Ochrona środowiska

Technologie Sika użyte w modernizacji i rozbudowie Oczyszczalni Ścieków "Czajka"

Modernizacja i Rozbudowa Oczyszczalni Ścieków „Czajka” jest jedną z największych w Polsce obecnie realizowanych inwestycji ekologicznych. Z tego względu projekt ten stanowił duże wyzwanie dla firmy Sika, która miała ambicję uczestniczyć w tej inwestycji. Istotnym atutem Siki było stuletnie doświadczenie zdobyte podczas realizacji różnych inwestycji, praktycznie na wszystkich kontynentach, szczególnie projektów ekologicznych oczyszczalni ścieków i stacji uzdatniania wody. Obecność na tej budowie firmy Warbud S.A., występującej jako lider konsorcjum realizującego inwestycję, dodatkowo ułatwiła zadanie, gdyż we współpracy z tym partnerem Sika zrealizowała z sukcesem wiele dużych inwestycji, m.in. fabryki Gillette, Dell.

Bezpieczeństwo i szybkość realizacji Oczyszczalni Ścieków "Czajka"

Rozbudowa i modernizacja Oczyszczalni Ścieków „Czajka” wraz z budową systemu kolektorów oraz zakładu termicznej utylizacji osadów ściekowych ma zapewnić Warszawie rozwiązanie problemu gospodarki ściekami i zapewnić spełnienie wymogów UE w tym zakresie. Po zakończeniu inwestycji „Czajka” obsługiwać będzie zarówno prawobrzeżną część Warszawy, jak również centralną oraz północną część lewobrzeżnej strony miasta. Będzie również największą biologiczną oczyszczalnią ścieków w Europie.
OŚ „Czajka” zwiększy przepustowość z obecnych 180 tys m3/dobę do 435 tys m3/dobę. Zakładana jest także poprawa efektu oczyszczania, zwłaszcza w zakresie redukcji związków biogennych.

Modernizacja i rozbudowa Oczyszczalni Ścieków "Czajka"

Odbiornikiem ścieków odpływających z Oczyszczalni Ścieków „Czajka” (OŚ) jest Wisła w 527,4 km jej biegu. Koncepcja rozbudowy i przebudowy oraz przyjęte rozwiązania techniczne zapewniają oczyszczenie ścieków powstających na terenie prawobrzeżnej części Warszawy oraz części centralnej i północnej lewo brzeżnej miasta. W efekcie realizacji wszystkich elementów wielofazowego programu inwestycyjnego powstające w Warszawie ścieki skierowane do oczyszczalni będą oczyszczone w stopniu zgodnym z obecnymi wymaganiami prawa polskiego i Dyrektyw UE.

ABC oczyszczania ścieków komunalnych

Wymagania dotyczące ścieków oczyszczonych zawarte w rozporządzeniu odniesiono do pięciu wskaźników zanieczyszczeń (ChZT, BZT5, zawiesiny ogólne, azot ogólny i fosfor ogólny) i zróżnicowano w zależności od wielkości oczyszczalni (wyrażonej równoważną liczbą mieszkańców – RLM**) i rodzaju odbiornika (gleba i wody płynące lub jeziora i ich dopływy oraz sztuczne zbiorniki usytuowane na wodach płynących). W rozporządzeniu oczyszczalnie podzielono pod względem wielkości na 5 grup, obejmujących odpowiednio obiekty: nieprzekraczające 2000 RLM, 2000 ÷ 9999 RLM, 10 000 ÷14 999 RLM, 15 000 ÷ 99 999 RLMi największe przekraczające 100 000 RLM.

