ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 4. ΗΛΕΚΤΡΟΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΗ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ... 3 4.1. ΓΕΝΙΚΑ... 3 4.2. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΗΛΜ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ... 3 4.2.1. Εγκατάσταση εσχάρωσης-φρεάτιο εισόδου... 3 4.2.2. Εξάµµωση-Λιποσυλλογή, µέτρηση παροχής... 3 4.2.3. Αντλιοστάσιο ανύψωσης... 4 4.2.4. Εξοπλισµός µεριστή - δεξαµενών αποφωσφόρωσης, απονιτρικοποίησης και αερισµού... 4 4.2.5. Εξοπλισµός δεξαµενής καθίζησης... 5 4.2.6. Αντλιοστάσια ιλύος... 5 4.2.7. Αποθήκη λάσπης-προπάχυνση... 6 4.2.8. Μηχανική πάχυνση - αφυδάτωση λάσπης... 6 4.2.9. Απολύµανση Μεταερισµός-διάθεση... 6 4.2.10. Βιοµηχανικό νερό Άρδευση... 7 4.2.11. Αντλίες στραγγισµάτων... 7 4.2.12. Βασικός µετρητικός εξοπλισµός... 7 4.2.13. Εργαστηριακός εξοπλισµός... 8 4.2.14. Εγκαταστάσεις κτιρίων... 9 4.2.15. Βοηθητικός εξοπλισµός εγκατάστασης... 9 4.3. ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΙ... 10 4.3.1. Γενικά... 10 4.3.2. Αρχές και πρότυπα σχεδιασµού του συστήµατος... 10 4.3.3. Φιλοσοφία και δοµή του συστήµατος... 10 4.3.4. Αρχιτεκτονική και τεχνική περιγραφή του συστήµατος... 12 4.3.5. Προδιαγραφές εξοπλισµού και λογισµικού θαλάµου ελέγχου κεντρικός λογικός ελεγκτής... 12 4.3.6. Βασικές λειτουργίες αυτοµατισµού υποµονάδων της ΕΕΛ... 15 4.4. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ... 19 4.4.1. Φυσητήρες εξαµµωτή... 19 4.4.3 Φυσητήρες Αερισµού... 20 4.4.4 Φυσητήρες µεταερισµού... 20 4.4.5 Αντλίες ανύψωσης λυµάτων... 20 4.4.7 Αντλίες ανακυκλοφορίας µικτού υγρού... 21 4.4.8 Αντλιοστάσιο ανακυκλοφορίας ιλύος... 21 4.4.9 Αντλίες απόρριψης ιλύος... 22 4.4.10 Αντλίες αφυδάτωσης... 22 4.4.11 Αντλίες πολυηλεκτρολύτη... 22 ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 1
4.4.12 Αντλιοστάσιο διάθεσης καθαρών... 22 4.4.13 Αντλιοστάσιο βιοµηχανικού νερού... 23 4.4.14 Αντλίες τροφοδοσίας νερού (πιεστικό)... 23 4.4.15 Αντλιοστάσιο στραγγιδίων... 23 ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 2
4. ΗΛΕΚΤΡΟΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΗ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ 4.1. ΓΕΝΙΚΑ Στην παρούσα προµελέτη γίνεται µία συνοπτική περιγραφή του βασικού ηλεκτροµηχανολογικού εξοπλισµού που θα απαιτηθεί για την κατασκευή της ΕΕΛ Μεγάλων Καλυβίων και παρατίθενται τα βασικά τεχνικά χαρακτηριστικά του. Επίσης γίνονται και περιγραφές των συστηµάτων µέτρησης, αυτοµατισµών και τηλελέγχου-τηλεχειρισµού της εγκατάστασης, εγκαταστάσεων για την πυρασφάλεια και εγκαταστάσεις συναγερµού παραβίασης για την ασφάλεια του εξοπλισµού της ΕΕΛ, ενώ τέλος ακολουθούν βασικοί υπολογισµοί των ηλεκτρολογικών εγκαταστάσεων. 4.2. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΗΛΜ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ 4.2.1. Εγκατάσταση εσχάρωσης-φρεάτιο εισόδου Η εγκατάσταση εσχάρωσης λυµάτων µπορεί εναλλακτικά να είναι προκατασκευασµένη και θα περιλαµβάνει τον ακόλουθο εξοπλισµό: α. Μία µηχανική εσχάρα τοξωτή ή ευθύγραµµη µε διάκενα περίπου 6-10 χιλ. για κανάλι πλάτους 0,60µ β. Μια απλή παρακαµπτήριο εσχάρα ευθύγραµµου τύπου, πλάτους 0,60 m. γ. Κοχλίας µε πρέσσα εσχαρισµάτων. δ. Θυροφράγµατα αποµόνωσης της µηχανικής και απλής εσχάρας. ε. Κάδο προσωρινής αποθήκευσης εσχαρισµάτων 1,1 µ3. στ. Παροχή νερού και σύστηµα για την πλύση των εσχαρισµάτων και της εσχάρας ζ. Παροχή διάχυτου αέρα στο φρεάτιο εισόδου. Η παρακαµπτήρια εσχάρα θα εγκατασταθεί στην ίδια στάθµη µε την κύρια εσχάρα και θα αποµονώνεται µε θυροφράγµατα ανάντη και κατάντη. Το φρεάτιο εισόδου θα διαθέτει πιεζοθραυστική διάταξη και θα αερίζεται µε υποβρύχιο αερισµό από τους φυσητήρες του εξαµµωτή για την αποφυγή καθιζήσεων. 4.2.2. Εξάµµωση-Λιποσυλλογή, µέτρηση παροχής Η µονάδα εξάµµωσης-λιποσυλλογής θα περιλαµβάνει τον κάτωθι εξοπλισµό και µπορεί εναλλακτικά να είναι προκατασκευασµένη: α. Αντλίες ή αεραντλίες απαγωγής άµµου στον εξαµµωτή. β. Μηχανικό κεκλιµένο κοχλία διαχωρισµού και πλύσης άµµου γ. ύο φυσητήρες (ο ένας εφεδρικός) παροχής 40 Nm3/h αέρα σε 0,3 bar. δ. ιαχυτήρες χονδρής φυσαλλίδας. ε. ιάταξη εξαφρισµού για την καθοδήγηση των λιπών σε φρεάτιο αποθήκευσης στ. Κατάλληλη αντλία αφαίρεσης των λιπών ζ. Θυρόφραγµα παράκαµψης στο φρεάτιο εξόδου εξαµµωτή (προς By pass). η. Κάδο συλλογής της άµµου 1,1µ3. ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 3
θ. Σύστηµα εξαερισµού-απόσµησης χηµειορρόφησης κτιρίου προεπεξεργασίας παροχής 10.000m 3 /h. ι. Ηλεκτροµαγνητικός µετρητής παροχής DN250 Η όλη εγκατάσταση φρεατίου άφιξης, εσχάρωσης, εξάµµωσης-λιποσυλλογής µε τον εξοπλισµό της, τους κάδους εσχαρισµάτων και άµµου και ηλεκτρικούς πίνακες θα τοποθετηθούν εντός κτιρίου κατάλληλων διαστάσεων για τη µείωση των περιβαλλοντικών οχλήσεων. 4.2.3. Μονάδα υποδοχής προεπεξεργασίας βοθρολυµάτων Η µονάδα υποδοχής-προεπεξεργασίας βοθρολυµάτων θα περιλαµβάνει τον ακόλουθο εξοπλισµό: - Ταχυσύνδεσµο εκκένωσης βυτιοφόρων µε εύκαµπτο σωλήνα - Λιθοπαγίδα τυµπάνου µε καλάθι-εσχάρα συγκράτησης λίθων - Παροχή νερού και διάταξη πλύσης της λιθοπαγίδας. - Απαγωγός αέρα από τη δεξαµενή µε φυγοκεντρικό απορροφητήρα εξαερισµού προς το κεντρικό σύστηµα απόσµησης της προεπεξεργασίας για 5 εναλλαγές/ώρα. Ο εξοπλισµός της δεξαµενής εξισορρόπησης θα περιλαµβάνει : - ύο λοβοειδείς φυσητήρες δυναµικότητας 50 Νm 3 /ώρα- 0,35 bar - Σύστηµα διάχυσης αέρα από διαχυτήρες χονδρής φυσαλίδας επί του πυθµένα µε δίκτυο σωληνώσεων από ανοξείδωτο χάλυβα και PVC εντός των υγρών, - ύο υποβρύχιες αντλίες λυµάτων παροχής 12 m 3 /h 15,0 m (από τις οποίες η µία εφεδρική). Κάθε αντλία θα διαθέτει εξοπλισµό ανέλκυσης, βαλβίδες αποµόνωσης και αντεπιστροφής. 