Формирование и развитие рынка экологических работ и услуг тесно связано с развитием индустрии природоохранного оборудования и технологий. Примером такого продуктивного сотрудничества, следствием которого является не только взаимная экономическая выгода, но и улучшение экологической ситуации в регионе, могут служить партнерские отношения между МУП г. Новосибирска «Горводоканал» и НПФ «ЭКОТОН». Предприятия сотрудничают уже более 12 лет и это не просто покупка-продажа оборудования – это совместное творчество, в результате которого стабильно совершенствуется оборудование, оптимизируется процесс водоочистки и повышается качество очистки сточных вод на очистных сооружениях канализации (ОСК) города Новосибирска.
Партнерство началось с решения о замене изношенной фильтросной плитки в аэротенках на трубчатые аэраторы АПКВ ЭКОТОН на участке биологической очистки. Проектная производительность1-ой и 2-ой очереди ОСК Новосибирска составляет 850 000 м3/сутки. Первая очередь была запущена 30 лет назад. С ростом численности населения и увеличением количества стоков постепенно вводились в эксплуатацию сооружения 2-ой очереди. По результатам обследования было принято решение о поэтапной модернизации участка биологической очистки. В ходе замены аэрационных систем эксплуатирующим предприятием высказывались пожелания и замечания к работе оборудования, которые производственное предприятие старалось максимально воплотить в его конструкции. В результате последовательно сменилось три модификации аэраторов.
На сегодняшний день, на КОС Новосибирска поставлено 13 800 метров аэрационных плетей и работы еще продолжаются. Модернизированный участок биологической очистки демонстрирует качественную аэрацию иловой смеси при оптимальном сокращении затрат процесса. Кроме того совместная работа над совершенствованием конструкции и квалифицированная эксплуатация оборудования работниками ОСК «Горводоканала» обеспечили длительный срок службы системы: аэраторы, поставленные 12 лет назад, за время своей работы не требовали ни ремонта, ни существенных затрат на обслуживание.
Аэротенки ОСК Новосибирска
Сотрудничество предприятий не ограничивается заменой аэрационных систем: комплекс механической очистки, производства «ЭКОТОН», установлен в грабельном отделении очистных сооружений, щитовые затворы и грабельные решетки – на канализационных насосных станциях, ленточные фильтр-прессы и транспортеры – в цехе механического обезвоживания осадка. В каждом совместном проекте заложены принципы повышения качества очистки стоков и оптимального сокращения затрат процесса.
Необходимость реконструкции участка механической очистки ОСК была продиктована постоянными сбоями в работе насосного оборудования и образованием шапок мусора в первичных отстойниках, которые в условиях климата Новосибирска быстро заледеневали, создавая дополнительные сложности с их уборкой. Так же, вследствие неэкономичных режимов работы оборудования, наблюдалось высокое потребление электроэнергии.
По результатам проведенного обследования был сделан вывод о неэффективности работы участка механической очистки. Для решения данной проблемы была предложена поэтапная замена низкоэффективного оборудования и установка дополнительных систем для транспортировки и отжима отбросов, снимаемых с решеток.
Замена 7-ми устаревших решеток с мощностью привода 2,2 кВт на 4 механизированные канализационные решетки ЭКОТОН СУЭ-2030 с мощностью привода 0,75 кВт, обеспечило существенную экономию электроэнергии за счет сокращения количества решеток, подаваемых на них мощностей и автоматизации их работы в экономичном режиме по 15 минут в час. Прямой экономический эффект реализации первого этапа проекта составил 127 000 кВт электроэнергии или 150 000 рублей в год. Также удалось значительно повысить качество механической очистки стоков за счет уменьшения прозоров сороудерживающего полотна с 16 мм на старых решетках до 8 мм на новых, и как следствие, улучшить работу насосного оборудования, песколовок и первичных отстойников. Благодаря этому удалось значительно сократить число сбоев в работе оборудования и затраты на обслуживание последующих участков очистки.
Оснащение комплекса механической очистки 2-мя винтовыми конвейерами КВЭ и 2-мя винтовыми отжимными прессами ПВОЭ производства «ЭКОТОН», позволило существенно уменьшить объемы отбросов снятых с решеток и значительно облегчить эксплуатацию участка механической очистки. Только расходы на топливо для вывоза отбросов удалось сократить в 4 – 5 раз, что позволило сэкономить более 12 000 рублей уже за первые 3 месяца.
Комплекс механической очистки на базе оборудования ЭКОТОН
Общий экономический эффект за счет снижения потребления электроэнергии и сокращения расходов на топливо для вывоза отходов составил 200 000 рублей в год, без учета экономии на снижении числа аварийных ситуаций и эксплуатационных расходов на последующих участках очистки.
