Varför är decantercentrifug viktig i avloppsvattenrening?

Av alla behandlingsteknologier inom avloppsbranschen är dekantercentrifugen en av de dominerande spelarna på marknaden på grund av dess mångsidighet att hantera olika typer av slam. Dessutom gör dess förmåga att fungera kontinuerligt den till ett favoritval för moderna behandlingsanläggningar. Vad gör att denna utrustning är ovärderlig? Vi tar reda på det.

Så fungerar en LWZ-skärmdikantercentrifug

Skärmdekantercentrifugen i LWZ-serien är konstruerad för kontinuerlig drift, vilket möjliggör konstant tillförsel av slam och kontinuerlig avskiljning. Som en innovativ integrering av centrifugalavsättning och centrifugalfiltrering kombinerar denna utrustning fördelarna med båda teknikerna i en ömsesidigt kompletterande design – för att förbättra separationseffekten, öka separationseffektiviteten och utvidga tillämpningsområdet, vilket slutligen resulterar i optimal prestanda. Den kan hantera suspensioner inom flera industrier, inklusive kommunal avloppsvattenrening, olika industriella avloppsvatten, livsmedelsindustrins processer samt gruvdrift, metallurgi och salthantering. Utrustad med ett inbyggt skärmdel fungerar den utmärkt i högkapacitiva, kontinuerliga avvattningsscenarier och uppnår djup fast-vätske-separation med exceptionell torrhalt i fasta ämnen.

Avskiljningsprocessen sker i två synergetiska steg. Först förs suspensionen in i centrifugen genom tillförselslangen och når avsättningszonen i trumman. Inuti den höghastighetsrotterande trumman bildas olika lager av material med olika densitet. Drivna av kraftig centrifugalkraft pressas de tyngre fasta partiklarna mot trumväggen där de sätter sig, medan den största delen av klargjorda vätskan avleds genom överløpsutloppet vid trummans stora ände. I det andra steget transporteras de avsatta fasta ämnena av en skruvtransportör (som arbetar i något annat varvtal än trumman) till det cylindriska silavsnittet. Här skiljs restfukt i de koncentrerade fasta ämnena ytterligare genom silen under inflytande av centrifugalkraft, och den filtrerade vätskan avleds separat. Denna tvåstegsprocess möjliggör inte bara fullständig fast-vätske-avskiljning utan stödjer även trefasavskiljning vid behov, med betydligt lägre fukthalt i fasta ämnen jämfört med konventionella decanter.

Nyckeln till dess överlägsna prestanda ligger i den exakta hastighetsskillnaden mellan trumman och spiraltransportören. De flesta system använder dubbla motorer eller hydrauliska differentialer för att finjustera denna hastighetsskillnad med hög precision, anpassat till olika slamtyper och materialkrav. Denna exakta kontroll gör att LWZ skärmskruvcentrifugen kan hantera ett brett utbud av material – från klibbiga biologiska slam och slipande industriella avfall till kristallina, granulära eller fibrösa suspensioner med fast halt mellan 5 % och 60 vikt-%. Den utmärker sig som en av de mest effektiva separationsutrustningarna på marknaden och levererar konsekventa och tillförlitliga resultat även under komplexa arbetsförhållanden.

Centrifuger har fördelar som håller dem i toppen av branschen

Centrifuger skiljer sig ut genom sin outsinliga förmåga att utföra oavbrutna, kontinuerliga operationer med hög hastighet. Det finns ingen behov av rengöringsurladdning, inga omständiga processuppehåll och inga pauser för stående behandling. Konsekventa och noggranna resultat. Detta är avgörande för såväl kommunala som storskaliga operationer.

Centrifuger skiljer sig också ut genom enkelhet och underhållsvenlighet. Byggda mer robusta och med inte fler delar kräver de knappt mer än rutinmässig kontroll. Modeller i toppklass inkluderar fullständig driftsäkerhet, vibrationsdetektering, lagringstemperaturreglering och motorskydd mot överbelastning. Det är dessa säkerhets- och underhållsfunktioner som sätter modellen i klass för sig när det gäller tillförlitlighet.

När det gäller variation har dessa decantercentrifuger verkligen allt under kontroll. De kan bearbeta tunna, oljiga slam, fibrösa material och slipsamma partiklar utan att bryta ett hår. De kan till och med finjustera önskad effektivitet med hastighetsreglering istället för att lägga tid på omfattande justeringar för att uppnå önskad separation. De kan användas med en mängd olika material; t.ex. avvattning av stärkelse, fiskseparation och även avloppsvattenrening. Detta och mycket mer gör dem till mångsidiga tillägg i alla livsmedelsfabriker.

