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スラッジ脱水は重要なプロセスです 廃水処理 さまざまな産業用途。これには、スラッジの水分含有量を減らし、液体または半液体の状態から、より管理しやすい頑丈な「ケーキ」に変換します。
この重要なタスクで利用できるさまざまなテクノロジーの中で、 ネジを押します そして フィルタープレス 最も広く採用された効果的な方法の2つとして際立っています。どちらも固形物を液体から分離することを目指していますが、その運用原理、効率、理想的なアプリケーションは大きく異なります。
a スクリュープレス は、機械的圧縮を介して固体から液体を連続的に分離する脱水装置の一種です。シンプルさ、堅牢なデザイン、および最小限のオペレーター介入でさまざまな種類のスラッジを処理する能力で有名です。
ネジプレスの作業原則は、その連続動作でエレガントです。しばしば調整されたスラッジ ポリマー 凝集を強化するために（微細な粒子の凝集）、プレスの入口に供給されます。本体の内部では、ゆっくりと回転しています スクリュー （またはオーガー）は円筒形に収容されています 画面 ドラム（フィルターシリンダーまたはバスケットと呼ばれることもあります）。
ネジが回転すると、スラッジを前方に伝えます。しばしば可変ピッチまたは直径を備えたネジのユニークなデザインは、徐々に ボリュームを減らします スラッジが入口からアウトレットに移動するときに利用できます。この体積の減少は、連続回転と組み合わせて、スラッジに圧力が増加します。圧縮された固体が保持されている間、周囲の画面の細かい開口部から水が絞り出されます。
現在「ケーキ」の形で脱水した固体は、調整可能な腰突圧プレートまたはコーンを介してネジの端で排出され、脱水のレベルを制御するのに役立ちます。分離された液体、またはろ液は、画面の下の盆地に集まり、通常、主要な廃水処理ストリームに戻されます。
スクリュープレスの重要なコンポーネントは次のとおりです。
ネジ（オーガー）： スラッジを伝達して圧縮するための中央回転要素。
スクリーン/フィルターシリンダー： 静止した円筒形のメッシュまたは水が通過する一連のリング。
ドライブユニット： ネジのゆっくりとした回転を動かします。
スラッジインレット： 条件付けされたスラッジがプレスに入ります。
ろ過アウトレット： 分離された液体が出る場所。
ケーキ退院ポート： 脱水固体が排出される場合。
一般的なアプリケーション ネジのプレスには脱水が含まれます 都市廃水スラッジ 、からスラッジ 食品および飲料の加工 、 パルプおよびペーパーミル 、そしてさまざまです 軽い工業用廃水ストリーム 継続的で中程度の脱水が必要な場合。
a フィルタープレス 圧力ろ過を使用して液体から固体を分離するバッチ式脱水機です。非常に高い達成能力で知られています ケーキソリッド 挑戦的なスラッジタイプの内容と処理。
フィルタープレスの作業原理は、高圧下でフィルター培地を介して液体を強制することを中心に展開し、固体を残します。連続スクリュープレスとは異なり、フィルタープレスはサイクルで動作します。
フィルタープレスのコアは、一連の垂直で構成されています フィルタープレート それは一緒に押されて密閉室を形成します。通常、各プレートは埋め込み、aで覆われています フィルタークロス 。これらの布は主要なろ過培地であり、固体粒子を保持しながら液体を通過させます。プレートのアセンブリ全体が頑丈な内に取り付けられています フレーム 、サイドバーによってサポートされています。
典型的な脱水サイクルは、油圧シリンダーによってプレートがしっかりと閉じられていることから始まります。しばしば調整されたスラッジ ポリマー 、次に、かなりの圧力の下でプレート間に形成されたチャンバーに送り込まれます。スラッジがこれらのチャンバーを満たすと、液体（ろ液）がフィルター布を押し込まれ、プレート内の排水チャネルを通ってプレスを出ます。固体粒子はフィルタークロスの表面に閉じ込められ、徐々に構築されてAを形成します フィルターケーキ チャンバー内。
