CENTRALNO POSTROJENJE ZA CENTRALNO POSTROJENJE ZA PREČIPREČIŠŠĆAVANJE OTPADNIH VODA ĆAVANJE OTPADNIH VODA

GRADA GORNJEG MILANOVCAGRADA GORNJEG MILANOVCA

CENTRALNO POSTROJENJE ZA CENTRALNO POSTROJENJE ZA PREČIPREČIŠŠĆAVANJE OTPADNIH VODA ĆAVANJE OTPADNIH VODA

GRADA GORNJEG MILANOVCAGRADA GORNJEG MILANOVCA

PREZENTERMr MILANKO LJUJIĆ, dipl.građ.ing.

PREZENTERMr MILANKO LJUJIĆ, dipl.građ.ing.

JAVNO KOMUNALNO PREDUZEĆEGORNJI MILANOVAC

JAVNO KOMUNALNO PREDUZEĆEGORNJI MILANOVAC

CPPOV “Mlakovac” u Gornjem Milanovcu, projektant i izvođač radova “Energoprojekt”Beograd, je projektovano, izgrađeno i pušteno u rad u periodu 1991-1994.

CPPOV “Mlakovac” je projektovano u dve faze i za sledeće uslove:

hidrauličko opterećenje: maksimalno dnevno:

I faza: 200 l/s (17280 m3/d)

II faza (ukupno): 400 l/s (34560 m3/d)

maksimalno časovno: I faza: 250

l/s (900 m3/h) II faza (ukupno): 500 l/s (1800

m3/h)

organsko (biološko) opterećenje u II (krajnjoj) fazi: 6000 kgBPK5/d

ekvivalentno organsko opterećenje u II (krajnjoj) fazi: 100 000 ES

Projektovane granične vrednosti kvaliteta prečišćene vode sa postrojenja:

Koncentracija suspendovanih materija: CSM, efl. ≤ 30 mg/l

Prosečna koncentracija BPK5: CBPK5, efl. ≤ 20 mg/l

Tehnološki tretman otpadnih voda uključuje sledeće postupke:

prethodno (preliminarno) prečišćavanje primarno prečišćavanje i sekundarno (biološko) prečišćavanje

Prethodno prečišćavanje uključuje pumpanje sirove vode i uklanjanje grubog i inertnog materijala (grube i fine reštke, peskolovi).

Primarno prečišćavanje uključuje uklanjanje finih suspendovanoh čestica i vrši se u primarnim taložnicima.

Sekundarno (biološko) prečišćavanje bazirano je na procesu aktivnog mulja i sastoji se od biološke aeracije i taloženja aktivnog mulja u sekundarnim taložnicima. U procesu sekundarnog tretmana vrši se permanenta recirkulacija aktivnog mulja i povremena evakuacija viška aktivnog mulja.

Za konačnu fazu su izvedeni sledeći procesni objekti i prateća infrastruktura:

Crpna stanica sirove vode Objekat sa finim rešetkama Aerisani peskolovi-mastolovi Bazeni za biološku aeraciju (građevinski objekti) Primarni i sekundarni ugušćivač mulja Crpna stanica za recirkulaciju mulja Komandno-laboratorijska zgrada Kompresorska stanica Trafo stanica i portirnica

Za I fazu su izgrađeni sledeći objekti:

Mašinska (servisna) zgrada

Bazeni za biološku aeraciju (elektro-mašinski radovi)

Primarni i sekundarni taložnik

Digestor (građevinski objekat)

TEHNOLOŠKE LINIJE PREČIŠĆAVANJA

LINIJA VODE: PPOV je projektovano u dve identične procesne linije, svaka maksimalnog hidrauličkog kapaciteta od po 250 l/s.

U svakoj liniji nalaze se: rešetke, peskolov, primarni taložnik, bazeni za biološku aeraciju (2 kom) i sekundarni taložnik.

Ovi objekti i uređaji I faze su i izvedeni, uključivši i CS sirove vode i CS za recirkulaciju i višak mulja (konačna faza).

