Jawaban cepat: Lumpur abu terbang dan abu dasar mengalami dewatering dengan baik dalam filter press karena padatannya bersifat mineral, tidak dapat dimampatkan, dan sebagian besar bebas dari bahan organik. Masalahnya adalah abrasi dan partikel halus: abu terbang adalah serbuk halus kaya silika yang mengikis pompa umpan dan kain filter, dan fraksi paling halus menyumbat kain kecuali kain dan siklus dipilih khusus untuk itu. Pabrik yang beralih dari kolam abu basah ke penanganan kering menggunakan press untuk menghasilkan cake yang dapat ditumpuk yang dapat ditimbun atau dijual.
Mengapa pembangkit listrik sama sekali melakukan dewatering abu
Selama puluhan tahun, pembangkit listrik tenaga batu bara mengalirkan abu ke kolam dan membiarkannya mengendap. Hal itu akan berakhir. Di Amerika Serikat, aturan residu pembakaran batu bara yang diterbitkan pada April 2015 menetapkan persyaratan untuk kolam penampungan abu permukaan, dan amandemen berikutnya mewajibkan kolam penampungan tanpa pelapis yang gagal memenuhi kriteria air tanah atau lokasi untuk berhenti menerima limbah dan memulai penutupan, dengan tenggat waktu 11 April 2021 berdasarkan aturan Bagian A tahun 2020. Aturan ketenagalistrikan uap tahun 2024 melangkah lebih jauh dan menetapkan batas nol pembuangan untuk air transportasi abu dasar dan lindi residu pembakaran. Hasilnya sama di mana pun aturan diperketat: abu yang dulunya dipompa ke kolam kini harus ditangani sebagai padatan yang telah dikeringkan.
Fly ash digambarkan oleh US EPA sebagai bahan yang sangat halus dan berupa bubuk yang sebagian besar terdiri dari silika, terbawa bersama gas buang dan ditangkap di precipitator atau baghouse. Bottom ash adalah material kasar dan bersudut yang terlalu berat untuk terbawa ke atas, dikumpulkan dari dasar tungku. Keduanya berperilaku berbeda dalam press dan biasanya dipisahkan.
Dari mana bubur itu berasal
- Air limbah abu dasar — air sluice yang membawa abu dasar dari hopper boiler. Padatan kasar yang mengendap cepat; air didaur ulang dalam siklus tertutup setelah abu dihilangkan.
- Abu terbang dari penangkapan basah atau pengerukan kolam — baik dari scrubber basah dan presipitator basah, atau dari remediasi kolam abu lama, di mana abu telah berada di bawah air selama bertahun-tahun dan halus serta jenuh.
- Penutupan kolam abu — volume terbesar. Sedimen kolam dikeruk sebagai lumpur dan harus dikeringkan sebelum dapat dipindahkan ke tempat pembuangan akhir berlapis atau dimanfaatkan secara menguntungkan.
- Gipsum FGD — bukan abu, tetapi ditangani oleh pabrik yang sama: bubur kalsium sulfat dari desulfurisasi gas buang basah, yang mudah disaring dan sering dijual kepada pembuat papan dinding.
Bagaimana abu berperilaku dalam filter press
Abu merupakan umpan yang menguntungkan untuk filter press. Partikelnya keras, tidak dapat dimampatkan, dan inert, sehingga cake tidak memadat menjadi lapisan yang tidak permeabel seperti yang terjadi pada lumpur biologis atau hidroksida, dan laju filtrasi menjadi tinggi. Bottom ash dan gipsum FGD membentuk cake tebal dan berpori dalam siklus yang singkat. Kelembapan cake 15–25% merupakan nilai tipikal untuk abu kasar dan gipsum, dan squeeze membran dapat menurunkannya lebih rendah lagi.
