ul. Tamka 16, 00-349 Warszawa Telefon: 0-22 / 825-09-73 Fax: 0-22 / 825-18-04 www.ctbk.pl ctbk@ctbk.pl TYTUŁ PROJEKTU: ROZBUDOWA I MODERNIZACJA SYSTEMU ZAOPATRZENIA W WODĘ I ODPROWADZENIA ŚCIEKÓW W LUBLINIE. MODERNIZACJA CZĘŚCI OSADOWEJ OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW KONTRAKT NR 13 INWESTOR: Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Lublinie Sp. z o. o. Al. J. Piłsudskiego 15, 20-407 Lublin ADRES INWESTYCJI: Oczyszczalnia Ścieków Hajdów, ul. Łagiewnicka 5, 20-228 Lublin (Obr. 38 dz. nr ew. 68/8) NAZWA OBIEKTU: Pompownia osadu zagęszczonego ob. 71 Zagęszczacz grawitacyjny osadu surowego ob. 50.1 RODZAJ OPRACOWANIA: TECHNOLOGIA TOM 3 STADIUM Projekt wykonawczy NR UMOWY 321/46/2/8 nr arch: 169 IMIĘ I NAZWISKO NR UPRAWNIEŃ PODPIS DYREKTOR BIURA ANDRZEJ DZIUBA PROJEKTOWAŁ Jacek Stanisz UAN-7342-120/93 OPRACOWAŁ OPRACOWAŁ SPRAWDZIŁ Wacław Pajdziński 1208/73/Ww WICEPREZES ZARZĄDU Wiesław Konopelski Warszawa, wrzesień 2009r.
SPIS TREŚCI 1. Informacje ogólne... 3 2. Przedmiot i zakres opracowania... 3 3. Lokalizacja... 3 4. Opis stanu istniejącego... 3... 3 Zagęszczacz grawitacyjny osadu surowego ob. nr 50.1... 4 5. Projektowane rozwiązanie... 4... 4 Zagęszczacz grawitacyjny osadu surowego ob. nr 50.1... 6 6. Wytyczne realizacji inwestycji.... 6... 6 Zagęszczacz grawitacyjny osadu surowego ob. nr 50.1... 6 7. Wytyczne elektryczne i AKPiA.... 6... 6 Zagęszczacz grawitacyjny osadu surowego ob. nr 50.1... 7 8. Wytyczne konstrukcyjne.... 7... 7 Zagęszczacz grawitacyjny osadu surowego ob. nr 50.1... 7 9. Wytyczne BHP.... 7... 7 Zagęszczacz grawitacyjny osadu surowego ob. nr 50.1... 7 SPIS RYSUNKÓW 1. Pompownia osadu zagęszczonego i zagęszczacza grawitacyjnego Plan sytuacyjny 169/T/PW/71/0 2. Pompownia osadu zagęszczonego. Rysunek demontażowy 169/T/PW/71/1 3. Pompownia osadu zagęszczonego. Rzuty i przekroje. 169/T/PW/51/2 2
1. Informacje ogólne Inwestor: Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Lublinie Sp. z o. o. Al. J. Piłsudskiego 15, 20-407 Lublin Wykonawca: ul. Tamka 16, 00-349 Warszawa Podstawa opracowania: Umowa nr 321/46/4/08 zawarta pomiędzy Wykonawcą, Projektantem. 2. Przedmiot i zakres opracowania Przedmiotem opracowania jest projekt wykonawczy modernizacji pompowni osadu zagęszczonego i zagęszczacza grawitacyjnego osadu surowego w branży technologicznej, w ramach Projektu Rozbudowa i modernizacja systemu zaopatrzenia w wodę i odprowadzania ścieków w Lublinie. Modernizacja części osadowej oczyszczalni ścieków kontrakt nr 13. Zakres niniejszej dokumentacji obejmuje część technologiczną wraz z wytycznymi branżowymi. Celem inwestycji jest modernizacja części technologicznej i budowlanej pompowni osadu zagęszczonego i zagęszczacza grawitacyjnego osadu surowego. 3. Lokalizacja Pompownia osadu zagęszczonego (ob. 71) i zagęszczacz grawitacyjny osadu surowego (ob. 50.1) znajdują się w centralnej części oczyszczalni w pobliżu osadników wstępnych. 