Wodociągi, Kanalizacja i Oczyszczalnie Ścieków: Definicje i Technologie
- Szczegóły
Wieloletnie niedocenianie roli infrastruktury technicznej jako ważnego determinantu rozwoju społeczno-gospodarczego obszarów wiejskich prowadzi do kierowania niewystarczających środków finansowych na rozwój, modernizację i eksploatację infrastruktury technicznej. W 2012 r. z oczyszczalni ścieków korzystało 68,6% ludności kraju, w tym 91,7% w miastach i 33,1% na terenach wiejskich.
Dynamika zmian na przestrzeni 10 lat w zakresie zaopatrzenia w wodę i odprowadzania ścieków pomiędzy miastem a wsią obrazuje złożoną problematykę gospodarki ściekowej obszarów wiejskich. Dane GUS-u wykazują znaczne dysproporcje w korzystaniu z sieci kanalizacyjnej między mieszkańcami miast i wsi.
Na obszarach wiejskich zróżnicowanie w tym zakresie uwarunkowane jest czynnikami środowiskowymi, społecznymi, technicznymi, ale głównie ekonomicznymi. Rozproszona zabudowa wiejska powoduje znaczny wzrost wskaźnika inwestycyjnego budowy sieci kanalizacyjnej (zł/M) w porównaniu z obszarami miejskimi.
Definicje
Według popularnej definicji ściekami określa się zużyte ciecze, roztwory, koloidy lub zawiesiny, a także odpadowe substancje stałe odprowadzane za pomocą rurociągów do kanalizacji, szamb, zbiorników oczyszczalni lub cieków wodnych. Jako ścieki odprowadza się odpadowe substancje przemysłowe oraz komunalne z gospodarstw domowych.
Ścieki powstają więc w wyniku procesów bytowych lub produkcyjnych i z założenia są kierowane do oczyszczalni ścieków, gdzie podlegają oczyszczeniu przed wprowadzeniem do środowiska w postaci relatywnie czystej wody.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie: kompendium wiedzy
Ścieki Przemysłowe
Zgodnie z definicją, z jaką możemy się spotkać w ustawie Prawo wodne (tekst jednolity: Dz. U. 2012 nr 0 poz. 145 z późn. zm.) w art. 9, ust. 1, p. Ścieki, które nie są ściekami bytowymi lub wodami opadowymi (lub roztopowymi) i są wynikiem prowadzonej działalności gospodarczej (handlowej, przemysłowej, składowej, transportowej lub usługowej).
Odprowadzanie Ścieków Przemysłowych
Nadrzędnym dokumentem, który zawiera w sobie szczegółowe informacje na temat tego, jakie ścieki mogą zasilać kanalizację, jest Rozporządzenie Ministra Budownictwa z dnia 14 lipca 2006 r. Na podstawie tego rozporządzenia tworzy się umowę między firmą a przedsiębiorstwem wodno-kanalizacyjnym.
Kanalizacja we Wrocławiu
We Wrocławiu w obrębie Starego Miasta funkcjonuje kanalizacja ogólnospławna, osiedla powojenne mają system kanalizacji mieszany - częściowo rozdzielczy, częściowo ogólnospławny. Nowe osiedla śródmiejskie mają już kanalizację rozdzielczą, czyli osobno sanitarną i osobno deszczową.
Do analizy stanu technicznego sieci kanalizacyjnej wykorzystywana jest inspekcja telewizyjna. Użycie kamer telewizyjnych pozwala na skuteczne wykrywanie uszkodzeń oraz typowanie odcinków wymagających pilnej modernizacji.
Większość kanałów zlokalizowana jest w pasie drogowym, więc remonty i renowacje sieci kanalizacyjnej najczęściej przeprowadza się przy okazji modernizacji dróg, prowadzonych przez Zarząd Dróg i Utrzymania Miasta.
Przeczytaj także: Puławy: przełom w oczyszczaniu ścieków
Wrocław, z racji swego położenia na płaskim terenie, posiada 69 przepompowni ścieków sanitarnych i ogólnospławnych oraz 18 przepompowni deszczowych, które zlokalizowane są na terenie całego miasta.
Monitoring Sieci Kanalizacyjnej we Wrocławiu
MPWiK S.A. we Wrocławiu realizuje projekt pt. „Monitoring sieci kanalizacyjnej”. Celem projektu jest dostarczenie informacji o ilości ścieków przepływających głównymi kolektorami w mieście. Od 20 do 29 lutego 2012 r. został przeprowadzony montaż ośmiu przepływomierzy przenośnych na kolektorach: Odra, Bystrzyca, Ślęza, Północny, Południowy oraz dopływach na przepompownie ścieków Port Północ i Południe.
