Odstředivka, nebo šnekolis? Kde vám při odvodňování kalu zbytečně utíkají peníze
Máte na čističce odpadních vod nebo v průmyslovém provozu pocit, že vám odvodňování kalu „žere“ víc peněz, než by mělo? Musíte pořád ladit polymer, abyste měli stabilní provoz? Anebo byste nejradši měli technologii, kterou prostě spustíte, necháte běžet a nemusíte u ní stát, klidně i přes noc?
V praxi se nejčastěji rozhoduje mezi třemi technologiemi odstředivkou (dekantérem), šnekolisem (VOLUTE™) a sítopásovými lisy. Všechny umí kal odvodnit. Jenže každá to dělá jiným způsobem, a proto se každá hodí do trochu jiné situace. A právě proto dává smysl si to vyjasnit hned nazačátku. Co od které technologie čekat, co vám může přinést v provozu, a kde naopak narazíte. V tomto článku se zaměříme konkrétně na odstředivku (dekantér) a šnekolis.
Proč se vlastně kal odvodňuje?
Na první pohled je to jednoduché. Chceme dostat z kalu vodu, aby se snížil jeho objem a hmotnost. To znamená zejména nižší náklady na odvoz, likvidaci a možnost dalšího využití kalu. Jenže v reálném provozu to není jen o tom, kolik procent sušiny naměříte na výstupu.
Ve skutečnosti je často důležitější, aby byl provoz stabilní, celkové náklady na provoz co nejnižší a aby obsluha nemusela každou chvíli něco řešit. Cílem je odstranit vodu, ale stejně tak je cílem, aby to celé fungovalo dlouhodobě, bez stresu, bez výkyvů a bez toho, že se z odvodňování stane nekonečný „projekt na každý den“.
Kdy dává smysl odstředivka (dekantér)
Odstředivka je typická volba ve chvíli, kdy potřebujete odvodňovat obrovské množství kalu. Je to technologie, která umí velmi dobře pracovat s velkými průtoky.
Zároveň je je třeba upozornit i na druhou stranu mince. Odstředivka je vysokootáčkový stroj. Běžně pracuje okolo 3 000 ot./min, a to s sebou přirozeně nese vyšší nároky na energii a zázemí. V praxi to znamená vibrace, hluk a vysoké nároky na údržbu.
Odstředivka může být skvělá volba, když chcete vysoký výkon a zvládání velkého množství kalu. Ale pokud řešíte hlavně provozní náklady, klidný provoz a jednoduchost, začne být zajímavé podívat se na šnekolis.
Kdy dává smysl šnekolis (VOLUTE™)
Šnekolis je technologie pro ty, kteří chtějí klid, stabilitu a předvídatelné náklady. Hodí se tam, kde nechcete pořád něco dolaďovat, kde potřebujete dlouhodobě udržet nízké provozní náklady (energii a často i vodu) a kde má smysl minimalizovat zásahy obsluhy.
Šnekolis je pomaloběžný stroj, který pracuje s otáčkami od 2–5 ot./min. a s nulovými vibracemi, což velmi dobře vysvětluje, proč mají šnekolisy nižší provozní náklady.
A tady je důležité říct to jednoduše: když se technologie točí pomalu, obvykle to znamená méně stresu pro zařízení, méně vibrací, jednodušší a rychlejší servis, nižší energetickou náročnost, a hlavně žádné neplánované odstávky a rizika spojena s havárií vysokootáčkových strojů jako je tomu u odstředivek. A přesně na tom se v praxi staví argument, proč šnekolis dává smysl všude tam, kde je cílem šetřit energii a zjednodušit provoz.
Jaké jsou rozdíly v běžném provozu
U odstředivky lidé oceňují výkon a separační účinnost, ale zároveň řeší vysokou spotřebu energie a náročnější údržbu. U šnekolisu se naopak mluví o tom, že je to „klidná“ technologie s nízkou spotřebou energie, s nižšími nároky na vodu a jednodušším provozem.
V nákladech navíc nehrají roli jen energie, ale i polymer, oplachová voda, servis a odvoz/likvidace, a právě proto se vyplatí přemýšlet o technologii jako o celku, nejen o jednom parametru. A přesně z toho důvodu dává největší smysl opírat rozhodnutí o reálná data z konkrétního provozu (ideálně z pilotního testu nebo reference na podobném kalu), nikoliv jen o marketingové grafy.
Reálný příklad od zákazníka
Jak to vypadá v praxi, když vezmete konkrétní instalaci a dáte technologie vedle sebe.
Porovnáváme VOLUTE DUO™ RVP-601 proti aktuálně používané odstředivce (Alfa Laval). Z našich výpočtů a dat od klienta k této referenci vychází následující roční porovnání:
Spotřeba energie (kumulativně za 10 let) [MWh]
Emise CO₂ (kumulativně za 10 let) [t]
Roční spotřeba energie
- Šnekolis (VOLUTE™): 25,1 MWh/rok
- Odstředivka: 254,1 MWh/rok
- Rozdíl: přibližně ~10× nižší spotřeba (cca −90 %)
Roční emise CO₂ (odvozené od spotřeby energie)
- Šnekolis (VOLUTE™): 6,0 t CO₂/rok
- Odstředivka: 60,2 t CO₂/rok
- Rozdíl: opět zhruba −90 %, protože CO₂ je v tomto přístupu přímo navázané na spotřebu elektřiny.
