Pressa per disidratazione: come funziona e come sceglierne una

Cos'è un Pressa di disidratazione ?

Una pressa di disidratazione, chiamata anche macchina di disidratazione dei fanghi, è un'attrezzatura industriale che rimuove meccanicamente l'acqua dai fanghi umidi, riducendone il volume e il peso prima dello smaltimento, del trasporto o dell'ulteriore lavorazione. Viene utilizzato negli impianti di trattamento delle acque reflue, negli impianti di trasformazione alimentare, nelle operazioni minerarie e nei siti di produzione ovunque i flussi di rifiuti liquidi generino fanghi troppo costosi o poco pratici da gestire allo stato umido.

Invece di fare affidamento solo sull’evaporazione o sulla sedimentazione per gravità, una pressa di disidratazione applica pressione meccanica – tramite cinghie, viti, piastre o forza centrifuga a seconda del tipo di attrezzatura – per spremere fisicamente l’acqua dai fanghi, riducendo in genere il contenuto di umidità da circa il 95–99% fino al 60–85%, a seconda del tipo di fango e dell’attrezzatura utilizzata.

Principio di funzionamento della pressa di disidratazione

Nonostante le differenze tra i tipi di apparecchiature, la maggior parte delle presse di disidratazione condivide un principio di funzionamento comune in tre fasi:

1. Condizionamento — i fanghi vengono dosati con un flocculante (tipicamente un polimero) che fa sì che le particelle fini si raggruppino in fiocchi più grandi, facilitandone la separazione dall'acqua.
2. Gravità o drenaggio iniziale — il fango condizionato passa attraverso una zona di drenaggio iniziale (un vaglio, un nastro o un tamburo) dove l'acqua libera defluisce per gravità prima che venga applicata la pressione meccanica.
3. Pressatura meccanica - il fango parzialmente drenato si muove attraverso una zona di pressatura dove la pressione crescente - esercitata da rulli, viti, piastre o forza centrifuga - spinge fuori l'acqua rimanente legata, lasciando una "torta" semisolida.

Il meccanismo specifico utilizzato nella fase di pressatura è ciò che differenzia i principali tipi di apparecchiature, trattati di seguito.

Come funziona una pressa di disidratazione? (Processo di disidratazione dei fanghi passo dopo passo)

Percorrere un tipico ciclo di pressa a nastro o a vite dall'ingresso all'uscita:

• Aspirazione fanghi — i fanghi grezzi vengono pompati da un serbatoio di raccolta nella camera di miscelazione o condizionamento della macchina.
• Dosaggio e flocculazione dei polimeri — il flocculante viene iniettato e miscelato, facendo sì che i solidi sospesi si leghino in fiocchi più grandi e più facilmente separabili.
• Drenaggio per gravità — i fanghi flocculati si diffondono in una zona drenante, dove gran parte dell'acqua libera si separa immediatamente per gravità.
• Applicazione della pressione — il fango ispessito avanza nella sezione di pressatura, dove la crescente forza meccanica rimuove l'acqua legata che la sola gravità non è in grado di estrarre.
• Scarico della torta — la "torta" disidratata risultante (ora un materiale impilabile, per lo più solido) viene scaricata dalla macchina per lo smaltimento, il compostaggio, l'incenerimento o l'ulteriore lavorazione.
• Ritorno del filtrato — l'acqua separata (filtrato) viene generalmente reimmessa nel flusso dell'acqua di processo dell'impianto di trattamento.

