Używamy cookies i podobnych technologii m.in. w celach: świadczenia usług, reklamy, statystyk. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień Twojej przeglądarki oznacza, że będą one umieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. Pamiętaj, że zawsze możesz zmienić te ustawienia. Szczegóły znajdziesz w Polityce Prywatności.

Pierwsza w Polsce oczyszczalnia ścieków z technologią Nereda

31.03.2016

Innowacyjna, zrównoważona i efektywna technologia biolo­gicznego oczyszczania ścieków wykorzystująca granulowany osad czynny.

W pracy zaprezentowane zo­stanie rozwiązanie tech­nologiczne Nereda z tleno­wym granulowanym osadem czynnym, oparte na reaktorach sekwencyjnych, które zostało uruchomione po raz pierwszy w Polsce do oczyszczania ścieków komunalnych w Rykach. Innowacyjna technologia z granu­lowanym osadem czynnym Nereda [1-3] rozwiązała problem efektyw­nego oddzielania zawiesin osadu od oczyszczonej cieczy, co jest często utrudnione w kłaczkowatym osadzie czynnym. Granulowana biomasa osa­dza się znacznie szybciej niż bioma­sa kłaczkowata. Tlenowy osad czynny o charakterze granulowanym ma do­skonałe zdolności sedymentacyjne. Granule są selekcjonowane z konwen­cjonalnego osadu czynnego.

Za granicą technologię tę dotych­czas stosowano głównie w oczysz­czalniach ścieków przemysłowych, ostatnio jednak także do oczyszcza­nia ścieków komunalnych i przemy­słowo-komunalnych.

 

Rys. 1 Schemat granuli osadu czynnego [7]

 

Podstawy technologii Nereda

Technologia Nereda została opraco­wana na Uniwersytecie Technologicznym w Delft. Podstawy technologicz­ne opracowano w wyniku realizacji holenderskiego programu badawcze­go, na podstawie porozumienia mię­dzy Holenderską Fundacją Badań Wodnych, Uniwersytetem Techno­logicznym w Delft i firmą DHV oraz sześcioma urzędami wodnymi. Technologia Nereda posiada patent nr PCT/NL 2003/000642 pt. „Me­toda oczyszczania ścieków z granu­lowanym osadem" z dnia 24 marca 2004 r., którego właścicielem była firma DHV, a obecnie jest Royal Haskoning DHV Technologię można zastosować zarówno przy budowie nowych, jak i modyfikacji już istnieją­cych oczyszczalni ścieków.

W granulach osadu czynnego zacho­dzi symultaniczne usuwanie związ­ków węglowych i biogennych (azotu i fosforu) w dwóch strefach: tle­nowej i beztlenowej (rys. 1). Czas sedymentacji osadu granulowanego powoduje, że realizacja praktycz­na tej technologii następuje w re­aktorach o działaniu sekwencyjnym (SBR), które eliminują potrzebę oddzielnych osadników. W reakto­rach sekwencyjnych z granulowanym osadem czynnym fazy ograniczone są do: napełniania, napowietrzania, sedymentacji i odprowadzania ście­ków (równoczesnego z napełnianiem ich nocą porcją ścieków surowych) - rys. 2.
Technologia Nereda posiada cechy rozwiązania zrównoważonego, łączy bowiem efektywność ekonomiczną oczyszczania z korzyściami środowi­skowymi (tablica]. Ekonomiczność roz­wiązania związana jest z mniejszymi nakładami inwestycyjnymi oraz niskimi kosztami eksploatacyjnymi, a łatwość eksploatacyjna - ze zautomatyzowa­nym działaniem oraz zastosowaniem zintegrowanego układu sterującego i unikalnego kontrolera procesu. Ist­nieją również możliwości automatycz­nego lub zdalnego sterowania.

