Oczyszczalnia ścieków – zachęcamy do lektury

data publikacji: 2 kwietnia, 2024 Ostatnia aktualizacja: 15 maja, 2024

Pod koniec ubiegłego roku zakończyła się ważna inwestycja pn.: „Modernizacja ciągu przeróbki osadów Grupowej Oczyszczalni Ścieków Dębogórze”, która była realizowana od listopada 2018 roku w ramach Projektu pn. „Modernizacja ciągu gospodarki osadowej i innych obiektów oczyszczalni ścieków Dębogórze oraz rozwój sieci kanalizacji sanitarnej PEWIK GDYNIA” nr POIS.02.03.00-00-0023/17
w ramach działania 2.3 „Gospodarka wodno-ściekowa w aglomeracjach, oś priorytetowa II „Ochrona Środowiska, w tym adaptacja do zmian klimatu” Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko 2014 – 2020. Głównym celem, tego zadania było spełnienie przez aglomerację Gdynia wymagań wynikających z dyrektywy unijnej 91/271/EWG dotyczącej oczyszczania ścieków komunalnych.

Stan techniczny oczyszczalni i intensywny rozwój miejscowości wchodzących w skład aglomeracji Gdynia w ostatnich latach spowodował podjęcie decyzji o modernizacji oczyszczalni w zakresie głównych procesów technologicznych części osadowej. Celem inwestycji było zapewnienie optymalnych warunków dla procesu fermentacji osadu, czego jednym z efektów jest istotne zwiększenie produkcji biogazu, stanowiącego źródło odnawialnej energii do produkcji energii elektrycznej i cieplnej. Przeprowadzony proces inwestycyjny zwiększa samowystarczalność energetyczną oczyszczalni z ok. 50% (przed modernizacją) do ok. 70%, a tym samym pozwolił zmniejszyć oddziaływanie na środowisko naturalne w myśl filozofii gospodarki obiegu zamkniętego.

Przypomnijmy, oczyszczalnia ścieków „Dębogórze” stanowi najważniejszy element naszego systemu kanalizacyjnego obejmującego takie miasta jak: Gdynia, Reda, Rumia i Wejherowo, Gminę Wiejską Wejherowo oraz część Gminy Puck, Gminy Kosakowo oraz Gminy Szemud. Obiekt powstał w latach 1961 – 1965, zapewniając początkowo jedynie mechaniczne oczyszczanie ścieków. Rozwój miast i gmin tworzących zlewnię GOŚ „Dębogórze” oraz wzrost świadomości i wymagań w zakresie ochrony środowiska, spowodowały podjęcie decyzji o dalszych etapach modernizacji i rozbudowy w latach 1984 – 1995 i  1995 -1997.  Z chwilą przystąpienia Polski do Unii Europejskiej, przepisy dotyczące jakości oczyszczonych ścieków odprowadzanych do środowiska uległy dalszemu zaostrzeniu, w związku z czym konieczne stało się przeprowadzenie w latach 2005 – 2009 kolejnej rozbudowy.

W ramach inwestycji zmodernizowano istniejące oraz wybudowano nowe obiekty technologiczne, które mają umożliwić  stabilne i skuteczne oczyszczanie ścieków wytwarzanych w rozwijającej się Aglomeracji Gdynia oraz zwiększyć efektywność przeróbki osadów ściekowych, tak aby przyniosła wymierne korzyści wyrażone w zwiększonej produkcji biogazu.

Inwestycja współfinansowana była ze środków Funduszu Spójności w formie dotacji i środków własnych Spółki oraz pożyczki zaciągniętej w Narodowym Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Warszawie. Realizacja Kontraktu była procesem czasochłonnym i kosztownym. Spółka czyniła starania, aby pozyskać jak największe dofinansowanie na ten cel. Udało się to osiągnąć dzięki bardzo dobrej współpracy z Narodowym Funduszem Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.

Wartość kontraktu pn.: „Modernizacja ciągu przeróbki osadów GOŚ Dębogórze” wyniosła łącznie
93 mln zł brutto, w tym 53,5 mln zł stanowiła dotacja z Funduszu Spójności, a 19 mln zł pożyczka
z NFOŚiGW.

Całkowita wartość projektu nr POIS.02.03.00-00-0023/17 wynosi 120,9 mln zł brutto, w tym wysokość dofinansowania 63 mln zł, a pożyczka z NFOŚiGW 29 mln zł.

