Projekt budowlany Projekt technologiczny oczyszczalni BIOCLAR

Projekt budowlany
Projekt technologiczny oczyszczalni
BIOCLAR B200
Rodzaj przedsięwzięcia:
Budowa oczyszczalni
Lokalizacja:
wieś Radziemice, gmina Radziemice
BranŜa:
sanitarna
Inwestor:
Gmina Radziemice
Łódź, grudzień 2011 rok
Spis treści:
I.
II.
III.
IV.
CZĘŚĆ OGÓLNA
1. Podstawa opracowania
2. Przedmiot i cel opracowania
3. Wykorzystane materiały
4. Dane ubiegającego się o wydanie pozwolenia
5. Lokalizacja oczyszczalni
6. Stan obecny
7. Warunki gruntowo – wodne
BILANS ŚCIEKÓW
1. Opis źródła zanieczyszczeń
2. Ilość ścieków
3. StęŜenie zanieczyszczeń w ściekach surowych
4. Dopuszczalne wskaźniki zanieczyszczeń w ściekach odprowadzanych do
odbiornika
5. Odbiornik ścieków oczyszczonych
6. Niezbędny stopień oczyszczania
7. Usunięty ładunek zanieczyszczeń w ciągu doby
CZĘŚĆ TECHNOLOGICZNA
CHARAKTERYSTYKA OBIEKTÓW OCZYSZCZALNI
1. Przepompownia ścieków surowych z ręczna krata koszową
2. Reaktor biologiczny BIOCLAR
3. Zbiornik osadu nadmiernego
4. Stacja dmuchaw
5. Studzienka pomiarowa
6. Kanał zrzutowy
7. Ogrodzenie oczyszczalni
8. Opis sposobu oczyszczania ścieków
9. Gospodarka odpadowa
9.1. Gospodarka osadowa
10. Hałas
11. Rozwiązania chroniące środowisko
12. Wytyczne wykonania zasilania energetycznego
13. Praca oczyszczalni
2
I.
CZĘŚĆ OGÓLNA
1. Podstawa opracowania
Podstawę opracowania stanowi zlecenie Gminy Radziemice na wykonanie dokumentacji
projektowej budowy oczyszczalni ścieków w miejscowości Radziemice, gmina Radziemice.
2. Przedmiot i cel opracowania
Przedmiotem niniejszego opracowania jest projekt budowlany budowy oczyszczalni ścieków
bytowo – gospodarczych produkowanych przez gospodarstwa domowe w miejscowości
Radziemice.
3. Wykorzystane materiały
1. Mapa sytuacyjno wysokościowa w skali 1:500 wykonana w listopadzie 2011 roku przez
Geodetę – Wojciecha Skibińskiego z Krakowa
2. Projekt budowlany sieci wodno-kanalizacyjnej oraz oczyszczalni ścieków z roku 1982.
3. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo Budowlane (Dz. U. z 2000 4. Nr 106, poz. 1126 ze
zmianami),
4. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 3 lipca 2003 r. w sprawie szczegółowego
zakresu i formy projektu budowlanego,
5. Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach (Dz. U. z 2001 r. nr 62, poz. 628),
6. Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony Środowiska (Dz. U. Nr 62, poz. 627),
7. Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dnia
24 grudnia 1997 r. w sprawie klasyfikacji odpadów (Dz. U. Nr 162, poz. 1135),
8. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 8 lipca 2004 r. w sprawie warunków, jakie
naleŜy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi oraz w sprawie
substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz. U. Nr 168, poz. 1763),
9. Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne (Dz. U. nr 115, poz. 1229 z późniejszymi
zmianami),
10. „Zasady
obliczania
największych
przepływów
rocznych
o
określonym
prawdopodobieństwie pojawienia się przy projektowaniu obiektów inŜynierskich i
3
urządzeń technicznych gospodarki wodnej w zakresie budownictwa hydrotechnicznego” –
załącznik do zarządzenia nr 26 Prezesa CUGW z dnia 9 lipca 1968 r. (Dz. Bud. Nr 9, poz.