このプロセスは、チャンバーが脱水ケーキでいっぱいになり、ろ液の流れが大幅に減少するまで続き、ケーキが最大乾燥に達したことを示しています。ろ過が完了すると、飼料ポンプが停止し、油圧シリンダーが引き込まれ、プレートが分離されます。脱水フィルターケーキは、現在固体でしばしば自立しており、プレートの間からコレクションホッパーまたはコンベアにドロップアウトします。その後、フィルタークロスが掃除され、プレスは次のバッチの準備ができています。
フィルタープレスの重要なコンポーネントは次のとおりです。
フィルタープレート： スラッジのチャンバーを形成し、フィルター布をサポートする埋め込み板。
フィルタークロス： 固体を捕獲し、液体を通過させる透過性の生地媒体。
フレーム： プレートと油圧シリンダーを保持する堅牢な構造。
油圧シリンダー： プレートを閉じて開く力を提供します。
フィードポンプ： 圧力下でスラッジをプレスに届けます。
マニホールド/配管： スラッジ流入とろ過流出のためのチャネル。
一般的なアプリケーション フィルタープレスの場合 産業廃水処理 、 マイニング（尾部脱水） 、 化学処理 、 医薬品 、および高脱水効率、優れたろ液品質、および多様な範囲の挑戦的または微粒子のスラッジを処理する能力が最も重要である他の産業が最重要です。
どちらのネジプレスとフィルタープレスは、脱水スラッジに非常に効果的ですが、その基本的な運用原理とパフォーマンス特性は大幅に分散しています。これらの違いを理解することは、特定のアプリケーションに最適なテクノロジーを選択するために重要です。
スクリュープレス： で動作します 連続プロセス 原理。スラッジは絶えずプレスに供給され、回転するネジがスラッジを圧縮するために徐々に連続的な圧力をかけます。静止画面を通る水は排水され、脱水ケーキは反対側から連続的に排出されます。この連続的な流れにより、一貫したスラッジストリームと自動操作に最適です。
フィルタープレス： aとして機能します バッチプロセス 。スラッジは一連の閉じたチャンバーに送り込まれ、高圧下でフィルタークロスを通して水を強制します。チャンバーが脱水ケーキで満たされると、ポンピングが停止し、プレートが開き、ケーキが排出されます。このサイクルベースの操作は、明確な荷重、ろ過、排出フェーズがあることを意味します。
スラッジの性質 - その粒子サイズ、研磨性、圧縮率、固体の含有量 - は、どのテクノロジーがより適しているかを決定する上で重要な役割を果たします。
スクリュープレス： 通常、でうまく機能します 生物学的スラッジ （例えば、都市廃水活性汚泥）、 食品加工のスラッジ 、およびその他の中程度から低い一貫性が、より繊維状または圧縮性の性質を備えています。フィルタープレスと比較して、飼料スラッジの一貫性の変動に敏感ではありません。彼らはいくつかの油っぽいスラッジを処理することができますが、非常に高いオイル含有量は時々画面の盲検化につながる可能性があります。彼らは通常、0.5％から5％の範囲の供給固形濃度を好みます。
フィルタープレス： 非常に用途が広く、脱水することができます はるかに広いスラッジタイプ 困難な産業用スラッジ、ミネラルスラリー、高微粒子含有量または研磨特性を備えたスラッジを含む。彼らは、より高い初期固形濃度のスラッジを処理することができ、特に優れた非圧縮性ケーキ構造を形成するスラッジに効果的です。ただし、非常に粘着性または非常に油性のスラッジは、布の盲検化をろ過することにつながる可能性があり、より頻繁なクリーニングが必要です。
脱水ケーキの乾燥は重要な要因であり、廃棄コストと再利用の可能性に直接影響を与えます。
スクリュープレス： 通常、達成します より低いケーキ固形物の割合 、一般的に範囲 15％から25％ （ただし、一部の高度な設計では最大30％に達する可能性があります）。これは、連続的な低圧圧縮メカニズムによるものです。ケーキはしっかりしていて積み重ねられますが、フィルタープレスケーキと比較して、より高い水分含有量を保持しています。