Rozwiązania miejskich oczyszczalni ścieków w świetle wymagań dotyczących jakości ścieków oczyszczony

Obowiązujące od 2004 r. przepisy prawne dotyczące wymaganej jakości ścieków oczyszczonych, w pełni zgodne z Dyrektywą 91/271/EEC Unii Europejskiej z 1991 r., narzucają kierunki rozwiązań technologicznych miejskich oczyszczalni ścieków. Szczegółowa analiza obowiązujących przepisów wskazuje na to, że wymagana jakość ścieków oczyszczonych jest zależna od wielkości oczyszczalni ścieków mierzonej równoważną liczbą mieszkańców (RLM) oraz od rodzaju odbiornika ścieków (wody płynące lub wody stojące i ich dopływy). W przypadku oczyszczalni ścieków o wielkości RLM ≤ 10 000 oraz przy odprowadzaniu ścieków do wód płynących konieczne jest tylko obniżenie ChZT, BZT5 i stężenia zawiesin ogólnych. Odprowadzając ścieki do wód stojących należy natomiast częściowo obniżyć stężenie związków biogennych. Można zatem przyjąć, że w oczyszczalniach tej wielkości efektywne jest zastosowanie biologicznego
oczyszczania z użyciem złóż biologicznych przygotowanych do usuwania związków węgla organicznego. Konkurencyjne rozwiązanie to zastosowanie reaktorów sekwencyjnych typu SBR, których zadaniem będzie usuwanie związków węgla organicznego, ale w miarę potrzeb również dodatkowo związków azotu i fosforu. W oczyszczalniach ścieków obsługujących powyżej 15 000 RLM jedynym rozwiązaniem technologicznym jest zastosowanie technologii osadu czynnego, której zadaniem jest zintegrowane usuwanie związków węgla organicznego, azotu i fosforu. Mogą być wówczas stosowane różne układy technologiczne, najlepiej sprawdzone w praktyce. Są to zawsze układy pracujące w systemie przepływowym lub z zastosowaniem reaktorów sekwencyjnych typu SBR. Dotychczas nie ma jednoznacznej odpowiedzi, w jakim zakresie należy stosować reaktory typu SBR, które w każdym przypadku powodują znaczne obniżenie nakładów inwestycyjnych w porównaniu z układami przepływowymi. Należy podkreślić, że rozwiązania technologiczne bazujące na metodzie osadu czynnego umożliwiają zwiększenie przepustowości oczyszczalni ścieków (szczególnie w odniesieniu do ładunków zanieczyszczeń) w wyniku wprowadzenia złoża ruchomego bądź modułów membranowych bez konieczności powiększania kubatury reaktorów biologicznych.
Artykuł ma na celu zasygnalizowanie problemu wyboru najwłaściwszych układów technologicznych zmierzających do ograniczenia niezbędnej pojemności reaktorów biologicznych.

Trwałość zbiorników w oczyszczalniach ścieków

Do zabezpieczenia betonu w otwartych osadnikach oczyszczalni ścieków, w których do typowych zagrożeń korozyjnych, oprócz ścieków, można zaliczyć czynniki termiczne (zamarzanie - rozmarzanie) oraz porost biologiczny w strefie wahania lustra wody, należy stosować zaprawy cementowe o wysokiej szczelności i odporne na silne działanie korodujące zgodnie z DIN 4030. Mogą to być m.in. zaprawy MC-RIM lub MC-RIM-F (odmiana drobnoziarnista). Są to systemy ochronne opracowane na bazie cementów niezawierających C₃A, odporne na działanie siarczanów. Składają się z proszku, cieczy zarobowej i wody. Możliwa jest aplikacja ręczna lub natryskiem mokrym. Brak fazy C₃A jest bardzo istotny w przypadku remontu długo eksploatowanych zbiorników, wykonanych ze słabego (porowatego) betonu, w przypadku których zasięg korozji siarczanowej może być bardzo głęboki. Jeżeli nie usunie się całkowicie takiej warstwy betonu, to faza C₃A zawarta w zwykłej zaprawie naprawczej, pomimo prawidłowej aplikacji da wynik fatalny. Wytworzą się bowiem sole pęczniejące i warstwy naprawcze będą się odspajać, a wraz z nimi powłoki ochronne. System powłok ochronnych MC-RIM uzupełniają materiały do naprawy i reprofilacji podłoża betonowego na bazie cementów niezawierających C₃A, np. zaprawa do suchego natrysku Nafufill GTS-HS, zaprawa naprawcza nanoszona ręcznie lub natryskiem mokrym Nafufill KM 250 HS, szpachlówka do napraw w zakresie 2 - 10 mm Nafufill KM 110-HS. Jest więc do dyspozycji kompletny, zoptymalizowany system naprawy i ochrony zbiorników otwartych w oczyszczalniach ścieków.
Materiały MC-RIM, MC-RIM-F i MC-RIM-H mają aprobatę techniczną ITB i mogą być stosowane w środowisku agresywnym XA₃. Dodatkowo MC-RIM i MC-RIM-F ma atest PZH na wodę pitną. Οptymalny dobór materiału wymaga specjalistycznej wiedzy, a więc warto skonsultować się z kompetentnym doradcą.
Aby zapewnić trwałość zbiorników, należy:
- stosować systemy mineralne, ponieważ zapewniają pełną i trwałą ochronę;
- w przypadku biogenicznej korozji siarczanowej stosować materiały polimerowo-silikatowe;
- w przypadku przykrycia zbiornika, gdzie może powstawać siarkowodór, dodatkowo zabezpieczyć beton;
- podczas remontów zbadać podłoże i stosować materiały z cementów gdzie C₃A = 0.

