WPŁYW MODERNIZACJI URZĄDZEŃ MIEJSKIEJ OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW HAJDÓW NA PRZEBIEG PROCESU OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW ORAZ ILOŚĆ POWSTAJĄCYCH ODPADÓW

Transkrypt

1 Proceedings of ECOpole Vol. 1, No. 1/ Piotr WOŚ 1, Michał DYKA 1, Marta KORNILUK 1 i Grzegorz ŁAGÓD 1 WPŁYW MODERNIZACJI URZĄDZEŃ MIEJSKIEJ OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW HAJDÓW NA PRZEBIEG PROCESU OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW ORAZ ILOŚĆ POWSTAJĄCYCH ODPADÓW INFLUENCE OF HAJDÓW WASTEWATER TREATMENT PLANT MODERNIZATION ON WASTEWATER PURIFICATION PROCESS AND AMOUNT OF EMERGING WASTE Streszczenie: Przedstawiono wpływ modernizacji wybranych elementów ciągu technologicznego miejskiej oczyszczalni ścieków Hajdów na przebieg procesu oczyszczania ścieków. Zwrócono szczególną uwagę na zmiany w ilości powstających odpadów (skratki, piasek, osad nadmierny), spowodowane modernizacją, oraz na likwidację uciążliwości zapachowych oczyszczalni. Zmiany technologiczne w systemie bioreaktorów osadu czynnego przyczyniły się do znacznego wzrostu ilości osadu nadmiernego. Spowodowało to problemy z jego skutecznym zagospodarowaniem z użyciem stosowanych uprzednio metod i urządzeń. Praca przedstawia również charakterystykę rozwiązań w zakresie przeróbki osadów wdrożonych dotychczas w oczyszczalni Hajdów oraz propozycje dalszych modernizacji. Słowa kluczowe: osad czynny, gospodarka osadowa, uciążliwości zapachowe, biofiltry Oczyszczalnia ścieków Hajdów jest oczyszczalnią mechaniczno-biologiczną, wykorzystującą technologię osadu czynnego, do której trafiają ścieki sanitarne i przemysłowe z miast Lublina i Świdnika [1, 2]. Osady powstające w procesach oczyszczania ścieków są odwadniane, następnie poddawane fermentacji mezofilowej oraz zagęszczane i składowane na polach zalądowywania. Ilość oczyszczanych ścieków wynosi średnio m 3 /dobę, a ilość osadów po fermentacji - około 600 m 3 /dobę [1, 3]. Ze względu na rozwój technologii oczyszczania ścieków, zmiany w przepisach prawnych oraz zmiany w ilości i składzie dopływających ścieków niezbędna stała się modernizacja zarówno urządzeń, jak i technologii wykorzystywanych w oczyszczalni. Modernizacja oczyszczalni objęła budynek krat, piaskownik, dwa osadniki wstępne oraz dwa bloki komór napowietrzania. Inwestycje objęły również hermetyzację całego układu, a także budowę stacji mechanicznego odwadniania osadu nadmiernego. W najbliższej przyszłości planowane jest wybudowanie stacji termicznego suszenia osadów, zmiana technologii biologicznego oczyszczania ścieków na metodę BARDENPHO oraz zmiana metody odsiarczania biogazu (ze złoża rudy darniowej na metodę z wypełnieniem mikrobiologicznym). Modernizacja krat Pierwszym obiektem poddanym modernizacji był budynek krat. Pierwotnie zainstalowane były kraty KUMP-1800, wykonane ze zwykłej stali, o prześwicie szczeblin 20 mm. System transportu usuniętych zanieczyszczeń składał się z nieobudowanego 1 Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, Lublin, tel , M.Korniluk@fenix.pol.lublin.pl

