PIASKOWNIK PRZEDMUCHIWANY

Zadaniem piaskowników jest usuwanie ze ścieków zawiesin mineralnych przy wykorzystaniu procesu sedymentacji. W urządzeniu tym powinny być zatrzymywane ziarna
o średnicy 0,1 - 0,2 [mm] i większe. Przy czym ziarna o średnicy 1 [mm] w ok. 65 [%]. Piaskowniki to urządzenia przepływowe, w których panuje ruch burzliwy, będący swego rodzaju zabezpieczeniem przed opadaniem zawiesin organicznych łatwo opadających. Ponieważ, jednak trudno stworzyć takie warunki to praktycznie z każdym piaskownikiem współpracuje płuczka lub separator piasku. W praktyce stosowane są piaskowniki o przepływie poziomym oraz pionowo - śrubowym. W mniejszych oczyszczalniach o przepływie pionowo - wirowym.

Dla jednoczesnego usuwania ze ścieków tłuszczy stosuje się piaskowniki przedmuchiwane powietrze. Dzięki temu w wyniku flotacji tłuszcze zbierane są do komory tłuszczy a stamtąd usuwane.

W projekcie oczyszczalni zastosowano dwa podwójne piaskowniki przedmuchiwane firmy Passavant SFbS 4 - 2,0 o długości 19,83 [m] każdy i szerokości 2 [m] dodatkowo z komorą tłuszczy o szerokości 1,0 [m]. Głębokość piaskownika w części roboczej wynosi 3,25 [m]. Obciążenie hydrauliczne pojedynczego ciągu wynosi 20,16 [m/h].

Ścieki po cedzeniu na kratach dopływają korytem do komory rozdzielczej skąd poprzez zastawki kanałowe przelewają się na poszczególne piaskowniki. Dzięki zastosowaniu takiego rozwiązania można dokładnie regulować dopływ ścieków do piaskowników. W następstwie tego ścieki przepływając przez piaskownik pozbawiane zostają zawiesin mineralnych. Piaskownik w swej przedniej części posiada komorę piasku, do której jest on zgarniany za pomocą zgarniacza wózkowego.

Dobór:

• Piaskownik przedmuchiwany o powierzchni przekroju F = 4 [m²] firmy PASSAVANT, typ SFbS 4-2.0 z zespolonym usuwaniem piasku,

• Pługowy zgarniacz piasku Hydrobudowa Śląsk S.A. typ Z - zgarniacz samojezdny zgarniający piasek do studzienki zbiorczej, skąd pompa zanurzeniowa zamocowana na jej dnie odsysa pulpę piaskową i tłoczy do separatora piasku. Zgarniacz wyposażony dodatkowo w zgarniacz ciał pływających

• Separator piasku typu SI. Firma Hydrobudowa Śląsk S.A.

• Dmuchawa ROBUSCHI ROOTS ROBOX Evolution Q = 0 - 40 [m³/min]

• Pompa do piasku KSB KRTF 80-158/14 UZH

• Jaz przelewowy, długość krawędzi 1,0 [m] Passavant

1. Dopływ ścieków

Dopływ ścieków do piaskownika po uprzednim oczyszczaniu na kratach odbywa się do komory rozdzielczej i dalej na poszczególne ciągi poprzez jazy przelewowe umożliwiające odpowiednią regulację przepływu. Doprowadzenie ścieków jest bardzo ważne w pracy piaskownika, gdyż zapewnia odpowiednie obciążenie hydrauliczne i prawidłowy rozprowadzenie ścieków na całym przekroju, co zapewnia prawidłową jego pracę. Zaprojektowane dwa ciągi piaskowników podwójnych, które zaopatrywane są w ścieki do głównej komory rozdziału, z której poprzez jazy przelewają się na kolejne ciągi.

Zastosowano jazy firmy Passavant o długości przelewu 1,0 [m] zamontowane na ściankach
w komorze rozdziału.

