Zgarniacz łańcuchowy w oczyszczalniach ścieków: Budowa, działanie i zastosowanie
- Szczegóły
Oczyszczalnie ścieków odgrywają kluczową rolę w ochronie środowiska, a jednym z ważnych elementów ich funkcjonowania jest usuwanie osadów. Wygarniacze osadów są urządzeniami, które efektywnie wspomagają ten proces.
Zasada działania wygarniacza osadów
Wygarniacz osadów to urządzenie mechaniczne, którego głównym zadaniem jest zbieranie i usuwanie osadów, które gromadzą się na dnie zbiorników w oczyszczalniach ścieków. Proces ten jest kluczowy dla utrzymania efektywności oczyszczania i zapobiegania problemom operacyjnym.
Główne etapy działania wygarniacza osadów:
- Gromadzenie osadów: Osady opadają na dno zbiornika sedymentacyjnego, gdzie są zbierane przez lemiesze lub skrobaki wygarniacza.
- Transport osadów: Zgromadzone osady są przesuwane w kierunku centralnego punktu lub krawędzi zbiornika, gdzie następuje ich odbiór.
- Usuwanie osadów: Osady są usuwane z zbiornika za pomocą pomp, przenośników ślimakowych lub innych systemów transportu.
Typy wygarniaczy osadów
Istnieją różne typy wygarniaczy osadów, dostosowane do specyficznych potrzeb i warunków w oczyszczalniach ścieków:
- Wygarniacze łańcuchowe: Wykorzystują łańcuchy z przymocowanymi skrobakami do przesuwania osadów.
- Wygarniacze linowe: Podobne do łańcuchowych, ale zamiast łańcuchów używają lin.
- Wygarniacze ssące: Wykorzystują pompy do zasysania osadów z dna zbiornika.
- Wygarniacze zgarniakowe: Używają zgarniaków do przesuwania osadów w kierunku punktu odbioru.
Zastosowanie wygarniaczy osadów
Wygarniacze osadów znajdują zastosowanie w różnych typach oczyszczalni ścieków, zarówno komunalnych, jak i przemysłowych.
Przeczytaj także: Zasada Działania Zgarniacza Wózkowego
- Osadnikach wstępnych: Do usuwania zawiesin i piasku.
- Osadnikach wtórnych: Do usuwania biomasy po procesach biologicznego oczyszczania.
- Zbiornikach retencyjnych: Do usuwania osadów gromadzących się podczas okresowych zatrzymań ścieków.
Budowa i zasada działania zgarniacza łańcuchowego
Zgarniacz osadu jako urządzenie zgarniające jednocześnie osad z dna osadnika do komory osadowej oraz części pływające do koryta odpływowego, przeznaczony jest do pracy cyklicznej w osadnikach prostokątnych o przepływie poziomym. Zgarniacz ten przystosowany jest do zgarniania osadów lekkich jak i ciężkich w zbiornikach ścieków komunalnych (wstępnych, wtórnych i piaskownikach).
Zgarniacz prostokątny składa się z następujących podzespołów: pomost, zespół jezdny, zespół napędowy, zasilacz hydrauliczny, zgrzebło osadu, zgarniacz części pływających, zespół podnoszenia i opuszczania zgrzebła osadu i łopaty powierzchniowej, skrzynka sterownicza, instalacja elektryczna pomostu, system sterowania, kabel zasilający.
Elektryczne zasilenie zgarniacza realizowane jest w zależności od sytuacji i długości zbiornika. Przy zbiornikach wyniesionych ponad teren powyżej 1,8 m, wózki jezdne łożyskowane poruszają się po szynie mocowanej do ściany zbiornika (długość szynoprzewodu bez ograniczenia). W pozostałych przypadkach wózki jeżdżą po strunie stalowej o długości L ≤ 30,0 m. Dla zbiorników o długości L ≥ 36,0 m przewód zwijany jest na bęben przy stałym napięciu przewodu.
Zgarniacz przewidziany jest do jazdy po szynach S-24 lub bieżni betonowej. Jednostką napędową jest motoreduktor elektryczny. Motoreduktor napędza bezpośrednio koła jezdne.
Praca zgarniacza polega na jednoczesnym zgarnianiu osadu z dna osadnika oraz usuwaniu części pływających z powierzchni ścieków do koryta odpływowego. Ruch roboczy zgarniacza odbywa się w kierunku przeciwnym do przepływu ścieków.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Ścieki po przejściu przez piaskownik zostają pozbawione zanieczyszczeń łatwo opadających takich jak piasek i żwir, ale zawierają w dalszym ciągu zanieczyszczenia organiczne rozpuszczone, koloidalne i zawiesinę, a także tłuszcze. Do częściowego usunięcia tych zanieczyszczeń stosowane są tzw. osadniki wstępne.
Podczas około dwugodzinnej sedymentacji w osadnikach wstępnych zawiesin zawartych w dopływających ściekach miejskich, można uzyskać 70% ich redukcji oraz około 30% redukcji całkowitego BZT5. Jednak uzyskiwane efekty są mniejsze i wynoszą przeciętnie 50 - 60% usunięcia zawiesin i 25% redukcji całkowitego BZT5.
W osadnikach prostokątnych osad zgarniany jest zwykle w przeciwnym kierunku niż przepływ ścieków, do osobnej komory osadnikowej, skąd okresowo przepompowywany jest do części osadowej oczyszczalni. Powierzchniowe służą do zgarniania tworzącego się kożucha. Denne zgarniają osad pochodzący z sedymentacji przesuwając go w sposób ciągły lub okresowy do leja osadczego.
