Odwadnianie za pomocą wielotarczowej prasy śrubowej: osady o niskiej zawartości substancji stałych, ograniczenia operacyjne i konserwacja

Jedną z głównych zalet wielotarczowej prasy śrubowej, zwanej także odwadniaczem z użyciem prasy śrubowej, jest jej zdolność do przetwarzania stosunkowo rozcieńczonego osadu bez konieczności stosowania oddzielnego etapu zagęszczania. Może to być przydatne w przypadku małych oczyszczalni ścieków, obiektów przemysłowych o zmiennym stężeniu osadu i projektów modernizacyjnych, w których przestrzeń jest ograniczona.

Prasa filtracyjna taśmowa opiera się częściowo na drenażu grawitacyjnym w celu usunięcia wody, zanim osad przejdzie przez sekcję odwadniania ciśnieniowego. Gdy nadawa jest zbyt rozcieńczona lub szlam ma słabe właściwości sedymentacyjne i flokulacyjne, cząstki stałe mogą nie być skutecznie zatrzymywane na taśmie. Drobne cząstki mogą wydostawać się z filtratem, ograniczając odzysk substancji stałych i wpływając na proces odwadniania. Może być potrzebny dodatkowy polimer, chociaż faktyczna dawka zależy od osadu i warunków pracy.

Prasa śrubowa wielotarczowa wykorzystuje inny mechanizm. Osad przemieszcza się przez komorę utworzoną przez wał ślimakowy i naprzemiennie nieruchome i ruchome pierścienie. W miarę posuwania się osadu dostępna przestrzeń maleje, a ciśnienie mechaniczne pomaga oddzielić wodę od ciał stałych. Ruchome pierścienie pomagają również ograniczyć gromadzenie się ciał stałych pomiędzy pierścieniami.

Taka konstrukcja może sprawić, że prasy śrubowe będą odpowiednie do osadów o stosunkowo niskim stężeniu. Jednakże zdolność do przetwarzania rozcieńczonej paszy nie oznacza, że ​​każda maszyna może utrzymać tę samą wydajność, jakość filtratu lub suchość placka w każdych warunkach.

Na przykład wilgotność placka wynosząca 80–85%, co odpowiada 15–20% całkowitej zawartości substancji stałych, może być osiągnięta przy określonych typach osadów i warunkach pracy. Nie należy tego traktować jako rezultatu gwarantowanego, zwłaszcza gdy stężenie osadu napływającego ulega znacznym wahaniom.

Odpowiednie stężenie surowca dla prasy śrubowej zależy od konstrukcji maszyny, właściwości osadu, kondycjonowania polimeru i wymaganej wydajności suchej masy.

Niektóre wielotarczowe prasy śrubowe są zaprojektowane dla stężeń nadawy około 2000 mg/l (0,2%) lub wyższych. Inne systemy wykazały działanie przy niższych stężeniach. W związku z tym 2000 mg/l nie powinno być uważane za uniwersalne minimum, a praca poniżej 0,5% substancji stałych nie powinna być automatycznie uznawana za niemożliwą.

Niemniej jednak, w miarę jak pasza staje się coraz bardziej rozcieńczona, wzrasta ilość wody, którą należy przetworzyć na każdą jednostkę suchej masy. Może to zmniejszyć efektywną wydajność przetwarzania i utrudnić stabilne odwadnianie. Jeśli osad jest słabo flokulowany lub zawiera dużą ilość drobnych cząstek, ciała stałe mogą wydostawać się przez szczeliny pierścieniowe, co powoduje mętny filtrat i placek bardziej wilgotny niż oczekiwano.

Rozważmy instalację, która podaje nadmiar osadu biologicznego bezpośrednio do prasy śrubowej bez wcześniejszego zbiornika zagęszczającego. Jeśli stężenie surowca utrzymuje się w przedziale od kilkuset do nieco powyżej 1000 mg/l, maszyna może nadal działać, ale wyniki mogą być niespójne. Może wzrosnąć zużycie polimeru, jakość filtratu może się pogorszyć, a ilość suchej masy przetworzonej w jednostce czasu może spaść.

Przed zmianą ustawień maszyny sprawdź rzeczywiste stężenie surowca, zawartość suchej masy, dawkę polimeru i tworzenie się kłaczków. Jeśli pasza jest stale zbyt rozcieńczona dla wybranego modelu, bufor znajdujący się wcześniej lub jednostka zagęszczająca może poprawić ogólną wydajność. Pomocne może być również zmniejszenie szybkości posuwu, pod warunkiem przestrzegania ograniczeń hydraulicznych maszyny i obciążenia ciałami stałymi.

Zmniejszenie prędkości ślimaka może wydłużyć czas dostępny na drenaż i kompresję, ale nie jest to rozwiązanie uniwersalne. Odpowiednią prędkość należy ustalić na podstawie prób eksploatacyjnych lub zaleceń producenta.

Stan pierścieni stałych i ruchomych jest ważny dla długotrwałej wydajności wielotarczowej prasy śrubowej.

Wąskie przestrzenie pomiędzy pierścieniami umożliwiają odpływ wody, zatrzymując jednocześnie większość substancji stałych. Ich wymiary i stan wpływają na filtrację, wychwytywanie cząstek stałych i opór napotykany podczas przemieszczania się osadu przez komorę odwadniającą.