Do głównej komory rozdzielczej ścieki doprowadzane są, po oczyszczaniu na kratach, korytem otwartym o szerokości 300 [mm].

2. Zgarniacz piasku

Do piaskowników zastosowano dwa pługowe zgarniacze piasku Hydrobudowa 9 Śląsk S.A. typ Z służące do usuwania piasku i innych ciał stałych gromadzących się w rynnie zbiorczej kanału piaskownika. Są to zgarniacze samojezdne zgarniające piasek do studzienki zbiorczej skąd pompa zanurzeniowa zainstalowana na jej dnie odsysa pulpę piaskowa i tłoczy ją do separatora piasku. Zgarniacze są dodatkowo wyposażone w pługowe zgarniacze tłuszczu. Pojedynczy zgarniacz wyposażony jest w dwa pługi denne i dwa zgarniacze tłuszczu. Konstrukcja zgarniacza wykonana jest ze stali szlachetnej - kwasoodpornej.

Zgarniacze poruszają się po torowisku betonowym (brak szyn jezdnych), zasilanie odbywa się poprzez bezobsługowy (sprężynowy) bęben kablowy lub łańcuchowy prowadnik kabla.

Posiadają własne szafki sterownicze realizujące dowolny cykl technologiczny, umożliwiający sterowanie ręczne, automatyczne lub zdalne.

2.1. Dane techniczne

- rozstaw kół 7,5 [m]

- długość bieżni 23 [m]

- głębokość kanału 3,25 [m]

- ilość pługów 2 [szt]

- moc napędu jazdy 0,5 [kW]

- moc podnośnika pługa piasku 0,74 [kW]

- prędkość jazdy 2,8 [m/s]

2.2. Wytyczne technologiczne i montażowe

Zgarniacze piasku wszystkich oferowanych typów wykonywane są w różnych układach, lewym, prawym, lustrzanym odbiciu itp. i są każdorazowo dostosowywane do istniejących lub projektowanych wymiarów piaskownika. W związku z tym przy zamawianiu zgarniacza piasku należy załączyć rysunek technologiczny i budowlany
z dokładnymi wymiarami piaskownika. Tor jezdny zgarniacza tworzą górne - betonowe powierzchnie bocznych ścian piaskownika, po których jeżdżą koła z bieżnikiem poliuretanowym. Nie polecamy stosowania zgarniaczy jeżdżących po szynach stalowych, ze względu na wysokie koszty wykonania toru i poślizgi kół jezdnych na szynach. Górną powierzchnię ścian tworzącą tor jezdny oraz wewnętrzny rozstaw tych ścian na głębokości 20 cm od góry pod rolki prowadzące, należy wykonać z dokładnością 1 cm na całej długości piaskownika. Dla uniknięcia oblodzenia ścian tworzących tor jezdny, w okresie zimowym zalecamy, aby górną powierzchnię ścian - bieżnię, ogrzewać elektrycznymi kablami grzejnymi wg rozwiązań stosowanych przy ogrzewaniu podjazdów do garaży i podłóg lub wg poniższych wytycznych wykonania ogrzewania. W przypadku gdy dwa niezależne zgarniacze mają pracować obok siebie w sąsiednich piaskownikach, na ścianie pomiędzy kanałami należy wykonać półkę tworzącą bieżnie jezdne zgodnie z podanymi wytycznymi torowiska. Tor jezdny zgarniacza musi być dłuższy od zakresu jazdy (zakresu pracy pompy odsysającej piasek lub pługu zgarniającego piasek) o 2,5 do 4 m zależnie od szerokości zgarniacza. Położenie wyjściowe - miejsce postoju zgarniacza w przerwach pomiędzy kolejnymi cyklami pracy, należy usytuować od strony odpływu ścieków z piaskownika. Przy doborze i zamawianiu zgarniacza piasku należy określić:

• typ zgarniacza: pługowy, pompowy, ze zgarniaczem tłuszczu itp.

