Çamur Yoğunlaştırma ve Susuzlaştırma Ürünleri için Dekantör Santrifüjler | Shenzhou

Dekantör Santrifüjünün Tanımı

Dekantör santrifüjü, yatay kase santrifüjü, katı kase santrifüjü veya sarmal santrifüj olarak da bilinen, yüksek hızlı ve sürekli dönme işlemi kullanarak katı bir malzemeyi sıvıdan ayırmak için kullanılan bir makinedir. Biyokatıların atık su arıtımı birincil uygulama alanı olsa da, bir bulamaçtaki bir katı malzemenin bir sıvıdan ayrılması (2 fazlı susuzlaştırma) kimya, gıda, petrol ve madencilik gibi birçok endüstri için de önemlidir.

Nasıl Çalışır

Dekantörlü santrifüj sisteminde katı ve sıvıların ayrılması, yerçekimi kuvvetleri prensibine dayanır. Statik kap, arıtıcı veya lamel ayırıcı gibi 1xG ayırma prensibine dayalı ayırma teknolojilerinde çamurlu bir karışımın (dibe çökmesi) ve suyun (üste çıkması) yerçekimiyle ayrılması önemli bir zaman alırken, santrifüjün hızlı dönüşü bu yerçekimi prensibini büyük ölçüde hızlandırır.

Aslında, dekantör santrifüjünün ürettiği G kuvveti, yerçekiminden üç bin kat daha fazla olabilir ve bu da ayırma işlemini saatlerden sadece saniyelere indirir. Günümüz santrifüjleri karşı akım tipi bir teknolojiye sahiptir. 2 fazlı dekantör santrifüjünde ayırma işlemi, daha yoğun katı parçacıkların iç tamburda sıkıştırılıp çökelmesini ve ardından dekantörün katı madde boşaltma ucundan taşınarak uzaklaştırılmasını sağlar. Santrifüj sıvısı, santrifüjün karşı ucuna yönlendirilir ve santrifüj sıvısı çıkışından uzaklaştırılır. 3 fazlı bir santrifüjde, bölme sistemi santrifüjün içine yerleştirilmiştir. Bölme sistemi, yağın suyla birlikte boşaltılmasını engeller. Yağ (daha hafif faz sıvısı), iki bölme arasında toplanır ve üstten sıyrılır.

Dekantör Santrifüj Çalışma Şeması:

Temel çalışma prensibi, santrifüjün aşağıdaki parçalarını ve işlevlerini içermektedir:

Besleme malzemesi, santrifüjün bir ucundaki besleme borusu girişinden santrifüje girer.

Santrifüj kuvveti nedeniyle, daha ağır parçacıklar sıvının içinden itilerek kabın iç duvarında toplanır; kabın yüksek hızda dönmesi katı ve sıvı maddeleri birbirinden ayırır.

Kasenin sürekli dönmesi, bir VFD (Değişken Frekans Sürücüsü) ile sağlanabilir.

Kase içindeki sarmal konveyör (sarmal), kaseden biraz farklı bir hızda döner (diferansiyel hız).

Sarmal konveyör, katı maddeleri sürekli olarak iç hazne duvarından sıyırır ve katı maddeleri santrifüj konisinin katı madde boşaltma alanına doğru hareket ettirir.

Pascal Yasası (veya birleşik boru sistemi) nedeniyle ve katı madde boşaltma ucunun katı madde tarafından kapatılması sebebiyle sıvı (merkez), katı maddelerin ters yönünde hareket eder.

Santrifüjün diferansiyel hızı, katı maddelerin tutulma süresini kontrol eder; katı maddeler g-kuvveti altında ne kadar uzun süre kalırsa, susuzlaştırma işleminde o kadar kuru hale gelirler.

