Čistírna odpadních vod Hradec Králové
Základní parametry ČOV Hradec Králové / Primary parameters of WWTP Počet ekvivalentních obyvatel / Population equivalent Průměrný bezdeštný průtok ČOV Q24 / Average dry-weather flow volume per day parametr znečištění / pollution parameters CHSK BSK5 NL Ncelk Pcelk
přítok / inflow mg/l
(chemická spotřeba kyslíku) / COD (biologická spotřeba kyslíku) / BOD5 (nerozpuštěné látky) / suspended solids (celkový dusík) / Nt (celkový fosfor) / Pt
141 000 44 700
m3/den (day)
odtok limity „p“ / effluent limits mg/l
302 158 148 27 4
50 15 15 10 (průměr/yearly average) 1 (průměr/yearly average)
Objemy hlavních čistírenských nádrží / Volumes of main treatment tanks typ nádrže / Type of tank
počet nádrží / Number ks
celkový objem / Total volume m3
4 4 4 4 2 2 1 1
5 876 5 760 17 280 19 832 2 938 8 220 4 000 430
Usazovací nádrže / Sedimentation tanks Denitrifikační nádrže / Denitrification tanks Nitrifikační nádrže / Nitrification tanks Dosazovací nádrže / Secondary clarifiers Regenerační nádrže / Regeneration tanks Vyhnívací nádrže / Digestion tanks Uskladňovací nádrž kalu / Sludge storage tank Postdenitrifikační filtr / Postdenitrification filter
Čistírenské jednotky a jejich řazení
Waste treatment units and their seriation
Čerpací stanice
Pumping stations
vstupní hloubková čerpací stanice čerpací stanice na stoce F čerpací stanice domácí kanalizace
deep underground inlet pumping station F sewer pumping station local sewer pumping station
Mechanické předčištění
Mechanical pretreatment
4 linky jemných strojně stíraných česlí v objektu česlovny 2 dvoulinkové provzdušňované podélné lapáky písku 4 linky usazovacích nádrží
4 lines of fine machine wiped screens 2 doublelined aerated lengthwise sand traps 4 lines of sedimentation tanks
Biologický stupeň
Biological treatment
4 linky podélně protékaných aktivačních nádrží (sekce denitrifikace a nitrifikace) 4 horizontální kruhové dosazovací nádrže 2 samostatné dmýchárny (1 pro každou dvojici aktivačních nádrží) 1 dmýchárna pro dodávku vzduchu do nádrží regenerovaného kalu
4 lines of lengthwise flown rectangular activation tanks (section of denitrification and nitrification) 4 horizontal circular secondary clarifiers 2 separate blower plants (1 for either pair of activation tanks) 1 blower plant for air supply to regenerated sludge tanks
Terciární stupeň – postdenitrifikační (PDN) filtr
Tertiary treatment – postdenitrification (PDN) filter
čerpací stanice na PDN filtr 2 komory PDN filtru jímka špinavé prací vody
pumping station to PDN filter 2 PDN filter chambers backwash tank
Kalové hospodářství
Sludge management
1 čerpací stanice vratného a přebytečného kalu 2 linky nádrží regenerovaného kalu 2 zahušťovací nádrže s armaturní komorou 2 vyhnívací nádrže 1 uskladňovací nádrž vyhnilého kalu 2 homogenizační nádrže objekt odvodnění kalu
1 return and excess sludge pumping station 2 lines of regenerated sludge tanks 2 thickening tanks with gatehouse 2 digestion tanks 1 digested sludge storage tank 2 homogenization tanks sludge dewatering building
Plynové hospodářství
Gas management
hořák zbytkového plynu 1 plynojem energoblok
residual gas burner 1 gas holder heating plant
2
ČOV ve výstavbě, rok 1995 (WWTP under construction)
Slavnostní uvedení ČOV do provozu, rok 1996 (Start of WWTP operation)
Zahájení II. etapy intenzifikace ČOV, 12. 12. 2008 (Opening of 2nd stage of WWTP intensification)
Ukončení II. etapy intenzifikace ČOV, 30. 6. 2010 (Completion of 2nd stage of WWTP intensification)
3
