廃水の流れではなく、乾燥固形物の負荷に基づいてスクリュー プレスを選択する方法

m3/h だけでスクリュー プレスのサイズを決めるのが間違っている理由

スクリュープレスは、ほとんどが水であるスラッジを受け取ります。実際の固形分の割合は、処理プロセス、濃縮方法、廃水源、および上流の装置によって大きく異なります。

2 つの汚泥の流れを考えてみましょう。

油圧の流れは同じですが、スラッジ B には約 8 倍の乾燥固体が含まれています。したがって、スクリュー負荷、圧縮要求、ポリマー要件、ケーキ生成および排出負荷は完全に異なります。

kg-DS/h とは何を意味しますか?

DSはの略です 乾燥固体 。 kg-DS/h という単位は、実際に乾燥した材料が 1 時間ごとに何キログラム脱水機に入るかを表します。

汚泥の立方メートルは固形物の 1 立方メートルを意味するものではありません。その体積の大部分は水です。

汚泥の密度が水に近い場合の単純な推定値は次のとおりです。

これらの値は、単純化された工学的推定値です。実際のスラッジの密度と組成は、特にミネラルが豊富なスラッジ、グリースが豊富なスラッジ、または化学的に沈殿したスラッジでは異なる場合があります。

乾燥固体負荷の計算方法

供給汚泥の濃度がわかっている場合、汚泥の流量と固形分の割合から乾燥固形分の負荷を推定できます。

例 1: 固形分 1.5% で 4 m3/h

例 2: 固形分 4% で 4 m3/h

どちらの流れも同じ 4 m3/h の水圧流量を持っていますが、2 番目のスラッジには 2 倍を超える乾燥固体負荷が含まれています。

この計算は、汚泥脱水の RFQ における最初のステップの 1 つである必要があります。

スラッジ濃度によってスクリュープレス能力が大きく変わる理由

スクリュープレスは、単にスラッジを一方の側からもう一方の側にポンピングするだけではありません。固体を輸送および圧縮しながら、水を徐々に分離する必要があります。

固体濃度が増加すると、いくつかの荷重が同時に増加します。

• スクリュー搬送荷重。
• 圧縮抵抗。
• ケーキ排出量。
• ポリマーの需要。
• 脱水セクション内の摩擦。
• リングまたはスクリーン構造によって捕捉された固体。

これは、機械が非常に希薄な汚泥の場合は比較的高い m3/h を受け入れることができるが、濃縮された汚泥の場合ははるかに低い m3/h を受け入れることができることを意味します。

同じkg-DS/hでも汚泥の種類が異なると挙動が異なります

乾燥固体の負荷は正しい開始点ですが、これが唯一のサイジング パラメーターではありません。 100 kg-DS/h の 2 つのスラッジ ストリームは、脱水中に依然として大きく異なる挙動を示す可能性があります。

廃棄物活性汚泥

生物汚泥には細胞、細胞外高分子物質、多量の結合水が含まれています。乾燥固形物の負荷が中程度であっても、水を除去するのは困難な場合があります。

DAFスラッジ

DAF スラッジには、脂肪、油、グリース、食品固形物、または化学的に生成されたフロックが含まれる場合があります。軽くて上流では浮く可能性がありますが、粘着性があり、脱水機で圧縮するのが困難です。

化学沈殿汚泥

金属水酸化物、リンの沈殿物、および鉱物固体は密度を増加させ、ケーキの構造を変化させる可能性があります。摩耗性と無機負荷もより重要になる可能性があります。

ポリマーコンディショニングによりスクリュープレスの有効能力が変化する可能性がある

多くの汚泥流は、脱水セクションに入る前にポリマーの調整を必要とします。ポリマーは、微細固体が結合してより強力なフロックを形成し、自由水をより効果的に放出するのに役立ちます。

適切なコンディショニングを行うと、次のことが可能になります。

• 固形物の捕捉を改善します。
• 濾液の透明度を高めます。
• 安定したケーキの形成をサポートします。
• リングギャップによる固形分の損失を軽減します。
• 実際のスループットを向上させます。

ポリマーの種類も重要です。スラッジとの適合性が低いポリマーは、投与量を増やしても永久に補うことはできません。

スクリュープレスに最適な固形飼料濃度はどれくらいですか?

