産業汚泥のリサイクル：水とコストを削減する脱水・乾燥ルート

1 日あたり 15 トンの湿ったスラッジを生産する金属仕上げ工場では、固形物のトンではなく、湿った材料のトンによって運搬料を支払っています。乾燥固形分が 20% の場合、15 トンのうち 12 トンが水になります。同じスラッジを高圧ベルト深型脱水ユニットに押し込んで乾燥固形分を約 45% にすると、トラックに積み込まれる前に流出質量が半分以下に減少します。

この算術が産業汚泥のリサイクルに関する議論のすべてです。市場の不足によってリサイクルが妨げられることはほとんどありません。レンガ窯、セメントライン、バイオマスボイラー、土地埋立プロジェクトはすべて、適切なスラッジを受け入れます。湿気、汚染、水を移動させるコストによってブロックされます。脱水と乾燥の段階を修正すると、リサイクルのオプションが自動的に開きます。

産業汚泥リサイクルの実際の意味

この用語は 3 つの目的地をカバーしており、それぞれが素材に異なる要件を課します。

• 物質回収 - レンガ、セメントクリンカー、軽量骨材、ボード製品の原料として使用される乾燥スラッジ。
• エネルギー回収 - セメント窯、発電ボイラー、専用焼却炉で燃料代替として燃焼または同時処理されるスラッジ。
• 土地と土壌の利用 - 造園、敷地埋め立て、または許可されている場合は農業に適用される堆肥化または安定化された汚泥。

決定の順序は重要です。まず規制当局は、浸出試験とスラッジが発生した工業プロセスに基づいて、スラッジを有害か無害かに分類します。次に、オフテイクパートナーは何を受け入れるかを表明します。そうして初めて機器の選択が始まります。セメント工場が乾燥製品を受け取ることを確認する前に乾燥機を購入することは、この分野で最も一般的で費用のかかる順序付けエラーの 1 つです。

3 つのリサイクル ルートの飼料要件

なぜ脱水性能が経済性を決めるのか

質量バランスが物語ります。乾燥固形分 3% のスラッジ 100 トンには、固形分 3 トンと水 97 トンが含まれます。乾燥固形分が 25% になるまで脱水すると、合計は 12 トンに減ります。このケーキを乾燥固形分 80% まで乾燥すると、3.75 トンが残ります。保管、輸送、窯への供給が必要な材料は約 26 分の 1 に縮小し、チェーンから 1 トン取り外されるたびに、それに伴う輸送料金がかかります。

これらは、生物汚泥と産業汚泥の混合に関して装置サプライヤーによって報告された中間値です。実際の結果は、スラッジ、コンディショナー、および機械の操作方法によって異なります。繊維状の材料では良好に機能するスクリュー プレスでも、油っぽい材料では期待を裏切ることもあります。サプライヤーがパフォーマンス数値を見積もる場合、この範囲を保証としてではなく、健全性チェックとして扱います。

見落としがちな 2 番目のコストがあります。化学的コンディショニングでは通常、乾燥固体 1 トンあたり 3 ～ 8 キログラムのポリマーが消費され、資本コストが最も低い機械が、ポリマーの需要が最も高い機械であることがよくあります。 10 年間の稼働期間を超えると、ポリマーの請求額が購入価格を上回ることがよくあります。そのため、印刷機のサイズと同じくらい注入精度も注目に値します。

汚泥の種類に応じた設備のマッチング

汚泥はどこから来たかによって挙動が異なり、脱水技術もその挙動に追従する必要があります。

• 油分と油分を多く含んだスラッジ 製油所、タンクの洗浄、金属加工でろ布やブラインドベルトプレスに付着します。スクリュー プレスの設計は、重力による排水ではなく段階的な圧縮に依存するため、高粘度の材料をより確実に処理できます。
• 生物汚泥および化学汚泥 産業廃水プラントからの脱水は、ベルトフィルタープレスや高乾燥ベルトマシンで予想どおりに脱水されます。
• キルンまたはボイラー向けのスラッジ 通常、乾燥固形分が 60 ～ 90% になるまでの熱乾燥と、供給用の一貫した粒径が必要です。
• 流入固形物が変動する汚泥 上流での事前濃縮または濃縮の恩恵を受けるため、脱水機では安定した供給が行われます。

スクリュープレス汚泥脱水機 スパイラル式下水混合脱水機は、高濃度汚泥の処理だけでなく、低濃度下水の濃縮脱水も可能です。該当するのは... 製品を見る→

粘性または油性の材料の場合、通常は可変ピッチ スクリュー プレスが入り口となります。圧力はスクリューに沿って徐々に増加するため、スラッジは剪断されるのではなく圧搾され、ユニットは布ベースの機械を盲目にする可能性のある固形飼料の供給を許容します。流入するスラッジが薄い場合、プレス機の前に設置された事前濃縮ユニットにより処理量が安定し、プレス機が処理しなければならない量が減ります。

どちらのプレスを選択しても、その前のコンディショニングステップには同等の注意が必要です。ポリマーの調製に数パーセントでもばらつきがあると、ケーキの乾燥度、ポリマーの消費量、下流の乾燥機への負荷が変化します。

