I. OPIS TECHNICZNY

1. OPIS TECHNOLOGICZNY OCZYSZCZANI ŚCIEKÓW

Ścieki dopływające do projektowanej oczyszczalni kanalizacją rozdzielczą z 130 tys. miejscowości zawierają znaczne ilości zanieczyszczeń w postaci:

- ciał stałych ( zawiesiny opadające i nieopadające, organiczne i nieorganiczne)

- substancji nieorganicznych

- materię nieorganiczną

- związków biogennych

- drobnoustrojów

Odpowiednio dobrany i przedstawiony poniżej układ procesów i urządzeń technologicznych zapewni na drodze mechanicznego, a następnie biologicznego oczyszczania usunięcie ze ścieków tych zanieczyszczeń. Ścieki odprowadzane do odbiornika będą spełniać wymagania określone w Rozporządzeniu 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 wodnego.

1. Krata rzadka (jako krata obiegowa) i kraty średnie ( robocza i rezerwowa)

2. Piaskownik przedmuchiwany

3. Osadniki wstępne poziome

4. Komora defosfatacji

5. Komora osadu czynnego z symultanicznie prowadzonym procesem nitryfikacji i denitryfikacji

6. Osadniki wtórne radialne

Regulacje związane z gospodarowaniem komunalnymi osadami ściekowymi zawarto w artykule 43 Ustawy o odpadach z dnia 27 kwietnia 2001 r. (Dz.U.Nr.62.poz.628), w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 01.08.2002 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych (Dz.U.Nr.134.poz.1140) oraz w Obwieszczeniu Prezesa Rady Ministrów z dnia 16.09.2002 r. o sprostowaniu błędu (Dz.U.Nr.155.poz.1299).

1.1. Oczyszczanie mechaniczne

Ścieki grawitacyjnie dopływają do budynku krat. Na kratach (rzadkiej- obiegowej i średniej - roboczej i rezerwowej) obywa się proces usuwania ze ścieków substancji stałych, o stosunkowo dużych rozmiarach, w wyniku procesu cedzenia. Obecność tych zanieczyszczeń mogłaby zakłócić działanie następnych obiektów oczyszczalni i przyczynić się do awarii.

Skratki po oczyszczeniu krat są transportowane i odwadniane za pomocą przenośnika z prasą do kontenera.

Następnie ścieki dopływają do piaskownika przedmuchiwanego o przepływie poziomym. Tam odbywa się usuwanie piasku ze ścieków, co zabezpiecza kolejne obiekty oczyszczalni przed:

- zapychaniem rurociągów,

- ścieraniem mechanicznym elementów pomp,

- akumulacją piasku w komorach napowietrzania, prowadzącą do zanieczyszczenia ich pojemności czynnej.

Podstawowym zadaniem piaskowników jest rozdzielenie zawiesin mineralnych od organicznych, które mają być oddzielone w osadniku wstępnym. Gwarancją opadania piasku pozbawionego zanieczyszczeń organicznych jest zapewnienie optymalnej prędkości przepływu przez piaskownik, która wynosi 0,2 -0,3 m/s. Prędkości mniejsze przyczyniają się do sedymentacji zanieczyszczeń organicznych, natomiast prędkości przekraczające 0,3 m/s powodują wypłukiwanie piasku z komór piaskownika. Piasek usuwany jest ze ścieków w wyniku procesu sedymentacji.

Po usunięciu piasku ścieki zawierają zanieczyszczenia organiczne, koloidalne i zawiesinę. W osadniku wstępnym dokonuje się usunięcia zawiesin łatwo opadających poprzez zapewnienie wystarczająco powolnego przepływu laminarnego ścieków.

1.2. Oczyszczanie biologiczne:

Oczyszczanie biologiczne stanowi II stopień oczyszczania pozostałych w ściekach po mechanicznym oczyszczaniu rozpuszczonych zw. organicznych i zawiesin nieopadających (koloidów).

Część biologiczna oczyszczania zaczyna się w komorze defosfatacji, w której zachodzi biologiczna eliminacja fosforu w warunkach beztlenowych.

Po biologicznym usuwaniu fosforu z reguły nie można dotrzymać w sposób niezawodny wartości kontrolowanej dla fosforu. W takim wypadku należy zastosować metody chemiczne polegające na dawkowaniu koagulanta w postaci siarczanu żelaza.

Następnie ścieki kierowane są do komory osadu czynnego . Proces osadu czynnego jest biologiczną tlenową metodą oczyszczania ścieków. Wykorzystana jest tu metaboliczna reakcja mikroorganizmów, w wyniku której otrzymuje się w wysokim stopniu oczyszczone ścieki. W pierwszej kolejności rozkładowi podlegają związki węgla, a następnie połączenia azotowe utleniane są do azotynów i azotanów ( proces nitryfikacji). Z obiegu azot uwalniany jest dopiero w procesie denitryfikacji.

