PROJEKT WYKONAWCZY Tom 6 - BRANŻA WODOCIĄGOWO-KANALIZACYJNA

Transkrypt

1 NAZWA, ADRES OBIEKTU BUDOWLANEGO NAZWA I ADRES INWESTORA STADIUM 1 ROZBUDOWA DROGI KRAJOWEJ NR 8 DO PARAMETRÓW DROGI EKSPRESOWEJ S-8 NA ODCINKU OBWODNICA WIŚNIEWA ZA OBWODNICĘ MĘŻENINA (OD KM DO KM ) GENERALNA DYREKCJA DRÓG KRAJOWYCH I AUTOSTRAD BIAŁYSTOK ul. Zwycięstwa 2 PROJEKT WYKONAWCZY Tom 6 - BRANŻA WODOCIĄGOWO-KANALIZACYJNA Tom 6/2 Kanalizacja sanitarna Wersja: 03 NAZWA I ADRES JEDNOSTEK PROJEKTOWANIA NAZWY I KODY: GRUP ROBÓT, KLAS ROBÓT I KATEGORII ROBÓT Nazwy i kody zawarto na trzeciej stronie tomu nr 2/1 PROJEKTU WYKONAWCZEGO Imię i Nazwisko Stanowisko Specjalność Nr uprawnień Podpis mgr inż. Katarzyna Mazur Projektant Instalacyjna SLK/3419/POOS/10 mgr inż. Paweł Szpytma Sprawdzający Instalacyjna MAP/0255/PWOS/10 NUMER UMOWY: PR-639/13 (1/DP/2013) DATA OPRACOWANIA: CZERWIEC 2013 r.

2 2

3 3 Spis treści 1. INFORMACJE OGÓLNE Przedmiot i cel opracowania Lokalizacja inwestycji Zakres opracowania Warunki gruntowo wodne i geotechniczne warunki posadowienia obiektów, Podstawa opracowania Decyzje,warunki techniczne i uzgodnienia ISTNIEJĄCA I PROJEKTOWANA KANALIZACJA SANITARNA Stan istniejący Charakterystyka projektowanej kanalizacji sanitarnej Opis projektowanego rozwiązania Obliczenie ilości ścieków sanitarnych Projektowane oczyszczalnie ścieków MOP Gosie Obliczenia technologiczne i charakterystka przyjętych urządzeń w oczyszczalni ścieków MOP Kossaki Obliczenia technologiczne i charakterystka przyjętych urządzeń w oczyszczalni ścieków Przewody rurowe Uzbrojenie sieci Wykopy i zasypywanie rurociągów Skrzyżowania i przekroczenia Izolacja antykorozyjna Warunki stosowalności materiałów i urządzeń Próba szczelności Zabezpieczenie przejść dla ruchu pieszego Odwodnienie wykopów Demontaż istniejących urządzeń Warunki ogólne wykonania ZESTAWIENIE WYROBÓW BUDOWLANYCH SPIS RYSUNKÓW...63

4 4 1. INFORMACJE OGÓLNE 1.1 Przedmiot i cel opracowania Przedmiotem niniejszego opracowania jest projekt wykonawczy budowy kanalizacji sanitarnej na terenie projektowanych MOP Gosie i MOP Kossaki w ramach przedsięwzięciem p.n ".Rozbudowy drogi krajowej nr 8 do parametrów drogi ekspresowej na odcinku Obwodnica Wiśniewa za Obwodnicę Mężenina od km do km Celem opracowania jest przygotowanie kompletnej dokumentacji projektowej wraz z uzgodnieniami technicznymi i terenowo-prawnymi w oparciu, o którą zostaną zrealizowane roboty budowlano-montażowe związane z wykonaniem sieci kanalizacji sanitarnej z oczyszczalnią ścieków Lokalizacja inwestycji Przedmiotowa inwestycja zlokalizowana jest na terenie województwa podlaskiego w powiecie zambrowskim. Trasa przebiega na kierunku południowy zachód - północny wschód przez tereny gmin: Kołaki Koscielne i Rutki Projektowane przedsięwzięcie zlokalizowane jest w na trasie drogi krajowej nr 8.o przebiegu: Kudowa Zdrój (granica państwa) Kłodzko Wrocław Piotrków Trybunalski Warszawa_Białystok Suwałki Budzisko (granica państwa) należy do podstawowej sieci dróg w kraju. Zaliczona jest do międzynarodowej sieci dróg pod nr E67 i jest położona w Korytarzu nr I transeuropejskiej sieci komunikacyjnej. Ma ona kluczowe znaczenie dla obsługi i rozwoju ruchu tranzytowego pomiędzy Litwą i Białorusią a wschodnią i centralną Polską. Stanowi ona także główną trasę tranzytową województwa podlaskiego Zakres opracowania Niniejsza dokumentacja obejmuje swym zakresem budowę kanalizacji sanitarnej i oczyszczalni ścieków na terenie projektowanych Miejsc Obsługi Pasażerów Warunki gruntowo wodne i geotechniczne warunki posadowienia obiektów, Szczegółowy opis warunków gruntowo- wodnych zawarto w Projekcie zagospodarowania terenu. W oparciu o dokumentację geologiczną oraz zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dn w sprawie ustalenia geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych obiekt zaliczono do drugiej kategorii geotechnicznej Podstawa opracowania Podstawa formalno prawna oraz opracowania na podstawie, których wykonano niniejszy projekt zostały wykazane w Projekcie zagospodarowania terenu Decyzje,warunki techniczne i uzgodnienia W oparciu o projekt zagospodarowania terenu MOP Gosie i MOP Kossaki zaprojektowano kanalizację sanitarną wraz z oczyszczalnią ścieków. 2. ISTNIEJĄCA I PROJEKTOWANA KANALIZACJA SANITARNA 2.1. Stan istniejący Na planie sytuacyjnym sporządzonym na zaktualizowanej mapie do celów projektowych pokazano przebiegi istniejących sieci kanalizacyjnych. Istniejące kanały i budynki kolidują z projektowanym zagospodarowaniem MOP Gosie. Obecnie trwa rozbudowa MOP Gosie według odrębnego opracowania i pozwolenia na budowę Charakterystyka projektowanej kanalizacji sanitarnej Kolektory główne i boczne:

5 5 materiał sieć kanalizacji należy wykonać z rur PVC - U litych, kielichowych, łączonych na kielich za pomocą uszczelki wykonanej z EPDM. Rury muszą spełniać wymagania wytrzymałościowe min 8 kn/m 2 wg ISO średnice DN 200, DN250 kontenerowe oczyszczalnie ścieków : o przepustowości docelowej qmaxh =3,87m 3 /h - MOP Gosie o przepustowości docelowej qmaxh =7,2m 3 /h - MOP Kossaki 2.3. Opis projektowanego rozwiązania W związku z brakiem możliwości odprowadzenia ścieków sanitarnych do kanalizacji przewidziano budowę lokalnej oczyszczalni ścieków dla MOP Gosie i MOP Kossaki. Oczyszczone ścieki będą odprowadzane do kanalizacji deszczowej i rowów drogowych. MOP Gosie Na terenie przedmiotowego MOP znajdują się obiekty istniejące i budowane wg odrębnego pozwolenia na budowę takie jak budynek baru z zapleczem stacji paliw i dystrybutory, restauracja oraz projektowane: toalety z natryskami oraz miejsce zrzutu nieczystości z autokarów. Obiekty będą rozbudowywane i budowane w różnym czasie. Przyszli właściciele restauracji, barów, stacji benzynowej, przed podłączeniem i zrzutem ścieków sanitarnych do projektowanej kanalizacji są zobowiązani do podczyszczenia ich z tłuszczu, zawiesin i substancji ropopochodnych. Zaprojektowano kanały sanitarne umożliwiające odbieranie ścieków sanitarnych z obiektów. Przed przystąpieniem do prac należy sprawdzić dokumentację powykonawczą wykonanych sieci kanalizacyjnych pod kątem przepięcia do projektowanych sieci. UWAGA: Podłączenia obiektów budowanych przez koncesjonariuszy nie wchodzi w zakres dokumentacji MOP Kossaki Na terenie przedmiotowego MOP zaprojektowano toalety z natryskiem oraz miejsce zrzutu nieczystości z autokarów. Obiekty takie jak stacja paliw, pawilon handlowy z barem, hotel, pawilon usługowy, myjnia samochodowa będą budowane w różnym czasie (w 3 etapach). Etapy rozbudowy i budowy poszczególnych obiektów opisano w p.pkt.2.4 opisu. Zaprojektowano kanały sanitarne umożliwiające odbiór ścieków sanitarnych z w/w obiektów. Przyszli właściciele restauracji, barów, stacji benzynowej przed zrzutem ścieków sanitarnych do projektowanej kanalizacji są zobowiązani do podczyszczenia ich z tłuszczu i, zawiesin i substancji ropopochodnych. Myjnia samochodowa z kompletem urządzeń oczyszczających nie stanowi przedmiotu opracowania. W niniejszym opracowaniu zrobiono jedynie rezerwę terenu pod urządzenia oczyszczające (separator i osadnik szlamowy). Ścieki sanitarne z obiektów na projektowanych MOP-ach zostaną grawitacyjnie odprowadzone do projektowanych oczyszczalni ścieków, a następnie poprzez pompownię kolektorem tłocznym do projektowanej studni rozprężnej i grawitacyjnie do odbiornika. Budowa oczyszczalni ścieków i pompowni winna być zrealizowana w oparciu o dokumentację wybranego w drodze przetargu Producenta oczyszczalni. Niniejsze opracowanie zawiera wytyczne oraz schemat technologiczny (przykładowy) kontenerowej oczyszczalni ścieków. UWAGA: Podłączenia obiektów budowanych przez koncesjonariuszy nie wchodzi w zakres dokumentacji 2.4. Obliczenie ilości ścieków sanitarnych Ilość ścieków sanitarnych przyjęto równą ilości doprowadzanej wody do obiektów zlokalizowanych na terenie projektowanych MOP. Zapotrzebowanie wody obliczono w oparciu o Projekt zagospodarowania terenu, dane pozyskane od użytkowników obiektów istniejących oraz wytyczne zużycia wody na poszczególne cele. W obliczeniach uwzględniono etapy realizacji obiektów.