4.2.3. Αντλιοστάσιο ανύψωσης Το αντλιοστάσιο ανύψωσης θα περιλαµβάνει τον κάτωθι εξοπλισµό - ύο (2) υποβρύχιες αντλίες λυµάτων δυναµικότητας 80 µ 3 /ώρα και πρόβλεψη για 3η µελλοντική αντλία (Β φάση). - Σωληνώσεις αντλιών από ανοξείδωτο χάλυβα µε δικλείδες αποµόνωσης και αντεπιστροφής µε τον εξοπλισµό έδρασης και ανέλκυσης καθώς και ευχερή πρόσβαση. - Θυρόφραγµα αποµόνωσης αγωγού Α φάσης (µεριστή). 4.2.4. Εξοπλισµός µεριστή - δεξαµενών αποφωσφόρωσης, απονιτρικοποίησης και αερισµού Στον ηλεκτροµηχανολογικό εξοπλισµό που απαιτείται για την βιολογική επεξεργασία της ΕΕΛ Μεγάλων Καλυβίων, για κάθε φάση σχεδιασµού περιλαµβάνονται: α. ύο (2) βραδύστροφοι Υποβρύχιοι αναδευτήρες τύπου προπέλας στην αναερόβια δεξαµενή ισχύος περίπου 0,75 KW µε τον εξοπλισµό έδρασης και ανέλκυσης καθώς και ευχερή πρόσβαση. β. ύο (2) βραδύστροφοι Υποβρύχιοι αναδευτήρες τύπου προπέλας στην ανοξική δεξαµενή ισχύος περίπου 1,0 KW µε τον εξοπλισµό έδρασης και ανέλκυσης καθώς και ευχερή πρόσβαση. γ. Φυσητήρες αέρα λοβοειδούς τύπου (2 φυσητήρες 3 λοβών) δυναµικότητας τουλάχιστον 750 µ3 αέρα/ώρα ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 4
δ. Σύστηµα διάχυσης, πλήρους κάλυψης του πυθµένα της δεξαµενής αερισµού, µε διαχυτήρες µεµβράνης υψηλής απόδοσης τύπου δίσκου ή σωλήνα, µη εµφρασσόµενου τύπου. Οι αγωγοί έδρασης των διαχυτήρων θα είναι πλαστικοί 10 atm και οι κατακόρυφοι κλάδοι από όµοιο πλαστικό εντός υγρών και ανοξείδωτο χάλυβα εκτός υγρών. Ενδεικτικά απαιτούνται τουλάχιστον 150 διαχυτές ελαστικής µεµβράνης λεπτής φυσαλλίδας ε. ύο (2) βραδύστροφοι Υποβρύχιοι αναδευτήρες τύπου προπέλας στην ανοξική δεξαµενή ισχύος περίπου 1,75 KW µε τον εξοπλισµό έδρασης και ανέλκυσης καθώς και ευχερή πρόσβαση. στ. ύο (2) αντλίες ανακυκλοφορίας µικτού υγρού, παροχής 210 µ 3 /ώρα ζ. Ενας (1) µετρητής διαλυµένου οξυγόνου η. Ενας (1) µετρητής αιωρούµενων στερεών θ. Ένας (1) Μετρητής νιτρικών (ΝΟ3) ι. Βοηθητικός εξοπλισµός 4.2.5. Εξοπλισµός δεξαµενής καθίζησης Στη συνέχεια τα υγρά υπερχειλίζουν και οδηγούνται µέσω µεριστή στις δεξαµενές τελικής καθίζησης. Στο µεριστή θα εγκατασταθεί βυθιζόµενο θυρόφραγµα εξόδου και εσχάρα συγκράτησης των νηµατοειδών. Η καθιζάνουσα λάσπη από τις δεξαµενές καθίζησης, µέσω υποβρύχιων αντλιών ανακυκλοφορείται στο θάλαµο διανοµής της βιολογικής βαθµίδας, έτσι ώστε να διατηρείται σταθερό το ποσοστό ενεργού ιλύος στη βιολογική επεξεργασία, ενώ η πλεονάζουσα λάσπη οδηγείται προς πάχυνση και αφυδάτωση µε άντληση. Στις δεξαµενές καθίζησης κάθε φάσης θα εγκατασταθούν : - Μεταλλική γέφυρα µε διάδροµο καθαρού πλάτους τουλάχιστον 0,70µ. και προστατευτικά κιγκλιδώµατα ύψους 1,0 µ που θα φέρει χαλύβδινο ξέστρο πυθµένα, για τη σάρωση της καθιζάνουσας λάσπης προς κεντρικό φρεάτιο καθώς και επιφανειακό ξέστρο σάρωσης των επιπλεόντων, όλο από ανοξείδωτο χάλυβα. - Μηχανισµός κινήσεως µε την κλούβα ασφαλείας και τοπικό διακόπτης αποµόνωσης. - Σωλήνας εισόδου µε βυθισµένο περίβληµα (τύµπανο) ηρεµίας. - Οδοντωτός περιµετρικός υπερχειλιστής εξόδου. - Φράγµα συγκράτησης επιπλεόντων και µηχανισµό απαγωγής επιπλεόντων. - Σωληνώσεις σύνδεσης µε το αντλιοστάσιο ανακυκλοφορίας και αφαίρεσης λάσπης. - Μετρητή στερεών (MLSS) 4.2.6. Αντλιοστάσια ιλύος Σε κάθε αντλιοστάσιο ιλύος θα εγκατασταθούν : α. Ζεύγος αντλιών ανακυκλοφορίας λάσπης παροχής 60 m3/h 12,0 m 950 rpm (η µία εφεδρική), µαζί µε τον εξοπλισµό ανέλκυσης, δικλείδες αποµόνωσης και βαλβίδες αντεπιστροφής. ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 5
β. Ζεύγος αντλιών απόρριψης λάσπης παροχής 10 m 3 /h 15,0 m 1.450 rpm (η µία εφεδρική), µαζί µε τον εξοπλισµό ανέλκυσης, δικλείδες αποµόνωσης και βαλβίδες αντεπιστροφής γ. Σύστηµα ανύψωσης µε εγκάρσια γερανοδοκό τύπου Π και χειροκίνητο παλάγκο. δ. Ηλεκτροµαγνητικό παροχόµετρο στη γραµµή ανακυκλοφορίας 4.2.7. Αποθήκη λάσπης-προπάχυνση Η περίσσεια λάσπης θα οδηγείται σε αεριζόµενη αποθήκη λάσπης που θα φέρει τον εξής εξοπλισµό: α. Περιστρεφόµενη γέφυρα µε κατακόρυφες δοκίδες αναµόχλευσης της λάσπης β. Σύστηµα υπερχείλισης υπερκειµένων γ. Σύστηµα αερισµού-ανάδευσης τύπου jet. 4.2.8. Μηχανική πάχυνση - αφυδάτωση λάσπης Η µονάδα µηχανικής πάχυνσης - αφυδάτωσης θα περιλαµβάνει) και φυγοκεντρική µονάδα πάχυνσης αφυδάτωσης αφού προστεθεί η κατάλληλη δόση πολυηλεκτρολύτη. Στον απαιτούµενο ηλεκτροµηχανολογικό εξοπλισµό περιλαµβάνονται : Η µονάδα µηχανικής αφυδάτωσης θα περιλαµβάνει τα ακόλουθα : α. Ζεύγος αντλιών θετικής εκτόπισης ΜΟΗΝΟ (η µια εφεδρική) ρυθµιζόµενης παροχής, που θα αντλούν από τον παχυντή λάσπης. β. Φυγοκεντρικός διαχωριστής πάχυνσης-αφυδάτωσης δυναµικότητας 2,5 µ3/ώρα γ. Σύστηµα παρασκευής διαλύµατος πολυηλεκτρολύτη και διαλύµατος εργασίας. δ. Ζεύγος αντλιών δοσοµέτρησης πολυηλεκτρολύτη, ρυθµιζόµενης παροχής. ε. Σύστηµα απόσµησης χηµειορρόφησης και εξαερισµού του κτιρίου παροχής 1.440m3/h στ. Πίνακας ελέγχου. ζ. Ταινία ή κοχλία µεταφοράς της αφυδατωµένης λάσπης. η. Κάδους προσωρινής αποθήκευσης πίττας. 4.2.9. Απολύµανση Μεταερισµός-διάθεση Τα διαυγασµένα υγρά που υπερχειλίζουν από τις δεξαµενές καθίζησης συλλέγονται και οδηγούνται στη δεξαµενή χλωρίωσης για την απολύµανση, ενώ σε κατάντη φρεάτιο διενεργείται αποχλωρίωση για τη διατήρηση του υπολειµµατικού χλωρίου στα επιθυµητά επίπεδα. Προ αυτής θα εγκατασταθεί µετρητής παροχής σε κανάλι τύπου Parshall. Η µονάδα απολύµανσης θα εξοπλιστεί µε µετρητή υπολειµµατικού χλωρίου και δύο θυροφράγµατα. Μετά την απολύµανση τα υγρά εισέρχονται σε φρεάτιο µεταερισµού και τέλος οδηγούνται στο φρεάτιο εξόδου προς τον αγωγό διάθεσης (βαρύτητας ή καταθλιπτικό σε περιόδους υψηλής στάθµης νερών του ποταµού). Ακόµα µικρό µέρος των καθαρών θα υφίστανται περαιτέρω φίλτρανση και θα οδηγούνται σε δεξαµενή βιοµηχανικού νερού για βοηθητικές χρήσεις εντός της ΕΕΛ. Η µονάδα απολύµανσης και διάθεσης καθαρών θα περιλαµβάνει τα ακόλουθα : ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 6