すべてのスクリュープレスおよびすべてのスラッジタイプに対して単一の理想的な飼料固形分パーセンテージはありません。最適な濃度は、機械の設計、スラッジのレオロジー、ポリマーの反応、および必要なケーキの結果によって異なります。

スラッジが薄すぎる場合

機械は比較的少量の固形物を回収するために大量の水を処理する必要があります。

これにより、次のことが可能になります。

• 油圧負荷を増加させる。
• 有効固体スループットを減少させる。
• ポンプの動作時間を増やします。
• ポリマー溶液の体積を増やす。
• 脱水セクションの効率が低下します。

汚泥が濃すぎる場合

非常に濃縮されたスラッジは、汲み上げ、混合、調整が困難になる場合があります。ポリマーが均一に分散しない可能性があり、スクリューの負荷が急速に増加する可能性があります。

事前の増粘が役立つ場合

事前濃縮により、スクリュープレスに入る液体の量を大幅に減らすことができます。

たとえば、毎日の乾燥固体生産量が 200 kg であると仮定します。

乾燥固体は同じですが、水力容積は劇的に変化します。

ピーク時の乾燥固形物負荷が 1 日の平均よりも重要である理由

もう 1 つのよくあるサイジングの間違いは、スクリュー プレスが連続稼働していない場合でも、1 日の固形物生産量を 24 時間で割ることです。

下水処理場で次のものが生成されると仮定します。

24 で割ると次のようになります。

しかし、この機械が汚泥を処理できる時間はわずか 8 時間です。

したがって、実際に必要な稼働能力は、誤解を招く 24 時間平均の約 3 倍になります。

設計者は次のことも考慮する必要があります。

• バッチ式汚泥排出。
• 汚泥貯蔵タンクの容積。
• クリーニングのダウンタイム。
• メンテナンス期間。
• 週末の運行スケジュール。
• 将来の固体の成長。

公称能力の 100% で印刷機のサイズを正確に設定しないでください

予想される最大固形物負荷を正確に選択したスクリュー プレスでは、操作の柔軟性がほとんどない場合があります。

実際の汚泥の状態は次のように変化します。

• 生産量;
• 季節ごとの廃水特性。
• 生物学的プロセスのパフォーマンス。
• 化学物質の投与。
• 汚泥の年齢。
• 霧濃度;
• 飼料固形分の割合。

したがって、スラッジの変動性と冗長性の重要性に基づいて、適切な営業マージンを選択する必要があります。

重要なプラントでは、メンテナンス中に脱水を継続できるように複数のプレス機やスタンバイ容量も必要となる場合があります。

スクリュープレスのサイズはケーキや濾過対象物にも適合する必要があります

スループットだけがパフォーマンスの目標ではありません。購入者は、脱水ケーキと濾液に何を期待するかを定義する必要もあります。

固形ケーキ

ケーキがより乾燥すると、スラッジの運搬量と廃棄量を減らすことができますが、ケーキの乾燥度が高いほど、より多くの圧縮、より低いスクリュー速度、より強力なコンディショニング、またはより長い滞留時間が必要になる場合があります。

濾液の品質

脱水ギャップから漏れる固形物が多すぎると、ろ過液の TSS が増加し、それらの固形物が下水処理場の前面に戻る可能性があります。

これらの目標は互いに競合する可能性があります。最大スループットのみを目的として最適化された構成では、最も乾燥したケーキが生成されない可能性があります。

実践例: DAF システム後のスクリュー プレスの選択

DAF システムがスクリュー プレスに送られるフロート スラッジを生成する食品加工廃水プラントを考えてみましょう。

ステップ 1: 瞬間的な乾燥固体負荷を計算する

ステップ 2: 毎日の固体生産量をクロスチェックする

スラッジ システムが 1 日あたり約 1,200 kg の DS を生成し、プレスが 10 時間稼働した場合:

2 つの計算は一致するため、有用なクロスチェックが可能になります。

ステップ 3: 120 kg-DS/h のみからマシンを選択しないでください

最終的な選択にはまだ確認が必要です:

• 汚泥がFOGを多く含むDAF汚泥であるかどうか。
• 実際のポリマー応答。
• 必要なケーキ固形物。
• ピーク固形分濃度。
• 毎日の営業時間。
• メンテナンス要件。
• スタンバイ容量が必要かどうか。

スクリュー プレスの RFQ にはどのような情報を含める必要がありますか?

完全な RFQ により、サプライヤーは単に機械を 1 つの流量番号に適合させるのではなく、実際の脱水義務を評価することができます。

スクリュープレスでよくあるサイジングの間違い