Opis technologiczny

Grupowa Oczyszczalnia Ścieków (GOŚ) eksploatowana przez Spółkę Wodno – Ściekową „PROSNA” jest oczyszczalnią mechaniczno-biologiczną z symultaniczą nitryfikacją i denitryfikacją oraz zwiększonym usuwaniem związków biogennych. Zastosowano technologię holenderską Carrousel 2000 (według rozwiązań firmy DHV Water Enviroment, Amersfoort, Holandia).
Jest to jedna z nielicznych w Polsce oczyszczalni stosująca do biologicznego oczyszczania ścieków reaktory typu Carrousel 2000, umożliwiające uzyskiwanie wysokich efektów usuwania związków organicznych wraz z usuwaniem związków biogennych. Cechą charakterystyczną tego systemu jest długi czas retencji ścieków, dzięki czemu osad czynny zostaje ustabilizowany tlenowo i może być odwadniany bez potrzeby dodatkowej mineralizacji związków organicznych. Przepustowość hydrauliczna oczyszczalni wynosi 40 000 m3/dobę. RLM oczyszczalni projektowe: 236700.

Ścieki dopływają na teren oczyszczalni z miasta Kalisza, z terenu miasta i gminy Nowe Skalmierzyce oraz gminy Gołuchów, zbiorczym kolektorem Φ1,4 m oraz są dowożone wozami asenizacyjnymi.

Pierwszym obiektem technologicznym oczyszczalni jest budynek krat. Zainstalowano tu 2 kraty schodkowe o prześwicie 3 mm. Ponadto na wypadek awarii krat lub ich zamknięcia przewidziano przelew z kratą szczeblinową, czyszczoną ręcznie – o prześwicie 40 mm i nachyleniu 45 stopni. Pozbawione skratek ścieki są oczyszczane w jednym z dwóch piaskowników (drugi stanowi rezerwę) napowietrzanych pozwalających (zgodnie z założeniami) zredukować ok. 90% zawiesiny mineralnej o ziarnie Φ 0,15 mm. Inną ważną zaletą napowietrzania jest odświeżenie zagniłych ścieków.

Tak przygotowane ścieki spływają do pojedynczego osadnika wstępnego, radialnego o średnicy czynnej 40,7 m i wysokości ściany bocznej 1,5 m. Tu następuje sedymentacja łatwo opadającej zawiesiny oraz częściowa redukcja BZT5 i ChZT. Osadnik wstępny jest także miejscem gdzie częściowo usuwane są tłuszcze. Należy liczyć się z okresowymi ich zrzutami do kanalizacji ze względu na przemysł rolno-spożywczy. Osadnik wstępny pozwala też na ewentualne odtlenienie ścieków po piaskowniku przed doprowadzeniem ich do strefy beztlenowej biologicznej części oczyszczalni.

Mechanicznie oczyszczone ścieki zostają rozdzielone na trzy ciągi biologiczne, każdy składający się z:

  • 1 selektora o pojemności czynnej 345 m3;
  • 1 komory Carrousel – 2000 (z komorą wstępnej denitryfikacji) o poj. czynnej 8750 m3;
  • 2 osadników wtórnych o średnicy czynnej 42,9 m i wysokości czynnej przy ścianach bocznych 1,5 m;
  • 1 pompowni recyrkulacyjnej.

Zadaniem selektora jest poprawa właściwości sedymentacyjnych osadu czynnego i uzyskanie stężenia recyrkulatu na poziomie 7 kg s.m./m3. Uzyskuje się tu eliminację bakterii nitkowatych podczas krótkotrwałego przeciążenia części (10-50%) recyrkulowanego osadu w warunkach beztlenowych. Z selektora ścieki z osadem dopływają do komory Carrousel-2000. Komora ta składa się z 2 części:

  • denitryfikacji wstępnej stanowiącej 16% pojemności czynnej całego reaktora;
  • obiegowej komory symultanicznej nitryfikacji i denitryfikacji, gdzie zastosowano aeratory powierzchniowe o wale pionowym oraz mieszadła wolnoobrotowe, które wymuszają przepływ w momencie wyłączenia aeratorów.

Obie części reaktora są połączone w celu zapewnienia dopływu azotanów do komory wstępnej denitryfikacji. Do celów regulacyjnych zastosowano na kanale połączeniowym specjalnie skonstruowaną przepustnicę – zastawkę. Konfiguracja Carrousel-2000 zapewnia samoczynnie bardzo wysoki stopień recyrkulacji wewnętrznej, dzięki czemu uzyskuje się wysoki stopień denitryfikacji. W związku ze znacznym stężeniem węgla organicznego, a małym fosforu w ściekach oraz głęboką denitryfikacją komora Carrousel-2000 zapewnia także znaczną biologiczną redukcję fosforu. Jest to jednak niewystarczające dla uzyskania stężenia fosforu w odpływie na poziomie 1,0 gP/m3. W związku z tym przewidziano symultaniczne wspomaganie defosfatacji za pomocą siarczanu żelazowego (PIX). Jest on dodawany do fazy tlenowej komory w funkcji dopływu ścieków. Koagulant dawkowany jest pompkami membranowymi umieszczonymi przy zbiorniku magazynowym o pojemności 28 m3. Całość łącznie z wanną na przecieki, wiatą oraz tacą chwytową stanowi stację dawkowania PIX.

