Tecnologia di filtrazione pressa ad alta efficienza per i fanghi di produzione di celle solari: un caso di studio
Introduzione
Nella produzione di celle solari, il trattamento delle acque reflue genera quantità significative di fanghi che richiedono disidratazione e riduzione del volume prima dello smaltimento. Ridurre il contenuto di umidità del Torta di fango è fondamentale per ridurre i costi di smaltimento e migliorare l'efficienza operativa.
Questo articolo presenta i risultati di una valutazione tecnica di un progetto di ingegneria tedesca Filtro pressa Sistema applicato ai fanghi provenienti da un impianto di produzione di celle solari.
Caratteristiche dei fanghi
Il fango proveniva da una combinazione di processi di trattamento fisico-chimico e biologico in una linea di produzione di celle solari. La calce è stata aggiunta durante il processo di trattamento.
• Contenuto di umidità iniziale dei fanghi: circa 90%
• Apparecchiatura di base per la disidratazione: centrifuga decanter
• Contenuto di umidità di base della torta (misurato in loco): 63%
• Produzione giornaliera di fanghi solidi con centrifuga: circa 40 tonnellate
Configurazione di prova
Per le prove è stata utilizzata una pressa filtro completamente automatica KMP400/5. Il sistema funziona come segue:
• Una pompa a membrana alimenta la pressa con fanghi a una pressione di 4–8 bar.
• Il filtrato viene ricircolato attraverso una vaschetta di raccolta.
• I sensori di pressione monitorano il processo di essiccazione del pannello di fanghi.
• Una volta raggiunto il livello di asciugatura desiderato, la pompa si arresta e la pressione residua viene rilasciata.
• Il cilindro idraulico apre il Piastra filtrantes, coadiuvato da un meccanismo di vibrazione automatico, che permette al pannello di fanghi di cadere in un contenitore sottostante.
• Le placche si chiudono e inizia un nuovo ciclo.
processo di prova
Sono state prelevate due tonnellate di fanghi dal serbatoio di stoccaggio del cliente, da cui la centrifuga preleva normalmente il materiale di alimentazione. I fanghi sono stati mescolati uniformemente e il contenuto di umidità iniziale è stato misurato all'89,38%.
Sono stati condotti diversi cicli di prova senza l'aggiunta di flocculanti. I risultati principali di tre cicli rappresentativi sono riassunti di seguito:
| Test | Tempo di ciclo (minuti) | Condizione della torta | Contenuto di umidità (%) |
|---|---|---|---|
| 1 | 36 | Completamente formato | 44,73% |
| 2 | 20 | Formata ma più morbida | 50,40% |
| 3 | 30 | Completamente formato | 45,06% |
| 4 | 30 | Completamente formato | 44,86% |
Osservazioni chiave
• Il fango ha formato una torta solida senza bisogno di flocculanti aggiuntivi.
• Un tempo di ciclo di 30 minuti ha prodotto costantemente un contenuto di umidità della torta pari o inferiore al 45%.
• L'aggiunta di flocculanti potrebbe ulteriormente ridurre i tempi del ciclo, se necessario.
• Si è osservato un lieve gocciolamento d'acqua all'apertura delle piastre, dovuto al fatto che il punto più basso delle piastre filtranti si trovava al di sotto dell'uscita di drenaggio.
Confronto dei costi operativi
La tabella seguente confronta i costi operativi giornalieri stimati tra la centrifuga decanter esistente e la pressa filtrante di progettazione tedesca, sulla base delle seguenti ipotesi:
• Costo di smaltimento: 390 RMB per tonnellata di fanghi
• Costo dell'elettricità: 0,72 RMB per kWh
• Umidità di base del pannello di centrifugazione: 63%
• Umidità del pannello filtrante: 45% (utilizzando il risultato del test più prudente)
| Parametro | Centrifuga | Filtro pressa |
|---|---|---|
| Contenuto di umidità della torta (%) | 63 | 45 |
| Produzione giornaliera di torte (tonnellate) | 40 | 27 |
| Costo giornaliero di smaltimento (RMB) | 15.600 | 10.530 |
| Consumo energetico giornaliero (kg/giorno equivalente) | 2136 | 876 |
| Costo energetico giornaliero (RMB) | 1537,9 | 630,7 |
| Costo giornaliero del flocculante (RMB) | 62,6 | 0 |
| Costo operativo giornaliero totale (RMB) | ~17.200 | ~11.160 |
Nota: la pressa filtro non richiedeva flocculante e poteva essere azionata al massimo da una sola persona.
Conclusione
La filtropressa completamente automatica di progettazione tedesca ha dimostrato un'eccellente applicabilità per la disidratazione dei fanghi derivanti dalla produzione di celle solari. Senza l'aggiunta di alcun prodotto chimico, ha ridotto il contenuto di umidità del pannello di fanghi dal 90% a meno del 45%, superando di gran lunga le prestazioni della centrifuga esistente (63% di umidità).
Il risparmio giornaliero stimato sui costi di smaltimento ed energia ha superato i 6.500 RMB, rendendo la filtropressa una soluzione tecnicamente superiore ed economicamente vantaggiosa per questa applicazione.