Określenie danych wyjściowych do projektowania oczyszczalni ścieków komunalnych
Instrukcja nr 2 do przedmiotu oczyszczanie ścieków
Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska
Politechniki Wrocławskiej
INSTRUKCJE DO PRZEDMIOTU
OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW
INSTRUKCJA NR 2
Aktualizacja, listopad 2005 r.
OKREŚLENIE DANYCH WYJŚCIOWYCH
DO PROJEKTOWANIA
OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW
(materiały pomocniczy WYŁĄCZNIE dla studentów
Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Wrocławskiej)
dr inż. Michał Mańczak
mgr inż. Małgorzata Balbierz
Niniejsza instrukcja nr 2 wraz z wszystkimi tabelami, rysunkami, wykresami, schematami i tabelami jest chroniona prawem autorskim. Każde wykorzystanie bez zgody autora jest zabronione i podlega karze. Odnosi się to w szczególności do kopiowania, tłumaczenia, mikrofilmowania i jakiegokolwiek przetwarzania w systemach elektronicznych. Zabrania się wykorzystania bez zgody autora niniejszej instrukcji dla celów komercyjnych, zwłaszcza przez Biura Projektowe.
Wrocław, listopad 2005 r.
SPIS TREŚCI
1. Wstęp 4
2. Dane wyjściowe do opracowania dokumentacji projektowej oczyszczalni ścieków miejskich 5
2.1. Określenie ilości ścieków surowych 6
2.1.1. Wyznaczenie miarodajnej ilości ścieków metodami obliczeniowymi 6
2.1.1.1. Metoda z zastosowaniem uogólnionych wskaźników zapotrzebowania wody 6
2.1.1.2. Metoda wskaźników scalonych 7
2.1.1.3. Metoda wskaźników szczegółowych 7
2.1.1.3.1 Obliczenie ilości ścieków bytowo-gospodarczych 9
2.1.1.3.2 Obliczenie ilości ścieków z zakładów przemysłowych 12
2.1.1.3.3 Obliczenie ilości ścieków z zakładów usługowych i instytucji użyteczności publicznej 22
2.1.1.3.4 Obliczenie ilości wód infiltracyjnych i przypadkowych 27
2.1.1.3.5 Ogólna średniodobowa ilość ścieków 27
2.1.1.3.6 Określenie charakterystycznych przepływów ścieków 28
2.1.2. Wyznaczenie miarodajnej ilości oczyszczanych ścieków w oparciu o badania polowe 34
2.2. Określenie miarodajnego składu ścieków surowych 37
2.2.1. Określenie miarodajnego składu ścieków na podstawie pomiarów 38
2.2.2. Określenie miarodajnego składu ścieków metodą analityczną 46
2.2.2.1. Obliczenie ilości ścieków doprowadzanych do oczyszczalni 46
2.2.2.2. Obliczenie miarodajnych ładunków zanieczyszczeń doprowadzanych do projektowanej oczyszczalni 47
2.2.2.2.1 Ładunek ścieków bytowo-gospodarczych 47
2.2.2.2.2 Ładunek zanieczyszczeń ścieków przemysłowych 48
2.2.2.2.3 Ładunek zanieczyszczeń w ściekach powstających w zakładach i instytucjach użyteczności publicznej 62
2.2.2.2.4 Ładunek zanieczyszczeń wód infiltracyjnych i przypadkowych 62
2.2.2.2.5 Ładunek zanieczyszczeń ścieków opadowych 62
2.2.2.2.6 Wyznaczenie miarodajnych wartości wskaźników i stężeń zanieczyszczeń w zmieszanych ściekach dopływających do oczyszczalni 62
3. Uzgodnienia przedprojektowe 63
3.1. Warunki gruntowo-wodne 63
3.2. Dostawa wody 64
3.3. Energia elektryczna 65
3.4. Odbiór odpadów 65
3.5. Droga dojazdowa do oczyszczalni 65
3.6. Ochrona archeologiczna 66
3.7. Lokalizacja zrzutu ścieków do odbiornika 66
3.8. Telefon 66
3.9. Ochrona oczyszczalni przed powodzią 66
3.10. Kolizje sieciowe 66
SPIS TABEL 68
SPIS RYSUNKÓW 69
WYKORZYSTANE MATERIAŁY 70
ZAŁĄCZNIKI 75
Celem niniejszej instrukcji jest określenie niezbędnych danych wyjściowych do projektowania oczyszczalni ścieków miejskich.
Zgodnie z przepisami Prawa budowlanego [1] projektowanie miejskich oczyszczalni ścieków obejmuje sporządzenie:
a) koncepcji programowo-przestrzennej (KPP),
b) projektu podstawowego (PP),
c) projektu budowlanego (PB),
d) projektu wykonawczego (PW).
Niekiedy przed opracowaniem koncepcji programowo-przestrzennej (KPP) należy opracować studia prognozy i programu związane z budową oczyszczalni ścieków miejskich.
