System odwadniania osadów w prasie śrubowej: pełny przewodnik

Miejskie i przemysłowe oczyszczalnie ścieków zarządzające kosztami usuwania osadów coraz częściej zwracają się w stronę system odwadniania osadu w prasie śrubowej jako doskonała pod względem operacyjnym alternatywa dla wirówek i taśmowych pras filtracyjnych. Łącząc powolną kompresję mechaniczną z ciągłym samooczyszczającym się pierścieniem i działaniem śruby, systemy te osiągają zawartość cząstek stałych w placku od 18 do 28% suchej masy, zużywając przy tym ułamek energii i zasobów konserwacyjnych wymaganych w przypadku konwencjonalnych technologii odwadniania.

Jak odwadnianie osadów w prasie śrubowej osiąga wysoką wydajność

System odwadniania osadu w prasie śrubowej działa na zasadzie stopniowego sprężania wnęki: uzdatniony osad wpływa od strony zasilającej obracającej się śruby umieszczonej w cylindrycznym sicie, a gdy skok ślimaka zwęża się w kierunku końca wylotowego, wzrasta ciśnienie hydrauliczne i wolna woda jest wydalana przez szczeliny sita. Samooczyszczające działanie ruchomych i nieruchomych pierścieni zapobiega oślepianiu – podstawowej przyczynie awarii technologii ekranów statycznych.

Wydajność odwadniania – mierzona jako procentowa redukcja objętości osadu dostarczanego do ostatecznego usunięcia – zwykle osiąga od 80 do 90% w zastosowaniach komunalnych z osadem czynnym. Oczyszczalnia ścieków przetwarzająca 10 000 m3/dzień przy wlocie 3000 mg/l TSS może zmniejszyć objętość placka osadowego z około 30 m3/dzień (przy osadzie zagęszczonym o zawartości 3% sm) do poniżej 6 m3/dzień przy 18% sm – pięciokrotna redukcja, która bezpośrednio obniża koszty transportu i składowania.

Wydajność: Dopasowanie maszyny do przepływu

Wydajność prasy ślimakowej określa się w kilogramach suchej masy na godzinę (kg sm/h), a nie w przepływie objętościowym, ponieważ stężenie osadu zasilającego różni się znacznie w zależności od instalacji. Standardowe jednostki jednowałowe wytrzymują od 15 do 130 kg sm/h; konfiguracje wielowałowe lub piętrowe skalowane do 500 kg DS/h na powierzchnię instalacyjną.

• Małe Zakłady Komunalne (poniżej 20 000 RLM) Jednostki jednowałowe o wydajności od 15 do 40 kg DS/h — kompaktowe wymiary poniżej 1,5 m2, odpowiednie do bezobsługowej zdalnej obsługi z dozowaniem polimeru sterowanym przez sterownik PLC i funkcją automatycznego uruchamiania/zatrzymywania po sygnale zasilania.
• Średnie obiekty (20 000 do 100 000 RLM) Konfiguracje z dwoma lub trzema wałami o wydajności od 80 do 200 kg s.m./h — jednostki równoległe zapewniają redundancję, dzięki czemu konserwacja jednego wału nie zakłóca operacji odwadniania.
• Przemysłowe i duże gminy (100 000 RLM) Wielojednostkowe instalacje piętrowe ze scentralizowaną integracją SCADA — wydajność skaluje się liniowo; większość producentów oferuje standaryzowane moduły płozowe do równoległego wdrażania bez niestandardowej inżynierii każdego urządzenia.

Zużycie energii: przewaga prasy śrubowej nad szybkimi alternatywami

Zużycie energii jest najbardziej przekonującym argumentem operacyjnym przemawiającym za technologią pras śrubowych. Przy prędkości napędu od 3 do 10 obr./min silnik prasy śrubowej pobiera od 0,5 do 2,2 kW na jednostkę — w porównaniu z wirówkami dekantacyjnymi pracującymi przy prędkości obrotowej od 2500 do 3500 obr./min, które zużywają od 15 do 45 kW przy równoważnej wydajności. W ciągu 20-letniego okresu eksploatacji różnica ta oznacza setki tysięcy dolarów unikniętych kosztów energii elektrycznej przy typowych stawkach taryf przemysłowych.

