شاخص های ارزیابی عملکرد دستگاه لجن کش چیست؟

اگر یک تصفیه خانه فاضلاب (WWTP)، یک مرکز پردازش مواد غذایی، یا هر عملیاتی که جداسازی مایع جامد را انجام می دهد، دارید، می دانید که لجن خراش فقط یک قطعه تجهیزات «تنظیم و فراموش کنید» نیست. من مایک هستم و بیش از 12 سال است که لجن‌خراش‌ها را می‌فروشم. افراد دیده‌اند که با بررسی آن‌ها گوشه‌هایشان را بریده‌اند، دیده‌اند که تولیدشان را به دلیل عملکرد ضعیف یک اسکراپر متوقف کرده‌اند، و دیده‌اند که چگونه انتخاب اشتباه می‌تواند هزاران هزینه از کار انداختن یا هدر رفتن مواد شیمیایی برای شما داشته باشد. امروز، بیایید شاخص‌های واقعی و عملی را که برای ارزیابی اینکه آیا لجن‌خراش شما واقعاً کار خود را انجام می‌دهد، نه فقط روشن کردن، نیاز دارید، تجزیه و تحلیل کنیم. بیایید وارد آن شویم.

ابتدا، بیایید به یاد بیاوریم که یک لجن‌خراش واقعاً باید چه کاری انجام دهد: لجن ته نشین شده را از پایین مخزن ته نشینی خود به قیف بکشید تا بتوان آن را خارج کرد، بدون ایجاد مزاحمت برای پساب شفاف نشسته در بالا. اما کارهای ظریف تری مانند جابجایی لجن فشرده و ضخیم بدون فشار دادن به موتور، نصب مخازن عجیب و غریب (گرد، مستطیل، حتی نامنظم) و کار کردن 24 ساعته در فاضلاب خورنده وجود دارد. همه اسکریپرها یکسان ساخته نمی شوند، و به همین دلیل است که من همیشه به مشتریان می گویم که فقط به برچسب قیمت یا کرک های بازاریابی نگاه نکنند. بیایید با یک مورد بزرگ شروع کنیم: راندمان جمع آوری لجن. این پایه است-اگر لجن به اندازه کافی کشیده نشود، مخازن با کیفیت پساب شما، و اگر بیش از حد کشیده شود، انرژی را هدر می دهید یا حتی مواد جامد شناور را می مکید که فرآیندهای پایین دست را به هم می زند.

صبر کنید، کارایی مجموعه را چگونه می‌سنجید؟ حدس و گمان نیست شما نمونه های لجن را از قیف مخزن و از ناحیه درست جلوی تیغه های اسکراپر می گیرید و غلظت کل جامدات (TS) آنها را مقایسه می کنید. یک خراش دهنده سطح بالایی باید حداقل 90 درصد از مواد جامد قابل ته نشینی را وارد قیف کند. اما اینجا جایی است که بسیاری از کاربران آن را از دست می دهند: این عدد با بار مخزن، ضخامت لجن و حتی دمای آب تغییر می کند. به عنوان مثال، اگر گیاه شما در یک روز گرم تابستان که فعالیت میکروبی زیاد است، مواد جامد بیشتری را جابجا کند، یک خراشنده که در زمان نازک بودن لجن 90 درصد افزایش می‌یابد ممکن است به 70 درصد کاهش یابد و لجن در کف مخزن ایجاد شود. به همین دلیل است که ما لجن خراش مخصوص مخزن ته نشینی خود را برای تنظیم کشش تیغه در هنگام پرواز طراحی می کنیم تا از روی تکه های ضخیم عبور نکند یا آب شفاف را همراه خود نکشد. ما داده‌هایی از بیش از 50 WWTP دریافت کرده‌ایم که به این‌ها تغییر کرده‌اند، و میانگین نرخ جمع‌آوری آن‌ها 94 درصد، حتی در زمان اوج بار است.

بعدی: قابلیت اطمینان مکانیکی، و من فقط در مورد "این هفته خراب شد" صحبت نمی کنم. من در مورد زمان اجرا در مقابل زمان خرابی صحبت می کنم. بیایید واقعی باشیم، همه تجهیزات خراب می شوند، اما لجن خراشی که به 2 ساعت تعمیر و نگهداری یک روز در میان نیاز دارد، برای شما هزینه دارد. من دیده ام که کارخانه های کوچک از بودجه 15 هزار دلاری برای یک اسکراپر به 30 هزار دلار در بخش های اضطراری و اضافه کاری رسیده اند، زیرا آنها یک واحد ارزان قیمت را انتخاب کردند که باید دو بار در ماه سرویس می شد. معیارهای کلیدی در اینجا میانگین زمان بین خرابی ها (MTBF) و میانگین زمان تعمیر (MTTR) هستند. یک اسکراپر خوب باید MTBF حداقل 18 ماه برای قطعات اصلی (دنده ها، موتورها) و MTTR کمتر از 4 ساعت برای تعمیرات جزئی داشته باشد. همچنین به دنبال قطعاتی باشید که دسترسی به آنها آسان باشد - بدون خزیدن تا عمق 10 فوتی تانک برای تعویض تیغه. به عنوان مثال، لجن خراش فاضلاب ما دارای اجزای مدولار است تا بتوانید تیغه یا دنده فرسوده را از مسیر پیاده رو بدون تخلیه مخزن تعویض کنید. ما اخیراً یک مشتری در اوهایو داشتیم که در عرض 2.5 ساعت موتور خود را تعویض کرد، بدون نیروی انسانی اضافی، و آنها قبل از شیفت بعدی خود برگشتند.

