6. Opis przedmiotu badań
6.4. Charakterystyka obiektu badawczego:
6.4.1. Opis ogólny
Badanym obiektem jest wysokoefektywna oczyszczalnia, wyposażona w reaktory typu SBR z konwencjonalnym osadem czynnym. Zaprojektowana została do usuwania zanieczyszczeń typowych dla ścieków bytowych a w szczególności: ciał stałych, zawiesiny, związków organicznych węgla oznaczanych wskaźnikami BZTx i ChZT oraz związków biogennych: azotu (biologicznie), fosforu (biologicznie ze wspomaganiem chemicznym).
Oczyszczalnia została zaprojektowana tak aby spełnić obowiązujące w roku 2008 przepisy jako średnia/mała oczyszczalnia gminna. Obiekt ten jest typowym przedstawicielem najnowszej generacji oczyszczalni gminnych przystosowanych do przetwarzania ścieków komunalnych z domieszką ścieków dowożonych, rolniczych lub pochodzących z niewielkiego przetwórstwa mięsnego - przetwórstwo indywidualne, lub mikro-ubojnie, mikro-zakłady mięsne.
Ze względu na brak jednomyślności w definiowaniu pojęcia mikro- lub małych- zakładów mięsnych, przekładający się również na brak jednomyślności w wytycznych projektowych czy też jednolitego ustawodawstwa różnicującego zakłady mięsne pod względem wielkości, zdecydowano się przyjąć następujące definicje [184-195]:
⎯ mikro ubojnia/zakład przetwórstwa mięsnego: zakład zatrudniający do 5 pracowników, mogący przetworzyć tygodniowo do 5 tuczników wieprzowych, przyjęto średnią wagę typowego tucznika równą 100 kg (80-120 kg) lub ekwiwalent w innym mięsie i sumarycznym zużyciu wody nieprzekraczającym 5 m3/d
⎯ mała ubojnia/zakład przetwórstwa mięsnego: zakład zatrudniający do 50 pracowników, mogący przetworzyć tygodniowo do 50 tuczników wieprzowych, lub ekwiwalent w innym mięsie i sumarycznym zużyciu wody nieprzekraczającym 50 m3/d
Analiza ilości i jakości ścieków surowych daje silne przesłanki do stwierdzenia, że pomimo występowania na badanym obszarze mikro ubojni, nie odprowadzały one ścieków do sieci kanalizacyjnej podłączonej do badanej oczyszczalni, lub były to zrzuty incydentalne w postaci ścieków silnie stężonych dowożonych wozami asenizacyjnymi nie do odróżnienia od silnie stężonych ścieków bytowo-gospodarczych ze zbiorników bezodpływowych, które są dowożone do oczyszczalni wozami asenizacyjnymi.
6.4.2. Założenia projektowe
Badany obiekt wybudowano w oparciu o pozwolenie wodnoprawne z 2009 r. zgodnie z którym gminna oczyszczalnia ścieków w L została zrealizowana etapowo. I etap zakończono w 2011r, II etap w 2014 r.
W I etapie zostały wykonane następujące obiekty: studnia z kratą pionową, pompownia ścieków surowych I-go stopnia, stacja mechanicznego oczyszczania ścieków - piaskownik napowietrzany z komorą tłuszczową, stacja przyjęcia ścieków dowożonych, zbiornik retencyjno-uśredniający ścieków Vc = 175 m3 z pompownią II-go stopnia i napowietrzaniem (docelowo po II etapie 350 m3), reaktory biologiczne SBR Vc = 2 x 650 m3 (po II etapie Vc = 4 x 650 m3), komora stabilizacji tlenowej osadu Vc = 310 m3 (docelowo Vc = 2 x 310 m3), stacja higienizacji i odwadniania osadu (wirówka dekantacyjna), pompownia ścieków oczyszczonych na wysokie stany wraz z kolektorem tłocznym zakończonym wylotem W-9.2, wylot podstawowy ścieków oczyszczonych W-9.1, osadnik wód opadowych z kanalizacją deszczową obejmującą teren oczyszczalni (z wyłączeniem placu przed punktem ścieków dowożonych), oraz kanalizacja gminna obejmująca A i L. Inwestycja została wykonana w zgodzie z miejscowym planem zagospodarowania przestrzennego zatwierdzonym uchwałą Rady Gminy (Dz. U. Woj. Małop.). Oczyszczalnia docelowo jest przystosowana do obsługi średniego ładunku zanieczyszczeń określanego wskaźnikiem BZT5 w wysokości 14 950 RLM (w I etapie 7 300 RLM).
