Жан-Мари Годен о продукции Andritz

11 марта 2010 года минская компания «БелЭкоЦентр» совместно с международным концерном Andritz провела в здании «Минскводоканала» технический семинар под названием «Чистая вода и биогаз – 2010». С основным сообщением на нем выступил Жан-Мари Годен (Jean-Marie Gaudin) из Франции, технический специалист концерна. Далее – изложение этого выступления.

Головной офис концерна Andritz находится австрийском городе Грац. За последние пять лет концерн сильно вырос. Сейчас его годовой оборот составляет около 3,5 миллионов евро. В нем работают порядка 15,5 тысяч человек. Компании, входящие в концерн, являются производителями разнообразного технологического оборудования. Начинал Andritz с оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности. Теперь концерн поставляет также технику для гидроэлектростанций, металлообрабатывающих и других предприятий. На данном семинаре рассматривается такое направление, как санитарная обработка воды и защита окружающей среды. Это направление включает оборудование для очистки и подготовки воды, а также для производства кормов и биотоплива.

Концерн Andritz представлен во всем мире, причем шире всего – в Европе и Северной Америке. Так сделано, чтобы его производства и сервисные центры были как можно ближе к клиентам. Что касается оборудования по санитарной обработке воды для муниципальных организаций, то офис данного подразделения концерна квартирует во Франции. Одно из соответствующих производств находится в центральной части страны. Трудятся на нем порядка 180 человек, годовой оборот этого предприятия – 60 миллионов евро в год.

Как происходит процесс очистки муниципальных сточных вод? Они определенным образом закачиваются в систему, вода поступает в декантер, осуществляется биологическая обработка и затем окончательная очистка, когда из воды изымается биологический осадок. То есть в двух декантерах, первичном и биологическом, собирается осадок. Потом, как правило, два вида осадка смешиваются в третьем декантере, который является сгустителем. После сгущения осадка можно с помощью механического оборудования произвести его обезвоживание. Другой вариант – обработка осадка в анаэробных системах, когда на выходе получается опять же обезвоженный продукт.

Концерн Andritz предлагает оборудование для всех ключевых моментов описанного процесса, в ходе которого происходит разделение жидкой и твердой фракций. Так, он производит решетки с мелким размером ячейки для предварительной фильтрации. Для сгущения выпускается специальное механическое оборудование: центрифуги, ленточные сгустители, барабанные загустители. Задача этой техники – достигать влагосодержания в осадке на уровне 95 процентов. После решения данной задачи осадок обезвоживается снова – с помощью декантер-центрифуг, ленточных фильтр-прессов и простых фильтр-прессов. При этом необходимо получать влажность осадка от 65 до 80 процентов. Кроме того, Andritz не забывает о термическом осушении осадка.

Название серии решеток с мелким размером ячейки, от 1 до 15 миллиметров, – самоочищающаяся непрерывная ленточная решетка Aqua-Guard. В случае этого оборудования фильтрация происходит так, что отфильтрованная твердая фракция удаляется из системы с помощью специальной вращающейся щетки. Первый плюс Aqua-Guard – решетка мало весит, но в то же время обладает высокой гибкостью. Если в систему попадают тяжелые куски древесины, то решетка не ломается, а соответствующим образом прогибается. Все основные рабочие элементы данного оборудования изготавливаются из нержавеющей стали. Значит, оно весьма долговечное и надежное. Второй плюс – разделение на фракции идет в двух плоскостях. Если принять во внимание толщину решетки, то нетрудно сделать вывод, что она способна пропускать сквозь себя длинные тонкие предметы, например, куски веточек. Поскольку же фильтрующая система Aqua-Guard обеспечивает очистку в двух плоскостях, то тонкие предметы она эффективно задерживает. Выпускаются три модели системы: производительностью от 0,6 до 2,5 тысяч кубометров воды в час.