α. Ζεύγος δοσοµετρικών αντλιών χλωρίου µε δοχείο υποχλωριώδους νατρίου. β. Συγκρότηµα παρασκευής διαλύµατος αποχλωρίωσης (Na 2 S 2 O 5 ) γ. Ζεύγος δοσοµετρικών αντλιών διαλύµατος αποχλωρίωσης µε δοχείο χηµικού. δ. Ζεύγος υποβρύχιων αντλιών για την άντληση των υγρών προς τη δεξαµενή βιοµηχανικού νερού δυναµικότητας 20 m 3 /ώρα. ε. Αναδευτήρα στο φρεάτιο αποχλωρίωσης. στ. ύο φυσητήρες (ο ένας εφεδρικός) παροχής 30 Nm 3 /h αέρα σε 0,3 bar. ζ. ίκτυο σωληνώσεων και διαχυτήρες λεπτής φυσαλίδας ελαστικής µεµβράνης η. Ζεύγος υποβρύχιων αντλιών διάθεσης των καθαρών προς τον αποδέκτη δυναµικότητας 2x100 m 3 /ώρα. θ. Θυρόφραγµα αποµόνωσης του αγωγού διάθεσης βαρύτητας και δικλείδα αντεπιστροφής ι. Περιστρεφόρενο τύµπανο µικροδιήθησης δυναµικότητας 15µ 3 /ώρα για το βιοµηχανικό νερό ια. Θυροφράγµατα στο φρεάτιο εισόδου της χλωρίωσης ιβ. Μετρητή παροχής τύπου υπερήχων 4.2.10. Βιοµηχανικό νερό Άρδευση Για την εξοικονόµηση νερού που απαιτείται για τη πλύση του φυγοκεντρικού διαχωριστή, το σύστηµα παρασκευής πολυηλεκτρολύτη για την αφυδάτωση της ιλύος, το χώρο φόρτωσης ιλύος, το περιοδικό πλύσιµο των δεξαµενών και αντλιών (ανακυκλοφορίας, περίσσειας ιλύος και µικτού υγρού), την άρδευση των χώρων πρασίνου θα εγκατασταθεί δίκτυο παροχής βιοµηχανικού νερού σε επιλεγµένες θέσεις εντός της ΕΕΛ. Το δίκτυο βιοµηχανικού νερού έκπλυσης και άρδευσης θα εξοπλιστεί µε ένα πιεστικό συγκρότηµα δύο οριζόντιων αντλιών (1+1 εφεδρική) µε inverter, παροχής 35 m 3 /h και µανοµετρικού ύψους 70 Μ.Υ.Σ. η καθεµία. 4.2.11. Αντλίες στραγγισµάτων Το αντλιοστάσιο στραγγιδίων ιλύος θα περιλαµβάνει: α. Ζεύγος υποβρυχίων αντλιών παροχής 15 m 3 /h 15,0 m (η µία εφεδρική). Κάθε αντλία θα διαθέτει εξοπλισµό ανέλκυσης, βαλβίδες αποµόνωσης και αντεπιστροφής. β. Σύστηµα ανύψωσης µε εγκάρσια γερανοδοκό τύπου Π και χειροκίνητο παλάγκο. 4.2.12. Βασικός µετρητικός εξοπλισµός Ο βασικός µετρητικός εξοπλισµός της εγκατάστασης που θεωρείται απαραίτητος για την ικανοποιητική αυτοµατοποίηση της λειτουργίας, όπως προαναφέρθηκε στις επί µέρους µονάδες είναι: α. Μετρητής παροχής εισόδου. Ο µετρητής αυτός µετρά τις εισερχόµενες παροχές και ελέγχει την ανακυκλοφορία ιλύος. ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 7
β. Μετρητές διαλυµένου οξυγόνου στις δεξαµενές αερισµού, (2 ανά δεξαµενή) που ελέγχει τη λειτουργία των φυσητήρων αερισµού µέσω ρύθµισης του χρόνου λειτουργίας και κατά συνέπεια της παροχής οξυγόνου καθώς και στο φρεάτιο µεταερισµού. δ. Φορητός µετρητής διαλυµένου οξυγόνου για τον έλεγχο λειτουργίας των διαµερισµάτων απονιτρικοποίησης καθώς και τον έλεγχο των σταθερών µετρητών διαλυµένου οξυγόνου. ε. Μετρητές συγκέντρωσης βιοµάζας στις δεξαµενές αερισµού (1 ανά δεξαµενή) στ. Μετρητής αµµωνιακών & νιτρικών στη δεξαµενή αερισµού ή εναλλακτικά στο φρεάτιο εξόδου ζ. Μετρητές στάθµης λάσπης στις δεξαµενές καθίζησης και αποθήκη λάσπης. η. Μετρητής παροχής εξόδου (χλωρίωση) τύπου υπερήχων ο οποίος µετρά τις εξερχόµενες παροχές και ελέγχει την απολύµανση. θ. Μετρητής υπολειµµατικού χλωρίου στο φρεάτιο αποχλωρίωσης. ι. Αυτόµατος δειγµατολήπτης 24 θέσεων στο φρεάτιο εξόδου της ΕΕΛ 4.2.13. Εργαστηριακός εξοπλισµός Ο προτεινόµενος εργαστηριακός εξοπλισµός για τη διενέργεια βασικών εργαστηριακών αναλύσεων είναι ο ακόλουθος : Εργαστηριακός πάγκος διαστάσεων 3,0 x 0,8 m τοποθετηµένος στο χώρο του εργαστηρίου συνδεδεµένος µε δίκτυο νερού, αποχέτευσης και ηλεκτρικού ρεύµατος. Ερµάρια και έπιπλα εργαστηρίου για αποθήκευση χηµικών, γυαλικών και αναλώσιµων. Συσκευή απόσταξης νερού 200 lt. Συσκευή διήθησης 3 θέσεων για φίλτρα 70 mm Ηλεκτρική αντλία κενού. Φασµατοφωτόµετρο ορατού υπεριώδους µε κάρτα προγραµµατισµού για µέτρηση συγκεντρώσεων ιόντων. Φορητός µετρητής φυσικοχηµικών παραµέτρων : ph, ιαλ. οξυγόνο, θερµοκρασία, αγωγιµότητα, αλατότητα, redox και θολερότητα. Αναλυτικός ζυγός 160 g, ακριβείας 0,001 g. Απλός ζυγός 1200 g, ακριβείας 0,1 g. Ψυγείο µε καταψύκτη 13 ποδών. Πυριαντήριο 60 λιτ, θερµοκρασίας 220 C. Μανοµετρική συσκευή προσδιορισµού BOD 10 θέσεων. Θάλαµος σταθερής θερµοκρασίας για BOD. Συσκευή ταχυ-χώνευσης COD (θερµοαντιδραστήρας), κατάλληλη για την χώνευση των φιαλιδίων του COD - 12 θέσεων Ξηραντήρας από πολυπροπυλένιο. Τέσερεις κώνοι Imhoff των 1000 ml µε σύστηµα στήριξης. ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 8
Γυαλικά εργαστηρίου όπως απιοειδείς φιάλες, κωνικές φιάλες, ογκοµετρικές φιάλες, σιφώνια, ποτήρια ζέσεως, πιπέτες, χωνιά, προχοίδα µε στατώ. 4.2.14. Εγκαταστάσεις κτιρίων Συστήµατα κλιµατισµού ψύξης-θέρµανσης κτιρίου διοίκησης. Εγκατάσταση πυρασφάλειας κτιρίου διοίκησης, ενέργειας, προεπεξεργασίας, αφυδάτωσης Αντικεραυνική προστασία-γειώσεις κτιρίων µε ηλεκτρικούς πίνακες. 4.2.15. Βοηθητικός εξοπλισµός εγκατάστασης - Κάδoυς µεταφoράς πρoϊόvτωv πρoεπεξεργασίας, τρoχήλατoυς. - Ανυψωτικό µηχανισµό (παλάγκο), τροχήλατο, κατάλληλο για την ανύψωση και µετατόπιση των αντλιών και αναδευτήρων της εγκατάστασης. - Φορητή αvτλία λυµάτωv παροχής 20 m 3 /ώρα. - Φoρητή συσκευή εκτόξευσης ζεστoύ και κρύoυ vερoύ µε πίεση 4 bar. - Εύκαµπτους σωλήvες (µάνικες) για τηv πλύση τωv χώρωv. - Βασικά εργαλεία για εκτέλεση εργασιών συντήρησης του εξοπλισµού ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 9
