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Quels paramètres influencent la déshydratation mécanique des boues ?

Le 26/05/2020

Bonjour,

Question courte pour un vaste sujet.

La déshydratabilité d'une boue dépend tout d'abord de sa nature et de sa capacité à retenir l'eau sous forme libre et liée.

Les boues minérales ont un potentiel de déshydratabilité plus élevé car les forces liant l'eau y sont plus faibles et il y'a peu d'oganismes biologiques piégeant l'eau.

A l'inverse les boues biologiques piègent des quantités importantes d'eau sous forme liée et donc inaccessibles à la déshydratation mécanique.

Dans le cadre des boues biologiques d'épuration la déshydratabilité est grandement impactée par les process retenus.

Les boues biologiques d'aération prolongée sont des boues avec un potentiel de déshydratation très faible.

Une décantation primaire augmente la fraction particulaire dans les boues et induit donc une déshydratabilité plus élevée. 

Pour les boues biologiques de nombreux facteurs amont influent sur la déshydratatbilité. Leur origine, le type de process (forte charge, aération prolongée, digestion) ainsi que le mode de traitement de l’azote et du phosphore ont un impact significatif sur le potentiel de déshydratation d’une boue.

Pour exploiter ce potentiel de déshydratation, les boues doivent être correctement conditionnées par adjonction de réactifs organiques ou minéraux (d'autres techniques existent mais elles sont peu répandues). Le choix des réactifs et les conditions de mélange sont importants, un conditionnement inadapté peut faire perdre plusieurs % de siccité ce qui peut représenter à l'année un surcoût en exploitation qui peut même se révéler supérieur à la valeur neuve de l'équipement de déshydratation.

L'épaississement préalable et la technologie de déshydratation jouent ensuite un gros role dans les performances qui peuvent être atteintes.

Selon les technologies de déshydratation, de 50-60% à 100% du potentiel de déshydratation peuvent être atteints.

Notre presse à boue offre l'avantage d'atteindre les meilleures performances de déshydratation actuellement mécaniquement possibles et surtout de tirer avantage de toute amélioration apportée à la boue en amont.

L'IFTS qui a répondu précédemment est tout à fait à même de vous assister de manière indépendante dans l'amélioration des performances de la déshydratation.