سپس کارایی انرژی وجود دارد که برای قبوض آب و برق که سال به سال افزایش می‌یابد بسیار زیاد است. اکثر بچه ها فقط به اسب بخار موتور نگاه می کنند، اما این روشی تنبل برای ارزیابی است. هنگام کار کردن اسکراپر، مخصوصاً تحت بار، نیاز به اندازه گیری قدرت واقعی دارید. یک اسکراپر که به خوبی طراحی شده باشد باید فقط به اندازه نیاز خود از قدرت استفاده کند - بدون موتورهای بزرگ که باعث هدر رفتن برق می شود. به عنوان مثال، لجن خراش با کارایی بالا ما از یک درایو فرکانس متغیر (VFD) استفاده می کند که سرعت اسکراپر را بر اساس میزان ضخامت لجن تنظیم می کند. هنگامی که لجن نازک است، سریعتر حرکت می کند، مصرف برق را تا 30٪ در مقایسه با یک واحد سرعت ثابت کاهش می دهد. یک مشتری در تگزاس به ما گفت که با تغییر به مدل با راندمان بالا، صورتحساب برق ماهیانه اسکراپر خود را از 1200 دلار به 780 دلار کاهش داد - که تقریباً 5 هزار دلار است که سالی در جیب آنها است. همچنین، سایش قطعات متحرک را فراموش نکنید - اصطکاک بیشتر به معنای مصرف بیشتر انرژی است. خراش های با تیغه های پوشش داده شده یا اجزای مقاوم در برابر خوردگی (مانند فولاد ضد زنگ برای چرخ دنده ها) اصطکاک کمتری دارند، بنابراین انرژی کمتری مصرف می کنند و طول عمر بیشتری دارند.

در حال حاضر، تاثیر کیفیت پساب - این مشکل برای WWTP ها است، زیرا اگر پساب شما استانداردهای تخلیه را برآورده نکند، جریمه می شوید. وظیفه خراش دهنده این است که لایه شفاف بالای آن را دست نخورده نگه دارد، درست است؟ اگر اسکراپر تکان بخورد، بیش از حد ارتعاش داشته باشد، یا لجن را به اطراف مخزن بکشد، رابط بین لجن و پساب را مختل می کند. مجموع مواد جامد معلق (TSS) بیشتری را در پساب خواهید دید که می تواند شما را از حد مجاز شما فراتر بگذارد. بنابراین یک شاخص خوب در اینجا سطوح TSS پساب قبل و بعد از نصب یک اسکراپر جدید است. یک اسکراپر با عملکرد مناسب باید TSS پساب را در محدوده 5-10 میلی گرم در لیتر نگه دارد، که برای اکثر کارخانه ها به خوبی زیر حد EPA است. لجن خراش مخزن ته نشینی ما دارای طراحی تیغه ای با مشخصات پایین است که بدون حفاری در آب زلال درست بالای لایه لجن می لغزد، بنابراین هیچ مشتری پس از تعویض مشکل TSS پساب را گزارش نکرده است. ما همچنین برخی از واحدهای جفت شده با سیستم‌های مکش داریم، مانند دستگاه لجن‌خراش پل مسافرتی و دستگاه مکش، که با استفاده از جاروبرقی برای کشیدن لجن به‌جای خراش دادن لجن، رابط تمیزتری به دست می‌آورد.

صبر کنید، سازگاری و سازگاری را فراموش نکنیم. بسیاری از گیاهان دارای مخازن قدیمی هستند که استاندارد گرد یا مستطیلی نیستند. لیسه‌ای که فقط برای مخازن جدید و استاندارد طراحی شده است، برای جابجایی شما کارایی ندارد. بنابراین به دنبال نشانگرهایی باشید مانند اینکه خراش چقدر با ابعاد مخزن شما (عرض، عمق، شکل) مطابقت دارد، آیا می تواند نوع لجن شما را تحمل کند (لجن اولیه در مقابل ثانویه-ثانویه رقیق تر است و خراش دادن آن سخت تر است) و اینکه آیا با سیستم کنترل موجود شما یکپارچه می شود یا خیر. برای مثال، اگر کارخانه شما از سیستم SCADA استفاده می‌کند، یک اسکراپر که می‌تواند به آن متصل شود به شما امکان می‌دهد عملکرد را از راه دور کنترل کنید، در صورت بروز مشکل هشدار دریافت کنید و تنظیمات را بدون حضور در محل انجام دهید. ما با مشتریان زیادی کار کرده‌ایم که تانک‌هایی شبیه به یک کارخانه در میشیگان با یک مخزن مستطیلی دهه 1970 که یک خراش‌دهنده وحشتناک داشت که گوشه‌ها را از دست می‌داد، کار کرده‌ایم. ما لجن خراش مخصوص مخزن ته نشینی خود را سفارشی کردیم تا با ابعاد دقیق مخزن آنها مطابقت داشته باشد، و اکنون دیگر لجن در آن نواحی گوشه ای تجمع نمی یابد.

