Úprava vody v elektrárnách a teplárnách Bezodpadové technologie Petra Křížová
9.10.2014
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem
1
Úprava vody v elektrárnách a teplárnách a bezodpadové technologie Úvod
Energetický průmysl je významným spotřebitelem a znečišťovatelem vody
Spotřeba
Odpad 9.10.2014
• Napájecí voda pro kotle • Chladící voda • Další technologická voda (odsíření….)
• Odluhy chladících okruhů • Vratná voda z horkovodů • Voda z neutralizačních stanic • Průsaky z odkališť • Vody z odsíření
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem
2
Úprava vody v elektrárnách a teplárnách Úvod
Současný trend Zpřísňující se emisní limity Rostoucí náklady na vodu Optimalizace provozů
Snižování spotřeby vody s požadavkem na maximální recyklaci 9.10.2014
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem
3
Úprava vody v elektrárnách a teplárnách Uplatnění elektromembránových procesů v energetice
Ultrafiltrace – odstranění nerozpuštěných látek (předúprava před dalšími procesy) Reverzní osmóza (RO) – demineralizace, zpracování průsakových vod z odkališť, zpracování odluhů Elektrodialýza (ED) – odsolování či zakoncentrování silně zasolených odpadních proudů Elektrodeionizace (EDI) – příprava ultračisté vody – napájecí voda pro parní turbíny 9.10.2014
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem
4
Úprava vody v elektrárnách a teplárnách Příklady použití elektromembránových procesů v energetice
Příprava demineralizované vody Charakteristika Účel
Technologické výhody
Ekonomické výhody
9.10.2014
• Napájecí voda pro kotle – výroba horké vody a páry • Požadavky na kvalitu dle platných ČSN • Požadavky na kvalitu se zpřísňují s rostoucími tlaky a teplotami
• Stálá kvalita produkované vody • Kontinuální provoz bez nutnosti regenerace • Odpadá regenerační hospodářství demilinek a mixbedů – ekologický provoz • Malá zastavěná plocha • Jednoduchá obsluha
• Provozní náklady - pouze elektrická energie a moduly • Odpadají náklady spojené s regenerací a likvidací agresivních odpadních vod • S rostoucí solností se nezvyšují provozní náklady
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem
5
Úprava vody v elektrárnách a teplárnách Příklady použití elektromembránových procesů v energetice
Zpracování průsakových vod z odkališť Charakteristika
• Vysoce znečištěné vody – anorganické i organické látky, těžké kovy • Stávající i ukončené provozy (staré ekologické zátěže)
Technologické výhody
• Zpracování vysoce zasolených vod • Maximální zakoncentrování odpadního proudu → snížení objemu nebezpečného odpadu
Ekonomické výhody
9.10.2014
• Vysoký zisk vody – voda opět využívána • Úspora nákladů za ukládání nebezpečného odpadu – snížení objemu
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem
6
Úprava vody v elektrárnách a teplárnách Příklady použití elektromembránových procesů v energetice
Zpracování odluhů z chladících okruhů Charakteristika
Technologické výhody
Ekonomické výhody
9.10.2014
• Odpouštěním odluhů se předchází zahuštění chladící vody, překročení rozpustnosti solí a jejich vysrážení • 3-5x zahuštěná chladící voda • Obsahuje biocidy, antikorozní a antiskalingové chemikálie
• Recyklace chladící vody • Při vyšším stupni čištění možno využít i jako vodu napájecí
• Snížení nákladů na úpravu surové chladící vody • Snížení nákladů za vypouštění chladících vod do recipientu
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem
7
Bezodpadové technologie Pojmy
Bezodpadové technologie - pojmy Trend Zero Liquid Discharge (ZLD) – technologie s nulovou emisí odpadních vod Technologie ZLD citovány v dokumentech BREF – referenční dokumenty o nejlepších dostupných technikách (BAT) v EU. Zero Waste – bezodpadové technologie Waste to Energy - „přeměna odpadu na energii“ RRR – „Reduce, Reuse, Recycle“ – „snížit, opětovně použít, recyklovat“ Celosvětový trend: Princip maximálního využití surovin a vedlejších produktů, jehož důsledkem je minimální produkce odpadů. 9.10.2014
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem
8
Bezodpadové technologie Elektromembránové procesy součástí bezodpadových technologií
Elektromembránové procesy v bezodpadových technologiích Bezodpadové technologie – komplexní technologie využívající optimalizovaný sled procesů pro dosažení maximální účinnosti Elektromembránové procesy hrají významnou roli především při zpracování silně zasolených procesních proudů Zakoncentrování – produktem je koncentrát, např. výroba soli z mořské vody Odsolení – produktem je diluát, např. odsolení syrovátky Ideální bezodpadová technologie – produktem koncentrát i diluát, např. zpracování brýdových par ve výrobě dusíkatých hnojiv
9.10.2014
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem
9
Využití membránových technologií Příklady realizovaných technologií - OV z výroby hnojiv
Průmyslová koncepce bezodpadové technologie zpracování vody s obsahem dusičnanu amonného Technologie navržena a instalována mateřskou firmou MEGA a.s. Při výrobě hnojiv s obsahem NH4NO3 (ledek amonný) tvoří základ odpadní vody kondenzát z odparek a oplachové a čistící vody Koncentrace NH4NO3 v odpadních vodách je příliš vysoká na to, aby mohla být vypouštěna přímo do říčního systému, ale příliš nízká, aby mohla být vracena do technologie Navržena technologie jejímž produktem je zakoncentrovaný a odsolený proud – oba proudy opětovně využívány v provozu Využití elektromembránových procesů – elektrodialýzy a elektrodeionizace 9.10.2014
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem
10
Využití membránových technologií Příklady realizovaných technologií - OV z výroby hnojiv Produkt 1: diluát z EDI Recykl koncentrátu z EDI: 5,75 м3/h, 2,15 g/l
0.01 g/l, 58,99 м3/h
EDI
Diluát z EDR-III 64,73 м3/h, 0,2 g/l
Nástřik 60 м3/h, ~1.7 g/l
Produkt 2: koncentrát z ED-II : Homogenizovaný předúprava nástřik
Vyrovnávací nádrže
EDR-III
Koncentrát z EDR-III
76,16 м3/h, 2,05 g/l
ED-II
> 100 g/l, 0,97 м3/h
11,42 м3/h, 12,52 g/l
Recykl diluátu z ED-II 10,41 м3/h, 4,0 g/l
9.10.2014
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem
11
Děkuji za pozornost 9.10.2014
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem
12