Een veel voorkomende slibontwateringsvraag begint met één cijfer: "Mijn slibdebiet is 5 m³/u. Welke schroefpers moet ik kiezen?" Helaas is de slibstroom alleen niet voldoende om een schroefpers correct te dimensioneren. Twee slibstromen kunnen exact hetzelfde hydraulische debiet hebben, maar een totaal verschillende vastestofbelasting. De bruikbaardere ontwerpparameter is het laden van droge vaste stoffen, normaal gesproken uitgedrukt als kg-DS/u. De juiste selectie van een schroefpers moet beginnen met droge vaste stoffen en vervolgens worden geverifieerd aan de hand van het slibtype, de voedingsconcentratie, de polymeerrespons, de bedrijfsuren, de droogheid van de cake en de filtraatkwaliteit.
Waarom alleen m³/u de verkeerde manier is om een schroefpers op maat te maken
Schroefpersen ontvangen slib dat voornamelijk uit water bestaat. Het percentage werkelijke vaste stoffen kan sterk variëren, afhankelijk van het behandelingsproces, de indikkingsmethode, de afvalwaterbron en de stroomopwaartse apparatuur.
Beschouw twee slibstromen:
Verdun slib
- Debiet: 5 m³/u
- Vaste stoffen: 0,5%
- Geschatte droge stof: 25 kg-DS/uur
Geconcentreerd slib
- Debiet: 5 m³/u
- Vaste stoffen: 4%
- Geschatte droge stof: 200 kg-DS/u
Het hydraulisch debiet is identiek, maar Slib B bevat ongeveer acht keer zoveel droge vaste stoffen. De schroefbelasting, compressievraag, polymeerbehoefte, cakeproductie en afvoerbelasting zijn daarom totaal verschillend.
De capaciteit van de schroefpers moet in de eerste plaats worden afgestemd op het laden van droge vaste stoffen, terwijl de slibstroom bepaalt hoeveel vloeistofvolume door de machine moet gaan.
Wat betekent kg-DS/u?
DS staat voor droge vaste stoffen . De eenheid kg-DS/h beschrijft hoeveel kilogram daadwerkelijk droog materiaal er per uur in de ontwateringsmachine komt.
Een kubieke meter slib betekent niet één kubieke meter vaste stof. Het grootste deel van dat volume bestaat uit water.
Voor een vereenvoudigde schatting, als de slibdichtheid dicht bij water ligt:
| Concentratie van vaste stoffen | Geschatte droge stof per 1 m³ slib |
|---|---|
| 0,5% | 5 kg DS |
| 1% | 10kg DS |
| 2% | 20 kg DS |
| 3% | 30kg DS |
| 4% | 40 kg DS |
Deze waarden zijn vereenvoudigde technische schattingen. De werkelijke slibdichtheid en -samenstelling kan variëren, vooral bij mineraalrijk, vetrijk of chemisch neergeslagen slib.
Hoe de lading van droge vaste stoffen te berekenen
Wanneer de slibconcentratie bekend is, kan de drogestofbelasting worden geschat op basis van de slibstroom en het vastestofpercentage.
Voorbeeld 1: 4 m³/u bij 1,5% vaste stof
4 × 1,5 × 10 = 60 kg-DS/u
Voorbeeld 2: 4 m³/u bij 4% vaste stof
4 × 4 × 10 = 160 kg-DS/u
Beide stromen hebben dezelfde hydraulische stroom van 4 m³/u, maar het tweede slib bevat meer dan tweemaal zoveel droge stof.
Deze berekening moet een van de eerste stappen zijn in elke offerteaanvraag voor slibontwatering.
Waarom de slibconcentratie de perscapaciteit van de schroef zo sterk verandert
Een schroefpers pompt niet zomaar slib van de ene naar de andere kant. Het moet geleidelijk water scheiden terwijl de vaste stoffen worden getransporteerd en gecomprimeerd.
