UKONČENÍ REKONSTRUKCE ČOV LIBEREC

UKONČENÍ REKONSTRUKCE ČOV LIBEREC Iveta Žabková1 Abstract Liberec Waste Water Treatent Plant is the biggest WWTP in both the Liberecký and the Ústecký regions. The WWTP is owned by Severočeská vodárenská solečnost, a.s. and oerated by Severočeské vodovody a kanalizace, a.s. A reconstruction of the WWTP was undertaken fro 2006 to 2008 aied at eeting the WWTP s outlet araeters required by the effective legislation. Recently a two-year test oeration has been started to be coleted by Seteber 2010. Úvod Projekt je solufinancován Evroskou unií odle Rozhodnutí koise ro rojekt číslo CCI 2004/CZ/16/C/PE/004, z rostředků Státního fondu životního rostředí ČR a vlastníi zdroji investora Severočeské vodárenské solečnosti a.s. Telice. Je součástí širšího rojektu Rekonstrukce úravny vody a ČOV a rekonstrukce a dokončení kanalizace v ovodí Lužické Nisy jako oatření č. 2. Rekonstrukce ČOV Liberec byla zahájena 26.4.2006 ředání staveniště generálníu zhotoviteli Sdružení ČOV Liberec, které tvoří solečnosti Syner, s.r.o. Liberec a OHL ŽS, a.s. Inženýre stavby je fira VOD-KA a.s., generální rojektante a rovozovatele jsou Severočeské vodovody a kanalizace, a.s. Původní ČOV Liberec byla rojektována v 80. letech inulého století Hydrorojekte Praha a ři realizaci byly ulatněny technologie a strojní zařízení olatné době. V nezbytné rozsahu byla zrovozněna v říjnu 1994 a dokončena byla včetně úrav na staré ČOV v červnu 1995. Základní cíle rekonstrukce ČOV Liberec bylo slnění ožadavků dle legislativy EU a NV 61/2003 Sb. res. NV 229/2007 Sb. zejéna v araetru Ncelk. Obr. 1 ČOV Liberec řed rekonstrukcí a v růběhu rekonstrukce 1 Ing. Iveta Žabková, Severočeské vodovody a kanalizace, a.s., útvar rojekce, Paírová 10, 460 31 Liberec, tel. 485 340 511, e-ail: iveta.zabkova@scvk.cz

Projektová a ředrojektová řírava Generel kanalizace Nejdůležitější odklade ro vznik Fondu soudržnosti Lužická Nisa byl Generel kanalizace dvojěstí Liberec Jablonec nad Nisou, který financovala Severočeská vodárenská solečnost a.s. a na zracování se odílely Hydrorojekt CZ, a.s. Praha a Severočeské vodovody a kanalizace, a.s. Vzhlede k velkéu rozsahu řešeného úzeí byl rozdělen do 4 eta: I. etaa 12/1999 ovodí sběrače B v Liberci II. etaa 12/2000 ovodí sběrače A v Liberci III. etaa 09/2001 ovodí Jablonce nad Nisou IV. etaa 03/2002 suarizace výsledků LIBEREC ač JABLONEC nad Nisou A B Sb ěr B ra č ač Sbě ra č Sb ě S bě rač C Sb ěr I. A I. ETAPA II. ETAPA III. ETAPA Obr. 2 Rozsah jednotlivých eta zracování generelu Požadavke zadavatele bylo zracovat konceční ateriál, který by definoval kroky a činnosti sojené s řešení koncece rozvoje kanalizace dvojěstí Liberec a Jablonec nad Nisou, a to v etodických časových a finančních vazbách a zároveň osoudil hydraulickou funkci ČOV Liberec s ohlede na aktuální stav a řiravovanou rekonstrukci.

