INWESTOR: ZIELONOGÓRSKIE WODOCIĄGI I KANALIZACJA SP. Z O.O ZIELONA GÓRA, AL. ZJEDNOCZENIA 110 A

Transkrypt

1 E.CORAX SP. Z O.O. INWESTOR: ZIELONOGÓRSKIE WODOCIĄGI I KANALIZACJA SP. Z O.O ZIELONA GÓRA, AL. ZJEDNOCZENIA 110 A NAZWA OPRACOWANIA: ROZBUDOWA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW DLA AGLOMERACJI ZIELONA GÓRA W ZAKRESIE INSTALACJI FERMENTACJI OSADÓW WRAZ Z WYKORZYSTANIEM BIOGAZU ORAZ UKŁADEM KOGENERACJI LOKALIZACJA: ŁĘŻYCA działki nr: 2/3, 24/3, 25/1, 26, 27, 28/1, 28/2, 29, 30/1, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42/1, 42/2, 43 i 44. FAZA ZADANIA: NR UMOWY: NR DOKUMENTU: WERSJA: KONCEPCJA PEŁNA RR/RI-11/TS-05/ ZESPÓŁ PROJEKTOWY: Imię i Nazwisko Specjalność Branża Nr uprawnień Data Podpis mgr inż. Jarosław Wójcik Instalacyjna w zakresie sieci, instalacji i urządzeń cieplnych, wentylacyjnych, gazowych, wodnych i kanalizacyjnych technologiczna 14/99/Gw r. mgr inż. Tomasz Matczak Instalacyjna w zakresie sieci, instalacji i urządzeń cieplnych, wentylacyjnych, gazowych, wodnych i kanalizacyjnych technologiczna 54/04/ZG r. mgr. inż. Tomasz Olechno Instalacyjna w zakresie sieci, instalacji i urządzeń cieplnych, wentylacyjnych, gazowych, wodnych i kanalizacyjnych technologiczna LBS/0064/PWOS/ r. mgr. inż. Wojciech Mroczkowski Instalacyjna w zakresie sieci, instalacji i urządzeń cieplnych, wentylacyjnych, gazowych, wodnych i kanalizacyjnych technologiczna LBS/0034/POOS/ r. mgr. inż. Jerzy Anioł Instalacyjna w zakresie sieci, instalacji i urządzeń: elektrycznych, oraz elektroenergetycznych elektryczna 63/80/ZG r. Zielona Góra czerwiec 2014 r. SIEDZIBA: E.CORAX SP. Z O.O. ul. Lotników Zielona Góra KONTAKT: biuro@ecorax.pl web telefon/faks: do 12 Konto bankowe: Idea Bank S.A. o/o Zielona Góra DANE REJESTROWE: NIP REGON KRS

2 SPIS TREŚCI: 1. ZAMAWIAJĄCY, UŻYTKOWNIK PODSTAWA OPRACOWANIA PRZEDMIOT I ZAKRES OPRACOWANIA LOKALIZACJA I STAN PRAWNY TERENU INWESTYCJI WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE TERENU INWESTYCJI ISTNIEJĄCE OBIEKTY OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW OGÓLNY OPIS ISTNIEJĄCEGO UKŁADU TECHNOLOGICZNEGO CHARAKTERYSTYKA ODBIORNIKA ŚCIEKÓW OCZYSZCZONYCH BILANS ILOŚCI ŚCIEKÓW I ŁADUNKÓW ZANIECZYSZCZEŃ- ANALIZA STATYSTYCZNA ILOŚĆ ŚCIEKÓW DOPŁYWAJĄCA DO OCZYSZCZALNI STĘŻENIA I ŁADUNKI ŚCIEKÓW DOPŁYWAJĄCYCH DO OCZYSZCZALNI BILANS ILOŚCI ŚCIEKÓW I ŁADUNKÓW ZANIECZYSZCZEŃ- DANE DEMOGRAFICZNE DANE PRZYJĘTE DO PROJEKTOWANIA ROZBUDOWY OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW BILANS OSADÓW ILOŚCI I JAKOŚĆ OSADÓW BILANS ENERGETYCZNO-CIEPLNY CIEPŁO NA CELE TECHNOLOGICZNE PROCESU FERMENTACJI PRODUKCJA GAZU BLOK ENERGETYCZNO-CIEPLNYM Z SILNIKIEM GAZOWYM - GAZMOTOR INSTALACJA SUSZARNI INSTALACJA SPALANIA BILANS CIEPŁA WNIOSKI ANALIZA POTRZEB REALIZACJI INWESTYCJI PARAMETRY UKŁADU TECHNOLOGICZNEGO CZĘŚCI OSADOWEJ OCZYSZCZALNI PARAMETRY OSADU NADMIERNEGO MECHANICZNIE ZAGĘSZCZONEGO PARAMETRY OSADU WSTĘPNEGO GRAWITACYJNIE ZAGĘSZCZONEGO PARAMETRY OSADU ZMIESZANEGO PODAWANEGO DO WKF-ÓW PARAMETRY KOMÓR FERMENTACJI BIOGAZ BILANS CIEPŁA NA CELE TECHNOLOGICZNE PROCESU FERMENTACJI BLOK ENERGETYCZNO-CIEPLNYM Z SILNIKIEM GAZOWYM - GAZMOTOR ODWADNIANIE OSADU SUSZENIE I SPALANIE OSADU OGÓLNY OPIS PROPONOWANYCH ROZWIĄZAŃ WPŁYW PROPONOWANEGO ROZWIĄZANIA NA ISTNIEJACE OBIEKTY I ICH FUNKCJONOWANIE ISTNIEJĄCE I PROJEKTOWANE ZAGOSPODAROWANIE TERENU ISTNIEJĄCE ZAGOSPODAROWANIE TERENU PROJEKTOWANE ZAGOSPODAROWANIE TERENU OPIS PROJEKTOWANYCH ROZWIĄZAŃ TECHNOLOGICZNYCH wykorzystaniem biogazu oraz układem kogeneracji E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 2

