Prečo je oddeľovač dôležitý pri čistení odpadových vôd?

Zo všetkých technológií čistenia v odvetví odpadových vôd je odstredivý decantér jedným z najvýznamnejších hráčov na trhu vďaka svojej všestrannosti pri spracovaní rôznych typov kalu. Navyše jeho schopnosť nepretržitej prevádzky ho robí obľúbenou voľbou moderných čističiek. Čo robí toto zariadenie neoceniteľným? Pogoime si to.

Ako pracuje odstredivý decantér s mriežkovým sitom LWZ

Odstredivý separátor série LWZ je navrhnutý pre nepretržitý prevádzkový režim, čo umožňuje neustále prívod kalu a spojitý odvod. Ako inovatívna integrácia odstredivej sedimentácie a odstredivého filtračného procesu kombinuje táto jednotka výhody oboch technológií s navzájom sa dopĺňajúcim dizajnom – za účelom zlepšenia účinnosti separácie, zvýšenia efektivity separácie a rozšírenia aplikačného spektra, čím dosahuje optimálny výkon. Je schopný spracovávať suspenzie vo viacerých priemyselných odvetviach, vrátane čistiarní komunálneho odpadu, rôznych druhov priemyselných odpadových vôd, spracovania potravinárskych surovín, ako aj ťažby, hutníctva a výroby soli. Vybavený integrovanou mriežkovou časťou vyniká v aplikáciách s vysokým prietokom a nepretržitým odvodňovaním, čo umožňuje hlboké oddelenie tuhých látok od kvapalín s vynikajúcou suchosťou tuhých látok.

Oddelovací proces prebieha v dvoch synergických stupňoch. Najprv sa suspenzia privádza do odstredivky cez prívodnú rúrku a vstupuje do sedimentačnej zóny bubna. Vo vnútri rýchlo sa otáčajúceho bubna sa materiály s rôznou hustotou rozdelia do oddelených vrstiev. Pôsobením silnej odstredivej sily sú ťažšie tuhé častice tlačené k stene bubna, kde sa usadia, zatiaľ čo väčšina odkalené kvapaliny je odvádzaná cez pretečenie na širšom konci bubna. V druhom stupni sú usadené tuhé látky transportované skrutkovým dopravníkom (ktorý pracuje pri mierne odlišnej rýchlosti ako bubon) do valcového časti so sitom. Tu sa zahuštenej tuhej látke ďalej oddeľuje zvyšková vlhkosť cez sieť pôsobením odstredivej sily a filtrovaná kvapalina je odvádzaná samostatne. Tento dvojstupňový proces nielenže umožňuje úplné oddelenie tuhých látok od kvapaliny, ale tiež podporuje trojfázové oddelenie, ak je to potrebné, pričom obsah vlhkosti v tuhých látkach je výrazne nižší v porovnaní s konvenčnými odležovacími odstredivkami.

Kľúčom k jeho vynikajúcemu výkonu je presný rozdiel rýchlosti medzi bubnom a skrutkovým dopravníkom. Väčšina systémov využíva dvojité motory alebo hydraulické diferenciály na jemné nastavenie tohto rozdielu rýchlosti s vysokou presnosťou, čím sa prispôsobuje charakteristikám rôznych kalov a požiadavkám na materiál. Toto presné riadenie umožňuje odstredivej mriežke typu LWZ spracovávať širokú škálu materiálov – od lepkavých biologických kalov a abrazívnych priemyselných odpadov až po kryštalické, zrnité alebo vláknité suspenzie s obsahom tuhých látok v rozmedzí od 5 % do 60 hmot. %. Vyznačuje sa ako jedno z najefektívnejších separačných zariadení na trhu, ktoré poskytuje konzistentné a spoľahlivé výsledky aj za zložitých prevádzkových podmienok.

Odstredivky majú výhody, ktoré ich udržiavajú na vrchole priemyslu

Odstredivé stroje vynikajú svojou neobmedzenou schopnosťou nepretržitej, kontinuálnej prevádzky pri vysokom výkone. Nie je potrebný cyklus čistenia a vyprázdňovania, nevznikajú zdĺhavé prestávky v spracovaní ani prestávky na státie. Zabezpečujú konzistentné a presné výsledky. To je nevyhnutné pre komunálne aj veľkoplošné prevádzky.

