1c - Kapacita ČOV

25.9.2012
Zatížení ČOV
Pojmy
• EO … ekvivalentní obyvatel
… vyjádření znečištění vztažené na 1 obyvatele
(např. BSK5 nebo NL)
• ČOV … čistírna odpadních vod
• specifická spotřeba vody
průměr ČR 110 l/os.den
Praha 180 l/os.den
Afrika 50 l/os.den
Severní Amerika 660 l/os.den
• látkové znečištění – indikátory
ÚČOV
BSK5, CHSK, sloučeniny C, N, P, těžké kovy Cu, Pb, Zn, Cr…
3
Požadované údaje
Zatížení ČOV
Zatížení ČOV
• průměrný denní přítok za bezdeštného období … Q24
• množství balastních vod … Qb
• maximální hodinový přítok za bezdeštného období … Qh,max
• minimální hodinový přítok za bezdeštného období … Qh,min
Observed Discharge and Diurnal Dry Weather Flow
Discharge (m 3/s)
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
kolísání denního přítoku za bezdeštného období
( všední dny, víkend, sezónní výkyvy)
9
Discharge [m3/s]
0.12
Současný stav x Výhledový stav
• přímým měřením
• výpočtem
• výpočtem
0
Time
Obyvatelstvo
Zatížení ČOV
Průměrný denní průtok Qo24:
Q o24 = q.o
specifická potřeba vody (l/obyv.den)
o…
výhledový počet obyvatel
kmin…
Q od
24
(l.hod-1)
součinitel minimální hodinové nerovnoměrnosti
obyv. 30 40 50 75 100 300 400 500 1t. 2t. 5t. 10t. 20t. 30t. 50t. 100t.
k min 0 0 0 0 0 0 0 0,5 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,7
Maximální denní průtok Qod:
kd…
Q oh, min = k min .
(l.den-1)
q…
Q od = q.o.k d
Zatížení ČOV
Obyvatelstvo
Minimální hodinový průtok Qoh,min:
(l.den-1)
součinitel denní nerovnoměrnosti
ČOV < 1 000 EO
1,5
1 000 EO < ČOV < 5 000 EO
1,4
5 000 EO < ČOV < 20 000 EO
1,35
ČOV > 20 000 EO
1,25
Maximální hodinový průtok Qoh,max:
Q oh,max = k max .
Q od
24
(l.hod-1)
kmax… součinitel maximální hodinové nerovnoměrnosti
obyv. 30 40 50 75 100 300 400 500 1t. 2t. 5t. 10t. 20t. 30t. 50t. 100t.
k max 7,2 6,9 6,7 6,3 5,5 4,4 3,5 2,6 2,2 2,1 2 2 1,9 1,8 1,7 1,5
1
25.9.2012
Zatížení ČOV
Zatížení ČOV
Průmysl - „splaškové“ vody
Průměrný denní průtok Qp24,splas.:
Průmysl - „splaškové“ vody
Q p24,splas. = ( q pití + qmytí ). p.s
q…
Maximální denní průtok Qpd,splas.:
(l.den-1)
Q d,p splas. = Q p24,splas. .k d
specifická potřeba vody na mytí a pití (l/zam.den)
p…
počet zaměstnanců v 1 směně
s…
počet směn
kd …
… na pití a provoz závodní kuchyně se uvažuje 30 l/zam. směnu (5+25),
rozloženo rovnoměrně po celou dobu směny
… na mytí dle charakteru provozu:
čistý provoz
špinavý provoz
provoz horký špinavý
50 l/zam.směnu
120 l/zam.směnu
220 l/zam.směnu
(l.den-1)
součinitel denní nerovnoměrnosti
Maximální hodinový průtok Qph,max,splas.:
Q ph,max,splas. = k d .( q pití .k pití + qmytí .kmytí ). p
(l.hod-1)
pro pití a mytí v čistém provozu 1/8
k…
kmytí … pro mytí ve špinavém nebo horkém provozu 9/16
Zatížení ČOV
Zatížení ČOV
Průmysl - procesní odpadní vody
Balastní vody
současný stav??? … měření x „kvalifikovaný“ odhad
výrobní proces??? … kolísání průtoku???
výhledový stav??? … opatření na stokové síti → efekt???
… zadáno jako počet EO nebo Q [m3/s]
Q
p
24, proc.
= q.EO
… k specifickým spotřebám se přičítá specifické množství
balastních vod 50 l/os. den
Q d,p proc. = Q p24, proc. .k d
Q ph, max,proc. =
st …
p
Q d,
proc.
st
(l.den-1)
(l.hod-1)
1
počet pracovních hodin za den
Zatížení ČOV
Zatížení ČOV
Bilance znečištění
Bilance - průtoky
průmysl … EOprům. = ½.Σpracovníků + EOproc.
Průměrný bezdeštný denní přítok
p
Q 24 = Q o24 + Q p24, splas. + Q 24,
proc. + Q b
(l.den-1)
Q h max = Q
+Q
p
d,splas.
+Q
p
d, proc.
ΣEO = EOobyv. + EOprům.
Orientační složení
splaškových odpadních vod
Znečištění přitékající na ČOV
Maximální bezdeštný hodinový přítok
o
h,max
2
(l.den-1)
+ Qh b
Q h min = Q do min + Q ph,min,splas. + Q h,p min,proc. + Q b
(l.hod-1)
(l.hod-1)
Návrhový přítok přítok
Q n = 2 ⋅ Qh max
větší z maximálních hodinových hodnot pro obyvatelstvo nebo průmysl
Z = ΣEO . specifické znečištění
[g.den-1]
Koncentrace znečištění
c = Z/Qd
1
[g.m-3]
spec.znečištění
BSK5
CHSK
NL
NC
PC
60 g/ob.d
120 g/ob.d
55 g/ob.d
11 g/ob.d
2,5 g/ob.d
2
25.9.2012
Zatížení ČOV
Proč výpočet zatížení?
návrh, intenzifikace ČOV
požadované „předpokládané“ parametry
kvalita dat???
10
„Rubbish in – rubbish out.“
Úloha
Každý vlastní město
Průtoky
Q24, Qh min, Qh max, Qb, Qn
Látkové zatížení
BSK, CHSK, NL, P, N
Q24 … určení průměrných hodnot přiváděného znečištění
návrhové parametry – produkce písku, kalu, bioplynu …
Qd … návrhové parametry – hydraulické zatížení, doba
zdržení, recirkulační poměr …
maximální hydraulické a látkové zatížení
Qh,max , Qh,min … dimenzování biologické části ČOV
- např. dosazovací nádrže
Zdroje
1 Stokování a čištění odpadních vod, Hlavínek P. a kol.
2 Městské standardy vodáren. a kanal. zařízení na území hl. m. Prahy
3 Odvodnění urbanizovaných území – koncepční přístup, Krejčí V. a kol
4 ČSN 75 6101 Stokové sítě a kanalizační přípojky
5 Combined Sewer Overflows
– Guidance for Monitoring and Modeling, EPA
6 Rainfall, Runoff and Infiltration Re-visited, Allit R.
7 Modelling Sustainable Urban Drainage Structures, Reeves M. K. & Lewy M.
8 New approach for receiving water objectives for overflows from sewer
systems, Torben L.
9 Application of an Automatic Calibration Scheme for Urban Rainfall – Runoff
Models in MOUSE, Wangwongwiroj N., Flemmings S., Mark O.
10 Hydroekologický monitoring a modelování (připravovaná skripta), Mattas D.
11 Effect of Urbanisation – Drainage Management and WSUD, Daff G., Thurbon G.
3