4.3. ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΙ 4.3.1. Γενικά Το σύστηµα που περιγράφεται στο παρόν κεφάλαιο, αφορά τις διαδικασίες τηλεελέγχου, τηλεχειρισµού, ρύθµισης παραµέτρων και αυτοµατισµού της Εγκατάστασης Επεξεργασίας Λυµάτων των Μεγάλων Καλυβίων. Συγκεκριµένα, ο τηλεέλεγχος των λειτουργικών παραµέτρων, ο τηλεχειρισµός των στοιχείων του µηχανολογικού εξοπλισµού και η τηλεεπίβλεψη του συστήµατος επιτυγχάνεται βέλτιστα µε την ανάπτυξη δικτύου πλήρως κατανεµηµένου ελέγχου, η ολοκληρωµένη διαχείριση του οποίου επιτελείται κεντρικά από το ισχυρό υπολογιστικό σύστηµα του Κεντρικού Θαλάµου Ελέγχου του κτιρίου ιοίκησης και µέσω του συστήµατος SCADΑ. Ειδικότερα εντός της ΕΕΛ θα αναπτυχθεί ενσύρµατο δίκτυο κατάλληλων αγωγών (δίκτυο οπτικής ίνας ή χάλκινων αγωγών) καθ όλο το µήκος των εγκαταστάσεων του βιολογικού καθαρισµού προκειµένου να γίνει η διασύνδεση των PLCs και του SCADA. 4.3.2. Αρχές και πρότυπα σχεδιασµού του συστήµατος Ο σχεδιασµός του προτεινόµενου συστήµατος αυτοµατισµού, τηλεελέγχου στηρίζεται στα διεθνή πρότυπα που διέπουν τον σχεδιασµό και την ανάπτυξη δικτύων κατανεµηµένου ελέγχου για βιοµηχανικές εφαρµογές (DIN, CSA, FU, ISO) και στις προδιαγραφές που απαιτούνται για τις ανάγκες του έργου. Τονίζεται ότι κατά τον σχεδιασµό του συστήµατος θα δοθεί ειδικό βάρος στην επίτευξη της µέγιστης δυνατής λειτουργικότητας και αξιοπιστίας, ώστε να διασφαλίζεται: ο ολοκληρωµένος κεντρικός έλεγχος της εγκατάστασης µε πλήρεις δυνατότητες τηλεπίβλεψης και τηλεχειρισµών, η ολοκληρωµένη διαχείριση όλων των αναλογικών και ψηφιακών σηµάτων των οργάνων µέτρησης και ελέγχου, η αδιάλειπτη υλοποίηση των βρόγχων ρύθµισης και η άµεση δυνατότητα διαµόρφωσης των παραµέτρων (tuning) και των σηµείων ρύθµισης (set point) από τον χειριστή, ο συνεχής έλεγχος αστοχιών όλων των οργάνων µέτρησης, αντλητικών συστηµάτων και κινητήρων της εγκατάστασης µε στόχο την ενεργοποίηση των εφεδρικών µηχανισµών ή την έκδοση ειδικών alarms, η συνεχής επίβλεψη των κρίσιµων παραµέτρων της εγκατάστασης σε δύο επίπεδα, ήτοι: τοπική ένδειξη µε override προτεραιότητα και συνεχής επιτήρηση από το λογισµικό κεντρικής διαχείρισης, SCADA, του συστήµατος και η δυνατότητα επιλογής λειτουργίας από το πεδίο σε περίπτωση τοπικής ή γενικής αστοχίας του συστήµατος. 4.3.3. Φιλοσοφία και δοµή του συστήµατος Η φιλοσοφία του συστήµατος διέπεται από τις βασικές αρχές των δικτύων κατανεµηµένου ελέγχου υψηλής ταχύτητας Ι/Ο και τη χρήση συστηµάτων εξοπλισµού και λογισµικού προηγµένης τεχνολογίας, ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 10
ώστε να εξασφαλίζεται δοµική ευστάθεια και λειτουργική ευελιξία, υψηλά επίπεδα ασφάλειας και αξιοπιστίας σε βιοµηχανικές συνθήκες, καθώς και ευκολία χρήσης, διαµόρφωσης, επέκτασης και παρέµβασης από τον χειριστή. Η γενική δοµή του συστήµατος περιλαµβάνει τον Κεντρικό Θάλαµο Ελέγχου του κτιρίου ιοίκησης και Τοπικούς Σταθµούς Ελέγχου στα λοιπά κτίρια της µονάδας, καθώς και στα αποµακρυσµένα αντλιοστάσια λυµάτων της περιοχής. Ακολουθώντας έτσι την φιλοσοφία ενός πλήρως κατανεµηµένου συστήµατος ρύθµισης, που στην συγκεκριµένη περίπτωση συνίσταται από 3 βασικά υποσυστήµατα, ήτοι: Υποσύστηµα Κατανεµηµένου Ελέγχου, αποτελούµενο από 1 κεντρική και λοιπές τοπικές µονάδες προγραµµατιζόµενων ελεγκτών. Υποσύστηµα Επικοινωνιών, που συνίσταται στο βιοµηχανικού τύπου δίκτυο και τις κατάλληλες κάρτες επικοινωνιών για την επικοινωνία των περιφερειακών σταθµών, επικοινωνία του κεντρικού λογικού προγραµµατιζόµενου ελεγκτή µε τον Η/Υ του κέντρου ελέγχου του κτιρίου ιοίκησης που θα γίνεται µέσω ειδικού πρωτοκόλλου µέσω των WINDOWS και του προγράµµατος εποπτικού ελέγχου και τηλεχειρισµού. Υποσύστηµα SCADA Υποστήριξης Χειριστή (ΜΜΙ - Man Machine Interface), που αποτελείται από ισχυρό υπολογιστικό σύστηµα (MS), λογισµικό SCADA. Τα PLC θα είναι ειδικά σχεδιασµένα για εφαρµογές υψηλών απαιτήσεων, καθώς και για εφαρµογές πλήρως κατανεµηµένου ελέγχου µε υψηλές επικοινωνιακές απαιτήσεις, υψηλή υπολογιστική ισχύ, αξιοπιστία, επεκτασιµότητα, ευελιξία, συµβατότητα και ταχύτητα, ενώ µε το ενσωµατωµένο interface, θα πρέπει να παρέχει άριστες επικοινωνιακές δυνατότητες και την καλύτερη απόδοση πραγµατικού χρόνου, διασφαλίζοντας έτσι τη βέλτιστη τεχνικοοικονοµικά λύση δεδοµένης της χωροθέτησης και των επικοινωνιακών απαιτήσεων της εφαρµογής. Παράλληλα, το βιοµηχανικού τύπου δίκτυο σε συνδυασµό µε τις κάρτες επικοινωνιών θα πρέπει να εξασφαλίζει πολύ υψηλές ταχύτητες και αξιόπιστες επικοινωνίες µεταξύ των περιφερειακών σταθµών ελέγχου, αλλά και άµεση και αδιάλειπτη πρόσβαση του κεντρικού σταθµού ελέγχου στα δεδοµένα πεδίου. Μέσω της συγκεκριµένης διαµόρφωσης οι Η/Υ του κέντρου ελέγχου θα µπορούν να επικοινωνούν ταχύτατα και µε τις περιφερειακές µονάδες τόσο για εποπτικό έλεγχο αλλά και για µια σειρά διαδικασιών προγραµµατισµού, παραµετροποίησης, διαγνωστικών κλπ. Οι µονάδες αυτοµατισµού στα πλαίσια του κατανεµηµένου ελέγχου θα επιτηρούν και θα ελέγχουν τις επιµέρους εγκαταστάσεις τόσο σε standby όσο και σε τηλεποπτικό mode. Συγκεκριµένα, οι τοπικοί σταθµοί ελέγχου αφενός θα µπορούν να λειτουργήσουν αυτόνοµα, αφετέρου θα µεταφέρουν και θα δέχονται πληροφορίες από το Υποσύστηµα Υποστήριξης Χειριστή (SCADA-ΜΜΙ), στα πλαίσια του συνολικού συστήµατος ελέγχου. Οι τοπικές µονάδες θα επικοινωνούν µεταξύ τους µέσω του δικτύου στο οποίο θα προσδένονται µε ειδικές κάρτες επικοινωνίας. Ο Η/Υ του ΚΕΛ θα προσδένεται στον κεντρικό προγραµµατιζόµενο λογικό ελεγκτή µέσω του ειδικού πρωτοκόλλου των WINDOWS. ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 11