Z komory osadu czynnego ścieki kierowane są do osadnika wtórnego radialnego, gdzie następuje oddzielenie osadu czynnego od oczyszczonych ścieków. Zatem następuje klarowanie ścieków i zagęszczanie osadu. Przelewające się do komory przelewowej ścieki oczyszczone odprowadzane są za pomocą rurociągu grawitacyjnego do odbiornika (rzeki).

Osad z osadnika dzielony jest na dwie części. Jedna z nich kierowana jest jako osad recyrkulowany do komory osadu czynnego w celu utrzymania biomasy na stałym poziomie, pozostała część jako osad nadmierny trafia do zagęszczacza mechanicznego, potem podlega procesom przeróbki osadów.

2. EFEKT EKOLOGICZNY

Zgodnie z rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 roku- pozycja 984

(Dz. U.06.137.984) w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego wartości ładunków w ściekach odprowadzanych do odbiornika nie mogą przekraczać dla RLM 100 tys. i powyżej:

• BZT₅ = 15 [mgO₂/l] lub min 90% redukcji,

• ChZT = 125 [mgO₂/l} lub min 75% redukcji,

• Zawiesiny ogólne = 35 [mg/l] lub min 90% redukcji,

• Azot ogólny (suma azotu Kjeldahla (N_Nog+N_NH4), azotu azotanowego i azotanowego) = 10 [mgN/l] lub min 85% redukcji,

• Fosfor ogólny = 1 [mgP/l] lub 90% redukcji.

3. OPIS TECHNOLOGICZNY PRZERÓBKI OSADÓW ŚCIEKOWYCH:

Osady powstałe podczas oczyszczania ścieków będą poddane przeróbce, a po unieszkodliwieniu zostaną usunięte z terenu oczyszczalni w formie osadu przeznaczonego do wykorzystania rolniczego.

Układ przeróbki osadów:

1. Zagęszczacz grawitacyjny ( osad wstępny),

2. Zagęszczacz mechaniczny ( osad nadmierny),

3. Zbiornik uśredniający

4. Wydzielona komora fermentacji (+ instalacja biogazu),

5. Wtórny zagęszczacz grawitacyjny

6. Odwadnianie mechaniczne,

7. Higienizacja.

3.1. Zagęszczanie grawitacyjne i mechaniczne:

Zagęszczanie powoduje zmniejszenie objętości osadu i tym samym odciążenie kolejnych etapów jego przeróbki. Wynikiem tego jest znaczne zmniejszenie kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych dalszego ciągu technologicznego.

Początkowe efekty zagęszczania uzyskuje się w lejach osadowych osadnika wstępnego i wtórnego, ale lej osadowy nie służy do zagęszczania, lecz jest etapem pośrednim.

3.1.1. Zagęszczacz grawitacyjny:

W projektowanym układzie technologicznym dobrano zagęszczacz grawitacyjny firmy PASSAWANT typu 3,6. Osad z osadnika wstępnego pompowany jest do zagęszczacza poprzez rurę wlotową, a następnie wprowadzany do zbiornika na wysokości cylindra centralnego. W trakcie obrotu mieszadła prętowego z osadu uwalnia się woda. Osad opada i jest zgarniany do leja osadowego. Woda powierzchniowa odprowadzana jest za pomocą koryta przelewowego. Listwa zgarniająca dla osadu flotującego odprowadza osad do leja przeznaczonego na osad flotujący.

3.1.2. Zagęszczacz mechaniczny:

Osad z osadnika wtórnego kierowany jest do zbiornika magazynowania osadu nadmiernego, poczym w celu zagęszczenia do zagęszczacza mechanicznego. Dobrano zagęszczarkę taśmową KLEIN typu DB 2.0 firmy HUBER. W celu efektywniejszego zagęszczenia osad podlega kondycjonowaniu polimerem o dawce=3[g/kgs.m.] , a dobowe zużycie wynosi d= 21,9 [kg/d]. Dobrano zbiornik z osprzętem do przygotowania, utrwalania, magazynowania i dozowania polielektrolitów firmy REDOR typu C, który wykonywany jest na zamówienie. Dobrano także membranową pompę dozującą firmy FAPO typu YDH-S4 o max wydajności 73 [dm³/h].

3.2. Zbiornik uśredniający:

Zagęszczony osad z zagęszczacza grawitacyjnego i mechanicznego kierowany jest do zbiornika uśredniającego o średnicy D= 10 [m], który będzie wykonany na zamówienie przez firmę HYDROBUDOWA ŚLĄSK S.A. Jest on kierowany do zbiornika uśredniającego w celu wyrównania ewentualnej różnicy w uwodnieniu osadu po zagęszczaniu grawitacyjnym i mechanicznym. Dobrano system mieszania RW3021.Uzyskany osad podlega stabilizacji beztlenowej w procesie fermentacji.

3.3. Stabilizacja beztlenowa- proces fermentacji:

Nadrzędnym celem procesu fermentacji jest rozkład związków organicznych (zmniejszenie suchej masy organicznej). Podczas tego procesu jako produkt uboczny powstaje biogaz zawierający 65-70 % metanu i 30-35 % dwutlenku węgla, a także śladowe ilości innych związków, w tym siarkowodoru.

