N/m3
g N/m3
g N/m3
g P/m3
Wartość
Jednostka
432
432
3072
4560
8064
m3
m3
m3
m3
m3
Wartość
Jednostka
3
85,00%
g/m3
%
279,1896
192,9272
83,3131
12,0919
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
5
15
12
1,7
2
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
10
g/m3
1170
808,5
349,1402
50,6735
kg/d
kg/d
kg/d
kg/d
Średnie stężenia zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów [g/m3]
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Azot azotanowy
Azot ogólny Kjeldahla
Fosfor ogólny
Objętości reaktorów
Parametr
Wymiary reaktorów
Defosfatacja, objętość
Predenitryfikacja, objętość
Denitryfikacja, objętość wraz z predenitryfikacją
Nitryfikacja, objętość wraz z komorą dwufunkcyjną
Całkowita objętość reaktora
Warunki pracy reaktorów
Parametr
Stężenie osadu i recyrkulacja
Stężenie osadu czynnego w reaktorach
Maks. stopień recyrkulacji zewnętrznej
Średnie stężenia zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów
biologicznych
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Fosfor ogólny
Średnie stężenia zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych
BZT5
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
Fosfor ogólny
Azot organiczny
Azot amonowy
Azot azotanowy
Ładunki zanieczyszczeń w dopływie do reaktorów biologicznych
Ładunek BZT
Ładunek zawiesiny ogólnej
Ładunek azotu Kjeldahla
Ładunek fosforu ogólnego
Strona | 78
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Usuwanie azotu i tlenowy wiek osadu
Stężenie azotu ogólnego dopływającego do reaktora
Azot organiczny związany w biomasie
Azot do nitry5fikacji
Azot poddawany denitryfikacji
Wymagany współczynnik bezpieczeństwa SF dla procesu
nitryfikacji
Wymagany tlenowy wiek osadu dla procesu nitryfikacji
Założony obliczeniowy ogólny wiek osadu WO
Wymagany udział obj. denitryfikacji w całk. obj. reaktora
Uzyskany współczynnik bezpieczeństwa dla procesu nitryfikacji
83,3131
12,5635
68,7496
58,7496
g/m3
g/m3
g/m3
g/m3
1,8
-
8,2125
25
0,45
3,0137
d
d
-
0,8117
818,3626
0,6995
kg sm/d
kg sm/kg BZT5
0,0572
kg BZT5/kg sm d
Wymagana pojemność reaktorów biologicznych
Wymagana objętość reaktorów, całkowita
Przyjęta objętość reaktorów, całkowita
Wymagana objętość komory denitryfikacji
Przyjęta objętość komory denitryfikacji
6818,1818
8064
3068,1818
3072
m3
m3
m3
m3
Stopień recyrkulacji wewnętrznej
Stężenie azotu NH4 w ściekach podawanych do komory nitryfikacji
Wymagany stopień recyrkulacji całkowitej
Przyjęty stopień recyrkulacji całkowitej
Maksymalna, możliwa do uzyskania sprawność denitryfikacji
Wymagany stopień recyrkulacji wewnętrznej
Wymagana wydajność pompy recyrkulacji wewnętrznej
68,7496
5,875
5,875
85,45%
502,50%
2105,9775
g/m3
%
%
m3/h
Usuwanie fosforu
Wymagany czas zatrzymania w defosfatacji
Wymagana objętość komory defosfatacji
Przyjęta objętość komory defosfatacji
Ilość fosforu wbudowywana w biomasę
Ilość fosforu usuwana biologicznie
Ilość fosforu do strącania chemicznego
0,5
387,6675
432
2,7919
4,0429
3,5571
h
m3
m3
g/m3
g/m3
g/m3
Przyrost osadu i uzyskany wiek osadu
Całkowity przyrost osadu związany z usuwaniem fosforu
Przyrost osadu, całkowity, z uwzględnieniem usuwania fosforu
Obliczony tlenowy wiek osadu
Wymagany tlenowy wiek osadu dla procesu nitryfikacji
Obliczony całkowity wiek osadu
152,1936
970,5562
14,095
8,2125
24,9259
kg sm/d
kg sm / d
d
d
d
Zapotrzebowanie na tlen
Zapotrzebowanie na tlen w procesach biodegradacji zw. węgla
Zużycie tlenu w procesie nitryfikacji
Zużycie tlenu w procesie denitryfikacji
Maksymalne godzinowe zużycie tlenu
1455,5492
1238,8685
713,9857
84,4665
kg O2 / d
kg O2 / d
kg O2 / d
kg O2 / h
Wydajność dmuchaw
Dobowe zapotrzebowanie tlenu
2027,196
kg O2/d
Jednostkowy przyrost osadu z rozkładu zw. węgla
Współczynnik oddychania endogennego, zależny od temperatury
Przyrost osadu z rozkładu związków węgla
Jednostkowy przyrost osadu z rozkładu związków węgla
Obciążenie substratowe osadu czynnego
Obciążenie substratowe osadu czynnego
Strona | 79
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Godzinowe zapotrzebowanie tlenu
Temperatura prowadzenia procesu
Głębokość reaktora
Głębokość wprowadzenia tlenu
Wymagane stężenie tlenu w komorze
Standardowe nasycenie tlenem
Stężenie nasycenia tlenem obliczeniowe dla głębokości
wprowadzenia tlenu = 3,85m
Wymagana ilość tlenu
Minimalna ilość tlenu - wielkość zużycia może się wahać w
stosunku 1/7
Zawartość tlenu w powietrzu
Sprawność napowietrzania dla ścieków z uwzględnieniem stopnia
zużycia dyfuzorów
84,4665
12
4
3,85
2
10,83
kg O2/h
st. C
m
m
mg O2/dm3
mg O2/dm3
12,8443
mg O2/dm3
100,0445
kg/h
14,2921
kg/h
278
mg O2/dm3
3,60%
%/m
Sprawność napowietrzania
10,008
Sprawność napowietrzania dla głębokości H = 3,85m
38,5308
Wydajność dmuchaw
Wydajność dmuchaw
2596,4813
43,2747
(gO2/m3 pow) / 1m
głębokości
(gO2/m3 pow) /
3,85 m głębokości
Nm3/h
Nm3/min
Przeprowadzono również analizę pracy osadników wtórnych w warunkach napływów pogody
suchej oraz deszczowej.
Tabela 26. Osadnik wtórny: zestawienie podstawowych parametrów technicznych
i technologicznych dla napływów pory suchej dla okresu docelowego w wersji z
osadnikami wstępnymi.
Obliczenia technologiczne osadnika wtórnego
Opis
Przepływ ścieków średniodobowy
Wsp. nierówn. dla obl. Q max. h
Mnożnik dla pogody deszczowej
Maksymalny godzinowy przepływ ścieków podczas deszczu
Stężenie osadu czynnego
Indeks osadu
Liczba osadników
Powierzchnia rzeczywista
Wymagana powierzchnia osadników
Średnica osadnika
Objętość osadników
Obciążenie hydrauliczne powierzchni osadnika
Czas zagęszczania
Rozcieńczenie na zgarniaczu
Zawartość suchej masy przy dnie osadnika
Minimalny wymagany stopień recyrkulacji
Całkowity przepływ przez osadnik dla pogody deszczowej
Głębokość obliczeniowa rzeczywista
Strefa ścieków sklarowanych - strefa bezpieczeństwa
Strefa rozdziału i przepływu wstecznego (wysokość słupa
sklarowanej wody z 0,5h przepływu po 0,5h opadania zawiesin)
Strefa prądów gęstościowych i gromadzenia
Dodatkowa strefa gromadzenia osadu
Wymagana głębokość całkowita
Wartość
4190,70
2,40
1,00
419,07
3,00
135,00
1,00
452,39
353,59
24,00
1990,51
0,93
2,50
0,70
10,05
74,31%
730,48
4,40
0,50
1,36
Jednostka
m3/d
m3/h
kg/m3
cm3/g
m2
m2
m
m
m3/(m2*h)
h
kg/m3
%
m3/h
m
m
m
0,75
1,72
4,33
m
m
m
Strona | 80
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Tabela 27. Osadnik wtórny: zestawienie podstawowych parametrów technicznych
i technologicznych dla napływów pory deszczowej dla okresu docelowego w wersji
z osadnikami wstępnymi.
Obliczenia technologiczne osadnika wtórnego
Opis
Maksymalny godzinowy przepływ ścieków podczas deszczu
Stężenie osadu czynnego
Indeks osadu
Liczba osadników
Powierzchnia rzeczywista
Wymagana powierzchnia osadników
Średnica osadnika
Objętość osadników
Obciążenie hydrauliczne powierzchni osadnika
Czas zagęszczania
Rozcieńczenie na zgarniaczu
Zawartość suchej masy przy dnie osadnika
Minimalny wymagany stopień recyrkulacji
Całkowity przepływ przez osadnik dla pogody deszczowej
Głębokość obliczeniowa rzeczywista
Strefa ścieków sklarowanych - strefa bezpieczeństwa
Strefa rozdziału i przepływu wstecznego (wysokość słupa
sklarowanej wody z 0,5h przepływu po 0,5h opadania zawiesin)
Strefa prądów gęstościowych i gromadzenia
Dodatkowa strefa gromadzenia osadu
Wymagana głębokość całkowita
Wartość
850,00
3,00
135,00
2,00
904,78
717,18
24,00
3981,03
0,94
2,50
0,70
10,05
74,31%
1481,64
4,40
0,50
1,38
Jednostka
m3/h
kg/m3
cm3/g
m2
m2
m
m
m3/(m2*h)
h
kg/m3
%
m3/h
m
m
m
0,75
1,75
4,37
m
m
m
Jak wynika z obliczeń, oczyszczalnia będzie pracować w odpowiednim zakresie obciążeń,
dysponując rezerwą na wypadek okresowych przeciążeń lub dopływu zwiększonej ilości
ścieków. W przypadku konieczności przeprowadzenia remontów, konserwacji lub
awaryjnych wyłączeń obiektów, utrzymany zostanie proces oczyszczania ścieków
na poziomie zgodnym z obowiązującymi przepisami.
4.2.5. Inne rozwiązania
Wstępnie zakładano przeprowadzenie symulacji całkowitej przebudowy oczyszczalni,
ze zmianą technologii stopnia osadu czynnego na układ porcjowy. Z uwagi jednak na
charakter zlewni – znaczny, stały dopływ dużej ilości wód przypadkowych, szybkie zmiany
(wzrost podczas opadów) wielkości przepływu – opisane w bilansie ścieków i warunkach
pracy oczyszczalni, bezwzględnie należy utrzymać przepływowy charakter oczyszczalni.
Dodatkowym argumentem przemawiającym za utrzymaniem przepływowego charakteru
oczyszczalni jest konieczność całkowitej przebudowy istniejących obiektów na układ
dostosowany do użycia reaktorów porcjowych, co zwielokrotniłoby koszty przebudowy
oczyszczalni.
Rozważono również zastosowanie technologii BIOGRADEX – opatentowanego układu
podciśnieniowej modyfikacji osadu czynnego, pozwalającej zwiększyć stężenie osadu
czynnego w reaktorach. Proponuje się jednak odrzucić to rozwiązanie – uzyskany wiek osadu
Strona | 81
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
przy normalnych stężeniach osadu pozwala na prowadzenie procesu, a proponowany
wydzielony stopień stabilizacji osadów pozwoli na uzyskanie lepszych efektów stabilizacji,
niż symultaniczne prowadzenie procesu. Kolejną przesłanką wskazującą na rezygnację
z rozwiązania jest brak wiedzy na temat współpracy nietypowych osadników wtórnych
stosowanych w Szczawnicy z modyfikatorem osadu czynnego.
Obserwowana wielkość przepływu przez oczyszczalnię wykluczyła możliwość zastosowania
filtracji membranowej – z uwagi na wielkość przepływu, koszt takiej modernizacji
i późniejszego utrzymania układu w sprawności byłby olbrzymi.
4.2.3 Podsumowanie
Przeanalizowano szereg dostępnych rozwiązań technicznych. Odrzucono rozwiązania
niedostatecznie sprawdzone w praktyce eksploatacyjnej, zwłaszcza w warunkach
występowania dużych i nierównomiernych przepływów wód przypadkowych.
Jak wynika z powyższych obliczeń, istniejący reaktor jest w stanie przejąć zakładaną
docelową ilość ścieków.
Warto zwrócić uwagę, iż zastosowanie układu sedymentacji wstępnej niezwykle korzystnie
wpływa na technologię oraz ekonomię pracy układu:
• Znacząco spada przyrost osadu nadmiernego, przy czym pojawia się osad wstępny,
który w warunkach beztlenowych rozkładany jest o wiele skuteczniej, produkując przy
tym dużo większe ilości biogazu. Ostateczny koszt podano w rozdziale dot. kosztów
eksploatacyjnych.
• Zasadniczo spada zapotrzebowanie sprężonego powietrza, ograniczając koszty zakupu
energii elektrycznej. Ostateczny koszt podano w rozdziale dot. kosztów
eksploatacyjnych.
• Możliwa jest praca przy niższych stężeniach osadu – co poprawia stabilność pracy
oczyszczalni i odporność na przeciążenia hydrauliczne napływami wód deszczowych
i roztopowych.
• Dopuszczalny indeks osadu wzrasta, co pozwala na złagodzenie kontroli pracy stopnia
biologicznego oczyszczalni.
Strona | 82
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
5 Proponowane warianty modernizacji i rozbudowy
części osadowej oczyszczalni.
Jak jednoznacznie wykazały obliczenia zamieszczone w rozdziale powyżej, przy
wykorzystaniu istniejących kubatur reaktorów, możliwe jest uzyskanie właściwej jakości
ścieków oczyszczonych. Niemniej jednak, przy docelowym obciążeniu oczyszczalni
ładunkiem zanieczyszczeń, układ ten nie gwarantuje uzyskania odpowiednio
ustabilizowanego osadu. Rozbudowa stopnia biologicznego, umożliwiająca uzyskanie wieku
osadu powyżej 25 dni w głównym ciągu ściekowym nie jest celowa – wymaga zastosowania
bardzo dużych kubatur obiektów. Również, jak wskazują doświadczenia, efektywność
prowadzonej tak stabilizacji jest bardzo niska - obecne trendy i badania wskazują,
iż poprawna symultaniczna stabilizacja osadu (równoległa z oczyszczaniem ścieków) nigdy
nie gwarantuje prawidłowości przebiegu obu procesów. Dotychczasowe doświadczenia
z eksploatacji szeregu obiektów, wskazują, iż nawet przy teoretycznie długim wieku osadu
w reaktorach, stabilizacja nie jest pełna. Prowadzenie rozdzielnych procesów oczyszczania
ścieków i obróbki osadów zapewnia możliwość bieżącej optymalizacji i dostosowywania
parametrów technologicznych, technicznych i ekonomicznych do aktualnego obciążenia
obiektu.
Stąd w koncepcji rozważono wyłącznie wykonanie wydzielonego stopnia stabilizacji osadów,
dedykowanego do przeprowadzenia tego procesu z maksymalną efektywnością.
Rozważono szereg wariantów procesowych przeróbki osadów. Poniżej omówiono oddzielnie
zagadnienia związane ze stabilizacją osadów oraz ich odwadnianiem.
Przeanalizowano proces obróbki osadów dla pełnego zakresu obciążenia oczyszczalni oraz
obydwu wariantów procesu oczyszczania ścieków – z zastosowaniem osadnika wstępnego
oraz przy produkcji jedynie osadu nadmiernego. Doboru urządzeń do odwadniania
i zagęszczania dokonano dla maksymalnych potencjalnych ilości osadów – co gwarantuje
perspektywiczność stabilnej pracy oczyszczalni. Proponowana konfiguracja urządzeń
zapewnia ich wykorzystanie w każdym z możliwych układów technologicznych –
ze stabilizacją osadów w głównym ciągu technologicznym (wariant proponowany
po modernizacji I etapu), stabilizacją w osadniku Imhoffa (wariant obecnie stosowany,
możliwy do realizacji po modernizacji I etapu), stabilizacją w nowej wydzielonej komorze
fermentacyjnej (wariant proponowany w II etapie modernizacji).
W I i II etapie modernizacji powstają następujące ilości osadów.
Tabela 28. Zestawienie ilości powstających osadów .
Wariant
Bez osadników wstępnych
Z osadnikiem wstępnym –
przed procesem stabilizacji
Z osadnikiem wstępnym –
po procesie stabilizacji
Sucha masa osadu
[kg sm/d]
2137,9
2605,4
1894,6
Uwagi
Sam osad nadmierny
Uwzględniono
odpady
zewnętrzne
dowożone (zgodnie z pismem RPK sp. z
o.o.)
Strona | 83
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Obliczenia stopnia stabilizacji osadów dokonano dla wariantu docelowego rozbudowy
oczyszczalni, czyli z osadnikiem wstępnym, uwzględniając dodatkowo dowóz 20 ton osadów
(tłuszczy) miesięcznie z zakładów pracy.
Obliczenia wydajności maszyn do zagęszczania/odwadniania osadów oraz higienizacji osadu
dokonano dla maksymalnych ilości osadów powstających na oczyszczalni – niezależnie
od wariantu, ponieważ niezależnie od układu technologicznego oczyszczalni, ciągłość
procesowa musi zostać zachowana.
5.1 Stabilizacja osadów.
Przeprowadzono analizę dostępnych wariantów stabilizacji, takich jak:
• Kompostowanie.
• Stabilizacja chemiczna.
• Autotermiczna stabilizacja tlenowa (ATSO).
• Stabilizacja tlenowa.
• Fermentacja metanowa.
Poniżej omówiono je skrótowo oraz przedstawiono ich wady i zalety.
5.1.1 Kompostowanie.
Kompostowanie osadów powoduje ich stabilizację, zniszczenie organizmów
chorobotwórczych, redukcję masy i uwodnienia. Proces pozwala na uzyskanie produktu
dojrzałego, zhumifikowanego, całkowicie stabilnego, o zapachu ziemi i luźnej strukturze.
Kompostowanie może być stosowane jako proces końcowy uszlachetniania osadów,
pozwalający na uzyskanie materiału o wysokich cechach jakościowych, który może być
wykorzystany przyrodniczo (pod warunkiem spełnienia norm metali ciężkich). Substancja
organiczna wykorzystywana jest jako materiał nawozowy, strukturotwórczy i rekultywacyjny.
Stanowi cenny nawóz organiczny mogący zastąpić obornik. Kompostowanie wymaga
wymieszania osadu ze środkiem strukturotwórczym, np. trocinami. Korzystne dla procesu
kompostowania jest dodanie biopreparatów przyśpieszających rozkład biomasy.
Z uwagi jednak na dostępny obszar na terenie oczyszczalni oraz konieczność dostaw dużych
ilości materiałów strukturalnych należy stwierdzić, iż nie jest możliwe przetworzenie pełnej
produkcji osadów na terenie oczyszczalni. Wariant kompostowania może być skuteczny
w przypadku zastosowania procesu w kontenerach oraz np. w ramach centralnego węzła
przeróbki osadów. Główną przesłanką eliminującą proces kompostowania jest niewielka
możliwość zagospodarowania kompostu na okolicznym terenie (konieczność wdrożenia
całego systemu zezwoleń i dystrybucji) oraz brak wystarczającej powierzchni na terenie
oczyszczalni – wraz z potencjalną możliwością oddziaływania zapachowego poza obszar
działki oczyszczalni.
5.1.2 Stabilizacja chemiczna
Stabilizacja chemiczna to proces granulacji, sterylizacji i termicznego przetwarzania osadów,
polegający na odpowiednim i szybkim mieszaniu i homogenizacji osadów wstępnie
odwodnionych (np. na wirówce) do zawartości co najmniej 20% s.m. (max. 80% H2O)
z wysoko reaktywnym tlenkiem wapnia CaO w szybkoobrotowym granulatorze-reaktorze.
Strona | 84
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
W wyniku przebiegających silnie egzotermicznych reakcji chemicznych zachodzi intensywna
hydroliza wapna palonego wodą zawartą w osadach, temperatura procesu rośnie do 135-140
o
C, co powoduje usunięcie nieprzyjemnego zapachu osadu, a zawarte w osadzie
zanieczyszczenia biologiczne, takie jak wirusy, bakterie, patogeny, przetrwalniki, a nawet
najbardziej odporne jaja pasożytów jelitowych Ascaris zostają zniszczone do poziomu log 7-8
i powstający granulat jest sterylny.
W wyniku tych reakcji oraz homogenizacji osadów uzyskuje się suchy, hydrofobowy proszek
lub granulat o zawartości ok. 95% s.m. oraz parę wodną. Otrzymany produkt jest materiałem
o właściwościach wodoodpornych, w którym substancje organiczne z osadów komunalnych
lub szkodliwe z osadów przemysłowych są zestalone w ziarnach i granulkach.
Układ technologiczny części osadowej oczyszczalni w wariancie stabilizacji chemicznej daje
możliwość:
•
Precyzyjnej regulacji ilości osadu nadmiernego odbieranego z ciągu technologicznego
oczyszczania ścieków.
•
Stabilizacji tlenowej osadu metodą chemiczną – prowadzenia procesu prostego,
o dużej efektywności i umiarkowanej energochłonności, przy wysokim zużyciu
środków chemicznych.
•
W miarę dowolnego kształtowania przebiegu procesu odwadniania, zależnie
od potrzeb (praca ciągła przez wybrane dni tygodnia lub codzienne odwadnianie
zadanej ilości osadu).
•
Skierowania ustabilizowanego chemicznie, odwodnionego osadu o zawartości suchej
masy w granicach 95 % sm do przyrodniczego wykorzystania, ze sprzedażą jako
preparat nawozowy włącznie.
Odbierany z reaktora-homogenizatora proszek (granulat) jest produktem, który w zależności
od typu i składu osadu, może być wykorzystany jako nawóz do celów rolniczych lub upraw
leśnych, może być używany jako kruszywo do budowy dróg, do produkcji cementu, jako
sorbent tlenków SOx, NOx, do produkcji materiałów budowlanych lub materiał
uszczelniający i stabilizujący podkłady pod drogi, czy też warstwy pośrednie i zewnętrzne
na składowiskach odpadów.
Metodą stabilizacji chemicznej (np. system ORTWED) można produkować nawozy
organiczno-mineralne na bazie odwodnionego osadu, wzbogacane fosforem, potasem,
azotem, magnezem w wysokiej temperaturze, co powoduje że powstają nawozy
wieloskładnikowe typu POLIFOSKA – stosowane dla różnych roślin w zależności od
stosowanej receptury produkcji.
Podstawowym kosztem eksploatacyjnym systemu, jest koszt zakupu wapna palonego. Biorąc
pod uwagę zapotrzebowanie na nawozy wapienno-organiczne i skład powstającego produktunawozu, w wyniku sprzedaży nawozu uzyskuje się co najmniej zwrot kosztów, a w przypadku
dobrego marketingu znaczny zysk umożliwiający zwrot kosztów inwestycyjnych w okresie
1-3 lat. Zużycie energii elektrycznej jest niewielkie. Jest ona potrzebna tylko do uzyskania
odpowiednich obrotów w homogenizatorze-granulatorze i wirówce oraz do transportu osadu
i granulatu w podajnikach i transporterach. Zapotrzebowanie na energię wynosi ok. 0,008
kWh/1 kg s.m. Istotnym elementem procesu granulacji jest również ok. 3,5 – krotne
zmniejszenie ilości powstającego Produktu-granulatu, w stosunku do ilości wprowadzanego
do granulatora 25% osadu. Otrzymany granulat można bezpiecznie składować,
przechowywać i transportować, gdyż produkt ten jest materiałem hydrofobowym, odpornym
na wodę i może być nawet przechowywany całorocznie w pryzmach na wolnym powietrzu,
bez wpływu na środowisko i bez wpływu środowiska na granulat.
Strona | 85
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
O wartości granulatu jako nawozu przede wszystkim decydują następujące czynniki:
• Wartość nawozowa.
• Wartość glebotwórcza.
• Obecność syntetycznych związków organicznych.
• Zawartość mikroelementów.
• Obecność metali ciężkich.
• Obecność organizmów chorobotwórczych i innych.
O wartości nawozowej decyduje zawartość głównych składników pokarmowych dla roślin
(N, P, K, Mg, Ca) oraz mikroelementów. Uogólniając można przyjąć, że zawartość azotu
w osadach surowych jest często wyższa, a w stabilizowanych podobna do zawartości
w gnojowicy oraz zawsze wyższa aniżeli w oborniku. Zawartość fosforu jest podobna, lub
wyższa, w porównaniu do typowych nawozów organicznych chociaż zawartość potasu jest
niższa. Zawartość mikroelementów jest znacznie wyższa aniżeli w gnojowicy czy oborniku
oraz znacznie wyższa aniżeli w kompostach z przeciętnej masy zielonej. Czynnikiem, który
w różnym stopniu ogranicza lub czasami uniemożliwia przyrodnicze wykorzystanie granulatu
otrzymanego z osadów z oczyszczalni ścieków komunalnych, są metale ciężkie.
Zgranulowany produkt jest bezpieczny do użytkowania bezpośredniego, ponieważ zawiera
wapno, jest hydrofobowy (odporny na wodę), nie pylący, sterylny, w wyniku czego brak
w nim obecności organizmów chorobotwórczych i innych niebezpiecznych dla zdrowia
i roślin.
Zgodnie z PKWiU z 2008 r. w zależności od tego, czy będą dodawane do nawozów
opcjonalne składniki zawierające potas K, fosfor P albo azot N, czy też magnez Mg, będą to
nawozy mineralne zawierające, co najmniej dwa z pierwiastków nawozowych (azot, fosfor,
potas), gdzie indziej niesklasyfikowane o klasyfikacji 20.15.79.0, według PKWiU, albo (bez
dodatków) nawozy naturalne lub organiczne gdzie indziej niesklasyfikowane o klasyfikacji:
20.15.80.
Możliwość ich zastosowania pogłownie-posiewnie, ze względu na dużą zawartość części
organicznych, umożliwia rozwój i zwiększa aktywność mikroorganizmów glebowych. Będą
one uwalniać bez strat potrzebne składniki, co jest niezwykle cenne dla rolników, gdyż
umożliwia zasilanie roślin optymalnie nie narażając na wymywanie składników, w
szczególności przy wysiewie wcześnie wiosną przedsiewnie. Zgranulowany nawóz polepsza
warunki glebowe przez zmniejszenie deficytu humusu w glebie i poprawę bioprzyswajalności
składników pokarmowych w glebie, a dzięki specyficznej strukturze zgranulowanego
produktu do rozprowadzania go na polach można używać typowych, dostępnych na rynku
roztrząsaczy (rozsiewaczy) obornika, lub nawozów sztucznych.
Granulaty-nawozy, ze względu na niższą cenę oraz znakomitą jakość dostosowaną
do wymagań odbiorcy-rolnika mogą stanowić produkt poszukiwany na rynku. Wariant ten
jednak, z uwagi na specyfikę terenową (ograniczającą możliwość wykorzystania) oraz
konieczność gromadzenia dużych partii osadu nie jest wskazany do zastosowania. Kolejną
przesłanką ograniczającą wybór tego wariantu jest konieczność zatrudnienia pracowników
zajmujących się marketingiem i wyszukiwaniem odbiorców.
5.1.3 Autotermiczna stabilizacja tlenowa.
Jedną z zalecanych, dla oczyszczalni ścieków o przepustowości do 20 000 m3/d, metod
unieszkodliwiania osadów ściekowych jest autotermiczna termofilowa stabilizacja (ATSO).
Proces ten zapewnia pełną stabilizację, higienizację, a nawet pasteryzację osadów, czyniąc je
biomasą, która może być wykorzystywana do celów przyrodniczych i rolniczych.
Strona | 86
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Proces ATSO jest nową technologią w warunkach polskich, która swoje możliwości
prezentuje w Europie już od ponad 15 lat. Pierwsza instalacja na oczyszczalni ścieków
w Giżycku pracuje od 2003 roku, druga w Lubaniu rozpoczęła pracę 2006 roku , a trzecia
w Olecku w 2009 roku. Na bieżąco w realizacji są instalacje na oczyszczalniach ścieków
w Oławie, Kętrzynie i Piszu.
Biologiczna stabilizacja osadu jest oparta na redukowaniu substancji organicznych zawartych
w osadach ściekowych. W technologii ATSO zmniejszenie tych substancji przeprowadzane
jest przez aerobowe mikroorganizmy. Przemiana energii aerobowej odbywa się
egzotermicznie. Dlatego biologiczne utlenianie substancji organicznych wyzwala energię,
głównie w postaci ciepła. Produktem końcowym są substancje proste jak H20 i CO2. Wydajne
zatrzymanie ciepła, które wyzwala się podczas rozkładu daje w rezultacie wysokie
temperatury robocze (>50oC), a to z kolei wysoki stopień rozkładu substancji organicznych
jak też eliminację czynników chorobotwórczych. Proces ten wymaga wstępnego zagęszczenia
osadu do ponad 4,5 % s.m., dzięki czemu uzyskuje się większą jednostkową zawartość
substancji organicznych, która nie powinna być mniejsza niż 40,0 g/l, wyrażona wartością
ChZT.
Efektywne działanie procesu wymaga dostarczenia odpowiedniej ilości tlenu
(napowietrzanie) oraz utrzymania zawartości reaktora w jednorodnym stanie (mieszanie).
W procesie powstaje też intensywnie piana na powierzchniowej warstwie osadu, której
obecność wprawdzie poprawia warunki zachodzenia procesu, ale jej ilość musi być stale
kontrolowana. Przy dostarczeniu odpowiedniej ilości tlenu samorzutnie osiągana jest
temperatura od 55 do 80 oC. W większości oczyszczalni proces jest chłodzony do temperatury
60-65 oC, co daje możliwość odzysku ciepła. Do komory wprowadzany jest czysty tlen albo
stosuje się specjalne aspiratory powietrza. Zmniejszone gabaryty komory (czas przetrzymania
5 do 6 dni) pozwalają na uzyskanie podobnej do stabilizacji konwencjonalnej 38-50% obniżki
s.m.o. oraz najlepszego osadu pod względem unieszkodliwienia organizmów
chorobotwórczych.
Instalacja ATSO możliwa do zastosowania na oczyszczalni składa się z dwóch lub reaktorów
pracujących szeregowo, izolowanych termicznie i zamkniętych, wyposażonych w osprzęt
kontrolny, urządzenia napowietrzające i rozbijające pianę oraz instalację biofiltrów.
Szeregowe połączenie reaktorów pozwala na pełną pasteryzację-higienizację, gdyż nie
zachodzi infekcja odprowadzanego osadu świeżymi organizmami obecnymi w osadzie
doprowadzanym. Eksploatacja instalacji ATSO pracującej w systemie szeregowym polega
na porcjowym przesyłaniu osadu z jednej do drugiej komory – po usunięciu porcji
ustabilizowanego osadu. Można więc przyjąć, że osad z dwustopniowego procesu ATSO
będzie stabilny i będzie w pełni zhigienizowany, jeśli temperatura w drugiej komorze
przekracza 60 0C i całkowity czas reakcji jest równy co najmniej 6 dób.
Układ zasilany jest wsadowo raz dziennie, po czym reaktory są odizolowywane.
W pierwszym stopniu temperatury zwykle są w dolnym zakresie zakresu termofilnego
(40-50°C). Maksimum dezynfekcji osiąga się w drugim stopniu, w którym temperatury
zawierają się w granicach 50-60°C. Codzienny zrzut unieszkodliwionych osadów odbywa się
tylko z drugiego stopnia. Po zakończeniu takiego zrzutu surowy osad jest podawany
do pierwszego stopnia, podczas gdy przetworzony częściowo osad jest przemieszczany
do drugiego reaktora. Po zasileniu reaktory pozostają odizolowane przez 23 godziny, kiedy
to zachodzi rozkład termofilny.
Strona | 87
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Typowy reaktor ATSO. 1 – reaktor; 2 – izolacja; 3 – okładzina; 4 – rurociągi; 5 –
napowietrzacz spiralny; 6 – napowietrzacz obiegowy; 7 – kontroler piany
Tryb pracy reaktora ATSO
Reaktory ATSO zawsze pracują przy stałym poziomie osadu ściekowego. Przed
uruchomieniem cyklu zrzutu-podawania wyłączane są urządzenia mechaniczne (instalacja
napowietrzająca, mieszacze i sterowniki piany). Po zrzucie z reaktora IIo osad jest
pompowany z reaktora Io do reaktora IIo do uzyskania prawidłowego poziomu. Następnie
surowy osad jest podawany do reaktora Io. Aby zapobiec wzrostowi temperatury powyżej 60
– 65ºC reaktor powinien być wyposażony w wewnętrzne wymienniki ciepła powodujące
schładzanie. Wodą chłodząca może być woda niezdatna do picia (ścieki po oczyszczalni)
z minimalną zawartością zawiesin. Alkaliczność to inny ważny parametr przy wyborze wody
chłodzącej. Powtórny obieg wody chłodzącej jest możliwy jedynie wówczas, gdy może ona
schładzać się sama.
Układ technologiczny części osadowej oczyszczalni w wariancie autotermicznej stabilizacji
tlenowej daje możliwość:
• Precyzyjnej regulacji ilości osadu nadmiernego odbieranego z ciągu technologicznego
oczyszczania ścieków.
• Stabilizacji tlenowej osadu w wydzielonych komorach niskotlenowych – prowadzenia
procesu stosunkowo skomplikowanego, o dużej efektywności i sporej
energochłonności.
• Odzyskania znacznej ilości energii zawartej w osadach i użycie jej do ogrzewania
obiektów oczyszczalni.
• Dowolnego kształtowania przebiegu procesu odwadniania, zależnie od potrzeb (praca
ciągła przez wybrane dni tygodnia lub codzienne odwadnianie zadanej ilości osadu) –
z uwagi na duże zdolności retencyjne komór (brak wymogu utrzymywania stałego
zwierciadła cieczy).
• Skierowania ustabilizowanego biologicznie, odwodnionego i ustabilizowanego
(bez konieczności dozowania wapna) osadu o zawartości powyżej 25 % sm,
do przyrodniczego wykorzystania lub kompostowania.
Prezentowana technologia charakteryzuje się:
• Jednoczesną stabilizacją osadów ściekowych i redukcją patogenów.
Strona | 88
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
Bardzo stabilnym procesem, na który nie ma wpływu zmienne obciążenie.
Elastycznością w rozbudowie.
W rezultacie zastosowania procesu ATSO otrzymujemy osad:
• W pełni ustabilizowany nie podlegający wtórnemu zagniwaniu.
• W pełni zhigienizowany nie zawierający zanieczyszczeń bakteriologicznych.
• Nie ulegający wtórnemu nawodnieniu w okresie składowania.
• Nadający się do bezpośredniego zastosowania w rolnictwie lub do innych celów
przyrodniczych.
Należy zwrócić uwagę, iż wariant ten wymaga jednak wprowadzenia szeregu
energochłonnych urządzeń oraz wpływa na zasadniczą zmianę wymaganych standardów
eksploatacyjnych. Metoda ta jest również znacząco energochłonna. Dodatkowo zagęszczanie
osadu nadmiernego wymaga wprowadzenia kolejnej maszyny – wirówki zagęszczającej.
Należy również zwrócić uwagę, iż procesy niskotlenowe mogą generować problemy z emisją
zapachów w razie rozszczelnienia/wyłączenia instalacji. Wariant ten jest recesywny – w miarę
wzrostu obciążenia oczyszczalni, zapotrzebowanie energetyczne rośnie.
5.1.4 Stabilizacja tlenowa
Dla mniejszych oczyszczalni jedną z najczęściej stosowanych metod jest stabilizacja tlenowa.
Istota stabilizacji tlenowej w wydzielonych komorach tlenowej stabilizacji osadu (KTSO)
polega na napowietrzaniu znajdującego się tam osadu, bez dostępu do świeżego substratu
pokarmowego. W tych warunkach dochodzi do obumierania biomasy, a w konsekwencji
do mineralizacji zawartości komór. Napowietrzanie winno być prowadzone z przerwami,
co pozwoli na denitryfikację endogenną utlenionych form azotu oraz odzysk zasadowości
(czyli przywrócenie odczynu). Zwykle praca odbywa się w cyklach dobowych – kilkanaście
godzin napowietrzania, kilka denitryfikacji, połączonej ze spustem wody nadosadowej. Czas
stabilizacji winien być jak najdłuższy, a minimalny łączny wiek osadu (w reaktorach i KTSO)
nie może być krótszy od 25 dni. Stężenie tlenu rozpuszczonego w fazie napowietrzania
osadów winno wynosić minimum 2 mg/dm3 ścieków.
Układ połączeń musi zapewniać możliwość automatycznego (napędy elektryczne) wyboru
kierunku pompowania osadów.
Możliwe jest wykonanie zaledwie dwóch lub jednego otwartego obiektu – bez zadaszenia
(przykrycia), z uwagi na tlenowy charakter prowadzonych procesów, a więc znikomą
możliwość powstania uciążliwości zapachowych.
Wariant stabilizacji tlenowej wymaga realizacji następujących działań:
• Wykonanie modyfikacji układu odbioru osadu nadmiernego w pompowni osadu
recyrkulowanego – pozwalając na odprowadzenie osadu do nowych komór (w tym
zabudowa 2 nowych pomp transferowych w systemie 1+1).
• Wykonania nowego przewodu osadu nadmiernego do komór stabilizacji tlenowej.
Na przewodzie zabudować przepływomierz oraz dwie zasuwy z napędami
elektrycznymi, sterujące kierunkiem odbioru osadu.
• Budowy nowej, podwójnej komory tlenowej stabilizacji osadu nadmiernego,
wyposażonej w drobnopęcherzykowy system wgłębnego napowietrzania, mieszadła,
dekantery, przelewy awaryjne, układ odbioru osadu ustabilizowanego oraz układ
kontroli poziomu osadu, stężenia tlenu rozpuszczonego i odczynu.
Strona | 89
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
Zabudowy w stacji dmuchaw (wspólnej dla komór stabilizacji i głównego ciągu
ściekowego) kolejnych dmuchaw lub jednostek o zwiększonej wydajności.
•
Modyfikacji przebiegu kolektora zasilającego układ odwadniania w ustabilizowany
osad.
•
Wykonania układu połączeń technologicznych.
W przypadku modernizacji oczyszczalni i wprowadzenia procesu stabilizacji tlenowej,
wymagany standard obsługi nie ulega zmianie. Należy się jednak liczyć ze znaczącym
wzrostem zużycia energii elektrycznej, co wpłynie na koszty eksploatacji.
Układ technologiczny części osadowej oczyszczalni w wariancie stabilizacji tlenowej daje
możliwość:
• Precyzyjnej regulacji ilości osadu nadmiernego odbieranego z ciągu technologicznego
oczyszczania ścieków.
• Stabilizacji tlenowej osadu w wydzielonej komorze (podwójnej) – prowadzenia
procesu nieskomplikowanego i prostego w kontroli i sterowaniu, o umiarkowanej
efektywności, ale znacznej energochłonności.
• Skierowania osadu o wydłużonym wieku (z komory stabilizacji), a więc
o zwiększonej ilości bakterii nitryfikacyjnych do ciągu oczyszczania ścieków, w razie
konieczności odzyskania procesu nitryfikacji lub zaszczepienia reaktora
po konserwacji lub naprawie.
• Dowolnego kształtowania przebiegu procesu odwadniania, zależnie od potrzeb (praca
ciągła przez wybrane dni tygodnia lub codzienne odwadnianie zadanej ilości osadu) –
z uwagi na duże zdolności retencyjne komór (brak wymogu utrzymywania stałego
zwierciadła cieczy).
• Skierowania ustabilizowanego biologicznie, odwodnionego i ustabilizowanego
wapnem osadu o zawartości powyżej 20 % sm, do przyrodniczego wykorzystania,
kompostowania, zakładu utylizacji termicznej, itp.
Wariant ten jako prosty i charakteryzujący się łatwą obsługą (jednak przy umiarkowanych
efektach stabilizacji) rekomendowany jest dla niewielkich obiektów. W przypadku Złotoryi
może one jednak być brany pod uwagę wyłącznie w sytuacji, gdy potwierdzone zostanie
docelowe obciążenie oczyszczalni na poziomie 15 tys. RLM. W przypadku większego
obciążenia, jego niska efektywność (wyrażona słabą redukcją masy) oraz znaczna
energochłonność (przejawiająca się znacznie zwiększonym zapotrzebowaniem na energię
elektryczną) eliminuje jego zastosowanie. Wariant ten jest recesywny – w miarę wzrostu
obciążenia oczyszczalni, koszt jego eksploatacji rośnie, a efekty spadają.
5.1.5 Fermentacja metanowa (beztlenowa).
Fermentacja metanowa to bardzo często stosowana metoda przeróbki osadów. Jest ona
procesem wielofazowym, realizowanym w wydzielonym jednym lub kilku bioreaktorach.
Bakterie hydrolityczne za pomocą enzymów zewnątrz komórkowych rozkładają
nierozpuszczalne związki organiczne osadów do związków rozpuszczalnych w wodzie.
Następnie bakterie kwasowe rozkładają te rozpuszczone związki organiczne do prostych
kwasów organicznych. Tę fazę nazywa się często mianem fermentacji kwaśnej. Metabolity
fermentacji kwaśnej stanowią substrat dla bakterii metanowych – z kolei produktem ich
metabolizmu jest metan, dwutlenek węgla i woda. W większości przypadków bakterie
Strona | 90
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
metanowe limitują szybkość procesu fermentacji osadów – rozkład osadów wstępnych jest
procesem bardzo szybkim. Dla osadów nadmiernych pochodzących z układów
technologicznych oczyszczalni z usuwaniem biogenów obserwuje się jednak limitowanie
przebiegu procesu szybkością rozkładu mikroorganizmów kierowanych do fermentacji jako
osad nadmierny.
Podstawowymi wielkościami wpływającymi na przebieg procesu fermentacji oraz
sterowanymi przez operatora są: ilość i częstotliwość doprowadzania osadu, proporcja między
ilością osadu wstępnego i nadmiernego, intensywność mieszania, temperatura, odczyn,
zawartość kwasów lotnych, zasadowość, substancje toksyczne.
Objętość osadu doprowadzanego do komory, w skrajnej sytuacji nie powinna przekraczać
1/20 objętości danej komory (czas zatrzymania osadu wynosi ok. 20 dni). Zwiększenie
dobowej ilości podawanego osadu (zwłaszcza gwałtowne) może doprowadzić do załamania
procesu fermentacji, a w każdym przypadku powoduje pogorszenie jakości osadu
odprowadzanego i zwiększenie zużycia polimerów w procesie odwadniania. Czas
zatrzymania w komorze fermentacyjnej jest zależny od ilości osadu podawanego do komory.
Należy zwrócić uwagę, że z uwagi na możliwość tworzenia się stref o słabszym wymieszaniu,
rzeczywisty czas zatrzymania może być krótszy od czasu wynikającego z obliczeń. Nie ma
żadnych przeciwwskazań technologicznych, aby ten czas wydłużać. Im dłuższy czas
zatrzymania, tym lepsze efekty stabilizacji zostaną osiągnięte, kosztem jednak zwiększonego
zużycia ciepła do podgrzewania większej objętości komór fermentacyjnych.
Układ technologiczny części osadowej oczyszczalni w wariancie stabilizacji beztlenowej daje
możliwość:
• Precyzyjnej regulacji ilości osadu wstępnego odbieranego z ciągu technologicznego
oczyszczania ścieków.
• Precyzyjnej regulacji ilości osadu nadmiernego odbieranego z ciągu technologicznego
oczyszczania ścieków.
• Stabilizacji beztlenowej osadu w wydzielonej komorze fermentacyjnej – prowadzenia
procesu o dużej efektywności i umiarkowanej energochłonności, jednak
wymagającego odpowiedniego poziomu technicznego i technologicznego obsługi.
• Odzyskania znacznej ilości energii zawartej w osadach i użycie jej do generowania
energii cieplnej i elektrycznej (w tym sprzedaży świadectw pochodzenia –
certyfikatów energii odnawialnej oraz wysokosprawnej kogeneracji – w przypadku
zabudowy agregatu kogeneracyjnego).
• Dowolnego kształtowania przebiegu procesu odwadniania, zależnie od potrzeb (praca
ciągła przez wybrane dni tygodnia lub codzienne odwadnianie zadanej ilości osadu) –
z uwagi na duże zdolności retencyjne komór osadu przefermentowanego (brak
wymogu utrzymywania stałego zwierciadła cieczy).
• Skierowania ustabilizowanego biologicznie, odwodnionego i ustabilizowanego
wapnem osadu o zawartości powyżej 25 % sm (osad po higienizacji wapnem oraz ew.
leżakowaniu może, zależnie od okresu składowania i dawki wapna, osiągnąć nawet
35% sm), do przyrodniczego wykorzystania lub kompostowania.
Przebudowa oczyszczalni do standardu beztlenowej przeróbki osadów wymaga
wykonania szeregu obiektów:
o osadnika wstępnego,
o pompowni osadu wstępnego,
Strona | 91
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
o węzła zagęszczania mechanicznego osadu nadmiernego (w tym celu będzie
wykorzystana przystawka zagęszczająca z prasy, i tak niezbędną w I etapie),
o wydzielonej komory fermentacyjnej zamkniętej,
o maszynowni i wymiennikowni,
o sieci biogazowej,
o odsiarczalni biogazu,
o zbiornika biogazu,
o pochodni awaryjnej,
o kotłowni biogazowej (dostawienie kotła dwupaliwowego do istniejącej
kotłowni w budynku administracyjnym).
• Wymagana jest zasadnicza zmiana standardów eksploatacji (konieczność posiadania
świadectw kwalifikacyjnych do prac na obiektach gazowych, pojawienie się stref
zagrożenia wybuchem, itp.)
Wariant ten daje największe możliwości rozwoju – pozwala zarówno na swobodne dociążanie
oczyszczalni, jak i na dowóz odpadów zewnętrznych. W miarę wzrostu obciążenia
efektywność stopnia będzie rosła (dopóki nie zostanie przekroczony skrajny minimalny wiek
osadu), generując coraz większe ilości biogazu.
