Γιατί το φυγοκέντρηση αποχύτευσης είναι απαραίτητο στην επεξεργασία λυμάτων;

Από όλες τις τεχνολογίες επεξεργασίας στον κλάδο των λυμάτων, το φυγόκεντρο αποχύτευσης είναι ένας από τους κυρίαρχους παίκτες στην αγορά λόγω της ευελιξίας του να διαχειρίζεται διάφορους τύπους ιλύος. Επιπλέον, η δυνατότητα λειτουργίας του σε συνεχή βάση το καθιστά αγαπημένο σε σύγχρονες εγκαταστάσεις επεξεργασίας. Τι καθιστά αυτόν τον εξοπλισμό αναπόσπαστο; Ας το συζητήσουμε.

Πώς λειτουργεί ένα φυγόκεντρο αποχύτευσης με οθόνη LWZ

Το κεντριφούγιο δεκαντέρ από τη σειρά LWZ έχει σχεδιαστεί για συνεχή λειτουργία, επιτρέποντας συνεχή τροφοδοσία λάσπης και συνεχή απομάκρυνση. Ως μια καινοτόμος ενσωμάτωση της κεντριφυγικής καθίζησης και της κεντριφυγικής φιλτραρίσματος, αυτός ο εξοπλισμός συνδυάζει τα πλεονεκτήματα και των δύο τεχνολογιών με αμοιβαία συμπληρωματικό σχεδιασμό—ώστε να βελτιωθεί το αποτέλεσμα διαχωρισμού, να αυξηθεί η απόδοση διαχωρισμού και να επεκταθεί το εύρος εφαρμογών, επιτυγχάνοντας τελικά άριστη απόδοση. Είναι ικανό να επεξεργάζεται αιωρήματα σε πολλούς τομείς, όπως η επεξεργασία αστικών λυμάτων, διάφορα βιομηχανικά απόβλητα νερά, η επεξεργασία τροφίμων, καθώς και οι τομείς εξόρυξης, μεταλλουργίας και παραγωγής αλατιού. Εξοπλισμένο με ενσωματωμένο τμήμα οθόνης, ξεχωρίζει σε σενάρια υψηλής απόδοσης και συνεχούς αποστράγγισης, επιτυγχάνοντας βαθιά διαχωρισμό στερεού-υγρού με εξαιρετική ξηρότητα των στερεών.

Η διαδικασία διαχωρισμού εξελίσσεται σε δύο συνεργικά στάδια. Πρώτον, η αιώρηση τροφοδοτείται στο φυγοκέντρηση μέσω του σωλήνα τροφοδοσίας και εισέρχεται στη ζώνη καθίζησης του κυλίνδρου. Μέσα στον κύλινδρο που περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα, τα υλικά διαφορετικής πυκνότητας σχηματίζουν ξεχωριστά στρώματα. Λόγω της ισχυρής φυγόκεντρου δύναμης, τα βαρύτερα στερεά σωματίδια ωθούνται προς το τοίχωμα του κυλίνδρου και καθίζηση, ενώ η μεγαλύτερη ποσότητα του διαυγούς υγρού εκκενώνεται μέσω της υπερχείλισης στο μεγάλο άκρο του κυλίνδρου. Στο δεύτερο στάδιο, τα καθιζημένα στερεά μεταφέρονται από τον σπειροειδή μεταφορέα (ο οποίος λειτουργεί με ελαφρώς διαφορετική ταχύτητα από τον κύλινδρο) στο κυλινδρικό τμήμα του κοσκίνου. Εκεί, η υπόλοιπη υγρασία στα συμπυκνωμένα στερεά διαχωρίζεται περαιτέρω μέσω του κοσκίνου υπό την επίδραση της φυγόκεντρου δύναμης, και το φιλτραρισμένο υγρό εκκενώνεται ανεξάρτητα. Αυτή η διαδικασία δύο σταδίων δεν επιτυγχάνει μόνο πλήρη διαχωρισμό στερεού-υγρού, αλλά υποστηρίζει επίσης τριφασικό διαχωρισμό όταν απαιτείται, με σημαντικά χαμηλότερη περιεκτικότητα στερεών σε υγρασία σε σύγκριση με τους συμβατικούς αποζητητήρες.

