wwtp trestrail development proposal

WASTEWATER MANAGEMENT PROPOSAL

P R O J E C T : PROPOSED HOUSING DEVELOPMENT T R E S T R A I L L A N D S , A R I M A

Prepared and Calculated by JEFFREY A. JAMES Dip Pl Cr, Dip Env. Mgmt. MTPATT WPC

WSSM PLUMBING PROFESSIONALS

TRESTRAIL LANDS HOUSING DEVELOPMENT

WASTEWATER MANAGEMENT PROPOSAL 2 ©WSSM Ltd

1

I N T R O D U C T I O N A p r i v a t e e n t e r p r i s e p r o p o s e s t o d e v e l o p 5 1 H e c t a r e s o f l a n d a t T r e s t r a i l L a n d s , A r i m a f o r t h e p u r p o s e s o f a R E S I D E N T I A L B U I L D I N G D E V E L O P M E N T . T h i s d e v e l o p m e n t w i l l c o n s i s t a m o n g o t h e r t h i n g s 1 , 2 0 0 r e s i d e n t i a l b u i l d i n g u n i t s , a P r i m a r y S c h o o l , P o l i c e P o s t , C o m m u n i t y C e n t e r a n d R e c r e a t i o n a l p a r k w i t h w a s h r o o m f a c i l i t i e s

W S S M p r o p o s e s t o d e s i g n , c o n s t r u c t , f a b r i c a t e a n d i n s t a l l a p a c k a g e d W a s t e w a t e r T r e a t m e n t P l a n t , t o m a n a g e t h e W a s t e w a t e r g e n e r a t e d f r o m t h i s d e v e l o p m e n t . T h i s p l a n t i s t o b e c a p a b l e o f t r e a t i n g 4 . 5 k m 3 o f w a s t e w a t e r p e r d a y .

ANTCIPATED WASTEWATER PEAK FLOW

Estimated Population

Total amt. of Residential units 1206

units Design

Amt. per Residential unit 4.5

persons WASA - Guidelines for Design of Water and Wastewater systems

Estimated Residential population

5427 persons calculated

Proposed WWTP capacity

Wastewater Discharge per person 280

litres/day WASA - Guidelines for Design of Water and Wastewater systems

Estimated Wastewater Discharge

1519560 litres/day calculated

Allow 5% for Wastewater Discharge from other sources within the Development

75978

estimated

Total Wastewater Discharge from Development

968720 litres/day calculated

Allow Peak Factor 5/P 1/6 4

where P is population in thousands.

Peak Wastewater Discharge

3874880 litres/day

Size of proposed Development 51

hectares

Allow for Ground Water Infiltration 255000

litres/day 5000 l/ha/day

Peak Flow 4129880 litres/day

4130 m

3/day

T h e e x p e c t e d e f f l u e n t w h e n t r e a t e d w i l l b e :

2 0 m g / l B i o c h e m i c a l O x y g e n D e m a n d

l e s s t h a n 3 0 m g / l o f t o t a l s o l i d s T h i s m e e t s t h e d i s c h a r g e s t a n d a r d s s e t o u t b y E n v i r o n m e n t a l M a n a g e m e n t A u t h o r i t y a n d W a t e r a n d S e w e r a g e A u t h o r i t y .




