スクリュー汚泥脱水機完全ガイド

A スクリュー汚泥脱水機固形分 1% 未満の液体スラッジを、乾燥固形分 18 ～ 25% の扱いやすく積み重ね可能なケーキに変換します。自動洗浄型のスタックドリングフィルター本体内でゆっくりと回転する螺旋スクリューを使用するため、洗浄水、継続的な人員配置、ベルト交換が不要です。地方自治体の工場、食品加工業者、および産業廃水処理業者にとって、これは、希釈汚泥および生物汚泥の流れに利用できる、総コストが最も低い脱水技術です。

01 — スクリュー脱水はどのように機能しますか?

スクリュー脱水は、連続容積式濾過原理に基づいて動作します。ポリマーで調整されたスラッジは、回転スクリューアセンブリに供給され、スクリューフライトピッチが徐々に締め付けられることで脱水ゾーンに沿って圧力が高まり、濃縮されたケーキが前方に移動して排出される間、積み重ねられたラメラリングフィルター本体の微細な隙間を通して自由水を外側に押し出します。

スタックドスクリュープレスの特徴的なイノベーションは、自動洗浄フィルター本体です。スクリューが回転するたびに横方向に移動する固定ラメラリングと可動ラメラリングが交互に配置され、フィルターの隙間から蓄積した固形物を継続的に除去します。これにより、ベルトプレスシステムが 24 時間体制で消費する 1 時間あたり 3 ～ 5 立方メートルの淡水洗浄が不要になります。

メカニズム — スタックドリングセルフクリーニングフィルター

通常動作中は 4 つのサブシステムが順番に動作します。まず、上流の凝集ドラムでポリマー溶液と生汚泥を注入して穏やかに混合し、ケーキの乾燥度と濾液の透明度の両方を決定する凝集構造を形成します。第二に、スクリュー入口の濃縮ゾーンは、飼料が高圧脱水ゾーンに入る前に濃縮します。第三に、スクリューピッチが排出に向かって減少するにつれて、脱水ゾーンは段階的に機械的圧力を加えます。第 4 に、ケーキ出口の背圧プレートは、排出抵抗を変化させることによって最終的なケーキ固形分を制御します。このパラメーターは、オペレーターが機械を停止することなく、スラッジ供給の変動に応じて調整します。

02 — スクリュープレスシステムに適したスラッジは何ですか?

スタックドスクリュープレスは、競合するどの機械式脱水技術よりも幅広い汚泥投入範囲に対応し、乾燥固形分 0.01% という低い供給濃度でも確実に性能を発揮します。この濃度は、遠心分離機やベルトプレスの実際の最小供給濃度よりはるかに低い閾値です。

適した汚泥の種類

都市活性汚泥（WAS） 0.2 ～ 1.0% DS を供給します。ケーキ生産量 18 ～ 22% DS。世界的に主な用途であるスタックスクリュープレスは、現在、日本、韓国、およびヨーロッパ全土の新しい WAS 脱水設備の大部分を処理しています。
飲食排水汚泥 0.5 ～ 2.0% DS を供給します。ケーキ生産量 22 ～ 30% DS。有機含有量が高いため、ポリマーのコンディショニングによく反応します。密閉された操作により、食品施設のオープンベルトプレス設備によくある臭気の苦情が解消されます。
畜産および農業用スラリー 1.0 ～ 4.0% DS を供給します。ケーキ生産量 20 ～ 26% DS。分離したケーキは固形肥料として適しています。濾液はラグーンに戻るか、栄養回収に入ります。養豚、家禽、酪農場全体での導入が拡大しています。
工業汚泥および油性汚泥 DS 0.3 ～ 2.0% を供給します。密閉された本体は、揮発性有機化合物の放出を防ぎます。これは、開放型脱水システムでは満たすことができない、石油、化学、医薬品のスラッジ流のコンプライアンス要件です。

他のテクノロジーが優れているところ

ハイソリッドミネラルスラリーシリカ砂、セラミック研削廃棄物、および採石場のスラリーには、ラメラリングの摩耗を許容できない速度まで加速する研磨粒子が含まれています。フィルタープレスまたはデカンタ遠心分離機が正しい選択です。
非常に大量の細いストリーム供給流量が 200 m3/h を超えると、複数のスクリュープレスユニットは実用的ではなくなります。デカンタ遠心分離機または重力ベルト濃縮機の後に遠心分離機を使用すると、非常に高い油圧負荷での規模の経済性が向上します。
殺菌が必要な汚泥クラス A バイオソリッドへの病原体の低減が必要な場合は、上流での熱加水分解または高温処理が指定されます。スクリュープレスだけでは熱処理病原体減少基準を達成できません。

03 — ベルトプレスや遠心分離機ではなくスクリュープレスを選択する理由は何ですか?