4.3.4. Αρχιτεκτονική και τεχνική περιγραφή του συστήµατος Με βάση τα τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισµού, τόσο ό κεντρικός σταθµός όσο και οι Τοπικοί Σταθµοί Ελέγχου θα πρέπει να ικανοποιούν απόλυτα τις λειτουργικές απαιτήσεις του έργου. Συγκεκριµένα, οι Τοπικοί Σταθµοί Ελέγχου διεκπεραιώνουν τις εξής λειτουργίες: συνεχής συλλογή πληροφοριών από τον Η/Μ εξοπλισµό και τα όργανα των µονάδων αποστολή των δεδοµένων στον Κεντρικό Σταθµό Ελέγχου (ΚΣΕ) αποδοχή και εντολοδότηση των στοιχείων τελικού ελέγχου από τον ΚΣΕ αυτόµατη και τοπικά ανεξάρτητη λειτουργία και έλεγχος της εγκατάστασης Είναι σαφές, ότι κάθε Τοπικός Σταθµός Ελέγχου θα βρίσκεται σε συνεχή επικοινωνία µε τον Κεντρικό Θάλαµο Ελέγχου, ώστε να ικανοποιείται η απαίτηση για διαρκή ενηµέρωση και ανταλλαγή πληροφοριών, σηµάτων και εντολών χειρισµού. Όλες οι µεταβολές των ψηφιακών εισόδων και εξόδων του PLC, καθώς και όλες οι επεξεργασµένες µετρήσεις των αναλογικών µεγεθών αποστέλλονται στο κεντρικό σταθµό ελέγχου. Σε περίπτωση απώλειας της επικοινωνίας µεταξύ τοπικού σταθµού και κεντρικού σταθµού ελέγχου, ο τοπικός σταθµός ελέγχου ενεργοποιεί αυτόµατα ένα σύστηµα backup και καταχωρεί στη µνήµη RAM του PLC τις σχετικές πληροφορίες. Ειδικά κάθε Τοπικός Σταθµός Ελέγχου θα αποτελείται από: Πίνακα αυτοµατισµού και σηµάνσεων Τοπικό Σύστηµα Προγραµµατιζόµενου Λογικού Ελεγκτή Επιπλέον, τα PLCs θα αποτελούνται 100% από δοµικά στοιχεία καρτών (modules), γεγονός που προσφέρει ασφάλεια, αξιοπιστία, επεκτασιµότητα και ευελιξία. Ο βασικός εξοπλισµός του κεντρικού σταθµού αλλά και κάθε Τοπικού Συστήµατος PLC θα ικανοποιεί όλα τα διεθνή Standards (DIN, VL, CSA, FU) και θα είναι πιστοποιηµένος έναντι του Προτύπου ISO 9001. 4.3.5. Προδιαγραφές εξοπλισµού και λογισµικού θαλάµου ελέγχου κεντρικός λογικός ελεγκτής Σύστηµα SCADA Ο Κεντρικός Θάλαµος Ελέγχου έχει την ευθύνη της ολοκληρωµένης διαχείρισης της εγκατάστασης και του συνόλου των τοπικών σταθµών. Σηµειώνεται, ότι το ΚΕΛ θα τροφοδοτείται από σύστηµα αδιάλειπτης παροχής τάσης µε αυτονοµία 15 λεπτών τουλάχιστον. Το σύστηµα SCADA θα είναι εγκατεστηµένο στον κεντρικό Η/Υ (MS) και θα λειτουργεί σε δικτυακό περιβάλλον παραθυρικού τύπου Windows της τελευταίας συµβατής έκδοσης (ώστε να υπάρχει δυνατότητα άµεσης επέκτασης - δικτύωσης των σταθµών εργασίας του κέντρου ελέγχου), το οποίο θα έχει τις εξής δυνατότητες και χαρακτηριστικά: Τεχνολογία ΙΜΜΙ (Integrated Man-Machine Interface) Ανοικτής Αρχιτεκτονικής 32-bit multi-tasking / multi-user σύστηµα επεξεργασίας ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 12
Πλήρης Συµβατότητα µε Windows και Παραθυρικό περιβάλλον εργασίας φιλικό προς τον χρήστη µε Online παροχή βοήθειας Eυελιξία και ευκολία ολοκλήρωσης στοιχείων αυτοµατισµού Υψηλή απόδοση γραφικών (Windows GUI - Graphical User Interface) και δυνατότητα εκτύπωσης οθονών υνατότητες Industrial Multimedia λειτουργιών υνατότητες παραγωγής συναγερµών και απεικόνισης πρωτογενών και επεξεργασµένων δεδοµένων σε οθόνες γραφικών Ολοκληρωµένη ODBC / SQL Βάση εδοµένων Συµβατότητα µε τα περισσότερα συστήµατα λογισµικού αυτοµατισµού γραφείου (π.χ. Microsoft Office, Paradox κλπ) και δυνατότητα δηµιουργίας spreadsheets υνατότητες πολλαπλής επεξεργασίας δεδοµένων, όπως: υπολογισµός ολικών, µέσων, µεγίστων και ελαχίστων για επιλεγµένες χρονικές περιόδους υνατότητες καθορισµού παραµέτρων στους ΤΣΕ, µέσω ταχύτατης και ολοκληρωµένης επικοινωνίας Υποστήριξη Ελληνικής γλώσσας και δυνατότητα Multi-Lingual-online language switching Υψηλός βαθµός ασφάλειας και ελέγχου πρόσβασης και εξουσιοδοτήσεων των χειρισµών του συστήµατος υνατότητα προγραµµατιζόµενων πλήκτρων και αποθήκευσης εντολών για χρήση από µη ειδικευµένους χρήστες Εξυπηρέτηση πολλών χρηστών (µέχρι 10) Προγράµµατα ελέγχου λειτουργίας του συστήµατος (error logging) Υποστήριξη προγραµµάτων επικοινωνίας Υποστήριξη γλωσσών προγραµµατισµού υψηλού επιπέδου Υποστήριξη OLE objects και object-oriented λειτουργίας Υποστήριξη άνω των 200 γραφικών οθόνων και παραθύρων υνατότητα ιεράρχησης δεδοµένων και αρχείων Με βάση τα παραπάνω, ο χειριστής από τον ΚΕΛ θα µπορεί να επιτελεί ολοκληρωµένη διαχείριση της εγκατάστασης σε ένα αποδοτικό και φιλικό περιβάλλον. Ενδεικτικά, θα µπορεί να εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες: Συλλογή δεδοµένων πραγµατικού χρόνου από όλους τους τοπικούς σταθµούς Τηλέλεγχο και Τηλεχειρισµό όλων των τοπικών σταθµών ιαχείριση δεδοµένων πραγµατικού χρόνου Ανάπτυξη και ιαχείριση Γραφικών Αναγγελία και Επεξεργασία συναγερµών και συµβάντων ιαχείριση και Έλεγχο Επικοινωνιών Στατιστική ανάλυση των δεδοµένων ελέγχου ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 13
Τέλος, µε βάση τα τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισµού και του λογισµικού, καθώς και από την τεκµηρίωση που προηγήθηκε, είναι σαφές ότι η ανάπτυξη του συστήµατος SCADA στον Κεντρικό Θάλαµο Ελέγχου θα διασφαλίζει: συµβατότητα µε τα διεθνή πρότυπα αρχιτεκτονικής και επικοινωνίας ανοικτών συστηµάτων: OSI / ISO Standards πλήρης λειτουργικότητα και διαθεσιµότητα ταχύτατη και ασφαλής απόκριση (κάτω από συνθήκες αιχµής) ευελιξία και επεκτασιµότητα Αναλυτικότερα, η εφαρµογή SCADA, που θα αναπτυχθεί, θα παρέχει τη δυνατότητα στον χρήστη να εισάγει τις λειτουργικές παραµέτρους της εγκατάστασης, να έχει εποπτική άποψη της κατάστασης των διαφόρων µηχανηµάτων, να ενηµερώνεται για τις τρέχουσες τιµές µετρούµενων µεγεθών, και να επεξεργάζεται τα στοιχεία µε προκαθορισµένους τρόπους. Όλες οι πληροφορίες που συλλέγονται από τα σηµεία ελέγχου, καθώς επίσης και όλες οι εντολές χειρισµού που δίδονται προς τα σηµεία ελέγχου, θα απεικονίζονται σε οθόνες γραφικών υπό την µορφή Σχηµατικών ιαγραµµάτων (P&I Mimic Diagrams), τόσο σε Overview όσο και σε Detail mode. Η φιλοσοφία ανάπτυξης του προτεινόµενου συστήµατος SCADA εντοπίζεται στην απεικόνιση των διαδικασιών της εγκατάστασης σε µικρό αριθµό οµάδων εποπτικών εικόνων