Innowacyjny system hybrydowy ZLD dla najwyższej efektywności kosztowej

Nowy proces ZLD.eco od Hager + Elsässer i jego firma siostrzana MFT może znacznie obniżyć zapotrzebowanie na energię dzięki znacznie zredukowanej fazie odparowania.

Przykład jednostki odparowującej będącej częścią procesu ZLD.

Model produkcji bez ścieków – Zero Liquid Discharge (ZLD) – zyskuje na popularności w różnych branżach. Zamiast dążyć do możliwie najczystszej wody, w przyszłości nie ma być w ogóle uwalniana woda z procesów produkcyjnych. Hager + Elsässer (H+E) opracowało teraz wraz z siostrzaną firmą Membran Filtrations Technik (MFT) nową metodę ZLD, w której dzięki serii innowacyjnych technik filtracji i separacji, w tym trzech etapów odwróconej osmozy, można zminimalizować końcowe odparowanie pozostałych odpadów.

Na całym świecie działa już około 400 instalacji ZLD. Motywy ich zastosowania różnią się w zależności od regionu świata: podczas gdy w regionach o ograniczonych zasobach wodnych, takich jak południowa Francja, głównym celem jest niezależność od lokalnych dostaw wody, w Niemczech wprowadzane są coraz bardziej rygorystyczne przepisy ochrony środowiska, na przykład dotyczące odprowadzania soli. W krajach takich jak Indie czy Ameryka Południowa często nie ma oczyszczalni ścieków, więc ZLD służy jako ich zamiennik. Firmy w krajach europejskich natomiast stosują metody ZLD jako etap uzupełniający po głównym procesie oczyszczania.

Dotychczas główną przeszkodą dla ZLD były wysokie koszty inwestycyjne i operacyjne produkcji bez ścieków. Szczególnie duże jest zapotrzebowanie na energię.

Hager + Elsässer, jeden z wiodących na świecie dostawców rozwiązań w zakresie kompleksowego zarządzania wodą, opracowało we współpracy ze swoją siostrzaną firmą MFT (Membran-Filtrations-Technik) nową metodę ZLD, w której zużycie energii zostało znacznie obniżone dzięki mocno zredukowanemu etapowi odparowania: ZLD.eco.

Wysokociśnieniowy etap membranowy z modułem Circular Disc

Kluczowym elementem instalacji jest nowy etap odwróconej osmozy pod wysokim ciśnieniem. Po procesie wstępnej obróbki – w zależności od zastosowania chemiczno-fizycznej lub biologicznej – oraz ultrafiltracji, która usuwa pozostałe substancje organiczne, stosuje się wieloetapową technologię membranową, aby silniej skoncentrować nieorganiczne odpady. Po dwóch etapach odwróconej osmozy, przy ciśnieniach do 80 barów, pozostaje koncentrat stanowiący około 20 procent całkowitej objętości ścieków, który jest kierowany do kolejnego etapu odwróconej osmozy. W tym trzecim etapie odwróconej osmozy stosuje się ciśnienie do 200 barów. W tym celu używany jest specjalny moduł opracowany przez MFT, zwany Circular Disc Module (CD Module). W przeciwieństwie do innych modułów, które przepływają w meandrowym kształcie, woda przepływa przez moduł w sposób kołowy, co zmniejsza straty ciśnienia.

Koncentrat, który powstaje pod wpływem wysokiego ciśnienia i ma temperaturę około 70°C, jest następnie odparowywany w kolejnej strefie podciśnienia, tworząc system hybrydowy wraz z technologią membranową, do osiągnięcia odpowiedniej konsystencji. Energia cieplna jest w tym systemie odzyskiwana i wykorzystywana do zwiększenia efektywności. W ten sposób znacznie obniża się zapotrzebowanie na energię całego systemu. Resztki odpadów, które pozostają po maksymalnym wstępnym skoncentrowaniu przez wysokociśnieniową technologię membranową, są znacznie mniejsze niż w tradycyjnych metodach. W związku z tym etap odparowania w ZLD.eco może być znacznie krótszy.

W porównaniu do tradycyjnych systemów bez etapów wstępnego skoncentrowania, ZLD.eco zużywa około 20 procent mniej energii. Ponadto mniejsza instalacja odparowująca wymaga mniej energii chłodzącej do kondensacji, co może dawać oszczędności do 80 procent. Dodatkowe oszczędności wynikają z modułowej konstrukcji instalacji. Oszczędności na kosztach personelu sięgają około 20 procent. Koszty uruchomienia są również o 20 procent niższe. Nie bez znaczenia jest także mniejsze zużycie chemikaliów. Inwestycja w ZLD.eco zwraca się już po krótkim czasie dzięki oszczędnościom na różnych poziomach.