Úvod Čistírna odpadních vod Hradec Králové se nachází na levém břehu řeky Labe 1 km jižně od města. Jsou na ni přiváděny odpadní vody ze samotného krajského města, Třebechovic pod Orebem a několika dalších přilehlých obcí. Vyčištěné odpadní vody jsou vypouštěny do řeky Labe, která ústí do Severního moře. Výstavba ČOV byla zahájena počátkem devadesátých let minulého století, do zkušebního provozu pak byla uvedena v prosinci roku 1995. Jednalo se o mechanicko-biologickou čistírnu typu R/D/N (Regenerace-DenitrifikaceNitrifikace) s chemickým srážením fosforu. Do trvalého provozu byla čistírna definitivně uvedena v polovině roku 1997. V roce 1999 bylo vydáno nařízení vlády č.82/1999 Sb., na základě kterého byl do požadavků na kvalitu vyčištěných odpadních vod zaveden nový ukazatel znečištění, anorganický dusík, pro čistírny o kapacitě nad 100.000 ekvivalentních obyvatel s limitní koncentrací 15 mg/l. Technologie ČOV nebyla schopna tuto podmínku plnit, koncentrace anorganického dusíku na odtoku se pohybovala i ve dvojnásobné výši. Na tuto legislativní změnu bylo v letech 2002 – 2003 reagováno tzv. 1. etapou intenzifikace ČOV. Její podstatou byla úprava aktivačních nádrží, rozšířily se denitrifikační a regenerační nádrže a zavedlo se dávkování metanolu do denitrifikačních nádrží – to vše pro posílení procesu denitrifikace. Již v roce dokončení tohoto projektu bylo vydáno další nařízení vlády č.61/2003 Sb., které
opět zpřísnilo požadavky na čištění odpadních vod. Další ukazatel, tentokrát koncentrace celkového dusíku s limitem 10 mg/l, způsobil to, že se v době, kdy se ČOV po 1. etapě své rekonstrukce uváděla do zkušebního provozu, začala připravovat další etapa její intenzifikace s požadovaným termínem dokončení do konce roku 2010. Řešení spočívalo v rozšíření technologie ČOV o terciární stupeň, kterým byl postdenitrifikační filtr. K výhodám tohoto řešení patřil poměrně malý zábor dosud nezastavěného pozemku a zejména možnost řízení procesu denitrifikace v reálném čase, a to s vysokou provozní spolehlivostí. Technologické výpočty navíc ukazovaly, že účinnost odstranění dusíku v tomto zařízení bude bezkonkurenčně vysoká. Pro postdenitrifikační filtr byla použita technologie společnosti Veolia Water Solutions & Technologies Biostyr®, kterou na českém trhu dodává firma VWS MEMSEP. Ta je založena na principu kombinace biologického filtru a fixované biomasy v biofilmu. Filtračním ložem jsou speciálně vyrobené polystyrenové kuličky o průměru 4,5 mm. Ty jsou ve filtru zadržovány stropem opatřeným filtračními tryskami. Ve filtračním loži dochází k rozvoji biomasy, která zajišťuje odstraňování dusíku z odpadní vody. Praní filtru je pak zajišťováno gravitačně vyčištěnou odpadní vodou, která je pro tyto účely akumulována nad filtračním stropem. Pro denitrifikaci dusičnanového dusíku je mj. nutné dávkování externího substrátu (metanolu). Dávkování metanolu je zajištěno na vstupu vod do objektu PDN filtru.
4
Značka a proces Biostyr® je ověřena již bezmála dvěma desítkami let a více než stovkou úspěšných referencí. Ve světě je tato technologie instalována na ČOV nejvýznamnějších světových metropolí jako je Hong Kong, New York, Ženeva, Marseille, Helsinky, Lisabon aj. K těmto městům se v roce 2010 přidal jako první v České republice a celé střední a východní Evropě i Hradec Králové. Stavba 2. etapy intenzifikace ČOV byla zahájena v listopadu 2008 a do zkušebního provozu uvedena v srpnu 2010. Společně s ní byla realizována i nová dmychárna o výkonu 10.800 m3/hod., která umožní lepší regulaci dodávaného vzduchu do biologického stupně čištění. Termín uvedení do trvalého provozu se předpokládá k 1.1.2012. Součástí byla i další opatření, z nichž k nejvýznamnějším patří implementace nového řídicího systému, akumulace a řízené dávkování kalové vody do regeneračních nádrží a instalace nové odstředivky kalu.
