Решетки-дробилки (канальные измельчители) на очистных сооружениях

Информация может быть не достоверна

Эффективная работа очистных сооружений и промышленных предприятий часто зависит от качественной переработки твердых отходов, попадающих в сточные воды: пластмасса, ветошь, дерево, песок и другие твердые частицы могут вызвать серьезные проблемы для эксплуатации оборудования, установленного на системах канализации. Современные решетки-дробилки при грамотной установке успешно решают данные проблемы. Как часть современной системы механической очистки КОС, они эффективно измельчают твердые включения при подготовке сточных вод, подаваемых на очистку, при обработке осадка, промышленной переработке отходов целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности и сельскохозяйственных объектов. Одновременно с этим комплексные решения по очистке сточных вод помогают существенно снизить  эксплуатационные проблемы в технологических процессах, где требуется подготовка стока.

В мире широкое распространение решетки-дробилки получили на насосных станциях и канализационных очистных сооружениях (КОС). Их основное назначение в этой сфере –измельчение твердых частиц, находящихся в сточной жидкости на стадии подготовки стока до более мелких фракций во избежание засорения трубопроводов, поломок насосов (особенно рабочих колес), выхода из строя прочего технологического оборудования, для которого наличие твердых включений в сточной жидкости представляет серьезную опасность. Также решетки-дробилки незаменимы в ситуациях, когда технологически необходимо поддерживать размер частиц не более определенного. Учитывая то, что основная цель КОС заключается в обеспечении проектных параметров биологической очистки, в целях уменьшения нагрузки на нее необходимо  уделять повышенное внимание качеству механической очистки и процессу автоматизации утилизации отбросов. На КОС дробилки могут применяться, как опция в системе обработки твердых отбросов в цикле утилизации. Размещение узла решеток-дробилок  в комплексе КОС регулируется СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения», п. 5.12 которого предписывает установку решеток-дробилок в приемных резервуарах на трубопроводах или в каналах насосных станций для защиты насосов. П. 6.16 гласит, что решетки-дробилки могут быть применены также на сооружениях для механической очистки сточных вод в здании решеток, а п. 6.21 сообщает, что решетки-дробилки допускается устанавливать в каналах без зданий.

Упрощенно система с решетками-дробилками выглядит так. Сточные воды поступают к решеткам-дробилкам самотеком или под напором. При самотечной схеме сточные воды в насосную станцию поступают по каналам, в каждом из которых, перед попаданием воды в приемный резервуар КНС, установлена решетка-дробилка. При напорной подаче сточные воды по трубопроводам поступают в приемную камеру, где происходит гашение напора, и после этого по лоткам направляются к решеткам-дробилкам. При этом дробилки могут быть также установлены прямо на трубопроводах диаметром до 600 мм. На решетках-дробилках крупные отбросы задерживаются, измельчаются и далее вместе с водой поступают на перекачку или на решетки для  последующего сбора  и утилизации . Для обслуживания оборудования в каналах обычно устанавливаются затворы. Предусматривается 100% резерв оборудования для обеспечения бесперебойной подачи сточных вод на перекачку в соответствии с категоричностью КНС. Для регулирования работы дробилок имеется система автоматического контроля работы оборудования. При повышении уровня воды в лотках и/или в случае засорения и выключения рабочей решетки-дробилки, автоматически включается резервная решетка-дробилка; щитовые затворы на лотках с рабочей решеткой автоматически закрываются, а на лотках с резервной — открываются.  На диспетчерский пункт очистных канализационных сооружений подаются сигналы о выходе из строя рабочей решетки-дробилки и повышении уровня воды в подводящем канале. Основное преимущество решеток-дробилок при данной системе заключается в том, что для них, в отличие от механических  решеток, не требуется устраивать специальные помещения. Однако, несмотря на то, что на КОС вопрос сбора и утилизации крупных включений традиционно решается с помощью механических решеток, решетки-дробилки дают возможность отказаться от их применения на канализационных насосных станциях и исключить ряд трудоёмких технологических операций с отходами (например, сбор, промывка, прессование, сушка, пакетирование, транспортировка и утилизация). Эта технологическая возможность, при которой канальные решетки-дробилки позволяют уйти от старых решений по совмещению механизированной решетки грубой очистки с подачей в дробилки и последующим сбросом измельченных отходов обратно в сточные воды, даёт существенный  экономический эффект на стадии капитальных затрат, эксплуатации и энергопотребления. Применение решеток-дробилок также позволяет ликвидировать ручной труд и улучшить санитарные условия на станции. При всех этих очевидных плюсах, дробилки допускают  различные способы установки: на трубопроводе; на стенке емкости;  в канале после коллектора или в канализационном канале; в комбинации со шнековыми решетками, конвейерами и прессами, на которые поступает задержанные и измельченные дробилкой отходы.