Przepływomierze zbierają dane, które pozwolą na określenie ilości ścieków płynących głównymi kolektorami kanalizacyjnymi w mieście, zarówno podczas opadów atmosferycznych, jak i pogody bezdeszczowej.
Wrocławska Oczyszczalnia Ścieków (WOŚ)
Wrocławska Oczyszczalnia Ścieków (WOŚ) jest oczyszczalnią mechaniczno-biologiczną z chemicznym wspomaganiem usuwania związków fosforu o przepustowości 140.000 m3/d. Obiekt zlokalizowany jest na północno-zachodnich peryferiach Wrocławia. Działający system przepompowni ścieków wraz z istniejącą siecią kanalizacji rozdzielczej i ogólnospławnej stwarza możliwość skierowania całego strumienia ścieków z terenów miasta na Wrocławską Oczyszczalnię Ścieków.
Oczyszczone wstępnie na kratach rzadkich, kratach gęstych i w piaskownikach przedmuchiwanych ścieki pompowane są do komory rozdziału ścieków przed osadnikami wstępnymi. Do komory rozdziału doprowadzony jest koagulant w celu zwiększenia sprawności usuwania zanieczyszczeń w osadnikach wstępnych.
Przeczytaj także: Inwestycje PEWIK Gdynia
Oczyszczone w osadnikach ścieki kierowane są poprzez komorę odbiorczą do bloków biologicznych. W blokach biologicznych ścieki oczyszczane są metodą osadu czynnego. Po procesie biologicznego oczyszczania ścieki kierowane są do osadników wtórnych, gdzie następuje oddzielenie zawiesiny osadu czynnego od ścieków.
W ramach oszczędności i ochrony zasobów wodnych, w tym przypadku wody wodociągowej, do celów technologicznych i eksploatacyjnych oczyszczalni wykorzystywane są ścieki oczyszczone jako woda technologiczna.
Proces oczyszczania ścieków nierozerwalnie związany jest z powstawaniem odpadów i osadów. Zatrzymane na kratach skratki po sprasowaniu gromadzone są w pojemnikach kontenerowych a następnie transportowane na samochód, którym odwożone są do utylizacji przez podmioty zewnętrzne posiadające stosowne pozwolenia i decyzje.
Piasek wytrącony w piaskownikach tłoczony jest do separatorów piasku. Osady zatrzymane w osadnikach wstępnych są doprowadzane do zagęszczaczy grawitacyjnych. Zagęszczony osad doprowadzony jest poprzez zbiornik osadów zmieszanych do wydzielonych komór fermentacyjnych (WKF).
Część zatrzymanego osadu w osadnikach wtórnych trafia z powrotem do bloków biologicznych (osad recyrkulowany) natomiast część jest tłoczona do budynku mechanicznego zagęszczania osadów (osad nadmierny). Zgromadzony osad nadmierny po zagęszczeniu i homogenizacji podawany jest do zbiornika osadów zmieszanych z którego wraz z osadem wstępnym zagęszczonym tłoczony jest do WKF.
Wydzielone komory fermentacyjne służą do fermentacji mezofilowej osadów wstępnych i nadmiernych. Przefermentowany osad kierowany jest z komór fermentacyjnych do zbiorników osadu przefermentowanego.
Odwodniony na prasach filtracyjnych osad przesyłany jest do wapnowania (higienizacja wapnem palonym) lub do suszarni osadu. Osad zhigienizowany podawany jest na przyczepy samochodowe i wywożony do zagospodarowania przez podmioty zewnętrzne posiadające stosowne pozwolenia i decyzje. Osad po wysuszeniu transportowany jest na samochody ciężarowe i wywożony do dalszego zagospodarowania przez podmioty zewnętrzne posiadające stosowne pozwolenia i decyzje.
W wyniku zachodzących procesów fermentacji mezofilowej osadów ściekowych w wydzielonych komorach fermentacyjnych otrzymywany jest m.in. biogaz - gaz palny o składzie 61-65% metan, 30% dwutlenek węgla, 1% pozostałe gazy (m.in. azot, tlen, amoniak, siarkowodór), woda.