Çamur Yoğunlaştırma ve Susuzlaştırma için Dekantör Santrifüjler

Biyokatıların depolanması, taşınması ve son kullanım veya bertaraf maliyetleri, yoğunlaştırma veya susuzlaştırma işlevlerini gerçekleştirmek için dekantör santrifüjlerinin seçimini önemli ölçüde etkileyebilir. Genel olarak, susuzlaştırmadan önce çamurun yoğunlaştırılması, suyu uzaklaştırarak depolama için gereken tank hacmini azaltır; susuzlaştırma ise daha fazla suyu uzaklaştırarak daha kuru bir kek malzemesi üretir (kaynak: EPA - Biyokatıların Santrifüjle Yoğunlaştırılması ve Susuzlaştırılması).

ScienceDirect'e göre, çamur yoğunlaştırma işlemi genellikle %3 ila %7 aralığında çamur katı madde konsantrasyonları üretir ve bu da %80'lik bir hacim azalmasına yol açar. Bir çamur yoğunlaştırma sisteminin biyokatıların arıtılmasında yeterli olup olmadığını belirleyen çeşitli faktörler vardır. Bunlar şunlardır:

Çamur Çeşitleri

Atık Aktif Çamur (WAS) / İkincil Çamur – (%0,8-1,3 Toplam Katı Madde)

Suyun doğal olarak ayrışmasını (flok oluşumunu) sağlar ve kolayca topaklanır.

Çok az veya hiç polimer gerekmez. (*)(**)

* Çamur yoğunlaştırma için kullanılan geleneksel dekantör santrifüjler, az miktarda veya hiç polimer kullanmadan çalışabilir ancak daha yüksek enerji tüketimi gerektirir veya ekipmanın kapasitesi sınırlıdır. Diğer yoğunlaştırma teknolojileri (döner tambur, yerçekimi bandı, DAF) %4-5 katı konsantrasyonu elde etmek için polimere ihtiyaç duyar. **SHENZHOU Çamur Yoğunlaştırıcı, geleneksel dekantör santrifüjlere kıyasla %50 daha az enerji tüketimi ve artırılmış kapasite ile polimer kullanmadan %4-5 katı konsantrasyonu elde edecektir.

Birincil Çamur - (%1,5-5 Toplam Katı Madde)

Katı maddeler ağırdır ve çökelirler ancak kolloidal maddeyle doludurlar (bulanık).

İnce parçacıkları çıkarmak zor

Genellikle polimer gereklidir.

Arıtılmış Çamur – (%1,5-3 Toplam Katı Madde)

Kolayca ayarlanamaz;

Genellikle polimer gereklidir.

Tonaj bazında ulaşım maliyetleri

Çöp depolama alanlarında katı madde konsantrasyonu yüzdesi gereksinimleri

Çamurun çamur lagününe atılıp atılamayacağı

Çözündürme işleminden önce dekantör santrifüj kullanılarak çamurun yoğunlaştırılması, çözündürücü tankın boyutunu küçültür ve çamur depolama ve sıvı arazi uygulamalarından önce kullanılabilir. Çamur ürününün kullanım şekline (depolama, arazi uygulaması veya kurutma) bağlı olarak, ürün ne kadar kuru olursa, depolama, taşıma ve bertaraf açısından o kadar uygun maliyetli olur.

Çamur Susuzlaştırma

Dekantör santrifüjlü mekanik susuzlaştırma, yalnızca çamur yoğunlaştırma işlemine kıyasla hacimde %95'lik bir azalma ve %15 ila %35 arasında kuru madde konsantrasyonu sağlayabilir; bu işlemde hacim azalması %80, katı madde konsantrasyonu ise %3 ila %7 arasındadır. Daha fazla su uzaklaştırarak daha kuru bir kek ürünü elde edilmesini sağlayan susuzlaştırma, arıtma, taşıma ve bertaraf maliyetlerinde önemli tasarruflar sağlayacaktır.

