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La poussée globale pour zéro

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Maintenant prévu à pour valoir $200 millions, le marché liquide zéro de la décharge (ZLD) se développe pendant que des règlements environnementaux plus forts sont imposés. Les pays tels que la Chine, l'Inde et l'Australie utilisent des technologies pour maximiser le plein rétablissement de l'eau usagée. Ici la Commission d'utilités d'Orlando partage l'expérience de réaliser un investissement dans la technologie il y a 30 ans

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Tandis que la plupart des processus industriels produisent d'un jet d'eau usagée, l'objectif d'un système liquide zéro de la décharge (ZLD) est de récupérer et réutiliser toute l'eau, évitant n'importe quelle décharge liquide.

L'élévation de ZLD peut être tracée de nouveau aux USA dans les années 70. Spécifiquement, à mesure que la décharge de centrale augmentait la salinité du Fleuve Colorado, Elle a créé le contexte de normalisation pour pousser ZLD aux USA. À ce moment-là, les nouveaux projets industriels demandant l'approbation pour l'accord de décharge pourraient prendre plusieurs années ; avec ZLD, l'horaire a été coupé à de seuls mois. Depuis lors, la technologie de ZLD a pris la prise et a évolué sensiblement ? aux USA et autour du monde ? pendant les quatre dernières décennies.

Le but global de zéro

Aujourd'hui, il y a un nombre en hausse de systèmes de vaporisateur/concentrateur dans le monde entier au travail dans un éventail d'industries. La construction globale de l'équipement de ZLD représente une moyenne d'US$100-200 million d'investissement annuellement, selon des analystes industriels. La technologie de ZLD a été la plupart du temps développée dans les pays occidentaux pour des centrales, mais continue à écarter largement aux régions sinistrées telles que Moyen-Orient et les environnements sensibles de pollution élevée.

Généralement, des systèmes de ZLD sont utilisés où les contraintes environnementales graves existent et/ou où des règlements environnementaux forts sont imposés ? l'un ou l'autre parce qu'une activité d'industrie est ressource-intense, comme le charbon traitant ou produit pétrochimique et exploitation, ou parce que les ressources en eau sont rares. Les riches de charbon, mais en Chine du nord-ouest sèche par exemple, ZLD est une solution idéale.

En Inde, l'eau est une priorité principale avec US$20 milliard mis de côté pour le traitement d'eaux d'égout, l'irrigation et la réutilisation des ressources en eau au cours des cinq années à venir. On a proposé l'établissement d'un bureau national de l'efficacité d'utilisation de l'eau (NBWUE) en vue de réaliser une augmentation de 20% d'efficacité d'utilisation de l'eau pour le mois de mars 2017. En tant qu'élément de cette initiative ambitieuse, les systèmes de ZLD sont obligatoires pour toutes les unités de puissance thermique intérieures.

Et en Australie, la plus grande installation de traitement de l'eau gaz-produite du filon houiller du monde est un exemple modèle de maximiser des ressources en eau tout en réduisant au minimum des incidences sur l'environnement. L'installation de traitement de l'eau centrale du Kenya (CWTP) est le signe le plus évident de l'investissement de l'US$1 milliard de la compagnie de gaz du Queensland en infrastructure de l'eau dans le bassin houiller de Surat du Queensland méridional.

Elle est également l'une de deux telles usines qui font partie du projet de GNL du Queensland Curtis de QGC, le premier projet du monde qui a transformé le gaz des filons houillers en gaz naturel liquéfié.

Les harnais de processus ont sophistiqué ordinateur-dirigent les exercices que les poches ponctuelles de gaz ont emprisonnés dans des centaines enterrées des filons houillers de pieds au fond. Mais parce que l'eau salée mélangée au gaz est sucée dehors pour dépressuriser la couture, le processus de perçage risque-t-il de souiller des eaux souterraines employées par des fermiers pour l'agriculture ? une intégrale d'industrie à l'économie locale.

Le Kenya CWTP comporte l'ultra-filtration, l'échange ionique, l'osmose d'inversion (RO) et les technologies de concentration en saumure. Traitant plus de 90.000 m3 par jour, ou l'équivalent de cela employé par environ 25 fermes végétales irriguées moyen-classées, le système de traitement de l'eau traite l'eau produite par gaz du filon houiller qui est haute en matières solides dissoutes totales, alcalinité et silice ? arrosez qui généralement ne serait autrement pas disponible pour des récoltes ou le boire.

