Kompleksowa oczyszczalnia ścieków

Kompleksowa oczyszczalnia ścieków w Oddziale Cukrownia Kruszwica Leszek Suchański Marek Czekalski Warszawa, 22-24.02.2017

Konferencja pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017 2

Nie posiadamy Ziemi na własność, Chrońmy środowisko naturalne Kampania 2016_2017 3

lecz pożyczamy ją od naszych dzieci. Kampania 2016_2017 4

192 621 271 647 275 256 367 110 544 350 608 274 689 167 658 020 821 586 824 000 868 529 964 042 935 888 1 101 429 Ilość przerobionych buraków w latach 2003-2016 50,0 50,0 KAMPANIA 2003-2016r Przerób surowca i całkowite zużycie wody 1100000 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 41,4 35,7 21,9 18,6 14,9 12,1 9,3 10,1 7,9 4,5 5,2 5,6 3,8 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 1000000 900000 800000 700000 600000 500000 400000 300000 200000 100000 0 Całkowite zużycie wody (%/ts.) Przerób surowca (t/d) Narada pokampanijna Warszawa 22-24.02.2017 5

Inwestycje w 2007r. W 2007r. powstała linia suchego rozładunku i transportu buraków oraz nowa linia mycia buraków składająca się z : Płuczki wstępnej bębnowej Łapacza kamieni Dwóch łapaczy lekkich zanieczyszczeń Drugiego łapacza kamieni Bębnowej płuczki końcowej Konferencja pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017r. 6

Ładunek w ściekach surowych przed modernizacją 20000,0 15000,0 KAMPANIA 2008r Ładunek w ściekach surowych CHZT (mgo2/dm³) 13400 15500 17200 18050 10000,0 10200 10957 5000,0 0,0 b.d. 1 Kolejne dekady 800 1550 2 3 4 5 6 7 8 Średnia Ładunek w ściekach surowych (mgo2/dm3) Od początku Narada pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017 7

I etap oczyszczania ścieków A. Aby Cukrownia mogła funkcjonować i zwiększać przerób buraków w 2008r. podjęto decyzję budowie I etapu oczyszczalni ścieków przemysłowych składającego się z : Osadnika radialnego Korytowego separatora piasku Taśmowego łapacza zanieczyszczeń Wykonanie stopnia beztlenowego Oczyszczalni ścieków składającego się z : A. Hydrolizatora B. Komory fermentacyjnej C. Odgazowywacza D. Osadnika lamelowego Konferencja pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017r. 8

Oczyszczalnia ścieków Dnia 20 września 2009 roku uruchomiono osadnik radialny - zbiornik o pojemności V = 2500 m 3 D = 36 m, H = 2,5 m Konferencja pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017r. 9

Oczyszczalnia ścieków 30 października 2009 roku uruchomiono próg beztlenowy oczyszczalni ścieków przemysłowych Konferencja pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017r. 10

Efekty oczyszczania po wykonaniu stopnia beztlenowego 10000 9000 KAMPANIA 2010r Ładunek w ściekach surowych i po oczyszczalni ChZT (mgo2/dm³) 9500 9800 9600 1000,0 900,0 8000 7000 6000 6700 6900 7400 6900 6000 7105 800,0 700,0 600,0 5000 4000 3000 2000 1000 0 4500 3745 410 350 345 320 270 240 248 182 170 188 b.d 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0 Ładunek w ściekach surowych (mgo2/dm3) Ładunek w ściekach po oczyszczalni (próg beztlenowy) (mg/dm3) Konferencja pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017r. 11