42),
11. Literatura techniczna, normy, wytyczne.
12. Wizja lokalna i ustalenia z inwestorem.
4. Dane Inwestora
Inwestorem projektowanej budowy oczyszczalni ścieków jest Gmina Radziemice z siedzibą
w 32-107 Radziemice, Radziemice 74
Oczyszczalnia po wybudowaniu będzie własnością Gminy Radziemice.
5. Lokalizacja oczyszczalni
Projektowana oczyszczalnia o przepustowości Qśrd
= 30 (m3/d) usytuowana będzie na
działce Nr 278/33, obręb Radziemice
6. Stan obecny
Ścieki bytowo-gospodarcze powstające w miejscowości Radziemice, odbierane są przez
istniejący układ kanalizacji sanitarnej grawitacyjnej śr. 200 i 300 mm kamionka, którym
dopływają do oczyszczalni ścieków usytuowanej na działce 278/33 będącej własnością
gminy.
Stopień wyeksploatowania istniejącej oczyszczalni ścieków, trudności w uzyskaniu
zadowalającego efektu oczyszczania ścieków, energochłonność i awaryjność istniejących
urządzeń wchodzących w skład oczyszczalni wpłynęły na podjęcie decyzji o modernizacji
systemu oczyszczania cieków w miejscowości Radziemice.
Proponuje się zmianę tego stanu rzeczy poprzez wybudowanie na tej samej działce lokalnej
biologicznej oczyszczalni ścieków, pracującej w oparciu o wykorzystanie niskoobciąŜonego
osadu czynnego o przedłuŜonym czasie napowietrzania z biologicznym usuwaniem związków
biogennych i filtracją ścieków na osadzie czynnym zawieszonym w strefie separacji.
4
7. Warunki gruntowo – wodne
Projektowana jest budowa nowej oczyszczalni ścieków na działce o numerze geodezyjnym
278/33 we wsi Radziemice, w gminie Radziemice. Szczegółowa lokalizacja przedstawiona
jest na załączonej mapie dokumentacyjnej. Rzędne terenu w obrębie wykonanych wierceń
zawierają się w granicach 203,00 do 205,00 m.
W sąsiedztwie dokumentowanego terenu znajduje się ciek Ścieklec.
II.
BILANS ŚCIEKÓW
1. Opis źródła zanieczyszczeń
Oczyszczalnia odbierać będzie ścieki bytowo – gospodarcze, wytwarzane w gospodarstwach
domowych w miejscowości Radziemice. Budynki mieszkalne w tej miejscowości usytuowane
są w zabudowie zwartej. Kanalizacja sanitarna jest kanalizacją grawitacyjną.
2. Ilość ścieków
Qśr d = ilość osób x q x n
q = 0,12 m3/d – jednostkowe zuŜycie wody na mieszańca
n = 0,95 – współczynnik odpływu ścieków
Qśr d = 200 x 0,12 x 0,95
Qśr d = 22,8 m3/d
Qinf. = Qśr d x 0,20 = 4,56 m3
Qśr d + Qinf = 27,36 m3
Dla dalszych obliczeń przyjęto Q śrd = 30 m3/d
5
3. StęŜenie zanieczyszczeń w ściekach surowych
Wskaźniki zanieczyszczeń
BZT5
mg02/dm3
ChZT
mg02/dm3
Zawiesina ogólna mg/dm3
Ścieki surowe z kanalizacją
350
580
320
RównowaŜna Liczba Mieszkańców (RLM)
RLM = Ł BZT5 / ŁJIMxd = 10,5 / 0,06 = 175 RLM
StęŜenia zanieczyszczeń w ściekach surowych doprowadzanych
grawitacyjnie do
oczyszczalni ścieków przyjęto w oparciu o analizy ścieków odprowadzanych z obszarów
wiejskich.