Odstredivé stroje tiež vynikajú jednoduchosťou a ľahkou údržbou. Vzhľadom na robustnejšiu konštrukciu a menší počet dielov vyžadujú len minimálnu intervenciu, ako napríklad kontrolu bežných parametrov. Modely najvyššej triedy zahŕňajú plnú prevádzkovú bezpečnosť, detekciu vibrácií, kontrolu teploty ložísk a ochranu proti preťaženiu motora. Presne tieto funkcie zabezpečujúce bezpečnosť a údržbu robia model výnimočným pokiaľ ide o výrobnú spoľahlivosť.

Pokiaľ ide o rozmanitosť, tieto odstredivé čerpadlá ju majú pevne v rukách. Dokážu spracovať tenké olejové kalové zmesi, vláknité materiály aj abrazívne častice bez najmenšieho zlyhania. Môžu dokonca jemne doladiť požadovanú účinnosť pomocou ovládania rýchlosti namiesto strácania času na komplikované nastavenia rýchlosti, aby dosiahli požadované oddelenie. Dajú sa použiť s rôznymi materiálmi; odvodnenie škrobu, separácia rybích produktov a dokonca aj čistenie odpadových vôd. Všetko toto a ešte viac robí z nich univerzálne príspevky do každého potravinárskeho závodu.

Odstredivé čerpadlá sú tiež o niečo kompaktnejšie. Majú všetky súčasti potrebné na dokončenie procesu separácie integrované do konečnej konštrukcie, čo znamená, že ušetrí veľa priestoru na podlahe. Ich inštalácia môže byť jednoduchšia tým, že sa vynechajú objemné základové skrutky. Modely s gumovými tlmičmi nárazov môžu používať stroje bez potreby základových skrutiek, čím sa znížia náklady na inštaláciu a tlmenie vibrácií.

Rôznorodé aplikácie v čistení odpadných vôd

Komunálne čističky odpadných vôd (WWTPs) sa spoliehajú na odstredivé oddeľovače pri spracovaní veľkých objemov kalu, ktorý vzniká každý deň. Komunálne čističky používajú odstredivé oddeľovače na zahušťovanie a odvodňovanie kalu, čím sa znižuje celkový objem kalu. Odstredivé oddeľovače tak môžu znížiť náklady na odpad aj jeho objem priamo na mieste. Vzhľadom na tieto faktory bude rásť význam tejto aplikácie pri zmierňovaní tlaku komunálnych odpadov. Okrem toho prísnejšie environmentálne predpisy a rýchly rast mestskej populácie tiež prispievajú k tomuto rastúcemu dopytu.

Každý priemysel predstavuje jedinečnú súpravu výziev a tak je tomu aj v prípade spracovania priemyselného odpadu. Našťastie decanterové odstredivky zvládnu túto úlohu a separácia cenných vedľajších produktov z procesných prúdov je dosiahnuteľná bez kompromitovania čistenia odpadových vôd a požadovaných štandardov vypúšťania. Napríklad získavanie mycélia z fermentačného kalu pri výrobe antibiotík je účinným spôsobom, ako zabrániť tomu, aby odpad končil na skládkach. Významné environmentálne a ekonomické výhody ponúka tiež odvodňovanie alkoholových kvasných mút a získavanie bielkovín z odpadu vo výrobe potravín.

Odvlhčovanie uhoľnej suspenzie, spracovanie odpadu z ťažby a triedenie rudnej suspenzie vo ťažobnom priemysle a pri spracovaní minerálov všetko závisí od odstredivých čerpadlách. Je možné si ľahko uvedomiť inžiniersky odborný know-how preukázaný pri návrhu a výrobe týchto strojov – s odolným, odolným proti opotrebeniu skrutkovým dopravníkom a ochrannou opotrebovateľnou vložkou, keďže tieto odvetvia patria k najnáročnejším v oblasti strojárstva. Ich trvanlivosť zaručuje udržateľnosť výkonu v najnáročnejších odvetviach s neústupným ekonomickým prostredím.