3 19.1. GRAWITACYJNY ZAGĘSZCZACZ OSADU WSTĘPNEGO (OBIEKT ISTNIEJĄCY- ZMIAN FUNKCJI) GRAWITACYJNY ZAGĘSZCZACZ OSADU NADMIERNEGO (OBIEKT ISTNIEJĄCY-ZMIANA FUNKCJI) KOMORA ZASUW (OBIEKT ISTNIEJĄCY MODERNIZOWANY) ZBIORNIK OSADU ZAGĘSZCZONEGO ZMIESZANEGO (OBIEKT PROJEKTOWANY) ZAMKNIĘTE WYDZIELONE KOMORY FERMENTACYJNE (OBIEKT PROJEKTOWANY) ZBIORNIKI OSADU PRZEFERMENTOWANEGO (OBIEKTY ISTNIEJĄCE ZMIANA FUNKCJI) BUDYNEK WIELOFUNKCYJNY (OBIEKT PROJEKTOWANY) MECHANICZNE ZAGĘSZCZANIE OSADU NADMIERNEGO POMIESZCZENIE MASZYNOWNI I WYMIENNIKÓW CIEPŁA POMPOWNIA OSADU WSTĘPNEGO INSTALACJA PRZYJĘCIA TŁUSZCZY I CIAŁ PŁYWAJĄCYCH Z PIASKOWNIKÓW, POMIESZCZENIE AGREGATÓW KOGENERACYJNYCH I KOTŁA REZERWOWEGO POMIESZCZENIE DMUCHAW BIOGAZU ROZDZIELNIA N.N POMIESZCZENIA SOCJALNE UKŁAD UZDATNIANIA BIOGAZU ODSIARCZALNIA BIOGAZU SULFAX ZBIORNIK MAGAZYNOWY BIOGAZU POCHODNIA BIOGAZU ZBIORNIK RETENCYJNY CIECZY NADOSADOWEJ Z STACJĄ CHEMICZNEGO USUWANIA FOSFORU Z CIECZY NADOSADOWEJ, POZOSTAŁE INFORMACJE TECHNICZNO - ARCHITEKTONICZNE ZASILANIE ENERGETYCZNE GOSPODARKA CIEPLNA DROGI, PLACE WEWNĘTRZNE I CHODNIKI ZASILANIE W WODĘ DO CELÓW BYTOWO GOSPODARCZYCH I TECHNOLOGICZNYCH SIEĆ WODY TECHNOLOGICZNEJ SIECI MIĘDZYOBIEKTOWE STEROWANIE OGÓLNY OPIS SYSTEMU STEROWANIA ZUŻYCIE PODSTAWOWYCH MATERIAŁÓW EKSPLOATACYJNYCH (ENERGIA, ŚRODKI CHEMICZNE, WODA), ZUŻYCIE WODY ZUŻYCIE CHEMIKALIÓW PIX POLIELEKTROLITY ZUŻYCIE WYPEŁNIANIA STACJI USUWANIA SILOKSANÓW I ODSIARCZANIA BIOGAZU ZESTAWIENIE PROJEKTOWANYCH MASZYN I URZĄDZEŃ ZESTAWIENIE SZACUNKOWYCH NAKŁADÓW INWESTYCYJNYCH ZESTAWIENIE MOCY ORAZ ZUŻYCIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ OBLICZENIA TECHNOLOGICZNE OPRACOWANE W OPARCIU O WYTYCZNE ATV-DVWK A131P ZAŁĄCZNIK NR E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 3

4 SPIS RYSUNKÓW: 1. Plan zagospodarowania terenu skala 1:500 rys. nr 1 2. Schemat technologiczny części ściekowej rys. nr 2 3. Schemat technologiczny części osadowej rys. nr 3 E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 4

5 1. ZAMAWIAJĄCY, UŻYTKOWNIK Zielonogórskie Wodociągi i Kanalizacja sp. z o.o Zielona Góra, ul. Zjednoczenia 110 a 2. PODSTAWA OPRACOWANIA Podstawę opracowania stanowią: Umowa nr RR/RI-11/TS-05/2014 z dnia Mapa sytuacyjno-wysokościowa terenu inwestycji, skala 1:500, Projekt budowlany - Instalacja spalania osadu oraz rozbudowa części mechanicznej oczyszczalni ścieków dla m. Zielona Góra Ekosystem Pracownie Badawczo Projektowe Sp. z o.o. Styczeń 2006 Projekt wykonawczy - Instalacja spalania osadu oraz rozbudowa części mechanicznej oczyszczalni ścieków dla m. Zielona Góra Ekosystem Pracownie Badawczo Projektowe Sp. z o.o. Styczeń 2006 Projekt prac geologicznych na wykonanie studni odwodnieniowych na terenie oczyszczalni ścieków dla m. Zielona Góra w związku z rozbudową części mechanicznej P.B.P. EKOSYSTEM w 2006 r., Uchwała nr XXXI Sejmiku Województwa Lubuskiego z dnia w sprawie wyznaczenia aglomeracji Zielona Góra Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska z późniejszymi zmianami, Ustawa z dnia 18 lipca 2001 Prawo wodne z późniejszymi zmianami, Ustawa z dnia 07 lipca 1994 r. Prawo budowlane z późniejszymi zmianami, 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 (Dz. U. Nr 137, poz. 984), Rozporządzenie Ministra Budownictwa z dnia 14 lipca 2006 r. w sprawie sposobu realizacji obowiązków dostawców ścieków przemysłowych oraz warunków wprowadzania ścieków do urządzeń kanalizacyjnych. (Dz. U. Nr 136, poz. 964) Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 13 lipca 2010 r r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych (Dz.U nr 137 poz. 924), Dyrektywa Rady Wspólnot Europejskich z dnia 21 maja 1991 r. dotycząca oczyszczania ścieków miejskich (91/271/EEC), Komentarz ATV-DVWK do A131P i do A210P Wymiarowanie jednostopniowych oczyszczalni ścieków z osadem czynnym oraz sekwencyjnych reaktorów porcjowych SBR, Niemiecki Zbiór Reguł ATV wydanie polskie Warszawa 2002r., Wytyczna ATV-DVWK A198 Dane wejściowe do wymiarowania instalacji kanalizacyjnych i oczyszczalni ścieków, kwiecień Wyniki analiz ścieków surowych z 2011, 2012 i 2013 dostarczone przez Zamawiającego, Raporty z pomiaru ilości ścieków odpływających z oczyszczalni z lat: dostarczone przez Zamawiającego, E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 5

6 Rozpoznanie terenu - wizje lokalne, 3. PRZEDMIOT I ZAKRES OPRACOWANIA Przedmiotem niniejszego opracowania jest pełna koncepcja instalacji fermentacji osadów wraz z wykorzystaniem biogazu oraz układem kogeneracji na oczyszczalni ścieków dla m. Zielona Góra. W zakres opracowania wchodzi układ technologiczny przeróbki osadów ściekowych. W ramach uproszczonej koncepcji ujęto następujące zagadnienia: opis stanu prawnego terenu inwestycji, opis stanu istniejącego oczyszczalni, szczegółowy bilans ilości ścieków oraz stężeń i ładunków zanieczyszczeń w ściekach surowych za lata , obliczenia technologiczne wykonane w autorskim programie DENIKOM ATV opracowane w oparciu o wytyczne ATV-DVWK A131P, ustalenie obecnego i perspektywicznego obciążenia oczyszczalni, obliczenie ilości powstających osadów na podstawie bilansu z ujmującego perspektywę docelową oraz danych dotyczących przyjmowania dodatkowych tłuszczy osadów powstających na innych oczyszczalniach, charakterystyka istniejącego układu technologicznego oczyszczania ścieków, opis projektowanych obiektów oczyszczalni z określeniem ich podstawowych parametrów technologicznych, bilans energetyczno-cieplny, określenie zużycia podstawowych materiałów eksploatacyjnych, analizę możliwości zasilania nowoprojektowanej instalacji fermentacji w energię elektryczną z obecnie pracującej stacji transformatorowej, z zaprojektowaniem ewentualnej wymiany na transformatory o większej mocy, szacunkowe określenie niezbędnych nakładów inwestycyjnych związanych z rozbudową oczyszczalni. Część rysunkowa koncepcji obejmuje: plan zagospodarowania terenu, schematy technologiczne. E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 6