Наглядным примером совместной работы над оптимизацией конструкции оборудования может служить проект поэтапной замены физически и морально устаревших центрифуг на ленточные фильтр-прессы ЭКОТОН ПЛ-20К для обезвоживания осадка. Первые две машины были поставлены в 2006 и 2007 году, соответственно, а третья – в 2009 году. При этом конструкция каждого следующего фильтр-пресса дорабатывалась в соответствии с пожеланиями эксплуатирующего предприятия и новыми разработками инженеров «ЭКОТОН». На этом проекте хотелось бы остановиться подробнее, тем более что вопрос обезвоживания осадков является очень актуальным для Сибирского региона.
На большинстве КОС городов Сибири обезвоживание осадков осуществляется на иловых картах, несмотря на то, что данный способ обезвоживания является неэффективным в этих климатических условиях. Из-за короткого летнего периода работы площадок на испарение влаги практически не происходит, а дренажная система для отвода надиловых вод подвержена преждевременной кальматации. Недостатком иловых площадок является также потребность в значительных территориях для их устройства. В то время как механическое обезвоживание с использованием современных синтетических флокулянтов не зависит от климатических условий и обеспечивает сокращение объемов осадков до 10-ти и более раз.
На участок механического обезвоживания КОС Новосибирска поступает 2 400 кубометров осадка в сутки. Серия конструктивных доработок позволила повысить производительность фильтр-пресса поставки 2009 года до 42 м3/час по сравнению с производительностью первой машины 35 м3/час при сохранении степени обезвоживания осадка 78 – 80%. Для нормальной работы фильтр-пресса при такой производительности были внесены соответствующие изменения, в частности, был увеличен диаметр патрубков отвода фильтрата и адаптирована конструкция поддона.
Для повышения влагоотдачи в зоне гравитационного обезвоживания на сгустителе совместно с работниками цеха механического обезвоживания была оптимизирована схема подачи осадка. Если раньше осадок подавался на ситовую ленту СГ непосредственно из трубы и недостаточно равномерно распределялся по ленте, то добавление в схему приемной буферной ёмкости и доработка распределительной перегородки, позволили оптимально распределять осадок по всей рабочей ширине ситовой ленты для максимальной влагоотдачи. В последней модели также появилась возможность регулировать горизонтальное положение сгустителя независимо от самого фильтр-пресса и изменять количество и положение рыхлителей. В результате удалось увеличить влагоотдачу, а также избежать проблем с разбрызгиванием и вытеканием осадка за края ленты на сгустителе.
В новой модели фильтр-пресса было реализовано предложение эксплуатации по оптимизации конструкции арочной зоны ленточного фильтр-пресса. Испытания показали целесообразность таких изменений: влагоотдача в этой зоне увеличилась на 2%.
Существенные изменения были внесены в состав и схему работы пневматического оборудования. Повышенная влажность и высокое содержание в воздухе агрессивных веществ, выделяемых осадком, регулярно выводили пневматику из строя. По результатам мониторинга рынка для нового фильтр-пресса была выбрана система «FESTO», которая не только корректно работает в таких неблагоприятных условиях, но и позволяет легче и точнее настроить систему управления фильтровальными лентами.
Для удержания лент в рабочем положении также была доработана схема автоматического регулирования. Новая схема учитывает не только смещение ленты, но и частоту таких смещений, что отражается на сценарии реагирования системы стабилизации на срабатывание датчиков. Теперь лента удерживается в среднем положении не менее 40 минут, что существенно сокращает эксплуатационные затраты и продлевает срок службы системы.
Множество изменений касаются повышения удобства обслуживания фильтр-пресса, в частности облегчен доступ к некоторым деталям и упрощен их демонтаж. Также был изготовлен выносной пульт управления, установленный в непосредственной близости с фильтр-прессом, это позволило оператору плавно регулировать скорости подачи осадка и флокулянта, а также скорость движения лент, имея при этом возможность наблюдать за протеканием процесса обезвоживания и оценивать правильность регулировок.
Новый фильтр-пресс серии ПЛ-20 К изготовлен полностью из нержавеющей стали, включая опорную раму, и укомплектован сгустителем. Его конструкция полностью адаптирована к условиям работы на ОСК г. Новосибирска и соответствует всем пожеланиям эксплуатирующего предприятия.
На машину производительностью 42 м3/час подается осадок первичных отстойников влажностью 96-97%. Кек на выходе имеет влажность 78 – 80%. Мощность привода фильтр-пресса в комплексе со сгустителем 3,3 кВт. Средний расход флокулянта– 1,5-2 кг/т. сухого вещества. Кроме этого замена центрифуг с мощностью привода 110 кВт на фильтр-прессы позволила существенно снизить потребление электроэнергии. Экономия электроэнергии за год на единицу оборудования составила 930 000 кВт. Прямой экономический эффект от замены 3-х центрифуг на фильтр-прессы составил около 2 300 000 рублей в год.
Все оборудование, входящее в комплекс обезвоживания осадка (станция приготовления флокулянта, безосевой конвейер, насосы, непосредственно фильтр-пресс со сгустителем и транспортер обезвоженного осадка) работают полностью в автоматическом режиме, что позволяет максимально облегчить обслуживание машины.