ANG
A Maszyna do odwadniania osadów z prasą śrubową działa poprzez podawanie osadu do cylindrycznego bębna przesiewającego, gdzie obracająca się spiralna śruba stopniowo dociska materiał do nieruchomej płyty końcowej, wypychając wodę przez szczeliny sita, jednocześnie przesuwając odwodniony placek osadu w kierunku wylotu wylotowego. Wynik: ciągłe, niskoenergetyczne odwadnianie, w wyniku którego stale osiągana jest zawartość placka stałego na poziomie 15–30% suchej masy (suchej masy), w zależności od rodzaju osadu paszowego.
Co to jest prasa śrubowa i do czego służy?
Prasa śrubowa to mechaniczne urządzenie odwadniające stosowane w oczyszczaniu ścieków, przetwórstwie spożywczym i gospodarce osadami przemysłowymi w celu oddzielenia cieczy od ciał stałych. W zastosowaniach związanych z wodą i ściekami głównym zastosowaniem jest odwadnianie osadów : zmniejszenie zawartości wody w osadach biologicznych, komunalnych lub przemysłowych przed ich usunięciem, suszeniem lub kompostowaniem.
Typowe obszary zastosowań obejmują:
- Miejskie oczyszczalnie ścieków (osad czynny, osad przefermentowany)
- Ścieki z przetwórstwa żywności i napojów (browar, mleczarnia, rzeźnia)
- Ścieki z papierni i celulozowni
- Ścieki z akwakultury i rybołówstwa
- Ścieki z zakładów chemicznych i farmaceutycznych
- Przeróbka obornika zwierzęcego i rolniczego
Ponieważ prasy śrubowe działają w sposób ciągły i bez nadzoru, często wybiera się je zamiast taśmowych pras filtracyjnych lub wirówek w zakładach, w których priorytetem jest niewielkie zaangażowanie operatora i niskie zużycie energii.
Jak działa prasa śrubowa — podstawowy mechanizm
Zrozumienie działania prasy śrubowej wymaga przyjrzenia się czterem kolejnym strefom wewnątrz maszyny:
| Strefa | Co się dzieje | Kluczowy parametr |
|---|---|---|
| Strefa paszy/koncentracji | Kondycjonowany osad wchodzi i jest początkowo zagęszczany w wyniku drenażu grawitacyjnego przez sito | Stężenie suchej masy paszowej: 0,2–1% |
| Strefa kompresji | Zmniejszanie skoku lub zwiększanie średnicy ślimaka stopniowo ściska placek osadu | Stosunek skoku śruby: 2:1 do 4:1 |
| Strefa ciśnienia | Osad naciska na płytę przeciwciśnieniową; następuje tutaj maksymalne wydalanie wody | Przeciwciśnienie: regulowane w zakresie 0,01–0,05 MPa |
| Strefa Wyładowań | Odwodniony placek wychodzi przez regulowaną szczelinę; filtrat spływa do zbiornika zbiorczego znajdującego się poniżej | Ciasto DS: 15–30% |
Wał ślimaka obraca się bardzo powoli — zwykle 1–5 obr./min — co jest jednym z powodów, dla których zużycie energii jest znacznie niższe w porównaniu z wirówką. Prasa śrubowa o średnicy 55 mm zużywa około 0,01–0,05 kWh na kilogram przetworzonej suchej masy w porównaniu do 0,05–0,2 kWh/kg w wirówce dekantacyjnej.
Rola kondycjonowania polimerów
Zanim osad trafi do prasy śrubowej, do rury zasilającej dozowany jest flokulant polimerowy. Polimer powoduje, że drobne zawieszone cząstki łączą się w większe, mocniejsze kłaczki. Bez odpowiedniego kondycjonowania:
- Drobne cząstki stałe przedostają się przez szczeliny sita, pogarszając jakość filtratu
- Zawartość suchej masy w ciastach spada o 5–10 punktów procentowych
- Zwiększa się zaciemnienie ekranu i odstępy między myciami
Typowe dawki polimeru wahają się od 3–8 kg aktywnego polimeru na tonę suchej masy (kgAP/t sm) dla miejskiego osadu czynnego i 1–4 kg AP/t sm dla osadu fermentowanego beztlenowo.
Konstrukcja ze śrubami piętrowymi — czym różni się od prasy jednoślimakowej
Najpowszechniej przyjętą konfiguracją prasy śrubowej w nowoczesnych oczyszczalniach ścieków jest Konstrukcja ze śrubą ułożoną (lub śrubą lamelową). , gdzie sito cylindryczne zastąpiono naprzemiennymi pierścieniami stałymi i ruchomymi, ułożonymi wzdłuż wału ślimaka.
Gdy śruba się obraca, ruchome pierścienie przesuwają się nieznacznie względem pierścieni nieruchomych, tworząc samoczyszczące działanie wycierające, które zapobiega oślepianiu – eliminując potrzebę ciągłego mycia wodą natryskową, której wymagają prasy taśmowe. Pojedyncza jednostka ślimakowa zużywa mniej niż 1 l/min wody myjącej w porównaniu do 5–20 l/min w przypadku prasy taśmowej o porównywalnej wydajności.
