Традиционным механическим оборудованием для обезвоживания осадков сточных вод на очистных сооружениях являются вакуум-фильтры, фильтр-прессы (рамные, камерные и ленточные) и центрифуги (или центропрессы). Как правило, процессы механического обезвоживания осуществляются с использованием флокулянтов, что позволяет значительно повысить производительность процесса обезвоживания.

Основным недостатком вакуум-фильтров и фильтр-прессов является необходимость постоянной или периодической промывки и химической регенерации фильтрующего полотна, через которое происходит удаление жидкости из осадка. При этом для создания необходимой производительности требуется большая площадь фильтрования, что делает эти аппараты громоздкими и энергоемкими.

Центрифуги осуществляют отделение сухого вещества осадка от жидкости за счет центробежных сил, возникающих в результате вращения потока осадка со скоростью не мене 3000 об/мин. При этом работа центрифуги сопровождается интенсивной вибрацией и шумом (как в стиральной машине в режиме отжима).

В результате поиска более совершенных аппаратов для обезвоживания осадка    компанией AMCON Inc (Япония, Токио) в 1991 году был разработан шнековый обезвоживатель осадка VOLUTE, который открыл новые горизонты для индустрии обезвоживания. В марте 2001 года продукция компании Amcon получила международный сертификат качества ISO9001.

Рис. 1. Общий вид шнекового обезвоживателя (дегидратора) осадка Volute Dehydrator

Компактная конструкция на единой раме включает в себя все самое необходимое: приемную емкость, емкость флокуляции с мешалкой, обезвоживающий барабан с системой промывки и поддона для сбора и отведения фильтрата. Установка выпускается 2-х серий: серия VT – используется для уплотнения иловых смесей с исходной влажностью … 99,6-99,2% до влажности 96-97%; серия ES - используется для уплотнения и обезвоживания иловых смесей с исходной влажностью 94,0-99,8% до влажности 80% и менее. Установки отличаются тем, что барабан установки серии VT не содержит на выходе сгустителя прижимной пластины. На рис. 2 представлена схема конструкции шнекового обезвоживателя.

Рис.2. Конструктивная схема шнекового обезвоживателя (дегидратора) осадка Volute Dehydrator

Общий вид обезвоживающего барабана представлен на рис. 3.

Обезвоживающий барабан состоит из шнека, вращающегося с постоянной скоростью наружная поверхность которого ограничена неподвижными и движущимися кольцами с фиксированными между ними зазорами. Скорость вращения шнека регулируется частотным преобразователем, тем самым изменяя производительность обезвоживателя.

Обезвоживание шлама начинается с автоматической подачи насосом осадка из вторичного отстойника в приемную емкость. В этой емкости через V образный перелив необходимое количество поступает в емкость флокуляции. Избыток (если он есть) идет на рециркуляцию – обратно. В емкость флокуляции, одновременно подается раствор флокулянта (или нескольких растворов реагентов) насосом-дозатором из установки приготовления реагента. Здесь осадок тщательно перемешивается мешалкой с флокулянтом, после чего перенаправляется в обезвоживающий барабан. Скорость вращения мешалки настраивается при помощи частотного преобразователя, чтобы отрегулировать оптимальное хлопьеобразование для разных по концентрации стоков.

В первой части барабана дегидратора осадок проходит механическое сгущение с гравитационным выделением свободной жидкости через зазоры между подвижными и неподвижными кольцами, Осадок продвигается шнеком вдоль барабана под избыточным давлением, создаваемым прижимной пластиной и обезвоживается, а фильтрат вытекает через кольцевые зазоры, ширина которых составляет 0,5 мм в зоне сгущения, от 0,3 мм вначале и 0,15 мм в конце зоны обезвоживания. Шаг витков шнека также уменьшается, создавая давление в зоне обезвоживания, в то время как объем суспензии уменьшается. На конце шнека установлена прижимная пластина, которая регулирует внутреннее давление в барабане. После отжима шлам перегружается в сборник, а прошедшая фильтрацию вода возвращается обратно в голову очистных сооружений совместно с другими возвратными потоками. Вращаясь, шнек изменяет положение движущихся колец, что приводит к постоянному трению поверхностей колец, тем самым обеспечивая незасоряемость фильтрующих зазоров шнекового барабана обезвоживателя. После отжима кек в зависимости от производительности установки либо собирается в мешочную тару либо шнековым конвейером направляется в сборный бункер, по заполнению который вывозится в места утилизации осадка. Технические характеристики шнекового обезвоживателя осадка Volute Dehydrator приведены в табл. 1. 

