Uobičajeni upit o odvodnjivanju mulja počinje jednim brojem: "Moj protok mulja je 5 m³/h. Koju pužnu prešu odabrati?" Nažalost, sam protok mulja nije dovoljan za pravilno dimenzioniranje vijčane preše. Dvije struje mulja mogu imati potpuno isti hidraulički protok, ali potpuno različite količine krutih tvari. Korisniji projektni parametar je opterećenje suhim čvrstim tvarima, koje se obično izražava kao kg-DS/h. Odabir ispravne vijčane preše treba započeti sa suhim krutinama, zatim provjeriti u odnosu na vrstu mulja, koncentraciju punjenja, reakciju polimera, radne sate, suhoću kolača i kvalitetu filtrata.
Zašto je samo m³/h pogrešan način za dimenzioniranje vijčane preše
Pužne preše primaju mulj koji je uglavnom voda. Postotak stvarnih krutih tvari može uvelike varirati ovisno o procesu obrade, metodi zgušnjavanja, izvoru otpadne vode i uzvodnoj opremi.
Razmotrimo dva toka mulja:
Razrijediti mulj
- Protok: 5 m³/h
- Krmna tvar: 0,5%
- Približna suha krutina: 25 kg-DS/h
Koncentrirani mulj
- Protok: 5 m³/h
- Krmna tvar: 4%
- Približna suha krutina: 200 kg-DS/h
Hidraulički protok je identičan, ali mulj B sadrži otprilike osam puta više suhe krutine. Opterećenje vijka, zahtjev za kompresijom, zahtjev za polimerom, proizvodnja kolača i opterećenje pri pražnjenju stoga su potpuno različiti.
Kapacitet vijčane preše treba prvenstveno uskladiti s utovarom suhih krutih tvari, dok protok mulja određuje koliko volumena tekućine mora proći kroz stroj.
Što znači kg-DS/h?
DS je kratica za suhe čvrste tvari . Jedinica kg-DS/h opisuje koliko kilograma stvarnog suhog materijala ulazi u stroj za odvodnjavanje svakog sata.
Kubični metar mulja ne znači jedan kubični metar čvrste tvari. Većina tog volumena je voda.
Za pojednostavljenu procjenu, ako je gustoća mulja blizu vode:
| Koncentracija krutih tvari u hrani | Približan udio suhe tvari po 1 m³ mulja |
|---|---|
| 0,5% | 5 kg DS |
| 1% | 10 kg DS |
| 2% | 20 kg DS |
| 3% | 30 kg DS |
| 4% | 40 kg DS |
Ove vrijednosti su pojednostavljene inženjerske procjene. Stvarna gustoća i sastav mulja mogu varirati, posebno za mulj bogat mineralima, mastima ili kemijski istaložen mulj.
Kako izračunati opterećenje suhih tvari
Kada je poznata koncentracija mulja za napajanje, opterećenje suhim krutim tvarima može se procijeniti iz protoka mulja i postotka krutih tvari.
Primjer 1: 4 m³/h pri 1,5% krutine
4 × 1,5 × 10 = 60 kg-DS/h
Primjer 2: 4 m³/h pri 4% krutine
4 × 4 × 10 = 160 kg-DS/h
Oba toka imaju isti hidraulički protok od 4 m³/h, ali drugi mulj sadrži više od dvostruko veće količine suhe krutine.
Ovaj bi izračun trebao biti jedan od prvih koraka u svakom Zahtjevu za ponudu za odvodnjavanje mulja.
Zašto koncentracija mulja toliko mijenja kapacitet vijčane preše
Vijčana preša ne pumpa mulj samo s jedne strane na drugu. Mora postupno odvajati vodu dok prenosi i komprimira krutine.
Kako se koncentracija krutih tvari povećava, nekoliko opterećenja raste u isto vrijeme:
- opterećenje pužnog prijenosa;
- otpornost na kompresiju;
- masa za pražnjenje kolača;
- potražnja polimera;
- trenje unutar odjeljka za odvodnjavanje;
- čvrste tvari zarobljene prstenastom ili zaslonskom strukturom.
To znači da bi stroj mogao prihvatiti relativno visoku količinu m³/h vrlo razrijeđenog mulja, ali puno nižu količinu m³/h koncentriranog mulja.
Vijčana preša mora se provjeriti prema oba. Visoki volumen vode može stvoriti hidrauličko opterećenje, dok visok sadržaj suhe tvari stvara mehaničko opterećenje i opterećenje za odvodnju.
