Projektowanie kompletnego systemu recyklingu ścieków produkowanych w zakładach włókienniczych
Duże zapotrzebowanie na świeżą wodę obserwowane w wielu gałęziach przemysłu sprawia, że woda zaczyna być zasobem deficytowym. Aby temu przeciwdziałać, badane są różne możliwości zmniejszania zużycia wody. Koncepcja EColoRO rozbudowana w ramach projektu ECWRTI (ECOLORO: Reuse of Waste Water from the Textile Industry) polega na wykorzystaniu elektrokoagulacji w połączeniu z flotacją do efektywnego usuwania zanieczyszczeń, barwników i substancji chemicznych ze ścieków produkowanych przez zakłady włókiennicze. Na dalszym etapie tego innowacyjnego rozwiązania stosuje się proces ultrafiltracji i odwróconej osmozy (RO) z użyciem membrany. Wykazano, że zastosowanie koncepcji EColoRO ponownego wykorzystania ścieków jest o wiele bardziej oszczędne od podejścia polegającego na użyciu świeżej wody, a następnie odprowadzeniu ścieków. Koncepcja EColoRO ECWRTI działa na rzecz wprowadzenia na rynek nowej koncepcji technologicznej, polegającej na oddzieleniu wody, związków metaloorganicznych i solanki ze ścieków, aby otrzymać czystą wodę, która w całości nadaje się do ponownego wykorzystania w przemyśle włókienniczym. W pierwszym etapie tego procesu ścieki oczyszcza się poprzez elektrokoagulację, technologię dobrze znaną w przemyśle galwanicznym. Jest to proces, w trakcie którego dochodzi do wydzielania jonów Fe3+ z anod żelaznych w procesie elektrolizy pod wpływem prądu stałego o niskim natężeniu. Jony Fe3+ biorą bezpośredni udział w procesie koagulacji, łącząc się z zanieczyszczeniami obecnymi w ściekach farbiarskich, tworząc okrągłe kłaczki, które są następnie usuwane z wody w procesie sedymentacji. Po koagulacji i flotacji/sedymentacji woda jest filtrowana na membranach. Tak powstały osad ściekowy jest odwadniany w konwencjonalnej komorowej prasie filtracyjnej, a odzyskana woda jest wykorzystywana do dalszego procesu. Współwłaściciel przedsiębiorstwa EColoRO, Eric van Sonsbeek, tłumaczy: „Tradycyjne metody umożliwiają recykling ścieków na poziomie 70%. Tymczasem my przewidujemy, że dzięki technologii ECWRTI i przy założeniu, że solanka otrzymywana w procesie RO zostanie poddana koncentracji i krystalizacji w skali przemysłowej, poziom recyklingu może wzrosnąć powyżej 95 %”. Tym, co istotnie odróżnia koncepcję EColoRO od tradycyjnej technologii, jest intensywność procesu, który pozwala na wyeliminowanie drogich technologii często stosowanych w zakładach oczyszczania ścieków, takich jak zaawansowane napowietrzanie – a to dzięki efektywnemu odbarwieniu w procesie elektrokoagulacji. Ponadto, w odróżnieniu od biologicznego oczyszczania, w procesie elektrokoagulacji oraz fizycznego/chemicznego oczyszczania wymogi dotyczące dozowania koagulantów do korekty pH są niższe. Jest to możliwe dzięki mniejszej czułości tych procesów zarówno dla niskiego, jak i wysokiego pH, gdyż w nie biorą w nich udziału bakterie. „W porównaniu z obecnie dostępnymi tradycyjnymi procesami koncepcja EColoRO jest najbardziej elastycznym, skalowalnym i modułowym rozwiązaniem, którego ślad węglowy jest niski”, podsumowuje Eric van Sonsbeek i dodaje: „Nadaje się ona do zastosowania w systemach już istniejących, na terenach przemysłowych oraz w systemach budowanych od podstaw”. W kierunku zdrowego, zrównoważonego i konkurencyjnego przemysłu Długoterminowa dostępność taniej czystej wody jest jednym z kluczowych priorytetów Unii Europejskiej, co znalazło wyraz w ramowej Dyrektywie 2000/60/WE, która w szczególności reguluje kwestie zapobiegania zanieczyszczeniom i ich ograniczania w celu ochrony środowiska naturalnego i ekosystemów wodnych. Takie działanie wspiera również ideę zrównoważonego wykorzystania wody przy jednoczesnym ograniczaniu skutków powodzi lub susz. Dyrektor ds. międzynarodowego rozwoju biznesu przy Instytucie Zrównoważonych Technologii, dr Ir. Andreas ten Cate dodaje: „W poszukiwaniu nowych rozwiązań, usług czy technologii innowacje w zakresie zrównoważonego wykorzystania wody przez ludzi i przemysł cieszą się dość sporym zainteresowaniem instytucji UE, o czym świadczą działania podejmowane przez Europejskie Partnerstwo Innowacyjne (EIP) w zakresie wody. EColoRO oferuje nowe rozwiązania dla parków przemysłowych i zakładów produkcyjnych dotyczące dystrybucji i gospodarki wodnej. a ponieważ dzisiaj nie dysponujemy innymi, porównywalnymi rozwiązaniami, koncepcja przez nas zaproponowana jest wyjątkowa”. Prace prowadzone w skali pilotażowej pozwoliły członkom zespołu na określenie końcowych parametrów technologii, które zostaną wykorzystane w systemie demonstracyjnym.
Słowa kluczowe
ECWRTI, recykling, ścieki, zanieczyszczenia, świeża woda, przemysł włókienniczy, zanieczyszczenia, barwniki, środki chemiczne, ultrafiltracja, odwrócona osmoza
