Efficiënt innoveren / innoveren efficiënt? Jan Post, 8 september 2011
DHV Kostenstandaard: tool voor innovatieprocessen?
Beeldmerk eerste DHV kostenstandaard
2
Efficiënt innoveren
3
Efficiënt innoveren
4
1. Efficiënt innoveren Kostenstandaard referentie voor R&D inspanning
• Wat en hoe groot is het probleem? • Analyse kritische factoren • Wat/waar kan potentieel bespaard worden? • Rechtvaardiging R&D inspanning • Marktomvang schatten 5
1. Efficiënt innoveren Kostenstandaard richtinggevend voor R&D
• Wat zijn de R&D doelen? • Wat de oplossing mag kosten • Technologische doelen (bijv. fluxtoename, energiebesparing, etc.) • Andere toegevoegde waarden • Ontwikkeling: prijs van componenten • Zelfs: hoe moet innovatie worden vormgegeven (paralellen zoeken met referentietechnologie)
6
Maar blijf eigenwijs en volhardend!
7
1. Efficiënt innoveren R&D gaat over meer dan kosten
• Is een economische beschouwing afdoende voor R&D? • Niet alle R&D doelen (volledig) in geld uit te drukken - Kwaliteitsdoelstellingen - Milieueffecten, duurzaamheid, carbon-footprint - Footprint, ruimtelijke inpassing, … - Maatschappelijk draagvlak, … - Wetgeving, vergunningen, beleid, …
• Risico van innovatie niet in kosten - Gevoeligheidsanalyse op aannames - Aanloopkosten 8
1. Efficiënt innoveren R&D gaat over meer dan kosten
• Is een economische beschouwing afdoende voor R&D (2)? • Technologie vergelijken op kosten, maar blijven soms appels en peren - Innovatie is zelden een substituut
• Niet toepasbaar in wetenschappelijke publicaties -
Niet in publieke domein, dus geen referentie Moeilijk te verifieren (geanonimiseerde referenties) Kostenberekeningen in wetenschap niet gebruikelijk …
9
10
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren?
•
•
2005: nog ca 10 kleinschalige (< 4 Mm3/j) onthardingen te realiseren in Nederland Vergelijking Ionenwisseling met pelletontharding: •
•
Kosten, bedrijfsvoering, chemicaliën, afvalstromen
Ook kijken naar nitraat- en kleurverwijdering met ionenwisseling
J.W. Post, W. Siegers, R. Jong, G. Reijnen, Ionenwisseling aantrekkelijk alternatief voor ontharding van drinkwater met korrelreactoren, H2O 7 (2005)
11
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren? Ontharding met kationwisseling in drinkwatertoepassingen 7 Kationwisseling in H-vorm
HCO3 (mmol/l)
6 5
Mengvorm
4 3 (Sterkzure )kationwisseling in Na-vorm
2 Optimale 1 samenstelling 0 0
1
2
3
4
Totale Hardheid (mmol/l)
5
6
12
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren?
Pelletontharding
Ionenwisseling (+ Ontgassing)
Bestaande zuivering
Bestaande zuivering
Hyperfiltratie/Nanofiltratie (+ Ontgassing) Bestaande zuivering of winning
Bestaande zuivering
Bestaande filtratiestap
Bestaande reinwaterberging
Bestaande reinwaterberging
13
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren?
Kostenfuncties & kostenkentallen
Gevoeligheidsanalyse capaciteit beginhardheid
Deelstroomberekening Kwalitatieve vergelijking
watertype regeneraat
4 Casussen
Conclusies
14
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren?
Kostprijs (€/m 3) zwakzure kationwisseling
Kostprijs (€/m 3) pelletontharding met kalkmelk
0,30
0,30
0,25
0,25
0,20
0,20
0,15
0,15
0,10
0,10 0,5
0,5 1,5
Ca pa 2,5 cit 3,5 ei t( M m 3 /j)
0,05
0,00 4,5 2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
Beginhardheid (mmol/l)
Ca
1,5
pa
0,05 2,5
c it
ei
t(
3,5
M
m
3
/j)
0,00 4,5 2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
Beginhardheid (mmol/l) 15
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren? Kostprijsverschil (€/m3) pelletontharding met kalkmelk en zwakzure kationwisseling
0,10
0,08
0,06
0,08-0,10 0,06-0,08 0,04-0,06 0,02-0,04 0,00-0,02 -0,02-0,00
0,04
0,02 0,5
Ca
1,5
pa cit e
0,00 2,5
it (
3,5
M m3 / j)
-0,02 4,5 2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
Beginhardheid (mmol/l)
16
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren?
•Ionenwisseling bij kleine capaciteiten en lage harheidsreductie aantrekkelijk alternatief, mits regeneraatverwerking <5 – 10 €/m3 •Tevens aantrekkelijk door lage kapitaallasten (40-60% van pelletontharding) voor volgende situaties: • Als ook carry-over-filtratie moet worden gebouwd • Versnelde afschrijving (dreigende sluiting) • Dalende of onzekere afzet drinkwater • Hoge piekfactoren (back-up pompstations)
17
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren? •Kwaliteitsaspecten ionenwisseling • Geen vorming van microkristallen • Geen alternatief voor pelletontharding met natronloog • Ook verwijdering van magnesium •Bedrijfsvoering ionenwisseling • Robuust proces (geen precipitatie) • Flexibel proces (belastingswisselingen mogelijk) • Vergelijkbare logistiek (transportbewegingen gelijk) •Duurzaamheid ionenwisseling • Waterverbruik en energieverbruik niet onderscheidend • Chemicalienverbruik zwakzure kationwisseling vergelijkbaar (110% van stoichiometrie) • Reststoffenprobleem door regeneraat 18
2b. Start innovatie: Wat mag regeneraatverwerking kosten? Maximale regeneraatverwerkingskosten (€/m3 regeneraat) voor break-even pelletontharding met kalkmelk en zwakzure kationwiselling 75,00
60,00
60,00-75,00 45,00-60,00 30,00-45,00 15,00-30,00 0,00-15,00 -15,00-0,00
45,00
30,00
15,00 0,00
4,50
4,00
3,50
3,00
2,00
Beginhardheid (mmol/l)
2,50
-15,00
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
2,0
1,5
1,0
0,5
3 j) m/ M ( t ei acit p a C
2,5
19
2b. Start innovatie: Wat mag regeneraatverwerking kosten?
Lozen vrijwel uitgesloten, daarom behandeling gewenst, door:
Concentreren (NF, ED) Scheiden (NF, ED) Precipiteren Hergebruiken Indampen Bevriezen …
Kosten liggen tussen 2 en 7 € per m3 regeneraat R. Jong, S. Bakker, D. Schippers and J.W. Post, Hergebruik van regeneratiezout bij ionenwisseling, H2O 12 (2003)
20
Efficiënt innoveren / innoveren efficiënt! Jan Post, 8 september 2011