Različite vrste mulja ponašaju se različito čak i pri istom kg-DS/h
Opterećenje suhim krutim tvarima ispravna je polazna točka, ali nije jedini parametar veličine. Dvije struje mulja od 100 kg-DS/h još uvijek se mogu ponašati vrlo različito tijekom odvodnjavanja.
| Vrsta mulja | Tipično ponašanje odvodnjavanja | Glavna briga |
|---|---|---|
| Otpadni aktivni mulj | Često teško | Visoko vezana voda i kompresibilnost |
| DAF talog | Vrlo varijabilan | MAGLA, ljepljive krutine i osjetljivost na polimere |
| Kemijski mulj | Bogatije mineralima | Gusti precipitati i anorgansko opterećenje |
| Primarni mulj | Često lakše od biološkog mulja | Grube krutine i vlakna |
| Probavljeni mulj | Varijabilna | Slaba struktura pahuljica i promjenjiva reologija |
Otpadni aktivni mulj
Biološki mulj sadrži stanice, izvanstanične polimerne tvari i velike količine vezane vode. Čak i kada je opterećenje suhim krutim tvarima umjereno, uklanjanje vode može biti teško.
DAF Mulj
DAF talog može sadržavati masnoće, ulja, masti, krutine hrane ili kemijski stvorene pahuljice. Može biti lagan i plutajući uzvodno, ali ljepljiv i teško ga je sabiti u stroju za odvodnjavanje.
Kemijski taložni mulj
Metalni hidroksidi, talozi fosfora i krute mineralne tvari mogu povećati gustoću i promijeniti strukturu kolača. Abrazivnost i anorgansko opterećenje također mogu postati važniji.
Vrsta mulja vam govori koliko je teško odvodnjavati tu krutinu.
Kondicioniranje polimera može promijeniti učinkoviti kapacitet vijčane preše
Mnogi tokovi mulja trebaju kondicioniranje polimera prije ulaska u odjeljak za odvodnjavanje. Polimer pomaže finim krutinama da se spoje u jače pahuljice i učinkovitije oslobađaju slobodnu vodu.
Dobro kondicioniranje može:
- poboljšati hvatanje krutih tvari;
- povećati bistrinu filtrata;
- podržavaju stabilno formiranje kolača;
- smanjiti gubitak krutine kroz prstenaste raspore;
- poboljšati praktičnu propusnost.
Fine krutine mogu izaći s filtratom, formiranje kolača postaje nestabilno i efektivni kapacitet može pasti.
Slobodna voda se lakše odvaja, a krutine tvore kolač kojim se lakše upravlja.
Višak kemikalija može povećati operativne troškove i ponekad otežati rukovanje muljem.
Vrsta polimera također je važna. Povećanje doze ne može beskonačno kompenzirati polimer koji je loše usklađen s muljem.
Ako je flokulacija loša, stvarna propusnost i kvaliteta filtrata mogu biti puno lošiji nego što se očekuje samo na temelju specifikacije stroja.
Koja je koncentracija krutih tvari u sirovini najbolja za pužnu prešu?
Ne postoji jedinstveni idealni postotak krutih tvari za svaku pužnu prešu i svaku vrstu mulja. Najbolja koncentracija ovisi o dizajnu stroja, reologiji mulja, odgovoru polimera i potrebnom rezultatu kolača.
Ako je mulj previše razrijeđen
Stroj mora obraditi veliki volumen vode kako bi povratio relativno malu količinu krutih tvari.
Ovo može:
- povećati hidrauličko opterećenje;
- smanjiti efektivni protok krutih tvari;
- povećati vrijeme rada pumpe;
- povećati volumen otopine polimera;
- učiniti dio za odvodnjavanje manje učinkovitim.
Ako je mulj previše koncentriran
Vrlo koncentrirani mulj može postati težak za pumpanje, miješanje i kondicioniranje. Polimer se možda neće ravnomjerno rasporediti i opterećenje vijka može se brzo povećati.
Kada prethodno zgušnjavanje pomaže
Prethodno zgušnjavanje može značajno smanjiti volumen tekućine koja ulazi u pužnu prešu.
Na primjer, pretpostavimo da je dnevna proizvodnja suhe tvari 200 kg.
| Krmna tvar | Približna količina mulja potrebna za 200 kg DS |
|---|---|
| 0,5% | 40 m³ |
| 1% | 20 m³ |
| 2% | 10 m³ |
| 4% | 5 m³ |
Suhe čvrste tvari su iste, ali se hidraulički volumen dramatično mijenja.
Zašto je najveće opterećenje suhim tvarima važnije od dnevnog prosjeka
Još jedna uobičajena pogreška u dimenzioniranju je dijeljenje dnevne proizvodnje krutih tvari s 24 sata čak i kada pužna preša ne radi kontinuirano.
Pretpostavimo da postrojenje za otpadne vode proizvodi:
Dijeljenje s 24 dalo bi:
1.200 ÷ 24 = 50 kg-DS/h
Ali stroj ima samo osam sati da obradi mulj:
1.200 ÷ 8 = 150 kg-DS/h
Stvarni potrebni radni kapacitet je stoga otprilike tri puta veći od pogrešnog 24-satnog prosjeka.
