Waarom is een decanteercentrifuge essentieel in de afvalwaterbehandeling?

Van alle behandeltechnologieën in de afvalwaterindustrie is de decantercentrifuge één van de belangrijkste spelers op de markt vanwege de veelzijdigheid om verschillende soorten slib te verwerken. Daarnaast maakt de mogelijkheid tot continu bedrijf het een favoriet bij moderne behandelingsinstallaties. Wat maakt deze installatie zo waardevol? Laten we daar over praten.

Hoe een LWZ-schermdecantercentrifuge werkt

De LWZ-serie schermdecanteercentrifuge is ontworpen voor continu gebruik, waardoor constante slibtoevoer en continue afvoer mogelijk zijn. Als een innovatieve integratie van centrifugale sedimentatie en centrifugale filtratie combineert deze installatie de voordelen van beide technologieën met een onderling aanvullend ontwerp—om het scheidingsresultaat te verbeteren, de scheidingsrendement te verhogen en het toepassingsgebied uit te breiden, wat uiteindelijk leidt tot optimale prestaties. Het kan suspensies verwerken in diverse industrieën, waaronder rioleringswaterzuivering, diverse industriële afvalwaters, voedingsverwerkende industrie, evenals mijnbouw, metallurgie en zoutproductie. Voorzien van een ingebouwde schermsectie onderscheidt het apparaat zich in scenario's met hoge doorvoer en continu ontwateren, waarbij diepe vaste-vloeistof scheiding wordt gerealiseerd met uitzonderlijke droogheid van de vaste stof.

Het scheidingsproces verloopt in twee synergetische stappen. Eerst wordt de suspensie via de toevoerleiding in de centrifuge gevoerd en komt deze in de bezinkingszone van de trommel terecht. Binnen de hoogwaardige roterende trommel vormen materialen met verschillende dichtheden duidelijk afgebakende lagen. Onder invloed van een krachtige centrifugale kracht worden zwaardere vaste deeltjes naar de wand van de trommel geduwd en zakken ze naar beneden, terwijl het grootste deel van het gezuiverde vloeistof via de overloopuitlaat aan het uiteinde van de trommel wordt afgevoerd. In de tweede fase worden de afgezette vaste stoffen door de schroeftransporteur (die met een iets andere snelheid draait dan de trommel) getransporteerd naar het cilindrische zeefgedeelte. Hier wordt het resterende vocht in de geconcentreerde vaste stoffen verder gescheiden via de zeef onder invloed van centrifugale kracht, en wordt het gefilterde vloeistof onafhankelijk afgevoerd. Dit tweetrapsproces zorgt niet alleen voor een volledige vaste-stof-vloeistof-scheiding, maar ondersteunt ook driewegscheiding wanneer nodig, met een aanzienlijk lagere vochtgehalte in de vaste stof vergeleken met conventionele decanters.

De sleutel tot de superieure prestaties ligt in het nauwkeurige snelheidsverschil tussen de trommel en de spiraaltransporteur. De meeste systemen gebruiken dubbele motoren of hydraulische differentiëlen om dit snelheidsverschil met hoge precisie af te stellen, afgestemd op de eigenschappen van verschillende slibsoorten en materiaaleisen. Deze nauwkeurige regeling stelt de LWZ-schermdecantercentrifuge in staat om een breed scala aan materialen te verwerken — van kleverige biologische slibben en schurende industriële afvalstoffen tot kristallijne, korrelige of vezelige suspensies met een vastestofgehalte variërend van 5% tot 60 gew.% . Het onderscheidt zich als één van de meest efficiënte scheidingsapparatuur op de markt en levert ook onder complexe werkomstandigheden consistente en betrouwbare resultaten.

Centrifuges hebben voordelen die hen aan de top van de industrie houden

Centrifuges onderscheiden zich door hun ongeëvenaarde vermogen tot ononderbroken, continue werking tegen een hoge snelheid. Er is geen behoefte aan een reinigingscyclus, geen omslachtige verwerkingspauzes en geen onderbrekingen voor stilstandbehandeling. Constante en nauwkeurige resultaten. Dit is essentieel voor zowel gemeentelijke als grootschalige operaties.