Porządkowanie gospodarki ściekowej bardzo często związane jest z koniecznością budowy nowej oczyszczalni. Podjęcie przez władze gminne decyzji o wdrożeniu określonego systemu oczyszczania (mowa tu o liczbie oczyszczalni w gminie) winno być poprzedzone szczegółową analizą techniczno-ekonomiczna.
Władze gminy podejmując działania zmierzające do porządkowania gospodarki ściekowej winny zlecić (w drodze przetargu lub w innym trybie) specjalistycznej jednostce projektowo-badawczej opracowanie wielowariantowej koncepcji programowo-przestrzennej. Głównym celem takiego opracowania winna być odpowiedź na pytanie. JAK W SPOSÓB NAJTAŃSZY UPORZĄDKOWAĆ GOSPODARKĘ ŚCIEKOWĄ W GMINIE ?
Czy budować jedną oczyszczalnię zbiorczą, z rozbudowanym systemem kanałów tranzytowych i pompowniami ścieków, czy budować dwie lub więcej mniejszych oczyszczalni ? Tylko rzetelny rachunek kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych stanowi podstawę do podjęcia decyzji o rozległości systemu kanałów tranzytowych ścieków i liczbie oczyszczalni w gminie. Wybór wariantu można oprzeć o wytyczne Bartoszewskiego [6].
Przykładowo w gminie Rudna wybudowano kilka lokalnych oczyszczalni ścieków i jedną zbiorczą o przepustowości 1200 m3/d dla miejscowości Rudna i miejscowości przyległych [40]. Natomiast w gminie Jelcz-Laskowice wdrażany jest system zbiorczej –gminnej oczyszczalni ścieków (dla miejscowości administracyjnie przynależnych do gminy oraz niektórych miejscowości pozagminnych, leżących w zlewni oczyszczalni o przepustowości 4500 m3/d – etap I [41]. Wdrażany system obejmuje ok. 50 pompowni (przydomowych, pośrednich i innych) oraz kilkadziesiąt kilometrów rurociągów przerzutowych.
Poprawne zaprojektowanie oczyszczalni ścieków miejskich wymaga przede wszystkim ustalenia:
a) miarodajnej ilości doprowadzanych do oczyszczalni ścieków,
b) miarodajnego składu ścieków surowych,
c) miarodajnego składu ścieków oczyszczanych,
d) uzyskanie niezbędnych uzgodnień przedprojektowych.
Ad. a) – miarodajna ilość oczyszczanych ścieków
Ilość doprowadzanych do oczyszczalni ścieków można określić następująco:
- na podstawie obliczeń z wykorzystaniem literatury specjalistycznej (gdy zlewnia nie jest uzbrojona w system kanalizacji),
- na podstawie pomiarów natężenia spływu ścieków ze zlewni, dla której projektuje się oczyszczalnię (tylko w takim przypadku, gdy zlewnia jest uzbrojona w system kanalizacyjny).
Ad. b) – miarodajny skład ścieków surowych
Skład ścieków surowych doprowadzanych do oczyszczalni może być określony następująco:
- na podstawie obliczeń opartych o literaturę specjalistyczną,
- na podstawie wyników miarodajnych analiz ścieków (tylko wtedy, gdy zlewnia uzbrojona jest w kompletny system kanalizacji).
Ad. c) – miarodajny skład ścieków oczyszczonych
Miarodajny skład ścieków oczyszczonych winien być określony przez właściwy organ administracji publicznej (starosta lub wojewoda w zależności od przepustowości oczyszczalni ścieków).
UWAGA 2/1.
Ustalenie miarodajnych danych wyjściowych do projektowania jest jednym z kluczowych zadań projektanta.
W zależności od celu opracowania (koncepcja programowo-przestrzenna, plan ogólny, programowanie rozwoju) wymagany jest różny stopień dokładności i szczegółowości informacji. Dlatego dla określenia ilości ścieków można stosować różne metody [27]:
1) metoda z zastosowaniem uogólnionych wskaźników zapotrzebowania wody (ilości ścieków) na cele bytowo-gospodarcze i produkcyjne – w przeliczeniu na jednego mieszkańca,
2) metody z zastosowaniem scalonych wskaźników zapotrzebowania wody (ilości ścieków) dla różnych grup odbiorców na terenie jednostki osadniczej – w przeliczeniu na jednego mieszkańca,
3) metody bilansowania ilości ścieków odpowiadających zużyciu wody do różnych celów występujących na terenie jednostki osadniczej z zastosowaniem szczegółowych wskaźników jednostkowego zapotrzebowania wody (ilości ścieków).
Metodę tę stosuje się zazwyczaj w opracowaniach przedprojektowych, przeznaczonych do oceny gospodarki ściekowej zlewni (koncepcje rozwiązań gospodarki wodno-ściekowej).
Szczegółowe informacje na temat tej metody znajdują się w literaturze fachowej [27], [28], [115].
szylontko