Stan po wykonaniu I stopnia oczyszczania ścieków W kampanii 2012/2013 r. Cukrownia przerobiła 964.000 ton buraków Planowana była dalsza modernizacja umożliwiająca wzrost przerobu dobowego i przerobu kampanijnego Zwiększyła się odpowiednio ilość ścieków poprodukcyjnych, a w szczególności niskoobciążonych ładunkiem zanieczyszczeń, wód amoniakalnych Podczyszczone ścieki po stopniu beztlenowym zawracane były do obiegu spławiakowego, a ich nadmiar kierowany do oczyszczalni miejskiej Umowa z oczyszczalnią umożliwiała zrzut ścieków w ilości ok. 1400m³/dobę co było wyraźnie za mało w stosunku do potrzeb. Konferencja pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017r. 12

Stan po wykonaniu I stopnia oczyszczania ścieków Zbiorniki akumulacyjne podczas kampanii były napełnione całkowicie Brak był jakiejkolwiek rezerwy na wypadek awarii na terenie Cukrowni lub awarii oczyszczalni miejskiej Pomimo pogłębienia zbiorników akumulacyjnych ich wały po kampanii były osłabione od ilości gromadzonych ścieków Przy planowanym wzroście przerobu do ok. 12 000 t/dobę zbiorniki akumulacyjne byłyby za małe do pomieszczenia ścieków i wód amoniakalnych Planowany montaż dyfuzora pionowego spowoduje większe wyżęcie na prasach wysłodkowych i mniejsze wykorzystanie wody do celów technologicznych Konferencja pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017r. 13

Stan po wykonaniu I stopnia oczyszczania ścieków Cukrownia nie będzie posiadała możliwości zakumulowania całej nadwyżkowej ilości ścieków i ewentualnego ich podczyszczenia przed przekazaniem do oczyszczalni miejskiej WNIOSEK rozwiązanie problemu oczyszczania ścieków było dla Cukrowni bardzo ważną sprawą Konferencja pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017r. 14

Warianty rozwiązania problemu Wariant I. Rozbudowa oczyszczalni Oddziału poprzez wybudowanie stopnia tlenowego. Wariant II. Instalacja jonitowa. Wariant III. Biologiczne złoże zraszane. Wariant IV. Instalacja nanofiltracji. Wariant V. Instalacji do redukcji obciążenia metodą Fentona. Wariant VI. Rozbudowa oczyszczalni miejskiej umożliwiająca przyjęcie przez nią zwiększonej ilości ścieków Wariant VII. Połączenie biologicznego złoża zraszanego z instalacją jonitową. Wariant VIII. Połączenie instalacji jonitowej z instalacja nanofiltracji. Konferencja pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017r. 15

Efekt oczyszczania ścieków po stopniu tlenowym 6000 5000 4000 4200 4668 KAMPANIA 2016r Ładunek w ściekach surowych i po oczyszczalni ChZT (mgo2/dm³) 5970 4905 5104 5406 5033 5050 5128 4773 4765 200,0 180,0 160,0 140,0 120,0 3000 100,0 2000 1000 0 2179 80,0 85 76 79 75 60,0 58 59 46 47 40,0 45 41 45 20,0 b.d 0,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ładunek w ściekach surowych (mgo2/dm3) Ładunek w ściekach po oczyszczalni (próg tlenowy) (mgo2/dm3) Konferencja pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017 16

Budowa zakładowej oczyszczalni ścieków przemysłowych w Oddziale Cukrownia Kruszwica podzielona została na dwa etapy: Budowa I stopnia oczyszczania ścieków rok budowy 2009, pierwsze uruchomienie instalacji kampania 2009 Budowa II stopnia oczyszczania ścieków - stopień tlenowy rok budowy 2015/2016 pierwsze uruchomienie instalacji kampania 2015 prace modernizacyjne stopnia beztlenowego rok 2015/2016 Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 17

Budowa I stopnia oczyszczania ścieków projekt budowlany oraz dokumentacja wykonawcza wraz z nadzorami autorskimi i rozruch technologiczny Generalny Wykonawca Krajowa Spółka Cukrowa S.A. Budowa II stopnia oczyszczania ścieków - stopień tlenowy projekt oraz budowa pod klucz Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 18

Oczyszczalnia ścieków etap projektowania Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 19