ανά µονάδα της εγκατάστασης (detail) και για το σύνολο της εγκατάστασης (overview). Αυτή η οµαδοποίηση θα επιτρέπει στον χειριστή να τηλεχειρίζεται όλα τα στοιχεία που εµπλέκονται σε κάθε διαδικασία µε ευελιξία, ταχύτητα και αµεσότητα. Ενδεικτικά, αναφέρονται οι δυνατότητες: εντολοδότησης κινητήρων και αντλιών είτε συνολικά, βάσει του υπάρχοντος προγράµµατος αυτόµατης λειτουργίας, είτε µέσω της δυνατότητας µεµονωµένης χειροκίνητης λειτουργίας παραµετροποίησης των µεταβλητών της διαδικασίας, όπως ο καθορισµός χρόνων λειτουργίας ή παύσης µηχανηµάτων και ο προσδιορισµός σηµείων ρύθµισης (setpoints) στην περίπτωση των κλειστών PID βρόγχων. Ανά εποπτική εικόνα ο χειριστής θα ελέγχει την κατάσταση λειτουργίας των κινητήρων, των αντλιών και γενικά του συνόλου των οργάνων πεδίου: είτε µε αλλαγή χρωµατισµού (πράσινο: σε λειτουργία, κίτρινο: σε αναµονή, κόκκινο: σε βλάβη) είτε µε εµφάνιση µηνυµάτων, που δίνουν την αναλυτική περιγραφή της κατάστασης των στοιχείων εξοπλισµού (π.χ. αντλία εντός/εκτός). Παράλληλα, ο χρήστης θα έχει τη δυνατότητα παρακολούθησης των τρεχουσών τιµών των µετρούµενων µεγεθών: είτε αριθµητικά (π.χ. παροχή=300 m 3 /h), είτε γραφικά µέσω bar graphs ή καµπυλών, µε παράλληλη εµφάνιση επικίνδυνων τιµών (alarms). Τονίζεται, ότι θα παρέχεται η δυνατότητα στον χειριστή ενηµέρωσης για τον συνολικό χρόνο λειτουργίας των κινητήρων καθώς στατιστικής επεξεργασίας κρίσιµων µεγεθών ή παραµέτρων της εγκατάστασης µε εξαιρετικά απλό και γρήγορο τρόπο. ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 14
Στον εκτυπωτή συµβάντων θα εκτυπώνονται ταυτόχρονα µε την εµφάνισή τους και πριν καταχωρηθούν στα προβλεπόµενα αρχεία της περιφερειακής µνήµης συναγερµοί, διαγνωστικά και τηλεχειρισµοί. Τονίζεται ότι στον κεντρικό Η/Υ του ΚΕΛ θα είναι µόνιµα συνδεδεµένος ένας έγχρωµος εκτυπωτής για αποτύπωση των εικόνων σε χαρτί, και ένας δεύτερος ασπρόµαυρος εκτυπωτής όπου θα καταγράφονται τα επεξεργασµένα δεδοµένα των µετρούµενων µεγεθών και παραµέτρων της εγκατάστασης καθώς και όλα τα alarm-µηνύµατα από τα στοιχεία της εγκατάστασης (εµφάνιση και αποκατάσταση βλαβών). Το λογισµικό θα είναι τελευταίας γενιάς και επιτρέπει τη διαµόρφωση ενός υπολογιστή σε σταθµό εργασίας για έλεγχο της όλης διαδικασίας της εγκατάστασης. Το σύστηµα θα λειτουργεί σε περιβάλλον WINDOWS και θα είναι εφικτή η παροχή πληροφοριών στην ελληνική γλώσσα. Το λογισµικό θα χρησιµοποιεί το σχεδιαστικό πακέτο σαν τρόπο επικοινωνίας χρήστη - υπολογιστή, σε περιβάλλον windows και ένα Driver για το PLC (ο υπολογιστής επικοινωνεί µε το PLC, µέσω σειριακής θύρας). Θα υπάρχει τροφοδοτικό UPS ισχύος ικανής να σηκώσει το φορτίο του υπολογιστικού συστήµατος, τροφοδοσίας 220V/50HZ θα είναι ικανό να διατηρήσει το υπολογιστικό σύστηµα σε λειτουργία για 15' σε περίπτωση βλάβης της παροχής της ηλεκτρικής ενέργειας. 4.3.6. Βασικές λειτουργίες αυτοµατισµού υποµονάδων της ΕΕΛ Οι βασικές λειτουργίες αυτοµατισµού που πρέπει να επιτελεί το σύστηµα είναι οι ακόλουθες για κάθε υποµονάδα του έργου. 4.3.6.1 Αντλιοστάσια ακαθάρτων Στα αντλιοστάσια ακαθάρτων της αποχέτευσης και τα αντλιοστάσια υγρών και λάσπης της ΕΕΛ θα γίνονται οι εξής µετρήσεις: Μέτρηση στάθµης υγρών. Κατάσταση λειτουργίας αντλιών Η λειτουργία των υποβρύχιων αντλιών θα ελέγχεται από τοπικούς αυτοµατισµούς µε βάση τη στάθµη υγρών καθώς και από πρόγραµµα αυτόµατης εναλλαγής των αντλιών µετά από κάθε παύση και τα δεδοµένα λειτουργίας θα µεταδίδονται στο ΚΕΛ µε ασύρµατη επικοινωνία τύπου Ethernet. 4.3.6.2 Εργα εισόδου-προεπεξεργασίας λυµάτων-βοθρολυµάτων Εσχάρωση Θα πρέπει να γίνονται οι εξής µετρήσεις: 1) Μέτρηση στάθµης Για τον έλεγχο της αυτοκαθαριζόµενης εσχάρας είναι δυνατόν να χρησιµοποιηθεί σύστηµα αυτοµατισµού το οποίο θα χρησιµοποιεί σύστηµα air bubble όπως αυτό που περιγράφεται στις τεχνικές προδιαγραφές, όπου µετράται η διαφορά στάθµης ανάντη και κατάντη της εσχάρας. Οταν η διαφορική στάθµη φθάσει ένα όριο, το οποίο οπωσδήποτε θα πρέπει να είναι ρυθµίσιµο, ενεργοποιείται ο µηχανισµός της εσχάρας µε χρονικό το οποίο υλοποιείται από το PLC και καθορίζει ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 15
το χρόνο λειτουργίας της εσχάρας. Αντίστοιχα, µπορεί να χρησιµοποιηθεί και άλλος ισοδύναµος µηχανισµός µέτρησης διαφορικής στάθµης. Η ενεργοποίηση του κοχλία θα εξαρτάται από τη λειτουργία της εσχάρας µε χρονική υστέρηση κλεισίµατος. Εξάµµωση-Λιποσυλλογή Θα πρέπει να γίνονται οι εξής µετρήσεις: 1) Ελεγχος της πίεσης πεπιεσµένου αέρα στον εξαµµωτή Στον αυτοµατισµό αυτό θα ελέγχεται η πίεση του αέρα στον διανοµέα µε ένα µηχανικό µειωτή ανάδρασης (P CONTROL). Με τον τρόπο αυτό είναι δυνατόν ο εξαµµωτής να εργάζεται µε σταθερή απόδοση όταν δεν υπάρχουν µεγάλες µεταβολές στην παροχή των λυµάτων. Η αποµάκρυνση της άµµου θα γίνεται µε αεραντλίες, η λειτουργία των οποίων θα ελέγχεται µε χρονοπρόγραµµα από το PLC σε συνάρτηση µε την συνολική παροχή λυµάτων που εισέρχονται στην εγκατάσταση. Η άµµος θα οδηγείται στη συνέχεια σε κοχλία όπου θα γίνεται διαχωρισµός και πλύση, η λειτουργία του οποίου θα γίνεται από το PLC µε χρονοπρόγραµµα. Μέτρηση παροχής: Θα γίνεται µέτρηση της παροχής των λυµάτων στην έξοδο των έργων προεπεξεργασίας, µε διάταξη ηλεκτροµαγνητικού µετρητή και το σήµα µεταδίδεται στον ΚΣΕ και θα γίνεται συσχέτιση της παροχής µε αυτής της παροχής εξόδου. Υποδοχή-προεπεξεργασία βοθρολυµάτων Οι φυσητήρες αέρα θα λειτουργούν µε βάση χρονοπρόγραµµα που θα ελέγχεται από το κεντρικό PLC Οι αντλίες βοθρολυµάτων θα τίθενται σε λειτουργία είτε µε βάση προκαθορισµένο χρονοπρόγραµµα από το κεντρικό PLC (για σταδιακή τροφοδοσία των βοθρολυµάτων) και σε συνάρτηση µε τη στάθµη υγρών εντός της δεξαµενής (ανώτατη-κατώτατη). 