2

T h i s P a c k a g e d W a s t e w a t e r T r e a t m e n t P l a n t w i l l b e d e s i g n e d u s i n g t h e E X T E N D E D A R E A T I O N p r o c e s s w h i c h u s e s m o d i f i e d a c t i v a t e d s l u d g e p r o c e d u r e s . I n E x t e n d e d A e r a t i o n , t h e r a w s e w a g e g o e s s t r a i g h t t o t h e a e r a t i o n t a n k f o r t r e a t m e n t . T h e w h o l e p r o c e s s i s a e r o b i c . T h i s s i m p l i f i c a t i o n i m p l i e s l o n g e r a e r a t i o n t i m e w h i c h h a s e a r n e d f o r t h e p r o c e s s t h e n a m e " e x t e n d e d a e r a t i o n " . T h e B O D r e m o v a l e f f i c i e n c y o f t h e e x t e n d e d a e r a t i o n p r o c e s s i s h i g h e r t h a n a c t i v a t e d s l u d g e p r o c e s s w h i c h m a k e s i t e s p e c i a l l y d e s i r a b l e t o u s e w h e r e i t i s t o b e f o l l o w e d b y U V t e r t i a r y t r e a t m e n t b e f o r e d i s c h a r g e . W S S M T r e a t m e n t S y s t e m w i l l c o m p r i s e o f c o m p o n e n t s w h i c h w i l l b e i m p o r t e d f r o m t h e U n i t e d S t a t e s . T h i s p r o p o s e d W W T P m u s t b e l o c a t e d o n t h e w e s t e r n p e r i m e t e r ( d o w n - w i n d ) o f t h e d e v e l o p m e n t o n a t l e a s t 3 6 0 0 m 2 o f l a n d , i n c l o s e p r o x i m i t y t o e i t h e r a n a t u r a l o r m a n - m a d e w a t e r c o u r s e T h e p l a n t s h a l l b e :

D u p l e x T a n k c o n s t r u c t i o n w i t h e a c h h a l f c a p a b l e o f t r e a t i n g f i f t y p e r c e n t o f t h e d a i l y f l o w a n d a l l o w s f o r d o w n t i m e f o r c l e a n i n g a n d r e p a i r s . E a c h h a l f w i l l h a v e a n a n o x i c , a e r a t i o n , c l a r i f i e r , a n d s l u d g e d i g e s t e r c o m p a r t m e n t t o a l l o w f o r t r e a t m e n t o f w a s t e w a t e r

G r i t C h a m b e r f o r r e m o v i n g g r i t a h e a d o f p u m p s

S l u d g e D r y i n g b e d s ( 4 n o . )

Figure 1 - Extended Aeration Process Flow diagram

http://en.wikipedia.org/wiki/Activated_sludge




3

D E S C R I P T I O N O F P L A N T D u p l e x T a n k T h e p r o c e s s t a n k w i l l b e c o n s t r u c t e d o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e o r s t e e l t o w i t h s t a n d t h e p r e s s u r e s g e n e r a t e d b y i t s c o n t e n t s . T h e p r o c e s s t a n k s h a l l b e o f d u p l e x c o n s t r u c t i o n d i v i d e d i n t o f i v e c o m p a r t m e n t s . T h e r e i s t h e a n o x i c c h a m b e r i n t o w h i c h t h e r a w s e w e r a g e e n t e r s t o s t a r t t h e t r e a t m e n t p r o c e s s b y r e m o v i n g n i t r a t e s . F r o m t h i s c h a m b e r t h e s e w a g e f l o w s i n t o t h e a e r a t i o n c h a m b e r w h e r e a i r i s b u b b l e d t o c a u s e t h e t a n k ’ s c o n t e n t s t o b e a e r a t e d a n d a g i t a t e d t o k e e p t h e c o n t e n t s i n s u s p e n s i o n . F r o m t h i s c h a m b e r t h e s e w a g e p a s s e s t h r o u g h a f l o a t i n g w e i r i n t o t h e s e t t l i n g c h a m b e r . T h e f l o a t i n g w e i r a l l o w s e x c e s s w a s t e w a t e r d u r i n g p u m p i n g f r o m w e t w e l l t o r e m a i n i n t h e a e r a t i o n c h a m b e r a n d p r e v e n t s u p s e t s i n t h e c l a r i f i e r . I n c l a r i f i e r t h e q u i e s c e n t c o n d i t i o n s a l l o w t h e h e a v y s o l i d s t o s e p a r a t e f r o m i t s c a r r y i n g l i q u i d a n d s i n k t o t h e b o t t o m o f t h e c h a m b e r , w h i l e t h e l i g h t s o l i d s f l o a t t o t h e s u r f a c e . T h e h e a v y p a r t i c l e s t h a t s i n k t o t h e b o t t o m o f t h e c h a m b e r a r e c a l l e d s l u d g e a n d t h e s o l i d s t h a t f l o a t t o t h e s u r f a c e a r e c a l l e d s c u m . T h e s e w a g e t h e n f l o w s t h r o u g h a f i l t e r t o r e m o v e a n y s t r a y s o l i d s b e f o r e i t g o e s t o t h e u l t r a v i o l e t s y s t e m f o r d i s i n f e c t i o n . T h e o t h e r c o m p a r t m e n t i n t h e t a n k i s c a l l e d t h e s l u d g e d i g e s t e r a n d i s n o t i n t e r - c o n n e c t e d t o t h e o t h e r c o m p a r t m e n t s i n t h e t a n k . A n y e x c e s s s l u d g e t o b e w a s t e d i s a i r l i f t e d t o t h i s t a n k t o b e a e r a t e d b e f o r e g o i n g o n t o t h e s l u d g e d r y i n g b e d s .

