ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΛΥΜΑΤΩΝ ΦΛΩΡΙΝΑΣ: ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΩΝ ΤΡΙΩΝ ΠΡΩΤΩΝ ΕΤΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ Ιακωβάκης, Β., Κυριάκης Ν. Εργαστήριο κατασκευής συσκευών διεργασιών, ΑΠΘ, Θεσσαλονίκη ΠΕΡΙΛΗΨΗ Παρουσιάζεται η εγκατάσταση επεξεργασίας λυµάτων της πόλης Φλώρινας, που σχεδιάστηκε για την επεξεργασία 1.000 m /d και ολοκληρώθηκε το 2001, και στοιχεία από την παρακολούθηση της λειτουργίας της µέχρι και το έτος 2004. Η µέθοδος επεξεργασίας, που εφαρµόζεται, είναι αυτή του παρατεταµένου αερισµού. Η γραµµή υγρών περιλαµβάνει µονάδα προεπεξεργασίας (εσχαρισµό, αµµοσυλλέκτη, λιποσυλλέκτη), βιολογική επεξεργασία µε µονάδα αποφωσφόρωσης, απονιτροποίησης και αερισµού, δεξαµενές καθίζησης, απολύµανση και µεταερισµό. Η γραµµή ιλύος αποτελείται από δεξαµενή οµογενοποίησης και µονάδα πάχυνσης-αφυδάτωσης. Η λειτουργία της εγκατάστασης είναι σε µεγάλο βαθµό αυτοµατοποιηµένη και υποστηρίζεται από δίκτυο PLC s και SCADA. Παρουσιάζονται αποτελέσµατα µετρήσεων των παροχών εισερχόµενων και επεξεργασµένων λυµάτων, των συγκεντρώσεων COD, αιωρούµενων στερεών, αµµωνιακού αζώτου και φωσφορικών καθώς και αναλυτικά στοιχεία καταναλισκόµενης ενέργειας. Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της συγκεκριµένης εγκατάστασης αποτελεί αφενός η έντονη διακύµανση της ποιότητας και της ποσότητας λυµάτων, που οφείλεται στην είσοδο σηµαντικής ποσότητας οµβρίων στο αποχετευτικό σύστηµα, και αφετέρου οι χαµηλές θερµοκρασίες περιβάλλοντος κατά τον χειµώνα. Παρά ταύτα όµως, επιτυγχάνεται αποµάκρυνση του οργανικού φορτίου και των αιωρούµενων στερεών σε ποσοστό µεγαλύτερο του 95%, ενώ στην αποµάκρυνση ενώσεων αζώτου και φωσφόρου η απόδοση είναι µεγαλύτερη του 60% Η κατανάλωση ενέργειας της εγκατάστασης είναι περίπου 0,68 kwh/m λυµάτων και η παραγωγή ιλύος ανέρχεται σε 0,57 m / m λυµάτων. WWTP OF FLORINA : RESULTS OF THE FIRST THREE YEARS IN OPERATION Iakovakis, V., Kiriakis, N. Aristoteles University of Thessaloniki ABSTRACT The performance of the WWTP of Florina, that was constructed in 2001and has a capacity of 1.000 m /d, is presented. The biological process used in this plant is the extended aeration combined with biological removal of phosphorus and nitrogen. Screens, grit and fats removal chambers, clarifiers, disinfection and postaeration facilities are also included in the plant. The treatment of the sludge takes place in gravity belt thickeners and belt presses. Field measurements are presented concerning wastewater flowrates and physical and chemical parameters (COD, SS, N-NH 4, P-PH4) for the incoming wastewater and the reclaimed wastewater. The removal of biodegradable organics and suspended solids achieved is more than 95%, while more than 60 % of the nutrients are also removed. Important characteristics of this plant are the low temperatures during winter and the wastewater flowrate variation during the year. The recorded energy consumption is about 0,68 kwh/ m wastewater and the sludge produced was 0,57 m / m wastewater. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, -6 Φεβρουαρίου 2005 1
ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΛΥΜΑΤΩΝ ΦΛΩΡΙΝΑΣ : ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΩΝ ΤΡΙΩΝ ΠΡΩΤΩΝ ΕΤΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ Η κατασκευή της εγκατάστασης επεξεργασίας λυµάτων (ΕΕΛ) της Φλώρινας ολοκληρώθηκε στο τέλος του 2001. Σχεδιάστηκε για την επεξεργασία 1.000 m/d λυµάτων και εξυπηρετεί την πόλη της Φλώρινας µε εκτιµώµενο πληθυσµό 18.000 κατοίκων. Περιλαµβάνει επίσης µονάδα προεπεξεργασίας βοθρολυµάτων, η οποία σχεδιάστηκε για την εξυπηρέτηση περίπου 1000 ισοδύναµων κατοίκων. Τα λύµατα φθάνουν στην ΕΕΛ µε δύο αγωγούς βαρύτητας. Η εκροή της ΕΕΛ οδηγείται στον παρακείµενο ποταµό Σακουλέβα. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, -6 Φεβρουαρίου 2005 2
1. ΠΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΒΟΘΡΟΛΥΜΑΤΩΝ - 2. ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΕΙΣΟ ΟΥ & ΕΣΧΑΡΩΣΗ - PUMP STATION & SCREENS. ΑΜΜΟ- / ΛΙΠΟΣΥΛΛΕΚΤΗΣ - GRIT & FATS REMOVAL 4. ΒΙΟEΠΙΛΟΓΗ - SELECTOR 5. ΑΠΟΦΩΣΦΟΡΩΣΗ - PHOSPHORUS REMOVAL 6. ΑΠΟΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ - DENITRIFICATION 7. ΑΕΡΙΣΜΟΣ - AERATION 8. ΚΑΘΙΖΗΣΗ - SEDIMENTATION 9. ΑΠΟΛΥΜΑΝΣΗ - DISINFECTION 10. ΜΕΤΑΕΡΙΣΜΟΣ - POSTAERATION 11. ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΙΛΥΟΣ - SLUDGE PUMP STATION 12. ΑΕΡΟΒΙΑ ΧΩΝΕΥΣΗ - AEROBIC DIGESTION 1. ΜΟΝΑ Α ΠΑΧΥΝΣΗΣ & ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ THICKENNING & DEWAΤERING FACILITY 14. ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΣΤΡΑΓΓΙ ΙΩΝ - DRAINAGE PUMP STATION 15. ΕΦΕ ΡΙΚΕΣ ΚΛΙΝΕΣ ΞΗΡΑΝΣΗΣ - SLUDGE DRYING BEDS (AUX. ) 16. Υ/Σ & ΙΑΝΟΜΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ - TRANSFORMER STATION & ELECTRICITY DISTRIBUTION 17. ΕΦΕ ΡΙΚΟ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΟ ΖΕΥΓΟΣ - EMERGENCY POWER GENERATOR 18. ΚΤΙΡΙΟ ΦΥΣΗΤΗΡΩΝ - BLOWERS BUILDING 19. ΚΤΙΡΙΟ ΙΟΙΚΗΣΗΣ - ADMINISTRATION BUILDING ΕΙΣΟ ΟΣ - INFLUENT 2 ΕΙΣΟ ΟΣ - INFLUENT 4 5 6 7 8 8 9 10 1 5 6 7 11 18 5 6 7 12 17 8 16 19 ΕΞΟ ΟΣ - EFFLUENT 1 14 15 Σχέδιο γενικής διάταξης της ΕΕΛ Φλώρινας Lay out of the WWTP of Florina Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, -6 Φεβρουαρίου 2005
26.000 PE 1.000 m /d BOD 5 140 mg/l SS 160 mg/l P 6 mg/l TN 24 mg/l L L Mn SO 4 ΒΟΘΡΟΛΥΜΑΤΑ SEPTAGES 1000 PE, 170 m /d ΕΙΣΟ ΟΣ INFLUENT ΕΣΧΑΡΙΣΜΟΣ SCREENS Συλλογή εσχαρισµάτων Συλλογή άµµου (1+1) x 17 m Στραγγίδια Συλλογή λιπών V = 170 m (1+1) x 50 m (+1) x 60 m ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΕΙΣΟ ΟΥ PUMP STATION 2 x 1 m ΑΜΜΟ-/ΛΙΠΟΣΥΛΛΕΚΤΗΣ GRIT & FATS REMOVAL ΠΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΒΟΘΡΟΛΥΜΑΤΩΝ SEPTAGES PREPROSSESING Fl Ανακυκλοφορία ιλύος Sludge Recycle ΜΕΤΡΗΣΗ ΠΑΡΟΧΗΣ FLOWRATE AQUISITION V = 486 m P = 4,5 kw V = 1782 m P = 15 kw Ανακυκλοφορία ανάµικτου υγρού Mixed liquer recycle V = 1620 m P = 15 kw V = 546 m DO MLSS (6+) x 1000 m εξαµενή Καθίζηζης Sedimentation tank ΒΙΟΕΠΙΛΟΓΗ SELECTOR ΑΠΟΦΩΣΦΟΡΩΣΗ PHOSOHORUS REMOVAL ΑΠΟΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ DENITRIFICATION ΑΕΡΙΣΜΟΣ / AERATION TANK ιάγραµµα ροής (1 από 2) Process drawing (1 of 2) Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, -6 Φεβρουαρίου 2005 4