5.1.6 Podsumowanie
Po przeanalizowaniu opisanych wyżej rozwiązań technologicznych, z uwagi na nieznane
docelowe rzeczywiste obciążenie oczyszczalni, proponuje się przenieść realizację stopnia
stabilizacji osadów do II etapu modernizacji oczyszczalni. Zaproponowany w koncepcji
kształt układu technologicznego linii ściekowej oraz zmodernizowanego układu odwadniania,
higienizacji i magazynowania osadu (I etap), pozwala na uzyskanie właściwych efektów
oczyszczania ścieków oraz, przy niepełnym obciążeniu oczyszczalni, stabilizację osadu.
W razie nie uzyskania obciążenia przekraczającego 20 tys. RLM zaleca się wprowadzenie
wydzielonej stabilizacji tlenowej (do czego układ technologiczny opisany w niniejszej
koncepcji jest przygotowany), natomiast dla docelowego obliczeniowego obciążenia
oczyszczalni jednoznacznie rekomenduje się zastosowanie konwencjonalnego układu
stabilizacji beztlenowej.
Należy zwrócić uwagę, iż w warunkach oczyszczalni w Złotoryi proces ten charakteryzuje się
następującymi zaletami:
• Znaczące zmniejszenie ilości powstających osadów.
• Znaczące zmniejszenie zużycia energii elektrycznej w porównaniu do stabilizacji
tlenowej (nawet prowadzone w głównym ciągu technologicznym).
• Produkcja własnego nośnika energii.
• Możliwość stabilizacji osadu z innych oczyszczalni lub z zakładów przemysłowych.
W rozdziale dotyczącym kosztów eksploatacyjnych podano konkretne wartości kosztu
eksploatacji oczyszczalni dla obu wariatów.
Strona | 92
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Zatem proponowany układ technologiczny i jego zmiany, zależnie od obciążenia oczyszczalni
będą następujące:
• Po zmodernizowaniu stopnia biologicznego i zabudowie nowej maszyny zagęszczająco
–odwadniającej, przy obecnym obciążeniu oczyszczalni, osad stabilizowany będzie
tlenowo w głównym ciągu technologicznym (lub alternatywnie w osadniku Imhoffa).
• Przy wzroście obciążenia do ok. 20-22500 RLM proces nie ulegnie zmianie, przy czym
stopniowo konieczne będzie podnoszenie stężenia osadu.
• Po przekroczeniu progu zbyt krótkiego wieku osadu konieczna będzie realizacja
beztlenowego układu fermentacji, która dodatkowo spowoduje znaczący spadek zużycia
energii elektrycznej oraz wytworzy nośnik energii cieplnej.
Opis koncepcji.
Rozbudowa i modernizacja części osadowej oczyszczalni, jest komplementarna z układem
części ściekowej (niezależnie od wybranego wariantu modernizacji). Zaproponowana kolejność
działań optymalizuje wysokość ponoszonych nakładów w proporcji do obciążenia oczyszczalni.
Rozwiązanie przedstawione w powyższych rozdziałach pozwala na elastyczne korygowanie
wielkości stopnia stabilizacji w zależności od rzeczywistego obciążenia.
Zmodernizowana część osadowa oczyszczalni będzie obejmowała następujące procesy
jednostkowe:
•
Zagęszczanie osadu wstępnego w leju osadnika wstępnego.
•
Zagęszczanie osadu nadmiernego na wydzielonym zagęszczaczu mechanicznym.
•
Podawanie osadu wstępnego zagęszczonego oraz nadmiernego zagęszczonego
do WKF.
•
Fermentację metanową mezofilową z odzyskiem biogazu.
•
Magazynowanie osadu w poddanym renowacji zbiorniku osadu do odwadniania.
•
Końcowe, mechaniczne odwadnianie osadu w nowym urządzeniu odwadniającym,
do około 20 % sm przy stabilizacji w głównym ciągu i 22-25% po fermentacji
metanowej.
•
Wapnowanie osadu odwodnionego w przypadku wykorzystania danej partii osadu
do zagospodarowania przyrodniczego i stwierdzenia obecności mikroorganizmów
chorobotwórczych i patogennych.
W poniższej tabeli zebrano wyniki obliczeń technologicznych dla układu beztlenowej
stabilizacji osadu. Obliczenia przeprowadzono dla docelowego obciążenia oczyszczalni
ładunkiem zanieczyszczeń.
Tabela 29. Ilości powstających osadów w układzie z osadnikiem wstępnym.
Opis
Wartość
Jednostka
Osad wstępny
1501,1
kg/d
Osad nadmierny
818,36
kg/d
Osad z usuwania chemicznego fosforu
152,19
kg/d
Strona | 93
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Osady dowożone (tłuszcze)
Razem
133,3
kg/d
2605,39
kg/d
Dla czystości informacji podano osobno ilość osadu nadmiernego i chemicznego, przy czym
w rzeczywistości osady te są ściśle ze sobą zmieszane.
Uwaga! Założono, iż (zgodnie z informacją z RPK sp. z o.o.) do oczyszczalni dowożone
będzie ok. 20 ton odpadów zewnętrznych miesięcznie.
Dla powyższych osadów zakłada się następujące stężenia po zagęszczeniu.
Tabela 3030. Stopień zagęszczenia osadów w układzie z osadnikiem wstępnym.
Opis
Wartość
Jednostka
Uwagi
3
Osad wstępny
45
kg/m
Zagęszczony grawitacyjnie w
powiększonym leju osadnika
Osad nadmierny oraz
chemiczny
55
kg/m3
Zagęszczony mechanicznie
Osady dowożone (tłuszcze)
200
kg/m3
Dowiezione gęste odpady
Kolejno obliczono objętość osadów.
Tabela 31. Objętości osadów zagęszczonych w układzie z osadnikiem wstępnym.
Opis
Wartość
Jednostka
Osad wstępny
33,37
m3/d
Osad nadmierny
17,65
m3/d
Osady dowożone (tłuszcze)
0,67
m3/d
Razem
51,68
m3/d
50,41
kg/m3
Kolejno przystąpiono do obliczenia parametrów procesu fermentacji.
Badania procesu fermentacji osadów nadmiernych prowadzone m.in. w Instytucie Inżynierii
Wody i Ścieków Politechniki Śląskiej wskazują, że osady nadmierne powstające w ciągach
oczyszczania ścieków z wydłużonym wiekiem osadu i usuwaniem substancji biogennych,
charakteryzują się słabą podatnością na biochemiczny rozkład związków organicznych, a tym
samem niskim współczynnikiem wydzielania biogazu. W przypadku osadu nadmiernego
pochodzącego z oczyszczalni ścieków z usuwaniem związków biogennych optimum procesu
fermentacji zależy od wieku osadu. Stwierdzono, że dla osadu przystosowanego do
naprzemiennych warunków tlenowo-beztlenowych w komorze biologicznego oczyszczania
ścieków o wieku osadu powyżej 8 dni - optimum produkcji biogazu występuje pomiędzy 15 a
30 dniem procesu, natomiast dla osadu o wieku powyżej 15 dni - pomiędzy 20 a 35 dniem.
Charakterystyczne dla tego typu osadów jest wydłużenie procesu rozkładu z wydzielaniem
biogazu przez kolejne 35-45 dni. Bakterie osadu czynnego są przystosowane do przetrwania
w środowisku anaerobowym i dopóki żyją, mogą brać dział w procesach przemiany materii.
Dlatego też dla standardowego czasu fermentacji 20-25 dni, redukcja związków organicznych
z osadu nadmiernego nie jest wysoka. Obniżenie czasu fermentacji poniżej 20 dni
Strona | 94
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
uniemożliwia właściwe ustabilizowanie osadów nadmiernych (rozkładowi ulega głównie osad
wstępny).
Dla oczyszczalni w Złotoryi przyjęto zatem 30-to dniowy czas fermentacji.
Tabela 331. Obliczenie objętości komory fermentacyjnej w układzie z osadnikiem
wstępnym.
Opis
Objętość dobowa osadów do WKF
Czas fermentacji
Objętość czynna WKF
Wartość
Jednostka
51,68
m3/d
30
d
1550
m3
Poniżej policzono efekty procesu fermentacji, przy czym z uwagi na całkowitą odmienność
substratów, osady dowożone obliczono z osobna. Osad chemiczny uwzględniono w masie
osadów z oczyszczalni, przy czym nie uległ on żadnym przemianom.
Tabela 3332.Obliczenia procesu fermentacji w układzie z osadnikiem wstępnym.
Opis
Wartość
Jednostka
Osad z oczyszczalni (bez dowozu)
2472,06
kg/d
Zawartość suchej masy organicznej
75
%
1739,9
kg/d
45
%
782,95
kg/d
Ilość masy organicznej nie poddającej się rozkładowi
956,94
kg/d
Ilość suchej masy całkowitej nie rozłożonej
1841,3
kg/d
52
%
Wartość
Jednostka
1111,8
g/d
0,40
m3
444,72
m3/d
65
%
684,2
m3/d
Wartość
Jednostka
Dobowa sucha masa tłuszczy dowożonych
133,3
kg/d
Biodegradowalność tłuszczy dowożonych
60
%
Ilość dobowa rozkładalna tłuszczy
80
kg/d
Ilość metanu wyprodukowana z 1 kg tłuszczy
1,25
m3/kg
Ilość pozostałego (nie rozłożonego) tłuszczu
53,33
kg/d
Sucha masa organiczna
Ilość masy organicznej poddającej się rozkładowi
Zawartość suchej masy organicznej w osadzie przefermentowanym
Opis
Ładunek ChZT (z osadu) rozłożony w ciągu doby
Ilość metanu wyprodukowana z 1 kg ChZT
Ilość metanu na dobę
Zawartość metanu w biogazie
Objętość dobowa biogazu z osadów
Opis
Strona | 95
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Objętość dobowa biogazu z tłuszczy
m3/d
100
Uwaga! Wg danych literaturowych, biodegradowalność tłuszczy to 91%. Z uwagi na fakt,
iż przywożony odpad nie będzie czysty, założono niższą biodegradowalność.
Następnie przeprowadzono obliczenia parametrów obiektów gospodarki biogazowej.
Tabela34. Obliczenie obiektów gospodarki biogazowej.
Opis
Wartość
Jednostka
Objętość dobowa powstającego biogazu
784,2
m3/d
Produkcja średnia dobowa biogazu
32,67
m3/h
Współczynnik nierównomierności
1,5
Produkcja maksymalna godzinowa
49,01
m3/h
Wartość
Jednostka
49,01
m3/h
50
m3/h
Wartość
Jednostka
32,67
m3/h
6
h
Objętość wyliczona zbiornika
196
m3
Objętość przyjęta
200
m3
Wartość
Jednostka
Przepływ maksymalny godzinowy
49,01
m3/h
Współczynnik krotności produkcji
1,8
Obliczenie odsiarczalni biogazu.
Opis
Przepływ maksymalny godzinowy
Przyjęta przepustowość odsiarczalni
Obliczenie zbiornika biogazu.
Opis
Produkcja średnia dobowa biogazu
Przyjęty czas retencji
Obliczenie pochodni biogazu.
Opis
Wymagana wydajność pochodni
Przyjęta wydajność pochodni
88,22
m3/h
100
m3/h
Przeprowadzono również obliczenia wielkości zapotrzebowania na energię cieplną
do ogrzania WKF. W poniższej tabeli zestawiono obliczenia dla różnych temperatur, przy
czym podany kształt WKF jest jedynie jednym z możliwych, przyjętym wyłącznie dla celów
obliczeniowych.
Tabela 35. Obliczenie zapotrzebowania na energię cieplną.
Parametr
-20
Wartość/warunki
+15
+20
Jednostka
st.C
Założenia:
Strona | 96
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Dobowa objętość osadu
51,68
51,68
Temperatura fermentacji
38
38
Obliczeniowa temperatura ścieków
10
15
Obliczeniowa temperatura powietrza
-20
15
Obliczeniowa temperatura ziemi pod WKFem
5
5
Współczynnik przewodzenia ciepła dla wełny: λD=0.033 0,038
0,038
0,04 W/mK
Grubość warstwy wełny mineralnej
0,15
0,15
Średnica WKF
12,680
12,680
Wysokość WKF
12,274
12,274
Nachylenie dachu
14
14
Obliczenie ciepła (mocy)
Straty ciepła, J/s czyli W, boki
7184,437 2849,001
Straty ciepła, J/s czyli W, dach
1912,250 758,306
Straty ciepła, J/s czyli W, dno
1055,686 1055,686
Straty ciepła razem
10,152
4,663
Przy założeniu całodobowego dostarczania osadu
Moc ciepła konieczna do podgrzania osadu wprowadzanego do
70,121
57,599
komory
Całkowita moc ciepła konieczna do podgrzania WKF
80,273
62,262
Przy założeniu, że osad do WKF ładuje się 12 h / dobę
Ilość godzin ładowania osadu do WKF
12
12
Moc ciepła konieczna do podgrzania osadu wprowadzanego do 140,242
115,199
komory
Całkowita moc ciepła konieczna do podgrzania WKF
150,394
119,862
51,68
38
20
20
5
0,038
m3/d
st. C
st. C
st. C
st. C
W/m*K
0,15
12,680
12,274
14
m
m
m
st
2229,653
593,457
1055,686
3,879
W
W
W
kW
45,078
kW
48,957
kW
12
90,155
h
kW
94,034
kW
Jak wynika z powyższych obliczeń, zapotrzebowanie ciepła jest proporcjonalne do ilości
podawanych osadów.
Przeprowadzono również porównanie z dyspozycyjną mocą cieplną.
Tabela 33. Obliczenie wielkości produkcji energii cieplnej.
Opis
Produkcja średnia dobowa biogazu
Wartość kaloryczna biogazu
Dyspozycyjny strumień energii
Sprawność kotła
Dostępny strumień ciepła
Wartość
Jednostka
32,67
m3/h
6,2
kW/m3
202,5
kW
90
%
182,3
kW
Jak wynika z porównania powyższych tabel, ciągłe zapotrzebowanie WKF na ciepło wynosi
w skrajnych zimowych warunkach 80, 27 kW. Produkcja zaś ciepła to 182,3 kW. Oznacza to,
iż oczyszczalnia dysponuje stałą nadwyżką ciepła do ogrzewania pozostałych obiektów lub
dla potrzeb agregatu kogeneracyjnego.
Kolejno obliczono ilości i stężenia powstających osadów.
Tabela 3734. Obliczenie ilości powstających osadów.
Opis
Wartość
Ilość dobowa powstających osadów
Objętość dobowa powstającego osadu
Jednostka
1894,6
kg/d
51,7
m3/d
Strona | 97
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Stężenie osadu przefermentowanego
kg/m3
36,7
5.2 Odwadnianie osadu
Z uwagi na niską efektywność odwadniania z wykorzystaniem istniejącej prasy oraz
przewidywany wzrost obciążenia oczyszczalni (wynikający z podwyższonego stopnia
oczyszczania ścieków oraz ewentualnego dalszego rozwoju zlewni oczyszczalni),
powodujący przyrost osadu przeciążający węzeł odwadniania, proponuje się zabudowę
nowego urządzenia do odwadniania, oraz pozostawienie istniejącej prasy jako awaryjnej –
rezerwowej. Rozważono trzy warianty odwadniania:
• Prasa taśmowa.
• Prasa ślimakowa.
• Wirówka szybkoobrotowa.
We wszystkich przypadkach do procesu podawana jest ta sama ilość osadu, wynikająca
z procesu stabilizacji.
Przyjęto, iż w pierwszym okresie modernizacji zabudowana będzie maszyna zagęszczająco –
odwadniająca, która w następnym okresie (po wykonaniu stopnia stabilizacji) musi być
rozdzielona na osobne węzły zagęszczania i odwadniania. Wówczas jednak, ilość osadów
będzie niższa, dlatego ten etap przyjęto jako kryterialny. Stąd do obliczeń przepustowości pod
kątem obróbki samych osadów nadmiernych przyjęto następujące wartości osadów:
Tabela 358. Zestawienie maksymalnej dobowej produkcji osadu nadmiernego
(odpowiadającej całkowitej produkcji osadu) przy pracy bez osadników wstępnych.
Opis
Ilość osadu
Stężenie osadu
Objętość osadu
Wartość
2137,9
8,6
248,6
Jednostka
kg/d
kg/m3
m3/d
Tabela 39. Zestawienie maksymalnej dobowej produkcji osadu nadmiernego (nie ujęto
osadu wstępnego – osad ten jest zagęszczany grawitacyjnie) przy pracy z osadnikami
wstępnymi.
Opis
Ilość osadu
Stężenie osadu
Objętość osadu
Wartość
970,55
7
138,65
Jednostka
kg/d
kg/m3
m3/d
Tabela 4036. Zestawienie maksymalnej dobowej (całkowitej) produkcji osadu
ustabilizowanego przy pracy z osadnikami wstępnymi.
Opis
Ilość osadu
Stężenie osadu
Objętość osadu
Wartość
1894,6
36,66
51,7
Jednostka
kg/d
kg/m3
m3/d
Uwaga! Ilość osadów ustabilizowanych zawiera również odpady zewnętrzne dowożone,
poddane procesowi fermentacji na oczyszczalni.
Strona | 98
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Powyższe parametry to wielkości szacunkowe, wynikająca z przeprowadzonych obliczeń
technologicznych.
Kolejno wykonano obliczenia warunków pracy i wymaganej wielkości urządzenia
do zagęszczania/odwadniania. Uwzględniono takie wymogi jak konieczność limitowania
wielkości personelu oczyszczalni (utrzymanie dotychczasowego zatrudnienia) oraz uniknięcia
rozbudowy części socjalnej. Przyjęto iż zagęszczanie/odwadnianie odbywać się będzie
wyłącznie w dni robocze, przy czasie czynnej pracy maszyny (pod obciążeniem osadem, nie
uwzględniając startu, mycia, konserwacji, smarowania, itp.) wynoszącym:
• Dla I etapu modernizacji (bez realizacji stopnia fermentacji), przy obecnym obciążeniu
oczyszczalni 7 godzin.
• Dla I etapu modernizacji (bez realizacji stopnia fermentacji), przy pełnym obciążeniu
oczyszczalni 14 godzin.
• Dla II etapu modernizacji (po realizacji stopnia fermentacji), przy pełnym obciążeniu
oczyszczalni 7 godzin.
W pierwszej kolejności sprawdzono wydajność dla procesu zagęszczania i odwadniania w I
etapie modernizacji.
Tabela41. Obliczenia urządzenia do zagęszczania/odwadniania osadu w I etapie.
Parametr
Dobowa ilość osadu do odwadniania/zagęszczania (7 dni tygodnia)
Dobowa ilość osadu do odwadniania (5 dni roboczych odwadniania)
Czas pracy maszyny
Wydajność robocza
Obciążenie maszyny (założone)
Wydajność maksymalna
Wydajność maksymalna wymagana
Wartość
248,6
2137,9
348
2993
14
24,85
213,8
max. 70
35,5
305,4
40
320
Jednostka
m3/d
kg/d
m3/d
kg/d
h/d
m3/h
kg/h
%
m3/h
kg/h
m3/h
kg/h
Powyższe obliczono dla maksymalnego obciążenia oczyszczalni w I etapie. W praktyce,
po uzyskaniu obciążenia rzędu 20-24 tys. RLM, co spowoduje skrócenie wieku osadu
do minimalnej wartości gwarantującej stabilizację tlenową, należy przystąpić do realizacji
wydzielonego stopnia stabilizacji osadu.
Kolejno przeprowadzono obliczenia dla II etapu.
W pierwszej kolejności przeprowadzono dobór zagęszczacza mechanicznego. Dla procesu
zagęszczania założono konieczność codziennego odprowadzania osadu.
Tabela 372. Obliczenia urządzenia do zagęszczania osadu nadmiernego w II etapie.
Parametr
Dobowa ilość osadu do odwadniania/zagęszczania (7 dni
tygodnia)
Czas pracy maszyny
Wydajność robocza
Wartość
138,65
970,55
7
19,8
Jednostka
m3/d
kg/d
h/d
m3/h
Strona | 99
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Objętość osadu zagęszczonego
Obciążenie maszyny (założone)
Wydajność maksymalna
Wydajność maksymalna wymagana
138,65
17,65
70
28,3
198,1
30
200
kg/h
m3/d
%
m3/h
kg/h
m3/h
kg/h
Wartość
51,68
1894,6
72,35
2652,48
7
10,3
378,9
75
13,8
505,2
15
550
Jednostka
m3/d
kg/d
m3/d
kg/d
h/d
m3/h
kg/h
%
m3/h
kg/h
m3/h
kg/h
Następnie sprawdzono przepustowość prasy odwadniającej.
Parametr
Dobowa ilość osadu do odwadniania (7 dni tygodnia)
Dobowa ilość osadu do odwadniania (5 dni roboczych
odwadniania)
Czas pracy maszyny
Wydajność robocza
Obciążenie maszyny (założone)
Wydajność maksymalna
Wydajność maksymalna wymagana
Uwaga. Celem zapewnienia właściwej żywotności urządzeń oraz odpowiednich efektów
odwadniania, przyjęto, iż praca w warunkach normalnych odbywać się będzie z obciążeniem
wynoszącym nie więcej niż 70-75% wydajności maksymalnej. Należy zwrócić uwagę,
iż obciążenie ciągu osadowego wyliczono jako wartość średnią (co wynika m. in. z długiego
czasu zatrzymania osadu w procesie, co powoduje wyrównanie wielkości przerobu). Oznacza
to, że okresowo węzeł może pracować ze znacząco wyższą wydajnością. Stąd nie należy
modyfikować (zmniejszać) wielkości urządzenia odwadniającego.
W przypadku wprowadzenia wydzielonego stopnia stabilizacji osadów oraz osadnika
wstępnego, ilość osadów do przeróbki ulegnie redukcji. Wpłynie to na znaczące zmniejszenie
obciążenia urządzeń, co pozwala na zrezygnowanie z zakupu drugiego zagęszczacza i drugiej
wysokosprawnej prasy (pozostawiając jako rezerwowe istniejące, wyeksploatowane
urządzenie).
Niezależnie od wybranego rodzaju urządzenia do odwadniania należy zmodyfikować węzeł
w pełnym zakresie. Należy zastosować nowy układ odwadniania, higienizacji i transportu
osadu, składający się z:
• Prasy lub wirówki do odwadniania osadu.
• Stacji przygotowania polimeru.
• Układu wody technologicznej.
• Układu odbioru i higienizacji osadu odwodnionego.
W każdym wariancie przewiduje się ulokowanie obok istniejącej prasy nowego urządzenia
o parametrach dostosowanych do obliczeniowego obciążenia osadem.
5.2.1 Prasa taśmowa.
Strona | 100
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Zasada działania urządzenia jest identyczna jak w prasie istniejącej – osad skoagulowany
z użyciem roztworu polimeru podawany jest na taśmę. Woda wolna odcieka poprzez pory w
przesuwającej się taśmie. Kolejno osad poddawany jest ściskaniu pomiędzy dwoma
następnymi taśmami.
W skład przewidywanej instalacji do odwadniania osadów nadmiernych wchodzą:
• Pompa rotacyjna do podawania osadu na instalacje do odwadniania.
• Przepływomierz elektromagnetyczny do pomiaru ilości podawanego osadu
do odwadniania.
• Mieszacz osadu z roztworem roboczym polielektrolitu.
• Prasa do odwadniania osadu.
• Sprężarka powietrza do wytwarzania sprężonego powietrza dla potrzeb naciągu taśm
i automatycznej korekcji ich biegu w prasie.
• Pompa wody płuczącej dla potrzeb płukania taśm sitowych instalacji ściekiem
oczyszczonym.
• Instalacja do automatycznego przygotowywania roztworu polielektrolitu
dostarczanego w postaci handlowej ciekłej lub proszkowej.
• Pompa do podawania roztworu polielektrolitu.
• Przepływomierz elektromagnetyczny do pomiaru ilości podawanego polielektrolitu.
• Szafa sterownicza dla zasilania i sterowania pracą instalacji odwadniania.
5.2.2 Prasa ślimakowa
Osad w prasie poddawany odwodnieniu jest poprzez powolne przesuwanie poprzez
przenośnik ślimakowy. Urządzenie wyposażone jest w zestaw 3 cylindrycznych sit
o zmniejszającym się prześwicie połączonych kołnierzowo. Powierzchnia filtracyjna
na całym obwodzie cylindrów. Obudowa prasy wyposażona w łatwootwieralne pokrywy
do celów konserwacyjnych. Osad transportowany jest od strefy wlotu do strefy prasowania
za pomocą transportera ślimakowego o stożkowym wale i zmiennym skoku zmniejszającym
się w kierunku wylotu osadu odwodnionego. Transporter ślimakowy wyposażony jest
na obwodzie w wymienne elementy z tworzywa sztucznego czyszczące wewnętrzną
powierzchnię sita. Wykonanie materiałowe sita bębnowego prasy ze stali nierdzewnej 1.4301
(lub równoważnej). Wylot z bębna zaopatrzony w stożek cylindryczny o napędzie
pneumatycznym pozwalający na regulację światła otworu wylotowego (możliwość regulacji
docisku a co za tym idzie stopnia odwodnienia osadu). Urządzenie wyposażone jest w system
płukania z dyszami i elektrozaworem.
Proces odwadniania i czyszczenia prasy odbywa się przy wykorzystaniu tego samego napędu:
• Podczas fazy odwadniania – napęd napędza ślimak transportujący i odwadniający
osad.
• Podczas fazy płukania – napędzany jest bęben z powierzchnią filtracyjną, który ulega
przepłukaniu przez nieruchome dysze. Ponadto, następuje wsteczny ruch przenośnika
ślimakowego – elementy czyszczące na obwodzie ślimaka oczyszczają rewersyjnie
wewnętrzną powierzchnie bębna. Podczas procesu płukania automatycznie
zatrzymana jest praca pompy osadu.
Nachylenie bębna maszyny ułatwia odpływ filtratu i popłuczyn, a przez to minimalizuje efekt
zasysania zwrotnego wody przez odwodniony osad.
W skład przewidywanej instalacji do odwadniania osadów nadmiernych wchodzą:
Strona | 101
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
• Pompa rotacyjna do podawania osadu na instalacje do odwadniania.
• Przepływomierz elektromagnetyczny do pomiaru ilości podawanego osadu
do odwadniania.
• Mieszacz osadu z roztworem roboczym polielektrolitu.
• Prasa ślimakowa do odwadniania osadu.
• Sprężarka powietrza do wytwarzania sprężonego powietrza dla potrzeb regulacji
naprężenia dysku dociskowego.
• Pompa wody płuczącej dla potrzeb płukania instalacji ściekiem oczyszczonym.
• Instalacja do automatycznego przygotowywania roztworu polielektrolitu
dostarczanego w postaci handlowej ciekłej lub proszkowej.
• Pompa do podawania roztworu polielektrolitu.
• Przepływomierz elektromagnetyczny do pomiaru ilości podawanego polielektrolitu.
• Szafa sterownicza dla zasilania i sterowania pracą instalacji odwadniania.
5.2.3 Wirówka szybkoobrotowa.
W tym wariancie przewiduje się ulokowanie obok istniejącej prasy nowej wirówki
szybkoobrotowej, o parametrach dostosowanych do obliczeniowego obciążenia osadem.
Osad poddawany kondycjonowaniu polimerem, podawany jest do wirującego bębna.
W warunkach siły odśrodkowej, wielokrotnie przekraczającej siły przyciągania ziemskiego,
osad jest odrzucany na ściany cylindra, skąd jest usuwany ślimakiem, obracającym się
z prędkością nieznacznie większą od prędkości obrotowej bębna. Odciek jest usuwany osiowo
z wnętrza cylindra.
W skład przewidywanej instalacji do odwadniania osadów nadmiernych wchodzą:
• Pompa rotacyjna do podawania osadu na instalacje do odwadniania.
• Przepływomierz elektromagnetyczny do pomiaru ilości podawanego osadu
do odwadniania.
• Wirówka szybkoobrotowa.
• Pompa wody płuczącej dla potrzeb płukania wirówki po jej zatrzymaniu.
• Instalacja do automatycznego przygotowywania roztworu polielektrolitu
dostarczanego w postaci handlowej ciekłej lub proszkowej.
• Pompa do podawania roztworu polielektrolitu.
• Przepływomierz elektromagnetyczny do pomiaru ilości podawanego polielektrolitu.
• Szafa sterownicza dla zasilania i sterowania pracą instalacji odwadniania.
5.2.1 Podsumowanie
Biorąc pod uwagę uzyskane w ofertach koszty inwestycji, szacując koszty eksploatacyjne,
analizując wpływ odcieków, a także dotychczasową eksploatację oczyszczalni i znajomość
obsługi urządzeń, proponuje się wybór standardowej, wysokiej klasy, prasy taśmowej,
wyposażonej w nadbudowany zagęszczacz taśmowy. Wówczas dla pierwszego stopnia
modernizacji (który nie obejmuje realizacji wydzielonego, dedykowanego stopnia stabilizacji
osadu) możliwy jest odbiór osadu nadmiernego zarówno po stabilizacji w istniejącym
osadniku Imhoffa, jak i skierowanie do odwadniania bezpośrednio osadu z ciągu
biologicznego – o ile wiek osadu w głównej linii pozwoli na stabilizację.
Szczególną przesłanką dla zabudowy tego rodzaju urządzenia jest perspektywiczność jego
eksploatacji - możliwość łatwej zmiany konfiguracji układu – w razie zabudowy np. układu
Strona | 102
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
fermentacji, możliwe jest posadowienie zagęszczacza mechanicznego niezależnie, celem
obróbki osadu przed stopniem fermentacji.
Z przeprowadzonych powyżej wyliczeń wynika, iż należy dobrać zagęszczacz
o wydajności 40 m3/h i 320 kg/h oraz prasę o wydajności 15 m3/h i 550 kg/h.
Jak widać w pierwszym etapie prasa będzie niedociążona masowo, ale wpłynie to korzystnie
na efekt uzyskiwanego stopnia odwodnienia.
5.3 Transport i higienizacja osadu.
Z uwagi na zabudowę drugiego urządzenia do odwadniania osadu i całkowite zużycie
techniczne istniejącego układu wapnowania osadu oraz obowiązujące przepisy, nakazujące
zapewnienie bezpieczeństwa sanitarnego wywożonego osadu, należy wykonać kompletny
układ transportu i higienizacji osadu.
Winien on składać się z następujących elementów:
• Przenośnik (-i) osadu odwodnionego.
• Silos wapna z osprzętem.
• Dozownik wieloślimakowy wapna.
• Przenośnik (-i) wapna.
• Mieszarka dwuwrzecionowa osadu z wapnem.
• Przenośniki mieszanki osadu z wapnem do kontenera, wraz z wielopunktowym
wysypem na istniejące składowisko osadu.
Obliczeń dokonano dla maksymalnej roboczej ilości osadu, podawanego z urządzenia do
odwadniania. Przyjęto standardowy dla ustabilizowanego osadu stopień odwodnienia – na
poziomie 20%. Dawkę wapna ustalono na poziomie 0,3 kg/kg sm osadu, tj. w wysokości
gwarantującej (zgodnie z danymi literaturowymi) higienizację osadu.
Tabela 43. Obliczenie wydajności linii wapnowania i przenośników.
Parametr
Wydajność maksymalna urządzenia
Dawka wapna
Wyliczona wydajność dozowania wapna
Maksymalna wydajność dozowania wapna
Wydajność linii transportu (sucha masa!)
Wydajność robocza linii transportu (mokra masa)
Wydajność maksymalna linii transportu (mokra masa)
Wartość
550
0,3
898
165
165
715
2915
4000
Jednostka
kg/h
kg/kg sm
kg/d
kg/h
kg/h
kg/h
kg/h
kg/h
Uwaga! Założono zawsze pracę jednej prasy. Wydajność linii transportu osadu musi
uwzględniać możliwość powstania osadu źle odwodnionego (np. o poziomie 16% suchej
masy), stąd zarówno przepustowość układu jak i jego konfiguracja musi zapewnić poprawne
prowadzenie procesu transportu osadu.
Strona | 103
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
5.4 Ilości powstających osadów.
W poniższej tabeli zestawiono docelową ilość powstających osadów.
Tabela 44. Obliczenie ilości powstających docelowo osadów.
Parametr
Ilość dobowa powstającego osadu bez wapna
Ilość roczna powstającego osadu bez wapna
Zapotrzebowanie roczne na wapno
Sucha masa osadu z wapnem łącznie
Gęstość nasypowa osadu bez wapna
Gęstość nasypowa osadu przefermentowanego z wapnem
Przyjęta zawartość suchej masy osadu po prasie
Ilość roczna powstającego osadu z wapnem
Objętość roczna powstającego osadu z wapnem
Wartość
1894,6
691,5
207,46
899
1,2
1,25
20
3665
2932
Jednostka
kg/d
Mg sm/a
Mg/a
Mg sm/a
kg/m3
kg/m3
%
Mg/a
m3/a
Uwaga:
Powyższe obliczenie dotyczy skrajnego maksymalnego obciążenia oczyszczalni (30 000
RLM) po wykonaniu stopnia stabilizacji. W przypadku braku stabilizacji (co jest jedynie
wariantem hipotetycznym, z uwagi na praktyczny brak możliwości zagospodarowania takiego
osadu) powstawać będzie dobowo 2137,9 kg suchej masy osadu, a więc większa ilość – i to
pomimo braku dowożenia odpadów zewnętrznych. Przyjęto wartość uzyskiwanego stopnia
odwodnienia na poziomie niskim (z zakresu obserwowanego na czynnych oczyszczalniach).
Podaną dawkę wapna należy traktować jako obliczeniową. Rzeczywistą dawkę wapna należy
określić podczas rozruchu – jest ona indywidualnie określana dla każdej oczyszczalni.
Założono, iż nie dochodzi do odparowania wody po dodaniu wapna (w bilansie masy).
W rzeczywistości, zależnie od dobranych urządzeń, stosowanego rodzaju wapna, przyjętego
sposobu dystrybucji osadu do kontenera, itp. wielkość parowania może być znacząca.
Strona | 104
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
6 Ostateczny zakres przyjętej modernizacji i rozbudowy
oczyszczalni
6.1 Opis ogólny.
Wybierając optymalne rozwiązanie modernizacji i rozbudowy oczyszczalni w Złotoryi należy
dokonać wyboru jednego z dwóch wariantów dla części mechanicznej, następnie ściekowej
i osadowej oraz wprowadzić działania komplementarne, pozwalające uzyskać sprawnie
działający obiekt.
Analizując zebrane dane zaproponowano wybór kompleksowego wariantu, który stanowi
optymalne rozwiązanie dla oczyszczalni w Złotoryi.
Proponuje się, aby układ technologiczny oczyszczalni wyglądał następująco:
Ścieki surowe oraz dowożone zbierane będą w istniejącym, poddanym renowacji kanale
zbiorczym (w tym po wykonaniu nowych przykryć typu ciężkiego – odpornych
na podniesienie zwierciadłem cieczy), z którego będą kierowane, poprzez dwie nowe
zastawki z napędami elektrycznymi, do nowego zespołu dwóch krat (znajdujących się
w istniejącej hali krat, lokalizacji obecnych). Za kratami również znajdować się będą zastawki
z napędami elektrycznymi. Uruchamianie krat i zastawek odbywać się będzie automatycznie
– zależnie od poziomu ścieków w kanale przed kratami (z korektą pracy krat od poziomu
ścieków za kratami).
Urządzenia zabudowane będą w istniejącym budynku, poddanym renowacji i dostosowaniu
do nowych urządzeń, lub w nowej hali – jeśli stan techniczny obiektu do momentu
prowadzenia inwestycji pogorszy się do stopnia, wskazującego na brak uzasadnienia
renowacji. W hali przewiduje się również lokalizację stanowisk urządzeń obróbki piasku
i skratek oraz kontenerów na te odpady.
W normalnych warunkach pracy eksploatowany będzie jedna krata, druga znajdować się
będzie w rezerwie czynnej, przy czym w sytuacjach dużych napływów wód przypadkowych
mogą pracować obie jednostki jednocześnie. Skratki usuwane na kratach, transportowane
będą do prasopłuczki.
Kolejno ścieki przepływać będą do istniejących piaskowników wirowych, wyposażonych
w system napowietrzania oraz wyposażenie umożliwiające utrzymanie stałej prędkości
sedymentacji piasku. Na obecnym etapie nie narzuca się rozwiązania – dopuszcza się
zastosowanie napowietrzania lub mieszadeł.
Piasek zatrzymany w napowietrzanych piaskownikach (napowietrzanie ma na celu w tym
przypadku wyłącznie utrzymanie stałych warunków przepływu i unoszenia zanieczyszczeń
organicznych, a nie odświeżenie ścieków, czy separację tłuszczu), odpompowywany będzie
zatapialnymi pompami wirowymi, w wersji o podwyższonej odporności na ścieranie,
do nowego separatora – płuczki piasku, zabudowanego w istniejącej hali krat.
Odcieki z tych urządzeń należy skierować ponownie do procesu oczyszczania – zaleca się
wprowadzenie do przed kratami.
Strona | 105
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Za piaskownikami zabudowane będą zastawki z napędem ręcznym, umożliwiające odcięcie
urządzeń do inspekcji, remontu, konserwacji, itp.
Krawędź przelewu awaryjnego będzie wyposażona w przelew regulowany, umożliwiając
ręczną korektę wysokości.
Z piaskowników, oczyszczone mechanicznie ścieki, kierowane będą do reaktora
biologicznego istniejącym kanałem, poddanym również renowacji oraz wyczyszczeniu.
Zaleca się zabudowę zastawki odcinającej, umożliwiającej skierowanie całości ścieków do
zbiornika retencyjnego, np. na okres czyszczenia kanału podczas normalnej eksplotacji.
Na kanale głównym należy przewidzieć zabudowę komory rozdzielczo-zbiorczą oraz w jej
pobliżu zabudowę osadnika wstępnego (II faza modernizacji).
Nie narzuca się rozwiązania osadnika – dopuszczając zarówno zabudowę osadnika
o przepływie prostokątnym, jak i radialnym. Konstrukcja węzła musi zapewniać możliwość
regulowania proporcji ilości ścieków kierowanych do osadnika oraz obejściem do reaktora.
W przypadku pozostawienia istniejących betonów, realizacja pompowni pośredniej nie jest
konieczna, jeżeli betony te będą niezdatne do wykorzystania, należy wykonać pompownię
pośrednią – np. zblokowaną z komorą rozdziału na osadnik wstępny i podnieść nowy reaktor
(opis pompowni na końcu rozdziału).
Należy przeprowadzić przebudowę istniejącej komory wyprowadzającej ścieki do kanału
obejściowego stopnia biologicznego. W miejscu istniejącej zniszczonej zastawki należy
zabudować nową zastawkę z napędem ręcznym (w przypadku budowy nowej pompowni,
można skonstruować nową komorę przed pompownią).
Kolejno ścieki dopływać będą do komory rozdziału. Pozwoli ona na skierowanie ścieków do:
komory predenitryfikacji osadu recyrkulowanego (niewielka część ścieków - do 10-15%),
komory defosfatacji (główny strumień ścieków).
Rozdział ścieków należy wykonać w formie zastawek z trójkątną krawędzią – co umożliwi
regulację proporcji rozdziału ścieków oraz odcięcie nieczynnych komór.
Kolejno ścieki będą dopływać do reaktora biologicznego – wykonanego z istniejącej
zmodernizowanej komory.
W ramach modernizacji przewiduje się renowację istniejących konstrukcji komór (przy czym
układ kanałów oraz ścian działowych będzie całkowicie nowy i odmienny od istniejącego.
Konstrukcja ścian działowych musi zapewniać możliwość opróżnienia każdej z komór przy
zalanych sąsiednich, a układ kanałów i odcięć – pominięcie i odcięcie każdej z komór,
bez przyporządkowywania do osobnych linii oczyszczania.
W czołowej części reaktora należy wydzielić komory defosfatacji i predenitryfikacji osadu
recyrkulowanego. Kolejno ścieki przepływać będą do dwóch równoległych komór
denitryfikacji osadu recyrkulowanego, a następnie do dwóch komór dwufunkcyjnych –
z możliwością prowadzenia procesu denitryfikacji i nitryfikacji, co oznacza, iż muszą być
wyposażone zarówno w mieszadła jak i dyfuzory. Następnie ścieki przepłyną do dwóch
równoległych komór nitryfikacji, a z nich do komory rozdzielczej do osadników wtórnych.
Celem zapewnienia usunięcia azotanów, zakłada się prowadzenie procesu recyrkulacji
wewnętrznej z wykorzystaniem istniejących komór pompowni, przy czym należy w nich
w miejsce pomp zabudować mieszadła pompujące. Układ połączeń musi zapewniać
możliwość odcięcia i opróżnienia komory mieszadła.
Ruszt napowietrzający należy podzielić w następujący sposób: każda z komór
dwufunkcyjnych będzie posiadać po jednej sekcji rusztów, zasilanych poprzez indywidualne
Strona | 106
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
przepustnice regulacyjne z napędami elektrycznymi. Ruszt w każdej głównej komorze
nitryfikacji podzielić na trzy lub cztery sekcje zasilane poprzez przepustnice napędami
regulacyjnymi ręcznymi, a każdą parę przepustnic ręcznych zasilić poprzez przepustnicę
regulacyjną z napędem elektrycznym. W końcowej części reaktorów wydzielić strefę
odtleniania, zapewniającą redukcję stężenia tlenu w strumieniu recyrkulacji wewnętrznej.
W ramach modernizacji reaktorów zostanie zainstalowany system kontroli – pomiary stężenia
tlenu we wszystkich komorach (w sumie 10 sztuk, w tym po 2 w każdej komorze
napowietrzania). Dodatkowo wielkość recyrkulacji wewnętrznej sterowana będzie w trybie
podstawowym od poziomu azotanów w komorach denitryfikacji, a stężenie tlenu
– w zależności od poziomu azotu amonowego w odpływie z komór nitryfikacji.
Powietrze do reaktorów podawane będzie z istniejącej stacji dmuchaw, wyposażonej w nowe
trzy dmuchawy promieniowe, pracujące w systemie 2 czynna + 1 rezerwa czynna
(z możliwością pracy wszystkich jednostek).
W przypadku konieczności dozowania środków chemicznych, do usuwania fosforu, będą one
podawane z istniejącego zbiornika magazynowego poprzez nowy układ pompowy
(w systemie 2 pomp: 1+1). Z uwagi na zniszczoną wannę ociekową, w ramach modernizacji
przewiduje się wykonanie renowacji konstrukcji podpór zbiornika (odrdzewienie
i zabezpieczenie) oraz wykonanie nowej chemoodpornej wanny. Sterowanie ilością
koagulantu prowadzone będzie w oparciu o analizator stężenia jonów fosforanowych.
Kolejno ścieki z osadem czynnym kierowane będą do zblokowanej z reaktorem komory
rozdziału. Komora musi zapewniać odbiór z reaktorów i kanału awaryjnego oraz rozdział
na osadniki wtórne. Rozdział ścieków spływających z reaktorów należy wykonać w postaci
zaworów lub zastawek poprzedzonych przelewem trójkątnym górnym, co umożliwi regulację
rozdziału oraz wykorzystanie osadnika nieczynnego na retencję mieszaniny ścieków
z osadem.
Ścieki z komory kierowane będą nowymi przewodami do osadników wtórnych, gdzie
wprowadzone będą na odpowiedniej głębokości poprzez komorę centralną wyposażoną
w deflektor obwodowy i denny. Z uwagi na niewielką głębokość osadników należy
szczególnie starannie zaprojektować układ hydrauliczny osadników: komorę flokulacji
(centralną) z deflektorem obwodowym i dennym oraz kierownicami wyprowadzającymi osad
na właściwej głębokości stycznie do obwodu, koryto odbiorowe przyścienne jednostronne
z deflektorem powierzchniowym oraz deflektorem zatopionym – odbijającym strugę.
Osadniki wyposażyć w nowy zgarniacz denny i powierzchniowy – z możliwością odbioru
części pływających niezależnie od położenia zgarniacza – należy zastosować pływające
zgarniacze ślimakowe.
Oczyszczone ścieki odbierane będą przez jednostronne koryto obwodowe, znajdujące się przy
ścianie osadnika. Koryto wyposażyć w deflektor denny, zapobiegający efektowi
przyściennemu oraz deflektor powierzchniowy – zatrzymujący części pływające.
Bieżnię zgarniacza wykonać z płyt polimerobetonowych, wyposażonych w bruzdy.
W bruzdach ułożyć kabel grzewczy. Sposób montażu musi umożliwiać wymianę kabla.
Kolejno ścieki kierowane będą do istniejącej pompowni przewałowej. Z uwagi na straty
wysokości podnoszenia, związane z obecnie utrzymywanymi poziomami w pompowni,
przewiduje się podpiętrzenie poziomu ścieków i montaż nowych jednostek pompowych.
W ramach modernizacji obiektu należy również wykonać remont ogólnobudowlany oraz
wymienić orurowanie i system sterowania. Należy również zabudować przepływomierz
elektromagnetyczny na przewodzi tłocznym, co oprawi dokładność pomiaru ilości ścieków.
Strona | 107
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Należy rozważyć zabudowę układu dezynfekcji ścieków oczyszczonych – zastosowanie takiej
instalacji może znacząco ułatwić rozwiązanie procedur formalnych związanych
z uzyskiwaniem pozwoleń na modernizację.
Z uwagi na przewidywane zwiększenie zapotrzebowania wody na oczyszczalni do celów
technologicznych przewiduje się wykonanie systemu wody technologicznej. Zakłada się
wykonanie pompowni wody technologicznej – pobierającej ścieki z pompowni przewałowej.
Pompownia podawać będzie ścieki do:
• Płukania skratek.
• Płukania piasku.
• Płukania zbiorników retencyjnych (hydrant).
• Napełniania wyłączonych komór reaktora biologicznego.
• Płukania prasy.
Ze względów formalnych nie zaleca się zmiany istniejącego wylotu ścieków oczyszczonych
do odbiornika.