Výsledke generelu byl návrh technických oatření v Liberci, Jablonci nad Nisou a blízké okolí ro otializaci kanalizační sítě a zároveň zrovnoěrnění řítoku na ČOV. Oatření č. 3 Rekonstrukce a dokončení kanalizace v ovodí Lužické Nisy je tvořeno 10 subrojekty: č. 3 Liberec stoka B I č. 4 Liberec stoka B XXVIII č. 5 Liberec stoka A VII ražený úsek štoly cca 385 č. 6 Liberec stoka B IV č. 7 Liberec stoka B XXV č. 8 Liberec stoka B XI ražený úsek štoly dl. 189 č. 9 Jablonec n. N. stoka J_A1 č. 10 Jablonec n. N. stoka J_A2 č. 11 Liberec dešťová zdrž č. 12 Stráž n. N. odkanalizování Obr. 3 DZ1-3 z ůvodních AN, DZ4 z ůvodní DN Výočty v ráci generelu kanalizace rokázaly, že kaacita sběrače A v úsecích nad areále ČOV je za význanějších dešťových událostí zcela vyčerána a stoka je řetížena. Vzhlede ke kaacitě ČOV řeadá na odlehčovací kooře za hrubý ředčištění značné nožství dešťových vod, které negativně ovlivňuje kvalitu vody v Lužické Nise. Mezi oatření, navržená v generelu kanalizace, bylo roto zařazeno vybudování dešťové zdrže s užitný objee cca 4000 3 a bylo konstatováno, že otřebný obje je k disozici v zasyané aktivační a dosazovací nádrži staré ČOV. Projektová řírava rekonstrukce ČOV Projektová řírava rekonstrukce ČOV Liberec byla zaočata v červnu 2002 vodohosodářskou studií Liberec rekonstrukce ČOV, na které soluracovala fira AQUA-CONTACT Praha, v.o.s. Poocí ateatického odelu byla rovedena otializace usořádání biologické linky. Biologický stueň byl navržen ve forě tzv. R-D-N systéu, tedy s ředřazenou denitrifikační sekcí následovanou nitrifikační sekcí a regenerací v roudu vratného aktivovaného kalu. Technologický výočte bylo zjištěno, že i o zrovoznění nevystrojené třetí dvojlinky á biologický stueň nedostatečný obje se šatnýi oěry objeů v jednotlivých částech aktivace a aby bylo ožné slnit řísné odtokové araetry v hodnotě Ncelk., bude nutné navrhnout systé R-D-N s tí, že v části stávajících suchých kolektorů bude uístěna regenerace kalu. Bylo řistoueno ke zkrácení usazovacích nádrží tak, aby se snížil odíl odbourané organiky, která je otřeba ro řádný chod denitrifikace a včlenění ezičerací stanice, která uožnila zvýšení hladiny v aktivaci na 5,8 (o 1 ) a v dosazovacích nádržích na 5,2. To si vyžádalo nabetonování obvodových stěn aktivačních nádrží o 0,6 a v dosazovacích nádržích o 0,8. Tí bylo dosaženo otřebných objeů v biologické stuni. Následovala dokuentace ro stavební řízení v září 2003, kde technologický návrh byl řehodnocen dle NV 61/2003 Sb.