L O= 1 m S = 942 m 2 V = 2826 m Fl NaOCl Cl Na 2S 2 O 5 (2+1) x 200 m ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟ ΝΕΡΟ RECLAIMED WASTEWATER εξαµενή Αερισµού Αeration tank ΚΑΘΙΖΗΣΗ SEDIMENTATION TANK ΜΕΤΡΗΣΗ ΠΑΡΟΧΗΣ FLOWRATE AQUISITION V = 672 m ΑΠΟΛΥΜΑΝΣΗ DISINFECTION FACILITY V = 408 m ΜΕΤΑΕΡΙΣΜΟΣ POSTAERATION ΕΞΟ ΟΣ EFLUENT BOD 5 < 25 mg/l COD < 100 mg/l SS < 0 mg/l P < 2 mg/l N-NH4 < 2 mg/l TN < 15 mg/l MLSS Πολυηλεκτρολύτης Flocculant ΠΡΟΣ ΕΙΣΟ Ο V = 20 m (+1) x 270 m (1+1) x 40 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΙΛΥΟΣ SLUDGE PUMP STATION m ΑΕΡΟΒΙΑ ΧΩΝΕΥΣΗ AEROBIC DIGESTION (1+1) x 0 m ΠΑΧΥΝΣΗ - ΑΦΥ ΑΤΩΣΗ ΙΛΥΟΣ SLUDGE THICKENNING & DEWATERING FACILITY (1+1) x 0 m ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΣΤΡΑΓΓΙ ΙΩΝ DRAINAGE PUMP STATION ιάγραµµα ροής (2 από 2) Process drawing (2 of 2) Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, -6 Φεβρουαρίου 2005 5
m 200.000 180.000 160.000 140.000 120.000 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0 Ιανουάριος January Φεβρουάριος February Ποσότητα επεξεργασθέντων λυµάτων-200 Treated wastewater volume-200 Μάρτιος March Απρίλιος April Μάιος May Ιούνιος June Ιούλιος July Αύγουστος August Σεπτέµβριος September Οκτώβριος October Νοέµβριος November εκέµβριος December Τα λύµατα, που εισέρευσαν στην ΕΕΛ ήταν 1.800.000 m. Το κύριο χαρακτηριστικό είναι η µεγάλη διακύ- µανση κατά την διάρκεια του έτους. Συνκρίνοντας το διπλανό διάγραµµα µε αντίστοιχα βροχοµετρικά διαγράµµατα, προκύπτει εύκολα το συµπέρασµα, ότι στο δίκτυο ακαθάρτων εισέρχεται µεγάλη ποσότητα οµβρίων υδάτων. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, -6 Φεβρουαρίου 2005 6
140.000 kwh 120.000 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0 Ιανουάριος January Φεβρουάριος February Μάρτιος March Απρίλιος April Kατανάλωση ενέργειας Energy consumption Μάιος May Ιούνιος June Ιούλιος July Αύγουστος August Σεπτέµβριος September Οκτώβριος October Νοέµβριος November εκέµβριος December Η συνολική ενέργεια, που κατάναλώθηκε ήταν 1.202.000 kwh. Η ενέργεια ανηγµένη στην ποσότητα των επεξεργασθέντων λυµάτων είναι 0,68 kwh/m. Υπολογισµένη η παραπάνω τιµή, ως µέση τιµή των µηνιαίων τιµών, προκύπτει επίσης τυπική απόκλιση 0,12 kwh/m. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, -6 Φεβρουαρίου 2005 7
40,0% 5,0% 0,0% 25,0% 20,0% 15,0% 10,0% 5,0% 0,0% Συµβολή των διαφόρων µονάδων στην κατανάλωση ενέργειας WWTP-Utilities contribution at the energy consumption Η µονάδα, στην οποία καταναλώνεται περισσότερο από το ένα τρίτο της συνολικής ενέργειας ο αερισµός. Σηµαντική επίσης είναι η δαπάνη για την άντληση (κυρίως των ανακυκλοφοριών). Σχετικά υψηλή είναι και η συµµετοχή του πιεστικού συγκροτή- µατος βιοµηχανικού Αµµοσυλλέκτης Grit removal Βιοεπιλογή Selector Αποφωσφόρωση Phosphorus removal Απονιτροποίηση Denitrification Αερισµός Aeration Ανακυκλοφορία ανάµ. υγρού Mixed liquor recycle Ανακυκλοφορία ιλύος Sludge recycle Μεταερισµός Postaeration Αερόβια χώνευση νερού, το οποίο τροφοδοτεί την µονάδα Aerobic digestion Χρήση βιοµηχανικού νερού Reclaimed water use Λοιπές καταναλώσεις Αντλιοστάσιο εισόδου Initial Pump Station αφυδάτωσης. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, -6 Φεβρουαρίου 2005 8
