Технологии и технологические процессы, способы и методы обезвоживания отходов, материалов, концентрата

В процессе очистки сточных вод образуется осадок, представляющий собой полидисперсную суспензию. Для уменьшения объема и снижения затрат на перевозку в места последующей утилизации его нужно обезвоживать. Под обезвоживанием понимают процесс удаления максимально возможного количества влаги из продуктов обогащения.

Различают два метода обезвоживания осадка: естественный (высушивание) и механический. Первый вариант является наиболее бюджетным. Обезвоживание отходов осуществляется на иловых площадках. Удаление жидкости происходит за счет фильтрации через грунт или дренаж и испарения ее с поверхности осадка. В то же время использование данного метода обезвоживания может быть невозможным в связи со сложными погодными условиями, спецификой рельефа и отсутствием площадей для размещения иловых площадок. Также существует опасность попадания иловой воды в водоносные горизонты. Помимо этого, возможна эмиссия газов, приводящая к распространению запахов на прилегающие территории.

Механический способ обезвоживания не зависит от погодных и геологических особенностей местности, а также не требует земель для размещения. Однако возведение цехов с установкой специального оборудования влечет за собой большие финансовые затраты. Остановимся более подробно на данном способе обезвоживания шлама.

Механические методы обезвоживания отходов

Обезвоживание является основной стадией обработки отходов, обеспечивающей снижение их объема. Содержание жидкости в конечном продукте составляет 40-80 % и зависит от способа обезвоживания. Рассмотрим основные методы и оборудование, используемое для обезвоживания шлама. По типу механического воздействия на структуру обезвоживание бывает:

под давлением;
под разряжением;
в центробежном поле.

Сопоставление методов и оборудования показывает, что каждый из них имеет свои плюсы и минусы, которые обеспечивают наибольшую применимость определенного типа для вполне конкретных условий. Так, например, достоинством вакуумных фильтров является возможность обработки отходов без распространения запаха. Для стабильной работы таких агрегатов потребуется дополнительное оборудование: центробежные и вакуум-насосы, ресиверы и пр. Недостатками оборудования являются громоздкость, загрязненность внешней среды, сложность управления, повышенный расход электроэнергии и низкая надежность.

Камерные фильтр-прессы используют для обработки сжимаемых отходов в тех случаях, когда их после обезвоживания направляют на сжигание или сушку. Оборудование представляет собой напорные фильтры, которые разделяют суспензии на жидкие и твердые вещества. В качестве устройств для фильтрования с образованием осадка они имеют фильтровальный пакет. Фильтрующая среда находится между отдельными пластинами. Фильтрующий пакет прессуют гидропрессом, который встроен в мост. Давление прессования варьируется от 250 до 600 бар, что обеспечивает плотность фильтрующего пакета. Твердые частички суспензии задерживаются фильтрующей средой, образуя осадок.

После окончания процесса фильтрации пресс следует открыть и убрать осадок. Фильтровальную ткань нужно промыть моющим средством, чтобы она не засорилась. Фильтр-пресс рационально использовать для обезвоживания отходов с высоким содержанием минеральных компонентов. При такой обработке возможно получение осадка влажностью до 60 %. Дополнительно для увеличения производительности установки, снижения влажности осадка и дозы реагентов может использоваться схема ввода присадочных материалов для обезвоживания.

Ленточные фильтр-прессы используются в процессах обезвоживания шлама, требующих низкой влажности кека, повышенной удельной производительности процесса и учета специфических свойств исходного шлама. Преимуществами применения оборудования являются низкая энергоемкость, высокая производительность и низкие затраты на ремонт и техобслуживание. Основные расходные материалы –– манжеты подшипников и ситовые ленты. Необходимость их замены возникает раз в 2-3 года. Ремонт оборудования может понадобиться раз в 5-7 лет.

Сегодня центрифугирование отходов находит все большее распространение. Основными преимуществами этого метода являются управляемость технологическим процессом обезвоживания и экономичность. В центрифугах отходы обезвоживаются за счет центробежного поля. Чтобы удаление влаги было эффективным, добавляют специальные реагенты.

Окончательный выбор типа оборудования для обезвоживания должен осуществляться с учетом следующих факторов:

типа осадка;
стоимости реагентов и их транспортировки на объект;
технологических требований к влажности осадка;
стоимости энергоресурсов;
возможности устранения и утилизации осадка;
нагрузки на участок обезвоживания;
стоимости обслуживания установки.

Декантеры демонстрируют хорошие результаты при работе с разными типами отходов, в том числе с жиро- и маслосодержащими отходами, с отходами, в составе которых имеются абразивные включения. Отсутствие высокооборотных и высоконагруженных узлов делает процесс практически бесшумным. Оборудование работает в автоматическом режиме и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала. Энергопотребление составляет около 20-30% от энергопотребления других типов обезвоживающих систем аналогичной производительности.

При дозе флокулянта 1,5 – 3,5 кг/т сухого вещества обезвоженный осадок может достигать влажности 80 %. Оборудование весьма экономично: мощность установки варьируется в пределах от 0,6 до 2,9 кВт. Агрегат не требует организации дополнительной вентиляционной системы, легко устанавливается в небольших цехах и прост в обслуживании. Повышенная износостойкость основных узлов устройства обеспечивает стабильную работу шнека и обезвоживающих колец до 30 тыс. часов. Оборудование демонстрирует высокие показатели надежности и ремонтопригодности.

Декантеры для обезвоживания отходов

Осадительная центрифуга представляет собой очистное устройство, которое под воздействием центробежной силы осуществляет обработку 2-х фазных (декантеры) и 3-х фазных (трикантеры) суспензий с образованием кека и концентрата. Такое оборудование для обезвоживания отличается высокой производительностью, простотой монтажа и эксплуатации. Энергозатраты и затраты на техобслуживание в течение всего срока службы минимальны.