Oczyszczanie ścieków realizowane jest w oparciu o: fermentacja mezofilowa, zachodząca w temp. 37 O C. (I stopień oczyszczania ścieków) metodę osadu czynnego z usuwaniem w warunkach tlenowych związków biogennych, azotu i fosforu (II stopień oczyszczania ścieków) Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 22

Aktualne parametry wydajnościowe stopnia beztlenowego Przepływ dobowy maksymalny do stopnia beztlenowego : 2880 m 3 /d = 120 m 3 /h Przepływ dobowy średni : 2640 m 3 /d = 110 m 3 /h Ładunek dobowy ChZTśr : 17 000 kgchzt/d Stężenie ChZT na odpływie : < 500 mgo 2 /dm 3 Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 23

Obiekty technologiczne I stopnia oczyszczania ścieków Obiekt nr 1 zbiornik buforowy kondensatu Obiekt nr 2 budynek techniczny, w którym znajdują się: Pomieszczenie sterowni zintegrowane z laboratorium analiz ścieków Pomieszczenie socjalne WC Korytarz pomieszczenie dozowania chemikaliów Rozdzielnia NN Pomieszczenie techniczne Obiekt nr 2B Stacja ogrzewania ścieków Obiekt nr 3 - Hydrolizator Obiekt nr 4 Komora fermentacyjna Obiekt nr 5 Odgazowywacz nr 1 Obiekt nr 6A Osadnik lamelowy A Obiekt nr 6B Osadnik lamelowy B (budowa 2015/2016 r.) Obiekt nr 10 stacja odsiarczania biogazu Obiekt nr 11 pochodnia spalania biogazu Obiekt nr 12 studzienka odwadniająca Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 24

Prace modernizacyjne I stopnia oczyszczania ścieków pompownia ścieków wysokoobciążonych - wymiana pompy ścieków wysokoobciążonych na pompę o większej wydajności zbiornik buforowy kondensatu - wymiana pompy kondensatu do ogrzewania ścieków - zmiana systemu automatycznego uzupełniania kondensatu nadmiarowego przeznaczonego do ogrzewania ścieków - montaż chłodni rozpryskowej do chłodzenia kondensatu nadmiarowego kierowanego, bezpośrednio z fabryki, do stawu kondensatu stacja ogrzewania ścieków wysokoobciążonych - Zmiana regulacji ilości dozowanego kondensatu do ogrzewania ścieków wysokoobciążonych - wykonanie instalacji umożliwiającej ogrzewanie ścieków w wymienniku płytowym nr 1 zarówno wodą barometryczną jak i kondensatem nadmiarowym Odgazowywacz nr 1 Wykonanie rozdzielacza ścieków przefermentowanych na dwa osadniki lamelowe Budowa drugiego osadnika lamelowego nr 6B Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 25

Mechanizm biologicznego oczyszczania ścieków Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 26

Budowa stopnia beztlenowego 2009 r. Hydrolizator Komora fermentacyjna Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 27

Budowa stopnia beztlenowego 2009 r. Osadnik lamelowy Budynek techniczny Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 28

Budowa stopnia beztlenowego 2009 r. Osadnik lamelowy Komora fermentacyjna, hydrolizator Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 29

Budowa stopnia beztlenowego 2009 r. Pochodnia spalania biogazu Stacja ogrzewania ścieków Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 30

Pojemności głównych zbiorników stopnia beztlenowego HYDROLIZATOR 1100 m 3 KOMORA FERMENTACYJNA 3250 m 3 ODGAZOWYWACZ nr 1 50 m 3 OSADNIK LAMELOWY A i B 400 m 3 Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 31

Wykaz obiektów i urządzeń II stopnia oczyszczania ścieków Stopień tlenowy Obiekt nr 7 Reaktor biologiczny Obiekt nr 8 Odgazowywacz nr 2 Obiekt nr 9 Osadnik wtórny Obiekt nr 14 Zbiornik buforowy ścieków oczyszczonych Obiekt nr 15 Zbiornik przygotowania osadu czynnego Obiekt nr 16 Pompownia ścieków niskoobciążonych Obiekt nr 17 - Wylot ścieków oczyszczonych do rzeki Noteć Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 32