LINIJA MULJA: Tretman mulja obuhvata primarno ugušćivanje primarnog mulja i viška aktivnog mulja u primarnom ugušćivaču, anaerobnu digestiju ugušćenog mulja u digestorima, sekundarno ugušćivanje prevrelog mulja u sekund. ugušćivaču i mehaničku dehidrataciju ugušćenog mulja na presama.

Svi objekti i prateća oprema projektovani su za konačnu (drugu) fazu, osim anaerobnih digestora koji su projektovani u dve faze. Digestor prve faze je izveden kao građevinski objekat, ali nije opremljen potrebnim mašinskim uređajima i merno-regulacionom opremom.

SERVISNI DEO: Svi zajednički objekti postrojenja sa pratećom infrastrukturom (kompresorska stanica, komandno-laboratorijska zgrada, trafo stanica i portirnica) projektovani su i izvedeni za kapacitet krajnje faze.

0102a

02b

03a

03b

04a

04b

05 06

07

08 08

09

10

1112

13

14

15

Š1Š283

Š17

Š282

Š8

Š9

Š3

Š12

Š11

Š7Š281

Š6

Š10Š280 Š13

Š5

DN250

DN

800

DN

250

DN250

DN150

DN250

DN

250

DN

250

DN

250

DN

250

DN1000

DN

1000

DN200

DN100

DN150

DN200

DN

800

DN200

DN

800

DN

800

AC DN800AC DN800 AC DN800AC DN800

AC DN800

DN

150

DN250

DN800

DN500

DN

100

AC DN800AC DN800

DN300

DN500

01. Crpna stanica sirove vode sa peskolovom02a. Primarni taložnik – I faza02b. Primarni taložnik – II faza03a. Bioaeracioni bazen – I faza03b. Bioaeracioni bazen – II faza04a. Finalni taložnik – I faza04b. Finalni taložnik – II faza05. Crpna stanica za recirkulaciju mulja06. Kompresorska stanica07. Primarni ugušćivač mulja08. Digestori

09. Sekundarni ugušćivač mulja10. Mašinska zgrada11. Rezervoar bio gasa12. Baklja13. Komandno upravna zgrada14. Portirnica15. Rezervoar dizel goriva

Tehnološka šema PPOV – linija vode (projektovano stanje)

Tehnološka šema PPOV – linija mulja i biogasa (projektovano stanje)

MERENJA KOLIČINA I KVALITETA OTPADNIH VODA U PERIODU JANUAR 2008 – SEPTEMBAR 2009.GOD.

ANALIZA RADA POSTROJENJA

MERENJA KOLIČINA OTPADNIH VODA U 2008.GODINI

Mesec

Sirova otpadna voda (ulaz)  

Prečišćena voda (izlaz)  

Mulj + ostali otpad  

Ukupno (m3/mes)

Prosek (l/s)

Ukupno (m3/mes)

Prosek (l/s)

Ukupno (m3/mes)

Prosek (l/s)

             

jan.08 335951,71 125,43 264090,24 98,6 71861,47 26,83

feb.08 343317,31 137,02 266668,42 110,23 76648,89 26,79

mar.08 406848,96 151,9 326014,85 121,72 80834,11 30,18

apr.08 326280,96 125,88 269231,04 103,87 57049,92 22,01

maj.08 433919,55 162,01 333701,86 124,59 100217,69 37,42

jun.08 374414,4 144,45 352045,44 135,82 22368,96 8,63

jul.08 372726,14 139,16 364101,7 135,94 8624,44 3,22

avg.08 380520,29 142,07 340879,97 127,27 39640,32 14,8

sep.08 379831,68 146,54 371718,72 143,41 8112,96 3,13

okt.08 478040,83 178,48 373824,29 139,57 104216,54 38,91

nov.08 363009,6 140,05 277214,7 106,95 85794,9 33,1

dec.08 395331,84 147,6 203022,72 75,9 192309,12 71,7

ukupno: 4254241,56   3742513,95   847679,32  

sred.vred.   143,54   118,66   26,39

min.vred.   125,43   75,9   3,13

max.vred.   178,48   143,41   38,91

Za potrebe izrade projekta rekonstrukcije postrojenja izvršena je obrada rezultata merenja količina i kvaliteta otpadnih voda u toku 2008 i 2009. godine. Sledi prikaz dobijenih vrednosti.

