← Terug naar categorie Verwarming, koeling en drogen

Het potentieel voor vloeibare afvalstromen ontketenen

Afval wordt steeds meer gezien als een hulpbron. Van gevestigde praktijken zoals recycling van papier en aluminium tot de ontwikkeling van de circulaire economie, een toenemend volume aan middelen wordt nu teruggewonnen van materialen die voorheen alleen als ongemakkelijke afvalstoffen werden gezien.

Matt Hale, International Sales and Marketing Director bij HRS Heat Exchangers, bekijkt hoe waarde kan worden gewonnen uit vloeibare afvalstromen en waar rekening mee moet worden gehouden bij het kiezen van technologie om dit te bereiken.

Matt Hale, HRS Heat Exchangers

Matt Hale, HRS Heat Exchangers

Waarom afval opruimen?

Afvalvalorisatie is het proces waarbij waarde wordt teruggewonnen uit afvalmaterialen, bijvoorbeeld door ze te hergebruiken of te recyclen, of door ze te composteren of anaëroob te verteren en om te zetten in nuttiger producten zoals materialen, chemicaliën, brandstoffen of andere energiebronnen.

In een circulaire economie, in vergelijking met een lineaire, worden de materialen binnen producten hergebruikt, waardoor voorheen belastende afvalstoffen in waardevolle bronnen worden omgezet.

De Europese Unie heeft voorgesteld om 2030's percentage van de hulpbronnenproductiviteit te verdubbelen en als onderdeel daarvan een mededeling goedgekeurd: Op weg naar een circulaire economie: een afvalprogramma voor Europa, in juli 2014.

Net als belangrijke industriële belanghebbenden en bedrijven beweert het dat de overgang naar een circulaire economie een positief effect kan hebben op de economische groei en het concurrentievermogen van bedrijven kan versterken, naast een aantal voordelen voor het milieu.

Het potentieel voor vloeibare afvalstromen benutten

Afvalwaterbehandeling en 'waterontginning' zijn ook geïdentificeerd als een belangrijk platform waarop de technologische ontwikkeling van dergelijke circulaire productiesystemen kan worden gebaseerd. Effectieve waterbehandeling en materiaalherstel kunnen een dubbel economisch rendement opleveren.

Elke kubieke meter gerecycleerd of hergebruikt water resulteert in een overeenkomstige vermindering van de vraag naar leidingwater en afvoer van afvalwater. Er zijn ook voordelen in termen van de energie- en koolstofvoetafdruk die verband houdt met materiaalterugwinning in vergelijking met primaire extractie en verwerking, samen met verdere milieuvoordelen die voortvloeien uit minder gevolgen voor de verwijdering van afval.

Bovendien identificeren onderzoekers steeds meer voedselverwerking en afvalstromen in de toeleveringsketen als belangrijke bronnen voor de ontwikkeling van biobased producten en -processen, wat suggereert dat de valorisatie van voedselverspilling zich moet richten op zowel basisproducten als hoogwaardige speciale producten.

Voorbeelden van herstel van bronnen

Hoewel we nog steeds een belangrijke weg verwijderd zijn van de commerciële ontwikkeling van grootschalige bioraffinaderijen die afvalwaterstromen kunnen behandelen om een ​​reeks producten te produceren, waaronder biobrandstoffen, energie, kunstmeststoffen, metalen, inerte media en een hele reeks fijne chemicaliën, delen van dit proces zijn al gevestigd.

Het gebruik van anaerobe vergisting (AD) om energie terug te winnen en organische biofertiliser (digestaat) te maken van voedsel en rioolafval is nu wijdverspreid en er zijn verschillende voorbeelden van materiaalherstel van verschillende afvalstromen op alle schalen, van vroeg onderzoek tot volledig commerciële hersteleenheden in industriële faciliteiten en waterzuiveringsinstallaties over de hele wereld.