Elementy te podlegają zużyciu. Gdy szlam zawiera znaczne ilości piasku lub ściernych cząstek nieorganicznych, pierścienie i wał ślimaka mogą zużywać się szybciej niż w przypadku przetwarzania mniej ściernego osadu. Z biegiem czasu nadmierne zużycie może mieć wpływ na klarowność filtratu, odzysk cząstek stałych i wydajność przetwarzania.

Szybkość zużycia różni się w zależności od składu osadu, godzin pracy, materiałów składowych i konstrukcji sprzętu. Dlatego nie jest możliwe określenie uniwersalnej żywotności lub stałego wzrostu luzu pierścieniowego, który ma zastosowanie do każdej prasy śrubowej.

Kiedy maszyna zaczyna wytwarzać mętny filtrat lub bardziej wilgotny placek, w ramach procesu rozwiązywania problemów należy sprawdzić pierścienie i wał śruby. Jeżeli zużycie przekroczyło dopuszczalne limity producenta, konieczna może być wymiana uszkodzonych elementów. Sama regulacja ustawień roboczych nie przywróci zużytych elementów do ich pierwotnego stanu.

Ślimak również ulega zużyciu podczas przenoszenia osadu przez komorę odwadniającą. Materiał, obróbka powierzchni i odporność na zużycie wału śruby i pierścieni mogą zatem wpływać na koszty konserwacji w całym okresie eksploatacji maszyny.

Porównując oferty sprzętu, nie skupiaj się wyłącznie na początkowej cenie zakupu. Zapytaj o materiały pierścienia i wału śruby, obróbkę odporną na zużycie, dostępność części zamiennych i oczekiwane wymagania konserwacyjne dla konkretnego przetwarzanego osadu. Niższa cena początkowa może nie odpowiadać najniższemu całkowitemu kosztowi posiadania, jeśli krytyczne komponenty wymagają częstej wymiany.

Prasy śrubowe wielotarczowe są często opisywane jako samoczyszczące, ponieważ względny ruch pierścieni nieruchomych i ruchomych pomaga zapobiegać gromadzeniu się ciał stałych w szczelinach filtracyjnych. Ta cecha może zmniejszyć zatykanie i wymagania dotyczące wody płuczącej, ale nie eliminuje potrzeby odpowiedniej obróbki wstępnej.

Długie, włókniste materiały mogą nadal powodować problemy. Liny z tworzywa sztucznego, paski tkanych worków i inne włókniste zanieczyszczenia mogą owinąć się wokół wału śruby lub kolidować z ruchomymi elementami. W zależności od ich wielkości i charakteru mogą powodować blokady, zwiększać obciążenie mechaniczne lub prowadzić do wyłączenia sprzętu.

Wąskie szczeliny pierścieniowe nie zastępują prawidłowego ekranowania.

Tam, gdzie napływający osad może zawierać zanieczyszczenia włókniste, należy zainstalować lub sprawdzić odpowiednie przesiewanie przed osadem i usunąć problematyczne materiały, zanim dotrą one do maszyny odwadniającej. Wymagania dotyczące przesiewania powinny opierać się na charakterystyce napływającego osadu i zaleceniach producenta sprzętu.

W przypadku szlamu zawierającego znaczne ilości piasku lub innych cząstek ściernych może być również konieczna obróbka wstępna w celu zmniejszenia zużycia i ochrony prasy śrubowej.

Prasa śrubowa wytwarzająca mokry placek lub mętny filtrat niekoniecznie ma zużyty lub uszkodzony zespół ślimakowy. Kilka warunków pracy może dawać podobne objawy, dlatego rozwiązywanie problemów należy rozpocząć od samego procesu, a nie od razu zmieniać ustawienia mechaniczne.

Jeżeli placek jest zbyt wilgotny, sprawdzić stężenie cząstek stałych, dawkę polimeru, jakość flokulacji, prędkość ślimaka i ustawienie przeciwciśnienia. Rozcieńczony nawóz, nieodpowiednie kondycjonowanie lub nadmierna prędkość ślimaka mogą zmniejszyć skuteczność odwadniania. Następnie należy sprawdzić mechanizm przeciwciśnienia zgodnie z instrukcją obsługi producenta.

Jeżeli filtrat jest mętny lub zawiera nadmierną ilość zawiesin, należy najpierw sprawdzić sposób przygotowania i dozowania polimeru. Potwierdzić, że roztwór polimeru został prawidłowo przygotowany i że zapewniono wystarczający czas mieszania i reakcji, aby skutecznie utworzyły się kłaczki. Sprawdź także, czy zmieniło się stężenie nadawy oraz czy pierścienie stałe i ruchome nie wykazują oznak nadmiernego zużycia lub uszkodzenia.

Regulacja ciśnienia wstecznego może wpływać na suchość placka i obciążenie wewnętrzne, ale prawidłowy kierunek i wielkość regulacji zależą od konstrukcji maszyny. Zwiększanie ciśnienia na oślep może spowodować przeciążenie napędu lub przyspieszyć jego zużycie. Postępuj zgodnie z instrukcjami producenta i wykonuj kontrolowane regulacje tylko w dozwolonym zakresie roboczym.

Po każdej regulacji należy odczekać odpowiednią ilość czasu na ustabilizowanie się procesu przed oceną wyników. Zanotuj stężenie surowca, dawkę polimeru, prędkość ślimaka, stan placka i wygląd filtratu. Obserwacje te pomagają określić, czy problem jest związany z charakterystyką osadu, kondycjonowaniem chemicznym, ustawieniami operacyjnymi lub zużyciem podzespołów.