Należy dodać, że w Polsce prowadzo­ne są głównie badania podstawowe nad granulowanym osadem czynnym, których wybrane przykłady podano w artykułach [4-6], chociaż występu­ją przypadki wyhodowania osadu gra­nulowanego głównie w instalacjach przemysłowych.

 

Rys. 2 Różnica między klasycznym osadem czynnym (A) i osadem granulowanym (B) (dzięki uprzejmości Uniwersytetu Technologicznego w Delft)

 

Oczyszczalnia ścieków Fregata w Rykach

Projekt: DHV Hydroprojekt Sp. z o.o.

Wykonawca: Skanska SA

Nadzór inwestycyjny: Ekoinwestycje Sp. z o.o.

 

Decyzja o zastosowaniu technologii Nereda w Rykach

Pod koniec 2010 r. zwiedziłem pierw­szą pilotową instalację z technolo­gią Nereda w holenderskim mieście Epe i spotkałem się na Uniwersyte­cie Technologicznym w Delft z prof. Markiem van Loosdrechtem - twórcą technologii, który przedstawił rezul­taty swoich badań.

Technologia Nereda, którą opisałem w 2011 r. w [7], do tego stopnia zainteresowała mgr. inż. Marka Flasińskiego - ówczesnego prezesa Za­rządu Przedsiębiorstwa Gospodarki Komunalnej i Mieszkaniowej (PGKiM) Sp. z o.o. w Rykach, że skontaktował się ze mną i po mojej pozytywnej oce­nie odwiedził holenderską komunalną oczyszczalnię ścieków w Epe oraz podjął decyzję o zastosowaniu tej no­woczesnej technologii w Rykach. Miasto Ryki poszukiwało rozwiąza­nia technologicznego spełniającego wymagania oczyszczania ścieków, a równocześnie o niskich nakładach inwestycyjnych i kosztach eksplo­atacyjnych, które można szybko zrealizować, wykorzystując część istniejących na terenie oczyszczalni obiektów. Technologia Nereda spełnia­ła te warunki.

 

Tabl. Ogólne porównanie dwóch technologii [7]

 

Finansowanie i realizacja oczyszczalni

Projekt pt. „Rozbudowa, modernizacja oczyszczalni ścieków w Rykach” został przedłożony do finansowania w 2013 r. i uzyskał aprobatę. 18 października 2013 r. w siedzibie Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Go­spodarki Wodnej w Lublinie odbyło się uroczyste wręczenie potwierdzenia instytucji pośredniczącej o przyznaniu dofinansowania. Projekt był współfi­nansowany przez Unię Europejską ze środków Funduszu Spójności w ra­mach Programu Infrastruktura i Śro­dowisko. Koszt projektu wyniósł ok. 18,67 mln PLN, a dofinansowanie - ok. 11,97 mln PLN.

Przetarg nieograniczony na roboty budowlane ogłoszono we wrześniu 2013 r. Realizacja obiektu w Rykach obejmowała okres od października 2013 r. do czerwca 2015 r.

24 czerwca 2015 r. PGKiM Sp. z o.o. zorganizowało konferencję z okazji uruchomienia oczyszczalni ścieków w Rykach, na której przedstawiono prace projektowe i budowlane oraz efekty ekologiczne, a także społeczne z uruchomionej inwestycji, na tle rysu historycznego PGKiM.

Należy podkreślić rolę mgr. inż. Marka Flasińskiego - ówczesnego prezesa zarządu PGKiM - w powstaniu inwe­stycji, podjął on nie tylko odważną decyzję o praktycznej realizacji tego projektu, ale też wystarał się o środki finansowe, przeprowadził udane prze­targi i rozpoczął budowę. Uroczysto­ści wbudowania kamienia węgielnego odbyły się 23 kwietnia 2014 r. Istotną rolę odegrał również mgr inż. Tomasz Pośpiech - obecny prezes Zarządu PGKiM (od stycznia 2015 r), który doprowadził do ukończenia inwesty­cji i osiągnięcia pożądanego efektu ekologicznego, co otworzyło drogę do dalszych zastosowań tej technologii w naszym kraju.

