Krata workowa (workowy łapacz skratek)

Krata workowa przeznaczona jest do wychwytywania grubszych frakcji z przepływającego czynnika. Przydatna jest zwłaszcza do wstępnego oczyszczania ścieków z zanieczyszczeń o charakterze ciał stałych.

Znane są urządzenia do wstępnego oczyszczania ścieków, które najczęściej mają postać krat koszowych lub schodkowych, o sztywnej konstrukcji filtrującej.

W kracie koszowej zanieczyszczenia o charakterze ciał stałych, zatrzymywane są w ażurowym koszu z uchylnym dnem. Kosz zamocowany jest na ramie nośnej i opuszczany lub podnoszony po prowadnicach, za pomocą wyciągnika linowego.

Krata schodkowa działa na zasadzie okrężnego przemieszczania względem siebie, dwóch zespołów listew uformowanych schodkowo. Kraty tego rodzaju mają za zadanie zwiększenie wydajności procesu oczyszczania ścieków poprzez oraz usuwanie w sposób ciągły napływających zanieczyszczeń.

Podstawową wadą opisywanych przykładowo krat jest stosowanie statycznego elementu filtrującego jakim jest kosz lub układ schodkowy listew. W kratach schodkowych następuje wynoszenie na poziomych płaszczyznach mechanizmu schodkowego wraz z mineralnymi dużej ilości zanieczyszczeń biologicznych, powoduje to zwiększenie ilości skratek o dużej zawartości masy biologicznej. Natomiast kraty koszowe przepuszczają większość płaskich i elastycznych zanieczyszczeń (np. plastyk, guma), szybko się zapełniają gromadząc duże ilości ciał o charakterze biologicznym. Problem stanowi również usuwanie skratek a wymagany pionowy przepływ ścieków ma niebagatelne znaczenie przy wysokościowym usytuowaniu poszczególnych elementów oczyszczalni.

Powyższe mankamenty zostały wyeliminowane w kracie workowej. Charakteryzuje się ona prostotą konstrukcji, a przy tym jest tania i wygodna w eksploatacji.

Krata workowa w porównaniu do znanych rozwiązań wykazuje szereg zalet z których największe znaczenie ma zastosowanie wymiennych worków filtracyjnych oraz mechanizmu zapewniającego ich ruch.

Ruch worków wywołuje rytmiczne przemieszczanie nagromadzonych w nich ciał powodując rozdrabnianie zawartości biologicznych, które porywane są przez przepływające ścieki. Pozbawione wypłukanej z worka masy biologicznej skratki zajmują mniej miejsca pozostawiając przestrzeń dla następnych napływających zanieczyszczeń. Usuwane wraz z workami skratki zawierają znikome ilości zanieczyszczeń biologicznych co ma dodatni wpływ na możliwość ich przechowywania do momentu wywiezienia z oczyszczalni ścieków (zminimalizowanie procesów gnilnych). Usuwanie występujących w ściekach zanieczyszczeń jest uciążliwe tak dla obsługi jak i dla środowiska. Usuwanie skratek w workach, bez konieczności dodatkowego ich pakowania pozwala na szybkie uporanie się z problemem, a przy tym nie występuje konieczność oczyszczania elementów filtrujących zatrzymujących odpady jak ma to miejsce w kratach koszowych i schodkowych. Dodatkowo poziome usytuowanie worków i niewielka wysokość przepływu pozwala na proste konstrukcyjnie wkomponowanie kraty na drodze przepływu ścieków.