Abu terbang adalah kasus yang lebih sulit. Ukuran partikelnya berkisar dari beberapa mikron hingga sekitar 100 mikron, dengan ekor berupa bola kaca yang sangat halus dan karbon yang tidak terbakar. Tiga konsekuensi mengikuti:
- Kain tersumbat oleh partikel halus. Fraksi paling halus tersangkut di dalam anyaman. Kain polipropilena monofilamen yang dikalender paling tahan terhadap hal ini, dan beberapa pabrik menambahkan abu dasar atau precoat untuk membuka cake.
- Abrasi. Partikel silika dan alumina mengikis pompa umpan, siku pipa umpan, dan kain pada mata umpan. Pompa bubur dengan ujung basah dari logam keras atau berlapis karet, atau sebuah pompa diafragma yang dioperasikan dengan udara untuk unit yang lebih kecil, bertahan jauh lebih lama daripada pompa sentrifugal standar.
- Menetap di jalur umpan. Abu mengendap dengan cepat. Saluran umpan berukuran sesuai kecepatan, press diberi umpan dari tangki berpengaduk, dan saluran dibilas pada akhir setiap siklus agar tidak tersumbat.
Karbon yang tidak terbakar perlu disebutkan. Fly ash berkarbon tinggi (dari boiler lama atau pembakar low-NOx) menyaring lebih lambat dan menahan lebih banyak air, dan dapat membuat cake tidak cocok untuk penggunaan semen. Angka loss-on-ignition dalam pertanyaan memberi tahu kami kasus mana yang Anda hadapi.
Menentukan ukuran mesin press untuk abu
Mulai dari ton kering per hari, seperti untuk bubur apa pun. Karena kue abu padat — kepadatan curah dalam kisaran 1.200–1.600 kg/m³ tergantung pada jenis dan kelembapan — volume ruang tertentu menampung padatan kering jauh lebih banyak daripada yang dapat ditampung lumpur, dan waktu siklusnya singkat. Mesin press yang mampu menangani 5 ton lumpur biologis kering per hari akan menangani beberapa kali lipat jumlah itu dalam abu. Yang biasanya membatasi mesin press adalah sistem umpan dan penanganan kue, bukan filtrasinya.
Poin-poin yang membentuk spesifikasi:
- Bahan pelat. Pelat polypropylene adalah standar; pelat ini tahan terhadap pH alkali dari sebagian besar lumpur abu. Pelat yang diperkuat ditentukan di mana tekanan umpan tinggi untuk memperpendek siklus.
- Tekanan umpan. Lumpur abu menyaring dengan cepat pada tekanan sedang; umpan dua tahap yang mengisi pada tekanan rendah dan menyelesaikan pada tekanan tinggi memberikan waktu siklus dan kekeringan cake terbaik.
- Operasi otomatis. Abu merupakan aliran kontinu dengan volume tinggi. Pergeseran pelat otomatis, pencucian kain, dan pembuangan cake ke konveyor merupakan hal yang umum; lihat Chamber filter press rentang.
- Target kekeringan kue. Untuk landfill, cake yang lolos uji filter cat dan dapat ditumpuk sudah cukup. Untuk pemanfaatan yang menguntungkan dalam semen atau beton, pembeli menetapkan batas maksimum kelembapan, dan sebuah filter press membran adalah cara untuk memenuhinya secara konsisten.
- Filtrat. Filtrat abu bersifat basa dan mungkin mengandung boron, selenium, atau unsur jejak lainnya; filtrat ini kembali ke sirkuit air transportasi atau ke pengolahan, bukan ke pembuangan.