Преимущества установки:

· Установка имеет встроенную зону сгущения, что предотвращает необходимость дополнительного оборудования для сгущения осадка (сгустителя) и позволяет обезвоживать осадок с низкой концентрацией взвешенных веществ (от 2000мг/л).

·  Установка предназначена для обезвоживания осадка с концентрацией взвешенных частиц от 2000мг/л до 35000мг/л, что позволяет работать с любым диапазоном концентраций и допускает изменение концентраций на входе в процессе работы оборудования.

· Установка не имеет высоконагруженных и высоко оборотистых узлов, за счет чего срок службы установки составляет не менее 15 лет.

· Обезвоживатель отличается низким уровнем шума и вибрации. Для него не требуется специального фундамента, вибро-опор, шумозащитного кожуха и т.д.

· Обезвоживатель осадка имеет систему само очистки, которая предотвращает засорение барабана. Возможна работа без использования промывной воды.

· Установка потребляет на порядок меньше воды и электроэнергии по сравнению с любым аналогичным оборудованием для механического обезвоживания осадка.

· Оборудование изготовлено полностью из нержавеющей стали. Шнек имеет специальное износостойкое покрытие. Срок службы оборудования без технического обслуживания может доходить до 10 лет.

· Простота при пуско-наладочных работах. Выход на рабочий режим занимает от нескольких минут до 1-2 часов. Для дальнейшей работы и перенастройки процесса обезвоживания не требуется особых навыков обслуживающего персонала.

· Установка работает в автоматическом режиме и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала.

· Высокий уровень автоматизации и многоступенчатая система безопасности обеспечивает 24-часовую бесперебойную работу установки.

· Монолитная конструкция объединяет в себе все необходимые емкости на единой раме, - приемную, емкость флокуляции, сгуститель, емкость сбора фильтрата. Благодаря чему значительно упрощается обвязка оборудования трубопроводами и т.д.

· Незначительные габариты и вес шнекового обезвоживателя позволяют компактно разместить установку на очистных сооружениях в удобном месте. Обслуживание (при необходимости) требует минимального пространства и может производиться на месте.

· Шнековый обезвоживатель предназначен для обезвоживания любых видов осадков сточных вод, образовавшихся в процессе очистки стоков – хозяйственно-бытовых, промышленных, сельскохозяйственных и др.

· Сервисный центр располагается в г. Москва, г. Троицк, на одной площадке с производством шнековых обезвоживателей. Производство соответствует системе менеджмента и качества ISO 9001.

Благодаря своим достоинствам шнековые обезвоживатели быстро получили широкое распространение и в настоящий момент установлено более 2500 единиц обезвоживателей в 60 странах мира.

В 2007 году обезвоживатель VOLUTE завоевал бронзовую медаль на Международной Китайской Промышленной Ярмарке. В том же году в Москве появилось официальное представительство - ООО «Эко-Потенциал», тем самым став родоначальником шнековой технологии в России.

В 2010 году в России открылся первый сборочный цех японских обезвоживателей Amcon. В начале это была крупно-узловая сборка небольших моделей. В настоящий момент производственные мощности позволяют собирать любую модель на базе использования оригинального запатентованного обезвоживающего барабана производства Amcon Япония. Модельный ряд шнековых обезвоживателей разработан для использования на очистных сооружениях сточных вод любого происхождения как в режиме уплотнения, так и обезвоживания. Диапазон производительности — от 0,5 до 90 м3/час при исходной влажности осадков от 99,8% до 94%. Расход флокулянта составляет от 4 до 6 кг на 1 т сухого вещества осадка