• kierunek przepływu ścieków i miejsce postoju zgarniacza,

• z której strony piaskownika ma być wejście na zgarniacz, doprowadzenie zasilania
  i sterowania elektrycznego,

• przy dużych zgarniaczach o B > 6[m], czy most zgarniacza ma być wykonany ze stali kwasoodpornej, czy ze stali ocynkowanej (konstrukcja mniejszych zgarniaczy wykonywana jest w całości ze stali kwasoodpornej),

• czy bieżnie pod koła jezdne będą ogrzewane czy nie.

Zgarniacz wyposażony jest w szafkę sterowniczą umożliwiającą ręczne, automatyczne
i zdalne sterowanie pracą, oraz sygnalizację do CD pracy i awarii zgarniacza. Do podłączenia zasilania i sterowania elektrycznego zgarniacza należy przewidzieć skrzynkę przyłączeniową zamocowaną na zewnętrznej ścianie piaskownika od strony odpływu ścieków tj. przy miejscu postoju zgarniacza dla zasilania poprzez bęben kablowy lub
w połowie długości piaskownika dla zasilania przez łańcuchowy prowadnik kabla.
W typowym rozwiązaniu sterowania w skrzynce przyłączeniowej należy zastosować
5 zacisków na zasilanie 380 V i 7 zacisków na sterowanie i sygnalizację - beznapięciowe.
W przypadku innych wymagań dotyczących sygnalizacji i zdalnego sterowania, powiązania sterownicze wymagają uzgodnienia z producentem. Gdy ściany piaskownika są wyniesione do 1 m ponad poziom gruntu, to na zewnątrz piaskownika od strony zasilania elektrycznego na całej długości jazdy zgarniacza należy przewidzieć utwardzoną powierzchnię, chodnik, po którym rozwijać się będzie kabel z samonawijającego bębna kablowego. Przy większym wyniesieniu piaskownika nad poziom gruntu kabel rozwijany jest na wspornikach mocowanych przy montażu do ściany, lub prowadzony jest w prowadniku łańcuchowym.

2.3. Wytyczne wykonania ogrzewania bieżni

Bieżnia ogrzewana elektrycznie przy pomocy trzech równolegle ułożonych kabli grzejnych z termostatem.

Zastosowanie: odladzanie bieżni w okresie zimowym, eliminuje konieczność montowania szczotki czyszczącej bieżnię (wystarczy zwykły zgarniacz bieżni).

Całość zakończona puszką przyłączeniową na ścianie zbiornika, do której należy doprowadzić zasilanie 220 [V]. Przy potrójnym ułożeniu kabli w bieżni:

• moc jednostkowa: około 200 do 250 [W/m²] zależnie od lokalnych warunków klimatycznych,

• moc na jeden metr bieżni: około 50 do 60 [W/mb],

• moc jednego kabla: około 17 do 20 [W/mb].

UWAGA! Ostatecznego doboru mocy kabli grzejnych oraz sposób ich montażu
(np. izolacja pod kablami) należy dokonać w projekcie budowlanym.

3. Usuwanie piasku

Odprowadzenie pulpy piaskowej zgromadzonej w studzience zbiorczej odbywa się za pomocą pompy zanurzeniowej, która tłoczy ją do separatora piasku, w którym piasek odsączany jest z pulpy wodno - piaskowej. Zastosowano pompę KSB KRTF 80-158/14 UZH wersja materiałowa H-NORIHARD o wydajności 18,5 [m³/h] z osprzętem.

3.1. Dane techniczne:

- P₁ 1,94 [kW]

- P₂ 1,3 [kW]

- Q 15,0 [m³/h]

- H 4,0 [m]

3.2. Wytyczne montażowe

Pompa zanurzeniowa usuwająca pulpę piaskową powinna być zainstalowana na dnie studzienki zbiorczej w sposób umożliwiający jej prawidłową i bezawaryjną pracę. Dodatkowo celem wspomagania pracy pompy zastosowano wzruszanie nagromadzonego piasku za pomocą powietrza wtłaczanego przewodem przy dnie studzienki. Działanie takie zapobiega kolmatacji piasku, co powodowałoby kłopoty z jego wypompowaniem.