Prosečne vrednosti organskog i ekvivalentnog opterećenja postrojenja u analiziranom periodu :

Hidrauličko opterećenje:

srednji dnevni protok:Qsr..dn = 142.8 l/s

maksimalni dnevni protok: Qmax.dn = 178.5 l/s

maksimalni časovni protok: Qmax.h nema podatka

Kvalitet sirove otpadne vode: srednja konc. suspend. materija: CSM 79.5 mg/l srednja konc. organsk. materija: CBPK5 67.5 mg/l

Kvalitet prečišćene vode: srednja konc. suspend. materija: CSM 22.0 mg/l srednja konc. organsk. materija: CBPK5 33.0 mg/l

Organsko opterećenje (kao BPK5): OL = 832.8 kg BPK5/d

Opterećenje ekvivalentnim stanovnicima: ES = 13 880

Računske vrednosti tehnoloških performansi objekata i opreme za analizirani period rada postrojenja :

što u proseku predstavlja vrednosti organskog i ekvivalentnog opterećenja od:

Organsko opterećenje (kao BPK5): OL = 907.2 kg BPK5/d

Opterećenje ekvivalentnim stanovnicima: ES = 15 120

Hidrauličko opterećenje:

srednji dnevni protok:Qsr..dn = 150 l/s

maksimalni dnevni protok: Qmax.dn = 180 l/s

Kvalitet sirove otpadne vode: srednja konc. suspend. materija: CSM = 80 mg/l srednja konc. organsk. materija: CBPK5 = 70 mg/l

U analiziranom periodu postrojenje je funkcionisalo sa smanjenim hidrauličkim i organskim opterećenjem u odnosu na projektovano stanje:

– Hidrauličko opterećenje postrojenja u proseku je iznosilo oko 35.7% u odnosu na projektovani kapacitet u krajnjoj

fazi, odnosno oko 71.4% u odnosu na kapacitet prve faze (jedna procesna linija).

– Izmerene vrednosti organskog opterećenja postrojenja predstavljaju svega oko 14% u odnosu na projektovani

kapacitet u krajnjoj fazi, a oko 28% u prvoj fazi.

Ovo ukazuje da postrojenje ima velike rezerve, kako sa aspekta količina vode, tako i sa aspekta biološkog opterećenja. Vrednosti protoka kretale su se od 125.43 l/s do 178.48 l/s, srednja vrednost 142.77 l/s. To znači da je CPPOV radilo u proseku sa jednom trećinom od ukupno projektovanog protoka u krajnjoj fazi, odnosno sa oko 2/3 od ukupno projektovanog protoka u prvoj fazi.

Sumiranjem rezultata ispitivanja mogu se izneti sledeća zapažanja:

o Sirova otpadna voda na ulazu u postrojenje izuzetno je slabo opterećena suspendovanim materijama i biorazgradljivim organskim materijama (BPK5), (u proseku oko tri puta manje nego što je uobičajeno za "tipičan kvalitet komunalnih otpadnih voda"). Ovo bi se moglo objasniti razblaženjem, usled upliva stranih i infiltrovanih voda u kanalizacioni sistem.

o S druge strane, u sirovoj vodi su u pojednim slučajevima registrovane veoma velike koncentracije KMnO4 i sedimentnih materija što potiče od dotoka industrijskih otpadnih voda koje prethodno nisu tretirane na zadovoljavajući način. Iako se ova zagađenja javljaju povremeno i kratkog su trajanja, uzrokuju narušavanje kvaliteta aktivnog mulja i ugrožavaju proces mikrobiološke razgradnje u aeracionim bazenima, a u nekim slučajevima potpuni prekid biohemijskih procesa.