Centrifuges onderscheiden zich ook door hun eenvoud en gemak bij onderhoud. Door robuustere constructie en geen extra onderdelen zijn er weinig interventies nodig buiten het controleren van de routine. Topmodellen zijn uitgerust met volledige bedrijfsveiligheid, trillingsdetectie, temperatuurbewaking van lagers en motoroverbelastingsbeveiliging. Het zijn deze veiligheids- en onderhoudsfuncties die het model onderscheiden op het gebied van efficiëntie en betrouwbaarheid.

Als het gaat om variëteit, zijn deze decanteercentrifuges absoluut goed uitgerust. Ze kunnen dunne, olieachtige slibstoffen, vezelige materialen en schurende deeltjes verwerken zonder moeite. Ze kunnen de gewenste efficiëntie zelfs fijnafstellen met snelheidsregelaars, in plaats van tijd te besteden aan ingewikkelde aanpassingen van de snelheidsregeling om de gewenste scheiding te bereiken. Ze kunnen worden gebruikt met een verscheidenheid aan materialen; zoals het droogstellen van zetmeel, visafscheiding en zelfs afvalwaterzuivering. Dit en meer maakt ze tot veelzijdige toevoegingen aan elke voedselverwerkende fabriek.

Decanteercentrifuges zijn ook behoorlijk compact. Alle onderdelen die nodig zijn om het scheidingsproces te voltooien, zijn geïntegreerd in het eindproduct, wat betekent dat ze ook veel vloeroppervlak besparen. Ze kunnen gemakkelijker worden geïnstalleerd doordat grote funderingsbouten overgeslagen kunnen worden. Modellen met rubberen schokdempers kunnen zonder funderingsbouten worden gebruikt, waardoor de installatie- en dempingskosten dalen.

Diverse toepassingen in afvalwaterbehandeling

Gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties (AWZIs) zijn afhankelijk van decanterschroefcentrifuges om de grote hoeveelheden slib die dagelijks worden geproduceerd te beheren. Gemeentelijke AWZIs gebruiken decanterschroefcentrifuges om slib te verdichten en te ontwateren, waardoor het totale volume slib wordt verkleind. Decanterschroefcentrifuges kunnen hierdoor de kosten en het volume van afval ter plaatse verminderen. Gezien deze factoren zal het belang van deze toepassing voor het verlichten van de druk van stedelijk afval blijven toenemen. Bovendien dragen de verscherping van milieuvoorschriften en de snelle groei van de stedelijke bevolking bij aan deze groeiende vraag.

Elke industrie kent een unieke set uitdagingen, en dat geldt ook voor de behandeling van industrieel afval. Gelukkig zijn decanterschroefcentrifuges hiervoor geschikt, en is het mogelijk waardevolle bijproducten te scheiden van processtromen zonder afbreuk te doen aan de waterzuivering en de vereiste lozingsnormen. Bijvoorbeeld het terugwinnen van mycelium uit fermentatiebouillon bij de productie van antibiotica is een effectieve manier om te voorkomen dat afval naar stortplaatsen gaat. De milieu- en economische voordelen zijn ook aanzienlijk bij de ontwatering van alcoholresten en het terugwinnen van eiwitten uit afval in de voedingsmiddelenverwerking.

De ontwatering van koolstofslib, de behandeling van restmateriaal en de classificatie van erts-slurry zijn allemaal afhankelijk van decanters in de mijnbouw- en mineralenverwerkende industrie. Men kan gemakkelijk de ingenieurskundige expertise waarderen die tot uiting komt in het ontwerp en de constructie van deze machines – met de slijtvaste transporteur en beschermende slijtvoering, aangezien deze industrieën behoren tot de zwaarste op het gebied van machinebouw. Hun duurzaamheid garandeert duurzame prestaties in de zwaarste sectoren, ook in een onbarmhartig economisch klimaat.

