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。
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。
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 |
廃水処理用スクリュープレス汚泥脱水: アプリケーションフィット
スクリュープレス技術は、都市廃水処理や工業廃水処理で遭遇する幅広い種類の汚泥に対して機能しますが、その性能は供給特性によって異なります。次のマトリックスは、最適なアプリケーション ウィンドウを定義します。
- 廃棄物活性汚泥 (WAS) 0.5 ~ 3.0% DS
- 嫌気性消化混合汚泥
- 食品および飲料の加工排水
- 製薬および化学プラントのバイオソリッド
- 養殖・水産加工汚泥
- 砂粒含有量の高い一次スラッジ(摩耗リスク)
- 長い繊維を含む製紙工場スラッジ (スクリーンブラインドの可能性)
- DS 0.3% 未満の非常に希薄なスラッジ (事前の濃縮を推奨)
- 前処理なしの高グリース含有スラッジ
単位を指定する際の主な選択パラメータ
正確なサイズと価格の推奨システムを入手するには、スクリュー プレスのメーカーに次のデータを提供してください。
- 1日当たりの平均汚泥量とピーク時の汚泥量(㎥/日)と1日当たりの稼働時間
- 供給汚泥の種類と起源 (WAS、一次汚泥、消化汚泥、工業汚泥)
- 測定または推定された飼料乾燥固形分濃度 (%DS または mg/L TSS)
- 目標ケーキ乾燥固形分含有量と最大許容濾液 TSS
- 利用可能な電源 (電圧、位相、周波数)
- 設置環境(屋内、屋外、腐食性雰囲気、地震帯)
- 排出および濾過液の処理インフラストラクチャ (コンベアの種類、ドレンのサイジング)

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