Podczas napływów wód deszczowych, w pierwszej kolejności zalany będzie (uruchomiony)
drugi osadnik wtórny, który pozwoli na zwiększenie przepustowości stopnia biologicznego,
zapobiegając wypłukaniu osadu. W przypadku gdyby ilość dopływających ścieków
i ekstremalnych wód przypadkowych/powodziowych przewyższała wydajność stopnia
biologicznego przy obu czynnych osadnikach (zależnie od aktualnego indeksu osadu i ilości
dopływających ścieków), nadmiar trafi przelewem zlokalizowanym za piaskownikami
do zmodernizowanych zbiorników retencyjnych. W przypadku dalszego utrzymywania się
wysokich napływów, ścieki wypełnią ewentualnie inne nieczynne obiekty technologiczne
oczyszczalni. Kolejnym elementem zapobiegającym zalaniu oczyszczalni lub terenu zlewni
będzie uruchomienie istniejącego obejścia reaktora biologicznego (DN 800), co wymagać
będzie ingerencji obsługi (ścieki kierowane tym obejściem nie podlegają oczyszczaniu
biologicznemu). Zwraca się uwagę, iż w przypadku wykorzystania istniejących zbiorników
retencyjnych oraz osadnika wtórnego w roli zbiornika retencyjnego, przelew do odbiornika,
jeśli wystąpi będzie prowadził ścieki oczyszczone z zanieczyszczeń mechanicznych (kraty),
piasku (piaskownik) oraz znacznej części zanieczyszczeń organicznych (sedymentacja
w zbiornikach). Po ustaniu napływów zawartość zbiorników będzie odprowadzona
do oczyszczania na oczyszczalni, a same zbiorniki oczyszczone za pomocą płukania
systemem fali płuczącej.
Osad nadmierny, po pierwszym etapie modernizacji, tłoczony będzie alternatywnie
do nowego układu odwadniania lub do istniejącego osadnika Imhoffa.
Jeżeli obciążenie oczyszczalni pozwoli na stabilizację osadu w głównym ciągu
technologicznym (wiek osadu powyżej 25-30 dni) – podawany on będzie wprost na nową
prasę sprzężoną z przystawką zagęszczającą, z możliwością podania do istniejącego zbiornika
i odwodnienia na istniejącej prasie.
Jeżeli wiek osadu będzie krótszy i nie zapewni stabilizacji – do czasu wybudowania (II etap
główny) wydzielonego układu stabilizacji, możliwe będzie podawanie osadu do istniejącego
osadnika Imhoffa i z niego, poprzez istniejący zbiornik, do istniejącej lub nowej prasy.
Strona | 108
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Odwadnianie odbywać się będzie na nowej prasie wielowałkowej trzytaśmowej. Wydajność
urządzenia musi zapewnić odwodnienie całej ilości osadu nadmiernego ustabilizowanego
w dni robocze, przy 6 godzinnej pracy pod obciążeniem osadem w granicach max. 80%
obciążenia urządzenia.
Osad odwodniony, z obu pras (przy czym z uwagi na oddziaływanie odcieków nie zakłada się
pracy obu maszyn jednocześnie), kierowany będzie przenośnikami do mieszarki, do której
dodawane będzie wapno z nowego silosu. Osad po higienizacji transportowany będzie
kolejnym układem przenośników do istniejących boksów, przebudowanych na zadaszony
magazyn osadu. Zakłada się na obecnym etapie powiększenie oraz zadaszenie boksów.
Wzdłuż nich należy wykonać układ przenośników, zapewniający dystrybucję osadu
do wszystkich, bezpośrednio z węzła mieszarki. Wszystkie boksy należy doprowadzić
do stanu umożliwiającego magazynowanie osadu zgodnie z przepisami (uszczelnienie
nawierzchni, ewentualna wymiana). W dwóch boksach należy zabudować dodatkowo stalowe
prowadnice, umożliwiające podstawienie kontenerów do transportu osadu. Ilość punktów
wyrzutu osadu w każdym boksie (przenośniki wielowyrzutowe lub rewersyjne) dostosować
do rodzaju kontenerów oraz wielkości magazynu.
Cała oczyszczalnia kontrolowana i sterowana będzie poprzez nowy system automatyki.
Urządzenia takie jak kraty, płuczka piasku i piaskowniki z osprzętem, dmuchawy, prasa,
posiadać będą własne sterowniki, kontrolujące pracę urządzeń, natomiast cały system
dozorować będzie wszystkie obiekty oczyszczalni oraz przepompownie zewnętrzne,
dodatkowo sterując pompownią Z 3.
Ponieważ jednak część biologiczna musi być przygotowana na przyjęcie odcieków
z procesów przeróbki osadów, oprócz ujęcia w bilansie standardowych wielkości ładunków
powrotnych, przeanalizowano możliwe rozwiązania gospodarki osadowej. Jak wykazano
w powyżej w koncepcji, obecna wielkość oczyszczalni sugeruje zastosowanie procesu
tlenowej stabilizacji osadów, docelowa zaś wielkość obciążenia zdecydowanie predestynuje
do beztlenowych metod przeróbki osadów. W koncepcji zawarto (przy opisach obiektów –
gł. stacji dmuchaw) wymogi pozwalające na dobudowanie stopnia tlenowego, poniżej zaś,
jako rozwiązanie docelowe opisano przebieg procesu fermentacji, w kolejnym rozdziale zaś
wymagane inwestycje dla procesu fermentacji.
W II etapie głównym przewiduje się wykonanie komory rozdzielczo – zbiorczej, osadnika
wstępnego, pompowni osadu surowego oraz kompleksu fermentacji składającego się
z wydzielonej komory fermentacyjnej zamkniętej, maszynowni obsługowej WKF oraz
zespołu gospodarki biogazowej: odsiarczalni, zbiornika biogazu, pochodni oraz sieci
towarzyszących. Przewiduje się wykorzystanie biogazu w nowobudowanej kotłowni, po jej
rozbudowie o kocioł dwupaliwowy. Przewiduje się zabudowę kompletnego nowego systemu
grzewczego – z wykorzystaniem obecnie modernizowanej kotłowni w budynku
administracyjnym.
Przebieg procesu wyglądać będzie następująco:
Ścieki, pozbawione zanieczyszczeń na kratach i w piaskownikach, dopływać będą do nowej
komory rozdziału, zaopatrzonej w przelewy regulowane (z możliwością pełnego zamknięcia),
umożliwiające ich przepływ wprost do reaktorów lub do nowego osadnika wstępnego.
Proporcje rozdziału ścieków będą regulowane na bieżąco, zależnie od warunków procesu
biologicznego. Ścieki dopływające do osadnika
Strona | 109
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Dodatkowo należy zabudować układy biofiltracji powietrza, odbierające zanieczyszczone
powietrze z urządzeń i obiektów, co najmniej z następujących obiektów:
• Kanału dopływowego ścieków.
• Krat, piaskowników i urządzeń transportu i obróbki skratek i piasku.
• Stanowisk kontenerów skratek i piasku.
• Stanowisk urządzeń do odwadniania.
• Układu transportu i higienizacji osadu.
• Magazynu osadu – jeśli stwierdzi się uciążliwość zapachową odwadnianego osadu.
W przypadku przyjęcia konieczności budowy nowych reaktorów (gdyby szczegółowa
ekspertyza budowlana wykazała fakty uniemożliwiające wykorzystanie istniejących
konstrukcji), ścieki muszą być kierowane do nowej pompowni podającej ścieki do komory
rozdziału, umożliwiającej skierowanie ścieków do osadnika wstępnego lub obejściem
do reaktorów biologicznych. Pompownię zaleca się wykonać w wersji suchej – z dwoma
komorami czerpnymi oraz komorą suchą. W kanale dopływowym do każdej z komór
zabudować zastawki odcinające z napędem ręcznym, pomiędzy komorami również wykonać
otwór z zastawką z napędem ręcznym. Komory wyposażyć w hydrostatyczne mierniki
poziomu oraz zespół pływaków awaryjnych. W pompowni należy zabudować cztery pompy
wirowe – po dwie dla każdej komory czerpnej. Pompy należy zabudować w pozycji poziomej
– co pozwoli na redukcję ilości kolan oraz orurowania i tym samym zmniejszy opory
tłoczenia. Pompy obligatoryjnie w wykonaniu zatapialnym – co zabezpieczy je w wypadku
powodzi. Każda z pomp musi być zasilana poprzez własny przemiennik częstotliwości.
Układ hydrauliczny musi zapewniać możliwość pracy wszystkich pomp – co pozwala
wykorzystać pompownię w funkcji przeciwpowodziowej. W pompowni zabezpieczyć środki
transportu pionowego i poziomego pomp – poprzez zabudowę suwnicy z napędem ręcznym.
Długość belki suwnicy musi zapewniać transport pomp na środek transportu – tj. poza obrys
pompowni do miejsca w które można podstawić samochód dostawczy, alternatywnie należy
zapewnić możliwość wjazdu do pompowni.
6.2 Opis szczegółowy.
Zakres prac obejmować będzie następujące działania związane z realizacją I etapu głównego
modernizacji:
1. Zabudowa stacji zlewnej zgodnej z obowiązującymi przepisami.
2. Modernizacja części mechanicznej oczyszczalni, połączona z całkowitą wymianą
urządzeń i dostosowaniem przepustowości węzła do docelowego obciążenia. W ramach
węzła zostaną wprowadzone procesy płukania i odwadniania skratek i piasku.
3. Modernizacja węzła zbiorników retencyjnych, połączona z zabezpieczeniem konstrukcji
oraz likwidacją istniejących i zabudową nowych urządzeń.
4. Modernizacja reaktorów biologicznych, połączona z odtworzeniem konstrukcji oraz
wymianą wszystkich urządzeń i dostosowaniem do nowych warunków pracy.
5. Modernizacja osadników wtórnych połączona z odtworzeniem konstrukcji oraz wymianą
wszystkich urządzeń i dostosowaniem do nowych warunków pracy.
Strona | 110
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
6. Modernizacja pompowni osadu recyrkulowanego połączona z odtworzeniem konstrukcji
oraz wymianą wszystkich urządzeń i dostosowaniem do nowych warunków pracy.
7. Modernizacja stacji dmuchaw połączona z renowacją budynku oraz wymianą wszystkich
urządzeń i dostosowaniem do nowych warunków pracy.
8. Modernizacja układu magazynowania i dozowania koagulantu do chemicznego usuwania
fosforu, połączona z wykonaniem wanny bezpieczeństwa, renowacją i zabezpieczeniem
podpór zbiornika oraz wymianą układu pompowego i jego dostosowaniem do nowych
warunków pracy.
9. Modernizacja pompowni przewałowej połączona z zabezpieczeniem konstrukcji oraz
wymianą wszystkich urządzeń i dostosowaniem do nowych warunków pracy. Zabudowa
układu wody technologicznej (ścieków oczyszczonych), zapewniająca zasilanie urządzeń
oczyszczalni.
10. Renowacja zbiornika magazynowego osadu do odwadniania.
11. Zabudowa drugiego urządzenia do odwadniania osadów wraz z osprzętem, połączona
z modernizacją budynku odwadniania.
12. Montaż układu transportu i wapnowania (wraz z silosem wapna) osadu odwodnionego.
13. Przebudowa składowiska osadu wraz z montażem systemu przenośników ślimakowych.
14. Zabudowa systemu biofiltracji powietrza odlotowego z węzła mechanicznego
oczyszczania ścieków i obróbki piasku i skratek, zbiornika pompowni ścieków, prasy
odwadniającej, stanowisk kontenerów skratek, piasku i osadu oraz wykonanie nowego
systemu wentylacji.
15. Dostosowanie systemu elektroenergetycznego oczyszczalni oraz zabudowa nowego
awaryjnego agregatu prądotwórczego o mocy dostosowanej do utrzymania pracy
oczyszczalni wraz z podłączeniem do systemu energetycznego oczyszczalni.
16. Wymiana systemu AKPiA wraz z dostosowaniem do nowych potrzeb w zakresie
oczyszczalni, odbioru, wykorzystania i transmisji sygnału z pompowni sieciowych.
17. Wykonanie nowych połączeń technologicznych.
18. Dostosowanie układu komunikacyjnego oczyszczalni.
Zakres prac obejmować będzie następujące działania związane z realizacją II etapu
głównego modernizacji:
1.
2.
3.
4.
Budowa nowego, wydzielonego układu stabilizacji osadów.
Modernizacja systemu CO oczyszczalni - po wykonaniu kotłowni biogazowej.
Wpięcie nowych obiektów do systemu AKPiA i elektroenergetycznego.
Uzupełnienie układu komunikacyjnego oczyszczalni.
6.2.1 Zabudowa stacji zlewnej.
Z uwagi na zmianę obecnie obowiązujących przepisów oraz przewidywany stały odbiór
ścieków dowożonych należy zainstalować nową stację zlewną. Z uwagi na posiadanie dużego
obiektu krat, zaleca się zabudowę stacji zlewnej w tym budynku.
Węzeł musi zapewniać:
• Przyjęcie ścieków.
• Pomiar objętości dostarczanych ścieków.
• Pomiar koncentracji zanieczyszczeń (pH, przewodność), z odcięciem zrzutów
o przekroczonych parametrach.
• Rejestrację danych dotyczących dostaw z możliwością przenoszenia ich na pendrive
Strona | 111
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
oraz transmisję do systemu AKPiA oczyszczalni.
• Nadzór nad dostawcami.
• Możliwość eksportowania danych do plików *.pdf, *.xls, *.doc, *.html.
W ramach modernizacji węzła należy również wykonać:
• Stanowisko pojazdu (koperta żelbetowa, z wpustem ulicznym i odpływem
do kanalizacji, przy czym z uwagi na okresowe występowanie podwyższonych stanów
ścieków na przewodzie należy zabudować zasuwę.
• Podłączenie stacji (odpływ ścieków) do kanału dopływowego do krat. Na przewodzie
należy zabudować zasuwę ręczną, zamykaną w razie wystąpienia wysokich stanów.
• Likwidację istniejącego rozwiązania węzła zlewnego.
Do stacji należy doprowadzić ścieki oczyszczone – wodę technologiczną (niezbędny jest
układ podnoszenia ciśnienia – zaleca się wykonanie nowego wspólnego systemu
hydroforowego węzła stacji zlewnej, krat i piaskowników, co opisano poniżej w wydzielonym
punkcie), energię elektryczną, wraz z wykonaniem dodatkowego oświetlenia miejsca zrzutu
oraz wyprowadzić sygnały do systemu AKPiA oczyszczalni. Średnica przewodu zrzutowego
– nie mniej niż DN 125.
6.2.2 Modernizacja części mechanicznej oczyszczalni.
Zaleca się zastosowanie rozwiązania opisanego we wcześniejszych punktach koncepcji.
Przed i za kratami należy zabudować zastawki z napędami regulacyjnymi, zasilane
elektrycznie. Konstrukcja wszystkich urządzeń ma w maksymalnym stopniu wykorzystywać
istniejące kanały – z uwagi na dopływy znacznych ilości wód przypadkowych, nie dopuszcza
się przewężania kanałów.
Jako kraty należy zastosować zdecydowanie kraty o konstrukcji zgrzebłowej, ze stałym
rusztem, o szerokości 1200 mm (odpowiadające szerokości kanałów) i wysokości rusztu
stałego min. 2 metry (zabezpieczającej przed przerzucaniem skratek). Wysokość zrzutu
z kraty dostosować do systemu transportu i obróbki skratek, przy czym kratki należy
wyprowadzić z użyciem rynien spłukiwanych (transport bez stosowania części ruchomych)
do płuczki skratek. Proponuje się stosować urządzenia o prześwicie 6 mm. Celem redukcji
ilości skratek należy zastosować prasopłuczkę z wydzielonym układem płukania. Odciek
z płuczki skierować przed kraty. Odwodnione skratki winny być wyciskane poprzez prasę
skratek do kontenera znajdującego się na nowym stanowisku. Przyjąć możliwość stosowania
kontenerów hakowych V = 10 m3 lub przyczep do traktora.
W budynku zainstalować płuczkę piasku, oczyszczającą pulpę piaskową podawaną
z piaskowników. Wymagana wydajność płuczki – masowa min. 1000 kg/h piasku,
hydrauliczna – min. 25 m3/h pulpy piaskowej. Płuczkę zasilić w wodę technologiczną,
z możliwością podłączenia wody wodociągowej. Odciek z płuczki skierować przed kraty.
Odwodniony piasek skierować do kontenera, znajdującego się na stanowisku identycznym jak
dla kontenera skratek.
Istniejące piaskowniki zaopatrzyć w nowy system ewakuacji piasku, oparty na zatapialnych
pompach wirowych. Zastosować pompy o przelocie min. 80 mm i wydajności min. 25 m3/h.
Zabudować instalację (żurawiki lub wciągarki do konstrukcji hali) umożliwiające demontaż
pomp. Podłączenie pomp wykonać w postaci spiralnego węża elastycznego, kierującego
Strona | 112
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
pulpę piaskową do nowej instalacji stałej, odprowadzającej grawitacyjnie pulpę do separatora
znajdującego się w hali krat. Podłączenie wykonać w najwyższym punkcie instalacji –
co pozwoli na uniknięcie stosowania armatury odcinającej i zwrotnej. Instalację węzła
podłączenia („wannę”) oraz przewód spływu do separatora wykonać ze stali nierdzewnej
kwasoodpornej. Na przewodzie zabudować elementy demontowalne, umożliwiające kontrolę
i czyszczenie przewodu.
Zabudować urządzenia do mieszania, zapewniające utrzymanie stałej prędkości wirowania
w piaskownikach. Na obecnym etapie dopuszcza się zarówno użycie mieszadeł, jak
i zastosowanie napowietrzania, przy czym zaleca się napowietrzanie. Dmuchawy powietrza
zabudować w hali krat, a zyski pochodzące z powietrza chłodzącego wykorzystać
do ogrzewania hali. Kanały dolotowe piaskowników zaopatrzyć w zastawki z napędami
elektrycznymi, kanały odlotowe w zastawki z napędami ręcznymi. Rozwiązanie takie pozwoli
na automatyczną pracę piaskowników (kanały odlotowe zamykane będą wyłącznie na okres
konserwacji lub remontu). Komory piaskowników przykryć, a powietrze (jak opisano
powyżej) ująć do układu biofiltracji. Należy wykonać dodatkowe pomosty w osi
piaskowników, co ułatwi demontaż pomp.
Na przelewie do zbiornika retencyjnego zabudować jaz regulowany, z napędem ręcznym,
umożliwiający zmianę wysokości krawędzi.
Przeprowadzić czyszczenie kanałów całego węzła – łącznie z kanałami doprowadzającymi
ścieki oraz kanałem odprowadzającym (w ramach zadania należy wyczyścić i zabezpieczyć
wszystkie kanały i studnie na terenie oczyszczalni), a powierzchnie wewnętrzne kanałów,
studni oraz piaskowników zabezpieczyć powłokami.
W ramach modernizacji budynku oraz wiaty piaskowników należy przeprowadzić generalny
remont oraz dostosowanie (termoizolacja, wymiana stolarki, drzwi, itp.) do obowiązujących
przepisów. Jako posadzkę, zarówno w hali krat, jak i w rejonie piaskowników, zastosować
powłoki z żywic. Dla kontenerów wykonać stanowiska, zaopatrzone w prowadnice i ślizgi
wykonane ze stali nierdzewnej. W celu wygospodarowania stanowiska kontenera piasku
zaleca się wykonanie nowej bramy – w miejscu zespołu okien, od strony zbiornika
retencyjnego. Zaleca się takie rozplanowanie wnętrza, aby możliwa była likwidacja bramy
od strony ogrodzenia oczyszczalni.
Na ścianach do wysokości min. 3 metrów położyć płytki.
Należy wymienić wszystkie instalacje wewnętrzne. Wykonać nowy system grzewczy oparty
na modernizowanej kotłowni znajdującej się w budynku administracyjnym.
Wykonać nowy system elektryczny, przy czym oświetlenie zabudować na ścianach –
w sposób umożliwiający wymianę źródeł światła bez konieczności montażu rusztowań.
Zasilanie urządzeń oraz obiektów towarzyszących wykonać z nowej rozdzielni – wykonanej
w postaci wydzielonego pomieszczenia, zlokalizowanego w obrysie istniejącego obiektu krat
i piaskowników. Uwaga! Zastosować wentylację mechaniczną rozdzielni (o ile obliczenia nie
wykażą konieczności zastosowania klimatyzacji), z wydmuchem powietrza do wnętrza hali
krat.
Wykonać nowy system wentylacyjny (w całości z materiałów nierdzewnych
kwasoodpornych). Obiekt obligatoryjnie wyposażyć w system detekcji gazów.
Uwaga! Zanieczyszczone powietrze z wnętrza kanałów, urządzeń (w tym piaskowników) oraz
stanowisk kontenerów skierować wydzielonym system podciśnieniowym do nowego biofiltra
zlokalizowanego obok budynku. W kanałach ściekowych zamontować elastyczne kurtyny,
zapobiegające schłodzeniu i zamarznięciu urządzeń.
Pomieszczenie krat.
Podstawową wentylacją stałą będzie wentylacja mechaniczna do biofiltra, opisana powyżej.
Strona | 113
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Wentylację grawitacyjną w hali (2 krotną wymianę powietrza/h) zapewnić poprzez układ
wentylacji czerpiący 50% powietrza ze strefy górnej oraz
50% znad posadzki
za pośrednictwem kanału wentylacyjnego sprowadzonego do rzędnej ok. +0,15m względem
podłogi i zakończonego kratką wentylacyjną. Nawiew powietrza dla instalacji grawitacyjnej
wykonać poprzez czerpnie ścienne i połączone z nimi kanał wentylacyjne sprowadzone
nad podłogę.
Dla wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej zapewniającej min. 10 wymian/h
działającej okresowo w charakterze awaryjnym zaprojektować wentylatory ścienne
nawiewające powietrze zewnętrzne w proporcjach 30% dołem i 70% górą oraz wentylatory
wywiewne: wentylatory ścienne usuwające 30% powietrza górą i wentylatory kanałowe
czerpiące powietrze znad posadzki w ilości 70% i usuwające je kanałem na wysokości min.
1,80m nad terenem przez wyrzutnie ścienne.
Włącznik wentylatorów należy zainstalować przy wejściu do budynku od strony wewnętrznej
i zewnętrznej – od strony piaskowników oraz bram kontenerów. Zabudować system detekcji
gazów, sprzężony z wyłącznikami wentylacji oraz systemem AKPiA oczyszczalni,
wyposażony również w autonomiczne sygnalizatory akustyczno-optyczne.
W ramach modernizacji należy zakupić min. 4 kontenery do transportu skratek i piasku,
wykonane ze stali nierdzewnej.
6.2.3 Modernizacja węzła zbiorników retencyjnych.
Należy zabudować system płukania zbiorników falą ściekową (poprzez zabudowę zbiorników
płucznych wewnątrz obiektów i jazów przelewowych lub zbiorników podciśnieniowych
z pompami podciśnieniowymi – rozwiązania są równoważne). W ramach prac wymienić
wyposażenie pompowni oraz zbiorników. Zabudować nowe pompy w przynależnych
pompowniach, przewody oraz armaturę. Wstępnie nie zakłada się zmiany wydajności pomp,
przy czym na etapie doboru urządzeń do odwadniania osadu (zależnie od spodziewanej ilości
odcieków pochodzących z wody płuczącej) należy zweryfikować ich dobór. Przewód tłoczny
DN 250 podający ścieki przed budynek krat wymienić na nowy, wykonany z PEHD w ziemi
i ze stali nierdzewnej kwasoodpornej w obrębie pompowni i przejść przez ściany.
Podczas wykonywania projektu należy zaktualizować dane i rozważyć ewentualną realizację
drugiego zbiornika retencyjnego.
W ramach przygotowania węzła przewiduje się usuniecie zalegających osadów oraz
demontaż wszystkich istniejących instalacji. Należy przeprowadzić kompleksową renowację
i zabezpieczenie konstrukcji zbiorników oraz pompowni i kanałów (w tym wylotu do rzeki).
6.2.4 Modernizacja reaktora biologicznego.
W czołowej części reaktora należy wydzielić komory defosfatacji i predenitryfikacji osadu
recyrkulowanego. Osad recyrkulowany dopływać będzie do komory predenitryfikacji,
możliwe będzie skierowanie do niej również części lub całości ścieków surowych
(z możliwością regulacji). Kolejno mieszanina ta przepłynie do komory defosfatacji, do której
kierowana będzie w normalnych warunkach większość ścieków surowych. Każda z komór
wyposażona będzie w mieszadło śmigłowe, zapewniające utrzymanie osadu w zawieszeniu.
Strona | 114
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Celem zapewnienia możliwości okresowego czyszczenia, komory muszą mieć możliwość
pominięcia.
Kolejno ścieki przepływać będą do dwóch równoległych komór denitryfikacji osadu
recyrkulowanego, a następnie do dwóch komór dwufunkcyjnych – z możliwością
prowadzenia procesu denitryfikacji i nitryfikacji, co oznacza, iż muszą być wyposażone
zarówno w mieszadła jak i dyfuzory. Następnie ścieki przepłyną do dwóch równoległych
komór nitryfikacji, a z nich do komory rozdzielczej do osadników wtórnych. W komorach
nitryfikacji należy zabudować mieszadła, co pozwoli na prowadzenie procesu denitryfikacji
naprzemiennej całą objętością reaktora. Celem zapewnienia usunięcia azotanów, wstępnie
zakłada się prowadzenie procesu recyrkulacji wewnętrznej z wykorzystaniem istniejących
komór pompowni, przy czym należy w nich w miejsce pomp zabudować mieszadła
pompujące. Układ połączeń musi zapewniać możliwość odcięcia i opróżnienia komory
mieszadła.
Tabela 385. Proponowany podział komór
Wymiary reaktorów
Defosfatacja
Defosfatacja, dł
Defosfatacja, szer
Defosfatacja, głęb
Defosfatacja, ilość
Defosfatacja, objętość
Predenitryfikacja
Predenitryfikacja, dł
Predenitryfikacja, szer
Predenitryfikacja, głęb
Predenitryfikacja, ilość
Predenitryfikacja, objętość
Denitryfikacja
Denitryfikacja, dł
Denitryfikacja, szer
Denitryfikacja, głęb
Denitryfikacja, ilość
Denitryfikacja, objętość
Denitryfikacja, objętość wraz z predenitryfikacją
Komora dwufunkcyjna
Komora dwufunkcyjna, dł
Komora dwufunkcyjna, szer
Komora dwufunkcyjna, głęb
Komora dwufunkcyjna, ilość
Komora dwufunkcyjna, objętość
Nitryfikacja
Nitryfikacja, dł
Nitryfikacja, szer
Nitryfikacja, głęb
Nitryfikacja, ilość
Nitryfikacja, objętość
Całkowita objętość reaktora
Całkowita objętość reaktora
Wartość
Jednostka
9
12
4
1
432
m
m
m
szt
m3
9
12
4
1
432
m
m
m
szt
m3
27,5
12
4
2
2640
3072
m
m
m
szt
m3
m3
7,75
12
4
2
744
m
m
m
szt
m3
39,75
12
4
2
3816
m
m
m
m
m3
8064
m3
Uwaga! Przy wykonywaniu projektu należy zaktualizować obliczenia procesowe w oparciu
o najświeższe dane eksploatacyjne.
Strona | 115
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Ruszt napowietrzający należy podzielić w następujący sposób: każda z komór
dwufunkcyjnych będzie posiadać po jednej sekcji rusztów, zasilanych poprzez indywidualne
przepustnice regulacyjne z napędami elektrycznymi. Ruszt w każdej głównej komorze
nitryfikacji podzielić na trzy sekcje zasilane poprzez przepustnice napędami regulacyjnymi
ręcznymi, przy czym pierwszą sekcję oraz parę pozostałą zasilić poprzez przepustnicę
regulacyjną z napędem elektrycznym. W końcowej części reaktorów wydzielić strefę
odtleniania, zapewniającą redukcję stężenia tlenu w strumieniu recyrkulacji wewnętrznej.
Należy zróżnicować rozkład dyfuzorów wzdłuż długości komór, zapewniając równomierny
rozkład powietrza we wszystkich dyfuzorach. W doborze dyfuzorów ująć rezerwę
na wypadek wyłączenia awaryjnego dowolnej z komór.
Przy projektowaniu hydrauliki reaktorów należy zapewnić skuteczny przepływ części
pływających.
W ramach modernizacji reaktorów zostanie zainstalowany system kontroli – pomiary stężenia
tlenu we wszystkich komorach (w sumie 10 sztuk, w tym po 2 w każdej komorze
napowietrzania) oraz potencjału redoks (1 w komorze predenitryfikacji, 1 w komorze
defosfataji, po 1 w komorach denitryfikacji i nitryfikacji – w sumie 6 sztuk). Dodatkowo
wielkość recyrkulacji wewnętrznej sterowana będzie w trybie podstawowym od poziomu
azotanów w komorach denitryfikacji, a stężenie tlenu – w zależności od poziomu azotu
amonowego w odpływie z komór nitryfikacji – w związku z tym należy zabudować
odpowiednie analizatory (2 punkty pomiarowe azotu azotanowego, 2 punkty pomiaru azotu
amonowego).
W ramach modernizacji przewiduje się renowację istniejących konstrukcji komór (przy czym
układ kanałów oraz ścian działowych będzie całkowicie nowy i odmienny od istniejącego.
W ramach renowacji należy przeprowadzić pełne opróżnienie komór z istniejącego
wyposażenia oraz nagromadzonych osadów oraz przeprowadzić czyszczenie
(np. piaskowanie) ścian komór, pomostów i dna. Następnie uzupełnić dylatacje oraz wykonać
iniekcje rys i pęknięć. Uzupełnić pomosty. W razie konieczności dokonać wzmocnień
konstrukcji celem zabudowy urządzeń.
Konstrukcja ścian działowych musi zapewniać możliwość opróżnienia każdej z komór przy
zalanych sąsiednich, a układ kanałów i odcięć – pominięcie i odcięcie każdej z komór,
bez przyporządkowywania do osobnych linii oczyszczania – z wykorzystaniem zastawek
z napędami ręcznymi.
Przed przystąpieniem do prac związanych z modernizacją reaktorów należy wykonać system
studni drenażowych, przy czym studnie z wyposażeniem należy pozostawić do normalnej
eksploatacji oczyszczalni.
UWAGA! Wszystkie ściany działowe należy wykonać jako żelbetowe, z zamykanymi
przejściami pomiędzy nimi oraz stosownymi obejściami, co pozwoli na odcinanie
poszczególnych komór do przeglądu, konserwacji, itp.
Wszystkie urządzenia wyposażyć w indywidualne żurawiki ze stali ocynkowanej.
UWAGA! Przewidzieć prowadzenie prac połową objętości reaktora – z uwagi na konieczność
zachowania ciągłości procesów oczyszczania.
Strona | 116
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
6.2.5 Modernizacja osadników wtórnych.
Ścieki dopływające do każdego z osadników nowymi przewodami (wymiana w ramach
modernizacji), rozpływać się będą poprzez nową komorę centralną, zaopatrzoną w deflektor
obwodowy oraz denny, zapewniający wprowadzenie ścieków na właściwej głębokości.
Kolejno sklarowane ścieki odpłyną poprzez nowe koryto obwodowe, zaopatrzone
w regulowane przelewy pilaste oraz deflektor obwodowy zapewniający zatrzymanie części
pływających i deflektor ukośny (zapobiegający wynoszeniu osadu z uwagi na efekt
przyścienny) do pompowni przewałowej. Osad denny zgarniany będzie nowym zgarniaczem,
zaopatrzonym w listwę o wysokości min. 50 cm przy ścianie oraz 70 cm w części centralnej
do leja, skąd nowymi (lub zabezpieczonymi) przewodami do pompowni osadu
recyrkulowanego. Części pływające usuwane będą zgarniaczem części pływających,
działającym niezależnie od kierunku wiatru – wyposażonym w pływający przenośnik spiralny
i pompę zatapialną. Łożysko centralne i ślizgi należy wymienić w ramach wymiany
zgarniacza. Obiekty zaopatrzyć w sygnalizację świetlną pracy oraz szczotki do czyszczenia
bieżni, koryta oraz deflektora. Osadniki obarierować.
W ramach prac należy przewidzieć identyczną procedurę renowacji betonów jak
dla reaktorów, przy czym bieżnię należy pokryć płytami polimerobetonowymi,
z wprowadzonymi (bruzdy z uszczelkami gumowymi, umożliwiające wymianę) przewodami
grzewczymi.
6.2.6 Modernizacja pompowni osadu recyrkulowanego.
Osady spływające z osadników wtórnych, kierowane będą poprzez nowe przepływomierze
(nie jest wymagana budowa studni – dopuszcza się zabudowę wewnątrz przestrzeni
pompowni) i nowe zasuwy regulacyjne z napędami elektrycznymi do komory czerpnej
pompowni. Stamtąd, poprzez nowe pompy cyrkulacyjne osad kierowany będzie z powrotem
do reaktora biologicznego. Należy wykonać kompletny układ nowych przewodów tłocznych.
Zaleca się wykonać pojedynczy przewód tłoczny, rozdzielający się poprzez komorę
przelewową z przelewami proporcjonalnymi, do komór predenitryfikacji i defosfatacji.
Osad nadmierny pobierany będzie przewodem bocznikowym poprzez pompy zainstalowane
przy urządzeniach do odwadniania (w I etapie, w II poprzez pompy zagęszczacza
mechanicznego). Dodatkowo pozostawić w I etapie możliwość podawania osadu do osadnika
Imhoffa – analogicznie jak obecnie.
Przeprowadzić remont i zabezpieczenie konstrukcji pompowni. Wymienić konstrukcje
i pokrywy włazów i pomostów na nowe ze stali nierdzewnej.
6.2.7 Modernizacja stacji dmuchaw.
Sprężone powietrze do celów napowietrzania ścieków podawane będzie z istniejącej stacji
dmuchaw, w której wymienione będzie całe wyposażenie.
Wyposażenie stacji stanowiły będą dwie dmuchawy promieniowe w ilości 2+1, gdzie dwie
jednostki zapewnią pokrycie zapotrzebowania oczyszczalni na oczyszczanie ścieków.
Wydajność dmuchaw wynikająca z obliczeń, ale nie mniej niż 2800 m3/h każda. Ostatnia
Strona | 117
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
dmuchawa stanowi rezerwę czynną, ale z możliwością jednoczesnej eksploatacji wszystkich
jednostek. Dodatkowo w ramach węzła należy przewidzieć możliwość zabudowania czwartej
jednostki (pozostawić fundament oraz wykonać w nowym przewodzie podłączenie
kołnierzowe). Średnicę przewodu dobrać uwzględniając potencjalną możliwość wykonania
stopnia stabilizacji tlenowej osadu nadmiernego – dobierając niskie prędkości przepływu
powietrza.
Praca dmuchaw sterowana będzie automatycznie w zależności od ciśnienia powietrza
w głównym ciągu technologicznym (zależnym od położenia przepustnic, wynikającego
z poziomu stężenia tlenu rozpuszczonego w komorach lub innych danych przesyłanych
do nadrzędnej szafy sterowniczej dmuchaw z głównej sterowni). Dmuchawy współpracować
będą z układem rurociągów magistralnych doprowadzających powietrze do poszczególnych
komór. Zakłada się, iż w warunkach obniżonego zapotrzebowania na tlen (niska temperatura,
niewielka ilość osadu, niskie obciążenie oczyszczalni) pracować będzie jedna dmuchawa,
z wydajnością obniżoną nawet do 45% wydajności nominalnej.
Układ dystrybucji sprężonego powietrza należy rozbudować również o co najmniej:
• Doprowadzenie powietrza do reaktorów biologicznych.
• Rezerwę średnicy przewodu oraz króćce kołnierzowe podłączenia czwartej dmuchawy
oraz doprowadzenia powietrza do ewentualnych komór stabilizacji tlenowej.
• Układ zaworów regulacyjnych i odcinających.
Wymaga się zastosowania dwóch czujników (pomiarów) ciśnienia sprężonego powietrza,
pracujących w systemie 1+1 (rezerwa czynna).
Wykonać nowy układ doprowadzenia powietrza do reaktorów głównego ciągu
technologicznego w następujący sposób: w sprężone powietrze muszą być zasilane
następujące komory:
• 2 komory dwufunkcyjne (możliwa praca zarówno w funkcji komór napowietrzania jak
i denitryfikacji).
• 2 komory nitryfikacji.
• Rezerwowo: 2 komory stabilizacji tlenowej (podwójna komora).
Rozdział powietrza w reaktorach zrealizować w sposób opisany w dziale dot. modernizacji
reaktora.
Układ dystrybucji sprężonego powietrza należy wyposażyć w następujący osprzęt:
• Zawór regulacyjny z napędem elektrycznym, doprowadzenia powietrza do komór
dwufunkcyjnych – 2 sztuki.
• Zawór regulacyjny z napędem elektrycznym, doprowadzenia powietrza do komór
nitryfikacji – 4 sztuki.
• Zawór regulacyjny z napędem ręcznym rozdziału powietrza na sekcje w komorach
nitryfikacji – 6 sztuk.
• Zawór regulacyjny z napędem elektrycznym, doprowadzenia powietrza do komory
stabilizacji tlenowej – 2 sztuki (rezerwa - opcja II etapu).
Dla potrzeb rozmieszczenia i użytkowania docelowego układu dmuchaw konieczne będzie
przeprowadzenie remontu obiektu. Zakłada się dostosowanie obiektu do obecnie
obowiązujących przepisów (termoizolacja).
Strona | 118
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Ze względu na duże obciążenie cieplne pochodzące od dmuchaw w budynku, należy
zastosować wymuszoną wymianę powietrza ze sterowaniem termostatem. Powietrze
chłodzące równe zyskom ciepła w pomieszczeniu od silników elektrycznych, będzie zasysane
przez czerpnie ścienne w wyniku podciśnienia wytworzonego przez wentylatory wywiewne
kanałowe o wydajności odpowiadającej strumieniowi powietrza asymilującego zbędne ciepło
jawne. Odbiór powietrza ogrzanego bezpośrednio z obudów dźwiękochłonnych dmuchaw.
Wielkość czerpni ściennej zaprojektować tak, aby umożliwiała pobranie powietrza
na potrzeby procesowe oraz chłodzenia maszynowni. W pomieszczeniu hali należy
zainstalować dodatkowo czujnik temperatury wewnętrznej (termostat), wskazania którego
sterować będą pracą zespołu wentylatorów chłodzących oraz szybrem nawiewu powietrza
z kolektora tłocznego do hali dmuchaw. Praca wentylatorów i napędu szybra sprzężona
ze wskazaniami termostatów. Załączanie wentylatorów przy temperaturze np. powyżej 30°C,
wyłączanie poniżej 25°C, z możliwością zadawania temperatur.
Pomieszczenie nie wymaga instalacji ogrzewania, stację należy zaopatrzyć jedynie
w 2 gniazdka elektryczne (nie wliczone do zespołu gniazd ujętych w opisie systemu
elektroenergetycznego) umożliwiające podłączenie przenośnych agregatów grzewczych
dla ewentualnego dogrzania w okresie awarii lub remontu dmuchaw; podczas normalnej
eksploatacji stacji straty będą pokrywane z wewnętrznych zysków ciepła pochodzących
od silników dmuchaw.
Podłogę oraz ściany do wysokości 2 metrów (o ile nie wymagane wygłuszenie na tej
wysokości) pokryć żywicą lub płytkami. Oświetlenie wykonać na ścianach, na wysokości
umożliwiającej bezpieczną wymianę elementów. Pomieszczenie wygłuszyć w miarę potrzeb.
Wymienić całą stolarkę, w tym drzwi, bramę montażową oraz okna doświetlające.
6.2.8 Modernizacja
układu
magazynowania
do chemicznego usuwania fosforu.
i
dozowania
koagulantu
Jak wykazują obliczenia, zachowanie właściwego stężenia fosforu w ściekach oczyszczonych
może wymagać dozowania środków chemicznych.
Doboru pompy dokonano przy założeniu utrzymania defosfatacji biologicznej. Założono
przepływ dobowy na poziomie 4190,7 m3/d i maksymalny przepływ godzinowy 419,1 m3/h.
W przypadku przepływów wyższych należy liczyć się ze spadkiem stężenia fosforu
w ściekach (ścieki rozcieńczone), co pozwoli na utrzymanie właściwej jakości ścieków
oczyszczonych.
Założono stechiometryczną dawkę 2,7 gFe/gP, z zastosowaniem mnożnika 1,7 z uwagi
na absorbowanie koagulantu. Gęstość koagulantu wynosi 1500 kg/m3, a zawartość żelaza
11,4%.
Tabela 46. Obliczenie zużycia koagulantu w warunkach usuwania nadmiaru fosforu,
przy utrzymaniu procesu defosfatacji biologicznej.
Opis
Stężenie fosforu do strącenia
Przepływ średni przez reaktory
biologiczne, bez uwzgl. recyrkulacji
Przepływ maks. godzinowy przez
Wartość
Układ bez osadnika
Układ z osadnikiem
wstępnego
wstępnym
Lato
Zima
Lato
Zima
2,4337
1,8066
4,1465
3,5571
Jednostka
g/m3
4190,7
m3/d
419,1
m3/h
Strona | 119
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
reaktory biologiczne, bez uwzgl.
Recyrkulacji
Współczynnik zwiększający dawkę
uwzględniający m. in. straty koagulantu
Zapotrzebowanie na żelazo w procesie
strącania
Zawartość żelaza w preparacie
Przepływ średni godzinowy
Ładunek godzinowy fosforu do
usunięcia, dla przepływu średniego
Ładunek godzinowy fosforu do
usunięcia, dla przepływu maks.
godzinowego
Dawka preparatu na kg fosforu do
usunięcia
Dawka preparatu na m3 ścieków
Ciężar właściwy preparatu
Dawka dm3 preparatu na m3 ścieków
1,7
-
2,8
gFe/gP
0,1140
174,6125
%
m3/d
0,4250
0,3155
0,7240
0,6211
kg/h
1,0200
0,7571
1,7378
1,4908
kg/h
41,7544
41,7544
41,7544
41,7544
g PIX/gP
75,4335 173,1346
1500,0000
148,5246
g PIX/m3
kg/m3
dm3
PIX/m3
dm3 PIX /
h
dm3 PIX /
h
101,6177
0,0677
0,0503
0,1154
0,0990
11,8213
8,7830
20,1503
17,2866
28,3731
21,0807
48,3641
41,4909
3
Dawka dm preparatu dla przepływu
średniodobowego
Dawka dm3 preparatu dla przepływu
maks. godzinowego
Ostateczna wydajność maksymalna pompy musi wynosić 50 dm3/h, przy czym należy
zastosować dwie pompy, w warunkach normalnych pracujące w systemie 1+1.
Oczyszczalnia posiada już stację magazynowania i dozowania koagulantu. Jest on w dobrym
stanie technicznym, umożliwiającym jego dalsze wykorzystanie. Natomiast pozostałe
elementy stacji wymagają remontu (podpory) lub kasacji (popękana wanna ociekowa).
Stację dozowania oraz zbiornik ulokować na nowym fundamencie (wannie ociekowej
pokrytej wykładziną chemoodporną) przy reaktorach biologicznych oraz wykonać nową linię
tłoczną do reaktorów, kierując koagulant do węzła rozdziału przed osadnikami wtórnymi.
Istniejące podpory zbiornika oczyścić i pokryć izolacją, zapobiegającą degradacji (korozji)
oraz zabezpieczającą przy ewentualnych wyciekach środka chemicznego.
Całość instalacji należy podłączyć do systemu AKPiA oraz zasilania.
Stację dozującą należy wyposażyć w nowe:
• Czujnik pomiaru online poziomu napełnienia zbiornika.
• Dwie pompy o wydajności 30 dm3 /h każda, ze zdalną regulacją w pełnym zakresie
(w tym możliwość dozowania przerywanego oraz równoległej pracy obu pomp).
• Filtr koagulantu.
• Pomoc ssącą.
• Zawory bezpieczeństwa.
• Zawory stałego ciśnienia.
• Tłumik pulsacji.
• Armaturę zwrotną i odcinającą.
• Przyłącze płuczące do wody.
W zakres prac wchodzi również demontaż i utylizacja istniejącego, likwidowanego
wyposażenia i instalacji.
Strona | 120
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
6.2.9 Modernizacja
pompowni
technologicznej.
przewałowej,
zabudowa
układu
wody
Ścieki oczyszczone spływające z osadników wtórnych oraz ewentualnie dopływające
do pompowni obejściem technologicznym DN 800 , kierowane będą do komory czerpnej
pompowni. Stamtąd, poprzez nowe pompy medium kierowane będzie do istniejącego wylotu
do odbiornika systemem nowych przewodów tłocznych. Z uwagi na przyjęcie zrzutu ścieków
wyłącznie do rzeki Kaczawy, proponuje się uporządkować układ przewodów w hali
pompowni. W istniejącej hali armatury należy zabudować nowy przepływomierz
elektromagnetyczny (zapewniający prawidłowy pomiar ilości ścieków oczyszczonych) oraz
automatycznego poborcę próbek, sprzęgniętego z tym pomiarem, pobierającego ścieki
z przewodu tłocznego.
Przeprowadzić remont i zabezpieczenie konstrukcji pompowni. Wymienić konstrukcje
i pokrywy włazów i pomostów na nowe ze stali nierdzewnej.
Przeprowadzić remont hali i dostosowanie do obowiązujących przepisów (w tym stolarka,
ocieplenie, itp.). Wymienić instalacje wewnętrzne, analogicznie jak w innych obiektach.
Należy również wykonać układ wody technologicznej, składający się z następujących
elementów:
• Pompownia wody technologicznej.
• Zbiornik wody technologicznej w hali prasy.
• Układ podawania wody do stacji zlewnej.
• Układ podnoszenia ciśnienia dla węzła mechanicznego oczyszczania ścieków.
• Układ podnoszenia ciśnienia dla zagęszczacza mechanicznego (II etap modernizacji).
• Układ podnoszenia ciśnienia dla urządzenia do odwadniania osadu (nowego
i istniejącego).
• Układ podawania wody do systemów biofiltracji (II etap).
• Sieć wody technologicznej.
Pompownię zrealizować dwoma pompami zabudowanymi w istniejącej pompowni
przewałowej. Układ wyposażyć w dwie pompy (pracujące w systemie 1+1), o wydajności
pokrywającej całość zapotrzebowania na wodę, przy jednoczesnej pracy wszystkich urządzeń
i wysokości podnoszenia pokrywającej również straty filtracji. Stanowiska pomp wyposażyć
w żurawik do wyciągania pomp. Na kolektorze tłocznym zabudować (zaleca się wykorzystać
halę armatury) zawory zwrotne kulowe i zasuwy odcinające dla pomp oraz (w hali pras, przed
zbiornikiem), czyszczony ręcznie zgrubny filtr siatkowy wraz z obejściem. Filtr musi
umożliwiać czyszczenie bez konieczności jego rozbierania. Spust wody z zanieczyszczeniami
sprowadzić do kanalizacji zakładowej. Sterowanie pompowni zrealizować w funkcji
napełnienia zbiornika wody technologicznej, z zabezpieczeniem przed suchobiegiem
w pompowni, przy zdublowaniu wyłączników w hali pras obok filtra.