L'usine, qui inclut un système de RO de cinq trains a conçu pour un rétablissement de 83-91%, est assez robuste pour rencontrer la qualité, les conditions de rétablissement et de fiabilité, et assez flexible rigoureux de tenir compte de la qualité de l'eau variable d'alimentation.

Car la présidente Catherine Tanna de la BG Australie a commenté, le Kenya CWTP « aidera à étayer des approvisionnements pour que les propriétaires fonciers de consommation et d'aide de ville cultivent les récoltes qui, à leur tour, soutiennent le but du gouvernement pour doubler la production alimentaire d'ici 2040 ».

Bien qu'employé souvent décrire la technologie et le processus, ZLD représente plus exactement un but : zéro (ou aussi étroitement à zéro comme possible). Il y a des manières multiples de réaliser ZLD, avec des coûts et la complexité variables. Pendant que la disposition du concentré de saumure des équipements de traitement des eaux résiduaires de l'eau et devient de plus en plus provocante et les conditions de normalisation continuent à intensifier, on s'attend à ce que la conscience et l'adoption de ZLD et de technologie de haut-rétablissement augmentent. Tandis que les solutions innovatrices commencent juste à gagner dans la popularité dans beaucoup de régions du monde, beaucoup d'équipements qui présentent la puissance de ZLD ont prospéré pendant des décennies.

Autorisation de la technologie de ZLD : Étude de cas de service d'Orlando

Même pendant qu'Orlando, la Floride se développait d'une petite ville dans une ville vibrante, la Commission d'utilités d'Orlando (OUC) est demeurée une épine dorsale forte et centrale de la communauté, et a eu lieu pendant presque un siècle. Toujours aujourd'hui, le souci d'OUC pour l'écosystème local est aussi central à son modèle économique que sa capacité de fournir des services sûrs et peu coûteux électriques et de l'eau au son plus de 250.000 résidentiels et clients commerciaux.

C'est pourquoi, une fois d'abord confrontés aux manques d'eau et local, les mandats d'état et de gouvernement pour conserver et protéger l'eau potable potable au milieu des années 80, OUC ont décidé d'établir un service de ZLD à son centre d'énergie de Stanton.

Situé sur des milliers d'acres, les opérations d'OUC occupent seulement environ un tiers de la propriété ; le repos est terre de conservation. La nécessité d'atténuer l'impact à la faune est primordiale. De même, la nécessité de réduire au minimum l'eau tirée de la couche aquifère de Floridan ? une des couches aquifères les plus productives du monde dans le monde, qui fournit l'eau à plusieurs grandes villes, y compris Orlando ? est une priorité. Ces besoins, comme la condition d'OUC d'employer l'effluent municipal du comté local en tant que maquillage de tour de refroidissement pour aider à conserver l'eau, ont tout factorisé dans l'initiale d'OUC ? et suivant ? investissement dans ZLD.

« Il est beaucoup plus que les directives d'eau usagée, » commente Jack Lyon, ingénieur de projet d'OUC. « Nous poursuivons toujours des équilibres et des contrôles d'eau plus serrés d'emplacement de chacun des jets de l'eau sur place. »

Basé sur la capacité de répondre à des exigences de fiabilité et d'exiger pour la disponibilité plus de de 95% en production, OUC a choisi d'utiliser un système d'évaporation et de cristallisation de combinaison. Sur place au centre d'énergie de Stanton, les tours de refroidissement pour quatre unités de production d'électricité ? deux deux de cycle combiné unités de charbon et ? soufflez vers le bas à un étang commun de conservation (rayé pour empêcher la décharge effluente dans l'environnement), qui est employé comme jet d'influence au ZLD.

Le système du ZLD d'OUC utilise quatre vaporisateurs de concentrateur de saumure et quatre crystalliseurs pour traiter la purge de tour de refroidissement. La technologie évaporative utilisée ici est un tube vertical, vaporisateur à couche descendante conduit par un compresseur mécanique de vapeur. La technologie de vaporisateur permet à un de large volume de l'eau usagée (95-98%) d'être repris en tant qu'eau distillée de grande pureté, qui est alors utilisable dans beaucoup de processus industriels, comme pour le maquillage de tour de refroidissement.