7 4. LOKALIZACJA I STAN PRAWNY TERENU INWESTYCJI Planowana inwestycja w przeważającej i zasadniczej części zlokalizowana zastała na terenie istniejącej oczyszczalni ścieków i zamyka się w granicach istniejącego ogrodzenia. Oczyszczalnię ścieków zlokalizowano około 7 km na północ od Zielonej Góry w rejonie na zachód od wsi Łężyca, w odległości 2 3 km od dróg relacji Czerwieńsk - Wysokie oraz Zielona Góra - Wysokie. Dojazd do oczyszczalni prowadzi od strony Łężycy drogą odchodzącą na zachód od drogi relacji: Zielona Góra Wysokie, na północnym skraju wsi Łężyca. Teren oczyszczalni okalają lasy (od strony południowej i północnej) oraz łąki i nieużytki od strony wschodniej i zachodniej. Centralna Oczyszczalnia Ścieków dla miasta Zielona Góra zlokalizowana jest na działkach oznaczonych nr: 2/3, 24/3, 25/1, 26, 27, 28/1, 28/2, 29, 30/1, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42/1, 42/2, 43 i 44. Właścicielem terenu jest Gmina Zielona Góra o statusie miejskim. Całość terenu inwestycji jest we władaniu Zielonogórskie Wodociągi i Kanalizacja sp. z o.o. i leży w granicach funkcjonującej oczyszczalni ścieków. Projektowane do realizacji obiekty będą zlokalizowane na działkach oznaczonych numerami: 40, 41, 42/1, 42/2,43,44. Lokalizacja planowanych obiektów nie narusza praw osób trzecich. Budowle liniowe niezbędne do zrealizowania w ramach zadania inwestycyjnego w całości przebiegają na terenie oczyszczalni i nie kolidują z własnością należącą do osób trzecich. 5. WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE TERENU INWESTYCJI. Teren oczyszczalni morfologicznie wchodzi w obręb jednostki zwanej Wysoczyzną Zielonogórską i położony jest na terenie subregionu zwanego Niecką Płotowską. Jest to generalnie forma moreny dennej nadbudowana formami dodatnimi (pagóry kemowe) i ujemnymi (doliny teras zalewowych). Teren oczyszczalni położony jest na terasie najniższej bezimiennego cieku terenowego, przedstawia się w postaci równiny lekko nachylonej w kierunku zachodnim i wyniesiony jest (w obrębie obszaru badań) na rzędnych 64,35-66,66 m n.p.m. Na zachodnim krańcu badanego terenu bierze początek bezimienny ciek terenowy, stanowiący prawobrzeżny dopływ Strugi Przylepskiej i dalej poprzez system Złotej Łączy odprowadza swoje wody do rzeki Odry. Opisany wyżej ciek terenowy stanowi oś hydrograficzną badanego terenu. Dokumentowany teren budują czwartorzędowe osady wieku plejstoceńskiego, wykształcone generalnie w postaci piasków średnioziarnistych. Genetycznie są to osady pochodzenia fluwioglacjalnego zdeponowane w fazie akumulacyjnej tworzenia się obecnej doliny potoku. Materiał jest dobrze wysortowany i posiada jednorodną sekwencję uziarnienia. Warunki hydrogeologiczne ściśle związane są z budową geologiczną. Poziom wody gruntowej, stanowiącej jednocześnie poziom wód użytkowych (na poziomie tym bazuje ujęcie wody dla oczyszczalni zlokalizowane po jej wschodniej stronie), założony jest w serii osadów piaszczysto-żwirowych i charakteryzuje się statycznym zwierciadłem stabilizującym się na rzędnej 62,0-62,6 m p.p.t. co odpowiada głębokościom 2,1-4,6 m p.p.t. Stwierdzony w trakcie badań poziom należy uznać za średni, ponieważ prace polowe wykonywane były w okresie niżówki hydrologicznej. Stwierdzony badaniami poziom wody może ulegać wahaniom in plus w granicach 0,8-1,0 m. Na podstawie wykonanej analizy woda charakteryzuje się słabą E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 7

8 agresywnością węglanową (la2) w stosunku do betonu. Na podstawie wykonanych (w laboratorium) badań granulometrycznych wielkości współczynników filtracji przedstawiają się następująco: -dla piasków średnioziarnistych k= 2,97x10-4 m/s Generalnie należy stwierdzić, że model budowy geologicznej i stosunków hydrogeologicznych jest tutaj prosty i nie przedstawiający trudności w jego interpretacji. Pod warstwą gleb i nasypów (faza zagospodarowania terenu oczyszczalni) nie nadających się do bezpośredniego posadowienia obiektów budowlanych, występują grunty mineralne rodzime, które podzielono na następujące warstwy geotechniczne: WARSTWA I (Qpf) - wykształcona w postaci piasków średnioziarnistych, w stanie średniozagęszczonym na granicy zagęszczonego, charakteryzuje się bardzo dobrymi parametrami geotechnicznymi. WARSTWA II (Qpf) - wykształcona w postaci piasków średnioziarnistych, w stanie średniozagęszczonym, charakteryzuje się dobrymi parametrami geotechnicznymi. Uogólnienia parametrów geotechnicznych dokonano metodą B" wg PN-B jako wiodące przyjmując JD. WNIOSKI. W podłożu terenu do głębokości 10m występują grunty piaszczyste, charakteryzujące się dobrymi i bardzo dobrymi cechami fizyko-mechanicznymi. Poziom wody gruntowej zalega na głębokości 2,1-4,6 m pod poziomem terenu co odpowiada rzędnej 62,0-62,6 m n.p.m. Poziom ten należy uznać za średni. W okresie wyżówek hydrologicznych poziom ten może ulegać wahaniom in plus w granicach 0,8-1,0 m. Woda gruntowa charakteryzuje się słabą agresywnością węglanową w stosunku do betonu. Dokumentowany teren jako środowisko geotechniczne w aspekcie projektowanej inwestycji należy uznać za korzystny. Ze względu na płytko występujący poziom wody gruntowej wykonać izolację poziomą i pionową. 6. ISTNIEJĄCE OBIEKTY OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW. Przed rozbudową oczyszczalnia składa się z następujących elementów: punkt zlewny ścieków dowożonych, budynek krat, przepompowni głównej i sit, piaskowniki, budynek separatorów piasku, osadniki wstępne, przepompownia osadu wstępnego, przepompownia ciał pływających, komora defosfatacji, komory napowietrzania osadu czynnego, osadniki wtórne, komory rozdzielcze i zbiorcze, przepompownia osadu recyrkulowanego i nadmiernego, grawitacyjne zagęszczacze osadu nadmiernego, komora zasuw przy zagęszczaczach grawitacyjnych, grawitacyjny zagęszczacz osadu wstępnego, biofiltr, E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 8

