Współczesny przemysł oraz sektor uzdatniania wody i oczyszczania ścieków stają przed stałym wyzwaniem optymalizacji procesów technologicznych przy jednoczesnej redukcji kosztów operacyjnych i zużycia energii. Szczególne miejsce w tych obszarach zajmują systemy flotacji ciśnieniowej DAF (ang. Dissolved Air Flotation). Tradycyjne układy tego typu charakteryzują się jednak znacznym skomplikowaniem i wysokim zapotrzebowaniem na energię. Odpowiedzią na te wyzwania jest technologia wielofazowych pomp turbinowych Nikuni z serii KTM (Karyu Turbo Mixer) – zaawansowane generatory mikro- i nanopęcherzyków, które integrują trzy kluczowe operacje jednostkowe w jednym urządzeniu.

3 funkcje w 1 urządzeniu - zasada działania

Tradycyjny system flotacji ciśnieniowej DAF opiera się na rozbudowanej infrastrukturze tj.: pompie odśrodkowej, sprężarce powietrza, mieszaczu statycznym, eżektorze oraz dużym zbiorniku saturacyjnym z kontrolerami poziomu cieczy.

Pompa Nikuni KTM całkowicie zmienia tę technologię. Wykorzystując właściwości specjalnego wirnika turbinowego, realizuje jednocześnie trzy kluczowe zadania w jednym urządzeniu: 

1. Zasysanie powietrza atmosferycznego (lub innego gazu: tlenu, ozonu, azotu, dwutlenku węgla etc.) bezpośrednio z otoczenia bez potrzeby stosowania kompresora. 
2. Intensywne mieszanie i rozpuszczanie gazu w cieczy wewnątrz komory hydraulicznej pompy pod ciśnieniem. 
3. Tłoczenie przygotowanej mieszaniny do układu flotacyjnego lub innego procesu. 

Fot. 1 Pompa saturacyjna KTM Nikuni – po lewej przekrój, po prawej pompa z silnikiem na podstawie

Dzięki wykorzystaniu unikalnej dynamiki przepływu, powietrze rozpuszcza się w wodzie bezpośrednio w pompie. Następnie, po rozprężeniu mieszaniny w komorze flotacji, wydzielają się mikropęcherzyki o bardzo małej średnicy (od kilku do kilkunastu mikrometrów). Pęcherzyki te efektywnie przyłączają się do cząstek zanieczyszczeń (zawiesin, tłuszczów, olejów, floków), unosząc je na powierzchnię, skąd mogą być łatwo usunięte mechanicznie za pomocą zgarniacza.

KTM Nikuni vs. system konwencjonalny flotacji

Wdrożenie technologii Nikuni KTM eliminuje szereg problemów eksploatacyjnych związanych z tradycyjną infrastrukturą w starszych systemach flotacyjnych. 

Kluczowe korzyści ekonomiczne i operacyjne zastosowania pomp KTM Nikuni

1. Radykalna redukcja zużycia energii elektrycznej

Brak konieczności zasilania sprężarki powietrza oraz wysoka sprawność wymiany gazowej pozwalają na znaczne obniżenie opłat za energię elektryczną. Jak wykazują badania aplikacyjne, zużycie energii w układzie z pompą KTM może spaść nawet do 1/3 wartości pobieranej przez instalację konwencjonalną przy zachowaniu tej samej skuteczności usuwania zawiesiny. 

2. Zredukowane koszty inwestycyjne i przestronność

Kompaktowe gabaryty urządzenia eliminują potrzebę projektowania powierzchni pod zbiorniki ciśnieniowe i kompresory, co czyni pompę idealnym rozwiązaniem do modernizacji istniejących przestrzeni technologicznych. 

3. Prosta i niezawodna eksploatacja

Proces napowietrzania odbywa się automatycznie. Po wstępnym ustawieniu parametrów praca układu nie wymaga stałego dozoru operatora, co minimalizuje ryzyko błędu ludzkiego. 

4. Wyższa efektywność fizykochemiczna

Duża powierzchnia kontaktu wytwarzanych mikropęcherzyków przekłada się na skuteczniejszą flotację i szybsze nasycanie cieczy gazem.

Fot. 2 Pompa Nikuni KTM65 na instalacji flotacji

Wszechstronne zastosowanie w przemyśle

Generatory mikropęcherzyków KTM Nikuni znajdują szerokie zastosowanie wszędzie tam, gdzie kluczowe jest efektywne mieszanie, rozpuszczanie gazów w cieczach lub prowadzenie procesów oczyszczania: 

• Przemysł spożywczy: przetwórstwo mięsne, rybne, owocowo-warzywne, mleczarnie i browary (usuwanie tłuszczów, białek i zawiesin). 
• Przemysł papierniczy i tekstylny: odzysk włókien, oczyszczanie ścieków poprodukcyjnych. 
• Przemysł petrochemiczny i rafineryjny: odseparowywanie węglowodorów i olejów ze ścieków procesowych. 
• Oczyszczalnie komunalne i zakłady uzdatniania wody: odzysk wody procesowej, flotacja wstępna i zagęszczanie osadów. 
• Aplikacje specjalistyczne: wysycanie cieczy tlenem, ozonem czy dwutlenkiem węgla w procesach chemicznych i akwakulturze. 

Fot. 3 Efekty oczyszczania ścieków przemysłowych przy użyciu pomp saturacyjnych KTM Nikuni

***

Pompy Nikuni z serii KTM wyznaczają nowe standardy w technologii mikropęcherzykowej i flotacji DAF. Połączenie funkcji ssania, mieszania i pompowania w jednym urządzeniu eliminuje awaryjne i energochłonne elementy tradycyjnych instalacji. Dla zakładów przemysłowych oraz projektantów instalacji wodno-ściekowych oznacza to nie tylko wyraźną obniżkę kosztów operacyjnych, ale również wyższy poziom niezawodności i prostotę obsługi technologii. 

Zapraszamy do kontaktu w celu przedstawienia rozwiązania dla Państwa potrzeb: watersystem@watersystem.pl, +48 (22) 773 23 80.  

Literatura

1. Materiały własne Watersystem sp. z o.o. sp.k.
2. Materiały producenta Nikuni Co. Japan oraz Rotary Trading Company