Proces fermentacji zachodzi w czterech fazach: hydrolizy, zakwaszania, octanogennej i metanogennej. Jako produkty końcowe powstają metan i dwutlenek węgla. Istotny wpływ na efektywność tego procesu mają:

- temperatura,

-odczyn,

- skład substratu,

- mieszanie zawartości komory,

- ilość i częstotliwość doprowadzania osadu,

- zawartość substancji toksycznych.

Proces fermentacji prowadzony jest w wydzielonych komorach WKF posiadających na stropie instalację do odprowadzania biogazu.

Dobrano zbiornik WKF model 11220 firmy ATARA.

Jest to obiekt wykonany w technologii PERMASTORE tj. montaż komór z blach stalowych, na fundamencie żelbetowym. Wyjątkowość zbiornika PERMASTORE polega na trwałym zabezpieczeniu go przed korozją, za pomocą elastycznego i odpornego na uszkodzenia mechaniczne, pokrycia ze szkła kobaltowego, które w temperaturze 850 °C zostaje wtopione w stal - cząsteczki stali i szkła wzajemnie się przenikają . Konstrukcja zbiornika PERMASTORE zapewnia jego całkowitą gazoszczelność. Odporność zbiornika na korozyjne działanie biogazu oraz długa jego żywotność powoduje, że zbiornik PERMASTORE w pełni spełniają wymogi procesów technologicznych prowadzonych w WKF. Jego konstrukcja pozwala na zastosowanie niezbędnych urządzeń, jak np. mieszadła, ujęcia gazu, zbiorniki przelewowe. Izolacja termiczna montowana na zbiorniku umożliwia utrzymanie określonej temperatury wewnątrz zbiornika, wymaganej dla fermentacji osadów.

Wyposażenie Komory Fermentacyjnej:

• Ujęcie biogazu  - wyposażone w kopułę ujęcia biogazu z łapaczem piany.

• Mieszadło - wyposażone w dwa śmigła. Dolne utrzymuje czystość dna komory i wywołuje ruch osadu, górne zapobiega tworzeniu się kożucha. Mieszadło montowane jest centralnie do dachu zbiornika. Dobrano mieszadło MFS 5 firmy Sterling- HALBERG.

• Hydrauliczny zawór bezpieczeństwa - na maksymalne ciśnienie gazu 3,45 kPa. pojemność wodna - 14,4 dm3.

• Mechaniczny kombinowany zawór bezpieczeństwa .

• Wziernik - aluminiowy, skręcany, zawiera 8 mm pojedyncze szkło bezpieczne oraz zewnętrzna i wewnętrzną wycieraczkę

Aby utrzymać odpowiednią temperaturę procesu fermentacji i ograniczyć koszty związane z dodatkową energią, zastosowano instalację odzysku energii cieplnej i elektrycznej. Powstający w procesie fermentacji gaz jest oczyszczany i spalany w gazmotorze. Powstające w ten sposób ciepło jest kierowane do wymiennika, gdzie ogrzewa osad do temperatury procesu fermentacji mezofilowej.

Biogaz magazynowany jest w zbiorniku PERMASTORE model 8115 o pojemności 1937,0 [m3].

Biogaz ujmowany w komorach fermentacyjnych zawiera stężenie siarkowodoru (~4.5 gH₂S/m³) przekraczające wartość dopuszczalną dla urządzeń grzewczych i generatorów. W celu zmniejszenia stężenia H₂S biogaz poddawany jest procesowi odsiarczania typu suchego. Funkcjonuje ona na zasadzie przepływu biogazu przez złoże kolumnowe wypełnione odpowiednim granulatem zatrzymującym, wytrącone z gazu, związki siarki. Jednocześnie w procesie podawane jest do kolumny sprężone powietrze dla prowadzenia regeneracji złoża. Odsiarczanie i regeneracja złoża przebiega zatem symultanicznie w jednym procesie.

Proces odsiarczania przebiega bezobsługowo, ze stałą kontrolą składu mieszanki powietrzno-gazowej. Wydajność procesu uzależniona jest od stopnia drożności złoża kolumnowego i spada, gdy ilość osadzonej siarki osiągnie 25% początkowego ciężaru złoża. Zużyte złoże należy systematycznie usuwać poprzez włazy umiejscowione w dolnej części kolumny. Uzupełnianie złoża następuje poprzez jego zasyp od góry kolumny. W czasie przepływu biogazu od dołu kolumny siarka osadza się na złożu w coraz mniejszych ilościach do momentu, kiedy zostaje całkowicie uwolniona z biogazu. Zapewnia to znakomity efekt odsiarczania. Dostawa odsiarczalni typu suchego obejmuje n.w. elementy:

Złoże kolumnowe:

• kolumna stalowa ocynkowana ogniwo

• izolowane termicznie

• z wypełnieniem odsiarczającym

• z filtrem gazowym

• z platformą obsługi wraz z drabinką włazową.