A F l o a t i n g W e i r b e t w e e n t h e a e r a t i o n a n d s e t t l i n g c o m p a r t m e n t a l l o w o n l y t h e n o r m a l f l o w t h r o u g h t h e s y s t e m a n d s t o r e s t h e e x c e s s f r o m p u m p i n g i n t h e a e r a t i o n c h a m b e r a n d f o r m s p a r t o f t h e a e r a t i o n p r o c e s s . O n t h e t a n k t h e r e i s a c a t w a l k t h a t a l l o w s a c c e s s f o r t h e o p e r a t i o n s r e q u i r e d i n t h e p l a n t . A l o n g t h e c a t w a l k t h e r e a r e s e v e r a l g a l v a n i z e d s t e e l p i p e s , c a l l e d d i f f u s e r s t h r o u g h w h i c h a i r f l o w s f r o m t h e h e a d e r f o r t h e a e r a t i o n p r o c e s s . T h e v o l u m e o f a i r d i s c h a r g e d f r o m e a c h d i f f u s e r i s r e g u l a t e d b y a g a t e v a l v e , w h i l e t h e c h e c k v a l v e a l l o w s a i r t o f l o w i n o n e d i r e c t i o n o n l y . T h e r e i s a u n i o n o n t h e d i f f u s e r t h a t a l l o w s f o r t h e s e p a r a t i o n o f t h e p i p e i n t o t h e s e w a g e a n d t h e h e a d e r p i p e . A l o n g t h e l e n g t h o f t h e c a t w a l k t h e r e a r e t w o s t e e l 1 0 0 m i l l i m e t r e p i p e s , o n e c a r r i e s a c t i v a t e d s l u d g e t o t h e b e g i n n i n g o f t h e a e r a t i o n p r o c e s s . T h e o t h e r p i p e c a r r i e s f r o m t h e s e t t l i n g c h a m b e r a n y e x c e s s s l u d g e t o t h e s l u d g e d i g e s t e r c h a m b e r t o b e a e r a t e d . T h e a m o u n t o f s l u d g e f l o w i n g i n e a c h p i p e i s a d j u s t e d b y o p e n i n g a n d c l o s i n g a 2 5 m i l l i m e t r e v a l v e t h a t c o n t r o l s t h e m . A n o t h e r v a l v e c o n t r o l s t h e s k i m m e r w h i c h r e m o v e s t h e s c u m t h a t h a s a c c u m u l a t e d o n t h e s u r f a c e o f t h e s e t t l i n g c h a m b e r . A t t h e e n d o f t h e s e t t l i n g c h a m b e r i s t h e o v e r f l o w c o l l e c t i o n c h a n n e l w i t h a n a d j u s t a b l e w e i r , o v e r w h i c h f l o w s t h e f i n a l e f f l u e n t w h i c h f l o w s t h r o u g h a f i l t e r t h e n t h r o u g h a 2 . 4 m i l l i m e t r e s t e e l p i p e a n d p o l y v i n y l c h l o r i d e p i p e t o t h e u l t r a v i o l e t d i s i n f e c t i n g s y s t e m , b e f o r e d i s c h a r g i n g t o d r a i n . s l u d g e d i s c h a r g e l i n e t o d r y i n g b e d s . A l o n g t h e l e n g t h a n d w i d t h o f t h e t a n k t h e r e w i l l b e t h r e e 1 0 0 m i l l i m e t r e v a l v e s . E a c h v a l v e w i l l b e c o n n e c t e d t o a c o m p a r t m e n t i n t h e t a n k t o a l l o w f o r e m p t y i n g f o r m a i n t e n a n c e o f t h e p l a n t i f r e q u i r e d . E a c h v a l v e w h e n o p e n e d a l l o w s t h e c o n t e n t s f r o m t h e c o m p a r t m e n t t o e m p t y o n t o t h e s l u d g e d r y i n g b e d t h r o u g h a c o m m o n 1 0 0 m i l l i m e t r e P V C p i p e . J u s t b e f o r e t h e 1 0 0 m i l l i m e t r e P V C p i p e e n t e r s t h e s l u d g e d r y i n g b e d s t h e r e a r e f o u r 1 0 0 m i l l i m e t r e v a l v e s m a n i f o l d t o c o n t r o l t h e f l o w f r o m t h e t a n k i n t o e a c h o r a l l b e d s s i m u l t a n e o u s l y .