Mieszanina oczyszczonych biologicznie i chemicznie ścieków oraz osadu czynnego odpływa do 6 osadników wtórnych. Tu następuje ich wzajemne odseparowanie, ścieki oczyszczone odpływają do odbiornika, a osad czynny po zagęszczeniu jest mechanicznie zgarniany w przeciwprądzie do centralnie położonego leja osadowego. Stąd zostanie zasysany pompami usytuowanymi w dwóch pompowniach recyrkulacyjnych odrębnych dla każdego modułu biologicznego oczyszczania i tłoczony do selektorów. Oczyszczone ścieki odpływają przez kanał pomiarowy z przepływomierzem elektromagnetycznym Φ 1000 do kanału zrzutowego i dalej do rzeki Prosny (980 m).

Osad wstępny i kożuch

Osad surowy (wstępny) zatrzymywany w osadniku wstępnym, jest zgarniany do leja osadnika, a stąd zasysany przez pompy osadu wstępnego i tłoczony do zagęszczacza grawitacyjnego. Do zagęszczacza grawitacyjnego odprowadzany jest również kożuch, który gromadzi się na powierzchni osadnika wstępnego. Pompy kożucha i osadu wstępnego zainstalowano w pompowni osadu wstępnego. Zagęszczacz grawitacyjny zaprojektowano o przepływie ciągłym, średnicy 10,3 m i wysokości ściany bocznej 3 m. Wyparta ciecz nadosadowa odprowadzona jest systemem koryt przelewowych do ponownego oczyszczenia, natomiast osad zagęszczony przetłaczany jest do zbiornika osadu zmieszanego, do którego kierowany jest również osad nadmierny zagęszczony. Osad po zmieszaniu, kierowany jest za pomocą pompowni do wydzielonych zamkniętych komór fermentacyjnych ZKF. Część osadu jest zawracana przed osadnik wstępny w celu polepszenia usuwania fosforu w części biologicznej.

Do stabilizacji beztlenowej osadu wstępnego służą 2 komory fermentacyjne (ZKF) o pojemności 1980 m3 oraz 3700 m3. Każdy z ZKF posiada budynek operacyjny, w którym umieszczone zostały pompy cyrkulacyjne osadu fermentującego, spiralny wymiennik ciepła, a także pompownia osadu zagęszczanego. Osad surowy podawany jest do wymiennika celem zminimalizowania różnicy temperatur osadu podawanego do komory i przebywającego w komorze. Wewnątrz komory utrzymywana jest temperatura około 37°C w ciągu całego roku. Doprowadzony osad surowy wypiera osad przefermentowany, który grawitacyjnie spływa do 2-ch buforów o pojemności czynnej 85 m3.

Osad czynny nadmierny (biologiczny)

Pompy osadu nadmiernego umieszczone są po jednej w obu pompowniach recyrkulacyjnych i tłoczą osad do zbiorników pośrednich przy budynku mechanicznych zagęszczaczy osadu nadmiernego. Ze zbiorników tych osad jest zasysany pompami śrubowymi stanowiącymi wyposażenie stacji mechanicznych zagęszczaczy osadów. Celem wspomagania procesu zagęszczania do osadu dodawany jest rozcieńczony (0,1 -0,2%) flokulant uzyskiwany z koncentratu (lub alternatywnie proszku). Część zagęszczonego osadu nadmiernego (ponad 50%) kierowana jest stacji ultradźwiękowej dezintegracji. W instalacji kłaczki osadu rozbijane są falami ultradźwiękowymi o częstotliwości 25 kHz. Dezintegracja ma na celu uwolnienie zamkniętej w błonach komórkowych masy organicznej przez co osiąga się korzystniejsze warunki dla procesów fermentacji metanowej. Zagęszczony osad podawany jest do zbiornika osadu zmieszanego. Tu po zmieszaniu z osadem wstępnym zagęszczonym, kierowany jest za pomocą pompowni do wydzielonych zamkniętych komór fermentacyjnych ZKF, a następnie do zbiorników buforowych przed budynkiem odwadniania.

Osad przefermentowany i ustabilizowany

Osad przefermentowany odpływa do bufora, a stąd na dwie wirówki dekantacyjne. W budynku odwadniania osadu zastosowano 2 wirówki dekantacyjne firmy GEA Westfalia. Celem zintensyfikowania procesu odwadniania dodawany jest rozcieńczony (0,1-0,2%) flokulant. Odwodniony do ok. 22 % s.m. osad jest odbierany spod wirówek dekantacyjnych i kierowany do mieszacza łopatowego razem z wapnem palonym, podawanym z silosów odrębnym systemem przenośników. Wymieszany z wapnem osad trafia na plac magazynowy. Osady ściekowe spełniają wymogi zawarte w rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 6 lutego 2015 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych (Dz.U. z 2015r., poz. 257).