Politechnika Śląska 

Wydz. Inżynierii Środowiska i Energetyki 

Specjalne Instalacje wewnętrzne 

 

 

 

 

 

 

 

 

Projekt koncepcyjny oczyszczalni ścieków 

komunalnych 

 
 

 

 
 
 
 
 

 

Wykonała:  

Barbara Pyrek 

 

Wydział: 

ISiE 

 

Kierunek:  

Inżynieria Środowiska 

 

Specjalnośd:   Wodociągi i kanalizacja 

 

 

Rok: III  Semestr: VI 

 
 

Gliwice 

Rok akademicki 2010/2011 

 

2 

 

OPIS TECHNICZNY ....................................................................................................................... 7

 

1.

 

Podstawa opracowania ............................................................................................................................ 7

 

2.

 

Przedmiot, cel i zakres projektu ............................................................................................................... 7

 

3.

 

Koncepcja i rozwiązania ........................................................................................................................... 7

 

4.

 

Opis urządzeo i obiektów ciągu ściekowego ............................................................................................ 8

 

4.1.

 

Kanał główny.................................................................................................................................... 8

 

4.2.

 

Hala krat .......................................................................................................................................... 9

 

4.3.

 

Piaskowniki ...................................................................................................................................... 9

 

4.4.

 

Osadniki wstępne ........................................................................................................................... 10

 

4.5.

 

Komory osadu czynnego ................................................................................................................. 10

 

4.5.1.

 

Dyfuzory ................................................................................................................................ 11

 

4.5.2.

 

Dmuchawy............................................................................................................................. 11

 

4.5.3.

 

Mieszadła .............................................................................................................................. 11

 

4.6.

 

Osadniki wtórne ............................................................................................................................. 12

 

4.7.

 

Chemiczne strącanie fosforu .......................................................................................................... 12

 

OBLICZENIA WSTĘPNE.............................................................................................................13

 

1.

 

Przepływy charakterystyczne ................................................................................................................. 13

 

1.1.

 

Średnie przepływy dobowe ............................................................................................................ 13

 

1.2.

 

Średni przepływ godzinowy ............................................................................................................ 14

 

1.3.

 

Maksymalny przepływ godzinowy .................................................................................................. 14

 

1.4.

 

Minimalny przepływ godzinowy ..................................................................................................... 14

 

1.5.

 

Średni przepływ godzin dziennych .................................................................................................. 15

 

2.

 

Ładunki  zanieczyszczeo ......................................................................................................................... 15

 

2.1.

 

Średni ładunek dobowy .................................................................................................................. 15

 

2.2.

 

Maksymalny ładunek dobowy ........................................................................................................ 16

 

2.3.

 

Średni ładunek godzinowy .............................................................................................................. 16

 

2.4.

 

Maksymalny ładunek godzinowy .................................................................................................... 17

 

2.5.

 

Konieczny stopieo oczyszczenia ścieków ......................................................................................... 18

 

2.6.

 

Tabelaryczne zestawienie wyników ................................................................................................ 19

 

3.

 

Projektowanie kanału doprowadzającego ścieki  prostokątnego otwartego na podstawie krzywej 

sprawności ..................................................................................................................................................... 19

 

3.1.

 

Maksymalny przepływ godzinowy .................................................................................................. 19

 

3.2.

 

Minimalny przepływ godzinowy ..................................................................................................... 20

 

3.3.

 

Średni przepływ godzinowy ............................................................................................................ 20

 

3.4.

 

Przepływ Q=1/3Q

hmax

 ..................................................................................................................... 21

 

3.5.

 

Tabelaryczne zestawienie wyników ................................................................................................ 21

 

OBLICZENIA - CZĘŚĆ MECHANICZNA ....................................................................................22

 

1.

 

Projektowanie i wymiarowanie krat ...................................................................................................... 22

 

1.1.

 

Ilośd prześwitów n : ........................................................................................................................ 22

 

1.2.

 

Szerokośd komory krat B

kr

: ............................................................................................................. 22

 

3 

 

1.3.

 

Długośd odcinka kanału o zmiennej szerokości  L przed komorą krat: .............................................. 22

 

1.4.

 

Straty hydrauliczne na kracie h

str

 .................................................................................................... 23

 

1.5.

 

Sprawdzenie .................................................................................................................................. 23

 

1.6.

 

Ilośd skratek ................................................................................................................................... 23

 

1.7.

 

Dobór kraty mechanicznej .............................................................................................................. 24

 

2.

 

Piaskowniki ............................................................................................................................................ 24

 

2.1.

 

Dobór kanału zwężkowego ............................................................................................................. 25

 

2.2.

 

Napełnienie w kanale przed zwężką Venturiego.............................................................................. 26

 

2.3.

 

Szerokośd piaskownika ................................................................................................................... 26

 

2.4.

 

Zestawienie tabelaryczne obliczeo .................................................................................................. 27

 

2.5.

 

Obliczanie przekroju poprzecznego piaskownika ............................................................................. 27

 

2.6.

 

Wyznaczanie długości piaskownika ................................................................................................. 29

 

3.

 

Osadnik wstępny ................................................................................................................................... 29

 

3.1.

 

Sumaryczna objętośd części przepływowych ................................................................................... 29

 

3.2.

 

Sumaryczna powierzchnia osadników w planie ............................................................................... 30

 

3.3.

 

Głębokośd części przepływowej osadników mierzona w środku drogi przepływu............................. 30

 

3.4.

 

Całkowita głębokośd osadników mierzona w środku drogi przepływu ............................................. 30

 

3.5.

 

Sumaryczny przekrój poprzeczny osadników .................................................................................. 30

 

3.6.

 

Całkowita szerokośd osadników oraz szerokośd pojedynczego osadnika. Liczba osadników ............. 30

 

3.7.

 

Długośd osadnika ........................................................................................................................... 31

 

3.8.

 

Głębokości osadnika na dopływie i odpływie .................................................................................. 31

 

3.9.

 

Sprawdzenie wartości liczby Reynoldsa i Froude’a .......................................................................... 31

 

3.10.

 

Pojemnośd i głębokośd komory osadowej ....................................................................................... 32

 

3.11.

 

Doprowadzenie ścieków do osadnika ............................................................................................. 33

 

3.12.

 

Odprowadzenie ścieków sklarowanych z osadnika .......................................................................... 33

 

3.13.

 

Możliwe do osiągnięcia efekty oczyszczania ścieków....................................................................... 33

 

OBLICZENIA – CZĘŚĆ BIOLOGICZNA .....................................................................................34

 

1.

 

Charakterystyka  zanieczyszczeo dopływających na częśd biologiczną ................................................... 34

 

1.1.

 

Stężenia zanieczyszczeo ................................................................................................................. 34

 

1.2.

 

Ładunki zanieczyszczeo .................................................................................................................. 34

 

 

Określenie udziału strefy denitryfikacji .................................................................................................. 35

 

2.1.

 

Średniodobowe stężenie azotanów  poddawanych denitryfikacji .................................................... 35

 

2.2.

 

Wymagany udział objętościowy strefy denitryfikacji ....................................................................... 35

 

2.3.

 

Współczynnik bezpieczeostwa ........................................................................................................ 36

 

2.4.

 

Tlenowy wiek osadu dla temperatury kontrolnej 

 .............................................................. 36

 

2.5.

 

Obliczeniowy wiek osadu ............................................................................................................... 36

 

2.6.

 

Sprawdzenie ilorazu  

 dla najniższej temperatury w okresie zimowym .................................. 36

 

2.7.

 

Współczynnik bezpieczeostwa SF dla T=12

o

 .................................................................................... 37

 

2.8.

 

Jednostkowy przyrost osadu z rozkładu związków węgla................................................................. 37

 

2.9.

 

Obciążenie osadu czynnego ............................................................................................................ 37

 

2.10.

 

Wymagana pojemnośd reaktorów .................................................................................................. 37

 

2.11.

 

Stopieo recyrkulacji wewnętrznej ................................................................................................... 38

 

 

Usuwanie fosforu................................................................................................................................... 39

 

3.1.

 

Pojemnośd komory beztlenowej ..................................................................................................... 39

 

4 

 

3.2.

 

Ilośd fosforu do strącania chemicznego........................................................................................... 39

 

3.3.

 

Zapotrzebowanie na środek strącający ........................................................................................... 39

 

3.4.

 

Zużycie koagulantu ......................................................................................................................... 40

 

4.

 

Przyrost osadu ....................................................................................................................................... 40

 

4.1.

 

Przyrost osadu nadmiernego związany z rozkładem związków węgla: ............................................. 40

 

4.2.

 

Przyrost osadu związany z usuwaniem związków fosforu na drodze biologicznej i strącenia 

chemicznego: ............................................................................................................................................. 40

 

4.3.

 

Łączny przyrost osadu .................................................................................................................... 41

 

5.

 

Zapotrzebowanie na tlen i jego zużycie .................................................................................................. 41

 

5.1.

 

Zapotrzebowanie na tlen w procesach biodegradacji związków węgla ............................................ 41

 

5.2.

 

Zapotrzebowanie na tlen w procesie nitryfikacji ............................................................................. 41

 

5.3.

 

Zużycie tlenu w procesach rozkładu związków węgla pokrywane przez proces denitryfikacji ........... 42

 

5.4.