Susuzlaştırmanın avantajları şunlardır (kaynak: EPA - Santrifüjle Yoğunlaştırma ve Susuzlaştırma Hakkında Biyokatı Teknoloji Bilgi Formu):

Hacmi azaltarak depolama ve nakliye maliyetlerinden tasarruf sağlar.

Atıkların çöplüğe atılmadan önce serbest sıvıları ortadan kaldırır.

Atıkların yakılması veya ısıtarak kurutulması durumunda yakıt ihtiyacını azaltır.

Su birikmesini ve yüzey akışını ortadan kaldırır.

Hava ile kurutma ve birçok stabilizasyon sürecini optimize eder.

Centrisys susuzlaştırma santrifüjünde, ekipman ne kadar çok çalışırsa, kurulum o kadar hassas hale gelir. Santrifüj kontrol ünitesi santrifüj sistemini otomatik olarak başlatmakla kalmaz, kontrol paketi operatörün santrifüjün hangi modda çalışması gerektiğini önceden seçmesine de olanak tanır. Bir Centrisys dekantör santrifüjü, genellikle çalışmaya başladıktan sonraki 45 dakika içinde %95 oranında optimize edilir. Rotodiff® hidrolik geri tahrik sistemi, görsel gözlemle belirlenebilecekten daha doğru bir şekilde (basınç korelasyonu yoluyla) kek katı madde seviyesi hakkında anlık geri bildirim sağlar. İstenilen basınca ulaşıldığında, Rotodiff hidrolik geri tahrik sistemi, entegre oransal kontrol ünitesi aracılığıyla değişen besleme konsantrasyonuna rağmen kek katı madde seviyesini korur. Tesis operatörünün zaman zaman santrifüj sıvısını gözlemlemesi ve polimeri buna göre ayarlaması gerekecektir, ancak sistem çok az operatör müdahalesiyle optimize edilmiş halde kalır.

Proses Performansı. Belediyelerin atık su arıtma tesislerinin çamur performansı beklentilerini tam olarak sınıflandırmak zordur; bunun nedeni, farklı proseslerin yanı sıra biyokütleye evsel ve endüstriyel katkıların geniş kapsamlı çeşitliliğidir.

Şunlara ihtiyaç vardır:

Çamur özelliklerini tanımlayın.

Ekipmandan beklenen optimum performans seviyelerini tanımlayın.

Çamur tanımları. Performansı daha iyi ölçmek için sınırlar belirlenmeli ve terimler daha iyi nitelendirilmelidir. Aşağıda tanımlanan tüm çamur türleri, endüstriyel katkıların nihai susuzlaştırılmış katı madde konsantrasyonunun %20'sinden az olduğunu ve geleneksel atık su arıtma süreçlerinin kullanıldığını varsaymaktadır. Kimyasal katkı maddelerinin (koku kontrolünde kullanılan potasyum permanganat gibi) çamur şartlandırmasını önemli ölçüde etkilemediği varsayılmaktadır.

Ham Birincil:

Besleme katı maddelerinin birincil çöktürme tankının dibinden geldiği ve bu nedenle %2-7 tonluk bir kıvama sahip olduğu varsayılmaktadır. Anaerobik sindirim veya tanker taşımacılığından önce koyulaştırma için, %95'in üzerinde geri kazanımla %5-10 tonluk bir kek belirtilmektedir ve bu kek kolayca elde edilebilir.

Atık Aktif Çamur:

Besleme katı maddelerinin çoğu %0,4 – %2,0 arasında değişmektedir. Polimer kullanılmadan yapılan çamur yoğunlaştırma işlemi, %85 – %90 geri kazanım oranları için %4 – %6'lık bir kek elde edilmesini sağlar. Polimer, daha yüksek geri kazanım seviyelerinde ve/veya %7 – %10 oranında yoğunlaştırma yapılırken gereklidir. Susuzlaştırma ve yüksek katı maddeli susuzlaştırma işlemleri genellikle %90 – %95 geri kazanım seviyelerinde gerçekleşir.