48 Podczas starania się o pozwolenie wodnoprawne, przyjęto założenie, że: ilość ścieków dowożonych ze zbiorników wybieralnych będzie malała w miarę rozbudowy sieci kanalizacyjnej aż do całkowitego zaprzestania przyjmowania ścieków dowożonych po zakończeniu II etapu. [186]
6.4.2.1. Jakość ścieków surowych, wymagana pierwotnie efektywność oczyszczania
W projekcie / pozwoleniu wodno-prawnym przyjęto następującą charakterystykę pochodzenia ścieków:
typowe ścieki bytowe z domieszką ścieków pochodzących z uboju gospodarczego oraz z małych ubojni i zakładów przetwórstwa mięsnego, oraz możliwość pojawienia się ścieków z warsztatów samochodowych i lakierni. Założono powstawanie rocznie ok. 1200 t łącznie odpadów (skratki, piasek, tłuszcze i osad po stabilizacji tlenowej). [196, 197]
Przyjęto następujące parametry jakościowe i ilościowe ścieków surowych dopływających kanalizacją:
• jednostkowa ilość ścieków dla mieszkańca 150 l/Mk*d
• jednostkowa ilość ścieków dla ucznia 25 l/os*d
• jednostkowa ilość ścieków dla ucznia w internacie 130 l/os*d
• jednostkowa ilość ścieków dla wychowanka Domu dziecka 150 l/os*d współczynnik zwiększający liczbę mieszkańców -1,2
Przewidywana liczba:
• mieszkańców w I etapie (A, L) 4025 Mk
• mieszkańców w II etapie (C, F, K) 2586 Mk
• uczniów dojeżdżających 230 Mk
• uczniów w internacie 30 Mk
• wychowanków Domu Dziecka 30 Mk
Przewidywany jednostkowy ładunek:
• BZT5 60 g/ Mk*d
• zawiesiny ogólnej 60 g/ Mk*d
• azotu ogólnego 11 g/ Mk*d
• fosforu ogólnego 2 g/ Mk*d
Przewidywana Ilość ścieków surowych bytowych:
• mieszkańcy w I etapie 603,3 m3/d
• mieszkańcy w II etapie 387,9 m3/d
• uczniowie, wychowankowie 15 m3/d
Przewidywany Ładunek zanieczyszczeń w ściekach bytowych:
• mieszkańcy w I etapie 241,5 kg/d
• mieszkańcy w II etapie 155,2 kg/d
• uczniowie, wychowankowie 8,2 kg/d
Przyjęto następujące parametry jakościowe i ilościowe ścieków surowych dowożonych:
49
• Ilość ścieków dowożonych w I etapie przyjęto jako 10% ilości ścieków bytowych dopływających kanalizacją. Założono systematyczne zmniejszanie się ilości ścieków dowożonych w miarę rozbudowy sieci kanalizacyjnej aż do całkowitego zaniku po zakończeniu II etapu.
• Średnie stężenie BZT5 w ściekach dowożonych przyjęto: S_BZT5 1800 g/m3
• Dopływ ścieków bytowych z kanalizacji w I etapie: Qd_śr = 603,3 m3/d
• Przyjęto ilość ścieków dowożonych Qdow = 60 m3/d
• Ładunek BZT5 w ściekach dowożonych ŁBZT5= 108 kg/d Przyjęto następujące parametry jakościowe i ilościowe potencjalnych ścieków produkcyjnych:
W obszarze obsługiwanym przez oczyszczalnie ścieków występuje duża liczba warsztatów samochodowych i lakierniczych, ścieki z tych zakładów nie mogą być podłączane do kanalizacji i oczyszczalni. Na terenie miejscowości przewidywanych do podłączenia do projektowanej oczyszczalni działa kilkadziesiąt zakładów, w których powstają ścieki produkcyjne. Są to w większości małe ubojnie lub/i przetwórnie, piekarnia. Założono wstępne podczyszczanie ścieków produkcyjnych ze szczególnym uwzględnieniem eliminacji ze ścieków kierowanych do kanalizacji zbiorowej: zanieczyszczeń nierozdrobnionych, odpadów stałych, gnojowicy, tłuszczy łatwo flotujących. Założono, że stężenie tłuszczu w ściekach odprowadzanych do kanalizacji nie powinno przekraczać 100 mg/l.
