同樣是把污泥裡的水擠出來,多重圓盤式脫水機的做法,和傳統設備有一個根本差異:它不靠濾布、不靠高速旋轉,而是靠一組附有自動清洗裝置、能持續疏通濾隙的濾體。

這個看似簡單的機構,決定了它為什麼能處理含油污泥而不堵塞、為什麼幾乎不需要沖洗水、也為什麼能在無人看顧下 24 小時連續運轉。本文完整拆解它的工作原理。


一、什麼是多重圓盤式污泥脫水機?

多重圓盤式脫水機,也稱為疊螺式脫水機螺旋壓榨式脫水機(Screw Press)或渦旋式脫水機,是一種以「濾體+螺旋主軸」進行連續固液分離的機械脫水設備。AMCON 於 1991 年推出的 VOLUTE™,即是這一技術類別的首創機型。

它的名稱來自最核心的結構——由許多金屬圓環(圓盤)交替堆疊而成的濾體。這些圓環不是靜止的:一部分固定、一部分可以游動,兩者交錯排列,中間貫穿一支緩慢旋轉的螺旋主軸。污泥就在這組圓盤與螺旋主軸之間,被持續輸送、濃縮、壓榨,最後成為含水率大幅降低的泥餅排出。

多重圓盤式脫水機用「自動清潔的圓盤濾體」取代了傳統的濾布或離心轉鼓,因此避開了濾布堵塞與高速旋轉磨損這兩個傳統設備最大的麻煩。


二、核心結構:固定環、游動環與螺旋主軸

要理解工作原理,先認識濾體的三個關鍵元件:

表1:多重圓盤式濾體的三大核心元件
元件 角色與作用
固定環
Fixed Ring
固定不動,構成濾體的骨架,與游動環交替堆疊形成過濾間隙
游動環
Moving Ring
可上下游動,隨螺旋主軸轉動而持續產生相對位移,達成濾隙自動清洗效果
螺旋主軸
Screw
貫穿濾體中心,緩慢旋轉,負責輸送污泥並逐步施加壓力

固定環與游動環交替堆疊時,兩者之間會留下一道微小的過濾間隙。水分從這道間隙排出,固體則被留在濾體內部繼續前進。這道間隙的寬度,決定了脫水的細緻程度。


三、工作原理:水是怎麼被擠出來的?

整個脫水過程可分為濃縮與脫水兩大階段,關鍵在於間隙與螺距朝出口方向逐漸收窄所產生的體積壓縮效應。

① 加藥混凝
污泥進入脫水機前,先與高分子凝集劑混合反應,讓細小的固體顆粒聚集成較大的膠羽(floc),便於後續在濾體內被截留。

② 濃縮區(Thickening Zone)
污泥進入濾體前段,此處環與環的間隙較寬、螺距較大。大量游離水在幾乎不施壓的情況下,靠重力與初步輸送就被排出,進泥固含率(TS,Total Solids)在此快速提升。這一段讓多重圓盤式脫水機能「濃縮、脫水一體」,即使進泥固含率偏低也能直接處理,免建前置濃縮槽。

③ 脫水區(Dewatering Zone)
隨著螺旋主軸往出口方向推進,環與環的間隙、以及螺距都逐漸收窄。污泥被壓縮的體積越來越小,濾體內部壓力隨之升高,剩餘水分被持續擠出過濾間隙,出泥固含率隨之提高、含水率下降。

④ 背壓板(End Plate)形成污泥餅
在濾體出口端設有一片背壓板,對污泥施加最終反向壓力,形成緻密的污泥餅後排出。背壓板的壓力可調整,用以控制泥餅固含率(即泥餅含水率的高低)。

為什麼是「連續」而非「批次」?整個過程從進料、濃縮、脫水到排餅一氣呵成,污泥持續流動、泥餅持續排出,不需要像板框壓濾機那樣「進料—加壓—開板—卸餅」反覆停機。這是它能 24 小時連續運轉的結構性原因。


