Osady

Prasy tłokowe Bucher

Prasy Bucher jako jedyne urządzenia mechaniczne na rynku umożliwiają odwodnienie osadów ściekowych do granicy ich fizycznej odwadnialności i tym samym należą do grupy najefektywniejszych urządzeń w zakresie odwadniania.

W praktyce wyższy poziom odwodnienia osadów ściekowych jest możliwy wyłącznie przy wcześniejszym zastosowaniu dezintegracji lub hydrolizy osadów. Przykład wielu wdrożeń potwierdzonych referencjami pokazuje, że żywotność techniczna pras tłokowych Bucher wynosi ponad czterdzieści lat.

Producentem pras jest firma Bucher Unipektin AG ze Szwajcarii, a Proffico jest ich wyłącznym dystrybutorem na terenie Polski dla sektora komunalnego i przemysłowego. Pierwszymi zrealizowanymi w Polsce inwestycjami z zakresu odwadniania osadów ściekowych z wykorzystaniem pras tłokowych Bucher były instalacje w Radomiu i Puławach, a obecnie prasy tłokowe pracują także w Rzeszowie, Lubartowie i Józefowie.

Zasada działania pras tłokowych

Głównym elementem prasy jest cylinder oraz tłok. Pomiędzy tłokiem a cylindrem umiejscowione są specjalne dreny odprowadzające filtrat do kanalizacji. Mieszanina osadów z flokulantem doprowadzana jest do cylindra przy użyciu pompy ślimakowej, wypełniając wolną przestrzeń pomiędzy drenami. Wielkość cylindra oraz ilość drenów (w tym powierzchnia filtracji) decyduje o wydajności prasy.
Zasada działania jest identyczna jak w silnikach tłokowych, gdzie następują cykliczne fazy sprężu i rozprężu, z tą różnicą, że tłok z cylindrem dodatkowo obraca się wokół własnej osi z prędkością ok. 6 obrotów na minutę a pustą przestrzeń w cylindrze wypełniają osady. Dreny zostały tak zaprojektowane, aby w trakcie tłoczenia (sprężu) wciskały się w osad, odprowadzając w ten sposób nadmiar odcieku. Każdy z drenów składa się z rowkowanego rdzenia wykonanego z poliuretanu, z nasuniętą tkaniną filtracyjna, przez którą odpływa odciek z osadów.

Urządzenia peryferyjne i sterowanie

Osady ze zbiornika magazynowego podawane są do prasy przy użyciu pompy ślimakowej. W trakcie pompowania osady mieszane są roztworem flokulantu przy użyciu specjalnego miksera dynamicznego. Każda instalacja odwadniania wyposażona jest w mikrofalowy pomiar suchej masy, dzięki któremu dozowanie flokulantu następuje wyłącznie w funkcji suchej masy i przepływu. Takie rozwiązanie skutecznie eliminuje zjawisko przedawkowania polimeru.

Na rurociągach osadu i flokulantu montowane są przepływomierze, dające rzeczywiste wskazania w zakresie przepływu obu mediów.

Na prasie zamontowany jest układ zasilania wraz ze sterowaniem, który współpracuje z główną rozdzielnią elektryczną całej instalacji odwadniania osadów. Ciekawostką niespotykaną w innych technologiach jest ciągły monitoring średniej suchej masy osadów w trakcie procesu odwadniania. Prasa dodatkowo posiada panel sterowania zapewniający pełen wgląd do danych – zarówno bieżących jak i archiwalnych oraz umożliwia sterowanie urządzeniem.

Aspekty eksploatacyjne

Efekty odwadniania – Prasy tłokowe Bucher testowane były w kilku systemach dezintegracji osadów ściekowych osiągając wyniki w przedziale od 45 do 50% suchej masy, a w przypadku jednej z nowych technologii osiągnięto stopień odwodnienia na poziomie aż 70% suchej masy. Warto zauważyć, że takie efekty odwadniania nie są już możliwe na klasycznych urządzeniach jak prasy taśmowe czy wirówki.

Zużycie energii elektrycznej -Prasy tłokowe Bucher z uwagi na hydrauliczną zasadę działania należą do grupy energooszczędnych urządzeń. W odniesieniu do zużycia energii przez całą instalację odwadniania osadów w prasach Bucher wskaźnik wyrażony w [Wh/kg H₂O] mieści się już w przedziale od 1,5 do 2 [Wh/kg H₂O]. Wynik ten klasyfikuje prasy Bucher w ścisłej czołówce.

Zużycie chemikaliów – zużycie flokulantu i koagulantu jest porównywalne z innymi metodami i zwyczajowo kształtuje się na poziomie 6-16 kg AS/t s.m. osadu. Dokładna wartość zużycia określana jest na etapie badań pilotowych bądź w trakcie uruchamiania instalacji.

Odciek – z uwagi na zasadę działania prasy tłokowe Bucher charakteryzują się zdecydowanie najczystszym odciekiem spośród wszystkich dostępnych metod odwadniania. Zwyczajowo zawiesina w odcieku nie przekracza 100 mg/l.

Odory – prasa tłokowa Bucher z uwagi na swoją specyfikę nie powoduje istotnej emisji odorów do otoczenia. Prasa w trakcie pełnego cyklu napełniania, rozprężania i wyciskania jest hermetycznie zamknięta, otwierając się jedynie na 8 minut w fazie wyładunku. Osad w tym przypadku nie emituje odorów , ponieważ po odwadnianiu na prasie tłokowej ma postać sypką o lekko ziemistym zapachu.

Hałas – prasa tłokowa Bucher w trakcie eksploatacji powoduje emisję hałasu na poziomie poniżej 85 dB. Wartość taka jest akceptowalna przez obsługę i nie powoduje nadmiernych uciążliwości (jest to zakres porównywalny z głośną muzyką i ruchem ulicznym).

Słabe i mocne strony pras Bucher

Zastosowanie pras tłokowych Bucher, w stosunku do typowych metod odwadniania osadów ściekowych, posiada następujące zalety:

odwadnianie osadów do granic fizycznych możliwości;
ponad 40-letnia techniczna żywotność urządzenia;
niskie zużycie energii (do 2 Wh/kg H₂O);
brak emisji odorów (układ zamknięty);
wysoka jakość odcieku (zawiesina na poziomie do 100mg/l);
elastyczność procesu;
kontrola procesu przez stały pomiar stopnia odwodnienia;
samoczynne oczyszczanie tkaniny filtracyjnej wskutek wytwarzania przeciwprądowego przepływu powietrza podczas cofania tłoka;
prostota konserwacji generująca niskie nakłady na prace remontowo-konserwacyjne.

Wadą prasy Bucher są jej gabaryty oraz stosunkowo wysokie koszty inwestycyjne, które stanowią barierę dla niektórych użytkowników, szczególnie mniejszych oczyszczalni. Ponadto Prasy Bucher wymagają wykwalifikowanego personelu do ich obsługi, stabilnego procesu flokulacji oraz nadawy na poziomie powyżej 2% s.m. Na bazie doświadczeń z realizacji instalacji w Radomiu i Puławach można dodatkowo stwierdzić, że prasy Bucher akceptują jedynie poprawne układy transportu osadów. Osady po odwodnieniu w prasie mają postać sypkiej ziemi w formie małych granulek dlatego aby zapewnić im prawidłowy transport współczynnik napełnienia przenośników ślimakowych nie powinien być większy niż 30%.

więcej informacji znajdziesz w pliku pdf.