4. Opis stanu istniejącego Pompownia osadu zagęszczonego (ob. 71) to budynek o wymiarach całkowitych w planie 10,3x9,9 m z jedną kondygnacją nadziemną i dwiema podziemnymi na poziomach -3,0 i -6,75 m ppt. Na parterze zlokalizowano część sanitarną (ubikacja i umywalka), rozdzielnię elektryczną i magazyn. Na poziomie -3,0 znajduje się wentylatornia i pomieszczenie czujników izotopowych (nad komorą czerpalną). Na tym poziomie zlokalizowano wyloty rurociągów tłocznych, podających osad do komór fermentacyjnych. Jeden wylot znajduje się w pomieszczeniu wentylatorni a drugi nad schodami. Na poziomie -6,75 zlokalizowane jest pomieszczenie pomp i zamknięta, podzielona na dwie części komora czerpalna. Pompownia wyposażona jest w jedną pompę Fygt NZ3202.180HT i dwie pompy 125 Z2K sterowane automatycznie poziomowskazami izotopowymi. Z komory czerpalnej wyprowadzone są trzy stalowe rurociągi ssawne o średnicy 300mm połączone z króćcami ssawnymi pomp. Rurociągi tłoczne mają średnicę 250mm. Z rurociągów tłocznych wyprowadzono przewód Dn200mm z trzema wylotami nad dnem komory czerpalnej. Umożliwiają one, po odpowiednim przełączeniu zasuw, okresowe mieszanie osadu w komorze. Rurociągi są wyposażone w zasuwy i zawory zwrotne. Na rurociągu tłocznym zainstalowano przepływomierz elektromagnetyczny z obejściem. Za przepływomierzem rurociąg tłoczny rozdziela się na dwa niezależne rurociągi doprowadzające osad do budynku operacyjnego WKF. 3
Osad z zagęszczaczy jest doprowadzany cyklicznie do komór czerpalnych rurociągiem Dn300mm. Spust odbywa się grawitacyjnie po otwarciu zasuwy spustowej osadu w zagęszczaczu grawitacyjnym. Czas spustu wynosi 10 minut w cyklu 90-minutowym. Ilość osadu spuszczanego w jednym cyklu wynosi około 28 m 3. Osad nadmierny zagęszczony jest w sposób ciągły doprowadzany do pompowni rurociągiem Dn150. Według danych za rok 2008, otrzymanych od Zamawiającego, ilość osadu (wstępny +nadmierny) odprowadzanego do pompowni wynosi obecnie: Q śrd = 767 m 3 /d Q maxd = 1364 m 3 /d Łączna wydajność zainstalowanych pomp jest dla tych wielkości wystarczająca. Zagęszczacz grawitacyjny osadu surowego ob. 50.1 Osad z przepompowni osadu surowego kierowany jest do komory rozdzielczej przed zagęszczaczami, z której odpływa do jednego lub dwóch zagęszczaczy grawitacyjnych radialnych wyposażonych w mieszadła prętowe. Parametry zagęszczaczy: - średnica - 21 m - pojemność - 680 m 3 - głębokość - 3,0 m Osad zagęszczony odprowadzany jest do komory czerpalnej przepompowni osadu zagęszczonego. Spust osadu zagęszczonego odbywa się poprzez otwarcie zasuw z napędem elektrycznym. Wody nadosadowe odprowadzane są na początek oczyszczalni (przed budynek krat). Zagęszczacz nr 2 (ob. 50.2) służy obecnie jako fermenter osadu surowego w celu produkcji lotnych kwasów tłuszczowych potrzebnych do intensyfikacji procesów usuwania fosforu i azotu na części biologicznej. Projektowany czas fermentacji wynosi 4 doby, dla ilości osadu surowego równej 170 m3/dobę. Woda nadosadowa z fermentera odprowadzana jest istniejącym korytem zamkniętym do komory przelewowej KP-3, a stąd odpływa grawitacyjnie przewodem Dn=250 mm do zbiornika czerpalnego przepompowni pośredniej ścieków. Zagęszczacz osadu surowego i fermenter są zahermetyzowane, a powietrze skierowane do biofiltra w celu redukcji nieprzyjemnych zapachów. 