Naarmate de concentratie vaste stoffen toeneemt, nemen verschillende belastingen tegelijkertijd toe:
- schroeftransportbelasting;
- compressieweerstand;
- cake-ontladingsmassa;
- vraag naar polymeren;
- wrijving in het ontwateringsgedeelte;
- vaste stoffen die door de ring- of schermstructuur worden opgevangen.
Dit betekent dat een machine een relatief hoge m³/u zeer verdund slib kan accepteren, maar een veel lagere m³/u geconcentreerd slib.
Een schroefpers moet aan beide worden getoetst. Een hoog watervolume kan hydraulische belasting veroorzaken, terwijl een hoog drogestofgehalte mechanische belasting en ontwateringsbelasting veroorzaakt.
Verschillende slibsoorten gedragen zich verschillend, zelfs bij dezelfde kg-DS/h
Het laden van droge vaste stoffen is het juiste uitgangspunt, maar het is niet de enige maatparameter. Twee slibstromen van 100 kg-DS/h kunnen zich tijdens het ontwateren toch heel verschillend gedragen.
| Slibtype | Typisch ontwateringsgedrag | Belangrijkste zorg |
|---|---|---|
| Afval actief slib | Vaak lastig | Hoog gebonden water en samendrukbaarheid |
| DAF-slib | Zeer variabel | MIST, kleverige vaste stoffen en polymeergevoeligheid |
| Chemisch slib | Meer mineraalrijk | Dichte neerslag en anorganische belasting |
| Primair slib | Vaak makkelijker dan biologisch slib | Grove vaste stoffen en vezels |
| Verteerd slib | Variabel | Zwakke vlokstructuur en veranderende reologie |
Afval-actief slib
Biologisch slib bevat cellen, extracellulaire polymere stoffen en grote hoeveelheden gebonden water. Zelfs als de hoeveelheid droge vaste stoffen matig is, kan het verwijderen van water moeilijk zijn.
DAF Slib
DAF-slib kan vetten, oliën, vet, vaste voedselbestanddelen of chemisch gegenereerde vlokken bevatten. Het kan licht zijn en stroomopwaarts drijvend, maar plakkerig en moeilijk samen te drukken in een ontwateringsmachine.
Chemische neerslag Slib
Metaalhydroxiden, fosforneerslagen en minerale vaste stoffen kunnen de dichtheid verhogen en de cakestructuur veranderen. Schuurvermogen en anorganische belasting kunnen ook belangrijker worden.
Het slibtype vertelt u hoe moeilijk het kan zijn om die vaste stof te ontwateren.
Polymeerconditionering kan de effectieve schroefperscapaciteit veranderen
Veel slibstromen hebben polymeerconditionering nodig voordat ze de ontwateringssectie binnenkomen. Polymeer helpt fijne vaste stoffen te combineren tot sterkere vlokjes en vrij water effectiever vrij te geven.
Een goede conditionering kan:
- de opvang van vaste stoffen verbeteren;
- verhoog de helderheid van het filtraat;
- ondersteuning van stabiele cakevorming;
- vermindering van het verlies aan vaste stoffen door ringopeningen;
- praktische doorvoer verbeteren.
Fijne vaste stoffen kunnen met het filtraat ontsnappen, de koekvorming wordt onstabiel en de effectieve capaciteit kan afnemen.
Vrij water scheidt zich gemakkelijker af en vaste stoffen vormen een beter hanteerbare cake.
Een teveel aan chemicaliën kan de bedrijfskosten verhogen en soms de verwerking van slib bemoeilijken.
Het polymeertype is ook van belang. Het verhogen van de dosering kan niet oneindig compenseren voor een polymeer dat slecht is afgestemd op het slib.
Als de uitvlokking slecht is, kan de werkelijke doorvoer en filtraatkwaliteit veel slechter zijn dan alleen op basis van de machinespecificaties verwacht wordt.
Welke vaste stofconcentratie is het beste voor een schroefpers?
