Как машина для обезвоживания осадка шнековым прессом может помочь промышленности снизить затраты на обработку осадка?

Прямой ответ: обезвоживание шнековым прессом сокращает затраты на обработку осадка за счет сокращения объема, энергии и труда.

Установка для обезвоживания осадка шнекового пресса снижает затраты на обработку промышленных осадков, прежде всего, за счет сокращение объема осадка на 70–85% , что напрямую снижает плату за транспортировку, утилизацию и захоронение мусора — обычно это самый крупный источник затрат при обращении с осадком. Помимо уменьшения объема, винтовые прессы потребляют значительно меньше энергии, чем ленточные фильтр-прессы или центрифуги , работать непрерывно с минимальным вмешательством оператора и требовать меньших доз химического кондиционирования. Для отраслей промышленности, ежедневно производящих осадок, включая пищевую промышленность, городские сточные воды, бумажные фабрики и химические заводы, внедрение обезвоживающей машины с шнековым прессом может снизить общие затраты на обработку осадка на 30–60% по сравнению с традиционными методами обезвоживания.

Как Машина для обезвоживания шлама винтового пресса Работает

Понимание принципа работы объясняет, почему винтовые прессы обеспечивают экономическую выгоду, с которой не могут сравниться другие технологии обезвоживания.

Машина состоит из медленно вращающегося винтового вала, заключенного в цилиндрический экран, образованный чередующимися неподвижными и движущимися кольцами из нержавеющей стали. Кондиционированный ил подается во входной конец. По мере вращения винта — обычно при 2–5 об/мин — продвигает осадок к выпускному отверстию, а зазор между кольцами постепенно сужается, увеличивая внутреннее давление. Фильтрат (вода) непрерывно стекает через зазоры кольцевого сита, а обезвоженный осадок выгружается на выпускном конце.

• Самоочищающаяся конструкция подвижных колец предотвращает засорение, устраняя необходимость постоянного ручного вмешательства или циклов промывки.
• Работа на низкой скорости генерирует минимальное тепло и вибрацию, уменьшая механический износ и продлевая срок службы компонентов.
• Система может перерабатывать шлам с концентрацией твердых веществ вплоть до 0,2% и производить кекс с влажностью 75–85% в зависимости от типа осадка

Экономия средств №1 — резкое снижение объема и платы за утилизацию осадка.

Затраты на утилизацию осадка рассчитываются по весу и объему. Необработанный жидкий ил из системы очистки сточных вод может содержать 95–99% воды . Промышленности, платящие за транспортировку и захоронение этого осадка, по сути, платят за утилизацию воды.

Машина для обезвоживания шнековым прессом снижает содержание влаги в осадке примерно до 75–82% , сокращая массу материала, требующего утилизации, на величину 80% . Рассмотрим практический пример:

• Пищевой завод, производящий 10 тонн/день жидкого ила влажностью 97%. содержит около 300 кг сухих веществ в день
• После обезвоживания шнековым прессом до влажности 80% те же 300 кг сухих веществ содержатся всего в 1500 кг шламового кека — уменьшение объема на 85%
• Если утилизация обходится в 80 долларов за тонну, ежедневная экономия вырастет с 800 до всего лишь 120 долларов — экономия составит 680 долларов США в день или более 245 000 долларов США в год.

Меньшее количество поездок на утилизацию также означает снижение затрат на топливо, снижение износа транспортных средств и сокращение выбросов углекислого газа — дополнительные финансовые и нормативные преимущества.

Экономия средств №2 — низкое энергопотребление по сравнению с альтернативными технологиями

Затраты на электроэнергию являются основными эксплуатационными расходами для любой непрерывно работающей системы обезвоживания осадка. Шнековый пресс имеет один из самых низких показателей удельного энергопотребления среди всех технологий механического обезвоживания.

Двигатель винтового пресса обычно тянет только 0,75–3 кВт на единицу — доля от 7,5–30 кВт, необходимых центрифужным системам сопоставимой производительности. Для объекта, выполняющего операции по обезвоживанию 16 часов в день, 300 дней в году , эта разница может представлять собой экономию 5000–20 000 долларов в год. только затраты на электроэнергию.

Экономия средств №3 — сокращение трудозатрат за счет полностью автоматизированной работы без присмотра

Многие традиционные системы обезвоживания осадка требуют специальных операторов для контроля, промывки ленты, открытия пресс-плиты и циклов очистки. Винтовой пресс предназначен для непрерывная, полностью автоматизированная работа с минимальным вмешательством человека .

