Zagęszczanie osadów jest kluczowym etapem w procesach oczyszczania ścieków i stacjach uzdatniania wody, mającym na celu redukcję ich objętości. W kontekście dalszej obróbki i składowania osadów ściekowych,
Niestety, zagęszczaniu nadmiernego osadu często nie poświęca się odpowiedniej uwagi. Jest to jednak ważny etap procesu, który z jednej strony wpływa na odprowadzanie osadu z dalszego oczyszczania, a z drugiej strony na załadunek wieży fermentacyjnej. Odprowadzanie osadu z dalszego oczyszczania powinno odbywać się zgodnie z wymaganiami technicznymi dalszego oczyszczania, tj. w zależności od nagromadzenia lub w celu uniknięcia wycieków podczas intensywnych opadów deszczu. Załadunek wieży fermentacyjnej musi być możliwie ciągły, zarówno pod względem hydraulicznym, jak i pod względem przepływu substancji stałych. Te cele są często ze sobą sprzeczne, a zadaniem zagęszczania osadu ściekowego jest zharmonizowanie tych dwóch wymagań.
Rodzaje zagęszczarek osadów
Poza zagęszczaczami bębnowymi wyróżnia się też inne typy, takie jak: taśmowe, dekantacyjne czy flotacyjne. Wiele z tych rozwiązań wiąże się z większymi kosztami eksploatacyjnymi czy inwestycyjnymi.
Zagęszczarki bębnowe
Zagęszczacz osadów SCRUDRAIN® jest przykładem zagęszczacza bębnowego, produkowanego przez firmę Teknofanghi z Mediolanu. Jest to nowoczesne i ekonomiczne urządzenie służące do zagęszczania osadów.
Animacja układu napędowego z podwójną pompą w wibracyjnych zagęszczarkach gruntu Cat®
Zagęszczarki bębnowe są szeroko stosowane w oczyszczalniach ścieków i stacjach uzdatniania wody. Niekiedy zagęszczanie stosuje się zamiast odwadniania mechanicznego, np. przed poletkami osadowymi lub rolniczym zagospodarowaniem osadu. Zagęszczacze tego typu znajdują też zastosowanie w przemyśle do usuwania grubszych zanieczyszczeń. Ich działanie opiera się na zastosowaniu specjalnej siatki filtracyjnej w bębnie. Dzięki temu, że siatka nie jest poddawana żadnym obciążeniom mechanicznym, jej okres trwałości jest bardzo długi.
Zasada działania zagęszczarek bębnowych
Osad poddany flokulacji doprowadzany jest do wnętrza bębna filtracyjnego. W trakcie obrotów bębna woda filtruje na zewnątrz, a osad jest delikatnie przerzucany do wylotu przez śrubę Archimedesa. Regulacja obrotów bębna odwadniającego i umieszczonej wewnątrz śruby Archimedesa umożliwia optymalizację zawartości suchej masy w osadzie zagęszczonym. Wykładzina bębna jest utrzymywana w czystości przez system dysz płuczących. Możliwe jest wykorzystanie do płukania wody technicznej - ścieku oczyszczonego lub filtratu.
Urządzenia SCRUDRAIN® mogą zagęszczać osad w ilości od kilku do ok. W ogólnym zakresie stosowania urządzenia te umożliwiają zagęszczenie osadów biologicznych o początkowej zawartości suchej masy 0,3%-1% do wyższej zawartości s.m. Zagęszczarki bębnowe zapewniają:
- Wyższą sprawność procesu zagęszczania, dzięki efektowi wielokrotnego przewracania osadu.
- Ponad 8-krotnie dłuższy okres trwałości tkaniny filtracyjnej bębna odwadniającego.
- 10-krotnie czystszy filtrat, gdyż pozostałości osadu z płukania tkaniny zagęszczacza odprowadzane są wraz z osadem.
- Brak konieczności stosowania dynamicznego flokulatora.
- Bezpieczeństwo obsługi dzięki zamkniętej konstrukcji.
Zagęszczacze bębnowe ALDRUM G3
Zagęszczacz bębnowy ALDRUM G3 jest nowym urządzeniem w grupie sprawdzonych w eksploatacji, mechanicznych zagęszczaczy osadów Alfa Laval, z znacznie rozszerzonymi możliwościami pracy. Jego solidna, prosta konstrukcja sprawia, że jest niezawodny w działaniu i przyjazny użytkownikowi, wymagając jedynie minimalnej obsługi. Zagęszczacz jest dostępny z różnorodnym, dodatkowym oprzyrządowaniem w zależności od indywidualnych potrzeb procesu i klienta.