W ramach kontraktu wykonano nw. obiekty:

beztlenowej stabilizacji osadów ściekowych:

Ob. 204/1,2,3   – Zamknięte komory fermentacji ZKF

Ob. 205, 205A  –  Budynek operacyjny ZKF z klatką schodową

instalacji usuwania azotu z odcieków z odwadniania osadów ściekowych:

Ob. 209/4         – Zbiornik retencyjny

Ob. 209/5         – Reaktor usuwania azotu

Ob. 209/6         – Budynek dmuchaw

Ob. 209/7        – Pompownia odcieków

instalacji biogazu:

Ob.2015          – Odsiarczalnia biogazu (wymiana odsiarczalników w istniejącej lokalizacji)

Ob. 219            – Pochodnia nadmiarowa biogazu

pompowni frakcji pływających i wód odciekowych

Ob. 7/1,2,3       – Pompownia tłuszczów

Ob. 7/4              – Pompownia odcieków

Ponadto poddano modernizacji:

Ob. 203            – Pompownia osadów zagęszczonych

Ob. 207/1,2     – Zbiorniki buforowe osadu przefermentowanego

KZ207               – Komora zasuw dla ob. 207/1,2.

W listopadzie 2018 roku podpisano umowę na wykonanie zadania inwestycyjnego pn.: „Modernizacja ciągu przeróbki osadów GOŚ Dębogórze” z Wykonawcą – Konsorcjum firm: Lider – WTE Wassertechnik (Polska) Sp. z o.o. z Warszawy, Partner – WTE Wassertechnik GmbH z Essen, Partner – Przedsiębiorstwo Usług Hydrotechnicznych „RUSIECKI” Adam Rusiecki Sp. z o.o. ze Szczecina. Zakres rzeczowy obejmował m.in. przygotowanie terenu, niezbędne demontaże i rozbiórki starych obiektów, uzbrojenie terenu wraz z przyłączami i połączeniami międzyobiektowymi, budowę nowych obiektów, uporządkowanie terenu budowy oraz wykonanie terenów zielonych.

Podstawowym celem modernizacji obiektu było zwiększenie przepustowości przeciążonego węzła stabilizacji osadów ściekowych poprzez wzrost pojemności komór fermentacyjnych. Stare obiekty pracujące od roku 1993 o pojemności 11 000 m3 zostały zastąpione nowymi komorami o pojemności 19 200 m3wyposażonymi w nowoczesne systemy mieszania osadów automatycznej regulacji i kontroli procesu. W efekcie czas zatrzymania osadu w komorach wzrósł z 15 do około 25 dni, w efekcie czego znacząco (o około 26%) wzrosła produkcja biogazu, który wykorzystywany jest do produkcji energii elektrycznej i cieplnej, przyczyniając się do poprawy bilansu energetycznego oczyszczalni (udział energii odnawialnej wzrósł o ponad 20%, pokrywając już w roku 2023 niemal 60% energii elektrycznej zużywanej przez oczyszczalnię).

W efekcie wzrostu stopnia stabilizacji osadu w procesie fermentacji poprawie uległy dalsze procesy przeróbki osadów ściekowych: odwadnianie (zmniejszenie zużycia polielektrolitu do procesu o około 13%), suszenie oraz spalanie (poprawa jakości osadu odwodnionego wpływa pozytywnie na bilans energetyczny procesu poprzez ograniczenie ilości biogazu wykorzystywanego do wspomagania spalania).

Wybudowana w ramach inwestycji instalacja oczyszczania odcieków z odwadniania osadów ściekowych jest najbardziej innowacyjną technologią pozwalającą na wspomaganie i optymalizację procesów oczyszczania ścieków w ciągu głównym oczyszczania biologicznego. Zastosowana technologia AnitaMox wykorzystuje specyficzne właściwości bakterii Anammox, dzięki czemu możliwe jest usuwanie związków azotu z odcieków przy ograniczonym zapotrzebowaniu na napowietrzanie. Związki azotu w cieczy z odwadniania osadów w tradycyjnej technologii są zawracane na początek oczyszczalni ścieków przyczyniając się do wzrostu obciążenia części biologicznej dodatkowym – około 10% wzrostem ładunku azotu (w stosunku do ścieków dopływających z miasta). Nowa technologia oczyszczania odcieków pozwoliła o około 80% ograniczyć ładunek zanieczyszczeń zawracany z odciekami, przy czym proces ten jest znacznie mniej energochłonny od klasycznego procesu nitryfikacji/denitryfikacji realizowanego w ciągu głównym (w technologii AnitaMox prowadzona jest tzw. „skrócona” nitryfikacja, polegająca na przekształceniu azotu amonowego w azotyny, które bakterie Anammox przekształcają bezpośrednio w azot gazowy). Dodatkową zaletą tego procesu jest brak konieczności dostarczania związków węgla organicznego do procesu denitryfikacji. W efekcie wprowadzenia tego procesu, zredukowano o około 10% ilość energii elektrycznej zużywanej na proces napowietrzania ścieków w ciągu głównym oczyszczalni.