4. Separator piasku

Do oddzielania piasku z pulpy wodno - piaskowej zastosowano separator piasku Hydrobudowa Śląsk S.A. typ SI.

Działanie separatora opiera się na tym, że po uspokojeniu przepływu podawana przez pompę ciecz wpływa do komory płukania i sedymentacji. Piasek opada na dno, a nadmiar cieczy
z zawiesiną cząstek organicznych odpływa przez przegrodę. Zgromadzony na dnie zbiornika piasek transportowany jest do kontenera za pomocą przenośnika ślimakowego, z jednoczesnym odwadnianiem grawitacyjnym. Usytuowanie dopływu i odpływu wg warunków lokalizacyjnych. Zastosowanie ogrzewania umożliwia montaż separatora na otwartej przestrzeni. Separator wykonany jest ze stali szlachetnej kwasoodpornej i tworzyw sztucznych.

4.1. Dane techniczne:

- obciążenie hydrauliczne max Q = 25 [m³/h]

- obciążenie masą stałą V = 1,0 [m³/h]

- sprawność odsączania piasku

o ziarnistości > 0,2 [mm] do 90 [%]

- uwodnienie wyrzuconego piasku > 20 [%]

- napęd 1,5 [kW]

- średnica ślimaka 250 [mm]

- wysokość zrzutu piasku A = 1500 [mm]

- szerokość separatora B =1700 [mm]

- długość L = 3800 [mm]

- wysokość całkowita H = 2200 [mm]

4.2. Wytyczne technologiczne i montażowe

Dopływ pulpy do separatora powinien zapewnić spokojny przepływ w komorze sedymentacji - optymalnie około 80 [%] wydajności maksymalnej. Przekroczenie maksymalnego obciążenia hydraulicznego jest niedopuszczalne i powoduje zakłócenia
w pracy separatora. Zależnie od warunków lokalizacyjnych dopływ do separatora może być usytuowany poziomo od przodu z lewej lub prawej strony, z góry przez pokrywę z lewej lub prawej strony a odpływ poziomo lub pionowo (jak pokazano linią przerywaną) po przeciwnej stronie dopływu poziomego. Dopływ z góry przez pokrywę należy stosować przy doprowadzeniu rurociągu do separatora z góry. Dopływ poziomy od przodu należy stosować przy doprowadzeniu rurociągu z dołu. W wykonaniach nietypowych dopuszczamy dwa dopływy i inne usytuowanie dopływów, odpływu, podpory - co wymaga uzgodnienia
z producentem. Króciec spustowy, po odkręceniu korka pozwala na całkowite opróżnienie separatora na okres dłuższego postoju, remontu lub awarii. Dla spuszczenia pulpy piaskowej, w pobliżu króćca spustowego należy przewidzieć studzienkę kanalizacyjną lub podłączenie rurociągu spustowego z zaworem odcinającym do króćca spustowego.

Przy doborze i zamawianiu separatora należy określić usytuowanie dopływu
i odpływu. Separator piasku nie posiada własnego sterowania - załączanie napędu należy powiązać z pracą ciągu technologicznego tak, aby separator pracował razem z pompą tłoczącą pulpę piaskową oraz około 15 do 60 minut dłużej po zakończeniu pracy pompy, zależnie od ilości piasku w pulpie. W przypadku separatora ogrzewanego należy doprowadzić zasilanie 220 [V] do termostatu usytuowanego na urządzeniu przy wysypie piasku.

Separator mocowany jest do równego, twardego podłoża za pomocą czterech kołków rozporowych M16 osadzonych w otworach wierconych przy montażu.