 

Maksymalnie godzinowe zapotrzebowanie na tlen ......................................................................... 42

 

5.5.

 

Wymagana ilośd tlenu doprowadzona w powietrzu ........................................................................ 42

 

6.

 

Osadnik wtórny ..................................................................................................................................... 43

 

6.1.

 

Zawartośd suchej masy osadu przy dnie osadnika ........................................................................... 43

 

6.2.

 

Zawartośd suchej masy osadu recyrkulowanego ............................................................................. 43

 

6.3.

 

Minimalny stopieo recyrkulacji zewnętrznej ................................................................................... 44

 

6.4.

 

Obciążenie hydrauliczne powierzchni osadnika i jego powierzchnia ................................................ 44

 

6.5.

 

Powierzchnia osadnika ................................................................................................................... 44

 

6.6.

 

Głębokośd osadnika mierzona w środku drogi przepływu ................................................................ 44

 

6.7.

 

Objętośd jednego osadnika ............................................................................................................. 45

 

7.

 

Wymiary reaktora .................................................................................................................................. 45

 

7.1.

 

Komora denitryfikacji ..................................................................................................................... 45

 

7.1.1.

 

Dobór  mieszadeł ................................................................................................................... 45

 

7.1.2.

 

Wymiary komory denitryfikacji .............................................................................................. 45

 

7.2.

 

Komora nitryfikacji ......................................................................................................................... 46

 

7.2.1.

 

Przeliczenie wymaganego transferu tlenu na strumieo powietrza atmosferycznego ............... 46

 

 

Wybór systemu napowietrzenia ............................................................................................. 47

 

7.2.3.

 

Wymiary komory nitryfikacji .................................................................................................. 47

 

7.2.4.

 

Ilośd płyt napowietrzających .................................................................................................. 47

 

7.2.5.

 

Dobór dmuchawa .................................................................................................................. 48

 

7.3.

 

Komora defosfatacji ....................................................................................................................... 48

 

7.4.

 

Całkowity wymiar reaktora ............................................................................................................. 48

 

CIĄG OSADOWY ..........................................................................................................................49

 

1.

 

Schemat ciągu technologicznego ........................................................................................................... 49

 

2.

 

Bilansowanie ilości osadu ...................................................................................................................... 49

 

2.1.

 

Sucha masa osadu wstępnego ........................................................................................................ 49

 

2.2.

 

Ładunki BZT

5

 i zawiesiny ogólnej w ściekach po osadniku wstępnym ............................................... 50

 

2.3.

 

Sucha masa zawiesin mineralnych i organicznych ........................................................................... 50

 

2.4.

 

Sucha masa nadmiernego osadu czynnego z rozkładu związków węgla ........................................... 50

 

2.4.1.

 

Jednostkowy przyrost osadu .................................................................................................. 50

 

2.4.2.

 

Sucha masa osadu nadmiernego powstającego w wyniku rozkładu związków węgla ............... 50

 

5 

 

2.5.

 

Sucha masa osadu powstałego z wytrącania fosforu ....................................................................... 50

 

2.6.

 

Sumaryczna sucha masa osadu wtórnego ....................................................................................... 51

 

2.7.

 

Objętośd osadu wstępnego ............................................................................................................ 51

 

2.8.

 

Objętośd osadu wtórnego............................................................................................................... 51

 

2.9.

 

Całkowita ilośd osadów powstających na oczyszczalni ..................................................................... 51

 

3.

 

Zagęszczanie osadu ................................................................................................................................ 51

 

3.1.

 

Zagęszczanie grawitacyjne – Zagęszczacz przepływowy bez mieszania ............................................ 51

 

3.1.1.

 

Objętośd zagęszczacza ........................................................................................................... 52

 

3.1.2.

 

Powierzchnia zagęszczacza ..................................................................................................... 52

 

3.1.3.

 

Głębokośd czynna zagęszczacza .............................................................................................. 52

 

3.1.4.

 

Objętośd osadów po zagęszczeniu .......................................................................................... 52

 

3.1.5.

 

Ilośd wód osadowych ............................................................................................................. 52

 

3.1.6.

 

Ilośd suchej masy osadu wstępnego po zagęszczeniu grawitacyjnym ...................................... 52

 

3.2.

 

Zagęszczanie mechaniczne osadu nadmiernego .............................................................................. 53

 

3.2.1.

 

Objętośd osadu po zagęszczeniu ............................................................................................ 53

 

3.1.1.

 

Ilośd wód osadowych ............................................................................................................. 53

 

3.1.2.

 

Ilośd suchej masy osadu wtórnego po zagęszczeniu mechanicznym ........................................ 53

 

3.1.3.

 

Dozowanie polielektrolitu ...................................................................................................... 53

 

3.1.4.

 

Wydajnośd zagęszczacza ........................................................................................................ 54

 

3.1.5.

 

Charakterystyka urządzeo do zagęszczania mechanicznego .................................................... 54

 

WYMIARY I PARAMETRY ZASTOSOWANEGO URZĄDZENIA .................................................................. 56

 

AUTOMATYCZNA STACJA  PRZYGOTOWANIA ROZTWORU FLOKULANTU ............................................. 56

 

4.

 

Objętośd zbiornika retencyjnego zmieszanych osadów .......................................................................... 57

 

5.

 

Tlenowa stabilizacja osadów.................................................................................................................. 57

 

5.1.

 

Objętośd zmieszanych osadów zagęszczonych przed stabilizacją ..................................................... 57

 

5.2.

 

Uwodnienie mieszaniny osadu wstępnego i wtórnego przed stabilizacją ......................................... 58

 

5.3.

 

Sucha masa mieszaniny osadów przed stabilizacją .......................................................................... 58

 

5.4.

 

Objętośd KTSO................................................................................................................................ 58

 

5.5.

 

Ładunek  związków organicznych w suchej masie osadu zmieszanego ............................................. 58

 

5.6.

 

Stężenie suchej masy organicznej w osadzie doprowadzonym do komory ....................................... 59

 

5.7.

 

Sucha masa osadów po procesie stabilizacji .................................................................................... 59

 

5.8.

 

Obciążenie komory......................................................................................................................... 59

 

5.9.

 

Zapotrzebowanie na tlen ................................................................................................................ 59

 

5.10.

 

Zapotrzebowanie na powietrze ...................................................................................................... 59

 

5.11.

 

Uwodnienie osadu po stabilizacji tlenowej ..................................................................................... 59

 

6.

 

Schemat bilansowy ................................................................................................................................ 60

 

7.

 

Zbiornik retencyjny 2

 ........................................................................................................................... 60

 

8.

 

Stacja odwadniania osadu ..................................................................................................................... 60

 

8.1.

 

Dawka polielektrolitu ..................................................................................................................... 60

 

8.2.

 

Godzinowa wydajnośd urządzenia do odwadniania ......................................................................... 61

 

8.3.

 

Objętośd osadu po odwodnieniu .................................................................................................... 61

 

8.4.

 

Wyposażenie stacji ......................................................................................................................... 61

 

8.5.

 

Stacja przygotowania polielektrolitu ............................................................................................... 62

 

8.6.

 

Reaktor flokulacyjny ....................................................................................................................... 63

 

6 

 

8.7.

 

Dobór prasy taśmowej ................................................................................................................... 63

 

9.

 

Higienizacja osadu ................................................................................................................................. 63

 

9.1.

 

Elementy układu ............................................................................................................................ 63

 

9.2.

 

Dobowe zapotrzebowanie wapna ................................................................................................... 63

 

10.

 

Plac magazynowy .............................................................................................................................. 64

 

10.1.

 

Objętośd składowania .................................................................................................................... 64

 

10.2.

 

Powierzchnia placu magazynowanego ............................................................................................ 64

 

10.2.1.

 

Pole placu magazynowego: .................................................................................................... 64

 

10.2.2.

 

Całkowita powierzchnia magazynu ......................................................................................... 64

 

11.

 

Ostateczne zagospodarowanie .......................................................................................................... 65

 

12.

 

Szczegółowy opis urządzenia – PRASA FILTRACYJNA TAŚMOWA ....................................................... 67

 

12.1.

 

Budowa.......................................................................................................................................... 67

 

12.2.

 

Technologia odwadniania osadów .................................................................................................. 68

 

12.3.

 

Opis działania ................................................................................................................................. 68

 

12.4.

 

Dane techniczne ............................................................................................................................. 69

 

12.5.

 

Przenośnik ślimakowy .................................................................................................................... 70

 

13.

 

Bilans mediów i odpadów .................................................................................................................. 70

 

13.1.

 

Woda ............................................................................................................................................. 70

 

13.2.

 

Ścieki i wody nadosadowe .............................................................................................................. 70

 

13.3.

 

Energia elektryczna ........................................................................................................................ 70

 

13.4.

 

Zużycie reagentów ......................................................................................................................... 71

 

13.5.

 

Osady i odpady............................................................................................................................... 71

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

7 

 

OPIS TECHNICZNY 

1.  Podstawa opracowania 

 

Podstawą  niniejszego  opracowania  jest  temat  wydany  przez    Zakład  Wodociągów  

i  Kanalizacji  Politechniki  Śląskiej  wraz  z  informacjami  i  danymi  początkowymi.  Projekt  został 
wykonany  zgodnie  z  obowiązującymi  normami  i  przepisami,    uwzględniając  również  wytyczne 
zalecane przez prowadzących. 

