スクリュープレス汚泥脱水システムフルガイド

汚泥処理コストを管理する都市および産業排水施設は、ますます、スクリュープレス汚泥脱水装置遠心分離機やベルトフィルタープレスの操作性に優れた代替品として。これらのシステムは、低速の機械圧縮と連続的な自動洗浄リングおよびスクリューの動作を組み合わせることで、乾燥重量で 18 ～ 28% のケーキ固形分含有量を達成しながら、従来の脱水技術で必要とされるエネルギーとメンテナンスのリソースの一部を消費します。

18～28%

ケーキ乾燥固形物の出力

90%

固形物捕捉率

0.01kWh/m3

汚泥1㎥当たりのエネルギー消費量

1回/年

一般的なメジャーメンテナンス間隔

スクリュープレス汚泥脱水の高効率化の仕組み

スクリュープレス汚泥脱水システムは、段階的なキャビティ圧縮で動作します。調整された汚泥は、円筒形スクリーン内に収容された回転スクリューの供給端から入り、スクリューのピッチが排出端に向かって狭くなるにつれて、水圧が増加し、自由水がスクリーンの隙間から排出されます。可動リングと固定リングの自動洗浄作用により、静的スクリーン技術の主な故障モードである目詰まりを防ぎます。

システム定義

スクリュープレス汚泥脱水システムは、低速回転螺旋スクリュー (3 ～ 10 RPM) が積み重ねられたフィルターリングの間でポリマー調整された汚泥を圧縮し、洗浄水、高速回転、またはオペレーターの継続的な監視を必要とせずに、脱水ケーキから濾液を分離する連続機械脱水ユニットです。

最終処分場に送られる汚泥量の減少率として測定される脱水効率は、都市活性汚泥の用途では通常 80 ～ 90% に達します。 3,000 mg/L TSS 投入で 10,000 m3/日を処理する下水プラントは、汚泥ケーキの量を約 30 m3/日 (3% DS 濃縮汚泥の場合) から 18% DS で 6 m3/日未満に削減できます。これは 5 分の 1 の削減であり、運搬コストと埋め立てコストが直接削減されます。

スループット能力: マシンをフローに適合させる

供給スラッジ濃度は設備ごとに大きく異なるため、スクリュープレスの能力は、体積流量ではなく、1 時間あたりの乾燥固形分のキログラム (kgDS/h) で指定されます。標準的な一軸ユニットは 15 ～ 130 kgDS/h を処理します。マルチシャフトまたはスタック構成は、設置面積あたり 500 kgDS/h まで拡張できます。

小規模な自治体の工場（20,000 PE未満） 15 ～ 40 kgDS/h のシングルシャフトユニット — 1.5 m2 未満のコンパクトな設置面積で、PLC 制御のポリマー注入および供給信号による自動開始/停止による無人遠隔操作に適しています。
中規模施設 (20,000 ～ 100,000 PE) 80 ～ 200 kgDS/h のデュアルまたはトリプルシャフト構成 - 並列ユニットにより冗長性が提供されるため、1 つのシャフトのメンテナンスが脱水作業を中断することはありません。
工業および大規模自治体 (100,000 PE) 一元化された SCADA 統合による複数ユニットのスタック型インストール — 容量は直線的に拡張されます。ほとんどのメーカーは、各ユニットのカスタムエンジニアリングを必要とせずに、並行展開できるように標準化されたスキッドモジュールを提供しています。

エネルギー消費量: 高速代替品に対するスクリュープレスの利点

エネルギー消費は、スクリュープレス技術の運用上の最も説得力のある議論です。 3 ～ 10 RPM の駆動速度で、スクリュープレスモーターはユニットあたり 0.5 ～ 2.2 kW を消費します。これとは対照的に、2,500 ～ 3,500 RPM で動作するデカンタ型遠心分離機は、同等のスループットに対して 15 ～ 45 kW を消費します。 20 年間の運用期間にわたって、この差は、一般的な産業用料金体系で回避される電気コストとして数十万ドルに相当します。

スクリュープレス 0.5～2.2kW

デカンター遠心分離機 15～45kW

ベルトフィルタープレス 4～11kW

スクリュープレスの操作では洗浄水が不要です。ベルトの目詰まりを防ぐために 1 時間あたり 3 ～ 8 m3 の浄水を消費するベルトフィルタープレスシステムと比較して、さらなるエネルギーとコストの節約になります。水不足の地域や飲料水コストが高い施設では、これだけでもスクリュープレス設置の資本プレミアムを正当化できます。

メンテナンスプロファイル: 設計により介入が少ない

スクリュープレスの設計により、競合技術に見られる最もメンテナンスに手間のかかるコンポーネントが不要になります。つまり、2,000 ～ 4,000 時間ごとに交換するフィルターベルト、振動疲労の影響を受ける高速ベアリング、スケール除去や交換の必要なスプレーノズルが不要です。適切に指定されたスクリュープレスユニットの定期メンテナンスは、次の 3 つのタスクで構成されます。

毎週: ポリマー混合ユニットを検査し、コントロールパネルのエアフィルターを清掃し、ドライブギアボックスのオイルレベルをチェックします。
毎月: プロセスログベースラインに対してリングギャップクリアランス設定を確認し、スクリューフライトエッジの摩耗を検査します。
年に一度: シャフトシールとベアリングパックを交換し、ギアボックスオイルを交換し、背圧調整機構を再校正します。

ヨーロッパの自治体施設全体で実施されたオペレーター調査によると、1 台あたりの年間メンテナンス時間の合計は平均 16 ～ 24 時間です。これに対し、同等の容量のベルトフィルタープレスシステムでは、ベルトの交換とノズルの保守を含めると 80 ～ 120 時間かかります。

スクリュープレスとベルトフィルタープレス: 直接比較

次のいずれかの選択スクリュープレス汚泥脱水装置また、ベルトフィルタープレスは、新しい廃水処理プラントの設計およびアップグレードプロジェクトにおいて最も一般的な技術決定です。以下の表に定義基準を示します。

基準	スクリュープレス	ベルトフィルタープレス
ケーキ乾燥固形分	18～28% DS	14 – 22% DS
エネルギー消費量	0.5～2.2kW per unit	4～11kW per unit
洗浄水が必要です	なし	3 – 8 m3/hr 連続
臭気・エアロゾル発生	完全密閉 — 最小限	オープンベルト — 重要
オペレーターの立会い	無人連続運転	半有人 — ベルト追跡
年間メンテナンス時間	16～24時間	80～120時間
資本コスト	中～高	中
最優秀アプリケーション	活性汚泥、消化汚泥	大量の繊維状汚泥