Решетки-дробилки «Monster» для измельчения крупных загрязнений сточных вод
И. А. НОСКОВА, Л. В. МЕГАЛИНСКИЙ
Описан принцип действия решеток-дробилок «Monster», которые задерживают и измельчают крупные фракции загрязнений сточной жидкости. Применение решеток-дробилок «Monster» позволяет обеспечить защиту насосных агрегатов от засорения, полностью автоматизировать работу канализационных насосных станций, сократить потребление электроэнергии, уменьшить габариты насосных станций, снизить капитальные затраты, сократить сроки строительства, исключить вредные и опасные условия труда обслуживающего персонала.
Ключевые слова: сточные воды, насос, решетка-дробилка, фреза, фильтрующий барабан.
Решетки-дробилки «Monster» фирмы JWC (Англия)1 способны задерживать и измельчать непосредственно в потоке сточной жидкости содержащиеся в ней крупные фракции загрязнений: текстиль, кожу, резину, пластик, бытовой и строительный мусор, пищевые и растительные отходы (рис. 1, 2).
Дробилки малой производительности (до 400 л/с, или 1431 м3 /ч) могут устанавливаться как в канализационном канале, так и на фланцах на подводящем трубопроводе, дробилки большой производительности – в канале
Дробилка состоит из следующих элементов: корпус, ведущий и ведомый валы с фрезами, комплект механических уплотнений, электродвигатель, редуктор, вращающиеся барабанные решетки (для дробилок большой производительности). Модульная конструкция позволяет в кратчайшие сроки производить монтаж (демонтаж), сокращая тем самым затраты, связанные с простоем оборудования.
Фрезы изготавливаются из никельхроммолибденовой стали AISI 8620 (твердость по методу Роквелла 60–65 HRC), которая применяется для высоконагруженных деталей машин. Испытания независимой лаборатории показали, что данный материал более устойчив к абразивному износу, что увеличивает срок службы фрез и соответственно снижает эксплуатационные затраты (рис. 3). Геометрия фрез определяется в зависимости от состава загрязнений сточной воды и области применения дробилки.
Валы с фрезами приводятся в действие электродвигателем через планетарный редуктор. Электродвигатели могут иметь степень защиты IP55 и IP68 (при необходимости дробилки комплектуются гидравлическим приводом). Использование планетарных редукторов обусловлено тем, что они более устойчивы к перегрузкам, чем редукторы других типов.
Дробилки производительностью более 500 м3 /ч (140 л/с) дополнительно комплектуются вращающимися барабанными решетками, изготовленными из нержавеющей стали, с размером прозоров 6 или 12 мм (рис. 4). Сточная вода поступает к дробилке, крупные фракции загрязнений задерживаются фильтрующими барабанами и при их вращении перемещаются к валам с фрезами, где измельчаются отбросы
Специалистами проектно-конструкторской группы и сборочного цеха ЗАО «ВИВ» налажено производство панелей управления, которые позволяют осуществлять управление в ручном и автоматизированном режимах, а также дистанционно (рис. 5).
Засоры и обусловленные ими ремонты насосов, перекачивающих загрязненные жидкости, приводят к затратам в размере 36% суммы затрат за период эксплуатации насосов [1]. В городских сточных водах нередко содержатся предметы, которые выводят из строя насосы (рис. 6).
Согласно пункту 5.12. СНиП 2.04.03-85 [2], «при необходимости защиты насосов от засорения в приемных резервуарах насосных станций следует предусматривать решетки с механизированными граблями или решетки-дробилки. При количестве отбросов менее 0,1 м3 /сут допускается принимать решетки с ручной очисткой».
Традиционные решетки с механизированными граблями имеют следующие недостатки: невозможность полной автоматизации технологического процесса; обязательное присутствие обслуживающего персонала; наличие бытовых, вспомогательных помещений, дополнительных внутренних санитарно-технических систем; вредные и опасные условия труда; дополнительное устройство дробилок для измельчения отбросов, транспортеров для подачи задержанных на решетках отбросов к дробилке, а также местной вытяжной вентиляции от дробилок; значительное увеличение габаритов станции и капитальных затрат на строительство.
Решетками-дробилками, разработанными в 1980–90-х годах, оснащено большинство канализационных насосных станций. Они ненадежны и недолговечны в работе: редукторы не выдерживают высоких нагрузок, что приводит к их заклиниванию и выходу из строя. Используемые материалы не удовлетворяют требованиям по твердости и прочности, поэтому режущие элементы быстро изнашиваются, а металлоконструкции деформируются.
Решетки-дробилки «Monster» лишены перечисленных недостатков. Их применение позволяет существенно (до 50%) сократить габариты и затраты на строительство насосных станций (рис. 7).
Узел механической очистки на современных стеклопластиковых насосных станциях малой производительности, где количество отбросов составляет менее 0,1 м3 /сут, снабжен сороудерживающими корзинами. Объем корзин требует ручного удаления задержанных отбросов с периодичностью в среднем один раз в неделю (с учетом расчетного суточного количества отбросов). Замена корзин дробилками позволяет исключить ручной труд и полностью автоматизировать работу малых насосных станций.
Использование дробилок «Monster» позволяет значительно сократить энергопотребление (рис. 8). Например, для насосной станции производительностью 13 тыс. м3 /сут расчетное количество отбросов составит 0,4 т/сут. Данным параметрам удовлетворяет дробилка Macho Monster 40002-0018-DI, мощность которой составляет 7,5 кВт при максимальной производительности 6 м3 /ч влажных отбросов. Мощность традиционных дробилок составляет 22 кВт, а для крупных насосных станций может достигать 75 кВт, что неэффективно.
Выводы
Применение решеток-дробилок «Monster» позволяет обеспечить защиту насосных агрегатов от засорения, полностью автоматизировать работу канализационных насосных станций, сократить потребление электроэнергии, уменьшить габариты насосных станций, снизить капитальные затраты, сократить сроки строительства, исключить вредные и опасные условия труда обслуживающего персонала.
