Systém odvodňovania kalu zo skrutkového lisu: Úplný sprievodca

Zariadenia komunálnych a priemyselných odpadových vôd, ktoré riadia náklady na likvidáciu kalov, sa čoraz viac obracajú na závitovkový lisový systém odvodnenia kalu ako prevádzkovo lepšia alternatíva k odstredivkám a pásovým filtračným lisom. Kombináciou pomalorýchlostného mechanického stláčania s kontinuálnym samočistiacim krúžkom a skrutkovým pôsobením dosahujú tieto systémy obsah sušiny 18 až 28 % suchej hmotnosti pri spotrebe zlomku energie a zdrojov údržby, ktoré si vyžadujú konvenčné technológie odvodňovania.

Ako dosahuje odvodňovanie kalu pomocou skrutkového lisu vysokú účinnosť

Systém odvodňovania kalu zo závitovkového lisu pracuje na progresívnom stláčaní dutiny: upravený kal vstupuje na prívodnom konci rotujúcej závitovky umiestnenej vo valcovom sito, a keď sa stúpanie závitovky zužuje smerom k výstupnému koncu, zvyšuje sa hydraulický tlak a voľná voda sa vytláča cez medzery sita. Samočistiaci účinok pohyblivých a pevných krúžkov zabraňuje oslepeniu – primárnemu poruchovému režimu technológií statických obrazoviek.

Účinnosť odvodnenia – meraná ako percento zníženia objemu kalu dodaného na konečnú likvidáciu – zvyčajne dosahuje 80 až 90 % v aplikáciách s aktivovaným komunálnym kalom. Čistiareň odpadových vôd spracovávajúca 10 000 m3/deň so vstupom 3 000 mg/l TSS môže znížiť objem kalového koláča z približne 30 m3/deň (pri 3 % DS zahusteného kalu) na menej ako 6 m3/deň pri 18 % DS – päťnásobné zníženie, ktoré priamo znižuje náklady na odvoz a skládkovanie.

Priepustná kapacita: Prispôsobenie stroja toku

Kapacita závitovkového lisu je špecifikovaná v kilogramoch sušiny za hodinu (kgDS/h) a nie v objemovom prietoku, pretože koncentrácia vstupného kalu sa medzi zariadeniami výrazne líši. Štandardné jednohriadeľové jednotky zvládajú 15 až 130 kgDS/h; viachriadeľové alebo stohované konfigurácie sa škálujú na 500 kgDS/h na plochu inštalácie.

• Malé komunálne závody (do 20 000 EO) Jednohriadeľové jednotky pri 15 až 40 kgDS/h – kompaktná pôda pod 1,5 m2, vhodné pre bezobslužnú diaľkovú prevádzku s PLC riadeným dávkovaním polyméru a automatickým spustením/zastavením pri podávaní signálu.
• Stredné vybavenie (20 000 až 100 000 PE) Konfigurácie s dvomi alebo tromi hriadeľmi pri 80 až 200 kgDS/h – paralelné jednotky poskytujú redundanciu, takže údržba na jednom hriadeli nepreruší operácie odvodňovania.
• Priemyselné a veľké obce (100 000 EO) Viacjednotkové stohované inštalácie s centralizovanou integráciou SCADA – kapacita sa lineárne škáluje; väčšina výrobcov ponúka štandardizované šmykové moduly pre paralelné nasadenie bez vlastného inžinierstva na každej jednotke.

Spotreba energie: Výhoda skrutkového lisu oproti vysokorýchlostným alternatívam

Spotreba energie je najpresvedčivejším prevádzkovým argumentom pre technológiu skrutkového lisu. Pri rýchlosti pohonu 3 až 10 otáčok za minútu odoberá motor skrutkového lisu 0,5 až 2,2 kW na jednotku – na rozdiel od dekantačných odstrediviek pracujúcich pri 2 500 až 3 500 ot./min., ktoré spotrebujú 15 až 45 kW na ekvivalentný výkon. Počas 20-ročnej prevádzkovej životnosti tento rozdiel predstavuje stovky tisíc dolárov v ušetrených nákladoch na elektrinu pri typických priemyselných tarifách.