Decanterschroefcentrifuges zorgen ook voor de behandeling van gespecialiseerde, sterk gekarakteriseerde afvalstromen die vrijkomen bij booroperaties, met name in de olie- en gasindustrie. De afvalboeislammes en verontreinigd water vallen onder regelgeving, en decanterschroefcentrifuges bieden de benodigde continue behandeling om gelijke tred te houden met de boren, terwijl ze tegelijkertijd milieuverontreiniging voorkomen en voldoen aan milieuvoorschriften betreffende lozing of hergebruik van water.

Vergelijkbare technologieën met decanterschroefcentrifuges

Vergeleken met filterpersen bieden decanterschroefcentrifuges voordelen bij continue bediening en verminderde arbeidsinspanning. Terwijl filterpersen batchgewijs werken en veel betrokkenheid vereisen, inclusief operationele stilstanden om de taart te lossen en het doek te reinigen, worden decanterschroefcentrifuges continu bediend met zeer weinig tussenkomst van de operator. De totale verwerkingscapaciteit wordt verbeterd en stilstandtijd voor het vervangen van filtermedia wordt geëlimineerd. Dit is een cruciaal verschil in een verwerkingsinstallatie waar de operator gericht is op doorvoer en automatisering. Dat is het, filtratie klaar!

Schijfcentrifuges verschillen van andere technologieën omdat ze een volledig andere toepassing hebben. Ze verwijderen fijne deeltjes en scheiden vloeistof-vloeistofmengsels. Ze hebben echter over het algemeen te maken met zeer lage percentages vaste stofconcentratie (meestal onder de 2%). Aan de andere kant zijn decantercentrifuges in staat om zwaardere vastestofgehalten met meer dan 2% concentratie te verwijderen en verwerken, en geven zij continu verdikte vaste stoffen af zonder de toevoerstroom te stoppen.

Dankzij geoptimaliseerde ontwerpen hebben decantercentrifuges indrukwekkende vooruitgang geboekt op het gebied van verbeterde energie-efficiëntie. De ontwikkeling van nieuwe regelstrategieën had tot doel de energie-efficiëntie te verbeteren en tegelijkertijd de hoeveelheid actief vermogen die nodig is voor het scheiden van componenten, te verlagen.

Er zijn meer draagbare centrifugale oplossingen, waardoor meer toepassingen mogelijk zijn dan voorheen. Bij onderzoeken van gemeentelijke rioleringen zijn draagbare waterzuiveringscentrifuges eveneens beschikbaar geworden. Decantcentrifuges, die de waterzuiveringscentrifuges niet volledig vervangen, zijn ook draagbaar geworden. Waterzuiveringscentrifuges zijn volledig draagbaar, werken op batterijen en wegen minder dan 5 kg, zodat ze in het veld kunnen worden gebruikt en ter plaatse waterkwaliteitsanalyse mogelijk maken, wat een tijdige analyse van de waterkwaliteit in het veld garandeert.

Hoe innovaties de prestaties van decantcentrifuges beïnvloeden

Recente vooruitgang in de materiaalkunde heeft invloed gehad op moderne decantercentrifuges. Bijvoorbeeld, trommels en schroeftransporteurs worden steeds vaker gemaakt van duplex roestvrij staal dat bestand is tegen corrosie. Deze materialen zijn beter toegerust om te omgaan met de chemicaliën die aanwezig zijn in afvalwaterbehandeling, met name bij industriële stromen of chemische conditionering. Om te kunnen omgaan met materialen die sterk slijtvast zijn, gebruiken fabrikanten bepaalde legeringen die slijtvast zijn en die worden aangebracht op duwvlakken om de levensduur te verlengen en de efficiëntie van de scheiding te behouden.

Recente ontwikkelingen op het gebied van aandrijftechnologie hebben een ongekend niveau van controle mogelijk gemaakt. Moderne installaties maken gebruik van onafhankelijke aandrijvingen voor de trommel en de transporteur, waardoor operators de snelheid van de transporteur en de trommel onafhankelijk van elkaar kunnen regelen. Dit stelt de gebruiker in staat om de differentiële snelheid zeer precies te beheren, wat invloed heeft op de droogheid van de vaste stof, de helderheid van de vloeistof en de algehele flexibiliteit van het proces. Deze flexibiliteit is cruciaal bij seizoensgebonden variaties in slib of bij wisselende industriële afvalstromen.