6 6 MOP Gosie sanitariaty =16,2m 3 /d zrzut nieczystości z autokarów =1,0m 3 /d cele socjalno-bytowe załogi = 0,5m 3 /d stacja paliw = 0,4m 3 /d Bar szybkiej obsługi (20 miejsc ) 20 x 250l/d = 5,0m 3 /d obsługa 25 x30l/d = 0,75m 3 /d łazienka = 0,4m 3 /d istniejąca restauracja =6,7m 3 /d RAZEM: Qśrd =31,0m 3 /d Qmaxd =37,2m 3 /d qmaxh =3,87m 3 /h uzupełnienie zbiornika p.poż 0,8l/s N d=1,5 współczynnik nierównomierności dobowej N h=2,0 współczynnik nierównomierności godzinowej Równoważna liczba mieszkańców obliczona na podstawie stężenia i ilości ścieków: RLM = 233 Jakość ścieków komunalnych Jakość ścieków przyjęto na bazie podobnych pracujących oczyszczalni ścieków komunalnych i na podstawie literatury technicznej. Do obliczeń przyjęto następujące stężenia wskaźników zanieczyszczeń w ściekach: S BZT5 = 450 g O 2/m 3, S ChZT = 900 g O 2/m 3, S zaw = 400 g/m 3, S Nog = 70 g/m 3, S Pog = 12 g/m 3. Obliczone ładunki zanieczyszczeń w ściekach dopływających do oczyszczalni (ZB) Ł BZT5 = 13,95 kg O 2 d Ł Nog = 2,17 kg d Ł ChZT = 27,90 kg O 2 d Ł Pog = 0,37 kg d Ł zaw = 12,40 kg d

7 7 I etap MOP Kossaki sanitariaty =26,4m 3 /d zrzut nieczystości z autokarów =1,0m 3 /d stacja paliw = 0,4m 3 /d cele socjalno-bytowe załogi = 0,5m 3 /d Q = 28,3m 3 /d Równoważna liczba mieszkańców obliczona na podstawie stężenia i ilości ścieków: RLM = 212 II etap bar + restauracja ( 80 miejsc ) 80 x 250l/d = 20 m 3 /d hotel (40 miejsc) 40 x 150l/os = 6,0m 3 /d obsługa 30 x 30l/d = 0,9 m 3 /d łazienka = 0,4m 3 /d punkt handlowy = 0,5m 3 /d Q = 27,8m 3 /d Równoważna liczba mieszkańców obliczona na podstawie stężenia i ilości ścieków: RLM = 208,5 III etap opcja Stacja Obsługi samochodów -mycie sam. osobowych 20% -mycie sam. ciężar. 20% -mycie autobusów. 20% 72 x 0,2 = 15 sam. q=150l/sam. Q = 15 x 150 = 2,25 m 3 /d 20 x 0,2 = 4 sam. q=680l/sam.cięż. Q = 4 x 680 = 2,72m 3 /d 6x0,2=2 autob.. q=1370l/autob. Q = 2 x 1370 = 2,74m 3 /d cele socjalno-bytowe załogi = 0,5 m 3 /d punkt usługowy = 0,5 m 3 /d Q = 8,71m 3 /d Równoważna liczba mieszkańców obliczona na podstawie stężenia i ilości ścieków: RLM = 65 uzupełnienie zbiornika p.poż 0,8l/s Jakość ścieków komunalnych RAZEM: Qśrd =65m 3 /d Qmaxd=78m 3 /d qmaxh =7,2m 3 /h RLM = 485,5 Jakość ścieków przyjęto na bazie podobnych pracujących oczyszczalni ścieków komunalnych i na podstawie literatury technicznej. Do obliczeń przyjęto następujące stężenia wskaźników zanieczyszczeń w ściekach w obu etapach budowy oczyszczalni. S BZT5 = 450 g O 2/m 3,

8 8 S ChZT = 900 g O 2/m 3, S zaw = 400 g/m 3, S Nog = 70 g/m 3, S Pog = 12 g/m 3. Obliczone ładunki zanieczyszczeń w ściekach dopływających do oczyszczalni (ZB1) - etap I: Ł BZT5 = 12,73 kg O 2 d Ł Nog = 1,98 kg d Ł Pog = 0,34 kg d Ł ChZT = 25,47 kg O 2 d Ł zaw = 11,32 kg d Obliczone ładunki zanieczyszczeń w ściekach dopływających do oczyszczalni (ZB2) łącznie etap II+III: Ł BZT5 = 16,43 kg O 2 d Ł Nog = 2,56 kg d 2.5. Projektowane oczyszczalnie ścieków Ł ChZT = 32,86 kg O 2 d Ł Pog = 0,44 kg d Ł zaw = 14,60 kg d Projekt opracowano stosownie do obowiązujących danych do wykonania pracy projektowej oraz przepisów aktualnych w dniu oddania projektu zamawiającemu. Realizacja projektu po upływie 24 miesięcy od daty przekazania dokumentacji zamawiającemu wymagać będzie weryfikacji danych do wykonania pracy projektowej oraz zgodności z przepisami i dostosowania rozwiązań projektowych do wyników weryfikacji. Zabudowanie oczyszczalni innego typu niż wskazany w projekcie, wymagać będzie opracowania nowej dokumentacji technologicznej, nowego operatu wodnoprawnego i ponownego wystąpienia o pozwolenie na budowę i użytkowanie obiektu. Jakiekolwiek zmiany technologii wymagają zgody i akceptacji MOP Gosie Projektowana technologia oczyszczania ścieków komunalnych Oczyszczalnia ścieków będzie się składać z następujących obiektów: pompownia ścieków z kratą koszową (PK), zbiornik oczyszczalni ZB ścieków z wydzieloną komorą retencyjną (KR), komorą bioreaktora (MD) i komorą stabilizacji osadów (KO) o przepustowości 31 m 3 /d, studzienka pomiarowa (SP), studzienka rozprężna (SR), kontener technologiczny (KT), Ścieki komunalne z istniejącej stacji paliw, baru, toalety, pawilonu usługowego, restauracji które będą stanowić infrastrukturę budowy MOP Gosie, będą spływały grawitacyjnie projektowanym kolektorem do pompowni ścieków z kratą koszową (PK), przeznaczoną do wstępnego, mechanicznego oczyszczania ścieków. W pompowni z kratą będą zamontowane dwie pompy (P1, P2) przetłaczające ścieki do komory retencyjnej (KR), zbiornika oczyszczalni ścieków (ZB1). Komora retencyjna będzie wyposażona w pompę wirową zatapialną (PG) służącą do okresowego pompowania ścieków do komory bioreaktora (KB). Ponadto komora będzie wyposażona w sondy poziomu napełnienia, które zapobiegną przepełnieniu komory oraz zapobiegną pracy pompy (PG) na tzw. suchobiegu.