Το κλειδί για την ανωτέρα απόδοσή του βρίσκεται στην ακριβή διαφορά ταχύτητας μεταξύ του κυλίνδρου και του ελικοειδούς μεταφορέα. Τα περισσότερα συστήματα χρησιμοποιούν διπλούς κινητήρες ή υδραυλικά διαφορικά για να ρυθμίζουν με μεγάλη ακρίβεια αυτή τη διαφορά ταχύτητας, προσαρμόζοντάς τη στα χαρακτηριστικά διαφορετικών ιλύων και απαιτήσεων υλικού. Ο ακριβής αυτός έλεγχος επιτρέπει στον φυγοκεντρικό διαχωριστήρα λεπίδας LWZ να επεξεργάζεται ένα ευρύ φάσμα υλικών — από κολλώδεις βιολογικές ιλύες και διαβρωτικά βιομηχανικά απόβλητα μέχρι κρυσταλλικά, κοκκώδη ή ινώδη διαλύματα με περιεκτικότητα σε στερεά από 5% έως 60wt%. Διακρίνεται ως ένα από τα πιο αποτελεσματικά εξοπλισμένα διαχωρισμού στην αγορά, παρέχοντας σταθερά και αξιόπιστα αποτελέσματα ακόμη και σε πολύπλοκες συνθήκες λειτουργίας.

Οι φυγοκεντρικοί διαχωριστήρες έχουν πλεονεκτήματα που τους διατηρούν στην κορυφή της βιομηχανίας

Οι φυγοκεντρητές διακρίνονται για την ατελείωτη δυνατότητα αδιάκοπης, συνεχούς λειτουργίας με υψηλή ταχύτητα. Δεν υπάρχει ανάγκη για κύκλο εκκένωσης και καθαρισμού, δεν υπάρχουν επίπονες διακοπές επεξεργασίας, ούτε διαλείμματα για στάση επεξεργασίας. Σταθερά και ακριβή αποτελέσματα. Αυτό είναι απαραίτητο τόσο για δημοτικές όσο και για μεγάλης κλίμακας εγκαταστάσεις.

Οι φυγοκεντρητές διακρίνονται επίσης για την απλότητα και την ευκολία συντήρησης. Κατασκευασμένοι πιο ανθεκτικά και χωρίς να έχουν περισσότερα εξαρτήματα, απαιτούν ελάχιστη παρέμβαση, απλώς τον έλεγχο της ρουτίνας τους. Τα πρωτοκλασάτα μοντέλα περιλαμβάνουν πλήρη ασφάλεια λειτουργίας, ανίχνευση δόνησης, έλεγχο θερμοκρασίας των ρουλεμάν, και προστασία από υπερφόρτωση του κινητήρα. Ακριβώς αυτά τα χαρακτηριστικά ασφαλείας και συντήρησης είναι που ξεχωρίζουν το μοντέλο για παραγωγικότητα και αξιοπιστία.

Όσον αφορά την ποικιλία, αυτά τα φυγοκεντρικά δοχεία διαθέτουν άποψη. Μπορούν να επεξεργαστούν λεπτά, λιπαρά ιζήματα, ινώδη υλικά και διαβρωτικά σωματίδια χωρίς να κουραστούν. Μπορούν ακόμη να ρυθμίσουν με ακρίβεια την επιθυμητή απόδοση με τον έλεγχο ρύθμισης της ταχύτητας, αντί να ξοδεύουν χρόνο σε περίπλοκες ρυθμίσεις ταχύτητας για να επιτύχουν την επιθυμητή διαχωρισμό. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν με μια ποικιλία υλικών· αποξήρανση αμύλου, διαχωρισμός ψαριών και ακόμη και επεξεργασία λυμάτων. Αυτά και άλλα τα καθιστούν ευέλικτες προσθήκες σε οποιοδήποτε εργοστάσιο επεξεργασίας τροφίμων.