Introduction Wastewater treatment plant (WWTP) Hradec Králové is situated on the left bank of the river Elbe 1km south off the town. Wastewater from Hradec Králové itself, Třebechovice pod Orebem and several other adjacent municipalities is brought into the plant. Treated wastewater is discharged into the river Elbe which flows into the North Sea. Construction of the sewage treatment plant started in the beginning of the 1990s, it was put into trial operation in December 1995. It was a mechanically-biological plant a type of R/D/N (sludge regeneration/denitrification/nitrification) with chemical precipitation of phosphorus. The plant was finally put into permanent operation in the middle of 1997. In 1999 the governmental order No. 82/1999 Digest was issued, under its authority a new pollution indicator was put into the list of demands on the quality of treated wastewater. This new pollution indicator was inorganic nitrogen with the limit concentration of 15 mg/l in case of sewage treatment plants with the capacity of equivalent population of over 100,000 inhabitants. The technology of the plant was not able to meet this condition, the concentration of inorganic nitrogen varied up to a double value. The reaction to this legislative change was the first stage of the intensification of the sewage treatment plant in the years 2002 and 2003. The fundamentals of this stage were modification of activation tanks, enlargement of denitrification and regeneration tanks and implementation of methanol
dosing into denitrification tanks – all of this to intensify the process of denitrification. As early as in the year of finishing this project another governmental order No. 61/2003 Digest was issued which stepped up the wastewater treatment measures again. Another indicator, this time the concentration of total nitrogen with the limit of 10 mg/l, caused that another stage of intensification (with the demanded term of completion by the end of 2010) was about to be prepared at the time of putting the sewage treatment plant into trial operation after the first stage of its reconstruction. The solution lay in adding tertiary level - a postdentrification filter. The advantage of this solution was a relatively small appropriation of the undeveloped property and mainly the possibility of denitrification process running in real time, namely with high operational safety. In addition, the engineering calculations showed that the nitrogen removing efficacity in this facility will be invincibly high. The technology of Veolia Water Solutions & Technologies Biostyr® company, which is supplied by VWS MEMSEP company in the Czech market, was used as the postdenitrification filter. It is based on the principle of biological filter and fixed biomass in biofilm combination. The filter-bed is formed by specially made polystyrene balls with the diameter of 4.5mm. They are kept inside the filter thanks to the ceiling with filter jets. The process of biomass development starts in the filter-bed. This biomass performs the removing of nitrogen from sewage water. Cleaning the filter is provided gravitationally by purified wastewater which is stored
5
over the filter ceiling for this purpose. Dosing of external substrate (methanol) is among others necessary for the nitrate nitrogen denitrification. Dosing of methanol is provided on the entering of wastewater into PDN filter building. The brand-name and process Biostyr® has been tested for almost two decades and it has over one hundred recommendations. This technology is used in sewage treatment plants of the most important world metropolises such as Hong Kong, New York, Geneva, Marseille, Helsinki, Lisbon etc. Hradec Králové joined these cities in 2010 as the first in the Czech Republic and the whole of the central and eastern Europe. Construction of the second stage of the sewage treatment plant intensification was initiated in November 2008 and it was put into trial operation in August 2010. A new blower plant with the capacity of 10,800 m3/h was built simultaneously with the second stage of intensification. The term of putting the plant into permanent operation is set for 1 January 2012. The blower plant will facilitate better regulation of supplied air into the biological phase of water treatment. Among other important arrangements belong the implementation of a new control system, storage and controlled dosing of sludge water into regeneration tanks and instalment of a new sludge centrifuge.
Vstupní hloubková čerpací stanice Vstupní čerpací stanice je kruhový objekt, který je napojen na kanalizační síť města Hradec Králové přívodní štolou kruhového profilu 2 800 mm. Vlastní čerpací stanici tvoří dvě samostatné jímky, ve kterých jsou osazena 4 kalová ponorná čerpadla, každé o výkonu 400 l/s a pět čerpadel o průtoku 1 000 l/s/čerpadlo. Čerpáním se překonává výškový rozdíl 30 m, celková kapacita čerpací stanice je 6,4 m3/s.
Deep underground inlet pumping station Inlet pumping station is a circular building which is connected to sewerage system of the town Hradec Králové by a 2800 mm circular incoming tunnel. The pumping station itself is formed by two separate pits where 4 submersible sludge pumps with the capacity of 400 l/sec each and 5 pumps with the flow of 1000 l/sec each are sunk. The delivery head of the pumps is 30 metres and the total capacity of the pumping station is 6.4 m3/sec.
6
Čerpací stanice na stoce F Jedná se o čerpací stanici na přítoku z kmenové stoky F, která přivádí na ČOV odpadní vody z místních částí Nový Hradec Králové a Roudnička. V čerpací jímce jsou osazena 3 čerpadla o výkonu 77 l/s a 1 čerpadlo o výkonu 30 l/s. Součástí objektu čerpací stanice stoky „F“ je také čerpací stanice domácí kanalizace ČOV – splašky vzniklé na ČOV a dešťové vody z areálu ČOV. Odpadní vody jsou čerpány ze samostatné čerpací jímky samostatným výtlakem do přívodního žlabu před česlovnu.
Česlovna Objekt česlovny slouží k hrubému předčištění odpadních vod na automaticky stíraných česlích umístěných ve čtyřech paralelních žlabech. Zachycené shrabky z česlí jsou dopravovány systémem dopravníků do 2 lisů, ve kterých je objem shrabků odvodněním zredukován a shrabky jsou skladovány v kontejneru a následně odvezeny na skládku.
F sewer pumping station It is a pumping station at the F sewer affluent which brings wastewater from municipal parts Nový Hradec Králové and Roudnička. There are three 77 l/sec pumps and one 30 l/sec pump in the pump sump. A part of the F sewer pumping station building is also an internal sewerage of the sewage treatment plant – sewage and rainwater originating in the plant itself. Wastewater is displaced from a separate pump sump into inflow trough in front of the screens building.