9 9 Z komory retencyjnej ścieki za pomocą pompy (PG) będą przetłoczone do komory bioreaktora (KB). W komorze bioreaktora ścieki będą oczyszczane metodą niskoobciążonego osadu czynnego. Powietrze do napowietrzania ścieków dostarczy dmuchawa (DM1) zainstalowana w komorze technologicznej (KT). Napowietrzanie ścieków odbywać się będzie za pomocą dyfuzorów rurowych membranowych, podających sprężone powietrze w postaci drobnych pęcherzyków. Dodatkowo zainstalowane będą sondy poziomu ścieków uniemożliwiająca przepełnienie komory bioreaktora oraz pracy urządzeń na tzw. suchobiegu. Oczyszczanie biologiczne prowadzone będzie w komorze bioreaktora typu SBR przy cyklicznym charakterze pracy. Ścieki surowe z komory retencyjnej będą przepompowywane dwa razy na dobę do komory bioreaktora i poddane oczyszczaniu w środowisku beztlenowym, anoksycznym i tlenowym. Bioreaktor umożliwia, więc oprócz utleniania związków organicznych również usuwanie związków azotu przez nitryfikację i denitryfikację oraz usuwanie związków fosforu dzięki odpowiedniej sekwencji warunków tlenowych i beztlenowych. W celu utrzymania osadu biologicznego w stanie zawieszonym, w ściekach w trakcie procesu denitryfikacji, w komorze bioreaktora przewidziano uruchamianie mieszadła zatapialnego (M). Osad nadmierny biologiczny będzie stabilizowany tlenowo w komorze stabilizacji osadów (KO) zespolonej z komorą retencyjną (KR) i komorą bioreaktora (KB) i okresowo będzie wywożony za pomocą wozu asenizacyjnego na większą oczyszczalnię do dalszej przeróbki. Powietrze do napowietrzania dostarczy dmuchawa (DM2) zainstalowana w komorze technologicznej (KT). Za zbiornikiem oczyszczalni zaprojektowano studzienkę pomiarową (SP), w której będzie się znajdował przepływomierz elektromagnetyczny (PRE) służący do dokładnego pomiaru ilości zrzucanych ścieków oczyszczonych. Wszelkie próby ścieków oczyszczonych do badań należy pobierać w studzience rozprężnej (SR) w fazie wypompowywania ścieków. Umożliwi to kontrolę jakości odprowadzanych ścieków oczyszczonych, a tym samym sprawdzenie poprawności pracy oczyszczalni. Ze studzienki rozprężnej (SR) ścieki grawitacyjnie będą przepływały do odbiornika rowu Obliczenia technologiczne i charakterystka przyjętych urządzeń w oczyszczalni ścieków ZBIORNIK OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW (ZB) Zaprojektowano jeden zbiornik oczyszczalni ścieków składający się z komory retencyjnej, komory bioreaktora i komory stabilizacji osadów wg obliczeń zawartych w opisie. Zbiornik o średnicy 2,6m i całkowitej długości 17,00m składa się z następujących komór: Komora retencyjna (KR) długość L r = 5,0m średnica D r= 2,6m Pojemność czynna komory retencyjnej V ur = 22,65m 3 Pojemność całkowita komory retencyjnej V cr = 26,53m 3 Komora bioreaktora (KB) długość L b = 9,5m średnica D b = 2,6m Pojemność czynna komory bioreaktora V ub = 47,96m 3 Pojemność całkowita komory bioreaktora V cb = 50,41m 3 Komora stabilizacji osadów (KO) długość L o= 2,5m, średnica D o = 2,6m, Pojemność czynna komory stabilizacji osadów V uo =12,62m 3 Pojemność całkowita komory stabilizacji osadów V co = 13,26m 3

10 10 KOMORA RETENCYJNA Obliczenia technologiczne W celu wyrównania nierównomierności dobowego spływu ścieków i różnicy ładunków w ściekach komunalnych oraz dla zatrzymania ścieków podczas pracy komory bioreaktora, zaprojektowano komorę retencyjną. Pojemność komory retencyjnej obliczona dla 70% dopływu średniodobowego ścieków wyniesie: V = 0,7. 31 = 21,7 m 3 Przyjęto następujące wymiary: długość L r = 5,0 m średnica D r= 2,6 m Pojemność czynna komory retencyjnej V ur = 22,65m 3 Pojemność całkowita komory retencyjnej V cr = 26,53m 3 Charakterystyka przyjętych urządzeń Pompa ścieków surowych (PG) W celu doprowadzenia ścieków surowych (PG) z komory retencyjnej do komory reaktora biologicznego przewidziano pompę zatapialną. Założenia obliczeniowe: wydajność pompy (Q p): 15,5m 3 /h długość rurociągu: 4,0m prędkość przepływu ścieków w rurociągu: 1,78m/s rurociąg tłoczny PE 100 SDR17 Ø63mm Geometryczna wysokość podnoszenia H g=2,5m Straty liniowe: h l=0,23m Straty miejscowe h m: h m =ξ v2 2 g gdzie: v - prędkość przepływu ścieków w rurociągu, m/s g - przyspieszenie ziemskie, 9,81m/s 2 ξ - współczynnik oporów miejscowych: L.p. Nazwa elementu ξ jedn. Ilość sztuk Wartość ξ 1 Wlot 0,5 1,0 0,5 2 Kolano 90 o 0,75 2,0 1,5 3 Wylot 0,5 1,0 0,5 Σ 2,5 h m =ξ v2 1,782 =2,5 2 g 2 9,81 =0,23 m

11 11 Wysokość podnoszenia pompy: H p= H g + h l + h m= 2,5 + 0,23 + 0,23 = 2,96m Dobrano pompę o parametrach: wydajność pompy (Q p): 23,0m 3 /h wysokość podnoszenia (H) 5,0m S.W. moc silnika (P) 1,7kW króciec tłoczny DN50 mm i przewód tłoczny PE 100 SDR17 Ø63mm Pompa będzie przetłaczała ścieki do komory bioreaktora zgodnie z harmonogramem pracy. KOMORA BIOREAKTORA Obliczenia technologiczne Obliczenia podstawowych parametrów komory reaktora biologicznego zapewniającego procesy rozkładu zanieczyszczeń organicznych, nitryfikacji, denitryfikacji oraz tlenowej stabilizacji osadu wg ATVA131. Dane wyjściowe do wymiarowania oczyszczalni: przyjęto minimalny wiek osadu przy temp. 10 o C t TS = 18 [d] przyjęto stężenie suchej masy osadu w komorze reaktora biologicznego TS BB = 5 [g/l] przyjęto jednostkowy przyrost osadu czynnego w komorze reaktora biologicznego w oparciu o stosunek zawiesiny ogólnej/ BZT 5 = 0,89 U SB = 0,86 [kg smo/kg BZT 5] Obciążenie osadu: B TS = 1/[U SB. t TS] = 1/ 0, = 0,065 [kg BZT 5/ kg. d] Obciążenie objętościowe ładunkiem zanieczyszczeń B R =TS BB / [U SB. t TS] = 5 / 0, = 0,32 [kg BZT 5/m 3 d] Objętość komory V BB = Ł BZT5 / [B TS. TS BB] = 13,95/0, = 42,92m 3 Na podstawie przeprowadzonych obliczeń przyjęto, że komora reaktora biologicznego będzie pracować w 2 cyklach po12 h w ciągu doby. Wymiary reaktora biologicznego: długość L b = 9,5m średnica D b = 2,6m Pojemność czynna komory bioreaktora V ub = 47,96m 3 Pojemność całkowita komory bioreaktora V cb = 50,41m 3 Przemiany związków azotowych Utlenienie związków azotowych dla następujących wielkości azotu: Ilość azotu potrzebna na przyrost biomasy 0,05 S BZT 5 = 22,5 [mg/l] Ilość azotu która podlega nitryfikacji: 70 mg/l 22,5-2 = 45,5 [mg/l]

