Miejski zakład przetwarzający 100 m3 osadu czynnego o zawartości suchej masy 1% dziennie nie jest tak naprawdę osadem ruchomym — przemieszcza jedną tonę substancji stałych z 99 ton wody, a każdy litr tej wody jest pompowany, magazynowany, mieszany, przewożony ciężarówkami i wystawiany na faktury. Zagęścić ten sam osad do 5% zawartości substancji stałych, zanim opuści zbiornik, a jego objętość spadnie do 20 m3. Nic nie zostało spalone, nic nie zostało dodane, a każdy kilogram substancji stałych pozostał.
Ta pojedyncza zależność wyjaśnia większość czynników wpływających na zmniejszenie objętości osadu oraz większość czynników, które psują się, gdy zakład kupuje sprzęt w niewłaściwej kolejności.
Arytmetyka: objętość podąża za zawartością substancji stałych, a nie za tonażem
Ponieważ osad składa się głównie z wody, jego objętość rośnie niemal dokładnie wraz z odwrotnością stężenia substancji stałych. Podwój zawartość substancji stałych, a zmniejszysz objętość o połowę; pomnóż to pięciokrotnie i zachowaj jedną piątą. Poniższa tabela odnosi się do tej zależności dla zakładu wytwarzającego jedną tonę suchej masy dziennie.
| Zawartość substancji stałych | Objętość wilgoci na tonę sm | Woda nadal w toku | Typowy etap |
|---|---|---|---|
| 1% | 100 m3 | 99 m3 | Surowy lub odpadowy osad czynny |
| 3% | 33 m³ | 32 m³ | Grawitacja lub bęben pogrubiony |
| 5% | 20 m³ | 19m3 | Dobrze zagęszczona karma |
| 20% | 5 m³ | 4 m³ | Prasa śrubowa lub wirówka ciasta |
| 30% | 3,3 m3 | 2,3 m3 | Ciasto pasowe pod wysokim ciśnieniem |
| 90% | 1,1 m3 | 0,1 m3 | Suszone biosolidy |
Zwróć uwagę na asymetrię. Przejście z 1% na 5% usuwa około 80% objętości w jednej z najtańszych operacji jednostkowych na miejscu. Przejście z 20% do 30% usuwa tylko jedną trzecią tego, co pozostaje, ale często właśnie ta jedna trzecia decyduje o tym, czy ciasto przejdzie test filtrowania farby na wysypisku śmieci, test ścinania, czy też będziesz musiał codziennie płacić za dodatkową ciężarówkę.
Gdzie faktycznie wypływa woda: cztery etapy, cztery prace
Zagęszczanie, odwadnianie, suszenie i ostateczna utylizacja nie są zamienne. Każdy zaczyna się od innego poziomu substancji stałych, każdy kosztuje inną ilość za litr usuniętej wody i każdy zawodzi na swój sposób.
- Pogrubienie (1-5% DS). Usuwa wolną wodę, która spływa lub odpływa prawie bez wkładu energii. Najtańszy litr na miejscu, zapobiegający dozowaniu wszystkich dalszych jednostek na rozcieńczoną paszę.
- Odwadnianie (20-35% DS). Ciśnienie mechaniczne lub siła odśrodkowa plus polimer. To tutaj można zarządzać wolumenem i tu generuje się większość kosztów operacyjnych.
- Suszenie (70-90% DS). Parowanie termiczne. Ciepło utajone wody wynosi około 2260 kJ/kg, zatem na jedną tonę wody potrzeba około 630 kWh ciepła, zanim nastąpi jakakolwiek utrata wydajności – to poważne koszty eksploatacji, które zwracają się jedynie w przypadku kosztownych dróg utylizacji.
- Użyj ponownie lub disposal. Składowanie, zagospodarowanie terenu, spalanie lub współprzetwarzanie w piecach cementowych. Każda trasa ma swój własny próg suchości i jakości.
Etap 1: Zagęszczanie to najtańszy litr, jaki kiedykolwiek usuniesz
Typowe zakresy operacyjne podane w projekcie procesu to 2-4% sm dla zagęszczania grawitacyjnego osadu czynnego, 3-5% sm dla flotacji w rozpuszczonym powietrzu i 4-8% sm dla jednostek wstępnego zagęszczania bębnowego lub śrubowego. W przypadku strumienia o wydajności 100 m³/dzień przejście z 1% na 5% przed odwodnieniem powoduje trwałe usunięcie z rachunku cysterny około 80 m³ wody — a każda pompa, rura i zbiornik znajdujący się dalej na odpływie może być o rozmiar mniejszy.