Projektowanie betonowych obiektów oczyszczalni ścieków z uwzględnieniem ich trwałości

Projektowanie betonowych obiektów oczyszczalni ścieków z uwzględnieniem ich trwałości
Proces projektowania nowej oczyszczalni musi być ukierunkowany na trwałość rozwiązań materiałowo- -konstrukcyjnych w perspektywie co najmniej 50 lat bezawaryjnej eksploatacji. Jako wyjściowe do projektowania procesów oczyszczania ścieków i obiektów budowlanych posłużyć mogą metody postępowania określone w normie PN-EN 200-1. Wymagane jest modelowanie procesów oczyszczania, np. w pilotażowej oczyszczalni ścieków i obserwacje poziomu oczyszczania w poszczególnych obiektach.
Z naszej współpracy z zespołami projektującymi procesy oczyszczania ścieków wynika, iż osoby te dążą przede wszystkim do zmaksymalizowania efektów oczyszczania ścieków nie zwracając uwagi na procesy uboczne, które często mają szkodliwy wpływ na trwałość konstrukcji obiektów. W ramach tej współpracy zalecano przeprowadzenie (niewykonywanych standardowo) badań dotyczących pojawiania się w trakcie oczyszczania ścieków związków niekorzystnych dla betonu. Dodatkowo przeanalizowano pojawianie się siarkowodoru H₂S, siarczanów SO₄^-2, lotnych kwasów tłuszczonych LKT, błony biologicznej i innych związków o szkodliwym oddziaływaniu na beton. Uzyskane w ten sposób dane umożliwiływybór parametrów technicznych betonu i zalecenie, z pewnymi ograniczeniami, ochrony materiałowo-strukturalnej. Istnieje kilka przesłanek warunkujących efektywność takiej ochrony. Za warunek wyjściowy uważa się wykonanie wodoszczelnego i odpowiednio wytrzymałego betonu oraz wykonanie niezarysowanej konstrukcji. Drugi ważny czynnik to odpowiedni dobór cementu w stosunku do spodziewanych agresywnych oddziaływań środowiska. Wybierać należy cementy z grupy CEM II-V,S, CEM III-V,S, a przy środowisku silnie siarczanowym z grupy CEM I HSR lub MSR. Bardzo ważne jest również dokładne uformowanie powierzchni ścian stykających się ze ściekami. Unikać należy raków, zagłębień, wycieków zaczynu cementowego między krawędziami płyt formujących. Ponadto należy stosować wykładziny aktywne oraz lokalne szlifowanie powierzchni betonu kontaktującej się ze ściekami. W miejscach o dużym obciążeniu korozyjnym zalecane są powłoki ochronne.