フィルタープレス： プロデュースに優れています 非常に高いケーキ固体の割合 、しばしば範囲から 30％から60％以上 （そして、特定の産業のスラッジの場合、時にはさらに高い）。高いろ過圧力とバッチ操作により、より広範な脱水が可能になり、廃棄物の量と重量を大幅に削減するより乾燥した、よりコンパクトなケーキが得られます。
スクリュープレス： 申し出 連続スループット 、つまり、長期にわたって一貫してスラッジを処理できることを意味します。その容量は通常、1時間あたりの体積（例：m³/hrまたはスラッジ飼料の1時間/1時間）で測定され、ユニットのサイズと数で直線的にスケールします。それらはしばしば、スラッジの連続的で安定した流れを備えた植物のために選ばれます。
フィルタープレス： スラッジを処理します バッチ 、その全体の容量は、サイクルごとに処理されたスラッジの量と1日あたりのサイクル数によって決定されます。個々のフィルタープレスはバッチごとに非常に大きな容量を持つことができますが、断続的な性質は、サイクル間でスラッジの蓄積を管理できる操作や、複数のユニットがずらしてシフトで実行できる操作により適していることを意味します。スループットは、バッチあたりの体積または1日あたりの乾燥固形物のトンで測定されます。
スクリュープレス： そのことで知られています 高レベルの自動化と比較的低い運用要件 。セットアップすると、最小限のオペレータの注意を払って長時間動作できます。自動クリーニングサイクルと自己調整メカニズムが一般的です。これにより、人件費が削減されます。
フィルタープレス： 必要 より多くのオペレーターの注意 そのバッチの性質のため。多くの最新のフィルタープレスは高度に自動化されていますが（たとえば、自動プレートのシフト、布洗浄、ケーキの排出など）、通常、サイクルを監視し、適切なケーキの放出を確保し、潜在的な布目の盲検化の問題を処理するためにオペレーターが必要です。自動化されたシステムは、労働力を大幅に削減しますが、それでも多くの場合、スクリュープレスよりも多くの監視が必要です。
スクリュープレス： 一般的に 全体的なメンテナンスのニーズが低い 。ゆっくりと動くネジは、摩耗や裂傷が少なくなります。一般的なメンテナンスタスクには、画面の定期的なクリーニング、ベアリングの潤滑、および廃棄物の摩耗によるネジまたはスクリーン要素の最終的な交換が含まれます。
フィルタープレス： 持っている傾向があります より頻繁なメンテナンス要件 。最も一般的なメンテナンスタスクはです フィルタークロスの交換 、スラッジの種類と動作条件に応じて、時間の経過とともに摩耗、破れ、または盲目にすることができます。メンテナンスには、油圧コンポーネント、プレートシールのチェックと交換、およびプレートパックの完全性の確保も含まれます。布の掃除は、定期的な運用活動です。
スクリュープレス： 多くの場合、必要です 中程度から高いポリマー消費 。ポリマーは、スラッジ粒子を効果的に凝集するために重要であり、ネジで簡単に脱水できる大きなフロックを作成します。ネジの連続せん断作用は、時々フロックを破壊することがあり、慎重なポリマー投与が必要になります。
フィルタープレス： 一般的に必要です 中程度から低いポリマー消費 ねじのプレスと比較して、一部のスラッジタイプは依然として重要なコンディショニングが必要になる場合があります。高圧ろ過メカニズムは、多くの場合、フロック強度をより寛容にし、ろ過の静的な性質（ケーキが形成されると）がフロコントラの破損を減らします。ただし、不十分な凝集は、ろ過品質の低下と脱水効率の低下につながります。
スクリュープレス： 通常、自慢です エネルギー消費量が少ない 処理された乾燥固形物のトンごと。主なエネルギー消費者は、ネジ用のゆっくりと動くドライブモーターです。その継続的な低電力操作は、電気料金の低下に貢献しています。
フィルタープレス： 一般的に より高いエネルギー消費 乾燥固形物のトンあたり。主要なエネルギーユーザーは、高圧で動作する強力なスラッジフィードポンプと、プレートを開閉するための油圧パワーユニットです。バッチで動作しますが、ろ過サイクル中のエネルギー需要は大きくなる可能性があります。