Zagęszczacz ALDRUM G3 redukuje objętość osadów nawet do 90%, a tym samym zmniejsza koszty dalszej ich obróbki. Działanie zagęszczacza ALDRUM G3 opiera się na wolnoobrotowym bębnie, który nie niszczy struktury osadu. Do obracającego się bębna doprowadzany jest osad z polielektrolitem. Osad zagęszczony pozostaje w bębnie, podczas gdy woda jest filtrowana przez tkaninę filtracyjną. Niskie zużycie wody wynika z okresowego procesu czyszczenia bębna. Możliwe jest użycie zarówno wody wodociągowej, końcowego odcieku z oczyszczalni, jak i zużytego filtratu z zagęszczarki.
ALDRUM G3 może być dostosowany do indywidualnych potrzeb klienta w zakresie zagęszczania osadów. Optymalny stopień zagęszczenia może być łatwo regulowany poprzez zmianę ilości nadawy podawanej do zagęszczacza, typ polimeru i jego ilości, szybkości obrotowej bębna i okresowe płukanie tkaniny filtracyjnej. Dodatkowym elementem przed zagęszczaczem jest reaktor flokulacyjny wraz z zaworem mieszającym. Wymienione elementy ułatwiają proces związania polimeru z osadem.
Nowa strefa wprowadzania nadawy zapewnia wyjątkowo łagodne traktowanie przetwarzanego osadu ściekowego, co skutkuje zmniejszonym zużyciem polimeru przy jednoczesnej gwarancji uzyskania wyjątkowo wysokiego zagęszczenia osadów. W przypadku niektórych, szczególnie trudnych do zagęszczenia osadów, które wcześniej wymagały zastosowania płynnego polimeru, obecnie można wykorzystać tańszy polimer w postaci proszku, zmniejszając tym samym koszty operacyjne. ALDRUM G3 pozwala osiągnąć 30% wzrost stopnia zagęszczenia osadów w porównaniu do starszych modeli o takich samych rozmiarach. Jest to możliwe dzięki nowej konstrukcji bębna, która podwyższa efektywność zagęszczania. To z kolei, w połączeniu z bardziej łagodnym traktowaniem osadów, zapewnia wysoką wydajność oraz niskie zużycie polimeru.
Mniejsze wymagania w zakresie obsługi urządzenia Zagęszczacze bębnowe ALDRUM posiadają solidną i prostą konstrukcję oraz niezwykle trwałą tkaninę filtracyjną. Nowy ALDRUM G3 jest wyposażony również w system do czyszczenia CIP (cleaning in place).
Dodatkowe oprzyrządowanie ALDRUM G3:
- Zawór mieszający: Gwarantuje wymieszanie polimeru i osadów. Może być instalowany bezpośrednio na wlocie do bębna lub przed reaktorem flokulacyjnym.
- Reaktor flokulacyjny: Cylindryczny zbiornik wraz z mieszadłem pozwala wymieszać osad z polimerem i wytworzyć odpowiednie kłaczki. Może być instalowany bezpośrednio na wlocie do bębna.
- Zbiornik osadów: Zbiornik wraz z pompą transportującą osad.
- Zaawansowany panel sterowania: Wszystkie funkcje w jednym urządzeniu. Sterowanie zagęszczaczem bębnowym, pompą nadawy, pompą osadów i pompą polimeru oraz poziomem w reaktorze flokulacyjnym i w zbiorniku osadu zagęszczonego.
Zagęszczacze taśmowe typu PowerDrain
Zagęszczacze typu PowerDrain pracują z dużymi prędkościami taśmy i cienką warstwą osadu. Podawany osad poddawany jest flokulacji w rurze zasilającej, a następnie pompowany poprzez flokulator statyczny, który poprawia tworzenie się kłaczków. Separacja zachodzi w strefie grawitacyjnej, gdzie odpływa większość wody. Pierwsza część strefy grawitacyjnej działa jako zasilanie i umożliwia tworzenie się jednorodnej warstwy osadu na całej szerokości taśmy. Zagęszczacze są wyposażone w 2, 3 lub 4 rzędy szykan, które przerzucają i odbijają osad. Osad zagęszczony jest oddzielony od taśmy zgarniaczem, wykonanym z odpornego na ścieranie materiału. Specjalna konstrukcja umożliwia łatwy dostęp do zgarniacza i jego ewentualne czyszczenie. Odciek jest kierowany do zamkniętej przestrzeni wewnątrz ramy i wypływa na zewnątrz z obu stron. Taśma jest płukana poprzez specjalne dysze. Jako opcja jest oferowana szczotka czyszcząca dysze w układzie płukania. Taśma jest napędzana motowariatorem połączonym bezpośrednio z gumowanym wałkiem napędowym. Napinanie jest regulowane ręcznie (śruba + nakrętka). Taśma jest prowadzona przez układ mechaniczny, który nie pozwala jej na zsunięcie się z wałka. Prędkość taśmy jest regulowana elektronicznie, potencjometrem. Wyłączniki indukcyjne wyłączają zagęszczacz PowerDrain w razie potrzeby, uniemożliwiając uszkodzenie taśmy.