Pour réaliser ZLD, des crystalliseurs à circulation forcée sont conduits par la vapeur et utilisés pour ramener la saumure de rebut de vaporisateur aux solides secs, qui est alors localement mise en décharge.

Utilisant l'eau usagée du service oriental de traitement des eaux résiduaires du Comté d'Orange en tant que maquillage en bloc de tour de refroidissement de balance, le vaporisateur et la technologie de crystalliseur prend le jet de purge de tour de refroidissement qui pourrait autrement finir vers le haut l'traitement et décharge à l'eau de surface locale, et des récupérations il pour l'usage comme offre d'eau propre pour l'eau de maquillage aux tours de refroidissement.

D'une manière primordiale, constructions de conception du ZLD d'OUC aussi dans la croix-connectibility, donnant aux entreprises d'énergie municipales l'avantage de la flexibilité. « De jour en jour, semaine à la semaine, ou mensuel, nous pouvons déplacer notre jet de processus autour d'un processus à des autres tous au sein de l'usine de ZLD pour nous permettre de maintenir une disponibilité plus élevée, gardons l'opération d'unité tandis que nous faisons l'entretien et les pannes de gestion, » dit Lyon.

Avec trois différent-a classé les trains de processus, le système de ZLD peut être mesuré vers le haut ou vers le bas selon les besoins de charge (la capacité dont de choisir les unités produisent quand) et des conditions locales (niveaux d'eau d'étang).

Le service de ZLD ? quel a été opérationnel pendant plus de deux décennies et inclut trois générations de technologie de ZLD ? minute des festins approximativement 7.7 m3/de purge de tour de refroidissement, convertissant le jet de purge en eau de réutilisation de grande pureté.

Le composant de ZLD empêche la décharge de ce jet d'eau usagée, et maximise la réutilisation de l'eau usagée dans la plus large mesure possible, qui limite alternativement le besoin d'enlèvement additionnel d'eaux souterraines.

OUC est une organisation modeste en termes de taille et balance de ses opérations. Cependant, il continue à prospérer en tant qu'une des usines coal-burning les plus propres et les plus fiables dans le pays. Le coût de fournir des services de puissance et d'eau est une équation complexe, et OUC est au-dessous de la médiane dans l'état. OUC produit de l'électricité pour plus de 250.000 clients, produisant plus de 1.800 mégawatts de l'électricité.

« Toute cette production tourne autour de l'opération fiable de notre usine de ZLD, » Lyon expliqué. « Si nous ne pouvons pas diriger l'usine de ZLD, nous ne pouvons pas produire l'électricité. »

Investissement dans ZLD

Comme avec n'importe quelle solution avancée, ZLD porte des soucis et des considérations de clef. Plus que jamais, cependant, les récompenses semblent être supérieures aux risques potentiels. Pour un, ZLD est grand consommateur d'énergie ; en même temps, il est très de rendement optimum. De même, les frais financiers pour ZLD sont significatifs, et pour quelques industries et municipalités, peuvent être prohibitifs. Cependant, comme Jack Lyon à OUC le met : « Salaire maintenant ou salaire plus tard… vous prenez tous les types d'options dehors là pour le traitement de l'eau, » a dit Lyon. « Mais si vous avez un besoin de sortie élevée, ou opérations prolongées, ou fiabilité élevée, ou grande flexibilité opérationnelle, ou confiance en votre processus, regard à ZLD. Personne ne va mettre dans un système de ZLD et l'actionner pendant une année et le fermer ? les avantages justifient le coût dans le long-courrier. »

Les avances en technologie continueront à évoluer et émerger, faisant ZLD et plus accessible et plus employé couramment proches-ZLD dans des applications industrielles et municipales, particulièrement comme les règlements serrent sur la disposition de saumure. La pénurie globale de l'eau est vraie. La nécessité d'optimiser des ressources ? l'eau et énergie ? n'a jamais été plus critique. La pièce de ZLD dans l'adresse de aide que ce besoin continuera seulement à se développer.

Lanny Weimer est chef de produit global - les technologies transformatrices de l'eau et de la transformation pour GE actionnent et arrosent, et ont plus de quatre décennies de la technologie, de la gestion des projets, des exécutions et de l'expérience directes de vente avec le traitement de l'eau complexe et les technologies industrielles de traitement des eaux résiduaires.

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