Na podstawie powyŜszego ładunek dobowy zanieczyszczeń w ściekach surowych wyniesie:
BZT5 = 30 x 0,350 = 10,5 kg O2 / d
ChZT= 30 x 0,580 = 17,4 kg O2/ d
Zawiesina ogólna = 30 x 0,320 = 9,6 kg / d
4. Dopuszczalne wskaźniki zanieczyszczeń w ściekach odprowadzanych do
odbiornika
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 8 lipca 2004 r. w sprawie
warunków, jakie naleŜy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub ziemi oraz w
sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz. U. Nr 168, poz.
1763), najwyŜsze dopuszczalne wskaźniki zanieczyszczeń ustala się uwzględniając typ
odbiornika ścieków i RLM.
W związku z tym, Ŝe oczyszczalnia ścieków przewidziana jest dla 175 RLM (poniŜej 2000
RLM) oraz w związku z tym, ze ścieki nie są odprowadzane do jeziora i jego dopływu nie jest
wymagane usuwanie ze ścieków oczyszczonych związków azotu i fosforu.
6
W przypadku oczyszczalni w miejscowości Radziemice gmina Radziemice przyjmuje się
dopuszczalne wskaźniki:
BZT5 = 40 mg02/dm3,
ChZT5= 150 mg02/dm3
Zawiesina ogólna. = 50 mg/dm3.
5. Odbiornik ścieków oczyszczonych
Odbiornikiem ścieków oczyszczonych będzie ciek Ścieklec.
6. Niezbędny stopień oczyszczania
NSO BZT5 = 350 – 40/350 x 100 = 88,57 %
NSO ChZT = 580 – 150/580 x 100 = 74,14 %
NSO zaw. Og. = 320 – 50/320 x 100 = 84,38 %
7. Usunięty ładunek zanieczyszczeń w ciągu doby
BZT5 = 10,5 kg O2 / d x 0,8857 = 9,29 kg 02/d
ChZT5 = 17,4 kg 02/d x 0,7414 = 12,90 kg 02/d
Zaw. ogólna = 9,6 kg/d x 0,8438 = 8,1 kg/d
III.
CZĘŚĆ TECHNOLOGICZNA
Projektowany układ technologiczny oczyszczania ścieków będzie się odbywał w dwóch
stopniach:
a) Pierwszy stopień oczyszczania (oczyszczanie mechaniczne)
Przepompownia ścieków surowych z krata koszową
b) Drugi stopień oczyszczania (oczyszczanie biologiczne)
Reaktor biologiczny BIOCLAR, w którego komorach proces oczyszczania
ścieków będzie się odbywał w oparciu o wykorzystanie niskoobciąŜonego
osadu czynnego o przedłuŜonym czasie napowietrzania z biologicznym
7
usuwaniem związków biogennych i wykorzystaniem filtracji ścieków na
osadzie czynnym zawieszonym w strefie separacji.
c) Pozostałe elementy oczyszczalni
IV.
Zbiornik osadu nadmiernego
Stacja dmuchaw
Studzienka pomiarowa
Kanał zrzutowy
Ogrodzenie terenu
CHARAKTERYSTYKA OBIEKTÓW OCZYSZCZALNI
1. Przepompownia ścieków surowych z ręczna krata koszową
Projektuje się przepompownię z polipropylenu o wymiarach ∅ = 1500 H = 4,13m
wyposaŜoną w dwie pompy zatapialne (jedna pracuje, druga rezerwowa) o swobodnym
przepływie z wirnikiem otwartym produkcji Metalchem Warszawa.