Zespół regenerujący złoże:

• automat sprężarkowy z ciśnieniowym i zaworem bezpieczeństwa

• zawór napowietrzający trójdrogowy

Urządzenie do załadunku/ wyładunku materiału odsiarczającego:

• zbiornik transportowy z przepustnicą i zaworem odcinającym

• elektryczny podnośnik z obrotowym ramieniem i pojemnikiem transportowym

• elektryczny wyciągnik łańcuchowy

Obwód bezpieczeństwa:

• Reduktor ciśnieniowy umożliwiający dokładną kontrolę stałego ciśnienia powietrza przed dyszą

Po zamknięciu zaworu magnetycznego, czas reakcji zadziałania przekaźnika wynosi 30 sek. Jeżeli po upływie tego czasu nadal występuje nadwyżka ciśnienia, jest przekazywany sygnał wyłączający urządzenie. Taki sam sygnał jest przekazywany jeśli w termostacie umieszczonym w obwodzie czystego gazu temperatura wzrośnie powyżej 60°C.

3.4. Wtórne zagęszczanie grawitacyjne:

Wtórne zagęszczanie grawitacyjne wywiera w większości pozytywny wpływ na dalsze mechaniczne odwadnianie osadu. Wyraża się on osiągnięciem wyższych stężeń suchej masy w odwodnionym osadzie.

Wtórny zagęszczacz grawitacyjny o średnicy D= 19 [m] i pojemności 184 [m3] wykony będzie na zamówienie przez firmę HYDROBUDOWA SLASK S.A .

3.5. Odwadnianie mechaniczne.

Celem mechanicznego odwadniania jest redukcja masy, objętości i uwodnienia osadu. Ponad to osad przygotowywany jest do higienizacji i dalszego jego wykorzystania .

Dobrano zagęszczarkę taśmową KLEIN typu DB0,5 firmy HUBER.

Osad przed odwadnianiem jest kondycjonowany polimerem o dawce=7 [g/kgs.m.] , a dobowe zużycie wynosi d= 26,44 [kg/d] . Dobrano zbiornik do przygotowania i dozowania polielektrolitu AP typu C o pojemności 1500 [m3].Dobrano membranową pompę dozującą firmy FAPO typu YDM-S5

3.6. Higienizacja:

Ponieważ przetworzony osad będzie wykorzystany do celów rolniczych, higienizacja osadu jest koniecznym etapem obróbki osadu . Ma na celu niszczenie drobnoustrojów, w szczególności chorobotwórczych. Dodanie dostatecznej ilości wapna do osadu powoduje:

- zmniejszenie organizmów chorobotwórczych

- zmniejszenie zawartości związków organicznych

- zmniejszenie ilości wody w osadzie

- zwiększenie suchej masy

- unieruchomienie niektórych metali w osadzie

- kontrolę zapachów

- zmniejszenie niedogodności związanych z transportem osadu.

W projektowanym układzie zastosowano do higienizacji wapno palone, którego dawka wynosi 0,3 [kg CaO/kg s.m.]. Dobowe zużycie CaO wynosi 2644 [kgCaO/d].

Instalacja higienizacji osadów zbudowana jest z następujących urządzeń:

· silosa,

· podajnika,

· mieszacza

4. BILANS ENERGETYCZNY

4.1. Zapotrzebowanie energii elektrycznej:

4.2. Zapotrzebowanie na ciepło do podgrzania osadu surowego:

V_os. = 297
- objętość osadu zagęszczonego

T_WKF = 35 ^oC - 37 ^oC - temp. procesu fermentacji mezofilowej

16 - 18 ^oC→ 16 ^oC

8 - 12 ^oC→ 10 ^oC

4.3. Straty ciepła przez ściany komory:

V_WKF = 4918,59 [m3] - objętość komory fermentacji

f_L = 0,25

f_Z = 0,40

4.4.Straty ciepła na armaturze i sieci przesyłowej:

4.5. Suma strat:

4.6. Dobór urządzeń:

Kocioł grzewczy	Gazmotor
e.cieplna	e.cieplna i e.elektryczna

Olej opałowy:

• wartość opałowa oleju opałowego = 42,7 {MJ/kg]

• gęstość oleju opałowego =860 [kg/m³]

• cena oleju opałowego = 2,86 [zł/dm³]

• stopień wykorzystania = 90%

• 1 [kWh]= 3,6 [MJ]

Bilans kosztu zakupu kotła grzewczego w skali roku z uwzględnieniem sezonu lato/zima:

	Lato 150 dni	Zima 215 dni	Razem
Koszt e. elektrycznej	363300 zł	520730 zł	884030 zł
Koszt zakupu oleju opałowego	-	-	-
			884030 zł

Koszt e.elektrycznej:

zł

zł

Gdzie:

150 - liczba dni latem

215- liczba dni latem

0,4 - koszt [zł/kW],

Koszt zakupu oleju opałowego:

Straty L= 7915→ odzysk= 16634→ nadwyżka= 8719

Straty Z= 10779→ odzysk= 16634→ nadwyżka=5835

Bilans kosztu zakupu gazmotoru w skali roku z uwzględnieniem sezonu lato/zima:

	Lato 150 dni	Zima 215 dni	Razem
Koszt e. elektrycznej	-	-	-
Koszt zakupu oleju opałowego	-	24295 zł	24 295 zł
			24295 zł

Koszt e.elektrycznej:

Zapotrzebowanie e. elektrycznej= 6055
→ odzysk=6237,99→ nadwyżka= 182,99

Koszt zakupu oleju opałowego:

Straty L= 7915→ odzysk=10396→ nadwyżka= 2481

Straty Z= 10779→ odzysk=10396→ niedobór= 403

Kotłownia będzie posiadała gazmotor, gdyż w tym przypadku nie jest konieczny zakup energii elektrycznej.

