ที่โรงงานบำบัดน้ำเสียชุมชน การจัดการตะกอนอาจใช้งบประมาณการดำเนินงานทั้งหมดอย่างเงียบๆ ได้มากถึงครึ่งหนึ่ง เหตุผลง่ายๆ ก็คือ กากตะกอนที่ออกจากบ่อพักน้ำโดยทั่วไปจะมีน้ำเป็นส่วนประกอบ 96–98% และของแข็งแห้งทุกตันหมายถึงการเคลื่อนย้ายมวลน้ำประมาณ 20–30 ตัน การกำจัดตะกอนเป็นกระบวนการแยกน้ำออกจากของแข็ง ทำให้ของแข็งเข้มข้น จากนั้นแยกน้ำออกหรือทำให้แห้งลงในเค้กที่มั่นคงซึ่งสามารถนำกลับมาใช้ใหม่หรือกำจัดได้ คู่มือนี้จะอธิบายวิธีการทำงานของการกำจัดตะกอน เปรียบเทียบเทคโนโลยีหลัก และเน้นตัวเลือกอุปกรณ์ที่มีผลกระทบมากที่สุดต่อต้นทุนการดำเนินงานและความน่าเชื่อถือ
ตะกอนคืออะไร และเหตุใดจึงต้องกำจัดออก?
กากตะกอนเป็นสารตกค้างกึ่งแข็งที่เกิดขึ้นระหว่างการบำบัดน้ำเสีย ประกอบด้วยสารแขวนลอย ชีวมวลจุลินทรีย์ เศษอินทรีย์ และสารมลพิษที่ถูกกำจัดออกจากน้ำที่เข้ามา ในโรงงานทั่วไป ตะกอนปฐมภูมิจะเกาะอยู่ในถังตกตะกอน ในขณะที่ตะกอนทุติยภูมิผลิตโดยการบำบัดทางชีวภาพ ลำธารทั้งสองสายส่วนใหญ่เป็นน้ำ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการกำจัดตะกอนจึงมีความสำคัญมาก
การทิ้งตะกอนไว้ในระบบทำให้เกิดปัญหาอย่างแท้จริง: บ่อพักน้ำจะเต็ม คุณภาพน้ำทิ้งลดลง และสารประกอบที่มีกลิ่นจะเกิดขึ้นเมื่ออินทรียวัตถุสลายตัว การกำจัดตะกอนจึงเป็นความจำเป็นด้านกฎระเบียบและสิ่งแวดล้อม ไม่ใช่แค่งานทำความสะอาดเท่านั้น
ทำได้ดี การกำจัดตะกอนให้ประโยชน์ที่วัดผลได้สามประการ:
- ช่วยปกป้องกระบวนการปลายน้ำจากการบรรทุกเกินพิกัดและรักษาน้ำทิ้งให้อยู่ภายในขีดจำกัดที่ได้รับอนุญาต
- โดยจะช่วยลดปริมาณการกำจัดและค่าใช้จ่ายในการขนย้ายลงอย่างมากเมื่อกากตะกอนถูกแยกน้ำออก
- มันสร้างผลิตภัณฑ์ที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ เนื่องจากตะกอนที่มีความเสถียรสามารถนำไปใช้บนบก ทำปุ๋ยหมัก หรือใช้เป็นเชื้อเพลิงในเตาเผาปูนซีเมนต์ได้
เป้าหมายของทุกระบบเหมือนกัน คือ กำจัดน้ำให้ได้มากที่สุดโดยใช้พลังงาน สารเคมี และแรงงานน้อยที่สุด สำหรับผู้ประกอบการใน การบำบัดน้ำเสียชุมชน สมการนั้นจะตัดสินว่าโรงงานดำเนินกิจการโดยมีกำไรหรือขาดทุน
ตะกอนก่อตัวอย่างไรในการบำบัดน้ำเสีย
การเลือกอุปกรณ์กำจัดที่เหมาะสมเริ่มต้นด้วยการทำความเข้าใจว่าตะกอนทำมาจากอะไร ลักษณะของของแข็งจะเปลี่ยนไปในทุกขั้นตอนของขบวนการบำบัด
