Konttipohjainen suolanpoisto: Makean veden ratkaisu Yhdysvalloille
Käyttökelpoinen vesi on nopeasti hupeneva luonnonvara Yhdysvalloissa. Luonnonsuojelusta huolimatta konttikuljetus teollisuuskäyttöön Suolanpoistojärjestelmätarjoavat ihanteellisen menetelmän luotettavan ja puhtaan veden tuottamiseen. Floridan, Teksasin ja Kalifornian kaltaisissa osavaltioissa, joissa makeaa vettä on jo alun perinkin niukasti, yhteisöjen on pakko harkita vaihtoehtoisia juomaveden lähteitä. Luonnonsuojelusta huolimatta konttipohjaiset teolliset suolanpoistojärjestelmät ovat ihanteellinen menetelmä luotettavan ja puhtaan veden tuottamiseen.
Energiankulutus
kuva 1 Suolanpoisto
XJY-suolanpoistoon kustannustehottomin ratkaisu makean veden toimittamiseen, erityisesti teollisuusympäristössä. Suolanpoiston tyypistä riippuen kustannukset voivat nousta erittäin korkeiksi, joskus jopa 100 kertaa kalliimmiksi pelkästään sähköenergian osalta. Tässä suhteessa Käänteisosmoosi (RO)-suolanpoisto on ihanteellista, sillä se on vain 15 kertaa kalliimpaa kuin pohjaveden käsittely. Käytännössä, jos Yhdysvallat saisi kaiken makean vetensä RO-suolanpoistolla, se merkitsisi 10 prosentin energiankulutuksen kasvua – mikä vastaa suunnilleen ylimääräistä jääkaappia jokaisessa kotitaloudessa (kuten AMTA:n vuonna 2009 julkaisemassa artikkelissa todetaan).
Myös laajamittaiset käänteisosmoosipohjaiset suolanpoistojärjestelmät voivat käyttää energian talteenottojärjestelmiä pumppujen tarvitseman tehon vähentämiseksi, mikä ihanteellisissa tilanteissa vähentää energiantarvetta yli puolella. Energiankulutuksen kasvulla on edelleen korkea hinta, mutta kun otetaan huomioon käytössä olevat energian talteenottojärjestelmät, teollinen käänteisosmoosipohjainen suolanpoistojärjestelmä on halvempi kuin puhtaan veden pumppaaminen osavaltioiden rajojen yli. Koska sateesta riippumattomia vesilähteitä on hyvin vähän, suolanpoisto voi olla kalliimpaa, mutta vastineeksi tarjotaan jatkuvasti luotettava vesilähde. Koska teollinen suolanpoisto ei ole riippuvainen sateesta, se tekee kuivuudesta merkityksettömän.
Jäteveden käsittely
Verrattuna muihin suolanpoistojärjestelmiin, käänteisosmoosi tarjoaa monia etuja. Vaikeutena on kuitenkin jäteveden hävittäminen. Jokaista käänteisosmoosilla tuotettua makean veden gallonaa kohden syntyy vastaava määrä suolaliuosta. Tämä jäte on pohjimmiltaan suola- ja mineraalilietettä, ja sen kaataminen mereen olisi paitsi vaarallista paikallisille merivesiympäristöille, myös laitonta Yhdysvalloissa.
Kuten useimmat teolliset prosessit, käänteisosmoosipohjainen suolanpoisto tuottaa kuitenkin jätettä, joka voidaan hävittää vastuullisesti ja minimoida ympäristövaikutukset. On myös luonnollisia paikkoja, joissa tämä on mahdollista, kuten makean veden ja suolaisen veden lähteen kohtaaminen. Ylimääräisen suolaisen veden dumppaaminen alueelle, jossa suolavesi ja makea vesi jo sekoittuvat, vähentää sen ympäristövaikutuksia. Samoin suolaliuosjätteen päästäminen laajalle merenpohjan alueelle (esimerkiksi putkiverkoston kautta) minimoi sen ympäristövaikutukset. Jos kumpikaan näistä ei ole vaihtoehto, suolaliuosjäte voidaan haihduttaa luonnollisesti kaupalliseksi suolaksi – yleinen käytäntö olemassa olevissa suolanpoistolaitoksissa.