5. PROGRAM OSTATECZNEGO WYKORZYSTANIA OSADÓW ŚCIEKOWYCH:

Każda oczyszczalnia powinna mieć udokumentowaną gospodarkę osadami. Jest do tego zobowiązana ustawą z dnia 27 kwietnia 2001r. o odpadach (Dz. U. Nr 62 z 2001r., poz.628), która mówi iż, każdy wytwórca odpadów zobowiązany jest do ich unieszkodliwienia.Osad po odpowiedniej przeróbce może być wywieziony na składowisko odpadów, spalany bądź wykorzystany w rolnictwie jako nawóz. W niniejszym projekcie po danej przeróbce osadu proponuje się ostateczne wykorzystanie osadu w rolnictwie.Komunalne osady ściekowe mogą być stosowane na gruntach, których odczyn jest nie mniejszy niż pH 5,6 a zawartość w osadzie metali ciężkich nie powinna przekraczać ilości określonych w rozporządzeniu Ministra Środowiska (Dz.U. z 2002 r., nr 134, poz. 1140). Komunalne osady ściekowe powinny spełniać normy sanitarne określone w ww. rozporządzeniu.Rolnik wykorzystujący osady ściekowe musi posiadać plan nawożenia, uwzględniający ilość składników odżywczych (biogenów) znajdujących się w dawkach osadów ściekowych przeznaczonych do zastosowania, jak również wyniki analizy gleby, wykonane bezpośrednio przed stosowaniem osadu ściekowego.Stosowanie osadów ściekowych jest zabronione na gruntach z roślinami przeznaczonymi do bezpośredniego spożycia przez ludzi.

.

II. CZĘŚĆ OBLICZENIOWA- PRZERÓBKA OSADÓW ŚCIEKOWYCH

1. Bilans osadów ściekowych:

1.1. Masa osadu wstępnego G
:

= 43% (0,43) - sprawność osadnika (efekt redukcji wskaźników zanieczyszczeń w OWS

Z₀ = 466,7
= 0,47
- zawiesina ogólna

Q_d = 28493
- ilość ścieków dopływających do oczyszczalni

1.2. Objętość osadu wstępnego V
:

G = 5758
- masa osadu wstępnego

W = 96-97% → 97% - uwodnienie dla osadu wstępnego

1.3. Masa osadu nadmiernego G_n
:

= 0,035
- najwyższa dopuszczalna wartość zawiesiny ogólnej dla ścieków bytowo- gosp. wprowadzanych do wód i do ziemi, zgodnie z Rozporządzeniem MŚ z dn. 24 lipca 2006r.

= 0,85
-

-ilość BZT₅ w ściekach dopływających do części biologicznej oczyszczalni z uwzględnieniem przyrostu

- najwyższa dopuszczalna wartość BZT₅ dla ścieków bytowo- gosp. wprowadzanych do wód i do ziemi, zgodnie z Rozporządzeniem MŚ z dn. 24 lipca 2006r.

1.4. Objętość osadu nadmiernego V_n
:

G_n = 7302
- masa osadu nadmiernego

W - 99-99,3% → 99% - uwodnienie dla osadu nadmiernego

2. Zagęszczacz grawitacyjny:

2.1. Objętość zagęszczacza V_zag [m³]:

[m³]

t_zag = 24-28 [h] → 29 [h] - czas zagęszczania

V= 192
- objętość osadu do zagęszczania grawitacyjnego

[m³]

2.2. Powierzchnia zagęszczacza O_zag [m²]:

[m²]

A = 80-100
→ 90
-obciążenie hydrauliczne

G = 5758
- masa osadu do zagęszczenia grawitacyjnego

[m²]

Dobrano:

Zagęszczacz grawitacyjny typ 3,6 firmy PASSAVANT:

- d₁=9m

- d₂=2,4m

- V₁=3 m³

- V₂=239 m³

- W=3,6m

2.3. Objętość po zagęszczeniu V_{po zag}
:

= 192
- objętość osadu wstępnego przed zagęszczaniem

= 97% - uwodnienie dla osadu wstępnego przed zagęszczaniem

= 95% - uwodnienie dla osadu wstępnego po zagęszczaniu

3. Zagęszczanie mechaniczne:

3.1. Zbiornik magazynowy osadu nadmiernego:

T_max= 24 [h] ( ze względu na zagniwalność)

H= 3-5 [m]→ 4 [m] - głębokość ( ze względu na efektywność mieszania)

D- średnica zb.

