Tecnologia de filtro prensa de alta eficiência para lodo de produção de células solares: um estudo de caso

Introdução

Na fabricação de células solares, o tratamento de águas residuais gera quantidades significativas de lodo que requerem desidratação e redução de volume antes do descarte. Reduzir o teor de umidade do lodo Bolo de Lodo É fundamental para reduzir os custos de descarte e melhorar a eficiência operacional.

Este artigo apresenta os resultados de uma avaliação técnica de um produto de engenharia alemã. Prensa de filtro Sistema aplicado a lodo proveniente de uma fábrica de produção de células solares.

Características do lodo

O lodo originou-se de uma combinação de processos de tratamento físico-químico e biológico em uma linha de produção de células solares. Cal foi adicionada durante o processo de tratamento.

• Teor de umidade inicial do lodo: aproximadamente 90%

• Equipamento básico de desidratação: centrífuga decantadora

• Teor de umidade inicial do bolo (medido no local): 63%

• Produção diária de torta de lodo com centrífuga: aproximadamente 40 toneladas

Configuração de teste

Para os testes, foi utilizada uma prensa de filtro KMP400/5 totalmente automática. O sistema funciona da seguinte maneira:

• Uma bomba de diafragma alimenta a prensa com lodo a uma pressão de 4 a 8 bar.

• O filtrado é recirculado através de uma bandeja coletora.

• Sensores de pressão monitoram o progresso da secagem da torta de lodo.

• Assim que a secagem desejada for atingida, a bomba para e a pressão residual é liberada.

• O cilindro hidráulico abre o Placa de filtros, auxiliado por um mecanismo de vibração automático, permitindo que a massa de lodo caia em um recipiente abaixo.

• As placas se fecham e um novo ciclo começa.

Processo de teste

Duas toneladas de lodo foram coletadas do tanque de armazenamento do cliente, de onde a centrífuga normalmente extrai seu material. O lodo foi homogeneizado e o teor de umidade inicial medido foi de 89,38%.

Diversos ciclos de teste foram conduzidos sem a adição de floculantes. Os principais resultados de três ciclos representativos estão resumidos abaixo:

Observações principais

• O lodo formou uma massa sólida sem a necessidade de floculantes adicionais.

• Um ciclo de 30 minutos produziu consistentemente um teor de umidade do bolo igual ou inferior a 45%.

• A adição de floculantes pode reduzir ainda mais o tempo de ciclo, se necessário.

• Observou-se um pequeno gotejamento de água quando as placas eram abertas, devido ao ponto mais baixo das placas do filtro estar abaixo da saída de drenagem.

Comparação de custos operacionais

A tabela abaixo compara os custos operacionais diários estimados entre a centrífuga decantadora existente e a prensa de filtro de engenharia alemã, com base nas seguintes premissas:

• Custo de descarte: 390 RMB por tonelada de torta de lodo

• Custo da eletricidade: 0,72 RMB por kWh

• Umidade inicial da torta de centrifugação: 63%

• Umidade da torta na prensa de filtro: 45% (usando o resultado do teste mais conservador)

Nota: A prensa de filtro não necessitava de floculante e podia ser operada por, no máximo, uma pessoa.

Conclusão

A prensa de filtro totalmente automática, de engenharia alemã, demonstrou excelente aplicabilidade na desidratação de lodo da produção de células solares. Sem a adição de qualquer produto químico, reduziu o teor de umidade da torta de lodo de 90% para menos de 45%, superando significativamente a centrífuga existente (63% de teor de umidade).

A economia diária estimada em custos de descarte e energia ultrapassou 6.500 RMB, tornando a prensa de filtro uma solução tecnicamente superior e economicamente vantajosa para esta aplicação.