انتخاب تجهیزات آبگیری لجن یکی از مهم ترین تصمیمات در طراحی و بهره برداری از سیستم های تصفیه فاضلاب صنعتی و شهری است. سه فناوری رایج در این حوزه شامل فیلتر پرس، اسکروپرس و دکانتر سانتریفیوژ هستند. هر یک از این تجهیزات مزایا، محدودیت ها و حوزه کاربرد خاص خود را دارند و نمی توان یک فناوری را به عنوان بهترین گزینه برای همه پروژه ها معرفی کرد. در برخی شرایط، استفاده از فیلتر پرس یا اسکروپرس با محدودیت های فنی یا اقتصادی همراه است و دکانتر به دلیل عملکرد پیوسته و قابلیت سازگاری با شرایط فرآیندی، انتخاب مناسب تری محسوب می شود.
شرایطی که استفاده از دکانتر در آبگیری لجن ضروری است
۱. لجن دارای ذرات بسیار ریز یا کلوئیدی باشد
در برخی صنایع مانند صنایع شیمیایی، دارویی و بخشی از صنایع غذایی، لجن حاوی ذرات بسیار ریز و کلوئیدی است. این ذرات به سختی روی پارچه فیلتر تجمع یافته و تشکیل کیک جامد را با مشکل مواجه می کنند.
در چنین شرایطی معمولاً:
- احتمال گرفتگی پارچه فیلتر در فیلتر پرس افزایش می یابد.
- راندمان جداسازی در اسکروپرس کاهش پیدا می کند.
- دکانتر با استفاده از نیروی گریز از مرکز، جداسازی مؤثرتری از ذرات ریز انجام می دهد.
۲. حجم تولید لجن بسیار زیاد و فرآیند کاملاً پیوسته باشد
در تصفیه خانه های بزرگ یا صنایع سنگین مانند:
- پالایشگاه ها
- مجتمع های پتروشیمی
- کارخانه های کاغذسازی
- تصفیه خانه های بزرگ فاضلاب شهری
ممکن است روزانه صدها مترمکعب لجن تولید شود. در چنین شرایطی، تجهیزات ناپیوسته مانند فیلتر پرس به دلیل نیاز به توقف برای تخلیه کیک و آماده سازی مجدد، پاسخگوی ظرفیت بالا نیستند. همچنین در برخی پروژه ها ظرفیت اسکروپرس نیز محدودیت ایجاد می کند، در حالی که دکانتر قادر است به صورت مداوم و ۲۴ ساعته کار کند.
۳. امکان توقف فرآیند وجود نداشته باشد
فیلتر پرس ذاتاً یک تجهیز بچ است و مراحل زیر را به صورت متناوب انجام می دهد:
- پر شدن صفحات
- توقف دستگاه
- باز شدن صفحات
- تخلیه کیک
- شست وشو
- آغاز سیکل بعدی
اگر فرآیند تولید یا تصفیه به گونه ای باشد که حتی توقف های کوتاه نیز قابل قبول نباشد، معمولاً دکانتر به دلیل عملکرد پیوسته گزینه مناسب تری خواهد بود.
۴. دمای لجن بالا باشد
در برخی صنایع مانند:
- نیروگاه ها
- پالایشگاه ها
- صنایع شیمیایی
دمای لجن ممکن است به حدود ۶۰ تا ۹۰ درجه سانتی گراد برسد. در این شرایط، پارچه های فیلتر و برخی قطعات لاستیکی مورد استفاده در فیلتر پرس و اسکروپرس سریع تر مستهلک می شوند، در حالی که بسیاری از دکانترهای صنعتی برای کار در دماهای بالا طراحی شده اند.