De vooruitgang op het gebied van meet- en regelsystemen is fenomenaal geweest. Moderne decanters zijn uitgerust met multiparameterbewakingssystemen die het toerental, toerentalverschil, trillingsniveau, motortemperatuur en koppel op de spiraaltransporteur registreren en archiveren. Deze systemen kunnen automatisch beveiligingskleppen sluiten en de decanter uitschakelen bij overschrijding van parameters, om kostbare reparaties te voorkomen. Daarnaast heeft de integratie van programmeerbare logicacontrollers volledig geautomatiseerde bediening, inclusief het starten, stoppen en real-time aanpassen van gewenste bedrijfsparameters, tot de norm gemaakt.

De onvermoeibare zoektocht naar kennis blijft het operationele potentieel van decantersnelseparatoren optimaliseren. Geavanceerde rekenmodelleringsmethoden zijn nu volledig geïntegreerd in de engineeringontwerpprocessen. Deze omvatten Computational Fluid Dynamics en Discrete Element Method-modellering, waarmee complexe meerfasenstromingen in de roterende trommel van het systeem zichtbaar gemaakt kunnen worden. Deze zeer gewenste inzichten uit geavanceerde simulaties zijn vaak niet haalbaar via experimentele processen en verbeteren het ontwerp van de trommel en de stromingspatronen om efficiëntere scheidingsprestaties te bereiken bij verschillende soorten slib.

Vooruitblik: De toekomst van decantersnelseparatoren in afvalwaterbeheer

Herverkrijging van grondstoffen en circulaire economie

Recuperatie van grondstoffen zorgt ervoor dat decanters naar de top van de lijst gaan op het gebied van de circulaire economie. Moderne installaties beschouwen slib als een grondstof in plaats van een afvalproduct. Decanters helpen bij het concentreren van organische stoffen uit slib voor anaerobe vergisting om biogas of organische compost te produceren. In sommige gevallen helpen ze ook bij het terugwinnen en composteren van belangrijke xenobiotische bestanddelen, zoals zeldzame aardmetalen uit fosforzuurslib, en veelvoorkomende verontreinigende stoffen.

Inachtneming van strengere milieuvoorschriften

Wereldwijd is de milieuwetgeving strenger geworden en wordt steeds strenger wat betreft de afvoer van slib en de vereiste niveaus van behandeling en verwijdering van verontreinigende stoffen. Het veelzijdige gebruik van decantersnelseparatoren sluit goed aan bij de nieuwe regelgeving. Onderzoek heeft aangetoond dat organische verontreinigende stoffen in aanzienlijke mate worden verwijderd tijdens de behandeling van rioolslib, en in de literatuur is grotendeels vastgesteld dat verontrustende verontreinigende stoffen sterk worden verminderd na centrifugale ontwatering. Met toenemende aandacht voor microverontreinigingen en organische verontreinigende stoffen in biosolieden, zal deze verwerkingscapaciteit steeds belangrijker worden.

Integratie met andere behandelprocessen

Het samenwerkingsproces voor slibbehandeling zal de volgende grote uitdaging worden! Processen zullen niet langer onafhankelijk worden uitgevoerd en meerstapsbehandeling met decantatiefuges zal gemeengoed worden! Een voorbeeld hiervan is verstopping veroorzaakt door slib uit anaerobe vergisting, dat moet worden ontwaterd voordat het in de thermische drooginstallatie kan worden verwerkt. Dat is een voorbeeld van de geïntegreerde verwerkingscapaciteit van de decantatiefuge. Het op deze manier restmateriaal maken van het slib is ook economisch voordelig!

Conclusie

De mogelijkheid van de decantatiefuge om continu en onafhankelijk op flexibele wijze te functioneren, heeft ervoor gezorgd dat de technologie aan de voorfront blijft staan bij het optimaliseren van afvalstoffenscheiding van stortplaatsen. Naarmate het terugwinnen van grondstoffen een steeds belangrijkere uitdaging wordt, zal het decantatiefugesysteem onmisbaar blijven.