Screens building The screens building serves for rough wastewater pretreatment on automatically wiped screens located on four parallel troughs. A system of belt conveyors brings screenings to two presses for dewatering and then to containers for storage and subsequent transport into a dumping site.
7
Lapáky písku Lapák písku slouží k odstranění písku z odpadní vody. Skládá se ze dvou nezávislých zdvojených nádrží vybavených pojezdovými mosty s mamutkovými čerpadly. Ta odsávají směs písku a vody ze dna nádrže. Tato směs je z lapáku vedena do separátoru písku, kde pomocí odstředivých a gravitačních sil dochází k oddělení písku od vody.
Rozdělovací nátokový žlab Rozdělovací nátokový žlab navazuje na lapák písku a přivádí a rozděluje odpadní vodu do čtyř usazovacích nádrží. Část žlabu před usazovacími nádržemi je provzdušňována. Žlab za lapákem písku je otevřený, před usazovacími nádržemi je celý krytý.
Sand traps A sand trap serves for removing sand from wastewater. It consists of two independent pairs of tanks with travel bridges with air-lift pumps. These drain away a mixture of sand and water from the tank bottom. This mixture is conveyed into a sand separator where the sand is separated from water thanks to centrifugal and gravitation forces.
Dividing inflow trough Dividing inflow trough concurs the sand trap and conveys and divides wastewater into four sedimentation tanks. The part of the trough in front of the sedimentation tanks is aerated. The trough is opened behind the sand trap and enclosed in front of the sedimentation tanks.
8
Sdružené objekty čistírenských nádrží Sdružený objekt čistírenských nádrží tvoří čtyři linky – dvě dvojice usazovacích a aktivačních nádrží, v nichž probíhají následující procesy: mechanické čištění veškerých přitékajících vod v podélných usazovacích nádržích, kde dochází ke snížení rychlosti vody tak, aby nerozpuštěné látky začaly sedimentovat na dno. Kal, který je v usazovací nádrži zachycen, je plynule stírán a odčerpáván jako tzv. primární kal do zahušťovací nádrže. Plovoucí látky jsou odstraňovány z hladiny povrchovým stěračem hladiny a jsou odváděny do jímek, odkud jsou následně vyváženy. biologické čištění v aktivačních nádržích s podélným tokem, které jsou stavebně rozděleny na 3 sekce (2 x denitrifikační nádrže, 1 x nitrifikační nádrž). Do denitrifikační nádrže jsou přiváděny mechanicky předčištěné odpadní vody, interní recirkulace a regenerovaný kal. V této nádrži jsou dusičnany redukovány na plynný dusík. Proces probíhá za anoxických podmínek, tj. bez přístupu rozpuštěného kyslíku. Homogenizace aktivační směsi je v nádrži zajištěna míchadlem. Při nitrifikaci za aerobních podmínek probíhá oxidace organických látek a amoniakálního dusíku, který přechází na dusitany a následně na dusičnany. Nádrž je provzdušňována jemnobublinným aeračním systémem.
Combined treatment tanks Combined treatment tanks are formed by four lines – two pairs of sedimentation and activation tanks in which the following processes take place: mechanical treatment of all the water inflowing through longitudinal settling tanks where the speed of water is decreased so that the undissolved substances start settling on the bottom. Sludge which is entrapped in the sedimentation tank is continuously wiped and drawn as the so-called primary sludge into a thickening tank. Floating material is removed from the level with a wiper and carried into pits from where it is disposed. biological treatment in longitudinal flow activation tanks which are divided into three sections (two denitrification tanks, one nitrification tank). Pretreated wastewater, internal recirculation and regenerated sludge are brought into the denitrification tank. Nitrates are reduced into gaseous nitrogen in this tank. The process proceeds at anoxic conditions, i.e. without resolved oxygen. Homogenation of the activation mixture is ensured by a blender. During nitrification at aerobic conditions there is oxidation of organic substances and ammonia nitrogen, which changes to nitrites and then to nitrates. The tank is aerated by a fine-bubling aerating system.
9
Regenerační nádrže kalu Regenerační nádrže slouží jako zásobárna vratného aktivovaného kalu s technologicky nutnou dobou zdržení kalu. Dochází zde k postupnému vstřebávání a odstraňování nahromaděných zásobních a organických látek v aktivovaném kalu. Regenerace je vybavena jemnobublinným aeračním systémem pro provzdušňování a míchání aktivovaného kalu. Regenerovaný kal je čerpán do první denitrifikační sekce aktivačních nádrží pomocí čerpací stanice umístěné v kolektoru pod regeneračními nádržemi.