 

Rys. 3 Fazy w sekwencyjnym reaktorze z granulowanym osadem czynnym [7]

 

Oczyszczalnia Fregata z technologią Nereda

System kanalizacyjny miasta Ryki, doprowadzający ścieki do oczysz­czalni Fregata, jest systemem roz­dzielczym, o długości ok. 30 km. Do oczyszczalni dopływają ścieki bytowo­-gospodarcze i ścieki przemysłowe z Polskiego Ogrodu „Hortex”. Miej­scowa Spółdzielnia Mleczarska nie podłączyła się do „Fregaty” i zbudo­wała własną oczyszczalnię w tech­nologii membranowej, co świadczy o tym, że nie mamy jeszcze właści­wych rozwiązań prawnych dla koncep­cji grupowych oczyszczalni.

Średni przepływ dobowy ścieków do „Fregaty” wynosi 3607 m3/d (prze­pływ dobowy maksymalny 5320 m3/d), a przepływ maksymalny godzinowy 430 m3/h, natomiast średni ładunek zanieczyszczeń (projektowany), wyra­żony w równoważnej liczbie mieszkań­ców (RLM), wynosi 38 600.

Nowo wybudowana część oczyszczal­ni zajęła teren jednego ze stawów, po jego osuszeniu i wybagrowaniu, co nie ułatwiło jej realizacji. Przy rozbudowie i modernizacji oczyszczalni Fregata wykorzystano istniejące urządzenia do wstępnego oczyszczania, w postaci krat (6 mm), piaskownika, które do­piero w przyszłości zostaną zmoder­nizowane. Nowa część oczyszczalni obejmuje: zbiornik ścieków surowych, reaktory biologiczne i obiekty przeróbki osadów ściekowych (fot. 1-2).

Część biologiczna oczyszczalni ście­ków, oparta na technologii Nereda, obejmuje dwa reaktory (typu SBR), pracujące przemiennie. Ponieważ każ­dy reaktor zasilany jest ściekami pięć razy na dobę porcją ścieków, daje to 10 zasileń ściekami w ciągu doby. Re­aktory napowietrzane są za pomocą powietrza dostarczanego przez dwie dmuchawy (plus jedna rezerwowa), każda o mocy 45 kW. W reaktorach następuje usuwanie związków węgla, azotu i fosforu na drodze biologicznej za pomocą symultanicznych proce­sów utleniania, nityfikacji/denitryfikacji i defosfatacji.

Produkowane osady ściekowe kieruje się do zbiornika osadu nadmiernego (do którego się doprowadza powie­trze z osobnej niewielkiej dmucha­wy), a następnie do zagęszczacza grawitacyjnego, z którego kierowa­ne są na prasę. Wielkość osadów z 60 m3/d zostaje zmniejszona do 10-12 m3/d. Osady, które mieszane są z wapnem, składowane są na skła­dowisku i wykorzystywane przyrodni­czo lub rolniczo, czemu sprzyja fakt, że oczyszczane ścieki bytowo-gospo­darcze ze ściekami owocowo-warzyw­nymi nie zawierają metali ciężkich.

 

Fot. 1 Zbiornik retencyjny z pompownią główną (dzięki uprzejmości mgr. inż. T. Pośpiecha)

 

Uzyskane efekty ekologiczne

Oczyszczalnia ścieków Fregata osiąga wymagane efekty ekologiczne, ścieki oczyszczone spełniają bowiem wymo­gi dyrektywy 91/271/EWG w sprawie oczyszczania ścieków komunalnych oraz stosownego krajowego rozporzą­dzenia Ministra Środowiska, do które­go przetransponowano tę dyrektywę. Parametry oczyszczonych ścieków w kwietniu 2015 r. osiągnęły warto­ści lepsze niż wynikające z obowią­zujących przepisów, a mianowicie: 5-dobowe biochemiczne zapotrzebo­wanie ścieków (BZT5) < 10 mg/dm3, chemiczne zapotrzebowanie tlenu (ChZT) < 40 mg/dm3, zawiesina ogól­na (Zog) < 10 mg/dm3, azot ogólny (Nog) < 6 mg/dm3, fosfor ogólny (Pog) < 0,6 mg/dm3.