Decantercentrifuger är också ganska kompakta. Alla komponenter som behövs för att slutföra separationsprocessen är integrerade i konstruktionen, vilket innebär att de också sparar betydande golvutrymme. De kan installeras enklare genom att hoppa över användningen av stora fästskruvar. Modeller med gummidämpare kan köras utan behov av fästskruvar, vilket minskar kostnaderna för installation och vibrationsdämpning.

Diverse tillämpningar inom avloppsvattenrening

Kommunala avloppsreningsverk (ARV) är beroende av decantercentrifuger för att hantera de stora mängder slam som genereras varje dag. Kommunala ARV använder decantercentrifuger för att tjocka och avvattna slam, vilket minskar den totala volymen slam. Därför kan decantercentrifuger minska avfallskostnader och avfallsvolym på platsen. Med tanke på dessa faktorer kommer betydelsen av denna tillämpning för att lindra trycket från urbant avfall att fortsätta växa. Dessutom bidrar skärpta miljöregler och snabb befolkningsökning i städer till denna ökande efterfrågan.

Varje industri står inför en unik uppsättning utmaningar, och så är fallet även vid behandling av industriellt avfall. Lyckligtvis klarar decantercentrifuger uppgiften, och separationen av värdefulla biprodukter från processströmmar kan ske utan att kompromissa med avloppsvattenrening och krav på utsläppsnivåer. Till exempel är återvinning av mycel från fermentationsbouillon i antibiotikaproduktion ett effektivt sätt att förhindra att avfall hamnar på deponi. De miljömässiga och ekonomiska fördelarna är också betydande vid avvattning av alkoholrestprodukter och återvinning av proteiner från avfall inom livsmedelsindustrin.

Kolets slemavvattning, avfallshantering och malmsslems klassificering är alla beroende av decantercentrifuger inom gruv- och mineralindustrin. Man kan lätt uppskatta den ingenjörsexpertis som visas i konstruktionen och tillverkningen av dessa maskiner – med slitstarka, slitagebeständiga skruvtransportörer och skyddande slitskyddsbeläggningar, eftersom dessa industrier tillhör de mest krävande inom maskinkonstruktion. Deras hållbarhet garanterar en pålitlig prestanda även i de tuffaste industrierna med en orättfram ekonomisk klimat.

Decantercentrifuger tillhandahåller även behandling av specialiserad, höggradigt karaktäriserad avfall från borrningsoperationer, särskilt inom olje- och gasindustrin. Avfallsmuddar från borrning och förorenat vatten är också reglerade, och decantercentrifuger tillhandahåller den nödvändiga behandlingen på ett kontinuerligt sätt för att hänga med borrningsoperationerna samtidigt som miljöskador förhindras och miljöregler om vattens utsläpp eller återanvändning efterlevs.

Jämförande tekniker med decantercentrifuger

Jämfört med filterpressar erbjuder decantercentrifuger fördelar när det gäller kontinuerlig drift och minskat behov av arbetskraft. Medan filterpressar arbetar i omgångar och kräver mycket inblandning, inklusive stopp under driften för att tömma kakan och rengöra duken, körs decantercentrifuger kontinuerligt med mycket liten operatörsinblandning. Den totala genomsatsen förbättras och driftstopp för att byta filtermedium elimineras. Detta är en avgörande skillnad i en anläggning där operatören fokuserar på genomströmning och automatisering. Det är klart, filtrering utförd!

Skivuppsatscentrifuger skiljer sig från andra tekniker eftersom de tillämpas på ett helt annat sätt. De avlägsnar fina partiklar och separerar vätske-vätskeblandningar. De hanterar dock generellt mycket låga halter av fasta ämnen (vanligtvis under 2 %). Å andra sidan kan decantercentrifuger avlägsna och bearbeta högre halt av fasta ämnen med mer än 2 % koncentration, och de avleder kontinuerligt tjockare fasta ämnen utan att avbryta påfyllningsflödet.

Med optimerade design har decantercentrifuger gjort imponerande framsteg mot förbättrad energieffektivitet. Utvecklingen av nya styrstrategier har syftat till att förbättra energieffektiviteten samtidigt som den aktiva effekten för att separera komponenter minskas.

Det finns fler portabla centrifugallösningar, vilket möjliggör fler tillämpningar än tidigare. Vid undersökningar av kommunala avloppsnät har även portabla vattenreningssystem med centrifuger blivit tillgängliga. Avskiljningscentrifuger, även om de inte helt ersätter vattenreningssystemens centrifuger, har också blivit portabla. Vattenreningssystemets centrifuger är helt portabla, batteridrivna och väger mindre än 5 kg för att säkerställa att de kan användas i fält och möjliggöra vattenkvalitetsanalys på plats, vilket ger en tidsenlig analys av vattenkvalitet i fält.