- ตะกอนหลักจะตกตะกอนในบ่อพักหลักและมีของแข็งแห้ง 2–6% เป็นเส้นใย มีเนื้อหยาบ และแยกน้ำได้ง่าย
- ตะกอนทุติยภูมิซึ่งมักเรียกว่าตะกอนเร่งของเสีย ทิ้งการบำบัดทางชีวภาพไว้ที่ของแข็งแห้งเพียง 0.5–2% เซลล์จุลินทรีย์กักเก็บน้ำไว้แน่น ดังนั้นการปรับสภาพและการกดทับทางกลไกจึงมีความสำคัญมากกว่า
- ตะกอนเคมีเกิดขึ้นเมื่อสารตกตะกอน เช่น อะลูมิเนียมหรือเกลือของเหล็กขจัดฟอสฟอรัสหรืออนุภาคละเอียด มีความละเอียดและตอบสนองได้ดีที่สุดต่อโปรแกรมการตกตะกอนที่ปรับให้เหมาะกับเคมีของตะกอน
พืชส่วนใหญ่จะผสมผสานลำธารเหล่านี้ ซึ่งหมายความว่าระบบแยกน้ำจะต้องทนต่อการเปลี่ยนแปลงคุณภาพอาหารสัตว์ นั่นคือเหตุผลหนึ่งที่เครื่องจักรต่อเนื่อง เช่น เครื่องอัดสกรู กำลังได้รับความนิยมในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่องค์ประกอบของตะกอนเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลหรือตามแคมเปญการผลิต
วิธีการกำจัดตะกอนหลัก
การกำจัดตะกอนถูกสร้างขึ้นในสี่ขั้นตอน: การทำให้ข้นขึ้น การแยกน้ำออก การอบแห้ง และการกำจัดหรือนำกลับมาใช้ใหม่ในขั้นสุดท้าย
หนาขึ้น กำจัดน้ำอิสระโดยแรงโน้มถ่วง สายพานเอียง หรือการลอยตัวของอากาศที่ละลายน้ำ ทำให้ของแข็งเพิ่มขึ้นจากประมาณ 1–2% เป็น 3–6% เป็นวิธีที่ถูกที่สุดในการลดปริมาตรที่เข้าสู่ขั้นตอนการแยกน้ำ
การแยกน้ำ เป็นขั้นตอนทางกลที่สำคัญ เครื่องอัดตัวกรองแบบสายพาน เครื่องอัดสกรู เครื่องหมุนเหวี่ยง และการกดแบบเพลทและเฟรมจะใช้แรงดันหรือแรงเหวี่ยงเพื่อขจัดน้ำที่เกาะอยู่ ของแข็งแห้งจะเพิ่มขึ้นเป็น 18–45% ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยี
การอบแห้ง เพิ่มความร้อนเพื่อระเหยความชื้นที่ตกค้างดันของแข็งแห้งให้สูงกว่า 85% และลดน้ำหนักให้เหลือเศษเค้กดั้งเดิม เครื่องอบแห้งที่อุณหภูมิต่ำได้รับการบดเนื่องจากใช้ความร้อนที่นำกลับมาใช้ใหม่และสร้างไอเสียที่มีกลิ่นน้อยกว่ากระบวนการที่อุณหภูมิสูง
การกำจัดครั้งสุดท้ายหรือการใช้ซ้ำ รวมถึงการใช้ที่ดิน การทำปุ๋ยหมัก การเผา และการฝังกลบ เส้นทางท้ายน้ำเป็นตัวกำหนดว่าเค้กจะต้องแห้งแค่ไหน โดยปกติแล้วการนำกลับมาใช้ทางการเกษตรอีกครั้งต้องการวัสดุที่ผ่านการพาสเจอร์ไรส์ที่มีความเสถียร ในขณะที่การเผาจะให้รางวัลแก่ปริมาณของแข็งที่สูงกว่ามาก
ตารางด้านล่างเปรียบเทียบเทคโนโลยีการแยกน้ำเชิงกลหลัก:
| เทคโนโลยี | DS ทั่วไปหลังจากการแยกน้ำออก | ความต้องการโพลีเมอร์ | การใช้พลังงาน | ความสนใจของผู้ปฏิบัติงาน |
|---|---|---|---|---|
| สกรูกด | 25–35% | ต่ำ | ต่ำ | ต่ำ |
| เครื่องกดตัวกรองสายพาน | 18–25% | สูง | ปานกลาง | สูง |
| เครื่องหมุนเหวี่ยงขวดเหล้า | 20–30% | สูง | สูง | ปานกลาง |
| การกดเพลทและเฟรม | 35–45% | ปานกลาง | ปานกลาง | สูง |
อุปกรณ์แยกน้ำทางกล — สิ่งที่ควรมองหา
การแยกน้ำออกด้วยกลไกคือจุดที่การกำจัดตะกอนกลายเป็นการลดต้นทุนการดำเนินงานที่วัดผลได้ เครื่องอัดเกลียวได้กลายเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับทั้งโรงงานเทศบาลและโรงงานอุตสาหกรรม กากตะกอนจะถูกลำเลียงด้วยสกรูหมุนช้าภายในตัวกรองทรงกระบอก แรงดันจะก่อตัวตามเพลาและน้ำจะถูกดันออกไปทางตะแกรง เนื่องจากเครื่องจักรทำงานอย่างต่อเนื่องและทำความสะอาดตัวเองเป็นส่วนใหญ่ การใช้โพลีเมอร์จึงอยู่ในระดับต่ำและผู้ปฏิบัติงานมีส่วนร่วมน้อยที่สุด
เครื่องรีดตะกอนแบบสกรูกดสำหรับการทำงานต่อเนื่อง เครื่องอัดสกรูนี้ทำงานอย่างต่อเนื่องโดยใช้โพลีเมอร์ต่ำและมีการป้อนข้อมูลของผู้ปฏิบัติงานน้อยที่สุด โดยบำบัดตะกอนที่มีความเข้มข้นตั้งแต่ 5,000 ถึง 50,000 มก./ลิตร โดยใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย ทำให้เป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงสำหรับโรงงานเทศบาลหรือโรงงานอุตสาหกรรม ดูผลิตภัณฑ์ → สำหรับตะกอนเหนียวหรือตะกอนที่กดยาก ระบบสายพานแรงดันสูงมักเป็นคำตอบที่ดีกว่า อุปกรณ์แยกน้ำลึกแบบต่อเนื่องแบบสายพานแรงดันสูงจะส่งเค้กผ่านสายพานหลายขั้นตอนภายใต้แรงกดดันที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้เค้กมีของแข็งมากกว่า 40% ในการผ่านครั้งเดียว นั่นทำให้มันเป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งใน การบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม บรรทัดที่ลำดับความสำคัญคือการลดน้ำหนักและปริมาณที่จัดส่งนอกสถานที่ให้เหลือน้อยที่สุด
สูง Pressure Belt Continuous Sludge Deep Dewatering Machine ระบบสายพานแรงดันสูงนี้จะทำให้ตะกอนมีความดันเพิ่มขึ้นในหลายขั้นตอน ส่งผลให้มีของแข็งเค้กมากกว่า 40% ในการผ่านครั้งเดียว ซึ่งช่วยลดน้ำหนักและปริมาตรการกำจัดนอกสถานที่ในการบำบัดน้ำเสียทางอุตสาหกรรม ดูผลิตภัณฑ์ → เมื่อเปรียบเทียบเครื่องแยกน้ำ ให้เน้นที่เกณฑ์ 5 ประการ:
- เป้าหมายของแข็งแห้งที่จำเป็นสำหรับเส้นทางการกำจัดหรือนำกลับมาใช้ใหม่ของคุณ
- โปรไฟล์ของตะกอน รวมถึงเส้นใย ไขมัน กรวด และความหนืด
- ปริมาณการใช้โพลีเมอร์และพลังงานต่อตันของของแข็งแห้ง
- ชั่วโมงการทำงานแบบอัตโนมัติที่เครื่องสามารถทำงานได้
- ข้อกำหนดการเข้าถึงการชะล้าง การควบคุมกลิ่น และการบำรุงรักษา
ไม่มีเครื่องใดชนะในทุกตัวชี้วัด เครื่องอัดตัวกรองแบบสายพานให้ปริมาณงานสูงแต่ใช้โพลีเมอร์มากกว่าและต้องการการควบคุมดูแลอย่างต่อเนื่อง เครื่องอัดเกลียวจะแลกเปลี่ยนปริมาณงานบางส่วนเพื่อลดต้นทุนการทำงานและทนทานต่อตะกอนมันหรือกากตะกอนที่เป็นเส้นใยได้ดีขึ้น ระบบสายพานแรงดันสูงมีราคาสูงกว่าแต่ทำให้เกิดเค้กที่แห้งที่สุดในบรรดาโซลูชันการแยกน้ำแบบต่อเนื่อง
แต่ละขั้นตอนสามารถแห้งได้แค่ไหน?
เปอร์เซ็นต์ของของแข็งแห้งคือตัวเลขที่สำคัญที่สุดเมื่อคุณคำนวณปริมาณรถบรรทุกและค่าธรรมเนียมการกำจัด การเพิ่มของแข็งเค้กจาก 20% เป็น 35% จะลดน้ำหนักของตะกอนที่ส่งออกนอกไซต์งานลงประมาณ 45% ก่อนที่จะเติมการทำให้แห้งใดๆ
รวบรวมขั้นตอนเข้าด้วยกัน
ในสายการกำจัดตะกอนที่ออกแบบมาอย่างดี ขั้นต่างๆ จะไหลเข้าหากัน ความหนาช่วยปกป้องเครื่องแยกน้ำจากไฟกระชากไฮดรอลิก การแยกน้ำออกทำให้เกิดเค้กที่สามารถบรรทุกออกไปได้ และขั้นตอนการทำให้แห้งเฉพาะเมื่อเส้นทางการกำจัดต้องการของแข็งหรือสุขอนามัยที่สูงมากเท่านั้น
รายการตรวจสอบการคัดเลือกสำหรับระบบกำจัดตะกอน
การตัดสินใจจัดซื้อจัดจ้างที่ดีเริ่มต้นจากตัวตะกอน ไม่ใช่โบรชัวร์อุปกรณ์ ดำเนินการตามรายการตรวจสอบด้านล่างก่อนที่คุณจะพูดคุยกับซัพพลายเออร์
ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับรอบการทำงาน เครื่องจักรที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับการทำงานต่อเนื่องจะมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเครื่องจักรขนาดใหญ่ในโหมดสแตนด์บาย เมื่อโรงงานของคุณทำงานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน นอกจากนี้ ยังสอบถามเกี่ยวกับระยะเวลาในการสั่งซื้ออะไหล่และการสนับสนุนด้านการบริการในพื้นที่ เนื่องจากการหยุดทำงานในห้องแยกน้ำจะส่งผลโดยตรงต่อขบวนการบำบัดทั้งหมด
ค่าใช้จ่ายในการกำจัดตะกอนคืออะไร?