Τα φυγοκεντρικά δοχεία είναι επίσης αρκετά συμπαγή. Διαθέτουν όλα τα εξαρτήματα που απαιτούνται για την ολοκλήρωση της διαδικασίας διαχωρισμού ενσωματωμένα στο τελικό προϊόν, γεγονός που σημαίνει ότι εξοικονομούν επίσης αρκετό χώρο στο δάπεδο. Μπορούν να εγκατασταθούν ευκολότερα, αποφεύγοντας τη χρήση μεγάλων βιδών εδράσεως. Τα μοντέλα με ελαστικούς απορροφητές κραδασμών μπορούν να χρησιμοποιηθούν χωρίς την ανάγκη για βίδες εδράσεως, μειώνοντας το κόστος εγκατάστασης και των στηριγμάτων απορρόφησης κραδασμών.

Διάφορες Εφαρμογές στην Επεξεργασία Λυμάτων

Οι Δημοτικοί Σταθμοί Επεξεργασίας Λυμάτων (WWTPs) βασίζονται σε αποκεντρωτές φυγοκέντρησης για τη διαχείριση των μεγάλων όγκων ιλύος που παράγονται κάθε μέρα. Οι δημοτικοί σταθμοί WWTPs χρησιμοποιούν αποκεντρωτές φυγοκέντρησης για την πάχυνση και αποξήρανση της ιλύος, μειώνοντας έτσι τον συνολικό όγκο της. Ως εκ τούτου, οι αποκεντρωτές φυγοκέντρησης μπορούν να μειώσουν το κόστος αποβολής αποβλήτων και τον όγκο αποβλήτων επί τόπου. Λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους παράγοντες, η σημασία αυτής της εφαρμογής στην ελάφρυνση των πιέσεων των αστικών αποβλήτων θα συνεχίσει να αυξάνεται. Επιπλέον, η σκλήρυνση των περιβαλλοντικών κανονισμών και η ταχεία αύξηση του αστικού πληθυσμού συμβάλλουν επίσης σε αυτήν την αυξανόμενη ζήτηση.

Κάθε βιομηχανία παρουσιάζει ένα μοναδικό σύνολο προκλήσεων και το ίδιο ισχύει και στην επεξεργασία των βιομηχανικών αποβλήτων. Ευτυχώς, οι αποκεντρωτές φυγοκέντρησης ανταποκρίνονται στο έργο, και η διαχωριστική ανάκτηση πολύτιμων παραπροϊόντων από τις ροές διεργασιών είναι εφικτή χωρίς να απειλείται η επεξεργασία των λυμάτων ή τα απαιτούμενα πρότυπα απόρριψης. Για παράδειγμα, η ανάκτηση μυκηλίου από το θρεπτικό υγρό ζύμωσης στην παραγωγή αντιβιοτικών αποτελεί αποτελεσματικό τρόπο για να αποτραπεί η οδήγηση αποβλήτων σε χώρους υγειονομικής ταφής. Σημαντικά είναι επίσης τα περιβαλλοντικά και οικονομικά οφέλη στην αφυδάτωση των ιζημάτων αλκοόλ και στην ανάκτηση πρωτεϊνών από απόβλητα στην επεξεργασία τροφίμων.

Η αποστράγγιση λάσπης άνθρακα, η επεξεργασία αποβλήτων και η ταξινόμηση λάσπης μεταλλεύματος βασίζονται όλα σε φυγόκεντρους διαχωριστές στις βιομηχανίες εξόρυξης και επεξεργασίας ορυκτών. Μπορεί κανείς εύκολα να εκτιμήσει τη μηχανική εμπειρογνωμοσύνη που επιδεικνύεται στο σχεδιασμό και την κατασκευή αυτών των μηχανημάτων – με την ανθεκτική, ανθεκτική στη φθορά κοχλία μεταφοράς και το προστατευτικό επένδυση φθοράς, καθώς αυτές οι βιομηχανίες είναι από τις πιο δύσκολες στην κατασκευή μηχανημάτων. Η ανθεκτικότητά τους εγγυάται βιωσιμότητα απόδοσης στις πιο δύσκολες βιομηχανίες με ένα ανελέητο οικονομικό κλίμα.