W ramach zrealizowanego projektu uruchomiono również nową pompownię tłuszczy zatrzymywanych w części mechanicznej oczyszczalni. Instalacja wykorzystuje ciepły osad z komór fermentacyjnych do wymieszania tłuszczu i stworzenia emulsji umożliwiając jego efektywne tłoczenie do procesu fermentacji. Tym samym rozwiązany został trudny technicznie problem zagospodarowania odpadów tłuszczowych przyczyniając się jednocześnie do ich wykorzystania w celu produkcji biogazu.

W marcu 2022 r. uruchomiona została instalacja fotowoltaiczna o mocy około 400 kW. W roku 2023 instalacja wyprodukowała 448 MWh energii elektrycznej, co stanowi około 3,1% zużywanej energii przez oczyszczalnię ścieków.

Czas, jak na tak ogromne przedsięwzięcie, był bardzo trudny. Cały proces budowlany trwał prawie 5 lat, napotykając na wiele wyzwań zwyczajnych, jak i całkiem nowych tj.: pandemia COVID-19, wojna na Ukrainie, czy też kryzys energetyczny. Pomimo tych trudności we wrześniu 2023 roku ruch próbny zmodernizowanego ciągu gospodarki osadowej został zakończony z wynikiem pozytywnym. Na Rysunku 1. przedstawiono schemat technologiczny oczyszczalni ścieków po zrealizowanym procesie inwestycyjnym.

Rysunek 1. Schemat procesów technologicznych GOŚ ”Dębogórze” po modernizacji węzła gospodarki osadowej

Obecne parametry jakościowo-technologiczne oczyszczalni

Obciążenie oczyszczalni ścieków wyrażone liczbą RLM (równoważna liczba mieszkańców) systematycznie wzrasta, w ubiegłym roku wartość ta osiągnęła 543 tys. (wobec wartości projektowej 550 tys. RLM). Wyraża się to zarówno wzrostem ilości ścieków dopływających do oczyszczalni, jak i wzrostem stężeń zanieczyszczeń w nich zawartych. W efekcie, w procesach oczyszczania powstaje więcej osadów ściekowych i rośnie obciążenie obiektów przeróbki osadów ściekowych. Oczyszczalnia utrzymuje jednak stabilnie wysoki poziom jakości oczyszczonych i odprowadzanych do Zatoki Puckiej ścieków, przyczyniając się do poprawy jakości środowiska w rejonie.

W poniższej tabeli przedstawiono wyniki jakości odprowadzanych ścieków w ostatnich latach.

Tabela 1. Stężenia oraz stopnie redukcji podstawowych wskaźników zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych GOŚ „Dębogórze” w latach 2015 – 2023.

Plany PEWIK GDYNIA na dalsze modernizacje oczyszczalni

Prawidłowa, stabilna i efektywna oczyszczalnia ścieków to „permanentny” proces modernizacyjny. Zmieniają się wymagania, następuje rozwój technologiczny, użytkowane urządzenia w tak wysoce korozyjnym środowisku ulegają szybkiej degradacji. Obecnie trwają prace projektowe przebudowy węzła mechanicznego oczyszczania ścieków – zadanie zgłoszone do finansowania WFOŚiGW
w Gdańsku, natomiast inny projekt poprawy efektywności odwadniania osadów na prasach komorowych wraz z montażem nowego zbiornika biogazu jest zawarte we wniosku do programu FENIKS. Obecnie zakończyliśmy również prace montażowe związane z realizacją rozbudowy instalacji kogeneracji o kolejny agregat (o mocy 600 kW). Jednocześnie PEWIK pracuje nad koncepcją dalszych modernizacji w celu utrzymania swojej wysokiej skuteczności w obecnych, jaki planowanych wymaganiach Dyrektywy Ściekowej UE.

Wszystkie przedsięwzięcia Spółki odpowiadają priorytetowym kierunkom działań w ochronie wód, nakreślonym w polityce ekologicznej państwa oraz przyczyniają się do spełnienia celów strategii rozwoju województwa pomorskiego, będącej narzędziem polityki samorządu, umożliwiającym wspieranie procesów rozwojowych województwa zmierzających do długotrwałego i zrównoważonego rozwoju regionu.

Mamy nadzieję,  że pozytywne efekty naszych przedsięwzięć będą widoczne przez wiele lat, zaś nowoczesna infrastruktura dobrze będzie służyć mieszkańcom i przyrodzie naszego regionu.

Share