資本コスト（初期投資）：
スクリュープレス： 一般的に 初期資本投資の削減 同等の容量のフィルタープレスと比較してください。よりシンプルなデザインと可動部品が少ないため、購入価格の低下に貢献します。
フィルタープレス： 通常、 より高い初期資本投資 。堅牢なフレーム、多数のプレート、油圧システム、および高圧飼料ポンプは、より高い前払いコストに寄与します。
運用コスト（進行中）：
スクリュープレス： 多くの場合、 全体的な運用コストを削減します エネルギー消費量の減少、労働要件の減少、メンテナンス頻度の低下により。ポリマーのコストは重要な要因になる可能性がありますが、多くの場合、他の節約によって相殺されます。
フィルタープレス： 発生することができます 全体的な運用コストが高い 。より乾燥したケーキ（廃棄コストの削減）を生成しますが、通常、自動化が最大化されない場合、エネルギー消費量が高く、頻繁なメンテナンス（特にフィルター布の交換）、および潜在的に高度な人件費があります。
設置に必要な物理的なスペースは、特にスペースが限られている施設にとって重要な考慮事項です。
スクリュープレス： 通常、aが必要です より小さなフットプリント 特定の容量のため。コンパクトで直立したデザインにより、よりタイトなスペースに収まることができ、既存の植物や空間的制約のある植物に適した選択肢になります。
フィルタープレス： 通常、aが必要です より大きなフットプリント プレートのシフト、ケーキの排出、メンテナンスへのアクセスのために、機械の周りに十分なスペースが必要なため。水平プレートの配置は、特定の容量に対してより多くの床面積を占めることを意味します。飼料タンクやポンプスキッドなどの補助機器には、追加のスペースが必要になる場合があります。
どちらのネジプレスとフィルタープレスは、独自の利点と欠点を提供します。これらを理解することは、選択プロセスを微調整するのに役立ちます。
利点：
継続的な操作： 安定した一貫した脱水プロセスを提供します。これは、継続的なスラッジストリームとダウンストリームプロセスへのサージ負荷を減らすのに最適です。
エネルギー消費量の削減： 一般に、フィルタープレスと比較して動作する電力が大幅に少ないため、電力コストが削減されます。
オペレーターの注意が少ない： 高レベルの自動化により、長期にわたる無人運用が可能になり、人件費が削減され、他のタスクの人員が解放されます。
フットプリントが小さい： コンパクトなデザインでは、床面積が少ないため、エリアが限られている施設に適しています。
資本コストの削減： 通常、同様の容量のフィルタープレスと比較して、より手頃な初期投資です。
飼料の変動に敏感ではありません： スラッジの一貫性のわずかな変動を、バッチシステムよりも堅牢に処理できます。
囲まれたシステム： 多くの場合、囲まれたシステムとして動作し、臭気の問題を軽減し、よりクリーンな環境を維持します。
短所：
低いケーキの固体： 水分含有量が多い（通常は15〜25％固形物）染色されたケーキを生産し、廃棄物の量とコストが高くなる可能性があります。
より高いポリマー消費の可能性： 連続せん断作用により、フロックの完全性を維持するためにより多くのポリマーが必要になる場合があり、化学コストが増加します。
すべてのスラッジタイプに理想的ではありません： フィルタープレスに適した非常に細かい、粘着性、または非常に研磨性のスラッジと格闘する可能性があります。
限られたろ液品質： ろ液の品質は、フィルタープレスの品質ほど常に高くない場合があり、直接排出された場合、さらなる治療が必要になる可能性があります。
利点：
ハイケーキソリッド： 大幅に乾燥したケーキ（30〜60％以上の固形物以上）を達成することができ、廃棄量、体重、および関連するコストの大幅な削減につながります。
より広い範囲のスラッジタイプを処理します： 非常に細かい粒子、高い研磨性、または特定の化学組成を含む、多様で挑戦的な産業のスラッジを治療する際に非常に汎用性があります。
優れたろ液品質： 非常にきれいなろ液を生成します。これは、多くの場合、さらなる治療を行わずに直接排出または再利用できます。