Typ pompy MS1-14, o parametrach:
N = 1,6 kW
Q = do 4 l/s
H = do 9,0 m H2O
Sterowanie sondami pływakowymi
Do przepompowni skierowane będą ścieki surowe dopływające układem istniejących kanałów
(połączenie w studni Si2) grawitacyjnych. Na dnie przepompowni zamontowany jest
dystrybutor powietrza do napowietrzania ścieków surowych przed podaniem ich do
bioreaktora. Od strony napływu ścieków surowych rurociągiem Ø 200 projektuje się
zamontowanie w przepompowni ręcznej kraty koszowej na prowadnicach lub rozdrabniarki.
Prześwit kraty 20 mm. Pojemność kraty 0,12 m3. Do podnoszenia kraty przewidziano
prowadnice umoŜliwiające wyciągnięcie kraty koszowej poza przepompownie.
2. Reaktor biologiczny BIOCLAR
8
Właściwy proces oczyszczania biologicznego będzie się odbywał w reaktorze biologicznym.
Jest to zbiornik w kształcie walca wykonany z polipropylenu o średnicy 5 m i wysokości 3 m.
Wewnątrz tego zbiornika znajduje się drugi walec o średnicy 3,5 m, którego wnętrze jest
podzielone ukośnie usytuowana ścianą na dwie komory. Wszystkie, utworzone przez podział
przegrodami wnętrza głównego zbiornika, przestrzenie są ze sobą hydraulicznie połączone.
Zostały w ten sposób wydzielone następujące komory:
Komora denitryfikacji, do której dopływają z przepompowni ścieki surowe, znajduje
się miedzy walcami, zewnętrznym i wewnętrznym z przegrodami o przemiennie
zróŜnicowanej wysokości. Przegrody te wymuszają falisty przepływ ścieków, w
których zachodzą procesy beztlenowe – usunięcie związków azotowych;
Komora nitryfikacyjna wydzielona w wewnętrznym walcu przez ukośną przegrodę,
rozszerza się ku dołowi. Wpływające tu ścieki zostają napowietrzone i wymieszane.
Napowietrzanie następuje poprzez dyfuzory zamontowane na dnie komory. W
komorze tej następuje tlenowa biodegradacja zanieczyszczeń organicznych oraz
wytwarzanie osadu czynnego. Ścieki z tej komory zostają przepchnięte na dno komory
separacyjnej;
Komora separacyjna utworzona przez ukośną przegrodę walca wewnętrznego.
Komora separacyjna uzyskuje przez to kształt klina, co powoduje, Ŝe wpływające w
nią od dołu ścieki wytracają prędkość umoŜliwiając końcową sedymentację osadu. W
zawieszonej warstwie osadu zachodzi dodatkowo proces filtracji. Z dna komory osad
czynny recyrkulowany jest przez pompę powietrzną do komory nitryfikacji, natomiast
osad nadmierny przenoszony jest pompą mamucią do zbiornika osadu nadmiernego.
3. Zbiornik osadu nadmiernego
Jest to zbiornik o średnicy 3 m i pojemności czynnej 19 m3, do którego poprzez pompę
mamucią przenoszony będzie gromadzący się na dnie komory separacyjnej osad nadmierny.
Dla stęŜenia osadu nadmiernego 5 kg Sm/m3 i przyrostu osadu 9,6 kg/d. Ilość
odprowadzanego do zbiornika osadu Q = 2,0 m3/d przy uwodnieniu 99,5 %. Objętość osadu
ustabilizowanego przy uwodnieniu 98% wyniesie 0,5 m3/d.
Przy tym zagęszczeniu osadu czas przetrzymywania wyniesie ∼ 48 dni.
9
Woda nadosadowa odprowadzana będzie przelewem grawitacyjnym do studni rozpręŜnej Sr.
Na dnie zbiornika osadu nadmiernego zamontowany jest dystrybutor doprowadzający
powietrze niezbędne do przebiegu procesu tlenowego stabilizowania osadu.