2 278 Piotr Woś, Michał Dyka, Marta Korniluk i Grzegorz Łagód taśmociągu i wózka, który przenosił mokre skratki na wysokość 8 m do otwartego kontenera. Modernizację budynku krat powiązano ze zmianą technologii odwadniania i transportu skratek wewnątrz obiektu. Stare kraty zostały usunięte, a na ich miejsce zamontowano kraty schodkowe typu RS-28 firmy MEVA o prześwicie szczeblin 5 mm, wykonane ze stali nierdzewnej. Charakteryzują się one mocną konstrukcją, odporną na działanie piasku, żwiru oraz chemikaliów. Mają one równy prześwit na całej długości kraty oraz hermetyczną obudowę umożliwiającą podłączenie przewodów wentylacyjnych, pozwalających na odprowadzenie ulatniających się odorów. Do transportu skratek użyto czterech wstęgowych przenośników firmy SPIRAC, wykorzystujących obracające się spirale, które umożliwiają transport materiałów mokrych (higienicznie niebezpiecznych) pod różnymi kątami i na znaczne wysokości, zapewniając jednocześnie całkowitą hermetyczność. Zainstalowano również prasę umożliwiającą znaczne zmniejszenie uwodnienia skratek, którą zaopatrzono w hermetyczną obudowę. Odwodnione skratki z przenośnika dwoma rękawami z tworzywa sztucznego są wrzucane do zamkniętego kontenera. W celu ograniczenia emisji zapachów złowonnych z kontenera dodatkowo zamontowano przewód wyciągowy podłączony do wentylacji podciśnieniowej. System ten zbiera zanieczyszczone powietrze również z zabudowanych stanowisk krat i odprowadza je do biofiltra, gdzie następuje jego oczyszczenie [3]. Bezpośrednio przed modernizacją ilość zatrzymywanych na kratach zanieczyszczeń wynosiła 336 Mg/rok, zaś rok później już 772 Mg/rok i utrzymuje się na poziomie ok. 650 Mg/rok (rys. 1). skratki [t/rok] czas [lata] Rys. 1. Ilości usuwanych skratek przed i po modernizacji w 1996 r. [3] skratki [t/rok] Modernizacja piaskownika Modernizacja piaskownika polegała na zastąpieniu pierwotnego układu: pompa- -hydrocyklon lekkimi pomostami jezdnymi z podwieszonymi pompami zatapialnymi [2]. Uwodniony piasek za pomocą pomp transportowany jest do rynny i separatora stacjonarnego. Dzięki temu uzyskano możliwość przykrycia piaskownika tuż nad lustrem ścieków płytami z laminatu poliestrowo-szklanego. Spowodowało to zmniejszenie do

3 Wpływ modernizacji urządzeń miejskiej oczyszczalni ścieków Hajdów 279 minimum objętości wentylowanej. Wszystkie elementy konstrukcyjne, które mają kontakt ze ściekami, wykonano ze stali nierdzewnej. piasek [t/rok] piasek [t/rok] czas [lata] Rys. 2. Ilości usuwanego piasku przed i po modernizacji w 1996 r. [3] Przed modernizacją piasek z piaskownika dostawał się do WKF, powodując jej zacementowywanie, co niekorzystnie wpływało na przebieg procesu fermentacji metanowej. Przed modernizacją ilość usuwanego piasku wynosiła 616,4 Mg/rok, zaś po modernizacji Mg/rok i aktualnie utrzymuje się w granicach 1200 Mg/rok (rys. 2). Hermetyzacja urządzeń oczyszczalni Problem ograniczenia uciążliwości zapachowej obiektów oczyszczalni ścieków jest od dawna dostrzegany przez władze w krajach Europy Zachodniej. Tamtejsze przepisy jednoznacznie wskazują, że jakość zapachowa powietrza jest ważnym elementem jakości środowiska. Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Lublinie podjęło szereg przedsięwzięć inwestycyjnych i organizacyjnych w celu rozwiązania tego zagadnienia. W pierwszej kolejności poddano hermetyzacji najbardziej uciążliwe zapachowo obiekty oczyszczalni: komorę zwężek pomiarowych, komorę zrzutu awaryjnego, budynek krat, komorę czerpną pompowni ścieków, piaskownik oraz zagęszczacz osadu surowego. Komorę zwężek pomiarowych przykryto trzema kopułami wykonanymi z laminatu poliestrowo-szklanego (z otworami wejściowymi i rewizyjnymi), opartymi na konstrukcji żelbetowej komory. Komorę zrzutu awaryjnego przykryto dwiema kopułami wspartymi na nowym fundamencie żelbetowym [3]. Hermetyzację zagęszczaczy osadu nadmiernego wykonano poprzez przykrycie ich elementami z laminatu, wspartego na oddzielnych fundamentach i podwieszonych na konstrukcji stalowej. Złowonne powietrze z zahermetyzowanych obiektów kierowane jest specjalnym systemem wentylacji do biofiltru. Mikroorganizmy zasiedlające biofiltr rozkładają uciążliwe zapachowo substancje gazowe, zaś powietrze oczyszczone uchodzi do atmosfery poprzez odkrytą górną powierzchnię wypełnienia biofiltru [3].

