REKONSTRUKCE BIOLOGICKÉ ČISTÍRNY PRŮMYSLOVÝCH ODPADNÍCH VOD (BČ II) FIRMY UNIPETROL RPA, s. r. o.

Společnost HYDROTECH s.r.o. jako generální dodavatel navrhla a provedla rekonstrukci technologie biologické čistírny průmyslových odpadních vod BČ II s kapacitou 150 000 EO společnosti UNIPETROL RPA, s.r.o. v časovém období 04 – 10/2007 včetně zpracování projektové dokumentace.

Předmětem rekonstrukce byla kompletní náhrada stávajícího nevyhovujícího technologického vybavení biologické aktivace druhého stupně čištění a příslušných dosazovacích nádrží včetně nové elektroinstalace a ASŘTP.

Provedená rekonstrukce zlepšila a vyrovnala účinnost a spolehlivost provozu a zajistila požadované limity vypouštěného znečištění v souladu s požadavky vodoprávního integrovaného povolení. Významným přínosem je i úspora elektrické energie více než o polovinu proti původnímu řešení a snížení vypouštěného CHSK. Podle výsledků zkušebního provozu je průměrná úroveň CHSK mírně pod limitem zpoplatnění 40 mg/l.

V této souvislosti autoři upozorňují zejména na nové unikátní řešení technologického vybavení pravoúhlých podélných dosazovacích nádrží, které využívá pro stírání a vyklízení kalu patentovanou technologii švédské firmy Nordic Water Zickert. Toto nové řešení umožnilo snížit nároky na kapacitu nádrží o polovinu proti původnímu předpokladu investora a uspořené nádrže využít pro homogenizaci surových odpadních vod.

Druhý stupeň čištění odpadních vod společnosti UNIPETROL RPA, s.r.o. se skládá z biologiocké aktivace AN II a podélných dosazovacích nádržích DN II, které zajišťují následnou separaci kalu. Tento stupeň je určen zejména pro odstraňování dusíkatého znečištění s finálním dočištěním organického znečištění a nerozpuštěných látek.

Základním požadavkem na rekonstrukci BČ II bylo:

• využití kapacity stávajících železobetonových nádrží po jejich rekonstrukci v rozsahu pro potřeby nově na-vrženého a instalovaného technologického zařízení, elektroinstalací a ASŘTP,
• zvýšení kapacity, účinnosti a zejména spolehlivosti provozu,
• spolehlivé dodržování nově stanovených limitů integrovaného povolení k vypouštění odpadních vod do re-cipientu (řeka Bílina),
• příprava a naběhnutí zkušebního provozu včetně spoluúčasti na jeho řízení, monitorování a vyhodnocení po dobu minimálně 3 měsíců.

Popis BČ II a způsob rekonstrukce

Základní návrhové parametry:

Přítok OV:

Qmax	1 000 m3ּh-1
Qprům	650 m3ּh-1
Qmin	400 m3ּh-1
CHSK	max. 750 kgּh-1 (18 000 kgּh-1); podíl BSK5 30 – 35 %
NL	max. 45 kgּh-1 ( 1 080 kgּh-1)
Nc	max. 70 kgּh-1 ( 1 680 kgּh-1)
N-NH4	max. 45 kgּh-1 ( 2 700 kgּh-1)
EO	150 000

Aktivační nádrže AN II:

celkové rozměry:

půdorys	2 x (24×105) m
hloubka	5 m ; hladina 3,7 m
využitelný objem:	18 560 m3

Aktivace jsou uspořádány do 2 linek, které jsou rozděleny do 4 sekcí:

PDN (predenitrifikace)	1 864 m3; 2 x (24×19) m
NIT (nitrifikace)	7 460 m3; 2 x (24×46) m
DEN (denitrifikace)	3 730 m3; 2 x (24×21) m
AER (aerace)	5 594 m3; 2 x (24×31) m

Dosazovací nádrže DN II:

DN II jsou uspořádány do 2 linek celkové rozměry:

půdorys	2 x (12×85) m
hloubka	3 m ; hladina 2,8 m (před rekonstrukcí 2,5 m)
využitelný objem:	5712 m3

zatížení:

NL	< 4 g/l
recykl kalu Qr	500 – 1000 m3ּh-1
KI:	140 mlּg-1 průměrně, obvyklý rozsah 130 – 150 mlּg-1; nárazově 200 mlּg-1

Původní stav a návrh rekonstrukce:

Sekce původních aktivačních nádrží PDN a DEN byly vybaveny vertikálními turbínami za účelem míchání a sekce NIT a AER rovněž vertikálními turbínami za účelem aerace a homogenizace. Zařízení ze 70. let překračovalo dobu životnosti a vykazovalo vysokou energetickou náročnost. Dle zadání investrora byl požadavek na výměnu nových modernějších povrchových aerátorů a míchadel.

Společnost HYDROTECH s. r. o. navrhla alternativní řešení a následně realizovala míchání sekcí PDN a DEN ponornými vrtulovými vertikálními míchadly a aerací sekcí NIT a AER jemnobublinnou aeraci. Zdrojem vzduchu je sestava dmychadel o výkonu 6×4 500 m³ּh^-1, celkem max. 27 000 m³ּh^-1. Vnos kyslíku a výkon dmychadel je automaticky regulován v rozsahu 3 500 – 13 500 m³ּh^-1 v každé lince, na základě signálu od údajů kyslíkových sond, frekvenčních měničů a dálkově ovládaných omezovacích armatur pro regulaci dodávky vzduchu do jednotlivých sekcí. Rozvody vzduchu jsou v provedení nerez, pod hladinou doplněné plastovými rozvody. Vnitřní recykly z anoxických do oxických sekcí jsou realizovány ponornými vrtulovými čerpadly a nerezovým potrubím.

Původní dosazovací nádrže měly společný nátokový žlab s provizorní jednoduchou regulací otočnou klapkou a plastovou přepážkou pro dělení nátoku. Byly vybaveny pojezdovým mostem s rozpětím 24 m společným pro obě linky. Ten zajišťoval stírání kalu ze dna do středového žlabu a odsávání pomocí ponorných čerpadel. Vratný kal byl čerpán do společného žlabu a následně do aktivací.

V uvedených dosazovacích nádržích DN II byly provedeny následující úpravy:

Nátoková galerie je zvýšena, upravena a vybavena novým dělením průtoků do obou linek případnou možností odstavení nátoku do kterékoliv linky a nátok nádrží vybaven novou flokulační zónou.

Ve stávající odtokových žlabech jsou vybetonovány nové přelivné stěny a provedeno jejich prodloužení novými nerezovými žlaby. Současně je zvýšena hloubka nádrží z 2,5 m na 2,8 m (další zvýšení nebylo z důvodů celkových výškových poměrů možné). Odtokové žlaby jsou vybaveny novými nerezovými hranami s nornými stěnami.

Stírání a odtah kalu je kompletně řešen nově realizací patentované technologie švédské firmy Zickert. Stírání kalu ze dna uvedená technologie řeší posunem systému stíracích lamel (výška cca 100 mm) po dně, posun je zajišťován hydraulickým pohonem. Výhodou je, že každá z lamel se pohybuje a stírá pouze krátký vymezený úsek (do 1 m) a stíraný kal je při současném zahuštění předáván „z lamely na lamelu“. Profil a systém lamel s možností regulace frekvence jejich pohybu zajišťuje optimalizaci podmínek stírání a zahuštění odseparovaného kalu při minimalizaci jeho případného víření a vzniku poruch (i ve srovnání s jinými systémy).

Pro nově instalovanou technologii stírání kalu bylo v rámci stavebních úprav provedeno vyrovnání dna dosazovacích nádrží.