4. Stacja dmuchaw
Dla właściwej pracy bioreaktora oczyszczalni o wydajności 30 m3/d dobrana została
dmuchawa o następujących parametrach;
Moc silnika – 3 kW
Wydajność – 2,5 m3/min
Ciśnienie – 30 kPa
Sterowanie – wyłącznikiem czasowym z regulowanym zakresem pracy
Stacja dmuchaw (wyposaŜona w dmuchawę typu SV7.190/2-01 firmy Becker) usytuowana
jest obok bioreaktora w studzience z polipropylenu o średnicy Ø 1500 i wysokości H = 1000.
Studzienka ta zakryta jest pokrywą z kominkiem napowietrzającym.
5. Studzienka pomiarowa
Studzienka pomiarowa wykonana z betonu o wymiarach Ø 1200 i H = 1880mm umieszczona
zostanie między odpływem ścieków oczyszczonych z bioreaktora a kanałem zrzutu ścieków
do odbiornika. Pomiar ilości ścieków oczyszczonych odbywał się będzie za pomocą
przepływomierza elektromagnetycznego.
6. Kanał zrzutowy
Ścieki oczyszczone w oczyszczalni BIOCLAR B200 zostaną skierowane rurociągiem Ø =
200 mm kamionka długości całkowitej 53,87m za pośrednictwem studni pomiarowej Sp, do
istniejącej studni Si2. Dalej, poprzez istniejący kanał śr. 300mm kamionka, ścieki
oczyszczone odprowadzone zostaną do odbiornika cieku Ścieklec.
7. Ogrodzenie oczyszczalni
10
Teren posadowienia bioreaktora i zbiornika osadu nadmiernego oraz usytuowania dmuchawy,
układu sterowania, pomiaru i przepompowni jest ogrodzony w celu uniemoŜliwienia dostępu
osób nie wykonujących kontroli lub konserwacji oczyszczalni.
8. Opis sposobu oczyszczania ścieków
Ścieki odebrane przez kanalizację sanitarną dopływają do przepompowni, gdzie na kracie
ręcznej są wstępnie oczyszczane z grubych zanieczyszczeń. Ścieki gromadzone w zbiorniku
przepompowni zanim zostaną przetłoczone do bioreaktora są napowietrzane przez dyfuzor
zamontowany na dnie zbiornika – powoduje to wymieszanie ścieków przed ich wpływem do
komory denitryfikacji w bioreaktorze. Z komory beztlenowej ścieki przepływają do komory
aktywacyjnej – tlenowej, w której następuje główny proces oczyszczania ścieków przy
pomocy osadu czynnego niskoobciąŜonego ładunkiem organicznym, w obecności tlenu.
Napowietrzanie komory tlenowej odbywa się przy pomocy dyfuzorów zamontowanych na
dnie zbiornika.
Wymieszany płyn przepływa z komory aktywacyjnej do komory separacyjnej, gdzie
następuje wyklarowanie mieszaniny osadu czynnego i czystej wody, która przez studzienkę
pomiarową i rurociąg odpływowy spływa grawitacyjnie do odbiornika. Pompa powietrzna
zapewnia recyrkulację osadu czynnego do komory aktywacyjnej, natomiast nadmiar osadu
czynnego jest przepompowany do zbiornika osadu nadmiernego. W zbiorniku tym osad
nadmierny podlega stabilizacji tlenowej. Powietrze doprowadza dyfuzor zamontowany na
dnie zbiornika. Woda nadosadowa spływa grawitacyjnie do studni rozpręŜnej Sr i ponownie
do bioreaktora.
9. Gospodarka odpadowa
Zgodnie z Ustawą z dnia 27 czerwca 1997 r. o odpadach (Dz. U. Nr 96, poz. 592 z
późniejszymi zmianami) wytwarzający odpady i odbiorca odpadów są zobowiązani do
prowadzenia ich ilościowej i jakościowej ewidencji, zgodnie z przyjęta klasyfikacją odpadów
oraz listą odpadów niebezpiecznych. Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska,
Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dnia 24.12.1997 r. w sprawie klasyfikacji odpadów (Dz.