Οι φυγοκεντρικοί διαχωριστές παρέχουν επίσης την επεξεργασία εξειδικευμένων, ιδιαίτερα χαρακτηριζόμενων αποβλήτων που προκύπτουν από εργασίες γεώτρησης, ειδικά στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου. Τα απόβλητα γεωτρητικά λάσπη και το μολυσμένο νερό υπόκεινται επίσης σε κανονισμούς, και οι φυγοκεντρικοί διαχωριστές παρέχουν την απαιτούμενη επεξεργασία με συνεχή τρόπο, ώστε να μπορούν να ακολουθούν τις εργασίες γεώτρησης, αποτρέποντας ταυτόχρονα περιβαλλοντικές ζημιές και συμμορφούμενοι με τους περιβαλλοντικούς κανονισμούς σχετικά με την απόρριψη ή την επαναχρησιμοποίηση του νερού.

Συγκριτικές Τεχνολογίες με τους Φυγοκεντρικούς Διαχωριστές

Σε σύγκριση με τα φίλτρα πίεσης, οι αποκεντρωτές δεκάντερ παρέχουν πλεονεκτήματα στις συνεχείς λειτουργίες και στη μειωμένη ανάγκη για εργασία. Ενώ τα φίλτρα πίεσης λειτουργούν ανά παρτίδες και απαιτούν σημαντική συμμετοχή, με διαλείμματα στη λειτουργία για την αποβολή του κέικ και τον καθαρισμό του υφάσματος, οι αποκεντρωτές δεκάντερ λειτουργούν συνεχώς με ελάχιστη συμμετοχή του χειριστή. Η συνολική παραγωγικότητα βελτιώνεται και εξαλείφεται η διακοπή λειτουργίας για αλλαγή του φίλτρου. Αυτή είναι η καθοριστική διαφορά σε μια εγκατάσταση επεξεργασίας όπου ο χειριστής επικεντρώνεται στην παραγωγικότητα και τον αυτοματισμό. Τέλος, η φιλτράρισμα έγινε!

Οι φυγοκέντροι με στοίβα δίσκων διαφέρουν από άλλες τεχνολογίες επειδή χρησιμοποιούνται για εντελώς διαφορετικές εφαρμογές. Απομακρύνουν λεπτά σωματίδια και διαχωρίζουν μίγματα υγρού-υγρού. Ωστόσο, συνήθως αντιμετωπίζουν πολύ χαμηλά ποσοστά συγκέντρωσης στερεών (συνήθως κάτω από 2%). Από την άλλη πλευρά, οι φυγοκέντροι αποχάραξης μπορούν να απομακρύνουν και να επεξεργαστούν βαρύτερα στερεά περιεχόμενα με συγκέντρωση άνω του 2% και εκκενώνουν συνεχώς παχύτερα στερεά χωρίς να διακόπτουν τη ροή της τροφοδοσίας.

Με βελτιστοποιημένα σχέδια, οι φυγοκέντροι αποχάραξης έχουν σημειώσει εντυπωσιακά βήματα προς τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης. Η ανάπτυξη νέων στρατηγικών ελέγχου στοχεύει στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης, ενώ ταυτόχρονα μειώνει την ενεργό ισχύ που απαιτείται για το διαχωρισμό των συστατικών.

Υπάρχουν περισσότερες φορητές φυγοκεντρικές λύσεις, οι οποίες επιτρέπουν περισσότερες εφαρμογές από ό,τι προηγουμένως. Σε εξετάσεις δημοτικών αποχετευτικών δικτύων, έχουν γίνει διαθέσιμες φορητές φυγοκεντρικές μονάδες επεξεργασίας νερού. Οι αποχετευτικές φυγοκεντρήσεις, αν και δεν αντικαθιστούν πλήρως τις φυγοκεντρήσεις επεξεργασίας νερού, έχουν επίσης γίνει φορητές. Οι φυγοκεντρήσεις επεξεργασίας νερού είναι εντελώς φορητές, λειτουργούν με μπαταρία και ζυγίζουν λιγότερο από 5 κιλά, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο πεδίο και να επιτρέψουν ανάλυση δοκιμών ποιότητας νερού επί τόπου, παρέχοντας έγκαιρη ανάλυση δοκιμών ποιότητας νερού στο πεδίο.

