Bioplynove_stanice - EcoTechnika

Minimalizace spotřeby technologické vody

Technologické vody jsou v mnoha provozech nezbytným médiem pro zajištění dané činnosti. Existuje řada technologických procesů, které vyžadují značnou spotřebu vody. V mnoha případech dochází ke znečištění technologické vody a následně je jako odpadní voda vypouštěna do kanalizace.

Legislativní opatření, výkon státní správy a kontroly v oblasti nakládání s vodami, ale zejména ekonomický trend cen vodného a stočného vytváří značný tlak na provozy, kde spotřeba vody představuje podstatnou část provozních nákladů. Tento stav by měl nutit podnikovou sféru přehodnotit dlouholetou spotřebu vody i způsob nakládání s technologickými vodami a hledat opatření, která sníží spotřebu technologické vody na nezbytné minimum.

V provozech, kde to hygienické hledisko umožňuje, tzn. zejména ve strojních provozech, je možné uvažovat s recirkulací vody. Podmínkou ve většině případů je zajistit účinné čištění použité technologické vody a snížit koncentrace polutantů, které v průběhu výrobního procesu technologickou vodu znečistí.

Chtěl bych zmínit několik konkrétních případů, kdy se podařilo zásadním způsobem snížit spotřebu technologické vody.

Koncepce čištění technologické chladící vody v sklářském provozu

Například ve sklářských provozech ve výrobě varného a obalového skla jsou lisy chlazeny vodou. Při chlazení lisů je voda kontaminována mazivy obvykle na bázi ropných a minerálních látek. Vlivem teploty chladící vody po průtoku výrobním zařízením je podstatná část polutantů ve vodě v emulgované formě. Koncentrace NEL (nepolárne extrahovateľné látky) ve vodě i při tzv. „ztrátovém" způsobu využití chladící vody obvykle překračuje limitní hodnoty kanalizačního řádu. V případě recirkulace chladící vody v uzavřeném okruhu bez čištění by v krátké době došlo k poškození chladícího systému a zanesení potrubních rozvodů vody. Náklady na vodné a stočné by v případě „ztrátového způsobu" hospodaření s vodou překročily reálné parametry rentability výroby.

Tuzemskému výrobci varného skla jsme předložili naši koncepci čištění technologické chladící vody a její recirkulace v uzavřeném okruhu. Spotřeba vody v popisovaném provozu činí cca 100 m3 za hodinu. Vzhledem ke skutečnosti, že znečišťující látky byly ve vodě v emulgované formě, nebylo možné aplikovat fyzikální metody čištění. V modelových podmínkách jsme ověřili možnost čištění technologické chladící vody metodou aerobního biochemického rozkladu nepolárních extrahovatelných látek. Byl realizován projekt a vybudována mechanicko biologická čistírna technologické chladící vody. Mechanický stupeň tvoří ručně stírané česle a vírový lapák písku, biologický stupeň je tvořen aktivační nádrží s vloženými nosiči biomasy (polypropylenové tvarovky s velkým povrchem), dosazovací nádrž nebyla vybudována, separace aktivovaného kalu je zajišťována automatických mikrosítovým bubnovým filtrem.

Základní parametry projektu:

  • průtok chladící technologické vody...100 m3/hod.,
  • znečištění chladící vody po průtoku výrobním zařízením...15 - 25 mg NEL/l,
  • nepřetržitý provoz,
  • kontinuální čištění chladící vody,
  • uzavřený okruh technologické chladící vody včetně systému chlazení.

Realizovaný projekt je v provozu téměř 4 roky. Čistírna pracuje stabilně a v parametru redukce obsahu NEL s účinností 90 % a vyšší. Vyčištěná technologická chladící voda s rezervou splňuje požadavky výroby a v případě potřeby je ji možné vypouštět do městské splaškové kanalizace. Úspory ve spotřebě chladící vody si lze z uvedených parametrů a po dosazení aktuálních cen vodného a stočného snadno odvodit. Návratnost vynaložených investičních prostředků byla cca 15 měsíců.

