En vanlig slamavvanningsforespørsel starter med ett tall: "Min slamstrøm er 5 m³/t. Hvilken skrupresse skal jeg velge?" Dessverre er ikke slamstrøm alene nok til å dimensjonere en skruepresse riktig. To slamstrømmer kan ha nøyaktig samme hydrauliske strømning, men helt forskjellige faststoffbelastninger. Den mer nyttige designparameteren er tørrstoffbelastning, normalt uttrykt som kg-DS/t. Korrekt valg av skruepresse bør begynne med tørre faste stoffer, og deretter verifiseres mot slamtype, matekonsentrasjon, polymerrespons, driftstimer, kaketørrhet og filtratkvalitet.
Hvorfor m³/t alene er feil måte å dimensjonere en skruepress på
Skruepresser mottar slam som for det meste er vann. Prosentandelen av faktiske faste stoffer kan variere sterkt avhengig av renseprosessen, fortykningsmetoden, avløpsvannkilden og oppstrømsutstyr.
Tenk på to slamstrømmer:
Fortynn slam
- Strømning: 5 m³/t
- Fôrfaststoffer: 0,5 %
- Omtrentlig tørrstoff: 25 kg-DS/t
Konsentrert slam
- Strømning: 5 m³/t
- Fôrfaststoffer: 4 %
- Omtrentlig tørrstoff: 200 kg-DS/t
Den hydrauliske strømmen er identisk, men slam B inneholder omtrent åtte ganger mer tørrstoff. Skruebelastningen, kompresjonsbehovet, polymerbehovet, kakeproduksjonen og utslippsbelastningen er derfor helt forskjellige.
Skruepresskapasiteten bør primært tilpasses til lasting av tørrstoff, mens slamstrømmen bestemmer hvor mye væskevolum som må passere gjennom maskinen.
Hva betyr kg-DS/t?
DS står for tørre faste stoffer . Enheten kg-DS/h beskriver hvor mange kilo faktisk tørt materiale som kommer inn i avvanningsmaskinen hver time.
En kubikkmeter slam betyr ikke en kubikkmeter faststoff. Det meste av volumet er vann.
For et forenklet estimat, hvis slamtettheten er nær vann:
| Konsentrasjon av fôr faste stoffer | Omtrentlig tørrstoff per 1 m³ slam |
|---|---|
| 0,5 % | 5 kg DS |
| 1 % | 10 kg DS |
| 2 % | 20 kg DS |
| 3 % | 30 kg DS |
| 4 % | 40 kg DS |
Disse verdiene er forenklede tekniske estimater. Faktisk slamtetthet og sammensetning kan variere, spesielt for mineralrikt, fettrikt eller kjemisk utfelt slam.
Slik beregner du lasting av tørre faste stoffer
Når konsentrasjonen av fôrslam er kjent, kan tørrstoffbelastning estimeres fra slamstrøm og faststoffprosent.
Eksempel 1: 4 m³/t ved 1,5 % faste stoffer
4 × 1,5 × 10 = 60 kg-DS/t
Eksempel 2: 4 m³/t ved 4 % faste stoffer
4 × 4 × 10 = 160 kg-DS/t
Begge bekkene har samme 4 m³/t hydraulikkstrøm, men det andre slammet inneholder mer enn dobbelt så mye tørrstoffmengde.
Denne beregningen bør være et av de første trinnene i enhver RFQ for slamavvanning.
Hvorfor slamkonsentrasjon endrer skruepresskapasiteten så mye
En skruepresse pumper ikke bare slam fra den ene siden til den andre. Den må gradvis separere vann mens den transporterer og komprimerer de faste stoffene.
Når faststoffkonsentrasjonen øker, øker flere belastninger samtidig:
- skrue transporterende last;
- kompresjonsmotstand;
- kakeutslippsmasse;
- polymer etterspørsel;
- friksjon inne i avvanningsseksjonen;
- faste stoffer fanget opp av ring- eller skjermstrukturen.
Dette betyr at en maskin kan være i stand til å akseptere en relativt høy m³/h svært fortynnet slam, men en mye lavere m³/h konsentrert slam.
En skruepresse må kontrolleres mot begge. Høyt vannvolum kan skape hydraulisk belastning, mens høyt tørrstoff skaper mekanisk og avvanningsbelastning.