Rozbudowa Sieci Kanalizacyjnej we Wrocławiu
Jeszcze kilkanaście lat temu Wrocław był skanalizowany w ok. Dzięki dokładnie zaplanowanym decyzjom finansowym i możliwościom pozyskania środków unijnych, powstał wieloletni program inwestycyjny zakładający rozbudowę tej sieci. W 2016 roku MPWiK zakończyło rozbudowę systemu kanalizacji na 16 osiedlach.
Inwestycje objęły głównie północną i północno-wschodnią część miasta, gdzie do tej pory nieczystości z domów były wywożone szambiarkami. W ramach tej rozbudowy wybudowano i zmodernizowano w sumie ponad 100 kilometrów sieci kanalizacyjnej. Realizacja tego programu uplasowała Wrocław w czołówce najlepiej skanalizowanych miast Europy.
Co ważne, dzięki realizacji naszych inwestycji, mieszkańcy tych osiedli mogą obecnie korzystać z dróg osiedlowych o lepszej jakości. Modernizacji lub gruntownej przebudowie poddano 146 ulic. W konsekwencji wykonano ponad 70 km bieżących nowej nawierzchni. Tak zwany komponent drogowy programu realizowany był przy współudziale finansowym środków miejskich.
Całość stanowi istotny skok cywilizacyjny jeśli chodzi o wrocławskie osiedla. W 2016 roku Wrocław otrzymał tytuł ECO-MIASTA m.in. za rozbudowę sieci kanalizacyjnej na osiedlach. w serwisie MPWiK.
Oczyszczalnia Ścieków „ŁĄCZA”
Oczyszczalnia Ścieków „ŁĄCZA” została oddana do eksploatacji w grudniu 1998r. Oczyszczalnia o przepustowości Qśrd = 51.225m3/d została zaprojektowana w układzie mechaniczno - biologicznego oczyszczania ścieków z biologiczną defosfatacją, denitryfikacją i nitryfikacją oraz chemicznym strącaniu pozostałego fosforu.
W 2006 roku została zakończona budowa suszarni osadów jako pierwszy etap inwestycji rozbudowy węzła osadowego o instalację suszenia i spalania osadów ściekowych , w roku 2011 drugi etap - spalarnia.
Ścieki na oczyszczalnię wpływają otwartym kanałem dopływowym, w którym wbudowana została zwężka pomiarowa. Dwie mechanicznie czyszczone kraty rzadkie o prześwicie 50 mm zlokalizowane zostały w budynku krat, przepompowni głównej i sit. Z komory krat rzadkich ścieki dopływają do przepompowni głównej wyposażonej w pięć pomp zatapialnych. Pompy tłoczą ścieki z kanału dopływowego do sit.
Ścieki oczyszczone na sitach dopływają do dwóch podwójnych, pracujących w układzie równoległym piaskowników przedmuchiwanych z usuwaniem ciał pływających. W piaskownikach zatrzymywany jest piasek o średnicy zastępczej powyżej 0.16 mm w stopniu wyższym niż 95%. Powietrze do napowietrzania piaskowników dostarczają dwie dmuchawy zainstalowane w budynku przepompowni głównej.
Mieszanina ścieków i piasku osadzającego się w kinetach piaskowników przetłaczana jest za pomocą pomp zatapialnych. Po opuszczeniu piaskowników ścieki doprowadzane są do osadników wstępnych, składających się z trzech równoległych komór.
Wytrącony w osadniku osad usuwany jest z każdego leja osadowego oddzielnie przez system rurociągów. Prowadzony jest również pomiar zawartości suchej masy w osadzie. Pulpa piaskowa tłoczona jest pompami do piasku, rurociągami wykonanymi ze stali nierdzewnej do separatora-płuczki piasku.
Z części mechanicznej oczyszczalni ścieki przepływają przez komorę zbiorczo-rozdzielczą, gdzie po wymieszaniu z osadem recyrkulowanym z osadników wtórnych zasilają komorę defosfatacji wyposażoną w 4 mieszadła zatopione wywołujące ruch cyrkulacyjny mieszaniny ścieków i osadu zapobiegając jednocześnie sedymentacji.
W następnym etapie ścieki rozprowadzane są do 3 zasilanych równolegle, wykonanych w kształcie obiegowym, komór napowietrzania. Niezbędny tlen doprowadzany jest do układu przy pomocy wirników napowietrzających, wymuszających jednocześnie krążenie osadu czynnego w zbiornikach.
Wysokość zwierciadła ścieków w komorach napowietrzania utrzymywana jest, niezależnie od wielkości napływu na stałym poziomie przez regulowane automatycznie jazy przelewowe. Umożliwia to stałą kontrolę głębokości zanurzenia łopatek wirników i związaną z tym skuteczność napowietrzania.