Ham Karışık Birincil / İkincil Çamur:

Genellikle %3-6 toplam katı madde konsantrasyonunda karışık birincil ve ikincil çamurların çeşitli kombinasyonları bulunur. Bu analiz, çamur türlerinin 50:50 oranında karıştırıldığını varsaymaktadır. Tüm ayırma yöntemlerinde polimer kullanılarak tipik olarak %95'in üzerinde geri kazanım seviyeleri elde edilir.

Karışık Anaerobik Sindirilmiş Çamur:

Sindirim tankına birincil ve ikincil çamurun 50:50 oranında karıştırıldığı varsayıldığında, %2-4 toplam katı madde içeriğine sahip besleme katıları, polimer ile %95'in üzerinde geri kazanım sağlayan spesifikasyonlara yol açar.

Aerobik Olarak Sindirilmiş Çamur:

Aerobik olarak arıtılmış çamur için, besleme katı madde oranı tipik olarak %1 – %2,5'tir. Polimer, %90 – %95 geri kazanım oranında ayırma işlemini gerçekleştirmek için kullanılır.

Bu Bölümde Kullanılan Terimler Sözlüğü

Santrifüjün Diferansiyel Hızı Nedir?

Bir santrifüjün diferansiyel hızı, hazne hızı ile sarmal hız arasındaki farktır.

Kase hızının 3000 RPM olduğunu varsayalım.

Eğer sarmal, 1 RPM'lik diferansiyel hızda önde gidiyorsa, sarmal hızı 3001'dir.

Eğer kaydırma mekanizması 1 RPM'lik diferansiyel hızda gecikme gösteriyorsa, kaydırma hızı 2999'dur.

Centrisys dekantör santrifüjü, hem önde giden hem de geride kalan sarmal olarak çalışabilme özelliğine sahiptir. Önde giden sarmal, hazneye göre daha hızlı döner. Geride kalan sarmal ise hazneye göre daha yavaş döner. Bu yenilikçi sarmal tasarımı, hem hazne hem de sarmal üzerindeki boşaltma nozullarının ömrünü uzatır. Müşterilerimiz için avantajı ise, sarmalın hem önde giden hem de geride kalan olarak çalışabilmesi sayesinde daha az bakım gerektirmesidir.

Çamurun susuzlaştırılması için santrifüjün diferansiyel hızı neden gereklidir?

Santrifüjün 15 kanat setine ve 1'lik bir diferansiyel hıza sahip olduğunu varsayarsak, (besleme girişinden katı madde çıkışına kadar) santrifüjden geçen katı maddeler, G kuvveti altında en fazla 15 dakika santrifüjde kalacaktır. Katı madde tutma süresi diferansiyel hız tarafından belirlenir. Katı maddeler santrifüjde ne kadar uzun süre kalırsa, o kadar kuru olurlar. Daha düşük bir diferansiyel hız, daha kuru bir kek elde edilmesini sağlar.

Diferansiyel hızı 1 RPM'den 2 RPM'ye çıkararak, katı madde tutma süresi yarıya indirilir. Böylece, katı maddeler G kuvveti altında santrifüjde 15 dakika kalmak yerine, teorik olarak daha ıslak bir kek ancak daha temiz bir santrifüj sıvısı elde edilmesini sağlayan 7,5 dakika kalırlar. Diferansiyel hızı iki katına çıkararak, santrifüj içindeki katı madde miktarı yarıya indirilir; daha fazla arıtma alanı oluşur ve bu da daha temiz bir santrifüj sıvısı elde edilmesini sağlar.

