Как снизить затраты на утилизацию осадка на 30% с помощью технологии шнекового пресса?

Итог заранее: Удобства, которые переходят на Винтовой пресс для предварительного концентрирования осадка и интегрировать полную систему концентрирования осадка, постоянно отчитываться Снижение затрат на утилизацию осадка на 25–35 %. — без строительства дополнительных резервуаров-сгустителей и расширения их площади. Вот как это работает на практике.

Почему затраты на утилизацию осадка растут и где появляются отходы

Для большинства муниципальных и промышленных очистных сооружений обработка осадка составляет 50–60% от общих операционных расходов . Основная часть этих затрат приходится не на само обезвоживание, а на транспортировку и утилизацию воды, которая должна была быть удалена ранее в процессе.

Когда осадок вторичного осаждения поступает в обезвоживающую машину с содержанием твердых веществ 0,5–1%, машина работает сверхурочно, перерабатывая в основном воду. Загуститель осадка шнекового пресса, расположенный выше по потоку, меняет это уравнение: концентрируя осадок до 3–8% твердых веществ перед обезвоживанием последующая машина обрабатывает часть исходного объема — и экономия увеличивается на химикатах, энергии и транспортировке.

Непосредственно рассматриваются три фактора затрат:

• Плата за транспортировку и захоронение отходов — пропорциональна объему влажного осадка.
• Расход полимеров/химикатов — весы с объемом жидкости, подаваемой в кондиционеры.
• Использование энергии — перекачка больших объемов и работа ленточного пресса на разбавленном осадке.

Как работает конч-машина для концентрирования шнекового пресса

Конч-машина для концентрирования шлама с винтовым прессом получила свое название из-за своей спиральной, напоминающей раковину геометрии. В отличие от гравитационных ленточных или барабанных сгустителей, здесь используется медленно вращающийся шнек внутри самоочищающегося фильтра. Ил подается непрерывно, вода стекает через сито под легким механическим давлением, а концентрированный ил выходит из выпускного конца.

Ключевые эксплуатационные характеристики, отличающие данную конструкцию:

• Непрерывная, бесперебойная работа — никаких периодических циклов, никаких интервалов ручной очистки
• Самоочищающийся экран — подвижные кольца предотвращают засорение без разбрызгивания воды
• Низкая скорость вращения (2–5 об/мин) — минимальный износ, низкий уровень шума, низкое энергопотребление
• Полностью автоматизированное управление ПЛК — автоматическая ночная работа является стандартной

Результатом является концентрация осадка после разделения, которая стабильный и регулируемый в диапазоне эффективности удаления влаги 90–96 % , производя утолщенный осадок, пригодный для прямого ввода в эластичные прессы высокого давления, рамы с диафрагменными пластинами или другие последующие машины для обезвоживания шлама шнекового типа.

Количественная оценка снижения затрат на 30 %: реалистичная разбивка

Цифра в 30% не является маркетинговым заявлением — она основана на оперативных данных, собранных на очистных сооружениях, перерабатывающих 10 000–100 000 м³/день. В таблице ниже показано, как накапливается экономия по категориям затрат:

Когда эти категории взвешиваются и объединяются, общее снижение затрат на утилизацию осадка составляет 28–34% реалистичны для большинства установок и соответствуют заголовку «30%».

Устранение резервуара-сгустителя: инфраструктура и экономия земель

Традиционное обращение с осадком требует специального резервуара для гравитационного сгущения — большой гражданской конструкции, которая связывает землю, требует значительных капиталовложений и создает стойкие проблемы с запахом и выделением фосфора. Система концентрирования осадка, построенная на базе машины для обезвоживания шнекового типа, полностью устраняет это требование.

Стандартный гравитационный сгуститель для установки, обрабатывающей 50 000 м³/день, занимает 200–500 м² площади пола и требует месяцев гражданского строительства. Эквивалентная площадь установки концентрирования шнекового пресса обычно составляет до 30 м² , может быть установлен на раме и готов к работе в течение нескольких дней с момента доставки. Для городских очистных сооружений, где площадь земли ограничена, эта разница имеет решающее значение.

Дополнительные преимущества инфраструктуры включают в себя:

• Нет необходимости в линиях возврата надосадочной жидкости от сгустителей к головным сооружениям.
• Снижение затрат на борьбу с запахами — работа в закрытом помещении по сравнению с открытой поверхностью резервуара.
• Выбросы фосфора подавляются в источнике — резервуары-сгустители являются основным источником внутренней фосфорной нагрузки.
• Упрощенная компоновка трубопроводов и снижение требований к насосной станции.