2.  Przedmiot, cel i zakres projektu 

 

Przedmiotem  opracowania  jest  projekt  koncepcyjny  oczyszczalni  ścieków  komunalnych  , 

pochodzących z kanalizacji rozdzielczej.  

Celem    projektu  jest  podanie  rozwiązania    technicznego  i  układu  technologicznego  ww. 

oczyszczalni oraz propozycja zagospodarowania odpadów powstałych w trakcie obróbki ścieków.  

Projekt  składa  się  z  trzech  częśd:  opisowej,  obliczeniowej  i  rysunkowej,  obejmujących  w 

swoim  zakresie  charakterystykę  poszczególnych  elementów  oczyszczalni  oraz  propozycje  urządzeo 
pomocniczych. 

3.   Koncepcja i rozwiązania 

 

Dla  podanych  założeo  zaprojektowano  oczyszczalnię  składającą  się  z  części  mechanicznej,  

biologicznej z chemicznym strącaniem fosforu oraz wyodrębnionym ciągiem osadowym.   

Pierwszym  etapem  oczyszczania  jest  usuniecie  piasku  i  zawiesiny  mineralnej.  Usuwanie 

związków azotu i węgla będzie miało miejsce w komorach osadu czynnego, połączonych z osadnikiem 
wtórnym.  Planuje  się  biologiczne  usuwanie  fosforu  (z  wykorzystaniem  bakterii  defosfatacyjnych)  
w połączeniu z chemicznym strącaniem solami żelazowymi. 

Obróbka osadów została omówiona w rodziale CIĄG OSADOWY.  

 

Ogólna  koncepcja  oczyszczania  ścieków  o  zadanych  parametrach  została  przedstawiona 

poniżej    na  schemacie  procesów  technologicznych,  natomiast  schemat  technologiczny  urządzeo 
został przedstawiony na rysunku 1 dołączonym do opracowania: 

8 

 

 

 

4.  Opis urządzeń i obiektów ciągu ściekowego 

4.1.  Kanał główny 

 

Ścieki do oczyszczalni są doprowadzane przewodem kanalizacji rozdzielczej, wykonanym  

z  PE.  Przewiduje  się  przejście  ww.  przewodu  w  kanał  otwarty  o  średnicy  szerokości  koryta  równej 
250mm,  którym  ścieki  będą  doprowadzane  do  poszczególnych  urządzeo  w  oczyszczalni.  Projektuje 
się konstrukcje betonową: 

 

9 

 

4.2.  Hala krat 

Celem  stosowania  krat  jest  usuniecie  ze  ścieków  zanieczyszczeo  w  postaci  substancji 

stałych  o  stosunkowo  dużych  rozmiarach.    Ich  zadaniem  będzie  niedopuszczenie  na  pozostałe 
urządzenia większych elementów, gdyż mogło by to spowodowad ich uszkodzenia, awarie, zapchanie 
itd. 

 Zasadniczą konstrukcję krat stanowi rząd prętów metalowych wstawionych pod kątem 

60

o

  do  kanału,  w  którym  przepływają  ścieki.  Zgarnianie  skratek    zaczyna  się  przy  dnie  kanału 

początkowego  wzdłuż  rusztu,  następnie  po  płycie  ślizgowej  i  kooczy  poza  krawędzią  zsypu  kraty. 
Przewiduje się pracę w budynku. 

Dobrano kratę mechaniczną płaską KUMP o parametrach: 

 

Maksymalny przepływ przy prędkości 0,6m/s: 235 m

3

/h 

 

Szerokośd prześwitów: 4mm 

 

Szerokośd kanału: 2x 900 mm 

 

Głębokośd kanału: H

k

=h

kr

=0,19m ~ 200mm 

 
 Ponadto  na  wypadek  awarii  krat  lub  ich  zamknięcia  przewidziano  przelew  z  kratą 

czyszczoną ręcznie - o prześwicie 40 mm i nachyleniu 45 stopni. 

Zatrzymane  na  kratach  skratki  odprowadzane  są  przenośnikiem  ślimakowym  PS  do  

praski  tłokowej  RAMPRESS  RP  25-90  firmy  MEVA.  Odwodnione  skratki  poddawane  są  procesowi 
higienizacji za pomocą wapna palonego i magazynowane są tymczasowo w kontenerze skratek. 
 
 
 
 

4.3.  Piaskowniki 

 

Do    usuwania  ze  ścieków  ziarnistych  zanieczyszczeo  mineralnych  zaprojektowano  dwa 

piaskowniki jednokomorowe PP-60 o następujących parametrach: 

 

 

Q

1 

= 0,042 m 

 

B = 0,60 m 

 

H

c 

= 0,35 m 

 

H

t

 = 0,15 m 

 

Ich  zadaniem  jest  odseparowanie  substancji  takich  jak  popiół  i  węgiel,  a  przede 

wszystkim piasek.  

Stosowanie  piaskowników  jest  konieczne,  gdyż  w  wypadku  ich  braku  piasek  byłby 

zatrzymany dopiero w osadnikach, skąd wraz z osadem byłby transportowany do obróbki. 

Piaskowniki  będą  budowane  dopiero  za  przepompownią  ze  względu  na  małą 

szkodliwośd zawartości piasku w ściekach w stosunku do niektórych części pomp oraz rozdrabniarek. 

10 

 

Do  pomiaru  prędkości  i  objętościowego  przepływu  zaprojektowano  współdziałającą 

z  urządzeniem  zwężkę  Venturiego  o  szerokości  przewężenia  0,2m.  Dobrano  zwężkę  firmy  EKO-
montaż:  

 

 

4.4.  Osadniki wstępne 

 

 

W osadnikach wstępnych realizowany jest proces sedymentacji, w efekcie którego ze 

ścieków usuwana jest przede wszystkim zawiesina łatwo opadająca.  

Zaprojektowano  dwa  osadniki  poziome  (jeden  działający  oraz  jeden  rezerwowy),  o 

wymiarach 4,5m x 19,0 m wyposażone w poziomy zgarniacz osadu.  Objętośd komory wynosi 15,167 
m

3

.  Zapewniono    powolny  przepływu  ścieków  wynoszący  0,0053  m/s.  Dzięki  temu  projektowana 

skutecznośd usuwania poszczególnych zanieczyszczeo wynosi:  

 

zawiesiny: 47 % 

 

BZT5 : 26 % 

 

azot ogólny: 10 % 

 

fosfor ogólny: 10 % 
 

4.5.  Komory osadu czynnego 

 

Podstawowym elementem oczyszczalni jest reaktor biologiczny składający się z trzech 

części:  

 

2x komory anoksycznej defosfatacji 

 

2x komory anaerobowej denitryfikacji 

 

2x komory nitryfikacji 

 
 

11 

 

4.5.1.  Dyfuzory 

 

W  obrębie  komór  nitryfikacji  reaktory  wyposażone  zostały  w  instalacje 

sprężonego  powietrza  w  celu  natleniania  komór.  Instalacja  ta  składa  się  z  13  rusztów  ,  każdy 
wyposażony  w  zestaw  78  płyt  napowietrzających  (0,762  x  0,182  m)  firmy  Fortex  AGS.  Ogółem 
zainstalowanych jest  kompletów 156  płyt (po 78 w każdej komorze nitryfikacji).  

 

 

Dyfuzory płytowe membranowe firmy Fortex 

 

4.5.2.  Dmuchawy 

 

Powietrze  dostarczane  jest  do  komory  dzięki  dmuchawom  bocznokanałowym 

Mapro  firmy  BLOW  TECH  umieszczonym  w  stacji  dmuchaw,  przylegającej  do  bioreaktora.  W  stacji 
dmuchaw  zainstalowano  cztery  dmuchawy  (dwie  pracujące  +  dwie  rezerwowe),  zapewniające 
dostawę  sprężonego  powietrza  do  rusztu  w  reaktorze  biologicznym.  Wszystkie  dmuchawy 
wprowadzają  sprężone  powietrze  do  wspólnego  kolektora  tłocznego,  w  którym  powietrze 
dostarczane jest do reaktora biologicznego.  

  
 
 

 

 

Dmuchawa boczno kanałowa Mapro, firmy  

 

4.5.3.  Mieszadła 

 

W  komorach  denitryfikacji  i  nitryfikacji  zostały  zastosowane  mieszadła 

wolnoobrotowe ABS typu RW 9033. Mieszadła zamocowane będą na rurze prowadzącej z wkładanym 

12 

 

wysięgnikiem  podnośnikowym.  Możliwa  jest  regulacja  nachylenia  mieszadła,  dzięki  zastosowaniu 
specjalnych mocowao zamkniętych.  

