Một nhà máy thực phẩm sản xuất 40 mét khối bùn mỗi ngày với hàm lượng chất rắn khô là 2% sẽ không trả tiền để xử lý bùn. Nó đang trả tiền để di chuyển nước. Ở nồng độ đó, ít hơn một tấn tải hàng ngày là vật liệu rắn thực tế; 39 tấn còn lại chỉ tồn tại để chở nó.
Kết luận đầu tiên là vì nó thay đổi nơi ngân sách nên chi: trong hầu hết các chương trình giảm thiểu chất thải công nghiệp, việc giảm khối lượng chất thải lớn nhất và rẻ nhất xảy ra ở giai đoạn khử nước và sấy khô, không phải ở dây chuyền sản xuất. Thay đổi quy trình tạo ra chất thải là việc đáng làm nhưng thường chậm, tốn nhiều vốn và gắn liền với chất lượng sản phẩm. Việc loại bỏ nước diễn ra nhanh chóng, có thể đo lường được và có thể quay lại nếu con số không như ý muốn.
Phần tiếp theo đề cập đến việc loại bỏ nước có thể đi được bao xa trên thực tế, công nghệ nào phù hợp với loại bùn nào, hóa đơn năng lượng gây bất lợi cho bạn ở đâu và những gì cần ghi vào thông số kỹ thuật mua hàng để thiết bị vẫn hoạt động sau khi hết hạn bảo hành.
Tại sao nước chứ không phải chất rắn lại quyết định hóa đơn rác thải của bạn
Bùn là một huyền phù rất loãng và chi phí xử lý nó tuân theo quá trình pha loãng gần như tuyến tính. Một dòng nước có hàm lượng chất rắn khô là 2% mang theo khoảng 49 kg nước cho mỗi kg chất rắn. Tập trung nó đến 6% và âm lượng giảm xuống khoảng một phần ba. Đưa nó lên 25% bằng cách khử nước cơ học và chỉ còn lại một phần mười hai. Làm khô nó đến 80% và vị trí rời khỏi vật liệu là một phần bốn mươi so với những gì bạn đã bắt đầu.
Về số lượng: 100 mét khối bùn 2% chứa 2 mét khối chất rắn khô. Dày lên đến 6%, tức là khoảng 33 mét khối. Khử nước tới 25%, 8 mét khối. Sấy khô đến 80%, thể tích 2,5 mét khối.
Vật liệu còn lại ở mỗi giai đoạn, trên 100 m³ bùn rắn khô 2%
Lý do vấn đề này có ý nghĩa thương mại là vì phí thải được tính theo khối lượng ướt hoặc thể tích ướt chứ không phải trên chất rắn khô. Vận chuyển, thuế chôn lấp, phí cổng đốt và báo cáo lượng carbon ngày càng tăng về vận chuyển ở mọi quy mô với những gì xe tải thực sự chở. Hàm lượng chất rắn khô là một biến số bạn có thể thay đổi mà không cần chạm vào quá trình ngược dòng.
Hệ thống phân cấp chất thải được quy định trong Chỉ thị Khung Chất thải của EU (2008/98/EC) đặt việc ngăn ngừa lên hàng đầu và xử lý sau cùng, và trật tự đó là hợp lý. Nhưng biện pháp phòng ngừa trong chỉ thị này bao gồm việc giảm khối lượng và mức độ độc hại của chất thải chứ không chỉ giảm lượng chất thải được tạo ra. Giảm khối lượng thông qua khử nước là một biện pháp phòng ngừa hợp pháp theo định nghĩa đó và hầu như luôn là biện pháp nhanh nhất được thực hiện.