9 budynek prasy komorowej, instalacja mechanicznego odwadniania osadu wstępnego, budynek instalacji suszenia i spalania osadów, pompownia ścieków oczyszczonych, zbiornik wody technologicznej, magazyn osadu wysuszonego, lokalna pompownia ścieków, pompownia ciał pływających z osadników wtórnych, zbiornik wody technologicznej, instalacja wapnowania osadów, budynek obsługi technicznej, budynek garażowo magazynowy, budynek stacji transformatorowej, sieci międzyobiektowe, linie kablowe. zasilające, sterowniczo-sygnalizacyjne, oświetlenie terenu i kanalizacja kablowa, łączność telefoniczna, doprowadzenie wody do oczyszczalni, sieć wodociągowa, droga dojazdowa i drogi wewnętrzne na terenie oczyszczalni, sieć cieplna, drogi i place wewnętrzne, chodniki, zieleń, ogrodzenie terenu. 7. OGÓLNY OPIS ISTNIEJĄCEGO UKŁADU TECHNOLOGICZNEGO Oczyszczalnia pracuje w układzie 3-stopniowego biologicznego oczyszczania ścieków z biologiczną defosfatacją (luxury uptake), denitryfikacją i nitryfikacją. Redukcja frakcji mineralnej zawiesin łatwo opadających w części mechanicznej oczyszczalni realizowana jest na sitach gęstych i piaskownikach przedmuchiwanych. Ścieki doprowadzane są do oczyszczalni otwartym kanałem dopływowym. Na kanale tym wybudowana została komora przelewowa. Nadmiar ścieków deszczowych odprowadzany jest kanałem omijającym do kanału odpływowego z oczyszczalni. Ścieki z komory przelewowej doprowadzane są kanałem otwartym do komory mechanicznie czyszczonych, krat rzadkich o prześwicie 50 mm. Na kanale dopływowym zamontowana została zwężka pomiarowa. W celu umożliwienia przyjmowania do oczyszczalni ścieków dowożonych taborem asenizacyjnym zaprojektowano punkt zlewny wyposażony w pomiar przepływu i czytniki kart magnetycznych. Ścieki z punktu zlewnego odprowadzane są do kanału dopływowego do oczyszczalni przed zwężkę pomiarową. Dwie mechanicznie czyszczone kraty rzadkie o prześwicie 50 mm zlokalizowane zostały w budynku krat, przepompowni głównej i sit. Zatrzymane skratki za pomocą przenośnika taśmowego odprowadzane są do kontenera, higienizowane wapnem chlorowanym i wywożone na składowisko odpadów. E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 9

10 Z komory krat rzadkich ścieki dopływają do przepompowni głównej wyposażonej w pięć pomp zatapialnych. Pompy tłoczą ścieki do kanału dopływowego do sit. W budynku krat, przepompowni i sit zaprojektowano pięć sit gęstych o prześwicie 2.5 mm. Skratki zatrzymane na sitach za pomocą przenośnika ślimakowego podawane są do odwodnienia na prasie do skratek. Odwodnione skratki zbierane są w kontenerach, higienizowane wapnem chlorowanym i wywożone na składowisko odpadów. Na wypadek awarii zaprojektowano obejście awaryjne sit. Ścieki oczyszczone na sitach dopływają do dwóch podwójnych, pracujących w układzie równoległym piaskowników przedmuchiwanych z usuwaniem tłuszczu i ciał pływających. W piaskownikach zatrzymywany jest piasek o średnicy zastępczej powyżej 0,16 mm, w stopniu wyższym niż 95%. Powietrze do napowietrzania piaskowników dostarczane jest przez dmuchawy zlokalizowane w stacji dmuchaw przy budynku krat, przepompowni głównej i sit. Mieszanina ścieków i piasku osadzającego się w kinetach piaskowników przetłaczana jest za pomocą pomp zatapialnych zainstalowanych na pomostach przejezdnych do koryt zlokalizowanych wzdłuż piaskowników skąd trafia do dwóch komór stanowiących pompownie pulpy piaskowej. Stąd pulpa piaskowa podawana jest do odwodnienia na separatorach piasku umieszczonych w specjalnym budynku. Odwodniony piasek za pomocą przenośników ślimakowych transportowany jest do kontenerów i następnie wywożony na składowisko odpadów. Wyflotowane tłuszcze i ciała pływające zgarniane są przez zgarniacze do komór zbiorczych wyposażonych w przelewy ruchome. Ciała pływające i tłuszcze z komór zbiorczych wywożone są na składowisko odpadów. Ścieki zbierające się w komorach zbiorczych pod kożuchem ciał pływających i tłuszczu za pomocą pomp zatapialnych przetłaczane są do komór piaskowników, co pozwala na zmniejszenie objętości przeznaczonych do wywozu tłuszczów i ciał pływających. Ścieki z piaskowników, poprzez komorę - obiekt nr 5 doprowadzane są do trzech osadników wstępnych. Wysedymentowany osad w osadnikach wstępnych zgarniany jest za pomocą zgarniaczy łańcuchowych osadu dennego i usuwany przez przepompownię osadów do grawitacyjnego zagęszczacza osadu wstępnego. Ciała pływające trafiają poprzez rynny obrotowe do przepompowni ciał pływających. Ścieki z osadników poprze komorę obiekt nr 5 i komorę rozdzielczą - obiekt nr 7, dopływają do pracującej w układzie cyrkulacyjnym komory biologicznej defosfatacji. W komorze rozdzielczej następuje wymieszanie ścieków dopływających z piaskowników z osadem recyrkulowanym tłoczonym z przepompowni osadu recyrkulowanego i nadmiernego. W komorze defosfatacji panują warunki beztlenowe. Przy specjalnych pomostach zostały zaprojektowane mieszadła zatapialne służące do nadania cyrkulacyjnego ruchu ściekom w komorze oraz do utrzymywania w zawieszeniu (przeciwdziałanie sedymentacji) osadu czynnego. W strefie beztlenowej uzyskuje się preferencyjne warunki dla rozwoju określonych rodzajów bakterii, które potrafią zgromadzić w materii komórkowej więcej fosforu aniżeli potrzebują do swojej przemiany materii. W warunkach anaerobowych bakterie te uzyskują energię do przemiany materii poprzez oddanie ortofosforanu do ścieków a z kolei w warunkach aerobowych, a więc w części napowietrzanej gromadzą zwiększoną ilość fosforanów (tzw. zwiększone wchłanianie fosforu - luxury uptake). Ścieki z komory defosfatacji odpływają ponownie do komory rozdzielczej (obiekt nr 7), gdzie dzięki zastosowaniu przelewów niezatopionych, następuje ich równomierny rozdział na trzy równoległe komory napowietrzania osadu czynnego pracujące w układzie cyrkulacyjnym. W komorach symultanicznie będą zachodzić procesy nitryfikacji i denitryfikacji. W celu dostarczenia niezbędnej do prowadzenia procesów ilości tlenu oraz do wymuszenia obiegowego ruchu ścieków i utrzymywania osadu czynnego w zawieszeniu zamontowano w E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 10