Zbiornik wody technologicznej wyposażyć w poziomowskaz oraz w elektroniczny pomiar
ciągły
napełnienia,
zapewniający
następujące
funkcje:
wyłączenie
pomp
wysokociśnieniowych wody w razie braku wody, zasilanie wodą „wodociągową” (obecnie ze
studni) w razie braku wody technologicznej, sterowanie pompami wody technologicznej.
Strona | 121
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Do zbiornika doprowadzić wodę technologiczną (przez opisany powyżej filtr) oraz wodę
wodociągową z istniejącej instalacji – poprzez zawór elektromagnetyczny. Wykonać przelew
awaryjny zbiornika oraz spust (umożliwiający zrzut osadu z dna) do systemu kanalizacyjnego
oczyszczalni – do pompowni głównej.
Proponuje się na obecnym etapie (nieznany ostateczny dobór maszyn i urządzeń)
zainstalować układy tłoczenia wody:
• Układ podawania wody do węzła zagęszczania – składający się z jednej pompy
(dostarczonej wraz z urządzeniami węzła), poprzedzonej podwójnym filtrem
dokładnym (stopień filtracji zależny od dobranego urządzenia) wody. Sterowanie
pompy – bezpośrednio z węzła (sterownik zagęszczacza), z zabezpieczeniem
od suchobiegu w zbiorniku.
• Układ podawania wody do węzła odwadniania – składający się z jednej pompy
(dostarczonej wraz z urządzeniami węzła), poprzedzonej podwójnym filtrem
dokładnym (stopień filtracji zależny od dobranego urządzenia) wody. Sterowanie
pompy – bezpośrednio z węzła (sterownik prasy), z zabezpieczeniem od suchobiegu
w zbiorniku.
Zbiorczy układ (hydroforowy) zasilania w wodę:
• Układ płukania stacji zlewnej wodą technologiczną.
• Układ podawania wody do płuczek piasku i skratek.
• Układ podawania wody do biofiltrów, przy czym należy zapewnić możliwość
awaryjnego zasilania biofiltra wodą czystą.
Ostateczne rozwiązanie układu będzie zależne od dobranych urządzeń. Przewiduje się
zabudowę zespołu hydroforowego, składającego się z trzech lub czterech pomp (w systemie
n+1 rezerwy czynnej), wyposażonych w przemienniki częstotliwości oraz zbiornik
(lub zbiorniki) wyrównawcze - hydroforowe.
Układ hydroforu należy poprzedzić filtrem samoczyszczącym (wyposażonym w obejście
awaryjne), dostosowanym do pomp hydroforowych oraz odbiorów (zawory
elektromagnetyczne, dysze płuczące).
Do systemu AKPiA oczyszczalni sprowadzić sygnały pracy, awarii poszczególnych urządzeń,
suchobiegu pompowni oraz poziomu w zbiorniku wody technologicznej.
6.2.10 Wykonanie remontu zbiornika osadu przed odwadnianiem.
Zakłada się, iż w normalnej eksploatacji, do roli zbiornika retencyjnego osadów nadmiernych
(a docelowo przefermentowanych) wystarczy eksploatacja obecnie istniejącego zbiornika.
Będzie do niego kierowany alternatywnie: osad nadmierny z ciągu ściekowego, osad
przefermentowany, wypływający z osadnika Imhoffa, docelowo osad z WKF (będzie
on spływać będzie grawitacyjnie do tej komory),
Następnie podawany będzie do procesu odwadniania poprzez układ nowych przewodów.
W komorze należy zabudować sondę pomiaru poziomu oraz mieszadła. Ilość i moc mieszadeł
należy ostatecznie dobrać na etapie projektu – zależnie od wybranego dostawcy mieszadeł.
W górnej części komory należy wykonać nowy przelew awaryjny. Układ wykonać w sposób
umożliwiający wykorzystanie go jako przelew wody nadosadowej przy eksploatacji
do odwadniania osadu stabilizowanego tlenowo.
Strona | 122
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Zaleca się wykonanie kopuły przykrywającej komorę. W pokrywie należy wykonać włazy
dla mieszadeł oraz sondy pomiaru poziomu, a także króćce nawiewne. Zanieczyszczone
powietrze spod kopuły należy ująć i podać do układu biofiltracji powietrza.
W ramach zadania przewiduje się zabezpieczenie konstrukcji żelbetowej komory (w miarę
posiadanych środków należy zabezpieczyć również drugą komorę) wykładzinami
chemoodpornymi oraz montaż nowego mieszadła, celem zapewnienia prawidłowego
wymieszania osadów. W zależności od dobranego mieszadła należy skorygować pomost
obsługowy.
6.2.11 Zabudowa drugiego urządzenia do odwadniania osadów wraz z osprzętem,
połączona z modernizacją budynku odwadniania.
Należy zabudować prasę odwadniającą trzytaśmową z oprzętem. Połączenie urządzeń
(zagęszczacza i prasy) musi zapewniać możliwość ich rozdziału po zabudowie węzła
stabilizacji. Wydajność zagęszczacza min. 40 m3/h i 320 kg sm/h.
Wydajność prasy min. 15 m3/h i 550 kg sm/h, przy gwarantowanej suchej masie osadu
odwodnionego nie niższej niż 20%.
Maszyna winna być zamontowana w istniejącej hali, po jej remoncie i renowacji całego
budynku. Może to wymagać demontażu części obecnego wyposażenia i jego przesunięcia.
Urządzenia muszą spełniać następujące wymagania:
• Możliwość pracy bezobsługowej (obsługa niezbędna jedynie do rozpoczęcia pracy,
regulacji oraz zakończenia, ewentualnego okresowego czyszczenia).
• Użycie do płukania podczas pracy wody technologicznej pobieranej poprzez układ
filtrów z pompowni wody technologicznej (np. za pośrednictwem zbiornika
magazynowego zabudowanego w stacji odwadniania i pompy wysokiego ciśnienia
zabudowanej z prasą). Woda ma być podawana przynajmniej poprzez dwustopniowy
filtr (zgrubny i dokładny). Filtr dokładny ma być zrealizowany jako podwójny
(w układzie 1 czynny, 1 rezerwa i czyszczenie).
• Czyszczenie instalacji płukania maszyny (wtryskiwaczy) wodą technologiczną bez
rozmontowywania instalacji.
• Obudowa
zabezpieczająca
przed
emisją
par
wraz
zanieczyszczeniami
mikrobiologicznymi.
• Odbiór powietrza z wnętrza maszyny przez mechaniczny system wentylacji
wytwarzający stałe podciśnienie wewnątrz urządzenia.
• Pomiar objętości podawanego osadu (przepływomierz), polimeru (przepływomierz),
wody do bieżącego rozcieńczania polimeru (rotametr).
• Możliwość płynnej ręcznej regulacji (rozcieńczania) stężenia roztworu polimeru
podczas pracy urządzenia (stacja dozowania polimeru winna przygotowywać roztwór
o wyższym stężeniu niż roboczy, natomiast stężenie pracy będzie uzyskiwane przez
domieszanie wody w ciągu tłoczenia polimeru).
• Regulacja dawki polimeru poprzez regulację obrotów pompy polimeru.
• Możliwość ręcznej regulacji ilości podawanego osadu, ilości podawanego polimeru
ze stacji roztwarzania oraz ilości domieszywanej wody.
• Pompa podająca osad oraz pompa polimeru przy nominalnej wydajności urządzeń (70%
obciążenia) winny pracować w połowie zakresu obrotów.
• Automatyczna kontrola pracy z przesyłaniem stanów pracy i wielkości mierzonych
do nadrzędnego komputerowego systemu sterowania oczyszczalnią – np. sygnały
Strona | 123
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
•
•
•
prądowe 4-20 mA jako wynik mierzonego natężenia przepływu, sygnały dwustanowe
jako impulsy liczników przepływomierzy i sygnały dwustanowe sygnalizacji pracy,
ostrzeżeń i alarmów urządzenia.
Wymagana dawka polimeru nie wyższa niż 6 kg substancji aktywnej na odwodnienie
tony suchej masy, przy wydajności maszyny rzędu 300 kg sm/h.
Jakość odcieku: zawiesina <400 mg/dm3.
Stacja roztwarzania polimerów winna być przystosowana do pracy z polimerem
żelowym i proszkowym.
Proces roztwarzania polimeru ma być w pełni zautomatyzowany.
Wyposażenie w dwa zbiorniki (zarobowy i magazynowy) każda.
Stacja roztwarzania i dozowania polimerów winna posiadać możliwość regulacji
w zakresie 30-100 % wydajności.
Zastrzega się swobodny wybór dostawcy polimerów przez Użytkownika.
W ramach zadania należy dokonać demontażu i dyslokacji istniejącego wyposażenia oraz
wykonać odpowiednie fundamentowanie, doprowadzenie osadu i odprowadzenie odcieków.
Wzdłuż stanowisk obu pras (nowej i starej - przesuniętej) oraz stacji przygotowania polimeru
wykonać korytka odwadniające (odwodnienia liniowe), odprowadzone do kanalizacji.
Wewnątrz obiektu wykonać dodatkowe odwodnienia punktowe przy stanowiskach pomp i
króćcach poboru prób, odpowietrznikach i spustach, zbierające ewentualne wycieki mogące
wystąpić podczas napraw i konserwacji.
Wentylację budynku wykonać jako grawitacyjną oraz mechaniczną.
W pomieszczeniu należy zaprojektować ciągłą wentylację grawitacyjną zapewniającą
właściwą wymianę powietrza oraz punktowy ciągły odbiór powietrza z urządzeń (prasy,
przenośniki, itp.) do systemu biofiltracji.
Dla wentylacji mechanicznej awaryjnej sprzężonej, zapewniającej 10 wymian na godzinę
dobrać wentylatory ścienne nawiewne oraz wentylatory wywiewne dachowe. Wentylacja
awaryjna będzie działała okresowo tj. włączana na krótko przed wejściem obsługi do
pomieszczenia.
Wykonać ogrzewanie, umożliwiające utrzymanie odpowiedniej temperatury (zalecane min. +
18 st. C z uwagi na wymaganą obecność obsługi).
Oświetlenie zabudować w sposób umożliwiający wymianę bez konieczności prowadzenia
robót na wysokościach (na ścianach bocznych).
Doprowadzić pozostałe media.
Wykonać remont generalny hali (likwidacja rys ścian, malowanie, naprawa podłogi – z
ułożeniem posadzki żywicznej, wymiana oświetlenia, itp.) oraz całego budynku (wymiana
okien i drzwi, ocieplenie budynku, itp.)
Uwaga! Przy lokalizacji urządzeń do odwadniania przewidzieć miejsce w hali na ewentualną
lokalizację zagęszczacza (zdjętego z prasy).
6.2.12 Montaż układu transportu i wapnowania (wraz z silosem wapna) osadu
odwodnionego.
Należy zabudować układ magazynowania i dozowania wapna oraz transportu osadu i wapna.
Strona | 124
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Musi się on składać z następujących elementów:
• Zespół przenośników ślimakowych osadu/wapna/osadu z wapnem o wydajności
minimalnej 4 m3/h osadu odwodnionego.
• Silosu wapna z pełnym wyposażeniem o pojemności roboczej min. 24 m3 –
zapewniający odbiór pełnej cysterny wapna.
• Dozownika wapna o wydajności maksymalnej 165 kg/h.
• Mieszarki osadu z wapnem.
Wymagania dla stacji nawapniania i przenośników ślimakowych
• Dozownik wapna (pobór z silosu) wieloślimakowy – prawo i lewozwojny,
• Ze wskaźnikiem poziomu, z łatwo zdejmowaną pokrywą boczną i wylotową do
przeglądu pracy urządzenia i napędem regulowanym.
• Regulacja wydajności – falownikiem/wariatorem oraz z możliwością pracy czasowej
(przerywanej).
Układ przenośników musi odbierać osad z obu pras.
System sterowania układu wapnowania należy połączyć z układem sterowania maszynami
odwadniającymi, a ponadto wszystkie sygnały przesłać do systemu AKPiA oczyszczalni.
Silos wapna zabudować na miejscu istniejącego, o ile rozwiązanie układu nowej prasy nie
wymusi innej lokalizacji.
Istniejące urządzenia zdemontować.
6.2.13 Przebudowa składowiska osadu wraz z montażem systemu przenośników
ślimakowych.
Zaleca się rozbudowę składowiska do wielkości umożliwiającej magazynowanie osadu na
okres min. czterech miesięcy. Oznacza to, że dla produkcji rocznej na poziomie 2932 m3
osadu, magazyn winien zapewnić objętość zatrzymanego osadu na poziomie 977,3 m3.
Uwzględniając możliwe perturbacje związane z wywozem osadu, konieczność opróżnienia
składowiska z osadu przy jednoczesnym procesie odwadniania kolejnej partii osadów oraz
przyjmując wysokość składowania rzędu 1,2 m (co przy odpowiednim zasypywaniu cienkimi
warstwami całej powierzchni pozwoli na jednoczesne podsuszanie osadów) proponuje się
zabudowę magazynu o powierzchni czynnej rzędu 815 m2.
Wzdłuż składowiska wykonać układ poziomych przenośników ślimakowych, zapewniający
dostarczenie osadu do wszystkich boksów. W każdym boksie zapewnić co najmniej
dwupunktowy wyrzut osadu. Zależnie od doboru urządzeń, przenośniki należy wykonać jako
rewersyjne lub z szybrem z napędem elektrycznym. Wszystkie punkty smarowania
sprowadzić na poziom terenu (zastosować przewody smarownicze).
W ramach modernizacji węzła należy powiększyć plac składowy osadu (w tym wydłużyć lub
wykonać nowe ściany oporowe) oraz zadaszyć go.
Wysokość wiaty dostosować do aktualnie stosowanego sprzętu załadowczego oraz przyczep.
Boks osadowy znajdujący się bezpośrednio pod przenośnikiem z pras, przebudować
na stanowisko odbioru osadu do środków transportu (zastosować stalowe prowadnice,
odwodnienia, itp. – w standardzie stanowisk na kontenery piasku i skratek, ale dostosowane
do wielkości kontenerów).
W ramach modernizacji magazynu proponuje się doszczelnienie przerwy pomiędzy wiatą,
a ścianami żelbetowymi (zaleca się zaprojektować nowe ściany), wykonanie drzwi
(np. rolowanych) i wprowadzeni procesu ujmowania powietrza znad osadu i oczyszczania
w wydzielonym biofiltrze.
Strona | 125
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
6.2.14 Zabudowa systemu biofiltracji powietrza odlotowego.
Należy zastosować jako podstawowy system wentylacji, wentylację grawitacyjną
pomieszczeń. Do usunięcia i zneutralizowania odorów zastosować działającą w sposób ciągły
wentylację mechaniczną z urządzeń i stanowisk, podającą zanieczyszczone powietrze
do systemu biofiltracji. Powietrze w układzie podstawowym należy odbierać co najmniej z:
• Kanałów dopływowych do krat (ok. 150 m3/h, uwzględniając nawiew kanałami).
• Kanałów kraty – piaskowniki i piaskowników (założono objętość kanału rzędu 30 m3
– odbiór powietrza rzędu 90 m3/h – trzykrotna wymiana).
• Kanału do reaktora biologicznego (odsys rzędu 60 m3/h).
• Urządzeń transportu i obróbki piasku i skratek oraz osadu, a w tym mieszarki
z wapnem (założono kubaturę urządzeń rzędu 10 m3 – odbiór z minimum
pięciokrotną wymianą – 50 m3/h).
• Stanowisk kontenerów skratek, piasku (założono dwa stanowiska o wymiarach 2,5 x
8m w rzucie, co daje powierzchnię odbioru 40 m2, generując zapotrzebowanie
powietrza rzędu 120 m3/h i jest traktowane jako główny odbiór wentylacji
oczyszczanego powietrza z wnętrza budynku).
• Zbiorników pompowni ścieków przy zbiornikach retencyjnych (odbiór rzędu 30 m3/h
z każdego – obiekty bezobsługowe).
• Zbiornika osadu do odwadniania (kubatura zbiornika ok. 200 m3, co przy trzykrotnej
wymianie powietrza daje odbiór rzędu 600 m3/h).
• Pras odwadniających (po ok. 80 m3/h z każdego stanowiska).
• Mieszarki osadu z wapnem i systemu transportu osadu odwodnionego (założono ok.
50 m3/h).
Z uwagi na minimalne kubatury poddane hermetyzacji oraz stosowaną specyfikę obiegu
powietrza (odbiór z urządzeń powoduje powstanie podciśnienia w pomieszczeniach,
co redukuje do minimum emisję do pomieszczeń) wielkość przepływu powietrza będzie
możliwie niewielka, co wpłynie również na spadek zapotrzebowania energii do ogrzewania
powietrza. Lokalizacja wszystkich potencjalnych źródeł emisji w jednym rejonie pozwala na
odbiór powietrza do jednego lub dwóch biofiltrów, których wydajność wstępnie oszacowano
na 1340 m3/h, co jest niedużą wartością.
Należy na etapie projektu przy szczegółowej analizie oddziaływania oczyszczalni rozważyć
biofiltrację powietrza ujmowanego ze składowiska osadu oraz stanowiska kontenera.
Wówczas, przy powierzchni składowiska rzędu 800 m2 i przyjętej wysokości średniej 4 metry
oraz ok. trzech wymianach na godzinę, należy zabudować biofiltr o wydajności 10 000 m3/h.
Biofiltracja.
Należy zastosować biofiltry typowe, w których proces oczyszczania powietrza polega
na powolnym przepuszczaniu gazów przez warstwę materiału porowatego zasiedlonego przez
mikroorganizmy. W określonych warunkach pracy biofiltra, zanieczyszczenia obecne w gazie
wylotowym są absorbowane i ulegają stopniowemu rozkładowi na naturalne substancje takie
jak woda i dwutlenek węgla. Początkowo zanieczyszczone powietrze musi być poddane
wstępnemu oczyszczaniu w zintegrowanym z biofiltrem wstępnym skruberze. We wstępnym
skruberze zanieczyszczony gaz zostaje ochłodzony do odpowiedniej temperatury,
odpowiednio nawilżony oraz pozbawiony stałych cząsteczek. Wstępny skruber pełni również
rolę buforu dla pojawiających się w powietrzu wysokich stężeń zanieczyszczeń. W skład
układu przygotowania powietrza wchodzi również grzałka (lub nagrzewnica), zapewniająca
Strona | 126
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
ewentualne podgrzanie powietrza do odpowiedniej temperatury w okresie zimowym.
Wstępnie przygotowane powietrze rozprowadzane jest w kanale dystrybucyjnym a następnie
przepływa z małą prędkością przez biologiczne złoże organiczne. Jako materiał filtrujący
najczęściej stosuje się mieszaniny surowców pochodzenia organicznego, zawierające
odpowiednio spreparowane (porowate) nośniki syntetyczne, zasiedlone biomasą. Wkład
filtracyjny musi być jednoznacznie klasyfikowany jako "odpadowa masa roślinna", kod
odpadu 020103 według klasyfikacji odpadów zamieszczonej w Rozporządzeniu Ministra
Środowiska z dnia 27.09.01 w sprawie katalogu odpadów (Dz. U. nr 112 poz. 1206),
co pozwoli na późniejszą jego utylizację bez ponoszenia nadmiernych kosztów. Sposób
ułożenia materiału filtrującego powinien zapewniać jego równomierne napowietrzenie
i gwarantować kontakt całego strumienia gazu ze złożem. W celu zapewnienia odpowiednich
warunków pracy biofiltra jest konieczne, aby materiał strukturalny złoża posiadał jednolitą
strukturę oraz wystarczającą wilgotność. Zaleca się aby biofiltr miał budowę modularną, która
pozwala na łatwy montaż na miejscu instalacji oraz budowanie biofiltrów o dowolnej
wielkości filtrującej. Biofiltry wykonane z tworzywa wzmacnianego włóknem szklanym lub
wykonane z odpowiednio zaizolowanego betonu, charakteryzują się wysoką odpornością
na korozję oraz warunki pogodowe. Zwraca się uwagę, iż obligatoryjnym wyposażeniem
musi być sonda kontrolująca odczyn odcieków ze złoża, wraz z układem korekty odczynu.
Odbiór powietrza do biofiltra musi posiadać regulację przepustnicami oraz odpowiednią
izolację termiczną. Zasilanie wodą wykonać w postaci układu podwójnego – jako
podstawową wykorzystując wodę technologiczną, z możliwością rezerwowego (ręczne
przełączenie) zasilenia wodą czystą. Biofiltr musi posiadać możliwość regulacji wydajności –
celem zmniejszenia przepływu powietrza (i zapotrzebowania ciepła) w okresie zimowym, gdy
następuje mniejsza emisja aerozoli i spada uciążliwość zapachowa.
Poglądowy schemat modułowego biofiltra pokazano poniżej.
Poglądowy schemat modułowego biofiltra.
6.2.15 Dostosowanie systemu elektroenergetycznego oczyszczalni oraz zabudowa
awaryjnego agregatu prądotwórczego.
Należy wykonać praktycznie nowy system elektroenergetyczny oczyszczalni, pozwalający na
zasilenie wszystkich urządzeń. Układ zasilania należy dostosować do mocy odpowiedniej dla
Strona | 127
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
zwiększonych potrzeb wraz z podłączeniem do systemu energetycznego oczyszczalni.
Rozdzielnia musi być klimatyzowana (wykonać klimatyzację).
System musi zapewniać utrzymanie pracy oczyszczalni przy zasilaniu rezerwowym
z agregatu. Uwaga! Należy zastosować rozwiązanie zasilania awaryjnego z agregatu
pozwalające na możliwość wyboru przez operatora (w systemie sterownia) zasilanych
odbiorów, aż do wyczerpania mocy dyspozycyjnej agregatu.
Z uwagi na zwiększenie mocy pobieranej przez oczyszczalnię należy wystąpić o nowe
warunki przyłączenia.
Rozdzielnię należy zmodernizować, dostosowując do zapotrzebowania mocy i odbiorników,
wprowadzając system automatycznego startu w razie zaniku napięcia oraz wymagane
zabezpieczenia przed pracą jednoczesną.
Należy wykonać nowe rozdzielnie, dokonując podłączenia wszystkich nowych i istniejących
urządzeń i obiektów, w tym co najmniej:
•
Stację zlewną (sterowanie, ogrzewanie, oświetlenie, macerator i sprężarka).
•
Napędy zasuw i przepustnic:
o Zastawki (4 szt) krat.
o Zastawki (2 szt) piaskowników.
o Zasuwy (przepustnice) regulacyjne sprężonego powietrza (2 w komorach
dwufunkcyjnych, 4 w komorach nitryfikacji).
o Zasuwy regulacyjne spustu osadu recyrkulowanego.
o Zasuwy dla II etapu (spustu osadu wstępnego, cyrkulacji osadu wstępnego,
załadunku WKF)
•
Kraty i piaskowniki z osprzętem oraz układami transportu i obróbki piasku i skratek.
•
Mieszadła piaskowników.
•
Pompy w pompowni przewałowej (4 sztuki), reaktorach (2 sztuki mieszadeł
pompujących recyrkulacji wewnętrznej), recyrkulacji zewnętrznej z osadników,
wydzielonych pompowniach (np. wody technologicznej 2 sztuki), itp.
•
Mieszadła w reaktorze (wstępnie przyjęto: 1 sztuka w predenitryfikacji, 1 sztuka
w defosfatacji, po 2 sztuki w komorach denitryfikacji, po 1 sztuce w komorach
dwufunkcyjnych, po 2 sztuki w komorach nitryfikacji, łącznie 13 sztuk, ostateczna
ilość do doboru na etapie projektu).
•
Pompy i zgarniacze ślimakowe pływające, usuwania części pływających, zabudowane
na zgarniaczach osadników wtórnych.
•
Zgarniacze (2 sztuki).
•
Dmuchawy (3 sztuki).
•
Stację magazynowania i dozowania koagulantu (2 pompy, sterowanie, pomiary).
•
Hydrofor wody technologicznej.
•
Mieszadło (-a) w zbiorniku osadu do odwodnienia.
•
Węzeł odwadniania osadu: 2 prasy, układ pomp, 2 stacje przygotowania polimeru,
przenośniki osadu, mieszarka osadu z wapnem, układ transportu wapna, oświetlenie
i ogrzewanie.
Strona | 128
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
Biofiltry (wentylator, grzałka, układ sterowania i korekty odczynu).
•
Oświetlenie pomieszczeń i terenu.
•
Kotłownia i system CO oczyszczalni.
•
Systemy wentylacji.
•
Układ automatyki (w tym poboru próbek).
•
Pomieszczenia socjalne, warsztatowe, stacji dmuchaw, garażowe i zaplecza
administracyjnego, itp.
•
Inne odbiory.
Na terenie oczyszczalni oraz w pomieszczeniach należy przewidzieć rozmieszczenie min.
6 zestawów gniazd 1 i 3 fazowych (np. kraty, reaktory, pompownia przewałowa, hala
odwadniania, itp.).
W II etapie należy podłączyć:
•
Zgarniacz osadnika wstępnego.
•
Zasuwy spustu, tłoczenia i recyrkulacji osadu.
•
Pompy osadu wstępnego.
•
Mieszadła w zbiorniku osadów zmieszanych.
•
Pompy załadowcze WKF.
•
Pompy cyrkulacyjne WKF.
•
Mieszadło WKF.
•
Dmuchawy zbiornika biogazu.
•
Pochodnię biogazu.
• Inne odbiory.
Wyliczona moc gwarantowana musi zapewniać zasilanie co najmniej wszystkich
wykazanych powyżej odbiorów, przy zastosowaniu urządzeń o standardzie zgodnym
z niniejszą koncepcją wynosić ona będzie min. 330 kW dla samych potrzeb oczyszczalni,
przy czym należy zarezerwować również moc dla części administracyjno-socjalnej
(do określenia na etapie projektu), a największy odbiornik będzie mieć moc 55 kW (2 takie
odbiory – dmuchawy).
6.2.16 Wymiana systemu AKPiA wraz z dostosowaniem do nowych potrzeb
w zakresie oczyszczalni, odbioru, wykorzystania i transmisji sygnału
z pompowni sieciowych.
System automatyki musi realizować zadania z zakresu pracy oczyszczalni oraz odbioru,
wykorzystania i transmisji sygnału z pompowni sieciowych.
Główne wymagania stawiane przed oczyszczalnią w okresie docelowym, dotyczące
osiągnięcia wysokich efektów oczyszczania ścieków i niskiego zużycia energii, wymagają
zastosowania niezawodnego systemu AKPiA obejmującego kontrolę i sterowanie
przebiegiem ważniejszych procesów jednostkowych. Podstawowe zadania, jakie powinien
spełnić taki system to:
Strona | 129
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
•
Zapewnienie oraz utrzymanie wymaganych parametrów technologicznych
i związanych z nimi efektów pracy oczyszczalni.
Optymalizacja zużycia energii elektrycznej i chemikaliów.
Wizualizacja pracy oczyszczalni.
Archiwizacja, obróbka statystyczna i bilansowanie bieżących danych oraz eksport
danych do jednego z powszechnie stosowanych formatów, np. DBF, CSV.
Możliwość szybkiej i właściwej ingerencji w przypadku stanów awaryjnych.
Najważniejszym elementem systemu AKPiA jest część obejmująca układy sterowania
poszczególnymi urządzeniami lub węzłami technologicznymi oraz związane z nimi
automatyczne urządzenia kontrolno-pomiarowe.
Zakłada się całkowitą wymianę istniejącego systemu automatyki.
Na oczyszczalni ścieków w Złotoryi będą zbierane dane telemetryczne z przepompowni
z terenu miasta, pompownia Z-3 uzyska docelowo również możliwość sterowania
z oczyszczalni, a docelowo należy przewidzieć też możliwość przesyłu wybranych sygnałów
dotyczących parametrów pracy oczyszczalni do nadrzędnej jednostki organizacyjnej czyli
do głównej siedziby RPK.
Należy zastosować panele operatorskie dla kluczowych sterowników – zarówno w systemie
jak i dla urządzeń/węzłów wyposażonych we własne sterowniki (minimum: kraty,
piaskowniki z osprzętem, węzeł prasy i higienizacji osadu, dmuchawy, pompownie, agregat).
•
Wszystkie maszyny i urządzenia (zarówno nowe jak i istniejące) muszą zostać
włączone do nowego systemu kontroli i sterowania. W projekcie muszą zostać
uwzględnione następujące sposoby sterowania: ręczne lokalne, ręczne zdalne oraz
automatyczne.
•
Wszystkie projektowane węzły mają zostać zintegrowane także pod względem
wzajemnych zabezpieczeń (np. wyłączenie układu odwadniania przy awarii
przenośnika ślimakowego).
Należy wykonać nową tablicę synoptyczną w postaci ściany mozaikowej z wszystkimi
urządzeniami zabudowanymi na oczyszczalni, zarówno istniejącymi, jak
i nowozainstalowanymi oraz pompowniami sieciowymi. Należy odzwierciedlić
na tablicy stany pracy/gotowości/awarii oraz podstawowe informacje, co najmniej:
dopływ ścieków, odpływ ścieków, stężenia tlenu w poszczególnych reaktorach, pobór
prądu/energii elektrycznej przez oczyszczalnię.
Dla urządzeń należy zaprojektować przekazanie sygnałów praca/gotowość/awaria,
sterowanie zdalne/lokalne, zamknięcie/ otwarcie (zasuwy, zastawki, przepustnice),
a dla pomiarów - wszystkich wartości mierzonych.
Zaprojektować system na bazie urządzeń (z koniecznymi wyjątkami) posiadających
serwis techniczny na terenie kraju.
Cały system sterowania ma być zintegrowany, co oznacza że wszystkie elementy są
ze sobą kompatybilne pod względem sprzętowym i programowym (tylko jeden
producent sterowników oraz oprogramowanie SCADA).
Poszczególne urządzenia powinny komunikować się z systemem nadrzędnym poprzez
jeden ze standardowych protokołów komunikacyjnych (MODBUS, PROFIBUS).
•
•
•
•
•
Strona | 130
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Nadrzędny system sterowania (sterowniki oraz ich konfiguracja) ma być łatwo
skalowalny z szybką możliwością podwojenia punktów I/O.
Nowy układ automatyki, celem ujednolicenia oprogramowania w przedsiębiorstwie
ma być oparty na systemie SCADA InTouch w pełnej wersji „developer” wraz
z kompletem dokumentacji w postaci książkowej i elektronicznej w języku polskim.
Wykonawca winien przeprowadzić szkolenie z zakresu konfiguracji systemu
i zastosowanych zasad programowania.
Po zakończeniu realizacji zadania Wykonawca przekaże Użytkownikowi wszystkie
materiały (sprzęt, oprogramowanie narzędziowe), które umożliwia pracę
nad systemem, dostarczona zostanie również dokumentacja powykonawcza systemu
w postaci elektronicznej.
Wszystkie istotne parametry pracy obiektu i urządzeń mają być dostępne w systemie.
System musi umożliwiać bieżące tworzenie kopii roboczych.
Układ sterowania wykonać w taki sposób, że sterowanie urządzeniami ma odbywać
się z poziomu dyspozytorni w sposób ręczny lub automatyczny wg założonych
algorytmów pracy.
Zadawanie parametrów musi być możliwe w sposób prosty, bezpośredni
(bez konieczności wyszukiwania adresów i numerów zmiennych).
Przyjęty program ma zawierać wszystkie powszechnie używane elementy, tj. obsługę
alarmów, wykresy przebiegów czasowych pomiarów, system raportów, system
obsługi serwisowej urządzeń, a program ma działać płynnie i na bieżąco uaktualniać
swoje dane z obiektu.
W trakcie realizacji zadania należy każdorazowo ustalić z Użytkownikiem sposób
i miejsce montażu urządzenia pomiarowego.
Należy założyć wdrożenie co najmniej następujących algorytmów sterowania:
• Odbiór zanieczyszczeń dostarczanych do stacji zlewnej poprzez otwarcie zaworu
spustowego po automatycznej identyfikacji dostawcy, zamknięciem zaworu i alarmem
w razie przekroczenia dopuszczalnych wartości zanieczyszczeń (pomiar pH
i przewodności) – w ramach dostawy stacji zlewnej.
• Uruchamianie i regulacja położenia zastawek na kanałach dopływu/odpływu ścieków
do poszczególnych krat, w zależności od zadawanych przez obsługę parametrów
(do wyboru co najmniej: poziom przed kratami, stan krat, wielkość przepływu
ścieków, samoczynne wyrównywanie zadanego czasu pracy) oraz w przypadku awarii
czynnego urządzenia, z możliwością zdalnego (z systemu AKPiA) zadawania progów.
• Uruchamianie krat w zależności od różnicy poziomu ścieków przed i za kratą (Uwaga!
Należy wdrożyć algorytm umożliwiający włączanie obu krat w zależności od jednego,
dowolnego wskazania poziomu), z możliwością zdalnego (z systemu AKPiA)
zadawania progów.
• Transport, płukanie i odwadnianie skratek: zapewniający odbiór skratek po włączeniu
kraty, uruchomienie płuczki – prasy skratek, cykl płukania, cykl prasowania. Musi
istnieć możliwość zadawania parametrów przez obsługę w prostym menu.
• Uruchamianie zastawek i poszczególnych piaskowników w zależności od zadawanych
przez obsługę parametrów (do wyboru co najmniej: poziom przed kratami, wielkość
przepływu ścieków, samoczynne wyrównywanie zadanego czasu pracy) oraz
Strona | 131
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
w przypadku awarii czynnego urządzenia, z możliwością zdalnego (z systemu
AKPiA) zadawania progów.
Uruchamianie układu pompowania piasku w zależności od zadawanych przez obsługę
parametrów (do wyboru co najmniej: czas, ilość przepływających ścieków) oraz w
przypadku awarii czynnego urządzenia, z możliwością zdalnego (z systemu AKPiA)
zadawania wartości.
Płukanie i odwadnianie piasku: zapewniający uruchomienie płuczki – separatora, cykl
płukania, cykl odwadniania. Bezwzględnie wymaga się sterowania odwadnianiem
piasku w nastawach czasowych lub w zależności od mierzonego poziomu piasku
(do wyboru przez obsługę). Musi istnieć możliwość zadawania parametrów przez
obsługę w prostym menu.
Sterowanie pobieraniem próbek przez nowe urządzenie pobierające, zabudowane
na odpływie z oczyszczalni.
Opróżnianie zbiorników retencyjnych po spadku dopływu do oczyszczalni.
Płukanie zbiorników retencyjnych.
Sterowanie systemem napowietrzania (układ dmuchaw i reaktorów biologicznych)–
regulacja ilości powietrza dostarczanego do każdego reaktora biologicznego, poprzez
zmianę wydatku dmuchaw zasilających. System musi posiadać wdrożony algorytm
zapewniający automatyczne przełączenie i podział powietrza oraz zadawanie
priorytetacji. Napowietrzanie zależnie od stężenia tlenu lub azotu amonowego –
do wyboru przez operatora. Układ musi zapewniać fazowanie reaktora.
Sterowanie spustem osadu recyrkulowanego do pompowni recyrkulacji zewnętrznej
w proporcji do wielkości przepływu, w innych trybach, zależności od wartości
potencjału redoks (wartości lub różnicy wartości pomiędzy komorami funkcyjnymi) –
do wyboru przez operatora.
Sterowanie układem recyrkulacji wewnętrznej: w zależności od stężenia azotanów
w komorach denitryfikacji, w proporcji do wielkości przepływu, w zależności
od wartości potencjału redoks (wartości lub różnicy wartości pomiędzy komorami
funkcyjnymi) – do wyboru przez operatora.
Sterowanie mieszadłami – wprowadzenie możliwości fazowania reaktora
(przechodzenia komór napowietrzania do okresowej denitryfikacji).
Sterowanie systemem magazynowania i dozowania koagulantu.
Sterowanie usuwaniem części pływających.
Sterowanie pobieraniem próbek przez nowe urządzenie pobierające, zabudowane
na odpływie z oczyszczalni.
Pracą pomp w pompowniach ścieków oczyszczonych, osadu recyrkulowanego, itp.
pompowniach ścieków i osadów, które będą sterowane od poziomu napełnienia
zbiornika czerpalnego lub innej wartości zadanej. Regulacja wydajności pompowni,
wraz z wyrównywaniem czasu pracy, itp.
Sterowanie układem wody technologicznej (w tym praca pomp i hydroforu,
sterowanie elektrozaworem wody wodociągowej, blokady urządzeń dla suchobiegu,
itp.)
Sterowanie ilością odprowadzanego osadu nadmiernego poprzez pomiar natężenia
przepływu odprowadzanego osadu do wartości zadanej w systemie (alarm usunięcia
zadanej ilości dziennej).
Sterowanie układem zbiornika osadu do odwodnienia – praca cykliczna ze zrzutem
wody nadosadowej, zabezpieczeniem przed suchobiegiem pras itp.
Sterowanie układem do odwadniania – w ramach dostawy układu.
Sterowanie systemem transportu i higienizacji osadu.
Strona | 132
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
• Sterowanie układem zasilania awaryjnego.
• Sterowanie ogrzewaniem i wentylacją (w tym biofiltracją powietrza – w dostawie
biofiltra oraz wentylacją pomieszczeń – w tym systemu detekcji gazów).
• Sterowanie pracą pompowni Z3 – zależnie od obciążenia oczyszczalni, poziomu
w komorze pomp i zbiorniku, itp. .
W II etapie przewiduje się:
• Sterowanie spustem i recyrkulacją osadu wstępnego.
• Sterowanie załadunkiem komory fermentacyjnej.
• Sterowanie mieszadłem centralnym oraz obiegiem grzewczym WKF.
• Kontrola napełnienia zbiornika biogazu oraz sterowanie pochodnią.
• Sterowanie zużyciem biogazu w kotłowni.
Przewiduje się realizację co najmniej następujących pomiarów:
• Pomiar pH i przewodności w stacji zlewnej – w ramach dostawy stacji zlewnej.
• Pomiar przepływu ścieków dowożonych w stacji zlewnej – w ramach dostawy stacji
zlewnej.
• Pomiar poziomu w kanale dopływowym – sterujący otwarciem zasuw krat i ich
włączeniem.
• Pomiar pH ścieków dopływających.
• Detekcja gazów w pomieszczeniu krat.
• Pomiary napełnienia przed i za kratami (4 punkty pomiarowe) – w ramach dostawy
krat.
• Pomiar poziomu piasku w płuczce piasku – w ramach dostawy krat.
• Pomiar poziomu w pompowni przy zbiornikach retencyjnych.
• Pomiar poziomu w zbiornikach retencyjnych (2 szt.).
• Pomiar potencjału redoks w komorze predenitryfikacji, defosfatacji, denitryfikacji,
dwufunkcyjnych oraz komorach tlenowych (8 sztuk w sumie).
• Pomiar stężenia tlenu rozpuszczonego w komorze defosfatacji, denitryfikacji oraz
komorach tlenowych i dwufunkcyjnych (9 sztuk w sumie w tym po 2 w komorach
napowietrzania).
• Pomiar stężenia azotanów w komorach denitryfikacji (2 sztuki).
• Pomiar stężenia azotu amonowego w komorach nitryfikacji (2 sztuki lub jeden
analizator dwukanałowy).
• Pomiar stężenia fosforanów w odpływie.
• Pomiar pH ścieków odpływających.
• Pomiar ciśnienia sprężonego powietrza (wymaga się zastosowania 2 czujników
w układzie 1+1).
• Pomiar poziomu ścieków w pompowni przewałowej (hydrostatyczny + pływaki
awaryjne).
• Pomiar poziomu w zbiorniku wody technologicznej.
• Pomiar ciśnienia w zbiorniku hydroforu (w ramach dostawy hydroforu).
• Pomiar przepływu ścieków oczyszczonych (1 przepływomierz).
• Pomiar przepływu (elektromagnetyczny) osadu nadmiernego.
• Pomiar poziomu w zbiorniku osadu do odwadniania.
• Pomiar (elektromagnetyczny) przepływu osadu i polimeru w węźle odwadniania oraz
wody rozcieńczającej (rotametr) - dostawa wraz urządzeniem do odwadniania.
• Pomiar poziomu wapna w silosie.
Strona | 133
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
• Pomiar zużycia energii elektrycznej.
• System detekcji gazów niebezpiecznych w pozostałych pomieszczeniach poza (opcja
– do decyzji na etapie projektu).
Pomiary w II etapie.
• Pomiar przepływu osadu wstępnego.
• Pomiar przepływu osadu nadmiernego zagęszczonego.
• Pomiar poziomu w komorze czerpnej pompowni osadów do WKF (2 sztuki).
• Pomiar przepływu osadu zmieszanego zagęszczonego do WKF.
• Pomiar przepływu na osadzie cyrkulowanym – grzewczym.
• Pomiar odczynu w WKF (1 sztuka).
• Pomiar temperatury w WKF i na obiegu grzewczym (4 sztuki).
• Pomiar poziomu osadu w WKF.
• Pomiar poziomu piany w WKF.
• Pomiar poziomu biogazu w zbiorniku.
• System detekcji gazów niebezpiecznych w pozostałych pomieszczeniach poza (opcja
– do decyzji na etapie projektu).
• Inne pomiary wewnętrzne aplikacji (np. kotłowni).
Oprócz wymienionych wyżej pomiarów dostawcy gotowych urządzeń technologicznych
(dmuchawy, agregat, kotłownia, itp.) winni wprowadzić własne pomiary sterujące pracą ich
instalacji oraz własne algorytmy sterowania. Wszystkie dane pomiarowe powinny być
przesyłane do centralnej dyspozytorni wyposażonej w system komputerowy. System
powinien również sygnalizować wszystkie stany awaryjne, w tym awarie urządzeń
mechanicznych oraz przekroczenie zadanych wartości alarmowych (z możliwością zadawania
tych wartości przez obsługę dla każdego parametru mierzonego).
Obecnie w systemie kontroli znajduje się lub znajdować się będzie co najmniej
9 przepompowni zewnętrznych.
Z przepompowni należy odebrać sygnały:
• Obecność/brak napięcia.
• Praca/stop pompy.
• Awaria pompy.
• Sygnalizator suchobiegu/przepełnienia tłoczni/innych stanów niebezpiecznych.
• Praca ręczna/automatyczna.
• Czas pracy pomp.
• Pomiar prądu pobieranego przez pompy.
• Alarm włamania.
• Funkcja zdalnego załączenia/wyłączenia pomp oraz regulacji położenia zasuwy
spustowej zbiornika – dla pompowni Z-3.
• Poziom ścieków przed kratą ręczną oraz w zbiorniku retencyjnym, położenie zasuwy
spustowej, stan pracy kraty – dla pompowni Z-3
System sterowania musi umożliwiać przekaz informacji o stanach alarmowych
do zdefiniowanego dyspozytora – SMS na telefon komórkowy. Wymagane minimum:
krytyczne stany alarmowe, zdefiniowane na etapie uruchomienia systemu.
Strona | 134
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
6.2.17 Wykonanie nowych połączeń technologicznych oraz renowacja istniejących.
Z uwagi na prowadzenie prac na terenie istniejącego obiektu zakłada się wykorzystanie
większości sieci, będących w dobrym stanie. Niemniej jednak, znaczna część przewodów
nie nadaje się do dalszej eksploatacji (całkowite zużycie, potwierdzone awariami
przewodów).
Przewiduje się wykonanie następujących przewodów międzyobiektowych w I etapie:
• Tłoczny z pompowni ścieków przy zbiornikach retencyjnych (przed kraty) DN250
PEHD.
• Tłoczny sprężonego powietrza ze stacji dmuchaw do reaktorów 0H18N9T.
• Tłoczny strumienia azotanów (recyrkulacja wewnętrzna): 2 przewody PEHD w ziemi,
0H18N9 w pompowniach, reaktorze oraz przejść przez ściany.
• Grawitacyjne ciśnieniowe spływu osadu recyrkulowanego z osadników do pompowni
PEHD.
• Tłoczny osadu recyrkulowanego (recyrkulacja zewnętrzna) z pompowni osadu
recyrkulowanego do reaktorów PEHD w ziemi, 0H18N9 w pompowni, reaktorze oraz
przejść przez ściany.
• Tłoczny osadu nadmiernego z pompowni do stacji odwadniania – do zbiornika osadu
do odwodnienia (z odgałęzieniem do osadnika Imhoffa) DN150 PEHD w ziemi,
0H18N9 w pompowni, stacji odwadniania oraz przejść przez ściany.
• Tłoczny koagulantu: DN20 PE.
• Grawitacyjny ścieków oczyszczonych z osadników do pompowni przewałowej –
PEHD w ziemi, 0H18N9 w obiektach.
• Tłoczne części pływających z osadników do kanalizacji zakładowej.
• Tłoczny do wylotu do odbiornika - PEHD w ziemi, 0H18N9 w obiektach.
• Tłoczny wody technologicznej z pompowni przewałowej do hali prasy i dalej do hali
krat - PEHD w ziemi, 0H18N9 w obiektach.
Przewiduje się wykonanie następujących przewodów międzyobiektowych w II etapie:
• Grawitacyjny dopływu z komory rozdziału do osadnika wstępnego.
• Grawitacyjny dopływu z osadnika wstępnego do komory zbiorczej.
• Grawitacyjny ciśnieniowy spustu osadu z osadnika wstępnego do pompowni osadu
min. DN 200 PEHD w ziemi.
• Tłoczny osadu wstępnego zagęszczonego z pompowni przed osadnik (recyrkulacja
osadu wstępnego) min. DN125 PEHD w ziemi.
• Tłoczny osadu wstępnego zagęszczonego z pompowni do WKF DN125 PEHD.
• Tłoczny części pływających z osadnika wstępnego przed kraty.
• Tłoczny cyrkulacji grzewczej do WKF.
• Grawitacyjny ciśnieniowy spływu cyrkulacji.