o Neophodno je da svi industrijski pogoni koji ispuštaju otpadne vode sa povećanim koncentracijama zagađenja u gradsku kanalizaciju, što pre reše problem svojih otpadnih voda izgradnjom odgovarajućih uređaja za predtretman. Pri tome je takođe neophodno da se vrši monitoring količina i kvaliteta industrijskih otpadnih voda nakon predtretmana, kako se ne bi ugrozio rad centralnog gradskog postrojenja.

o Biološko opterećenje u otpadnoj vodi je nedovoljno za rast i razmnožavanje mikroorganizama aktivnog mulja, nije zadovoljen odnos BPK5:azot:fosfor = 100:5:1 što je osnov za kvalitetno odvijanje procesa biohemijske razgradnje. Posledica ovakvog stanja je i nedovoljan efekat redukcije sadržaja BPK5 (64.5%, umesto očekivanih ≥ 90%). U pojedinim slučajevima koncentracije nekih parametara u prečišćenoj vodi veće su nego u sirovoj vodi (amonijak, fosfati, deterdženti, utrošak KMnO4). To ukazuje da postrojenje funkcioniše u neregularnim uslovima.

o Gabariti izvedenih objekata na liniji vode i mulja u principu zadovoljavaju projektovane kriterijume. U toku eksploatacije postrojenja najveći nedostataci su uočeni u radu sekundarnog taložnika (odmuljivanje, problemi sa iznošenjem mulja,...). Detaljna istraživanja bi pokazala da li svi objekti i oprema na procesnoj liniji zadovoljavaju propisane kriterijume.

o Postrojenje nije tehnološki zaokruženo, budući da nije izveden sistem za anaerobnu digestiju. Treba pristupiti potpunoj izgradnji i opremanju sistema za anaerobnu digestiju sa proizvodnjom i valorizacijom biogasa, uz korišćenje sistema za ugušćivanje i mehaničku dehidrataciju mulja. Benefiti od korišćenja biogasa za potrebe grejanja i proizvodnje električne energije mogu se dobiti tek sa postrojenja velikog kapaciteta. Procena projektanta da je to upravo kapacitet od 100 000 ES.

o Projektovane maksimalne granične vrednosti (BPK5 ≤ 20 mg/l, susp. materije ≤ 30 mg/l), iznad kvaliteta reke IV klase postrojenje u većini slučajeva nije moglo postići. Ukoliko bi se prihvatila Regulativa EU maksimalne granične vrednosti BPK5 i sadržaj suspendovanih materija u efluentu bile bi nešto veće (BPK5 ≤ 25 mg/l, susp.materije ≤ 35 mg/l), što bi u konkretnom slučaju bilo dostižno. Dakle, treba pristupiti primeni Direktive EU u oblasti zaštite voda. (Council Directive 91/271/EEC i 98/15/EC).

o Postrojenje za prečišćevanje nije u dovoljnoj meri automatizovano, odnosno ne postoji mogućnost adekvatnog daljinskog upravljanja, merenja i regulacije. Ovo ima direktan uticaj na vođenje tehnolo škog procesa i kvalitet prečišćene vode. Neophodne mere na revitalizaciji postrojenja zahtevaju i uvođenje sistema za daljinski nadzor i upravljanje.

o Budući da postrojenje za prečišćavanje predstavlja složen sistem u kome su zastupljeni raznovrsni fizičko-hemijski i biološki procesi, za uspešno odvijanje tehnološkog procesa osim kvalitetne opreme koja se ugrađuje treba da postoji i dovoljan broj kvalifikovane i stručno osposobljene radne snage koja održava postrojenje i njime upravlja. Permanentna edukacija kadra, njegovo stručno usavršavanje, kao i poštovanje radne discipline.