Kết hợp công nghệ khử nước với bùn bạn có
Không có máy khử nước nào tốt nhất. Chỉ có chiếc máy chịu đựng được nguồn cấp dữ liệu của bạn. Bùn dầu từ quá trình gia công kim loại không giống như bùn thải đô thị đã được phân hủy hoặc cặn xơ từ nhà máy nước giải khát, và sự khác biệt thể hiện ở mức tiêu thụ polyme, độ khô của bánh và tần suất người vận hành phải can thiệp.
| Công nghệ | Chất rắn khô bánh điển hình | Nhu cầu polyme | Sự chú ý của người vận hành | Nó phù hợp ở đâu |
|---|---|---|---|---|
| Máy ép trục vít | 20–30% | Thấp đến trung bình | Thấp, tự làm sạch | Thức ăn có dầu, xơ và đa dạng; trang bị thêm chặt chẽ |
| Máy ép lọc đai | 20–28% | Trung bình | Cao; giặt và theo dõi vải | Công suất cao, bùn khoáng và bùn đô thị |
| Máy ly tâm | 20–25% | Cao | Trung bình; low wash water use | Địa điểm nhỏ gọn, khối chịu cắt |
| Cao-pressure belt deep dewatering | 40–55% | Trung bình to high | Trung bình; conditioning is critical | Các địa điểm nơi chi phí vận chuyển chiếm ưu thế |
| Sấy nhiệt ở nhiệt độ thấp | 70–90% | Yêu cầu khử nước thượng nguồn | Thấp | Cao landfill or incineration fees; co-firing routes |
Có hai bẫy lựa chọn đáng được nêu tên. Đầu tiên là mua chỉ dựa trên độ khô của bánh: một máy đạt 30% đối với bùn khoáng thoát nước tự do có thể chỉ đạt 18% đối với máy có dầu mỡ và liều polyme cần thiết để thu hẹp khoảng cách đó có thể tốn kém hơn chi phí tiết kiệm vận chuyển. Thứ hai là bỏ qua việc từ chối. Các nhà máy công nghiệp hiếm khi chạy hết công suất trên bảng tên trong suốt cả năm và một chiếc máy có kích thước đạt mức cao nhất hàng năm sẽ hoạt động kém ở mức nửa tải.
Máy ép bùn trục vít Dòng QBDL Áp suất cơ học làm tăng chất rắn khô lên tới 45%, giảm một nửa khối lượng ướt khi xử lý theo tấn. Xem sản phẩm → Khử nước sâu: Loại nước rẻ nhất mà bạn có thể loại bỏ
Nếu tuyến đường xử lý của bạn tính phí theo tấn thì việc tăng từ khoảng 25% lên 45% chất rắn khô là khoản đầu tư mang lại lợi nhuận cao nhất cho toàn bộ chuyến tàu. Nó giảm một nửa khối lượng ướt được vận chuyển và thực hiện điều đó bằng áp suất cơ học chứ không phải bằng nhiệt, do đó chi phí vận hành trên mỗi tấn nước được loại bỏ chỉ bằng một phần nhỏ của sấy khô bằng nhiệt.
Số học rất đơn giản. Một thiết bị đai áp suất cao nâng bánh từ 25% lên 45% chất rắn khô sẽ loại bỏ khoảng 1,8 tấn nước cho mỗi tấn chất rắn khô được xử lý. Nếu phí vận chuyển và phí qua cổng là 60 đơn vị tiền tệ/tấn ướt, tức là tiết kiệm được khoảng 190 đơn vị tiền tệ/tấn chất rắn khô, trước khi có bất kỳ thay đổi nào trong quy trình ngược dòng.
Việc nắm bắt là điều hòa. Việc khử nước sâu phụ thuộc vào cấu trúc bông bùn tồn tại ở áp suất rất cao, điều đó có nghĩa là việc lựa chọn polyme và kiểm soát liều lượng quan trọng hơn bản thân máy ép. Thực vật gặp khó khăn ở đây thường định lượng bằng cách thử và sai thay vì đo chất rắn khô. Đối với các nguồn cấp dữ liệu công nghiệp có thể thay đổi, việc xác định đặc điểm phạm vi mà bạn thực sự sẽ thấy có giá trị hơn việc tối ưu hóa cho một mẫu duy nhất và nguyên tắc tương tự cũng được áp dụng trên xử lý nước thải công nghiệp ứng dụng.