Dosazovací nádrže Dosazovací nádrže slouží k separaci vyčištěné odpadní vody od aktivovaného kalu, který se usazuje na dně nádrže. V sestavě jsou čtyři horizontální otevřené kruhové nádrže, opatřené po svém obvodu ocelovým sběrným žlabem s přepadovou hranou, nornou stěnou a pojízdným mostem pro stírání usazeného kalu ze dna nádrže do kalové jímky. Část vyčištěné vody je čerpána na postdenitrifikační filtr, část odtéká do odtokového žlabu.
Regeneration sludge tanks Regeneration tanks serve as a store of activated return sludge with the technologically needed sludge retarding time. Accumulated spare and organic substances are gradually absorbed and removed from the activated sludge. Regeneration is equipped with a fine-bubling aeration system for aerating and blending the activated sludge. The regenerated sludge is pumped into the first denitrification section of activation tanks with the help of a pumping station located in the header under the regeneration tanks.
Secondary clarifiers Sedondary settling tanks serve for separation of treated wastewater from the activated sludge which susides at the bottom of the tank. There are four open horizontal circular tanks furnished with steel collecting trough with a crest, a scumboard and a motive crossover for wiping sediment from the bottom of the tank into the the sludge sump. Some of the treated water is pumped into the postdenitrification filter, some flows off to a drain gutter.
10
Postdenitrifikační filtr Postdenitrifikační (PDN) filtr je určen k terciárnímu dočištění odpadních vod na ČOV. Ve dvou komorách PDN filtru probíhá biologická denitrifikace čištěných vod s cílem odstranění podstatné části dusičnanového dusíku (N-NO3) za současného dávkování externího substrátu (metanol) do procesu. Vlastní objekt PDN filtru je třípodlažní budova s rovnou střechou. Objekt je rozdělen na dvě základní části; první část tvoří dva filtry a druhou část pak servisní prostory a odtokové žlaby. Filtrace čištěné vody probíhá směrem ode dna vzhůru. Filtrační materiál tvoří vrstva polystyrénových kuliček (průměr kuliček 4,5 mm, objem 1 komory filtru = 115 m3). V intervalu 1x za 24 hodin probíhá praní filtru, a to gravitačně směrem shora dolů. Odtok vyčištěné vody z PDN filtru je veden gravitačně potrubím zpět do odtokového žlabu, kde je smíchán se zbývající částí vod odtékajících z dosazovacích nádrží a výsledná směs je pak vypouštěna do recipientu.
Postdenitrification filter The postdenitrification (PDN) filter is dedicated for tertiary treatment of sewage. The biological denitrification of treated water takes place in two cells of the PDN filter. The main aim is to remove substantial amounts of nitrate nitrogen (N-NO3) with dosing of external substrate (methanol) into the process. The PDN filter facility is a three-storey building with a terraced roof. The building is divided into two fundamental parts; the first is made up of two filter cells, the second of service space and discharge piping. The filtration of treated water is in upflow direction. The filtration medium is a layer of polystyrene balls (a ball diameter is 4.5 mm, a cell volume is 115 m3). Backwash procedure runs once every 24 hours gravitationally down from the top. The treated water outlet from the PDN filter goes through a pipe-line into the discharge gutter where it is mixed with the rest of the water flowing from the secondary settling tanks and the final mixture is sent into a final recipient.
11
Technologické schéma: 1
VSTUPNÍ HLOUBKOVÁ ČERPACÍ STANICE
2
ČESLE
3
LAPÁKY PÍSKU
4
USAZOVACÍ NÁDRŽ
5
AKTIVAČNÍ NÁDRŽE
5a
DENITRIFIKACE
5b
NITRIFIKACE
6
DOSAZOVACÍ NÁDRŽE
7
PDN FILTR
8
DMÝCHÁRNA
9
REGENERAČNÍ NÁDRŽ
10
ZAHUŠŤOVACÍ NÁDRŽE
11
VYHNÍVACÍ NÁDRŽE
12
USKLADŇOVACÍ NÁDRŽE