W przypadku prasy śrubowej nie jest wymagana woda płucząca — to dodatkowa oszczędność energii i kosztów w porównaniu z systemami pras filtracyjnych, które zużywają od 3 do 8 m3 czystej wody na godzinę, aby zapobiec zatykaniu taśmy. W regionach dotkniętych niedoborami wody lub w obiektach o wysokich kosztach wody pitnej samo to może uzasadnić premię kapitałową za instalację prasy śrubowej.

Profil konserwacji: Niska interwencja zgodnie z projektem

Konstrukcja prasy śrubowej eliminuje komponenty wymagające największej konserwacji, jakie można znaleźć w konkurencyjnych technologiach: brak pasów filtrujących wymagających wymiany co 2000 do 4000 godzin, brak szybkoobrotowych łożysk narażonych na zmęczenie wibracjami oraz brak dysz natryskowych wymagających odkamieniania lub wymiany. Rutynowa konserwacja dobrze dobranej prasy śrubowej składa się z trzech zadań:

• Co tydzień: sprawdź zespół mieszający polimer, wyczyść filtry powietrza panelu sterowania, sprawdź poziom oleju w skrzyni biegów
• Co miesiąc: sprawdź ustawienia luzu pierścieniowego względem wartości bazowych dziennika procesu, sprawdź krawędź zabieraka śruby pod kątem zużycia ściernego
• Co roku: wymienić uszczelkę wału i pakiet łożysk, przeprowadzić wymianę oleju w skrzyni biegów, ponownie skalibrować mechanizm regulacji przeciwciśnienia

Całkowity roczny czas konserwacji na jednostkę wynosi średnio 16 do 24 godzin pracy, jak wynika z ankiet wśród operatorów przeprowadzonych w europejskich instalacjach komunalnych – w porównaniu z 80 do 120 godzinami w przypadku systemów pras filtracyjnych o równoważnej wydajności, gdy uwzględniona jest wymiana paska i serwisowanie dysz.

Prasa śrubowa a prasa filtracyjna taśmowa: bezpośrednie porównanie

Wybór pomiędzy A system odwadniania osadu w prasie śrubowej a taśmowa prasa filtracyjna to najczęstsza decyzja technologiczna przy projektowaniu i modernizacji nowych oczyszczalni ścieków. Poniższa tabela przedstawia kryteria definiujące.

Odwadnianie osadów w prasie śrubowej do oczyszczania ścieków: Zastosowanie

Technologia prasy śrubowej sprawdza się w przypadku szerokiej gamy rodzajów osadów spotykanych w oczyszczaniu ścieków komunalnych i przemysłowych, chociaż wydajność różni się w zależności od charakterystyki surowca. Poniższa macierz definiuje optymalne okna aplikacji:

Kluczowe parametry wyboru przy określaniu jednostki

Podaj następujące dane producentowi pras śrubowych, aby otrzymać rekomendację dotyczącą systemu o dokładnych wymiarach i cenie:

• Średnia i szczytowa dzienna objętość osadu (m3/dzień) oraz liczba godzin pracy na dzień
• Rodzaj i pochodzenie osadu paszowego (WAS, pierwotny, przefermentowany, przemysłowy)
• Zmierzone lub szacunkowe stężenie suchej masy w paszy (% DS lub mg/L TSS)
• Docelowa zawartość suchej masy w placeku i maksymalny dopuszczalny TSS filtratu
• Dostępne zasilanie elektryczne (napięcie, faza, częstotliwość)
• Środowisko instalacji (wewnątrz, na zewnątrz, atmosfera korozyjna, strefa sejsmiczna)
• Infrastruktura do odprowadzania i obsługi filtratów (typ przenośnika, wielkość odpływu)