Podczas suszenia najważniejsze to nie wzniecać pyłu
Trzy suszarki do osadów typu M5 do suszenia łącznie 3,6 t osadu na dzień roboczyOsłona uszczelniająca z dziewięcioma specjalnymi wkładami filtracyjnymi całkowicie uszczelnia wózek z osadem podczas suszenia, aby utrzymać wymienniki ciepła systemu w czystości.W wózku osad rzadki czeka na suszenie.Im bardziej suchy osad, tym niższe zużycie energii przy odzyskiwaniu metali z osadów bateryjnych. Prosty rachunek, który sprawia, że nowo opracowana instalacja susząca oparta na zasadzie pompy ciepła staje się skarbonką dla firmy recyklingowej. Dzięki zasadzie pompy ciepła operator suszy osad rzadki w sposób niskopyłowy i wydajny.
Bez baterii i akumulatorów nie ma telefonów komórkowych, samochodów elektrycznych ani e-rowerów. Ale co dzieje się z tymi magazynami energii, gdy zakończą swój żywot? Dawniej często trafiały na śmietnik, jednak odkąd obowiązuje ustawa o recyklingu, wskaźniki odzysku wzrosły, a baterie stały się surowcem, z którego odzyskuje się część cennych metali. Analitycy z Markets and Markets szacują, że rynek recyklingu baterii w latach 2020–2025 będzie rósł o 6,1% rocznie – z łącznie 17,2 mld dolarów w 2020 roku do 23,2 mld dolarów do 2025 roku. Jest to więc ekscytująca dziedzina, w której działa garstka specjalistów z całego świata.
Specjaliści od recyklingu baterii
Należą do nich, obok Umicore w Belgii i Glencore w Kanadzie, także Euro-Dieuze Industrie (EDI). Ta francuska spółka zależna Veolii specjalizuje się w recyklingu baterii z urządzeń gospodarstwa domowego oraz napędów pojazdów elektrycznych. Rocznie w lokalizacji we Francji zbiera się i rozdrabnia 6000 baterii – z rosnącym udziałem akumulatorów z samochodów elektrycznych – odzyskując surowce wtórne i wprowadzając je z powrotem do obiegu. W procesie tym powstaje rocznie 1000 ton osadów rzadkich, które muszą zostać wysuszone, aby można było wydobyć pożądane metale i ziemie rzadkie. Spółka zależna Veolii szczególnie celuje w nikiel i opracowała proces hydrometalurgiczny do przetwarzania baterii.
Suszenie osadów obniża koszty utylizacji
Suszenie osadów stosuje się zazwyczaj dlatego, że firmy chcą zminimalizować koszty utylizacji i transportu. Poprzez usunięcie wody waga i objętość osadu zostają zredukowane nawet o 60%. To obniża ewentualne koszty składowania o nawet 60%. Producent instalacji suszących HARTER z Allgäu wprowadził na rynek blisko 30 lat temu szczególnie energooszczędny system suszenia osadów, który do dziś wypełnia lukę rynkową w tym obszarze. To interesujący rachunek kosztów dla niejednego przedsiębiorstwa.
W przypadku EDI sytuacja wyjściowa była inna ze względu na specyfikę recyklingu. W procesie tym powstają osady wodorotlenków metali, które są odwadniane w komorowych prasach filtracyjnych. Pozostaje placek filtracyjny, który wciąż posiada wilgotność resztkową na poziomie 70%. Aby móc wyekstrahować nikiel z osadu, wymagana jest wilgotność resztkowa wynosząca zaledwie 8%, co wymusza suszenie osadu. Wyzwanie dla zespołu projektowego HARTER: po raz pierwszy specjalista od suszenia stanął przed wymogiem uzyskania tak niskiej wilgotności resztkowej. Zazwyczaj operatorzy suszą swoje osady tylko do ok. 75% wilgotności resztkowej. W tym zakresie osiąga się największą redukcję objętości i masy. Dalsze suszenie przestaje być ekonomicznie uzasadnione.
Dodatkowe odpylanie w suszarce
Co wymóg EDI oznaczał dla budowy instalacji? Producent suszarki był świadomy, że od poziomu wilgotności resztkowej ok. 25% następuje coraz silniejsze pylenie. Filtry stosowane standardowo w suszarkach do osadów byłyby tutaj niewystarczające. Wymienniki ciepła w instalacji uległyby zanieczyszczeniu, co ostatecznie doprowadziłoby do spadku wydajności. Aby tego uniknąć, firma HARTER opracowała na potrzeby projektu EDI własną jednostkę odpylającą.
Instalacja do suszenia osadów składa się z wózka na osad i jednostki osuszającej. Placek filtracyjny jest rozładowywany z prasy filtracyjnej do wózka i tam suszony. W jednostce osuszającej przygotowywane jest wymagane powietrze procesowe: ekstremalnie suche powietrze.
To nienasycone powietrze jest doprowadzane izolowanymi kanałami powietrznymi do wózka z osadem i tam pochłania wilgoć. Wózek wyposażony jest w specjalne dno napowietrzające, a prowadzenie powietrza zaprojektowano tak, aby suche powietrze procesowe przepływało równomiernie od dołu przez placek filtracyjny, stopniowo go osuszając.
Powietrze nasycone wilgocią wraca do jednostki osuszającej. Tam zostaje schłodzone, woda ulega kondensacji i opuszcza instalację jako kondensat. Następnie powietrze jest ponownie podgrzewane i dalej krąży w obiegu. To „suszenie kondensacyjne z pompą ciepła” jest jedynym systemem na rynku, który pracuje całkowicie bez odprowadzania powietrza wylotowego.
Ten artykuł ukazał się po raz pierwszy 19.10.2020 w PROCESS .