Cały proces technologiczny kontrolowany jest przez sondy amoniaku zainstalowane w komorach osadu czynnego oraz alternatywne urządzania do stałej kontroli zawartości azotu amonowego w odpływających ściekach.
Ścieki z komór napowietrzania osadu czynnego dopływają do komory rozdzielczej, 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 przemieszczany 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 do głównej przepompowni ścieków i oddzielane w części mechanicznej oczyszczalni.
Zagęszczony osad wstępny pompowany jest do zbiornika osadu zagęszczonego zmieszanego. Osad nadmierny z zagęszczacza grawitacyjnego osadu nadmiernego grawitacyjnie trafia do budynku pasteryzacji tłuszczy, gdzie zlokalizowano instalację zagęszczania mechanicznego osadu nadmiernego.
Zagęszczanie osadu nadmiernego odbywa się na zagęszczarkach talerzowych. Proces wymaga wspomagania dozowania wodnych roztworów polielektrolitu. Zainstalowano dwie równoległe linie hydrolizy.
Głównym elementem każdej linii stanowi reaktor, w którym zachodzą procesy hydrolizy termiczno-tlenowej osadu. Ilość ciepła dostarczana do reaktora ma na celu uzupełnienie energii cieplnej potrzebnej na podgrzanie świeżego osadu doprowadzanego do wymiennika w układzie instalacji i utrzymanie stabilnej temperatury wewnątrz reaktora.
Reaktory powiązane są technologicznie z układem wymienników ciepła osad/osad, gdzie dochodzi do wymiany ciepła pomiędzy osadem z reaktorów a osadem zmieszanym Schłodzony do 40-42°C osad z reaktorów odprowadzany jest szarżami do komór WKF. Dzięki wysokiej temperaturze osadu z reaktorów, komory WKF nie wymagają dodatkowej instalacji grzewczej.
Temperatura osadu w reaktorze hydrolizy termicznej wynosi ok. W wyniku działania procesów termicznych dochodzi do całkowitej i nieodwracalnej higienizacji osadów, jak również do zmiany struktury cząsteczkowej osadu, ułatwiając mechaniczny i biochemiczny rozkład związków organicznych. Proces hydrolizy do związków prostszych prowadzony jest przez bakterie termofitowe w środowisku enzymów zewnątrzkomórkowych.
Ww. W celu zapewnienia odpowiedniej temperatury osadu w komorach fermentacyjnych przewidziano recyrkulację osadu z każdej komory poprzez wymiennik ciepła zlokalizowany w budynku maszynowni. Podgrzewanie osadów w wymiennikach ma miejsce tylko w przypadku postoju instalacji termicznej hydrolizy.
Osad recyrkulowany pobierany jest z dolnej bądź centralnej części komory fermentacyjnej, dalej przepływa przez wymiennik ciepła, gdzie w przeciwprądzie następuje jego ogrzanie gorącą wodą. Tak podgrzany osad tłoczony jest z powrotem do poszczególnych komór fermentacyjnych.
Proces prowadzi się za pomocą pomp recyrkulacyjnych, przy czym fermentujący osad pobierany jest z dna komory fermentacyjnej (lub z części centralnej komory) rurociągami połączeniowymi i doprowadzany do pomp przewodem ssawnym.
W komorze fermentacyjnej prowadzony jest proces fermentacji mezofilowej. Czas zatrzymania osadu w komorze wynosić ok. 22 dni. W tym czasie następuje częściowy rozkład substancji organicznych zawartych w osadzie. Do intensywnego mieszania zawartości każdej komory fermentacyjnej służy mieszadło śmigłowe montowane do dachu zbiornika.
Mieszadło wyposażone jest w dwa śmigła - dolne zapobiegające sedymentacji osadu i kreujące ruch osadu, górne zapobiegające tworzeniu się kożucha. Kożuch tworzący się na powierzchni osadu w komorze, składający się ze stałych, specyficznych i lekkich składników wsadu (takich jak włosy, szczecina, drewno, tłuszcz itp., które mają tendencję do komprymowania się), jest rozbijany przez mieszadło.
Podczas zasilania komór fermentacyjnych nowym osadem zmieszanym, następuje wypieranie przefermentowanego osadu z dna leja poprzez rurociąg piętrzący. W zamkniętej komorze fermentacyjnej WKF jako produkt rozkładu substancji organicznych wydzielać się biogaz.
tags: #wodociągi #oczyszczalnia #ścieków #kanapizacja #definicje