Modele PowerDrain obejmują:
- Dynamiczny zagęszczacz bębnowy, całkowicie zamknięty i zajmujący małą powierzchnię.
- Zagęszczacz kompaktowy dla małych wydajności, który można zblokować z prasą PowerPress G lub PowerPress E.
- Zagęszczacz dla średnich instalacji, oferujący największą wydajność i bardzo długą strefę grawitacyjną.
Zagęszczarki osadów ISP
Zagęszczarki osadów ISP zwiększają stężenie szlamu dzięki wolno poruszającym się ramionom i pionowym wspornikom. System jest zainstalowany wewnątrz okrągłego zbiornika z chodnikiem wykonanym z betonu. Zbudowany jest z centralnego wału napędowego wykonanego ze stali w komplecie z kołnierzami do połączenia z ruchomą kratką i zgarniaczami. Ruchoma krata jest wyposażona w pionowe wsporniki i dolny zgarniacz. Centralny element służy do pobierania ścieków. Zagęszczarka osadów ISP jest napędzana przez jednostkę złożoną z cykloidalnej przekładni olejowej.
Zagęszczarki dekantacyjne (wirówki) Flottweg
Głównym elementem w tej metodzie jest dekanter OZO - co oznacza optymalne zagęszczanie osadu. Maszyna ta jest zoptymalizowana do tego zadania. Zagęszczanie odbywa się za pomocą pola wirówki, czyli metody fizycznej. Jako środek pomocniczy stosuje się zazwyczaj bardzo niewielką ilość flokulantu do polerowania koncentratu (fazy ciekłej).
Decydującym czynnikiem w rozwiązywaniu konfliktu celów pomiędzy odprowadzaniem osadu a załadunkiem wieży fermentacyjnej jest możliwość regulacji. Czujnik mierzy stężenie w zagęszczonym osadzie. Za pomocą tego sygnału maszyna jest sterowana w taki sposób, aby stężenie zawsze było na poziomie zdefiniowanym przez operatora (np. 6%). Dzięki temu ilość hydrauliczna pozostaje stała, a wieża fermentacyjna jest ładowana stale i nieprzerwanie. Regulacja ta kompensuje zmienne proporcje dopływu do zagęszczania ze względu na zmienne proporcje w odprowadzaniu osadu, które powstają np. z powodu silnych opadów deszczu. Kolejny czujnik mierzy stężenie na dopływie i za jego pomocą reguluje dodawanie polimeru.
Zagęszczarka Flottweg gwarantuje bezpieczeństwo pracy dzięki wysoce niezawodnej maszynie oraz efektywnym regulacjom. Służy jako niezawodny bufor między poprzedzającymi i następnymi etapami procesu, zwłaszcza w okresach nieobsadzonych w oczyszczalni ścieków. Działa w dużym stopniu autonomicznie i nie wymaga ingerencji personelu obsługującego. Ponadto możliwa jest bezproblemowa praca ciągła przez 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu - nie ma potrzeby wyłączania urządzenia na czas płukania.
Dekanter Flottweg do zagęszczania przekonuje bardzo małym zapotrzebowaniem na miejsce przy jednoczesnym wysokim natężeniu przepływu. Umożliwia to często integrację i instalację w istniejących budynkach. System może również działać ze zmienionymi proporcjami osadu. Stopień oddzielania jest ważnym wskaźnikiem w zagęszczaniu osadu. Im wyższy stopień oddzielenia mechanicznego i czystszy jest osad, tym mniejsze jest zagęszczenie osadu w oczyszczalni ścieków. Za pomocą dekantera OZO można trwale osiągnąć stopień oddzielenia mechanicznego >95%, często nawet >98%. Zagęszczarki Flottweg mają zamkniętą konstrukcję, aby uniknąć emisji zapachów, a aerozole skażone biologicznie nie są uwalniane do środowiska. Podczas zagęszczania osadu ściekowego wymagane jest jedynie dodanie bardzo niewielkiej ilości polimerów. W zależności od właściwości szlamu można ewentualnie z nich zrezygnować. Po wstępnym ustawieniu układ sterowania samodzielnie reguluje dokładne dozowanie polimeru. Pełna flokulacja nie jest konieczna.
Obróbka osadu za pomocą wirówek dekantacyjnych marki Flottweg zapewnia optymalne sterowanie procesami w oczyszczalni ścieków. Stałe załadunki wieży fermentacyjnej prowadzą do zoptymalizowanego procesu gnicia. Efektem jest zwiększona szybkość rozkładu i lepsza wydajność gazu.
tags: #zageszczarka #bebnowa #osadu