5. Projektowane rozwiązanie Zgodnie z zapisami SIWZ modernizacja części technologicznej pompowni osadu zagęszczonego obejmuje dobór pomp i armatury oraz włączenie jej do systemu automatyki i sterowania, modernizację układu zasilania w energię elektryczną pomp, przygotowanie obiektu do włączenia w system sterowania i regulacji SCADA. Praktycznie modernizacja obejmuje odtworzenie istniejącego układu technologicznego pompowni. Jedyną istotną zmianą jest zastosowanie pomp wyporowych z falownikami zamiast stosowanych obecnie pomp wirowych. Ponieważ w okresie docelowym przewiduje się zwiększenie obciążenia oczyszczalni o około 20%, to do obliczeń przyjęto, że ilość osadu dopływającego z osadników wstępnych do pompowni wyniesie: Q śrd = 920 m 3 /d Q maxd = 1637 m 3 /d 4
Sposób spustu osadu z zagęszczacza i odprowadzania zagęszczonego osadu nadmiernego pozostają bez zmian. Zgodnie z życzeniem Użytkownika dobrano pompy o wydajności zbliżonej do wydajności najmniejszej pompy obecnie zainstalowanej. Są to trzy pompy wyporowe rotacyjne(dwie podstawowe plus jedna zapasowa) o parametrach Q=120 m 3 /h, H=45 m, P=30 kw wyposażone w falowniki. Dobór pomp dokonany został na podstawie obliczeń w oparciu o dostępne dane. Brak inwentaryzacji istniejącego rurociągu tłocznego osadów wstępnych pozwala na jedynie orientacyjne potwierdzenie doboru pomp. Obliczenia te przyjęto przy założeniu średnicy przewodu Ø250 mm i wydajności pompy Q=120 m 3 /h. Dla tych parametrów prędkość w przewodzie wyniesie 0,68 m/s. Przy założeniu współczynnika szorstkości k=1,5 straty na długości wynoszą odpowiednio I=3. Dla orientacyjnej długości rurociągu wynikającej z planu sytuacyjnego L=250m, suma strat na długości wyniesie odpowiednio 0,75m. Przyjmując straty miejscowe na poziomie 20% strat liniowych suma strat wyniesie 0,9m. Geometryczna wysokość podnoszenia pompy wynosi 32,1 m (195,15 m maksymalna rzędna zwierciadła osadu w WKF, 163,05 rzędna osi rurociągu ssawnego pompy). Przyjęto ciśnienie gazu w WKF 0,2 m. Całkowita żądana wysokość podnoszenia pompy wynosi 33,2 m. Dobrana pompa pokrywa żądany zakres wysokości podnoszenia. Z dokonanych obliczeń wynika, że prędkość przepływu osadów przy jednej pracującej pompie nie zapewnia samooczyszczania się rurociągu. Dlatego zaleca się okresowo doprowadzać do sytuacji, w której automatycznie załączą się dwie pompy lub załączać je ręcznie. W takiej sytuacji prędkość wzrośnie do v=1,36 m/s Przed każdą pompą będzie zamontowany rozdrabniacz o mocy 5,5 kw. Sposób pracy pompowni po modernizacji nie ulegnie zmianie. Pompy będą załączane i wyłączane w zależności od poziomu osadu w komorze czerpalnej. Poziomy załączenia, wyłączenia oraz poziomy alarmowe opisano w wytycznych elektrycznych i AKPiA. W zakresie robót technologicznych związanych z modernizacją przewiduje się także wymianę wszystkich kształtek i rur ze stali czarnej na nierdzewne (stal 0H18N9). Wymianie podlegają: - rurociągi ssawne Dn300mm od pierwszego kołnierza w komorze suchej do króćca ssawnego pomp - rurociągi tłoczne od króćców tłocznych pomp do ostatnich kołnierzy przed przejściami przez ścianę, - rurociągi do mieszania osadu Dn200mm w komorach