• Grawitacyjny osadu przefermentowanego z przelewu WKF do zbiornika osadu do
odwadniania.
• Ciśnieniowy biogazu z WKF do zbiornika biogazu przez odsiarczalnię DN 100 PEHD.
• Ciśnieniowy biogazu ze zbiornika do pochodni i do kotłowni DN63 PEHD.
• Odwadniaczy kondensatu.
Należy ponadto wykonać wszystkie połączenia umożliwiające prawidłowe funkcjonowanie
oczyszczalni i zabudowanych na jej terenie obiektów.
Strona | 135
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
6.2.18 Dostosowanie układu komunikacyjnego oczyszczalni.
Stan dróg na oczyszczalni już obecnie należy uznać za niezadowalający. Z uwagi
na przeniesienie stacji zlewnej oraz dalsze przewidywane pogorszenie ich stanu, związane
z robotami budowlanymi należy dokonać praktycznie całkowitej wymiany istniejących dróg
i chodników. Wokół wszystkich obiektów należy wykonać opaski.
6.2.19 Budowa nowego, wydzielonego układu stabilizacji osadów.
W ramach wykonania tego węzła, przewiduje się realizację opisanych poniżej prac:
6.2.19.1 Wykonanie węzła osadnika wstępnego.
Na kanale odpływowym z węzła krat i piaskowników należy zabudować komorę rozdzielczo
– zbiorczą, zapewniającą możliwość skierowania ścieków do osadnika wstępnego.
Konstrukcja komory musi zapewniać zarówno jego odcięcie, jak i możliwość regulacji ilości
ścieków omijających osadnik (w proporcji do przepływu), stąd zaleca się zastosowanie
na dopływie i obejściu osadnika przelewów regulowanych.
Nie narzuca się rozwiązania technicznego osadnika wstępnego – dopuszczając zarówno
prostokątny, jak i radialny. Należy zwrócić szczególną uwagę na konstrukcję leja osadowego
oraz rozwiązanie zgarniacza – z uwagi na wielkość oczyszczalni nie przewiduje się budowy
wydzielonego zagęszczacza grawitacyjnego, dlatego też należy zapewnić możliwość
zagęszczania osadu w samym osadniku.
Pojemność osadnika winna wynosić 550 m3.
Osadnik należy zaopatrzyć w zgarniacz denny i powierzchniowy. Konstrukcję osadnika
przygotować pod docelowe przykrycie i hermetyzację.
6.2.19.2 Wykonanie pompowni osadu wstępnego zagęszczonego.
Osad wstępny z osadnika pobierany będzie poprzez układ dwóch tandemowych zestawów
pompa rotacyjna + macerator frezowy, pracujących w systemie naprzemiennym. Układ
wyposażony w zasuwy ręczne odcinające oraz zawory kulowe zwrotne. Kolejno osad będzie
tłoczony (przez przepływomierz elektromagnetyczny) ponownie przed osadnik jako
recyrkulacja i płukanie lotnych kwasów tłuszczowych lub podawany do węzła komory
fermentacyjnej. W tym celu na przewodzie tłocznym należy zabudować dwie zasuwy
z napędami elektrycznymi – na przewodzie recyrkulacji i przewodzie do WKF. Dodatkowo
na przewodzie do WKF należy zamontować kolejny zawór zwrotny kulowy, zapobiegający
cofnięciu osadu z WKF przy przypadkowym otwarciu obu zasuw.
Pompy zabudować w komorze suchej, wyposażonej w komplet instalacji wewnętrznych oraz
doprowadzenie wody, kanalizacji, instalacji elektrycznych i AKPiA, itp.
6.2.19.3 Wykonanie Wydzielonej Komory Fermentacyjnej zamkniętej (WKF).
Przy wyborze procesu fermentacji należy przewidzieć mezofilową fermentację beztlenową
osadu, prowadzoną w nowej pojedynczej zamkniętej komorze fermentacyjnej, w temperaturze
38oC z instalacją odbioru biogazu. Komora musi być ocieplona. Obligatoryjnie należy
wykonać dno w formie stożka o kącie nachylenia nie mniejszym niż 35 stopni.
Strona | 136
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Zakłada się, iż pojemność czynna dla fermentacji jednostopniowej wyniesie nie mniej, niż
ok. 1550 m³, przy czym należy zapewnić czas fermentacji osadu nie niższy niż 30 dni dla
warunków docelowych, odpowiednio dostosowując pojemność komory. Do obliczeń przyjąć
stężenie osadów zmieszanych zasilających komorę nie wyższe niż 4,5% suchej masy (5,5 %
dla osadu nadmiernego i 3,5 % dla osadu wstępnego).
Wymagania technologiczne WKF.
Minimalne wyposażenie zbiornika:
• Mieszadło mechaniczne z rurą centralną o mocy rzędu 6-9 kW (zapewniające
minimum 6-cio krotne wymieszanie zbiornika).
• Kopuła z pomostem obsługowym.
• Ujęcie biogazu ze złożem wewnętrznym i układem gaszenia piany.
• Bezpiecznik cieczowy wewnętrzny.
• Wziernik z pokrywą, średnica szkła min. 350 mm.
• Instalację gaszenia piany wodą.
• Przewody i orurowanie w tym przewód osadu przefermentowanego z WKF
do zbiornika osadu przed odwadnianiem wraz z obejściami.
• Instalacje odgromowe.
• Instalacja elektryczna i oświetlenie.
• Instalacja AKPIA - w tym co najmniej pomiar poziomu osadu, pomiar poziomu piany,
pomiar ciśnienia biogazu, automatyczne gaszenie piany, dwa punkty pomiaru
temperatury WKF.
Uwaga! Ponieważ przewiduje się zasilenie kotłów bez konieczności stosowania dodatkowego
podnoszenia ciśnienia biogazu, komora fermentacyjna musi być przystosowana do ciśnienia
roboczego biogazu min. 45 milibarów, a ciśnienie robocze biogazu wynosić ok. 40 milibarów.
Wstępnie w dalszej części koncepcji przyjęto, iż ewentualna jednostka kogeneracyjna
pracować będzie z zasilaniem w biogaz poprzez własną dmuchawę, jednak jest to założenie
przyjęte ze względów kosztowych (niższa cena zakupu w pakiecie) oraz uwzględniające
obecne standardy. Biorąc pod uwagę szybkość rozwoju rynku (praktycznie na bieżąco
pojawiające się nowości) należy dobrać jednostkę zasilaną ciśnieniem układu, bez
konieczności stosowania dmuchaw biogazu.
Standard obiegów technologicznych osadu WKF.
Dla układu technologicznego orurowania WKF narzuca się następujące funkcje:
• Pobór z dna (ok. 50 cm nad dnem) lub z pobocznicy (ściany) WKF w dolnej części –
do wyboru przez operatora, odcinane zasuwami z napędami ręcznymi.
• Tłoczenie osadu w górnej części WKF (na kopule) powyżej poziomu biogazu
w sposób rozdeszczający osad, zapewniający gaszenie piany i topienie ewentualnych
części pływających.
• Odbiór do obiegu WKF wtłoczonego osadu wstępnego zagęszczonego oraz
nadmiernego do obiegu grzewczego z opcją podawania przed i za pompę obiegową
(celem prawidłowego zaszczepienia osadu).
• Zrzut osadu przefermentowanego w postaci wyporowej – z dna WKF, poprzez
przelew regulowany do zbiornika osadu do odwadniania przed prasami. UWAGA!
Ponieważ obligatoryjnie wymagane jest zastosowanie mieszadła z rurą centralną
(które „z definicji” posiada niewielki zakres dopuszczalnych poziomów pracy) należy
zastosować przelew regulowany, umożliwiający jego pracę w pełnym zakresie ciśnień
ruchu WKF – od bezciśnieniowego po normalny, zapewniając dodatkowo rezerwę po
min. 25 cm ruchu zwierciadła dodatkowo w obie strony.
Strona | 137
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
Zapewnienie układu połączeń umożliwiających pobór osadu ze ściany do obiegu
grzewczego i przepłukanie stożka dennego poprzez tłoczenie osadu przewodem
dennym ssawnym układu obiegu grzewczego.
Zapewnienie układu połączeń umożliwiających pobór osadu ze ściany (jw.) oraz
przepłukanie
strumieniem
tłocznym
przewodu
przelewowego
osadu
przefermentowanego i to zarówno w stronę przelewu teleskopowego jak i dna stożka
WKF. Uwaga! Należy zapewnić możliwość tłoczenia w kierunku dna z odcięciem
wylotu przelewem teleskopowym.
Przelew awaryjny WKF.
Spust części pływających.
Układy technologiczne obiegów komory fermentacyjnej realizować muszą następujące
funkcje:
Obieg grzewczy
Obieg grzewczy służy do zachowania właściwej temperatury komory fermentacyjnej,
pozwala na prawidłowe rozmieszanie (zaszczepienie) świeżego osadu, spełnia rolę mieszania
pomocniczego (awaryjnego) oraz pozwala na wzruszenie osadów znajdujących się na dnie
komory. Osad z komory fermentacyjnej w normalnych warunkach pobierany będzie
pobierany będzie znad dna i kierowany poprzez jeden z maceratorów oraz pompę
do odpowiednich wymienników ciepła i z powrotem do WKF. Zakłada się,
iż w podstawowym układzie pracy ruch odbywać się będzie jedną pompą obiegową.
Przewiduje się ciągłą pracę układu pompowego i regulację dostawy ilości ciepła poprzez
sterowanie temperaturą wody zasilającej wymienniki ciepła. Przewiduje się również
możliwość poboru osadu z króćca zlokalizowanego przy ścianie WKF (w górnej części
stożka) – w tym celu otwierana będzie zasuwa tego przewodu ssącego, a zamykana zasuwa
dolna.
Przewidywana wydajność pomp musi zapewnić min. 100% wymiany objętości komory
fermentacyjnej w ciągu doby, nie mniej niż 60 m3/h.
Zakłada się zabudowę dwóch wymienników o mocy umożliwiającej dogrzanie
podawanego średnio przez 18 godzin dziennie osadu oraz pokrycie wszelkich strat dla WKF
(przy obliczeniowej temperaturze fermentacji min. 38 st. C). Należy założyć pracę jednym
wymiennikiem. Obliczona wstępnie moc minimalna (uzależniona od doboru konstrukcji
i izolacji WKF oraz po uwzględnieniu zapiekania wymiennika) to ok. 120 kW każdy.
Wymiennik służy do ogrzania osadu recyrkulowanego z/do WKF dla podanego zakresu
parametrów roboczych oraz przy założeniu maksymalnej zawartości suchej masy 8%.
Wymiennik ciepła jest zaprojektowany i dobrany wymiarowo dla przepływu
przeciwprądowego – dlatego też, dla zapewnienia obliczeniowej wymiany ciepła podłączenie
wody grzewczej w stosunku do osadu musi zapewnić przepływ przeciwprądowy.
UWAGA! Kolektor ssący denny należy poprowadzić wznosząco wewnątrz komory
do przejścia przez jej ścianę. Przy przejściu wykonać otwór odgazowujący do wnętrza WKF,
a następnie ze spadkiem w kierunku pomp cyrkulacyjnych, tak, aby były one najniższym
punktem instalacji. Kolektor od pomp do wymienników prowadzić w sposób redukujący
powstawanie korków gazowych. Kolektor tłoczny do WKF należy poprowadzić na estakadzie
– tak, aby dochodziło do samoczynnego odgazowywania wymienników.
Spust osadu przefermentowanego.
Strona | 138
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Układ pracy polega na samoczynnym wypieraniu osadu przefermentowanego
z dna komory do kieszeni przelewowej w WKF i odpływie grawitacyjnym do istniejącego
zbiornika osadu do odwadniania.
Możliwe jest opróżnienie komory spustem z obiegu grzewczego – należy wykonać obejście
umożliwiające pobór osadu z tego obiegu (sprzed punktu tłoczenia świeżych osadów)
do węzła pras – co umożliwi obejście awaryjne zbiornika osadu do odwadniania.
Układy pomocnicze
Przewiduje się szereg dodatkowych funkcji realizowanych przez projektowane układy
instalacji i urządzeń:
Płukanie stożka dennego.
Z uwagi na możliwość osadzania się części stałych na dnie komory należy zapewnić
możliwość płukania dna poprzez wtrysk osadu z obiegu grzewczego. Będzie to realizowane
poprzez pracę obiegu grzewczego z przepływem poprzez otwarte zasuwy poboru osadu przez
ścianę, przy zamkniętych zasuwach poboru ze stożka i tłoczenia na wierzchołek komory.
Czas płukania winien wynosić być ustalony przez Wykonawcę podczas rozruchu.
Opróżnianie komory.
Zapewnić możliwość opróżnienia WKF poprzez spust oraz z przewodu tłocznego pomp
cyrkulacyjnych do zbiornika osadu przefermentowanego przed odwadnianiem.
Opróżnianie oraz odpowietrzanie przewodów:
Pompy obiegu grzewczego: odpowietrzanie poprzez zawory znajdujące się pod zaworami
zwrotnymi, odwadnianie – poprzez odwadniacze w króćcach ssawnych. Przewody ułożyć
ze spadkiem tak, aby pompy znajdowały się w najniższym punkcie. Przebieg przewodów
wytyczyć tak, aby nie dochodziło do tworzenia korków gazowych.
Przewód tłoczny układu mieszania: odpowietrzanie poprzez wydmuch do komory
fermentacyjnej, przy czym należy zapewnić króćce spustowe i poboru osadu.
Przewód przelewowy: nie ma potrzeby odpowietrzania – instalacja od góry jest otwarta.
Przewód spustowy z dna komory: odpowietrzenie odbywa się samoczynnie w momencie
spustu osadu.
Wejście na komorę należy zrealizować w postaci zamkniętej klatki schodowej, zaopatrzonej
w wymagane instalacje (m.in. oświetlenie).
Przewody osadowe i wodne należy poprowadzić wewnątrz klatki schodowej – co umożliwi
dostęp obsługowy oraz zredukuje ryzyko zamarzania.
Konstrukcja.
Istnieją trzy warianty wykonania konstrukcyjnego komór.
Wariant pierwszy to realizacja żelbetowej konstrukcji komory. Do zalet takiego rozwiązania
należy duża odporność na ewentualne nadciśnienie i podciśnienie.
Wadami rozwiązania są duży koszt i okres realizacji, jak również brak możliwości modułowej
rozbudowy. Nie ma również możliwości wprowadzenia pełnej kontroli materiałów użytych
do budowy (badanie każdej partii betonu oraz sposobu prowadzenia prac). Również koszty
ewentualnych uszczelnień są olbrzymie. Praktyka wskazuje, iż w większości obecnie
realizowanych komór występują przecieki, a ich uszczelnianie od zewnątrz może powodować
brak wystarczającej szczelności od wewnątrz i narażenie zbrojenia na kontakt z osadem lub
gazem.
Strona | 139
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Drugim wariantem konstrukcji komory jest zastosowanie komory stalowej, z płytami
szkliwionymi. Zaletą takiej konstrukcji jest modułowość oraz koszt i szybkość realizacji.
Wadami – niska odporność na podciśnienie w sytuacjach awaryjnych oraz możliwość
występowania korozji w miejscach naruszenia pokrywy ze szkła.
Trzeci wariant to konstrukcja stalowa, z pokryciem tworzywem. Zalety są identyczne jak
w przypadku poprzedniego wariantu. Wadą jest również stosunkowo niska (jak wariant
poprzedni) odporność na podciśnienie w sytuacjach awaryjnych, przy czym już nie ma
podatności na korozję wynikającą z odpękania powłoki, ponieważ powłoka tworzywowa ma
własności plastyczne.
Rekomenduje się zastosowanie trzeciego wariantu.
Mieszanie .
Istnieją dwa rozwiązania mieszania komór fermentacyjnych uzasadnione do zastosowania
na oczyszczalni ścieków w Złotoryi: mieszanie mieszadłem centralnym wolnoobrotowym
śmigłowym lub mieszadłem w rurze centralnej. Zdecydowanie (zarówno ze względów
technologicznych jak i wysokości kosztów eksploatacji) zaleca się odrzucić mieszanie
z użyciem systemów pompowych oraz sprężonym biogazem.
Porównanie systemów mieszania zawarto w poniższej tabeli.
Tabela 39: Porównanie systemów mieszania
Mieszadła szybkoobrotowe
Zawartość zbiornika jest mieszana niezależnie o
kierunku obrotu mieszadła
By usunąć zanieczyszczenia włókninami z wirnika
mieszadła zmienia się kierunek obrotów, po zmianie
kierunku mieszadło nadal miesza zawartość zbiornika
Możliwe jest wyciągnięcie całego mieszadła z
wirnikiem ze zbiornika bez konieczności jego
opróżniania
Wał mieszadła uszczelniony jest uszczelnieniem
wargowym smarowanym, smar jest podawany w
sposób ciągły przez automatyczną pompę smaru
Rewersyjna praca mieszadła pozwala likwidować
powstającą na powierzchni osadu pianę która jest
zasysana do rury pionowej i doprowadzana na dno
zbiornika
Na konstrukcję komory oraz kopułę gazową nie
działają duże momenty a obciążenie mieszadłem ma
głównie kierunek pionowy łatwy do przeniesienia
przez konstrukcję
W przypadku komór o znacznej wysokości i mniejszej
średnicy wystarczy jedynie zwiększenie długości rury
centralnej bez konieczności ingerencji w konstrukcję
samego mieszadła
Mieszadła wolnoobrotowe
Zawartość zbiornika jest mieszana przy obrotach
mieszadła w jednym określonym kierunku, przy
zmianie kierunku obrotów mieszania nie ma
By usunąć zanieczyszczenia włókninami ze śmigieł
mieszadła zmienia się kierunek obrotów, po zmianie
kierunku mieszadło zawartość zbiornika nie jest
mieszana. Zbyt długi brak mieszania może
doprowadzić do zamierania bakterii metanowych i
przerwania produkcji biogazu co wiąże się z dużymi
stratami energii.
Nie ma możliwości wyjęcia mieszadła ze zbiornika
bez jego opróżnienia
Wał mieszadła uszczelniony jest za pomocą
uszczelnienia labiryntowego wypełnionego cieczą,
poziom cieczy trzeba stale kontrolować i uzupełniać
Mieszadło pracuje tylko w jednym kierunku a za
zatapianie piany odpowiada górne śmigło co przy
wolnych obrotach nie zapewnia dobrej skuteczności.
Konsekwencją nadmiernego pienienia jest
konieczność obniżenia poziomu osadu, zatrzymanie
pracy WKF, a nawet zanieczyszczenie instalacji do
odbioru biogazu
Na konstrukcję komory oraz kopułę gazową działają
znacznie większe siły i momenty niż w przypadku
zastosowania mieszadła szybkoobrotowego
W przypadku komór o znacznej wysokości i mniejszej
średnicy koniecznej jest stosowanie wałów
składających z wielu odcinków oraz większej ilości
śmigieł. Co sprawia, że konstrukcja jest droga i
bardziej podatna na uszkodzenia.
Strona | 140
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Mieszadła szybkoobrotowe
Wlot do rury centralnej umieszczony jest w
niewielkiej odległości nad dnem zbiornika
zapewniając zasysanie osadu z samego dna dolnego
stożka
Mieszadła wolnoobrotowe
Dolne śmigło mieszadła musi być umieszczone w
określonej odległości od dna zbiornika. Przy dużej
wysokości dolnego stożka, wielkość dolnego śmigła
ogranicza możliwość jego instalacji przy dnie przez co
dolna część zbiornika nie jest odpowiednio mieszana
Należy zwrócić uwagę, że mieszadło z rurą centralną jest znacząco droższe od mieszadeł
wolnoobrotowych (porównanie cen w części ekonomicznej). Z uwagi na konieczność
zagwarantowania stabilności procesu, pewności usuwania piany, właściwych możliwości
konserwacji i obsługi pojedynczej komory fermentacyjnej, itp. należy jednak zdecydowanie
wybrać mieszadło z rurą centralną.
Komora będzie mieszana mieszadłem śmigłowym z rurą centralną, a podgrzewana
na wymiennikach instalacji grzewczej w nowym budynku obsługowym.
6.2.19.4 Wykonanie maszynowni WKF.
W ramach węzła fermentacji należy wykonać również węzeł zawierający następujące
instalacje:
• Zagęszczania osadu.
• Maszynownię WKF.
Zaleca się zabudowę maszyn w istniejącym obiekcie węzła odwadniania (zagęszczacz
i wymienniki obok pras, pompy w pomieszczeniu zasuw).
Zagęszczanie.
W ramach węzła należy wykorzystać zagęszczacz mechaniczny dostarczony wraz z prasą.
Urządzenie należy zdjąć z konstrukcji prasy i zamontować osobno – na linii odbioru osadu
nadmiernego, wykorzystując również pompę podającą osad. Do prasy zakupić pompę
przystosowaną do osadu przefermentowanego oraz zmodyfikować przewód tłoczny.
W ramach wykonania węzła należy zabudować nową stację przygotowania polimeru (stacja
pierwotna pozostanie z prasą), zbiornik osadu zagęszczonego przy zagęszczaczu oraz pompę
osadu zagęszczonego wraz z przepływomierzem. Węzeł wyposażyć w nowy układ
sterowania, przy czym również układ sterowania prasy należy uaktualnić.
Maszynownia WKF.
Przewiduje się wykonanie maszynowni wyposażonej w następujące urządzenia:
• 2 maceratory frezowe o wydajności min. 60 m3/h każdy, pracujące w systemie 1 +1,
wyposażone w zasuwy elektryczne przed urządzeniami (odpowiedzialne za zamianę
urządzeń) oraz ręczne (remontowe) za urządzeniami.
• 2 pompy obiegowe WKF, wyposażone w zasuwy ręczne odcinające oraz zawory
zwrotne.
• 2 wymienniki ciepła, wyposażone w armaturę odcinającą ręczną oraz termometry
i manometry kontrolne. Zasilanie w ciepłą wodę zrealizować za pomocą wspólnego
zaworu trójdrogowego mieszającego oraz pompy obiegowej.
Strona | 141
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Maszynownię należy wyposażyć w następujące elektroniczne urządzenia pomiarowe:
• Przepływu osadu wstępnego podawanego do WKF (dopuszcza się zabudowę
w pompowni osadów).
• Przepływu osadu nadmiernego zagęszczonego podawanego do WKF (dopuszcza się
zabudowę przy zagęszczaczu – co opisano powyżej).
• Przepływu osadu cyrkulowanego.
• Odczynu osadu cyrkulowanego.
• Temperatury przed i za wymiennikami.
Osad wstępny zagęszczony oraz nadmierny zagęszczony należy podać do obiegu grzewczego
przed maceratory rozdrabniające.
Pomieszczenia wykonać w standardzie pozostałych obiektów (posadzka żywicowa, płytki
na ścianach, oświetlenie, wentylacja, itp.).
6.2.19.5 Wykonanie obiektów gospodarki biogazowej wraz z modernizacją kotłowni.
Należy wykonać sieć biogazową, zapewniającą odbiór, obróbkę i magazynowanie biogazu
oraz jego rozprowadzenie do odbiorników. Układ winien składać się z sieci biogazowej
z odwadniaczami automatycznymi, odsiarczalni, zbiornika biogazu i pochodni.
Sieć poprowadzona będzie od ujęcia na kopule WKF. Należy przeprowadzić następujące
prace :
• Wykonać przewód gazowy od ujęcia na kopule WKF do odsiarczalni. Wykonanie –
stal nierdzewna kwasoodporna nad terenem, PEHD w gruncie. Na przewodzie
wykonać samoczynny odwadniacz (studnię) kondensatu, z odprowadzeniem
kondensatu do kanalizacji. Odprowadzenie należy wykonać jako grawitacyjne,
z podwójnym zamknięciem wodnym.
• Wykonać przewód gazowy od odsiarczalni do węzła rozdzielczego biogazu,
umożliwiającego skierowanie biogazu do zbiornika biogazu oraz rozdział
powracającego gazu do kotłowni i pochodni. Za odsiarczalnią zabudować
przepływomierz do biogazu. W węźle wykonać spinkę oraz układ przepustnic,
umożliwiających odcięcie i obejście zbiornika.
• Wykonać przewody do/z zbiornika biogazu, zabudowując na odgałęzieniu
do bezpiecznika cieczowego zbiornika, na odcinku naziemnym, manometr.
• Wykonać przewody do kotłowni biogazowej (zlokalizowanej w budynku obsługowym
WKF lub w budynku administracyjnym) i pochodni. Przewód do kotłowni należy
wyposażyć w automatyczną oraz ręczną zasuwę odcinającą na ścianie budynku.
Przewód do pochodni wyposażyć w przepływomierz biogazu.
• Do przewodu zbiornika biogazu należy przyłączyć bezpiecznik cieczowy zbiornika
(o parametrach dostosowanych do dostarczonego zbiornika i wyposażeniu
identycznym z bezpiecznikiem na WKF).
• W węźle rozdzielczym wykonać samoczynny odwadniacz (studnię) kondensatu,
z odprowadzeniem kondensatu do kanalizacji. Odprowadzenie należy wykonać, jako
grawitacyjne z podwójnym zamknięciem wodnym.
Sieć należy zwymiarować na maksymalne możliwe przepływy biogazu. Średni przepływ
biogazu wyniesie (zakładając produkcję na poziomie 661,8 m3/d) 27,6 m3/h. Zakładając
współczynniki nierównomierności 1,8 należy przyjąć przepływ biogazu na poziomie
Strona | 142
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
49,6 m3/h – proponuje się przyjąć do obliczeń przepływ maksymalny na poziomie nie
niższym niż 50 m3/h.
Odsiarczalnia biogazu.
Biogaz usuwany z komór fermentacyjnych zawiera zawsze mieszaninę gazów, w której
oprócz metanu i dwutlenku węgla znajdują się również inne gazy. Szczególnie szkodliwy jest
siarkowodór, który powoduje niszczenie (korozję) urządzeń. Niezbędne jest zatem
wprowadzenie układu jego usuwania. Wyróżnia się następujące metody odsiarczania biogazu:
• Chemiczne (suche i mokre).
• Biologiczne (tlenowe, niedotlenione).
• Mieszane.
Najpopularniejsze metody chemiczne to
• Suche.
• Ruda darniowa.
• Proszki.
• Granulaty firmowe.
• Mokre.
•
Roztwory chelatowego żelaza.
•
Płuczki NaOH.
•
Dodawanie PIX, FeCl3.
Z uwagi na koszty inwestycyjne oraz eksploatacyjne nie zaleca się dla przewidywanej
wielkości przerobu biogazu stosować metod mikrobiologicznych.
Również proponuje się wyeliminować metody mokre chemiczne (zarówno biorąc pod uwagę
koszty jak i uciążliwość obsługi). Zdecydowanie nie zaleca się metody usuwania z użyciem
koagulantu żelazowego, dozowanego do komory fermentacyjnej. Jest to metoda bardzo
kosztowna eksploatacyjnie, a dodatkowo mogąca powodować korozję instalacji.
Proponuje się zastosować najpopularniejszą suchą metodę odsiarczania biogazu, która jest
ekonomicznie i obsługowo optymalna dla oczyszczalni ścieków tej wielkości, tj. odsiarczanie
suche z użyciem granulatu w wydzielonej odsiarczalni. Należy wykonać odsiarczalnię
o odpowiedniej wielkości, wykonany z materiałów odpornych na korozję, temperaturę oraz
oddziaływanie wszystkich czynników środowiskowych (biogaz). Na kolektorze dolotowym
oraz na wylotowym należy zabudować króćce do poboru próbek z zaworami i typowymi
końcówkami gazowymi, wyprowadzone do poziomu umożliwiającego pobór prób z poziomu
terenu. Obok króćców na kolektorach należy zabudować termometry elektroniczne oraz
ciśnieniomierze elektroniczne oraz zwykłe. Całość sygnałów musi zostać przesłana
do systemu AKPiA oczyszczalni. W ramach odsiarczalni należy zabudować również system
symultanicznej regeneracji złoża powietrzem, również podłączony do systemu AKPiA. Dno
komory należy wykonać ze spadkiem w kierunku zaworu odwadniającego lub odprowadzić
odciek przewodem gazowym do odwadniacza. Całość przewodów towarzyszących
wykonanych ma być ze stali nierdzewnej.
Wokół odsiarczalni wykonać opaskę z kostki wibroprasowanej o szerokości min. 1 metra oraz
dojazd, zapewniający transport złoża.
Strona | 143
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Rurociągi dopływowy i odpływowy biogazu do i z komory odsiarczalni oraz bypass zostaną
wyposażone w przepustnice międzykołnierzowe z dźwignią ręczną. Układ wyposażony
w system ciągłej regeneracji złoża tlenem: pompkę powietrza, głowicę pomiarową stężenia
tlenu w biogazie. Układ wtłaczania powietrza technologicznego wyposażony również
w rotametr dla nastawy stałego przepływu powietrza do biogazu, zawory kulowe odcinające
oraz indykator przepływu biogazu.
Zbiornik biogazu (obiekt nowy).
Produkcja biogazu nigdy nie jest równomierna, choćby z uwagi na zmienną ilość osadów
podawanych do procesu fermentacji oraz ich skład (wynikający choćby z okresowej pracy
zagęszczacza mechanicznego). Dodatkowo zapotrzebowanie na biogaz nie rozkłada się
w trakcie doby równomiernie – możliwość retencji biogazu pozwala na zwiększenie produkcji
energii elektrycznej w godzinach szczytowych. Sieć biogazowa posiada ponadto niewielką
kubaturę, stąd i zmiany ciśnienia są w niej znaczne, co wpływa na niestabilną pracę odbiorów.
Stąd zaleca się zastosowanie zbiornika biogazu. Dzięki jego użyciu możliwe jest również
dodatkowe osuszenie biogazu (wykroplenie kondensatu na płaszczu zbiornika).
Proponuje się zastosowanie zbiornika o ok. sześciogodzinnej retencji. Jest to wielkość
pozwalająca na skuteczne ustabilizowanie składu biogazu oraz na swobodne kształtowanie
pracy odbiorników.
Po uwzględnieniu dodatkowej objętości rezerwowej górnej i dolnej (nie wolno dopuścić
do całkowitego wypełnienia zbiornika, jak również jego opróżnienia), przewiduje się zbiornik
biogazu (na fundamencie żelbetowym) o objętości magazynowania V = 200 m3 wraz
z wyposażeniem.
Wyposażenie zbiornika:
• Szafa sterowania dmuchawami powietrza i sygnalizacji stanu napełnienia zbiornika
biogazu – wyświetlacz musi być widoczny bez konieczności otwierania drzwi szafki.
• System sygnalizacji stanu napełnienia i sterowania pracą pochodni biogazu
(z możliwością zadawania nastaw z nadrzędnego systemu sterowania).
• System detekcji metanu w przestrzeni międzypłaszczowej.
• Ultradźwiękowy pomiar napełnienia.
• Bezpiecznik nadciśnieniowy cieczowy z wypełnieniem na bazie glikolu etylenowego.
• Dwie dmuchawy sprężonego powietrza pracujące w systemie 1 czynna, 1 rezerwa,
z automatycznym przełączaniem. Silniki dmuchaw dopuszczone do pracy w strefie
zagrożonej wybuchem metanu.
• Przepustnica regulacyjna (upustowa) powietrza z przestrzeni międzypłaszczowej (nie
dopuszcza się upustu z przewodu doprowadzenia powietrza – wymagana wymiana
powietrza w przestrzeni międzypłaszczowej).
• Konstrukcja zbiornika dwupowłokowa. Membrana zewnętrzna wyposażona
we wziernik o średnicy minimum DN 300 mm.
• Przekaz wszystkich sygnałów do systemu AKPiA oczyszczalni, z możliwością
zdalnego załączania dmuchaw.
Wszelkie elementy stalowe muszą być wykonywane ze stali nierdzewnej kwasoodpornej.
Membrana wewnętrzna wykonana z tworzywa poliestrowego oraz PVC powlekanego
obustronnie lakierem akrylowym - co zwiększa jej mechaniczną odporność na ścieranie oraz
powoduje całkowitą szczelność.
Strona | 144
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Materiał dla wykonania powłoki wewnętrznej (magazynowy) powinien różnić się
od materiału zastosowanego dla membrany zewnętrznej – głównie z uwagi na działanie
medium magazynowanego tj. biogazu. W związku z tym należy określić na etapie projektu
szczegółowe warunki techniczne zbiornika biogazu, takie jak wytrzymałość mechaniczna,
odporność środowiskowa, a szczególnie przepuszczalność biogazu, przy czym proponuje się,
aby to nie było więcej niż 200 cm3/m2 x d x bar.
UWAGA! Zgodnie z opisanymi przy punkcie dotyczącym konstrukcji komory
fermentacyjnej, zakładanymi ciśnieniami pracy, zbiornik musi posiadać ciśnienie pracy nie
niższe niż 40 milibarów.
Opis systemu i funkcji:
Zbiornik dwu membranowy jest niskociśnieniowym systemem magazynowania biogazu.
Wentylatory powietrza, wykonane w wersji iskrobezpiecznej, wtłaczają 24h/d powietrze
pomiędzy membrany w celu utrzymania stałego nadciśnienia w sieci oraz ochrony przed
zewnętrznymi siłami takimi jak: wiatr czy śnieg. Wentylator jest wykonany w stopniu
ochrony EEX-e-II-T3, materiał obudowy wentylatorów to szare żeliwo lub stal St37
zabezpieczona antykorozyjnie. Osobne złącze elastyczne łączy wentylator powietrza
z membraną zewnętrzną.
Ze względów bezpieczeństwa oraz dla potrzeb płynnej regulacji wydatków i ciśnienia, system
powietrzny wyposażony jest w przepustnicę regulacyjną. Przepustnica reguluje ciśnienie
robocze i zamyka się całkowicie w przypadku spadku ciśnienia do poziomu minimalnego
roboczego, które liczone jest dla potrzeb utrzymania w odpowiednim stanie zewnętrznej
membrany ochronnej (awaria wentylatora powietrza, brak zasilania itp.).
Przed nadciśnieniem system biogazu chroniony jest przez bezpiecznik cieczowy, wypełniany
cieczą niezamarzającą. Wydatek wydmuchu z bezpiecznika pokrywa całkowity przepływ
biogazu, dla poziomu maksymalnego nadciśnienia w zbiorniku.
Klapy zwrotne są umieszczone bezpośrednio za wentylatorami powietrza. Znacząco redukują
wypływ powietrza w przypadku z systemu przez niepracujący wentylator. Klapa jest
urządzeniem nie iskrzącym.
Pomiar położenia membrany magazynowej daje optymalną informację o stopniu wypełnienia
zbiornika oraz może być wykorzystywany do prawidłowego sterowania współpracującymi
obiektami takimi jak: pochodnia, kocioł i generator. Stopień ochrony EEx m II T4.
System mocowania membran: dennej, magazynowej i ochronnej łączy wszystkie elementy
po obwodzie i mocuje do zatartego na gładko fundamentu. Pierścień mocujący dostarczany
jest w segmentach dla ułatwienia montażu. Membrany denna i magazynowa są uszczelniane
na obwodzie przy pomocy specjalnego, gazoszczelnego materiału. Materiał elementów
pierścienia mocującego oraz kotew mechanicznych - nierdzewny. Biogaz dopływa i odpływa
z/do zbiornika biogazu rurociągami (stal nierdzewna kwasoodporna), które połączone są
z przestrzenią magazynową przy pomocy kołnierzy centralnych.
Strefa niepalna wokół zbiornika musi być wyłożona kostką prasowaną, wraz z wykonaniem
chodników dojściowych do niej oraz do pochodni.
Pochodnia biogazu.
Elementem zabezpieczającym zbiornik jest pochodnia do wypalania nadmiaru biogazu.
Wyróżnia się obecnie następujące typy pochodni oraz ich cechy:
1. Z płomienie otwartym:
Strona | 145
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
Temp. spalania < 850oC.
Płomień widoczny.
Brak możliwości sprawdzenia emisji.
Niższa efektywność w czasie wiatru.
2. Z płomieniem ukrytym:
• Temp. spalania < 950 st. C.
• Płomień ukryty.
• Możliwość sprawdzenia emisji.
• Możliwość detekcji temp. płomienia.
3. Z płomieniem zamkniętym:
• Temp. spalania < 1250 st. C.
• Płomień ukryty z kontrolą powietrza.
• Możliwość sprawdzenia emisji.
• Detekcja płomienia z regulacją dopływem powietrza.
Z uwagi na obserwowane obecnie w krajach UE zmiany dotyczące normowania jakości
emisji spalin, zaleca się zastosowanie pochodni z płomieniem ukrytym. Pochodnie
płomieniem zamkniętym stosuje się głównie przy spalaniu biogazu pochodzącego
ze składowisk odpadów – gaz ten zawiera wówczas wiele zanieczyszczeń, stąd dodatkowo
biorąc pod uwagę wzrost kosztów, nie zaleca się tego typu pochodni.
Pochodnie z płomieniem otwartym nie mają możliwości kontroli emisji, a biorąc pod uwagę
obecne systematyczne zmiany przepisów należy spodziewać się zaostrzenia kontroli
oddziaływania na środowisko również tego typu emitorów.
Zatem proponuje się zastosowanie pochodni nadmiarowej w wersji z ukrytym płomieniem,
wyposażonej między innymi w: przerywacz płomienia, przepustnicę ręczną, przepustnicę
elektryczną (sterowaną), detektor ciśnienia, układ zapalający, układ kontroli obecności
płomienia, system sterująco – kontrolny (co najmniej następujące funkcje : zapalanie
od sygnału z systemu AKPiA – przekroczenie progu napełnienia zbiornika biogazu + sygnał
zdalny ręczny, zamknięcie po przekroczeniu drugiego progu oraz ręcznie zdalnie, odcięcie
przy zbyt niskim ciśnieniu biogazu, alarm braku płomienia, automatyczne powtarzanie
zapłonu, przekazanie stanów pracy do systemu AKPiA). Przy pochodni należy zabudować
licznik biogazu, pozwalający na zliczanie ilości wypalonego gazu (wymóg
sprawozdawczości).
Roboty związane z pochodnia biogazu obejmują wykonanie fundamentu i montaż
wolnostojącej konstrukcji pochodni do spalania całkowitej ilości biogazu z wydatkiem
spalania nie mniej niż 80 m3/h (nie mniej niż 1,6 maksymalnej produkcji produkcji
godzinowej) przy ciśnieniu zbiornika biogazu (nie dopuszcza się zasilania pochodni przez
wentylator). Biogaz kierowany będzie na pochodnię po osiągnięciu maksymalnego zadanego
stanu wypełnienia zbiornika biogazu oraz odcinany dopływ biogazu do spalania na pochodnię
przy spadku stanu wypełnienia zbiornika. Sygnał do otwarcia lub zamknięcia zasuwy
kierującej biogaz na pochodnię podawany ma być z układu kontroli stanu wypełnienia
zbiornika biogazu (bezpośrednio z czujnika napełnienia zbiornika oraz z systemu
nadrzędnego – z możliwością zadawania własnych progów zadziałania). Pochodnia powinna
być wyposażona w kontrolę płomienia oraz stanów awaryjnych, przywołujących obsługę
do urządzenia.
Strona | 146
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Sygnał stanu awaryjnego przekazywany powinien być do systemu AKPiA oczyszczalni.
Zapalenie palnika biogazu pochodni powinno następować zapalarką z zapłonem iskrowym,
zasilaną z układu zapłonowego, po otwarciu zasuwy doprowadzającej biogaz do palnika
pochodni w sposób automatyczny, a wygaszanie palnika następować przez odcięcie dopływu
biogazu. Zapalanie pochodni w dowolnym stanie napełnienia zbiornika biogazu powinno
następować także przez przycisk ręcznego uruchamiania otwierania zasuwy i układu
zapłonowego palnika pochodni. Wygaszanie pochodni powinno następować przez przycisk
ręcznego zamknięcie zasuwy. Stan pracy lub awarii sygnalizowany powinien być z układu
sterowania i kontroli pracy pochodni do centralnej dyspozytorni.
Palnik pochodni powinien zapewniać spalanie biogazu w skrajnie trudnych warunkach, jakim
jest silny wiatr dochodzący do 30 m/s. Zaleca się zastosowanie palnika inżektorowego. Proces
spalania biogazu powinien być zabezpieczony przed zjawiskiem przeniesienia płomienia
do instalacji biogazu płytowym przerywaczem płomienia umiejscowionym pod kołnierzem
przyłączenia palnika. Zawór z napędem elektrycznym powinien być dopuszczony do pracy
w instalacji gazowej, a silnik napędu posiadać atest dopuszczenia w strefie zagrożonej
wybuchem. Przyłączenie elektryczne napędu powinno być podgrzewane i przystosowane
do pracy w każdych warunkach atmosferycznych.
Przewiduje się wykorzystanie pomieszczenia kotłowni wyposażonego obecnie w jeden nowy,
a docelowo w dwa kotły wodne.
Z uwagi na dostępny strumień energii z biogazu wynoszący ok. 182 kW brutto (zakładając
6,2 kWh/m3 biogazu) proponuje się zabudowę nowego kotła, który będzie w stanie pokryć
co najmniej szczytowe zapotrzebowanie cieplne WKF oraz budynku obsługowego, a zarazem
zużyć powstający biogaz, tj. o mocy generowanej na biogazie min. 180 kW. Zaleca się
przebudować/wymienić palnik istniejącego kotła na dwupaliwowy – z możliwością zasilania
biogazem i gazem miejskim.
Podstawowe wymagania:
•
Minimalna moc cieplna kotła – 180 kW, przy zasilaniu biogazem oraz gazem
ziemnym.
•
Budowa kotła ma zapewnić możliwość wymiany części i zespołów, uniemożliwiać
nieprawidłowe połączenie jego części
i elementów oraz ich samoczynnego
przypadkowego rozłączenia.
•
Do budowy kotła należy zastosować materiały odporne na korozję.
•
Uszczelnienia w instalacji zarówno wewnętrzne jak i zewnętrzne stykające się
z paliwem winny być odporne na jego działanie.
•
Komin kotła będzie wykonany ze stali kwasoodpornej, izolowany cieplnie
z możliwością odprowadzenia skroplin (nowy komin lub wykładzina istniejących
przewodów kominowych).
•
Szafa sterownicza kotła będzie wyposażona w licznik godzin pracy kotła, oraz
w licznik godzin pracy palnika oraz będzie wyposażona w panel umożliwiający
elektroniczną regulację wszystkich parametrów jego pracy (wartości zadanych).
•
Palniki kotła musza być dostosowane do spalania gazu ziemnego jak i biogazu.
•
Konstrukcja palnika musi zapewniać możliwość jego zapalenia ( dopływ paliwa może
Strona | 147
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
nastąpić dopiero po włączeniu urządzenia zapalającego).
•
Elementy palnika przeznaczone do przepływu paliwa (gazu) muszą być szczelne.
•
Niezależnie od automatycznych zaworów, palnik bezpośrednio przed króćcem
przyłączeniowym musi mieć wbudowany ręczny zawór odcinający dopływ paliwa.
•
Palnik musi mieć wbudowane urządzenie zabezpieczające przed możliwością cofnięcia
się płomienia do przewodu doprowadzającego paliwo.
•
Palnik lub bezpośrednie przewody zasilające winny mieć króćce do podłączenia
przyrządów pomiarowych (np. ciśnienie paliwa – gazu, powietrza, spalin, itp.).
Oznakowanie kotła musi być wyraźne i trwałe i określać:
•
Nazwę lub znak wytwórcy i jego adres.
•
Numer fabryczny kotła.
•
Rok produkcji.
•
Nominalną moc cieplną (kW).
•
Maksymalne ciśnienie robocze (MPa lub bar).
•
Kocioł musi posiadać prawidłowo naniesione przez wytwórcę oznakowanie CE
po wykonaniu oceny zgodności urządzenia ze wszystkimi wymaganiami zasadniczymi,
wyszczególnionymi w Dyrektywach UE.
•
Najwyższą temperaturę wody (o ile ma zastosowanie).
Dodatkowo należy w pomieszczeniu przygotować fundament pod jednostkę kogeneracyjną.
Należy również przygotować zaślepione króćce kołnierzowe do wyprowadzenia energii
cieplnej, rezerwę dla szaf sterujących, kanały kablowe dla przewodów, itp.
Wstępnie zakłada się, iż dla projektowej produkcji biogazu Q = 27,6 m3/h oraz obciążenia
agregatu na poziomie 75% mocy, należy dobrać jednostkę o mocy elektrycznej rzędu 85kW.
Ponieważ przy obecnym poziomie cen, eksploatacja takiej jednostki znajduje się
na pograniczu ekonomicznej, rekomenduje się wstrzymanie realizacji jednostki i zakup
agregatu w późniejszych etapach.
Strona | 148
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
7 Charakterystyka urządzeń technologicznych
zmodernizowanej i rozbudowanej oczyszczalni
7.1 Wymagania ogólne
Poniżej przedstawiono ogólne wymagania:
• Wszystkie urządzenia winny zostać zintegrowane z istniejącymi systemami
oczyszczalni.
• Zasilanie nowych i istniejących urządzeń ma zostać zrealizowane z istniejącej stacji
transformatorowej na terenie oczyszczalni i rozdzielni, po ich ewentualnej rozbudowie
i modyfikacji.
• Należy zastosować materiały odporne na warunki środowiskowe oczyszczalni.
• Należy uwzględnić konieczność dostarczenia zestawu części zamiennych na okres
1 roku pracy układu.
• Całość nowych i istniejących urządzeń i układów pomiarowych ma być podłączona
do nowego nadrzędnego systemu sterowania i wizualizacji, z możliwością zdalnego
ręcznego i automatycznego sterowania ze stanowiska dyspozytora.
• Wszystkie prace związane z wykonywaniem otworów, przejść przez ściany, itp. prac
w obiektach istniejących mają zostać wykonane w technice nieudarowej.
• Zastosowane zasuwy winny być w wykonaniu nożowym, z nożem całkowicie
wysuwanym poza światło przewodu – w większości przypadków należy stosować
napędy elektryczne dla armatury.
• Do wykonania elementów stykających się ze ściekami, osadami, gazami
i środowiskiem agresywnym należy użyć tworzyw sztucznych (w ziemi) lub stali
nierdzewnej.
• Należy uwzględnić zabezpieczenia obiektów zagłębionych pod terenem wynikające
z bardzo wysokiego poziomu wód gruntowych i ich agresywności.
