Oczyszczalnia Płaszów II w Krakowie

06.08.2009

Przystąpienie Polski do negocjacji związanych z akcesem do Unii Europejskiej zaowocowało powstaniem programów mających na celu niwelowanie dysproporcji w wielu dziedzinach życia, a zwłaszcza w ochronie środowiska i komunikacji. Dzięki funduszowi ISPA powstała dla wielu polskich miast szansa szybkiego nadrobienia zaległości w gospodarce wodno-ściekowej.

W grudniu 2000 r., w wyniku starań Miasta Krakowa i Miejskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji SA w Krakowie, podpisano Memorandum Finansowe i umowę kredytową z bankiem EBOiR na współfinansowanie projektu „Oczyszczalnia Ścieków Płaszów II w Krakowie”, w ramach którego przewidziana była „Rozbudowa i Modernizacja Oczyszczalni Ścieków Płaszów II”.
Oczyszczalnia Ścieków Płaszów, zbudowana i uruchomiona w 1974 r., zapewniała wstępne i mechaniczne oczyszczanie ścieków dla przepływu 132 000 m³ na dobę, fermentację w wydzielonych komorach fermentacyjnych oraz odwadnianie na lagunach osadowych. W wyniku rozbudowy miasta, od lat 70. XX w., stwierdzono znaczne przeciążenie oczyszczalni nawet podczas niskich dopływów z terenu miasta. Oczyszczalnia Płaszów przyjmuje bowiem ścieki ze znaczącej części Krakowa zarówno na lewym, jak i na prawym brzegu Wisły poprzez sieć kanalizacji ogólnospławnej. Efektywność procesu oczyszczania nie była wystarczająca.
W kwietniu 2003 r. do projektu i realizacji robót budowlano-montażowych oczyszczalni, na warunkach ogólnych FIDIC – Żółta Książka, przystąpiło konsorcjum firm Maxer S.A Poznań i Hydrobudowa Śląsk S.A. Głównym projektantem był mgr inż. Robert Matyjaszek (Ekosystem Sp. z o.o., Zielona Góra). W 2005 r. upadłość lidera konsorcjum spowodowała krótkotrwałe zachwianie procesu budowy. Nowy lider Hydrobudowa Polska S.A. O/Śląsk podjął zwiększone obowiązki i przywrócił normalny rytm budowy. W październiku 2007 r., w terminie kontraktowym, zakończone zostały roboty oraz rozruch rozbudowanej i zmodernizowanej oczyszczalni Płaszów II w Krakowie. Do października 2009 r. trwa okres gwarancyjny.
 