czerpalnych w pomieszczeniu pomp do ostatnich połączeń kołnierzowych przed przejściem przez ścianę oddzielającą część mokrą od suchej. Na wszystkich rurociągach będą zamontowane nowe zasuwy miękkouszczelnione (EPDM). Trzy zasuwy Dn250 na rurociągach tłocznych zaprojektowano z napędem elektrycznym, pozostałe z napędem ręcznym. W miejsce zasuw klinowych dopuszcza się zastosowanie zasuw nożowych, kołnierzowych lub międzykołnierzowych. Na rurociągu tłocznym każdej pompy przewidziano kompensator, zawór zwrotny kulowy i zasuwę nożową regulacyjną w zabudowie międzykołnierzowej z napędem elektrycznym (Dn200mm). Na pionowych odcinkach rurociągów tłocznych każdej pompy będą zainstalowane manometry o zakresie pomiarowym 0-6 bar i średnicy 100mm. Na odcinkach od króćca tłocznego pompy do pierwszego trójnika rurociąg tłoczny ma średnicę Dn200mm. Na rurociągu tłocznym wspólnym dla wszystkich pomp (Dn250mm) zabudowany będzie przepływomierz elektromagnetyczny z 5
obejściem. Istniejące nierdzewne zwężki do przepływomierza mogą być wykorzystane lub zastąpione nowymi. Rurociągi tłoczne będą poprowadzone górą, dzięki czemu zlikwidowana zostanie część istniejących kanałów. W pomieszczeniu na poziomie -3,0m rurociąg tłoczny podłączony będzie do dwóch istniejących rurociągów Dn250 doprowadzających osad do budynku operacyjnego WKF. W części mokrej wymieniona będzie zasuwa Dn400 na rurociągu łączącym komory czerpalne. Zdemontowana będzie część rurociągu Dn300 doprowadzającego osad do pompowni począwszy od pierwszego połączenia kołnierzowego za ścianą. Rozdział osadu na dwie komory zapewnione będzie przez nowe odejście wykonane przed pompownią. Na starym i nowym rurociągu zabudowane będą zasuwy odcinające umieszczone w ziemi. Pompownia wyposażona będzie w małą przenośną pompę zatapialną do usuwania zanieczyszczeń z kanału rurociągów do mieszania komór czerpalnych. Dobór wszystkich urządzeń został dokonany zgodnie z wymaganiami Inwestora na podstawie parametrów technicznych podanych w SIWZ. Zagęszczacz grawitacyjny osadu surowego ob. 50.1 Zgodnie z zapisami SIWZ zakres modernizacji części technologicznej zagęszczacza osadu surowego obejmuje dobór armatury i włączenie jej do systemu automatyki i sterowania spustu osadu zagęszczonego, wymianę zgarniaczy dennych, przygotowanie obiektu do włączenia w system sterowania i regulacji SCADA). W istniejącym zagęszczaczu wymienione będzie mieszadło prętowe. Nowe mieszadło, typ np. MPZ-208, wykonane będzie ze stali kwasoodpornej 0H18N9 napędzane silnikiem o mocy 0,75 kw. W skład dostawy wchodzą pomosty ze schodami i barierki wykonane ze stali ocynkowanej. Wymienione też będą zasuwy na rurociągu spustowym zagęszczacza, zlokalizowane w komorze. Będą to zasuwy nożowe, w tym jedna z napędem elektrycznym. 