W skrócie
Separacja części stałych z gnojowicy, ścieków hodowlanych i substratów organicznych oraz klasyfikacja biomasy przed dalszym wykorzystaniem.
Spis treści
- Gdzie i po co stosuje się przesiewanie w tej branży?
- Przykładowe produkty i materiały
- Typowe punkty instalacji i dobór technologii
- Najważniejsze wyzwania procesowe
- Włókna i materiały owijające się
- Wysokie stężenie części stałych
- Lepkość i zmienność
- Korozja i agresywne środowisko
- Bezpieczeństwo biologiczne
- Jakie urządzenia ERIMAKI można zastosować?
- Separator statyczny
- Przesiewacz bębnowy – trommel
- Przesiewacz z bezpośrednim wysypem i silnikiem centralnym
- Przesiewacz liniowy prostokątny
- Przesiewacz wibracyjny klasyfikujący z wysypami bocznymi
- Konfiguracja przesiewacza do produktu i instalacji
- Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki, liczbę pokładów i powierzchnię sitową?
- Dane potrzebne do doboru urządzenia
- Test przesiewania na próbce produktu
- Najczęściej zadawane pytania
- Jaki przesiewacz wybrać dla przykładowego produktu: gnojowica?
- Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki dla przykładowego produktu: ścieki hodowlane?
- Od czego zależy wydajność przesiewacza?
- Czy jeden przesiewacz może uzyskać kilka frakcji?
- Kiedy potrzebny jest system doczyszczania siatki?
- Czy dostępne jest wykonanie AISI 304 lub AISI 316?
- Czy urządzenie może pracować w strefie ATEX?
- Jak przebiega test przesiewania?
W gospodarstwach hodowlanych i instalacjach biogazowych separacja mechaniczna może usuwać włókna, resztki paszy, ściółkę i inne większe części stałe z gnojowicy lub ścieków. Ułatwia to pompowanie, ogranicza zatory i przygotowuje strumień do dalszego magazynowania, fermentacji lub oczyszczania.
Substraty organiczne są zmienne, włókniste i często bardzo lepkie. Separator sitowy nie zastępuje prasy śrubowej ani wirówki, jeśli wymagane jest głębokie odwadnianie. Jego rola to przede wszystkim rozdział wymiarowy i wstępne usunięcie większych cząstek.
Separacja części stałych z gnojowicy, ścieków hodowlanych i substratów organicznych oraz klasyfikacja biomasy przed dalszym wykorzystaniem. Rozwiązania ERIMAKI obejmują urządzenia do przesiewania kontrolnego, klasyfikacji, odpylania, deaglomeracji i separacji faz. Każda aplikacja jest dobierana do właściwości produktu oraz miejsca montażu, dlatego separatory do gnojowicy, biomasy i odpadów organicznych nie powinny być wybierane wyłącznie na podstawie średnicy i nominalnego wymiaru otworu siatki.
Gdzie i po co stosuje się przesiewanie w tej branży?
Przesiewanie może być operacją jakościową, procesową albo ochronną. W odsiewie bezpieczeństwa prawidłowa frakcja ma możliwie szybko przejść przez sito, a przypadkowe ciała obce, grudki i nadziarno są odprowadzane do odrzutu. W klasyfikacji materiał jest dzielony na ściśle określone klasy. W odpylaniu usuwa się niepożądaną frakcję drobną, natomiast w separacji mokrej celem jest rozdzielenie cieczy i cząstek stałych. To rozróżnienie decyduje o typie urządzenia, liczbie pokładów, ruchu produktu i sposobie odbioru frakcji.
Najczęstsze cele procesu:
- ochrona pomp i rurociągów;
- oddzielenie większych włókien;
- wstępne oczyszczanie ścieków;
- przygotowanie substratu do fermentacji;
- klasyfikacja suchej biomasy.
Przykładowe produkty i materiały
Poniższa lista pokazuje typowe grupy materiałów, ale nie zastępuje analizy konkretnej próbki. Dwa produkty o tej samej nazwie handlowej mogą różnić się wilgotnością, gęstością, kształtem cząstek i podatnością na zbrylanie.