Решетка под названием Aqua-Screen изготавливается на основе системы Aqua-Guard. Основное отличие Aqua-Screen в перфорированных пластинах, выполненных из нержавеющей стали. Размеры отверстий 3 или 6 миллиметров. Компактная установка Girapac предназначена для скромных муниципальных нужд. Размер ячейки в сетке от 0,25 до 1,00 миллиметра. Отфильтрованные частицы уплотняет шнек. Производительность самой маленькой установки – 45 кубометров в час.

Песчаные фильтры Hydrasand с непрерывной очисткой песка предназначены для очистки воды после станции. С помощью Hydrasand осуществляется третичная очистка воды. Основная задача при этом – удаление фосфора, содержащегося в воде. В этих установках используется принцип гравитационной фильтрации. Вода подается сверху, она поступает вниз, затем идет вверх, а песок захватывает все элементы, находящиеся в воде. По ходу фильтрации песок промывается водой, поэтому постоянно находится в рабочем состоянии. То есть промывка песка происходит без остановки фильтрации. Теперь о системах для обработки осадка. Во-первых, это декантер-центрифуги. Их для муниципальных и промышленных нужд изготавливают французская, американская и немецкая компании, входящие в концерн. Причем в настоящее время все они работают под маркой Andritz. Разделение на твердое и жидкое в декантер-центрифугах происходит при высокоскоростном вращении, когда фактор разделения ротора свыше 3000g. Ротор этих установок состоит из корпуса-резервуара в форме объединенных между собой на одной оси цилиндра и усеченного конуса, а также шнека-скребка. Шнековый скребок удаляет осадок. С одной стороны ротора находится переливная система, с помощью которой выводится чистая вода. По сути, принцип здесь тот же, что в случае обычного декантера, но его работа значительно улучшается за счет центробежной силы центрифуги. Есть модели декантер- центрифуг с маркировкой от D1 до D7. Цифра означает диаметр ротора. D1 – это 180 миллиметров, D3 – 340 миллиметров, D5 – 520 миллиметров и т.д. С помощью таких декантер-центрифуг обрабатывается от 2 до 120 кубометров воды в час. Что касается 3000g, то при таком оптимальном параметре, установленном в концерне экспериментальным образом, получается минимальное содержание влаги в осадке – от 65 до 80 процентов на выходе. Во-вторых, к системам для обработки осадка относятся системы сгущения. Так, гравитационные ленточные сгустители выполняются из нержавеющей стали, как, впрочем, практически и все другое оборудование концерна Andritz. Задача означенных сгустителей – достижение влажности осадка 95 процентов. В линейке подобной продукции есть установки, способные обрабатывать от 10 до 150 кубометров воды в час.

Основное преимущество барабанного сгустителя PowerDrain – компактность. Такие установки обрабатывают от 10 до 100 кубометров воды в час. При этом на выходе получается влажность осадка 95 процентов.

В случае комплексной системы в нее поступает синтетический полимер – флокулянт, предназначенный для механической очистки воды от взвешенных и коллоидных частиц. Осадок флокулируется в питающей трубе. Затем он перемешивается в статическом смесителе, расположенном перед процеживающим столом. В зоне процеживания происходит разделение жидкого и твердого под действием силы тяжести. Бульшая часть воды, находящейся между частицами твердого вещества, проходит через решетку. Первый участок зоны процеживания служит для подачи осадка и равномерного распределения флокулированного осадка по всей рабочей ширине стола посредством распределительной пластины. Гравитационный стол снабжен расположенными в два, три или четыре ряда направляющими элементами, уплотняющими и перемешивающими осадок. Сгущенный осадок снимают с решетки износостойким скребком. Фильтрат стекает со стороны привода. Лента промывается с помощью разбрызгивающих трубок, которые оснащены плоскоструйными соплами. Могут использоваться и очищающие щетки.