Tipi di apparecchiature per la disidratazione dei fanghi

Quattro tipi di apparecchiature coprono la grande maggioranza delle applicazioni di drenaggio industriali e municipali:

Fattori che influenzano l'efficienza di disidratazione dei fanghi

Il grado di secchezza e la produttività della torta possono variare in modo significativo tra due impianti che utilizzano lo stesso modello di attrezzatura, in gran parte a causa di queste variabili:

• Composizione dei fanghi — il rapporto tra solidi organici e inorganici influisce sulla rapidità con cui le particelle si legano e rilasciano acqua; i fanghi altamente organici (come i fanghi dei trattamenti biologici) generalmente si disidratano meno facilmente dei fanghi inorganici.
• Dosaggio e tipologia del polimero — un dosaggio insufficiente lascia le particelle troppo fini per essere separate in modo efficiente, mentre un dosaggio eccessivo spreca i costi dei prodotti chimici senza migliorare ulteriormente la secchezza della torta.
• Concentrazione dei fanghi di alimentazione — i fanghi eccessivamente diluiti aumentano i tempi di lavorazione e riducono la produttività; Il pre-addensamento del fango prima che raggiunga la pressa spesso migliora l'efficienza complessiva.
• Impostazioni della pressione operativa e della velocità — spingere la produttività troppo velocemente riduce il tempo di contatto e determina una torta più bagnata, anche con il polimero correttamente dosato.
• Condizioni dell'attrezzatura — cinghie, retini o componenti delle viti usurati riducono l'efficienza della pressatura nel tempo anche quando le impostazioni del processo rimangono invariate.

Come scegliere una macchina per la disidratazione

La scelta dell'attrezzatura giusta dipende dall'abbinamento del tipo di macchina alle caratteristiche specifiche dei fanghi e ai vincoli operativi del sito:

1. Volume e portata del fango. I flussi continui ad alto volume generalmente favoriscono le presse a nastro o le centrifughe; i flussi più piccoli e intermittenti si adattano bene alle presse a vite.
2. Secchezza della torta richiesta. Se la massima essiccazione è fondamentale (per la riduzione dei costi di smaltimento o per i requisiti di discarica), una pressa a piastre e telaio in genere ottiene la torta più secca, anche se con un costo di capitale più elevato e una produttività inferiore.
3. Ingombro disponibile e personale operatore. I torchi a vite generalmente richiedono il minimo ingombro e la minima attenzione da parte dell'operatore; le presse a nastro e le centrifughe necessitano di più spazio e di un monitoraggio più attento.
4. Costo energetico e operativo. Le presse a vite tendono a funzionare con un assorbimento di potenza inferiore rispetto alle centrifughe, il che è importante per le strutture che operano ininterrottamente 24 ore su 24, 7 giorni su 7.
5. Caratteristiche dei fanghi. I fanghi abrasivi o fibrosi possono accelerare l'usura su alcuni tipi di apparecchiature: un fornitore che abbia familiarità con la specifica fonte di fanghi può solitamente segnalare probabili problemi di usura prima dell'acquisto.

Manutenzione delle apparecchiature di disidratazione dei fanghi

La manutenzione ordinaria ha un effetto diretto sia sull’efficienza della disidratazione che sulla durata delle apparecchiature. Le principali pratiche di manutenzione includono:

• Pulizia regolare di cinghie, schermi o superfici delle viti per prevenire l'accumulo di fanghi, che riduce l'efficienza della pressatura e può causare un'usura irregolare.
• Ispezione e sostituzione dei componenti soggetti a usura nei tempi previsti — i nastri, i tessuti filtranti e le boccole delle viti si degradano gradualmente e spesso mostrano una ridotta secchezza del pannello prima che appaiano danni visibili.
• Monitoraggio della lubrificazione dei cuscinetti e della trasmissione secondo il programma del produttore, poiché le apparecchiature di disidratazione spesso funzionano continuamente in ambienti umidi e corrosivi che accelerano l'usura.
• Controllo delle pompe di dosaggio dei polimeri e dei sistemi di miscelazione periodicamente, poiché un dosaggio incoerente è una causa nascosta comune di calo delle prestazioni che viene spesso scambiato per un guasto meccanico.
• Monitoraggio della secchezza e della produttività della torta nel tempo come indicatore di allarme precoce: un calo graduale spesso segnala usura o deriva nei parametri operativi prima che si verifichi un guasto.