Konttipohjainen käänteisosmoosipohjainen suolanpoistojärjestelmä.
Suolanpoistolaitokset (erityisesti käänteisosmoosilaitokset) kamppailevat monien samojen ongelmien kanssa kuin perinteiset vedentuotantolaitokset: Näiden laitosten suunnittelu on kallista, rakentaminen monimutkaista, eivätkä ne pysty vastaamaan tuoteympäristön dramaattisiin muutoksiin – ongelmia, joihin on jatkuvasti puututtava, kun vesilaitosta rakennetaan Yhdysvalloissa. Viimeaikainen teknologian kehitys on kuitenkin johtanut konttipohjaiseen suolanpoistojärjestelmään, jossa käänteisosmoosilaitos rakennetaan 20 tai 40 jalan varastosäiliöstä. Tämä järjestelmä ei ainoastaan ratkaise laajamittaiseen suolanpoistoon liittyviä ympäristöhaasteita, vaan myös laitoksen rakentamiseen liittyviä logistisia ongelmia.
kuva 2 Konttipohjainen suolanpoisto
Laitoksen perustusten tekeminen on monimutkaista ja kallista. Esimerkiksi Kaliforniassa merenrantakiinteistöt ovat erittäin kalliita. Perinteiseen suolanpoistolaitokseen verrattuna konttijärjestelmällä on huomattavasti pienempi jalanjälki, sillä se vaatii vain betonisen perustuksen kontille. Konttijärjestelmät ovat myös modulaarisia ja siksi helppoja asentaa sarjaan, jos tarvitaan lisää kapasiteettia.
Konttipohjainen suolanpoistojärjestelmä, joka käsittää energian talteenottojärjestelmän ja kaiken tarvittavan suljetun esikäsittelyn, voi tuottaa puoli miljoonaa gallonaa vettä päivässä. Vaikka perinteiset suolanpoistolaitokset Yhdysvalloissa tuottavat kymmeniä miljoonia gallonoita vettä päivässä, tila näille suurille laitoksille on kortilla. Varastokontit sitä vastoin mahtuvat lähes minne tahansa.
Perspektiivin vuoksi, jos Kalifornian 840 mailin rantaviivaa kohden olisi yksi konttipohjainen suolanpoistolaitos, se tuottaisi 42 miljoonaa gallonaa vettä päivässä – riittävästi kuivuuden kestävän vesihuollon tarjoamiseksi 47 000 ihmiselle vuosittain.
Sopeutumiskyky
Lähdeveden laatu voi muuttua dramaattisesti lyhyessä ajassa. Roiskeet, leväkukinnat, merieläinten vaellukset ja muut tapahtumat voivat pysäyttää vedentuotannon pitkäksi aikaa. Konttipohjainen suolanpoistojärjestelmä voidaan kuitenkin siirtää uuteen paikkaan ja aloittaa veden käsittely uudelleen alle päivässä, mikä antaa alueelle aikaa toipua. Nämä kannettavat järjestelmät sopivat myös erinomaisesti katastrofiapuun, sillä ne ohjaavat veden sinne, missä sitä tarvitaan, mahdollisimman pian. Yhteenvetona voidaan todeta, että konttipohjainen järjestelmä voi olla omistajansa tarpeiden mukaan joko väliaikainen tai pysyvä.
Mukautettavuus
Luotettavan ja ennustettavan vesilähteen löytämiseksi, joka on riippumaton sateista eikä vaikuta käytettävissä oleviin makean veden lähteisiin, konttipohjaiset suolanpoistojärjestelmät tarjoavat modulaarisen lähestymistavan, joka voisi hyvinkin mullistaa vedenpuhdistustavan.