Wykonawca zobowiązany jest min. do:
• Dostarczenia materiałów, maszyn i urządzeń technologicznych zgodnie
z wymaganiami ich dokumentacji oraz warunków zastosowania.
• Zastosowania wyrobów produkcji krajowej lub zagranicznej posiadających aprobaty
techniczne wydane przez odpowiednie instytucje – tam gdzie wymagane.
• Powiadomienia inwestora o proponowanych źródłach pozyskania materiałów, maszyn
i urządzeń technologicznych przed rozpoczęciem dostawy i uzyskać jego akceptację.
Zaleca się, o ile jest to możliwe, stosowanie maszyn i urządzeń technologicznych tej samej
grupy pochodzących od jednego producenta.
Wszystkie urządzenia napędzane elektrycznie muszą być dostarczone przez producenta razem
z silnikami i skrzynkami przyłączeniowo-sterowniczymi, w obudowach o IP65, z tworzywa
izolacyjnego, w których znajdują się odpowiednie zabezpieczenia zapewniające
bezpieczeństwo.
Należy stosować urządzenia o łatwo dostępnych częściach zamiennych. Do każdego
dostarczanego urządzenia musi być dostarczony również stosowny atest.
Strona | 149
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Poniżej opisano wymagania dla maszyn i urządzeń, które będą zastosowane przy
modernizacji i rozbudowie oczyszczalni, a które mogą być pozyskiwane od wielu różnych
producentów. Dla pozostałych maszyn i urządzeń, wymagania techniczne nie zostały
określone z uwagi na ich „autorski”, specyficzny charakter nadany im przez wytwórcę.
Z uwagi na wstępny charakter opracowania (koncepcja), należy poniższe parametry
potraktować jako przykładowe, podające proponowany standard wyposażenia oczyszczalni.
W dalszych opracowaniach ww. wymogi (po akceptacji Zamawiającego) zostaną
doprecyzowane.
UWAGA! Ponieważ w ostatnim okresie czasu obserwuje się rozwój sprzedaży
niesprawdzonych, prototypowych urządzeń, należy dobierać wyłącznie urządzenia, które już
w co najmniej trzech-pięciu aplikacjach zostały zastosowane, w tym w co najmniej w jednej
pracują przez okres min. jednego roku.
7.2 Wymagania szczegółowe dla urządzeń.
7.2.1 Stacja zlewna.
Urządzenie służące do odbioru ścieków komunalnych i przemysłowych z samochodów
i przyczep asenizacyjnych, umożliwiające określenie ilości dostarczonych ścieków,
temperatury, pH, przewodności. Urządzenie winno identyfikować przewoźników, dostawców
ścieków a także mierzyć i kontrolować parametry oraz ilość dostarczonych ścieków,
zabezpieczając przed przekroczeniem założonych wartości zgodnych z przyjętymi normami.
Stacja zlewna ścieków dowożonych obejmować winna:
• Szafka sterująco-identyfikująca (wykonana ze stali nierdzewnej) wyposażona
w kolorowy Ekran LCD 5,7’’(stopień ochrony IP-55 stal nierdzewna).
• System sterowania z archiwizacją danych oraz możliwością tworzenia bazy
danych(miejscowość, adres posesji).
• Sterownik CPU 155MHz, 32MB SDRAM, 32MB NAND flash, RTC, -40°C min /
85°C max lub równoważny.
• Moduł Feko IO (wejść/wyjść).
• Wejście USB – do przenoszenia danych oraz manualnego programowania stacji.
• Moduł identyfikujący przewoźników.
• Moduł identyfikujący rodzaj ścieków bytowe, przemysłowe, osad.
• Drukarka modułowa z obcinakiem papieru.
• Moduł jakości – klawiatura przemysłowa (wykonana ze stali nierdzewnej możliwość
wprowadzenia do 3 adresów pochodzenia ścieków).
• Wlot ciągu ściekowego z tzw. szybkozłączką wyprowadzony jest na zewnątrz,
umożliwiając podłączenie do wozu asenizacyjnego bez konieczności otwierania
kontenera.
Stacja zapewnia:
• Przyjęcie ścieków.
• Regulacje czasu pracy.
• Pomiar objętości dostarczanych ścieków.
• Pomiar koncentracji zanieczyszczeń (pH, przewodność).
• Rejestrację danych dotyczących dostawy z możliwością ich przenoszenia na pendrive
Strona | 150
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
i transmisję do systemu AKPiAoczyszczalni.
• Nadzór nad dostawcami.
• Możliwość eksportowania danych do plików *.pdf, *.xls, *.doc, *.html
Każdy z uprawnionych dostawców otrzymuje elektroniczny identyfikator( karta zbliżeniowa).
Przy każdorazowej próbie uruchomienia stacji za pomocą identyfikatora następuje
sprawdzenie poniższych danych:
• Istnienie przewoźnika w systemie, a więc jego rozpoznanie.
• Rozpoznanie klienta.
• Określenie miejsca pochodzenia ścieków (wybór z bazy danych).
• Możliwość zrzucania nieczystości.
Jeżeli powyższa procedura zakończy sie pozytywnie zasuwa otwiera sie i dostawca może
przystąpić do zrzucania ścieków. Spływ ścieków odbywa sie grawitacyjnie. W chwili
zakończenia zrzutu zasuwa zamyka się i cały układ jest płukany. Klient otrzymuje kwit,
będący potwierdzeniem przyjęcia dostawy, z opisem gdzie wyszczególnione są:
• Nazwa dostawcy.
• Data dostawy.
• Godzina.
• Adres posesji.
• pH dostarczonych ścieków.
• Przewodność ścieków.
• Gęstość dostarczonych ścieków.
• Ilość dostarczonych ścieków.
Stacja jest obiektem całkowicie zautomatyzowanym niewymagającym stałej obsługi poprzez
oprogramowanie do sczytywania, programowania i archiwizacji danych, opartych na systemie
operacyjnym Windows CE. Wymagany jest jedynie okresowy serwis.
W zakres dostawy instalacji wchodzą następujące elementy:
•
Standardowa stacja zlewna (system sterowania z modułem identyfikującym
przewoźników, przepływomierz DN 125 z detekcją pustej rury, ciąg spustowy ze stali
nierdzewnej 0H18N9 grubości 3 mm, naczynie pomiarowe, identyfikatory, zasuwa
pneumatyczna, kompresor, układ płukania ciągu
•
Zestaw do pomiaru zanieczyszczeń oparty na systemie Memosens (pH, przewodność),
Ponadto stacja powinna posiadać bazę danych (oparta na MS SQL SERWER) ze zbiorem
wszystkich ulic, na terenie którego stacja będzie działać.
Dane zebrane na stacji zostaną przesłane do centralnej dyspozytorni na terenie oczyszczalni
poprzez komunikację GPRS/GSM lub wykorzystując lokalną sięć internetową. Dane te
umożliwią szybkie przeszukanie bazy danych pod kątem wywożenia (opróżniania)
zbiorników bezodpływowych przez ich właścicieli.
7.2.2 Węzeł mechaniczny
7.2.2.1 Krata zgrzebłowa
Krata zgrzebłowa przeznaczona do mechanicznego oczyszczania ścieków komunalnych
i przemysłowych z zanieczyszczeń stałych. Separacja zanieczyszczeń ma miejsce na ruszcie
Strona | 151
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
zainstalowanym pod kątem w korycie. Elementy zgarniające mocowane są z każdej strony
na łańcuchu napędowym. Koła łańcuchowe zainstalowane na wspólnym wale napędowym
uruchamiane są silnikiem.
Elementy zgarniające można bezproblemowo dostosować do zróżnicowanej ilości
transportowanych skratek. W przypadku zablokowania kraty, następuję zadziałanie
elektromechanicznej kontroli momentu obrotowego zabezpieczającej przed uszkodzeniem
kraty.
•
•
•
•
•
•
•
Urządzenie składa się z:
Części cedzącej – przekrój prętów cedzących od strony napływu w kształcie
aerodynamicznym (spadającej kropli wody) zapewniający najniższe straty
hydrauliczne oraz zapobiegający zapychaniu.
Fartucha zrzutowego skratek zintegrowanego z rynną zrzutową usytuowaną nad kratą
prętową, w strefie zrzutu wyposażonej w zdejmowalną osłonę ze stali nierdzewnej.
Elementów zgarniających skratki, łatwych w wymianie.
Łańcuchów napędowych z kompletem kół łańcuchowych, prowadzonych w bocznych
profilach ochronnych.
Silnika napędowego z zabezpieczeniem przeciążeniowym.
Elektromechanicznej kontroli momentu obrotowego, zabezpieczającej kratę przed
uszkodzeniem w chwili przeciążenia kraty.
Łożysk kół łańcuchowych:
o Górnego, bezobsługowego łożyska kołnierzowego.
o Środkowego, odpornego na zużycie, bezobsługowego łożyska ceramicznego.
o Dolnego, odpornego na zużycie, bezobsługowego łożyska ceramicznego.
Krata ma być całkowicie zhermetyzowana, wyposażona w łatwo zdejmowalną pokrywę.
Wykonanie materiałowe:
Wszystkie elementy urządzenia mające kontakt ze ściekami/skratkami wykonane są ze stali
nierdzewnej 1.4307 lub równoważnej (za wyjątkiem armatury, sprężyn tarczowych, napędu
i łożysk) wytrawiane poprzez zanurzanie w kąpieli kwaśnej.
Opis działania:
Podczas przepływu ścieków przez kratę następuje zatrzymanie zanieczyszczeń stałych
na prętach kraty i spiętrzenie ścieków przed kratą. W określonych odstępach czasu następuje
zgarnianie skratek za pomocą elementów czyszczących kraty.
W chwili rejestracji przez system pomiaru poziomu spiętrzenia ścieków przed kratą na
poziomie L1 załącza się system zgarniania skratek. Napęd kraty działa tak długo jak
utrzymuje się poziom L1 oraz ustawiony cykl czasu pracy. W tym czasie następuje usuwanie
skratek z karty. Cykl czasu pracy jest regulowany i dostosowywany do specyfiki
oczyszczalni. Zaleca się ustawienie cyklu pracy kraty w sposób umożliwiający całkowite
oczyszczenie kraty.
Dane techniczne:
• Przepływ maksymalny (dla jednej kraty):
• Prześwit:
• Wymiary prętów:
• Głębokość kanału:
• Szerokość kanału:
Qmax =
s
=
=
H1
=
W
=
nie mniej niż 500 dm3/s
6mm
8x5x60mm
1600 mm
1200 mm
Strona | 152
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
•
•
Szerokość kraty:
A
Szerokość rusztu cedzącego:
Wysokość zrzutu licząc od dna kanału:
H1
Wysokość całej kraty:
H2
α
Kąt nachylenia kraty w części cedzącej:
Kąt nachylenia kraty w części transportującej:α
=
=
=
=
=
=
1164 mm
952 mm
3600 mm
4700 mm
nie więcej niż 30°
85°
Silnik napędowy:
• Ilość: 1 szt.
• Moc: P= 0,75 kW
• Napięcie:
400 V
• Częstotliwość: 50 Hz
• Obroty: 8,2obr/min
• Typ ochrony: IP 65
• Ochrona Ex: II2GEExeIIT3
7.2.2.2 Prasopłuczka skratek
Doprowadzenie skratek do prasopłuczki odbywa się bezpośrednio z krat rynną spłukiwaną.
Skratki w komorze zasypowej zostają zalane wodą, a następnie są turbulentnie mieszane.
Płukanie odbywa się dzięki zastosowaniu szybko obracającego się wirnika. System
gwarantuje wysoki stopień wymywania rozpuszczalnych części organicznych.
Po zakończeniu cyklu płukania woda płucząca odprowadzana jest z urządzenia. Wypłukane
skratki są transportowane i odwadniane, dzięki czemu następuje znaczna redukcja ich masy.
Dodatkowo podczas transportu następuje wtrysk wody i skratki ponownie są płukane. Skratki
transportowane są poprzez ślimak do rury wyrzutowej, wynoszącej skratki do miejsca
odbioru. Do płukania skratek można stosować wodę użytkową lub wodę technologiczną
pochodzącą z osadnika wtórnego.
Opis funkcji:
• Płukanie i prasowanie skratek w jednym urządzeniu.
• Prasowanie przez praskę spiralną.
• Płukanie skratek z wykorzystaniem mieszania przez szybkoobrotowy wirnik.
• Płukanie uruchamiane od sygnału czujnika hydrostatycznego.
• Możliwość powtórnego płukania skratek.
Parametry techniczne prasopłuczki:
•
•
•
•
Wydajność maksymalna
Wydajność maks. dla najlepszego efektu płukania
Osiągalna redukcja masy:
stopień odwodnienia skratek:
Ciężar prasopłuczki:
min. 4 m3/h
nie mniej niż 1,2 – 2,4 m³/h
65-75%
35- 45% sm
ok. 400 kg
•
•
Napęd transportera ślimakowego:
Ilość:
Moc znamionowa:
1 szt.
max. 3,0 kW
Strona | 153
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
•
Napięcie:
Częstotliwość:
Liczba obrotów:
Typ ochrony:
Ochrona Ex:
400 V
50 Hz
max. 13 obr/min
IP65
II2GExeIIT3
•
•
•
•
•
Napęd wirnika płuczącego:
Ilość:
Moc znamionowa:
Napięcie:
Częstotliwość:
Typ ochrony:
1 szt.
max. 6,0 kW
400 V
50 Hz
IP68
•
•
•
•
•
Napęd zaworu elektrycznego sterującego odprowadzaniem popłuczyn:
Ilość:
1 szt.
Moc znamionowa:
0,1 kW
Napięcie:
400 V
Częstotliwość:
50 Hz
Typ ochrony
IP67
•
•
•
•
•
Woda płucząca:
Zapotrzebowanie na wodę na jeden cykl płukania nie więcej niż 400 l
Doprowadzenie wody do płukania skratek z rynny spłukiwanej.
Chwilowe zapotrzebowanie na wodę 2 l/s (1 x dziennie)
Wymagane ciśnienie wody użytkowej
2 – 5 bar
Jakość wody płuczącej:
bez zanieczyszczeń >0,2 mm
Rozdzielacz wody:
Montowany w układzie płuczki. Rozdzielacz składa się z zaworów automatycznych
dla wody podawanej do płukania. W skład rozdzielacza wchodzi także pełne orurowanie
doprowadzające wodę do poszczególnych miejsc gdzie odbywa się płukanie. Rozdzielacz
przystosowany jest do zabudowy na prasopłuczce.
Lej zasypowy:
Wymiary leja dopasowane do sposobu doprowadzania skratek.
Rura wyrzutowa skratek:
Długość oraz kąt rury wyrzutowej zostanie dobrana na podstawie sposobu odbioru skratek.
Wykonanie materiałowe:
Wszystkie elementy mające kontakt ze skratkami wykonane ze stali nierdzewnej 1.4307
lub równoważnej poddane powierzchniowej obróbce chemicznej (trawienie w kąpieli
kwaśnej), za wyjątkiem armatury, napędów i łożysk. Krawędzie i powierzchnia ślimaka
utwardzone, prowadnice ślimaka utwardzone.
Szafa zasilająco – sterownicza dla krat, rynny spłukiwanej i prasopłuczkiskratek wykonana
w jednej obudowie. Do montażu przy urządzeniach. Typ ochrony IP 55 lub równoważny.
Strona | 154
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Szafa wyposażona we wszystkie elementy wymagane do automatycznej pracy instalacji:
• Sterownik.
• Panel operatorski.
• Kasowanie meldunków za pomocą panelu obsługowego.
• Wyświetlanie sygnałów pracy, awarii w panelu obsługowym.
• Wyłącznik główny, zabezpieczenia.
• Ochrona przeciążeniowa silnika przy mechanicznym przeciążeniu silnika.
• Sterowanie od pomiaru poziomów przed i za kratą w powiązaniu z nastawami
czasowymi.
• Licznik godzin pracy.
• System komunikacji Profibus.
Panel sterujący jest ogrzewany wewnątrz – wyposażony w termostat. Zapobiega to
tworzeniu kondensatu z pary wodnej i osadzaniu na elementach elektrycznych.
7.2.2.3 Separator płuczka piasku
Separator płuczka piasku jest zintegrowanym urządzeniem do separacji, płukania oraz
odwadniania piasku dostarczanego z piaskownika w formie pulpy piaskowej. Urządzenie
wypłukuje z piasku cząstki organiczne w procesie fluidyzacji. Piasek jako cząstki cięższe
gromadzone są w dolnych partiach urządzenia. Cząstki organiczne jako lżejsze odprowadzane
są automatycznie przez górny króciec odpływowy. Zwiększony system separacji piasku
osiągany jest przez optymalne wykorzystanie objętości czynnej urządzenia oraz zastosowanie
kształtki „Coanda”. Cały proces wspomagany jest pracą wolnoobrotowego mieszadła.
Odseparowany piasek odprowadzany jest za pomocą przenośnika ślimakowego, gdzie
odbywa się grawitacyjne odwodnienie piasku.
Odprowadzanie piasku z separatora płuczki jest sterowane czasowo i zależy od ilości
odseparowanego piasku mierzonej sondą ciśnienia.
W skład urządzenia wchodzą następujące elementy:
• Komora wlotowa „vortex”.
• Kształtka Coanda przyspieszająca sedymentację piasku.
• Przenośnik ślimakowy wałowy wykonany ze stali nie gorszej niż wg DIN 1.4307,
dwustronnie łożyskowany.
• Dwuramienne mieszadło pulpy piaskowej.
• Dysze płuczące pulpę przystosowane do płukania ściekami oczyszczonymi.
• Miernik ciśnienia hydrostatycznego pulpy piaskowej uruchamiający separator piasku.
• Króćce do rozdzielonego odprowadzenia związków organicznych i wody popłucznej.
Parametry technologiczne
• Maksymalna wydajność w przeliczeniu na pulpę piaskową
• Maksymalna wydajność w przeliczeniu na piasek (wlot)
• Stopień separacji
dla ziaren o średnicy ≥0,2 mm
• Stopień odwodnienia piasku nie mniej niż
• Redukcja zanieczyszczeń organicznych
(strat przy prażeniu)
• Zużycie medium płuczącego
min. 8 l/s.
min. 1,0 t/h.
min.
95%
85%
< 3%
max. 5 m3/h
Strona | 155
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
•
•
Ciśnienie medium płuczącego
Przyłącze wody użytkowej:
Dopływ:
Odpływ:
Spust organiki
Króciec do opróżniania urządzenia:
2 – 4 bar
1 1/4“
DN 150, PN10
DN 200, PN10
DN 100, PN10
3”
Parametry techniczne napędu transportera ślimakowego:
• Ilość:
1 szt.
• Moc:
P=1,1kW
• Napięcie:
U=400 V
• Częstotliwość:
50Hz
• Liczba obrotów:
n=11,5 min-1
• Typ ochrony:
IP 65
• Ochrona Ex:
II2GExeIIT3
Parametry techniczne napędu mieszadła:
• Ilość:
1 szt.
• Moc:
P=0,55kW
• Napięcie:
U=400V
• Częstotliwość:
50Hz
• Prąd znamionowy:
IN=1,6A
• Liczba obrotów:
n=5,6min-1
• Typ ochrony:
IP 65
• Ochrona Ex:
II2GExeIIT3
Wykonanie materiałowe:
Wszystkie elementy mające kontakt z medium wraz z transporterem piasku wykonane
ze stali nierdzewnej 1.4307 lub równoważnej wytrawiane w całości poprzez zanurzanie
w kąpieli kwaśnej (za wyjątkiem armatury, napędów i łożysk).
Szafa zasilająco – sterownicza do montażu przy urządzeniu.
Typ ochrony IP 55 lub równoważny.
Szafa wyposażona we wszystkie elementy wymagane do automatycznej pracy instalacji:
• Sterownik.
• Panel operatorski.
• Regulacja poziomu piasku z wyłącznikiem granicznym.
• Sygnalizacja przekroczenia poziomu maks. piasku.
• Sygnał pracy/awarii.
• Licznik godzin pracy dla transportera i mieszadła.
• Załączanie/wyłączanie poszczególnych napędów z panela sterującego.
• System komunikacji Profibus.
Panel sterujący jest ogrzewany wewnątrz – wyposażony w termostat. Zapobiega to
tworzeniu kondensatu z pary wodnej i osadzaniu na elementach elektrycznych.
Strona | 156
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
7.2.3 Pompy piasku.
Do pompowania piasku należy zastosować pompy w wersji specjalnej.
• Pompa pulpy piaskowej w zabudowie mokrej, z wzmocnioną obudową i wirnikiem,
przystosowana do pompowania pulpy piaskowej.
• Wolny przelot pompy min. 80 mm.
• Wydajność min. 25 m3/h.
• Podłączenie wężem elastycznym spiralnym.
7.2.4 Pompy zatapialne (pompownia recyrkulacji, pompownia przewałowa,
pompownie obiektowe).
Zastosowane pompy muszą odpowiadać wymaganiom technicznym dla pomp odśrodkowych
klasy I, według PN-ISO-9905. Pod pojęciem pompy rozumie się kompletny sprawnie
funkcjonujący układ składający się z agregatu pompowego zespolonego z silnikiem
elektrycznym wraz z kompletem prowadnic rurowych, zamocowań i z kolanem ze stopką.
Podstawowe wymagania dla pomp są następujące:
• Pompa napędzana klatkowym silnikiem trójfazowym, w klasie izolacji H, sprawność
klasy Premium IE3 zgodnie z IEC60034-2-1
• Zasilanie poprzez przemienniki częstotliwości, z charakterystyką pomp,
umożliwiającą regulację wydajności w szerokim zakresie (min. 50%).
• Pompy muszą być przystosowane do przetłaczania ścieków z zawartością ciał stałych
oraz osadów ściekowych. Wirniki pomp w miarę możliwości (kanałowe) wyposażone
w regulowane płyty dolne, przywracające pierwotną sprawność hydrauliczną.
• Obliczeniowa trwałość łożysk, wyznaczona dla wydajności stanowiącej 50%
wydajności dla punktu maksymalnej sprawności, powinna być nie mniejsza niż 50.000
godzin.
• Komora silnika w całości wypełniona olejem, pompa nie wymaga zewnętrznego
układu chłodzenia do pracy na sucho.
• Komora olejowa wypełniona białym olejem mineralnym, bezpiecznym
dla środowiska. W komorze olejowej powinien być zamontowany konduktometryczny
czujnik zawilgocenia informujący o nieprawidłowym działaniu uszczelnienia
mechanicznego i stanowiący zabezpieczenie przed uszkodzeniem pompy.
• Pompy muszą być wyposażone w podwójne uszczelnienie mechaniczne SiC/SiC
(węglik krzemu/węglik krzemu) od strony medium oraz SiC/C (węglik krzemu/grafit)
od strony silnika. Uszczelnienie pracuje niezależnie od kierunku obrotów silnika i jest
odporne na skoki temperatury.
• Silniki muszą być wyposażone w pełny system zabezpieczenia wewnętrznego
składający się z następujących układów:
o Układ sygnalizujący zawilgocenie składający się z czujnika (w postaci elektrody)
kontrolujących szczelność komory olejowej. Ze względów bezpieczeństwa
elektroda czujnika musi się znajdować przed komorą silnika tak, aby
w przypadku awarii uszczelnienia mechanicznego pompa została wyłączona
zanim woda dostanie się do komory silnika. Dostawa pompy ma zawierać
odpowiedni przetwornik przekształcający sygnał z czujnika wilgotności
i podający go do układu sterowania pracą pompy. Przetwornik czujnika
zawilgocenia musi być dostarczony razem z pompą i pochodzić od jednego
producenta.
Strona | 157
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
o Układ zabezpieczający przed przegrzaniem silnika, składający się
z bimetalowych czujników termicznych umożliwiających odłączenie pompy
od zasilania w przypadku przegrzania. Czujniki mają być zainstalowane w każdej
fazie uzwojeń silnika.
o Powyższe układy zabezpieczenia wewnętrznego mają posiadać niezależne
wyprowadzenia elektryczne, umożliwiające dowolne podłączenia sygnalizacji
zagrożenia dla sprawnej pracy pomp.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Wszelkie elementy złączne pompy mające kontakt z medium mają być wykonany
ze stali nierdzewnej nie gorszej niż 1.4401 (AISI 316).
Pompy muszą być demontowalne, natomiast kolana ze stopką i prowadnice rurowe
(min. stal nierdzewna) muszą być zamontowane na stałe w zbiorniku i posiadać
amortyzator.
Górna część prowadnic musi sięgać do wysokości umożliwiającej bezpieczną
manipulację obsługi.
Pompy będą wciągane/opuszczane za pomocą wciągarki elektrycznej – należy
dostarczyć wciągarkę kompatybilną z istniejącą belką dwuteową.
Pompy muszą posiadać uchwyt sprzęgający pozwalający na przyłączenie odłączalnej
pompy z trwale zamocowanym do dna kolanem ze stopką.
Pompy i ich silniki muszą zostać wyważone dynamicznie.
Kabel elektryczny zasilający silnik pompy musi być w wykonaniu wodoszczelnym
i o takiej długości, aby umożliwił podłączenie silnika pompy do skrzynki zasilającej
elektrycznej.
W pompie musi być zamontowany fabrycznie czujnik zawilgocenia komory silnika
i zabezpieczenie termiczne chroniące przed przegrzaniem uzwojeń.
Komora silnika musi być zalana olejem. Pompa w standardzie musi być
przystosowana do pracy na sucho.
Wszystkie elementy składowe układów pompowych (agregat pompowy, silnik,
prowadnice rurowe, zamocowania, kolano ze stopką, itp.) muszą być wykonane
z materiałów odpornych na korozję i tam gdzie jest to wymagane na zewnątrz
zabezpieczone powłoką lakierniczą epoksydową.
Pompy muszą mieć stabilną charakterystykę pracy.
7.2.5 Pompy suche.
Pompy wirowe, odśrodkowe powinny spełniać następujące wymagania:
• Wyposażone w podwójne uszczelnienia mechaniczne przedzielone komora olejową,
wypełniona olejem niegroźnym dla środowiska.
• Musi być możliwa wymiana jednego lub dwóch uszczelnień – uszczelnienia nie mogą
być zblokowane.
• Uszczelnienia muszą być znormalizowane, wykonane zgodnie ze standardami
międzynarodowymi – dostępne u różnych producentów – nie uzależniać użytkownika
od jednego dostawcy.
• Pompy musza posiadać taka konstrukcję, by nie trzeba było wykonywać instalacji
płuczącej uszczelnień i doprowadzać z zewnątrz mediów.
• Łożyska musza być znormalizowane – dostępne u różnych producentów.
• Pompa musi być dostosowana do zastosowania silnika znormalizowanego od różnych
producentów.
Strona | 158
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
•
•
•
Silnik musi być znormalizowany, naprawialny – z możliwością przewinięcia poza
fabryką.
Silniki muszą być chłodzone powietrzem bez konieczności wykonywania zewnętrznej
instalacji.
Agregat musi mieć budowę umożliwiającą wymianę, regulację lub regenerację części
hydraulicznych zużywających się, np. pierścieni uszczelniających.
Pompy powinny być wyposażone w króciec lub kolano ssawne z otworem
rewizyjnym.
Silnik powinien mieć wbudowane w uzwojenia stojana czujniki termiczne odłączające
pompę od zasilania w przypadku przeciążenia silnika.
Śruby łączące elementy składowe pompy powinny być wykonane ze stali nierdzewnej.
W przypadku ustawienia poziomego, napęd z silnika na pompę powinien być
przekazywany przez sprzęgło, umożliwiające demontaż pompy lub silnika bez
konieczności demontażu obu podzespołów na raz.
Uwaga! Pompy takie należy zastosować jako pompy cyrkulacji grzewczej osadu.
Nie dopuszcza się stosowania pomp o obrotach powyżej 1000 1/min.
7.2.6 Pompy rotacyjne
• Konstrukcja – pompa wyporowa rotacyjna.
• Całkowite wyłożenie korpusu wymiennymi elementami ochronnymi – wkładki
obwodowe i osiowe.
• Tłoki o geometrii śrubowej.
• Bezobsługowe uszczelnienie mechaniczne z komorą smarująco-zabezpieczającą.
• Wewn. rdzenie wałów bez kontaktu z pompowanym medium.
• Niewrażliwość na pracę "na sucho".
• Możliwość transportu medium z zawartością ciał włóknistych.
• Możliwość przeprowadzenia inspekcji bez demontażu instalacji rurociągowej.
• Możliwość przeprowadzenia serwisu bez demontażu instalacji rurociągowej
(wymiana tłoków, uszczelnień, elementów obwodowych i osiowych, itp.).
• Zdolność przenoszenia nieplastycznych ciał stałych min. 40mm.
UWAGA! Pompy w pompowni osadu
z zagęszczacza mechanicznego (II etap),
zunifikowane.
wstępnego (II etap), odbierająca osad
podające osad do prasy, muszą zostać
Pompy muszą mieć dla każdej aplikacji zapas ciśnienia min. na poziomie 2 barów powyżej
obliczeniowego ciśnienia pracy.
Strona | 159
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
7.2.7
Maceratory
Pompy pracujące na osadach w których mogą znajdować się części stałe, włókniny, grubsze
zanieczyszczenia należy dodatkowo wyposażyć w maceratory. Należy zastosować dwa maceratory
na obiegu grzewczym WKF oraz dwa (zblokowane z pompami) na osadzie wstępnym (II etap).
Należy stosować rozdrabniacze (maceratory) jedynie w wersji o dwóch wałach napędowych.
Rozdrabnianie do montażu na rurociągach poziomych. Przystosowane do pracy ciągłej
na sucho, z napędem elektrycznym. Układ musi być wyposażony w programowany system
antyblokujący z rewersem oraz przełączanie pomiędzy jednostkami w razie wystąpienia
trwałej blokady.
Podstawowe wymagania:
• Konstrukcja – rozdrabniacz dwuwałowy frezowy.
• Jednostronne ułożyskowanie wałów.
• Szerokość frezów do 8,0 mm.
• Ilość pojedynczych frezów na każdym wale min. 6 szt.
• Możliwość wymiany pojedynczych frezów, a nie całego zestawu frezów.
• Zróżnicowana geometria frezów obu wałów.
• Poziomo zamontowane wały.
• Przeciwbieżna praca frezów.
• Zróżnicowana prędkość obrotowa frezów.
• Wykonanie materiałowe frezów - stal narzędziowa utwardzana.
• Bezobsługowe uszczelnienie mechaniczne z komorą smarująco-zabezpieczającą.
• Możliwość przeprowadzenia serwisu bez wymontowywania urządzenia oraz napędu
oraz bez demontażu instalacji rurociągowej (wymiana frezów, uszczelnień, elementów
ochronnych, itp.).
• Prędkość obrotowa napędu w zakresie 120-150 1/min.
• Moc napędu max. 3,0 kW.
• Napęd podłączony poprzez elastyczne sprzęgło kłowe.
7.2.8 Mieszadła zatapialne (reaktor oraz zbiornik osadu do odwadniania).
Zastosowane mieszadła będą mieszadłami zatapialnymi o osi poziomej. Mieszadła powinny
być przystosowane do pracy w całkowitym zanurzeniu w ściekach lub osadach ściekowych.
Pod pojęciem mieszadła zatapialnego rozumie się kompletny sprawnie funkcjonujący układ
składający się ze śmigła i silnika wraz z kompletem prowadnic i zamocowań oraz żurawikiem
ręcznym służącym do montażu/demontażu mieszadła. Podstawowe wymagania dla mieszadeł
zanurzalnych są następujące:
• Sterowany bez czujników silnik z magnesami trwałymi odpowiadający klasie IE3
z dużym zapasem przeciążalności, trójfazowy, 50Hz, 10-cio biegunowy. Klasa
zabezpieczenia IP68, stojan w klasie izolacji F, maksymalne zanurzenie 20 m.
• Wyposażony w przemiennik częstotliwości.
• Łożyska bezobsługowe o żywotności min. 100 tys. godzin pracy.
• Prowadnice (min. stal nierdzewna) muszą posiadać ogranicznik dolny zabezpieczający
śmigła przed uszkodzeniem (uderzeniem o dno) oraz amortyzator.
Strona | 160
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
• Górna część prowadnic musi sięgać do wysokości umożliwiającej bezpieczną
manipulację obsługi.
• Kabel elektryczny zasilający mieszadło musi być w wykonaniu wodoszczelnym
i o takiej długości, aby umożliwił podłączenie mieszadła do skrzynki zasilającej
elektrycznej.
• W mieszadle musi być zamontowany fabrycznie czujnik zawilgocenia komory silnika
oraz komory zaciskowej, zabezpieczenie termiczne chroniące przed przegrzaniem
uzwojeń.
• Mieszadła muszą być wyposażone w łańcuch ze stali nierdzewnej (lub kwasoodpornej,
jeśli warunki wymagają) do jego wyciągania/opuszczania wraz z zaczepem.
• Mieszadła muszą zostać wyważone dynamicznie (dla mieszadeł powyżej
100 obr/min).
• Wszystkie elementy składowe mieszadeł (śmigło, motoreduktor, prowadnice,
zamocowania, żurawik, itp.) muszą być wykonane z materiałów odpornych na korozję
i tam gdzie jest to wymagane na zewnątrz zabezpieczone powłoką lakierniczą.
• Mieszadła muszą mieć stabilną charakterystykę pracy, zgodną z projektem.
• Mieszadła muszą cechować się możliwością zamiany miejscami pracy na dowolnej
konstrukcji w dowolnej komorze procesowej (wewnętrznie pomiędzy reaktorami
i o ile to możliwe pomiędzy komorami bioreaktorów i stabilizacji osadu) oraz o ile to
możliwe budową modułową z możliwością konfiguracji parametrów typu : średnica
śmigła, prędkość obrotowa, moc silnika.
• Śmigło monolityczne, dwuramienne lub trzyramiennne, z możliwością łatwego
montażu na wale mieszadła, wykonane ze stali nierdzewnej kwasoodpornej. Ramiona
profilowane o zmiennym kącie natarcia.
• Każde mieszadło wyposażone w indywidualną konstrukcją nośną wykonaną ze stali
nierdzewnej oraz własnymi urządzeniami do transportu pionowego i poziomego
(indywidualny żurawik dla każdego mieszadła).
Przy zamawianiu należy zwrócić uwagę na mieszane medium.
Wymagany jest jeden producent urządzeń (ujednolicenie serwisu i zamienność urządzeń).
7.2.9 Mieszadło pionowe (WKF – II etap).
Mieszadło pionowe z rurą centralną do zamontowania w WKF musi spełniać następujące
wymagania:
• Mieszadło musi gwarantować możliwość zabudowania go od góry przez otwór
montażowy, z zachowaniem szczelności dla gazu produkowanego w procesie.
• Wykonanie przeciwwybuchowe.
• Musi zapewnić pełne wymieszanie w obu kierunkach, przez rurę centralną.
• System zbijania piany i kożucha przez zmianę kierunku obrotów oraz
zassanie/zatopienie (zależnie od kierunku obrotów) części pływających.
• Rozbijanie szlamu na dnie przez wymuszony przepływ góra-dół.
• Mieszadło szybkoobrotowe, co najmniej pięciokrotne pełne przemieszanie zawartości
zbiornika na dobę, moc mieszadła nie niższa niż 6 kW.
• Zapewnienie równomiernego rozkładu temperatury w całej objętości komory (różnica
temperatur powyżej 1,5 st. C, pomiędzy skrajnymi pomiarami temperatur na płaszczu
i w przewodzie ssącym osadu cyrkulowanego, przy gęstości osadu nie niższej niż 5%
Strona | 161
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
•
•
sm i normalnej pracy układu grzewczego, dyskwalifikuje mieszadło i powoduje
konieczność jego wymiany).
Brak potrzeby stosowania części zamiennych.
Bezpośredni napęd – brak przekładni między silnikiem i mieszadłem.
Bezobsługowość: dostarczany jedynie smar do smarownicy centralnej układu
smarowania.
Prosta obsługa techniczna – przeglądy i remonty bez konieczności opróżniania
zbiornika.
Zabezpieczenia antykorozyjne dla pH 4,0.
Temperatura pracy w osadzie - co najmniej do 45oC.
7.2.10 Mieszadła pompujące.
Mieszadła do zastosowania jako recyrkulacja wewnętrzna w reaktorze biologicznym.
• Napędzane klatkowym silnikiem asynchronicznym trójfazowym w klasie izolacji
min. F, a stopniu ochrony IP 68.
• Wyposażony w przemiennik częstotliwości.
• Łożyska bezobsługowe o żywotności min. 100 tys. godzin pracy.
• Prowadnice (min. stal nierdzewna) muszą posiadać ogranicznik dolny zabezpieczający
śmigła przed uszkodzeniem (uderzeniem o dno) oraz amortyzator.
• Górna część prowadnic musi sięgać do wysokości umożliwiającej bezpieczną
manipulację obsługi.
• Kabel elektryczny zasilający mieszadło musi być w wykonaniu wodoszczelnym
i o takiej długości, aby umożliwił podłączenie mieszadła do skrzynki zasilającej
elektrycznej.
• W mieszadle musi być zamontowany fabrycznie czujnik zawilgocenia komory silnika
oraz komory zaciskowej, zabezpieczenie termiczne chroniące przed przegrzaniem
uzwojeń.
• Mieszadła muszą być wyposażone w łańcuch ze stali nierdzewnej (lub kwasoodpornej,
jeśli warunki wymagają) do jego wyciągania/opuszczania wraz z zaczepem.
• Mieszadła muszą zostać wyważone dynamicznie (dla mieszadeł powyżej
100 obr/min).
• Wszystkie elementy składowe mieszadeł (śmigło, motoreduktor, prowadnice,
zamocowania, żurawik, itp.) muszą być wykonane z materiałów odpornych na korozję
i tam gdzie jest to wymagane na zewnątrz zabezpieczone powłoką lakierniczą.
• Mieszadła muszą mieć stabilną charakterystykę pracy, zgodną z projektem.
• Śmigło monolityczne, dwuramienne lub trzyramiennne, z możliwością łatwego
montażu na wale mieszadła, wykonane ze stali nierdzewnej kwasoodpornej. Ramiona
profilowane o zmiennym kącie natarcia.
• Każde mieszadło wyposażone w indywidualną konstrukcją nośną wykonaną ze stali
nierdzewnej oraz własnymi urządzeniami do transportu pionowego i poziomego
(indywidualny żurawik dla każdego mieszadła).
Przy zamawianiu należy zwrócić uwagę na mieszane medium.
Wymagany jest jeden producent urządzeń (ujednolicenie serwisu i zamienność urządzeń).
Strona | 162
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
7.2.11 Napowietrzanie.
Dopuszcza się zastosowanie wyłącznie napowietrzania drobnopęcherzykowego,
realizowanego za pomocą dyfuzorów membranowych. Pod pojęciem układu
napowietrzającego rozumie się system pionowych, szczelnych rurociągów powietrznych
montowanych do pionowych ścian zbiorników oraz poziomych rurociągów przytwierdzanych
do dna zbiorników, do których montowane są dyfuzory membranowe. Należy podkreślić,
że układ napowietrzający stanowi integralną całość z zewnętrznymi rurociągami
doprowadzającymi sprężone powietrze, przepustnicami, dmuchawami i układami zasilającosterującymi do dmuchaw. Podstawowe wymagania dla układów napowietrzających są
następujące:
• Rurociągi powietrzne każdego z reaktorów przepływowych muszą być zaopatrzone
w zawory regulujące z napędami elektrycznymi oraz zawory odcinające z napędami
ręcznymi.
• System w wersji stacjonarnej, który charakteryzuje się bardzo dużą niezawodnością
(stosowanie systemów wyjmowanych wiąże się z dużą ilością problemów
eksploatacyjnych - wypoziomowanie systemu, zasilanie, duże straty ciśnienia
powodowane przez dodatkowe przepustnice, itp., konstrukcyjnych – znaczna
dodatkowa waga obciążników, systemy prowadnic, itp. i znacznie podnosi koszt
systemu).
• Dyfuzory rozmieścić stopniując na całej powierzchni dna w sekcjach z osobnym
zasilaniem. Każda sekcja dyfuzorów wyposażona w kolektor wyrównujący ciśnienie
(zamknięta pętla) oraz system odwadniający. Usytuowanie dyfuzorów należy tak
dobrać, aby uzyskać jak największą efektywność pracy a tym samym jak najniższy
koszt eksploatacji systemu.
• Dyfuzory wyposażone w łatwe mocowanie na ruszcie przy pomocy obejmy klinowej
pozwalające na łatwy demontaż lub wymianę.
• Podwójne zabezpieczenie przez zanieczyszczeniem rusztu osadem – pierwsze przez
membranę i drugie niezależne od membrany np. kulowy zaworek zwrotny.
• Zabezpieczenie membrany przed przetarciem przy pomocy specjalnego pierścienia
ślizgowego zamontowanego w każdym dyfuzorze.
• Kompletne dyfuzory zamocowane na przewodach PVC. Nie ma więc potrzeby
spawania, zgrzewania, klejenia ani innego łączenia dyfuzorów z orurowaniem
na miejscu instalacji.
• Dyfuzory montowane na przewodach uPVC o średnicy 90 mm i grubości ściany min
3,5 mm.
• Przewody łączone na tulejki połączeniowe z dwustronnymi pierścieniowymi
uszczelkami i pierścieniem blokującym. Nie wolno stosować połączeń sztywnych
(klejonych lub zgrzewanych) oraz kielichowych.
• Poziome przewody rozprowadzające powietrze do rur z dyfuzorami, wykonane z rur
uPVC ∅ 90 mm. Powietrze jest dostarczane poprzez pionowe przewody
doprowadzające, a następnie równomiernie dystrybuowane do odgałęzień rusztów.
Pionowe przewody doprowadzające powietrze do poziomych kolektorów powinny
być wyposażone lub zainstalowane w sposób pozwalający na ekspansję termiczną
tylko w górę tak, by nie wywierać nacisku na poziome przewody rozprowadzające.
Poziome przewody rozprowadzające zaopatrzone są w kołnierz pionowy
do połączenia z przewodem pionowym. Mają też stosowne odgałęzienia do połączenia
z rusztami.
• Zbiorcze przewody odwadniające ze stalowym (stal nierdzewna) króćcem
Strona | 163
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
do odwodnień. Przewód taki posiada odgałęzienia dla zamocowania przewodów
z dyfuzorami.
Elementy kotwiące system do dna komory umożliwiające dokładne wypoziomowane
systemu (niezwykle ważne dla równomierności dystrybucji powietrza i uniknięcia
powstawania sił mogących rozszczelnić system).
Charakterystyka techniczna dyfuzora dyskowego membranowego:
•
•
•
•
•
•
•
•
Średnica dysku: > 330 mm.
Powierzchnia dysku: min. 0,06 m2.
Grubość membrany 8 mm do 2,45 mm.
Twardość wg Shore A = 60.
Kształt nacięć – podłużna, bez pęknięć na końcach.
Rozmiar pęcherzyków powietrza: 1 do 3 mm.
Wydajność robocza: 0,5 do 8,0 m3/h (przeciążeniowo 10 m3/h).
Straty ciśnienia: 2 do 5 kPa.
Dostarczone membrany muszą być przystosowane do współpracy z urządzeniem dawkującym
kwas mrówkowy i posiadać na to stosowne dokumenty w postaci oświadczenia producenta
oraz obiektów referencyjnych.
7.2.12 Dmuchawy
Wymagania dla stacji dmuchaw z jednostkami promieniowymi:
• W stacji należy zabudować 3 dmuchawy w układzie P+R = 3+1. Należy zastosować
dmuchawy promieniowe z regulacją przepływu powietrza za pomocą nastawnych,
profilowanych łopatek dyfuzora na wylocie z maszyny. Każda dmuchawa powinna
posiadać możliwość płynnej, automatycznej regulacji wydajnością od 45% do 100%.
Wszystkie dmuchawy mają pracować na wspólny kolektor tłoczny, z rozdziałem
na poszczególne odbiory na reaktorach.
• Stację należy wyposażyć w odpowiedni układ wentylacji, zapewniający utrzymanie
wymaganej temperatury oraz osłony akustyczne, redukujące poziom hałasu zarówno
na zewnątrz, jak i w obiekcie do poziomu umożliwiającego prace obsługowe
przy czynnej drugiej dmuchawie (poziom hałasu zgodny z aktualnymi przepisami).
• Wymagane nadciśnienie ok. 500 milibarów (dobór na etapie projektu przewodów
tłocznych).
• Wydajność maksymalna każdej z dmuchaw nie mniejsza niż 2800 Nm3/h.
• Wymagana parametry zapotrzebowania mocy dmuchaw przy sprężu 500 milibarów,
w temperaturze powietrza 20 st. C i 60% wilgotności względnej (mierzone zgodnie
z obowiązującymi normami):
Wydajność
Maksymalna moc na wale
[Nm3/h]
[kW]
2800
48
2200
39
1600
30
1260
25
.
• Zastosowany silnik nie więcej niż 55 kW.
• Nie dopuszcza się chłodzenia dmuchawy powietrzem procesowym, które w aktywnym
Strona | 164
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
środowisku oczyszczalni może być zanieczyszczone i powodować szybko postępującą
korozję, powietrze chłodzące musi być skierowane do ogrzewania pozostałych
pomieszczeń oczyszczalni.
Należy zaprojektować i dostarczyć system sterowania dmuchawami, dający
użytkownikowi swobodę nowoczesnego sterowania całym zespołem. System
sterowania ma zapewniać utrzymanie odpowiedniego stężenia tlenu w reaktorach oraz
nadzorować stan pracy dmuchaw, raportując do systemu komputerowego zarówno
aktualne parametry pracy, jak i wszelkie awarie, ostrzeżenia, itp.
Szafa sterownicza nadrzędna wszystkie oraz lokalne szafy sterownicze dmuchaw
muszą być wyposażone w łatwo programowalne na obiekcie sterowniki z panelem
operatorskim. Umożliwi to pracę poszczególnych dmuchaw w systemie manualnym,
w przypadku awarii szafy nadrzędnej oraz automatyczną zmianę priorytetacji pracy
dmuchaw w przypadku wyłączenia jednej z nich; zapewni to możliwość
wprowadzenia zmian w pracy dmuchaw, w wypadku wprowadzania zmian w pracy
sterowaniu systemem; umożliwi też zmianę haseł wyświetlanych na ekranie
operacyjnym zgodnie z życzeniem obsługi.
