Зниження витрат флокулянту і пов'язаних коштів при заміні стрічкового фільтр-пресу на мультидисковий шнековий прес

О. Мясоєдов, К. Ярмоловска.

Реферат. Очисні споруди постійно працюють над удосконаленням технології обробки стічних вод та осаду, у зв’язку з постійно зростаючою необхідністю зменшення витрат на експуатацію [1]. Тому зниження споживання хімічних реагентів, які застосовуються у технологічних процесах, таких як зневоднення осаду, є актуальною задачею. Для аналізу можливої економічної вигоди для очисних споруд від зменшення споживання реагентів у межах проведення пілотних досліджень було порівняно дози флокулянту для зневоднення комунального осаду на стрічковому фільтр-пресі та мультидисковому шнековому пресі. Результати показали кількаразове зменшення споживання ресурсів, необхідних для зневоднення тієї ж самої кількості осаду. Отримані результати можуть бути корисними при розрахунках експлуатаційних витрат роботи очисних споруд.

Ключові слова: очисні споруди, зневоднення осаду, розчин флокулянту, доза флокулянту, стрічковий фільтр-прес, мультидисковий шнековий прес, споживання ресурсів, експлуатаційні витрати, осад комунальний.

Вступ

Постійне зростання цін на ресурси, такі як вода, електроенергія та хімічні реагенти, а також ж послідовний рух у напрямку охорони довкілля спонукають керівництво очисних споруд до пошуку сучасних енергоефективних і економічних технологій обробки стічних вод і осаду, які б гарантували високу ефективність протікання процесів. Вагомою складовою цього напрямку є етап зневоднення осаду, оскільки він являє собою динамічний процес, який пропонує великій вибір існуючих сьогодні методів обробки, параметри роботи яких можуть бути скореговані у широкому діапазоні. Модернізація вузла зневоднення осаду може сприяти зниженню експлуатаційних витрат очисних споруд шляхом підвищення ефективності процесу, а також зменшенню кількості ресурсів, які споживаються, в тому числі реагентів. При цьому різниця у дозах реагентів може сягати кількох разів залежно від типу об’єкта та складу осаду [2], що може зробити значний внесок у зниження загальних витрат.

Опис об’єкту та виконаних досліджень

З метою підтвердження або скасування значимості впливу дози флокулянту на експлуатаційні витрати було порівняно дані щодо споживання реагентів на існуючих очисних спорудах, де наразі використовується стрічковий фільтр-прес з результатами, отриманими під час проведення пілотних випробувань мультидискового шнекового пресу. Для проведення розрахунків були прийняті актуальні дані щодо витрат за останній місяць праці споруд.

Досліджувані очисні споруди обробляють комунальні стічні води з прилеглих населених пунктів (приблизно 15 тисяч мешканців) та стічні води невеликих підприємств (м’ясопереробка та переробка овочів і фруктів). Процес обробки складається з етапів механічного очищення (грубого та тонкого), біологічного очищення (видалення фосфору, нітрифікація та денітрифікація), гравітаційне осадження та зневоднення осаду.

Станом на сьогодні зневоднення надлишкового аеробно стабілізованого мулу відбувається на стрічкових фільтр-пресах з використанням флокулянту. Керівництво споруд прийняло рішення про про проведення модернізації вузла зневоднення осаду, у зв’язку з необхідністю зменшити вологість осаду та зниженням витрат на утилізацію зневодненого кеку. У межах розпочатих з цією метою пілотних досліджень мультидискового шнекового пресу було отримано дані щодо споживання флокулянту, які лягли в основу порівняльних розрахунків. Проведені дослідження показали, що мультидисковий шнековий прес придатний для зневоднення даного типу осаду і рекомендований для заміни стрічкових фільтр-пресів з метою підвищення якості кеку та фільтрату на комунальних очисних спорудах (табл. 1).