- gnojowica
- ścieki hodowlane
- resztki paszy
- ściółka
- substraty do biogazu
- poferment
- odpady warzywne i spożywcze
- biomasa rozdrobniona
- wody myjące
- frakcje włókniste
Typowe punkty instalacji i dobór technologii
| Miejsce w procesie | Cel operacji | Przykładowy materiał | Wstępnie rekomendowane urządzenie | Uwaga procesowa |
|---|---|---|---|---|
| Rozcieńczona gnojowica | Wstępne oddzielenie włókien | gnojowica i ścieki | Separator statyczny | bez napędu, po potwierdzeniu stężenia |
| Substrat niejednorodny | Rozdział większych frakcji | odpady organiczne i biomasa | Przesiewacz bębnowy – trommel | bęben o dobranej perforacji |
| Aktywna separacja cieczy | Oddzielenie mniejszych cząstek | zawiesiny organiczne | Przesiewacz z bezpośrednim wysypem i silnikiem centralnym | test lepkości i wydajności |
| Transport z klasyfikacją | Usunięcie drobnej lub grubej frakcji | biomasa rozdrobniona | Przesiewacz liniowy prostokątny | projekt indywidualny |
| Sucha biomasa | Klasyfikacja surowca | granulat i frakcje roślinne | Przesiewacz wibracyjny klasyfikujący z wysypami bocznymi | po potwierdzeniu sypkości |
| Odpady z przetwórstwa | Wstępny rozdział przed biogazownią | resztki żywności | Przesiewacz bębnowy – trommel | dla większych i włóknistych składników |
Ważne: tabela przedstawia kierunek doboru, a nie ostateczną specyfikację. Wydajność, nominalny wymiar otworu siatki, średnicę, liczbę pokładów, materiał wykonania i system doczyszczania należy potwierdzić na podstawie danych procesowych lub testu.
Najważniejsze wyzwania procesowe
Włókna i materiały owijające się
Słoma, sznurki i długie włókna mogą blokować elementy. Wymagany jest dostęp serwisowy i odpowiednio duże prześwity.
Wysokie stężenie części stałych
Separator statyczny jest przeznaczony do rozcieńczonych strumieni; broszura podaje maksymalnie 10% części stałych. Gęstsze medium może wymagać innej technologii.
Lepkość i zmienność
Zachowanie gnojowicy zależy od rozcieńczenia, temperatury i rodzaju ściółki. Test z reprezentatywną próbką jest konieczny.
Korozja i agresywne środowisko
Amoniak, siarkowodór i środki myjące wpływają na materiał konstrukcyjny. Gatunek stali i uszczelnienia trzeba potwierdzić.
Bezpieczeństwo biologiczne
Urządzenie powinno umożliwiać czyszczenie i ograniczać rozbryzg. Procedury sanitarne należą do projektu całej instalacji.
Jakie urządzenia ERIMAKI można zastosować?
Oferta ERIMAKI obejmuje kilka technologii, które realizują odmienne zadania. Najlepsze rozwiązanie wynika z celu procesu; nie zawsze urządzenie o największej powierzchni jest najbardziej skuteczne. Poniżej wskazano warianty najczęściej rozważane dla tej branży.
Separator statyczny
Separator bez napędu, wykorzystujący przepływ grawitacyjny po szczelinowej powierzchni z prętów o profilu trójkątnym. Ciecz przechodzi przez szczeliny, a zatrzymane części stałe zsuwają się po powierzchni. Rozwiązanie przeznaczone jest do rozcieńczonych strumieni; broszura producenta podaje maksymalnie 10% części stałych, co należy potwierdzić dla konkretnego medium.
Zastosowanie w tej branży: do rozcieńczonej gnojowicy i ścieków.
Przesiewacz bębnowy – trommel
Materiał przemieszcza się w obracającym, lekko pochylonym bębnie z powierzchnią sitową lub perforowaną. Podziarno przechodzi pod bęben, a nadziarno jest odprowadzane na końcu. Konstrukcja jest stosowana do produktów grubych, włóknistych, niejednorodnych oraz w separacji stałe–stałe i stałe–ciecz.
Zastosowanie w tej branży: do niejednorodnych substratów oraz odpadów organicznych.
Przesiewacz z bezpośrednim wysypem i silnikiem centralnym
Urządzenie przeznaczone do aktywnej separacji fazy stałej od ciekłej. Przesącz przechodzi przez siatkę i jest odbierany centralnie, a zatrzymane cząstki są kierowane do bocznego wysypu. Dobór wymaga znajomości lepkości, temperatury, stężenia części stałych i wymaganej dokładności filtracji.