統合された投与装置 スクリュープレス汚泥脱水機 製品を見る→

ポリマーの準備と計量を行う統合された計量装置は、そのばらつきの多くを自動的に除去し、通常、既存の脱水ラインで利用可能な最も安価な性能アップグレードです。

セクターごと: 圧力はどこから来るのか

• 石油とガス - 油性スラッジおよびタンク底部。通常は熱処理または共処理に送られます。
• マイニング - 尾鉱とフィルターケーキ。重金属の含有量によって、その物質が副産物か廃棄物かが決まります。
• 食べ物と飲み物 - 有機含有量が高く、乾燥後の発熱量は良好ですが、季節性の高い量です。
• 医薬品およびファインケミカル - 残留物は危険物として分類されることが多く、通常のルートとしてキルンでの共処理が行われます。
• 金属仕上げ - 少量ですが金属含有量が高いため、乾燥後の材料回収が現実的になります。
• 都市排水 - 最大の量と最も成熟したリサイクルルート。

ほとんどの工業用地では、汚泥ラインは広い敷地内の 1 つの流れになっています。 産業排水処理 システム。上流でのふるい分け、グリット除去、濃縮により、プレス機に届くすべての製品の品質が決まるため、プラントの前部での改善が後部のケーキ乾燥の改善として現れることがよくあります。

エネルギー需要: 低温乾燥の場合

ターゲットがキルンレディ製品の場合、乾燥は避けられず、乾燥方法が操業コストの大半を占めます。

低温乾燥では、通常 40 ～ 75 ℃のプロセス空気を使用してヒート ポンプ ループを実行し、蒸発した水から潜熱の大部分を回収します。高温熱乾燥はより速く、必要な床面積も小さくなりますが、除去される水 1 トンあたり数倍のエネルギーを消費し、より大きくて高温の排気流が生成されるため、臭いや粉塵の制御が必要になります。

サイトにすでに余剰の低品位熱（バイオガス エンジン、コンプレッサー、プロセス冷却からの温水）がある場合、ヒート ポンプ コンプレッサーが主な熱源ではなくなるため、廃熱乾燥機は乾燥エネルギーをさらに削減します。

低温ベルト式汚泥乾燥機 スクリュープレス汚泥脱水機 製品を見る→

どの乾燥機を選択する場合でも、年間平均ではなく、雨天のピークに合わせてサイズを決定する必要があります。乾燥ラインは、凝縮水のキャリーオーバー、熱交換器の汚れ、保管庫がすでにいっぱいになっている期間中の計画外の停止の危険を冒すことなく、設計の蒸発速度を大幅に超えることはできません。

リサイクルチェーンの段階ごと

各段階は次の段階を守るために存在します。スクリーンを通過した砂はスクリューフライトとポンプインペラを損傷します。濃縮しすぎるスラッジは乾燥しすぎてポンプで汲み上げることができなくなり、プレス機の機能が停止します。ケーキが湿りすぎると乾燥機に過負荷がかかり、有機物負荷の高い凝縮液が生成されます。リサイクル ラインのパフォーマンスが低下した場合、その原因は通常、苦情が記録された場所の 2 つ上流の段階にあります。

署名前に解決すべき調達リスク

1. 番号付きの性能保証です。 「乾燥度が高い」は仕様ではありません。指定された供給濃度、指定されたポリマー用量、および指定された処理量で保証されたケーキ乾燥固体を求めます。
2. 本物の汚泥での試験。 ベンチテストでは、実際のプラントからの新鮮な材料を使用する必要があり、数日間のパイロット実行では、上流のプロセスが変動したときに機械がどのように動作するかを示します。
3. ターンダウン機能。 年間を通して設計フローで稼働している産業プラントはほとんどありません。最小安定スループットとそれ以下でマシンがどのように制御されているかを確認します。
4. 腐食および摩耗の許容範囲。 塩化物、硫化水素、砂は標準的な鋼部品の寿命を縮めます。実際に汚泥に触れる部分の材質をご指定ください。
5. ダウンストリーム容量のマッチング。 コンベヤー、ホッパー、乾燥機は、乾燥材料の密度の低下を含め、ケーキのピーク生産量に合わせたサイズにする必要があります。
6. ユーティリティとヘッドルーム。 乾燥ラインには、既存の建物では提供できない垂直スペース、電気容量、換気ルートが必要です。
7. 書面によるオフテイク確認。 セメント工場、レンガ工場、または焼却施設が、ラインで実際に生成される湿気と汚染物質のレベルで材料を受け入れることを確認します。
8. スペアパーツとサービス対応。 プレスや乾燥機の摩耗部品は消耗品です。リードタイムとレスポンスの約束を口頭で約束するのではなく、契約書に盛り込みましょう。

産業汚泥のリサイクルは、脱水・乾燥の段階で成功するか失敗するかが決まります。オフテイク仕様を確認し、きれいな日のサンプルではなく実際の汚泥を測定し、ピーク条件で装置のサイズを決定し、番号付きの性能保証をサプライヤーに課します。ポリマーの選択、乾燥機の種類、コンベアのレイアウトはすべて、これら 4 つの決定に基づいて決定されます。

レビュー中 汚泥処理プロジェクト参考資料 同等の業界からの情報を利用することで、どの機器の組み合わせが自社と同様の汚泥ですでに実証されているかを確認する簡単な方法です。

よくある質問