Technologie membranowe MBR jako alternatywa dla klasycznej rozbudowy oczyszczalni gwarantująca maksymalną ochronę środowiska naturalnego.

Transkrypt

1 Optymalizacja rozwiązań gospodarki ściekowej dla obszarów poza aglomeracjami. Chmielno, stycznia 2016 r. Technologie membranowe MBR jako alternatywa dla klasycznej rozbudowy oczyszczalni gwarantująca maksymalną ochronę środowiska naturalnego. Rafał Wojciechowski EkoWodrol Sp. z o.o.

2 Technologie membranowe MBR jako alternatywa dla klasycznej rozbudowy oczyszczalni gwarantująca maksymalną ochronę środowiska naturalnego Przygotowanie: Rafał Wojciechowski EkoWodrol Sp. z o.o. Co to jest technologia MBR? Technologia biologicznych reaktorów membranowych (MBR) jest aktualnie najbardziej nowoczesną i dynamicznie rozwijającą się technologią oczyszczania ścieków. W wyniku połączenia klasycznego procesu osadu czynnego z membranową separacją ścieków oczyszczonych proces oczyszczania ścieków stwarza niesamowite moŝliwości technologiczne zarówno na etapie projektowania, jak i eksploatacji. Technologia biologicznych reaktorów membranowych (MBR) jest uznawana za najlepszą moŝliwą technologię oczyszczania ścieków (BAT Best Available Technology) w rozumieniu dyrektywy IPPC (Integrated Pollution Prevention and Control). Klasyczne problemy klasycznych oczyszczalni ścieków Słaba sedymentacja osadu, puchniecie i flotacja zawiesiny efekt: pogorszenie jakości odpływu, trudności w utrzymaniu wymaganego wieku osadu, czyli równieŝ spadek efektywności nitryfikacji, pogorszenie skuteczności zagęszczania i odwadniania osadu nadmiernego. Rosnące wymagania jakościowe ścieków odprowadzanych do wód (obszary chronione i rekreacyjne). DuŜa nierównomierność sezonowa (rozwój infrastruktury turystycznej, rozbudowa sieci kanalizacyjnej), wzrost ilości dopływających ścieków, czasowe lub stałe przeciąŝenie oczyszczalni ścieków. DuŜe koszty rozbudowy oczyszczalni ścieków oraz ograniczone moŝliwości terenowe na nowe inwestycje.

3 Oczyszczanie ścieków w układzie klasycznym Oczyszczanie ścieków w reaktorach MBR Ultrafiltracja MBR wielkość zatrzymywanych cząsteczek

4 Budowa modułu membranowego 2 Wykonywane są ze specjalnych pustych włókien kapilarnych (typu hollow-fiber ) o średnicy porów 0,0 0,04 µm Pojedyncze włókna są mocowane w pakiety tworzące zanurzone w osadzie czynnym moduły Membrany mogą być instalowane w samej komorze osadu czynnego lub w dodatkowym reaktorze (typu cross-flow) Zasada działania instalacji membranowej Filtracja odbywa się od zewnętrznej strony rurki do wewnątrz przy zastosowaniu lekkiego podciśnienia wytwarzanego przez pompę filtratu (permeatu). 2 Podczas filtracji do powierzchni zewnętrznej materiału membrany przywiera osad, co moŝe powodować zmniejszanie jej wydajności. Aby oblepianie się osadu nie uniemoŝliwiało dalszej filtracji, kapilary unoszą się swobodnie w ściekach i są cyklicznie omywane pęcherzykami powietrza wprowadzanego od dołu wiązki membran. Dodatkowo w celu zapobiegania zapychaniu się membran (tzw. fouling) automatycznie stosowane jest napowietrzanie, przepłukiwanie filtratem w przeciwprądzie oraz okresowe czyszczenie chemiczne. Efektywność reaktora MBR * Uzyskanie niskich wartości azotu i fosforu zaleŝy głównie od eksploatacji reaktora biologicznego Technologia MBR umoŝliwia duŝo bardziej zaawansowane oczyszczanie ścieków w stosunku do technologii klasycznej. Prawidłowe i efektywne funkcjonowanie reaktora MBR związane jest ściśle z optymalnie prowadzonym zarówno procesem biologicznym w komorze osadu czynnego, jak równieŝ rodzajem membrany oraz parametrami procesowymi ultrafiltracji. Membrana jest barierą dla zawiesin, koloidów, pasoŝytów, bakterii i niektórych wirusów. Efektywność modułu membranowego oraz jakość uzyskiwanego permeatu jest praktycznie stała i niezaleŝna od składu oraz stęŝenia zanieczyszczeń doprowadzanych w ściekach surowych. Wysokie stęŝenie osadu czynnego i duŝa aktywność enzymatyczna mikroorganizmów (nie jest ograniczana czasowym zastojem w osadniku wtórnym) wpływają na większą efektywność procesów oczyszczania, przy krótszym czasie przetrzymania ścieków w układzie. DłuŜszy okres adaptacyjny mikroorganizmów stwarza równieŝ korzystne warunki do rozkładu związków refrakcyjnych, rozwoju wolno rozmnaŝających się bakterii (np. nitryfikacyjnych), które w klasycznym układzie są wymywane. Ultrafiltracja zapewnia równieŝ wstępną dezynfekcję ścieków.