Wszystkie wyświetlane hasła muszą być w języku polskim.
Przewiduje się kaskadowe sterowanie dmuchawami, płynne w zakresie 45% - 300%
wydajności jednej dmuchawy.
Wymagana jest maksymalna sprawność dmuchaw osiągalna w całym przedziale
regulacji.
W dmuchawach wymagane są łożyska o stałym sposobie utrzymywania wału –
tj. łożyska magnetyczne, utrzymujące w sposób stały dystans pomiędzy wałem,
a obudową (również w trakcie postoju) lub łożyska toczne o wydłużonej żywotności –
toczne ceramiczne lub panewkowe. Nie dopuszcza się łożysk o zmiennym stanie
kontaktu – zużywających się w miarę wzrostu ilości cykli.
Nie dopuszcza się dmuchaw o limitowanej ilości startów/zatrzymań w okresie
eksploatacji (ograniczającej okres międzynaprawczy, serwisowy, remontowy, itp.).
Uszczelnienia wału powinny być typu bezkontaktowego, labiryntowego i pracować na
sucho. Uszczelnienia powietrzne i olejowe powinny być umieszczone
w odpowietrzanych komorach. Uszczelnienia powinny być dublowane tak,
aby zapobiec dostaniu się oleju do tłoczonego powietrza, przy ewentualnej awarii
jednego z uszczelnień,
Nie dopuszcza się przenoszenia drgań od dmuchaw na fundament.
Dmuchawy muszą mieć tak wysoką sprawność, aby mogły być chłodzone radiacyjnie.
Napęd urządzenia musi stanowić standardowy, asynchroniczny silnik elektryczny
na prąd trójfazowy do pracy ciągłej, o klasie izolacji min. F.
Wyposażenie i oprzyrządowanie jednostek jako minimum powinno zawierać:
o manometr różnicowy na wlotowym filtrze powietrza,
o wyłącznik wysokiej temperatury powietrza wlotowego,
o wyłącznik od wskazań stanów niestatecznych – z przekazem sygnału
do systemu AKPiA,
o wyłącznik wysokiej temperatury oleju – z przekazem sygnału do systemu
AKPiA,
o wskaźnik temperatury oleju – z przekazem sygnału do systemu AKPiA,
o wskaźnik ciśnienia oleju – z przekazem sygnału do systemu AKPiA,
o wskaźnik ciśnienia różnicowego na filtrze oleju.
o tłumik wlotowy,
o separator zanieczyszczeń minimum klasa EU4,
Strona | 165
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
zawór bezpieczeństwa/wydmuchowy wraz z tłumikiem hałasu,
wentylator obudowy dźwiękochłonnej,
kompensator,
dyfuzor stożkowy z tłumikiem o konstrukcji wytłumiającej hałas o min. 15
dB(A), pozwalający na odzyskanie nie mniej niż 90% ciśnienia dynamicznego,
wykonany ze stali galwanizowanej, z wyjściem na przyrządy pomiarowe,
o zawór przeciwzwrotny,
o urządzenia pomiarowe i niezbędne ze względów bezpieczeństwa
zabezpieczenia.
o
o
o
o
Dmuchawy należy dostarczyć w indywidualnych obudowach dźwiękochłonnych), dodatkowo
zaleca się wygłuszyć pomieszczenie poprzez izolację kolektora tłocznego oraz zabudowę
paneli pochłaniających dźwięki w pomieszczeniu.
7.2.13 Zgarniacze osadu
Podstawowe instalacje i zainstalowane urządzenia:
• Zgarniacze denny osadu i części pływających ze szczotką koryta odpływowego
i bieżni oraz ślimakowym systemem usuwania części pływających.
• Instalacja zasilania elektrycznego.
• Instalacja sterowania.
Technologia i sterowanie:
Zgarniacze będą wyposażone w zgrzebła do zgarniania osadów z dna oraz ślimakowy układ
odbioru części pływających (niezależnie od położenia zgarniacza względem wiatru).
Zgarniacze wyposażone będą w urządzenia do samoczynnego czyszczenia koryt
odpływowych i bieżnie. Uwodniony osad z dna osadników odprowadzany będzie istniejącą
rurą umieszczoną w dnie – po jej wymianie lub renowacji i zabezpieczeniu. Części pływające
zbierane z powierzchni odprowadzane będą do układu przeróbki osadowej.
Wymagania materiałowe:
Pomost kratownicowy zgarniacza
• Szerokość pomostu min. 1000 mm.
• Wysokość pomostu min. 1100 mm.
• Wysokość bortnicy pomostu min. 95 mm.
• Pomost wyposażyć w drabinę wejściową oraz awaryjną wewnętrzną.
• Pomost wyłożony kratkami antypoślizgowymi ze stali nierdzewnej pasywowanej.
• Dopuszczalne obciążenie dodatkowe pomostu – min. 3 kN/m.
• Dopuszczalna strzałka ugięcia - L/400.
• Wykonanie stal nierdzewna pasywowana.
Zespół napędowy jazdy
• Napęd obwodowy poruszający się po ścianie pionowej osadnika z systemem
samoczyszczącym koronę(bieżnie) lub napęd poruszający się po bieżni osadnika.
W przypadku napędu poruszającego się po bieżni osadnika należy przewidzieć system
ogrzewania bieżni, co najmniej podwójnym kablem grzewczym.
• Motoreduktor napędowy min. IP66.
Strona | 166
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
•
Przekładnie wykonane w wersji nie wymagającej wymiany oleju i smarowania.
Ogumowane koła jezdne wzmacniane.
Osie kół łożyskowane w handlowych oprawach łożyskowych.
Koła jezdne ustawione fabrycznie stycznie do toru jazdy.
Felgi kół, osie, łożyska i inne elementy stalowe wykonane ze stali nierdzewnej poza
motoreduktorem.
Centralny węzeł obrotowy
• Łożysko bezobsługowe zapobiegające blokowaniu pomostu.
• Pierścieniowy odbierak prądu z ogrzewaniem w obudowie, stopień ochrony min.
IP 65, z 15 pierścieniami po 25A + PE + 2 pierścienie na 4-20mA.
• Wszystkie elementy stalowe łożyska wykonane ze stali nierdzewnej pasywowanej
natomiast odbierak prądu w wykonaniu standardowym producenta.
Zespół łopat zgarniających osad z dna osadnika
• Zgrzebło denne wyposażone w kółka prowadzące po dnie osadnika.
• Zgrzebło zakończone gumą (współpraca z dnem) min. 30 mm.
• Całkowita wysokość zgrzebła min. 500mm (700 mm w części centralnej – 1/3
średnicy).
• Wszystkie elementy stalowe wykonane ze stali nierdzewnej pasywowanej (łożyska,
tuleje, śruby itp.).
Zgarnianie kożucha
• Zgarniacz ślimakowy z systemem pompowym odprowadzenia części pływających.
• Odprowadzenie, stopień zagęszczenia części pływających nie może być wrażliwy
na zmianę zwierciadła ścieków lub nierówności wykonania korony osadnika, system
musi automatycznie kompensować wahania zwierciadła ścieków.
• Układ powinien dawać możliwość regulowania stopnia zagęszczenia części
pływających.
• Układ powinien być wyposażony w punkt poboru próbki i usuwać zagęszczone części
pływające o wartości co najmniej 0,1 % sm.
• Wszystkie elementy stalowe wykonane ze stali nierdzewnej pasywowanej poza
motoreduktorami i pompą.
Zespół transportujący części pływające
• Rura ze stali nierdzewnej o średnicy min. 80 mm.
• Konstrukcja wsporcza dla rury transportującej części pływające.
• Łożysko oraz przegub obrotowy transportujący medium.
• Wszystkie elementy stalowe wykonane ze stali nierdzewnej pasywowanej.
Szczotka czyszcząca
• Szczotka koryt odpływowych:
o stały, równomierny kontakt szczotki z czyszczoną powierzchnią,
o motoreduktor napędowy IP 66, przekładnia zębata
o obroty szczotki ok. 70 obr/min,
o regulacja położenia szczotki za pomocą mechanizmu śrubowego,
o elementy konstrukcyjne stalowe zespołu stal nierdzewna pasywowana
Strona | 167
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
• Szczotka bieżni:
o stały, równomierny kontakt szczotki z czyszczoną powierzchnią,
o motoreduktor napędowy IP 66, przekładnia zębata,
o obroty szczotki ok. 70 obr/min,
o regulacja położenia szczotki za pomocą mechanizmu śrubowego,
o elementy konstrukcyjne stalowe zespołu stal nierdzewna pasywowana.
Szafa zasilająco-sterownicza
Szafa zasilająco-sterownicza zostanie zamontowana na pomoście zgarniacza. Służyć będzie
do zasilania i sterowania urządzeniami na pomoście zgarniacza oraz przekazywania sygnałów
do centrali. Obudowa szafy ze stali nierdzewnej z szybką. Sterowanie oparte na sterowniku
programowalnym. Pomost wyposażony w oświetlenie z możliwością załączenia w szafie
sterowniczej jak i przy wejściu na pomost. Możliwość zatrzymania i startu pomostu przy
wejściu na pomost. Czujnik poślizgu koła napędowego.
Koryto odprowadzające ścieki oczyszczone
- koryto przelewowe z blachy o grubości min. 3 mm, z obustronnym regulowanym przelewem
pilastym (góra dół) o wymiarach H=250 mm, z deflektorem części pływających o wymiarach
min. H=300mm, blacha o grubości 2 mm. Dopuszcza się wykorzystanie koryta części
pływających jako deflektora. Wszystkie elementy stalowe wykonane ze stli nierdzewnej min.
0H18N9.
7.2.14 Wyposażenie stacji odwadniania osadu.
Wymagane jest zastosowanie materiałów o szczególnej odporności na środowisko silnie
korozyjne.
Należy zakupić urządzenie o co najmniej poniższym standardzie i wyposażeniu:
• Zagęszczacz mechaniczny jednotaśmowy, zabudowany nad prasą, wyposażony
minimum w:
o Obudowa zagęszczacza wraz z wanną do odbioru filtratu oraz pokrywą
(z ujęciem powietrza do biofiltracji), wykonana ze stali kwasoodpornej
minimum w gatunku 1.430.
o Taśma zagęszczająca z poliestru o wymiarach: szerokość minimum 1,5 m,
długość robocza taśmy minimum 3,0 m (powierzchnia aktywna nie mniejsza
niż 4,5 m2).
o Napęd taśmy silnikiem o mocy 1-1,55 kW, regulacja prędkości przesuwu
taśmy za pomocą zmiany prędkości obrotowej silnika. Zasilanie silnika
za pomocą przemiennika częstotliwości (falownika).
o
rura płucząca umożliwiająca czyszczenie dysz płuczących taśmy
zagęszczacza bez konieczności zatrzymywania instalacji lub demontażu układu
płukania.
Strona | 168
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
• Prasa dwutaśmowa o parametrach i standardzie:
o Szerokość taśmy nie mniejsza jak 1,5 m,
o Strefa grawitacyjnego odwadniania o długości co najmniej 4 m
z zabudowanymi elementami do rozwarstwiania warstwy osadu na taśmie,
o Strefa ciśnieniowego odwadniania z min. 14 wałkami o łącznym kacie
opasania nie mniejszym niż 2700 stopni, (przez kąt opasania rozumie się
wartość kątową, na której taśma wewnętrzna styka się z powierzchnią wałka;
do wałków w strefie ciśnieniowego odwadniania zaliczane są te, na których
prowadzone są jednocześnie dwie taśmy z zawartym między nimi
odwadnianym osadem).
o Nadążne, automatyczne naprowadzanie każdej z taśm oddzielnie,
o Wanny do odprowadzenia filtratu oraz obudowę, wykonane ze stali
kwasoodpornej minimum w gatunku 1.4301,
o Konstrukcja nośna prasy musi być wykonana z profili stalowych walcowanych
na gorąco, zabezpieczenie antykorozyjne konstrukcji nośnej przez cynkowanie
ogniowe.
o Naciąg i sterowanie biegiem taśm musi być realizowane za pomocą
siłowników pneumatycznych lub hydraulicznych,
o Urządzenie zabezpieczające przed przelaniem osadu w przypadku zerwania się
jednej taśm,
o Rury płuczące umożliwiające czyszczenie dysz płuczących taśm bez
konieczności zatrzymywania instalacji lub demontażu układu płukania,
o Układ do automatycznego zatrzymania instalacji w przypadku zejścia taśm
poza zakres automatycznej regulacji,
o Walce, czopy, gniazda łożyskowe muszą być wykonane z materiałów
o zwiększonej odporności na korozję,
o Łożyskowanie walców prasy musi być wykonane w oparciu o łożyska
baryłkowe, uszczelnione w obudowie simmeringiem i komorą smarową,
o Napęd taśm w prasie przy pomocy jednego motoreduktora napędzanego
silnikiem, zasilanym za pomocą falownika. Do chłodzenia silnika
podstawowego wymagane jest zastosowanie chłodzenia dodatkowym
wentylatorem zewnętrznym,
• Pompa podająca osad
Pompa rotacyjna o wydajności 10 - 30 m3 /h (przy maks. 50 Hz) napędzana przez
motoreduktor silnikiem o mocy do 5,5 kW. Zasilanie silnika przez falownik. Konstrukcja –
pompa wyporowa rotacyjna krzywkowa. Tłoki o śrubowej geometrii, bezobsługowe
uszczelnienie mechaniczne z komorą smarująco-zabezpieczającą bez systemu ciśnieniowego.
Wewnętrzne rdzenie wałów bez kontaktu z pompowanym medium, niewrażliwość na pracę
"na sucho". Możliwość transportu medium z zawartością ciał włóknistych. Możliwość
przeprowadzenia inspekcji bez demontażu instalacji rurociągowej. Możliwość
przeprowadzenia serwisu bez demontażu instalacji rurociągowej (wymiana tłoków,
uszczelnień, elementów obwodowych i osiowych, itp.) Zdolność przenoszenia
nieplastycznych ciał stałych min. 40mm.
Pompa zabezpieczona przed pracą na sucho od minimalnego przepływu przez
przepływomierz elektromagnetyczny.
• Przepływomierz elektromagnetyczny
Strona | 169
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Służący do pomiaru ilości osadu podawanego na prasę DN 100, PN 16
o ochrona:
IP 65
o wyjście prądowe:
4 – 20 mA
o wyjście impulsowe
o materiał rury pomiarowej: 1.4301
230 V, 50/60 Hz
o napięcie:
Pomiar chwilowy i sumaryczny, wraz z przekazem danych do systemu AKPiA.
• Mieszacz osadu z polielektrolitem
Służący do ciągłego, homogenizującego mieszania osadu z roztworem roboczym
polielektrolitu, do zamontowania na rurociągu tłocznym osadu w pozycji poziomej lub
pionowej. Wykonany ze stali kwasoodpornej minimum w gatunku 1.4301.
Mieszacz musi mieć możliwość samoczynnego dopasowywania parametrów mieszania osadu
z roztworem polielektrolitu do bieżącej wydajności instalacji odwadniania.
• Sprężarka
Przeznaczona do wytwarzania sprężonego powietrza wykorzystanego do naciągu taśm oraz
korygowania ich biegu. Dobrana prawidłowo do potrzeb oferowanej instalacji odwadniania.
• Pompa wody płuczącej
Oferowana pompa ma być wykonana jako pompa wirowa jednostopniowa, przewidziana
do podnoszenia ciśnienia ścieku oczyszczonego dla potrzeb płukania taśm sitowych
w zagęszczaczu i prasie taśmowej.
Obudowa i wirnik pompy wody płuczącej muszą być wykonane z żeliwa, a uszczelnienie
wału pompy musi być zrealizowane za pomocą pierścienia ślizgowego.
Wydajność i ciśnienie pompy powinny zostać dobrane do potrzeb oferowanej instalacji
odwadniania. Przy czym należy uwzględnić, że dla potrzeb płukania taśm do pomieszczenia
instalacji odwadniania zostanie grawitacyjnie doprowadzony ściek oczyszczony ze zbiornika
wody technologicznej. Będzie on wstępnie oczyszczony z zanieczyszczeń mechanicznych.
W zależności od zastosowanych dysz może być konieczne zabudowanie drugiego stopnia
filtracji.
• Automatyczna stacja dla przygotowania roztworu polielektrolitu
Automatyczna stacja dla przygotowywania roztworu polielektrolitu z postaci handlowej
proszkowej lub ciekłej (do wyboru przez Użytkownika podczas eksploatacji).
Stacja powinna być wykonana jako dwukomorowa i powinna się składać minimum
z następujących elementów:
Układ dozowania proszku:
• Zbiornik na polielektrolit proszkowy o pojemności minimum 50 kg, wykonany ze stali
kwasoodpornej w gatunku minimum 1.4301.
Strona | 170
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
• Ślimak dozujący proszek, czas pracy ślimaka dozującego programowalny na panelu
obsługowym szafki stacji roztwarzania, napęd ślimaka dozującego o mocy 0,18 kW,
wykonany ze stali kwasoodpornej w gatunku minimum 1.4301.
• Spulchniacz zamontowany w zbiorniku proszku dla zapobiegania zawieszaniu się
polielektrolitu w tym zbiorniku, moc silnika napędowego spulchniacza 0,37 kW,
wykonany ze stali kwasoodpornej w gatunku minimum 1.4301.
• Doprowadzenia wody przez filtr, z reduktorem ciśnienia wody, regulacją ilości wody
i wyłącznikiem ciśnieniowym do nadzoru braku wody w sieci w czasie dozowania
proszku.
• Sonda sygnalizująca i blokująca roztwarzanie w przypadku braku proszku
w zbiorniku.
Zbiornik zarobowy: ze stali kwasoodpornej minimum w gatunku 1.4301, pojemność 750 l,
z armaturą wlotową w postaci zaworu elektromagnetycznego 24 V DC, z szybkobieżnym
mieszadłem napędzanym silnikiem o mocy 1,5 kW, wał mieszadła i skrzydełka z materiału
min. 1.4301, sondy do sygnalizacji poziomu napełnienia zbiornika,
Zbiornik magazynowy: ze stali kwasoodpornej minimum w gatunku 1.4301, pojemność 1500
l, z pompą przerzutową o wydajności 8 m3/h napędzaną silnikiem o mocy 1,1 kW jako pompą
podającą roztwór polielektrolitu z zbiornika zarobowego do zbiornika magazynowego,
z sondami pomiarowymi poziomu dla sterowania pracą pompy przerzutowej i pompy
dozującej polielektrolit do układu wtórnego rozcieńczania.
Układ wtórnego rozcieńczania polielektrolitu
Układ zabudowany na zbiornikach stacji, z zaworem magnetycznym 24 V DC, rotametrem
do wskazywania ilości wody rozcieńczającej, przepływomierzem elektromagnetycznym
do wskazywania ilości podawanego polielektrolitu, mieszaczem przelotowym, reduktorem
ciśnienia i zaworem do regulacji ilości wody rozcieńczającej, układ przygotowany
do współpracy z pompą ślimakową jako pompą dozującą polielektrolit.
Pompa dozująca stężony roztwór polielektrolitu
Pompa ślimakowa do podawania koncentratu polimeru ze zbiornika handlowego do zbiornika
zarobowego. Dozowana objętość regulowana przekaźnikiem czasowym.
Moc silnika napędowego: ok. 0,37 kW.
Pompa dozowania polielektrolitu
Pompa dozowania polielektrolitu przeznaczona do przetłaczania roztwóru polielektrolitu
ze zbiornika magazynowego do układu wtórnego rozcieńczania polielektrolitu.
Sterowanie wydajnością za pomocą przemiennika częstotliwości zabudowanego w szafie
sterowniczej instalacji odwadniania.
• Moc silnika:
ok. 0,75 kW
• Wydajność:
min. zakres 80 do 800 l/h
Przepływomierz indukcyjny
Służy do pomiaru ilości polielektrolitu DN 25, PN 16
o ochrona:
IP 65
o wyjście prądowe:
4 – 20 mA
o wyjście impulsowe
o materiał rury pomiarowej: 1.4301
Strona | 171
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
o napięcie:
230 V, 50/60 Hz
Pomiar chwilowy i sumaryczny, z przekazem do systemu sterowania.
Sterowanie lokalne
Szafa do automatycznego sterowania i nadzoru pracy stacji roztwarzania polielektrolitu,
ze wszystkimi koniecznymi agregatami do nadzoru silników, z nastawialnymi przekaźnikami
czasowymi (lub oprogramowaniem sterownika) dla czasu dozowania pompy koncentratu
i czasu mieszania, z możliwością wyboru pracy w trybie automatycznym lub ręcznym oraz
wyboru polielektrolitu proszkowego lub płynnego.
Parametry pracy można zaprogramować przy pomocy panelu obsługowego.
Wszystkie informacje o pracy i zakłóceniach są wyświetlane
• Szafa sterownicza
Do automatycznego sterowania pracą instalacji odwadniania osadu, służy szafa sterownicza
wykonana zgodnie z dyrektywami „LVD”, „EMC”, „maszynową” i „BHP użytkowania
maszyn” wraz ze wszystkimi przyrządami załączającymi i obsługowymi.
Napięcie:
400V, 3 fazy, N, PE, 50 Hz
Napięcie sterowania: 24 V DC
W skład wchodzą:
• Obudowa szafy sterowniczej, z szyną kablową, ogrzewaniem, oświetleniem
i gniazdkiem 230V
• Część siłowa z wyłącznikiem głównym, układem szyn zbiorczych, stycznikami mocy,
transformatorem 230 V AC i zasilaczem 24 VDC
• Sterowanie instalacji realizowane przez sterownik z programowalną pamięcią
• Falowniki
• Dla obsługi instalacji na płycie czołowej szafy sterowniczej znajdują się następujące
elementy:
o wyłącznik główny,
o wyłącznik awaryjny,
o podświetlony włącznik/wyłącznik napięcia sterującego,
o przełącznik preselekcyjny trybów pracy: w automatyce lub pod kontrolą
operatora (ręczne),
o przycisk podświetlony automatyka start/stop,
o przycisk podświetlony zakłócenie/kasowanie zakłócenia,
o przycisk kasowania sygnału dźwiękowego,
o przyciski podświetlone włączników/wyłączników dla pojedynczych napędów
w ręcznym trybie pracy,
o kontrolki wskazań poziomów, komunikatów pracy i zakłóceń,
o licznik godzin pracy napędów.
Alternatywnie należy zabudować dotykowy panel operatorski – min. 10’, kolorowy.
7.2.15 System higienizacji osadu.
Parametry dozownika – przystosowany do pracy ciągłej (w tym motoreduktor), z wydajnością
regulowaną w zakresie 0-100 kg/h .
Wykonanie materiałowe:
Strona | 172
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
Obudowa - stal kwasoodporna 1H18N9T.
Spirale – stal specjalna.
Motoreduktor – wykonanie normalne, lakierowane.
Mieszarka dwuwrzecionowa.
Mieszarka wyposażona w system odprowadzenia gazów odlotowych.
Przenośniki spiralne bezwałowe:
• Wykonanie materiałowe, włącznie z podporami:
• Obudowa
min. stal nierdzewna 0H18N9.
• Spirale – stal specjalna, bezwałowa dwu- lub wielowstęgowa.
• Motoreduktory – wykonanie normalne, lakierowane.
• Zespoły napędowe przystosowane do obciążenia pracą 24 h/d.
• Wykonanie w wersji odpornej na warunki zimowe (umożliwiające pracę
w temperaturach do – 250C.
• Uszczelnienie przenośników: dławicowe, z dystansem do motoreduktorów.
• Pokrycie koryta: odporne na ścieranie tworzywo sztuczne typ SPX lub odpowiadający.
• Grubość wykładziny: min. 10 mm.
• Zespół napędowy:
o 230/400 50 Hz, IP 65,
o izolacja klasy IP55.
Przenośniki zewnętrzne muszą być wyposażone w pakiet “zima” – listwy grzejne + wełna
mineralna+termostat.
Silos do wapna.
Należy wykonać silos o pojemności 24 m3. Silos wapna wyposażyć w zasuwę nożową
i elektrowibrator, czujniki zawartości wapna w silosie, wstrząsarkę pneumatyczną oraz filtr
powietrza.
7.2.16 Sieć biogazowa wraz z ujęciem.
Na kopule Komory Fermentacyjnej zostaną zlokalizowane m.in. urządzenia do ujmowania
biogazu, zabezpieczenia instalacji biogazu komór przed nadmiernym nad lub podciśnieniem
a także do wizualnej kontroli wnętrza obiektu. Ww. urządzenia stanowią pierwsze elementy
sieci biogazu, dalej ujęty biogaz jest kierowany do sieci i odbiorników.
Bezpiecznik cieczowy.
Bezpiecznik cieczowy jest stalowym elementem konstrukcyjnym mocowanym bezpośrednio
na przygotowanym wcześniej, zamontowanym w kopule WKFZ, króćcu komory
fermentacyjnej (kołnierz min. DN400, PN10). Bezpiecznik jest urządzeniem służącym
dla zabezpieczenia instalacji biogazu i komory fermentacyjnej przed powstaniem
nadmiernego pod- lub nadciśnienia.
Podstawowe parametry urządzenia:
• Ilość:
1 szt.
• Materiał:
stal kwasoodporna.
• Kołnierz przyłączeniowy: DN400 PN10.
dobrane do konstrukcji komory
• Nadciśnienie i podciśnienie zadziałania:
Strona | 173
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
UWAGA! BEZWZGLĘDNIE NALEŻY ZABUDOWAĆ BEZPIECZNIK W WERSJI
WEWNĘTRZNEJ (schowany w przestrzeni WKF), z odpowiednio (kierunkowo)
ukształtowanym wyrzutem biogazu.
Wizjer DN400
Wizjer umożliwia wizualną kontrolę stanu wewnątrz komory fermentacyjnej. Jest
urządzeniem stalowym (stal kwasoodporna) wyposażonym w szkło wzierne oraz
wycieraczkę.
Podstawowe parametry urządzenia:
• Ilość:
1 szt.
• Kołnierz przyłączeniowy: min. DN400 PN10.
• Wyposażenie:
szkło wzierne, wycieraczka, pokrywa.
• Materiał wziernika:
stal kwasoodporna.
Ujęcie biogazu
Ujęcie biogazu jest stalowym konstrukcyjnym urządzeniem służącym do łatwego odbioru
biogazu z komory fermentacyjnej. Ujęcie wykonane jest w formie dzwonu mocowane
bezpośrednio do króćca komory fermentacyjnej kołnierzem o średnicy DN400, PN10. Ujęcie
biogazu do sieci będzie wykonane poprzez króciec min. DN125, owiercony zgodnie z PN10.
Jednocześnie z ujęcia biogazu będzie wyprowadzony króciec wydmuchowy (min. DN125)
do kominka upustowego zakończonego kapturkiem kierunkowym (wyrzut biogazu – jak
w przypadku bezpiecznika – poza obręb pomostu WKF). Króciec wydmuchowy będzie
wyposażony w przepustnicę międzykołnierzową z napędem ręcznym. Ujęcie biogazu będzie
wyposażone w manowakuometr tarczowy poprzedzony zaworem kulowym oraz manometr
elektroniczny poprzedzony zaworem kulowym, a także króciec poboru biogazu. Ujęcie należy
wyposażyć w instalację samoczynnego gaszenia piany wodą technologiczną (wraz
z podłączeniem wody z systemu wody technologicznej i dodatkową pompą podnoszącą
ciśnienie – jeśli to konieczne).
Podstawowe parametry urządzenia:
• Ilość:
1 szt.
• Materiał:
stal kwasoodporna min. 0H18N9.
• Kołnierz przyłączeniowy: min. DN400.
• Owiercenie kołnierza:
zgodnie z PN10.
• Wyposażenie:
dwie przepustnice ręczne min. DN100, manowakuometr,
manometr elektroniczny, system automatycznego gaszenia piany w tym czujnik
poziomu piany), złoże, system wyrzutu gazu poza obręb kopuły (pomostu) WKF.
Ujęcie wyposażone w złoże wychwytujące wynoszone z komory drobiny osadu i dla
awaryjnego zatrzymywania piany oraz jej zraszania.
Wyposażenie AKPiA ujęcia: czujnik ciśnienia biogazu, czujnik poziomu piany.
Strona | 174
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
UWAGA! Niezależnie od powyższych, WKF musi być wyposażony w czujnik poziomu
osadu.
Sieć biogazu.
Sieć poprowadzona będzie od ujęcia na kopule WKF. Należy wykonać następujące prace :
•
•
•
•
•
Wykonać przewód gazowy od ujęcia na kopule WKF do odsiarczalni. Wykonanie –
stal nierdzewna kwasoodporna nad terenem, PE (lub stal) w ziemi. Pozostawić króciec
umożliwiający podłączenie drugiej komory fermentacyjnej (zaślepiony kołnierzem).
Wykonać przewód gazowy od odsiarczalni do węzła rozdzielczego-pomiarowego
biogazu, umożliwiającego rozdział gazu do kotłowni oczyszczalni, pochodni oraz
do/ze zbiornika biogazu.
Wykonać przewody do kotłowni biogazowej i zbiornika biogazu. Przewód
do kotłowni należy wyposażyć w ręczną zasuwę odcinającą na ścianie budynku
(oprócz zaworu bezpieczeństwa). Pozostawić króciec umożliwiający podłączenie
agregatu (zaślepiony kołnierzem).
Do przewodu zbiornika biogazu należy przyłączyć w węźle rozdzielczym odgałęzienie
do pochodni oraz bezpiecznik cieczowy zbiornika (o parametrach dostosowanych
do dostarczonego zbiornika i wyposażeniu identycznym z bezpiecznikiem na WKF),
Na każdym przewodzie gazowym należy wykonać samoczynny odwadniacz (studnię)
kondensatu, z odprowadzeniem kondensatu do kanalizacji. Odprowadzenie należy
wykonać, jako grawitacyjne lub pompowe z pompą zabudowaną na stałe. Zaleca się
wykonanie centralnej studni odwadniającej.
UWAGA! Narzuca się obowiązek poprowadzenia biogazu przez zbiornik (służący jako
wyrównawczy składu biogazu). Obligatoryjnie należy wykonać połączenie umożliwiające
obejście zbiornika oraz zabudować armaturę umożliwiającą jego odcięcie.
UWAGA! Nie dopuszcza się zabudowy pochodni po stronie tłocznej ewentualnego węzła
podnoszenia ciśnienia biogazu.
Na liniach biogazu zabudować pomiary: produkcji biogazu, zużycia w agregacie (etap
późniejszy), zużycia w kotłach (wspólny) oraz analizator składu biogazu po odsiarczeniu
(umożliwiający również uzyskanie świadectw wysokosprawnej kogeneracji – etap
późniejszy).
Wokół wszystkich elementów sieci biogazowej wykonać opaski z kostki
wibroprasowanej, szerokości min 50 cm. Wykonać dojścia (chodniki) do wszystkich
obiektów i dojazd do odsiarczalni, umożliwiający prawidłową wymianę złoża.
Studnie kondensatu
Studnia kondensatu jest obiektem, gdzie następuje zebranie kondensatu powstającego
w instalacji biogazu i jego odprowadzenie do kanalizacji. Rurociągi z poszczególnych
obiektów instalacji są prowadzone ze spadkiem w kierunku studni kondensatu. W studni
następuje zebranie kondensatu z sieci, skąd odprowadzany jest grawitacyjnie (wskazane) lub
pompowo (przy braku dostępu grawitacyjnego do kanalizacji) do systemu kanalizacyjnego.
Nie dopuszcza się stosowania odwadnianych ręcznie studni kondensatu. Nie dopuszcza się
Strona | 175
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
zabudowy studni w lokalizacjach w których istnieje ryzyko opróżnienia się studni
(np. odparowania – dla odcinków z suchym biogazem) bez zasilania w ciecz (np. spływ
kondensatu z sąsiedniej studni).
Zabezpieczenie przed przedostawaniem się biogazu do atmosfery następuje w miejscu
zamknięcia wodnego rury centralnej w studni oraz zalanie rury ssącej pompki kondensatu
(w systemie pompowym).
Podstawowe parametry urządzenia:
• Wykonanie:
kręgi betonowe szczelne.
• Średnica wewnętrzna studni:
min. 1,50 m.
• Wykonanie materiałowe rury:
identyczny materiał jak przewód biogazowy.
• Wyposażenie każdej ze studni w zasuwy odcinające na linii biogazowej przed
i za studnią.
• Klapa (pokrywa): łatwootwieralna, z uwagi na możliwość zamarzania oraz przepisy
BHP.
W studniach z brakiem dostępu grawitacyjnego do sieci na ma zostać zabudowana
pompka kondensatu oraz czujnik poziomu – z przekazem informacji do systemu AKPiA.
Ze względu na konieczność regularnej kontroli studni należy wykonać chodniki dojściowe
z kostki wibroprasowanej oraz opaskę o szerokości min. 80 cm, a pokrywy wykonać jako
łatwootwieralne.
7.2.17 Odsiarczalnia biogazu.
Podstawowe parametry urządzenia:
• metoda: ........................................ sucha, złoże stałe.
• H2S w dopływie:.......................... nie mniej niż 1500 ppm, dobrać wg obliczeń jeśli
wyższa (szczególnie w przypadku fermentacji
dwustopniowej).
• H2S w odpływie:.......................... wstępnie założono poniżej 50 ppm, zgodnie
z przepisami
obowiązującymi
w
momencie
wykonywania projektu.
• Ilość linii:..................................... 1 + obejście.
• przepływ biogazu na 1 szt.: ......... nie mniej niż 50 m3/h.
• strata ciśnienia: ............................ maks. 3-5 mbar.
• materiał: ....................................... min. stal kwasoodporna 0H18N9.
• izolacja termiczna:....................... wełna mineralna min. 10cm.
• minimalna żywotność złoża: ....... 360 dni.
• wyposażenie dodatkowe: ............ zawory
kulowe
na
rurociągach,
zawory
manometryczne na dopływie i na odpływie biogazu;
manometry
i
termometry
tarczowe
oraz
elektroniczne na rurociągach dopływu i odpływu
biogazu, system automatycznej regeneracji złoża
powietrzem.
Strona | 176
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
UWAGA! Doboru efektywności odsiarczalni dokonać powtórnie po doborze ewentualnej
jednostki kogeneracyjnej i kotłów zależnie od ich warunków technicznych. Dodatkowo
zweryfikować (z uwagi na częste zmiany) wymagania przepisów dotyczące paliw gazowych
(biogazu) w momencie realizacji projektu.
7.2.18 Zbiornik biogazu.
Elastyczny zbiornik o konstrukcji dwupowłokowej o objętości magazynowej. V = 200 m3
i ciśnieniu roboczym– 4.0 kPa (40mbar) z kompletnym wyposażeniem :
• Wziernik o średnicy minimum DN 300 mm.
• Dwie dmuchawy sprężonego powietrza pracujące w systemie 1 czynna, 1 rezerwa
czynna, z automatycznym przełączaniem. Silniki dmuchaw dopuszczone do pracy
w strefie zagrożonej wybuchem metanu z szafą sterowania dmuchawami i sygnalizacji
stanu napełnienia zbiornika.
• System sygnalizacji stanu napełnienia (w tym ultradźwiękowy pomiar napełnienia
zbiornika).
• System detekcji metanu w przestrzeni międzypłaszczowej.
• Bezpiecznik nadciśnieniowy cieczowy z wypełnieniem na bazie glikolu etylenowego.
• Przepustnica regulacyjna (upustowa) powietrza z przestrzeni międzypłaszczowej
(z uwagi na konieczność chłodzenia zbiornika oraz zabezpieczenie przed
nagromadzeniem gazów niebezpiecznych).
• Przekaz wszystkich sygnałów do systemu AKPiA oczyszczalni, z możliwością
zdalnego załączania dmuchaw.
Wszelkie elementy stalowe zbiornika biogazu, pochodni nadmiarowej i innych instalacji
z nimi związanych muszą być wykonywane ze stali nierdzewnej kwasoodpornej.
Wydajność napełniania zbiornika: nie mniej niż 50 m3/h.
Wydajność opróżniania zbiornika: nie mniej niż 150 m3/h.
Membrana wewnętrzna wykonana z tworzywa poliestrowego oraz PVC (typ III) powlekanego
obustronnie lakierem akrylowym - co zwiększa jej mechaniczną odporność na ścieranie oraz
powoduje całkowitą szczelność.
Materiał dla wykonania powłoki wewnętrznej (magazynowy) różniący się od materiału
zastosowanego dla membrany zewnętrznej – głównie z uwagi na działanie medium
magazynowanego tj. biogazu.
Próby materiału:
• Wytrzymałość włókien (osnowa, wątek) / 5900 / 6000 N/5cm zgodnie z DIN 53353.
• Odporność na działanie zimna i ciepła zgodnie z DIN 53351: bez uszkodzeń.
• Odporność ogniowa zgodnie z DIN 4102 B1.
• Odporność na działanie rozpuszczalników zgodnie z DIN 51635: wytrzymała.
• Próba na starzenie się: bez zmian.
• Próba na składanie się zgodnie DIN 53359: bez uszkodzeń.
• Opór powierzchniowy < 3x109 Ohm.
• Oporność przenikania (przepływu) < 3x108 Ohm.
• Odporność na działanie światła zgodnie z DIN 53388.
Strona | 177
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
Test na przenikanie biogazu: średnia przepuszczalność biogazu 162 ml/m2/d*bar.
Opis systemu i funkcji:
Zbiornik dwu membranowy jest niskociśnieniowym systemem magazynowania biogazu.
Wentylatory powietrza, wykonane w wersji iskrobezpiecznej, wtłaczają 24h/d powietrze
pomiędzy membrany w celu utrzymania stałego nadciśnienia w sieci oraz ochrony przed
zewnętrznymi siłami takimi jak: wiatr czy śnieg. Wentylator jest wykonany w stopniu
ochrony EEX-e-II-T3, materiał obudowy wentylatorów to szare żeliwo lub stal St37
zabezpieczona antykorozyjnie. Osobne złącze elastyczne łączy wentylator powietrza
z membraną zewnętrzną. Ze względów bezpieczeństwa oraz dla potrzeb płynnej regulacji
wydatków i ciśnienia, system powietrzny wyposażony jest w przepustnicę regulacyjną.
Przepustnica reguluje ciśnienie robocze i zamyka się całkowicie w przypadku spadku
ciśnienia do poziomu minimalnego roboczego, które liczone jest dla potrzeb utrzymania w
odpowiednim stanie zewnętrznej membrany ochronnej (awaria wentylatora powietrza, brak
zasilania itp.). Przed nadciśnieniem system biogazu chroniony jest przez bezpiecznik
cieczowy, wypełniany cieczą niezamarzającą. Wydatek wydmuchu z bezpiecznika pokrywa
całkowity przepływ biogazu, dla poziomu maksymalnego nadciśnienia w zbiorniku. Klapy
zwrotne są umieszczone bezpośrednio za wentylatorami powietrza. Znacząco redukują
wypływ powietrza w przypadku z systemu przez niepracujący wentylator. Klapa jest
urządzeniem nie iskrzącym. Pomiar położenia membrany magazynowej daje optymalną
informację o stopniu wypełnienia zbiornika oraz może być wykorzystywany
do prawidłowego sterowania współpracującymi obiektami takimi jak: pochodnia, kocioł
i generator. Stopień ochrony EEx m II T4. System mocowania membran: dennej,
magazynowej i ochronnej łączy wszystkie elementy po obwodzie i mocuje do zatartego
na gładko fundamentu. Pierścień mocujący dostarczany jest w segmentach dla ułatwienia
montażu. Membrany denna i magazynowa są uszczelniane na obwodzie przy pomocy
specjalnego, gazoszczelnego materiału. Materiał elementów pierścienia mocującego oraz
kotew mechanicznych - nierdzewny. Biogaz dopływa i odpływa z/do zbiornika biogazu
rurociągami (stal nierdzewna kwasoodporna), które połączone są z przestrzenią magazynową
przy pomocy kołnierzy centralnych. Zbiornik chroniony odpowiednio dobranymi masztami
piorunochronnymi. Strefa niepalna wokół zbiornika musi być wyłożona kostką prasowaną,
wraz z wykonaniem chodników dojściowych.
7.2.19 Pochodnia biogazu
Pochodnia nadmiarowa typu inżektorowego w wersji z ukrytym płomieniem,
wyposażonej między innymi w: przerywacz płomienia, przepustnicę ręczną, zawór
elektryczny (sterowany), detektor ciśnienia, układ zapalający, układ kontroli obecności
płomienia, system sterująco – kontrolny (co najmniej następujące funkcje : zapalanie
od sygnału z systemu AKPiA – przekroczenie progu napełnienia zbiornika biogazu + sygnał
zdalny ręczny, zamknięcie po przekroczeniu drugiego progu oraz ręcznie zdalnie, odcięcie
przy zbyt niskim ciśnieniu biogazu, alarm braku płomienia, automatyczne powtarzanie
zapłonu, przekazanie stanów pracy do systemu AKPiA).
Roboty związane z pochodnia biogazu obejmują wykonanie fundamentu i montaż
wolnostojącej konstrukcji pochodni do spalania całkowitej ilości biogazu z wydatkiem
spalania min. 100 m3/h przy ciśnieniu zbiornika biogazu (nie dopuszcza się zasilania
pochodni przez wentylator). Biogaz kierowany będzie na pochodnię po osiągnięciu
Strona | 178
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
maksymalnego zadanego stanu wypełnienia zbiornika biogazu oraz odcinany dopływ biogazu
do spalania na pochodnię przy spadku stanu wypełnienia zbiornika. Sygnał do otwarcia lub
zamknięcia zasuwy kierującej biogaz na pochodnię podawany ma być z układu kontroli stanu
wypełnienia zbiornika biogazu (bezpośrednio z czujnika napełnienia zbiornika oraz z systemu
nadrzędnego – z możliwością zadawania własnych progów zadziałania). Pochodnia powinna
być wyposażona w kontrolę płomienia oraz stanu awaryjnego, który wywoła obsługę
do urządzenia. Sygnał stanu awaryjnego ma być przekazywany do centralnej dyspozytorni.
Zapalenie palnika biogazu pochodni powinno następować zapalarką z zapłonem iskrowym,
zasilaną z układu zapłonowego, po otwarciu zasuwy doprowadzającej biogaz do palnika
pochodni w sposób automatyczny, a wygaszanie palnika następować przez odcięcie dopływu
biogazu. Zapalanie pochodni w dowolnym stanie napełnienia zbiornika biogazu powinno
następować także przez przycisk ręcznego uruchamiania otwierania zasuwy i układu
zapłonowego palnika pochodni. Wygaszanie pochodni powinno następować przez przycisk
ręcznego zamknięcie zasuwy. Stan pracy lub awarii sygnalizowany powinien być z układu
sterowania i kontroli pracy pochodni do centralnej dyspozytorni.
Palnik pochodni powinien zapewniać spalanie biogazu w skrajnie trudnych warunkach,
jakim jest silny wiatr dochodzący do 30 m/s.
Proces spalania biogazu powinien być zabezpieczony jest przed zjawiskiem przeniesienia
płomienia do instalacji biogazu płytowym przerywacze płomienia umiejscowionym
pod kołnierzem przyłączenia palnika.
Zawór z napędem elektrycznym powinien być dopuszczony do pracy w instalacji
gazowej. Przyłączenie elektryczne napędu powinno być podgrzewane i przystosowane
do pracy w każdych warunkach atmosferycznych.
Zasada działania:
Pochodnia biogazu jest urządzeniem w pełni automatycznym - w czasie eksploatacji nie
wymaga ingerencji obsługi. Zapalenie pochodni, kontrola płomienia oraz odcięcie dopływu
biogazu odbywa się automatycznie.
Parametry technologiczne:
Dane ogólne i informacje technologiczne pochodni biogazu:
• Typ działania
z ukrytym głównym płomieniem.
• Wydajność
wg obliczeń, min. 100 m3/h.
• Zawartość metanu w biogazie
60 ... 65% objętościowo.
• Temperatura spalania
> 950 st. C.
• Stopień ochrony
IP54.
• Zasilanie
230V / 50Hz.
• Zapotrzebowanie mocy
<1 kW.
Wyposażenie pochodni biogazu:
Pochodnia:
Strona | 179
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Elementy konstrukcyjne wykonane ze stali kwasoodpornej.
Komora spalania wykonana ze stali żaroodpornej.
Króciec dopływu biogazu wykonany ze stali kwasoodpornej.
Przepustnica główna ręczna - z napędem dźwigniowym.
Zawór główny elektryczny - wolno otwierający/ szybko zamykający się.
Przerywacz płomienia, zgodnie z dyrektywami EU (Atex), obudowa ze stali, siatka
przerywacza ze stali kwasoodpornej.
Układ manometryczny dla ciśnienia palnika.
Detektor ciśnienia dla automatycznego odcięcia dopływu biogazu do palnika
pochodni gdy ciśnienie biogazu jest zbyt niskie.
Dopływ powietrza naturalnym ciągiem.
Pilot zapalający z zaworem kulowym odcinającym, zaworem elektromagnetycznym.
Elektrody zapłonowe z transformatorem.
Czujnik UV dla detekcji płomienia zgodnie z DVGW.
Układ zasilająco-sterowniczy:
• Szafka zasilająco-sterownicza wykonana w stopniu ochrony IP66, poliester
wzmocniony włóknami szklanymi lub stal nierdzewna.
• Układ kontroli płomienia z transformatorem zapłonu i wyświetlaczem LCD
parametrów pracy.
• Automatyczne powtarzanie zapłonu.
• Sterowanie automatyczne lub lokalne, ręczne.
• Główny wyłącznik.
• Sygnał pracy na styku bezprądowym - stan urządzenia.
• Sygnał awarii na styku bezprądowym.
• Dwa styki dla podłączenia zewnętrznego sygnału dla załączenia/ wyłączenia
pochodni.
• Gotowość do odbioru sygnału sterującego: załącz/ wyłącz pochodnię.
UWAGA! Pochodnię biogazu należy OBLIGATORYJNIE zabudować bezpośrednio
za zbiornikiem biogazu (po niskiej stronie ciśnienia).
