Las prensas de tornillo satisfacen las demandas actuales y futuras en la PTAR de la ciudad de Collierville

Dos nuevas prensas de tornillo Schwing Bioset reemplazan la prensa de banda heredada y ayudan a la PTAR a ahorrar en costos de transporte, reducir el tiempo de operación, reducir el uso de agua de lavado y realizar una operación más limpia.

Escrito por Tom Welch

 

La ciudad de Collierville opera dos plantas de tratamiento de aguas residuales. La planta de Shelton Road, permitida en 3.5 MGD, buscaba mejorar el rendimiento de deshidratación y comenzó a considerar diferentes opciones en 2018. Schwing Bioset trabajó con el Cliente y su Representante para ayudar con el dimensionamiento de un sistema de prensa de tornillo y realizó una prueba piloto con una unidad móvil en mayo de 2019 para determinar el rendimiento esperado.

Esta planta cuenta actualmente con un espesante mecánico que espesa una mezcla RAS / WAS desde +/- 0.5% sólidos hasta 1.5-2.0% sólidos (ver foto abajo). El filtro prensa de banda existente experimentó dificultades al intentar deshidratar los sólidos delgados a 0.5% y necesitaría un espesante agregado a la prensa para lograr un rendimiento aceptable. Sin embargo, las restricciones de altura en el edificio actual excluyeron esta opción. El objetivo principal del piloto fue confirmar que la prensa de tornillo puede deshidratar con éxito la mezcla delgada de RAS / WAS alrededor de 0.5% de sólidos y luego también comparar los resultados del WAS espesado con el rendimiento del filtro prensa de banda.

Al probar los sólidos de la torta de % producidos por el filtro prensa de banda con el lodo espesado, se determinó que producía 12.4% de sólidos. El modelo de prensa de tornillo FSP 300 fue capaz de producir consistentemente sólidos de torta en promedio por encima de 17.5% tanto para el lodo espesado como para el no espesado. Mostrar la capacidad de deshidratar el lodo delgado con sólidos de 0.55% fue especialmente importante para confirmar que la prensa de tornillo Schwing Bioset pudo usar la zona de espesamiento de la prensa para deshidratar con éxito el material delgado.

La dosis de 36 libras activas / tonelada seca pareció ser la dosis más efectiva que proporcionó una torta seca consistente y una buena tasa de captura constante. La dosis más alta de polímero, 45 libras activas / tonelada seca, produjo un promedio de 18.85% sólidos mientras que la dosis más baja de 36 libras activas / tonelada seca produjo un promedio de 17.73% sólidos. Ambos resultados fueron significativamente mejores que el lodo de la prensa de banda que se probó a 12.4%, mientras que los sólidos entrantes % de 1.7% sólidos se alimentaron al mismo tiempo, tanto a la prensa de banda como a la prensa de tornillo en el último día del piloto.

Para la nueva operación de deshidratación, Schwing Bioset ha proporcionado dos prensas de tornillo FSP 603 para alcanzar un rendimiento de 550 libras secas por hora en cada prensa. El paquete de suministro también incluía bombas de alimentación de lóbulos rotativos Boerger, sistemas de polímeros UGSI y analizadores de sólidos en línea Valmet. Debido a las operaciones del espesador, hay una amplia gama de sólidos de % que llegan a las prensas a diario y desde el inicio del día hasta el final del día.

El analizador de sólidos en línea está diseñado para enviar una señal instantánea de sólidos % de la alimentación entrante a la prensa. A medida que cambian los sólidos del %, la señal se envía al PLC, que controla la bomba de alimentación y el sistema de polímero. El PLC enviará señales a las válvulas de modulación de polímero y el polímero y el agua de reposición se controlarán en función de las lecturas instantáneas. Los analizadores de sólidos en línea sugieren que las unidades tienen la capacidad de ahorrar en promedio una dosis de polímero de 25% al año.

Durante la puesta en marcha de las prensas en el otoño de 2021, se observó que había una variabilidad de los sólidos % entrantes que iban desde 2.33% hasta 1.66%. Este sistema de control automático ayuda a los operadores de la planta, ya que no tienen que asistir a las operaciones de la prensa durante todo el turno y realizar múltiples pruebas de alimentación de sólidos % para que se pueda lograr un rendimiento óptimo.

Una vez que se completaron las pruebas de rendimiento, los técnicos de servicio de campo de Schwing Bioset capacitaron al personal de operación de la planta en todos los aspectos del sistema. Actualmente, la planta transporta el lodo deshidratado para su eliminación en el vertedero a unas diez millas de distancia. Aunque la tarifa de vertido del vertedero y los costos de transporte son actualmente manejables para la ciudad, siempre es un acto de equilibrio determinar la dosis adecuada de polímero con sólidos de torta % para ver cómo operar mejor las prensas. Dado que la operación anterior de la prensa de banda tenía un promedio de 12.5 - 14%, el objetivo de cambiar a la tecnología de prensa de tornillo Schwing Bioset era aumentar los sólidos y reducir los costos generales de transporte.

Después de varios meses de operar el equipo, monitorear los datos y realizar optimizaciones adicionales, la planta pudo determinar que podían funcionar con 13 libras de polímero activo por tonelada seca y promediar rutinariamente entre 16-17.5% sólidos. Con una dosis más alta de polímero a 22 libras de polímero activo por tonelada seca, pudieron promediar alrededor de 19% sólidos. Dado que la dosis más baja de polímero resultó en sólidos de la torta que eran alrededor de 4% más altos que la operación de prensa de banda heredada, se determinó que el ahorro general para la planta fue aceptar sólidos de la torta de % más bajos con una dosis de polímero significativamente reducida. Como se señaló, la dosis de polímero durante la prueba piloto requirió una dosis mayor que la que se determinó como la cantidad óptima de polímero necesaria para la producción normal. Ahora se está utilizando un polímero diferente, que ha ofrecido sólidos de torta % similares, pero en una dosis significativamente reducida.

El nuevo diseño tiene dos prensas de tornillo FSP 603. Las dos máquinas se diseñaron con una máquina de servicio / una de reserva con capacidad suficiente para satisfacer las demandas actuales y futuras de la planta. Aunque el protocolo de operación actual es hacer funcionar ambas prensas al mismo tiempo, hay suficiente capacidad en una máquina para operar solo una máquina con un rendimiento más alto.

La operación de ambas máquinas permite obtener los mejores sólidos de torta %, lo que ahorra costos de transporte y, al operar ambas prensas, el tiempo de operación por día es menor, lo que permite a los operadores abordar otras partes de la planta. Dado que la prensa de tornillo puede funcionar sin supervisión la mayor parte del tiempo, debido a los controles automáticos de la operación, esto brinda flexibilidad adicional para el personal de operaciones. La instalación anterior tenía una prensa de banda, por lo que no hubo redundancia. Como las prensas de tornillo no tienen agua de lavado continuo como la prensa de banda, la nueva operación es mucho más limpia y el uso de agua de lavado se reduce en 90%.

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