4.3.6.3 εξαµενές βιολογικής επεξεργασίας Αποφωσφόρωση - Aπονιτρικοποίηση Η λειτουργία των αναδευτήρων της αποφωσφόρωσης και της απονιτρικοποίησης θα ελέγχεται µε χρονοπρόγραµµα από το κεντρικό PLC που θα ρυθµίζεται από τον χειριστή. Σε κάθε δεξαµενή αερισµού θα γίνονται οι ακόλουθες µετρήσεις : Μέτρηση του διαλυµένου οξυγόνου στο µέσον κάθε δεξαµενής, µέσω των οποίων θα ελέγχεται η λειτουργία των φυσητήρων. Μέτρηση πυκνότητας βιοµάζας (MLSS), µε ένα πυκνόµετρο σε κάθε δεξαµενή. Για να έχουµε µία σταθερή συγκέντρωση του Ο θα πρέπει η ποσότητα του οξυγόνου που καταναλίσκεται να αναπληρώνεται συνεχώς, καθώς η κατανάλωση οξυγόνου µεταβάλλεται συνεχώς ανάλογα µε το εισερχόµενο φορτίο και τη συγκέντρωση βιοµάζας. Ετσι σε κάθε δεξαµενή θα ελέγχεται ο χρόνος και η ταχύτητα λειτουργίας των φυσητήρων µε χρονοπρόγραµµα από το κεντρικό PLC µε ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 16
βάση είτε µία προκαθορισµένη τιµή Ο ή κάποιο προκαθορισµένο χρόνο λειτουργίας των φυσητήρων που θα επιλέξει ο χειριστής. Οι µετρητές Ο θα διαθέτουν σύστηµα αυτόµατου καθαρισµού σε προκαθορισµένα χρονικά διαστήµατα. Οι αντλίες µικτού υγρού θα τίθενται σε λειτουργία είτε µε βάση προκαθορισµένο χρονοπρόγραµµα από το κεντρικό PLC ή σε συνάρτηση µε την εισερχόµενη παροχή λυµάτων µε σήµα από τον µετρητή παροχής. Οι αναδευτήρες του αερισµού θα τίθενται σε λειτουργία αυτόµατα µε την παύση όλων των φυσητήρων αερισµού. εξαµενές τελικής καθίζησης - ανακυκλοφορία και απόρριψη ιλύος Θα γίνεται µέτρηση στάθµης ιλύος στις δεξαµενές καθίζησης. Η λειτουργία του ξέστρου των.τ.κ. θα ελέγχεται µε χρονοπρόγραµµα και µε δυνατότητα συνεχούς λειτουργίας..η παροχή της ανακυκλοφορίας λάσπης θα ελέγχεται από το κεντρικό PLC µε τηλεχειρισµό και ανάλογα µε τον επιθυµητό λόγο Q/Qr και την επιθυµητή συγκέντρωση βιοµάζας των δεξαµενών αερισµού (µετρητές MLSS) που θα καθορίζει το χρόνο λειτουργίας των αντλιών. Εναλλακτικά, θα µπορεί να ρυθµίζεται η λειτουργία τους µε χρονοπρόγραµµα που θα επιλέγεται από τον χειριστή. Η λειτουργία των αντλιών απόρριψης λάσπης θα γίνεται µε χρονοπρόγραµµα που θα επιλέγεται από τον χειριστή, ανάλογα µε την απαιτούµενη συγκέντρωση βιοµάζας στους Βιολογικούς αντιδραστήρες. Ακόµα, η λειτουργία των αντλιών θα διακόπτεται σε περίπτωση υψηλής στάθµης λάσπης στην αποθήκη λάσπης. 4.3.6.4 Επεξεργασία ιλύος Αποθήκη ιλύος Η λειτουργία του συστήµατος ανάµιξης αερισµού της λάσπης θα ελέγχεται µε χρονοδιακόπτη. Η λειτουργία των αντλιών απόρριψης λάσπης και απαγωγής λάσπης θα διακόπτεται µε βάση τη στάθµη λάσπης στον παχυντή. Μηχανική πάχυνση - Αφυδάτωση Η εκκίνηση των συγκροτηµάτων µηχανικής πάχυνσης - αφυδάτωσης θα ελέγχεται χειροκίνητα. Σε µανδάλωση µε τη λειτουργία της φυγόκεντρου µονάδος πάχυνσης-αφυδάτωσης θα βρίσκεται η αντλία τροφοδοσίας ιλύος από τη δεξαµενή πάχυνσης, η αντλία τροφοδοσίας πολυηλεκτρολύτη, καθώς και η µεταφορική ταινία απαγωγής της αφυδατωµένης λάσπης. Το σύστηµα παρασκευής πολυηλεκτρολύτη θα ελέγχεται χειροκίνητα. Τέλος, στο αντλιοστάσιο στραγγιδίων οι αντλίες θα λειτουργούν µε βάση τη στάθµη υγρών εντός του φρεατίου. 4.3.6.5 Απολύµανση-µεταερισµός-διάθεση Θα γίνεται µέτρηση της παροχής των λυµάτων στην είσοδο της χλωρίωσης µε µετρητή τύπου υπερήχων και το σήµα µεταδίδεται στον ΚΣΕ και θα γίνεται συσχέτιση της παροχής µε αυτής της παροχής εξόδου. ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 17
Η λειτουργία των δοσοµετρικών αντλιών χλωρίωσης θα ελέγχεται µε χρονοδιακόπτες, µε βάση την εισερχόµενη στη χλωρίωση παροχή λυµάτων. Οι δοσοµετρικές αντλίες αποχλωρίωσης θα ελέγχονται τόσο από τον µετρητή παροχής όσο και τον µετρητή υπολειµµατικού χλωρίου έτσι ώστε το χλώριο στη έξοδο να είναι κάτω του 0,5 mg/l. Η λειτουργία των αντλιών καθαρού νερού (βιοµηχανικού) θα ελέγχεται µε βάση τις στάθµες στο φρεάτιο αναρρόφησης και στη δεξαµενή βιοµηχανικού νερού, ενώ η λειτουργία του τυµπάνου µικροδιήθησης θα ελέγχεται µε χρονοπρόγραµµα από το κεντρικό PLC. Ακόµα η λειτουργία των φυσητήρων αέρα θα ελέγχεται µε βάση τη συγκέντρωση του διαλυµένου οξυγόνου από αυτόµατο µετρητή. Τέλος, η λειτουργία των αντλιών τροφοδοσίας νερού θα ελέγχεται αυτόµατα µε βάση την πίεση στο δίκτυο µέσω inverter καθώς και από φλοτεροδιακόπτη εντός της δεξαµενής. ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 18
4.4. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ 4.4.1. Φυσητήρες εξαµµωτή Ο αέρας στους εξαµµωτές θα παρέχεται από φυσητήρες λοβοειδούς τύπου. Από την υγιεινολογική µελέτη είχε υπολογιστεί ότι η παροχή αέρα του κάθε φυσητήρα θα είναι τουλάχιστον 40Νµ3/ώρα (και για τη λειτουργία των αεραντλιών) σε µανοµετρικό 300 mbar. Σε θερµοκρασία περιβάλλοντος 20 0 C στο ειδικό βάρος του αέρα είναι 1,239 kg/nµ 3. Η παροχή αέρα κατά βάρος είναι: 40 x 1,239 = 49,6 kg/ώρα =0,0303 lb/δλ Η ισχύς πέδης του φυσητήρα δίνεται από τον τύπο: W.R.T BHP = ----------------------- [(P2/P1)η-1] 550.n.ε όπου W = 0,0303 lb/δλ Ρ = σταθερά αερίου Τ = θερµοκρασία περιβάλλοντος = 293 0 Κ = 528 0 R P2/P1 = 1,30 n = 0,283 για τον αέρα ε = απόδοση φυσητήρα = 50% και ισχύς ΒΗP = 0,85 HP = 0,64 kw Ισχύς κινητήρα 0,64 x 1,30 = 0,83 kw Επιλέγεται ζεύγος λοβοειδών φυσητήρων ισχύος κινητήρα τουλάχιστον 1,00 kw. 4.4.2 Φυσητήρες βοθρολυµάτων Ο αέρας στο φρεάτιο βοθρολυµάτων θα παρέχεται από φυσητήρες λοβοειδούς τύπου παροχής τουλάχιστον 50 Νm 3 /ώρα σε µανοµετρικό 350 mbar. Σε θερµοκρασία περιβάλλοντος 20 º C στο ειδικό βάρος του αέρα είναι 1,239 kg/nm 3. Η παροχή αέρα κατά βάρος είναι: 50 x 1,239 = 185,9 kg/ώρα = 0,0379 lb/sec. Για απόδοση φυσητήρα ε = 50%, προκύπτει σύµφωνα µε τα ανωτέρω ισχύς ΒΗP = 1,22 HP = 0,91 KW. ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 19