В современной практике эксплуатации систем канализации наиболее распространены решетки-дробилки классического многодискового типа измельчения (тип «Шредер» или «Гриндер») для малых и средних производительностей и канальные решетки-дробилки кассетно-дискового исполнения/ одновального типа для больших расходов, в т.ч. с электродвигателями погружного исполнения. Решетки-дробилки типа «Шредер» устанавливаются на насосных станциях или сооружениях канализации. Они оснащены режущими элементами, установленными на специальных валах, приводимых в движение электродвигателями сухого или погружного типа. В большинстве случаев, в классической версии дробилок, режущие элементы представляют собой комбинацию режущих основных и вспомогательных промежуточных дисков на шестигранных валах. Однако имеются машины с более современной конструкцией режущего элемента на базе единого режущего картриджа: один монолитный режущий картридж, созданный из цельного куска исходного материала, заменяет собой классические 6 режущих и 6 промежуточных дисков. Вне зависимости от типа резаков, подобные дробилки применяются преимущественно на насосных станциях с пиковой производительностью максимум до 600 м3/ч и там, где предъявляются особые требования к фракции измельчаемых включений. Решетки-дробилки для больших расходов - решетки с прутьями или ситом для пропускания сквозь себя большого потока жидкости и задержания всех крупных включений. Способ измельчения у разных производителей разный, большинство предлагают аналогичный способ как у решеток-дробилок классического типа измельчения, но с использованием более крупных режущих дисков кассетного типа. Но имеется и оборудование, основанное на принципиально другой схеме измельчения: на вращении режущих элементов, установленных на специальных плечах, работающих в зацеплении со стационарно установленными на корпусе дробилки резаками.

ОСНОВНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ВЫБОРА РЕШЕТОК-ДРОБИЛОК

1. Прежде всего, проанализируйте задачу, которую необходимо решить, а также условия использования оборудования в будущем. Если имеются проблемы с эксплуатацией, выбирайте решетки-дробилки с максимальным ресурсом, минимальными затратами на сервис и удобным обслуживанием. Ознакомьтесь с инструкцией по сервисному обслуживанию и эксплуатации до приобретения машины.

2. Затем оцените производителей оборудования, технологические особенности, выгодно отличающие один бренд от другого. Приобретая решетки-дробилки без изучения  технических нюансов, экономия, возможно, происходит только на первой и самой маленькой ступени затрат - цене. Но потери на последующих прямых затратах эксплуатационного характера (обслуживание, ремонт и энергоэффектвность), и косвенных общего плана (временная неработоспособность насосной станции, выход из строя насосов, аварии на очистных сооружениях, остановка предприятий и других муниципальных образований) ведут к значительно более высоким финансовым потерям, чем экономия на самой первой ступени. Но, в тоже  время, это не означает, что нужно непременно покупать только самое дорогое оборудование: применяемое оборудование  должно быть качественным, технологичным  и эффективным .

3. При выборе решетки-дробилки типа «шредер» (классического типа измельчения) обратите пристальное внимание на конструкцию режущих элементов: монолитные режущие картриджи более надежны и не требуют частого сервисного обслуживания, в отличие от машин на основе режущих и промежуточных дисков на валу.

4. Если станция рассчитана на большие расходы и в ней устанавливаются с соответствующие этим расходам большие насосы с большими проходными сечениями, то не обязательно использовать решетки-дробилки классического типа измельчения, так как в соответствии с п.5.12 СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» ширину прозоров решеток необходимо принимать на 10-20 мм менее диаметров проходных сечений устанавливаемых насосов. На насосах для средних производительностей этот параметр приблизительно равняется 80 мм. Таким образом, прозор в 12 мм, а тем более в 10 мм или 8 мм, позволит обеспечить 100% защиту двигателя от попадания крупных включений. Поэтому целесообразно использовать специально предназначенные для этих задач решетки-дробилки для больших расходов. Однако, при использовании решеток-дробилок не стоит пренебрегать использованием самоочищающихся рабочих колес в устанавливаемых далее по системе насосах: ни одна дробилка не может защитить рабочее колесо от наматывания остатков ветоши и тряпок в случае наличия большого количества таковых в стоке. 

5. Если стоит задача обработать большой поток сточных вод, обеспечив при этом мелкую фракцию измельченных включений (наглядным примером такой задачи могут стать снегоплавильные пункты, где большой объем теплых сточных вод из коллектора необходимо подать на снежную массу через специальные узкие сопла, которые могут быстро забиваться при наличии в жидкости крупных включений), то наиболее распространенным решением здесь (в т.ч. для защиты рабочих колес насосов, кроме насосов Flygt с незасоряемым импеллером типа N) является установка двух отдельно стоящих решеток-дробилок типа «Шредер» в специальную сдвоенную монтажную раму.  Это, естественно, увеличивает стоимость оборудования за счет дополнительной рамы и необходимости использования второго двигателя. Тем не менее, в арсенале у производителей  имеются и более современное решение – сдвоенные кассетно-дисковые дробилки с одним рабочим двигателем (сухим или погружным), что оказывает положительное влияние на энергоэффективность и общие капитальные затраты.

6. Если задачей является не проектирование нового сооружения, а реконструкция существующей насосной станции или здания решеток, то для установки решеток-дробилок необходима будет установочная рама. Рама может быть выполнена в двух вариантах: заводского изготовления от производителя оборудования (основной минус - высокая стоимость данной рамы, поскольку она не только производится за рубежом, но и на ее базовую стоимость накладываются расходы по таможенному оформлению и транспортные расходы на доставку пункта назначения и т.д.) или самостоятельного исполнения на объекте строительства силами подрядной организации по точным чертежам от поставщика оборудования (главное преимущество -  конечная стоимость установочной рамы, которая приблизительно на порядок меньше стоимости рамы заводского изготовления).