• Кольцевой механизм самоочистки устраняет необходимость в ручных или автоматических циклах стирки, которые требуют времени и воды оператора.
• Современные шнековые прессы интегрируются с системами управления ПЛК, которые автоматически регулируют скорость шнека, противодавление и дозировку полимера в зависимости от изменений поступающего осадка.
• Один оператор может управлять одновременно несколько винтовых прессов , тогда как для ленточных прессов обычно требуется один выделенный оператор на единицу
• Системы сигнализации и возможности дистанционного мониторинга позволяют предприятиям эксплуатировать обезвоживающее оборудование в ночные смены без специального персонала.

Для предприятия, заменяющего ленточный пресс с двумя операторами винтовым прессом с одним оператором, экономия затрат на рабочую силу может превысить 50 000–80 000 долларов в год в зависимости от местных ставок заработной платы и графика смен.

Экономия средств № 4 — снижение требований к химическому кондиционированию

Все системы механического обезвоживания осадка требуют химического кондиционирования — обычно полимерных флокулянтов — для агрегирования мелких частиц осадка перед обезвоживанием. Требуемая доза существенно варьируется в зависимости от технологии и напрямую влияет на эксплуатационные расходы.

Шнековые прессы эффективно работают при дозах полимера 2–5 кг активного полимера на тонну сухого вещества - обычно ниже, чем 4–8 кг/тонну сухого вещества, требуемого центрифужными системами для эквивалентной сухости кека. Это связано с тем, что мягкое прессование шнека с низким усилием сдвига сохраняет структуру хлопьев, тогда как высокоскоростные центрифуги могут разбивать хлопья на части, и для компенсации требуются более высокие дозы полимера.

При стоимости полимера от $2–6 за кг активного полимера , снижение даже на 2 кг/тонну сухих веществ на предприятии, перерабатывающем 500 кг сухих твердых веществ в день, означает экономию 730–2190 долларов в год только на полимере — что более значимо в более крупных масштабах.

Экономия средств №5 — низкие затраты на техническое обслуживание и длительный срок службы

Механическая простота конструкции винтового пресса напрямую приводит к снижению затрат на техническое обслуживание в течение всего срока службы машины.

Ключевые преимущества технического обслуживания

• Винтовой вал и кольцевое сито обычно изготавливаются из нержавеющая сталь 304 или 316 , обеспечивающие коррозионную стойкость и срок службы, превышающий 10–15 лет со стандартным обслуживанием
• Никаких высокоскоростных подшипников, ремней или гидравлических систем — основными изнашиваемыми компонентами являются скребки винтов и кольцевые зазоры, которые изнашиваются медленно из-за низкой рабочей скорости.
• Плановое техническое обслуживание ограничивается периодической проверкой винта и колец, смазкой подшипников и проверкой оборудования для дозирования полимера — обычно требуется только 1–2 часа в неделю
• По сравнению с центрифужными декантерами, которые требуют балансировки барабана, замены подшипников каждые 3–5 лет и специального технического обслуживания, обслуживание винтовых прессов может выполняться собственным обслуживающим персоналом без специальной подготовки.

Отрасли промышленности, которые получают наибольшую выгоду от обезвоживания осадка шнекового пресса

Хотя шнековые прессы подходят для широкого спектра типов осадка, в некоторых отраслях наблюдается наибольшая финансовая отдача из-за больших объемов осадка, особых характеристик осадка или строгих правил утилизации.

• Обработка продуктов питания и напитков : Органический осадок большого объема от очистки сточных вод — шнековый пресс обеспечивает хорошую сухость, а осадок часто пригоден для сельскохозяйственного использования или анаэробного сбраживания.
• Очистка муниципальных сточных вод : Активный ил и смешанный сброженный ил хорошо подходят для обезвоживания шнековым прессом; широкое внедрение в обработке объектов 5 000–500 000 эквивалентов численности населения
• Бумажно-целлюлозные фабрики : Осадок, богатый клетчаткой, эффективно обезвоживается; обезвоженный осадок можно использовать в качестве топлива или вернуть в переработку.
• Химические и фармацевтические заводы : Закрытая конструкция сводит к минимуму образование запаха и аэрозолей, что важно для опасных или пахучих осадков.
• Аквакультура и переработка рыбы : Удаляет органический осадок с высоким содержанием влаги и минимальным запахом по сравнению с открытыми системами обезвоживания.
• Кожевенные заводы и предприятия по окраске текстиля : Выдерживает переменный состав осадка и эффективно справляется с химически сложными осадками сточных вод.

Часто задаваемые вопросы об машинах для обезвоживания осадка шнековым прессом

Какие виды осадков не подходят для обезвоживания шнековым прессом?