U. Nr 162, poz. 1135), klasyfikuje odpady powstające na oczyszczalni w następujący sposób:
11
Grupa 19 – odpady z urządzeń do likwidacji i neutralizacji odpadów oraz oczyszczania
ścieków i gospodarki wodnej,
Podgrupa 1908 – odpady z oczyszczalni ścieków nie wyspecyfikowane inaczej,
Rodzaje odpadów:
− 190801 – skratki
− 190809 – osady z oczyszczania ścieków komunalnych ustabilizowane
− 190899 – inne nie wymienione odpady
9.1.Gospodarka osadowa
Nadmiar osadu czynnego gromadzony w zbiorniku osadu nadmiernego będzie w nim
stabilizowany tlenowo. Osad po ustabilizowaniu będzie okresowo odpompowywany. Po
przebadaniu, w zaleŜności od wyników laboratoryjnych badań osadu, takŜe na zawartość w
nim metali cięŜkich, podjęta zostanie decyzja co do sposobu postępowania z osadem:
składowanie na składowisku odpadów bądź teŜ zagospodarowanie rolnicze.
10.Hałas
Dmuchawa znajduje się w studzience umieszczonej w nasypie osłaniającym bioreaktora, co
stanowi dobrą osłonę dźwiękochłonną i nie będzie źródłem uciąŜliwego hałasu.
11.Rozwiązania chroniące środowisko
Wybudowanie oczyszczalni ścieków w m. Radziemice wpłynie korzystnie na środowisko
bowiem wyeliminuje zbiornik bezodpływowy i ureguluje gospodarkę ściekową. Projektowana
oczyszczalnia osiągnie redukcję BZT5 w zakresie wymagań dla ścieków komunalnych
określonych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 8 lipca 2004 roku.
Bezpośrednim odbiornikiem ścieków jest rów melioracyjny. Zbiorniki, zarówno bioreaktora
jak i osadu nadmiernego, wykonane z tworzywa nie ulegającego korozji, są szczelne i nie
stwarzają zagroŜenia przecieków.
Ograniczona jest równieŜ emisja aerozoli do powietrza atmosferycznego, gdyŜ zbiorniki
oczyszczalni są odizolowane od otoczenia pokrywami, a napowietrzanie ścieków odbywa się
za pomocą dyfuzorów membranowych o duŜej sprawności, co powoduje, Ŝe nie ma potrzeby
12
wprowadzenia do ścieków duŜych ilości powietrza. Dmuchawa zainstalowana jest w
studzience umieszczonej w nasypie i nie stanowi źródła uciąŜliwości hałasu.
12.Wytyczne wykonania zasilania energetycznego
Moc urządzeń zainstalowanych na oczyszczalni BIOCLAR B200:
Pompy w przepompowni ścieków surowych 2 szt. N = 2 x 1,6 kW = 3,2 kW
Dmuchawa powietrza 1 szt.
N = 3 kW
Automatyka sterująca
N = 0,4 kW
Razem
N = 6,6 kW
13.Praca oczyszczalni
Przebieg procesu oczyszczania ścieków w oczyszczalni BIOCLAR B200 – działanie
elementów
technologicznych
jest
kontrolowane
automatycznie
bowiem
proces
technologiczny oczyszczalni jest zaprojektowany w sposób prosty i niezawodny. Pomiar
ilości ścieków odbywać się będzie za pomocą przepływomierza elektromagnetycznego.
Obsługa oczyszczalni ogranicza się do nadzoru działania oczyszczalni oraz okresowego
opróŜniania kosza zbierającego zanieczyszczenia w przepompowni ścieków surowych.
W trakcie rozruchu technologicznego firma BIOCLAR szkoli osoby wskazane przez
uŜytkownika, a takŜe przekazuje szczegółową instrukcję obsługi.
13