۵. لجن حاوی مقدار زیادی روغن یا گریس باشد
لجن حاصل از صنایع زیر معمولاً دارای مقدار قابل توجهی روغن و چربی است:
- صنایع روغن نباتی
- کشتارگاه ها
- صنایع نفت و گاز
- پالایشگاه ها
وجود روغن می تواند موجب:
- گرفتگی پارچه فیلتر
- کاهش راندمان آبگیری
- افت عملکرد اسکروپرس
شود. از سوی دیگر، دکانتر با بهره گیری از اختلاف چگالی بین آب، روغن و جامدات، در بسیاری از این کاربردها عملکرد مناسب تری در آبگیری لجن ارائه می دهد.
۶. لجن خاصیت سایندگی بالایی داشته باشد
در صنایعی مانند:
- معادن
- کارخانه های سیمان
- صنایع سرامیک
- سنگ بری ها
لجن معمولاً حاوی ذرات معدنی سخت و ساینده است. در این شرایط، سایش قطعات مکانیکی و پارچه فیلتر پرس افزایش می یابد. بسیاری از دکانترهای صنعتی با استفاده از پوشش های مقاوم به سایش مانند کاربید تنگستن، دوام بیشتری در این محیط ها دارند.
۷. کیفیت و غلظت لجن دائماً تغییر کند
در برخی واحدهای صنعتی، درصد مواد جامد لجن ممکن است در بازه ای گسترده، برای مثال بین ۰٫۵ تا ۸ درصد، تغییر کند. این تغییرات می تواند کنترل عملکرد فیلتر پرس و اسکروپرس را دشوار کند، در حالی که دکانتر با تنظیم سرعت کاسه و مارپیچ، انعطاف پذیری بیشتری در مواجهه با تغییرات شرایط فرآیندی دارد.
۸. مصرف پلیمر باید به حداقل برسد
فیلتر پرس و اسکروپرس معمولاً برای دستیابی به عملکرد مطلوب به استفاده از پلیمرهای منعقدکننده نیاز دارند. در برخی پروژه ها، به دلایل اقتصادی یا الزامات فرآیندی، کاهش مصرف پلیمر اهمیت زیادی دارد. در بعضی کاربردها، دکانتر می تواند با مقدار کمتری پلیمر و در برخی موارد خاص حتی بدون پلیمر نیز کار کند، هرچند در بسیاری از انواع لجن، استفاده از پلیمر همچنان برای دستیابی به راندمان مطلوب توصیه می شود.
چه زمانی دکانتر تنها گزینه مناسب محسوب می شود؟
در پروژه هایی که چند مورد از شرایط زیر به طور هم زمان وجود داشته باشد، استفاده از دکانتر معمولاً منطقی ترین انتخاب است:
- تولید مداوم و بدون وقفه لجن
- ظرفیت بسیار بالای آبگیری
- بهره برداری ۲۴ ساعته
- عدم امکان توقف فرآیند
- وجود ذرات ریز یا کلوئیدی
- تغییرات زیاد در ویژگی های لجن
- دمای بالا یا وجود روغن و گریس
- نیاز به اتوماسیون کامل و حداقل مداخله اپراتور
آیا دکانتر همیشه بهترین گزینه است؟
خیر. انتخاب تجهیز مناسب برای آبگیری لجن به شرایط پروژه بستگی دارد و هیچ فناوری برای همه کاربردها برتری مطلق ندارد. اگر هدف، دستیابی به بیشترین درصد مواد جامد در کیک لجن باشد، فیلتر پرس در بسیاری از کاربردها همچنان بهترین گزینه است و معمولاً کیک خشک تری نسبت به دکانتر تولید می کند.
از سوی دیگر، اسکروپرس در بسیاری از تصفیه خانه های فاضلاب شهری و لجن های بیولوژیکی، به دلیل مصرف انرژی پایین، عملکرد پیوسته، بهره برداری ساده و هزینه نگهداری کمتر، راهکاری اقتصادی و قابل اعتماد محسوب می شود. در مقابل، دکانتر زمانی مزیت اصلی خود را نشان می دهد که ظرفیت بالا، عملکرد مداوم، اتوماسیون پیشرفته و قابلیت سازگاری با شرایط متغیر فرآیند از اولویت های اصلی پروژه باشند.