Odtah kalu zajišťuje nově instalovaný sběrný žlab vratného kalu s odsáváním kalu ze dna nádrží systémem sacích trubek na principu hydraulického sifonu. Každá sací trubka je vybavena mamutkou pro možnost regulace průtoku a zajištění optimální hydraulické průchodnosti. Vzduch pro mamutky je zajišťován z rozvodu aerace. Odtokový žlab vratného kalu je v obou nádržích vybaven čerpací jímkou, v každé čerpací jímce je instalováno ponorné čerpadlo (1+1) s vyjímacím a spouštěcím zařízením, což umožňuje manipulaci bez nutnosti snižovaní hladiny a přerušování provozu ostatních čerpadel .

Stávající pojezdový most společný pro obě dosazovací nádrže je ukotven v prostoru sběrných žlabů vratného kalu a využit jako přístupová plošina pro novou technologii a její instalaci (čerpadla vratného kalu, ukotvení potrubních a el. rozvodů a el. rozvaděče s místním ručním systémem ovládání).

Pro odtah plovoucích látek z hladiny byl nově realizován speciální systém násosek, kterým jsou plovoucí nečistoty dopravovány do sběrných čerpacích jímek.

Závěr

Zahájení zkušebního provozu po rekonstrukci bylo plánováno k 1.11.2007. Z důvodu nízké vydatnosti recipientu a mimořádně teplého a suchého období v průběhu rekonstrukce vyvstala mimořádná potřeba zkrácení termínu realizace. Proto byla, ve spolupráci s UNIPETROLem RPA, s.r.o, navržena a realizována opatření, která umožnila zahájení zkušebního provozu BČ II od 1.9.2007 v manuálně řízeném režimu. Následně byly dokončeny kabeláže a ASŘTP, takže k 1.10.2007 byl úspěšně zahájen provoz v automatickém režimu. Zatížení rekonstruované BČ II a kvalita vyčištěné odpadní vody na odtoku jsou souhrnně uvedeny v tabulce a grafech:

Provedená rekonstrukce významně zlepšila a vyrovnala účinnost a spolehlivost provozu a zajistila požadované limity vypouštěného znečištění v souladu s požadavky vodoprávního integrovaného povolení. K tomu zejména přispívá nově realizovaná koncepce dosazovacích nádrží s využitím technologie švédské firmy Nordic Water Zickert.

Dalším ekologickým i ekonomickým přínosem je snížení potřeby elektrické energie více než o polovinu proti původnímu řešení a snížení vypouštěného množství CHSK. Podle výsledků zkušebního provozu se průměrná úroveň CHSK blíží limitu zpoplatnění 40 mgּl^-1.

Na závěr podotýkáme, že mimo návrhu a rekonstrukce technologie aktivací a dosazovacích nádrží BČ II, realizovaných generálním dodavatelem společností HYDROTECH s.r.o., přispívá k uvedené vysoké účinnosti BČ II i návrh optimalizace a zajištění stability vhodných provozních podmínek aktivace. K tomu přispívá možnost dávkování externího substrátu (methanol) a udržování vhodného pH (dávkováním vodného roztoku NaOH) na základě monitoringu provozních parametrů (obsah dusičnanů, CHSK a pH) v zájmových profilech aktivace. Tento projektový návrh zpracovala společnost MV PROJEKT s.r.o. s využitím analyzátorů a sond společnosti HACH LANGE s.r.o..

Nicméně, i nejlepší technologické návrhy, systémy monitoringu i řízení by nedosahovaly špičkově účinnosti bez správného provozování a údržby, což patřičným způsobem zajišťuje provozovatel ČOV, společnost UNIPETROL RPA, s.r.o.

Ing. Pavel Příhoda, CSc., HYDROTECH s. r. o.
Ing. Josef Miňovský, CSc., HYDROTECH s. r. o.
Zdeněk Kubík, UNIPETROL RPA, s. r. o.

17/3/2008