슬러지 케이크
고형물 함량이 높은 슬러지 케이크 펌핑
하수 처리장에서 안정적인 자재 운송을 보장하는 방법
고도로 탈수된 슬러지 케이크를 어떻게 하면 안정적이고 에너지 효율적이며 합리적인 유지보수 비용으로 운송할 수 있을까요? 미국 캘리포니아주 샌 마테오의 폐수 처리장에서 기존 개념으로는 더 이상 증가하는 운영 요구 사항을 충족할 수 없게 되자 이 문제가 제기되었습니다. 특히 필터 케이크의 높은 고형물 함량은 기존 컨베이어 시스템에 상당한 문제를 야기했습니다.
까다로운 매체를 처리하는 글로벌 전문업체인 NETZSCH 펌프 및 시스템은 탈수 슬러지 케이크의 안정적인 이송을 위한 정교한 솔루션을 제공합니다. 고형물 함량이 높은 경우에도 안정적이고 유지보수가 적은 이송 공정을 달성하는 방법을 보여 드리겠습니다.
개별 컨설팅
높은 고형물 함량과 긴 운송 거리
산 마테오에서는 운송 비용을 줄이기 위해 슬러지의 수분 함량을 최대한 낮추기 위해 의도적으로 탈수했습니다. 그 결과 필터 케이크의 고형물 함량은 약 18~25%였습니다. 그러나 건조도가 증가하면 매체의 점도와 내부 마찰이 크게 증가합니다. 이러한 특성은 파이프라인에서 높은 압력 손실, 고르지 않은 이송 및 기계적 마모 증가로 이어집니다. 또한 경사가 있는 긴 이송 거리도 극복해야 했습니다. 또한 개방형 이송 시스템은 악취 오염, 청소 비용 증가, 소음 배출을 유발했습니다.
피스톤 펌프가 한계에 도달하는 이유
처음에 하수 처리장에서는 콘크리트 펌핑에 일반적으로 사용되는 피스톤 펌프 시스템을 테스트했습니다. 시간당 최대 5톤의 펌핑 용량을 실현하기 위해 필요한 출구 압력은 12~13바에 달했지만, 맥동식 펌핑 동작에는 상당한 단점이 있었습니다. 높은 에너지 소비, 시끄러운 소음, 높은 예방적 유지보수 비용으로 인해 이 시스템은 채택되지 않았습니다. 길이가 약 18미터에 달하고 경사가 30도인 평행 파형 스크류 컨베이어 역시 신뢰할 수 없는 것으로 판명되었습니다. 행잉 베어링과 구동 샤프트의 반복적인 고장은 근본적인 문제를 영구적으로 해결하지 못한 채 가동 중단으로 이어졌습니다.
슬러지 케이크를 안정적으로 펌핑하는 방법은 다음과 같습니다
하수 처리장 운영자는 슬러지 케이크 펌핑 문제에 대한 해결책을 NETZSCH에서 찾았습니다. 브리징을 방지하는 aBP-Module®이 장착된 NEMO® BF 호퍼형 펌프는 점성이 높고 고형물이 풍부한 유체를 펌핑하기 위해 특별히 개발되었습니다. 이 기술을 통해 균일한 저진동 펌핑이 가능하므로 탈수 슬러지 케이크에서도 안정적인 공정 조건을 유지할 수 있습니다. 스크류 컨베이어와 통합된 강제 공급 시스템은 유체의 흐름 특성에 관계없이 매체가 공급 호퍼에서 로터와 스테이터로 안정적으로 이송되고 지속적으로 이송되도록 보장합니다. 이송 챔버가 닫혀 있는 프로그레시브 캐비티 원리는 파이프 시스템의 압력 변동과 거의 무관하게 일정한 부피의 흐름을 보장합니다. 마찰 손실을 줄이기 위한 시스템이 통합되어 더욱 최적화되었습니다. 360도 링 노즐을 통해 윤활유를 최소로 첨가하여 파이프 라인 내벽의 마찰을 줄여 필요한 라인 압력과 에너지 소비를 모두 줄입니다. 윤활유는 주파수 인버터와 결합된 압력 트랜스미터를 통해 필요에 따라 자동으로 추가되므로 수동 개입 없이 높은 공정 안정성을 달성할 수 있습니다. 이송은 전적으로 폐쇄된 시스템 내에서 이루어지므로 개방된 이송 지점을 없애고 냄새 및 소음 배출과 청소 요구 사항을 크게 줄입니다.
구현된 솔루션을 통해 슬러지 케이크는 전체 컨베이어 거리와 경사에 걸쳐 저장 탱크로 안정적으로 이송될 수 있었습니다. 이전에 사용했던 스크류 컨베이어는 완전히 교체되었습니다. 시운전 이후 메인 펌프는 중간 속도로 작동하며 긴 서비스 수명을 달성했습니다. 스테이터 교체는 몇 년 동안 계속 작동한 후에야 필요했습니다. 동시에 특별한 도구나 추가 교육이 필요하지 않았기 때문에 유지보수 비용도 크게 절감되었습니다. 또한 이전에 테스트한 피스톤 펌프 솔루션에 비해 에너지 소비량도 감소했으며 공정 신뢰성과 플랜트 가용성도 지속적으로 개선되었습니다.
탈수된 슬러지 케이크 또는 기타 점성이 높은 매체를 안전하고 경제적으로 이송하려면 NETZSCH 펌프 및 시스템 전문가에게 문의하십시오. 귀사의 어플리케이션 설계를 기꺼이 도와드리겠습니다.
NEMO® aBP-Module®가 장착된 BF 호퍼형 펌프®
- 중간: 슬러지 케이크
- 용량: 최대 4 t/h
- 속도: 56 rpm
- 압력: 12~13bar
- 기타: 고형물 함량 18~25%