13
ODVODNĚNÍ KALU
14
PLYNOJEM
15
ENERGOBLOK
TECHNOLOGICKÉ SCHÉMA
Situace ČOV: 1 VSTUPNÍ HLOUBKOVÁ ČERPACÍ STANICE 2 ČERPACÍ STANICE NA STOCE „F“ 3 ČESLOVNA 4 LAPÁKY PÍSKU 5 ROZDĚLOVACÍ NÁTOKOVÝ ŽLAB 6 USAZOVACÍ NÁDRŽ 7 AKTIVAČNÍ NÁDRŽE – DENITRIFIKACE 8 AKTIVAČNÍ NÁDRŽE – NITRIFIKACE
SITUACE ČOV / WWTP LAYOUT PLAN
9 REGENERAČNÍ NÁDRŽE 10 DOSAZOVACÍ NÁDRŽE 11 PDN FILTR 12a DMÝCHÁRNA 12b DMÝCHÁRNA REGENERAČNÍCH NÁDRŽÍ 13 ČERPACÍ STANICE VRATNÉHO A PŘEBYTEČNÉHO KALU 14 VYHNÍVACÍ A USKLADŇOVACÍ NÁDRŽE 15 ZAHUŠŤOVACÍ NÁDRŽE 16 HOMOGENIZAČNÍ NÁDRŽE 17 ODVODNĚNÍ KALU 18 AKUMULAČNÍ JÍMKA KALOVÝCH VOD 19 ČERPACÍ STANICE METANOLU 20 DÁVKOVÁNÍ CHEMIKÁLIÍ 21 PLYNOJEM 22 ENERGOBLOK 23 TRAFOSTANICE 24 PROVOZNÍ BUDOVA 25 DÍLNY A GARÁŽE
12
Flow sheet:
FLOW SHEET
1
DEEP UNDERGROUND INLET PUMPING STATION
2
SCREENS
3
SAND TRAPS
4
SEDIMENTATION TANKS
5
ACTIVATION TANKS
5a
DENITRIFICATION
5b
NITRIFICATION
6
SECONDARY CLARIFIERS
7
POSTDENITRIFICATION FILTER
8
BLOWER PLANT
9
REGENERATION TANK
10
THICKENING TANKS
11
DIGESTION TANKS
12
STORAGE TANK
13
SLUDGE DEWATERING
14
GAS HOLDER
15
HEATING PLANT
WWTP layout plan: 1 DEEP UNDERGROUD INLET PUMPING STATION 2 F SEWER PUMPING STATION 3 SCREENS BUILDING 4 SAND TRAPS 5 DIVIDING INFLOW TROUGH 6 SETTLING TANKS 7 ACTIVATION TANKS – DENITRIFICATION 8 ACTIVATION TANKS – NITRIFICATION 9 REGENERATION TANKS 10 SECONDARY CLARIFIERS 11 POSTDENITRIFICATION FILTER 12a BLOWER PLANT 12b REGENERATION TANKS BLOWER PLANT 13 RETURN AND EXCESS SLUDGE PUMPING STATION 14 DIGESTION AND STORAGE TANK 15 THICKENING TANKS 16 HOMOGENIZATION TANKS 17 SLUDGE DEWATERING 18 SLUDGE WATER STORAGE TANKS 19 METHANOL PUMPING STATION 20 REAGENT DOSING 21 GAS HOLDER 22 HEATING PLANT 23 TRANSFORMER STATION 24 OPERATION BULDING 25 WORKSHOPS AND GARAGE
13
Dmýchárna regeneračních nádrží Objekt dmýchárny zajišťuje stálou dodávku vzduchu pro provzdušňovací systém regeneračních nádrží kalu a rezervní dodávku vzduchu pro aktivační nádrže v případě poruchy. Ve dmýchárně jsou instalována dvě samostatná soustrojí dmychadel, která slouží k dodávce vzduchu pro regenerační nádrže, a rezervní dmychadlo pro turbokompresory, jako zdroj vzduchu pro aktivační nádrže.
Dmýchárna Nová dmýchárna zajišťuje nutnou dodávku tlakového vzduchu pro provzdušňovací systém dvojice aktivačních nádrží.
Regeneration tanks blower plant The blower plant facility provides a permanent supply of air for aerating the system of sludge regeneration tanks and spare supply of air for activation tanks in case of a defect. There are two independent sets of blowers that supply air for regeneration tanks and a spare blower for turbocompressors as a source of air for activation tanks.
Blower plant The new blower plant supplies the required compressed air for the aerating system of a pair of activation tanks.
14
Čerpací stanice kalu Čerpací stanice vratného a přebytečného kalu zajišťuje vracení kalu do regeneračních nádrží, resp. aktivačních nádrží. Čerpání vratného kalu zajišťují 3 čerpadla o výkonu 300 l/s a dvě čerpadla o výkonu 200 l/s. Přebytečné množství kalu je přečerpáváno dvěma kalovými čerpadly o výkonu 20 l/s do zahušťovacích nádrží.
Sludge pumping station The return and excess sludge pumping station ensures returning of the sludge into regeneration tanks, or activation tanks. Return sludge pumping is carried out by three 300l/sec pumps and two 200 l/sec pumps. Excess sludge is pumped by two 20 l/sec sludge pumps into thickening tanks.
15
Zahušťovací nádrže Do zahušťovacích nádrží je přiváděn primární kal z usazovacích nádrží a přebytečný kal z čerpací jímky přebytečného kalu. Na ČOV jsou dvě zahušťovací kruhové nádrže o průměru 21 m. Po gravitačním zahuštění v nádržích je kal přepouštěn do vyhnívacích nádrží.