Πώς οι Καινοτομίες Επηρεάζουν την Απόδοση της Αποχετευτικής Φυγοκέντρησης

Πρόσφατες εξελίξεις στην επιστήμη των υλικών έχουν επωφελήσει τους σύγχρονους φυγοκεντρικούς αποξηραντήρες. Για παράδειγμα, τα κυλινδρικά κέλυφη και οι ελικοειδείς μεταφορείς αρχίζουν να κατασκευάζονται από διπλής φάσης ανοξείδωτα χάλυβα που αντιστέκονται στη διάβρωση. Αυτά τα υλικά είναι καλύτερα προσαρμοσμένα για να αντιμετωπίζουν τις χημικές ουσίες που υπάρχουν στην επεξεργασία λυμάτων, ειδικά όταν πρόκειται για βιομηχανικές ροές ή χημική επεξεργασία. Για να αντιμετωπιστούν υλικά με υψηλή φθορά, οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν συγκεκριμένα κράματα που αντιστέκονται στη φθορά και ενσωματώνονται σε επιφάνειες ώθησης, προκειμένου να επεκταθεί η διάρκεια ζωής και να διατηρηθεί η αποδοτικότητα της διαχωριστικής διαδικασίας.

Πρόσφατες εξελίξεις στον τομέα της τεχνολογίας κίνησης έχουν παρουσιάσει απροηγούμενο επίπεδο ελέγχου. Ο σημερινός εξοπλισμός εκμεταλλεύεται ανεξάρτητους κινητήρες που ελέγχουν τον κύλινδρο και το μεταφορέα, γεγονός που επιτρέπει στους χειριστές να ελέγχουν την ταχύτητα του μεταφορέα και του κυλίνδρου ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο. Αυτό επιτρέπει στον χρήστη να διαχειρίζεται με ακρίβεια τον έλεγχο της διαφορικής ταχύτητας, η οποία επηρεάζει τη στεγνότητα των στερεών, τη διαύγεια του υγρού και τη συνολική ευελιξία της διαδικασίας. Η ευελιξία αυτή είναι κρίσιμη όταν αντιμετωπίζονται εποχιακές μεταβολές της ιλύος ή διαφορετικές βιομηχανικές απορρίψεις.

Η πρόοδος που έχει σημειωθεί στα συστήματα οργάνωσης και ελέγχου είναι φαινομενική. Οι σημερινοί αποβολείς φυγοκέντρησης διαθέτουν πολυπαραμετρικά συστήματα παρακολούθησης που καταγράφουν και αρχειοθετούν την ταχύτητα περιστροφής, τη διαφορά ταχύτητας, το επίπεδο δόνησης, τη θερμοκρασία του κινητήρα και τη ροπή στον σπειροειδή μεταφορέα. Τα συστήματα αυτά μπορούν να κλείσουν αυτόματα τις προστατευτικές βαλβίδες και να απενεργοποιήσουν τον αποβολέα σε περίπτωση παραβίασης παραμέτρων, προκειμένου να αποφευχθούν ακριβές επισκευές. Επιπλέον, η ενσωμάτωση προγραμματιζόμενων λογικών ελεγκτών έχει καταστήσει τον πλήρως αυτοματοποιημένο έλεγχο λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένης της εκκίνησης, του τερματισμού και της προσαρμογής σε πραγματικό χρόνο των επιθυμητών λειτουργικών παραμέτρων, τον κανόνα.

Η αμείλικτη διαδικασία αναζήτησης γνώσης συνεχίζει να βελτιώνει τη λειτουργική απόδοση των φυγοκεντρικών διαχωριστών. Σύγχρονες μέθοδοι υπολογιστικής προσομοίωσης έχουν ενσωματωθεί πλήρως στις διαδικασίες μηχανικού σχεδιασμού. Περιλαμβάνονται η Υπολογιστική Δυναμική Ρευστών και η Μέθοδος Διακριτών Στοιχείων, οι οποίες επιτρέπουν την οπτικοποίηση εξαιρετικά πολύπλοκων πολυφασικών ροών μέσα στον περιστρεφόμενο κύλινδρο του συστήματος. Αυτές οι εξαιρετικά επιθυμητές επισημάνσεις από προηγμένες προσομοιώσεις συχνά δεν είναι εφικτές μέσω πειραματικών διαδικασιών και βελτιώνουν το σχεδιασμό του κυλίνδρου και των προτύπων ροής, προκειμένου να επιτευχθούν αποδόσεις στο διαχωρισμό διαφορετικών τύπων ιλύος.