堅牢な構造： 高い動作圧力に耐えるように設計されており、要求の厳しい産業用途に耐久性を提供します。
バッチボリュームのスケーラビリティ： バッチごとに非常に大量のスラッジを処理するために、多数のプレートで構成できます。
短所：
バッチ操作： 断続的な性質には蓄積タンクまたはバッファ容量が必要であり、脱水プロセスは継続的ではなく、潜在的にボトルネックを引き起こします。
より高いエネルギー消費： 高圧飼料ポンプと油圧システムには大きな電力が必要であり、乾燥固形物あたりの電力コストが高くなります。
より労働集約的： 自動化を使用しても、通常、監視、ケーキの排出、フィルター布のメンテナンスのためにより多くのオペレーターの注意が必要です。
より高い資本コスト： 初期投資は、複雑な油圧システム、多数のプレート、堅牢なフレームのために一般的に高くなっています。
フットプリントが大きい： 機器自体と、操作とメンテナンス中にアクセスするために、より多くの床面積が必要です。
フィルタークロスメンテナンス： メンテナンス時間とコストを追加する必要があります。
スラッジのバリエーションに対する感受性： パフォーマンスは、スラッジの一貫性または凝集の突然の変化に敏感であり、盲目的または不十分なケーキの放出につながる可能性があります。
スクリュープレスまたはフィルタープレスの適合性は、多くの場合、特定の業界、スラッジ特性、および望ましい脱水結果に依存します。
ネジプレスは、より低い運用上の複雑さとコストを備えた継続的で中程度の脱水を必要とするアプリケーションのために頻繁に選択されます。
地方自治体の廃水処理プラント： 連続的な手術、低エネルギー使用、および生物学的スラッジの適合性により、脱水活性汚泥、一次スラッジ、および消化スラッジに広く使用されています。
食品および飲料の加工： 果物や野菜の廃棄物、醸造所の使用済み穀物、乳製品のスラッジ、その他の有機廃棄物の流れに最適です。
パルプおよびペーパー業界： 繊細なスラッジ、樹皮の罰金、およびその他のパルプの残留物に使用されています。
中小産業施設： 高乾燥が絶対的な最優先事項ではないが一貫した操作がそうであるさまざまな一般的な産業廃水処理アプリケーションに適しています。
テキスタイル産業： 脱水染料ハウススラッジおよびその他のプロセス廃水残留物の場合。
養殖： 脱水フィッシュファームの廃棄物と同様の生物学的スラッジ。
フィルタープレスは、非常に高いケーキの固形物、優れたろ液品質、および挑戦的または特殊なスラッジを処理する能力を必要とするアプリケーションに好ましい選択です。
産業廃水処理： 化学物質製造、医薬品、自動車、金属仕上げ、電子機器などの膨大な産業のスラッジの頼りになります。
鉱業と鉱物の処理： 脱水尾、ミネラル濃縮物、および高固形物の回復と乾燥ケーキが不可欠なスラリーにとって重要です。
化学処理： 顔料、染料、細かい化学物質、およびその他の化学物質の生産に使用され、正確な固形液体分離ときれいなろ液が必要です。
陶器と粘土産業： 脱水粘土のスラリーやその他の鉱物懸濁液の場合。
発電所： 脱水FGD（煙道ガス脱硫）石膏およびその他の灰のスラリー。
バイオレメディエーションと有害廃棄物： ボリュームの削減と安全な封じ込めが最重要である危険物を含む脱水スラッジの場合。
リサイクル操作： 脱水プラスチック洗浄水やその他の回復プロセスなど。
プロジェクト： 郊外の地方自治体の廃水処理プラントの拡張。 チャレンジ： 既存の脱水システム（ベルトプレス）は、スラッジ量の増加に苦労しており、重要なオペレーターの注意とメンテナンスが必要でした。このプラントは、より自動化された低エネルギーの脱水ソリューションを目指しました。 解決： 2つの並列ねじプレスユニットのインストール。 結果：
労働の減少： ネジのプレスは最小限の監督で動作し、他の植物の職務のために2つのフルタイムオペレーターを解放しました。
エネルギーコストの削減： 脱水のエネルギー消費は、以前のシステムと比較して約30％減少しました。
一貫した操作： ネジプレスの連続性は、可変スラッジ流入を効果的に処理し、安定した脱水性能を維持しました。