Cao Pressure Belt Continuous Sludge Deep Dewatering Machine Máy ép đai áp suất cao liên tục áp dụng lực cắt hai chiều để phá hủy sự ổn định của keo, cắt giảm lượng bùn và chi phí vận chuyển cho các nhà máy đô thị. Xem sản phẩm → Sấy khô: Nơi quyết định hóa đơn năng lượng
Sấy nhiệt là điểm mà việc giảm chất thải công nghiệp không còn rẻ nữa. Một máy sấy vành đai nhiệt độ thấp bơm nhiệt thường làm bay hơi một kg nước để tạo ra khoảng 0,3 đến 0,4 kWh điện, vì nó thu hồi nhiệt ẩn mà nó vừa giải phóng. Một máy sấy làm nóng bằng hơi nước hoặc khí cần khoảng 800 đến 900 kWh năng lượng nhiệt cho mỗi tấn nước bay hơi, cộng với công suất quạt và băng tải. Ở nơi có nhiệt thải thực sự, khoảng cách đó sẽ thu hẹp lại; trên một trang web mua xăng theo giá thị trường, điều này thường không xảy ra.
Sự so sánh đã được thực hiện chi tiết hơn trong phân tích của trang này về chi phí sấy nhiệt độ thấp so với nhiệt độ cao , và kết luận chung là: chỉ khô khi điểm đến yêu cầu.
Hàm lượng chất khô dạng bánh, % khối lượng. Phạm vi thay đổi tùy theo đặc điểm thức ăn và điều kiện.
Một quy tắc quyết định khả thi: chỉ làm khô nếu quá trình thải bỏ hoặc tái sử dụng thực tế yêu cầu sản phẩm khô hoặc nếu phí tránh được trên mỗi tấn ướt vượt quá chi phí sấy khô trên mỗi tấn nước bay hơi. Trong thử nghiệm đó, việc sấy khô để đồng đốt trong lò nung xi măng thường làm sạch thanh. Việc sấy khô chỉ đơn giản là để giảm số lần di chuyển của xe tải thường không thực hiện được, trừ khi địa điểm có lượng nhiệt dư thừa mà nếu không sẽ bị loại bỏ.
Thấp Temperature Belt Type Sludge Drying Machine with Heat Pump Quá trình hút ẩm bằng bơm nhiệt thu hồi nhiệt ẩn thành bùn khô ở nhiệt độ không khí hồi lưu 48–56°C, giảm thể tích khi cần sản phẩm khô. Xem sản phẩm → Thực tế trang bị thêm: Lắp tàu vào một nhà máy hiện có
Trong thực tế, bùn ít ảnh hưởng đến thiết kế hơn so với tòa nhà. Hầu hết các dự án giảm thiểu chất thải công nghiệp đều là trang bị thêm cho một nhà máy chưa bao giờ được bố trí cho chúng và các ràng buộc ràng buộc thường là vật lý hơn là hóa học:
Chế độ xem đẳng cự của đường giảm âm lượng ba giai đoạn. Số liệu mang tính minh họa, dựa trên thức ăn chứa 2% chất rắn khô.
- Dấu chân và khoảng không trên đầu. Máy sấy cao; một máy sấy đai bơm nhiệt có thể cần khoảng trống từ 4 đến 6 mét theo chiều dọc cộng với khả năng tiếp cận dịch vụ phía trên nó.
- Lưu trữ bộ đệm. Quá trình khử nước và sấy khô hiếm khi diễn ra cùng một nhịp độ, do đó, silo bánh hoặc phễu giữa chúng không phải là tùy chọn.
- Trang điểm polyme. Độ chính xác của việc định lượng phụ thuộc vào chất lượng và nhiệt độ nước pha loãng nhất quán cũng như vào người sở hữu hiệu chuẩn.
- Thông gió và mùi. Phòng khử nước tạo ra khí dung; sấy tạo ra hơi nước. Cả hai đều cần phải được thiết kế, không được thêm vào sau này.
- Công suất cân bằng. Một máy sấy cỡ lớn được cung cấp bởi một máy ép cỡ nhỏ sẽ chỉ chạy trống trong hầu hết ca làm việc.
