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El empuje global para cero

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Ahora estimado a para valer $200 millones, el mercado líquido cero de la descarga (ZLD) está creciendo mientras que se están haciendo cumplir regulaciones ambientales más fuertes. Los países tales como China, India y Australia están empleando tecnologías para maximizar la recuperación completa de las aguas residuales. Aquí la Comisión de las utilidades de Orlando comparte experiencia de hacer una inversión en la tecnología hace 30 años

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Mientras que la mayoría de los procesos industriales generan una corriente de las aguas residuales, el objetivo de un sistema líquido cero de la descarga (ZLD) es recuperar y reutilizar toda la agua, evitando cualquier descarga líquida.

La subida de ZLD se puede rastrear a los E.E.U.U. en los años 70. Específicamente, como la descarga de la central eléctrica aumentó la salinidad del río de Colorado, creó el contexto regulador para empujar para ZLD en los E.E.U.U. En aquel momento, los nuevos proyectos industriales que buscaban la aprobación para el acuerdo de la descarga podrían tardar varios años; con ZLD, el horario fue cortado a los meses meros. ¿Desde entonces, la tecnología de ZLD se ha arraigado y se ha desarrollado perceptiblemente? ¿en los E.E.U.U. y en todo el mundo? durante las cuatro décadas pasadas.

La meta global de cero

Hoy, hay un número de levantamiento de sistemas del evaporador/del concentrador por todo el mundo en el trabajo en una amplia gama de industrias. La construcción global del equipo de ZLD representa un promedio de US$100-200 millón de la inversión anualmente, según analistas industriales. La tecnología de ZLD se ha desarrollado sobre todo en los países occidentales para las centrales eléctricas, pero continúa separándose extensamente a las regiones azotadas por la sequía tales como Oriente Medio y los ambientes sensibles de la alta contaminación.

¿Generalmente, se emplean los sistemas de ZLD donde existen los requisitos ambientales severos y/o donde se hacen cumplir las regulaciones ambientales fuertes? cualquiera porque una actividad de industria es recurso-intensa, por ejemplo el carbón que procesa o producto petroquímico y explotación minera, o porque los recursos hídricos son escasos. En ricos del carbón, pero China del noroeste seca por ejemplo, ZLD es una solución ideal.

En la India, el agua es una prioridad dominante con US$20 mil millones puesto a un lado para el tratamiento de aguas residuales, la irrigación y el reciclaje de recursos hídricos durante los cinco años próximos. El establecimiento de una oficina nacional de la eficacia del uso del agua (NBWUE) se ha propuesto con el objetivo de alcanzar de un aumento del 20% en eficacia del uso del agua antes del marzo de 2017. Como parte de esta iniciativa ambiciosa, los sistemas de ZLD son obligatorios para todas las unidades de energía termal interiores.

Y en Australia, la depuradora gas-producida de la costura del carbón más grande del mundo es un ejemplo modelo de maximizar recursos hídricos mientras que reduce al mínimo consecuencias para el medio ambiente. La depuradora central de Kenia (CWTP) es la muestra más visible de la inversión de US$1 mil millones de la compañía de gas de Queensland en infraestructura del agua en el lavabo de carbón de Surat de Queensland meridional.

Es también una de dos tales plantas que formen la parte del proyecto del GASERO de Queensland Curtis de QGC, el primer proyecto del mundo que ha dado vuelta al gas de costuras de carbón en el gas natural licuado.

Los arneses del proceso sofisticaron computadora-dirigen los taladros que los bolsillos de punta de gas atraparon en centenares enterrados de las costuras de carbón de pies subterráneos. ¿Pero porque el agua salada se mezcló con el gas se aspira hacia fuera para despresurizar la costura, el proceso de la perforación arriesga el contaminar del agua subterránea usada por los granjeros para la agricultura? un integral de la industria a la economía local.

El Kenia CWTP abarca la ultrafiltración, el intercambio de iones, la ósmosis reversa (RO) y tecnologías de la concentración de la salmuera. ¿Tratando más de 90.000 m3/day, o el equivalente de eso usado por cerca de 25 granjas vegetales irrigadas medio-clasificadas, el sistema de tratamiento de aguas trata el agua producida gas de la costura de carbón que es alta en sólidos en suspensión totales, alcalinidad y silicona? riegue que no estaría generalmente de otra manera disponible para las cosechas o beber.