abess

Obr. Čistírna technologických vod ve výrobě autoskel

Realizace projektu v provozu výroby automobilových skel

Dalším příkladem efektivního řešení je projekt čištění a recirkulace technologické chladící vody z broušení skla v provozu přípravných linek výroby automobilových skel významného světového producenta. Diamantové brusné kotouče jsou chlazeny technologickou vodou s obsahem chladících emulzí. Původní systém vyžadoval likvidaci znečištěné chladící vody - kapalného odpadu v týdenním intervalu u každé přípravné linky. Náklady na zneškodňování odpadu, spotřebu vody a chladících emulzí i nezbytné odstávky přípravných linek vedly výrobce k rozhodnutí změnit původní stav. Na základě získaných podkladů a informací jsme v modelových a poloprovozních zkouškách ověřili způsob čištění technologické chladící vody s obsahem obrusu skla. Jako nejvhodnější byla ověřena metoda chemického srážení obrusu skla vhodným flokulantem s následnou gravitační sedimentací vzniklé sraženiny a dočištěním supernatantu mikrofiltrací pomocí automatického mikrosítového bubnového filtru. Navrhli jsme vlastní technickou koncepci čistírny, která pracuje v kontinuálním režimu. Dávkování flokulantu je proporcionální v závislosti na průtoku čištěné vody. Výhodou zvolené metody je, že nedochází k negativnímu ovlivňování kvality řezné emulze v procesu čištění vody. Návazně byl vybudován systém distribuce a recirkulace technologické chladící vody k jednotlivým přípravným linkám. Byly instalovány dvě čistírny technologické chladící vody s celkovou kapacitou 40 m3/hod. Účinnost čistícího procesu v parametru „nerozpuštěné látky" (obrus skla) je stabilně 98 % a vyšší. Vyčištěná voda se značnou rezervou splňuje požadavky výroby, voda je trvale akumulována v uzavřeném okruhu technologické vody a je pouze doplňován úbytek vody vzniklý např. odparem. Úspory ve spotřebě vody, chladící emulze a vyloučení nutnosti zneškodňovat kapalné odpady se projevily v návratnosti vynaložených investičních prostředků, která byla kratší než 1 rok.

Základní parametry projektu:

  • průtok chladící technologické vody... 40 m3/hod.,
  • znečištění chladící vody po průtoku výrobním zařízením ... 800 - 1 000 mg NL/l,
  • nepřetržitý provoz,
  • kontinuální čištění chladící vody,
  • uzavřený okruh technologické chladící vody.

Řešili jsme rovněž projekty, kdy bylo nutné redukovat obsah např. těžkých kovů, specifických anorganických nebo organických látek v technologické vodě. Navrhli jsme čistírny, které zabezpečují účinnou redukci polutantů a vyčištěnou vodu lze recirkulovat v uzavřeném okruhu zpět do výroby. Spotřeba technologické vody, v porovnání s původním stavem, ve všech případech klesla o více než 90 %.

Pro úspěšné řešení zadaného problému je nezbytné dodržet tato základní pravidla:

  • získat podrobné zadávací podklady,
  • seznámit se s řešeným provozem,
  • realizovat modelové, případně poloprovozní, zkoušky pro ověření účinnosti navrženého způsobu čištění vody,
  • individuální přístup ke každému projektu,
  • čistírenská zařízení a systém distribuce technologické vody konstruovat individuálně vzávislosti na provozních i stavebně technických podmínkách konkrétního zákazníka.

Z uvedených příkladů jednoznačně vyplývá, že realizace účinnějších způsobů nakládání s technologickou vodou přináší reálné ekonomické efekty a návratnost vynaložených prostředků je obvykle rychlejší, než je tomu u investic do výrobních zařízení. Snižování spotřeby technologické vody i úroveň jejího čištění představuje v mnoha provozech významný intenzifikační faktor, který umožňuje zásadně snížit provozní náklady, zlepšit rentabilitu a konkurence schopnost a současně omezit negativní vlivy na životní prostředí.

Ignorance vysokých nároků na spotřebu technologické vody?

Je paradoxem, že při současných trendech legislativy v oblasti vodního hospodářství a ochrany životního prostředí v zemích EU se řada i významných výrobců strojních zařízení, kteří mají značné nároky na spotřebu technologické vody, problematikou čištění a dlouhodobého využití technologické vody v uzavřených systémech nezabývá. Moderní a vysoce účinné technologie, technická zařízení a produkty pro čištění průmyslových vod, které jsou dnes k dispozici, určitě přispějí k lepšímu hospodaření a nakládání s vodou, než je současný stav. Je jen nutné na profesionální úrovni objasňovat možnosti a výhody nových řešení a změny dlouhodobě používaných a zastaralých praktik. To se například týká membránových technologií, kde se často nesprávně uvádí, že jsou investičně i provozně nákladné a mají značné nároky na obsluhu. Zkušenosti z evropských zemí dokazují, že tato metoda není ve srovnání s tradičními řešeními dražší, přináší zásadní změnu v kvalitě vyčištěné vody a může přispět k zásadnímu snížení spotřeby vody v různých odvětvích, při splnění i přísných hygienických kritérií.

Zdá se, že i přes strmý cenový nárůst cen vodného a stočného není tento faktor na takové úrovni, abychom jej dostatečně akceptovali. S vodou, jako prognózovanou strategickou surovinou 21. století, je nutné podstatně lépe hospodařit, to se týká zejména technologických vod. Možnosti řešení jsou k dispozici.

Ing. Josef Šimíček

ABESS, s. r. o., Pražská 24, 273 01 Unhošť

www.abess.cz

abess@abess.cz

Späť

Témy:

Bioplynové stanice v EcoTechnike