5. Napowietrzanie

Piaskownik jest napowietrzany za pomocą rusztów napowietrzających o szerokościach
80 [cm] umieszczonych przy dnie, za pomocą których wtłaczane jest powietrze pozwalające na zintensyfikowanie flotacji tłuszczy. Powietrze dopływa ze stacji dmuchaw do dwóch przewodów rozdzielczych zakończonych zaworami kulowymi do odpowietrzania i odwodniania systemu. Do przewodu rozdzielczego podłączone są rurociągi powietrza w ilości 32 sztuk na jeden piaskownik podwójny (czyli 16 na jeden ciąg). Przewody rozdzielcze powinny być poprowadzone ze spadkiem 5 [%] w kierunku końca piaskownika.

Zastosowano dmuchawę:

ROBUSCHI typ ROOTS ROBOX Evolution Q = 0 - 40 [m³/min]

Dmuchawy Roots'a są precyzyjnymi maszynami wyporowymi o wirujących tłokach dwu- lub trójzębnych, służącymi do transportu gazów. Gaz jest przetłaczany pomiędzy tłokami,
a korpusem urządzenia. Wał napędowy, na którym jest osadzony jeden z wirników napędza poprzez przekładnię zębatą wał drugiego wirnika. Dzięki temu praca obu wirników jest zsynchronizowana. Tłoki podczas pracy nie stykają się ze sobą, czy z korpusem. Przetłaczanie jest możliwe dzięki bardzo małym odległościom między samymi wirnikami oraz między wirnikami i korpusem.

5.1. Zalecenia projektowe i montażowe

Dmuchawa zostanie zainstalowana w budynku dmuchaw, w którym fundament musi być płaski i poziomy (odchyłki max: 0,5 [mm] na 1 [m]), wolny od drgań i przystosowany do przeniesienia masy urządzenia. Obciążenia dynamiczne nie występują. Odległość od ścian minimum 0,5 [m].

Należy przewidzieć odpowiednie oświetlenie obszaru obsługi (min 300 luxów).

Drzwi bądź otwór w budynku musi być odpowiedni dla przejazdu wózka widłowego.

Dozwolone jest przebywanie w obszarze obsługi Roboxa podczas jego pracy.

Należy zainstalować podłączenia elastyczne i odpowiednie opaski zaciskowe na króćce.

6. Komora tłuszczy

Komora tłuszczy o szerokości 1,10 [m] służy do wydzielenia ze ścieków tłuszczy i ciał pływających. Zgromadzone tam zanieczyszczenia są zgarniane za pomocą zgarniacza do komory zbiorczej skąd odpływają grawitacyjnie do zbiornika pompowni ciał pływających. Odpływ odbywa się przez przewód o średnicy 200 [mm] umiejscowiony przy dnie komory. Dodatkowo komora taka została wyposażona w króciec z typowym złączem do wozu asenizacyjnego.

7. Odprowadzenie ścieków

Pozbawione piasku i ciał pływających (tłuszczy) ścieki są odprowadzane poprzez przelew znajdujący się w końcowej części piaskownika do komory odpływowej, potem przewodem
o średnicy 600 [mm] do komory zbiorczej i dalej korytem otwartym do kolejnych urządzeń technologicznych, czyli do poziomych podłużnych osadników wstępnych.

8. Bezpieczeństwo i eksploatacja

Dla bezpieczeństwa obsługi piaskownik posiada barierki ochronne wysokości 110 [cm] zabezpieczające przed wpadnięciem pracownika do komór piaskownika. Komunikacja została zapewniona przez zastosowanie specjalnych kratownic umożliwiających poruszanie się po obiekcie oraz schodów, dzięki którym możliwe jest pokonywanie różnicy wysokości. Wszelkie czynności eksploatacyjne dotyczące pracy piaskownika zostały przewidziane zgodnie z obowiązującymi wymogami bezpieczeństwa i higieny pracy.

---