Santrifüjün diferansiyel hızı, kritik işlemin genel verimi ile kekin istenen kuruluk seviyesini hesaplarken susuzlaştırma için hayati önem taşır. Tekrar belirtmek gerekirse, daha düşük bir diferansiyel hız, santrifüjde daha fazla zaman anlamına gelir ve daha kuru bir kek elde edilmesini sağlar. Buna karşılık, daha yüksek bir diferansiyel hız, santrifüjde daha az zaman, daha ıslak bir katı madde, ancak daha temiz bir santrifüj sıvısı ve dakikada daha fazla galon (gpm) kapasite anlamına gelir.

Dekantörlü santrifüjde diferansiyel hızın doğru ayarlandığını doğrulamanın en hızlı yolu nedir?

Doğru ayarlanmış diferansiyel hızın en hızlı göstergesi, santrifüj sıvısının temizliğidir. Santrifüj sıvısı berrak ve temiz olduğu sürece, kek katı maddelerinin kuruluğunu optimize etmek için diferansiyel hız azaltılabilir.

Kek katı maddelerinin kuruluğunu görmek imkansızdır, ancak santrifüj sıvısının berraklığını görsel olarak hemen görmek ve optimizasyon sırasında santrifüj sıvısının ne kadar temiz veya kirli olduğuna bağlı olarak ayarlama yapmak mümkündür. Diferansiyel ayarlanırken, santrifüj sıvısı kirli veya bulanık hale gelirse, bu, gerçek diferansiyel hızının çok düşük olduğunun göstergesidir. Santrifüjde çok fazla katı madde depolanır ve bu da santrifüj sıvısının bulanık ve kirli olmasına neden olur.

Santrifüjün beklendiği gibi çalışmadığını, katı maddelerin çok ıslak olduğunu veya santrifüj sıvısının çok bulanık olduğunu fark etmiş olabilirsiniz. "Diferansiyel Hız Kalibrasyonunun Doğrulanması" başlıklı videomuzda da belirttiğimiz gibi, aşağıdaki adımları izleyerek işleminizi durdurmadan geçici değişiklikler yapabilir ve diferansiyel hızı doğrulayabilirsiniz:

Santrifüjünüzü çalıştırın ve besleme sistemini manuel moda alın.

BAR basıncının düşük, 20 BAR'ın altında olduğundan emin olun.

Kontrol panelindeki eğri kontrol sayfasına gidin.

Delta N'yi seçin ve daha yüksek bir değer girin, ardından Enter tuşuna basın.

Girdiğiniz gerçek değerin kabul edildiğinden emin olun.

Gerçek fark 30 saniye içinde ayarlanan değere ulaşmalıdır.

Değeri tekrar bir RPM'ye ayarlayın.

Diferansiyel hızın ayarlanan değere (0,5 RPM gibi küçük bir sapma sorun değil) değiştiğinden emin olun.

Bu, kontrol vanasının ve hidrolik sistemin doğru şekilde çalıştığını doğrular.

Gerçek devir sayısı (RPM) yanıt vermezse, santrifüjün yeniden kalibre edilmesi gerekecektir.

Delta N değerini orijinal ayarına sıfırlayın.

Santrifüjünüzün hızının yeniden kalibrasyonuyla ilgili herhangi bir sorunuz için Centrisys ile iletişime geçin.

Çalışma Hızında Dekantör Santrifüjünün Dengelenmesinin Önemi

Tıpkı bir santrifüjün normal çalışma parametrelerinin dışında çalışıyorsa diferansiyel hızının yeniden kalibre edilmesi gerektiği gibi, bir santrifüj haznesi ve sarmalının da belirli koşullar altında yeniden dengelenmesi gerekecektir. Bu bölümde, bir santrifüjün dengelenmesinin incelikleri ve çalışma hızında dengelemenin neden önemli olduğu ele alınacaktır.

Dekantörlü santrifüjü neden dengelemeliyiz?