Decantačné odstredivky tiež umožňujú spracovanie špecializovaného, vysoko charakterizovaného odpadu vznikajúceho pri vŕtacích prácach, najmä v ropnom a plynárenskom priemysle. Odpadové vŕtacie bahno a kontaminovaná voda sú tiež regulované a decantačné odstredivky zabezpečujú potrebné spracovanie nepretržitým spôsobom, aby mohli sledovať vŕtacie práce, zároveň predchádzajúc ekologickým škodám a rešpektujúc environmentálne predpisy týkajúce sa vypúšťania alebo opätovného použitia vody.

Porovnávacie technológie k decantačným odstredivkám

V porovnaní s filtračnými lismi poskytujú odstredivé čerpadlá výhody pri nepretržitej prevádzke a zníženej pracnej náročnosti. Zatiaľ čo filtračné lisy pracujú preriezovo a vyžadujú výraznú účasť obsluhy, vrátane prerušenia prevádzky na vykládku koláča a čistenie plátna, odstredivé čerpadlá pracujú nepretržite s veľmi malou účasťou obsluhy. Celkový výkon spracovania sa zvyšuje a prestojy na výmenu filtračného média odpadajú. Toto je kľúčový rozdiel v spracovateľskom zariadení, kde je obsluha zameraná na výkon a automatizáciu. To je všetko, filtrovanie hotové!

Diskové odstredivky sa líšia od iných technológií tým, že sú určené na úplne iné použitie. Odstraňujú jemné častice a oddelia kvapalno-kvapalné zmesi. Spravidla však pracujú s veľmi nízkymi percentami koncentrácie pevných látok (zvyčajne pod 2 %). Na druhej strane odstredivky s čerpadlom sú schopné odstraňovať a spracovávať vyšší obsah pevných látok s koncentráciou viac ako 2 % a nepretržite vykladajú zahuštené pevné látky bez prerušenia prívodu.

Vďaka optimalizovaným konštrukciám urobili odstredivky s čerpadlom významný pokrok smerom k zlepšenej energetickej účinnosti. Vývoj nových stratégií riadenia bol zameraný na zlepšenie energetickej účinnosti a tiež na zníženie spotreby činnej energie potrebnej na separáciu zložiek.

Existuje viac prenosných odstredivých riešení, ktoré umožňujú širší rozsah aplikácií ako predtým. Pri vyšetrovaní mestských kanalizačných sietí sa stali dostupnými aj prenosné odstredivky na úpravu vody. Odstredivé decantéry, hoci plne nezastupujú odstredivky na úpravu vody, sa tiež stali prenosnými. Odstredivky na úpravu vody sú plne prenosné, pracujú na batériu a vážia menej ako 5 kg, aby sa zabezpečilo ich použitie priamo na mieste a umožnili analýzu kvality vody priamo na mieste, čo poskytuje rýchlu analýzu kvality vody v teréne.

Ako inovácie ovplyvňujú výkon odstredivých decantérov

Najnovšie pokroky v materiálovom vedeckom výskume prinesli výhody moderným odstredivým decantérom. Napríklad bubny a skrutkové dopravníky sa začínajú vyrábať z duplexných nehrdzavejúcich ocelí odolných voči korózii. Tieto materiály sú lepšie pripravené na kontakt s chemikáliami prítomnými pri čistení odpadových vôd, najmä v priemyselných tokoch alebo pri chemickom kondicionovaní. Na prácu s vysoce abrazívnymi materiálmi využívajú výrobcovia určité zliatiny odolné voči opotrebeniu, ktoré sú umiestnené na tlačidlá povrchy, čím predlžujú životnosť zariadenia a zachovávajú účinnosť separácie.

Najnovšie vývojové kroky na poli pohonovej techniky priniesli bezprecedentnú úroveň ovládania. Súčasné zariadenia využívajú nezávislé pohony riadiace bubon a dopravník, čo umožňuje obsluhe nezávisle nastavovať rýchlosť dopravníka a bubna. To umožňuje používateľovi presne riadiť rozdielnu rýchlosť, čo ovplyvňuje suchosť pevných látok, čistotu kvapaliny a celkovú flexibilitu procesu. Táto flexibilita je kľúčová pri práci s sezónnymi kolísaniami kalu alebo s rôznymi priemyselnými vypusteniami.