Ispitivanjima je utvrđeno da su efekti prečišćavanja otpadnih voda povremeno bili nedovoljni. Osim ulaznih parametara o količini i kvalitetu sirove vode, uzroke svakako treba tražiti i u neodgovarajućim karakteristikama izvedenih procesnih objekata i opreme na postrojenju. Zbog toga je odlučeno da se pristupi rekonstrukciji postrojenja. Rekonstrukcija je planirana u tri faze, a osnovni akcenat je stavljen na uklanjanje “uskih grla” na liniji vode i liniji mulja.

o u prvoj fazi su izvedene urgentne mere na zameni hidromašinske i elektro opreme i privremeni radovi na primarnom taložniku i tretmanu mulja.

o u drugoj fazi predviđeno je da se izvrši zamena dotrajale mašinske, merno-regulacione i elektro opreme i da se uvede računarska oprema za nadzor i upravljanje precesnom linjom.

o u trećoj fazi potrebno je da se procesna linija za tretman mulja zaokruži opremanjem jednog postojećeg digestora, aneksa digestora, primarnog ugušćivača i pratećih instalacija po izvornom Glavnom projektu i novom projektu u delu za presovanje mulja.

Program rekonstrukcije postrojenja

U prvoj fazi su urađeni samo najhitniji radovi. Postavljena je nova oprema za tretman mulja i ugrađena jedna fina automatska rešetka za zaštitu sistema od vlaknastih materija. Ugrađena je nova oprema za transport primarnog mulja i viška aktivnog mulja do primarnog ugušćivača i oprema za aeraciju primarnog ugušćivača i transport mulja u sekundarni ugušćivač. U mašinskoj zgradi ugrađena je nova oprema za doziranje ferihlorida, dve nove prese za mulj, nov uređaj za pripremu i dve pumpe za doziranje polielektrolita, dve nove muljne pumpe, flokulatori sa mešalicom ispred svake prese, nova instalacija servisne vode i novi izlazni trensporteri za dehidratisani mulj.

Rekonstrukcija prve faze postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda izvršena je prema Glavnom projektu koji je uradio Eko-vodoprojekt, d.o.o – Beograd. Radove je izvelo preduzeće Eko-vodoinženjering – Beograd u periodu septembarr-decembar 2010 godine.

Tehnološki procesi na liniji mulja:

A. Transport primarnog mulja, viška aktivnog mulja u postojeći primarni ugušćiva

B. Aerobna stabilizacija mulja

C. Transport aerobno stabilizovanog mulja uz doziranje ferihlorida u sekundarni ugušćivač

D. Ugušćivanje aerobno stabilizovanog mulja

E. Transport ugušćenog mulja, kondicioniranje mulja i dehidratacija mulja na presi

F. Fine filter rešetke

I Faza

A. Transport primarnog mulja, viška aktivnog mulja u postojeći primarni ugušćiva

Kompletan mulj iz primarnog taložnika, zajedno sa viškom mulja iz sekundarnog taložnika, novim pumpama se transportuje u postojeći primarni ugušćivač.

Svrha aerobne stabilizacije je da se izvrši dodatna oksidacija organske komponente u mulju, odnosno njegova priprema za dalji tretman. Za pogon aeratora koriste se dve pumpe, sledećih karakteristika: Q = 240 m3/h, H = 8.8 m, P=9 kW.

B. Aerobna stabilizacija mulja

Aerobno stabilizovani mulj se posebnom pumpom transportuje u postojeći sekundarni ugušćivač radi ugušćivanja pre procesa dehidratacije na presama. Oprema za ferihlorid smeštena je u objektu mašinske zgrade za dehidrataciju mulja.

C. Transport aerobno stabilizovanog mulja uz doziranje ferihlorida u sekundarni ugušćivač

D. Ugušćivanje aerobno stabilizovanog mulja

Za proces ugušćivanja mulja koristiće se postojeći sekundarni ugušćivač sa postoojećom opremom koja je u funkciji. Očekivana koncentracija suve mase mulja je ok 4%. Frakcija nadmuljne vode se gravitaciono odvodi na početak procesa sirove vode.

