Технологии обезвоживания осадка
Практически во всех технологиях очистки сточных вод образуется твёрдый отход или вторичное сырьё, содержащее исходное загрязняющее вещество и потому требующее дальнейшей обработки — утилизации, использования и т. д.
С большой уверенностью можно утверждать: какова бы ни была дальнейшая судьба этих материалов — обычно их называют осадком, — содержание в них воды необходимо снизить хотя бы для уменьшения транспортных расходов. Именно это происходит в ходе так называемых операций обезвоживания осадка, цель которых — снижение влажности, а вместе с ней и массы. Сегодня это почти исключительно механические процессы; наиболее распространённые аппараты — ленточный фильтр-пресс, пластиковый камерный фильтр-пресс, центрифуга и шнековый пресс.
Ленточные фильтр-прессы получили широчайшее распространение на коммунальных очистных сооружениях. Непрерывный режим работы и относительно высокая производительность сделали эти машины почти безальтернативными, несмотря на большой расход промывной воды и на то, что из-за сложной проводки лент они требуют практически непрерывного надзора оператора.
Постепенно в эту область вошла центрифуга; причина — высокие капитальные и сервисные затраты, которые компенсируются более высоким содержанием сухого вещества и большой производительностью.
Для преимущественно промышленных осадков, где повышение содержания сухого вещества — то есть снижение массы — особенно важно из-за утилизации в качестве опасных отходов, широкое распространение получило применение пластиковых камерных фильтр-прессов. К таким относятся, например, гальванические, лакокрасочные и машиностроительные осадки. Для осадков, обычно содержащих гидроксиды металлов, именно пластиковый камерный фильтр-пресс обеспечивает наивысшее содержание сухого вещества — до 35–40 %. При этом аппарат работает периодически, а его производительность ограничена объёмом камер.
Разработкой последнего времени является шнековый пресс для осадка, который на коммунальном рынке в принципе способен заменить ленточные фильтры, а при меньшей потребности в производительности — и центрифуги. Его эксплуатация проста, шумовая нагрузка отсутствует, а сервисные затраты также невелики.
Упрощённое сравнение аппаратов обезвоживания
| Характеристика | Шнековый пресс | Центрифуга | Ленточный фильтр-пресс | Пластиковый камерный фильтр-пресс |
| эффективность обезвоживания | как у центрифуги | как у шнекового пресса | на 4–6 % ниже, чем у шнекового пресса | высокий |
| частота вращения | 0,8–1,4 об/мин | 2 800–3 500 об/мин | не применимо | не применимо |
| уровень шума | низкий | высокий | низкий | только у насоса осадка |
| стоимость изнашиваемых деталей | низкий | высокая (износ барабана и шнека) | высокая (износ ленты) | низкий |
| срок службы | 15–20 лет | 10–15 лет | 10–15 лет | 15–20 лет |
| качество фильтрата | среднее | зависит от настройки диска | среднее | без взвешенных веществ |
| расход полимера | среднее | среднее | хороший | хороший |
| потребность в промывной воде | минимальная | при каждом пуске и остановке | постоянно высокая | нет |
| выход на рабочий режим | мгновенно | требует времени | требует времени | мгновенно |
| потребность в ежедневном обслуживании | небольшая | при каждом пуске и остановке | постоянная необходимость очистки ленты | небольшая |
Из приведённого краткого описания и сравнения видно, что «наилучшего» способа не существует. Есть лишь оптимальный для конкретной задачи — но выбирать его следует в ходе детального проектирования.