Шнековый обезвоживатель: принцип работы и конструктивные особенности

Оборудование для механического обезвоживания осадка широко применяется на очистных сооружениях. Шнековые аппараты выделяются среди аналогов простотой конструкцией и низким энергопотреблением. Разберем подробно, из каких узлов состоит установка и как происходит отделение воды от твердой фазы.

Зачем нужно обезвоживание осадка?

Прежде чем перейти к устройству, важно понять, для чего вообще применяется такая техника. После биологической очистки сточных вод остается масса, содержащая до 97–99% жидкости. Транспортировка такого продукта на полигоны обходится дорого: заказчик платит за перевозку большого объема воды, а не только твердых компонентов.

Шнековый обезвоживатель решает эту задачу. Он отделяет жидкую фракцию, превращая исходную массу в так называемый кек. Влажность продукта на выходе снижается до 65–85%, а общий объем отходов сокращается в 3–5 раз. Это дает прямую экономию на логистике и утилизации.

Основные элементы конструкции

Типовой аппарат состоит из нескольких ключевых узлов:

• Емкость для флокуляции. Здесь исходный продукт смешивается с реагентом, способствующим слипанию мелких частиц в более крупные хлопья.
• Цилиндрический корпус. Он собран из набора чередующихся колец — неподвижных и подвижных. Между ними образуются микроскопические зазоры, через которые отводится вода.
• Винтовой вал (шнек). Это вращающийся элемент с переменным шагом витков. Он перемещает массу вдоль корпуса и одновременно создает давление.
• Привод с редуктором. Обеспечивает вращение вала с регулируемой скоростью.
• Регулировочная шайба. Элемент на выходе, который создает противодавление для дополнительного отжима.

Принцип работы:

Процесс обработки осадка можно разделить на несколько последовательных стадий.

1. Подготовка и смешение с реагентом

Исходный жидкий продукт поступает в камеру флокуляции. Туда же дозируется раствор флокулянта. Под действием реагента мельчайшие взвешенные частицы начинают соединяться в крупные агрегаты — хлопья. Без этой стадии эффективность отделения воды была бы низкой, так как мелкие фракции проходили бы сквозь фильтрующие зазоры вместе с жидкостью.

2. Подача в рабочую зону

Обработанная масса самотеком попадает внутрь корпуса, где начинается движение по шнеку.

3. Первичное сгущение

В начале пути зазоры между кольцами имеют большую величину. Здесь под действием силы тяжести и небольшого давления, создаваемого вращением вала, происходит отделение основной массы свободной воды.

4. Зона сжатия и фильтрации

По мере продвижения шаг витков шнека уменьшается. Это приводит к сокращению доступного пространства — давление внутри корпуса растет. Жидкость под давлением выдавливается сквозь микроскопические щели между кольцами и отводится в дренаж. Твердая фаза, размер которой превышает величину зазоров, задерживается и продолжает движение к выходу.

5. Самоочистка фильтрующих элементов

Важная особенность конструкции — способность к самоочистке. Подвижные кольца имеют внутренний диаметр меньше, чем наружный диаметр шнека. При вращении витки задевают эти кольца, заставляя их смещаться. Это постоянное движение предотвращает забивание зазоров частицами осадка. Благодаря этому отпадает необходимость в частой промывке барабана водой извне.

6. Выгрузка готового продукта

В конце корпуса установлена регулировочная шайба. Она создает дополнительное сопротивление, повышая давление в рабочей зоне. Преодолевая это сопротивление, уплотненная масса выдавливается наружу. На выходе получается кек — продукт с плотной, пастообразной или рассыпчатой консистенцией. В зависимости от настроек и типа исходного материала, влажность кека составляет от 65% до 85%.

Преимущества шнековой технологии

Почему такие аппараты широко применяются на очистных сооружениях?

• Экономичность. Электродвигатели имеют небольшую мощность (от 0,2 до 6 кВт), что снижает затраты на электроэнергию.
• Компактность. Установки занимают мало места по сравнению с фильтр-прессами или центрифугами.
• Надежность. Отсутствие высокооборотных узлов уменьшает износ и уровень шума.
• Простота обслуживания. Система самоочистки сводит к минимуму расход воды на промывку.
• Автоматизация. Оборудование работает без постоянного присутствия оператора.

Заключение:

Принцип работы шнекового обезвоживателя основан на сочетании фильтрации через кольцевые зазоры и объемного сжатия переменным шагом шнека. Это технически зрелое, надежное и энергоэффективное решение, позволяющее предприятиям сократить расходы на утилизацию отходов.

Для консультации и предварительных расчетов вы можете обратиться в нашу компанию ООО «НПО «Агростройсервис» по телефонам +7 (831) 334-75-40, +7 (800) 222-45-62 или почте acs@acs-nnov.ru.