6. Wytyczne realizacji inwestycji. Prace w pompowni należy rozpocząć od wykonania tymczasowej instalacji składającej się z pompy zatapialnej o parametrach Q~120m 3 /h i H~45m zlokalizowanej w komorze czerpalnej oraz rurociągu łączącego pompę z jednym z istniejących rurociągów tłocznych. Tymczasowa pompa będzie sterowana poziomem osadu w komorze (czujniki izotopowe). W następnym etapie można przystąpić do demontażu istniejących pomp i rurociągów wewnątrz pompowni, a następnie do modernizacji części budowlanej. Po zakończeniu modernizacji części budowlanej będą wykonane prace montażowe nowych pomp i rurociągów. Zagęszczacz grawitacyjny osadu surowego ob. 50.1 Modernizacja zagęszczacza grawitacyjnego wymaga wyłączenia go z eksploatacji. W tym czasie cały osad surowy będzie zagęszczany w fermenterze. Prace można rozpocząć po opróżnieniu i wyczyszczeniu zagęszczacza. 7. Wytyczne elektryczne i AKPiA. Pompy zasilane falownikami będą załączane i wyłączane w zależności od poziomu osadu w komorze czerpalnej. Przewidziano następujące poziomy: 164,75 m - poziom załączenia pompy nr 1 164,95 m - poziom załączenia pompy nr 2 6
163,35 m - poziom wyłączenia pompy nr 2 163,15 m - poziom wyłączenia pompy nr 1 165,35m - górny poziom awaryjny 162,75m - dolny poziom awaryjny W systemie sterowania należy zapewnić możliwość zmiany przyporządkowania pomp (nr 1, nr 2 i rezewowa). Zasuwy z napędem elektrycznym będą otwierane i zamykane lokalnie lub zdalnie ze sterowni. Do systemu monitoringu będzie przekazywany sygnał pełnego otwarcia i zamknięcia zasuwy. Wydajność pomp będzie regulowana zdalnie ze sterowni lub lokalnie. Zagęszczacz grawitacyjny osadu surowego ob. nr 50.1 Napędy zgarniacza i zasuwy nożowej będą uruchamiane lokalnie lub zdalnie ze sterowni. W systemie monitoringu będzie pokazany stan pracy napędów oraz informacja, czy zasuwa nożowa z napędem jest zamknięta lub otwarta. Zasilanie elektryczne należy dostosować do nowych napędów. 8. Wytyczne konstrukcyjne. W związku z poprowadzeniem rurociągów tłocznych górą a nie pod poziomem posadzki, należy zabetonować zbędne kanały. W pozostawionym kanale będzie wykonane rząpie dla przenośnej pompy zatapialnej. W ścianach i stropach należy wykonać przejścia dla nowych rurociągów tłocznych i dodatkowego rurociągu doprowadzającego osad do komory czerpalnej. Zagęszczacz grawitacyjny osadu surowego ob. nr 50.1 Modernizacja w części budowlanej obejmie żelbetowe korony, ściany i dno zbiornika. 9. Wytyczne BHP. Zastosowanie zasuw z napędem elektrycznym w miejscach niedostępnych z poziomu podłogi poprawi warunki BHP w pompowni. Wymiana pomp i dodanie maceratorów nie spowoduje żadnych zmian w dotychczasowych warunkach BHP przy ich obsłudze. Pompy będą pracowały w układzie automatyki. W budynku zaprojektowano wentylację grawitacyjną i mechaniczną. Pompownia będzie wyposażona w czujniki siarkowodoru i metanu zlokalizowane w pomieszczeniu pomp i w pomieszczeniu nad komorami czerpalnymi. W przypadku przekroczenia stężenia automatycznie uruchomiona zostanie wentylacja mechaniczna. Wentylacja mechaniczna będzie się włączała samoczynnie także w sytuacjach, gdy z powodu niekorzystnych warunków pogodowych przestanie działać wentylacja grawitacyjna. W sytuacjach awaryjnych będzie wykorzystywany przenośny agregat ogrzewczo-wentylacyjny. Pompownia jest obiektem, w którym nie musi być stałej obsługi. Zagęszczacz grawitacyjny osadu surowego ob. nr 50.1 Modernizacja zagęszczacza nie spowoduje żadnych zmian w warunkach BHP związanych z obsługą zagęszczacza. 7