همچنین، سازگاری با اپراتور - اگر افرادی که کارخانه را اداره می کنند ندانند چگونه از اسکراپر استفاده یا نگهداری کنند، مهم نیست که مشخصات چقدر خوب باشد، عملکرد خوبی نخواهد داشت. نشانگرها در اینجا نشان می‌دهند که راه‌اندازی/توقف اسکراپر، تنظیم سرعت، تعویض قطعات و دریافت عیب‌یابی چقدر آسان است. اگر موتور بیش از حد بارگذاری شده باشد یا تیغه آن شل شده باشد، اسکرابرهای مدرن باید یک صفحه کنترل با آلارم های اولیه داشته باشند. هیچ‌کس نمی‌خواهد در یک شنبه عجله داشته باشد، با تماسی مبنی بر خرابی اسکراپر، و ندانست که چرا یا چگونه آن را تعمیر کند. لجن خراش فاضلاب ما دارای یک صفحه کنترل لمسی کاربرپسند است و ما یک جلسه آموزشی 2 ساعته برای هر تیم اپراتور ارائه می دهیم تا آنها در عیب یابی مشکلات اساسی احساس راحتی کنند.

صبر کنید، بیایید در مورد چیزی صحبت کنیم که مردم به اندازه کافی به آن اشاره نمی کنند: قوام لجن در پایین دست. اگر اسکراپر شما درست کار می کند، لجنی که وارد قیف می شود باید به اندازه کافی غلیظ باشد که به طور موثر پمپاژ کند، نه آبکی. اگر لجن خارج شده بیش از حد رقیق باشد، به این معنی است که اسکراپر آب شفاف بیش از حد را می کشد، که انرژی پمپاژ را هدر می دهد و آبگیری لجن را سخت تر می کند. آب زدایی بخش بزرگی از جابجایی لجن است - اگر مجبور باشید آن را برای دفع یا استفاده مجدد خشک کنید، لجن غلیظ باعث صرفه جویی در وقت و هزینه می شود. یک خراش دهنده خوب باید لجنی با حداقل 5-3 درصد غلظت کل جامدات (TS) تولید کند. داده‌های ما نشان می‌دهد که لجن‌خراش با راندمان بالا، لجن را با میانگین 4.2% TS خارج می‌کند، در مقایسه با 2.8% از واحدهای استاندارد. این بدان معناست که مشتریان ما به مواد شیمیایی کمتری برای آبگیری و هزینه حمل و نقل کمتری نیاز دارند زیرا آب کمتری برای جابجایی وجود دارد.

بیایید به آنچه قبلاً گفتم برگردیم - بازاریابی را که وعده "حذف کامل لجن" را بدون هیچ مدرکی می دهد، نخورید. بهترین راه برای ارزیابی عملکرد یک اسکراپر، استفاده از معیارهای قابل اندازه‌گیری و واقعی است، نه فقط سطوح فروش. اگر به دنبال یک لجن‌خراش جدید هستید یا به دنبال جایگزینی لجن‌خراش ضعیف خود هستید، از تماس با تیم ما برای بحث در مورد مخزن، نوع لجن و نیازهای خاص خود دریغ نکنید. ما می‌توانیم مطالعات موردی را از امکانات مشابه به اشتراک بگذاریم، مدل‌های خود را با شما آشنا کنیم، و حتی اگر مخزن شما شکل عجیبی دارد یا لجن شما دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی است، به راه‌حل‌های سفارشی کمک کنیم. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم از خرابی‌ها و هزینه‌های اضافی ناشی از خراش‌دهنده‌ای که تحویل نمی‌دهد اجتناب کنید و نمونه‌ای را تهیه کنید که به سختی تیم شما کار می‌کند.

مرجع:

1. فدراسیون محیط زیست آب (2022). بهره برداری و نگهداری از تصفیه خانه های فاضلاب (ویرایش هفتم). مطبوعات WEF.
2. انجمن کار آب آمریکا (2021). طراحی و بهره برداری از زلال سازهای تماس جامد و سیستم های لجن خراش. AWWA.
3. انجمن آب و فاضلاب شهری. (2023). ارزیابی بهره وری انرژی برای تجهیزات حمل و نقل لجن صنعتی. گزارش فنی MWWA شماره 12-23.