4 280 Piotr Woś, Michał Dyka, Marta Korniluk i Grzegorz Łagód Według założeń projektowych, które zostały potwierdzone wstępnymi badaniami, osiągnięto redukcję uciążliwości zapachowej w 90%. W wyniku tych inwestycji uległ poprawie stan bezpieczeństwa i higieny pracy w oczyszczalni. Modernizacja przyczyniła się do ograniczenia skarg mieszkańców najbliższego otoczenia oczyszczalni, dzięki czemu zrezygnowano z utworzenia wokół oczyszczalni strefy ochronnej. Modernizacja obiektów przeróbki osadów ściekowych W wyniku zmian w technologii biologicznego oczyszczania znacznie wzrosła ilość powstającego osadu nadmiernego. Konieczne stało się wykonanie stacji mechanicznego zagęszczania osadu [5]. W tym celu wydzielono część budynku dmuchaw, gdzie zainstalowano dwa zagęszczacze taśmowe (Turbodrain TDC4) wraz z instalacją roztwarzania i dawkowania flokulantu. Zastosowanie tego rozwiązania pozwoliło na zmniejszenie zawartości wody w osadzie z 99,5 do 94%, co oznacza znaczne zmniejszenie jego objętości o ok razy. Średnia dobowa ilość osadu nadmiernego doprowadzana obecnie do stacji zagęszczania wynosi ok m 3 /dobę, natomiast średnia ilość osadu wychodzącego do dalszej obróbki wynosi ok. 370 m 3 /dobę. Kolejnym etapem modernizacji będzie budowa stacji termicznego suszenia osadu, dostawionej do istniejącej stacji odwadniania. Aktualnie odwodniony osad z pras taśmowych transportowany jest do miejsca składowania. W czasie realizacji stacji suszenia osadów przewiduje się wykonanie modernizacji linii transportowej tak, aby możliwe było skierowanie odwodnionego osadu ze stacji odwadniania do zbiornika wyrównawczego stacji suszenia, a następnie przetransportowanie osadu po wysuszeniu do kontenerów. Takie rozwiązanie umożliwia w dalszym ciągu wykorzystywanie stacji odwadniania w przypadkach postoju stacji termicznego suszenia (planowane przestoje remontowe i konserwacyjne, awarie) [3]. Podsumowanie Zastosowanie nowych rozwiązań przyczyniło się do poprawy pracy urządzeń ciągu technologicznego oczyszczalni. W wyniku hermetyzacji najbardziej uciążliwych zapachowo obiektów oraz zastosowania biofiltru ograniczono uciążliwość oczyszczalni zarówno dla okolicznych mieszkańców, jak również pracowników nadzorujących pracę urządzeń. Rozwiązanie to pozwoliło uniknąć wytyczenia kosztownej strefy ochronnej wokół obiektu. Literatura [1] Strona internetowa Miejskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji w Lublinie: aktualna 13 luty [2] Witkowski A. i Heinrich Z.: Urządzenia do oczyszczania ścieków - projektowanie, przykłady obliczeniowe. Wyd. Seidel-Przywarski Sp. z o.o., Warszawa [3] Materiały informacyjne i eksploatacyjne udostępnione przez dyrekcję oczyszczalni ścieków Hajdów. [4] Henze M., Harremöes P., la Cour Jansen J. i Arvin E.: Oczyszczanie ścieków - procesy biologiczne i chemiczne, Politechnika Świętokrzyska, Kielce. [5] Imhoff K. i Imhoff K.R.: Kanalizacja miast i oczyszczanie ścieków. Poradnik. Oficyna Wydawnicza Projprzem - EKO, Bydgoszcz 1996.

5 Wpływ modernizacji urządzeń miejskiej oczyszczalni ścieków Hajdów 281 INFLUENCE OF HAJDÓW WASTEWATER TREATMENT PLANT MODERNIZATION ON WASTEWATER PURIFICATION PROCESS AND AMOUNT OF EMERGING WASTE Summary: The influence of technological devices modernization on the wastewater purification process occurring in Hajdów Wastewater Treatment Plant were presented. Special attention was paid to the changes in the amount of emerging waste (rakings/screenings, sand, excess sludge) and the suppression of odour nuisance. The odour nuisance had a highest intensity near the objects of mechanical part of wastewater treatment plant, and the objects connected with sludge handling. Changes in technological process of activated sludge bioreactor caused the increase in the amount of excess sludge. Thus, problems with the sludge management occurred. The paper also presents the sludge treatment solutions that were implemented so far in Hajdów and proposes ideas for further modernization. Keywords: biological wastewater treatment plant, activated sludge, sludge processing, biofilters, odour nuisance