Шнековые прессы лучше всего работают с биологическим, органическим илом и смешанным городским осадком. Они менее эффективны при очистке отложений с очень высоким содержанием неорганических веществ или песка, что может привести к ускоренному абразивному износу винта и колец. Шлам со значительным содержанием волокон, превышающим 30–40% от общего количества твердых веществ также может вызвать проблемы с переносом или мостом. Очень крупный или абразивный промышленный шлам, например, шлам гидроксида металла от гальванических операций, может иметь недостаточную сухость кека, и его лучше обрабатывать с помощью технологии фильтр-пресса. Прежде чем выбирать оборудование, всегда проводите стендовые или пилотные испытания с реальным осадком.

Сколько стоит машина для обезвоживания шнекового пресса и каков типичный срок окупаемости?

Стоимость оборудования зависит от мощности и производителя. Обработка небольших единиц 5–15 кг сухого вещества/час обычно стоит 15 000–40 000 долларов США , в то время как более крупные промышленные предприятия, обрабатывающие 50–200 кг сухого вещества/час диапазон от 60 000–200 000 долларов США . Сроки окупаемости зависят от текущих затрат на утилизацию и объемов осадка, но отрасли с высокими расходами на утилизацию и постоянным образованием осадка обычно достигают окупаемости в 12–36 месяцев . Завод по переработке пищевых продуктов, платящий 80 долларов за тонну за утилизацию жидкого осадка и производящий 10 тонн в день, может окупить затраты на оборудование в течение одного года только за счет экономии на утилизации.

Чем шнековый пресс отличается от центрифуги для обезвоживания промышленных осадков?

Декантеры-центрифуги обычно позволяют получить немного более сухой осадок ( влажность 72–80 % против 75–85% для шнекового пресса), но со значительно более высокими капитальными затратами, энергопотреблением, сложностью обслуживания и уровнем шума. Винтовые прессы лучше подходят для предприятий с переменной загрузкой осадка, ограниченным опытом технического обслуживания, чувствительными к шуму средами или где снижение затрат на электроэнергию является приоритетом. Центрифуги предпочтительнее, когда максимальная сухость кека имеет решающее значение — например, когда осадок кека должен соответствовать определенным пороговым значениям теплоты сгорания для сжигания или совместного сжигания.

Может ли винтовой пресс работать непрерывно без присутствия оператора?

Да — это одно из основных эксплуатационных преимуществ технологии винтовых прессов. При интеграции с системой управления ПЛК и автоматическим дозатором полимера машина может работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю без постоянного присутствия оператора. Кольцевой механизм самоочистки исключает риск засорения, которое в противном случае потребовало бы ручного вмешательства. Большинство современных установок оснащены дистанционным мониторингом, выходами сигнализации и автоматическим отключением в случае неисправности, что позволяет одному оператору контролировать несколько установок из центральной диспетчерской или даже удаленно через мобильный интерфейс.

Какого содержания влаги реально достичь винтовым прессом и какие факторы на это влияют?

Типичное содержание влаги в океке шнекового пресса колеблется от от 75% до 85% , хотя возможны значения за пределами этого диапазона, в зависимости от типа осадка, условий полимера и настроек машины. Факторы, которые улучшают (снижают) влажность кека, включают более высокую дозу полимера, более длительное время пребывания в прессе (более низкую скорость шнека), более высокое противодавление на выходе и осадок с хорошими характеристиками обезвоживания (более крупные частицы, более низкое удельное сопротивление). Шлам с высоким содержанием коллоидов, мелкими частицами или плохой реакцией на флокуляцию будет давать более влажный осадок независимо от настроек машины. Стендовые испытания на обезвоживаемость (время капиллярного всасывания или удельное сопротивление фильтрации) позволяют прогнозировать достижимую сухость кека до выбора оборудования.

Как часто требуется замена винтов и кольцевых сеток?

При нормальной работе на биологическом или органическом иле срок службы шнеков и компонентов кольцевого сита составляет 5–10 лет до того, как потребуется замена. Типы абразивных шламов, например содержащие песок, стекло или металлические частицы, ускоряют износ и могут требовать проверки колец каждый раз. 2–3 года . Замена комплекта кольцевых сит является наиболее значимой статьей затрат на техническое обслуживание, которая обычно составляет от 3000–15 000 долларов США в зависимости от размера машины. По сравнению с ежегодными затратами на замену ремня ленточных фильтр-прессов или затратами на капитальный ремонт подшипников центрифуг это представляет собой благоприятный профиль затрат на долгосрочное техническое обслуживание.