Pokroky v oblasti prístrojov a ovládacích systémov sú ohromujúce. Súčasné odstredivé decantéry sú vybavené viacparametrickými monitorovacími systémami, ktoré zaznamenávajú a archivujú otáčky, rozdiel otáčok, úroveň vibrácií, teplotu motora a krútiaci moment na skrutkovom dopravníku. Tieto systémy môžu automaticky zatvoriť ochranné ventily a v prípade porušenia parametrov vypnúť decantér, čím sa predíde drahým opravám. Okrem toho sa vďaka použitiu programovateľných logických regulátorov stalo normou plne automatizované riadenie prevádzky vrátane štartovania, zastavovania a reálneho nastavovania požadovaných prevádzkových parametrov.

Neústupný zápas o poznatky ďalej optimalizuje prevádzkový potenciál odstredivých čerpadlých zariadení. Sofistikované metódy výpočtového modelovania sú teraz plne integrované do inžinierskych návrhových procesov. Patria sem metódy modelovania numerickej dynamiky tekutín a diskrétnej elementovej metódy, ktoré umožňujú vizualizáciu veľmi zložitých viacfázových tokov vo rotujúcom bubne systému. Tieto mimoriadne žiaduce poznatky z pokročilých simulácií sa často nedajú získať experimentálnymi postupmi a zlepšujú návrh bubna a tokové vzory, aby dosiahli efektívnu separáciu rôznych typov kalu.

Hľadieť dopredu: Budúcnosť odstredivých čerpadlých zariadení vo vodnom hospodárstve

Spätné získavanie surovín a cirkulárna ekonomika

Spätné získavanie surovín spôsobuje, že odstredivé čerpadlá sú na prvom mieste v kruhovom hospodárstve. Moderné zariadenia považujú kal za surovinu a nie za odpad. Odstredivé čerpadlá pomáhajú koncentrovať organickú hmotu z kalu na anaeróbne spracovanie za účelom výroby bioplynu alebo kompostu. V niektorých prípadoch pomáhajú získať a kompostovať dôležité xenobiotické zložky, ako sú zriedkavé zemné prvky z fosforečnanového kalu, a tiež bežné znečisťujúce látky.

Dodržiavanie prísnejších environmentálnych predpisov

Na celom svete sa environmentálne predpisy týkajúce sa likvidácie kalov a požadovaných úrovní ich spracovania a odstraňovania znečisťujúcich látok stávajú prísnejšími. Univerzálny využitie odstredivých čerpadlých centrifúg súladu s novými predpismi. Výskum ukázal významné odstránenie organických znečisťujúcich látok počas spracovania komunálnych kalov a v literatúre bolo zdokumentované podstatné zníženie problematických znečisťujúcich látok po odstredivom odvodnení. S rastúcim zameraním na mikropolutanty a organické znečisťujúce látky v biologických kaloch bude tento spôsob spracovania nadobúdať stále väčší význam.

Integrácia s inými procesmi spracovania

Spolupráca pri procese čistenia kalu bude ďalšou veľkou výzvou! Procesy už nebudú vykonávané samostatne a viacstupňové spracovanie s odstredivými čerpadlami sa stane bežným! Jedným príkladom je ucpávanie spôsobené kalam z anaeróbnej digescie, ktorý musí byť pred vstupom do tepelného sušiaceho zariadenia odvodnený. To je príklad integrovanej spracovateľskej schopnosti odstredivej nádoby. Takéto spracovanie kalu je tiež ekonomicky výhodné!

Záver

Možnosť prevádzky odstredivej nádoby nepretržite a nezávisle flexibilným spôsobom umožnila tejto technológii zostať na poprednom mieste pri optimalizácii odstraňovania odpadu z skládok. Keďže získavanie surovín sa stáva čoraz dôležitejšou výzvou, systém odstredivej nádoby zostane nenahraditeľný.