Ulike slamtyper oppfører seg forskjellig selv ved samme kg-DS/t
Innlasting av tørre faste stoffer er det riktige utgangspunktet, men det er ikke den eneste dimensjoneringsparameteren. To slamstrømmer på 100 kg-DS/t kan likevel oppføre seg svært forskjellig under avvanning.
| Slamtype | Typisk avvanningsatferd | Hovedbekymring |
|---|---|---|
| Avfallsaktivert slam | Ofte vanskelig | Høyt bundet vann og komprimerbarhet |
| DAF slam | Svært variabel | TÅKE, klebrige faste stoffer og polymerfølsomhet |
| Kjemisk slam | Mer mineralrik | Tette utfellinger og uorganisk belastning |
| Primært slam | Ofte enklere enn biologisk slam | Grove faste stoffer og fibre |
| Fordøyd slam | Variabel | Svak flokkstruktur og skiftende reologi |
Avfallsaktivert slam
Biologisk slam inneholder celler, ekstracellulære polymere stoffer og store mengder bundet vann. Selv når tørrstoffmengden er moderat, kan det være vanskelig å fjerne vann.
DAF-slam
DAF-slam kan inneholde fett, oljer, fett, faste matvarer eller kjemisk generert flokk. Den kan være lett og flytbar oppstrøms, men klissete og vanskelig å komprimere i en avvanningsmaskin.
Kjemisk utfellingsslam
Metallhydroksider, fosforutfellinger og mineralske faststoffer kan øke tettheten og endre kakestrukturen. Slipeevne og uorganisk belastning kan også bli viktigere.
Slamtype forteller deg hvor vanskelig det faste stoffet kan være å avvanne.
Polymerkondisjonering kan endre effektiv skruepresskapasitet
Mange slamstrømmer trenger polymerkondisjonering før de kommer inn i avvanningsseksjonen. Polymer hjelper fine faste stoffer å kombinere til sterkere flokk og frigjøre fritt vann mer effektivt.
God kondisjon kan:
- forbedre faststofffangst;
- øke filtratets klarhet;
- støtte stabil kakedannelse;
- redusere tap av faste stoffer gjennom ringgap;
- forbedre praktisk gjennomstrømning.
Fine faste stoffer kan unnslippe med filtratet, kakedannelsen blir ustabil og effektiv kapasitet kan falle.
Fritt vann skiller seg lettere og faste stoffer danner en mer håndterlig kake.
Overskudd av kjemikalier kan øke driftskostnadene og noen ganger gjøre slamhåndtering vanskeligere.
Polymertype har også betydning. Økende dosering kan ikke kompensere i det uendelige for en polymer som er dårlig tilpasset slammet.
Hvis flokkuleringen er dårlig, kan faktisk gjennomstrømning og filtratkvalitet være mye dårligere enn forventet fra maskinspesifikasjonen alene.
Hvilken konsentrasjon av fôrstoff er best for en skruepresse?
Det er ingen ideell prosentandel av faste stoffer for hver skruepresse og hver slamtype. Den beste konsentrasjonen avhenger av maskindesign, slamreologi, polymerrespons og nødvendig kakeresultat.
Hvis slam er for fortynnet
Maskinen må behandle et stort volum vann for å gjenvinne en relativt liten mengde faste stoffer.
Dette kan:
- øke hydraulisk belastning;
- redusere effektiv gjennomstrømning av faste stoffer;
- øke pumpens driftstid;
- øke volumet av polymerløsningen;
- gjøre avvanningsdelen mindre effektiv.
Hvis slam er for konsentrert
Svært konsentrert slam kan bli vanskelig å pumpe, blande og kondisjonere. Polymer fordeler seg kanskje ikke jevnt og skruebelastningen kan øke raskt.
Når forhåndsfortykning hjelper
Fortykkelse kan redusere væskevolumet som kommer inn i skruepressen betydelig.
Anta for eksempel daglig tørrstoffproduksjon er 200 kg.
| Fôr faste stoffer | Omtrentlig slamvolum nødvendig for 200 kg DS |
|---|---|
| 0,5 % | 40 m³ |
| 1 % | 20 m³ |
| 2 % | 10 m³ |
| 4 % | 5 m³ |
De tørre faststoffene er de samme, men det hydrauliske volumet endres dramatisk.
Hvorfor Peak Dry Solids Load betyr mer enn daglig gjennomsnitt
En annen vanlig dimensjoneringsfeil er å dele den daglige tørrstoffproduksjonen med 24 timer selv når skruepressen ikke fungerer kontinuerlig.