Dizajneri bi također trebali uzeti u obzir:
- šaržno ispuštanje mulja;
- volumen spremnika za mulj;
- zastoj u čišćenju;
- razdoblja održavanja;
- radni rasporedi vikendom;
- budući rast čvrstih tvari.
Ne dimenzionirajte prešu točno na 100% nominalnog kapaciteta
Vijčana preša odabrana točno pri očekivanom maksimalnom opterećenju krutim tvarima može imati vrlo malu radnu fleksibilnost.
Stvarni uvjeti mulja mijenjaju se sa:
- obujam proizvodnje;
- sezonske karakteristike otpadnih voda;
- izvedba bioloških procesa;
- doziranje kemikalija;
- starost mulja;
- MAGLA koncentracija;
- postotak krmne tvari.
Stoga bi se odgovarajuća operativna marža trebala odabrati na temelju varijabilnosti mulja i važnosti redundancije.
Kritična postrojenja također mogu zahtijevati višestruke preše ili kapacitet pripravnosti kako bi se odvodnjavanje moglo nastaviti tijekom održavanja.
Veličina vijčane preše također mora odgovarati ciljevima kolača i filtrata
Protok nije jedini cilj izvedbe. Kupci također trebaju definirati što očekuju od odvodnjenog kolača i filtrata.
Krutine za kolače
Suši kolač može smanjiti izvlačenje mulja i volumen odlaganja, ali veća suhoća kolača može zahtijevati veću kompresiju, manju brzinu vijka, jače kondicioniranje ili duže vrijeme zadržavanja.
Kvaliteta filtrata
Ako previše krutih tvari izađe kroz otvore za odvodnjavanje, TSS filtrata se povećava i te se krute tvari mogu vratiti u prednji dio postrojenja za otpadne vode.
Ovi se ciljevi mogu međusobno natjecati. Konfiguracija optimizirana samo za maksimalnu propusnost možda neće proizvesti najsuši kolač.
Usporedite kapacitet zajedno s krutinom kolača, kvalitetom filtrata, potražnjom polimera, potrošnjom energije i stabilnošću rada.
Radni primjer: odabir vijčane preše nakon DAF sustava
Razmislite o postrojenju za preradu otpadnih voda u kojem DAF sustav proizvodi plutajući mulj koji se šalje u pužnu prešu.
Korak 1: Izračunajte trenutačno opterećenje suhe tvari
4 × 3 × 10 = 120 kg-DS/h
Korak 2: Unakrsna provjera u odnosu na dnevnu proizvodnju krutih tvari
Ako sustav mulja proizvodi približno 1.200 kg DS/dan i preša radi 10 sati:
1.200 ÷ 10 = 120 kg-DS/h
Dva se izračuna slažu, što pruža korisnu unakrsnu provjeru.
Korak 3: Ne birajte samo stroj od 120 kg-DS/h
Konačni odabir još treba potvrditi:
- je li mulj DAF mulj bogat MAGLOM;
- stvarni odgovor polimera;
- potrebna čvrsta tvar za kolače;
- vršna koncentracija krutih tvari;
- dnevno radno vrijeme;
- zahtjevi za održavanje;
- je li potreban kapacitet pripravnosti.
Koje informacije trebaju biti uključene u Zahtjev za ponudu vijčane preše?
Kompletan RFQ omogućuje dobavljaču da procijeni stvarni zadatak odvodnjavanja umjesto jednostavnog usklađivanja stroja s jednim brojem protoka.
Izvor mulja
- DAF talog
- Otpadni aktivni mulj
- Primarni mulj
- Kemijski mulj
- Probavljeni mulj
Podaci o hidraulici
- Protok mulja, m³/h
- Dnevni volumen mulja
- Vršni protok hrane
Podaci o čvrstim tvarima
- Postotak krute tvari u hrani
- kg-DS/dan
- Vrh kg-DS/h
Karakteristike mulja
- FOG
- Vlakna
- Anorganske čvrste tvari
- pH
- Temperatura
Radni raspored
- Sati dnevno
- Dana u tjednu
- Potrebna redundancija
Potreban rezultat
- Ciljajte krutine kolača
- Kvaliteta filtra
- Metoda konačnog zbrinjavanja
Kemijsko kondicioniranje
- Trenutna vrsta polimera
- Doza polimera
- Postojeća oprema za flokulaciju
- Dostupan uzorak mulja za ispitivanje
Uobičajene pogreške u određivanju veličine vijčane preše
Odabir po m³/h Sam
Hidraulički protok ne pokazuje koliko stvarne čvrste tvari stroj mora obraditi.