Projektová řírava byla ukončena technickou částí zadávací dokuentace ro výběr zhotovitele v březnu 2005. Vlastní rekonstrukce ČOV byla zahájena v květnu 2006. Historie ČOV Liberec Biologická část ůvodní ČOV byla tvořena 3 dvojlinkai, řičež jedna dvojlinka nebyla vůbec vystrojená. Jednalo se o echanicko-biologickou čistírnu odadních vod se třei odélnýi a jední říčný odzení kolektore - tzv. koridorová ČOV, kde v jedné lince šířky 12 byly za sebou odélné usazovací nádrže délky 25, regenerace kalu délky 26, ředřazená denitrifikace délky 9,5, nitrifikační nádrže byly tvořeny 4 kontaktory délky 5 s jenobublinnou aerací a odélné říčně rotékané dosazovací nádrže s rovný dne a odsávání kalu délky 65. Hloubka vody v biologické stuni byla 4,8. Vždy ezi 2 linkai byl suchý kolektor ro trubní a kabelová vedení. Odadní vody z Liberce a Jablonce nad Nisou řitékají na ČOV dvěa kenovýi sběrači A a B. Sběrač A, který řivádí odadní vody výhradně z Liberce, řichází rostore staré ČOV, kde byl v ráci výstavby ČOV vybaven hrubýi česlei, laače štěrku a dešťový oddělovače. Do areálu nové ČOV vstuuje shybkou od Nisou a odadní vody natékají do vstuní šnekové čerací stanice. Sběrač B řivádí veškeré odadní vody z Jablonce nad Nisou a dále z některých okrajových částí Liberce. Přitéká gravitačně štolou řío na novou ČOV řes laák štěrku, za který následuje dešťový oddělovač. Odlehčené vody jdou řes vírový searátor do Lužické Nisy. Odadní vody ze sběrače B dále natékají gravitačně na hrubé a jené strojně stírané česle a dvojici tyového odélného rovzdušňovaného laáku ísku se solečný oste. Následuje rozdělení nátoku na biologickou část ČOV a odtok vyčištěných vod do Lužické Nisy. ČOV je vybavena kalový, lynový, teelný a energetický hosodářství. V růběhu let byly ostuně nahrazovány ůvodní dožilé strojní zařízení jako nař. sítoásový lis byl nahrazen odstředivkou a strojně stírané jené česle novýi česlei. Dále byla řešena eliinace fosforu dávkování síranu železitého. Postuně byla vyěněna čerací technika, dychadla a rovedena rease shrabovacích ostů dosazovacích nádrží. Z důvodů nevhodného uístění gravitačních zahušťovacích nádrží těsně od rovozní objekte a z důvodu nedostatečného zahuštění řebytečného kalu byla instalována odstředivka zahuštění řebytečného kalu a následně i lyzace, která zvýšila rodukci biolynu. Obr. 4 Schéa ůvodní ČOV

Rekonstrukce ČOV Liberec Návrhové araetry rekonstrukce ČOV Oroti ůvodní rojektovaný araetrů došlo k odstatnéu snížení hydraulického i látkového zatížení ČOV, což je dáno i stále klesající vývoje sotřeby itné vody. Tab. 1 Návrhové araetry ůvodní rojektované ČOV a ČOV o rekonstrukci Jednotka Počet ekvivalentních obyvatel Průěrné n o ž s t v í bezdeštných vyčištěných vod (Q24): z toho sběrač A z toho sběrač B Maxiální řítok na ČOV ři dešti Maxiální řítok na biologii ři dešti Přiváděné znečištění: BSK5 ČOV o rekonstrukci EO 3/d Původní rojektovaná ČOV /* 412 766 103 882 l/s 3/d 3/d l/s l/s 1 202 37 613 66 269 2 134 1 563 634 25 229 29 577 1 903 1 359 190 333 54 806 24 766 11 420 238 208,4 CHSKCr 26 928 491,3 NL 20 794 13 974 200 255 Ncelk. 3 508 1 796 34 32,8 N-NH4 1 347 24,6 Pcelk. 