Anta at et avløpsanlegg produserer:
Å dele på 24 vil gi:
1200 ÷ 24 = 50 kg-DS/t
Men maskinen har bare åtte timer på å behandle slammet:
1200 ÷ 8 = 150 kg-DS/t
Den faktiske nødvendige driftskapasiteten er derfor omtrent tre ganger høyere enn det misvisende 24-timers gjennomsnittet.
Designere bør også vurdere:
- batch utslipp av slam;
- volum av slamlagringstank;
- nedetid for rengjøring;
- vedlikeholdsperioder;
- helgedriftsplaner;
- fremtidig faststoffvekst.
Ikke dimensjoner pressen nøyaktig med 100 % av nominell kapasitet
En skruepresse valgt nøyaktig ved forventet maksimal belastning av faste stoffer kan ha svært liten driftsfleksibilitet.
Virkelige slamforhold endres med:
- produksjonsvolum;
- sesongmessige egenskaper av avløpsvann;
- biologisk prosess ytelse;
- kjemisk dosering;
- slam alder;
- TÅKE konsentrasjon;
- prosentandel av fôretørrstoff.
Det bør derfor velges hensiktsmessig driftsmargin basert på slammets variasjon og betydningen av redundans.
Kritiske anlegg kan også kreve flere presser eller standby-kapasitet slik at avvanning kan fortsette under vedlikehold.
Skruepressstørrelsen må også passe til kake- og filtratmålene
Gjennomstrømning er ikke det eneste resultatmålet. Kjøpere bør også definere hva de forventer av den avvannede kaken og filtratet.
Kakefaststoffer
En tørrere kake kan redusere slamtransport og deponeringsvolum, men høyere kaketørrhet kan kreve mer kompresjon, lavere skruhastighet, sterkere kondisjonering eller lengre oppholdstid.
Filtratkvalitet
Hvis for mange faste stoffer slipper ut gjennom avvanningsåpningene, øker filtrat-TSS og disse faststoffene kan returnere til forsiden av avløpsanlegget.
Disse målene kan konkurrere med hverandre. En konfigurasjon som kun er optimalisert for maksimal gjennomstrømning, gir kanskje ikke den tørreste kaken.
Sammenlign kapasitet sammen med kakefaststoffer, filtratkvalitet, polymerbehov, energiforbruk og driftsstabilitet.
Eksempel: Velge en skruepress etter et DAF-system
Tenk på et matforedlingsavløpsanlegg der et DAF-system produserer flyteslam som sendes til en skruepresse.
Trinn 1: Beregn øyeblikkelig mengde tørre faste stoffer
4 × 3 × 10 = 120 kg-DS/t
Trinn 2: Krysssjekk mot daglig produksjon av faste stoffer
Hvis slamsystemet produserer ca. 1200 kg DS/dag og pressen er i drift i 10 timer:
1200 ÷ 10 = 120 kg-DS/t
De to beregningene stemmer overens, noe som gir en nyttig krysssjekk.
Trinn 3: Ikke velg en maskin fra 120 kg-DS/t alene
Det endelige valget må fortsatt bekreftes:
- om slammet er tåkerikt DAF-slam;
- faktisk polymerrespons;
- nødvendige kakefaststoffer;
- maksimal faststoffkonsentrasjon;
- daglige driftstimer;
- vedlikeholdskrav;
- om standby-kapasitet er nødvendig.
Hvilken informasjon bør inkluderes i en forespørsel om skruepress?
En komplett RFQ lar leverandøren vurdere reell avvanningsplikt i stedet for bare å matche en maskin til ett strømningsnummer.
Slamkilde
- DAF slam
- Avfallsaktivert slam
- Primært slam
- Kjemisk slam
- Fordøyd slam
Hydrauliske data
- Slamstrøm, m³/t
- Daglig slamvolum
- Topp fôrstrøm
Faste data
- Fôretørrstoffprosent
- kg-DS/dag
- Topp kg-DS/t
Slamegenskaper
- TÅKE
- Fibre
- Uorganiske faste stoffer
- pH
- Temperatur
Driftsplan
- Timer per dag
- Dager per uke
- Nødvendig redundans
Nødvendig resultat
- Mål kakefaststoffer
- Filtratkvalitet
- Endelig avhendingsmetode
Kjemisk kondisjonering
- Gjeldende polymertype
- Polymerdose
- Eksisterende flokkuleringsutstyr
- Tilgjengelig slamprøve for testing
Vanlige skruepressdimensjoneringsfeil
Velger etter m³/t alene
Hydraulisk strømning viser ikke hvor mye fast stoff maskinen må behandle.
