Wie man eine geeignete Dekanterzentrifuge für die Belebtschlammabtrennung auswählt
Wichtigste Kennzahl: Auf Basis der täglichen Trockenschlammbehandlungskapazität (Tonnen/Tag) wird die tatsächliche Behandlungskapazität unter Berücksichtigung des Schlammfeuchtegehalts umgerechnet.
Beispiel: Klärschlamm mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 97 %, 100 Tonnen Nassschlamm entsprechen 3 Tonnen Trockenschlamm (bezogen auf die Trockenmasse).
Feuchtigkeitsgehalt: Je höher der anfängliche Feuchtigkeitsgehalt (z. B. 99 %), desto höher sollte das Modell mit höherer Trenneffizienz (z. B. hohe Drehzahl und großes Längen-Durchmesser-Verhältnis) sein.
Partikelgröße und Viskosität:
Feine Partikel (wie z. B. mikrobielle Flocken aus Belebtschlamm) erfordern eine höhere Zentrifugalkraft (Drehzahl ≥ 3000 U/min);
Hochviskoser Schlamm (wie z. B. Faulschlamm) muss mit einem Konditionierungsprozess (z. B. Zugabe von Kalk) kombiniert werden, und es müssen Geräte mit Anti-Blockierungs-Design ausgewählt werden.
Gehalt an organischer Substanz (VSS/SS):
Bei einem VSS/SS-Verhältnis von ≥0,7 neigt der Schlamm zum Zerfall und ist schwer zu entwässern, was eine erhöhte Zentrifugalkraft oder eine verlängerte Verweilzeit (Differenzgeschwindigkeit ≤10 U/min) erfordert.
Längen-Durchmesser-Verhältnis (L/D):
Ein Verhältnis von 3,5 bis 4,5 wird empfohlen. Je größer das Längen-Durchmesser-Verhältnis, desto größer die Sedimentationsfläche, was für Feinkornschlamm (wie z. B. Belebtschlamm) geeignet ist.
Trommeldrehzahl und Zentrifugalkraft:
Die Belebtschlammabtrennung erfordert eine Zentrifugalkraft von 2000–5000 g (entsprechend einer Drehzahl von 2500–4000 U/min). Je höher die Drehzahl, desto geringer der Feuchtigkeitsgehalt des Klärschlammkuchens; allerdings müssen Energieverbrauch und Anlagenverschleiß kontrolliert werden.
Einstellbereich der Differenzialgeschwindigkeit:
Es wird eine Differenzdrehzahl von 5–30 U/min empfohlen. Das System sollte über eine Frequenzumwandlungs-Einstellfunktion verfügen, um sich an unterschiedliche Schlammeigenschaften anzupassen (z. B. niedrige Differenzdrehzahl für hochviskosen Schlamm).
2. Material und Korrosionsschutzdesign
Werkstoffe der Kontaktbauteile:
Normaler Belebtschlamm: Edelstahl 304;
Saurer Schlamm (pH < 5) oder mit korrosiven Substanzen: Edelstahl 316L oder Duplexstahl (z. B. 2205);
Szenarien mit starkem Verschleiß (z. B. sandhaltiger Schlamm): Wolframcarbidbeschichtung auf der Oberfläche des Schneckenschiebers.
3. Automatisierungs- und Steuerungsfunktionen
Notwendige Funktionen:
Drehzahlregelung durch Frequenzumwandlung (Echtzeit-Anpassung der Drehzahl und der Differenzdrehzahl);
Frühwarnung vor Störungen (Vibrations-, Temperatur- und Drehmomentüberwachung);
Verknüpfte Steuerung mit dem Flockungsmitteldosiersystem (z. B. automatische Anpassung der Chemikaliendosiermenge an die Zufuhrrate).
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III. Prozessabgleich und Hilfssysteme
1. Anpassung des Vorbehandlungsprozesses
Flockungsmittel-Dosiersystem:
Die Anlage muss auf die Behandlungskapazität der Zentrifuge abgestimmt sein. Bei einer Behandlung von beispielsweise 10 Tonnen Trockenschlamm pro Tag wird die PAM-Dosierungsmenge mit 5 kg/Tonne Trockenschlamm berechnet, und es müssen ein Lösungsbehälter mit einer Konzentration von 0,1 %–0,3 % sowie eine Dosierpumpe konfiguriert werden.
Klimaanlagen:
Der Faulschlamm muss mit einem Kalkdosiersystem (Dosiermenge 5%–10%) kombiniert werden, und es muss überprüft werden, ob die Zentrifuge eine alkalibeständige Konstruktion (pH ≤12) aufweist.
2. Anforderungen nach der Behandlung
Zielfeuchtegehalt des Klärschlammkuchens:
Wenn der Wert auf unter 60 % reduziert werden muss, sollte ein Modell mit hoher Drehzahl (≥3500 U/min) und geringer Flüssigkeitsringdicke (≤30 mm) ausgewählt werden.
