Установка шнекового обезвоживания осадка
INSTALLATION OF SLUDGE SCREW DEWATERING

Изобретение относится к области обработки промышленных и бытовых сточных вод и может быть использовано при обезвоживании их шламов (осадков первичных отстойников и избыточного ила).
Известна система обезвоживания осадков сточных вод, включающая резервуар шлама, из которого он насосом перекачивается в расходные емкости и далее самотеком через решетку-дробилку поступает на центрифугу, и ленточный конвейер, который подает обезвоженный шлам в спецтранспорт. Расходные емкости снабжены переливным трубопроводом, с помощью которого при непрерывной работе насоса поддерживается постоянный напор на центрифуге (Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод. - 3е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1988. - 256 с.).
Известная система из-за самотечного поступления осадков не в полной мере позволяет осуществлять управление нагрузкой на центрифугу по сухому веществу. Кроме того, надежность указанной системы существенно зависит от надежности работы спецтранспорта, т.к. при перебоях в его работе обезвоженный осадок выгружать некуда.
Известна технологическая схема транспортировки обезвоженных осадков сточных вод на ЦСА Санкт-Петербурга, включающая аварийный бункер-накопитель с установленными в его нижней части винтовыми транспортерами и шиберами, перекрывающими выход из них. Транспортеры предназначены для опорожнения бункера и устроены таким образом, что транспортируют выгружаемый осадок за пределы днища бункера (Отведение и очистка сточных вод Санкт-Петербурга. Коллектив авторов. С-Пб.: Новый журнал, 2002, с. 596, рис. 10.43).
При данной технологической схеме увеличиваются затраты энергии на опорожнение бункера поскольку:
- транспортирование выгружаемого осадка за пределы днища исключает его самостоятельную выгрузку под действием сил тяжести, осадок выгружается только тогда, когда работают винтовые транспортеры;
- при транспортировании выгружаемого осадка за пределы днища (т.е. на увеличенное расстояние) преодолеваются дополнительные осевые силы сопротивления, следовательно, потребляемая мощность на таких системах дополнительно увеличивается и по этой причине.
Кроме того, увеличение длины винтовых транспортеров уменьшает их ресурс, т.е. показатели надежности.
Наиболее близким и принятым за прототип является устройство для очистки от механических примесей сточных вод (RU 66332 U1, опубл. 10.09.2007), содержащее технологическую линию обезвоживания, содержащую насос-дозатор шлама с приводом, соединенный с бункером шлама и подающим трубопроводом шлама, насос-дозатор флокулянта с приводом, соединенный с растворными емкостями флокулянта и с напорным трубопроводом раствора флокулянта, центрифугу с барабаном и шнеком, при этом подающий трубопровод шлама и напорный трубопровод раствора флокулянта соединены с центрифугой. Недостатками данного устройства являются: низкая устойчивость в работе, вызванная возможностью налипания обезвоженного шлама на шнеках и проточных частях насосов обезвоженного шлама; не способность сохранять заданную влажность продукта на выходе.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается при использовании изобретения, является повышение качества продукта на выходе устройства.
Указанная техническая проблема решается тем, что в известном устройстве установка шнекового обезвоживания осадка, включающем технологическую линию обезвоживания, содержащую насос-дозатор шлама с приводом, соединенный с бункером шлама и подающим трубопроводом шлама, насос-дозатор флокулянта с приводом, соединенный с растворными емкостями флокулянта и с напорным трубопроводом раствора флокулянта, центрифугу с барабаном и шнеком, при этом подающий трубопровод шлама и напорный трубопровод раствора флокулянта соединены с центрифугой, устройство дополнительно снабжено приемным корпусом, включающим спиральный конвейер, выполненный с изменяемыми диаметрами спиралей и шагом витков на них, подвижные и неподвижные кольцевые пластины, причем подвижные пластины расположены между неподвижными и выполнены с возможностью изменения зазора, а также измерительной емкостью обратного потока, выгрузочным днищем, содержащим выгрузочный проем с установленным на нем перекрывающим устройством, а выгрузочный проем расположен в пределах площади выгрузочного днища. При этом перекрывающее устройство выполнено с возможностью самоочистки выгрузочного проема.