 

Mieszadło wolnoobrotowe typu RW9033 

 

4.6.  Osadniki wtórne 

Zaprojektowano  dwa  osadniki  poziome  prostokątne  (4,5m  x  21m),  w  których 

następuje  klarowanie  ścieków  i  zagęszczanie  osadu.  Usuwanie  osadu  zgromadzonego  na  dnie 
odbywa  się  w  sposób  identyczny  jak  w  przypadku  osadników  wstępnych,  tj.  za  pomocą 
mechanicznych  zgarniaczy,  które  popychają  osad  w  kierunku  leja  osadowego.  Odpływ  z  osadnika 
odbywa  się  przez  przelewy  pilaste.  Głębokośd  całkowita  osadników  jest  równa  4,9m,  a  całkowita 
objętośd  ścieków    w  nich  zawartych  926,1  m

3

.  Podczas  przejazdu  zgarniacza  automatycznie 

uruchamia  się  pompa,  służąca  do  spustu  części  pływających.  Części  pływające  odprowadzane  są 
rurociągiem  tłocznym  do  kanalizacji  ścieków  surowych.  Osad  zbierający  się  w  leju  odpływa 
rurociągiem ssącym, ze stali nierdzewnej do pompowni osadowej. Ścieki oczyszczone odpływają do 
stacji pomiarowej i dalej do odbiornika. 

 

4.7.  Chemiczne strącanie fosforu 

Instalacja  do  chemicznego  strącania  fosforu  składa  się  z  pompki  dawkującej 

reagent  i  z  przewodu  doprowadzającego  go  przed  komorę  z  osadem  czynnym.  Bezpośrednio  przy 
bioreaktorze  zainstalowano pompy dozujące koagulant PIX.  Pompy  pobierają reagent ze zbiornika 
magazynowanego przy stacji odwadniania osadów ściekowych.  

Zaprojektowano dwie pompy dwugłowicowe z podwójną membraną GMR firmy 

JESCO.    Asymetrycznie  połączone  głowice  pomp  pozwalają  na  ich  wykorzystanie,  jako  dozowniki 
proporcjonalne. 

 

Pompy z podwójną membraną GMR (JESCO). 

13 

 

OBLICZENIA WSTĘPNE 

 

1.  Przepływy charakterystyczne 

 

1.1.    Średnie przepływy dobowe 

 

Dane: 

LM=10 000 

d

M

m

2

d

M

m

4

d

M

m

55

d

M

m

100

3

.

3

.

3

.

3

.

.

pl

ul

zb

kom

usl

dom

gosp

q

q

q

q

 

 

 

Gospodarstwa domowe 

d

m

1000

d

l

1000000

100

10000

3

.

)

.(

.

dom

gosp

gos

byt

śr

d

q

LM

Q

 

 

Usługi 

d

m

550

d

l

550000

55

10000

3

.

)

.(

.

usl

usl

śr

d

q

LM

Q

 

 

Komunikacja zbiorowa i transport 

d

m

40

d

l

40000

4

10000

3

.

.

)

.

.(

.

zb

kom

zb

kom

śr

d

q

LM

Q

 

 

Mycie ulic i placów 

d

m

20

d

l

20000

2

10000

3

.

)

.

.(

.

pl

ul

pl

ul

śr

d

q

LM

Q

 

 

Średni przepływ dobowy bez uwzględnienia wód infiltracyjnych 

s

l

454

,

7

d

m

1610

d

l

1610000

20000

40000

550000

1000000

3

.

.

.

i

śr

d

śr

d

Q

Q

 

 

14 

 

 

Wody infiltracyjne 

d

m

644

1610

4

,

0

4

,

0

3

.

.

.

inf

.

i

śr

d

d

Q

Q

 

 

Średni przepływ dobowy z uwzględnieniem wód infiltracyjnych 

d

m

2254

644

1610

3

inf

.

.

Q

Q

Q

śr

d

śr

d

 

 

1.2. 

 Średni przepływ godzinowy 

 

 

Bez uwzględnienia wód infiltracyjnych

 

h

m

083

,

67

24

1610

24

3

.

.

śr

d

śr

h

Q

Q

 

 

Wody infiltracyjne 

h

m

833

,

26

24

644

24

3

inf

.

.

inf

.

d

h

Q

Q

 

 

Z uwzględnieniem wód infiltracyjnych 

h

m

368

,

68

24

833

,

26

24

1610

24

24

3

inf

.

.

Q

Q

Q

śr

d

śr

h

 

 

1.3. 

  Maksymalny przepływ godzinowy 

 

                           

605

,

2

454

,

7

7

,

2

1

7

,

2

1

259

,

0

259

,

0

.

max

śr

d

h

Q

N

 

 

                           

h

m

585

,

201

833

,

26

605

,

2

24

1610

24

3

inf

.

max

.

max

.

h

h

śr

d

h

Q

N

Q

Q

 

 

1.4. 

  Minimalny przepływ godzinowy 

 

                      

216

,

0

454

,

7

146

,

0

146

,

0

196

,

0

196

,

0

.

min

śr

d

h

Q

N

 

                      

h

m

323

,

41

833

,

26

216

,

0

24

1610

24

3

inf

.

min

.

min

.

h

h

śr

d

h

Q

N

Q

Q

 

 

15 

 

1.5. 

   Średni przepływ godzin dziennych 

 

Przyjęto 

14

x

 

714

,

1

14

24

24

x

N

hd

 

h

m

813

,

141

8331

,

26

714

,

1

24

1610

24

3

inf

.

Q

N

Q

Q

hd

śr

d

hd

 

 

2.  Ładunki  zanieczyszczeń 

 

Przyjęto następujące wartości ładunków jednostkowych: 

Rodzaj 
wskaźnika 

Ładunek jednostkowy 

Ł

j

 [g/Md] 

Z

og 

65 

BZT

5 

60 

N

og 

10 

P

og 

2 

 

Równoważna liczba mieszkaoców wynosi: 

RLM=15000 

 

2.1.    Średni ładunek dobowy 

 

 

1000

.

j

śr

d

Ł

RLM

Ł

 

 

Zawiesina ogólna 

d

kg

975

1000

65

15000

)

(

.

og

Z

śr

d

Ł

 

 

BZT

5

 

d

kg

900

1000

60

15000

)

(

.

5

BZT

śr

d

Ł

 

 

Azot ogólny 

d

kg

150

1000

10

15000

)

(

.

og

N

śr

d

Ł

 

16 

 

 

Fosfor ogólny 

d

kg

30

1000

2

15000

)

(

.

og

P

śr

d

Ł

 

 

2.2.    Maksymalny ładunek dobowy 

 

śr

d

d

d

Ł

N

Ł

.

max

.

 

Przyjęto:  N

d 

= 1,6 

 

 

Zawiesina ogólna 

d

kg

1560

975

6

,

1

max

.

Zog

d

Ł

 

 

BZT

5

 

d

kg

1440

900

6

,

1

5

max

.

BZT

d

Ł

 

 

Azot ogólny 

d

kg

240

150

6

,

1

max

.

Nog

d

Ł

 

 

Fosfor ogólny 

d

kg

48

30

6

,

1

max

.

Pog

d

Ł

 

 

2.3.    Średni ładunek godzinowy 

24

.

.

śr

d

śr

h

Ł

Ł

 

 

Zawiesina ogólna 

h

kg

625

,

40

24

975

.

Zog

śr

h

Ł

 

 

BZT

5

 

h

kg

5

,

37

24

900

5

.

BZT

śr

h

Ł

 

 

Azot ogólny 

h

kg

25

,

6

24

150

.

Nog

śr

h

Ł

 

17 

 

 

Fosfor ogólny 

h

kg

25

,

1

24

30

.

Pog

śr

h

Ł

 

 

2.4.    Maksymalny ładunek godzinowy 

 

max

max

.

max

.

S

Q

Ł

h

h

 

śr

S

S

3

,

1

max

 

śr

d

śr

d

śr

Q

Ł

S

.

.

 

 

Zawiesina ogólna 

 

3

3

m

g

433

m

kg

433

,

0

2254

975

Zog

śr

S

 

3

max

m

g

9

,

562

433

3

,

1

Zog

S

 

h

kg

291

,

113

h

g

113472

9

,

562

585

,

201

max

.

Zog

h

Ł

 

 

BZT

5

 

 

3

3

m

g

399

m

kg

399

,

0

2254

900

5

BZT

śr

S

 

3

max

m

g

7

,

518

399

3

,

1

5

BZT

S

 

h

kg

562

,

104

h

g

104562

7

,

518

585

,

201

5

max

.

BZT

h

Ł

 

 

Azot ogólny 

 

3

3

m

g

67

m

kg

067

,

0

2254

150

Nog

śr

S

 

3

max

m

g

1

,

87

67

3

,

1

Nog

S

 

h

kg

558

,

17

h

g

17558

1

,

87

585

,

201

max

.

Nog

h

Ł

 

18 

 

 

 

Fosfor ogólny 

 

3

3

m

g

13

m

kg

013

,

0

2254

30

Pog

śr

S

 

3

max

m

g

9

,

16

13

3

,

1

Pog

S

 

h

kg

407

,

3

h

g

3407

9

,

16

585

,

201

max

.

Pog

h

Ł

 

 

2.5.    Konieczny stopień oczyszczenia ścieków 

 

%

100

*

sr

dop

sr

S

S

S

 

 

*  Dane  z  ROZPORZNDZENIA MINISTRA ŚRODOWISKA  z dnia 24 lipca 2006 r.  w  sprawie  warunków, 

jakie  należy  spełnid  przy  wprowadzaniu  ścieków  do wód  lub  do  ziemi,  oraz  w  sprawie  substancji 
szczególnie szkodliwych dla Środowiska wodnego. 