5 Zalety technologii MBR Wysoka jakość ścieków oczyszczonych uniezaleŝniona od charakterystyki sedymentacyjnej osadu czynnego Eliminacja budowy osadnika wtórnego, moŝliwość pominięcia osadnika wstępnego 2 Technologia szczególnie dla terenów atrakcyjnych turystycznie, przy modernizacji z wykorzystaniem istniejących obiektów oraz przy zrzucie ścieków oczyszczonych do odbiorników wymagających szczególnej ochrony takich jak: małe cieki wodne, jeziora czy wody kąpieliskowe Efekt wstępnej dezynfekcji ścieków oczyszczonych (usunięcie większości bakterii i wirusów) MoŜliwość wykorzystania ścieków oczyszczonych jako wody technologicznej (brak zawiesiny) 2 Wysokie stęŝenie biomasy w reaktorze = krótszy czas przetrzymania ścieków = nawet -krotne zmniejszenie kubatury komory osadu czynnego Długi wiek osadu, wpływający na zwiększenie efektywności procesu oczyszczania ścieków oraz mniejsza produkcja osadu nadmiernego Zwiększenie przepustowości oraz przyjmowanie większych ładunków zanieczyszczeń bez konieczności prowadzenia kosztownych i pochłaniających teren inwestycji Realizacja: Rowy, woj. pomorskie LOKALIZACJA Miejscowość Rowy, Gmina Ustka (powiat słupski, województwo pomorskie). WYDAJNOŚĆ OCZYSZCZALNI PO PRZEBUDOWIE: Letni sezon turystyczny: Q śrd = 4 85 m /d, RLM = Q maxd = 6 69 m /d Poza sezonem turystycznym: Q śrd = 997 m /d, RLM = Q maxd = m /d Realizacja: Rowy, woj. pomorskie ZADANIE Przebudowa z rozbudową oczyszczalni ścieków w miejscowości Rowy. PROBLEM PrzeciąŜenie oczyszczalni ścieków w sezonie letnim, niewystarczająca objętość reaktora biologicznego i niewydolność systemu napowietrzania, wypływanie zawiesiny z osadnika wtórnego. ROZWIĄZANIE Zwiększenie wydajności oczyszczalni ścieków (prawie -krotne) poprzez dostosowanie aktualnego układu do technologii bioreaktora membranowego MBR. TERMIN ZAKOŃCZENIA KONTRAKTU Wrzesień 201 WARTOŚĆ KONTRAKTU zł netto

6 Schemat technologii oczyszczalni ścieków w Rowach Zalety bioreaktora MBR w Rowach Zwiększenie przepustowości (prawie -krotnie) biologicznego stopnia oczyszczania ścieków (do RLM) bez konieczności budowy dodatkowego reaktora biologicznego. Uzyskanie wysokiej jakości ścieków oczyszczonych w porównaniu do ścieków odprowadzanych z klasycznych układów technologicznych z separacją w osadniku wtórnym. Efekt dezynfekcji - usunięcie większości bakterii, pierwotniaków, pasoŝytów i niektórych wirusów (waŝne w przypadku terenów turystycznych). DuŜa elastyczność pracy przy zmiennych napływach ścieków (5,5-krotna róŝnica obciąŝenia w sezonie letnim i poza sezonem), stabilna jakość ścieków oczyszczonych przy krótkotrwałych zakłóceniach technologicznych (puchniecie osadu, ulewny deszcz). Efektywność membranowej oczyszczalni ścieków w Rowach

7 Oczyszczalnia ścieków w Rowach Oczyszczalnia ścieków w Rowach Realizacja: Głogów Małopolski, woj. podkarpackie LOKALIZACJA Głogów Małopolski, Gmina Głogów Małopolski (powiat rzeszowski, województwo podkarpackie). WYDAJNOŚĆ OCZYSZCZALNI PO PRZEBUDOWIE: Qśrd = m/d, RLM = Qmaxd = m/d

8 Realizacja: Głogów Małopolski, woj. podkarpackie ZADANIE Rozbudowa i przebudowa oczyszczalni ścieków dla aglomeracji Głogów Małopolski. PROBLEM Ogólnospławny charakter zlewni powodujący nierównomierność dopływu ścieków, niewystarczająca aktualnie przepustowość oczyszczalni oraz planowane dalsze włączanie kolejnych obszarów gminy do zlewni oczyszczalni, notoryczne skargi okolicznych wędkarzy. ROZWIĄZANIE Zwiększenie wydajności i efektywności oczyszczalni ścieków (ponad 2-krotne) poprzez budowę nowego reaktora i dostosowanie aktualnego układu do technologii bioreaktora membranowego MBR. TERMIN ZAKOŃCZENIA KONTRAKTU Listopad 2015 WARTOŚĆ KONTRAKTU zł netto Schemat technologii oczyszczalni ścieków w Głogowie Małopolskim Zalety bioreaktora MBR w Głogowie Małopolskim Wysoka elastyczność oczyszczalni uzyskana dzięki nowatorskiemu połączeniu technologii SBR z MBR. Uzyskanie wysokiej, stałej jakości ścieków oczyszczonych w porównaniu do ścieków odprowadzanych z klasycznych układów technologicznych z separacją w osadniku wtórnym. Całkowita eliminacja zawiesiny w odpływie brak problemów z osadem czy koŝuchem w odbiorniku, w którym ścieki oczyszczone stanowią większą część jego przepływu. MoŜliwość zwiększenia wydajności instalacji MBR w przypadku włączenia kolejnych obszarów gminy do zlewni oczyszczalni. Kompaktowość obiektów oczyszczalni, pozwalająca na małym terenie zmieścić obiekt o duŝych wydajnościach. Prawie 100% wykorzystanie istniejących obiektów istniejący reaktor biologiczny został zaadaptowany na zbiornik retencyjny, wykorzystano pompownię ścieków, gospodarkę osadową, komorę krat.

9 Oczyszczalnia ścieków w Głogowie Małopolskim Oczyszczalnia ścieków w Głogowie Małopolskim Dziękuję za uwagę EkoWodrol Sp. z o.o. Ul. Słowiańska 1, Koszalin Tel , fax ekowodrol@ekowodrol.pl