Заявляемая совокупность существенных признаков позволяет получить обеспечиваемый изобретением технический результат за счет следующего.
Устройство, дополнительно снабженное приемным корпусом, включающим подвижные кольцевые пластины, неподвижные кольцевые пластины, выполненные с возможностью изменения зазора, позволяет достичь заданную влажность на выходе устройства.
Наклон приемного корпуса, содержащего спиральный конвейер в сторону насосов обезвоженного шлама, снижает нагрузку на оборудование, что так же положительно сказывается на расходе электроэнергии, а изменяемый диаметр спиралей и шаг витков на них позволяет достигать требуемого уровня влажности получаемого продукта.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, выявление источников, содержащих сведения об аналогах изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного устройства. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве и изложенных в формуле изобретения, а, следовательно, изобретение соответствует условию "новизна".
Устройство может быть применено для обезвоживания осадка сточных вод в системе канализационных очистных сооружений и стационарно на любых предприятиях и способно обеспечить достижение указанного результата. Следовательно, изобретение соответствует критерию "промышленная применимость".
Изобретение иллюстрируется фиг. 1-3. На фиг. 1 схематично изображено заявляемое устройство со связями элементов, на фиг. 2 показан продольный разрез 1-1 спирального конвейера, на фиг. 3 изображены в изометрии подвижные и неподвижные кольца в приемном корпусе.
Устройство включает в себя технологическую линию обезвоживания 1, содержащую насос-дозатор шлама с приводом 2, соединенный с бункером шлама 3, подающий трубопровод шлама 4, насос-дозатор флокулянта с приводом 5, соединенный с растворными емкостями флокулянта 6, с напорным трубопроводом раствора флокулянта 7, центрифугу с барабаном и шнеком 8, приемный корпус 9, спиральный конвейер 10, подвижные кольцевые пластины 11, неподвижные кольцевые пластины 12, а также измерительную емкость обратного потока 13. Кроме того, заявляемое устройство содержит выгрузочное днище 14, содержащее выгрузочный проем 15 с установленным на нем перекрывающим устройством 16.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Осадок из очистных сооружений подается в бункер шлама 3, затем с помощью насоса-дозатора шлама 2 поступает по подающему трубопроводу шлама 4 в центрифугу с барабаном и шнеком 8, где смешивается с раствором флокулянта, поступающим из растворных емкостей флокулянта 6 при помощи насоса-дозатора флокулянта 5 по напорному трубопроводу 7. В процессе смешивания осадка с раствором флокулянта образуются хлопья. Полученные хлопья направляются на техническую линию обезвоживания 1, поступая в спиральный конвейер 10; здесь за счет перемещения вдоль шнека в пространстве, ограниченном подвижными кольцевыми пластинами 11 и неподвижными кольцевыми пластинами 12 (подвижные пластины расположены между неподвижными и выполнены с возможностью изменения зазора), а также за счет перемешивания шнеком спирального конвейера 10 и гравитации, происходит первичное обезвоживание хлопьев; за счет уменьшения шага спирали шнека происходит нарастание давления на осадок и его дальнейшее обезвоживание. Далее осадок поступает на конечный участок установки, где шнек спирального конвейера 10 выполнен с утолщающимся валом; за счет такой конструктивной особенности происходит уменьшение свободного пространства внутри корпуса, что влечет за собой еще большее возрастание нагрузки на хлопья и дальнейшее их обезвоживание. Осадок через выгрузочный проем 15 (зазор между перекрывающим устройством 16 и корпусом спирального конвейера 10) поступает на выход по выгрузочному днищу 14 в виде осушенного кека. При этом перекрывающее устройство 16 регулирует размер зазора выгрузочного проема 15. Приемный корпус 9 служит для сбора жидкости в процессе обезвоживания осадка. Измерительная емкость обратного потока 13 регулирует уровень подаваемых на установку осадков.
Предлагаемое устройство позволяет обеспечить повышение качества продукта за счет достижения оптимальной влажности шлама на выходе устройства.