4

G r i t C h a m b e r

A g r i t c h a m b e r i s p l a c e d a h e a d o f t h e p u m p s t o r e m o v e s t o n e s a n d o t h e r s u c h m a t e r i a l t h a t c a n d a m a g e t h e p u m p s i m p e l l e r . A m e c h a n i c a l p u m p i s p r o v i d e d t o r e m o v e a c c u m u l a t e d g r i t f r o m c h a m b e r .

S l u d g e D r y i n g B e d s

T h e r e w i l l b e f o u r s l u d g e d r y i n g b e d s e a c h m e a s u r e s a p p r o x i m a t e l y t e n m e t e r s b y f i v e m e t e r s . T h e d i s t r i b u t i o n p o l y v i n y l c h l o r i d e p i p e s a r e u n d e r t h e f i l t e r m e d i a . T h e m e d i a i s m a d e u p o f a 2 0 0 m i l l i m e t e r o f 1 2 t o 1 8 m i l l i m e t r e s w a s h e d g r a v e l , u p o n w h i c h i s a 1 5 0 m i l l i m e t r e o f 1 0 m i l l i m e t r e s w a s h e d p e a g r a v e l u p o n w h i c h i s t h e 1 0 0 m i l l i m e t r e f i n a l l a y e r o f s h a r p s a n d . E a c h b e d i s p r o v i d e d w i t h a o n e m e t e r s q u a r e s p l a s h p a d t o p r e v e n t e r o s i o n o f t h e s a n d w h e r e t h e s l u d g e i m p a c t s . T h e f i l t r a t e f r o m t h e s l u d g e d r y i n g b e d s f l o w t h r o u g h a 1 0 0 m i l l i m e t r e p o l y v i n y l c h l o r i d e p i p e t o t h e w e t w e l l f o r r e - c y c l i n g t h r o u g h t h e t a n k . T h e s o l i d s t h a t r e m a i n o n t h e b e d s a r e a l l o w e d t o d r y b y t h e s u n . T h e d r i e d m a t t e r i s t h e n b a g g e d a n d r e m o v e d o r d i s p o s e d b y a p p r o p r i a t e d i s p o s a l m e t h o d s .

E q u i p m e n t

T h e e q u i p m e n t o n t h e p l a n t w i l l c o n s i s t o f :

QTY UNIT DESCRIPTION

EQUIPMENT

3 only Gorman Rupp surface mounted pumps inclusive of anti-slam check valves, and gate valves

3 only Roots sound attenuated blowers complete with silencers, motors, belts, pulleys, belt guard, pressure relief valve, gate valve and check valve

1 only Ultra Violet system complete with monitor - 360 USGPM

1 only Standby Generator - 170 KVA

PIPING

1 item Complete Piping system for air diffusers and air header

1 item Complete Piping system for pumps

1 item Complete Piping system for ultra violet system

1 item Complete Piping system for Skimmer and air pump

1 item Complete Piping system for sludge return line, sludge digester line, Overflow weirs and baffles

ELECTRICAL

1 item Electrical wiring throughout plant

1 item Electrical control panel for pumps, blowers

OTHER

1 item Process tanks

1 item Miscellaneous grating, railings, access stairway, painting, catwalk

TOTAL COST OF PLANT AND EQUIPMENT - 14.5M (TTD)