Zastosowanie w tej branży: do aktywnej separacji zawiesin.
Przesiewacz liniowy prostokątny
Urządzenie wykonywane pod wymagany wymiar i układ króćców. Dwa motowibratory z regulowanymi masami generują ruch liniowy, dzięki czemu materiał jest jednocześnie transportowany i przesiewany. Konstrukcja sprawdza się przy większych ziarnach, dłuższej drodze przesiewania i nietypowej zabudowie liniowej.
Zastosowanie w tej branży: do biomasy transportowanej liniowo.
Przesiewacz wibracyjny klasyfikujący z wysypami bocznymi
Rozwiązanie do klasyfikacji, odpylania i odsiewu produktów sypkich, a w odpowiedniej konfiguracji także cieczy. Ruch trójwymiarowy rozprowadza materiał po powierzchni sita. Konstrukcja może mieć kilka pokładów; liczba pokładów i uzyskiwanych frakcji zależy od średnicy oraz wykonania. Dostępne są systemy doczyszczania siatek, pokrywy i wykonania materiałowe dobierane do procesu.
Zastosowanie w tej branży: do suchego granulatu i biomasy.
Konfiguracja przesiewacza do produktu i instalacji
Konfiguracja powinna obejmować nie tylko model urządzenia, ale również sposób zasilania, odbioru frakcji i czyszczenia. W szczególności należy uzgodnić:
- AISI 304/316 po analizie środowiska korozyjnego;
- duże otwory inspekcyjne;
- szczotkowe czyszczenie bębna;
- osłony przeciwrozbryzgowe;
- regulowane zasilanie i zbiornik buforowy;
- nominalny wymiar otworu siatki i typ powierzchni sitowej;
- liczbę pokładów oraz kolejność granic rozdziału;
- położenie i średnice króćców, pokrywę oraz kierunki wysypów;
- sposób podparcia, wibroizolację i elastyczne połączenia z instalacją;
- zakres regulacji napędu oraz przewidywany czas przebywania produktu na sicie;
- procedurę kontroli integralności siatki i dostęp do elementów eksploatacyjnych.
Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki, liczbę pokładów i powierzchnię sitową?
Nominalny wymiar otworu siatki nie jest równoznaczny z idealną, ostrą granicą rozdziału. Cząstki wydłużone lub płaskie mogą przechodzić przez otwór siatki w określonej orientacji, a miękkie aglomeraty mogą rozpadać się podczas procesu. Równie ważna jest powierzchnia otwarta siatki: dwa sita o takim samym nominalnym wymiarze otworu siatki, lecz z inną średnicą drutu, mogą mieć wyraźnie różną przepustowość.
Jeżeli duża część materiału ma wymiar zbliżony do nominalnego wymiaru otworu siatki, cząstki potrzebują wielu prób kontaktu z powierzchnią, co zwiększa wymagany czas przebywania i obniża wydajność. W klasyfikacji wielopokładowej obciążenie każdego kolejnego sita zależy od tego, ile materiału przeszło przez pokłady górne. Dlatego wydajność urządzenia jest estymacją procesową, a nie stałą wartością wynikającą z samej średnicy.
Dane potrzebne do doboru urządzenia
Do przygotowania wiarygodnej koncepcji należy zebrać co najmniej:
- nazwa produktu i jego stan: proszek, granulat, materiał wilgotny, zawiesina albo ciecz;
- gęstość nasypowa oraz, dla cieczy, lepkość i temperatura;
- pełny rozkład uziarnienia materiału zasilającego, nie tylko nominalna wielkość cząstek;
- oczekiwana granica rozdziału, nominalny wymiar otworu siatki i liczba frakcji końcowych;
- udział nadziarna, podziarna oraz cząstek o wymiarach zbliżonych do otworu siatki;
- wymagana wydajność godzinowa i sposób podawania produktu;
- wilgotność, higroskopijność, skłonność do zbrylania, elektryzowania i oblepiania sita;
- temperatura produktu oraz warunki otoczenia;
- wymagania higieniczne, materiałowe, dotyczące kontaktu z żywnością i ewentualnej strefy ATEX;
- dostępna wysokość zabudowy, średnice króćców oraz kierunki wlotów i wysypów.