Таблиця 1. Результати пілотних досліджень

ОбладнанняВміст сухих речовин (СР) у осадіВміст СР у зневодненому кеціЗавислі речовини (ЗР) у фільтратіДоза флокулянту
Стрічковий фільтр-прес0,85%13,3%800 мг/л7,0 кг/тСР
Мультидисковий шнековий прес0,86%15,0%< 50 мг/л2,1 кг/тСР

Результати

З метою оцінки заощаджень від зменшення споживання флокулянту, було проаналізовано статистичні дані роботи вузла зневоднення осаду на очисних спорудах за грудень 2017 року. За цей період було утворено 4 642 м3 осаду, що відповідає приблизно 1,32 тСР на добу. Для порівняльного аналізу експлуатаційних витрат, середня ціна флокулянту була прийнята у 100 ₴/кг.

Таблиця 2. Порівняння дози флокулянту і його вартості

ОбладнанняСередня доза флокулянтуДобова витрата флокулянтуДобова ціна флокулянту
Стрічковий фільтр-прес7,0 кг/тСР9,24 кг/д.27 720 грн
Мультидисковий шнековий прес2,1 кг/тСР2,77 кг/д8 300 грн

Зниження витрат флокулянту і пов'язаних коштів при заміні стрічкового фільтр-пресу на мультидисковий шнековий прес

Висновки

Дози флокулянту, які були прийняті для розрахунків, відносяться суто до цього об’єкту. Підібрана доза є оптимальною з точки зору параметрів роботи обладнання та забезпечення високої ефективності зневоднення (табл. 1). При цьому, доза виявилася нижчою за середню для комунальних очисних споруд [3, 4], що, ймовірно, є наслідком специфічного складу осаду (наявність промислових стоків).

На підставі проведених розрахунків було виявлено, що мультидисковий шнековий прес у порівняно зі стрічковим фільтр-пресом дозволяє заощадити на флокулянті 19 410 ₴ щомісяця, що складає приблизно 70 % від витрат на реагенти вузла зневоднення. Для порівняння з іншими об’єктами, це відповідає 490 ₴/тСР (4,9 кг флокулянту на тСР).

Більше того, експлуатація стрічкового фільтр-пресу потребує 4,62 м3 води на добу тільки для розчинення флокулянту (для приготування 0,2 % розчину), тоді коли цей показник для мультидискового шнекового пресу відповідно є на 70 % меншим і складає 1,39 м3. Таким чином, це дозволяє додатково заощадити 96,9 м3 води на місяць.

Крім цього, з погляду на зменшення споживання розчину флокулянту, а отже, і часу на його приготування, мультидисковий шнековий прес дозволить споживати, відповідно, у 3,3 рази менше електроенергії на розмішування флокулянту, ніж стрічковий фільтр-прес.

Список використаних джерел:

  • Pawłowska K., Mądry T. Nakłady inwestycyjne i koszty eksploatacji systemów odprowadzania i oczyszczania ścieków. Problemy Rozwoju Miast, 2006, no. 3/1-4, pp. 78-89.
  • 2. Желібо Є., Авраменко Н. Методологія еколого-економічної оцінки ефективності методів промислового водоочищення. Екологія довкілля та безпека життєдіяльності, 2004, no. 2, pp. 26-31.
  • Mamais D., Tzimas A., Efthimiadou A., Kissandrakis J., Andreadakis A. Evaluation of Different Sludge Mechanical Dewatering Technologies. Journal of Residuals Science & Technology, 2009, January, vol. 6, no. 1.
  • Ginisty P., Olivier J., Vaxelaire J., Fortuny S. Influence of flocculation on sewage slduge thickening and dewatering. ECSM 2012 – 3rd European Conference on Sludge Management. Leon, Spain, 6-7 September 2012.

Esmil Group

Esmil Group - це провідний глобальний виробник, який розробляє передове обладнання для очищення стічних вод і зневоднення осаду. Крім того, ми спеціалізуємося на постачанні передових мембранних систем для різних галузей промисловості.

EU Flag Esmil Group

Обладнання для очищення стічних вод та зневоднення осаду.

EU Flag Esmil USA

Обладнання для зневоднення осаду в США.

EU Flag Esmil Process Systems

Мембранні системи.