Zgarniacze denne określane są w technice jako 2-wałowe, denno-powierzchniowe jako 4-wałowe. W tym drugim przypadku łańcuch i taśmy zgarniacza rozpięte są na dwóch poziomach, przy dnie osadnika i przy jego powierzchni.
Przemieszczanie osadów zgromadzonych na dnie odbywa się, dzięki równo rozstawionym elementom zgarniającym. Są one rozmieszczone na całej powierzchni dna komory tworząc swoistą ramę, przemieszczającą się przy dnie ruchem posuwisto zwrotnym, w taki sposób, że ruch w kierunku punktu odbioru zanieczyszczeń wykonywany jest bardzo wolno z prędkością 0,1÷1,0 m/min, natomiast ruch powrotny realizowany jest 3 razy szybciej.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
W osadnikach odśrodkowych ścieki doprowadzone są do środkowej części osadnika skąd rozchodzą się promieniście ku jego brzegowi i zbierane są na całym obwodzie. W odróżnieniu do osadników podłużnych w osadnikach odśrodkowych prędkość przepływu ścieków maleje wraz z oddalaniem się od środka okręgu. W osadnikach dośrodkowych przepływ jest odwrotny, ścieki płyną od zewnętrznej części osadnika ku jego środkowi.
Osad z osadników radialnych zgarniany jest zgarniaczem obrotowym do komory osadowej znajdującej się w środkowej części osadnika. Z tego powodu spadek dna wykonany jest zawsze od zewnątrz ku środkowi. Zgarniacze mogą poruszać się ruchem ciągłym lub okresowym. Pomost zgarniacza porusza się tutaj ruchem ciągłym.
Osad denny jest zgarniany do leja w środku osadnika za pomocą ciągnionych, lub podwieszonych do pomostu zgrzebeł z fartuchami gumowymi. Zgrzebła mogą być ciągłe, lub przerywane (tzw. system pługowy).
Deflektor centralny służy do tłumienia napływu ścieków doprowadzanych poprzez układ dopływowy. Montowany jest do kolumny centralnej na osadniku, podwieszany do pomostu lub w przypadku stałego pomostu zgarniacza, do ramy obrotowej.
Koryta przelewowe - wykonywane są na obwodzie osadnika i mają za zadanie zbierać ścieki wstępnie oczyszczone z zawiesin. Stosowane są zwykle przelewy pilaste, rzadziej płaskie.
Po drodze dodawany jest do nich specjalny polimer, który sprawia, że niebezpieczny dla przyrody fosfor zbryla się w swoiste kłaczki, które są cięższe od wody i dlatego osiadają na dnie. Układ zgarniaczy i pomp zbiera osad, który jest dalej transportowany do budynku zagęszczarni, gdzie poddawany jest dalszym procesom technologicznym.
Głównym zadaniem różnego rodzaju zgarniaczy jest zgarnianie osadu z osadników do centralnego leja, skąd trafiają do przepompowni osadu wtórnego. Wśród zgarniaczy osadu wyróżniamy: zgarniacze denne, powierzchniowe oraz radialne. Każdy z nich przeznaczony jest do innego rodzaju osadnika i różni się sposobem wykonywania swojej pracy.
Zgarniacze łańcuchowe są powszechnie stosowanymi urządzeniami do zbierania i usuwania osadów z dna oraz powierzchni. Są wykonywane z odpowiednio dobranych materiałów, odpornych na wilgoć i działanie korozyjne ścieków. Na ogół są produkowane ze stali nierdzewnej i tworzyw sztucznych. Zapewniają dokładne usuwanie zanieczyszczeń poza układ. Ich przemyślana konstrukcja zapewnia niezawodność eksploatacyjną.
Na płycie montażowej jest instalowany motoreduktor, odpowiedzialny za napęd jednostki. Regulowana wysokość umożliwia zmianę ustawienia napięcia łańcucha, który przenosi napęd na koło napędowe na wale zgarniacza. Zastosowane koła zębate mają nieparzystą liczbę zębów. Dzięki temu ich czas życia jest dłuższy. W trakcie obrotu koła napędowego zazębianie łańcucha ma miejsce na co drugim zębie.
Znajdują się tu również piasty, do których mocowane są koła napędowe. Te odpowiedzialne są za prowadzenie łańcuchów zgarniacza.
W układzie znajdują się koła napędowe oraz koła bierne. Zgarniacz łańcuchowy wymaga prostych i masywnych kół zębatych, o głębokich wrębach. Zgrzebła i łańcuchy, które wykonywane są z tworzyw sztucznych, są lekkie. Nie powodują one obciążenia konstrukcji ścian osadników. Jak wskazują specjaliści firmy Zickert, niemal płyną one po powierzchni ścieków.
Korzyści z użycia wygarniaczy osadów
Wykorzystanie wygarniaczy osadów przynosi szereg korzyści, w tym:
- Zwiększenie efektywności oczyszczania: Regularne usuwanie osadów zapobiega ich gniciu i pogorszeniu jakości ścieków.
- Redukcja kosztów operacyjnych: Automatyzacja procesu usuwania osadów zmniejsza zapotrzebowanie na pracę ręczną.
- Poprawa warunków sanitarnych: Usuwanie osadów redukuje nieprzyjemne zapachy i ryzyko rozwoju bakterii.
tags: #zgarniacz #łańcuchowy #oczyszczalnia #ścieków #zastosowanie #budowa