 

 

Zawiesina ogólna 

3

3

35

35

m

g

dm

mg

S

dop

 

%

92

%

100

433

35

433

Zog

 

 

 

BZT

5

 

3

3

m

g

15

dm

mg

15

dop

S

 

%

96

%

100

399

15

399

5

BZT

 

 

 

Azot ogólny 

3

3

m

g

15

dm

mg

15

dop

S

 

19 

 

%

78

%

100

67

15

67

Nog

 

 

 

Fosfor ogólny 

3

3

m

g

2

dm

mg

2

dop

S

 

%

85

%

100

13

2

13

Pog

 

2.6.    Tabelaryczne zestawienie wyników 

 

Rodzaj wskaźnika  Jednostka 

Z

og

 

BZT

5

 

N

og

 

P

og

 

Ł

d.śr

 

kg/d 

975 

900 

150 

30 

Ł

d.max

 

kg/d 

1560 

1440 

240 

48 

Ł

h.śr

 

kg/h 

40,625 

37,5 

6,25 

1,25 

Ł.

hmax

 

kg/h 

113,291 

104,562 

17,558 

3,407 

S

śr

 

kg/m

3

 

0,433 

0,399 

0,067 

0,013 

S

max

 

kg/m

3

 

0,562 

0,519 

0,087 

0,017 

S

dop

*

 

mg/dm

3

 

35 

15 

15 

2 

kg/m

3

 

0,035 

0,015 

0,015 

0,002 

 

% 

92 

96 

78 

85 

 

3.  Projektowanie kanału doprowadzającego ścieki  prostokątnego 

otwartego na podstawie krzywej sprawności 

Założono:  

1

6

,

1

d

h

 

3.1.    Maksymalny przepływ godzinowy 

s

dm

996

,

55

h

m

585

,

201

3

3

max

.

h

Q

 

s

dm

998

,

34

6

,

1

996

,

55

max

.

3

Qh

Q

K

 

 

 

 

20 

 

Na podstawie nomogramu dobrano średnicę przewodu i odpowiadający jej spadek: 

1

,

1

50

996

,

55

s

dm

50

s

m

0

,

1

v

‰

4

,

3

m

25

,

0

max

.

3

KT

KT

h

rz

KT

Q

Q

Q

i

d

 

Dla wyznaczonego współczynnika odczytano stosunek h/d, a następnie obliczono wysokośd h: 

m

19

,

0

25

,

0

75

,

0

75

,

0

75

,

0

max

max

d

h

d

h

 

Odczytano wartośd współczynnika β: 

95

,

0

max

 

s

m

95

,

0

1

95

,

0

max

KT

v

v

 

3.2.    Minimalny przepływ godzinowy 

 

Dane:  

s

dm

479

,

11

h

m

323

,

41

3

3

min

.

h

Q

 

s

m

7

,

0

1

7

,

0

v

0,7

m

055

,

0

25

,

0

22

,

0

22

,

0

22

,

0

2

,

0

50

479

,

11

min

min

min

min

min

.

min

KT

KT

h

v

d

h

d

h

Q

Q

 

3.3.    Średni przepływ godzinowy 

 

s

dm

991

,

18

h

m

368

,

68

3

3

.śr

h

Q

 

21 

 

s

m

85

,

0

1

85

,

0

v

0,85

m

088

,

0

25

,

0

35

,

0

35

,

0

35

,

0

4

,

0

50

991

,

18

śr

.

KT

śr

śr

śr

KT

śr

h

śr

v

d

h

d

h

Q

Q

 

3.4.    Przepływ Q=1/3Q

hmax

 

 

s

dm

665

,

18

h

m

195

,

67

3

585

,

201

3

3

max

3

/

1

Qh

Q

 

s

m

83

,

0

1

83

,

0

v

0,83

m

085

,

0

25

,

0

34

,

0

34

,

0

34

,

0

37

,

0

50

665

,

18

śr

max

3

/

1

max

3

/

1

max

3

/

1

max

3

/

1

max

3

/

1

KT

Qh

Qh

Qh

KT

Qh

Qh

v

d

h

d

h

Q

Q

 

3.5.    Tabelaryczne zestawienie wyników 

 

Przepływ 

Napełnienie 

Prędkośd 

Q

1/3Qhmax

  m

3

/h  67,195 

h

1/3

  m 

0,085  v

1/3

  m/s 

0,83 

Q

hmax

 

 201,585  h

max

 

0,190  v

max

 

0,95 

Q

hśr

 

 68,368 

h

śr

 

0,088  v

śr

 

0,85 

Q

hmin

 

 41,323 

h

min

 

0,055  v

min

 

0,70 

 

 

 

 

 

 

 

22 

 

OBLICZENIA - CZĘŚĆ MECHANICZNA 

 

1.  Projektowanie i wymiarowanie krat 

 

1.1. 

  Ilość prześwitów n : 

 

Dane: 

s

m

6

,

0

v

m

19

,

0

s

m

0559

,

0

h

m

585

,

201

kr

max

3

3

max

.

h

Q

h

 

Założono grubośd jednego pręta, szerokośd prześwitu pomiędzy prętami oraz kąt nachylenia krat: 



45

m

04

,

0

m

01

,

0

b

p

r

 

9

6

,

0

19

,

0

04

,

0

45

sin

0559

,

0

sin

max

max

.

kr

h

v

h

b

Q

n

 

1.2. 

  Szerokość komory krat B

kr

: 

 

m

44

,

0

04

,

0

9

01

,

0

1

9

1

b

n

p

n

B

r

kr

 

 

1.3. 

Długość  odcinka  kanału  o  zmiennej  szerokości    L  przed 
komorą krat: 

Założono  

Kąt nachylenia ścian: 



20

 

Szerokośd kanału dopływającego: 

m

25

,

0

K

b

 

m

26

,

0

20

2

25

,

0

44

,

0

2

tg

tg

b

B

L

K

kr

 

23 

 

1.4.  Straty hydrauliczne na kracie h

str

 

5

,

1

m

04

,

0

m

01

,

0

b

p

r

 

2

s

m

81

,

9

3

s

m

6

,

0

g

k

v

kr

 

m

021

,

0

81

,

9

2

6

,

0

04

,

0

01

,

0

5

,

1

3

2

2

2

g

v

b

p

k

h

kr

r

str

 

 

1.5. 

Sprawdzenie 

m

44

,

0

B

m

055

,

0

s

m

0115

,

0

h

m

323

,

41

kr

min

3

3

min

.

h

Q

h

 

s

m

475

,

0

0242

,

0

0115

,

0

m

0242

,

0

055

,

0

44

,

0

min

min

min

2

min

min

F

Q

v

h

B

F

kr

 

min

s

m

4

,

0

v

 

1.6. 

  Ilość skratek 

 

Założono jednostkową ilośd skratek dla oczyszczanie ręcznego i prześwitu o szerokości 0,04m: 

15000

M

dm

15

3

RLM

a

 

 

d

m

616

,

0

1000

365

15000

15

1000

365

3

RLM

a

V

skr

 

24 

 

Dobrano prasę filtracyjną do skratek firmy ENKO typu PSW/PRE: 

 

moc silnika prasy ślimakowej / taśma grzejna: 1,1-4 / 0,5-2 kW 

 

moc agregatu hydraulicznego prasy tłokowej: 2,2-5,5 kW 

 

typ motoreduktora: SEW 

 

wykonanie materiałowe: 1.4301 

 

sterowanie: automatyczne / ręczne 

 

zasilanie: 3PEN 400/230V; 50 Hz 

 

Przewidziano również higienizację skratek wapnem. Do tego celu dobrano: 

 

Urządzenie do dozowania wapnia MHIG-03 firmy EKOFIN 

o  Wymiary (bez dozownika wapna): 1000x1000x1600 mm 
o  Pojemnośd komory zasypowej: 0,3 m3 
o  Wydajnośd dozownika wapna: 12-70 kg/h 
o  Moc zainstalowana, zasilanie: 0,5 kW, 400 V 

 

 

Mieszalnik wapna ze skratkami typu MO-02 marki EKO CELKON: 

o  Zakres wydajności : 5 m

3

/h 

o  Moc zainstalowana: 4,4 kW 
o  Szerokośd: b=965 mm 
o  Wysokośd: 770 mm 

 

1.7. 

  Dobór kraty mechanicznej 

 

Z karty katalogowej producenta dobrano kratę typu A. 

 

Maksymalny przepływ przy prędkości 0,6m/s:  231,6m

3

/h 

 

Szerokośd prześwitów: 4mm 

 

Szerokośd kanału: 2x 900 mm 

 

Głębokośd kanału: H

k

=h

kr

=0,19m ~ 200mm 

 

2.  Piaskowniki 

 

Przyjęto:  

 

Pozioma prędkość przepływu:  

s

m

3

,

0

v

 

 

Ilość zatrzymanego piasku:  

ścieków

3

3

1000m

dm

50

a

 

 

Prędkość opadania ziaren piasku:  

s

mm

5

,

14

u

 

 

25 

 

2.1.    Dobór kanału zwężkowego 

 

Za projektowanym piaskownikiem planowane jest umieszczenie zwężki Venturiego  

w celu utrzymania stałej prędkości przepływu. 

Dane: 

2

max

3

3

min

.

3

3

.

3

3

max

.