Hur innovationer påverkar avskiljningscentrifugens prestanda

Senaste framsteg inom materialvetenskapen har gynnat moderna decantercentrifuger. Till exempel börjar trumlor och spiraltransportörer tillverkas av dubbelt rostfritt stål som är motståndskraftigt mot korrosion. Dessa material är bättre rustade att hantera de kemikalier som finns i avloppsvattenrening, särskilt när det gäller industriella strömmar eller kemisk konditionering. För att hantera material med hög slipighet använder tillverkare vissa legeringar som är slitstarka, vilka infogas i tryckytor för att förlänga användningstiden och bevara separationseffektiviteten.

Senaste utvecklingen inom drivteknik har gett en oöverträffad nivå av kontroll. Moderna anläggningar utnyttjar oberoende drivor som styr trumman och transportören, vilket gör att operatörer kan styra hastigheten på transportören och trumman oberoende av varandra. Detta gör det möjligt för användaren att finjustera styrningen av differenshastigheten, vilket påverkar torrheten i fasta ämnen, klarheten i vätskan och den totala flexibiliteten i processen. Denna flexibilitet är avgörande vid hantering av säsongsmässiga variationer i slam eller olika typer av industriella avlopp.

Framstegen inom instrumentering och kontrollsystem har varit fenomenala. Moderna decantercentrifuger är utrustade med övervakningssystem för flera parametrar som registrerar och arkiverar rotationshastighet, hastighetsdifferens, vibrationsnivå, motortemperatur och vridmoment på spiraltransportören. Dessa system kan automatiskt stänga skyddsanordningar och stoppa decantern vid avvikelse från inställda parametrar, för att undvika kostsamma reparationer. Dessutom har integreringen av programmerbara styrsystem gjort det möjligt med fullt automatiserad driftkontroll, inklusive igångkörning, stopp och realtidsjustering av önskade driftparametrar, vilket idag är standard.

Den outtröttliga jakten på kunskap fortsätter att optimera driftpotentialen för avskiljningscentrifuger. Sofistikerade beräkningsmodeller är nu fullt integrerade i ingenjörsdesignprocesser. Dessa inkluderar beräkningsströmningsdynamik och diskreta elementmetoder som möjliggör visualisering av mycket komplexa flerfasflöden i systemets roterande trumma. Dessa önskvärda insikter från avancerade simuleringar är ofta inte möjliga att uppnå genom experimentella processer och förbättrar designen av trumman och flödesmönstren för att uppnå effektivare separation av olika typer av slam.

Framåtblick: Framtiden för avskiljningscentrifuger inom avloppsvattenhantering

Resursåtervinning och cirkulär ekonomi

Återvinning av resurser gör att decantercentrifuger hamnar högst upp på listan i den cirkulära ekonomin. Moderna anläggningar ser slam som en resurs snarare än ett avfall. Decantercentrifuger hjälper till att koncentrera det organiska materialet från slam för anaerob nedbrytning för att producera biogas eller organisk kompost. I vissa fall hjälper de till att återvinna och kompostera viktiga xenobiotiska beståndsdelar, såsom sällsynta jordartsmetaller från fosforsyraslam, och vanliga föroreningar.

Efterlevnad av strängare miljöregler

Världen över har miljölagstiftningen blivit och blir allt strängare när det gäller avskiljning av slam och de krav som ställs på behandlingsnivå samt borttagning av föroreningar. Den mångsidiga användningen av decantercentrifuger stämmer väl överens med de nya reglerna. Forskning har visat att organiska föroreningar kan reduceras till en betydande grad under behandlingen av avloppsslam, och betydande minskningar av problematiska föroreningar har dokumenterats i litteraturen efter centrifugalavvattning. Med ökad fokus på mikroföroreningar och organiska föroreningar i biologiska slam kommer denna bearbetningskapacitet att få ökad betydelse.

Integration med andra behandlingsprocesser

Det samverkande slambehandlingsförfarandet kommer att bli nästa stora utmaning! Processer kommer inte längre att utföras oberoende, och flerstegsbehandling med avskiljningscentrifuger blir allt vanligare! Ett exempel är igensättning från slam från anaerob nedbrytning som måste avvattnas innan det går in i den termiska torkningsprocessen. Det är ett exempel på avskiljningscentrifugens integrerade bearbetningskapacitet. Att hantera slammet på detta sätt är också ekonomiskt fördelaktigt!

Slutsats

Avskiljningscentrifugens förmåga att kontinuerligt och oberoende köras på ett flexibelt sätt har gjort att tekniken förblir i framkant när det gäller att optimera avfallshantering utan deponering. När återvinning av resurser blir en allt viktigare utmaning kommer avskiljningscentrifugsystemet att förbli oersättligt.