5

E l e c t r i c a l C o n t r o l P a n e l a n d A u t o m a t i c T r a n s f e r S w i t c h T h e e q u i p m e n t o n t h e p l a n t i s c o n t r o l l e d b y a p a n e l t h a t h a s s e p a r a t e c o n t r o l f o r e a c h p i e c e o f e q u i p m e n t . E a c h b l o w e r h a s a t i m e r m e c h a n i s m t h a t c o n t r o l s t h e o n a n d o f f r u n n i n g o f e a c h b l o w e r a n d a l s o t h e l e n g t h o f t i m e i t r u n s / o p e r a t e s a u t o m a t i c a l l y . E a c h p u m p i s c o n t r o l l e d b y f l o a t s w i t c h e s l o c a t e d i n t h e w e t w e l l t h a t a u t o m a t i c a l l y t u r n e a c h p u m p o n a n d o f f a s t h e l e v e l o f t h e s e w a g e i n t h e w e l l r i s e s a n d f a l l s . E a c h p i e c e o f e q u i p m e n t h a s a m a n u a l , o f f a n d a u t o m a t i c p o s i t i o n o n t h e s w i t c h l o c a t e d o n t h e o u t s i d e o f t h e p a n e l . L i g h t s a r e p r o v i d e d t o i n d i c a t e w h i c h b l o w e r o r p u m p i s r u n n i n g , i s o f f o r h a s t r i p p e d . T h e v o l t m e t e r i n d i c a t e s t h e v o l t a g e s u p p l i e d b y T T E C a n d a m m e t e r m e a s u r e s c u r r e n t b e i n g u s e d b y t h e e q u i p m e n t a r e o n t h e o u t s i d e o f t h e p a n e l . I n s i d e t h e p a n e l a r e b r e a k e r s , c o n t r a c t o r s , u n d e r / o v e r v o l t a g e , p h a s e f a i l u r e r e l a y , s t a r d e l t a s t a r t e r s a l t e r n a t o r f o r t h e n p u m p s a n d t i m e r s f o r t h e b l o w e r s . T h e m i d d l e p a n e l c o n t a i n s t h e b r e a k e r s f o r t h e s u p p l y t o t h e p a n e l s a n d t h e m a i n b r e a k e r . T h e r e i s a t r a n s f o r m e r t o p r o v i d e 1 1 0 V o l t p o w e r s u p p l y . T h e n e x t p a n e l i s t h e a u t o m a t i c t r a n s f e r s w i t c h . T h i s d e v i c e a l l o w s t h e s t a n d b y g e n e r a t o r t o b e t u r n e d o n a u t o m a t i c a l l y w h e n t h e p o w e r s o u r c e i s r e m o v e d , a n d t u r n s o f f w h e n p o w e r i s r e s t o r e d . O n t h e f r o n t o f t h i s s w i t c h t h e r e a r e i n d i c a t o r l i g h t s t h a t i n d i c a t e t h e p o w e r s o u r c e i s f r o m t h e m a i n s o r g e n e r a t o r .

E l e c t r i c a l W i r i n g

A l l e l e c t r i c a l w i r i n g r e q u i r e d f o r t h e o p e r a t i o n o f t h e p l a n t i s s u p p l i e d f r o m t h e p o i n t o f e n t r y o f T T E C p o w e r . T h e c l i e n t i s r e s p o n s i b l e f o r b r i n g i n g t h e p o w e r s u p p l y t o t h e O p e r a t o r ’ s B u i l d i n g .

A D D I T I O N A L R E Q U I R E M E N T S T h e D e v e l o p e r w i l l h a v e t o p r o v i d e t h e f o l l o w i n g :

DESCRIPTION ESTIMATED COSTS

Fencing 300,000.00

Access roadway 500,000.00

Administration 352,000.00

Wetwell 600,000.00

Pump house 196,300.00

Operators building 356,890.00

Overflow line 75,000.00

Lifting mechanisms for pumps, blowers, and generator

150,000.00

Landscaping 80,000.00

Estimated costs of additional requirements for the plant to be borne by Developer