Dengesiz bir dekantör santrifüjü, dengesiz araba lastiklerine benzer. Lastik dengesiz olduğunda, yola çarparak direksiyon, hız, güvenlik ve parçaların erken aşınması gibi birçok performans sorununa yol açar. Santrifüj dengelemesinin önemini hafife almak büyük bir hatadır. Yüksek titreşimler, santrifüj parçalarına ve yapısal bileşenlerine erken hasar ve aşınmaya neden olarak daha pahalı onarım maliyetlerine ve gereksiz işlem kesintilerine yol açar.

Dekantörlü santrifüj ne zaman dengelenmelidir?

Dekantör santrifüjünün dengelemesi, büyük bir onarım veya yeniden yapılandırmadan sonra, 15.000 ila 20.000 saatlik kullanım sonrasında veya çalışma sırasında aşırı gürültü ve titreşim oluştuğunda yapılmalıdır.

Dekantörlü santrifüjün hangi parçalarının dengelenmesi gerekir?

Genellikle santrifüj haznesi ve sarmal kısmı dengelenir. Her biri ayrı ayrı dengelenir. Ancak daha sonra, sorunsuz çalıştıklarından ve gerekli çalışma özelliklerine uygun olduklarından emin olmak için birlikte dengelenir ve test edilirler.

Dekantörlü santrifüj nerede ve nasıl dengelenmelidir?

Santrifüjün çalışma hızında dengelenmesi önemlidir. Santrifüjler çok yüksek hızlarda çalışabilir: yerçekimi hızının 2000 ila 4000 katı (G kuvveti olarak adlandırılır). Santrifüj haznesini ve sarmalını doğru bir şekilde dengelemenin tek yolu, onları normal çalışma hızlarında dengelemektir.

Tahmin edebileceğiniz gibi, yüksek hızlarda ekipman dengeleme, uygun koruma ve protokoller olmadan tavsiye edilmez. Bu nedenle Centrisys'te, son teknoloji ürünü dengeleme bunkerimizle yenilikçi bir yaklaşım geliştirdik.

Centrisys'e onarım veya yeniden yapım için gönderilen ve ardından dengeleme gerektiren santrifüjler, Santrifüj Dengeleme Bunker'ımızda bu işlemden geçirilir. Bu özel atölye alanı, çalışanlarımızın ve işlemi izlemeye gelen müşterilerimizin gerekli güvenliğini ve korunmasını sağlar. Yüksek hızlı dengeleme sırasında gürültüyü azaltmanın yanı sıra, operatörlerimiz ve servis teknisyenlerimiz için de çok ihtiyaç duyulan bir güvenlik önlemi sunar.

Ekibimizin güvenliğinin ötesinde, santrifüj dengeleme bunker çukurumuz 13 fit derinliğinde, 20 fit genişliğinde ve 40 fit uzunluğundadır. Mümkün olan en sağlam temeli sağlamak için bunkerin içine on altı kamyon dolusu beton dökülmüştür. İki adet 15 tonluk vinç, santrifüj kaplarını ve silindirlerini çukurun içine ve dışına hareket ettirir. Dengeleyici çalışırken bunker, geri çekilebilir çelik ve beton bir çatı ile kapatılır.

Schenck HM7U dengeleme makinesi, 44 inç veya daha büyük çaplı santrifüjlerde çalışma hızlarında ve üzerinde dengeleme yapabilir ve daha büyük, daha ağır rotorları işleyebilir. Bu son teknoloji dengeleme haznesinin oluşturulması, yeni nesil santrifüjlerin üretimi ve servisi için doğal bir adımdır.

Servis merkezimizde balans ayarı sırasında bizzat bulunmak istemeyen müşteriler, balans okumalarının doğrudan web arayüzü üzerinden kendilerine gönderilmesini sağlayabilirler.

Operasyonel hızda veya bu hızın üzerinde doğru santrifüj dengelemesi, iyi planlanmış bir önleyici bakım programının ilk kritik adımıdır. Bu, dekantör santrifüjünün sorunsuz çalışmasını sağlayacak ve onarımları ve gereksiz arıza sürelerini en aza indirecektir.