Ontzilting in containers: een zoetwateroplossing voor de Verenigde Staten

Bruikbaar water is een snel schaarser wordende hulpbron in de Verenigde Staten. Afgezien van waterbesparing, is industrieel gebruik in containers een belangrijk aandachtspunt. OntziltingssysteemContainerdestillatiesystemen bieden een ideale methode voor de productie van betrouwbaar, schoon water. In staten zoals Florida, Texas en Californië, waar zoet water sowieso al schaars is, worden gemeenschappen gedwongen om alternatieve bronnen van drinkwater te overwegen. Los van de waterbesparing, vormen containerdestillatiesystemen voor industrieel gebruik een ideale methode voor de productie van betrouwbaar, schoon water.

Energieverbruik

Afbeelding 1 Ontzilting

XJY Ontziltingis de minst kosteneffectieve oplossing als het gaat om de levering van zoet water, vooral in een industriële omgeving. Afhankelijk van het type ontzilting kunnen de kosten in vergelijking extreem hoog oplopen, soms wel 100 keer zo hoog als de elektriciteitskosten alleen al. In dit opzicht, Omgekeerde osmose Omgekeerde osmose (RO) ontzilting is ideaal, maar slechts 15 keer duurder dan grondwaterzuivering. Om dit in een praktisch perspectief te plaatsen: als de VS al haar zoet water uit RO-ontzilting zou halen, zou dat een energiebesparing van 10 procent betekenen – ruwweg gelijk aan een extra koelkast per huishouden (zoals vermeld in een artikel van de AMTA uit 2009).

Bovendien kunnen grootschalige RO-ontziltingssystemen gebruikmaken van energieterugwinningssystemen om het benodigde vermogen van de pompen te verminderen, waardoor het energieverbruik in ideale omstandigheden met meer dan de helft daalt. De toename in energieverbruik brengt nog steeds een flink prijskaartje met zich mee, maar met energieterugwinningssystemen is een industrieel RO-ontziltingssysteem goedkoper dan het transporteren van schoon water over staatsgrenzen. Omdat er maar weinig regenonafhankelijke waterbronnen zijn, kan ontzilting duurder zijn, maar het biedt wel een consistent betrouwbare waterbron. Doordat men niet langer afhankelijk is van regen, maakt industriële ontzilting droogte tot een probleemloos proces.

Afvalwaterverwerking

Vergeleken met andere ontziltingssystemen biedt RO-ontzilting veel voordelen. De moeilijkheid zit hem echter in de afvoer van afvalwater. Voor elke gallon zoet water die door RO wordt geproduceerd, wordt een equivalente hoeveelheid pekelafval geloosd. Dit afval is in wezen een slib van zout en mineralen, en het lozen ervan in de oceaan zou niet alleen schadelijk zijn voor de lokale zeewaterhabitats, maar ook illegaal in de VS.

Net als de meeste industriële processen produceert RO-ontzilting echter een afvalproduct dat op verantwoorde wijze kan worden afgevoerd met minimale impact op het milieu. Er zijn natuurlijke locaties waar dit mogelijk is, bijvoorbeeld waar een zoetwaterbron een zoutwaterbron ontmoet. Het lozen van extra zout water in een gebied waar zout en zoet water zich al mengen, vermindert de impact op het milieu. Ook het lozen van pekelafval over een groot gebied van de zeebodem (bijvoorbeeld via een pijpleidingnetwerk) minimaliseert de impact op het milieu. Als geen van beide opties mogelijk is, kan pekelafval op natuurlijke wijze verdampen tot commercieel zout – een gangbare praktijk bij bestaande ontziltingsinstallaties.

Containergestuurd omgekeerde osmose-ontziltingssysteem.

Ontziltingsinstallaties (met name RO-installaties) kampen met veel van dezelfde problemen als traditionele waterproductie-installaties: deze installaties zijn duur om te plannen, complex om te bouwen en kunnen niet inspelen op drastische veranderingen in de productomgeving – problemen die voortdurend moeten worden aangepakt bij de bouw van een waterzuiveringsinstallatie in de VS. Recente technologische ontwikkelingen hebben echter geleid tot het containerontziltingssysteem, een RO-installatie gebouwd in een opslagcontainer van 20 of 40 voet. Dit systeem pakt niet alleen de milieuproblemen aan die gepaard gaan met grootschalige ontzilting, maar ook de logistieke problemen die verbonden zijn aan de bouw van een installatie.

Afbeelding 2: Ontzilting in containers

Het leggen van de fundering voor een installatie is ingewikkeld en kostbaar. Grond aan de kust in Californië is bijvoorbeeld extreem duur. In vergelijking met een traditionele ontziltingsinstallatie heeft een containersysteem een ​​aanzienlijk kleinere voetafdruk, omdat er alleen een betonnen fundering voor de container nodig is. Containersystemen zijn bovendien modulair en daardoor eenvoudig in serie op te stellen als er extra capaciteit nodig is.

Een containergestuurd ontziltingssysteem, bestaande uit een energieterugwinningssysteem en alle benodigde voorbehandelingselementen, kan een half miljoen gallons water per dag produceren. Traditionele ontziltingsinstallaties in de VS produceren tientallen miljoenen gallons water per dag, maar de ruimte voor deze grote installaties is beperkt. Opslagcontainers daarentegen passen vrijwel overal.

Om het in perspectief te plaatsen: als er voor elke 16 kilometer van de 1350 kilometer lange kustlijn van Californië een containerontziltingsinstallatie zou staan, zouden die 42 miljoen gallons water per dag produceren – genoeg om jaarlijks 47.000 mensen van een droogtebestendige watervoorziening te voorzien.

Aanpassingsvermogen

De kwaliteit van bronwater kan in korte tijd drastisch veranderen. Olielozingen, algenbloei, migratie van zeedieren en andere gebeurtenissen kunnen de waterproductie voor langere tijd stilleggen. Een containerontziltingssysteem kan echter naar een nieuwe locatie worden verplaatst en binnen een dag weer water verwerken, waardoor het gebied de tijd krijgt om te herstellen. Deze draagbare systemen zijn ook ideaal voor noodhulp, omdat ze het water zo snel mogelijk naar de plek brengen waar het nodig is. Kortom, een containersysteem kan zo tijdelijk of zo permanent zijn als de gebruiker wenst.

Aanpasbaarheid

A containergestuurd ontziltingssysteem Een container wordt altijd op maat ontworpen en gemaakt. Hoewel dit op zich niet uniek is, maken de beschikbare opties het systeem tot een belangrijke en veelzijdige oplossing. Het elektrische systeem is bijvoorbeeld volledig ingebouwd, wat het onderhoud aanzienlijk vereenvoudigt. Het vlakke dak van de container is ideaal voor de montage van zonnepanelen, waardoor een industrieel ontziltingssysteem volledig onafhankelijk van het elektriciteitsnet kan werken. Bovendien kan een container volledig geïsoleerd en klimaatgeregeld worden, waardoor deze in elke omgeving op de ideale temperatuur kan functioneren.

Voor een betrouwbare, voorspelbare waterbron die onafhankelijk is van regenval en geen invloed heeft op de beschikbare zoetwaterbronnen, bieden containerontziltingssystemen een modulaire aanpak die de manier waarop we water zuiveren wel eens zou kunnen revolutioneren.