Parametry wydajnościowe stopnia tlenowego Ścieki po I stopniu oczyszczania Q śr dobowe 2640 m 3 /d Q śr h 110 m 3 /h Q max dobowe 2880 m 3 /d Q max h 120 m 3 /h Ścieki niskoobciążone (wody amoniakalne) Q śr dobowe 5300 m 3 /d Q śr h 220 m 3 /h Q max dobowe 5750 m 3 /d Q max h 240 m 3 /h Ścieki wysokoobciążone* * Q śr dobowe 0-460 m 3 /d Q śr h 0 20 m 3 /h Q max dobowe 0-670 m 3 /d Q max h 0-28 m 3 /h Łączna ilość ścieków do reaktora biologicznego Q śr dobowe 8400 m 3 /d Q śr h 350 m 3 /h Q max dobowe 9300 m 3 /d Q max h 387,5 m 3 /h Q max r 914 000 m 3 /rok* Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 33

Maksymalne ładunki ChZT i azotu do stopnia tlenowego maksymalny dopływ ścieków 9300 m3/d maksymalny ładunek ChZT 9500 kgchzt/d maksymalny ładunek azotu ogólnego 900 kgn/d maksymalny ładunek azotu amonowego 720 kgn-nh4/d Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 34

Mechanizm biologicznego oczyszczania ścieków - stopień tlenowy Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 35

Schemat blokowy oczyszczania ścieków Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 36

Budowa stopnia tlenowego 2015/2016 r. Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 37

Uruchamianie oczyszczalni - napełnianie komory denitryfikacji Konferencja pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017r. 45

Uruchamianie oczyszczalni ścieków - napełnianie komory nitryfikacji Konferencja pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017r. 46

2016r Uruchamianie oczyszczalni ścieków - przelew z komory denitryfikacji do nitryfikacji Konferencja pokampanijna STC, Warszawa 22-24.02.2017r. 47

2016r Uruchamianie oczyszczalni ścieków - praca biobloku Konferencja pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017r. 48

2016r Uruchamianie oczyszczalni ścieków - widok na komorę denitryfikacji Konferencja pokampanijna, Warszawa 22-24.02.2017r. 49

Pojemności głównych zbiorników stopnia tlenowego REAKTOR BIOLOGICZNY 10800 m 3 ODGAZOWYWACZ nr 2 170 m 3 OSADNIK WTÓRNY 4500 m 3 ZBIORNIK ŚCIEKÓW OCZYSZCZONYCH 27 m 3 Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 50

Kampania cukrownicza 2016 Łączna ilość ścieków do oczyszczalni 662 467 m 3 /kamp Przepływ średni dobowy 5 968 m 3 /d Ścieki oczyszczone wprowadzone do rzeki 395 347 m 3 Ścieki oczyszczone do odświeżania obiegów wodnych 267 120 m 3 Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 51

Kampania cukrownicza 2016 Parametr Ścieki oczyszczone wg rozporządzenia parametry ścieków oczyszczonych Wartości średnie ChZT [mgo 2 /dm 3 ] <125 65 BZT 5 [mgo 2 /dm 3 ] <25 11 Ogólny węgiel organiczny [mgc/dm 3 ] <30 17 Azot ogólny <30 16 Azot amonowy [mgn-nh 4 /dm 3 ] <10 0,1 Azot azotynowy [mgn-no 2 /dm 3 ] <1,0 0,2 Azot azotanowy [mgn-no 3 /dm 3 ] <30 12 Fosfor ogólny [mgpog/dm 3 ] <2,0 0,2 Zawiesina ogólna [mg/l] <35 15 Temperatura [ O C] <35 24 ph 6,5-9,0 7,8 Konferencja pokampanijna STC, 22-24.02.2017 52