BRO_UT_EN.pdf

From waste to nature Sludge dewatering technology Thickened SludgeCoagulantFlocculant Milling chamber Clearing tankPiston press Discharged filtrate 3 Innovative dewatering technology Bucher Unipektin is one of the world’s leading manufacturers of machines and systems for efficient solid-liquid separation of biosolids. The patented technology of Bucher hydraulic presses has been implemented in over 2000 instalations worldwide. The reliability of Bucher presses in demanding applications and use has set new standards. Bucher Unipektin team of experienced engineers and technicians works to meet the challenges of tomorrow for the benefit of our customers and our environment. The challenging expectations of our customers are the focus of our activities. Our employees in addition to a high level of training also have many years of experience in solids-liquids separation. This allows us to offer our customers exceptionally innovative solutions for dewatering. Based on this experience and with further development of its robust press technology, Bucher Unipektin has expanded the boundaries of what has to date been technically possible in dewatering of sludge. Systems delivered by Bucher Unipektin are characterised by a high level of performance and long service life with minimal maintenance. System design and construction are prepared and executed in a constructive dialogue together with planners and clients efficiently and in a cost-saving way according to specific needs. The pivotal point of sludge treatment in both municipal and industrial sludge is mechanical drainage. It specifies whether or not sludge utilisation can subsequently be resource-saving, energy-efficient and thus sustainable. Bucher Unipektin’s HPS technology ensures energy-efficient thermal utilisation of the sludge as well as easy handling of the filter cake in agricultural recycling processes at the highest possible degree of mechanical dewatering. Dewatering system Filter system Bucher Unipektin A complete pressing cycle consists of a filling, pressing and an automatic emptyng phase. A complete cycle takes 70 – 120 minutes depending on the drainage characteristics of the sludge. 1 Filling The press volume is filled up by using a pump. 2 Pressing The press piston is moved forward reducing the press volume forcing the liquid through the drainage elements into the filtrate collection chamber at the end of the cylinder. 3 Loosening The press piston is pulled back. The slow rotation of the cylinder and movement of the drainage elements allows the filter cake to fragment into pieces. The vacuum created in the cylinder causes a back flow through the filter sleeves thus cleaning them. During the next pressing phase the filter cake effectively assists in the filtering. The process steps 1, 2 and 3 are repeated until a sufficient quantity of filter cake has developed in the press space. The actual pressing phase follows by alternating process steps 2 and 3 until the desired degree of dewatering is achieved. The high degree of dewatering is due to the short flow path of the liquid to the filter elements through frequent pressing and loosening. 4 Emptying When pressing is complete the press space casing is hydraulically opened and the filter cake is discharged by the press piston. High performance through proven methods 1 Filling 2 Pressing 3 Loosening 4 Emptying piston piston Filling Pressing Emptying 5 min Filling 60 to 70 min Filling pump operation Pressing 60 to 70 min Stroke Time Cake dryness Cake dryness evolution during the cycle Pressing Filling time 5 Operation safety through self-optimising controls Maximum dewatering performance is achieved with self-optimising controls. The operator may select the degree of dewatering or the pressing time. The press is operated from a user-friendly operator interface with process visualisation. The relevant process data is displayed. The high level of automation combined with the self-optimising controls guarantee maximum operational safety and performance with a minimum of operator input. Cylindrical drum Press residueHydraulic aggregate Bucher Unipektin Sludge dewatering is currently facing several challenges which are already being covered by the Bucher press: Increase of energy efficiency The newly developed hydraulics could reduce the HPS energy requirement by 20%. Therefore, depending on the type of sludge, the actual energy requirement for dewatering with HPS technology lies in a range of 20 to 50 kWh/t dry residue. Low backflow load of the filtrate Due to the filtration process used in connection with sludge conditioning, the backflow load of the filtrate by solids will be reduced to a minimum. This significantly simplifies a filtrate aftertreatment. This is especially true for the recovery of primary resources (P, N, etc.). Maximum drainage Comparing the technologies, it can be seen that the Bucher press achieves significantly higher dry substances than conventional processes. The better the drainability of a sludge, the greater the difference to other processes. Thermal utilisation of dewatered sludges The HPS technology can achieve autothermal levels for almost all types of sludge. This allows direct thermal utilisation of HPS dewatered sludges without the implementation of a cost and energy intensive thermal pretreatment. As a result, the best possible energy balance in the sludge treatment can be achieved. Minimal disposal costs by maximum drainage Drainage Core Filtrate Filtercake Filter Cover Drainage core HPS filtering system Press HPS 6007 Quality and service Quality Unipektin processes all orders with the same care, whether for individual plant components, complete processing lines or spare parts. Bucher Unipektin systems stand out for their high availability and long service life with minimal maintenance. We are ISO 9001:2015 certified. Innovation With the development of the HP system, Bucher Unipektin has succeeded in revolutionizing the press technology in a sustainable way. Bucher Unipektin has a whole team of experienced development engineers working on the press technology of tomorrow – for the benefit of our customers! The requirements and wishes of our Customers are always the focus of our activities. Worldwide service In order to guarantee optimally functioning systems to our customers, our commissioning engineers will intensively train and instruct your operating personnel on site. The support team in our customer service and after-sales department consists of experienced professionals. Our central spare parts warehouse guarantees a long-term availability of spare parts as well as fast and reliable delivery worldwide. For a personal consultation of our service and service packages, please contact our customer service. Further information can be found on our website. Panel displaySpare partsService 7 Bucher Unipektin BRO-UT-EN-20180&?TFBu cher Un ipektin AG s?8v M urzlenstrasse 80 C H-816 6 Niederwen inge n s?8v P hone s?8v +41 44 85 7 23 00 s?8v F ax
Image HPS 12007
HPS 12007
Presse à piston
BUCHER®
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Le 26/05/2020

Bonjour,

Plusieurs paramètres doivent être pris en compte. Leur importance dépend des contraintes économiques et environnementales. De la priorité CAPEX Vs OPEX également. L'OPEX est trop souvent négligé au profit du CAPEX, il est pourtant déterminant dans le calcul du TCO d'un matériel de déshydratation.

