Εισαγωγικά στοιχεία A'

Transcript

1 Εισαγωγικά στοιχεία A' Κοκόσης Αντώνης Καθηγητής ΕΜΠ Σχολή Χημικών Μηχανικών, ΕΜΠ

2 Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

3 Αυξανόμενο κόστος Ακριβή επένδυση (χωρίς επιστροφή) Νερό τροφοδοσίας Διεργασία Απόβλητα Επεξεργασία Καθαρισμού στη Μονάδα Εκβολές Αυξανόμενο κόστος Αυστηρότερες κυρώσεις Νερό τροφοδοσίας Διεργασία Απόβλητα Κεντρική Επεξεργασία Καθαρισμού Εκβολές 3

4 Σχηματικά Ισοζύγια νερού Διεργασίες χρήσης νερού Σε καθαρισμούς στις διεργασίες Σύστημα θέρμανσης και ψύξης Σαν πρώτη ύλη, τροφοδοσία κλπ Ορια Μονάδας 4

5 Εισροές-εκροές Διεργασίες χρήσης νερού Κατεργασία αποβλήτων Εκροές Ορια Μονάδας 5

6 Σε αντικατάσταση... ΒΡΟΧΙΝΟ ΝΕΡΟ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΝΕΡΟΥ ΕΙΣΑΓΩΓΗΣ Διεργασία 1 ΝΕΡΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗΣ Καθαρό νερό Απόβλητα Διεργασία 2 Διεργασία 3 Τροφοδοσία Λεβητοστάσιου Ατμος ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΤΜΟΥ Απώλεις συμπύκνωσης Λέβητας Αναγεννημένες εκροές Απώλειες εξάτμισης Πύργος Ψύξης ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ Εκροές 6

7 Κατανεμημένες κατεργασίες καθαρισμού ΒΡΟΧΙΝΟ ΝΕΡΟ ΝΕΡΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΝΕΡΟΥ ΕΙΣΑΓΩΓΗΣ Καθαρό νερό Διεργασία 1 Διεργασία 2 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ 1 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ 2 Διεργασία 3 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ 3 Τροφοδοσία Λεβητοστάσιου Ατμος ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΤΜΟΥ Απώλεις συμπύκνωσης Λέβητας Απώλειες εξάτμισης Αναγεννημένες εκροές Πύργος Ψύξης ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ Εκροές Εκροές 7

8 Κατανεμημένες επεξεργασίες Κατεργασίες πριν την ανάμιξη Κατεργασία στοχευμένη σε ένα συγκεκριμένο (και συνήθως μικρό) αριθμό ρυπαντών που βρίσκονται ακόμη σε ψηλές συγκεντρώσεις (ευκολότερος διαχωρισμός) 8

9 Πλεονεκτήματα Καλύτερες προοπτικές ανάκτησης ρυπαντών Άριστες προοπτικές μείωσης του κόστους κατεργασίας 9

10 Ισοζύγια νερού Διεργασίες χρήσης νερού Κατεργασία αποβλήτων Εκροές Ορια Μονάδας Ποιές είναι όμως οι αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στη χρήση νερού και τις κατεργασίες καθαρισμού του; 10

11 1. ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ ΝΕΡΟΥ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 1 ΚΑΘΑΡΟ ΝΕΡΟ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 2 ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 3 Χρήση νερού σε διαφορετικές διεργασίες 11

12 Αποτελέσματα επαναχρησιμοποίησης Εισροές-εκροές νερού ΝΕΡΟ ΣΕ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΕΚΡΟΕΣ ΟΡΙΑ ΜΟΝΑΔΑΣ Οι ροές ελαττώνονται, το φορτίο σε ρυπαντές παραμένει ίδιο 12

13 Για περαιτέρω μείωση στη χρήση νερού απαιτείται αναγέννηση και ανακύκλωση... 13

14 Αναγέννηση μπορεί να επιτευχθεί γενικά με χημική αντίδραση, διαχωρισμό ή και συνδυασμό τους ώστε να μειωθεί η συγκέντρωση σε ρυπαντές: Χημική οξείδωση Φιλτράρισμα Απορρόφηση άνθρακα Κατεργασία με ατμό κλπ 14

15 2. ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ-ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 1 ΚΑΘΑΡΟ ΝΕΡΟ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 2 ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 3 Αναγεννημένο νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε καινούριες διεργασίες (όχι στις ίδιες, διαφορετικά καταμετράται σαν ανακύκλωση) 15

16 Αποτελέσματα αναγέννησης - επαναχρησιμοποίησης Μείωση σε ανάγκες για καθαρό νερό Μείωση όγκου αποβλήτων Μείωση συγκεντρώσεων σε ρυπαντές (η αναγέννηση ανακτά μέρος των ρυπαντών) 16

17 3. ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ - ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 1 ΚΑΘΑΡΟ ΝΕΡΟ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 2 ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 3 (Σημείωση: εν γένει, το αναγεννημένο νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε όλες τις διεργασίες που χρησιμοποιήθηκε καθαρό νερό) 17

18 Αποτελέσματα συνδυασμένης ανακύκλωσηςαναγέννησης Μείωση στη χρήση καθαρού νερού Μείωση στο συνολικό όγκο αποβλήτων Μείωση φορτίου ρυπαντών (εξ αιτίας της αναγέννησης Πολύ περισσότερα οφέλη από απλή αναγέννησηεπαναχρησιμοποίηση 18

19 Μειονεκτήματα αναγέννησης-ανακύκλωσης Το κόστος αναγέννησης είναι συνήθως σημαντικό Ανακύκλωση - συσσώρευση ανεπιθύμητων ρυπαντών στα ρεύματα ανακύκλωσης με προφανή συνεπακόλουθα (διάβρωση, ανάπτυξη μικρο-οργανισμών) 19

20 Επαναχρησιμοποίηση-αναγέννηση-ανακύκλωση Εισροές νερού ΕΠΑΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΕΚΡΟΕΣ ΌΡΙΑ ΜΟΝΑΔΑΣ ΜΕΙΩΣΗ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ, ΜΕΙΩΣΗ ΦΟΡΤΙΩΝ, ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΦΟΡΤΙΩΝ, ΕΥΚΟΛΟΤΕΡΟΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ 20

21 ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΝΕΡΟΥ Εισροές νερού ΕΠΑΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΕΚΡΟΕΣ ΌΡΙΑ ΜΟΝΑΔΑΣ 21

22 PwV axiopoio e tiv enallaktik V prooptik V pou parousi zontai; Katergas a Kaqar ner Epana crhsi opo hsh S sth a katergas av Ap blhta Anag nnhsh 22

23 Συμπεράσματα 1. Κατανεμημένο σύστημα κατεργασίας Καλύτερες προοπτικές ανάκτησης Οικονομικότερες επιλογές 2. Ελαχιστοποίηση χρήσης νερού, αποβλήτων Επαναχρησιμοποίηση - μείωση συνολικού όγκου Αναγέννηση/επαναχρησιμοποίηση - ογκος αποβλήτων, φορτία Αναγέννηση/επαναχρησιμοποίηση/ανακύκλωση - διευκολύνει τελική κατεργασία καθαρισμού 3. Βασικά υποσυστήματα και αλληλεπιδράσεις Κατεργασία Καθαρό νερό Επανα χρησιμοποίησ η Σύστημα κατεργασίας Απόβλητα Αναγέννηση 23

24 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Ε.Μ.Π.» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.