12 12 Zdenitryfikowana część azotu azotanowego dla azotu azotanowego w odpływie NO 3 - Ne 10 [mg/l] NO 3 - N D = 45,5-10 = 35,5 [mg/l] Zapotrzebowanie tlenu Jednostkowe zużycie tlenu dla utlenienia związków węgla OV c = 1,40 [kg O 2/kg BZT 5] Jednostkowe zużycie tlenu dla utlenienia związków azotu: OV N = (4,6. S NO3-Ne+ 1,7. S NO3-ND ) / S BZT5 = [4, ,7. 35,5 ] / 450 = 0,24 [kg O 2/kgBZT 5] Całkowita jednostkowa ilość tlenu, którą należy wprowadzić: OB= c s c s c x (OV c xf c +OV N xf N ) OB = 1,28. (1,40. 1,1 + 0,24. 1,5 ) = 2,43 [kgo 2/kg BZT 5] przyjęto OB = 2,5 [kgo 2/kg BZT 5] c s = 9 [mg O 2/l] (stężenie tlenu - pełne nasycenie) c x = 2 [mg O 2/l] (zakładane stężenie tlenu w komorze przy oczyszczaniu z nitryfikacją) f c = 1,1 (współczynnik uwzględniający zapotrzebowanie na tlen przy obciążeniach uderzeniowych związkami węgla) f N = 1,5 (współczynnik uwzględniający zapotrzebowanie na tlen przy obciążeniach uderzeniowych azotem amonowym) Dobowe zapotrzebowanie tlenu OC =Ł BZT OB OC = 13,95 2,5 = 34,87 [kg O 2/d] Dobowe zapotrzebowanie tlenu uwzględniając sprawność urządzeń natleniających OC = OC/α = 58,12 [kg O 2/d] α założona sprawność napowietrzania w ściekach α=0,6 Godzinowe zapotrzebowanie tlenu: Przyjęto czas napowietrzania ścieków w komorze reaktora 12 godzin na dobę. Przyjęto, że na oczyszczalni będzie pracowała dmuchawa. Wymagana wydajność dmuchawy: OC h = 58,12/12 = 4,85 [kg O 2/h] Zapotrzebowanie powietrza Założono: 1 mb dyfuzora o obciążeniu 10 [Nm 3 /mbh] dostarcza 19[gO 2] h e głębokość wprowadzania tlenu = 2,1 [m] Wykorzystanie tlenu: 10 x 2,1 x 19 = 0,399 [kg O 2/h] Wymagane zapotrzebowanie godzinowe powietrza:

13 13 Q h = obc.dyfuzora OC' h wykorzystane tlenu 10 4, 85 Q h = = 121,55 [m 0,399 3 pow./h] = 2,03 [m 3 pow./min] Charakterystyka przyjętych urządzeń Pompa ścieków oczyszczonych (PS) W komorze bioreaktora zaprojektowano pompę (PS) do odprowadzania oczyszczonych ścieków do studzienki rozprężnej. Założenia obliczeniowe: wydajność pompy (Q p): 15,50m 3 /h długość rurociągu: 28,0m prędkość przepływu ścieków w rurociągu: 1,78m/s rurociąg tłoczny PE 100 SDR17 Ø63mm Geometryczna wysokość podnoszenia H g=1,5 [m] Straty liniowe: h l=1,63[m] Straty miejscowe h m: h m =ξ v2 2 g gdzie: v- prędkość przepływu ścieków w rurociągu, m/s g - przyspieszenie ziemskie, 9,81m/s 2 ξ - współczynnik oporów miejscowych:.p. L Nazwa elementu ξ jedn. Ilość sztuk Wartość ξ 1 Wlot 0,5 1,0 0,5 2 Kolano 90 o 0,75 8 6,0 3 Wylot 0,5 1,0 0,5 Σ 7,0 h m =ξ v2 1,782 =7, 00 2 g 2 9,81 =1,13 m Straty na przepływomierzu h p.=0,1m Wysokość podnoszenia pompy: H p= H g + h l + h m+h p.= 1,5 + 1,63 + 1,13 + 0,1 = 4,36 m Dobrano pompę o parametrach: wydajność pompy (Q p): 19,0m 3 /h wysokość podnoszenia (H) 6,0m S.W.

14 14 moc silnika (P) 1,7kW króciec tłoczny DN50mm i przewód tłoczny PE 100 SDR17 Ø63mm Dmuchawa napowietrzająca ścieki (DM1) Na podstawie obliczeń dobrano dmuchawę o parametrach: wydajność dmuchawy Q p rzecz 150 m 3 /h spręż (nadciśnienie) 300mbar moc silnika elektrycznego (P) 4,6kW Dyfuzory napowietrzające Przyjęto dyfuzory o wydajności dyfuzorów 10 Nm 3 / mbh Obliczeniowa długość dyfuzorów L= Q p rzecz 10 = 15,0mb Przyjęto 15mb dyfuzorów w komorze bioreaktora. Pompa osadu (PO) W celu odprowadzenia nadmiaru osadów z bioreaktora zaprojektowano pompę osadów (PO). Założenia obliczeniowe: wydajność pompy (Q p): 10,0m 3 /h długość rurociągu: 9,0m prędkość przepływu ścieków w rurociągu: 1,15m/s rurociąg tłoczny PE 100 SDR17 Ø63mm Geometryczna wysokość podnoszenia H g=2,6 [m] Straty liniowe: h l=0,24[m] Straty miejscowe h m: gdzie: v- prędkość przepływu ścieków w rurociągu, m/s g - przyspieszenie ziemskie, 9,81m/s 2 ξ - współczynnik oporów miejscowych: h m =ξ v2 2 g 1 Wlot 0,5 1,0 0,5 2 Kolano 90 o 0,75 5,0 3,75 3 Wylot 0,5 1,0 0,5 Σ 4,75 h m =ξ v2 1,152 =4, 75 2 g 2 9,81 =0,32 m

15 15 Wysokość podnoszenia pompy: H p= H g + h l + h m= 2,6 + 0,24 + 0,32 = 3,16m Dobrano pompę o parametrach: wydajność pompy (Q p): 12,5m 3 /h wysokość podnoszenia (H) 4,0m S.W. moc silnika (P) 1,0kW króciec tłoczny DN 50 mm i przewód tłoczny PE 100 SDR17 Ø63mm Mieszadło zatapialne (M) W celu mieszania zawartości komory bioreaktora (w trakcie przerw w napowietrzaniu) zaprojektowano mieszadło zatapialne. Przyjęto mieszadło o parametrach: moc 1,0kW obroty 925/min Inne dane Wywiew z komory bioreaktora zaprojektowano na zewnątrz poprzez rurę wywiewną wyprowadzoną na zewnątrz zbiornika. KOMORA STABILIZACJI OSADÓW Obliczenia technologiczne Masa osadu nadmiernego odprowadzana z bioreaktora G G=US B Ł BZT 5 =12,00 [ kg d ] Objętość dobowa osadu nadmiernego V dla uwodnienia W= 99,0% G V= 10(100 W ) [ =1,20 m3 d ] Objętość osadu na rok V=438,00 [ m3 a ] Komora na osad czas zatrzymania w komorze stabilizacji (t): 9 d obliczeniowa pojemność komory osadu: V k =V t=1,20 9=10,8 m 3 Wymiary komory osadu: długość L o= 2,5m, średnica D o = 2,6m Pojemność czynna komory stabilizacji osadów V uo =12,62m 3 Pojemność całkowita komory stabilizacji osadów V co = 13,26m 3

16 16 Zapotrzebowanie tlenu Ilość tlenu niezbędna do stabilizacji osadu w komorze: O 2 = 2 G k t 3 = 2 12, 00 0, = 8,64kgO 2/d k jednostkowe zapotrzebowanie tlenu = 0,12 kgo 2/kg smo orgd t czas napowietrzania = 9 d Wymagane dobowe zapotrzebowanie tlenu uwzględniając sprawność urządzeń natleniających O 2 = O 2 α = 8, 64 0,6 =14,40 kg O2/d α założona sprawność napowietrzania w ściekach α=0,6 Godzinowe zapotrzebowanie tlenu: Przyjęto czas napowietrzania osadu w komorze stabilizacji 10 godzin na dobę. O h = 14,40/10 = 1,44kg O 2/h Zapotrzebowanie powietrza Założono: 1 mb dyfuzora o obciążeniu 10Nm 3 /mbh dostarcza 19gO 2 h e głębokość wprowadzania tlenu = 2,1 m Wykorzystanie tlenu: 10 x 2,1 x 19 = 399 go 2/h = 0,399 kg O 2/h Wymagane zapotrzebowanie godzinowe powietrza: Q h = obc.dyfuzora Q' h wykorzystane tlenu Q h = 10 1,44 = 36,09 m 0,399 3 pow./h = 0,60m 3 pow./min. Charakterystyka przyjętych urządzeń Dmuchawa napowietrzająca osad (DM2) Na podstawie obliczeń dobrano dmuchawę o parametrach: wydajność dmuchawy Q p rzecz 50 m 3 /h spręż (nadciśnienie) 300mbar moc silnika elektrycznego (P) 1,1kW Dyfuzory napowietrzające Przyjęto dyfuzory o wydajności 10 Nm 3 / mbh Obliczeniowa długość dyfuzorów L= Q p rzecz 10 = 5,0mb