Er bestaat niet één ideaal vastestofpercentage voor iedere schroefpers en iedere slibsoort. De beste concentratie hangt af van het machineontwerp, de slibreologie, de polymeerrespons en het gewenste cakeresultaat.
Als het slib te verdund is
De machine moet een grote hoeveelheid water verwerken om een relatief kleine hoeveelheid vaste stoffen terug te winnen.
Dit kan:
- verhoog de hydraulische belasting;
- de effectieve doorvoer van vaste stoffen verminderen;
- verleng de bedrijfstijd van de pomp;
- het volume van de polymeeroplossing vergroten;
- het ontwateringsgedeelte minder efficiënt maken.
Als slib te geconcentreerd is
Zeer geconcentreerd slib kan moeilijk te verpompen, te mengen en te conditioneren zijn. Het is mogelijk dat het polymeer zich niet gelijkmatig verdeelt en dat de schroefbelasting snel toeneemt.
Wanneer voorverdikking helpt
Voorverdikking kan het vloeistofvolume dat de schroefpers binnendringt aanzienlijk verminderen.
Stel bijvoorbeeld dat de dagelijkse productie van droge vaste stoffen 200 kg bedraagt.
| Voer vaste stoffen in | Geschatte slibvolume nodig voor 200 kg DS |
|---|---|
| 0,5% | 40 m³ |
| 1% | 20 m³ |
| 2% | 10 m³ |
| 4% | 5 m³ |
De droge vaste stoffen zijn hetzelfde, maar het hydraulische volume verandert dramatisch.
Waarom piekladingen met droge vaste stoffen belangrijker zijn dan het dagelijks gemiddelde
Een andere veel voorkomende maatfout is het delen van de dagelijkse productie van vaste stoffen door 24 uur, zelfs als de schroefpers niet continu werkt.
Stel dat een afvalwaterinstallatie produceert:
Delen door 24 geeft:
1.200 ÷ 24 = 50 kg-DS/u
Maar de machine heeft maar acht uur om het slib te verwerken:
1.200 ÷ 8 = 150 kg-DS/u
Het werkelijk benodigde bedrijfsvermogen is daarmee circa drie maal hoger dan het misleidende daggemiddelde.
Ontwerpers moeten ook rekening houden met:
- batch slibafvoer;
- volume slibopslagtank;
- stilstand bij het schoonmaken;
- onderhoudsperioden;
- operationele schema's voor het weekend;
- toekomstige groei van vaste stoffen.
Zorg ervoor dat de pers niet exact op 100% van de nominale capaciteit wordt gedimensioneerd
Een schroefpers die precies is geselecteerd op de verwachte maximale belasting van vaste stoffen, heeft mogelijk zeer weinig operationele flexibiliteit.
Echte slibomstandigheden veranderen met:
- productievolume;
- seizoensgebonden afvalwaterkenmerken;
- biologische procesprestaties;
- chemische dosering;
- slibleeftijd;
- FOG-concentratie;
- percentage vaste stoffen in het voer.
Daarom moet de juiste operationele marge worden geselecteerd op basis van de variabiliteit van het slib en het belang van redundantie.
Kritieke installaties kunnen ook meerdere persen of standby-capaciteit nodig hebben, zodat het ontwateren tijdens het onderhoud kan doorgaan.
De grootte van de schroefpers moet ook overeenkomen met de cake- en filtraatdoelen
Doorvoer is niet het enige prestatiedoel. Kopers moeten ook definiëren wat ze van de ontwaterde cake en het filtraat verwachten.
Vaste stoffen van cake
Een drogere cake kan het transport- en afvoervolume van het slib verminderen, maar een hogere droogte van de cake kan meer compressie, een lagere schroefsnelheid, sterkere conditionering of een langere verblijftijd vereisen.
Filtraatkwaliteit
Als er te veel vaste stoffen door de ontwateringsspleten ontsnappen, neemt de TSS van het filtraat toe en kunnen deze vaste stoffen terugkeren naar de voorkant van de afvalwaterinstallatie.