V= 730
- objętość osadu nadmiernego

[m]

[m]

Dobrano:

→ Zbiornik magazynowy osadu nadmiernego wykonany będzie na zamówienie przez firmę HYDROBUDOWA ŚLĄSK S.A.

→ Mieszadło typu RW4021 o parametrach:

-średnica [mm] -400

- prędkość obrotowa [1/min] - 702

- moc silnika P₁ [kW] - 4,2

- moc silnika P₂ [kW] - 3,0

3.2. Wydajność zagęszczacza mechanicznego:

V_n = 730
-objętość osadu nadmiernego

L_d = 6 [dni] - liczba dni roboczych w tygodniu

T_p = zakładam 16 [h] - liczba godzin pracy w ciągu doby

Dobrano:

Zagęszczarkę taśmową KLEIN firmy HUBER typu DB20 o parametrach:

-zawartość suchej masy na wejściu- 0,8%

-wydajność-80

-zużycie polimeru= 3

3.3. Objętość osadu po zagęszczeniu :

= 730
-objętość osadu nadmiernego

= 99%- uwodnienie dla osadu nadmiernego przed zagęszczeniem

= 96%- uwodnienie dla osadu nadmiernego po zagęszczeniu

3.4. Stacja przygotowania i dozowania polielektrolitu:

Zużycie polielektrolitu w zagęszczaniu mechanicznym wynosi: D_p = 3

0,02 [kg] → 1 [dm³]

21,9 [kg] → x [dm³]

x= 1095 [dm³/d]=1,0[m³/d]

Dobrano:

→ Zbiornik z osprzętem do przygotowania, utrwalania, magazynowania i dozowania polielektrolitów firmy REDOR, typ C o pojemności 1200 [dm³]- wykonywany na zamówienie → Membranową pompę dozująca fitmy FAPO typu YDT-S4 o max wydajności dla liczby głowic=1 równej 73

Wydajność pompy:

4. Zbiornik uśredniający:

4.1. Ilość cieczy osadowych:

4.2. Zbiornik uśredniający

a). masa osadu zagęszczonego:

G = 5758
- masa osadu wstępnego

G_n = 7302
- masa osadu nadmiernego

b). objętość osadu zagęszczonego:

V_{po.zagęszcz.} = 115
- objętość osadu po zagęszczeniu w zagęszczaczu grawitacyjnym

V_po = 182
- objętość osadu po zagęszczeniu w zagęszczaczu mechanicznym

c). uwodnienie osadu zagęszczonego:

[%]

G = 13060
- masa osadu zagęszczonego

V = 297
- objętość osadu zagęszczonego

[%]

4.3. Wymiary zbiornika uśredniającego:

[m]

Powierzchnia =

Dobrano:

→ Zbiornik uśredniający wykonany będzie na zamówienie przez firmę HYDROBUDOWA ŚLĄSK S.A.

→ System mieszania RW3021 o parametrach:

- średnica 300 [mm]

- prędkość obrotowa 904 [1/min]

- moc silnika P₁=202 [kW]

- moc silnika P₂= 1,5 [kW]

5. Proces fermentacji:

5.1. Wydajność pompy zasilającej przy zasilaniu ciągłym:

V= 297
= 12,37

W_pompy = 12,37

5.2. Objętość komory fermentacji V_WKF:

[m³]

t_f = 15 [d] - okres fermentacji mezofilowej

T_WKF = 35 ^oC - 37 ^oC - temp. procesu fermentacji mezofilowej

(V+10%V) = 327
- objętość osadu zagęszczonego powiększona o 10% ze względu na bezpieczeństwo dobranego zb.

Dobrano:

→ Zbiornik WKF model 11220 firmy ATARA o parametrach:

- pojemność zbiornika 4918,59 [m³]

- H= 5,661 [m]

- D = 34,15 [m]

- liczba pierścieni = 4

→ Mieszadło MFS 5 firmy STERLING- HALBERG

5.3. Pompa zaszczepiająca:

Dobrano:

Pompę typ: HS 70 firmy Maschinen GmbH

6. Produkcja biogazu:

6.1. Objętość biogazu V_biogazu :

[m³]

- udział masy organicznej w osadzie zagęszczonym

G = 13060
- masa osadu zagęszczonego

p = 0,60-0,75 → 0,65 - udział masy organicznej w osadzie

0,45 - 0,48 → 0,48
_- doprowadzona do WKF

0,9 - granica techniczna procesu

[m³]

6.2. Objętość zbiornika biogazu V_zb.biogazu:

f - zależy od rodzaju zasilania, dla zasilania ciągłego = 0,5 - 0,8 → 0,5

V_biogazu = 3667
- objętość biogazu

Dobrano:

Zbiornik do biogazu model 8115 firmy ATARA o parametrach

- pojemność = 1937

- H= 4,264[m]

- D = 24,76 [m]

- liczba pierścieni = 29

6.3. Wartość opałowa biogazu:

6.4. Masa osadu przefermentowanego:

= 4571
- udział masy nieorganicznej w osadzie zagęszczonym

= 0,4 - 0,8

6.5. Objętość osadu przefermentowanego:

W_f = 95,60% - uwodnienie osadu zagęszczonego

7. Wtórne zagęszczanie grawitacyjne:

7.1. Objętość zagęszczacza
:

[m³]

t_zag = max 24 h [h] →22 h- czas zagęszczania

V= 200,33

[m³]

7.2. Powierzchnia zagęszczacza
:

[m²]

A = 20-40
→ 30
-obciążenie hydrauliczne

G = 8814,5
- masa osadu do zagęszczenia grawitacyjnego

[m²]

Dobrano:

Zbiornik do wtórnego zagęszczania grawitacyjnego wykonany będzie na zamówienie przez firmę HYDROBUDOWA ŚLĄSK S.A.