Bei Verwendung für die anaerobe Vergärung ist ein Feuchtigkeitsgehalt von 75 % ausreichend, und die Drehzahl kann zur Energieeinsparung reduziert werden.
Wiederverwendung der abgetrennten Flüssigkeit:
Wenn die abgetrennte Flüssigkeit in die Abwasserbehandlungsanlage zurückgeführt werden muss, sollten Geräte mit hoher Trenngenauigkeit (SS ≤500mg/L) ausgewählt werden.
IV. Wirtschaftliche und standortbezogene Überlegungen
1. Energieverbrauch und Betriebskosten
Leistungsberechnung:
Modell mit einem Trommeldurchmesser von 450 mm: Die Leistung beträgt etwa 30–45 kW, und der Energieverbrauch für die Behandlung von 1 Tonne Trockenschlamm beträgt etwa 8–12 kWh;
Im Vergleich zu herkömmlichen Bandfilterpressen weisen Dekanterzentrifugen einen um 10–15 % höheren Energieverbrauch, aber um 20–30 % niedrigere Chemikalienkosten auf.
Standortanforderungen:
Eine einzelne LW520-Zentrifuge benötigt etwa 4–6 m², und die dazugehörigen Einrichtungen (Chemikalienräume, Schaltschränke) benötigen weitere 5–8 m², was für Szenarien mit beengten Platzverhältnissen geeignet ist.
2. Lieferanten und Dienstleistungen
Bevorzugte Optionen:
Marken mit Anwendungsbereichen in der Abwasserbehandlungsindustrie (wie z. B. das deutsche Unternehmen Flottweg, das schwedische Unternehmen Alfa Laval, das heimische Unternehmen Haishen Electromechanical usw.);
Bereitstellung von Geräte-Debugging, Bedienerschulungen und regelmäßigen Wartungsdiensten (z. B. Vorschläge für die Austauschzyklen von Verschleißteilen).
V. Auswahlfallreferenz
Szenario: Kommunale Kläranlage (Behandlungskapazität 50.000 Tonnen/Tag, Überschussschlamm-Feuchtegehalt 97 %)
Berechnung der Behandlungskapazität auf Trockenbasis:
Nassschlammmenge: 50.000 Tonnen/Tag × 3 % (Anteil auf Trockenbasis) = 1.500 Tonnen/Tag Nassschlamm, entsprechend 45 Tonnen/Tag Trockenschlamm.
Geräteauswahl:
Wählen Sie 2 Sätze von LW520 Dekanterzentrifugen (Behandlungskapazität einer einzelnen Einheit 25–30 Tonnen Trockenschlamm/Tag), Trommeldurchmesser 520 mm, Drehzahl 3200 U/min, Längen-Durchmesser-Verhältnis 4,0;
Material: Edelstahl 316L, ausgestattet mit einem automatischen PAM-Dosiersystem (Dosiermenge 5 kg/Tonne Trockenschlamm).
Erwartete Auswirkungen:
Der Feuchtigkeitsgehalt des Filterkuchens beträgt 70%–75%, der Gehalt an abgetrennten flüssigen Feststoffen ≤300mg/L, der Energieverbrauch einer einzelnen Einheit liegt bei etwa 40kWh/Stunde, und die Betriebskosten werden im Vergleich zu Bandfilterpressen um 15% reduziert.
VI. Vermeidung von Auswahlfehlern
❌ Auswahl nur auf Basis des Nassschlammvolumens: Die Behandlungskapazität auf Trockenbasis sollte im Mittelpunkt stehen, um eine Überlastung der Anlagen zu vermeiden (z. B. die fälschliche Annahme, dass 100 Tonnen/Tag Schlamm mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 97 % die Behandlungskapazität auf Trockenbasis darstellen).
❌ Schlammänderungen ignorieren: Falls die Kläranlage zukünftig auch industrielle Abwässer aufnehmen soll, muss Platz für die Anpassung von Anlagenparametern (z. B. Drehzahl-Einstellbereich ≥2000–4000 U/min) eingeplant werden.
❌ Vernachlässigung der Kundendienstleistungen: Wenn Lieferanten nicht verpflichtet werden, Austauschzyklen und Kosten für anfällige Teile (wie Schraubendrücker und Dichtungen) anzugeben, führt dies zu einem Anstieg der späteren Betriebs- und Wartungskosten.
Durch eine umfassende Bewertung der oben genannten Dimensionen kann sichergestellt werden, dass die ausgewählte Dekanterzentrifuge das optimale Gleichgewicht zwischen Effizienz, Kosten und Stabilität bei der Belebtschlammabscheidung erreicht.