四、關鍵中的關鍵:游動環如何達成「自動清洗」

傳統濾布式或濾網式脫水設備最大的痛點是濾材堵塞。固體顆粒卡進濾布孔隙後,過濾效率逐漸下降,必須靠高壓水反覆沖洗,甚至定期停機更換濾布。含油、含纖維的污泥尤其容易堵。

多重圓盤式脫水機用一個巧妙的機構解決了這件事:游動環

當螺旋主軸轉動時,它會帶動游動環相對於固定環持續產生微小位移。這個不斷發生的相對運動,等於濾體在運轉過程中一直在刮除、疏通自己的過濾間隙,把可能卡住的固體推開。結果是:

  • 幾乎不需要沖洗水——過濾間隙靠機構本身維持暢通,不必外加高壓水槍持續清洗
  • 能處理含油、高黏性污泥——這類污泥正是濾布式設備最容易堵塞的類型
  • 可長時間無人連續運轉——不需人員頻繁介入清理或更換濾材

AMCON VOLUTE™ 螺旋壓榨脫水機

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五、這個原理帶來哪些實際優勢?

把上述機構轉換成工廠實際感受得到的效益:

表2:多重圓盤式脫水原理對應的實務優勢
結構特性 帶來的實務優勢
游動環(自動清洗裝置) 免高壓沖洗水、不易堵塞、可處理含油污泥
濃縮脫水一體 可直接處理低進泥固含率污泥,免建前置濃縮槽
低轉速、無高速旋轉件 噪音與振動極低、耗電低、零件磨損少
連續運轉結構 支援 24 小時無人自動運轉,節省人力
結構精簡 佔地小,適合空間受限的既有廠房改造

其中,AMCON VOLUTE™ 的 FS 系列另配備 VAS 防鎖死系統(VOLUTE™ Antilock System),透過持續監控螺旋馬達的電流值,即時調整轉速,避免因負載過大而停機,這讓「無人連續運轉」在污泥性質波動時仍能穩定維持。


六、常見問題 FAQ

Q1. 多重圓盤式和「疊螺式」脫水機是同一種嗎?
是的。「疊螺式」「多重圓盤式」「螺旋壓榨式」「渦旋式」在台灣市場多指同一類以堆疊圓環濾體+螺旋主軸進行脫水的設備,只是不同廠商的慣用譯名不同。AMCON VOLUTE™ 是此技術類別的首創機型。

Q2. 它適合處理哪些污泥?
特別適合含油、高黏性、纖維質等傳統濾布式設備容易堵塞的污泥,也廣泛用於一般生物污泥、加壓浮除(DAF)浮渣與各類工業污泥。實際適用性建議先做污泥性質分析確認。

Q3. 泥餅固含率(乾固率)大概能到多少?
依污泥性質與機型而異,出泥的泥餅固含率標準機型典型值約 20%(±5%,即含水率約 80% 上下),部分內建濃縮機構的機型可更高。實際數值須以污泥實測為準。

Q4. 和離心式、濾帶式比起來差在哪?
三種技術的原理、含水率、耗電、噪音與維護成本各有差異,適用場景也不同。完整比較請見延伸閱讀〈螺旋式、離心式、濾帶式污泥脫水機差異比較〉。


延伸閱讀與方案諮詢

  • 選型指南:〈工廠污泥含水率如何降低?螺旋壓榨脫水機選型完整指南〉
  • 技術比較:〈螺旋式、離心式、濾帶式污泥脫水機差異比較〉
  • 智慧整合:搭配 Valmet 污泥固含率即時監測,動態最佳化凝集劑投加量

日澤國際代理 AMCON VOLUTE™ 螺旋壓榨脫水機,提供污泥分析、選型評估與現場試運轉。歡迎聯絡技術顧問預約諮詢。

本文技術原理依 AMCON 原廠公開資料撰寫,泥餅固含率為典型參考值,實際表現依污泥性質而異,須以現場實測結果為準。