La spinta globale per zero

Ora valutato a per valere $200 milioni, il mercato liquido zero di scarico (ZLD) sta sviluppandosi mentre le più forti regolazioni ambientali stanno facende rispettare. I paesi quali la Cina, l'India e l'Australia stanno impiegando le tecnologie per elevare il recupero completo di acqua di scarico. Qui la Commissione di programmi di utilità di Orlando condivide l'esperienza dal trasformare un investimento la tecnologia 30 anni fa

Mentre la maggior parte dei processi industriali generano un flusso dell'acqua di scarico, l'obiettivo di un sistema liquido zero di scarico (ZLD) è di recuperare e riutilizzare tutta l'acqua, evitante tutto lo scarico liquido.

L'aumento di ZLD può essere seguito di nuovo agli Stati Uniti negli anni 70. Specificamente, poichè lo scarico della centrale elettrica ha aumentato la salinità del fiume di colorado, ha generato il contesto regolatore per spingere per ZLD negli Stati Uniti. A quel tempo, i nuovi progetti industriali che cercano l'approvazione per accordo di scarico potrebbero richiedere parecchi anni; con ZLD, l'orario è stato tagliato ai mesi puri. Da allora, la tecnologia di ZLD ha preso la stretta e si è evoluta significativamente? negli Stati Uniti ed intorno al mondo? durante le ultime quattro decadi.

L'obiettivo globale di zero

Oggi, ci è un numero aumentante dei sistemi concentratore/dell'evaporatore universalmente sul lavoro in una vasta gamma delle industrie. La costruzione globale dell'apparecchiatura di ZLD rappresenta annualmente una media di US$100-200 milione dell'investimento, secondo gli analisti industriali. La tecnologia di ZLD principalmente è stata sviluppata in paesi occidentali per le centrali elettriche, ma continua a spargersi ampiamente alle regioni colpite dalla siccità quali gli ambienti sensibili inquinamento di alto e di Medio Oriente.

Generalmente, i sistemi di ZLD sono impiegati dove i vincoli ambientali severi esistono e/o dove le forti regolazioni ambientali sono fatte rispettare? l'uno o l'altro perché un'attività dell'industria è risorsa-intensa, quale carbone che proceda o petrochimico ed estrazione mineraria, o perché le risorse idriche sono limitate. I ricchi del carbone, ma in Cina di nord-ovest asciutta per esempio, ZLD è una soluzione ideale.

In India, l'acqua è una priorità chiave con US$20 miliardo messo per il trattamento di acque luride, l'irrigazione ed il riciclaggio delle risorse idriche nel corso dei cinque anni futuri. L'istituzione di un ufficio nazionale di efficienza di uso dell'acqua (NBWUE) è stata proposta con l'obbiettivo del raggiungimento dell'aumento di 20% nell'efficienza di uso dell'acqua entro il marzo 2017. Come componente di questa iniziativa ambiziosa, i sistemi di ZLD sono obbligatori per tutte le unità morici termiche interne.

Ed in Australia, il più grande impianto di per il trattamento dell'acqua gas-prodotto della vena di carbone del mondo è un esempio di modello di elevazione delle risorse idriche mentre minimizza l'impatto ambientale. L'impianto di per il trattamento dell'acqua centrale del Kenia (CWTP) è il segno più visibile dell'investimento di US$1 miliardo della compagnia del gas del Queensland in infrastruttura dell'acqua nel bacino di carbone di Surat del Queensland del sud.

È inoltre una di due tali piante che fanno parte del progetto del Queensland Curtis LNG del QGC, il primo progetto del mondo che ha trasformato il gas dalle vene di carbone in gas naturale liquefatto.

I cablaggi di processo hanno reso sofisticato calcolatore-dirigono i trivelli che le tasche puntuali di gas hanno intrappolato nelle centinaia sepolte delle vene di carbone di piedi sotterranei. Ma perché l'acqua salata mista con il gas è succhiata fuori per depressurizzare la giuntura, il processo di perforazione rischia di contaminare l'acqua freatica usata dai coltivatori per l'agricoltura? un integrale di industria ad economia locale.

Il Kenia CWTP contiene l'ultrafiltrazione, lo scambio ionico, l'osmosi d'inversione (RO) e le tecnologie di concentrazione nella salamoia. Trattando più di 90.000 m3/day, o l'equivalente di quello usato da circa 25 aziende agricole di verdure irrigate medio-graduate, il sistema di trattamento di acqua tratta l'acqua prodotta gas della vena di carbone che è alta in solidi dissolti totali, alcalinità e silicone? innaffi che non sarebbe generalmente al contrario disponibile per i raccolti o bere.