3

/

1

3

3

max

.

s

m

9,81

m

19

,

0

s

m

012

,

0

h

m

323

,

41

s

m

019

,

0

h

m

368

,

68

s

m

0187

,

0

h

m

195

,

67

s

m

056

,

0

h

m

585

,

201

s

m

3

,

0

g

h

Q

Q

Q

Q

v

h

śr

h

h

h

 

 

Obliczenie napełnienia krytycznego: 

m

145

,

0

3

,

1

19

,

0

3

,

1

max

h

h

kr

 

Obliczenie szerokości zwężki: 

m

32

,

0

146

,

0

81

,

9

146

,

0

056

,

0

max

.

kr

kr

h

z

h

g

h

Q

B

 

Dobrano zwężkę B

z 

= 0,20m 

 

Współczynnik przewężenia: 

8

,

0

25

,

0

2

,

0

k

z

B

B

 

Współczynniki do równania paraboli: 

07

,

2

97

,

0

2

1

C

C

 

26 

 

2.2.    Napełnienie w kanale przed zwężką Venturiego 

 

 

Dla Q

h.max 

m

269

,

0

2

,

0

07

,

2

97

,

0

056

,

0

3

2

3

2

2

1

max

.

max)

.

(

z

h

Qh

p

B

C

C

Q

H

 

 

 

Dla 1/3 Q

h.max 

m

129

,

0

2

,

0

07

,

2

97

,

0

0187

,

0

3

2

3

2

2

1

max

.

max)

.

3

/

1

(

z

h

Qh

p

B

C

C

Q

H

 

 

  Dla Q

h.śr 

m

131

,

0

2

,

0

07

,

2

97

,

0

019

,

0

3

2

3

2

2

1

.

)

.

(

z

śr

h

śr

Qh

p

B

C

C

Q

H

 

 

  Dla Q

h.min 

 

m

096

,

0

2

,

0

07

,

2

97

,

0

012

,

0

3

2

3

2

2

1

min

.

min)

.

(

z

h

Qh

p

B

C

C

Q

H

 

 

2.3.    Szerokość piaskownika 

 

01

,

2

3

,

0

2

,

0

07

,

2

97

,

0

2

3

2

3

2

1

v

B

C

C

K

z

 

  Dla Q

h.max 

 

m

04

,

1

269

,

0

01

,

2

max)

.

(

max)

.

(

Qh

p

Qh

p

H

K

B

 

  Dla 1,3 Q

h.max 

 

m

72

,

0

129

,

0

01

,

2

max)

.

3

,

1

(

max)

.

3

,

1

(

Qh

p

Qh

p

H

K

B

 

27 

 

 

  Dla Q

h.śr 

 

m

73

,

0

131

,

0

01

,

2

)

.

(

)

.

(

śr

Qh

p

śr

Qh

p

H

K

B

 

 

  Dla Q

h.min 

 

m

62

,

0

096

,

0

01

,

2

min)

.

(

min)

.

(

Qh

p

Qh

p

H

K

B

 

2.4.    Zestawienie tabelaryczne obliczeń 

Qobl 

h

k

 

H

p

 

B

p

 

Q

h.max

 

0,056 

m

3

/s 

0,190 

m 

0,269 

m 

1,04 

m 

1/3Q

h.max

 

0,0187 

0,085 

0,129 

0,72 

Q

h.śr

 

0,019 

0,088 

0,131 

0,73 

Q

h.min

 

0,012 

0,055 

0,096 

0,62 

 

H

p

 > h

k 

2.5.    Obliczanie przekroju poprzecznego piaskownika 

 

 

Liczba komór przepływowych 

Dla napełnienia H

p(Q.h.max) 

z nomogramu do doboru piaskowników poziomych podłużnych  

odczytano wartośd Q

1

 , zakładając piaskownik o szerokości 0,6m: 

 

333

,

1

042

,

0

056

,

0

s

m

042

,

0

1

max

.

3

1

Q

Q

n

Q

h

 

Dobrano  dwa  piaskowniki  jednokomorowy  PP-

60 o następujących parametrach: 

Q

1 

= 0,042 m 

B = 0,60 m 

H

c 

= 0,35 m 

H

t

 = 0,15 m 

28 

 

 

Odczytano przekrój czynny koryta piaskownika: 

 

  Dla H

p(Q.h.max) 

= 0,269m 

145

,

0

max)

.

(Qh

A

m

2 

  Dla H

p(Q.h.śr) 

= 0,131m 

070

,

0

)

.

(

śr

Qh

A

m

2 

  Dla H

p(Q.h.min) 

= 0,096m 

040

,

0

min)

.

(Qh

A

m

2

 

 

Prędkośd przepływu ścieków przy określonych napełnieniach kanału: 

A

n

Q

v

 

  Dla H

p(Q.h.max) 

= 0,269m 

s

m

19

,

0

145

,

0

2

056

,

0

max)

.

(

max

.

max)

.

(

Qh

h

Qh

A

n

Q

v

 

 

  Dla H

p(Q.h.śr) 

= 0,131m 

s

m

14

,

0

070

,

0

2

019

,

0

)

.

(

.

)

.

(

śr

Qh

śr

h

śr

Qh

A

n

Q

v

 

 

  Dla H

p(Q.h.min) 

= 0,096m 

s

m

15

,

0

040

,

0

2

012

,

0

min)

.

(

min

.

min)

.

(

Qh

h

Qh

A

n

Q

v

 

 

W przypadku H

p(Qhmax)

 obliczona prędkośd mieści się w zalecanym zakresie:  0,25 - 0,4 

m/s.  Dla  dwóch  pozostałych  wartości  tj.  H

p(Qhśr)

  i  H

p(Qhmin)

  prędkośd  jest  zbyt  niska.  Założono  więc 

wyłączenie jednego z  piaskowników. Prędkości przepływu mają wtedy następującą wartośd: 

 

  Dla H

p(Q.h.śr) 

= 0,131m 

s

m

28

,

0

070

,

0

1

019

,

0

)

.

(

.

)

.

(

śr

Qh

śr

h

śr

Qh

A

n

Q

v

 

  Dla H

p(Q.h.min) 

= 0,096m 

29 

 

s

m

30

,

0

040

,

0

1

012

,

0

min)

.

(

min

.

min)

.

(

Qh

h

Qh

A

n

Q

v

 

 

2.6.    Wyznaczanie długości piaskownika  

 

m

,

,

,

,

u

v

H

L

Qh

Qh

p

24

7

5

14

39

0

269

0

1000

1000

max)

.

(

max)

.

(

 

 Przy takiej długości czas zatrzymania ścieków wynosi: 

s

19

39

,

0

24

,

7

max)

.

(Qh

v

L

t

 

Czas zatrzymania ścieków nie mieści się w wymaganym przedziale:  

40s < t <90s. 

Zwiększono  długośd  piaskownika  do  20  m  ,  sprawdzono  czas  t  oraz  obliczono 

prędkośd opadania ziaren piasku : 

 

s

m

25

,

5

20

39

,

0

269

,

0

1000

1000

s

51

39

,

0

20

m

20

max)

.

(

max)

.

(

max)

.

(

L

v

H

u

v

L

t

L

Qh

Qh

p

Qh

 

3.  Osadnik wstępny 

Przyjęto: 

a)  czas przepływu  

h

0

,

1

p

t

 

b)  obciążenie hydrauliczne powierzchni osadnika   

d

m

m

40

2

3

p

q

 

c)  przepływ obliczeniowy 

h

m

813

,

141

3

hd

obl

Q

Q

 

 

3.1.   Sumaryczna objętość części przepływowych 

 

3

m

813

,

141

0

,

1

813

,

141

p

obl

p

t

Q

V

 

30 

 

3.2.    Sumaryczna powierzchnia osadników w planie 

 

2

m

088

,

85

40

813

,

141

24

24

p

obl

q

Q

F

 

3.3.    Głębokość części przepływowej osadników mierzona w środku drogi 

przepływu 

m

667

,

1

088

,

85

813

,

141

F

V

H

p

sr

 

Został spełniony warunek:  1,5m < H

sr 

< 2,5m 

3.4.   Całkowita głębokość osadników mierzona w środku drogi przepływu 

 

Przyjęto: 

  Wysokośd strefy osadowej 

m

5

,

0

os

h

 

  Wysokośd  położenia  krawędzi  osadnika  ponad  zwierciadłem  ścieków 

m

4

,

0

k

h

 

m

567

,

2

4

,

0

5

,

0

667

,

1

k

os

sr

h

h

H

H

 

3.5.   Sumaryczny przekrój poprzeczny osadników 

 

Przyjęto:  

Średnia pozioma prędkośd przepływu ścieków 

s

v

p

m

005

,

0

 

2

m

879

,

7

005

,

0

3600

813

,

141

3600

p

obl

v

Q

f

 

3.6.   Całkowita  szerokość  osadników  oraz  szerokość  pojedynczego 

osadnika. Liczba osadników 

 

m

727

,

4

667

,

1

879

,

7

sr

H

f

B

\

 

Przyjęto:   

5

,

4

os

B

B

m 

 

Zaplanowano budowę jednego osadnika działającego oraz jednego rezerwowego (n = 2) 

o szerokości B = 4,5m. 