Osiągnięcie powyższych parametrów oczyszczonych ścieków było możliwe już w połowie kwietnia 2015 r. dzię­ki wyhodowaniu, w czasie rozruchu, osadu granulowanego, zaczynając od początkowej temperatury ścieków w reaktorze 4oC w lutym 2015 r.

 

Fot. 2 Reaktory Nereda (dzięki uprzejmości mgr. inż. T. Pośpiecha)

 

Podsumowanie i wnioski

Technologia Nereda z granulowanym osadem czynnym to rozwiązanie sto­sunkowo proste, kompaktowe i ła­twe w eksploatacji. Charakteryzuje się niskimi nakładami inwestycyjnymi i kosztami eksploatacyjnymi, a także, co szczególnie ważne, niskim zapo­trzebowaniem na energię.

Technologia wyszła naprzeciw proble­mom pęcznienia osadu czynnego i za granicą była dotychczas stosowa­na głównie do oczyszczania ścieków przemysłowych, ale w ostatnich latach nastąpiły pierwsze jej wdroże­nia do oczyszczania ścieków komu­nalnych.

Wstępne wyniki z działania oczysz­czalni w Rykach wskazują, że techno­logia osiągnęła wymagany efekt eko­logiczny. Konieczna jest jednak ocena jej działania w dłuższym okresie. Oczyszczalnia ścieków Fergata w Ry­kach stanowi obecnie obiekt refe­rencyjny w kraju dla technologii Ne- reda. Oczyszczalnia stanowi również doskonały przykład zastosowania innowacyjnej technologii w ramach Krajowego Programu Oczyszczania Ścieków Komunalnych. Wszystkim, którzy przyczynili się do realizacji tej inwestycji, należą się gratulacje.

 

prof. Marek Gromiec

Wyższa Szkoła Ekologii i Zarządzania w Warszawie

 

Artykuł ukazał się w czasopiśmie „Gaz, Woda i Technika Sanitarna” nr 9/2015.

 

Piśmiennictwo

1. J.J. Beun i in., Aerobic granulation in a sequencing batch airlift reactor, „Water Research" 36/2002.

2. M.K. de Kreuk i in., Formation of aerobic granules and conversion process in an aerobic granlar sludge reactor at moderate and low temperatures, „Water Research" 39/2005.

3. M.K. de Kreuk, M.C.M. van Loosdrecht, Formation of aerobic granules with domestic sewage, „Journal Environmental Engineering" 6/2006.

4. I. Wojnowska-Baryła, A. Cydzik-Kwiatkowska, M. Szatkowski, Ł. Gutowski, Granulacja osadu czynnego w reaktorze SBR, „Biotechnologia" nr 1/2010.

5. J. Łuszczyn, M. Miąsik, J.A. Tomaszek, Wykorzystanie granulowanego osadu czynnego w procesach oczyszczania ścieków, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, „Budownictwo i Inżynie­ria Środowiska" nr 54, 4, 2011.

6. J. Czarnota, J.A. Tomaszek, M. Miąsik, M. Zdeb, Tlenowy osad granu­lowany - charakterystyka czynników wpływających na proces granulacji w sekwencyjnych reaktorach porcjo­wych, „Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury" nr 60, 3, 2013.

7. M.J. Gromiec, Nereda - innowacyjna technologia granulowanego osadu czyn­nego do oczyszczania ścieków przemy­słowych i komunalnych, „Gaz, Woda i Technika Sanitarna" nr 5/2011.

www.piib.org.pl

www.kreatorbudownictwaroku.pl

www.izbudujemy.pl

Kanał na YouTube