La pianta, che comprende un sistema del RO di cinque treni ha progettato per un recupero di 83-91%, è abbastanza robusta incontrare la qualità, i requisiti di affidabilità e di recupero ed abbastanza flessibile rigorosi tenere conto qualità dell'acqua variante dell'alimentazione.

Poichè la presidentessa Catherine Tanna della BG Australia ha commentato, il Kenia CWTP “contribuirà a puntellare i rifornimenti affinchè i proprietari terrieri del consumo e di aiuto della città coltivi i raccolti che, a loro volta, sostengono lo scopo del governo per raddoppiare la produzione alimentare entro 2040„.

Anche se usato spesso descrivere la tecnologia ed il processo, ZLD rappresenta più esattamente un obiettivo: zero (o vicino a zero come possibile). Ci sono sensi multipli di raggiungimento dello ZLD, con i costi e la complessità varianti. Mentre l'eliminazione del concentrato della salamoia dalle facilità di trattamento di acqua di scarico e dell'acqua diventa sempre più provocatoria ed i requisiti regolatori continuano ad intensificare, la consapevolezza e l'approvazione di ZLD e della tecnologia di alto-recupero si pensa che aumentino. Mentre le soluzioni innovarici stanno cominciando appena a guadagnare nella popolarità in molte parti del mondo, molte facilità che montrano il potere di ZLD sono prosperato per le decadi.

Autorizzazione della tecnologia di ZLD: Studio finalizzato pratico di Orlando

Proprio mentre Orlando, Florida si è sviluppata da una cittadina in una città vibrante, la Commissione di programmi di utilità di Orlando (OUC) è rimanere una forte, spina dorsale centrale della comunità ed ha avuta luogo per quasi un secolo. Ancora oggi, la preoccupazione del OUC per l'ecosistema locale è centrale al relativo modello aziendale quanto la relativa capacità di fornire i servizi credibili e a basso costo dell'acqua ed elettrici al relativo più di 250.000 residenziali e clienti commerciali.

Ecco perchè, una volta in primo luogo affrontati alle mancanze di acqua e locale, i mandati di governo e della condizione per conservare e proteggere l'acqua potabile nell'a metà degli anni '80, OUC hanno deciso di sviluppare una funzione di ZLD al relativo centro di energia di Stanton.

Situato su migliaia di acri, i funzionamenti del OUC occupano soltanto circa un terzo della proprietà; il resto è terra di conservazione. La necessità di attenuare l'effetto a fauna selvatica è preminente. Inoltre, la necessità di minimizzare acqua ricavata dallo strato acquifero di Floridan? uno degli strati acquiferi più produttivi del mondo nel mondo, che fornisce l'acqua a parecchie grandi città, compreso Orlando? è una priorità. Questi bisogni, come pure il requisito del OUC usare l'effluente comunale dalla contea locale come trucco della torre di raffreddamento per contribuire a conservare l'acqua, interamente hanno scomposto nell'iniziale del OUC? e successivo? investimento in ZLD.

“È molto più di la guida di riferimento dell'acqua di scarico,„ commenta Jack Lione, assistente tecnico di progetto di OUC. “Stiamo perseguendo sempre gli equilibri idrici ed i comandi del luogo più stretto sopra ciascuno dei flussi dell'acqua sul posto.„

Sulla base della capacità di fare fronte alle richieste di affidabilità e di richiedere di disponibilità più di di 95% on-stream, OUC ha scelto impiegare un sistema di evaporazione e di cristallizzazione di combinazione. Sul posto al centro di energia di Stanton, le torri di raffreddamento per quattro unità della produzione di energia? due del ciclo unito due e del carbone unità? salti giù ad uno stagno comune di ritegno (allineato per impedire scarico efluente nell'ambiente), che è usato come il flusso di influenza allo ZLD.

Il sistema di ZLD del OUC utilizza quattro evaporatori del concentratore della salamoia e quattro cristallizzatori per trattare il dispositivo di scarico della torre di raffreddamento. La tecnologia evaporativa usata qui è un tubo verticale, evaporatore con pellicola discendente guidato da un compressore meccanico del vapore. La tecnologia dell'evaporatore permette ad un grande volume di acqua di scarico (95-98%) di essere ripresa come acqua distillata di elevata purezza, che è allora utilizzabile in molti processi industriali, quale per trucco della torre di raffreddamento.