Vyhnívací a uskladňovací nádrže Zahuštěný kal je přečerpáván do dvou vyhnívacích nádrží, kde probíhá anaerobní fermentace s následnou tvorbou kalového plynu (bioplynu). Ten je jímán do plynojemu pro jeho další využití. Obě vyhnívací nádrže jsou betonové, zakryté ocelovým víkem tvaru komolého kužele. Nádrže jsou promíchávány stlačeným bioplynem. Vyhnilý kal se přivádí samospádem do uskladňovací nádrže. Ta je promíchávána tlakovým vzduchem z kompresorové stanice. Z nádrže je odpouštěna odsazená kalová voda do nově vybudované jímky kalových vod, která umožňuje její rovnoměrné dávkování do regenerací. Uskladňovací nádrž je otevřená betonová konstrukce o stejných rozměrech jako vyhnívací nádrže.
Thickening tanks Primary sludge from sedimentation tanks and excess sludge from excess sludge pump sump is brought into the thickening tanks. There are two circular thickening tanks in the sewage treatment plant with the diametre of 21 metres. The sludge is passed into digestion tanks after gravitative thickening.
Digestion and storage tanks The thickened sludge is passed into two digestion tanks where the anaerobic fermentation with subsequent formation of biogas takes place. The biogas is collected into a gas-holder for its further usage. Both digestion tanks are concrete, covered with a steel lid in the shape of a blunted cone. The tanks are stirred up by compressed biogas. The digested sludge is gravitationaly fed into a storage tank. The tank is stirred up by compressed air from a compressor-type station. The segregated sludge water is emitted into a newly built sludge water collector which enables its steady dosage into regeneration. The storage tank is an open concrete construction with the same proportions as the digestion tanks have.
16
Homogenizační nádrže Vyhnilý kal z uskladňovací nádrže je přiváděn do dvou homogenizačních nádrží a odtud je čerpán do budovy strojního odvodnění kalu. Rovnoměrné rozmíchání kalu je důležité pro dobrý provoz odstředivky.
Strojní odvodňování kalu Po technologické stránce je objekt vybaven dvěma odstředivkami, které odvodňují kal za účelem snazšího nakládání s tímto odpadem. Kalová voda (fugát) je odváděna do nově vybudované jímky kalových vod, která zajišťuje její rovnoměrné dávkování do regenerace.
Homogenization tanks Digested sludge is fed from the storage tanks into two homogenization tanks and is then pumped into the machine sludge dewatering facility. The sludge mixing is important for proper centrifuge operation.
Machine sludge dewatering The building is technologically equipped with two centrifuges which dewater the sludge so that this waste handling is easier. Sludge water is fed into a newly built sludge water trap which ensures its dosing into regeneration.
17
Akumulační jímka kalových vod Do této jímky jsou přiváděny kalové vody vznikající v procesu kalového hospodářství. Jedná se zejména o fugát z odstředivky, odsazenou vodu z uskladňovací nádrže vyhnilého kalu a o kalové vody ze zahuštění kalů. Tyto vody jsou charakteristické vysokým obsahem dusíku, proto jsou rovnoměrně dávkovány do čerpací stanice vratného kalu a následně do regeneračních nádrží kalu.
Plynojem Kalový plyn je veden do suchého membránového plynojemu o objemu 1 500 m3. Plynojem slouží pro jímání kalového plynu, jeho akumulaci před dalším využitím a také k udržování stálého tlaku v celém plynovém systému. Vlastní plynojem je kruhová nádrž o průměru 15,6 m s rovným dnem, těsnící membránou a plovoucím stropem.
Storage sludge water tank Sludge water that forms during the process of sludge management is brought into this tank. It is mainly sludge water from the centrifuge, segregated water from digested sludge storage tank and sludge water from sludge thickening. This water has a high concentration of nitrogen that is why it is dosed into the pumping station in constant amounts and then to regeneration sludge tanks.
Gas holder The sewage gas is brought into the dry diaphragm gas holder with a volume of 1 500 m3. The gas holder is used for collecting the sewage gas and its storage before further usage and also for keeping stable pressure in the whole gas system. The gas holder itself is a circular tank with the diameter of 15.6 metres and a flat bottom, a watertight membrane and a floating cover.
18
Energoblok Z plynojemu se kalový plyn odvádí do energobloku, kde se ve dvou motorgenerátorech a plynovém kotli využívá k výrobě tepla a elektrické energie. Jednotky jsou vybavené pro dvoupalivový provoz – kalový nebo zemní plyn.
Trafostanice Hlavní trafostanice je vybavena dvěma transformátory 35/0,4 kV a malou trafostanicí se dvěma transformátory 35/0,69 kV, která slouží k napájení zařízení ve vstupní hloubkové čerpací stanici.
Heating plant The biogas is led from the gas holder into the heating plant where it is used in two motor generators and a gas boiler to produce heat and electricity. The units are designed for dual-fuel operation – sludge or natural gas.