HRS unicus - Liquid Waste Streams

Enkele voorbeelden van dit soort materiaalherstel zijn:

  • Herstel van belangrijke voedingsstoffen zoals fosfor uit rioolwaterstromen voor gebruik als landbouwmeststoffen.
  • De potentiële terugwinning van biopolymeren zoals polyhydoxyalkanoaten (PHA's) en polyfenolen uit het afvalwater van olijfoliefabrieken.
  • Kaaswei-afvalwater (CWW) omvat afvalstromen, waaronder wei en wash-out-water, en zou met verschillende processen kunnen worden behandeld om een ​​reeks producten te produceren die bruikbaar zijn in voedselproductie en farmaceutische producten, zoals wei-eiwitten, peptiden, lactose, glucose en andere bruikbare chemicaliën.
  • Het terugwinnen van afgewerkte gistproducten uit verschillende processen voor gebruik bij voedselproductie, zoals stabiliseren en pH-buffering. Fruitverwerking is een andere sector die ideaal is geplaatst om te profiteren van de potentiële waarde van sommige van haar afvalproducten. Afval van citrusschillen is goed voor maximaal de helft van de totale hoeveelheid wereldwijd verwerkte citrusvruchten en bevat tot 80 procent water. Het is een potentiële bron van veel nuttige producten, waaronder voedingsvezels, antioxidanten, kleurstoffen en smaakstoffen voor levensmiddelen, en bevat een breed scala aan verbindingen, waaronder cellulose, pectine, suikers, hemicellulosen, flavonoïden en essentiële oliën zoals D-limoneen.

HRS unicus-serie / vloeistofafvalstromen

Op weg naar nul vloeistofafvoer

Zero liquid discharge (ZLD) is een techniek waarbij vloeibare afvalstromen worden geëlimineerd. In plaats van te worden geloosd aan het einde van de behandelingscyclus, wordt al het afvalwater gezuiverd en gerecycled, terwijl andere resten, die vaak het soort waardevolle bijproducten omvatten, hierboven worden geëxtraheerd.

Verschillende processen worden in ZLD toegepast, waaronder membraanbioreactie, omgekeerde osmose, elektrolyse, filtratie en meer. Verdamping is echter ook een sleutelproces, zowel om residuen voldoende te concentreren om hun economische extractie of fysische verwijdering mogelijk te maken, als als onderdeel van het waterzuiveringsproces.

Vaste-stof-vloeistofmengsels zijn echter complex en het is belangrijk dat de eerste fase van elk potentieel project een onderzoek omvat om de aard van de afvalstroom / s en de vereiste verzadigingsniveaus te evalueren. In laboratoriumexperimenten evalueert HRS de maximale concentraties die kunnen worden bereikt voor verschillende temperatuurregimes. Dit bepaalt vervolgens het type apparatuur dat we ontwerpen.

Bij hoge temperaturen kunnen bijvoorbeeld meer zouten worden opgelost, vergeleken met lage temperaturen.

Het belang van verdamping

HRS Heat Exchangers zijn bij verdampingssystemen betrokken geweest bij ZLD-projecten in Europa, waaronder de terugwinning van kalium- en natriumsulfaten uit organische pekelafvalstromen. Een typisch HRS-proces kan als volgt uit drie stappen bestaan:

  1. Verdamping / concentratie (met behulp van een of meer verdampers afhankelijk van de betrokken materialen en de vereiste concentratieniveaus) tot niveaus boven het verzadigingspunt bij hoge [temperatuur.
  2. Afkoelen van het product om de vorming van zoutkristallen te veroorzaken.
  3. Verdere kristallisatie in speciaal ontworpen tanks en scheiding van de kristallen die worden gevormd om ze voor gebruik te kunnen verwerken. In de derde stap blijft een supernatantlaag van geconcentreerde oplossing achter na scheiding van de kristallen. Deze oplossing wordt teruggevoerd naar de tweede verdamper om opnieuw te concentreren tot boven zijn verzadigingspunt.

Correcte warmtewisselaarkeuze voor productterugwinning

Zowel de verdampings- als de koelstappen resulteren in een hoge mate van vervuiling van het materiaal aan de binnenkant van de apparatuur. Daarom worden warmtewisselaars met geschraapt oppervlak van HRS Unicus Series gebruikt om de thermische efficiëntie te behouden en vervuiling te verwijderen zodra deze zich voordoet. In combinatie met HRS R-serie koelers en op maat ontworpen kristallisatietanks, is het resultaat een efficiënt proces dat continu kan werken zonder geplande downtime.

In het bovenstaande voorbeeld worden twee verdampers gebruikt om zuiver water te concentreren en te verwijderen uit de oplossing, die elders kan worden gebruikt. De koelers en kristallisatoren produceren vaste kristallen en de overblijvende oplossing keert terug naar het verdampingsproces. Er blijft geen vloeibaar afval achter na het proces, zodat naast het winnen van waardevolle zouten ook de kosten voor afvalbeheer worden verlaagd.

Procesindustrie Informer

Gerelateerd nieuws

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Ontdek hoe uw reactiegegevens worden verwerkt.