Per realizzare ZLD, i cristallizzatori a circolazione forzata sono guidati da vapore e sono utilizzati per ridurre la salamoia residua dell'evaporatore ai solidi asciutti, che è allora localmente trasferita in una discarica.

Usando l'acqua di scarico dalla funzione orientale di trattamento di acqua di scarico della Contea di Orange come trucco all'ingrosso della torre di raffreddamento della scala, l'evaporatore e la tecnologia del cristallizzatore prende il flusso di dispositivo di scarico della torre di raffreddamento che potrebbe concludere al contrario in su il trattamento e scaricato all'acqua di superficie locale ed i recuperi esso per uso come rifornimento delle acque pulite per l'acqua di trucco alle torri di raffreddamento.

D'importanza, configurazioni di disegno di ZLD del OUC anche nella traversa-connectibility, dante alla compagnia elettrica comunale il beneficio di flessibilità. “Giornaliero, settimana alla settimana, o mensile, possiamo spostare il nostro flusso trattato intorno da un processo verso gli altri tutti in seno alla pianta di ZLD per permettere che noi effettuiamo un'più alta disponibilità, che manteniamo il funzionamento dell'unità mentre stiamo facendo la manutenzione ed i guasti in carico,„ diciamo Lione.

Con tre differente-ha graduato i treni secondo la misura trattati, il sistema di ZLD può essere regolato verso l'alto o verso il basso secondo i bisogni del carico (capacità di scegliere che le unità stanno generando quando) e le circostanze locali (livelli d'acqua dello stagno).

La funzione di ZLD? quale è stato operativo per più di due decadi e comprende tre generazioni di tecnologia di ZLD? minuto degli ossequi circa 7.7 m3/di dispositivo di scarico della torre di raffreddamento, convertente il flusso di dispositivo di scarico in acqua di riutilizzazione di elevata purezza.

La componente di ZLD impedice lo scarico di questo flusso dell'acqua di scarico ed eleva la riutilizzazione di acqua di scarico nella massima misura possibile, che a sua volta limita l'esigenza di rimozione supplementare dell'acqua freatica.

OUC è un'organizzazione modesta in termini di formato e scala dei relativi funzionamenti. Tuttavia, continua a prosperare come una delle piante coal-burning più pulite e più certe nel paese. Il costo di prestare i servizi dell'acqua e di potere è un'equazione complessa e OUC è sotto la mediana nella condizione. OUC genera l'elettricità per più di 250.000 clienti, producendo oltre 1.800 megawatt dell'elettricità.

“Tutta quella produzione munisce il funzionamento certo della nostra pianta di ZLD,„ Lione spiegata. “Se non possiamo dirigere la pianta di ZLD, non possiamo produrre l'elettricità.„

Investendo in ZLD

Come con tutta la soluzione avanzata, ZLD trasporta le preoccupazioni e le considerazioni di chiave. Più che mai, tuttavia, le ricompense sembrano superare i rischi in peso potenziali. Per uno, ZLD è energia intensa; allo stesso tempo, è molto di ottimo rendimento. Inoltre, i costi di immobilizzo per ZLD sono significativi e per alcuni industrie e comuni, possono essere proibitivi. Tuttavia, come Jack Lione a OUC lo mette: “Paga ora o paga più successivamente… avete tutti i tipi di opzioni fuori là per il trattamento delle acque,„ ha detto Lione. “Ma se avete un'esigenza di alto rendimento, o funzionamenti estesi, o alta affidabilità, o grande flessibilità operativa, o fiducia nel vostro processo, sguardo a ZLD. Nessuno sta andando mettere in un sistema di ZLD ed azionarlo per un anno e chiuderlo giù? i benefici giustificano il costo nella lunga distanza.„

Gli avanzamenti nella tecnologia continueranno a evolversi ed emergere, facendo ZLD e più acquistabile e più ampiamente usato vicini-ZLD nelle applicazioni industriali e comunali, particolarmente come le regolazioni stringono su eliminazione della salamoia. La penuria globale dell'acqua è reale. La necessità di ottimizzare le risorse? acqua ed energia? non è stato mai più critico. Parte dello ZLD nell'indirizzo che d'aiuto questo bisogno continuerà soltanto a svilupparsi.

Lanny Weimer è Product Manager globale - l'acqua e le tecnologie della trasformazione per GE alimentano & innaffiano ed ha più di quattro decadi dell'ingegneria, della gestione di progetti, dei funzionamenti e dell'esperienza diretti di vendita con il trattamento delle acque complesso e le tecnologie industriali di trattamento di acqua di scarico.