11 komorach wirniki mamutowe. Wirniki mogą być automatycznie włączane i wyłączane z uwagi na konieczność dostosowania układu do zmiennej ilości i składu dopływających ścieków. Pozwala to na wytwarzanie w komorach optymalnej wielkości stref nitryfikacyjnych i denitryfikacyjnych. Układ powyższy nie wymaga kosztownej recyrkulacji wewnętrznej ścieków gdyż obiegowa praca komór zapewnia pełną recyrkulację. Ścieki z komór napowietrzania osadu czynnego dopływają do komory rozdzielczej obiekt nr 12, gdzie następuje ich równomierny rozdział na sześć równolegle pracujących osadników wtórnych radialnych. W osadnikach następuje sedymentacja osadu czynnego i klarowanie ścieków oczyszczonych. Ścieki oczyszczone z osadników wtórnych odpływają do kanału odprowadzającego ścieki do odbiornika. Wysedymentowany na dnie osadników osad czynny za pomocą zgarniaczy osadu zgarniany jest do lejów osadników, skąd odpływa do przepompowni osadu recyrkulowanego i nadmiernego. Zbierające się na powierzchni osadników ciała pływające odprowadzane są do przepompowni ciał pływających, skąd tłoczone są do głównej przepompowni ścieków i podawane do oczyszczalni. W celu wspomagania biologicznej defosfatacji, poprzez strącanie chemiczne, do komory rozdzielczej obiekt nr 7 (przed komorami napowietrzania) i komory odpływowej z komory napowietrzania nr 3 (przed osadnikami wtórnymi) dozowane są sole żelaza. Instalacja dozowania soli żelaza zlokalizowana jest w budynku prasy. W przepompowni osadu recyrkulowanego i nadmiernego zaprojektowano pompy osadu recyrkulowanego, które tłoczą osad recyrkulowany do kanału dopływowego osadu do komory rozdzielczej obiekt nr 7 (przed komorą defosfatacji) oraz pompy osadu nadmiernego, które poprzez komorę rozdzielczą, tłoczą osad nadmierny do trzech grawitacyjnych zagęszczaczy osadu. Zagęszczony grawitacyjnie osad podawany jest do kondycjonowania a następnie odwodnienia na prasie komorowej zlokalizowanej w budynku pras. Odwodniony osad za pomocą przenośnika taśmowego, wahliwego transportowany jest do instalacji suszenia osadu i w dalszej kolejności do instalacji spalania osadu. Powstające na oczyszczalni ścieki bytowogospodarcze, popłuczyny z sit, popłuczyny z pras, odcieki z separatorów piasku, odcieki z prasy do osadów, wody nadosadowe z grawitacyjnych zagęszczaczy osadów odprowadzane są do lokalnej przepompowni ścieków, skąd tłoczone są do głównej przepompowni ścieków i podawane na początek układu technologicznego. 8. CHARAKTERYSTYKA ODBIORNIKA ŚCIEKÓW OCZYSZCZONYCH Odbiornikiem ścieków oczyszczonych jest rzeka Łącza w km Rzeka Łącza jest lewobrzeżnym dopływem rzeki Zimna Woda, do której uchodzi w km 27,0. Całkowita długość Łączy wynosi 12,150 km. Na podstawie operatu hydrologicznego rzeki Łączy zostały podane charakterystyczne wartości przepływów wyliczone dla km powyżej ujścia ścieków oczyszczonych. Wartości te wynoszą: średnia niska woda SNQ = 0,120 m 3 /s średnia woda SQ = 0,350 m 3 /s średnia wielka woda SWQ = 4,200 m 3 /s Spadek podłużny koryta rzeki na omawianym odcinku rzeki wynosi i = 0.5 %. Szerokość dna b=3,5 m. E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 11

12 9. BILANS ILOŚCI ŚCIEKÓW I ŁADUNKÓW ZANIECZYSZCZEŃ- ANALIZA STATYSTYCZNA 9.1. Ilość ścieków dopływająca do oczyszczalni Na podstawie analizy bilansu ilości ścieków za okres dopływających do oczyszczalni wyznaczyć można charakterystyczne parametry ścieków dopływających do centralnej oczyszczalni ścieków dla m. Zielona Góra wyniosą odpowiednio: Dobowy dopływ ścieków w pogodzie suchej (Qd) = m 3 /d Maksymalny dopływ ścieków w pogodzie suchej (Qt) = 1600 m 3 /h Obliczeniowy dopływ ścieków w czasie deszczu (Qm) = 5760 m 3 /h 9.2. Stężenia i ładunki ścieków dopływających do oczyszczalni Dane do projektowania uzyskano na podstawie bilansu ilości i jakości ścieków, który został opracowany w oparciu o wyniki badań i pomiarów uzyskanych od Inwestora. W ramach niniejszego opracowania dokonano analizy statystycznej wartości dopływu ścieków surowych dopływających do oczyszczalni w zakresie przepływu oraz podstawowych stężeń zanieczyszczeń za okres od do Tabela 1 Stężenia zanieczyszczeń w ściekach surowych w latach Data Przepływ* ChZT BZT 5 Azot og. Azot amonowy Fosfor og. Zawiesiny og. Jednostka m 3 /d mgo 2 /dm 3 mgo 2 /dm 3 mgn/dm 3 NH 3 /dm 3 mgp/dm 3 mg/dm 3 mgn ,0 714,0 315,0 65,2 33,4 8,3 413, ,0 719,0 303,0 47,6 29,0 6,3 366, ,0 531,0 277,0 50,0 38,0 7,1 312, ,0 792,0 358,0 57,5 36,6 7,2 615, ,0 734,0 344,0 84,4 64,3 9,3 365, , ,0 550,0 57,0 38,0 7,3 372, ,0 986,0 515,0 58,6 37,0 7,6 450, ,0 878,0 445,0 64,6 39,0 7,0 442, ,0 808,0 392,0 57,5 36,4 6,8 352, , ,0 679,0 62,6 37,3 8,0 555, ,0 891,0 427,0 59,0 38,2 8,3 337, , ,0 550,0 65,3 40,2 7,5 480, ,0 878,0 433,0 57,6 31,4 7,4 384, , ,0 550,0 64,3 39,2 8,1 396, , ,0 421,0 64,5 35,2 8,6 509, , , ,0 131,3 35,6 9, ,0 E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 12