Dodatkowe zalety konstrukcji śrubowej piętrowej:
- Brak przestojów związanych z zatykaniem: Dynamiczna szczelina pierścieniowa zapobiega tworzeniu się mostków stałych, umożliwiając pracę bez nadzoru 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu
- Niski poziom hałasu: Hałas podczas pracy wynosi zazwyczaj poniżej 60 dB(A) w odległości 1 m
- Mały ślad: Jednostka przenosząca 30 kg sm/godz. zajmuje w przybliżeniu 0,3 m² powierzchni podłogi
- Radzi sobie z osadami włóknistymi i oleistymi: Szeroka szczelina pierścieniowa (regulowana w zakresie 0,2–1,2 mm) pozwala na pracę z trudnymi materiałami, które zatykają konwencjonalne sita
Dane dotyczące wydajności: czego można realistycznie oczekiwać
Rzeczywista wydajność odwadniania różni się w zależności od rodzaju osadu i doboru polimeru. Poniższa tabela przedstawia reprezentatywne wyniki z instalacji na pełną skalę:
| Rodzaj osadu | Koncentracja paszy | Ciasto DS (%) | Wychwytywanie ciał stałych (%) |
|---|---|---|---|
| Miejski WAS (aerobik) | 0,5–1,0% | 16–22% | 90–95% |
| Osad mieszany (był pierwotny) | 1,0–2,5% | 20–28% | 93–97% |
| Osady przefermentowane beztlenowo | 2,0–4,0% | 22–30% | 94–98% |
| Szlam z przetwórstwa spożywczego | 0,5–2,0% | 18–26% | 88–95% |
| Szlam z papierni | 1,0–3,0% | 25–35% | 92–97% |
Wychwytywanie cząstek stałych powyżej 95% jest możliwe dzięki zoptymalizowanemu dozowaniu polimeru, co bezpośrednio wpływa na jakość filtratu i objętość zwracaną do głowicy oczyszczania.
Porównanie kosztów energii i kosztów operacyjnych
Jednym z najczęściej wymienianych powodów, dla których zakłady przechodzą na prasy śrubowe, jest całkowity koszt posiadania. W porównaniu z alternatywnymi technologiami odwadniania:
| Technologia | Moc (kW na jednostkę) | Woda do mycia (L/min) | Częstotliwość konserwacji | Uwaga operatora |
|---|---|---|---|---|
| Ułożona prasa śrubowa | 0,2–0,75 | <1 | Coroczna kontrola łożyska/uszczelnienia | Niski (praca automatyczna) |
| Prasa filtracyjna pasowa | 2–7 | 5–20 | Wymiana paska co 2–4 lata | Ciągłe |
| Wirówka dekantacyjna | 15–55 | 0–2 | Wysokie (zużycie łożysk) | Umiarkowane |
| Prasa filtracyjna płytowo-ramowa | 3–15 (pompa zasilająca) | 10–40 | Wymiana tkaniny co 1–3 lata | Wysoka (operacja wsadowa) |
Jak działa prasa śrubowa w kompletnej linii leczenia
Prasa śrubowa nie działa w izolacji. W typowym zakładzie komunalnym znajduje się on na końcu pociągu do przeładunku osadu:
- Zbiornik do przechowywania/zagęszczania osadu — zagęszczanie grawitacyjne lub flotacyjne w powietrzu rozpuszczonym do 0,5–2% sm
- Jednostka dozująca polimer — wbudowany mieszalnik statyczny lub zbiornik flokulacyjny
- Pompa zasilająca prasy śrubowej — progresywna pompa wnękowa lub perystaltyczna, sterowana przepływem
- Prasa śrubowa — odwadnianie do docelowego placka DS
- Przenośnik do ciasta lub kontener — transport do magazynu, kompostowania lub na składowisko
- Rura powrotna filtratu — powrót grawitacyjny do robót wlotowych lub do oczyszczania wtórnego
Całą sekwencję od uruchomienia pompy osadu do wyładowania placka można zautomatyzować za pomocą sterownika PLC, umożliwiając bezobsługową pracę w nocy – co stanowi znaczącą zaletę operacyjną w przypadku małych i średnich zakładów oczyszczania przy ograniczonej liczbie personelu.
Rozmiar: kluczowe parametry, które należy wybrać
Wybór prawidłowego rozmiaru prasy śrubowej zależy od trzech głównych czynników:
- Dzienny ładunek suchej masy (kg sm/dzień): Na podstawie natężenia przepływu w instalacji i szybkości wytwarzania osadu. Typowe instalacje osadu czynnego wytwarzają 60–100 g sm na równoważnik populacji dziennie.
- Godziny pracy dziennie: Większość instalacji działa 8–16 godzin dziennie; jednostka o wydajności 30 kg s.m./godz. obsługuje w tym oknie 240–480 kg s.m./dzień.
- Współczynnik szczytowy: Aby obsłużyć okresy szczytowej produkcji osadu, należy zastosować współczynnik bezpieczeństwa wynoszący 1,3–1,5 w stosunku do średniego dziennego obciążenia.
Często preferuje się wiele mniejszych jednostek pracujących równolegle zamiast jednej dużej jednostki, co zapewnia redundancję i możliwość dopasowania przepustowości do rzeczywistej objętości osadu bez pracy przy bardzo małych frakcjach obciążenia.
Konserwacja i żywotność
Prasy śrubowe mają mniej części zużywalnych niż wirówki lub prasy taśmowe. Rutynowe zadania konserwacyjne obejmują:
- Smarowanie lub wymiana łożysk — zazwyczaj co 20 000–30 000 godzin pracy
- Kontrola zużycia pierścieni stałych i ruchomych — zwykle pierwsza wymiana po 5–8 latach pracy w służbie komunalnej
- Kontrola uszczelnienia wału — raz w roku
- Ponowna kalibracja szczeliny płyty dociskowej — co 6–12 miesięcy
Opublikowana żywotność wału ślimaka i stosu pierścieni w zastosowaniach z czystymi osadami komunalnymi rutynowo przekracza 10 lat przy prawidłowym kondycjonowaniu polimeru, ponieważ kontakt ścierny między cząstkami stałymi a powierzchnią ekranu jest minimalizowany dzięki miękkiej strukturze kłaczków.
TOP