31 

 

  Rzeczywista powierzchnia przekroju poprzecznego jest równa: 

2

m

502

,

7

5

,

4

667

,

1

'

os

sr

B

H

f

 

  Pozioma prędkośd przepływu wyniesie zatem: 

s

m

0053

,

0

502

,

7

3600

813

,

141

'

3600

'

f

Q

v

obl

p

 

Prędkośd przepływu mieści się w dopuszczalnych granicach 

s

v

s

p

m

05

,

0

m

005

,

0

 

3.7.    Długość osadnika 

 

19m

m

908

,

18

5

,

4

1

088

,

85

os

B

n

F

L

 

3.8.  Głębokości osadnika na dopływie i odpływie 

 

Założono spadek:   

 

02

,

0

%

2

i

 

  Dopływ 

757

,

2

2

19

02

,

0

567

,

2

2

L

i

H

H

dop

m 

  Odpływ 

377

,

2

2

19

02

,

0

567

,

2

2

L

i

H

H

odp

m 

3.9.    Sprawdzenie wartości liczby Reynoldsa i Froude’a 

 

  Liczba Reynoldsa nie powinna przekraczad 12500 

 

Przyjęto:  

Kinematyczny  współczynnik  lepkości  dla  temperatury 

C

10



t

 : 

s

m

10

31

,

1

2

6

 

Promieo hydrauliczny: 

958

,

0

5

,

4

667

,

1

2

667

,

1

5

,

4

2

os

sr

sr

os

h

B

H

H

B

R

 

32 

 

3876

10

31

,

1

0053

,

0

958

,

0

Re

6

'

p

h

v

R

 

12500

Re

 

Warunek jest spełniony. 

 

  Liczba Froude’a powinna byd większa od 10

-6

 

 

Przyjęto:  

Przyspieszenie ziemskie  

2

s

m

81

,

9

g

 

 

6

2

2

'

10

989

,

2

958

,

0

81

,

9

0053

,

0

h

p

R

g

v

Fr

 

6

10

Fr

 

 

Warunek jest spełniony. 

 

3.10.   Pojemność i głębokość komory osadowej 

 

Zaprojektowano  komorę  osadową,  umieszczoną  przy  wlocie  do  osadnika.  Komora  ma  

kształt odwróconego ostrosłupa ściętego o wymiarach: 

  Podstawa górna:   

4,5 x 4,5 m  

  Podstawa dolna:    

0,5 x 0,5 m 

  Pochylenie ścian ostrosłupa:   = 50

0

 

 

Głębokośd komory osadowej: 

0

,

2

45

2

5

,

0

5

,

4



tg

h

os

m 

Objętośd komory osadowej: 

167

,

15

5

,

0

5

,

0

5

,

4

5

,

4

0

,

2

3

1

2

2

os

V

m

3 

 

33 

 

3.11.  Doprowadzenie ścieków do osadnika 

 

Założono: 

Prędkośd przepływu ścieków w otworach:  

s

m

8

,

0

ot

v

 

Średnica jednego otworu:  

m

1

,

0

ot

d

 

 

  Sumaryczna powierzchnia otworów doprowadzających:  

049

,

0

8

,

0

1

3600

813

,

141

3600

ot

bl

o

ot

v

n

Q

f

 

 

  Ilośd otworów m2 

6

24

,

6

4

1

1

,

0

049

,

0

4

1

2

2

ot

ot

ot

d

f

n

 

 

  Rozstaw otworów w jednym rzędzie wzdłuż szerokości osadnika: 

64

,

0

1

6

5

,

4

e

m 

3.12.  Odprowadzenie ścieków sklarowanych z osadnika 

 

Wymagana długośd krawędzi przelewowej 

545

,

3

40

813

,

141

p

obl

p

q

Q

l

m 

 

3.13.  Możliwe do osiągnięcia efekty oczyszczania ścieków 

  BZT

5

 

%

26

0

,

1

02

,

0

018

,

0

0

,

1

02

,

0

018

,

0

5

p

p

BZT

t

t

 

  Zawiesina ogólna 

 

%

47

0

,

1

014

,

0

0075

,

0

0

,

1

014

,

0

0075

,

0

p

p

ZO

t

t

 

34 

 

OBLICZENIA – CZĘŚĆ BIOLOGICZNA 

 

1.  Charakterystyka  zanieczyszczeń dopływających na część 

biologiczną 

 

1.1. 

 Stężenia zanieczyszczeń 

 

Dane: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obliczenia: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. 

Ładunki zanieczyszczeń  

 

Dane: 

 

 

 

 

35 

 

Obliczenia: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.  Określenie udziału strefy denitryfikacji 

 

2.1. 

Średniodobowe stężenie azotanów  poddawanych denitryfikacji 

 

Dane: 

 

 

 

 

 

 

Obliczenia: 

 

 

 

2.2. 

Wymagany udział objętościowy strefy denitryfikacji 

 

 

  dla denitryfikacji wstępnej wydzielonej 

 

 

 

36 

 

2.3. 

Współczynnik bezpieczeństwa 

 

Dla: 

 

 

 
Stąd dla  

: 

 

 

 

2.4. 

Tlenowy wiek osadu dla temperatury kontrolnej 

 

 
Dane: 

 

 

 

 

  

 

 

2.5. 

Obliczeniowy wiek osadu 

 

 

d 

 

2.6. 

Sprawdzenie  ilorazu     dla  najniższej  temperatury  w  okresie 

zimowym 

Przyjęto: 
 

 

 

 

 

Ponieważ  stosunek  objętości  wyszedł  mniejszy  od  zera,  przyjęto 

  

i ponownie obliczono współczynnik bezpieczeostwa: 

 

 

 

 

 

37 

 

2.7. 

Współczynnik bezpieczeństwa SF dla T=12

o

  

 

 

2.8. 

Jednostkowy przyrost osadu z rozkładu związków węgla 

Dane: 

 

 

 

 

 
Obliczenia: 

 

 
Dla  powyższego  stosunku  odczytano  wartośd  przyrostu  (tab.10.4  str.153 

Urządzenia do oczyszczania ścieków; Z. Heidrich): 

 

 

 

2.9.      Obciążenie osadu czynnego 

Dane: 

 

 

 

 

 

 

 

2.10.  Wymagana pojemność reaktorów 

 
Przyjęto: 
 

Stężenie osadu czynnego:      

          

 

Stopieo recyrkulacji zewnętrznej     

 (

patrz. OSADNIK WTÓRNY, pkt. 4) 

Indeks osadu:                                           

 IO  

Czas  zagęszczania  osadu  w  komorze  osadnika  wtórnego  (dla  rektora  
z nitryfikacją i denitryfikacją):         

  

 

38 

 

Dane: 

 

 

Obliczenia:  
 

 

Pojemnośd reaktora:  

 

 

Pojemnośd komory denitryfikacji: 

 

 

2.11. 

Stopień recyrkulacji wewnętrznej 

 

 Dane: 

 

 

 

 

 

 

 

Stężenie azotu amonowego w ściekach dopływających do komory nitryfikacji 

 

 

 

Stopień recyrkulacji 

 

 

 

Sprawność denitryfikacji 

 

 
 
 
 
 
 

 

39 

 

3.  Usuwanie fosforu 

 

3.1. 

Pojemność komory beztlenowej 

Dane: 

 

 

 

 

Przyjęto: 
Minimalny czas kontaktu:            

 

 

 

3.2. 

Ilość fosforu do strącania chemicznego 

 

Dane: 

 

 

 

 

 

 

  

Obliczenia: 

 

Fosfor potrzebny do budowy komórek mikroorganizmów:  

           

 

  Ilość fosforu usuwanego w procesie defosfatacji biologicznej 

 

Przyjęto: 

Dla  procesu  prowadzonego  we  wstępnej  komorze  beztlenowej  X

P,BioP 

=  0,013 

S’

BZT5

 

 

 

Fosfor do strącania chemicznego 

 

 

3.3. 

Zapotrzebowanie na środek strącający 

Przyjęto: 
Strącanie fosforu  z wykorzystaniem związków żelaza 

(III) 

 

 

40 

 

3.4. 

Zużycie koagulantu 

 

Dane: 

 

 

Przyjęto: 

 

Koagulant PIX+113 o parametrach: 

 

Gęstośd:  

 

 

Zawartośd żelaza:  

 

 

 

4.  Przyrost osadu 

 

4.1. 

Przyrost osadu nadmiernego związany z rozkładem związków 

węgla: 

 

Dane: 

 

 

 

 

 

 

 

Obliczenia: 

 

 

4.2. 

Przyrost osadu związany z usuwaniem związków fosforu na 

drodze biologicznej i strącenia chemicznego: 

 

Dane: 

 

 

 

 

 

 

41 

 

 

Obliczenia: 

 

 

4.3. 

Łączny przyrost osadu 

 

5.  Zapotrzebowanie na tlen i jego zużycie 

5.1. 

Zapotrzebowanie na tlen w procesach biodegradacji związków 

węgla 

Dane: 

 

 

 
 
Obliczenia: 

Współczynnik oddychania endogennego dla T=12

o

C 

 

Zapotrzebowanie na tlen 

 

 

5.2. 

Zapotrzebowanie na tlen w procesie nitryfikacji 

Dane: 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

42 

 

5.3. 

Zużycie tlenu w procesach rozkładu związków węgla 

pokrywane przez proces denitryfikacji 

 

Dane: 

 

 

 

 

Ilośd tlenu powstała przy denitryfikacji 1kg azotu:    

 

 

 

5.4. 