Kumulativní náklady na elektřinu
- 1 rok: přibližně 122.000 Kč vs 1.235.000 Kč (5 023 € vs. 50 820 €)
- V čase se rozdíl jen sčítá.
Aby to nebyl jen jeden příklad z jedné lokality podobný směr ukazuje i rozsáhlá případová studie [1], kde vychází specifická energie 31,1 kWh/tNL pro odstředivky vs. 3,51–3,76 kWh/tNL pro VOLUTE, a v závěru se uvádí úspora až 84 %.
Nejen na základě výše uvedeného příkladu ale na základě zkušeností z jiných instalacích máme vypozorováno, že obvykle spotřeba energie odstředivky je cca 10x vyšší než šnekolisu.
Náklady na elektřinu (kumulativně za 10 let) [Kč]
Každý kal je jiný: bez pilotu se nedá rozhodnout
Je však důležité dodat, že podobná porovnání je potřeba vždy číst velmi opatrně.
Například v dokumentované případové studii od společnosti GEA [2] pro vyhnilý kal 3 % DS a průtok 8 m³/h vychází v jejich nastavení „výhodněji“ dekantér oproti konkurenčnímu šnekolisu, jenže tyhle závěry jsou extrémně citlivé na konkrétní vstupní parametry (skutečná sušina a její výkyvy, typ kalu, požadovaná sušina kalového koláče, dávkování a typ polymeru, požadovaná účinnost zachycení NL, režim provozu, ceny energií, likvidace atd.).
My na velmi podobném typu kalu v referenci [3] naopak vidíme, že při správném návrhu a nastavení může šnekolis (VOLUTE™) dosahovat výrazně lepších výsledků jak v kvalitě sušiny, tak energetické náročnosti. Proto platí jednoduché pravidlo. Když se rozhodujete mezi technologiemi, vždy se vyplatí pilotní test přímo na vašem kalu, je to nejrychlejší způsob, jak získat reálná data pro vaše podmínky a vyhnout se rozhodnutí postavenému jen na „tabulce z prezentace“.
Na co si dát pozor při výběru
Než uděláte závěr, zkuste si výběr technologie „přepnout“ z katalogových parametrů do reality provozu. Nejde jen o to, kolik toho stroj zvládne za hodinu, ale co vás bude stát každý den.
- Chcete primárně maximální výkon, nebo jsou pro vás prioritou nízké provozní náklady?
- Jaký kal řešíte a jak moc se vám mění během dne?
- Potřebujete nepřetržitý 24hodinový provoz?
- Preferujete obsluhovat nebo automatizovat, tiše a bez neustálého dohledu?
V tu chvíli totiž do hry vstupují celé provozní náklady, nejen elektřina.
Energie je důležitá, ale často rozhoduje součet: polymer + oplachová voda + servis + personální náklady, a nakonec i odvoz/likvidace podle toho, jakou sušinu reálně dosáhnete.
Právě proto se vyplatí dívat se na technologii „na tunu sušiny“ a na stabilitu provozu. V referencích můžete vidět, že to může být různorodé, a ne na všechno se dá odpovědět z poza počítače. A proto je vždy potřeba pilotní test, kde si odladíte a dozvíte se všechny náklady na provoz a až potom se můžete rozhodovat.
A pak je tu ještě jedna praktická věc, která se v tabulkách a grafech často ztrácí: uživatelský komfort a celkový „klid“ v provozu. Technologie s nízkými otáčkami je typicky výrazně tišší a méně vibrační než vysokootáčkové stroje, což zjednodušuje provozní režim a pomáhá tam, kde chcete skutečně „nechat stroj dělat práci“ i mimo směny.
Závěr
Pokud je pro vás klíčové snížit spotřebu energie a CO₂, zjednodušit obsluhu a snížit provozní náklady, šnekolis (VOLUTE™) bývá ve většině reálných provozů velmi silná volba. A zmíněné reference to ukazují naprosto jasně, rozdíl není kosmetický, ale řádový.
Na druhou stranu odstředivky nelze efektivně nahradit v čistírnách o kapacitě vyšších stovek tisíc EO, kde jejich energetická a provozní náročnost vykompenzována vysokým výkonem.
V tomto článku jsme chtěli hlavně upozornit, že proklamace výrobců je potřeba vždy brát s rezervou, ať už jde o reference, které ukazujeme my, nebo které prezentují jiní výrobci. Zároveň věříme, že v řadě provozů existuje výrazně výhodnější alternativa k odstředivkám. I to je ale samo o sobě jen další tvrzení, dokud se neověří na konkrétních podmínkách.
Proto náš přístup nestojí na slibech, ale na důkazu v praxi: na vašem kalu, u vás na místě, v reálném provozu. Pokud dává pilotní test smysl, jsme připraveni ho zajistit a výsledky postavit na měřitelných datech. Férově a transparentně.
Zdroje:
- [1] Case Study – VOLUTE vs Centrifuge (Davyhulme WwTW, UK)
- [2] GEA report – Screw press vs Decanter comparison (2022)
- [3] Reference – AMCON Europe (ES-302, Tranås, Sweden)