 

Krata workowa składa się z wanny polietylenowej (1), która od strony dopływu ścieków ma zainstalowane rynny wlotowe (2), zaś od strony wylotu ścieków rurę odpływową (3). Rynny wlotowe usytuowane są na poziomie wyższym od rury odpływowej, tak aby zapewnić spadek przy przepływie cieczy. Rynny wlotowe wyposażone są w uchwyty szczękowe (4) o zmiennym rozwarciu szczęk, regulowanym naprężaczem (5). Na uchwyty szczękowe zakładane są brzegi wymiennych worków filtracyjnych (6). Worki wykonane są z włókien z tworzywa sztucznego, splotem tworzącym siatkę o gęstości oczek dostosowanej do rodzaju zatrzymywanych zanieczyszczeń. Poprzez zaciągnięcie rączki naprężacza następuje rozwarcie uchwytu szczękowego i maksymalne naprężenie obrzeża worka na rynnie wlotowej. Drugi koniec worka jest ułożony płasko i zaciśnięty w szynie mocującej (7) z wystającymi bolcami zabezpieczającymi go przed zsunięciem i dociśnięty zaciskiem. Szyny mocujące poruszane są mechanizmem obrotowo-wahadłowym (8), składającym się z dźwigni dwuramiennej, połączonej z siłownikiem pneumatycznym powodującym on wychylenie szyn mocujących o kąt +/- 40o. Dodatkowo krata wyposażona jest we wyciągarkę (9) do usuwania worków, podest (10) umożliwiający łatwiejszy dostęp do urządzeń w jej wnętrzu oraz polietylenową pokrywę (11) zmniejszającą zanieczyszczenie powietrza w pomieszczeniu karty.

Częstotliwość ruchów worka jest regulowana i zależy od natężenia przepływu ścieków. Po zapełnieniu worków następuje ich wymiana poprzez:

  • zwolnienie uchwytu szczękowego na rynnie wlotowej,
  • zaciągnięcie taśmy zaciskowej wplecionej w obrzeże worka,
  • wstępne uniesienie worka za pomocą wyciągarki,
  • zwolnienie drugiego końca worka ze szczęk mocujących (po całkowitym zwolnieniu worka ze szczęk mechanizmu obrotowo-wahadłowego i zawieszeniu na wyciągarce worek może pozostawać nad wanną kraty w celu odsączenia ścieków ze skratek a następnie zostać usunięty np. do kontenera na skratki),
  • założenie nowego worka w uchwyty szczękowe rynny wlotowej i mechanizmu obrotowo-wahadłowego.

Stosowane do wykonania kraty materiały takie jak polietylen oraz stal kwasoodporna czynią ją całkowicie odporną na agresywne środowisko ścieków zapewniając długoletnią eksploatację. Nie bez znaczenia dla użytkowników jest też fakt dostosowania wymiarów kraty do wielkości łatwych do nabycia i tanich worków z tworzywa sztucznego.Worki o wymiarach 50 x 80 cm (o prześwicie oczek 2-4 mm) stosowane do pakowania płodów rolnych, znakomicie sprawdzają się w także jako wymienny element filtrujący kraty.

Kraty workowe w liniach technologicznych oczyszczalnia typu Biovac montowane są na dopływie ścieków przed zbiornikiem retencyjnym. Doświadczenia związane z ich pracą pozwalają nam stwierdzić, że są one najskuteczniejszym sposobem zabezpieczenia procesu oczyszczania oraz urządzeń takich jak pompy czy zawory przed napływającymi razem ze ściekami zanieczyszczeniami o charakterze ciał stałych. Dodatkowym efektem zainstalowania kraty workowej jest osadzanie się w jej wannie piasku który w innym przypadku gromadziłby się w zbiorniku retencyjnym lub reaktorach. Ułatwiająca pracę prostota konstrukcji kraty workowej, zminimalizowany kontakt ze ściekami obsługującego ją pracownika oraz hermetyzacja urządzenia stanowią o jej dodatkowych walorach w zakresie higieny pracy.


Przykładowe usytuowanie kraty workowej w oczyszczalni ścieków.

Do zasilania i sterowania układów napędowych krat typu SD 01 i SD 02, w oczyszczalniach ścieków typu Biovac wykorzystywane są układy pneumatyki i automatyki sterujące pracą całej oczyszczalni. Oprócz oczywistych efektów ekonomicznych takiego połączenia, daje ono także możliwość automatycznego dostosowania częstotliwości pracy kraty do zmian w przepustowości całej linii technologicznej.