789 424 7,6 7,7 /* Údaje řevzaty z úvodního rojektu Hydrorojektu Praha Liberec čistírna odadních vod z 06/1988 Požadavky na kvalitu odtoku o dobu rekonstrukce V růběhu realizace rekonstrukce biologického stuně ČOV došlo ke zřísnění ožadavků vodorávní úřade a srávce reciientu a bylo nutné zajistit rovoz 4 linek ři iniálních odstávkách. Krajský úřad Libereckého kraje, odbor rozvoje venkova, zeědělství a životního rostředí vydal od č.j. KULK 62928/2006 dne 23.9.2006 ovolení k vyouštění odadních vod z ěstské ČOV Liberec do vod ovrchových, v růběhu rekonstrukce ČOV, kdy ČOV bude vykazovat írně snížený efekt biologického čištění: v nožství: růěr 645 l/s ax. 814 l/s v kvalitě: CHSK cr 90 130 BSK5 35 NL 40 40 50 Nanorg. 25 30 N-NH4 9 Pc 12 3 3 říustné hodnoty, stanovení se rovede tye vzorku A axiální hodnoty jsou neřekročitelné, stanovení se rovede tye vzorku A Zhoršená kvalita vyouštění je ovolena ouze o dobu ax. 12 hodin. V ostatních říadech latí současné rozhodnutí ro nerekonstruovanou ČOV, které je latné do 31.12.2008: CHSK cr 60 90 BSK5 15 NL 30 20 40 Nanorg. 20 30 Pc 1,5 3

říustné hodnoty. Nejsou roční růěry a ohou být v ovolené íře řekročeny odle hodnot uvedených v říloze č. 5 NV 61/2003 Sb., stanovení se rovede tye vzorku C - axiální hodnoty jsou neřekročitelné, stanovení se rovede tye vzorku A Roční růtok 20 000 000 3/rok. Požadavky na kvalitu odtoku o dobu zkušebního rovozu Krajský úřad Libereckého kraje, odbor rozvoje venkova, zeědělství a životního rostředí vydal od č.j. KULK 11879/2004/OLH dne 22.12.2004 ovolení k vyouštění odadních vod z ěstské ČOV Liberec do vod ovrchových o dobu zkušebního rovozu: v nožství: růěr 634 l/s, ax. 1358,5 l/s, ax. 1988 700 3/ěs., 20 000 000 3/rok v kvalitě: CHSK cr 50 80 BSK5 12 NL 25 20 Ncelk. 40 10 N-NH4 20 5 10 Pc 1 3 říustné hodnoty, stanovení se rovede tye vzorku C axiální hodnoty jsou neřekročitelné, stanovení se rovede tye vzorku A Hodnoty růěru u Ncel. a Pcelk, - jsou aritetické růěry koncentrací za osledních 12 kalendářních ěsíců a nesí být řekročeny Zěny nebo úravy v technické řešení Nejdůležitější článke ři zajištění srávné funkce ČOV jsou bezečně dienzované dosazovací nádrže. Z důvodů veli řísných odtokových araetrů u ČOV větších než 100 000 EO je nutný dokonalý návrh dosazovacích nádrží bez koroisů. Původně byly navržené klasické odélně rotékané dosazovací nádrže s odtahe kalu ze začátku dosazovacích nádrží z tzv. kalových jíek. Realizace tohoto řešení by bylo stavebně náročné. Na základě kladných zkušeností z rovozu dosazovacích nádrží šířky 12 na ČOV Jirkov byly na ČOV Liberec navrženy odélné souroudně rotékané dosazovací nádrže s řetězovýi shrabovacíi zařízeníi šířky 12 a odtahe kalu z konce nádrží. Dosazovací nádrže jsou navrženy dle atentového vzoru Prof. Ing. Petra Graua, Dr.Sc. V ČR jsou unikátní svou velikostí (délka 60, šířka 12 a s hloubkou vody 5,2 ), tvare a kaacitou a jejich řešení není běžnou záležitostí. Poěrně velká šířka dosazovacích nádrží vyžaduje nákladnější řešení odběru vyčištěné vody, neboť nerezové děrované otrubí je odsazené od stěny cca 1,6 v ose otrubí na konzolách. Výrobci shrabovacích zařízení nevyžadují sád dna, ouze dodržení rovinnosti a to zejéna v říčné sěru. Obr. 5 Detaily řešení dosazovacích nádrží Díky zěně oužitého tyu dosazovacích nádrží došlo k otočení regenerace a zěně uístění ČS vratného a řebytečného kalu do rostoru odtokového objektu vyčištěné vody. Vratný a řebytečný kal je řečeráván skrz odtokový objekt na začátek regenerace. Součástí je obtok regenerace, který uožňuje vyřadit regeneraci z rovozu. Regenerace je tvořena íchanou anoxickou zónou na začátku, řechází do oxické zóny rovzdušňované jenobublinnou aerací a dále v koncové části řechází do íchané anoxické zóny.