Deze doelstellingen kunnen met elkaar concurreren. Een configuratie die alleen is geoptimaliseerd voor maximale doorvoer levert mogelijk niet de droogste cake op.
Vergelijk de capaciteit samen met de vaste stoffen van de cake, de filtraatkwaliteit, de vraag naar polymeren, het energieverbruik en de operationele stabiliteit.
Uitgewerkt voorbeeld: een schroefpers selecteren na een DAF-systeem
Denk aan een voedselverwerkende afvalwaterinstallatie waar een DAF-systeem vlotterslib produceert dat naar een schroefpers wordt gestuurd.
Stap 1: Bereken de onmiddellijke lading droge vaste stoffen
4 × 3 × 10 = 120 kg-DS/u
Stap 2: Vergelijk de dagelijkse productie van vaste stoffen
Als het slibsysteem ongeveer 1.200 kg DS/dag produceert en de pers 10 uur draait:
1.200 ÷ 10 = 120 kg-DS/u
De twee berekeningen komen overeen, wat een nuttige kruiscontrole oplevert.
Stap 3: Selecteer niet alleen een machine vanaf 120 kg DS/u
De definitieve selectie moet nog worden bevestigd:
- of het slib FOG-rijk DAF-slib is;
- feitelijke polymeerrespons;
- vereiste cake-vaste stoffen;
- piekconcentratie vaste stoffen;
- dagelijkse openingstijden;
- onderhoudsvereisten;
- of er standby-capaciteit nodig is.
Welke informatie moet worden opgenomen in een offerteaanvraag voor een schroefpers?
Met een volledige offerteaanvraag kan de leverancier de werkelijke ontwateringswerkzaamheden evalueren in plaats van simpelweg een machine aan één stroomnummer te koppelen.
Slibbron
- DAF-slib
- Afval actief slib
- Primair slib
- Chemisch slib
- Verteerd slib
Hydraulische gegevens
- Slibstroom, m³/h
- Dagelijks slibvolume
- Piekvoerstroom
Gegevens over vaste stoffen
- Vastestofpercentage voer
- kg-DS/dag
- Piek kg-DS/u
Slibkenmerken
- FOG
- Vezels
- Anorganische vaste stoffen
- pH
- Temperatuur
Bedrijfsschema
- Uren per dag
- Dagen per week
- Vereiste redundantie
Vereist resultaat
- Doel cake vaste stoffen
- Filtraatkwaliteit
- Definitieve verwijderingsmethode
Chemische conditionering
- Huidig polymeertype
- Polymeer dosis
- Bestaande uitvlokapparatuur
- Beschikbaar slibmonster voor testen
Veelvoorkomende fouten bij het dimensioneren van schroefpersen
Selecteren op m³/h Alleen
De hydraulische stroom laat niet zien hoeveel vaste stof de machine daadwerkelijk moet verwerken.
Geen vaste stoffen in het voer meten
Zonder vastestofconcentratie kan kg-DS/h niet betrouwbaar worden berekend.
Dagelijkse DS delen door 24
Als de pers slechts acht uur per dag draait, is de benodigde uurcapaciteit veel hoger.
Het slibtype negeren
Biologisch, DAF en chemisch slib kunnen zich bij dezelfde drogestofbelasting heel verschillend gedragen.
Polymeerreactie negeren
Een slechte uitvlokking kan de doorvoer verminderen en het verlies aan vaste stoffen in het filtraat vergroten.
Precies op maximale capaciteit selecteren
De werkelijke slibconcentratie en productiebelasting kunnen boven het normale ontwerppunt schommelen.
Alleen kijken naar de doorvoer
Droogte van de koek, filtraatkwaliteit en polymeerkosten maken ook deel uit van de daadwerkelijke ontwateringsprestaties.
Wilt u een schroefpers voor uw slib selecteren?