$ 2,610,190.00




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T h e C o m p o u n d T h e c o m p o u n d s h o u l d b e a t l e a s t 6 0 m e t e r s l o n g b y 6 0 m e t e r s w i d e o f f l a t t o p o g r a p h y . T h e a r e a w i l l b e f e n c e d w i t h a 2 . 1 m e t e r h i g h c h a i n l i n k f e n c e u p o n w h i c h i s p l a c e d 4 0 0 m i l l i m e t r e s d i a m e t e r r a z o r w i r e f o r a t o t a l f e n c e h e i g h t o f 2 . 4 m e t e r s . T h e e n t r a n c e g a t e t o t h e c o m p o u n d i s 5 m e t e r s w i d e a n d 2 . 1 m e t e r s h i g h i n c l u s i v e o f r a z o r w i r e . T h e r e w i l l b e a n a s p h a l t p a v e d a c c e s s r o a d w a y 5 . 0 m e t e r s w i d e t o t h e t a n k , o p e r a t o r ’ s b u i l d i n g a n d t h e s l u d g e d r y i n g b e d s w i t h p a r k i n g f o r t h r e e v e h i c l e s . T h e c o m p o u n d w i l l b e g r a s s e d .

T h e p u m p h o u s e a n d w e t w e l l

T h e p u m p h o u s e w i l l h o u s e t h e c o n t r o l p a n e l a n d s u r f a c e m o u n t e d p u m p s . L i g h t s a r e p r o v i d e d i n a n d o u t s i d e t h e b u i l d i n g . T h e w e t w e l l w i l l h a v e a s c r e e n f o r c o l l e c t i n g t r a s h a n d s t e p s f o r a c c e s s i n g t h e w e t w e l l . T h e r e a r e a l s o t h r e e f l o a t s w i t c h e s f o r t h e a u t o m a t i c c o n t r o l o f t h e p u m p s . T h e b u i l d i n g w i l l b e c o n s t r u c t e d w i t h a c o n c r e t e f o u n d a t i o n r e i n f o r c e d w i t h B R C f a b r i c . T h e w a l l s o f t h e s t r u c t u r e w i l l b e l o a d e d w i t h o n e h u n d r e d a n d f i f t y m i l l i m e t e r s c o n c r e t e b l o c k s w i t h t w e l v e m i l l i m e t e r s t e e l a t f o u r h u n d r e d m i l l i m e t e r c e n t r e s . T h e r o o f o f t h e b u i l d i n g w i l l b e r e i n f o r c e d c o n c r e t e a n d s l o p e d t o a l l o w f o r f r e e f l o w o f w a t e r o f f t h e r o o f .

T h e o p e r a t o r s b u i l d i n g

T h i s b u i l d i n g s h a l l b e 1 4 m e t r e s l o n g b y 5 m e t e r s w i d e w i t h t h e f l o o r o n e m e t e r a b o v e t h e g r o u n d . T h e f l o o r o f t h e b u i l d i n g i s a r e i n f o r c e d c o n c r e t e s l a b . O n t h i s s l a b i s p l a c e d 1 5 0 m m x 2 0 0 m m x 4 0 0 m m c o n c r e t e b l o c k s r e i n f o r c e d w i t h 1 2 m i l l i m e t r e s t e e l a t 4 0 0 m i l l i m e t r e s c e n t r e t o c e n t r e a n d f i l l e d w i t h c o n c r e t e . T h e r o o f o f t h e b u i l d i n g i s a r e i n f o r c e d c o n c r e t e s l a b s l o p e d , s o t h a t , w a t e r w i l l r u n o f f t h e r o o f w i t h o u t s e t t l i n g . T h e b u i l d i n g h a s a n o f f i c e a r e a , a t o i l e t a n d s h o w e r w h o s e w a l l s a r e t i l e d t o a h e i g h t o f 1 . 8 m e t e r s , a n a r e a t o b e u s e d a s a l a b o r a t o r y f o r c a r r y i n g o u t t e s t s , a n d e q u i p m e n t a n d s t o r a g e a r e a . A d e q u a t e l i g h t s a r e p r o v i d e d i n e a c h a r e a . I n t h e o f f i c e a r e a a r e t h e e l e c t r i c a l c o n t r o l s f o r t h e e q u i p m e n t t h a t o p e r a t e s t h e p l a n t .