Ισχύς κινητήρα 0,91 Χ 1,30 = 1,19 KW. Επιλέγεται ζεύγος λοβοειδών φυσητήρων ισχύος κινητήρα 1,50 KW. 4.4.3 Φυσητήρες Αερισµού Ο αέρας στις δεξαµενές αερισµού θα παρέχεται από λοβοειδείς φυσητήρες, τριών λοβών και δύο ταχυτήτων παροχής τουλάχιστον 750 Νµ3/ώρα έκαστος σε µανοµετρικό 500 mbar. Σε θερµοκρασία περιβάλλοντος 20 0 C στο ειδικό βάρος του αέρα είναι 1,239 kg/nµ 3. Η παροχή αέρα κατά βάρος είναι: 750 x 1,239 = 929,3 kg/ώρα = 0,5679 lb/δλ Για απόδοση φυσητήρα ε = 67% και ισχύς ΒΗP = 18,70 HP = 14,03 kw Ισχύς κινητήρα 14,03 x 1,25 = 17,53 kw επιλέγεται ζεύγος λοβοειδών φυσητήρων ισχύος κινητήρα τουλάχιστον 18,00 kw. 4.4.4 Φυσητήρες µεταερισµού Ο αέρας στους εξαµµωτές θα παρέχεται από φυσητήρες λοβοειδούς τύπου. Από την υγιεινολογική µελέτη είχε υπολογιστεί ότι η παροχή αέρα του κάθε φυσητήρα θα είναι τουλάχιστον 30Νµ 3 /ώρα (και για τη λειτουργία των αεραντλιών) σε µανοµετρικό 300 mbar. Σε θερµοκρασία περιβάλλοντος 20 0 C στο ειδικό βάρος του αέρα είναι 1,239 kg/nµ 3. Η παροχή αέρα κατά βάρος είναι: 30 x 1,239 = 37,2 kg/ώρα =0,0227 lb/δλ Για απόδοση φυσητήρα ε = 45% και ισχύς ΒΗP = 0,71 HP = 0,53 kw Ισχύς κινητήρα 0,53 x 1,30 = 0,69 kw Επιλέγεται ζεύγος λοβοειδών φυσητήρων ισχύος κινητήρα τουλάχιστον 0,75 kw. 4.4.5 Αντλίες ανύψωσης λυµάτων Στο αντλιοστάσιο ανύψωσης θα εγκατασταθεί ζεύγος υποβρύχιων αντλιών λυµάτων,, παροχής 80 m 3 /h για έκαστη. Για µανοµετρικό λειτουργίας 10,0 m και απόδοση της τάξης του 40%, η απαιτούµενη ισχύς είναι: ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 20
Iσχύς άξονα αντλίας 80 x 10,00 = ------------------------ = 5,45 kw 3,67 x 40% Ισχύς κινητήρα = 5,45 x 1,25 = 6,81 kw έστω 7,50 kw 4.4.6 Αντλίες βοθρολυµάτων Στη δεξαµενή προαερισµού βοθρολυµάτων θα εγκατασταθεί ζεύγος αντλιών βοθρολυµάτων υποβρύχιου τύπου δυναµικότητας 12 m 3 /h έκαστη. Για µανοµετρικό λειτουργίας 15,0 m και απόδοση της τάξης του 35%, η απαιτούµενη ισχύς είναι: Iσχύς άξονα αντλίας 12 x 15,0 = ------------------------ = 1,12 KW 367 x 35% Ισχύς κινητήρα = 1,12 x 1,25 = 1,40 KW έστω 1,50 KW. 4.4.7 Αντλίες ανακυκλοφορίας µικτού υγρού Σε κάθε δεξαµενή αερισµού θα εγκατασταθεί ζεύγος αντλιών µικτού υγρού υποβρύχιου τύπου, παροχής 210 m 3 /h για έκαστη. Για µανοµετρικό λειτουργίας 3,0 m και ολική απόδοση της τάξης του 40%, η απαιτούµενη ισχύς είναι: Iσχύς άξονα αντλίας 210 x 3,00 = ------------------------ = 4,29 kw 3,67 x 40 Ισχύς κινητήρα = 4,29 x 1,25 = 5,36 kw έστω 5,5 kw 4.4.8 Αντλιοστάσιο ανακυκλοφορίας ιλύος Σε κάθε αντλιοστάσιο ανακυκλοφορίας ιλύος θα εγκατασταθεί ζεύγος υποβρύχιων αντλιών παροχής 60 m 3 /h. Για µανοµετρικό λειτουργίας 10,0 m και για ολική απόδοση αντλιών της τάξης του 40% η απαιτούµενη ισχύς είναι : Ισχύς άξονα αντλίας : 60 x 10,0 ------------- = 4,09 kw. 3,67x40% Ισχύς κινητήρα αντλίας : 4,09 x 1,25 = 5,11 kw, έστω 5,5 kw ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 21
4.4.9 Αντλίες απόρριψης ιλύος Σε κάθε αντλιοστάσιο ιλύος θα εγκατασταθεί µία υποβρύχια αντλία απόρριψης παροχής 10m 3 /h. Για µανοµετρικό λειτουργίας 12,0 m και για απόδοση αντλιών της τάξης του 35% η απαιτούµενη ισχύς είναι : 10 x 12,0 Ισχύς άξονα αντλίας : ----------- = 0,93 kw. 3,67x35 Ισχύς κινητήρα αντλίας : 0,93 x 1,25 = 1,17 kw έστω 1,50 kw. 4.4.10 Αντλίες αφυδάτωσης Στο αντλιοστάσιο της αποθήκης λάσπης προς την αφυδάτωση θα εγκατασταθεί ζεύγος αντλιών θετικής εκτόπισης µέγιστης παροχής 2,5 m 3 /h. Για µανοµετρικό λειτουργίας 40 m και ολική απόδοση αντλιών της τάξης του 35% η απαιτούµενη ισχύς είναι : 2,5 x 40 Ισχύς άξονα αντλίας : ----------- = 0,78 kw. 3,67x35 Ισχύς κινητήρα αντλίας : 0,78 x 1,30 = 1,01 kw έστω 1,10 kw. 4.4.11 Αντλίες πολυηλεκτρολύτη Οι αντλίες τροφοδοσίας πολυηλεκτρολύτη του συγκροτήµατος πάχυνσης-αφυδάτωσης θα είναι θετικής εκτόπισης µέγιστης παροχής 0,40 m 3 /h. Για µανοµετρικό λειτουργίας 60 m και απόδοση αντλίας της τάξης του 35% η απαιτούµενη ισχύς είναι : 0,40 x 60 Ισχύς άξονα αντλίας : ----------- = 0,19 kw. 3,67x35 Ισχύς κινητήρα αντλίας : 0,19 x 1,3 = 0,24 kw έστω 0,25 kw. 4.4.12 Αντλιοστάσιο διάθεσης καθαρών Στο αντλιοστάσιο καθαρών θα εγκατασταθεί ζεύγος υποβρύχιων αντλιών παροχής 100 m 3 /h. Για µανοµετρικό λειτουργίας 10 m και απόδοση αντλιών της τάξης του 53% η απαιτούµενη ισχύς είναι : Ισχύς άξονα αντλίας : 100 x 10,0 --------------- = 5,14 kw. 3,67x53 ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 22
Ισχύς κινητήρα αντλίας : 5,14 x 1,25 =6,43 kw έστω 6,50 kw. 4.4.13 Αντλιοστάσιο βιοµηχανικού νερού Στο αντλιοστάσιο βιοµηχ. νερού θα εγκατασταθεί ζεύγος υποβρύχιων αντλιών παροχής 15 m 3 /h. Για µανοµετρικό λειτουργίας 10 m και απόδοση αντλιών της τάξης του 45% η απαιτούµενη ισχύς είναι : 15 x 10,0 Ισχύς άξονα αντλίας : ------------- = 0,91 kw. 3,67x45 Ισχύς κινητήρα αντλίας : 0,91 x 1,25 = 1,14 kw έστω 1,10 kw. 4.4.14 Αντλίες τροφοδοσίας νερού (πιεστικό) Στο χώρο της δεξαµενής βιοµηχανικού νερού θα εγκατασταθεί πιεστικό συγκρότηµα αποτελούµενο από ζεύγος αντλιών παροχής 35 m 3 /h. Για µανοµετρικό λειτουργίας 70 m και απόδοση αντλιών της τάξης του 70% η απαιτούµενη ισχύς είναι : 35 x 70 Ισχύς άξονα αντλίας : ------------- = 8,9 kw. 3,67x70 Ισχύς κινητήρα αντλίας : 8,9 x 1,25 = 11,1 kw έστω 11 kw. 4.4.15 Αντλιοστάσιο στραγγιδίων Στο αντλιοστάσιο στραγγιδίων θα εγκατασταθεί ζεύγος υποβρύχιων αντλιών παροχής 15 m 3 /h. Για µανοµετρικό λειτουργίας 10,0 m και απόδοση αντλιών της τάξης του 40% η απαιτούµενη ισχύς είναι : 15 x 10 Ισχύς άξονα αντλίας : ---------- = 1,02 kw 3,67x40 Ισχύς κινητήρα αντλίας : 1,02 x 1,25 = 1,28 kw έστω 1,50 kw. ΗΛΜ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ Σελίδα 23