Filter press versus alternatifnya
| Filter press | Belt press | Centrifuge | Tabung geotekstil | |
|---|---|---|---|---|
| Kadar air kue, abu terbang | Terendah | Tinggi | Sedang | Tinggi, lambat |
| Keausan pada abu abrasif | Kain dan pompa umpan saja | Sabuk dan rol | Gulir dan mangkuk, mahal | Rendah |
| Penangkapan denda | Tinggi | Rendah | Sedang | Sedang |
| Jejak kaki | Sedang | Sedang | Kecil | Sangat besar |
| Kesesuaian terbaik | Sistem penanganan kering permanen; penutupan kolam dengan pemanfaatan yang bermanfaat | Jarang digunakan untuk abu | Retrofit dengan ruang terbatas | Penutupan kolam sementara dengan lahan tersedia |
Apa yang perlu dikirim untuk proposal dewatering abu
Jenis abu (fly, bottom, sedimen kolam, gipsum FGD), ton kering per hari, konsentrasi padatan slurry, distribusi ukuran partikel jika tersedia, loss on ignition, pH, target kelembapan cake dan alasannya (landfill atau penjualan), serta bagaimana cake akan dipindahkan. Sampel slurry satu liter memungkinkan kami menjalankan uji filtrasi dan mengutip waktu siklus serta kelembapan cake dari data, bukan dari asumsi.
Terkait: filter press untuk tenaga dan energi baru, Panduan Pemilihan Kain Filter Press, filter press vs centrifuge vs belt press.
pertanyaan yang sering diajukan
Bisakah abu terbang dikeringkan dengan filter press?
Ya. Abu adalah mineral, tidak dapat dimampatkan dan menapis dengan cepat. Titik reka bentuknya ialah pam suapan tahan lelasan, kain monofilamen terkalandar yang tahan tersumbat oleh zarah halus, dan sistem suapan yang mengekalkan pepejal yang cepat mendap dalam keadaan terampai.
Berapa kadar air kue yang dapat dicapai oleh filter press pada abu?
Biasanya 15–25% untuk bottom ash dan gipsum FGD, agak lebih tinggi untuk fly ash halus dengan karbon tak terbakar. Pengepresan membran menguranginya lebih lanjut dan memberikan kelembapan yang konsisten untuk pembeli semen atau papan dinding.
Mengapa abu terbang lebih sulit disaring daripada abu dasar?
Ia jauh lebih halus, dengan sebahagian kecil sfera kaca bersaiz beberapa mikron yang tersangkut pada kain, dan mungkin mengandungi karbon yang tidak terbakar yang menahan air. Abu dasar adalah kasar dan bersudut serta membentuk kek yang terbuka dan cepat mengalir.
Apa perbedaan antara fly ash dan bottom ash?
Fly ash adalah serbuk halus yang terbawa bersama gas buang dan tertangkap di precipitator atau baghouse; bottom ash adalah material kasar yang jatuh ke dasar tungku. Keduanya merupakan residu pembakaran batu bara tetapi ditangani dan dikeringkan secara terpisah.
Apa yang terjadi pada filtrat filter press dari abu?
Air tersebut kembali ke sirkuit air transportasi abu atau menuju pengolahan air limbah pabrik. Air ini bersifat basa dan dapat membawa unsur jejak seperti boron dan selenium, sehingga tidak dibuang secara langsung.
Apakah filter press cocok untuk penutupan kolam abu?
Ya, di mana abu yang telah dikeringkan akan ditimbun di sel berlapis atau dijual, dan penutupan berlangsung cukup lama untuk membenarkan pemasangan permanen. Untuk penutupan jangka pendek dengan lahan tersedia, tabung geotekstil kadang-kadang digunakan sebagai gantinya, dengan konsekuensi produk yang lebih basah.
Kirimkan jenis abu, tonase, dan kadar air target dan kami akan menentukan ukuran press, pompa umpan, dan kain untuk itu: ajukan proposal dewatering abu.
Referensi: US EPA — Pembuangan Residu Pembakaran Batubara dari Perusahaan Listrik (aturan CCR), US EPA — Dasar-Dasar Abu Batu Bara, US EPA — Pedoman Efluen Steam Electric, Aturan Final 2024.
Artikel ini adalah bagian dari panduan kami untuk industrial filter press applications.