W wyniku dokonanej analizy do projektu oczyszczalni ścieków przyjęto następujące założenia dla ścieków produkcyjnych:
I etap
• ilość - 40,0 m3/d,
• ładunek - 80 kg/d,
• stężenie BZT5 - 2000 g/m3 II etap
ścieki z zakładów:
• ilość -190,0 m3/d,
• ładunek - 380 kg/d,
• stężenie BZT5 - 2000 g/m3,
ścieki z domowych ubojni (okresowo):
• ilość - 50,0 m3/d,
• ładunek -110 kg/d,
• stężenie BZT5 - 2200 g/m3 Wyniki bilansu zawarto w tabeli 6-4
50 Tab. 6-4 Wskaźnikowy bilans ścieków dopływających do oczyszczalni
Rodzaj ścieków: Ilość I etap [m3/d]
Ładunek I etap [kg/d]
Ilość – docelowo [m3/d]
Ładunek –docelowo [kg/d]
Bytowe z kanalizacji 619,0 249,7 1007,0 405,0
Dowożone: 60,0 108,0 - -
z zakładów przem. 40,0 80,0 190,0 380,0
z domowych
ubojni ' 50,0 110,0
Razem: 719,0 437,7 1247,0 895,0
Równoważna liczba mieszkańców RLM = 14 917.
Przyjęto do obliczeń technologicznych
Dla I etapu: RLM - 07 300; Ładunek BZT5 - 438 kg/d Dla I etapu: RLM - 14 950; Ładunek BZT5 - 897 kg/d
Tab. 6-5 Przewidywane w projekcie wielkości przepływów charakterystycznych Rodzaj przepływu I etap II etap
Średniodobowy [m3/d] 720 1 250 Maksymalny dobowy [m3/d] 900 1 500 Średni godzinowy [m3/h] 30 52 Średni z godzin dziennych [m3/h] 51 89 Maksymalny godzinowy [m3/h] 72 125
Tab. 6-6 Projektowe stężenia i ładunki zanieczyszczeń w ściekach surowych dopływających do oczyszczalni Rodzaj
wskaźnika
Stężenia I etap [g/m3]
Ładunek I etap [kg/d]
Stężenia docelowo [g/m3]
Ładunek docelowo [kg/d]
BZT5 608 438 718 897
ChZT 1216 876 1435 1794
Zawiesina Og. 608 438 700 875
Azot og. 111 80,3 120 150
Fosfor og. 20 14,6 24 30
Proporcje charakterystycznych wskaźników zanieczyszczeń w ściekach surowych wynoszą:
I etap:
BZTs/Nog = 608/111 = 5,5 > 5 BZTs/Pog = 608/20 = 30,4 > 25
51 II etap:
BZTs/Nog = 718/120= 6,0 > 5 BZTs/Pog = 718/24 = 30 > 25
Zgodnie z przyjętymi podczas projektowania danymi ścieki dopływające do oczyszczalni są ściekami o charakterze wysoko stężonych ścieków bytowych, podatnymi na procesy zintegrowanego usuwania zanieczyszczeń węglowych oraz biogennych. Wartości proporcji wskazują na wystarczającą ilość zanieczyszczeń organicznych w stosunku do biogennych, co pozwoli na wysokoefektywne oczyszczanie ścieków z usuwaniem N i P.
6.4.2.2. Układ technologiczny oczyszczalni
1) Dopływ ścieków surowych: kanalizacja + punkt zlewczy ścieków dowożonych 2) Sito pionowe + pompownia Ist.
3) Piaskownik
4) Zbiornik wyrównawczy przed reaktorami + pompownia IIst.
5) Reaktory biologiczne 2 x 2; ścieki oczyszczone grawitacyjnie lub pompownia IIIst. do odbiornika (rz. Wisła), osad kierowany do dalszej przeróbki
6) Komory stabilizacji tlenowej osadu w układzie 1+1 7) Wirówka (odwodnienie osadu)
8) Kontener osadowy
6.4.2.3. Spis urządzeń objętych pomiarami (wraz z mocą zainstalowaną).
Uwagi: urządzenia zaznaczone szarą kursywą zostały objęte siecią pomiarową w ramach innych badań.
• System napowietrzania: dmuchawy 3 szt. (D4, D5, D6) 30kW
• Turbiny napowietrzająco-mieszające wewnątrz reaktorów (TR3, TR4) 11/7,5 kW
• Pompa osadowa usuwająca osad nadmierny z reaktora po skończonym cyklu (P11) 5,5 kW
• System napowietrzania komór stabilizacji tlenowej: dmuchawy 2 szt. (D7, D8) 11 kW
• Turbiny napowietrzająco-mieszające wewnątrz komór stabilizacji osadu (TR5, TR6) 5,5 kW