Trzy rzeczy, które po cichu psują wydajność zagęszczania
- Spulchnianie osadu. Wzrost nitkowaty powoduje słabe osiadanie w zagęszczaczach grawitacyjnych i słabą flotację w jednostkach DAF; mechaniczne wstępne zatężanie radzi sobie z tym lepiej, ponieważ nie zależy od gęstości.
- Przedawkowanie polimeru. Przeniesienie wraca do kierownika robót i zwiększa obciążenie biologiczne, które próbowałeś zmniejszyć.
- Czas pobytu. Długie czasy przetrzymywania w otwartych zagęszczaczach uwalniają fosfor i powodują nieprzyjemny zapach; Opcje zakryte lub pogrubione mechanicznie pozwalają uniknąć problemu.
W przypadku ograniczonej przestrzeni jednostka wstępnego zatężania zainstalowana bezpośrednio przed prasą odwadniającą zwykle zapewnia najszybszą redukcję objętości na metr kwadratowy powierzchni podłogi.
Maszyna do wstępnego zagęszczania osadu z prasą śrubową Jednostka wstępnego zatężania dla zakładów o ograniczonej przestrzeni, instalowana przed odwadnianiem, aby zmniejszyć obciążenie za odwadnianiem i uniknąć oddzielnego zbiornika zagęszczającego. Zobacz produkt → Etap 2: Odwadnianie — wybierz ciasto, a następnie wybierz maszynę
Technologie w dużym stopniu pokrywają się w przypadku rozcieńczonego osadu i znacznie się od siebie różnią, gdy naciska się na wysoką zawartość cząstek stałych. Poniższe zakresy odzwierciedlają typowe dane dostawców i wytycznych projektowych; zawsze potwierdzaj to testami laboratoryjnymi na własnym osadzie, ponieważ dobór polimeru może przesunąć wyniki o kilka punktów.
| Technologia | BYŁO ciasto | Ciasto mieszane/podstawowe | Polimer i narzędzia |
|---|---|---|---|
| Prasa filtracyjna taśmowa | 18-22% DS | 22-28% DS | Woda do mycia tkanin filtracyjnych o średniej do wysokiej zawartości polimerów |
| Prasa śrubowa | 20-25% suchej masy | 25-35% suchej masy | Niższy polimer, niska ilość wody płuczącej, toleruje cienką paszę |
| Wirówka | 20-25% suchej masy | 25-30% suchej masy | Wysoka moc, wrażliwość na piasek |
| Głębokie odwadnianie taśmowe pod wysokim ciśnieniem | 30-40% DS | 35-45% DS | Wysoka zawartość polimerów, wymaga kondycjonowanej paszy |
| Prasa filtracyjna płytowa | 30-38% DS | 35-45% DS | Praca wsadowa, więcej pracy |
Krzywa to liczba widniejąca na fakturze. Przy 20% suchej masy każda tona suchej masy staje się pięcioma tonami mokrymi; przy 30% staje się 3,3; przy 40% staje się 2,5. W przypadku zakładu produkującego trzy tony suchej masy dziennie przejście z 20% na 30% powoduje usunięcie z drogi około pięciu ton mokrego placka każdego dnia — taka zmiana zwykle opłaca się za modernizację głębokiego odwadniania na długo przed końcem okresu użytkowania.
Maszyna do odwadniania osadów z prasą śrubową Działająca w trybie ciągłym prasa śrubowa, która zagęszcza i odwadnia osad, pomagając w podnoszeniu cząstek stałych przed jakimkolwiek energochłonnym etapem suszenia. Zobacz produkt → Etap 3: Suszenie zmienia problem transportu w problem energetyczny
Suszenie to jedyny etap, który przekształca osad z mokrej substancji stałej w produkt. Jest to również krok najczęściej kupowany z niewłaściwego powodu. Ponieważ odparowanie jest energochłonne, suszenie ma sens tylko wtedy, gdy spełniony jest co najmniej jeden z trzech warunków: usuwanie jest bardzo drogie lub ograniczone prawnie, wysuszony materiał może rzeczywiście zostać ponownie wykorzystany, np. poprzez współprzetwarzanie w piecu cementowym lub wykorzystanie gruntów, lub ciepło odpadowe jest dostępne na miejscu przy niemal zerowym koszcie krańcowym.