Установки предназначены для обезвоживания ила станции аэрации, отходов на очистных канализационных сооружениях, очистки СВ птице- и животноводческих хозяйств, обработки масло- и нефтешламовых отходов и пр. Оборудование может работать автоматически и удалять до 96 % влаги из осадка, что значительно упрощает его последующую автотранспортировку и утилизацию. Большинство моделей обладают производительностью от 0,5 до 150 куб.м/ч.

Принцип работы оборудования

Декантер представляет собой специальную емкость для осаждения частиц. Конструктивно он имеет вид вращающегося барабана для осаждения шлама, внутри которого находится соосно вращающийся шнек. Под воздействием центробежной силы частицы перемещается к стенке барабана, образуя осадочный слой на его внутренней поверхности. Так как центробежная сила составляет 3000g, разделение смесей происходит быстро.

Схема обезвоживания проста. Исходный осадок, подлежащий разделению, поступает в загрузочную зону через подающую трубу. Здесь он плавно разгоняется в направлении вращения шнека и идет через отверстия в полость барабана.

Барабан центрифуги имеет конусно-цилиндрическую форму и вращается со скоростью, которая соответствует задаче по разделению. Продукт в полости барабана распределяется по внутренней его стенке. Затем кек осаждается под действием центробежной силы на внутренней части барабана.

Очищенная жидкость течет к концу цилиндрической части барабана и выходит через сливные окна. В этих отверстиях есть специальные пластины, посредством которых устанавливается уровень слоя жидкости в барабане. Затем концентрат попадает в неподвижную камеру и выходит самотеком.

Шлам уплотняется и обезвоживается. Далее он выгружается через разгрузочные отверстия для выгрузки твердой фазы. Он попадает в разгрузочную камеру, а затем сбрасывается вниз.

Корпус оборудования имеет «туннельную конструкцию», позволяющую убирать шнек с вала горизонтально. Это позволяет уменьшить нагрузку на механизм и гораздо быстрее исправить любые неполадки. Особая конструкция позволяет укрепить цельность корпуса с жестким допуском между валом и корпусом. Это создано для того, чтобы обеспечить нормальную и безопасную вибрацию.

Преимущества использования

Использование центрифуги в технологическом процессе обезвоживания концентрата дает целый ряд преимуществ:

Высокая надежность оборудования, круглосуточная эксплуатация.
Процесс очистки осуществляется при закрытом цикле и автоматическом режиме. Оператор только контролирует весь процесс. Это позволяет сократить персонал и тем самым снизить затраты.
Низкий расход флокулянта (порядка 0,2-0,3%).
Закрытая система, что обеспечивает минимальные затраты на уборку цеха.
Компактные размеры позволяют устанавливать в условиях ограниченного пространства. Однако высокая производительность и скорость отделения жидкости дают возможность перерабатывать осадок в больших объемах.
Небольшой объем воды для промывки.
Части декантера выполнены из антикоррозийных материалов. При контакте с концентратом и кеком они сохраняют свои эксплуатационные характеристики. Следовательно, тратить много средств на техобслуживание центрифуги не потребуется.
При отделении жидкости в декантере объем выходного шлама уменьшается в несколько раз. Он имеет низкую влажность (~75%), что позволяет его свободно перевозить в кузове машины.
Практически нет запаха, что значительно снижает требования к вентиляционным системам.

Оборудование нашло применение в животноводческих хозяйствах, нефтехимической, пищевой, мясоперерабатывающей, фармацевтической и тяжелой промышленности.

Трикантер для обезвоживания отходов

Трикантер отличается от декантера тем, что способен разделять взвешенные частицы и два вещества в жидких фазах на составляющие. Однако установка обеспечивает высокую производительность лишь в том случае, если твердая составляющая шлама наиболее тяжелая, а жидкости имеют разную плотность.

Трикантерные центрифуги используются в следующих сферах:

устранение влаги из отходов, которые возникают на металлургическом производстве;
очистка шламов, образующихся на дне нефтехранилищ, или переработка нефтесодержащих отходов;
в хозяйствах, где производится переработка фруктово-ягодной продукции;
очистка бурового раствора;
во время технологических этапов по производству крахмала;
очистка канализационных стоков от животных жиров на пищевых производствах.

В оборудовании реализованы такие же принципы, что и в декантере. Установка отличается только способом отвода веществ в жидких фазах: менее плотная жидкость выводится без давления, более плотная –– под давлением.

Оборудование для обезвоживания отходов

Купить оборудование с необходимыми характеристиками можно в компании «Мида» на самых выгодных условиях. Наши специалисты постоянно совершенствуют свой профессиональный уровень и готовы прийти на помощь при решении задач любой сложности. Мы подберем для вас устройства для обезвоживания отходов, которые соответствуют требованиям и нуждам вашего объекта. Большой опыт работы со всеми популярными типами обезвоживающего оборудования обеспечивает целый ряд преимуществ сотрудничества с нами. Прежде всего –– это достижение целей проекта, то есть обеспечение необходимых показателей при значительном сокращении затрат на работу участка обезвоживания за счет принятия верного технологического решения и высококачественной его реализации.

Если вы ищете необходимую технологию для обезвоживания – оборудование нашей компании отлично справится с поставленной задачей. Все поставляемые установки имеют сертификаты соответствия ГОСТ Р. Мы предлагаем высокоэффективные установки как стандартной комплектации, так и устройства «под заказ», в соответствии с требованиями вашего производственного процесса.

Для получения исчерпывающей консультации по эффективности применения предлагаемого оборудования и оформления заказа звоните нам по телефону +7 (495) 145-06-01 или пишите на info@mida.ru.