ต้นทุนการดำเนินงานจะถูกกำหนดโดยเทคโนโลยีการแยกน้ำมากกว่าปัจจัยเดียวอื่นๆ การปรับสภาพโพลีเมอร์ ไฟฟ้า ชิ้นส่วนสึกหรอ และเวลาปฏิบัติงานเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แผนภูมิด้านล่างแสดงการแบ่งต้นทุนที่บ่งชี้สำหรับระบบแยกน้ำแบบต่อเนื่อง
ไม่ว่าคุณจะเลือกการผสมแบบใด ให้ติดตามตัวเลขที่แท้จริงหลังการทดสอบเดินเครื่อง: ตันของแข็งแห้งต่อตันโพลีเมอร์ kWh ต่อตันของของแข็งแห้ง และปริมาณรถบรรทุกที่ลากต่อเดือน ตัวชี้วัดทั้งสามนี้จะบอกคุณว่าระบบกำจัดตะกอนของคุณทำงานในระดับที่คุณตัดสินใจจัดซื้อจัดจ้างหรือไม่
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการกำจัดตะกอน
การกำจัดตะกอนในการบำบัดน้ำเสียคืออะไร?
การกำจัดตะกอนเป็นกระบวนการสกัด ทำให้ข้น การแยกน้ำ และทำให้ของแข็งที่สะสมระหว่างการบำบัดน้ำเสียแห้ง ช่วยลดปริมาตรและน้ำหนักของตะกอนเพื่อให้สามารถขนส่ง นำกลับมาใช้ใหม่ หรือกำจัดทิ้งได้อย่างปลอดภัย
อะไรคือความแตกต่างระหว่างการทำให้ตะกอนหนาขึ้นและการแยกน้ำออกจากตะกอน?
หนาขึ้น removes free water and increases solids from about 1–2% to 3–6%. Dewatering then applies mechanical pressure or centrifugal force to remove bound water, producing a cake of 18–45% dry solids.
การกำจัดตะกอนมีค่าใช้จ่ายเท่าไร?
ต้นทุนแตกต่างกันไปตามปริมาณตะกอน ปริมาณของแข็ง ปริมาณโพลีเมอร์ ราคาพลังงาน และเส้นทางการกำจัด กากตะกอนมักจะคิดเป็น 30–50% ของค่าใช้จ่ายในการดำเนินการบำบัดน้ำเสียทั้งหมด ดังนั้นระบบบำบัดน้ำเสียที่มีประสิทธิภาพมักจะคืนทุนอย่างรวดเร็วผ่านค่าใช้จ่ายในการขนส่งและกำจัดที่ต่ำกว่า
เครื่องอัดสกรูสามารถบรรจุของแข็งแห้งได้เท่าใด
โดยทั่วไปเครื่องอัดเกลียวจะให้ของแข็งแห้ง 25–35% ขึ้นอยู่กับประเภทของตะกอน การปรับสภาพโพลีเมอร์ และของแข็งป้อน เมื่อใช้การทำให้หนาขึ้นล่วงหน้า กากตะกอนชุมชนอาจมีปริมาณถึง 30% หรือสูงกว่า
ไหนดีกว่ากัน: เครื่องอัดตัวกรองสายพานหรือเครื่องอัดเกลียว?
เครื่องอัดตัวกรองแบบสายพานให้ปริมาณงานสูง แต่ใช้โพลีเมอร์มากกว่าและต้องการความเอาใจใส่จากผู้ปฏิบัติงานบ่อยครั้ง เครื่องอัดสกรูทำงานอย่างต่อเนื่อง ใช้พลังงานและสารเคมีน้อยลง ทนต่อการป้อนแบบแปรผัน และเหมาะกับการใช้งานที่ต้องการการทำงานแบบอัตโนมัติ
เหตุใดการกำจัดตะกอนจึงมีความสำคัญสำหรับโรงบำบัด
การกำจัดตะกอนที่มีประสิทธิภาพช่วยป้องกันไม่ให้ของแข็งสะสมในบ่อพักน้ำและเครื่องย่อย รักษาคุณภาพน้ำทิ้งให้อยู่ในขีดจำกัดที่ได้รับอนุญาต ลดกลิ่นและการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และลดต้นทุนในการกำจัดด้วยการลดปริมาณ