Niskotemperaturowe suszarki taśmowe pracujące w temperaturze około 40–75°C z pompą ciepła lub odzyskiem ciepła odpadowego są powszechnym wyborem w zakładach komunalnych, ponieważ pozwalają uniknąć problemów związanych z zapachem i lotnymi substancjami podczas suszenia bębnowego w wysokiej temperaturze. Jednostki komorowe wykorzystujące technologię zamrażania próżniowego nadają się do mniejszych lub kontenerowych instalacji, w których dominuje zajmowana powierzchnia.
Jedna praktyczna uwaga: wysuszone biostałe substancje są pylące, higroskopijne i mogą ponownie wchłaniać wilgoć, dlatego należy zaplanować przechowywanie i transport przed uruchomieniem suszarki, a nie po.
Niskotemperaturowa maszyna do suszenia osadów typu taśmowego Niskotemperaturowa suszarka taśmowa z pompą ciepła, która osusza i odzyskuje ciepło, odpowiednia dla roślin, które potrzebują suszonych biosolidów i mogą zarządzać magazynowaniem. Zobacz produkt → Najpierw zmniejsz masę: zmiany procesu, które zmniejszają osad przed uruchomieniem jakiegokolwiek sprzętu
Każdy kilogram suchej masy, którego unikasz, to kilogram, którego nigdy nie zagęszczasz, nie odwadniasz, nie suszysz, nie przechowujesz ani nie transportujesz. Dźwignie te są zwykle tańsze niż nowe maszyny i często pomijane:
- Przeprowadź dłuższe starzenie się osadu. Wydłużenie czasu retencji ciał stałych znacznie obniża obserwowaną wydajność — typowe wartości projektowe sugerują, że osad nadmierny może spaść o jedną trzecią lub więcej, gdy SRT zmieni się z około 5 dni na około 20. Kompromisem jest większa energia napowietrzania i większy zbiornik.
- Kontroluj dozowanie środków chemicznych. Kondycjonowanie wapnem i żelazem dodaje prawdziwej masy. Powszechnym zjawiskiem jest wzrost zawartości suchej masy o 20–30% w wyniku kondycjonowania wapnem, a dodatkowa masa jest opłacana na każdym dalszym etapie.
- Wcześnie kontroluj pęcznienie włókienek. Słabo osadzający się osad silnie gęstnieje i odwadnia, w związku z czym ta sama tona suchej masy zajmuje większą objętość na obu końcach pociągu.
- Trzymaj piasek i skratki z daleka. Grys jest obojętny, ścierny i nie da się go odwodnić; każda tona usunięta w klasyfikatorze grysu to tona, która nigdy nie trafia do prasy.
- Odzyskać substancję stałą z supernatantu i przesączu. Zwracanie kar pieniężnych do kierownika zakładu po prostu powoduje ponowną cyrkulację masy i zwiększa zapotrzebowanie na polimer.
Co sprawdzić przed zakupem systemu redukcji głośności
Większość rozczarowujących projektów dotyczących osadów nie wynika z awarii sprzętu – są to błędy w specyfikacji. Większość z nich wyłapuje cztery czeki.
| Sprawdź | Dlaczego to ma znaczenie | Zapytaj |
|---|---|---|
| Podstawa gwarancji | Suchość ciasta podana dla najlepszego osadu rzadko przeżywa kontakt z prawdziwą paszą | Metoda badania, rodzaj osadu i to, czy gwarancja dotyczy Twojego osadu |
| Zużycie polimeru | Zwykle największy pojedynczy koszt operacyjny po pracy | Kilogramy polimeru na tonę suchej masy, w formie pisemnej |
| Zachowanie przy częściowym obciążeniu | Niewiele zakładów pracuje według projektowego przepływu przez cały rok | Wydajność i stabilność przy 40-50% projektowego posuwu |
| Jakość filtratu | Części stałe zawracane do głowy zakładu stają się ukrytym ładunkiem recyrkulacyjnym | Stężenie zawiesiny i natężenie przepływu powrotnego |
Pomaga także w porównaniu z zakładami przetwarzającymi podobne osady. Instalacje komunalne i przemysłowe znacznie różnią się zachowaniem ciasta, a przeglądanie rzeczywistych instalacji jest często szybsze niż czytanie innego arkusza danych — oczyszczalnia ścieków komunalnych referencje i dostarczone lista przypadków projektu są przydatnym punktem wyjścia przy ustalaniu rozmiaru modernizacji.