Parmi les points importants on notera :

- Capacité de traitement (m3/h)

- La siccité attendue (qualité de la phase solide)

- Le taux de capture (qualité de la phase liquide)

- La consommation en polymère (quantité de Matière active par tonne de matière sèche)

- La consommation électrique

Pour le dimensionnement, il est également important d'avoir une concentration de matière en suspension bien définie. La boue à traiter peut être épaissie à 25-30g/litre ou être déshydratée depuis un effluent brut à 6-10g/litre.

De nombreux asservissements sont également possibles autour d'un décanteur (débit pompe, débit polymère ...)

Bien cordialement

O.JEAN - Flottweg France SAS
france@flottweg.fr

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Le 26/05/2020

La capacité de boues à etre déshydratées peut etre caractérisée à l'échelle du laboratoire pour determiner des paramètres nécéssaires au dimensionnement d'équipements d'épaississement et de déshydratation dans un décanteur statique, un flottateur, une décanteuse centrifuge, une table d'égouttage, un filtre presse à plateaux, à bandes, une presse:

- aptitude à la coagulation floculation des boues : recherche du(des) réactif(s) et de la(les) doses les plus efficace(s) selon la méthode décrite dans la norme d’application volontaire européenne EN 14742 à l'aide de l’appareil développé pour ces mesures, le Bootest-IFTS, pour disposer de résultats précis, fiables et répétables

- aptitude à la séparation par décantation en colonne (norme EN 14702-1 à 3) : détermination de la vitesse limite de chute par sédimentation pour la clarification, l'épaissement, du volume occupé par la boue épaissie, de sa siccité maximale qu'elle peut atteindre brute ou coagulée, floculée pour dimensionner un décanteur épaississeur et le débit qu'il peut traiter,

- aptitude à la déshydratation de la boue par contact avec un "papier buvard" : détermination du temps de succion capillaire (norme EN 14701-1) : cette donnée rapide à mesurer et surtout relative; elle permet de comparer facilement l'effet d'une coagulation floculation sous conditions différentes, une agitation plus ou moins intense (effet de cisaillement) sur le comportement de la boue dans la perspective de sa déshydratation

- aptitude à la déshydratation de la boue par égouttage gravitaire (norme EN 14701-4) pour déterminer les données

- aptitude à la déshydratation de la boue par filtration (norme EN 14701-2 à 3), détermination des résistance spécifique, coefficient de compressiblité, et avec la siccité de fin de filtration, de fin de déshydratation, le volume occupé par le gateau, les coefficient de compression-consolidation mécanique, dimensionnement d'un filtre presse, meme approche pour les presses, choix des conditions de pression, durée des phases d'un cycle de filtration,

- détermination de la siccité limite, de la siccité de référence (norme NF T 97 001-1 et 2); capacité d'une boue brute ou floculée à atteint un niveau de déshydratation mécanique plus ou moins fort sous conditions données ou choisies de référence. Ces données sont propres à chaque boue et à leur conditionnement par coagulation floculation et permettent l'approche dans la filière d'épaississement-déshydratation,

- aptitude d'un gateau à se décoller facilement d'un toile/milieu filtrant dans un filtre

- aptitude à la déshydratation de la boue par centrifugation : essais en laboratoire en centrifugeuse à godet et en décanteuse centrifuge à vis de paillasse (méthode normalisée en développement) : détermination des performances de séparation, et dimensionnement d'une décanteuse et choix de ses conditions  de service en prenant en compte les effets de "remélange", cisaillement  en décanteuse à vis

Pour être formé.e.s à ces caractéristiques, aux normes publiées depuis moins de 10 ans ou en cours de rédaction et d'essais, au dimensionnement d’équipements, aux technologies de déshydratation des boues

pour déterminer ces propriétés sur vos boues brutes ou à coaguler-floculer,

pour dimensionner des équipements de déshydratation de boue

pour tester la déshydratation de boue sur pilotes de centrifugation, filtration avec possible couplage au séchage thermique

votre contact marie.sirvain@ifts-sls.com

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Domaine(s) concerné(s) :
Matériel pour la déshydratation des boues
Conditionnement de boues
Déshydratation des boues
Récupération des boues
Compostage de boues
Informations :
Postée le : mardi 26 mai 2020

Quels paramètres influencent la déshydratation mécanique des boues ?

Contenus cités dans les réponses
Produits :
HPS 12007
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