Na konci nitrifikace byla odstatně zenšena odlyňovací zóna na nezbytný rozsah v blízkosti čeradel interní recirkulace. Původně byla vyčleněna nornou stěny v každé nádrži šířky 12 a délky 2,0. V současné řešení á vnitřní ůdorysné rozěry 2 x 1 v každé lince. Pro zajištění hygienizace kalu bylo navrženo zvýšení teloty rocesu in. na 60 C (terofilní vyhnívání) s in. dobou zdržení 20 hod ve VN II a s využití rekuerace kalu oocí tzv. trubního hadu uístěného v uskladňovací nádrži. Nádrže budou rovozovány za sebou VN I vyhřívaný a VN II nevyhřívaný. V ráci rojektové říravy byl zracován energetický audit, který ověřil navržené technické řešení. V růběhu realizace rekonstrukce ČOV bylo rozhodnuto, že ro zahájení zkušebního rovozu ČOV budou vyhnívací nádrže zrovozněny v ezofilní oblasti. Na ČOV Liberec jsou vyhnívací nádrže 2x5200 3 a 1x 5100 3 uskladňovací nádrž dostatečné kaacity. Přebytečný kal je strojně zahušťován na odstředivce zahuštění s flokulační stanicí, která je vybavena lyzátovací zařízení firy Lysatec (Kutil et al., 2004). Pokud je vyhnívací nádrž navržena s dostatečnou kaacitou a další rovozní odínky jsou resektovány, ezofilní reži je zcela dostačující ro dosažení ožadovaných výstuních araetrů a účinnosti. Obr. 6 Trubní had v uskladňovací nádrži Na ČOV chyběla hoogenizační jíka sěsného kalu. Do výtlačného otrubí riárního kalu do VN byl ůvodně zaústěn výtlak zahuštěného kalu, což se ukázalo jako slabý článek rovozu. Z důvodu vysoké hustoty kalu se nedosahovalo ožadovaného čeraného nožství kalu. Z toho důvodu byla dodatečně do nádrže kalové vody vnořena ocelová jíka užitného objeu 100 3 vybavená íchadle Sěsný kal je v současné době čerán z jíky sěsného kalu vřetenový čeradle stávající otrubí do vyhnívacích nádrží. Rovněž bude zachována ožnost čerání kalu řío io jíku sěsného kalu do VN. Vyhnívací nádrže je ožné íchat loatkovýi íchadly nebo biolyne. Alternativně se zvažovalo echanické íchání oocí horizontálních čeradel a systée trysek uístěných ve vyhnívacích nádržích. Z důvodů vysoké energetické náročnosti bylo od tohoto řešení uuštěno. U dvojice odélných rovzdušňovaných laáků ísku byl nahrazen systé čerání vytěženého ísku a vody do searátoru ísku vyklízení oocí hydraulického draáku. Toto řešení se ukázalo jako rovozně solehlivější. Pro tuto velikost ČOV bylo zachováno vyklízení laáků štěrku na obou řítocích hydraulickýi draáky do kontejnerů na ísto ůvodně navrhovaného čerání sěsi vody a štěrku do odvodňovacích kontejnerů. Rekonstrukce kotelny roběhla ve dvou etaách. V rvní etaě byly osazeny 2 nové kotle a v ráci koletní rekonstrukce ČOV ěl být osazen třetí kotel. Bohužel se již dodaný ty kotlů řestal vyrábět a třetí kotel je trochu jiný s tí, že si vyžádal dodatečné úravy v kotelně tak, aby ho bylo ožné osadit do řiraveného rostoru. Ve stavební části je nutno uozornit na sanace železobetonových nádrží, neboť jsou to nealé eníze investora. Nejhorší stav