Pri prevádzke závitovkového lisu nie je potrebná žiadna umývacia voda – ďalšia úspora energie a nákladov v porovnaní so systémami pásových filtračných lisov, ktoré spotrebujú 3 až 8 m3 čistej vody za hodinu, aby sa zabránilo oslepovaniu pásu. V regiónoch s nedostatkom vody alebo v zariadeniach s vysokými nákladmi na pitnú vodu to môže samo o sebe ospravedlniť kapitálovú prirážku za inštaláciu závitovkového lisu.

Profil údržby: Nízky zásah podľa návrhu

Konštrukcia skrutkového lisu eliminuje najnáročnejšie komponenty na údržbu, ktoré sa nachádzajú v konkurenčných technológiách: žiadne filtračné pásy, ktoré by sa mali vymieňať každých 2 000 až 4 000 hodín, žiadne vysokorýchlostné ložiská podliehajúce únave z vibrácií a žiadne rozprašovacie trysky na odstraňovanie vodného kameňa alebo výmenu. Bežná údržba na dobre špecifikovanej jednotke skrutkového lisu pozostáva z troch úloh:

• Týždenne: skontrolujte zmiešavaciu jednotku polyméru, vyčistite vzduchové filtre ovládacieho panela, skontrolujte hladinu oleja v prevodovke
• Mesačne: skontrolujte nastavenie vôle medzery medzi krúžkami oproti základnej línii procesného denníka, skontrolujte hranu závitu skrutky, či nie je opotrebovaná
• Ročne: vymeňte tesnenie hriadeľa a súpravu ložísk, vykonajte výmenu oleja v prevodovke, prekalibrujte mechanizmus nastavenia protitlaku

Celková ročná doba údržby na jednotku je v priemere 16 až 24 pracovných hodín podľa prieskumov operátorov vykonaných v európskych komunálnych inštaláciách – v porovnaní s 80 až 120 hodinami pre systémy pásových kalolisov s ekvivalentnou kapacitou, keď je zahrnutá výmena pásu a servis trysiek.

Skrutkový lis verzus pásový filtračný lis: Priame porovnanie

Voľba medzi a závitovkový lisový systém odvodnenia kalu a pásový kalolis je najbežnejším technologickým rozhodnutím pri navrhovaní a modernizácii nových čističiek odpadových vôd. V tabuľke nižšie sú uvedené definujúce kritériá.

Odvodnenie kalu zo skrutkového lisu na čistenie odpadových vôd: Aplikácia Fit

Technológia závitovkového lisu funguje naprieč širokou škálou typov kalov, s ktorými sa stretávame pri čistení komunálnych a priemyselných odpadových vôd, hoci výkon sa líši podľa charakteristík podávania. Nasledujúca matica definuje optimálne aplikačné okná:

Kľúčové parametre výberu pri špecifikácii jednotky

Výrobcovi skrutkového lisu poskytnite nasledujúce údaje, aby ste dostali odporúčanie systému s presnou veľkosťou a cenou:

• Priemerný a špičkový denný objem kalu (m3/deň) a prevádzkové hodiny za deň
• Typ a pôvod kŕmneho kalu (WAS, primárny, vyhnívaný, priemyselný)
• Nameraná alebo odhadnutá koncentrácia sušiny v krmive (%DS alebo mg/l TSS)
• Cieľový obsah sušiny koláča a maximálny prijateľný TSS filtrátu
• Dostupné elektrické napájanie (napätie, fáza, frekvencia)
• Inštalačné prostredie (vnútorné, vonkajšie, korozívna atmosféra, seizmická zóna)
• Infraštruktúra na manipuláciu s vypúšťaním a filtrátom (typ dopravníka, dimenzovanie odtoku)