17 17 Przyjęto 5mb dyfuzorów w komorze osadu. Inne dane Wywiew z komory stabilizacji osadów zaprojektowano na zewnątrz poprzez rurę wywiewną Ø110mm wyprowadzoną na zewnątrz zbiornika. POMPOWNIA ŚCIEKÓW Z KRATĄ KOSZOWĄ Obliczenia technologiczne Krata koszowa Założenia: ilość skratek zatrzymanych na kracie: 10 l/m.a RLM = 233 Ilość skratek powstająca w procesie oczyszczania ścieków: V sk = = 2330 l/a = 2,33m 3 /a = 6,47 l/d M sk = 750 kg/m 3. 2,33 m 3 /a = 1748 kg/a = 1,75 Mg/a Pompownia ścieków Założenia: pompownię ścieków obliczono na przepływ Q max h = 3,87 m 3 /h. założono, że w pompowni zostaną zainstalowane 2 pompy zatapialne, pracujące w układzie 1P+1R (jedna pracująca jedna rezerwowa) Objętość czynną komory czerpalnej obliczono: V h = 0,9. Q maxh /15 =0,232 m 3 Przyjęto pompownię o następujących wymiarach: średnica wewnętrzna Ø1500mm, materiał studni kręgi betonowe łączone na uszczelkę gumową, wysokość czynną pompowni przyjęto: H cz = 0,30 m, wysokość części martwej niezbędnej do zapewnienia chłodzenia pomp i ich prawidłowej pracy: H m = 0,40 m, całkowita wysokość zwierciadła ścieków w komorze czerpnej: H c = 1,0m, Charakterystyka przyjętych urządzeń Krata koszowa Dobrano kratę koszowa o następujących parametrach: wymiar kosza - 500x500mm wysokość kosza - 500mm prześwit - 20mm materiał kraty koszowej - stal (nierdzewna) wyciągarka ręczna do wyjmowania kosza o udźwigu maksymalnym do 150 kg Pompownia ścieków Założenia obliczeniowe: wydajność pompy (Q p): 3,75m 3 /h

18 18 długość rurociągu:10m prędkość przepływu ścieków w rurociągu:0,43m/s rurociąg tłoczny PE 100 SDR17 Ø63mm Geometryczna wysokość podnoszenia H g=4,0 [m] Straty liniowe: h l=0,05[m] Straty miejscowe h m: gdzie: v- prędkość przepływu ścieków w rurociągu, m/s g - przyspieszenie ziemskie, 9,81m/s 2 ξ - współczynnik oporów miejscowych: h m =ξ v2 2 g L.p. Nazwa elementu ξ jedn. Ilość sztuk Wartość ξ 1 Wlot 0,5 1,0 0,5 2 Kolano 90 o 0,75 4,0 3,0 3 Wylot 0,5 1,0 0,5 Σ 4,0 Wysokość podnoszenia pompy: h m =ξ v2 0,432 =4,0 2 g 2 9, 81 =0,04 m H p= H g + h l + h m= 4,0 + 0,05 + 0,04 = 4,09m Dobrano pompę o parametrach: wydajność pompy (Q p): 6,1m 3 /h wysokość podnoszenia (H) 6,0m S.W. moc silnika (P) 1,0kW króciec tłoczny DN50mm i przewód tłoczny PE 100 SDR17 Ø63mm Charakterystyka obiektu Studzienkę dla pompowni z kratą koszową zaprojektowano jako okrągły zbiornik z kręgów betonowych średnicy wewnętrznej 1500mm. Krata koszowa będzie spełniała funkcję urządzenia do mechanicznego oczyszczania ścieków, jej zadaniem jest zatrzymywanie części stałych tzw. skratek. Krata składa się z: prowadnic, kosza, kraty płaskiej, daszku i wciągarki. Kosz będzie poruszał się po prowadnicach przy pomocy ręcznej wciągarki. W pompowni w zainstalowane będą 2 pompy zatapialne, pracujące w układzie 1P+1R (jedna pracująca jedna rezerwowa). STUDZIENKA POMIAROWA Zaprojektowano studzienkę pomiarową z kręgów betonowych DN1200mm. W studzience znajdować się będzie przepływomierz elektromagnetyczny DN 50mm.

19 19 STUDZIENKA ROZPRĘŻNA Zaprojektowano studzienkę rozprężną DN600mm. Wszelkie próby ścieków oczyszczonych do badań należy pobierać w tej studzience w fazie wypompowywania ścieków. KOMORA TECHNOLOGICZNA Zaprojektowano komorę technologiczną z kręgów betonowych DN2000mm. W komorze znajdować się będą dmuchawy dostarczające powietrze do komory reaktora biologicznego i komory stabilizacji osadu. CYKLE PRACY KOMORY BIOREAKTORA Poszczególne fazy pracy komory bioreaktora w ciągu doby w zbiorniku oczyszczalni (ZB) Komora bioreaktora Czas trwania poszczególnych faz [h] Rozpoczęcie fazy cyklu[h] Napełnianie 1, Mieszanie 1, Napowietrzanie 3, Mieszanie 30min Napowietrzanie 2, Mieszanie 30min Napowietrzanie 1, Sedymentacja 2, Spust ścieków 1, Napełnianie 1, Mieszanie 1, Napowietrzanie 3, Mieszanie 30min Napowietrzanie 2, Mieszanie 30min 6 30 Napowietrzanie 1, Sedymentacja 2, Spust ścieków 1, EFEKTY REDUKCJI ZANIECZYSZCZEŃ W ŚCIEKACH KOMUNALNYCH Dla przedstawionych rozwiązań projektowych przyjęto redukcję zanieczyszczeń: Nazwa wskaźnika Ścieki surowe Ścieki oczyszczone Stężenie dopuszczalne* [mg/dm 3 ] [mg/dm 3 ] [mg/dm 3 ]

20 20 BZT ChZT Zawiesina ogólna * wg rozporządzenia Ministra Środowiska z dn. 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). Stężenia zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych odprowadzanych do odbiornika ziemi przy pomocy rowu będą mieściły się w granicach dopuszczalnych określonych w rozporządzeniu Ministra Środowiska z dn. 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). GOSPODARKA ODPADAMI Na projektowanej oczyszczalni ścieków powstawać będą dwa rodzaje odpadów stałych: Skratki (odpad inny niż niebezpieczne) Skratki znajdujące się w ściekach surowych dopływających do oczyszczalni systemem kanalizacji grawitacyjnej zatrzymane na kracie. Oddzielone skratki będą magazynowane w szczelnych kontenerach. Skratki będą wywożone na składowisko odpadów komunalnych. Szacuje się, że ilość wytworzonych skratek wyniesie ok. 1,75 Mg/a. Ustabilizowane komunalne osady ściekowe (odpad inny niż niebezpieczne) Osady nadmierne będą okresowo wywożone do dalszej przeróbki. Uwodnienie przedmiotowego osadu wyniesie ok. 99,3%. Szacuję się, że ilość powstającego osadów wyniesie ok. 438,00/a, tj. ok. 4,38 Mg/a, Dokładną ilość powstającego osadu nadmiernego można będzie określić po dłuższym okresie pracy oczyszczalni. ZESTAWIENIE MOCY ELEKTRYCZNEJ Szafka sterownicza zostanie umieszczona w przy komorze technologicznej (KT). Energią elektryczną należy zasilić następujące urządzenia: 2x pompa ścieków surowych (P1,P2) w pompowni 2 x 1,0kW 2,0kW 1x dmuchawa (DM1) do napowietrzania ścieków w komorze bioreaktora 4,6kW 1x dmuchawa (DM2) do napowietrzania osadu w komorze osadu 1,1kW 1x pompa ścieków surowych (PG) 1,7kW 1x pompa do ścieków oczyszczonych (PS) 1,0kW 1x pompa osadów (PO) 1,0kW 1x mieszadło (M) w komorze bioreaktora 1,0kW 1x przepływomierz elektromagnetyczny + sterowanie 0,1kW Ogółem moc zainstalowana na potrzeby technologiczne Ogółem całkowita moc zainstalowana na oczyszczalni Maksymalny chwilowy pobór mocy STREFA OCHRONNA 12,50kW 12,50kW 6,70 kw Oczyszczalnia ścieków bytowych jest szczelna i nie uciążliwa dla środowiska. Oczyszczalnia będzie posadowiona pod powierzchnią terenu, grunt będzie pełnił funkcję izolacyjną i zabezpieczającą. Dla oczyszczalni tego typu nie stosuje się strefy ochronnej.

