V rámci svojej diplomovej práce v odbore Ochrana životného prostredia na Vysokej škole v Esslingene sa David Bandlow zaoberal aktuálnou a prakticky relevantnou témou z oblasti priemyselného čistenia odpadových vôd v spoločnosti ALMAWATECH:
„Optimalizácia tvorby jemných vzduchových bublín pri flotácii s uvoľnením tlaku“
Obsah
Pozadie a ciele
Flotácia s uvoľnením tlaku je osvedčený postup na oddelenie tuhých látok, CHSK, dusíka, uhľovodíkov a emulzií v priemyselných odpadových vodách. Proces čistenia je založený na cielenom vnášaní jemne rozptýlených vzduchových bublín, ktoré vznikajú v médiu v dôsledku nasýtenia vyvolaného tlakom a následného uvoľnenia. Cieľom tejto práce bolo preskúmať vplyv rôznych konštrukčných prevedení komponentov na uvoľňovanie tlaku na kvalitu tvorby vzduchových bublín a na základe toho vyvodiť závery pre optimalizáciu konštrukcie zariadenia.
Metodika
Na účely pokusov bola v laboratórnom meradle zrekonštruovaná relaxačná trasa veľkoplošného flotačného zariadenia. Na analýzu rozloženia bublín bola pomocou 3D tlače skonštruovaná optická meracie komora, ktorá bola vybavená laserovým difrakčným analyzátorom. Na vizuálne vyhodnotenie obrazu bublín boli dodatočne použité zobrazovacie metódy.
Porovnávali sa viaceré bežné varianty uvoľňovacích ventilov z hľadiska ich vhodnosti na vytváranie homogénneho obrazu bublín.
Hlavné závery štúdie
Výsledky ukazujú, že konštrukčné prevedenie uvoľňovacieho ventilu má významný vplyv na tvorbu a distribúciu vzduchových bublín. Niektoré typy ventilov majú za určitých podmienok tendenciu k širšiemu rozptylu veľkostí bublín, čo môže ovplyvniť konzistentnosť procesu flotácie. Iné typy vytvárajú rovnomernejšiu distribúciu, avšak s rôznou energetickou účinnosťou a náročnosťou na údržbu. Posúdenie optimálneho ventilu preto vo veľkej miere závisí od konkrétnych prevádzkových cieľov.
Foto: Naše flotačné zariadenie ALMA NeoDAF s rúrkovým flokulátorom a patentovaným systémom nasýtenia vzduchom ALMA Bubble Booster
Naša technológia: ALMA NeoDAF – energeticky úsporná flotácia na najnovšej technickej úrovni
Zistenia z diplomovej práce majú priame uplatnenie v ďalšom vývoji nášho ALMA NeoDAF – flotácie založenej na uvoľnení tlaku, ktorá bola vyvinutá špeciálne pre priemyselné požiadavky. Flotácia ALMA NeoDAF sa vyznačuje mimoriadne efektívnym vstrekovaním bublín, kompaktnou konštrukciou a nízkymi prevádzkovými nákladmi. Cielenou kombináciou zrážania, flokulácie a flotácie mikrobublinami dosahuje vysokú účinnosť separácie pri najrôznejších druhoch odpadových vôd.
Kľúčovou súčasťou ALMA NeoDAF je ALMA Bubble Booster – náš patentovaný systém nasýtenia vzduchom. Pomocou Venturiho efektu sa okolité vzduch nasáva cez trysku s prúdom pohonu – bez potreby energeticky náročnej výroby stlačeného vzduchu. Výsledok: efektívna a šetrná prevádzka s vysokou kvalitou mikrobubliniek.
Aby sa zabezpečilo, že do flotačnej komory sa dostanú iba jemné bubliny, je ALMA NeoDAF vybavená dvojstupňovým oddeľovačom bublín. V ňom sa spoľahlivo odstraňujú väčšie vzduchové bubliny, ktoré sa nedokázali úplne uvoľniť. Tým sa zabraňuje turbulenciám, ktoré by destabilizovali flotačný kalový koberec, ako aj opätovnému uvoľňovaniu už oddelených škodlivín. Kombinácia jemne rozptýlených mikrobubliniek a pokojného povrchu vedie k mimoriadne stabilnému oddeľovaciemu výkonu.
Ďalšou výhodou zariadenia je protiprúdové odvádzanie kalu a sedimentu, ktoré umožňuje rovnomerné zaťaženie pozdĺž flotačnej komory a minimalizuje účinky spätného rozpúšťania. Okrem toho spoločnosť ALMAWATECH stavia na automatizované membránové ventily s nízkymi nárokmi na údržbu na dávkovanie vzduchu, ako aj na inteligentnú integráciu vzduchových bublín do štruktúry vločiek („aerofilná tvorba vločiek“) – pre stabilnú a dlhodobú prevádzku.
ALMA NeoDAF sa používa okrem iného v potravinárskom a mliekarenskom priemysle, chemickom priemysle, v odpadových hospodárstvach a pri povrchovej úprave – všade tam, kde je potrebné efektívne a priestorovo úsporne predspracovať odpadové vody znečistené olejom, tuhými látkami alebo emulziami.
Foto: Flotačná komora nášho flotačného zariadenia ALMA NeoDAF
Praktický význam a poďakovanie
Zistenia z tejto práce poskytujú dôležité informácie pre konštrukčný a technologický vývoj našich flotačných systémov – najmä pokiaľ ide o energetickú účinnosť, prevádzkovú stabilitu a jednoduchú údržbu. V budúcnosti budú zahrnuté do návrhu a hodnotenia našich zariadení ALMA NeoDAF.
Ďakujeme Davidovi Bandlowovi za vynikajúcu spoluprácu a jeho vedecky podložený prístup k technickej téme, ktorá má veľký význam pre prax. Práca je úspešným príkladom prenosu vedomostí medzi vysokou školou a priemyslom.