Кроме центрифуг для обезвоживания осадка используют и ленточные фильтр-прессы PowerPress. Их три модели. Самая маленькая имеет маркировку PPG, средняя – PPE, самая большая – PPS. Производительность модели PPG – до 5 кубометров воды в час, PPE – до 15 кубометров в час, PPG – до 45 кубометров в час. На выходе получается влагосодержание от 76 до 86 процентов. Поскольку давление в любом случае можно повысить, реально добиться снижения влагосодержания осадка на 2 процента. С серией PowerPress концерн Andritz вышел на новый уровень в технологии обезвоживания. Новое здесь – это постепенное повышение поверхностного давления и сверхдлинная зона фильтрации для достижения минимально возможной влажности осадка. У модели PPG фильтрующие ленты приводятся в движение двигателем, который непосредственно соединен с двумя обрезиненными валками. Натяжение лент происходит за счет воздушных подушек. Механическое направляющее устройство не допускает случайных скосов ленты. У моделей PPE и PPS ленты приводятся в движение двигателем через приводные валки. Число оборотов устанавливается посредством частотного преобразователя. Каждая лента натягивается за счет отдельного натяжного валка. Для предотвращения бокового скоса лент каждую из них обслуживает поворотный регулировочный валок.

Концерн Andritz является единственным разработчиком и производителем, предлагающим запатентованную систему автоматического скребка, с помощью которого удаляется осадок. Ценное преимущество этого скребка – он отменяет необходимость в работнике, который должен убирать осадок. И еще немаловажный момент – оборудование с автоматическим скребком способно функционировать все 24 часа в сутки.

Во Франции у концерна Andritz имеется собственная лаборатория, в которой проводится анализ осадка и определяются наилучшие параметры оборудования для достижения минимального влагосодержания. Есть у концерна и три мобильные декантер-центрифуги. С ними его сотрудники ездят по всему миру, проводя исследования по определению оптимальных параметров оборудования.

Концерн Andritz на своих предприятиях в Австрии и Швейцарии производит также системы сушки. Используются три различные технологии. Первая – ленточная сушка. Соответствующая установка BDS очень простая и компактная, она может осуществлять сушку осадка при весьма низких температурах. Ленточная сушка используется для муниципальных нужд. Жидкостная технология сушки на установках FDS применяется главным образом в промышленности. Барабанные системы сушки на установках DDS позволяют высушивать и гранулировать осадок при высоких температурах. Для энергоснабжения ленточной системы можно использовать природный газ. Но в концерне делают ставку на биогаз, который получается при обработке осадка. Как правило, эти системы используют на станциях малого и среднего размера. На больших станциях обычно применяют систему DDS. Вот что делают с осадком: сначала производится его сгущение механическим способом, затем он обезвоживается, полученный продукт, как правило, компостируется и обрабатывается известью. На стадии обезвоживания влагосодержание в осадке обычно составляет от 65 до 80 процентов. Это годится для приготовления компоста в сельском хозяйстве. Бывает, когда подобная утилизация осадка запрещена. Тогда его объем максимально уменьшается за счет сушки, позволяющей достичь 10 процентов влагосодержания. Такой осадок можно либо сжигать, либо использовать в несколько ином виде как удобрение.

Для обработки осадка концерн Andritz предоставляет весь комплекс оборудования, необходимого от начальной до конечной стадии обработки. После сгущения осадок по консистенции напоминает горячий шоколад, после механического обезвоживания – комья влажной почвы, после сушки получаются плотные гранулы размером от 1 до 5 миллиметров. Сушка осадка производится с помощью горячего воздуха. Для поддержания нормальной температуры осадка на выходе используют холодный воздух. Затем он проходит через нагревательную камеру и повторно применяется для сушки. В настоящее время в мире для муниципальных нужд задействовано более 60 установок Andritz для сушки. Они позволяют получать на выходе влагосодержание осадка, равное 7-10 процентам, при 80 процентах влагосодержания на входе.

Дмитрий ЖУКОВ, фото с семинара – автора, другие иллюстрации – концерна Andritz