Parametry zbiornika:

-D= 19 m

- V_zag.= 184[m³]

- O_zag.= 294[m²]

7.3. Objętość osadu po zagęszczaniu
:

= 200,33

= 95,60%

= 95,60-(1%95,60)=94,60%

8. Odwadnianie mechaniczne:

8.1. Wydajność urządzenia do mechanicznego odwodnienia:

V_n = 163
-objętość osadu nadmiernego

L_d = 6 [dni] - liczba dni roboczych w tygodniu

T_p = zakładam 16 [h] - liczba godzin pracy w ciągu doby

Dobrano:

Zagęszczarkę taśmową KLEIN firmy HUBER typu: DB0,5 na wydajność o 80% wyższa od założonej=20
, zużycie polimeru= 7

8.2. Objętość osadu po zagęszczeniu mechanicznym :

W_dozag.=94,60 %

W_pozag.=70 %

V_os.dozag.=8814

8.3. Stacja przygotowania i dozowania polielektrolitu:

Zużycie polielektrolitu w zagęszczaniu mechanicznym wynosi: D_p = 7

0,02 [kg] → 1 [dm³]

26,4 [kg] → x [dm³]

x= 1322 [dm³/d]=1,3[m³/d]

Dobrano:

→ Zbiornik z osprzętem do przygotowania, utrwalania, magazynowania i dozowania polielektrolitów firmy REDOR, typ C o pojemności 1200 [dm³]- wykonywany na zamówienie

→ Membranową pompę dozująca fitmy FAPO typu YDH-S5 omax wydajności dla liczby głowic=1 równej 96[m³/h].

Wydajność pompy:

9. Higienizacja:

9.1. Dobowe zużycie CaO:

Dawka wapna D_CaO=0,25-,050
→0,30

9.2. Zużycie miesięczne CaO:

9.3. Wzrost temperatury osadu:

9.4. Zawartość suchej masy po higienizacji
:

[%]

[%]

9.5. Końcowe parametry osadu:

9.5.1. Uwodnienie

9.5.2. Objętość osadu:

gdzie;

-gęstość wody =1000 [kg/m³]

- gęstość substancji stałych zawartych w osadzie, =1750[kg/m³]

Dobrano

→ 2 zasobniki firmy EKO-CELKON s.c. o pojemności 30 [m³]

-średnica części cylindrycznej A[mm]- 2800

-wysokość całkowita B[mm]- 8700

-rozstaw stóp podporowych C[mm]- 2200

-wysokość stóp podporowych D[mm]= 2840

→ mieszacz osadów firmy EKO-CELKON s.c. typu MO-02.

→ przenośnik ślimakowy wapna firmy EKO-CELKON typu - PS-160

- Przeznaczenie: transport wapna

- H= W [mm]= 200

- moc silnika = 0,75 [kW]

-max kąt pracy =30^o

10. Dobór pomp:

Zakładam, że pompy będą pracowały trybem ciągłym, czyli 24 godziny w ciągu doby.

1. Pompę osadu wstępnego firmy Flygt typu F 3102 o wydajności 8 [dm³/s], max wys. podnoszenia = 10 m, typ pompy - zatapialna

2. Pompę osadu wtórnego firmy KSB typu Etanorm 65-180 o wydajności 30,4 [dm³/s], max wys. 50 m

3. Pompę osadu zagęszczonego z zagęszczacza grawitacyjnego firmy Maschinen GmbH Otto Holz typu HS 30 o prędkości obrotowej n=800(1/min) na wydajność V= 4,8 [m³/h]

4. Pompę osadu zagęszczonego z zagęszczacza mechanicznego firmy Maschinen GmbH Otto Holz typu HS 40 o prędkości obrotowej n=510(1/min) na wydajność V= 7,6 [m³/h]

5. Pompę osadu zagęszczonego ze zbiornika uśredniającego firmy Maschinen GmbH Otto Holz typu HS 50 o prędkości obrotowej n=500(1/min) na wydajność V= 12,37[m³/h]

6. Pompę osadu zagęszczonego po WKF firmy Maschinen GmbH Otto Holz typu HS 40 o prędkości obrotowej n=550(1/min) na wydajność V= 8,33[m³/h]