E. Transport ugušćenog mulja, kondicioniranje mulja i dehidratacija mulja na presi

Ugušćeni mulj sa dna jame sekundarnog ugušćivača se cevovodom transportuje pomoću zavojnih pumpi na flokulatore, a zatim na prese, gde se odvija mehanička dehidratacija. Za doziranje polielektrolita koriste se dve pumpe, kapaciteta 50-500 l/h. Kompletan sistem za transport ugušćenog mulja, kondicioniranje mulja hemikalijama, dehidrataciju mulja na presi i transport i odlaganje muljnog kolača smešten je u postojećem objektu mašinske zgrade.

F. Fine filter rešetke

Prodor vlaknastih materija uzrokuje začepljenja pumpi i cevovoda manjeg prečnika, stalno angažovanje ljudi i prekid procesa evakuacije mulja u ugušćivače. Zbog toga je ugrađena Step-screen rešetka i novi zavojni trensporter za evakuaciju prikupljenog materijala

II Faza

U drugoj fazi predviđeno je da se izvrše radovi na zameni hidromašinske i elektro opreme i automatizaciji procesne linije. U sklopu nabavke opreme predviđena je zamena dela opreme za tretman mulja koji nije bio urađen u prvoj fazi. Rdi se o jednoj kompletnoj liniji sa muljnom pumpom, presom za mulj, flokulatorom, uređajem za pripremu i pumpom za doziranje polielektrolita. Osim toga u primarnom ugušćivaču predviđena je nabavka još jednog venturi mlaznog aeratora, kao i još jedne fine automatske rešetke. Dogradnja još jednog finalnog taložnika može se odložiti za kasnije, u koliko se sprovedu mere na smanjenju infiltracije podzemnih i površinskih voda, što spada u širi okvir zaštite sistema za prikuplanje i prečišćavanje otpadnih voda.

III Faza

U trećoj fazi predviđeno je da se napusti privremeno rešenje za tretman mulja (urgentne mere iz prve i deo opreme druge faze) sa obnavljanjem projektovane funkcije primarnog ugušćivača. Završetak svih radova na sistemu za tretman mulja, ugradnju opreme u digestor i na liniji biogasa sa pratećim objektima, prema Glavnom projektu iz 1991. godine.

Zaključne ocene o radu i dogradnji (rekonstrukciji) postrojenja

Postrojenje je u neprekidnoj upotrebi skoro 20 godina, a ostvareni rezultati su zadovoljavjući. Kvalitet prečišćene vode, u poslednjih nekoliko godina, je bio lošiji nego u prethodnom periodu i nije uvek zadovoljavao projektovane granične vrednosti (BPK5 ≤ 20 mg/l, susp. materije ≤ 30 mg/l). Skoro uvek je zadovoljavao granične vrednosti Direktive EU (BPK5 ≤ 25 mg/l, susp. materije ≤ 35 mg/l).

Za postizanje maksimalnog projektovanog kapaciteta postrojenja potrebno je u potpunosti završiti radove na sistemu za tretman mulja, opremanje još jednog digestora i dela linije biogasa sa pratećim objekatima na liniji vode (taložnici i aeracioni bazeni), prema Glavnom projektu iz 1991. godine.

Za uspešan rad postrojenja, neophodne su i opsežne mere na rekonstrukciji gradskog kanalizacionog sistema. Mora se izvršiti rekonstrukcija Glavnog kolektora, od Mlakovca do centra grada. Dužina ove deonice iznosi oko 4 km, a maksimalna propusna moć 130 l/s. Iz sistema fekalne kanalizacije moraju se eliminisati ilegalni priključci površinskih voda.

Neophodna je izgradnja svih postrojenja za predtretman industrijskih voda. Na postojećim postrojenjima (svega tri!) mora se ostvariti bolja kontrola (kontinualni monitoring) MDK vrednosti na ulivu u gradsku kanalizaciju.

Tek po završetku navedenih radova, zameni amortizovane opreme i potpune automatizacije, postrojenje će moći da ispuniti svoju funkciju maksimalnim kapacitetom.

Mr MILANKO LJUJIĆ, dipl.građ.ing.Gornji Milanovac, 27.12.2010. godine.

HVALA NA PAŽNJI