Fot. 1. Oczyszczalnia Płaszów II – część mechaniczna
 
W wyniku przebudowy powstała oczyszczalnia z podwyższoną redukcją związków biogennych, tj. azotu i fosforu, pracująca w układzie 3-stopniowego, mechaniczno-biologicznego oczyszczania ścieków, w zgodzie z najnowszymi tendencjami światowymi, zakładającymi biologiczną defosfatację, denitryfikację, nitryfikację i symultaniczne strącanie fosforu. Zaczął funkcjonować całkowicie nowy ciąg obróbki osadów ściekowych, obejmujący ich zagęszczanie, fermentację metanową, końcowe zagęszczanie i odwadnianie, wraz z produkcją oraz wykorzystaniem biogazu jako źródła energii na potrzeby własne oczyszczalni. Powstał zakład o przepustowości Qśr = 656 000 m³/dobę – w części oczyszczania mechanicznego oraz Qśr = 328 000 m³/dobę – w części oczyszczania biologicznego. Zakład obsługuje część miasta Krakowa o równoważnej liczbie mieszkańców 680 000 RLM [1 RML – zużycie wody i ścieków równe 160l na mieszkańca na dobę]. Z oczyszczalni Płaszów II do rzeki Drwiny i dalej do Wisły odpływają oczyszczone ścieki, których charakterystyczne parametry są mniejsze od wymaganych i wynoszą średnio: BZT5 – 6,8 g/m³ (norma 15 g/m³) [BZT – biologiczne zapotrzebowanie na tlen], ChZT – 31,7 g/m³ (norma 125 g/m³) [ChZT – chemiczne zapotrzebowanie na tlen], zawiesina ogólna – 7,5 g/m³ (norma 30 g/m³), azot ogólny – 8,84 g/m³ (norma 10 g/m³) i fosfor ogólny – 0,765 g/m³ (norma 1 g/m³).
Cele te osiągnięto budując na obszarze 50 ha zakład, który składa się z części: mechanicznej, biologicznej i gospodarki osadowo-gazowej. Głównymi obiektami części mechanicznej są: główny kanał doprowadzający z awaryjnym kanałem zrzutowym, pompownia ścieków I stopnia o wydajności Qmax = 5,6 m³/s z kratami rzadkimi, stacja zlewna, budynek krat gęstych, trzy podwójne piaskowniki napowietrzane (o kubaturze 5,70 tys. m³) z instalacją separacji piasku i pompownią flotatu, dwa osadniki wstępne (po 4,14 tys. m³ objętości) i identyczne dwa osadniki – zbiorniki retencyjne (1 nowy) oraz cztery fermentery – zagęszczacze osadu wstępnego (po 0,90 tys. m³ objętości). Głównymi obiektami części biologicznej jest pięć reaktorów biologicznych o objętości 35 tys. m³ każdy, napowietrzanych przez stację dmuchaw o wydajności maks. 90 tys. m³ powietrza na godzinę, oraz dziesięć osadników wtórnych o objętości 4 tys. m³ każdy. Osad wstępny i osad nadmierny poddawane są dalszej obróbce w nowo powstałych obiektach części osadowo-gazowej: czterech wydzielonych komorach fermentacyjnych (tzw. WKFz), zamkniętych, o objętości 5,14 tys. m³ każda wraz z budynkiem operacyjnym, instalacją zagęszczania i odwadniania osadu na prasach taśmowych oraz linią obróbki biogazu z WKFz (odsiarczalnia, zbiorniki magazynowe o pojemności 2 x 2,15 tys. m³), z jego produkcyjnym wykorzystaniem (kotłownia biogazowa). Towarzysząca fermentacji osadu produkcja biogazu wynosi od 12 000 do 15 000 m3/dobę. Na szczególne podkreślenie zasługuje zastosowanie w procesie oczyszczania biologicznego pierwszej w Polsce (i jednej z pierwszych w Europie) instalacji kawitacyjnej dezintegracji osadu recyrkulowanego lub nadmiernego.
Oczyszczalnia wyposażona została w nowoczesny system automatyki i sterowania. Wszystkie urządzenia oraz pomiary pracują w trybie automatycznym. Większość zachodzących procesów oraz uzyskiwane parametry jakościowe ścieków oczyszczonych są całodobowo monitorowane przez system sterujący.
 
Fot. 2. Oczyszczalnia – część biologiczna
 
Realizacja robót przebiegała przy utrzymaniu ciągłości pracy istniejącej mechanicznej oczyszczalni ścieków z przeróbką osadu wstępnego na miejscu. W trakcie realizacji kontraktu wykonawca, korzystając z wyników badań udostępnionych przez zamawiającego, przeprowadził analizę statystyczną ilości ścieków surowych, stężeń i ładunków zanieczyszczeń. Ilość ścieków surowych, dopływających do oczyszczalni Płaszów II w latach 2003, 2004, 2005 i 2006, a więc w trakcie realizacji kontraktu, znacząco odbiegała od wartości notowanych w okresie poprzedzającym, gdy precyzowane były warunki przetargowe, będące podstawą wymiarowania obiektów realizowanej oczyszczalni. Na szczególna uwagę zasługiwała odnotowana zmiana stosunku stężeń wskaźników BZT5/azot ogólny, który okazał się być niższy – pierwotnie wynosił 5.46:1, a w analizowanym okresie spadł trwale do wartości poniżej 4:1. Oznaczało to niedobór rozkładalnych biologicznie związków węgla, co potwierdzały również przeprowadzone badania frakcji ChZT. Stwierdzenie zaistnienia zmian w danych wyjściowych spowodowało konieczność wprowadzenia korekty w układzie technologicznym realizowanego zakładu, dla zagwarantowania wymaganej jakości oczyszczonych ścieków w zakresie stężeń azotu ogólnego. W celu uzyskania wymaganego efektu ekologicznego wprowadzono odpowiednią modyfikację w technologii, co pozwoliło osiągnąć dwa cele: dostosowano układ technologiczny do mniejszej ilości ścieków i aktualnych stężeń zanieczyszczeń, usprawniono proces biologicznego usuwania azotu poprzez poprawę relacji BZT5/azot ogólny w dopływie do biologicznej części oczyszczalni i zapewniono prowadzenie procesu nitryfikacji w stabilnych warunkach technologicznych. Wykonawca mógł tego dokonać na drodze zainicjowania wprowadzenia zmiany kontraktowej, rozwiązującej następujące zagadnienia:
– dostosowanie kubatury obiektów części biologicznej do ilości i jakości dopływających ścieków,
usprawnienie procesu biologicznego usuwania azotu poprzez skrócenie czasu zatrzymania ścieków w osadnikach wstępnych i tym samym wygospodarowanie objętości retencyjnej w postaci dwóch zbiorników – wykorzystywanej podczas dopływów w okresie deszczowym i tym samym ograniczającej ilość przypadków koniecznych bezpośrednich zrzutów ścieków do odbiornika,
– umożliwienie kierowania części ścieków bezpośrednio po piaskownikach do biologicznej części oczyszczalni,
– wprowadzenie instalacji kawitacyjnej dezintegracji osadu recyrkulowanego i nadmiernego, która wpływa na intensyfikację biochemicznego rozkładu związków organicznych zawartych w osadach i pozwala na pozyskanie alternatywnego źródła węgla organicznego do procesów denitryfikacji i defosfatacji biologicznej, w efekcie czego następuje poprawa pracy części biologicznej i/lub osadowej oczyszczalni,
– wprowadzenie mieszadeł do części komór nitryfikacji reaktorów biologicznych, co pozwala na okresowe pełnienie funkcji denitryfikacyjnych przez te komory,
– wprowadzenie instalacji dozowania metanolu jako źródła zewnętrznego węgla dla okresowego wykorzystania, gdy ilość węgla pozyskiwanego, potrzebna dla prawidłowego procesu redukcji związków azotu, okaże się niewystarczająca.
 