ケーキソリッド： 一貫した20〜22％の乾燥固形物含有量を達成し、処分のニーズに満足しています。 重要なテイクアウト： スクリュープレスは、自治体の生物学的スラッジの連続的な脱水のための費用対効果が高く、自動化された、エネルギー効率の高いソリューションを提供しました。
プロジェクト： 化学製造施設での危険な廃棄物スラッジストリームの脱水プロセスをアップグレードします。 チャレンジ： スラッジには、細かく濃縮された化学沈殿物が含まれており、特殊な廃棄コストを最小限に抑え、規制のコンプライアンスを確保するために、非常に高い乾燥固形物含有量が必要でした。既存の脱水方法は、望ましい乾燥を達成していませんでした。 解決： 完全に自動化された高圧膜フィルタープレスの設置。 結果：
ハイケーキソリッド： 印象的な55〜60％の乾燥固形物含有量を達成し、有害廃棄物の量を70％以上削減しました。
処分コスト削減： 超乾燥ケーキは、危険な廃棄物の輸送と埋め立て費用を大幅に削減しました。
優れたろ液品質： ろ液は植物のプロセスに戻るのに十分なきれいで、淡水消費量を減らしました。
バッチの整合性： バッチ操作は、一貫した危険廃棄物管理に不可欠な、各脱水サイクルを正確に制御しました。 重要なテイクアウト： 最大の乾燥、優れた濾液の品質、および挑戦的または規制されたスラッジを処理する能力を必要とするアプリケーションのために、フィルタープレスは、より高い資本と運用上の複雑さにもかかわらず、比類のないパフォーマンスを提供します。
ネジプレスとフィルタープレスの間で選択することは、運用効率、コスト、環境コンプライアンスに影響を与える戦略的決定です。すべてのサイズの答えはありません。最適な選択は、アプリケーションに固有のいくつかの重要な要因の慎重な評価に依存します。
考慮すべき重要な要因を要約してください。
スラッジの種類と特性：
一貫性と固形物のコンテンツ： 初期％固形物とは何ですか？それは薄くて水っぽいですか、それとも厚くて粘性がありますか？
粒子のサイズと性質： それは繊維状、粒状、細かい、研磨性、油性、または生物学ですか？
圧縮性： スラッジは圧力下でどのくらい簡単に水を放出しますか？
凝集要件： ポリマーコンディショニングにどのように反応しますか？
望ましいケーキソリッドパーセンテージ：
廃棄、再利用、またはさらなる処理の目標乾燥は何ですか？乾燥が高いということは、廃棄コストの削減を意味します。
スループットと容量の要件：
1日/時間ごとにどのスラッジを処理する必要がありますか？スラッジの流れは連続していますか、それとも断続的ですか？
予算（資本および運用コスト）：
利用可能な前払い投資は何ですか？
長期運用コスト（エネルギー、ポリマー、労働、維持、処分）は何ですか？
運用要件と自動化レベル：
どのレベルのオペレーターの注意が利用可能または望ましいですか？
継続的で高度に自動化された操作が好ましいですか、それともバッチ処理を管理できますか？
フットプリント/スペースの可用性：
脱水機器とその補助コンポーネントでは、どのくらいの物理スペースが利用できますか？
品質要件をろ過：
分離された液体の許容品質は何ですか？さらなる治療のために排出、リサイクル、または送られますか？
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スクリュープレスは、継続的な動作、エネルギー消費量の減少、労働要件の最小、およびフットプリントが小さくなることで際立っているため、中程度のケーキの乾燥が許容される生物学的および都市部のスラッジの一貫した中容量の脱水に最適です。
逆に、フィルタープレスは、高ケーキソリッドコンテンツと汎用性のチャンピオンであり、挑戦的な産業のスラッジの膨大な配列を扱うことができます。そのバッチ操作とより高いエネルギー/労働需要は、優れた脱水効率と優れたろ液品質を通じて達成される廃棄コストの大幅な削減によってしばしば相殺されます。
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