Technologia...

Kawitacja to zjawisko powstawania w cieczy obszarów nieciągłości wypełnionych parą lub gazem, wywołane spadkiem ciśnienia do wartości krytycznej. Lokalny spadek ciśnienia w cieczy może być spowodowany wzrostem prędkości przepływu m.in. wskutek przewężenia strugi, opływem ciała zanurzonego w cieczy, uderzeniem strugi w przeszkodę, fale akustyczną itp. Czynnikiem decydującym o powstaniu kawitacji jest zmienne pole ciśnień. W przepływie musi istnieć obszar, w którym ciśnienie spada do wartości bliskiej ciśnieniu pary nasyconej, a następnie wzrasta.

W czasie nanosekundowej implozji, temperatura wnętrza zapadającego się pęcherzyka może przekroczyć 5000 stopni K, a ciśnienie 1000MPa. Przy dużej skali zjawiska zachodzącego w obłoku kawitacyjnym generowane są znaczne ilości ciepła. Kawitator może przekształcić z dużą sprawnością energię mechaniczną w cieplną.

W przeszłości koncentrowano się na zapobieganiu kawitacji, aby eliminować jej negatywny wpływ na uszkodzenia śrub okrętowych, wirników pomp itp. Badania prowadzone obecnie koncentrują się na aspektach energetycznych implozji. Ich wyniki dowodzą, że implozja pęcherzyka kawitacyjnego powoduje szybkozmienne pola ciśnień i temperatur.

Niebezpieczne w innych warunkach implozje procesu kawitacyjnego mają pozytywny skutek w przypadku zastosowania ich do przyspieszania procesu biologicznego oczyszczania ścieków. Implozje wywoływane w trakcie kawitacji pozwalają na skuteczne rozbijanie struktur mikroorganizmów i bakterii znajdujących się w cieczy poddawanej oczyszczeniu. Niszczące działanie procesu kawitacyjnego połączone z podwyższoną temperaturą wywoływaną przez zjawisko kawitacji pozwala na niszczenie struktur mikroorganizmów, które w dotychczasowych procesach wykorzystywanych w oczyszczalniach biologicznych nie ulegały degradacji.

Rozbicie struktur mikroorganizmów pozwala na sprawniejsze zwiększenie wytwarzania biogazów w procesie oczyszczania oraz bardziej efektywne osuszanie biomasy, co jest bezpośrednim efektem odzyskania wody zamkniętej w mikroorganizmach. Te dwa zjawiska istotnie wpływają na efektywność funkcjonowania oczyszczalni ścieków. Przeprowadzone badania laboratoryjne i przemysłowe potwierdziły skuteczność wykorzystania kawitacji w procesie niszczenia mikroorganizmów. Poniższe zdjęcia przedstawiają mikroskopowe powiększenia flory bakteryjnej ścieków poddanych procesowi kawitacji.

Martwe wiciowce pozbawione główWidoczne fragmenty pierwotniaków
Martwe wiciowce pozbawione główWidoczne fragmenty pierwotniaków
Martwe orzęskiMartwe ameby skorupkowe
Martwe orzęskiMartwe ameby skorupkowe


Hydrodynamiczna Wytwornica Kawitacji służy do dezintegracji osadów nadmiernych w oczyszczalniach ścieków. Zespół roboczy stanowią trzy tarcze - dwie ruchome i jedna nieruchoma związana z wałem napędzanym przez silnik elektryczny. Ukształtowanie powierzchni roboczych tarcz wytwornicy powoduje, że w cieczy przepływającej pomiędzy nimi generowane jest zmienne pole ciśnienia wywołujące kawitację. Intensywność kawitacji jest sterowalna poprzez zmianę prędkości obrotowej tarczy wirującej, ciśnienie tłoczenia cieczy oraz wielkość przepływu.

Istotnym aspektem pracy urządzenia jest efekt energetyczny, porównując z innymi technologiami, Hydrodynamiczna Wytwornica Kawitacji potrzebuje do dezintegracji jednego metra sześciennego osadu ok. 6 kW energii. W procesie kawitacji wytwarzana jest duża ilość ciepła, która nagrzewa przepływającą ciecz, oddając w ten sposób 80% energii użytej do wywołania procesu.

Z uwagi na specyfikę procesu oczyszczania ścieków najbardziej optymalnym miejscem montażu Hydrodynamicznej Wytwornicy Kawitacji jest zastosowanie jej w ciągu osadu nadmiernego, przed stabilizacją beztlenową. Urządzenie powinno być instalowane w ciągu produkcyjnym oczyszczalni do dezintegracji osadu zagęszczonego do 2,5-4% suchej masy. Dezintegracja dostarcza pożywkę dla mikroorganizmów odpowiedzialnych za proces fermentacji przyspieszając proces i jego wydajność. Efektem wydajniejszej stabilizacji beztlenowej jest redukcja masy organicznej w przefermentowanych osadach.

Ogólny układ ciągu osadowego oczyszczalni ze stabilizacją beztlenową przedstawiono na schemacie poniżej:

Schemat ciągu osadowego.
Dostępna gama urządzeń pozwala na odpowiednie dopasowanie modelu według mocy elektrycznej (18kW, 22kW, 30kW i 50kW), spełniającego wymagania dotyczące wielkości przepływu i ilości dezintegrowanego osadu.

Hydrodynamiczna Wytwornica Kawitacji nie wymaga szczególnych warunków eksploatacji, a jej dozór ogranicza się do standardowej kontroli parametrów pracy w tych samych cyklach dozorowych, co inne współpracujące z nią urządzenia. Przegląd techniczny przewidziany jest raz na kwartał, a samo urządzenie jest konstrukcyjnie przygotowane do szybkiej wymiany modułu dezintegrującego.

Instalacja Hydrodynamicznej Wytwornicy Kawitacji w ciąg technologiczny oczyszczalni nie wymaga kosztownej inwestycji to kolejny atut naszego urządzenia.

Hydrodynamiczna Wytwornica Kawitacji posiada certyfikat CE oraz dwuletnią gwarancję producenta.