Những gì cần viết vào đặc điểm kỹ thuật
Thông số kỹ thuật mơ hồ là lý do chính khiến các dự án khử nước không được thực hiện dưới mức. Sáu mệnh đề thực hiện hầu hết công việc:
- Xác định nguồn cấp dữ liệu dưới dạng cửa sổ chứ không phải một con số: phạm vi chất rắn khô, hàm lượng chất xơ và dầu, nhiệt độ và sự thay đổi theo mùa.
- Yêu cầu đảm bảo độ khô của bánh ở liều polyme đã nêu, tính bằng kg polyme trên mỗi tấn chất rắn khô.
- Thể hiện năng suất bằng kilôgam chất rắn khô trên giờ, không bao giờ tính bằng mét khối trên giờ.
- Nêu rõ mức tiêu thụ năng lượng trên mỗi tấn nước bay hơi và xác định ranh giới: nó có bao gồm thành phần polyme, hệ thống thông gió và băng tải không?
- Đồng ý với quy trình kiểm tra nghiệm thu trước khi ký: ai cung cấp bùn, thời gian chạy kéo dài bao lâu và điều gì sẽ xảy ra nếu không đảm bảo.
- Liệt kê các bộ phận bị hao mòn một cách rõ ràng, kèm theo tuổi thọ và giá cả dự kiến: vít, vải lọc, lưỡi cạo và vòng đệm.
Câu hỏi thường gặp về giảm thiểu chất thải công nghiệp
Q1. Giảm chất thải công nghiệp có ý nghĩa gì trong thực tế?
Nó có nghĩa là cắt giảm khối lượng hoặc khối lượng chất thải rời khỏi địa điểm và con đường nhanh nhất thường là loại bỏ nước. Phòng ngừa tại dây chuyền sản xuất là vấn đề quan trọng, nhưng việc giảm khối lượng bằng cách làm đặc, khử nước và sấy khô sẽ mang lại khoản tiết kiệm có thể đo lường được trong vòng vài tuần.
Q2. Máy khử nước bùn có thể giảm khối lượng chất thải đến mức nào?
Tăng từ 2% lên 25% chất rắn khô sẽ giảm thể tích ướt khoảng 90%. Ở hầu hết các nhà máy, loại bỏ phần lớn các chuyến vận chuyển mà không thay đổi bất cứ điều gì ở thượng nguồn phòng khử nước.
Q3. Sự khác biệt giữa khử nước bùn và sấy bùn là gì?
Khử nước uses mechanical pressure to reach roughly 20–50% dry solids. Drying uses heat to reach 70–90%. Dewatering is far cheaper per tonne of water removed, so drying should follow it, not replace it.
Q4. Lựa chọn thiết bị xử lý nước thải công nghiệp như thế nào?
Bắt đầu từ nguồn cấp dữ liệu chứ không phải tài liệu quảng cáo. Xác định đặc điểm của chất rắn khô, chất xơ, dầu và độ biến thiên, sau đó chọn dung sai trong phạm vi đó, nhu cầu polyme và độ suy giảm, và chỉ sau đó chọn độ khô của bánh cao nhất.
Q5. Máy khử nước bùn ép trục vít có thể đạt được chất rắn khô nào?
Thông thường 20–30% tùy thuộc vào loại bùn. Máy ép trục vít phù hợp với các loại thức ăn công nghiệp có dầu, dạng sợi và nhiều loại và cần ít sự chú ý của người vận hành, điều này khiến chúng trở thành lựa chọn phổ biến cho các dự án trang bị thêm.
Q6. Chi phí vận hành máy sấy bùn nhiệt độ thấp là bao nhiêu?
Máy sấy bơm nhiệt thường bay hơi khoảng 0,3–0,4 kWh điện trên mỗi kg nước. Các giải pháp thay thế làm nóng bằng hơi nước có thể cần nhiều lần năng lượng nhiệt, vì vậy hãy luôn so sánh năng lượng trên mỗi tấn nước bay hơi.
