Odsalanie wody morskiej

Dekantery znacznie redukują koszty transportu i składowania

Rynek produkcji wody pitnej ze słonej wody praktycznie się podwoi

Według Global Water Intelligence rynek produkcji wody pitnej ze słonej wody praktycznie się podwoi do 2016 roku. Ta firma zajmująca się badaniami rynkowymi zakłada, że do 12 milionów metrów sześciennych wody morskiej będzie wtedy odsalane każdego dnia. Na taki rozwój wypadków wpływ mają głównie rejony świata dotknięte suszą, zmiana klimatu, jak również rosnący popyt w rolnictwie, miastach i przemyśle. Zwłaszcza rolnictwo prawdopodobnie znacznie zwiększy zapotrzebowanie na wodę procesową.

Odsalanie wody morskiej stosuje się głównie w krajach Zatoki Perskiej na Bliskim Wschodzie, tradycyjnie na Karaibach, a także w USA, Australii i Hiszpanii; coraz częściej spotyka się to rozwiązanie także w wielkich konurbacjach, tj. miastach takich jak Singapur czy Hongkong. Przykładowo Singapur zamierza pozyskiwać do 30% zapotrzebowania na wodę z odsalania do roku 2061 roku, gdy wygasną umowy na dostawę wody z sąsiedniej Malezji. Według badania przeprowadzonego przez Global Water Intelligence technologia odwróconej osmozy jest preferowanym rozwiązaniem, znacznie wyprzedzającym obróbkę cieplną.

Dekantery GEA są już od ponad 10 lat stosowane w procesie odsalania wody; są wykorzystywane podczas niezbędnego mechanicznego oczyszczania wstępnego wody morskiej do zagęszczania osadu lub wody do płukania wstecznego filtra. Najnowsze zastosowania to dwie dwie instalacje do przetwarzania słonej wody w Izraelu i Chinach.

Odwrócona osmoza jest powszechniejszą metodą

Ogólnie do odsalania wody morskiej mogą posłużyć dwa procesy: odwrócona osmoza z membranami półprzepuszczalnymi lub obróbka cieplna. Jednakże instalacje do obróbki cieplnej, które odparowują wodę morską, usuwając w ten sposób sól z wody, która następnie ulega ponownej kondensacji jako woda pitna, są bardzo energochłonne. Są stosowane główne w regionach z własnymi zasobami z produkcji ropy naftowej lub gazu. Odwrócona osmoza jest znacznie powszechniejszą metodą.

Zagęszczanie wody do płukania

Z reguły instalacje do odwróconej osmozy są montowane za jednostką flotacyjną lub jednostką do ultrafiltracji do usuwania nierozpuszczalnych substancji zawartych w wodzie morskiej. Woda morska jest pobierana z morza za pomocą urządzeń ssawnych, które są instalowane u wybrzeży. Owe instalacje do odwróconej osmozy muszą być płukane w pewnych odstępach czasu. Ta woda do płukania wstecznego lub powstały wskutek sedymentacji osad z jednostki flotacyjnej są niezawodnie rozdzielane przez dekantery na frakcję stałą i wodę nadającą się do ponownego użycia. W obydwu systemach frakcja stała jest zagęszczana przez dekanter, co pozwala uzyskać znacznie mniejszą ilość do transportu i usuwania. W przypadku osadów z płukania wstecznego z filtrów stężenie frakcji stałej na dopływie wynosi 1 – 2%; osady z sedymentacji mają większą zawartość frakcji stałej wynoszącą 3 – 5% w zależności od zawartości składników organicznych w wodzie morskiej. Dekantery są w stanie zagęścić frakcję stałą nawet dziesięciokrotnie, do zawartości suchej masy wynoszącej około 20 — 25%. Pozwala to uzyskać znaczną redukcję objętości.

Właściwy dobór materiałów ma zasadnicze znaczenie

Dekantery działają wyjątkowo niezawodnie, wykazują się znaczną trwałością i można obliczyć ich określone koszty serwisu w perspektywie długoterminowej. Jednakże właściwe materiały konstrukcyjne są niezbędne w procesie odsalania wody morskiej. Za sprawą bardzo wysokiej zawartości jonów chlorkowych (ok. 15 000 ppm) woda morska jest skrajnie żrąca. W zależności od określonych właściwości, takich jak wartość pH, temperatura i stężenie chlorków, GEA dobiera właściwe materiały dla elementów dekanterów mających kontakt z produktem, aby na stałe zapobiec korozji. Z reguły stosowana jest stal duplex lub super duplex. Stal super duplex o zawartości 25% chromu, 4% molibdenu oraz 7% niklu jest wyjątkowo odporna na korozję powodowaną przez chlorki.

Dekanter prime do ekologicznego odwadniania

Wieloletnie doświadczenie

GEA jest w stanie idealnie skonfigurować urządzenia. Pierwsze zastosowanie ujrzało światło dzienne w 2003 roku w instalacji do odsalania w hiszpańskiej miejscowości Cartagena, później powstało wiele kolejnych instalacji, na przykład w australijskim Perth oraz w Chinach. Najnowsza instalacja to instalacja do odsalania Ashdod w Izraelu nad brzegiem Morza Śródziemnego, gdzie stosowane są dwa urządzenia GEA waterMaster CF 4000 z dekanterami ecoforce najnowszej generacji.

Odzyskiwanie wody pitnej ze słonej wody zyskuje na znaczeniu

Wody zaczyna brakować

W czwartym Raporcie o gospodarce wodnej na świecie, który ukazał się w 2012 roku, eksperci ONZ ostrzegają przed światowym kryzysem wodnym. Światowy Fundusz na rzecz Przyrody (WWF) także obawia się, że rosnący popyt na energię, żywność i czystą wodę dodatkowo wzmoże światowy kryzys wodny i doprowadzi do eskalacji konfliktów. Rosnące wymogi rolnictwa, skażenie środowiska oraz problemy z infrastrukturą są głównymi powodami rosnącego niedoboru zasobów wody pitnej. Oczekuje się, że do 2050 roku światowa populacja wzrośnie z siedmiu do dziewięciu miliardów ludzi. Ludzkość nie może dalej pozwalać sobie na marnowanie wody pitnej. Zasoby wód gruntowych są także coraz częściej stosowane do celów dostawy wody. Według raportu ONZ pobór wód gruntowych potroił się w ciągu 50 lat. Średnio na całym świecie każda osoba zużywa około 1385 metrów sześciennych wody rocznie. Zgodnie z obliczeniami Banku Światowego 70 spośród 75 najbardziej zaludnionych państw świata doświadczyło spadku ilości zdatnej wody pitnej w latach 1992 – 2007. Oznacza to, że spada dostępność wody pitnej, podczas gdy popyt na nią rośnie. Stanowi to problem. Taka sytuacja ma wpływ na proces odzyskiwania wody. Zatem trend coraz bardziej zmierza w kierunku odzyskiwania wody pitnej ze słonej wody, przynajmniej w krajach z dostępem do morza.