بهینه‌سازی فرآوری شن و ماسه با هدف کاهش مصرف آب و انرژی در کارخانه‌های فرآوری

Abstract

صنعت فرآوری شن و ماسه به دلیل مصرف بالای آب و انرژی، یکی از صنایع دارای اهمیت زیست‌محیطی و اقتصادی محسوب می‌شود. افزایش هزینه‌های تولید، محدودیت منابع آبی و ضرورت کاهش اثرات زیست‌محیطی، نیاز به بهینه‌سازی فرآیندهای فرآوری را بیش از پیش آشکار ساخته است. هدف این پژوهش، بررسی و بهینه‌سازی فرآوری شن و ماسه با تأکید بر کاهش مصرف آب و انرژی و افزایش بهره‌وری فرآیندها می‌باشد.

در این تحقیق، فرآیندهای اصلی کارخانه‌های فرآوری شامل خردایش، دانه‌بندی، شست‌وشو و انتقال مواد مورد بررسی قرار گرفتند. اطلاعات مورد نیاز از طریق مطالعات میدانی، اندازه‌گیری مصرف آب و انرژی و تحلیل عملکرد تجهیزات جمع‌آوری شد. همچنین تأثیر استفاده از سیستم‌های بازیافت آب، تجهیزات راندمان بالا و فناوری‌های کنترل مصرف انرژی ارزیابی گردید.

نتایج پژوهش نشان داد که بخش شست‌وشو با حدود ۵۲ درصد، بیشترین سهم مصرف آب را در کارخانه‌های فرآوری دارد، در حالی که مدار خردایش و سنگ‌شکن‌ها بیشترین مصرف انرژی را به خود اختصاص داده‌اند. استفاده از سیستم‌های بازیافت آب شامل تیکنر و فیلترپرس توانست میزان بازیافت آب را تا ۸۲ درصد افزایش دهد و مصرف آب تازه را تا ۶۰ درصد کاهش دهد. همچنین به‌کارگیری تجهیزات راندمان بالا و سیستم کنترل دور موتور (VFD) موجب کاهش مصرف انرژی تا ۳۲ درصد شد. نتایج اقتصادی نیز نشان داد که اجرای راهکارهای بهینه‌سازی می‌تواند هزینه‌های عملیاتی را تا ۳۳ درصد کاهش دهد.

در مجموع، نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که بهینه‌سازی فرآیندهای فرآوری شن و ماسه علاوه بر کاهش مصرف منابع و هزینه‌های تولید، موجب افزایش راندمان، کاهش تولید پساب و کاهش اثرات زیست‌محیطی می‌شود و می‌تواند گامی مؤثر در جهت توسعه پایدار صنایع معدنی باشد.