21 21 ODBIORNIK OCZYSZCZONYCH ŚCIEKÓW Odbiornikiem ścieków oczyszczonych będzie rów. Ścieki oczyszczone odprowadzane będą do odbiornika za pośrednictwem projektowanego wylotu. WNIOSKI KOŃCOWE Przyjęta technologia oczyszczania ścieków gwarantuje skuteczne oczyszczenie ścieków do uzyskania stężeń zanieczyszczeń wymaganych Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dn.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). Ze względu na wysoki poziom wód gruntowych zaprojektowano posadowienie zbiornika oczyszczalni na płycie fundamentowej i mocowany za pomocą kotew. W płycie fundamentowej należy wykonać otwory pod rurociągi w lokalizacjach i o średnicach zgodnych z projektem technologicznym. Kolidujące z otworami zbrojenie należy przeciąć i uzupełnić zbrojeniem w liczbie i średnicy odpowiadającej ilości przeciętego zbrojenia, przy zastosowaniu długości kotwienia prętów nie mniejszej niż 40d+0,5D, gdzie "d" jest średnicą przeciętego pręta, a "D" średnicą otworu technologicznego" MOP Kossaki Projektowana technologia oczyszczania ścieków komunalnych Oczyszczalnia ścieków w I etapie będzie się składać z następujących obiektów: pompownia ścieków z kratą koszową (PK), zbiornik oczyszczalni (ZB) ścieków z wydzieloną komorą retencyjną (KR), komorą bioreaktora (MD) i komorą stabilizacji osadów (KO) o przepustowości 28,3 m 3 /d, studzienka pomiarowa (SP), studzienka rozprężna (SR), kontener technologiczny (KT), natomiast łącznie dla II+III etapu dobudowany zostanie: zbiornik oczyszczalni ścieków (ZB2) z wydzieloną komorą retencyjną (KR), komorą bioreaktora (MD) i komorą stabilizacji osadów (KO) o przepustowości 36,51 m 3 /d. Ścieki komunalne z sanitariatów, miejsca zrzutu nieczystości z autokarów i stacji paliw, które będą stanowić infrastrukturę w I etapie budowy MOP Kossaki będą spływały grawitacyjnie projektowanym kolektorem do pompowni ścieków z kratą koszową (PK), przeznaczoną do wstępnego, mechanicznego oczyszczania ścieków. W pompowni z kratą będą zamontowane dwie pompy (P1, P2) przetłaczające ścieki do komory retencyjnej (KR) zbiornika oczyszczalni ścieków (ZB). Komora retencyjna będzie wyposażona w pompę wirową zatapialną (PG) służącą do okresowego pompowania ścieków do komory bioreaktora (KB). Ponadto komora będzie wyposażona w sondy poziomu napełnienia, które zapobiegną przepełnieniu komory oraz zapobiegną pracy pompy (PG) na tzw. suchobiegu. Z komory retencyjnej ścieki za pomocą pompy (PG) będą przetłoczone do komory bioreaktora (KB). W komorze bioreaktora ścieki będą oczyszczane metodą niskoobciążonego osadu czynnego. Powietrze do napowietrzania ścieków dostarczy dmuchawa (DM1) zainstalowana w kontenerze technologicznym (KT). Napowietrzanie ścieków odbywać się będzie za pomocą dyfuzorów rurowych membranowych, podających sprężone powietrze w postaci drobnych pęcherzyków. Dodatkowo zainstalowane będą sondy poziomu ścieków uniemożliwiająca przepełnienie komory bioreaktora oraz pracy urządzeń na tzw. suchobiegu. Oczyszczanie biologiczne prowadzone będzie w komorze bioreaktora typu SBR przy cyklicznym charakterze pracy. Ścieki surowe z komory retencyjnej będą przepompowywane dwa razy na dobę do komory bioreaktora i poddane oczyszczaniu w środowisku beztlenowym, anoksycznym i tlenowym. Bioreaktor umożliwia, więc oprócz utleniania związków organicznych również usuwanie związków azotu przez nitryfikację i denitryfikację oraz usuwanie związków fosforu dzięki odpowiedniej sekwencji warunków tlenowych i beztlenowych. W celu utrzymania osadu biologicznego w stanie zawieszonym, w ściekach w trakcie procesu denitryfikacji, w komorze bioreaktora przewidziano uruchamianie mieszadła zatapialnego (M).

22 22 Osad nadmierny biologiczny będzie stabilizowany tlenowo w komorze stabilizacji osadów (KO) zespolonej z komorą retencyjną (KR) i komorą bioreaktora (KB) i okresowo będzie wywożony za pomocą wozu asenizacyjnego na większą oczyszczalnię do dalszej przeróbki. Powietrze do napowietrzania dostarczy dmuchawa (DM2) zainstalowana w kontenerze technologicznym (KT). Za zbiornikiem oczyszczalni zaprojektowano studzienkę pomiarową (SP), w której będzie się znajdował przepływomierz elektromagnetyczny (PRE) służący do dokładnego pomiaru ilości zrzucanych ścieków oczyszczonych. Wszelkie próby ścieków oczyszczonych do badań należy pobierać w studzience rozprężnej (SR) w fazie wypompowywania ścieków. Umożliwi to kontrolę jakości odprowadzanych ścieków oczyszczonych, a tym samym sprawdzenie poprawności pracy oczyszczalni. Ze studzienki rozprężnej (SR) ścieki grawitacyjnie będą przepływały do odbiornika ziemi za pomocą rowu. W II i III etapie rozbudowy MOP`a Kossaki planuje się budowę kolejnych obiektów infrastruktury, z której pochodzić będą ścieki tj. baru, restauracji, hotelu, punktu handlowego oraz stacji obsługi samochodów z myjnią. Ze względu na ilość ścieków w III etapie rozbudowy oraz ze względów ekonomicznych planuje się budowę oczyszczalni w dwóch etapach tj. dla ilości ścieków z etapu I jeden ciąg technologiczny i etapu II+III drugi ciąg technologiczny. Zgodnie z uzyskanymi informacjami ścieki pochodzące z myjni będą podczyszczone do stopnia umożliwiającego ich wprowadzenie do urządzeń kanalizacyjnych (zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 20 lipca 2002 r. w sprawie sposobu realizacji obowiązków dostawców ścieków przemysłowych oraz warunków wprowadzania ścieków do urządzeń kanalizacyjnych) z oraz do stopnia umożliwiającego oczyszczanie ich na projektowanym ciągu technologicznym oczyszczalni (min. BZT 5 ok. 450 go 2/m 3, ChZT ok. 900 go 2/m 3, oraz pozostałych mogących negatywnie wpływać na proces biologicznego oczyszczania ścieków). Ścieki z baru, restauracji, hotelu, punktu handlowego oraz stacji obsługi samochodów z myjnią będą spływały grawitacyjnie kolektorem do wybudowanej w I etapie pompowni ścieków z kratą koszową (PK), przeznaczoną do wstępnego, mechanicznego oczyszczania ścieków. W pompowni z kratą w będą dodatkowo zamontowane dwie pompy (P3, P4), które będą przetłaczające ścieki do komory retencyjnej (KR) zbiornika oczyszczalni ścieków (ZB2). Komora retencyjna będzie wyposażona w pompę wirową zatapialną (PG) służącą do okresowego pompowania ścieków do komory bioreaktora (KB). Ponadto komora będzie wyposażona w sondy poziomu napełnienia, które zapobiegną przepełnieniu komory oraz zapobiegną pracy pompy (PG) na tzw. suchobiegu. Z komory retencyjnej ścieki za pomocą pompy (PG) będą przetłoczone do komory bioreaktora (KB). W komorze bioreaktora ścieki będą oczyszczane metodą niskoobciążonego osadu czynnego. Powietrze do napowietrzania ścieków dostarczy dmuchawa (DM3) zainstalowana w wybudowany w I etapie inwestycji kontenerze technologicznym (KT). Napowietrzanie ścieków odbywać się będzie za pomocą dyfuzorów rurowych membranowych, podających sprężone powietrze w postaci drobnych pęcherzyków. Dodatkowo zainstalowane będą sondy poziomu ścieków uniemożliwiająca przepełnienie komory bioreaktora oraz pracy urządzeń na tzw. suchobiegu. Oczyszczanie biologiczne prowadzone będzie w komorze bioreaktora typu SBR przy cyklicznym charakterze pracy. Ścieki surowe z komory retencyjnej będą przepompowywane dwa razy na dobę do komory bioreaktora i poddane oczyszczaniu w środowisku beztlenowym, anoksycznym i tlenowym. Bioreaktor umożliwia, więc oprócz utleniania związków organicznych również usuwanie związków azotu przez nitryfikację i denitryfikację oraz usuwanie związków fosforu dzięki odpowiedniej sekwencji warunków tlenowych i beztlenowych. W celu utrzymania osadu biologicznego w stanie zawieszonym, w ściekach w trakcie procesu denitryfikacji, w komorze bioreaktora przewidziano uruchamianie mieszadła zatapialnego (M). Osad nadmierny biologiczny będzie stabilizowany tlenowo w komorze stabilizacji osadów (KO) zespolonej z komorą retencyjną (KR) i komorą bioreaktora (KB) i okresowo będzie wywożony za pomocą wozu asenizacyjnego na większą oczyszczalnię do dalszej przeróbki. Powietrze do napowietrzania dostarczy dmuchawa (DM4) zainstalowana w kontenerze technologicznym (KT). Pomiar ilości zrzucanych oczyszczonych ścieków będzie dokonywany w wybudowanej w I etapie studzience pomiarowej (SP), w której będzie znajdować się przepływomierz (PRE). Wszelkie próby ścieków oczyszczonych do badań należy pobierać w studzience rozprężnej (SR) w fazie wypompowywania ścieków, która również będzie wybudowana w I etapie realizacji zadania. Ze studzienki rozprężnej (SR) ścieki grawitacyjnie będą przepływały do odbiornika kanału deszczowego i do rowu.