13 ,0 926,0 375,0 61,4 34,0 8,0 435, , ,0 299,0 47,4 31,8 8,2 473, ,0 780,0 210,0 57,8 37,2 7,4 374, ,0 667,0 135,0 57,7 28,0 5,8 428, ,0 810,0 199,0 57,7 31,2 6,7 450, ,0 789,0 357,0 58,9 31,6 7,7 418, ,0 807,0 386,0 57,9 28,8 6,8 428, ,0 860,0 439,0 54,7 33,2 6,9 490, ,0 816,0 369,0 55,9 39,2 8,3 572, ,0 748,0 340,0 58,6 35,6 7,6 400, , ,0 480,0 62,2 42,2 8,2 510, ,0 932,0 462,0 85,8 40,0 7,8 416, ,0 738,0 375,0 56,8 42,0 7,9 342, ,0 949,0 451,0 75,7 45,6 7,6 454, ,0 780,0 427,0 69,5 45,2 8,7 358, , ,0 732,0 86,0 50,2 10,9 612, ,0 890,0 433,0 64,9 39,8 8,7 358, , ,0 445,0 50,6 27,6 7,9 464, , ,0 568,0 67,5 46,0 10,5 216, , ,0 603,0 67,8 34,6 8,5 500, ,0 734,0 408,0 54,6 33,8 7,0 296, , ,0 539,0 63,6 38,0 8,3 410, ,0 818,0 427,0 54,7 35,6 7,6 326, ,0 685,0 345,0 58,6 36,2 8,0 400, ,0 698,0 351,0 56,2 35,0 6,7 308, , ,0 834,0 65,1 37,8 8,2 890, ,0 826,0 433,0 58,7 34,6 7,5 378, ,0 758,0 375,0 63,1 32,5 6,5 338, ,0 958,0 533,0 61,9 33,2 8,2 426, ,0 838,0 451,0 61,0 32,2 7,4 564, ,0 834,0 474,0 58,1 33,0 7,2 382, ,0 823,0 410,0 56,9 30,8 7,7 588, ,0 675,0 404,0 48,2 29,6 6,0 332, , ,0 550,0 57,4 29,0 9,1 546, ,0 685,0 334,0 43,1 24,0 5,9 432, ,0 457,0 217,0 23,1 13,4 4,5 324, ,0 878,0 427,0 56,9 29,0 7,5 396, ,0 835,0 445,0 48,3 28,0 7,0 442, ,0 654,0 334,0 44,6 25,4 6,1 340, ,0 770,0 427,0 56,3 31,4 7,2 316, ,0 665,0 322,0 60,1 32,0 6,6 730, ,0 752,0 340,0 57,3 32,4 6,9 352, ,0 777,0 380,0 52,1 32,6 9,4 388,0 E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 13

14 ,0 657,0 328,0 53,7 33,4 7,0 450, ,0 923,0 439,0 61,5 36,2 8,0 426, ,0 758,0 398,0 49,5 35,0 6,9 372, ,0 755,0 416,0 68,1 39,4 8,0 342, ,0 786,0 375,0 70,5 39,8 8,4 328, ,0 840,0 492,0 59,7 39,2 7,8 866, , ,0 641,0 75,7 45,2 7,2 524, , ,0 802,0 73,8 46,4 9,7 696, , ,0 802,0 68,5 42,6 9,4 626, , ,0 737,0 70,7 41,6 10,1 692, ,0 943,0 498,0 54,8 34,4 6,7 410, ,0 847,0 445,0 54,6 37,4 7,7 392, , ,0 574,0 56,4 43,4 8,9 452, ,0 306,3 197,0 48,7 45,8 6,0 149, ,0 853,0 486,0 57,2 37,8 7,5 424, ,0 906,0 533,0 58,8 38,2 10,7 392, ,0 917,0 492,0 55,5 37,6 8,9 372, ,0 833,0 474,0 56,7 36,6 8,3 908, ,0 940,0 486,0 65,9 43,0 8,9 410, , ,0 556,0 65,0 42,2 9,3 438, ,0 894,0 474,0 55,9 39,6 7,7 352, ,0 682,0 375,0 46,3 33,4 6,5 298, ,0 652,0 375,0 34,4 33,8 6,9 350, ,0 730,0 392,0 65,7 38,6 9,6 446, ,0 896,0 486,0 58,0 38,2 9,0 478, ,0 685,0 462,0 54,5 34,8 7,6 462, ,0 737,0 404,0 59,4 35,0 8,5 558, ,0 780,0 398,0 60,7 60,0 8,2 422, ,0 738,0 386,0 80,0 32,2 7,9 358, ,0 771,0 375,0 54,1 31,2 7,8 334, ,0 489,0 211,0 25,9 17,6 4,8 280, ,0 441,0 287,0 36,6 26,2 6,3 704, ,0 630,0 316,0 49,2 29,4 6,8 376, ,0 798,0 439,0 60,6 33,4 7,8 488, ,0 763,0 392,0 56,9 35,8 6,8 534, ,0 627,0 328,0 45,5 24,6 6,4 380, ,0 682,0 398,0 53,2 39,2 8,7 550, ,0 868,0 486,0 52,2 40,4 8,8 454, ,0 707,0 275,0 49,6 40,0 8,9 380, ,0 632,0 375,0 64,7 40,6 7,2 376, ,0 791,0 445,0 63,3 43,4 8,7 434, ,0 681,0 421,0 58,2 37,8 7,5 360, , ,0 759,0 79,6 42,8 12, ,0 E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 14

15 ,0 164,0 99,5 27,1 20,0 2,7 54, ,0 584,0 316,0 90,6 58,0 10,3 232, ,0 454,0 228,0 72,1 49,0 8,4 156, ,0 703,0 492,0 61,0 40,4 7,9 336, ,0 749,0 480,0 58,3 36,8 7,8 458,0 *Do analizy przyjęto tylko wyniki badań ścieków surowych w okresie bezdeszczowym Tabela 2 Ładunki zanieczyszczeń w ściekach surowych dopływających na oczyszczalnię ścieków dla m. Zielona Góra w latach Data ChZT BZT 5 Azot og. Azot amonowy Fosfor og. Zawiesiny og. Jednostka kgo 2 /d kgo 2 /d kgn/d kgn-nh 3 /d kgp/d kg/d E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 15

16 E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 16

17 Średnia Percentyl Na podstawie rzeczywistych ładunków zanieczyszczeń obecnie dopływających do oczyszczalni ścieków i przyjęcia wartości ładunku jednostkowego BZT5 pochodzącego od 1 mieszkańca równego 0,06 kgo2/ os. dzień rzeczywista równoważna liczba mieszkańców wynosi: E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 17

18 10. BILANS ILOŚCI ŚCIEKÓW I ŁADUNKÓW ZANIECZYSZCZEŃ- DANE DEMOGRAFICZNE Zgodnie z Uchwałą nr XXXI Sejmiku Województwa Lubuskiego z dnia w sprawie wyznaczenia aglomeracji Zielona Góra wyznaczono aglomeracje Zielona Góra o równoważnej liczbie mieszkańców mieszkańców. 11. DANE PRZYJĘTE DO PROJEKTOWANIA ROZBUDOWY OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW Do wymiarowania projektowanej instalacji fermentacji osadów wraz z wykorzystaniem biogazu oraz układem kogeneracji następujące dane wyjściowe: Dobowy dopływ ścieków w pogodzie suchej (Qd) = m 3 /d Maksymalny dopływ ścieków w pogodzie suchej (Qt) = 1600 m 3 /h Obliczeniowy dopływ ścieków w czasie deszczu (Qm) = 5760 m 3 /h Średnia z ładunków zanieczyszczeń dopływających na oczyszczalnię ścieków za okres wyrażona RLM wynosi mk. Zestawiając powyższą wartość z RLM aglomeracji Zielona Góra mk widać, że zestawione wyniki są miarodajne i mogą być podstawą do dalszego wymiarowania. W celu określenia ilości osadów jaka docelowo będzie powstawać na oczyszczalni ścieków do dalszego wymiarowania przyjęto ładunki zgodnie z Wytyczną ATV-DVWK A198 Dane wejściowe do wymiarowania instalacji kanalizacyjnych i oczyszczalni ścieków, kwiecień 2003, która jest powszechnie akceptowana w Polsce. Jest to percentyl 85% zarejestrowanych ładunków doprowadzanych do oczyszczalni. Tabela 3 Ładunki zanieczyszczeń przyjęte jako podstawa wymiarowania oczyszczalni oraz do wyliczenia ilości osadów ChZT BZT 5 Azot og. Azot amonowy Fosfor og. Zawiesiny og. kgo 2 /d kgo 2 /d kgn/d kgn-nh 3 /d kgp/d kg/d Ładunek zanieczyszczeń wyrażony RLM z percentyla 85% wyniesie w tym przypadku mk. Przyjęta wartość do wymiarowania oczyszczalni gwarantuje spełnienie wymogów KPOŚ w zakresie przyjęcia całego ładunku zanieczyszczeń generowanego przez Aglomerację. E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 18