Test przesiewania na próbce produktu
Test na reprezentatywnej próbce jest najpewniejszym sposobem ograniczenia ryzyka doboru. Powinien możliwie dokładnie odtwarzać temperaturę, wilgotność, sposób podawania i wymagany strumień materiału. Zalecany przebieg obejmuje:
- pobranie reprezentatywnej próbki i opis warunków jej przechowywania.
- analizę wstępnej granulometrii oraz identyfikację udziału cząstek o wymiarach zbliżonych do granicy rozdziału.
- próbę na proponowanej siatce i urządzeniu przy kilku nastawach.
- ważenie frakcji, ocenę sprawności, strat produktu, pylenia i blokowania otworów siatki.
- określenie rekomendowanego systemu doczyszczania oraz orientacyjnej wydajności.
- potwierdzenie konfiguracji w skali produkcyjnej i pozostawienie rezerwy na zmienność surowca.
Najczęściej zadawane pytania
Jaki przesiewacz wybrać dla przykładowego produktu: gnojowica?
Wstępnie należy rozważyć separator statyczny do wód i ścieków procesowych, ponieważ w tej branży jest stosowany do rozcieńczonej gnojowicy i ścieków. Ostateczny wybór zależy od celu procesu, rozkładu uziarnienia, udziału nadziarna, wymaganej wydajności i zachowania próbki na sicie.
Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki dla przykładowego produktu: ścieki hodowlane?
Nominalny wymiar otworu siatki powinien wynikać z wymaganej granicy rozdziału i rzeczywistego rozkładu uziarnienia. Należy uwzględnić kształt cząstek, udział frakcji o wymiarach zbliżonych do otworu siatki, powierzchnię otwartą siatki oraz dopuszczalny poziom niedokładnej separacji. Najbezpieczniej potwierdzić wybór próbą materiałową.
Od czego zależy wydajność przesiewacza?
Od czynnej powierzchni sitowej, nominalnego wymiaru otworu, powierzchni otwartej siatki, sposobu podawania, gęstości nasypowej, wilgotności, kształtu cząstek, udziału nadziarna i udziału cząstek o wymiarach zbliżonych do granicy rozdziału. Wydajność jest wartością szacunkową i wymaga potwierdzenia testem.
Czy jeden przesiewacz może uzyskać kilka frakcji?
Tak, w klasyfikacji stosuje się urządzenia wielopokładowe. Liczba możliwych pokładów zależy od typu, średnicy i konkretnego wykonania. Każdy dodatkowy pokład wpływa na wysokość urządzenia, rozkład produktu oraz wydajność.
Kiedy potrzebny jest system doczyszczania siatki?
System doczyszczania jest potrzebny, gdy produkt blokuje otwory siatki, oblepia powierzchnię sitową, elektryzuje się albo zawiera dużo cząstek o wymiarach zbliżonych do granicy rozdziału. Kulki, kleenery, szczotki i ultradźwięki mają różne zakresy zastosowania, dlatego rozwiązanie należy potwierdzić na próbce.
Czy dostępne jest wykonanie AISI 304 lub AISI 316?
Materiały producenta potwierdzają dostępność wykonań ze stali nierdzewnej AISI 304 i AISI 316 dla wielu typów urządzeń. Dostępność gatunku, wykończenia powierzchni i dokumentacji należy potwierdzić dla konkretnego modelu oraz medium.
Czy urządzenie może pracować w strefie ATEX?
Dla wybranych urządzeń producent przewiduje wykonanie ATEX na zamówienie. Do doboru potrzebna jest klasyfikacja strefy, rodzaj pyłu lub gazu, grupa i kategoria urządzenia, temperatura zapłonu oraz parametry wybuchowe produktu.
Jak przebiega test przesiewania?
Reprezentatywna próbka jest przesiewana na proponowanym urządzeniu i powierzchni sitowej. Ocenia się wydajność, bilans frakcji, jakość rozdziału, zachowanie materiału, stopień blokowania siatki i ewentualną degradację produktu. Warunki próby powinny odtwarzać wilgotność, temperaturę oraz sposób zasilania występujące w procesie produkcyjnym.