7. Pompę osadu zagęszczonego po wtórnym zagęszczaniu grawitacyjnym firmy Maschinen GmbH Otto Holz typu HS 40 o prędkości obrotowej n=480(1/min) na wydajność V= 6,8[m³/h]

8. Pompę osadu zagęszczonego po odwadnianiu mechanicznym firmy Maschinen GmbH Otto Holz typu HS 15 o prędkości obrotowej n=1200(1/min) na wydajność V= 0,98[m3/h]

III. ZESTAWIENIE MATERIAŁÓW

Lp.	Nazwa	Charakterystyka	Ilość	Producent
1	Zagęszczacz grawitacyjny	Typ 3,6 Parametry: d1=9m d2=2,4m O=64m^2 V1=239m^3 V2= 3m^3 W1=3,2m	1	PASSAVANT ul. Fabryczna 5 05-119 ŁAJSKI
2	Zagęszczacz mechaniczny	Zagęszczarka taśmowa typ KLEIN DB 2.0 Parametry: - typ DB 2.0 - wydajność 80[m^3/h] - zawartość suchej masy na wejściu 0,8% -zużycie polimeru 3-4 kg/t suchego osadu	1	HUBER TECHNOLOGY Sp.z o.o ul. Ryżowa 51 02-495 Warszawa
3	Zbiornik z osprzętem do przygotowania, utrwalania, magazynowania i dozowania polielektrolitu	Typ C - wykonany na zamówienie o pojemności 1200 dm^3	1	REDOR
4	Membranowa pompa dozująca	Typ YDH- S4 o max wydajności dla liczby głowic równej1 = 73dm^3/h	1	FAPO Pompy i Systemy Dozowania ul. Żółkiewskiego 37/41 87-100 Toruń
5 6	Mieszadło o przepływie cyrkulacyjnym Zbiornik uśredniający	Typ RW4021 Parametry: - średnica śmigła- 400 mm - prędkość obrotowa- 702 1/min Wykonany na zamówienie -V=297 m^3/d -r=5,0 m -d=10,0 m -H= 4m		ABS Pompy Sp. z o.o. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa HYDROBUDOWA S.A. ul. Grunwaldzka 135 80-264 GDAŃSK
7	Mieszadło zanurzalne	Typ RW 3021 Dane techniczne: Średnica śmigła - 300[mm] Prędkość obrotowa- 904 1/mni Moc silnika P1 - 2,2[kW] Moc silnika P2 - 1,5[kW]	1	ABS Pompy Sp. z o.o. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa
8	WKF	Model 11220. Dane techniczne: Wysokość - 5,661 m Liczba pierścieni - 4 Średnica -34,15m Pojemność zbiornika - 4918,59m^3	1	ATARA Permastore Tanks&Silos ul. Gdańska 51 lok. A 01-633  Warszawa Fax:[phone]
9 10	Mieszadło Zbiornik biogazu	Typ MFS 5 Model 8115: Dane techniczne: Wysokość - 4,264 m Liczba pierścieni - 29 Średnica -24,76m Pojemność zbiornika - 1937,0m^3	1	Sterling- Halberg ATARA Permastore Tanks&Silos ul. Gdańska 51 lok. A 01-633  Warszawa
11	Zagęszczacz grawitacyjny wtórny	Wykonany na zamównienie Parametry: -D = 19m -pojemność= 184m^3	1	Zagęszczacz wykonany na zamówienie
12	Zagęszczarka do odwadniania	Zagęszczarka taśmowa KLEIN typDB 0.5 o wydajności 20 m^3/h	1	HUBER TECHNOLOGY ul.Ryżowa 51 02-495 Warszawa
13	Zbiornik z osprzętem do przygotowania, utrwalania, magazynowania i dozowania polielektrolitu	Typ C o pojemności 1500 m^3 - wysokość= 2750 mm - średnica 1200mm	1	FAPO Pompy i Systemy Dozowania ul. Żółkiewskiego 37/41
14	Membranowa pompa dozująca	Typ YDH- S5 o max wydajności dla liczby głowic równej1 = 96dm^3/h	1	FAPO Pompy i Systemy Dozowania ul. Żółkiewskiego 37/41
15	Zasobnik	Dane techniczne: Pojemności 30[m^3] Średnica części cylindrycznej A=2800 [mm] Wysokość całkowita B=8700[mm] Rozstaw stóp podporowych C=2200[mm] Wysokość stóp podporowych D=2840[mm]	2	EKO-CELKON Brudzewo 33, 84-100 Puck
16	Mieszacz osadów	Typ MO-2 Dane techniczne: Wydajność mieszacza 4 [m^3/h]	1	EKO-CELKON Brudzewo 33, 84-100 Puck
17	Podajnik wapna	Przeznaczenie: podawanie wapna z zasobnika do dozownika wapna, Moc zainstalowana 1,5 kW, Zasilanie: 380V, 50Hz	1	EKO-CELKON Brudzewo 33, 84-100 Puck

UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI ZIELONA GÓRA, DN. 28.01.08 R.

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA

PROJEKT Z GOSPODARKI OSADAMI

WYKONAŁA:

ŻUKOWSKA MARTA

GR. 45B

---