19 12. BILANS OSADÓW Ilości i jakość osadów Zestawione poniżej ilości osadów (osad wstępny + osad nadmierny) zostały wyliczone na podstawie percentyla 85% ładunków zanieczyszczeń z lat 2011, 2012 i 2013 wyrażonego równoważną liczbą mieszkańców mk. Osad wstępny: uwodnienie osadu 96 %, sucha masa osadu 5 384,14 kg/d objętość osadu ok. 134,60 m 3 /d zawartość suchej masy org. 70%, Osad nadmierny: uwodnienie osadu 99,3 %, sucha masa osadu 7 461,64 kg/d objętość osadu ok ,95 m 3 /d zawartość suchej masy org. 60%, 13. BILANS ENERGETYCZNO-CIEPLNY Bilans sporządzono w oparciu o dane technologiczne oraz opracowania projektowe gospodarki cieplnej zakładu i projekt technologii suszarni Ciepło na cele technologiczne procesu fermentacji W obliczeniach założono: temperatura fermentacji Twkf 37 C temperatura osadu doprowadzonego do WKF (wysokie temperatury) tw 16 C temperatura osadu doprowadzonego do WKF (niskie temperatury) tn 8 C temperatura osadu doprowadzonego do WKF (okres przejściowy) ts 12 C straty ciepła (ściany komory, rurociągi i armatura) 10 [%] ilość energii potrzebnej do podgrzania 1 m 3 osadu podawanego do komory fermentacji o 1 C wynosi 1,163 kwh/m 3 C. Ilość ciepła: Wymagana ilość energii cieplnej na podgrz. osadu (zima) 413,47 kwh/h Wymagana ilość energii cieplnej na podgrz. osadu (lato) 270,89 kwh/h Całkowite zapotrzebowanie na energię cieplną (zima) 496,16 kwh/h Całkowite zapotrzebowanie na energię cieplną (lato) 325,07 kwh/h E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 19

20 13.2. Produkcja gazu jednostkowa ilość produkowanego biogazu 450 l/kg s.m.o ilość produkowanego biogazu 3722,74 m 3 założona jednostkowa wartość opałowa biogazu 6,3 kwh/m 3 Sumaryczna wartość opałowa biogazu Q 6,3 3722, ,26 kwh/d bg Blok energetyczno-cieplnym z silnikiem gazowym - gazmotor W przypadku wykorzystania biogazu na terenie oczyszczalni należy przyjmować do obliczeń jako parametr projektowy ok. 95% ilości biogazu powstającego w komorze fermentacji. Ilość energii z biogazu do wykorzystania w zblokowanej elektrociepłowni oraz do uzupełniania ciepła w instalacji suszenia w omawianym przypadku wynosi: 0,95 x ,26 = ,60 kwh/d Ilość energii do wykorzystania w zblokowanej elektrociepłowni , ,88 = ,72 kwh/d ilość dostępnej mocy cieplnej do odzysku wynosi: 0,43 x ,72 = 7264,30 kwh/d ilość uzyskanej mocy elektrycznej: 0,38 x ,72 = 6865,23 kwh/d straty: , , ,23 = 2764,19 kwh/d Instalacja suszarni ilość osadu odwodnionego 30,02 m 3 /d ilość osadu odwodnionego sucha masa 9 005,80 kg s.m./d uwodnienie osadu odwodnionego 70% sucha masa osadu po wysuszeniu 90% s.m. ilość wody do odparowania ,90 kgh 2 O/d ilość energii cieplnej na odparowanie 1 kg wody 0,95 kwh/kgh 2 O ilość energii cieplnej na wysuszenie osadu ,26 kwh/d Instalacja spalania ilość osadu wysuszonego ,44 t/d ilość osadu wysuszonego sucha masa 9 005,80 kg s.m./d ilość osadu wysuszonego sucha masa organiczna 4 343,18 kg s.m.o./d wartość opałowa* kj/kg wartość opałowa* 2,06 kwh/kg ilość ciepła z spalania osadu* kwh/d ilość ciepła przekazywana na suszarnię kwh/d Sprawność przy temp gazów odlotowych 300 C 66% * Wartość opałową przefermentowanego osadu przyjęto poprzez interpolację wyników otrzymanych przez instytut z Zabrza dla obecnych wartości suchej masy organicznej na podstawie: Sprawozdania - Wykonanie badań właściwości paliwowych osadu odwodnionego oraz osadu wysuszonego z oczyszczalni ścieków Łącza w Łężycy Instytut Chemicznej przeróbki Węgla oraz E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 20

21 sprawozdań dotyczących ilości suchej masy organicznej zawartej w osadzie nadmiernym w latach Bilans ciepła WKF + Kogeneracja całkowite zapotrzebowanie na energię cieplną (zima) 11907,84 kwh/d całkowite zapotrzebowanie na energię cieplną (lato) 7801,68 kwh/d ilość dostępnej mocy cieplnej do odzysku z kogeneracji wynosi: 7264,30 kwh/d deficyt ciepła zima -4643,54 kwh/d nadwyżka ciepła lato -537,38 kwh/d Instalacja suszenia Ilość energii cieplnej na wysuszenie osadu ,26 kwh/d Ilość ciepła możliwa do pozyskania z gazów odlotowych z suszarni ,26 kwh/h Ilość ciepła wykorzystywana (sieć cieplna) 11968,71 KWh/h Ilość ciepła do zagospodarowania (ogrzewanie WKF zimą) 4643,54 kwh/d Instalacja spalania osadu Ilość ciepła ze spalania osadu wykorzystana w suszarni kwh/d Zapotrzebowanie ciepła dla suszarni kwh/d Deficyt ciepła do pokrycia 5 386,86 kwh/d E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 21