Maksymalnie godzinowe zapotrzebowanie na tlen 

 

Dane: 

 

 

 

 

 

 

Odczytano 

(z 

tab.10.7. 

str.155; 

Urządzenia 

do 

oczyszczania 

ścieków;  

Z. Heidrich): 

 

Współczynnik  uwzględniający  zapotrzebowanie  na  tlen  przy  obciążeniach 
uderzeniowych związkami węgla: 

 

 

Współczynnik  uwzględniający  zapotrzebowanie  na  tlen  przy  obciążeniach 
uderzeniowych azotem amonowym: 

 

 

Obliczenia: 

 

 

5.5. 

Wymagana ilość tlenu doprowadzona w powietrzu 

 

Dane: 

 

 

 

 

43 

 

Przyjęto:  

Napowietrzanie ciągłe 

Stężenie tlenu w komorze osadu czynnego:  

 

Głębokośd komory: 

 

 

Obliczenia: 

 Głębokośd usytuowania dyfuzorów 

 

Stężenie nasycenia tlenem: 

 

Wymagany transfer tlenu: 

 

6.  Osadnik wtórny 

Przyjęto: 

a)  Osadnik poziomy podłużny   
b)  Czas zagęszczania osadu: 

 

c)  Stężenie osadu czynnego w reaktorze: 

 

 

  

d) 

Indeks osadu:  

 

e)  Dop. obciążenie powierzchni osadnika objętością osadu: 

 

 

6.1. 

Zawartość suchej masy osadu przy dnie osadnika 

 

6.2. 

Zawartość suchej masy osadu recyrkulowanego  

 

Przyjęto: 
Zgarniacz tarczowy 

 

 

44 

 

6.3. 

Minimalny stopień recyrkulacji zewnętrznej 

 

 

6.4. 

Obciążenie  hydrauliczne  powierzchni  osadnika  i  jego 

powierzchnia 

 

Wartośd spełnia wymagania: 

 

6.5. 

Powierzchnia osadnika  

 

 

Przyjęto: 

2 osadniki  poziome o przepływie poziomym o wymiarach: 

 

 

6.6. 

Głębokość osadnika mierzona w środku drogi przepływu 

 

 

Strefa ścieków sklarowanych: 

 

 

 

Strefa rozdziału i przepływu wstecznego: 
 
Porównawcza objętośd osadu: 

 

 
Głębokośd strefy rozdziału:  

 

 

 

 
 

 

 

Strefa prądów gęstościowych i gromadzenia 

 

 

 

 

45 

 

 

Strefa zagęszczania i zgarniania osadu 

 

 

 

 

Głębokośd całkowita 

 

 

6.7. 

Objętość jednego osadnika 

 

 

 

7.  Wymiary reaktora 

 

7.1. 

Komora denitryfikacji 

7.1.1.  Dobór  mieszadeł 

 

Dane: 
Objętośd komory denitryfikacji: 

  

 

Dla  podanej  objętości  komory  dobrano  wolnoobrotowe  mieszadła  zatapialne  , 

wyprodukowane przez ABS. 

Charakterystyka: 

Typ: RW9033 
Średnica śmigła: 900 mm 
Prędkośd obrotowa: 285 obr/min 
Instalacja: na prowadnicy 
Minimalne pokrycie: 1,5 m 
Maksymalna głębokośd: 7 m  

7.1.2.  Wymiary komory denitryfikacji 

 

Uwzględniając 

powyższe  wartości 

przyjęto 

2 

komory 

denitryfikacji  

(

) oraz założono: 

 

 

 

 

 

46 

 

7.2. 

Komora nitryfikacji 

 

Dane: 
Objętośd komory nitryfikacji: 

 

Wymagany transfer tlenu:  

 

7.2.1.  Przeliczenie wymaganego transferu tlenu na strumień powietrza 

atmosferycznego 

 

Dane: 

 

 

 

 

 

 

 

Wymagany transfer tlenu wyrażony w kmolach: 

 

 

Wymagany transfer tlenu wyrażony w objętości normalnej: 

 

 

Przeliczenie objętości normalnej na objętośd w temperaturze 15

o

C przy założeniu: p=const: 

                           

 

 

 

 

 

Uwzględnienie zawartości tlenu w powietrzu atmosferycznym: 

 

47 

 

7.2.2.

 

Wybór systemu napowietrzenia

 

Dla  obliczonego  wymaganego  strumienia  powietrza  dobrano  dyfuzor  płytowy 

membranowy, wyprodukowane przez FORTEX AGS. 

Charakterystyka: 

Typ: AME D 
Materiał membrany: EPDM 
Materiał rusztu: PP 
Średnica rusztu: 63 mm  
Materiał płyt: PP 
Wymiary płyty: 0,762 x 0,182 m 
Powierzchnia płyty: 0,139 m

2

 

Wydajnośd płyty: 3-18 m3/h.  

Do obliczeo przejęto: 

Skutecznośd napowietrzania:     

 

Wydajnośd jednej płyty:            

 

 

7.2.3.  Wymiary komory nitryfikacji 

 

Zaprojektowano  2  komory  nitryfikacji  (

),  z  których  każda  ma  założone 

wymiary: 

 

 

 

 

7.2.4.  Ilość płyt napowietrzających 

 

Wymagana ilośd powietrza dostarczona do jednej komory: 

 

 

 

Ilośd płyt w jednej komorze: 

 

48 

 

Proponowane rozmieszczenie płyt w komorach: 

 

7.2.5.  Dobór dmuchawa 

 

Dla wymaganej objętości powietrza dobrano dwie dmuchawy bocznokanałowe  
firmy BLOW TECH. 
 
Charakterystyka: 
Typ: CL 72/1 
Maksymalna wydajności: 325m

3

/h 

Podwyższenie ciśnienia: 400 hPa  
Moc silnika: 15 kW, 2900 obr./min 
 

7.3. 

Komora defosfatacji 

 

Zastosowano mieszadła identyczne, jak w komorze denitryfikacji:

  

 

Dane: 
 

 

Uwzględniając  wymagania  dot.  eksploatacji  przyjęto  2  komory  defosfatacji 

(

) oraz założono ich wymiary: 

 

 

 

 

 

 

7.4. 

Całkowity wymiar reaktora 

 

 

 

 

 

49 

 

CIĄG OSADOWY 

1.  Schemat ciągu technologicznego 

 

 

 

 

2.  Bilansowanie ilości osadu 

2.1.  Sucha masa osadu wstępnego 

 

Dane:  

 

 

 

 

Sprawnośd osadnika wstępnego: 
 

 

BZT

5                                  

%

26

5

BZT

 

 

Zawiesina ogólna   

%

47

Zog

 

 

 

 

50 

 

2.2.  Ładunki BZT

5

 i zawiesiny ogólnej w ściekach po osadniku wstępnym 

(Obliczono w punkcie Charakterystyka zanieczyszczeń dopływających na częśd 

biologiczną oczyszczalni ) 

 

 

 

2.3.  Sucha masa zawiesin mineralnych i organicznych 

 

 

 

 
 

2.4.  Sucha masa nadmiernego osadu czynnego z rozkładu związków 

węgla 

 

2.4.1.  Jednostkowy przyrost osadu 

 

Dane: 

 

 

 

 

 
Obliczenia: 

 

Dla powyższego stosunku odczytano wartośd przyrostu (tab.10.4 str.153  Urządzenia 

do oczyszczania ścieków; Z. Heidrich): 

 

 

 

2.4.2.  Sucha masa osadu nadmiernego powstającego w wyniku rozkładu związków 

węgla 

 

 

2.5.  Sucha masa osadu powstałego z wytrącania fosforu 

 

  

 

   

 

51 

 

2.6.  Sumaryczna sucha masa osadu wtórnego 

 

 

 

 

 

 

2.7.  Objętość osadu wstępnego 

 

Przyjęto: 

 

Gęstość:   

            

 

 

Uwodnienie:    

 

 

 

 

2.8.  Objętość osadu wtórnego 

 

Przyjęto: 

 Gęstość:               

 

 

Uwodnienie:  

 

 

 

 

 

 

2.9.  Całkowita ilość osadów powstających na oczyszczalni 

 

 

 

 

3.  Zagęszczanie osadu 

3.1.  Zagęszczanie grawitacyjne – Zagęszczacz przepływowy bez mieszania  

 
 

Dane początkowe: 

 

 

 

52 

 

 
Po zagęszczeniu: 
Uwodnienie: 

 

 

Przyjęto: 

 

Obciążenie powierzchni zagęszczacza suchą masą zawiesin: 

 

 Obciążenie powierzchni zagęszczacza objętością osadu: 

 

Czas zagęszczania (bez mieszania): 

 

 

 

 

 

3.1.1.  Objętość zagęszczacza 

 

 

 

3.1.2.  Powierzchnia zagęszczacza 

 

 

 

 

 

Przyjęto jeden zagęszczacz o średnicy równej:  

 

 

 

3.1.3.  Głębokość czynna zagęszczacza 

 

 

 

3.1.4.  Objętość osadów po zagęszczeniu 

 

 

3.1.5.  Ilość wód osadowych 

 

 

 

 

 

3.1.6.  Ilość suchej masy osadu wstępnego po zagęszczeniu grawitacyjnym