La planta, que incluye un sistema del RO de cinco trenes diseñó para una recuperación de 83-91%, es bastante robusta resolver calidad, requisitos de la recuperación y de la confiabilidad, y bastante flexible rigurosos de tener en cuenta calidad del agua diversa de alimentación.

Pues comentó el presidente Catherine Tanna de BG Australia, el Kenia CWTP “ayudará a puntear las fuentes para que los hacendados de la consumición y de la ayuda de la ciudad crezcan las cosechas que, alternadamente, apoyan la puntería del gobierno para doblar la producción alimentaria antes de 2040”.

Aunque sea de uso frecuente describir la tecnología y el proceso, ZLD represente más exactamente una meta: cero (o tan cerca a cero como sea posible). Hay maneras múltiples de alcanzar de ZLD, con costes y complejidad diversos. Mientras que la disposición del concentrado de la salmuera de instalaciones del tratamiento del agua y de aguas residuales llega a ser cada vez más desafiadora y los requisitos reguladores continúan intensificándose, se espera que el conocimiento y la adopción de ZLD y de la tecnología de la alto-recuperación aumenten. Mientras que las soluciones innovadoras apenas están comenzando a ganar en renombre en muchas partes del mundo, muchas instalaciones que muestran la energía de ZLD han prosperado por décadas.

Autorización de tecnología de ZLD: Estudio de caso para uso general de Orlando

Incluso durante Orlando, la Florida creció de una pequeña ciudad en una ciudad vibrante, la Comisión de las utilidades de Orlando (OUC) seguía siendo una espina dorsal fuerte, central de la comunidad, y ha sido por casi un siglo. Aún hoy, la preocupación de OUC por el ecosistema local es tan central a su modelo comercial como su capacidad de proporcionar servicios eléctricos y del agua confiables, baratos a su más de 250.000 residenciales y los clientes comerciales.

Esta es la razón por la cual, cuando primero estaban hechos frente con las escaseces de agua y local, los mandatos del estado y del gobierno para conservar y para proteger el agua potable en los a mediados de los años ochenta, OUC decidían a construir una facilidad de ZLD en su centro de energía de Stanton.

Situado en millares de acres, las operaciones de OUC ocupan solamente cerca de una mitad de la característica; el resto es tierra de la conservación. La necesidad de atenuar impacto a la fauna es suprema. ¿Asimismo, la necesidad de reducir al mínimo el agua extraída del acuífero de Floridan? ¿uno de los acuíferos más productivos del mundo del mundo, que suministra el agua a varias granes ciudades, incluyendo Orlando? es una prioridad. ¿Estas necesidades, tan bien como el requisito de OUC de utilizar el efluente municipal del condado local como maquillaje de la torre de enfriamiento para ayudar a conservar el agua, descompusieron en factores todo en la inicial de OUC? ¿y subsecuente? inversión en ZLD.

“Es mucho más que comentan las pautas de las aguas residuales,” Gato Lyon, ingeniero del proyecto de OUC. “Estamos persiguiendo siempre equilibrios y controles más apretados de agua del sitio sobre cada uno de las corrientes del agua en sitio.”

De acuerdo con la capacidad de cumplir requisitos de la confiabilidad y de exigir para la disponibilidad más del de 95% en funcionamiento, OUC optó emplear un sistema de la evaporación y de la cristalización de la combinación. ¿En sitio en el centro de energía de Stanton, las torres de enfriamiento para cuatro unidades de la producción de energía? ¿dos dos del ciclo combinado unidades del carbón y? sople abajo a una charca común de la retención (alineada para prevenir descarga efluente en el ambiente), que se utiliza como la corriente de la influencia al ZLD.

El sistema de ZLD de OUC utiliza cuatro evaporadores del concentrador de la salmuera y cuatro cristalizadores para tratar la purga de la torre de enfriamiento. La tecnología evaporativa usada aquí es un tubo vertical, evaporador en capa delgada conducido por un compresor mecánico del vapor. La tecnología del evaporador permite a de gran capacidad de las aguas residuales (95-98%) ser reclamada como agua destilada de la pureza elevada, que es entonces usable en muchos procesos industriales, por ejemplo para maquillaje de la torre de enfriamiento.