Måler ikke fôrfaststoffer
Uten faststoffkonsentrasjon kan ikke kg-DS/h beregnes pålitelig.
Divider Daily DS med 24
Hvis pressen kun opererer åtte timer per dag, er den nødvendige timekapasiteten mye høyere.
Ignorerer slamtype
Biologisk, DAF og kjemisk slam kan oppføre seg svært forskjellig ved samme tørrstoffbelastning.
Ignorerer polymerrespons
Dårlig flokkulering kan redusere gjennomstrømning og øke faststofftapet i filtratet.
Velge nøyaktig ved maksimal kapasitet
Reell slamkonsentrasjon og produksjonsbelastning kan svinge over det normale designpunktet.
Ser bare på gjennomstrømning
Kaketørrhet, filtratkvalitet og polymerkostnad er også en del av faktisk avvanningsytelse.
Trenger du å velge en skruepress for slammet ditt?
NIHAO kan bidra til å evaluere skruepresskapasiteten fra faktisk lasting av tørre faste stoffer i stedet for avløpsvannstrømmen alene. Send oss din slamkilde, slamflyt, fôrtørrstoffkonsentrasjon, daglig tørrstoffproduksjon, driftstimer, gjeldende polymerinformasjon og nødvendig kaketørhet.
Med disse parameterne kan avvanningssystemet kontrolleres for hydraulisk belastning, kg-DS/h kapasitet, slamkondisjoneringskrav, kakeproduksjon og driftsmargin før utstyrsvalg.
Ofte stilte spørsmål
Hvordan beregner jeg skruepresskapasitet?
Start med å beregne tørrstoffbelastning i kg-DS/h fra slamstrøm og fôrtørrstoffkonsentrasjon. Verifiser deretter maskinen mot slamtype, driftstimer, polymerrespons, hydraulisk strømning, kakefaststoffer og filtratkrav.
Hva betyr kg-DS/h ved slamavvanning?
kg-DS/h betyr kilogram tørrstoff per time. Den representerer den faktiske faste massen avvanningsmaskinen må behandle, unntatt det meste av vannet i slammet.
Kan skrupresskapasitet velges med m³/h?
Ikke pålitelig. Slamstrømmen bør kontrolleres, men to bekker med samme m³/h kan ha svært forskjellige faststoffkonsentrasjoner og derfor svært forskjellige tørrstoffbelastninger.
Hvordan påvirker slamkonsentrasjonen skruepressstørrelsen?
Høyere konsentrasjon av mattørrstoff øker belastningen av tørrstoff ved samme hydrauliske strømning. Dette øker skrubelastning, kakeproduksjon og avvanningsbehov.
Hvordan konverterer jeg slamstrømmen til kg tørrstoff per time?
For et forenklet estimat når slamtettheten er nær vann, multipliser slamstrømmen i m³/t med faststoffkonsentrasjon i prosent og multipliser deretter med 10.
Krever DAF-slam en annen skruepresse enn aktivert slam?
Det kan det. DAF-slam kan inneholde mer tåke, kjemisk flokk og klebrige faste stoffer, mens aktivert slam ofte inneholder mer bundet vann. Både tørrstoffbelastningen og slamavvanningsatferd bør evalueres.
Påvirker polymerdosering skrupresskapasiteten?
Ja. Riktig polymerkondisjonering kan forbedre faststofffangst, frigjøring av fritt vann og kakedannelse. Dårlig polymervalg eller -dosering kan redusere praktisk gjennomstrømning og forringe filtratkvaliteten.
Bør slam tykkes før en skrupresse?
Fortykkelse kan være nyttig når slammet er veldig fortynnet fordi det reduserer hydraulisk volum som kommer inn i pressen. Hvorvidt det er nødvendig avhenger av slamkonsentrasjon, tilgjengelig utstyr og valgt skruepresse.
Hvor stor ledig kapasitet bør en slamskruepresse ha?
Det er ingen universell prosentandel. Driftsmarginen bør gjenspeile slamvariabilitet, maksimal tørrstoffbelastning, vedlikeholdskrav, redundans og fremtidig plantevekst.
Reduserer høyere kaketørrstoffgjennomstrømning?
Det kan det. For å oppnå en tørrere kake kan det kreve større kompresjon, lavere skruhastighet eller mer kondisjonering, så gjennomstrømning og kaketørrhet må ofte balanseres under drift.
Engelsk
عربي
español