7.2.20 Wyposażenie pozostałe.
Zasuwy nożowe i z miękkim uszczelnieniem
Zasuwy nożowe należy przyjąć jako obustronnie szczelne do montażu między kołnierzami,
z nożem ze stali nierdzewnej min. 0H18N9, korpus z żeliwa krytego farbą epoksydową,
uszczelnienie NBR, śruby ze stali nierdzewnej, min. PN6, o ile dokumentacja nie wskazuje
inaczej;
Zasuwy z pełnym przelotem, konstrukcja umożliwiająca montaż niezależny od kierunku
przepływu medium i zapewniająca szczelność zasuwy w obu kierunkach,
• Uszczelnienie poprzeczne zasuwy umożliwiające doszczelnienie podczas pracy
zasuwy (bez potrzeby demontażu zasuwy).
• Uszczelnienie obwodowe dolne wykonane w sposób eliminujący strefy martwe
(zaleganie osadu).
Strona | 180
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
Dolna część płyty noża ukształtowana w sposób umożliwiający wypłukiwanie osadów
pod koniec zamykania zasuwy.
• Nóż, trzpień, nakrętki oraz śruby wykonane ze stali kwasoodpornej.
• Korpus wykonany ze stali nierdzewnej lub żeliwa sferoidalnego.
• Połączenia kołnierzowe.
• Wszystkie zasuwy nożowe muszą być jednego producenta.
Zasuwy z miękkim uszczelnieniem - wymagania:
• Pełny przelot zasuwy (bez przewężeń) na wysokości klina.
• Wykonanie z żeliwa sferoidalnego.
• Pokrycie zewnętrzne i wewnętrzne zasuwy, żywica epoksydowa, grubość powłoki
minimum 250 mikrometrów.
• Śruby łączące korpus z pokrywą wykonane ze stali nierdzewnej.
• Trzpień ze stali nierdzewnej.
• Uszczelnienie trzpienia gwarantujące szczelność i bezobsługową pracę.
• Klin z żeliwa sferoidalnego.
• Wszystkie zasuwy muszą być jednego producenta.
Wymagany jest jeden producent urządzeń (ujednolicenie serwisu i zamienność urządzeń).
Zawory zwrotne
Zawory zwrotne należy przyjąć kulowe z pokrywą, kołnierzowe, kula i uszczelnienie z NBR,
korpus z żeliwa krytego farbą epoksydową, śruby ze stali nierdzewnej, min. PN6.
Wymagany jest jeden producent urządzeń (ujednolicenie serwisu i zamienność urządzeń).
Napędy zasuw i przepustnic
Napędy elektryczne on/off zasuw (na kolumnie lub bezpośrednie)
Wymagania dla napędu zasuwy nożowej odcinającej:
• Napęd elektryczny pozycyjny on/off.
• Rodzaj pracy: S2-10min.
• Zasilanie: 400V/50Hz.
• Zabezpieczenie IP67, klasa izolacji F.
• 2 tandemowe wyłączniki krańcowe, 2 wyłączniki momentowe.
• Termiczne zabezpieczenie uzwojenia silnika.
• Grzałka antykondensacyjna.
• Awaryjny napęd ręczny.
Wymagany jest jeden producent urządzeń (ujednolicenie serwisu i zamienność urządzeń).
Napędy elektryczne regulacyjne przepustnic (bezpośrednie)
Wymagania dla napędu przepustnicy regulacyjnej:
na rurociągu sprężonego powietrza:
• Napęd elektryczny regulacyjny.
• Rodzaj pracy: S4/S5 25% ED.
• Zasilanie: 230V/50Hz.
• Zabezpieczenie IP, klasa izolacji F.
• Elektroniczny nadajnik położenia armatury (sygnał 4-20 mA).
• 2 tandemowe wyłączniki krańcowe, 2 wyłączniki momentowe
• Mechaniczny wskaźnik położenia zaworu.
• Termiczne zabezpieczenie uzwojenia silnika.
Strona | 181
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
• Grzałka antykondensacyjna.
• Awaryjny napęd ręczny.
• Prędkość otwierania/zamykania dostosowana do systemu automatyki dmuchaw.
Wymagany jest jeden producent urządzeń (ujednolicenie serwisu i zamienność urządzeń).
Wymagania dla szaf zasilająco-sterowniczych:
• Wyposażenie w listwę umożliwiającą kontrolę pracy z przesyłaniem stanów pracy
i wielkości mierzonych do nadrzędnego komputerowego systemu sterowania
oczyszczalnią – sygnały prądowe 4 – 20 mA m.in. jako wynik mierzonego
natężenia przepływu, sygnały dwustanowe jako impulsy liczników
przepływomierzy i sygnały dwustanowe sygnalizacji pracy, ostrzeżeń i alarmów
urządzeń.
• Hermetyczna szafa zlokalizowana obok urządzeń wykonana z materiału odpornego
na warunki o podwyższonej korozyjności (obecność gazów korozyjnych, w tym
siarkowodoru oraz promieniowanie UV w miarę występowania): stal nierdzewna,
tworzywa sztuczne.
• Konstrukcja wsporcza ze stali nierdzewnej.
Skrzynki przyłączeniowe i sterowania lokalnego
Wymagania dla skrzynek przyłączeniowych i sterowania lokalnego:
• Hermetyczna skrzynka przyłączeniowa zlokalizowana obok urządzenia wykonana
z materiału odpornego na lokalne warunki atmosferyczne oraz promieniowanie UV.
• W
skrzynce zamontowany wyłącznik praca zdalna/lokalna/wyłączenie,
umożliwiający przełączanie bez konieczności otwierania skrzynki.
Konstrukcja wsporcza ze stali nierdzewnej.
Prowadnice i uchwyty
Prowadnice i uchwyty oraz inny osprzęt należy wykonać ze stali nierdzewnej min. 0H18N9.
Prowadnice w każdym przypadku muszą być wykonane jako rurowe.
Żurawie słupowe i urządzenia dźwigowe
Należy stosować żurawie słupowe obrotowe przenośne z wciągarką linową ze stali
nierdzewnej i stopą ze stali nierdzewnej, wykonanie ze stali nierdzewnej, linka z szaklą
ze stali nierdzewnej min. 0H18N9. Dla transportu urządzeń przewidziano również wciągniki
łańcuchowe ręczne zawieszone na belkach dwuteowych.
Urządzenia te jako urządzenia dźwigowe muszą posiadać atest Urzędu Dozoru Technicznego.
Źródła pozyskania wszelkich materiałów, maszyn i urządzeń technologicznych powinny być
wybrane z wyprzedzeniem, przed rozpoczęciem robót.
Materiały (urządzenia, elementy prefabrykowane, armatura, rurociągi, kształtki, złączki, itp.)
użyte do wymiany lub zabudowy w obiektach oczyszczalni ścieków muszą spełniać
odpowiednie normy: ISO 9905; 1994 (PN-ISO 9905:1977), ISO 5199:1986 (PN-90/M44150), ISO 9908:1993 (PN-ISO 9908:1996), ISO 7005 (PN-ISO-7005), ISO 9906:1999; ISO
3069:1974 (PN-91/M-44151, DIN 24960, IEC 529 (PN-92/E08106), IEC 34 PN-IEC-34 oraz
posiadać odpowiedni atest.
Strona | 182
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Aparatura kontrolno pomiarowa
Wymagania dla aparatury pomiarowej: analityka on-line
1. Sondy do pomiaru tlenu
• Cyfrowa sonda do pomiaru tlenu
• Zakres 0,05-20 mg/l
• Metoda pomiaru luminescencyjna niebieska
• Źródło światła diody LED: niebieska (pomiarowa), czerwona (referencyjna)
• Wersja zanurzeniowa w obudowie ze stali nierdzewnej
• Fabryczna kalibracja 3D
• Bez konieczności kalibracji na obiekcie i dryfu pomiarowego
• Podłączenie do uniwersalnych przetworników pomiarowych
• Pamięć wyników i ustawień z graficznym przedstawieniem na wykresie
• Przewód 10m (w razie konieczności możliwość przedłużenia przy pomocy kabli
przedłużających)
• Menu w języku polskim
• Gwarancja min. 24 miesiące z możliwością przedłużenia do 60 miesięcy
• Dostarczona z armaturą producenta ze stali nierdzewnej dostosowaną do miejsca
pomiarowego
• Stopień ochrony IP 68
2. Sondy do pomiaru potencjału Redox
• Cyfrowa sonda do pomiaru potencjału REDOX
• Metoda pomiaru: elektrochemiczna – układ składający się z trzech elektrod
(pomiarowa/odniesienia/uziemiająca)
• Zintegrowany czujnik temperatury
• Sonda dyferencyjna pHD z odpornym na zabrudzenia podwójnym mostkiem
solnym
• Zakres pomiarowy – 1000 do 500 mV
• Przewód 10m (w razie konieczności możliwość przedłużenia przy pomocy kabli
przedłużających)
• Wersja zanurzeniowa w obudowie ze stali nierdzewnej
• Podłączenie do uniwersalnych przetworników pomiarowych
• Pamięć wyników i ustawień z graficznym przedstawieniem na wykresie
• Menu w języku polskim
• Gwarancja min. 24 miesiące (możliwość przedłużenia do 5 lat)
• Urządzenia dostarczone z armaturą producenta ze stali nierdzewnej dostosowaną
do miejsca pomiarowego.
• Stopień ochronności IP 68
3. Sondy do pomiaru pH
• Cyfrowa sonda do pomiaru wartości pH
• Metoda pomiaru: elektrochemiczna – układ składający się z trzech elektrod
(pomiarowa/odniesienia/uziemiająca)
• Zintegrowany czujnik temperatury
• Zakres pomiarowy 0 do 14 pH
Strona | 183
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
• Sonda dyferencyjna pHD z odpornym na zabrudzenia podwójnym mostkiem
solnym
• Przewód 10m (w razie konieczności możliwość przedłużenia przy pomocy kabli
przedłużających)
• Wersja zanurzeniowa w obudowie ze stali nierdzewnej
• Podłączenie do uniwersalnych przetworników pomiarowych
• Pamięć wyników i ustawień z graficznym przedstawieniem na wykresie
• Menu w języku polskim
• Gwarancja min. 24 miesiące
• Urządzenia dostarczone z armaturą producenta ze stali nierdzewnej dostosowaną
do miejsca pomiarowego
• Stopień ochrony IP 68
4. Sonda do pomiaru stężenia zawiesiny/mętności
• Cyfrowa sonda do pomiaru stężenia zawiesiny
• Metoda pomiaru: fotometryczna, niezależna od barwy
• Pomiar pod kątem 90 i 140 stopni
• Urządzenie skalibrowane fabrycznie na mętność i zawiesinę
• Zakres pomiarowy 0,001 – 50 (150) g/l SS / 0,001 – 4000 NTU
• Obudowa wykonana ze stali nierdzewnej
• Przewód 10m (w razie konieczności możliwość przedłużenia przy pomocy kabli
przedłużających)
• Automatyczne, efektywne czyszczenie wycieraczką
• Podłączenie do uniwersalnych przetworników pomiarowych
• Pamięć wyników i ustawień z graficznym przedstawieniem na wykresie
• Menu w języku polskim
• Urządzenie dostarczone z niezbędną armaturą montażową producenta do sondy
wykonaną ze stali nierdzewnej z mocowaniem szynowym, lub z zaworem kulowym
(instalacja w rurociągu)
• Gwarancja min. 24 miesiące (możliwość przedłużenia do 5 lat)
• Stopień ochrony IP 68
Przetwornik pomiarowy
• Uniwersalny przetwornik pomiarowy
• Przenośny, kolorowy graficzny ekran dotykowy (min. QVGA 320 x 240 punktów,
256 kolorów)
• Wbudowany czytnik kart SD (do aktualizacji oprogramowania, zapisywania,
konfiguracji, układów pomiarowych, historii pracy urządzeń)
• Złącze ETHERNET, Modbus TCP/IP, Web Server, system Link2SC
• 4/6/8 wejść na sondy cyfrowe (w zależności od zainstalowanych urządzeń)
• 2 wyjścia zasilające do analizatorów NH4-N i PO4-P – rezerwa na rozbudowę
układu
• Możliwość wpięcia przetworników we własną sieć komunikacyjną
• Możliwość podłączenia dowolnej konfiguracji sond/analizatorów cyfrowych
• Komunikacja pomiędzy sondami a przetwornikiem drogą cyfrową
• Protokoły transmisji danych: 4-20mA / Profibus DP / Modus RTU
Strona | 184
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
• Automatyczna diagnostyka sond pomiarowych z wyświetlaniem komunikatów
(informacja o czynnościach serwisowych, kalibracji, wymianie elementów
eksploatacyjnych, awariach itp.)
• Urządzenia dostarczone z niezbędną armaturą montażową producenta wykonaną
ze stali nierdzewnej wraz z daszkami ochronnymi z tworzywa sztucznego
• Gwarancja min. 24 miesiące (możliwość przedłużenia do 5 lat)
• Menu w języku polskim
• Stopień ochrony IP 65
Pobierak próbek
• Technika pobierania próbek: pompa próżniowo-ciśnieniowa lub pompa
perystaltyczna,
• Sterowanie mikroprocesorem - system kontroli temperatury zapewniający temp.
próby 4ºC w każdych warunkach zewnętrznych,
• Chłodzenie: lodówka w kompaktowej obudowie,
• Podgrzewanie: grzałki sterowane automatycznie,
• Menu w języku polskim,
• Przedmuchiwanie linii ssącej: przed i po pobieraniu,
• Rodzaj pobierania próbek: automatyczny, proporcjonalny do czasu, przepływu lub
zdarzeniowy, manualny,
• Wysokość zasysania: min. 4 m,
• Objętość pobieranej próbki: regulowana w zakresie od min10 do max 1000 ml,
• Wielkość próby ustawialna w ml,
• Naczynie dozujące szklane, wyskalowane,
• Rozdzielacz kołowy z systemem pozycjonowania,
• Zasilanie elektryczne,
• Przyłącze zasilania: kabel min. 5 m zakończony wtyczką,
• Ilość pojemników (plastikowe): 24 x 1000 ml, nakrętki na butelki,
• Wysuwana taca z butelkami,
• Wąż ssący zapewniający odpowiednie pobieranie próbek – min. 7 m,
• Temperatura pracy urządzenia: co najmniej od -20ºC do 40ºC,
• Graficzny wyświetlacz, podgląd napełniania butelek,
• Całoroczna, odporna obudowa umożliwiająca pobór prób przez cały rok
w warunkach zewnętrznych, odporna na działanie promieni UV oraz korozję, nie
ulegająca gwałtownemu nagrzaniu lub schłodzeniu pod wpływem zmian
temperatury otoczenia. Obudowa ze stali nierdzewnej, izolowana,
• Elektroniczne podzespoły – część sterująca, odizolowana od próbek,
• Wodoodporna klawiatura do sterowania,
• Możliwość wprowadzania własnych programów pobierania – min. 3 programów,
• Wzorcowany rejestrator do monitoringu temperatury w czasie pobierania,
z możliwością podłączenia do obecnego systemu monitoringu,
• Zapasowy komplet pojemników z tacą i nakrętkami (24 x 1000 ml),
• Możliwość rozbudowy urządzenia o akcesoria do ciągłego monitoringu
parametrów: min. przepływu, pH, temperatury.
Strona | 185
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
8 Usytuowanie nowych obiektów wraz z ich powiązaniem
z obiektami istniejącymi
Usytuowanie nowych obiektów wraz z ich powiązaniem z obiektami istniejącymi
i modernizowanymi pokazano na planszy zagospodarowania terenu oczyszczalni po jej
modernizacji i rozbudowie, którą zamieszczono na końcu opracowania. Założono
maksymalne wykorzystanie istniejących obiektów – w I etapie nie ma potrzeby
dobudowywania żadnego obiektu. W II etapie konieczne jest wykonanie osadnika wstępnego,
pompowni osadu wstępnego oraz kompleksu fermentacji i gospodarki biogazowej. Z definicji
konieczne jest wówczas wykonanie nowych obiektów – jedynie urządzenia maszynowni
WKF można zlokalizować w którymś z istniejących obiektów, jednak jest to zależne
od dobranych urządzeń. Dla celów finansowych przyjęto wykonanie nowej maszynowni
WKF, przy czym zdecydowanie sugeruje się wykorzystanie w tym celu wolnych kubatur
budynku odwadniania osadu. W przypadku niepełnego obciążenia oczyszczalni i wyboru
wariantu wydzielonej stabilizacji tlenowej, dmuchawę należy zabudować w istniejącej stacji
dmuchaw i połączyć z dmuchawami procesowymi, a komorę zrealizować w rejonie
przewidywanym dla osadnika wstępnego.
Strona | 186
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
9 Wstępny dobór instalacji, maszyn i urządzeń dla
oczyszczalni.
Wstępny dobór instalacji, maszyn i urządzeń dla kompleksowej modernizacji i rozbudowy
oczyszczalni w Złotoryi oparto na następujących urządzeniach:
• Stacja zlewna: FEKO +, prod. POL-EKO Aparatura Sp. J, ul. Kokoszycka 172C,
44-300 Wodzisław Śląski.
• Kraty: krata zgrzebłowa RakeMax-hf 2500/2612x952x6 – 2 szt.
• Transport skratek: rynna spłukiwana HLC-273 – 1 szt.
• Prasopłuczka skratek: WAP SL BG4 – 1 szt.
• Płuczka – separator piasku: RoSF4 BG1 – 1 szt.
Powyższe urządzenia prod. Huber Technology Sp. z o.o, ul. Ryżowa, 51 02-495
Warszawa.
• Mieszadła komory defosfatacji i predenitryfikacji: XRW 3031 PA29/6.
• Mieszadła komory denitryfikacji i nitryfikacji: XRW 6537A PM55/24 ze skrzynka
sterownicza z falownikiem.
• Mieszadła komór dwufunkcyjnych: XRW 4031A PM30/10 ze skrzynka sterownicza
z falownikiem.
• Dyfuzory napowietrzające: NOPON.
Powyższe urządzenia prod. Sulzer Pumps Wastewater Poland Sp. z o.o. ul. Rydygiera 8,
01-793 Warszawa.
• Dmuchawy: STC-GO(3-1-KA1KF) (dawniej: KA2 S GK190), prod. SIEMENS, dystr.
HEYMCOnsult
• Zgarniacze: Tschuda, dystr. TsT systems Sp. z o.o, ul. Skłodowskiej 42 c, 43-190
Mikołów
• Pompy rotacyjne osadowe: PL-200, prod. BOERGER Polska sp. z o.o., ul Toszecka
101, 44-100 Gliwice.
• Maceratory: HPL-200, prod. BOERGER Polska sp. z o.o., ul Toszecka 101, 44-100
Gliwice.
• Pompy recyrkulacji grzewczej WKF: Białogon RZ 125-315 SE, prod. Kielecka
Fabryka Pomp „BIAŁOGON" SA, ul. Druckiego-Lubeckiego 1, 25-818 Kielce.
• Mieszadło centralne WKF: Hermann Traxler typ TMA 3, dystr. H2O Rozwiązania
Proekologiczne Sp. z o.o. ul. Hajoty 61, 01-821 Warszawa.
• Wymienniki ciepła, odsiarczalnia biogazu, ujęcie biogazu, zbiornik biogazu,
odwaniacze biogazu – prod. SiGa-Tech s.c., ul. Malownicza 2, 32-091 Michałowice.
• Prasa z zagęszczaczem i osprzętem: SNP 1800–14+ BGT1500 produkcji KLEIN
Technical Solutions GmbH z Niederfischbach – Niemcy, dost. EMONT Lidia
Krzechowicz, ul. Akacjowa 9, 05-555 Tarczyn.
Strona | 187
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
10 Bilans energetyczny oraz zużycie energii elektrycznej
W poniższej tabeli zestawiono kluczowe odbiorniki energii elektrycznej oraz wstępnie
określone zapotrzebowanie energii elektrycznej. Są to obliczenia teoretyczne –
dla określonych warunków obciążenia oczyszczalni i przyjętych w koncepcji urządzeń.
Tabela 48. Obliczenie zapotrzebowania i zużycia energii elektrycznej w I etapie.
Urządzenie
Moc
Ilość
Moc
Ilość
całkowita
czynnych
zainstalowana
Czas Zużycie
pracy energii
[kW]
[szt]
[kW]
[h/d]
[szt]
Zasilanie
gwarantowane
[kWh/d] [szt]
[kW]
Stacja zlewna
8
1
8
1
2
16
Zastawki krat
0,5
4
2
2
0,2
0,2
2
1
0,75
2
1,5
1
3
2,25
2
1,5
9,1
1
9,1
1
2
18,2
1
9,1
4
1
24
48
2
4
Kraty
Płuczka skratek
Dmuchawy/mieszadła
piaskowników
Zastawki piaskowników
2
2
0,5
2
1
1
0,2
0,1
2
1
Pompy piasku
2,2
2
4,4
1
3
6,6
2
4,4
Płuczka piasku
1,65
1
1,65
1
3
4,95
1
1,65
Mieszadło w predenitryfikacji
3,6
1
3,6
1
24
86,4
1
3,6
Mieszadło w defosfatacji
3,6
1
3,6
1
24
86,4
1
3,6
3
2
6
2
12
72
2
6
5,5
4
22
2
24
264
4
22
3,6
4
14,4
4
6
86,4
0,3
6
1,8
6
1
1,8
6
1,8
3,5
2
7
2
24
168
2
7
3
2
6
1
24
72
2
6
1,1
2
2,2
2
0,2
0,44
1,1
4
4,4
1
0,5
0,55
1
2
2
1
2
2
2
2
8,8
3
26,4
1
24
211,2
1
8,8
48
3
144
2
20
1920
2
96
3
24
Mieszadło w kom.
Dwufunkcyjnej
Mieszadło w komorze
denitryfikacji
Mieszadła w komorze
nitryfikacji
Przepustnice regulacyjne
powietrza
Mieszadła pompujące
recyrkulacji wewnętrznej
Zgarniacz osadnika wtórnego
Ukłąd usuwania części
pływających
Szczotka osadnika (bieżni,
koryta)
Zasuwy regulacyjne spustu
recyrkulatu
Pompy recyrkulacji
zewnętrznej
Dmuchawy napowietrzające
Stacja koagulantu
0,5
2
1
2
6
6
Pompy przewałowe
8
3
24
1
24
192
Pompy wody technologicznej
2
2
4
1
12
24
Strona | 188
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Hydrofor wody
technologicznej
Mieszadło w zbiorniku osadu
przefermentowanego
Prasa taśmowa
4
3
12
1
12
48
4
1
4
1
12
48
3
1
3
1
14
42
Macerator osadu
3
1
3
1
14
42
Pompa osadu do prasy
4
1
4
1
14
56
Pompa wody technologicznej
7,5
1
7,5
1
14
105
Węzeł prasy istniejącej
15
1
15
0
0
0
Przenośnik osadu
1,5
1
1,5
1
14
21
Dozownik wapna
0,55
1
0,55
1
14
7,7
Przenosnik wapna
1
1
1
1
14
14
Mieszarka osadu z wapnem
6
1
6
1
14
84
Przenośniki osadu
wapnowanego
Biofiltr I
8
4
32
2
7
112
5
1
5
1
24
120
1
5
AKPiA
15
1
15
1
24
360
1
15
Oświetlenie
25
1
25
1
8
200
1
25
Wentylacja
20
1
20
1
16
320
1
20
RAZEM I ETAP
458,6
4869,19
268,45
Tabela 49. Obliczenie zapotrzebowania i zużycia energii elektrycznej w II etapie.
Uwaga! W II etapie zużycie energii do napowietrzania spadnie z 1920 do 960 kWh/d –
z uwagi na znaczącą redukcję ładunku zanieczyszczeń w osadniku wstępnym.
Urządzenie
Moc
Ilość
[kW]
[szt]
Moc
Ilość
całkowita
czynnych
zainstalowana
[kW]
[szt]
Czas Zużycie
pracy energii
[h/d]
[kWh/d] [szt]
Zgarniacza osadnika
wstępnego
Szczotka osadnika wstępnego
3
1
3
1
12
36
1,1
1
1,1
1
0,2
0,22
Maceratory osadu wstępnego
3
2
6
1
2
4,5
2
9
1
4,5
2
9
6
1
6
2
Dmuchawa powietrza
zbiornika biogazu
Dmuchawa biogazu
1,1
2
1,1
Pompa odwadniacza
Pompa osadu wstępnego
zagęszczonego
Pompa osadu nadmiernego
zagęszczonego
Mieszadło WKF
Pompy obiegowe WKF
Odsiarczalnia
Zasilanie
gwarantowane
[kW]
1
3
6
1
3
7
31,5
1
4,5
1
7
31,5
6
1
22
132
1
6
12
1
24
144
1
6
2,2
1
24
26,4
1
1,1
2
2,2
1
24
26,4
1
1,1
0,55
1
0,55
1
1
0,55
1
0,55
0,2
1
0,2
1
24
4,8
1
0,2
Pochodnia
1
1
1
1
1
1
1
1
Wentylacja
10
1
10
1
16
160
1
10
Strona | 189
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Oświetlenie
10
1
10
1
8
80
1
10
Biofiltr II
15
1
15
1
24
360
1
15
RAZEM II ETAP
RAZEM DOCELOWO
87,25
1040,37
61,45
545,85
4949, 56
329,9
Jak widać z powyższego zestawienia, całkowita moc maksymalna, wynikająca z potrzeb
oczyszczalni to ok. 458 kW w I etapie i dodatkowo 87,25 kW w II etapie. Nigdy jednak pobór
prądu nie będzie osiągał takich wartości – w normalnych warunkach nie pracują jednocześnie
wszystkie urządzenia. Średni pobór energii wyniesie początkowo ok. 200 kW (w I etapie),
i ok. 210 kW w II etapie, przy czym kluczowe znaczenie ma zużycie energii
do napowietrzania.
Duży wpływ na zużycie energii ma również dobór mieszadeł oraz systemów pompowych
i ekonomia pracy tych urządzeń. Znaczy procent poboru stanowią także pobory wynikające
z potrzeb socjalno – administracyjnych oraz podtrzymania systemów wentylacji i wymiany
oraz oczyszczania powietrza.
Gwarantowany system zasilania winien zapewnić dostarczenie mocy 330 kW, przy czym
największy pojedynczy odbiornik to 55 kW (dmuchawa).
Wielkości powyższe wyliczono wykorzystując moce nominalne urządzeń, stąd należy się
spodziewać, iż rzeczywiste zużycie energii będzie niższe. Należy zwrócić uwagę,
iż powyższe zestawienie zrealizowano dobierając energooszczędne urządzenia –
wysokosprawne dmuchawy promieniowe, mieszadła z silnikami z magnesami ziem rzadkich,
stosując transport skratek falą płuczącą, itp.
Strona | 190
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
12 Harmonogramy modernizacji i rozbudowy oczyszczalni
12.1 Proponowany podział modernizacji i rozbudowy oczyszczalni
na etapy
Pełny zakres modernizacji i rozbudowy oczyszczalni, a w efekcie jej dostosowanie
do współczesnych wymagań techniczno-technologicznych, jak również zmniejszenie
oddziaływania oczyszczalni na otoczenie składa się z szeregu pojedynczych modyfikacji, nie
zawsze powiązanych ze sobą bezpośrednio. Z uwagi jednakże na niewielką rezerwę
dyspozycyjną terenu oraz niewielkie odległości pomiędzy obiektami, główną część prac
należy wykonać w jednym etapie.
Wszystkie prace na czynnej, istniejącej oczyszczalni należy prowadzić przy utrzymaniu
ciągłości jej pracy i nie pogarszaniu osiąganych obecnie efektów oczyszczania ścieków.
Z reguły działania takie wymagają wysokiej sprawności organizacyjnej.
Poniżej zestawiono proponowaną kolejność prac związanych z modernizacją oczyszczalni
ścieków w Złotoryi. W przypadku pozyskania środków zewnętrznych (dotacje UE, itp.)
możliwe jest zrealizowanie całości inwestycji – wówczas podany podział należy traktować
jako jeden z proponowanych wariantów kolejności prowadzenia działań. Oczywiście,
kolejność ta, zależnie od posiadanego potencjału Wykonawcy może ulec zmianie.
W przypadku rozłożenia inwestycji na okres kilku lat (realizacja ze środków własnych) zaleca
się utrzymanie proponowanej kolejności działań – rozwiązania które mogą być traktowane
jako tymczasowe podczas realizacji całości inwestycji (np. pompowanie ścieków
tymczasowymi zestawami pompowymi), przy dłuższym okresie realizacji są niemożliwe.
W przypadku realizacji całości zadania jednorazowo, uzyska się szereg korzyści takich jak:
• Szybkie uzyskanie efektu ekologicznego, rozumianego jako uzyskanie odpowiedniej
jakości ścieków oczyszczonych, ustabilizowanego i zhigienizowanego osadu oraz
biogazu.
• Skrócenie czasów trwania prac przygotowawczych oraz towarzyszących (wykonanie
zaplecza budowy, prace geodezyjne, odwadnianie terenu, itp.)
• Jednoznaczne wykazanie odpowiedzialności (co jest praktycznie niemożliwe
w przypadku kilku firm realizujących kolejne etapy).
Realizacja etapowa oczyszczalni niesie ze sobą również pewne korzystne zjawiska takie jak:
• Nakład kosztów rozłożony na długi okres czasu.
• Możliwość wprowadzania zmian wynikających z wniosków z eksploatacji
wcześniejszego etapu.
• Możliwość precyzyjnej kontroli realizowanej inwestycji (co ma zasadniczy wpływ
na zastosowane standardy wykonawstwa oraz jakość maszyn i urządzeń).
Generalnie zaleca się drugi sposób prowadzenia inwestycji.
Poniżej przedstawiono podział prac umożliwiający realizację obu wariantów modernizacji
oczyszczalni.
Strona | 201
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Z uwagi na brak pełnej wiedzy o stanie konstrukcji znajdujących się poniżej poziomu ścieków
oraz wody gruntowej, należy przeprowadzić prace w następnej kolejności:
1. Etap przygotowawczy projektu (cz.1):
a. Przeprowadzenie ekspertyzy konstrukcji betonowych reaktora i osadników
wtórnych. W ramach ekspertyzy zaleca się zbadać również konstrukcję
kluczowych kanałów i budynków (zwłaszcza budynku krat).
b. Wykonanie specyfikacji projektu, zawierającej wnioski z przedmiotowej
ekspertyzy oraz wybór wykonawcy projektu.
2. Etap projektowy: wykonanie projektu (projekt budowlany i wykonawczy, SIWZ,
przedmiary, kosztorysy, itp.), jego uzgodnienie z Zamawiającym oraz odpowiednimi
służbami, a także uzyskanie wymaganych decyzji i zezwoleń.
3. Wykonanie I etapu głównego modernizacji oczyszczania ścieków:
a. Remontu budynku krat wraz z kompletną wymianą i uzupełnieniem
wyposażenia (stacja zlewna, kraty, płuczki skratek i piasku, itp.)
b. Renowacji i czyszczenia przynależnych kanałów – do dopływu do reaktora
i z obejściem reaktora biologicznego włącznie.
c. Remontu piaskowników wraz z wymianą wyposażenia.
d. Remontu zbiornika wód deszczowych.
e. Biofiltra dla węzła krat i węzła odwadniania.
f. Wykonanie studni odwadniających i obniżenie poziomu wód gruntowych.
g. Remontu reaktora biologicznego wraz z kompletną wymianą wyposażenia
i dostosowaniem do nowych warunków pracy.
h. Modernizacji stacji dmuchaw wraz z wymianą wyposażenia i wykonaniem
nowego kolektora sprężonego powietrza.
i. Stacji magazynowania i dozowania koagulantu.
j. Komory spływu z reaktorów i rozdziału na osadniki wtórne.
k. Przewodów spływu osadu i ścieków z reaktorów do osadników wtórnych.
l. Osadników wtórnych.
m. Renowacji pompowni recyrkulacji zewnętrznej.
n. Renowacji pompowni przewałowej wraz z wymianą wyposażenia.
o. Wykonania kompletnego układu wody technologicznej wraz z linią tłoczną.
p. Remontu zbiornika osadu do odwadniania wraz z wymianą wyposażenia.
q. Remontu budynku węzła odwadniania wraz z przystosowaniem do zabudowy
nowej prasy.
r. Zabudowy nowej prasy taśmowej wraz z osprzętem.
s. Zabudowa nowego układu higienizacji osadu.
t. Zadaszenia boksów osadowych wraz z ich adaptacją oraz zabudową systemu
transportu osadu.
u. Sieci towarzyszących.
v. Przynależnej części systemu AKPiA i elektroenergetycznego.
Strona | 202
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
Etap ten pozwala zakończyć pracę z linią oczyszczania ścieków w podstawowym zakresie (brak
osadnika wstępnego) oraz uzyskać zdecydowanie lepsze efekty odwadniania osadu i obróbki piasku
i skratek.
Należy założyć na powyższy okres działań minimum 24 miesiące, uwzględniając rozruch.
Etap ten jest kluczowy dla uzyskania poprawy efektów redukcji związków azotu. W pełni
powinna zostać wpracowana nitryfikacja azotu amonowego oraz denitryfikacja. Jest to etap
najdroższy, ale jedynie jego kompleksowa realizacja pozwala na sprawdzenie gwarancji,
uzyskanie efektu, itp. Jest to kluczowy etap
Po uruchomieniu linii należy przeprowadzić analizę uzyskanej jakości ścieków
oczyszczonych i zrealizować II etap główny – wykonanie stopnia stabilizacji osadów.
4. Wykonanie kompleksu stabilizacji osadu:
a. Osadnika wstępnego.
b. Pompowni osadu wstępnego.
c. Budynku obsługowego WKF (w tym stacji zagęszczania osadu, maszynowni
WKF) – o ile nie będzie możliwe wykorzystanie w tym celu istniejących
obiektów.
d. Komory fermentacyjnej zamkniętej.
e. Sieci biogazowej wraz z odsiarczalnią, odwadniaczami, zbiornikiem biogazu
i pochodnią.
f. Uzupełnienia systemów biofiltracji powietrza – jeśli będą potrzebne.
g. Sieci towarzyszących.
h. Modernizacji i rozbudowy kotłowni.
i. Kompletacji sieci oraz instalacji (w tym elektroenergetycznych i AKPiA).
j. Uzupełnienia małej architektury, zieleni, odtworzenia dróg, itp.
Etap ten pozwala na uzyskanie pełnego procesu stabilizacji osadów.
Przewidywany czas prac: 18 miesięcy (14 miesięcy robót i 4 miesiące rozruchu i testów).
UWAGA! Niezależnie od prowadzenia prac dotyczących oczyszczalni, należy wdrożyć
program kontroli sieci kanalizacyjnej pod kątem eliminacji wód przypadkowych –
deszczowych oraz infiltracyjnych (drenażowych). Analiza parametrów przepływu przez
oczyszczalnię jednoznacznie wskazuje, iż nie ma możliwości wykonania oczyszczalni
przechwytującej całość dopływających ścieków w okresach opadów oraz roztopów.
BEZWZGLĘDNIE należy wdrożyć program naprawczy systemu, którego celem będzie
zarówno redukcja ilości wód przypadkowych, jak i wprowadzenie świadomego zarządzania
systemem (kontrola działania przelewów, retencja kanałowa, informacja o stanie sieci i ilości
wód, itp.).
Strona | 203
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
12.2 Wytyczne utrzymania w ruchu.
Z uwagi na stały dopływ ścieków do oczyszczalni nie dopuszcza się działań mogących
zaburzyć pracę oczyszczalni. Poniżej zawarto główne wytyczne utrzymania ruchu
oczyszczalni. Ostateczne rozwiązanie są zależne od potencjału Wykonawcy i posiadanych
przez niego środków oraz doświadczenia, jednak zwraca się uwagę szczególnie
na następujące zagadnienia:
• Prace związane ze stacją zlewną można wykonać w dowolnym momencie – podczas
remontu węzła krat.
• Na czas remontu stopnia mechanicznego oczyszczania ścieków należy wzmóc
kontrolę obiektu – w wypadku wód deszczowych zapewnić ich przepuszczenie przez
oczyszczalnię, nawet zalewając remontowane kanały. NIE DOPUSZCZA się
pompowania ścieków z zawiesiną mineralną do reaktorów biologicznych po ich
modernizacji, stąd prace związane z węzłem oraz kanałami ściekowymi należy
wykonać PRZED uruchomieniem zmodernizowanego ciągu biologicznego (za zgodą
Zamawiającego dopuszcza się bezpośrednie pompowanie przed modernizacją, o ile
Wykonawca dokona później kompleksowego oczyszczenia reaktorów).
• Zaleca się wykonać pompownię wody technologicznej przed wymianą urządzeń
stopnia mechanicznego - co pozwoli na bezproblemowe jego włączenie. Dopuszcza
się na koszt wykonawcy zasilenie węzła wodą z systemu wodociągowego.
• Zaleca się rozpoczęcie prac od przygotowania drugiej reaktora. Na czas prac, należy
szczególną uwagę zwrócić na połączenia pomiędzy liniami.
• Okres modernizacji reaktorów należy uzgodnić z Zamawiającym. Zaleca się wybrać
porę bez opadów.
• Podczas modernizacji węzła dmuchaw nie dopuszcza się przerwy w napowietrzaniu.
Algorytm przebiegu prac należy wykonać zależnie od dobranego rozwiązania
lokalizacji dmuchaw.
• Wymianę wyposażenie stacji magazynowania i dozowania koagulantu należy
przeprowadzić poza okresem prac w reaktorze, celem zapewnienia chemicznego
usuwania fosforu podczas prowadzenia prac w reaktorach.
• Na czas prowadzenia prac w pompowni recyrkulacji zewnętrznej należy pompować
osad do reaktorów pompami przewoźnymi.
• Na czas prowadzenia prac w pompowni przewałowej należy pompować ścieki
oczyszczone osad do odbiornika pompami przewoźnymi.
• Renowację zbiornika osadów do odwadniania należy przeprowadzić po zabudowie
nowej prasy odwadniającej – co pozwoli skierować osad do odwadniania
bezpośrednio z ciągu biologicznego. Alternatywnie należy odwodnić część objętości
osadnika Imhoffa, zapewniając rezerwę na gromadzenie osadu.
• Przeprowadzenie prac związanych z wymianą maszyny do odwadniania należy
rozpocząć dopiero po dostarczeniu kompletnego wyposażenia nowego układu
i wcześniejszym usunięciu nadmiaru osadu.
• Na czas realizacji prac związanych z remontem stanowiska odbioru osadu należy
przygotować układ tymczasowych taśmociągów, kierujących osad odwodniony
do kontenera podstawionego w prowizorycznej lokalizacji. Pozwoli to na realizację
budynku stanowiska odbioru osadu niezależnie od procesu odwadniania.
• System elektroenergetyczny i AKPiA zaleca się wykonywać równolegle do postępu
prac budowlano - montażowych, co umożliwi sukcesywne włączanie nowych
urządzeń.
• Zaleca się, aby do prac związanych z pracami na czynnych węzłach (reaktory
Strona | 204
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
biologiczne, układ odwadniania, itp.) przystępować dopiero po dostawie urządzeń
na budowę.
Przed rozruchem oczyszczalni należy opracować instrukcję rozruchu i eksploatacji
oczyszczalni, która będzie podstawą dla działania komisji rozruchu.
W czasie rozruchu należy usunąć wszystkie usterki techniczne oraz wypracować optymalne
parametry technologiczne oczyszczalni.
Wszystkie prace na obiektach oczyszczalni powinny być wykonywane zgodnie
z odpowiednimi instrukcjami z zakresu bhp przez specjalnie przeszkolonych pracowników.
Proponowana modernizacja i rozbudowa oczyszczalni ścieków powinna być prowadzona
w taki sposób, aby umożliwić wykonanie wszystkich prac bez znacznego zakłócania
podstawowego procesu oczyszczania ścieków oraz procesu przeróbki osadu.
Określając harmonogram prac modernizacyjnych, należy przestrzegać przedstawionej
powyżej kolejności działań, która gwarantuje „płynność technologiczną” całego
przedsięwzięcia.
Autorzy koncepcji dopuszczają oczywiście stworzenie innego scenariusza działań
wykonawczych, przy czym inna zaproponowana kolejność działań musi gwarantować,
że warunki technologiczne pracy oczyszczalni w całym okresie jej modernizacji nie zostaną
w istotny sposób pogorszone, a sprawność oczyszczania ścieków będzie nie mniejsza jak
uzyskiwana obecnie.
Strona | 205
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
13 Podsumowanie
W niniejszym opracowaniu zawarto kompletne obliczenia technologiczne, określające pracę
oczyszczalni ścieków po jej modernizacji i dostosowaniu do warunków docelowego
obciążenia.
Oszacowano poziom obciążenia i obecne warunki pracy na podstawie uzyskanych
od Użytkownika danych archiwalnych. Zgodnie z danymi uzyskanymi od Użytkownika,
przyjęto, iż docelowe obciążenie hydrauliczne i substratowe oczyszczalni będzie znacząco
większe od obecnego – uzyskując docelowo ok. 4190,7 m3d przepływu średniego i 6800 m3d
przepływu maksymalnego i oczyszczając ładunek pochodzący od ok.30 000 RLM. Na etapie
projektu – po zakończeniu aktualnie trwających prac zmieniających wielkość aglomeracji,
należy sprawdzić zgodność aglomeracyjną.
Uzyskanie w warunkach docelowego obciążenia oczyszczalni wymaganych przepisami
parametrów jakościowych ścieków oczyszczonych, osadu odwodnionego oraz prowadzenie
ekonomicznej i stabilnej eksploatacji będzie wymagało wykonania zaledwie kilku nowych
obiektów:
• Stacji zlewnej ścieków dowożonych (zabudowa w istniejącej hali krat).
• Stacji magazynowania i dozowania koagulantu (z wykorzystaniem istniejącego
zbiornika i podpór po ich zabezpieczeniu).
• Pompowni wody technologicznej (w istniejącej pompowni przewałowej).
• Nowego węzła higienizacji osadu (w ramach istniejącego obiektu odwadniania).
• Osadnika wstępnego (II etap).
• Węzła fermentacji i gospodarki biogazowej (II etap).
Oraz przeprowadzenia generalnego remontu i modernizacji praktycznie wszystkich
pozostałych obiektów oczyszczalni:
• Hali krat.
• Piaskowników.
• Zbiornika wód deszczowych.
• Reaktora biologicznego.
• Stacji dmuchaw.
• Osadników wtórnych.
• Pompowni osadu recyrkulowanego.
• Pompowni przewałowej.
• Zbiornika osadów do odwadniania.
• Hali prasy.
• Magazynu osadu.
Niezbędna jest również wymiana praktycznie wszystkich urządzeń, z uwagi na ich znaczne
zużycie lub konieczność dostosowania do nowych parametrów pracy:
• Krat.
• Zastawek i zasuw.
• Pomp w obiektach.
• Wyposażenia reaktorów.
• Dmuchaw.
• Zgarniaczy osadników.
• Urządzeń stacji odwadniania osadu (istniejące pozostawione jako rezerwa czynna).
Strona | 206
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
•
•
Urządzeń higienizacji i transportu osadu.
Urządzeń pomiarowych.
Przewiduje się dostosowanie układu przestrzennego oczyszczalni do nowych potrzeb
związanych z zapewnieniem przerobu powstającego osadu oraz obsługą nowych obiektów.
Koncepcja przewiduje maksymalne wykorzystanie obiektów istniejących – wykorzystywane
są praktycznie wszystkie obiekty (za wyjątkiem osadnika Imhoffa).
Wymagane jest również wprowadzenie prawidłowego monitoringu jakości ścieków,
zwłaszcza, iż działanie to nie wymaga dodatkowych kosztów, a jedynie wprowadzenia
pewnych zmian organizacyjnych. Pomiary dobowych ładunków zanieczyszczeń muszą być
wykonane na podstawie uśrednionych prób ścieków. Próby te muszą być pobierane
proporcjonalnie do objętości lub przepływu. Aby wyniki pomiarów były miarodajne, należy
je przeprowadzać planowo. Oczywiście dobór dni tygodnia musi być losowy (także soboty
i niedziele), niezależnie od pogody. W przypadku niedotrzymania warunku częstotliwości
pomiarów należy się posłużyć 85% percentylami ładunków zanieczyszczeń pod warunkiem,
że ładunki te zostały wyznaczone na podstawie co najmniej 40 wyników pomiarowych.
Cytując „Komentarz ATV-DVWK do A131P i do A210P. Wymiarowanie jednostopniowych
oczyszczalni ścieków z osadem czynnym oraz sekwencyjnych reaktorów porcjowych SBR”:
„Większe znaczenie przypisuje się danym wynikającym z planowo przeprowadzonych badań
ścieków. [...] W związku z tym, że przynajmniej w Niemczech, pomiędzy podjęciem decyzji
o modernizacji oczyszczalni ścieków, a opracowaniem materiałów przetargowych mijają rok
lub dwa lata, istnieje możliwość okresowego zwiększenia częstotliwości prowadzenia własnej
kontroli jakości ścieków lub wprowadzenia dodatkowych badań specjalnych. Próby losowe
lub dobowe próby mieszane nie stanowią żadnej wartości przy określaniu miarodajnych
ładunków zanieczyszczeń zawartych w ściekach.”
Miejsce poboru prób musi być tak zlokalizowane, aby uwzględniało ładunki powrotne
pochodzące z części osadowej oczyszczalni (odcieki). W przypadku takim, jak oczyszczalnia
Strona | 207
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl
Koncepcja modernizacji oczyszczalni ścieków w Złotoryi – grudzień 2013
w Złotoryi, gdzie nie ma osadnika wstępnego, prawdopodobnie najlepszym miejscem jest
dopływ do reaktorów.
Planując pomiary ładunków miarodajnych warto także przewidzieć pomiary dwugodzinnych
prób mieszanych celem dokładnego wyznaczenia wartości współczynnika uderzeniowego
utleniania azotu amonowego. Współczynnik ten służy do obliczenia wymaganej wydajności
dmuchaw (napowietrzanie reaktora nitryfikacji). Wyniki takich pomiarów pomogą
zoptymalizować parametry projektowe docelowego układu technologicznego.
Niezależnie od prac związanych z oczyszczalnią ścieków, należy wdrożyć program działań
związanych z kontrolą i uporządkowaniem systemu kanalizacyjnego.
Strona | 208
TIM II Maciej Kita ul. Czapli 57, 44-100 Gliwice, www.tim2.pl

Podobne dokumenty