23 Obliczenia technologiczne i charakterystka przyjętych urządzeń w oczyszczalni ścieków ZBIORNIK OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW (ZB) ETAP I Zaprojektowano jeden zbiornik oczyszczalni ścieków składający się z komory retencyjnej, komory bioreaktora i komory stabilizacji osadów wg obliczeń. Zbiornik o średnicy 2,6m i całkowitej długości 16,50m składa się z następujących komór: Komora retencyjna (KR) długość L r=4,5m średnica D r= 2,6 m Pojemność czynna komory retencyjnej V ur = 20,38m 3 Pojemność całkowita komory retencyjnej V cr = 23,88m3 Komora bioreaktora (KB) długość L b=8,5m średnica D b = 2,6m Pojemność użytkowa komory reaktora V ub = 42,91m 3 Pojemność całkowita komory reaktora V cb = 45,11m 3 Komora stabilizacji osadów (KO) długość L o=3,5m, średnica D o = 2,6m, Pojemność czynna komory stabilizacji osadów V uo =17,67m 3 Pojemność całkowita komory stabilizacji osadów V co = 18,57m 3 KOMORA RETENCYJNA Obliczenia technologiczne W celu wyrównania nierównomierności dobowego spływu ścieków i różnicy ładunków w ściekach komunalnych oraz dla zatrzymania ścieków podczas pracy komory bioreaktora, zaprojektowano komorę retencyjną. Pojemność komory retencyjnej obliczona dla 70% dopływu średniodobowego ścieków wyniesie: V = 0,7. 28,3 = 19,81 m 3 Przyjęto następujące wymiary: długość L r = 4,5 m średnica D r= 2,6 m Pojemność czynna komory retencyjnej V ur = 20,38m 3 Pojemność całkowita komory retencyjnej V cr = 23,88m 3 Charakterystyka przyjętych urządzeń Pompa ścieków surowych (PG) W celu doprowadzenia ścieków surowych (PG) z komory retencyjnej do komory reaktora biologicznego przewidziano pompę zatapialną. Założenia obliczeniowe: wydajność pompy (Q p): 14,15m3/h długość rurociągu: 4,0m prędkość przepływu ścieków w rurociągu: 1,63m/s rurociąg tłoczny PE 100 SDR17 Ø63mm Geometryczna wysokość podnoszenia H g=2,5m Straty liniowe: h l=0,20m Straty miejscowe h m:

24 24 h m =ξ v2 2 g gdzie: v - prędkość przepływu ścieków w rurociągu, m/s g - przyspieszenie ziemskie, 9,81m/s 2 ξ - współczynnik oporów miejscowych: L.p. Nazwa elementu ξ jedn. Ilość sztuk Wartość ξ 1 Wlot 0,5 1,0 0,5 2 Kolano 90 o 0,75 2,0 1,5 3 Wylot 0,5 1,0 0,5 Σ 2,5 Wysokość podnoszenia pompy: Dobrano pompę o parametrach: wydajność pompy (Q p): 24,0m 3 /h wysokość podnoszenia (H) 5,0m S.W. moc silnika (P) 1,7kW h m =ξ v2 1,632 =2,5 2 g 2 9,81 =0,34 m H p= H g + h l + h m= 2,5 + 0,20 + 0,34 = 3,04m króciec tłoczny DN50 mm i przewód tłoczny PE 100 SDR17 Ø63mm Pompa będzie przetłaczała ścieki do komory bioreaktora zgodnie z harmonogramem pracy. KOMORA BIOREAKTORA Obliczenia technologiczne Obliczenia podstawowych parametrów komory reaktora biologicznego zapewniającego procesy rozkładu zanieczyszczeń organicznych, nitryfikacji, denitryfikacji oraz tlenowej stabilizacji osadu wg ATVA131. Dane wyjściowe do wymiarowania oczyszczalni: przyjęto minimalny wiek osadu przy temp. 10 o C (wg. tab. 2) t TS = 18 [d] przyjęto stężenie suchej masy osadu w komorze reaktora biologicznego TS BB = 5 [g/l] przyjęto jednostkowy przyrost osadu czynnego w komorze reaktora biologicznego w oparciu o stosunek zawiesiny ogólnej/ BZT 5 = 0,89 U SB = 0,86 [kg smo/kg BZT 5] Obciążenie osadu: B TS = 1/[U SB. t TS] = 1/ 0, = 0,065 [kg BZT 5/ kg. d] Obciążenie objętościowe ładunkiem zanieczyszczeń B R =TS BB / [U SB. t TS] = 5 / 0, = 0,32 [kg BZT 5/m 3 d] Objętość komory

25 25 V BB = Ł BZT5 / [B. TS TS BB] = 12,73/0, = 39,17m 3 Na podstawie przeprowadzonych obliczeń przyjęto, że komora reaktora biologicznego będzie pracować w 2 cyklach po12 h w ciągu doby. Wymiary reaktora biologicznego: długość L b = 8,5m średnica D b=2,6m Pojemność użytkowa komory reaktora V ub=42,91m3 Pojemność całkowita komory reaktora V cb = 45,11m 3 Przemiany związków azotowych Utlenienie związków azotowych dla następujących wielkości azotu: Ilość azotu potrzebna na przyrost biomasy 0,05 S BZT 5 = 22,5 [mg/l] Ilość azotu która podlega nitryfikacji: 70 mg/l 22,5-2 = 45,5 [mg/l] Zdenitryfikowana część azotu azotanowego dla azotu azotanowego w odpływie NO 3 - Ne 10 [mg/l] NO 3 - N D = 45,5-10 = 35,5 [mg/l] Zapotrzebowanie tlenu Jednostkowe zużycie tlenu dla utlenienia związków węgla OV c = 1,40 [kg O 2/kg BZT 5] Jednostkowe zużycie tlenu dla utlenienia związków azotu: OV N = (4,6. S NO3-Ne+ 1,7. S NO3-ND ) / S BZT5 = [4, ,7. 35,5 ] / 450 = 0,24 [kg O 2/kgBZT 5] Całkowita jednostkowa ilość tlenu, którą należy wprowadzić: OB = 1,28. (1,40. 1,1 + 0,24. 1,5 ) = 2,43 [kgo 2/kg BZT 5] przyjęto OB = 2,5 [kgo 2/kg BZT 5] c s = 9 [mg O 2/l] (stężenie tlenu - pełne nasycenie) OB= c s c s c x (OV c xf c +OV N xf N ) c x = 2 [mg O 2/l] (zakładane stężenie tlenu w komorze przy oczyszczaniu z nitryfikacją) f c = 1,1 (współczynnik uwzględniający zapotrzebowanie na tlen przy obciążeniach uderzeniowych związkami węgla) f N = 1,5 (współczynnik uwzględniający zapotrzebowanie na tlen przy obciążeniach uderzeniowych azotem amonowym)