Με Βλέμμα Προς Τα Εμπρός: Το Μέλλον των Φυγοκεντρικών Διαχωριστών στη Διαχείριση Λυμάτων

Ανάκτηση Πόρων και Κυκλική Οικονομία

Η ανάκτηση πόρων καθιστά τους φυγοκεντρικούς διαχωριστές να βρίσκονται στην κορυφή της λίστας στην κυκλική οικονομία. Οι σύγχρονες εγκαταστάσεις θεωρούν την ιλύ ως πόρο αντί για απόβλητο. Οι φυγοκεντρικοί διαχωριστές βοηθούν στη συγκέντρωση της οργανικής ύλης από την ιλύ για αναερόβια χώνευση, προκειμένου να παραχθεί βιοαέριο ή οργανικό κομπόστ. Σε ορισμένες περιπτώσεις, βοηθούν στην ανάκτηση και σύνθεση σημαντικών ξενοβιοτικών συστατικών, όπως σπάνιων γαιών στοιχείων από ιλύ φωσφορικού οξέος, καθώς και εμπορεύσιμων ρύπων.

Συμμόρφωση με αυστηρότερους περιβαλλοντικούς κανονισμούς

Παγκοσμίως, η περιβαλλοντική νομοθεσία έχει γίνει και συνεχίζει να γίνεται όλο και πιο αυστηρή όσον αφορά τη διάθεση λάσπης και τα απαιτούμενα επίπεδα επεξεργασίας και απομάκρυνσης ρύπων. Η πολύπλευρη χρήση των φυγόκεντρων διαχωριστών συμφωνεί με τους νέους κανονισμούς. Έρευνες έχουν δείξει σημαντικό βαθμό απομάκρυνσης οργανικών ρύπων κατά την επεξεργασία λυμάτων, ενώ η βιβλιογραφία αναφέρει σημαντική μείωση των ρύπων που ενδιαφέρουν μετά την αποστράγγιση με φυγόκεντρο. Με μεγαλύτερη έμφαση στους μικρορύπους και τους οργανικούς ρύπους στα βιολύματα, αυτή η δυνατότητα επεξεργασίας θα αποκτά όλο και μεγαλύτερη σημασία.

Ενσωμάτωση με Άλλες Διεργασίες Επεξεργασίας

Η συνεργατική διαδικασία επεξεργασίας ιλύος θα αποτελέσει την επόμενη μεγάλη πρόκληση! Οι διαδικασίες δεν θα εκτελούνται πλέον ανεξάρτητα και η πολυβήματη επεξεργασία με φυγοκεντρικούς αποχυτευτές θα γίνει συνηθισμένη! Ένα παράδειγμα περιλαμβάνει την απόφραξη από ιλύ αναερόβιας χώνευσης, η οποία πρέπει να αποστραγγιστεί πριν μπει στη μονάδα θερμικής ξήρανσης. Αυτό αποτελεί ένα παράδειγμα της ενσωματωμένης δυνατότητας επεξεργασίας του φυγοκεντρικού αποχυτευτή. Η επεξεργασία της ιλύος με αυτόν τον τρόπο είναι επίσης οικονομικά ευνοϊκή!

Συμπέρασμα

Η δυνατότητα του φυγοκεντρικού αποχυτευτή να λειτουργεί συνεχώς και ανεξάρτητα με ευέλικτο τρόπο του έχει επιτρέψει να παραμείνει στην πρώτη γραμμή της βελτιστοποίησης της αποφυγής χωματερών. Καθώς η ανάκτηση πόρων αποτελεί όλο και πιο σημαντική πρόκληση, το σύστημα φυγοκεντρικού αποχυτευτή θα παραμείνει αναντικατάστατο.