m 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Ιανουάριος January Φεβρουάριος February Μάρτιος March Παραγωγή αφυδατωµένης ιλύος Dewatered sludge production Απρίλιος April Μάιος May Ιούνιος June Ιούλιος July Αύγουστος August Σεπτέµβριος September Οκτώβριος October Νοέµβριος November εκέµβριος December Η συνολικά παραχθείσα ποσότητα αφυδατωµένης ιλύος ήταν 1.01 m µε µέση συγκέντρωση 20%. Ανηγµένη στην ποσότητα των επεξεργασµένων λυµάτων προκύπτει µία µέση τιµή 0,57 m /1000 m λυµάτων. Λαµβάνοντας υπόψη την µέση συγκέντρωση υπολογίζεται ποσότητα στερεών περίπου g / κάτ. Εξαιτίας περιστασιακών δυσλειτουργιών, που παρουσιάσθηκαν στην αφυδάτωση, αναµένεται αύξηση των τιµών. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, -6 Φεβρουαρίου 2005 9
Μετρήσεις COD, SS στην περίοδο ενός έτους COD, SS over a period of a year Παρουσιάζονται εργαστηριακά αποτελέ- 100.000 m /d 10.000 1.000 100 1000 mg/l 100 10 Παροχή Flow COD-In COD-Out SS-In SS-Out σµατα µετρήσεων για την συγκέντρωση στα εισερχόµενα λύµατα των παραµέτρων COD (-In) και SS (- In) και οι αντίστοιχες τιµές COD-Out, SS- Out στα επεξεργασµένα. Η απόδοση της 10 ΕΕΛ είναι συνήθως µεγαλύτερη του 95%. 1 1 Οι µικρές συγκε- Ιούλιος July Σεπτέµβριος September Οκτώβριος October Νοέµβριος November εκέµβριος December Φεβρουάριος February Απρίλιος April Μάιος May Ιούνιος June 11/7/200 25/9/20020/10/2005/11/20016/12/200 4/2/2004 1/4/2004 19/5/2004 9/6/2004 ντρώσεις στην είσοδο συνηγορούν στην εισροή οµβρίων υδάτων Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, -6 Φεβρουαρίου 2005 10
Μετρήσεις N-NH 4, P-PO 4 στην περίοδο ενός έτους N-NH 4, P-PO 4 over a period of a year Παρουσιάζονται εργαστηριακά αποτελέσµατα µετρήσεων για 12.000 m /d 10.000 6 mg/l 5 την συγκέντρωση στα εισερχόµενα λύµατα των παραµέτρων Ν- 8.000 6.000 4.000 4 2 Παροχή N-NH4-In N-NH4-Out P-PO4-In P-PO4-Out ΝΗ 4 (-In) και P-PO 4 (- In) και οι αντίστοιχες τιµές N-NH 4 -Out, P- PO 4 -Out στα επεξεργασµένα. Η 2.000 1 απόδοση της ΕΕΛ 0 Σεπτέµβριος September Οκτώβριος October Νοέµβριος November εκέµβριος December Φεβρουάριος February Απρίλιος April Μάιος May Ιούνιος June 0 είναι συνήθως µεγαλύτερη του 60%. 25/9/200 20/10/200 5/11/200 16/12/200 4/2/2004 1/4/2004 19/5/2004 9/6/2004 Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, -6 Φεβρουαρίου 2005 11
KEYWORDS επεξεργασία λυµάτων, παροχή λυµάτων, παραγωγή ιλύος, κατανάλωση ενέργειας, εργαστηριακές µετρήσεις, αµµωνιακό άζωτο, φώσφορος, wastewater treatment, wastewater flowrate, sludge production, energy consumption, cod, ss, n-nh4, p-ph4 Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, -6 Φεβρουαρίου 2005 12