NIHAO kan helpen bij het evalueren van de capaciteit van de schroefpers op basis van de daadwerkelijke lading van droge vaste stoffen in plaats van alleen de afvalwaterstroom. Stuur ons uw slibbron, slibstroom, concentratie vaste stoffen, dagelijkse productie van droge stoffen, bedrijfsuren, actuele polymeerinformatie en vereiste cakedroogte.
Met deze parameters kan het ontwateringssysteem worden gecontroleerd op hydraulische belasting, kg-DS/u-capaciteit, vereisten voor slibconditionering, cakeproductie en bedrijfsmarge voordat de apparatuur wordt geselecteerd.
Veelgestelde vragen
Hoe bereken ik de capaciteit van de schroefpers?
Begin met het berekenen van de drogestofbelasting in kg-DS/u op basis van de slibstroom en de concentratie vaste stoffen in het voer. Controleer vervolgens de machine op het slibtype, de bedrijfsuren, de polymeerrespons, de hydraulische stroom, de vaste stoffen in de cake en de filtraatvereisten.
Wat betekent kg-DS/h bij slibontwatering?
kg-DS/h betekent kilogram droge stof per uur. Het vertegenwoordigt de werkelijke vaste massa die de ontwateringsmachine moet verwerken, met uitzondering van het grootste deel van het water in het slib.
Kan de capaciteit van de schroefpers worden geselecteerd in m³/u?
Niet betrouwbaar. De slibstroom moet worden gecontroleerd, maar twee stromen met dezelfde m³/u kunnen zeer verschillende vaste stofconcentraties hebben en dus zeer verschillende droge stofbelastingen.
Hoe beïnvloedt de slibconcentratie de grootte van de schroefpers?
Een hogere concentratie vaste stoffen in de voeding verhoogt de belasting van droge vaste stoffen bij hetzelfde hydraulische debiet. Dit verhoogt de schroefbelasting, de cakeproductie en de vraag naar ontwatering.
Hoe reken ik de slibstroom om naar kg droge stof per uur?
Voor een vereenvoudigde schatting wanneer de slibdichtheid dicht bij die van water ligt, vermenigvuldigt u de slibstroom in m³/u met de vaste stofconcentratie in procenten en vermenigvuldigt u dit vervolgens met 10.
Heeft DAF-slib een andere schroefpers nodig dan actiefslib?
Het kan. DAF-slib kan meer FOG, chemische vlokken en kleverige vaste stoffen bevatten, terwijl actief slib vaak meer gebonden water bevat. Zowel de drogestofbelasting als het slibontwateringsgedrag moeten worden geëvalueerd.
Heeft de polymeerdosering invloed op de capaciteit van de schroefpers?
Ja. Een goede polymeerconditionering kan de opname van vaste stoffen, de afgifte van vrij water en de koekvorming verbeteren. Een slechte polymeerkeuze of -dosering kan de praktische doorvoer verminderen en de filtraatkwaliteit verslechteren.
Moet slib vóór een schroefpers worden ingedikt?
Voorverdikking kan nuttig zijn als het slib erg verdund is, omdat het het hydraulisch volume dat de pers binnenkomt, vermindert. Of dit nodig is, hangt af van de slibconcentratie, beschikbare apparatuur en de gekozen schroefpers.
Hoeveel reservecapaciteit moet een slibschroefpers hebben?
Er bestaat geen universeel percentage. De operationele marge moet de variabiliteit van het slib, de piekbelasting aan droge vaste stoffen, onderhoudsvereisten, redundantie en toekomstige plantengroei weerspiegelen.
Vermindert een hoger gehalte aan vaste stoffen in de cake de doorvoer van de schroefpers?
Het kan. Het bereiken van een drogere cake kan een grotere compressie, een lagere schroefsnelheid of meer conditionering vereisen, dus de doorvoer en droogheid van de cake moeten tijdens het gebruik vaak in evenwicht worden gebracht.
Engels
عربي
Spaans