Ne mjerenje krutih tvari u hrani
Bez koncentracije krutih tvari, kg-DS/h se ne može pouzdano izračunati.
Dijeljenje dnevnog DS-a s 24
Ako preša radi samo osam sati dnevno, potreban satni kapacitet je puno veći.
Ignoriranje vrste mulja
Biološki, DAF i kemijski mulj mogu se ponašati vrlo različito pri istom opterećenju suhim tvarima.
Ignoriranje reakcije polimera
Loša flokulacija može smanjiti protok i povećati gubitak krutine u filtratu.
Odabir točno pri maksimalnom kapacitetu
Stvarna koncentracija mulja i proizvodno opterećenje mogu varirati iznad normalne proračunske točke.
Gledajući samo propusnost
Suhoća kolača, kvaliteta filtrata i cijena polimera također su dio stvarne izvedbe odvodnjavanja.
Trebate odabrati vijčanu prešu za svoj mulj?
NIHAO može pomoći u procjeni kapaciteta vijčane preše na temelju stvarnog punjenja suhih krutih tvari, a ne samo protoka otpadne vode. Pošaljite nam svoj izvor mulja, protok mulja, koncentraciju krutih tvari u sirovini, dnevnu proizvodnju suhih krutih tvari, radne sate, podatke o trenutnom polimeru i potrebnoj suhoći kolača.
Pomoću ovih parametara, sustav za odvodnjavanje može se provjeriti na hidrauličko opterećenje, kapacitet kg-DS/h, zahtjeve za kondicioniranje mulja, proizvodnju kolača i radnu maržu prije odabira opreme.
Često postavljana pitanja
Kako izračunati kapacitet vijčane preše?
Započnite izračunavanjem opterećenja suhih krutih tvari u kg-DS/h iz protoka mulja i koncentracije krutih tvari u hrani. Zatim provjerite stroj prema vrsti mulja, radnim satima, odzivu polimera, hidrauličkom protoku, zahtjevima za krutinu kolača i filtrat.
Što znači kg-DS/h kod odvodnjavanja mulja?
kg-DS/h znači kilograme suhe čvrste tvari po satu. Predstavlja stvarnu čvrstu masu koju stroj za odvodnjavanje mora obraditi, isključujući većinu vode sadržane u mulju.
Može li se kapacitet pužne preše odabrati prema m³/h?
Nije pouzdano. Protok mulja treba provjeriti, ali dva toka s istim m³/h mogu imati vrlo različite koncentracije krutih tvari i stoga vrlo različite količine suhih krutih tvari.
Kako koncentracija mulja utječe na veličinu vijčane preše?
Veća koncentracija krutih tvari u sirovini povećava opterećenje suhim tvarima pri istom hidrauličkom protoku. To povećava potrebu za punjenjem puža, proizvodnjom kolača i odvodnjavanjem.
Kako pretvoriti protok mulja u kg suhih krutih tvari po satu?
Za pojednostavljenu procjenu kada je gustoća mulja blizu vode, pomnožite protok mulja u m³/h s koncentracijom krutih tvari u postocima i zatim pomnožite s 10.
Je li za DAF mulj potrebna drugačija vijčana preša nego za aktivni mulj?
Može. DAF mulj može sadržavati više MAGLE, kemijskih pahuljica i ljepljivih krutih tvari, dok aktivni mulj često sadrži više vezane vode. Treba procijeniti i opterećenje suhe krutine i ponašanje mulja pri odvodnjavanju.
Utječe li doza polimera na kapacitet vijčane preše?
Da. Pravilno kondicioniranje polimera može poboljšati hvatanje krutih tvari, otpuštanje slobodne vode i stvaranje kolača. Loš odabir ili doziranje polimera može smanjiti praktičnu propusnost i pogoršati kvalitetu filtrata.
Treba li talog zgusnuti prije pužne preše?
Prethodno zgušnjavanje može biti korisno kada je mulj vrlo razrijeđen jer smanjuje hidraulički volumen koji ulazi u prešu. Je li to potrebno ovisi o koncentraciji mulja, raspoloživoj opremi i odabranoj pužnoj preši.
Koliko slobodnog kapaciteta treba imati pužna preša za mulj?
Ne postoji univerzalni postotak. Operativna marža trebala bi odražavati varijabilnost mulja, vršno opterećenje suhim čvrstim tvarima, zahtjeve održavanja, redundanciju i budući rast postrojenja.
Smanjuje li veći udio krutine u kolaču protok pužne preše?
Može. Postizanje sušeg kolača može zahtijevati veću kompresiju, manju brzinu vijka ili više kondicioniranja, tako da je protok i suhoća kolača često potrebno uravnotežiti tijekom rada.
Engleski
عربي
španjolski