26 26 Dobowe zapotrzebowanie tlenu : OC =Ł BZT OB OC = 12,73 2,5 = 31,82 [kg O 2/d] Dobowe zapotrzebowanie tlenu uwzględniając sprawność urządzeń natleniających: OC = OC/α = 53,03 [kg O 2/d] α założona sprawność napowietrzania w ściekach α=0,6 Godzinowe zapotrzebowanie tlenu: Przyjęto czas napowietrzania ścieków w komorze reakora12 godzin na dobę. Przyjęto, że na oczyszczalni będzie pracowała dmuchawa. Wymagana wydajność dmuchawy: OC h = 53,03/12 = 4,42 [kg O 2/h] Zapotrzebowanie powietrza : Założono: 1 mb dyfuzora o obciążeniu 10 [Nm 3 /mbh] dostarcza 19[gO 2] h e głębokość wprowadzania tlenu = 2,1 [m] Wykorzystanie tlenu: 10 x 2,1 x 19 = 0,399 [kg O 2/h] Wymagane zapotrzebowanie godzinowe powietrza: Q h = obc.dyfuzora OC' h wykorzystane tlenu 10 4, 42 Q h = = 110,78 [m 0,399 3 pow./h] = 1,85 [m 3 pow./min] Charakterystyka przyjętych urządzeń Pompa ścieków oczyszczonych (PS) W komorze bioreaktora zaprojektowano pompę (PS) do odprowadzania oczyszczonych ścieków do studzienki rozprężnej. Założenia obliczeniowe: wydajność pompy (Q p): 14,15m 3 /h długość rurociągu: 20,0m prędkość przepływu ścieków w rurociągu: 1,63m/s rurociąg tłoczny PE 100 SDR17 Ø63mm Geometryczna wysokość podnoszenia H g=1,5 [m] Straty liniowe: h l=0,99[m] Straty miejscowe h m: gdzie: v- prędkość przepływu ścieków w rurociągu, m/s g - przyspieszenie ziemskie, 9,81m/s 2 ξ - współczynnik oporów miejscowych: h m =ξ v2 2 g

27 27 L.p. Nazwa elementu ξ jedn. Ilość sztuk Wartość ξ 1 Wlot 0,5 1,0 0,5 2 Kolano 90 o 0,75 7 5,25 3 Wylot 0,5 1,0 0,5 Σ 6,25 h m =ξ v2 1, 632 =6, 25 2 g 2 9,81 =0,85 m Straty na przepływomierzu h p.=0,1m Wysokość podnoszenia pompy: Dobrano pompę o parametrach: wydajność pompy (Q p): 25,0m 3 /h wysokość podnoszenia (H) 5,0m S.W. moc silnika (P) 1,7kW H p= H g + h l + h m+h p.= 1,5 + 0,99 + 0,85 + 0,1 = 3,44 m króciec tłoczny DN50mm i przewód tłoczny PE 100 SDR17 Ø63mm Dmuchawa napowietrzająca ścieki (DM1) Na podstawie obliczeń dobrano dmuchawę o parametrach: wydajność dmuchawy Q p rzecz 135m 3 /h spręż (nadciśnienie) 300mbar moc silnika elektrycznego (P) 3,0kW Dyfuzory napowietrzające Przyjęto dyfuzory o wydajności 10 Nm 3 / mbh Obliczeniowa długość dyfuzorów L= Q p rzecz 10 = 13,5mb Przyjęto 14mb dyfuzorów w komorze bioreaktora. Pompa osadu (PO) W celu odprowadzenia nadmiaru osadów z bioreaktora zaprojektowano pompę osadów (PO). Założenia obliczeniowe: wydajność pompy (Q p): 6,0m 3 /h

28 28 długość rurociągu: 11,0m prędkość przepływu ścieków w rurociągu: 0,69m/s rurociąg tłoczny PE 100 SDR17 Ø63mm Geometryczna wysokość podnoszenia H g=2,6 [m] Straty liniowe: h l=0,12[m] Straty miejscowe h m: h m =ξ v2 2 g gdzie: v- prędkość przepływu ścieków w rurociągu, m/s g - przyspieszenie ziemskie, 9,81m/s 2 ξ - współczynnik oporów miejscowych:.p. L Nazwa elementu ξ jedn. Ilość sztuk Wartość ξ 1 Wlot 0,5 1,0 0,5 2 Kolano 90 o 0,75 4,0 3,0 3 Wylot 0,5 1,0 0,5 Σ 4,0 h m =ξ v2 0,692 =4,0 2 g 2 9,81 =0,10 m Wysokość podnoszenia pompy: H p= H g + h l + h m= 2,6 + 0,12 + 0,10 = 2,82m Dobrano pompę o parametrach: wydajność pompy (Q p): 12,5m 3 /h wysokość podnoszenia (H) 4,0m S.W. moc silnika (P) 1,0kW króciec tłoczny DN 50 mm i przewód tłoczny PE 100 SDR17 Ø63mm Mieszadło zatapialne (M) W celu mieszania zawartości komory bioreaktora (w trakcie przerw w napowietrzaniu) zaprojektowano mieszadło zatapialne. Przyjęto mieszadło o następujące parametrach: moc: 1,0kW obroty : 925/min Inne dane Wywiew z komory bioreaktora zaprojektowano na zewnątrz poprzez rurę wywiewną Ø110mm wyprowadzoną na zewnątrz zbiornika.

29 29 KOMORA STABILIZACJI OSADÓW Obliczenia technologiczne Masa osadu nadmiernego odprowadzana z bioreaktora G G=US B Ł BZT 5 =10,95 [ kg d ] Objętość dobowa osadu nadmiernego V dla uwodnienia W= 99,0% G V= 10(100 W ) [ =1,09 m3 d ] Objętość osadu na rok V=397,85 [ m3 a ] Komora na osad czas zatrzymania w komorze stabilizacji (t): 14 d obliczeniowa pojemność komory osadu: V k =V t=1,09 14=15,26 m 3 Wymiary komory osadu: długość L o= 3,5m, średnica D o = 2,6m, Pojemność czynna komory stabilizacji osadów V uo =17,67m 3 Pojemność całkowita komory stabilizacji osadów V co = 18,57m 3 Zapotrzebowanie tlenu Ilość tlenu niezbędna do stabilizacji osadu w komorze: O 2 = 2 G k t 3 = 2 10, 95 0, = 12,26kgO 2/d k jednostkowe zapotrzebowanie tlenu = 0,12 kgo 2/kg smo orgd t czas napowietrzania = 14d Wymagane dobowe zapotrzebowanie tlenu uwzględniając sprawność urządzeń natleniających O 2 O 2 = α = 12,26 0,6 =20,43 kg O 2/d α założona sprawność napowietrzania w ściekach α=0,6 Godzinowe zapotrzebowanie tlenu: Przyjęto czas napowietrzania osadu w komorze stabilizacji 10 godzin na dobę. O h = 20,43/10 = 2,04kg O 2/h Zapotrzebowanie powietrza Założono: 1 mb dyfuzora o obciążeniu 10Nm 3 /mbh dostarcza 19gO 2 h e głębokość wprowadzania tlenu = 2,1 m Wykorzystanie tlenu: 10 x 2,1 x 19 = 399 go 2/h = 0,399 kg O 2/h Wymagane zapotrzebowanie godzinowe powietrza: