CZĘŚĆ OBLICZENIOWA

Obliczenie charakterystycznych przepływów ścieków.

2.1. Średni niski przepływ SNQ

2.2. Bilans zanieczyszczeń

*Najwyższe dopuszczalne wartości wskaźników zanieczyszczeń lub minimalne procenty redukcji zanieczyszczeń dla oczyszczonych ścieków bytowych i komunalnych wprowadzanych do wód i do ziemi przy RLM=16 917.

Efektywność oczyszczania:

2.3. Równoważna liczba mieszkańców

Równoważną liczbą mieszkańców określono wg następujących zależności:

Bilans ładunków zanieczyszczeń zawartych w ściekach dopływających do komory osadu czynnego oczyszczalni ścieków sporządzono dla wcześniej podanych wartości stężeń zanieczyszczeń i przepływów dobowych ścieków z zależności:

a) Rok 2010

b) Rok 2020

4.1. Krata:

Kanał dobrano na podstawie nomogramów do obliczania prostokątnych koryt ściekowych

Przyjęto kanał o przekroju prostokątnym, szerokości B = 400mm i spadku i = 2.5‰

a) rok 2010

b) rok 2020

a) objętość skratek:

Przyjmuję prześwit między kratami b=25mm i odczytuję wskaźnik jednostkowy

Kraty będą czyszczone mechanicznie.

Dobieram kratę koszową o objętości kosza: 0.2

Wymiary: Długość 0.5 m

Szerokość 0.5 m

Wysokość 0.8 m

b) powierzchnia czynna kraty koszowej

c) obliczenie ilości opróżnień kosza:

Zakładam że 40% doprowadzanych ścieków jest zatrzymywana w koszu. Zawartość skratek w koszu nie może przekraczać 30% całej objętości kosza, wiec ich objętość maksymalna w koszu może wynosić:

Nie będzie na pewno przekroczona ta wartość jeśli będziemy opróżniali kosz 5 razy na dobę.

d) prędkość średnia w prześwitach krat:

e) prędkość minimalna przed kratą:

Na podstawie obliczeń. dobrano kratę mechaniczną koszową.

4.2. Piaskownik pionowy:

4.2.1. Założenia do obliczeń:

4.2.2. Dobór urządzenia:

Sitopiaskownik typ NSI - COMBI firmy NOGGERATH

Parametry techniczne (podstawowe):

4.2.3. Objętość piasku

Przyjmuję jednostkową ilość piasku

Piasek usuwany mechanicznie.

4.2.4. Objętość skratek:

Prześwit wynosi 6mm więc

( BLOK BIOLOGICZNY - A₂0 )

5.1) Osadnik wstępny:

a) założenia wstępne:

b) wymiary osadnika:

Założenia wówczas

Przyjęto 2 osadniki o szerokości 2.90 każdy.

2010 2020

2010 2020

Przyjęto 2 osadniki o wymiarach L x B x H: 42.75m x 2.90m x 2.85m

Osadnik działa prawidłowo.

Spadek dna osadnika i=2%

Pojemność i głębokość dotyczy dwóch komór osadowych.

Komora o wymiarach 2.1 x 2.1m, dolna podstawa 0.5 x 0.5m

Nachylenie ścianek komory

Wlot do pojedynczego osadnika typu Stengel.

Zakładając prędkość w otworach v=0.8m/s wymagana powierzchnia otworów wyniesie:

Przyjmuję średnicę otworów 0.1 m, zatem liczba otworów wynosi:

Dla B=5.80m rozstaw otworów w jednym rzędzie wzdłuż szerokości osadnika:

Każdy z otworów przysłonięty jest tarczą w kształcie czaszy o średnicy: 1.5*0.1=0.15m, odsunięty od ściany komory wlotowej na odległość: 1.5*0.1=0.15m

Obciążenie krawędzi przelewowej:

Długość krawędzi przelewowych:

Przyjęto 2 koryta obustronnie zasilane - 4 krawędzie przelewowe.

c) osady wstępne:

W osadniku nie przewiduje się zbierania części pływających.

5.2) Komora osadu czynnego -> system A2/O

a) defosfatacja:

b) nitryfikacja i denitryfikacja:

Przyjęto współczynnik bezpieczeństwa

Z tabeli odczytuję stosunek

Stężenie zawiesiny ogólnej w dopływie do reaktora biologicznego

Z tabeli odczytuję:

dla

Porównując iloraz
oraz
odczytuję wartość

Minimalny tlenowy wiek osadu:

Przyjmuje współczynnik bezpieczeństwa SF=1.8

dla

Minimalny obliczeniowy wiek osadu:

dla

Wiek osadu pokrywa się z obliczonym skąd przyjęto, że odczytany przyrost osadu wynosi:

Przyrost osadu z biologicznej i chemicznej defostacji:

Stąd:

Całkowity przyrost suchej masy osadu wynosi:

Wymagana ilość osadu w komorze:

dla

Przyjmuję

d) Obliczenie zapotrzebowania na tlen:

obliczenia przeprowadzono dla temperatury

Zapotrzebowanie tlenu dla rozkładu związków organicznych

Zapotrzebowanie tlenu dla nitryfikacji

Odzysk tlenu w procesie denitryfikacji

dla

1)

2)

3)

Sprawność napowietrzania drobnopęcherzykowego wynosi 2% na głębokość 0.305m.

Stąd:

powietrza zawiera

Przy sprawności 32.78% ilości wykorzystywanego tlenu z
powietrza wynosi:

Zapotrzebowanie powietrza wynosi więc:

e) Parametry pracy reaktora:

5.3) Osadnik wtórny:

a) założenia wstępne:

b) wymiary osadnika:

Założenia wówczas

Przyjęto 2 osadniki o szerokości 2.90 każdy.

2010 2020

2010 2020

Przyjęto 2 osadniki o wymiarach L x B x H: 42.75m x 2.90m x 2.85m

Osadnik działa prawidłowo.

Spadek dna osadnika i=2%

Pojemność i głębokość dotyczy dwóch komór osadowych.

Komora o wymiarach 2.1 x 2.1m, dolna podstawa 0.5 x 0.5m

Nachylenie ścianek komory

Wlot do pojedynczego osadnika typu Stengel.

Zakładając prędkość w otworach v=0.8m/s wymagana powierzchnia otworów wyniesie:

Przyjmuję średnicę otworów 0.1 m, zatem liczba otworów wynosi:

Dla B=5.80m rozstaw otworów w jednym rzędzie wzdłuż szerokości osadnika:

Każdy z otworów przysłonięty jest tarczą w kształcie czaszy o średnicy: 1.5*0.1=0.15m, odsunięty od ściany komory wlotowej na odległość: 1.5*0.1=0.15m

Obciążenie krawędzi przelewowej:

Długość krawędzi przelewowych:

Przyjęto 2 koryta obustronnie zasilane - 4 krawędzie przelewowe.

6. URZĄDZENIA TECHNOLOGICZNE

(GOSPODARKA OSADOWA)

6.1. Poletka ociekowe:

Dobową ilość usuwanego piasku wynosi:

Zaprojektowano poletko ociekowe dla którego przyjęto wysokość zalewową h = 0,25m/d.

Powierzchnia wymagana poletka wynosi:

Przyjęto dwa poletka osadowe o następujących powierzchniach i wymiarach:

- szerokość 1m

- długość 1m

- szerokość 0.65m

- długość 0.65m

6.2. Zagęszczacz grawitacyjny:

Zaprojektowano zagęszczacz o kształcie osadnika pionowego bez mieszacza i przyjętych następujących parametrach

- prędkość przepływu V_o = 0,15 m/h

- czas przetrzymania t = (3 ÷ 5) min. Przyjęto t = 4min.

6.2.1a. Określenie ilości i objętości osadów z osadnika wtórnego

- stężenie BZT₅ na dopływie do komory osadu czynnego

- założona sprawność części mechanicznej oczyszczalni

- założona sprawność części biologicznej oczyszczalni

- jednostkowy przyrost osadu

Ilości osadów określono wg wzoru:

Objętość osadów obliczono na podstawie następującej zależności:

Dla przyjętej wilgotności osadów w_p = 97,5% otrzymano:

6.2.1b. Określenie ilości i objętości osadów z osadnika wstępnego:

Rok 2010:

Rok 2020:

6.2.2. Ilość osadu zagęszczanego i cieczy osadowej

Ilość osadu zagęszczanego wynika z obliczonej objętości osadów i następujących założeń:

- zawartość suchej masy po zagęszczaniu
=4%

- zawartość suchej masy przed zagęszczaniem

Na podstawie zależności:

Określono następujące ilości zagęszczanego osadu:

- dla roku 2010

- dla roku 2020

Ilość cieczy osadowej odprowadzonej do wewnętrznej kanalizacji oczyszczalni

- dla roku 2010

- dla roku 2020

6.2.3. Powierzchnia, średnica i wysokość zagęszczacza:

Przyjęto prędkość przepływu w zagęszczaczu v_o=0,15m/h

Średnice zagęszczacza określono ze wzoru:

Wysokość komory przepływowej

6.2.4. Obliczenia rury centralnej:

Dla przyjętego czasu przepływu przez rurę τ=4min i prędkości przepływu v=0,1m/s określono:

Średnica rury na podstawie wymaganej powierzchni przekroju rury:

Zatem średnica wyniosła:

Wysokość wynikającą z prędkości przepływu:

6.2.5. Odprowadzenie odcieków:

Przyjęto odprowadzenie odcieków przelewem pilastym o parametrach:

- wysokość przelewu h=7,0cm,

- przyjęte obciążenie hydrauliczne q=40 m³/m h,

- a=18,

- kąt α=45^o

.

Przyjęto odprowadzenie odcieków na całym obwodzie zagęszczacza.

6.3. Prasa filtracyjna taśmowa:

6.3.1. Wydajność oraz ilość osadów po opuszczeniu prasy

Przyjęto, że prasa filtracyjna pracuje 10h/d w roku 2020 a w roku 2010 7h/d.

Przyjęto, że prasa odwadnia osady do 20% s.m.

Dla średniej zawartości suchej masy w doprowadzanych osadach W = 4%, Ilość osadów po opuszczeniu prasy wyniosła:

Wydajność prasy dla ilości zagęszczanego osadu powinna wynosi:

6.3.2. Dobór prasy filtracyjnej

Na podstawie obliczeń dobrano prasę taśmową firmy Ekofinn MONOBELT Pol typ NP08 o następujących parametrach:

6.4. Wapnowanie osadów i skratek:

6.4.1. Wapnowanie skratek:

Przyjęto, że skratki będą wapnowane 35% wapnem chlorowanym w ilości 3% swojej objętości. Dla tak przyjętych założeń dobowa dawka wapna wyniesie:

6.4.2. Wapnowanie osadów:

6.4.2.1. Ilość i zapas wapna:

Przyjęto, że osady będą poddawane działaniu CaO w ilości 120kgCaO/1000kg s.m. osadów

Dla przyjętej wilgotności W = 63% ilość CaO potrzebna do higienizacji wyniosła:

Zapas wapna na okres 30 dni:

6.4.2.2. Magazyn wapna:

Magazynowanie wapna - gaszone luzem

Powierzchnia magazynowania wynika z wzoru:

przyjmując:

Otrzymano:

6.4.2.3. Dozowania wapna do odwodnionego osadu:

Ilość dawkowanego wapna w ciągu godz.

Zastosowano urządzenie do higienizacji osadów wapnem firmy Ekofinn MHIG-03 współpracującym z instalacją składającą się z prasy do odwadniania osadów oraz przenośnika ślimakowego transportującego odwodniony osad.

7. URZĄDZENIA TECHNOLOGICZNE

(URZĄDZENIA TOWARZYSZĄCE)

7.1. Przepompownia ścieków za kratą:

Nominalna objętość komory pompowni dla przyjętego czasu zatrzymania t=10min

Przyjęto komorę o wymiarach

- głębokość komory - 1,0m

- szerokość 5,0m

- długość komory - 5,0m

7.1.2. Pompy zatopione

Dobrano 2 pompy: ABS JT 200

Parametry pracy:

7.2. Dmuchawy do napowietrzania:

Wymagana ilość tlenu doprowadzonego do komór osadu czynnego z napowietrzaniem ciągłym wynosi:

Wysokość strat ciśnienia

Dla określonej wydajności i wysokości strat dobrano 2 podstawowe i 1 rezerwową dmuchawę

Model DR1100T Typ 6 firmy SPOMASZ Sp. Z o.o. o wydajności
oraz mocy 100kW

7.3. Dyfuzory natleniające:

Projekt oraz realizację rozwiązania rusztu z dyfuzorami natleniającymi dla określonej wielkości i kształtu komór oraz wymaganego zapotrzebowania tlenowego, zleca się firmie:

AKWATECH Przedsiębiorstwo Inżynierii Komunalnej Sp. z o.o.

specjalizującej się w realizacji niestandardowych rozwiązań, posiadającą pięć typów dyfuzorów dyskowych i dwa rodzaje dyfuzorów rurowych o różnym przeznaczeniu i o różnych możliwościach przepustowych powietrza.

7.4. Pompy:

Obliczeniowa wydajność pomp wynika z wartości strumienia Q_RSW, który wynosi:

dla roku 2020

Dobrano dwie podstawowe i jedną zapasową - zatapialne pompy recyrkulacyjne firmy GRUNDFOF, model SRP 80.50.378.27 o mocy 8 kW, średnicy nominalnej wirnika 500mm

Strumień objętości recylkulowanego osadu wynosi

Dobrano zatapialne pompy recyrkulacyjne do ścieków firmy GRUNDFOF, model SRP 60.30.752.25 o mocy 6 kW, średnicy nominalnej wirnika 300mm.

Dobrano pompy firmy Hydro - Vacum FZB.3

7.5. instalacja dozowania związków żelaza (PIX):

Zbiorniki cylindryczne typ 200 AC - 16 o poj. 16 m³ - 2 szt.
Zespół dozujący: 2 pompy dozujące, 2 zawory elektromag, armatura zab. - 2 szt.