Para alcanzar ZLD, los cristalizadores de circulación forzada son conducidos por el vapor y utilizados para reducir la salmuera inútil del evaporador a los sólidos secos, que es entonces localmente depositada en vertederos.

Usando las aguas residuales de la facilidad del este del tratamiento de aguas residuales del Condado de Orange como maquillaje a granel de la torre de enfriamiento de la escala, el evaporador y la tecnología del cristalizador lleva la corriente de la purga de la torre de enfriamiento que pudo terminar de otra manera para arriba ser tratado y descarga al agua superficial local, y recuperaciones él para el uso como fuente del agua potable para el agua del maquillaje las torres de enfriamiento.

Importantemente, estructuras del diseño de ZLD de OUC también en la cruz-connectibility, dando a la empresa eléctrica municipal la ventaja de la flexibilidad. “Cotidiano, semana a la semana, o mensual, podemos mover nuestra corriente de proceso alrededor a partir de un proceso a otros todos dentro de la planta de ZLD para permitir que mantengamos una disponibilidad más alta, guardamos el funcionamiento de la unidad mientras que estamos haciendo mantenimiento e interrupciones de manejo,” decimos Lyon.

Con tres diferente-clasificó los trenes de proceso, el sistema de ZLD se puede escalar hacia arriba o hacia abajo dependiendo de las necesidades de la carga (la capacidad de elegir que las unidades están generando cuando) y de las condiciones locales (niveles del agua de la charca).

¿La facilidad de ZLD? ¿cuál ha sido operacional por más de dos décadas e incluye tres generaciones de tecnología de ZLD? minuto de los convites aproximadamente 7.7 m3/de purga de la torre de enfriamiento, convirtiendo la corriente de la purga en el agua de la reutilización de la pureza elevada.

El componente de ZLD previene la descarga de esta corriente de las aguas residuales, y maximiza la reutilización de las aguas residuales en la mayor medida posible, que alternadamente limita la necesidad del retiro adicional del agua subterránea.

OUC es una organización modesta en términos de tamaño y escala de sus operaciones. Con todo, continúa prosperando como una de las plantas coal-burning más limpias y más confiables del país. El coste de entregar servicios de la energía y del agua es una ecuación compleja, y OUC está debajo del punto medio en el estado. OUC genera la electricidad para más de 250.000 clientes, produciendo sobre 1.800 megavatios de electricidad.

“Toda esa producción abisagra sobre la operación confiable de nuestra planta de ZLD,” Lyon explicada. “Si no podemos dirigir la planta de ZLD, no podemos producir electricidad.”

Inversión en ZLD

Como con cualquier solución avanzada, ZLD lleva preocupaciones y consideraciones de la llave. Más que nunca, sin embargo, las recompensas parecen compensar los riesgos potenciales. Para uno, ZLD es intensivo en energía; al mismo tiempo, es muy económico de energía. Asimismo, el coste de capital para ZLD es significativo, y para algunas industrias y municipios, puede ser prohibitivo. Con todo, como Gato Lyon en OUC lo pone: “Paga ahora o paga… usted tiene más adelante todos los tipos de opciones hacia fuera allí para el tratamiento de aguas,” dijo Lyon. “Pero si usted tiene una necesidad de un alto rendimiento de procesamiento, u operaciones extendidas, o alta confiabilidad, o gran flexibilidad operacional, o confianza en su proceso, mirada en ZLD. ¿Nadie va a poner en un sistema de ZLD y a funcionarlo por un año y a cerrarlo? las ventajas justifican el coste en el avión transcontinental.”

Los avances en tecnología continuarán desarrollándose y emergiendo, haciendo ZLD y más comprable y más ampliamente utilizado cercanos-ZLD en usos industriales y municipales, especialmente como las regulaciones aprietan en la disposición de la salmuera. La escasez global del agua es verdadera. ¿La necesidad de optimizar recursos? ¿agua y energía? nunca ha sido más crítico. Pieza de ZLD en la dirección de ayuda que esta necesidad continuará solamente creciendo.

Lanny Weimer es Director de producto global - el agua y las tecnologías de proceso para GE accionan y riegan, y tienen más de cuatro décadas de ingeniería, de gestión del proyecto, de operaciones y de experiencia directas de la comercialización con el tratamiento de aguas complejo y tecnologías industriales del tratamiento de aguas residuales.

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