Fot. 3. Oczyszczalnia – część osadowa
 
W historii budowy odnotowaliśmy również zmiany projektowe dostosowujące korzystniej obiekty do wymagań technologii, niemające jednak większego znaczenia dla organizacji budowy. Zmiany wprowadzone w trakcie robót budowlanych, w układzie technologicznym oczyszczalni, stanowią nowoczesne rozwiązania, obecnie implementowane w oczyszczalniach ścieków w Europie i na świecie jako odpowiedź na problemy powstające podczas ich eksploatacji. Wprowadzenie opisanych rozwiązań zapewniło stabilną pracę zakładu z wynikami jakościowymi zgodnymi z wymogami unijnymi oraz polskimi.
Przedsięwzięcie podjęte w Płaszowie oceniane było na etapie jego programowania w zakresie oddziaływania na środowisko. Zrealizowana rozbudowa i modernizacja oczyszczalni poprawiła w istotny sposób jakość wód w rzece Wiśle. W zakresie oddziaływania oczyszczalni na środowisko gruntowo-wodne najistotniejszym zagadnieniem było rozwiązanie sprawy osadów ściekowych. Osady ściekowe są potencjalnym źródłem zanieczyszczenia wód podziemnych oraz gruntów zarówno w rejonie oczyszczalni, jak i na obszarze ich spływu. Realizacja projektu umożliwiła zamknięcie eksploatacji lagun osadowych i przystąpienie do ich rekultywacji. Jest to jednak przedmiotem oddzielnej inwestycji.
Sposób podejścia do odpadów z oczyszczalni, w tym do osadów, umożliwia użytkownikowi postępowanie zgodne z wymogami ochrony środowiska. Rozbudowa oczyszczalni oznacza pojawienie się szeregu nowych obiektów, które mogą być źródłem zanieczyszczeń gazowych i mikrobiologicznych. Ocena tego zagrożenia wskazuje, że stężenia średnioroczne tych substancji nie są i nie będą przekraczane. W ramach zadania został przebudowany węzeł biogazowy, umożliwiający obecnie wykorzystanie biogazu do: ogrzewania osadu w komorach fermentacyjnych, centralnego ogrzewania wszystkich obiektów zakładu i ewentualnego zasilania agregatów prądotwórczych w przyszłości. Zastosowana instalacja kotłowni biogazowej gwarantuje niższy niż dopuszczalny poziom emisji zanieczyszczeń ze spalin do atmosfery. W celu minimalizacji wpływu rozbudowanej oczyszczalni na stan powietrza, wykonano instalacje dezodoryzujące w budynku krat gęstych, fermenterach, stacji zagęszczania i odwadniania osadu. Emisja hałasu do środowiska z terenu oczyszczalni nie powoduje przekroczenia dopuszczalnych równoważnych poziomów dźwięku na terenach chronionych akustycznie (45 dB dla pory dziennej i 40 dB dla pory nocnej).
Wszystko to pozwala na konkluzję, że zasięg występowania uciążliwości, powodowanych pracą oczyszczalni, przy przyjętych i zrealizowanych rozwiązaniach oraz obecne funkcje terenu, wynikające z ustaleń planu zagospodarowania przestrzennego, nie wskazały na potrzebę ustanowienia obszaru ograniczonego użytkowania na terenach wokół oczyszczalni.
 
Opracował
mgr inż. Tadeusz Litewka
Hydrobudowa Polska S.A.

www.facebook.com

www.piib.org.pl

www.kreatorbudownictwaroku.pl

www.izbudujemy.pl

Kanał na YouTube

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.