22 13.7. Wnioski Stan istniejący Stan projektowany Lato Zima Ilość osadu wstępnego sucha masa kg s.m./d 5 367, , ,99 Zawartość suchej masy organicznej % Ilość osadu nadmiernego sucha masa kg s.m./d 7 443, , ,77 % WKF Ilość osadu wstępnego i kg s.m./d nadmiernego(zmieszanego) , ,55 Ilość suchej masy organicznej s.m.o. kg s.m.o./d (zmieszanego) , ,74 Ilość osadu po WKF kg s.m./d , ,00 Ilość s.m.o. po WKF kg s.m.o./d , ,19 Stopień rozkładu s.m.o. w WKF % - 47,50 47,50 Produkcja biogazu Nm 3 /d , ,74 Dostępność biogazu 95% Nm 3 /d , ,60 Ilość energii cieplnej na ogrzewanie kwh/d WKF , ,84 Ilość energii cieplnej z spalania kwh/d biogazu , ,60 W tym: Energia z biogazu do procesu suszenia kwh/d 5 386, ,50 Energia z biogazu do kogeneracji kwh/d , ,10 Kogeneracja Ilość energii cieplnej z spalania kwh/d biogazu , ,30 Ilość energii elektrycznej z spalania kwh/d biogazu , ,23 Deficyt ciepła (ogrzewanie WKF kwh/d ciepłem z kogeneracji) , ,54 Energia cieplna możliwa do pozyskania z gazów odlotowych kwh/d suszarni , ,26 Nadmiar ciepła po wykorzystaniu z gazów odlotowych suszarni (ciepło kwh/d tracone) , ,71 Odwadnianie Ilość osadu odwadnianego kg s.m./d , , ,00 Ilość osadu odwodnionego sucha kg s.m./d masa , , ,81 Ilość osadu odwodnionego m 3 /d 45,99 30,02 30,02 Stopień odwodnienia % s.m E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 22

23 Suszenie osadu Ilość wody do odparowania kgh2o/d , , ,90 Ilość energii na 1kgH2O kwh/kgh2o 0,95 0,95 0,95 Ilość energii cieplnej na wysuszenie kwh/d osadu , , ,26 Energia cieplna możliwa do pozyskania z gazów odlotowych kwh/d suszarni , , ,26 Spalanie osadu Ilość osadu do spalenia kg/d , , ,45 Wartość opałowa kwh/kg 4,26 2,06 2,06 Ilość ciepła z spalania osadu kwh/d , , ,54 Ilość ciepła przekazywana na kwh/d suszarnię , , ,40 Nadmiar/Deficyt kwh/d , , ,86 Spalanie biogazu na potrzeby suszenia 855,06 Nm 3 kwh/d /d , ,86 Nadmiar/deficyt po uwzględnieniu kwh/d spalania biogazu ,57 0,00 0,00 Efekty inwestycji Produkcja energii elektrycznej kwh/d 0, , ,23 Zużycie oleju opałowego dm 3 /d 840 0,00 0,00 Stworzenie rezerwy przepustowości w instalacji spalania i suszenia (możliwość dowożenia osadów z innych oczyszczalni) % ,72 134,72 Zmniejszenie ilości produkowanego m 3 /d osadu odwodnionego 45,99 30,02 30,02 Zmniejszenie ilości osadu kg/d wysuszonego , , ,45 Poprawa jakości osadu - odwodnionego brak stabilizacji ustabilizowany ustabilizowany Założenia poczynione dla bilansu cieplnego: 1) Wartość opałową przefermentowanego osadu przyjęto poprzez interpolację wyników otrzymanych przez instytut z Zabrza dla obecnych wartości suchej masy organicznej na podstawie: Sprawozdania - Wykonanie badań właściwości paliwowych osadu odwodnionego oraz osadu wysuszonego z oczyszczalni ścieków Łącza w Łężycy Instytut Chemicznej przeróbki Węgla oraz sprawozdań dotyczących ilości suchej masy organicznej zawartej w osadzie nadmiernym w latach ) Stopień odwodnienia osadu przefermentowanego przyjęto na poziomie 30% s.m. z uwagi na lepszą podatność na odwadnianie osadów przefermentowanych. 3) Ilość wymaganej energii cieplnej na odparowanie 1 kg wody przyjęto na poziomie 0,95 kwh/kgh 2 O (dokumentacja firmy VOMM zakładała 0,9 kwh/kgh 2 O). E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 23

24 Z przedstawionego powyżej bilansu wynika, iż w okresie zimowym występował będzie deficyt ciepła (z kogeneracji) potrzebnego na utrzymanie temperatury procesu fermentacji na wymaganym poziomie dla zaprojektowanych dwóch komór fermentacji. Deficyt tego ciepła będzie można pokryć ciepłem odpadowym z suszarki lub przejść na pracę kotła na biogaz pokrycie energii cieplnej dla WKF, a nadmiar biogazu spalić w agregatach kogeneracyjnych. Bilans ciepła dla instalacji suszenia i spalania przy założeniu wymaganej ilość energii cieplnej na odparowanie 1 kg wody 0,95 kwh/kgh 2 O i przyjętej wartości opałowej osadu przefermentowanego i wysuszonego na poziomie 7421 kj/kg (2,06 kwh) wykazał konieczność dodatkowego spalania biogazu w instalacji suszenia w ilości ca 855,06 Nm 3 /d. Sporządzony bilans zakłada odwodnienie osadu na poziomie 30% s.m. oraz redukcję suchej masy organicznej w WKF na poziomie 47%. Osiągnięcie wyższego odwodnienia na prasie komorowej (mniejsza ilość wody do odparowania przez instalację suszenia) oraz wyższy niż obecnie stopień rozkładu materii organicznej w wydzielonych komorach fermentacyjnych powodować będzie niższe zapotrzebowanie na energię do suszenia osadu. Porównując obecnie eksploatowany układ oraz projektowany z Wydzielonymi Komorami Fermentacyjnymi i układem kogeneracji można wykazać następujące korzyści dla projektowanego układu: zamkniecie bilansu energetycznego (autotermia) brak konieczności dostarczania energii z zewnątrz (zastąpiono spalaniem biogazu) eliminacja zużycia oleju opałowego w ilość 840 l/d, co daje rocznie l/a, dodatkowa produkcja energii elektrycznej w wysokości 6 865,23kWh/d, ujednolicony skład osadu trafiającego do instalacji suszenia i spalania, zmniejszone zużycie polielktrolitów z uwagi na mniejszą ilość osadów oraz ich lepszą możliwość odwadniania, w przypadku przeglądu, awarii mniejsza ilość osadów do zagospodarowania oraz ich ustabilizowanie, 14. ANALIZA POTRZEB REALIZACJI INWESTYCJI Potrzeba realizacji inwestycji rozbudowy istniejącego układu technologicznego oczyszczalni dla miasta Zielona Góra o instalacje fermentacji osadów wraz z wykorzystaniem biogazu oraz układem kogeneracji podyktowana jest głównie następującymi przesłankami: a) Wzrostem efektywności energetycznej funkcjonowania oczyszczalni scieków w tym: zastosowanie instalacji fermentacji osadów wraz kogeneracją umożliwi produkcję energii elektrycznej skojarzonej z produkcją ciepła - wpłynie dodatnio na bilans energetyczny całej oczyszczalni ścieków, instalacja fermentacji osadów ściekowych umożliwi odwadnianie całego strumienia powstających osadów (osadu przefermentowanego) na instalacji prasy komorowej. Wysoki stopień odwodnienia osadu po prasie komorowej powoduje, że ilość wody do odparowania jaka trafi na instalację suszenia zostaje znacznie zredukowana poprawa bilansu energetycznego procesu suszenia i spalania, proces fermentacji mezofilowej powoduje rozkład substancji organicznych zwartych w osadzie wstępnym oraz nadmiernym. W związku z czym powoduje to redukcję E.Corax Sp. z o.o. Zielona Góra czerwiec 2014 str. 24