Интеграция с последующим обезвоживанием: увеличение производительности каждой машины

Загуститель осадка шнекового пресса не заменяет последующее обезвоживание — он повышает его эффективность. Когда в эластичный пресс высокого давления или в раму диафрагменной пластины поступает сгущенный ил с содержанием твердых частиц 3–8 % вместо сырого 0,5 % ила, пропускная способность последующей машины увеличивается на 3–5 раз в расчете на единицу.

Это означает, что существующее обезвоживающее оборудование, которое может работать с очевидными ограничениями производительности, получает существенный запас мощности без капитальной замены. Заводы по переработке растущего осадка могут отложить капитальные затраты на дополнительные прессы — часто для 5–10 лет — вместо этого оптимизируя условия подачи.

Конч-машина для концентрирования осадка с винтовым прессом одобрена для предварительной обработки эластичных прессов высокого давления, рам диафрагменных пластин высокого давления и других усовершенствованных конфигураций обезвоживания, что делает ее универсальным предварительным компонентом в любой архитектуре системы концентрирования осадка.

Эксплуатационные преимущества: низкое энергопотребление, полная автоматизация, минимальное обслуживание.

Одним из самых веских финансовых аргументов в пользу использования машины для обезвоживания шнекового осадка в качестве концентратора является ее низкий профиль эксплуатационных затрат. По сравнению с гравитационными ленточными и барабанными сгустителями конструкция шнекового пресса обеспечивает ощутимые преимущества по каждой статье эксплуатационных расходов:

Энергопотребление

Винтовые прессы обычно вытягивают 0,01–0,05 кВтч на килограмм перерабатываемых сухих веществ — значительно ниже, чем у ленточных сгустителей (для которых требуются насосы промывочной воды) или центрифуг. Завод, перерабатывающий 10 тонн сухого вещества в день, может рассчитывать на ежегодную экономию энергии в пределах нескольких тысяч кВтч по сравнению с альтернативами.

Автоматизация и кадровое обеспечение

Полностью автоматическое управление ПЛК с программируемыми рабочими циклами означает, что сгуститель шлама винтового пресса может работать без присмотра во все три смены. Последовательности старт-стоп, регулировка скорости подачи и реакции на сигналы тревоги обрабатываются автоматически. Особенно выгодно это предприятиям, работающим в ночную смену со штатным персоналом: в установившемся режиме работы вмешательство оператора не требуется.

Интервалы технического обслуживания

Низкоскоростной винтовой механизм, работающий со скоростью 2–5 об/мин, а не со скоростью центрифуги 2000 об/мин, значительно снижает износ всех движущихся частей. Ожидаемые интервалы обслуживания подшипников и уплотнений превышают 8000 часов работы в типичных муниципальных приложениях. Самоочищающиеся фильтрующие кольца устраняют проблемы с засорением распылительных форсунок, характерные для ленточных сгустителей.

Преимущества для окружающей среды и соблюдения требований помимо затрат

Регулирующие органы и руководители заводов все чаще сталкиваются с пристальным вниманием не только к качеству сточных вод, но и к методам обращения с осадком. Резервуары-сгустители гравитационного типа являются одними из основных источников пахучих соединений (H₂S, меркаптанов) и образования внутренней фосфорной нагрузки на очистных сооружениях. Устранение их посредством предварительного концентрирования в шнековом прессе обеспечивает соблюдение требований и улучшение связей с общественностью, которые труднее оценить количественно, но они действительно значительны.

• Уменьшение запаха: Работа закрытого шнекового пресса по сравнению с открытой поверхностью резервуара — жалобы на запах из соседних населенных пунктов обычно значительно уменьшаются после переоборудования
• Внутреннее подавление фосфорной нагрузки: Анаэробные условия в резервуарах-сгустителях высвобождают связанный фосфор обратно в поток жидкости. Удаление резервуара устраняет эту внутреннюю нагрузку, что снижает нагрузку на биологическое удаление питательных веществ и затраты на химическое осаждение фосфора.
• Снижение транспортных выбросов: Меньшее количество рейсов цистерн для шлама в день означает снижение расхода дизельного топлива и износа дорог — ощутимый показатель устойчивости для отчетности по выбросам углерода.

Подходящие приложения и вопросы масштабирования

Система концентрирования осадка, основанная на технологии шнекового пресса, применима в широком диапазоне секторов и масштабов:

Часто задаваемые вопросы