2010 年以降、アジアとヨーロッパの新たな自治体および食品産業の脱水プロジェクトにおいて、ベルトプレスに代わって積層スクリュープレスがデフォルトの選択肢となっている理由は、3 つの測定可能な利点によって説明されています。

基準	スクリュープレス	ベルトプレス	デカンター遠心分離機
洗浄水の消費量	なし	3 – 5 m3/h 連続	なし
消費電力	0.01 ～ 0.05 kWh/kg DS	0.02 ～ 0.08 kWh/kg DS	0.1 ～ 0.3 kWh/kg DS
1 日あたりのオペレーター時間	0.5～1時間	4～8時間	1～2時間
騒音レベル	75dB(A)未満	75～82dB(A)	85～95dB(A)
臭気抑制	完全密閉型	オープン — フードが必要です	同封
最小飼料濃度	0.01% DS	0.5～1.0％DS	DS0.5～2.0%

水環境連盟によるライフサイクルコスト分析 (2022 年) では、資本コストの償却、消耗品、メンテナンスの労力を考慮した後、1 日あたりの処理能力が 500 kg DS の積層型スクリュープレスシステムは、10 年間の運転期間にわたって同等のベルトプレス設備に比べて消費電力が 60 ～ 75% 少なく、必要なオペレータ時間が 80% 少ないことがわかりました。

04 — スクリュープレスはどの程度スラッジを減容できるのでしょうか？

A スクリュー汚泥脱水機都市活性汚泥を DS 供給濃度 0.5% で処理すると、一貫して 80 ～ 90% の体積削減が実現し、DS 18 ～ 22% のケーキが生成されます。これは、製品ケーキ中の元の汚泥乾燥固形分の 36 ～ 44 倍の濃度です。

100m3 に 2.5m3

典型的な毎日の体積変換: 0.5% DS in で 100 m3 の液体汚泥 — 20% DS out で 3 m3 未満の脱水ケーキ。輸送負荷は、1 日あたり 10 台のタンカーの回収から 1 つのスキップコンテナに減少し、それに比例して輸送コスト、ドライバー時間、廃棄ゲート料金も削減されます。

減容性能は汚泥の種類や条件により異なります。有機固形分含有量がより高い一次汚泥は最高のケーキ乾燥度 (25 ～ 35% DS) を達成しますが、拡張曝気システムからの薄い生物汚泥は通常、18 ～ 22% DS でピークに達します。背圧プレートの調整、ポリマー注入量の最適化、および季節による温度変化はすべて、最終的な数値にどちらかの方向で 2 ～ 5 パーセントの影響を与えます。

05 — よくある質問

スクリュープレス脱水における一般的なポリマー消費量はどれくらいですか?

都市活性汚泥には、乾燥固体 1 トンあたり 4 ～ 8 kg の活性ポリマーが必要です。有機負荷の高い食品産業汚泥は、DS 1 トンあたり 8 ～ 12 kg に達する場合があります。ポリマー製品の選択と注入システムの設計を最終決定する前に、目標の動作温度で代表的な新鮮なスラッジサンプルを使用したジャーテストが不可欠です。

スクリュープレスは夜間無人で稼働できますか?

はい。リアルタイムの供給流量補正を備えた自動ポリマー注入、詰まりを検出して自動的に逆洗浄するトルク監視スクリュードライブ、自動洗浄ラメラリングにより、24 時間の連続無人運転が可能になります。ほとんどの設備はアラームのみの監視で実行されます。オペレーターはリモートでステータスを確認し、障害アラートがトリガーされた場合にのみ対応します。

設置面積は同等の容量のベルトプレスと比較してどうですか?

1 時間あたり 30 ～ 50 kg DS のスクリュープレスユニットは、約 1.5 m x 0.8 m の床面積を占有します。同等のベルトプレスには、4 ～ 6 m x 1.2 m に加えて、洗浄水配管と排水路が必要です。スクリュープレスの設置面積は通常 60 ～ 70% 小さくなります。これは、機械室のスペースが限られているプラントのアップグレードプロジェクトでは決定的な要因となります。

積層スクリュープレスにはどのようなメンテナンススケジュールが必要ですか?

定期メンテナンスは、ポリマー注入ラインと逆止弁の毎週の検査、スクリューシャフトベアリングの毎月の注油、およびラメラリングのクリアランスの年次検査で構成されます。ステンレス鋼構造の標準的な都市汚泥サービスでは、ラメラリングは寸法の摩耗により交換が必要になるまでに 40,000 ～ 60,000 時間の耐久性を実現します。これは、年間 8,000 時間の稼働時間で 5 ～ 7 年の連続稼働に相当します。

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