žb. konstrukcí je většinou na styku hladina-vzduch a koruny nádrží. Na ČOV Liberec byly z větší části rováděny nabetonávky nádrží. Před vlastní sanací vrchu nádrží je otřeba rovedení deontáže zábradlí nebo kolejnic a následně jejich zětná ontáž. Původní systé zdrojů vzduchu ve dychárně (2 turbodychadla) a 3x vzduchové ozinkované izolované otrubí DN 400 vedené v kolektoru byl ostuně deontován a byl nahrazen systée 4x rotační ístové dychadlo 3+1 v rotihlukových krytech se solečný vzduchový nerezový otrubí DN 700 s tl. stěny 3 ostuně odstuňovaný až na DN

300. Na části otrubí byla rovedena teelná izolace inerální vatou tl. 100 s hliníkovýi lechy. Vzduchové otrubí v kolektoru á vysokou telotu. Bylo navrženo nožství vzduchu dodávané dychadly regulovat frekvenčníi ěniči v závislosti na hodnotě růěrného obsahu kyslíku (růěrná hodnota ěření všech kyslíkových sond v šesti linkách) s následnou ožností doregulování regulační klakou na řívodu do každé linky s volitelnou dobou ro vyhodnocení (cca 10 20 inut). Takto navržený systé vykazoval vysoké hladiny hluku a bylo nutné tento systé odstatně zjednodušit tak, aby se oezily vysoké frekvence ři naojování dychadel. Závěr Rekonstrukce ČOV Liberec robíhala za rovozu ČOV a i řes oěrně dobře řiravenou rojektovou dokuentaci bylo nutné rojednat a dořešit některé zěny a úravy technického řešení (celke 59 zěn). V době rojektové říravy nebyla řešena rekonstrukce koletní ČOV, ale v růběhu rekonstrukce se ukázalo, že je otřeba dodatečná výěna dalších zařízení z důvodů šatného technického stavu nař. íchání uskladňovací nádrže, systé doravy odvodněného kalu do kontejnerů aod. Ukázalo se, že je otřeba řešit rekonstrukci ČOV jednou stavbou a ne souběžně io tuto stavbu jiný zhotovitele - nař. dodávka druhé odstředivky zahuštění. Nastal roblé se systée řízení a s naojení na další části rekonstrukce ČOV. Neřešit nař. rekonstrukci kotelny etaovitě, rotože se ůže zěnit ty kotlů a bude roblé vůbec s jejich uístění. Nezaoínat na odrobný haronogra výstavby včetně rovizorních oatření ro zajištění rovozu ČOV. Byly řiraveny další ožnosti ro rozvoj úzeí a naojování dalších lokalit v souladu s úzeníi lány. Poděkování Velký dík atří vše, kteří se odíleli na říravě a realizaci rekonstrukce ČOV Liberec. Věříe, že zkušební rovoze se otvrdí slnění základního cíle rekonstrukce ČOV, tj. snížení dusíkatého znečištění. Literatura 1. GRAU Petr: Návrh úrav a vybavení dosazováků na ČOV Liberec, 03/2006, Praha. 2. Hydrorojekt Praha: Liberec čistírna odadních vod, úvodní rojekt, 06/1988. 3. CHUDOBA PAVEL.: Bencharking kalového hosodářství velkých ČOV v ČR (2008), Veolia Voda ČR, Pařížská 11, 110 00 Praha 1, ČR. 4. Severočeské vodovody a kanalizace, a.s. Telice: Liberec rekonstrukce ČOV, zadávací dokuentace ro výběr zhotovitele, 05/2005. 5. Severočeské vodovody a kanalizace, a.s. Telice: Generel kanalizace Liberec Jablonec nad Nisou I. až IV. etaa, 1999-2002.