Transformer station The main transformer station is equipped with two 25/0.4 kV convertors and a small transformer station with two 35/ 0.69 kV convertors used for supplying the machine in the underground inlet pumping station.
19
Provozní budova V třípodlažní budově je umístěno řídicí centrum čistírny, laboratoře, kanceláře správy ČOV, technický archív a další provozní a sociální zařízení. V provozní budově je umístěn centrální dispečink ČOV, který pomocí modernizovaného řídícího systému umožňuje řízení a monitoring všech procesů v čistírně.
Dílny a garáže Objekt zahrnuje provozní dílny, sklad a garáž pro úschovu mobilní techniky.
Kolektory Všechny objekty ČOV jsou propojeny kolektorovým systémem. Slouží zejména pro snadné uložení a výměnu technologických potrubí – výtlačného potrubí kalu, rozvodů tlakového vzduchu a dále všech druhů inženýrských sítí vyjma kanalizace.
Operation building A three-storey building includes the control room for the wastewater treatment plant, laboratories, wastewater treatment plant offices, technical archive and other operation and sanitary facilities. The wastewater treatment plant’s dispatching centre which enables operation and monitoring of all the processes in the plant is situated in the operation building.
Workshops and garage The building includes operating workshops, a storage room, and a garage for mobile equipment.
Sevice tunnels All buildings and structures of the plant are interconnected by means of service tunnels. They serve mainly for easy fitting and changing utility pipes – sludge delivery main, compressed air distribution and other cables and pipes with the exception of sewer pipes.
20
Čerpací stanice metanolu Metanol potřebný k procesu čištění v PDN filtru je dávkován ze stávající dávkovací stanice metanolu. Stanice je vystrojena dvěma dávkovacími čerpadly o výkonu 65 l/h v sestavě 2+0. Metanol je dávkován do potrubí výtlaku ředící vody.
Dávkování chemikálií V tomto objektu se připravují a dávkují chemikálie zajišťující chemické srážení fosforu v procesu čištění odpadních vod, skladuje a dávkuje se zde též substrát pro vyhnívací nádrže. Pro chemické srážení fosforu je na konec aktivačních nádrží dávkován síran železitý.
Methanol pumping station Methanol needed in the process of PDN filter treatment is dosed from the present methanol dosing station. The station is equipped with two dosing 65 l/h pumps in the 2+0 set. Methanol is dosed into adulterating water main.
Reagent dosing The reagents are prepared and dosed in this facility. The chemicals enable chemical precipitation of phosphorus in the process of water treatment. The substrate for digestion tanks is also stored and dosed here. Ferric sulphate is dosed for the chemical phosphorus precipitation at the end of activation tanks.
21
Kontakty, mapa
Contact, map
Čistírna odpadních vod / Waste Water Treatment Plant Hradec Králové V Mlejnku 625 500 11 Hradec Králové tel.: +420 495 272 241 GPS: 50°10’42.855“N – 15°48'57.646“E
100 km
Praha Prague
Hradec Králové
E442
D11 11 E67
D11
E67
37
E442
22
Na 2. etapě intenzifikace ČOV v roce 2008-2010 se podíleli tito partneři: These partners took part in the 2nd stage of WWTP intensification:
Vodovody a kanalizace Hradec Králové, a.s. vlastník ČOV, dozor nad realizací stavební části díla WWTP owner, supervisor of works
Víta Nejedlého 893, 500 03 Hradec Králové
www.vakhk.cz
Pöyry Environment a.s. projektant designer
Botanická 834/56, 602 00 Brno
www.poyry.cz
VCES a.s. zhotovitel stavby – stavební část building contractor
Na Harfě 337/3, 190 05 Praha 9
www.vces.cz
KUNST spol. s r.o. zhotovitel stavby – technologická část equipment contractor
Palackého 1906, 753 01 Hranice
www.kunst.cz
VWS MEMSEP s.r.o. dodavatel postdenitrifikačního filtru postdenitrification filter supplier
U Nikolajky 1070/13, 150 00 Praha 5
www.memsep.cz
Královéhradecká provozní, a.s. provozovatel ČOV Hradec Králové WWTP operator
Víta Nejedlého 893, 500 03 Hradec Králové
www.khp.cz
Vodohospodářský rozvoj a výstavba, a.s. dozor nad realizací technologické části díla supervisor of equipment erection
Nábřežní 4, 150 56 Praha 5–Smíchov
www.vrv.cz
Vydal:
Vodovody a kanalizace Hradec Králové, a. s. Víta Nejedlého 893, 500 03 Hradec Králové tel.: + 420 491 512 784, fax: + 420 495 406 323 e-mail:
[email protected] www.vakhk.cz Grafická úprava: TAH reklamní agentura, s.r.o., Hradec Králové
