Afvalwater wordt suppletiewater voor koeltorens
Afvalwater wordt suppletiewater voor koeltorens
Dissociatiecurve van chloor in water.
Niet elk type water is geschikt als suppletiewater voor koeltorens.
NovoClean Ox desinfecteert zonder chemicaliën.
Koeltorens zijn grote waterverbruikers in de industrie. Veel ondernemingen gebruiken behandeld oppervlaktewater als suppletie voor de koeltorens, maar er zijn nog veel bedrijven die daarvoor duur leidingwater gebruiken. Nochtans is, omwille van de groeiende waterschaarste, hergebruik van diverse waterstromen gewenst. “Met intelligente oplossingen draagt Novochem ertoe bij om spuiwater te hergebruiken als proceswater of als grondstof voor eindproducten, maar ook aan de voorzijde van een koeltoren zijn besparingen mogelijk door bestaande waterstromen te hergebruiken als suppletie voor een koeltoren”, zegt Wouter Hijmans, technical marketing manager bij Novochem Water Treatment. “De dosering van een snelwerkend biocide maakt daarbij ook komaf met legionella.”
Tijdens de zomer van 2018 zorgde een tekort aan neerslag zowel in Nederland als België voor waterschaarste. In Nederland is de neerslag in de periode van mei 2018 tot en met februari 2019 minder geweest dan gemiddeld. “In combinatie met de warme zomer in 2018, heeft dit geleid tot een droogte, met als gevolg een dalend grondwaterpeil, verminderde waterafvoer door de rivieren en het verbod om akkers te besproeien met oppervlakte- of grondwater”, verklaart Wouter Hijmans. “Ook dit jaar verwachten experts weer een periode van waterschaarste, mede omdat het grondwaterpeil nog niet overal weer op het niveau is van voor de droogte van 2018.”
Grootverbruiker
Industriële ondernemingen gebruiken veel water. Een groot gedeelte daarvan wordt, na een eventuele behandeling in een waterzuivering, geloosd op het oppervlaktewater of het riool. “Koeltorens werpen zich daarbij op als grootverbruikers van water: ze verdampen het grootste gedeelte van het gesuppleerde water en een kleiner gedeelte verlaat de koeltoren als spui. Gebruik van NovoTraqua vermindert de spui al significant, waardoor er minder water benodigd is, maar desondanks blijft een koeltoren veel water nodig hebben. Daarom is het interessant om water dat vrijkomt uit andere processtromen, zoals bijvoorbeeld een waterzuivering, te hergebruiken als suppletiewater voor de koeltoren. Dat kan leiden tot bijkomende waterbesparingen.”
Voorwaarden
Toch mogen we bij hergebruik niet over een nacht ijs gaan, want het is belangrijk om rekening te houden met een aantal belangrijke zaken. “Het spreekt voor zich dat de chemische samenstelling van het te hergebruiken water geschikt moet zijn als suppletie voor een koeltoren. Zo mag bijvoorbeeld het chloridegehalte niet te hoog zijn. Daarnaast is het essentieel om de microbiologische toestand van het water grondig onder de loep te nemen. Denk bijvoorbeeld maar aan de legionellabacterie, die in significante hoeveelheden in het effluent van een biologische zuivering aanwezig kan zijn.”
Laat nu net een koeltoren de ideale omstandigheden voor de groei van legionella bieden. “Een goede voorbehandeling van het te recupereren water is daarom noodzakelijk. Dat geldt zeker als effluent van een waterzuivering gebruikt wordt als suppletie voor een koeltoren. Twee series van legionellabesmettingen in 2017 bij mensen in Nederland bleken veroorzaakt door de aanwezigheid van legionella in industriële afvalwaterzuiveringen. Als het effluent van een afvalwaterzuivering als suppletie voor een koeltoren wordt ingezet, is het noodzakelijk een voorbehandeling met een snelwerkend biocide te voorzien omwille van de korte verblijftijd voordat het water wordt gesuppleerd in de koeltoren. Chloorbleekloog (met een pH-waarde hoger dan 11) is minder geschikt, omdat dit van het minder krachtige hypochloriet (OCl-) eerst wordt omgezet naar het krachtige hypochlorigzuur (HOCl). Hierdoor kan de contacttijd tussen het chloorbleekloog en het water te kort zijn om voldoende effectief te zijn. Dit kan worden opgevangen door hypochlorigzuur op een veilige manier in-situ aan te maken met een NovoClean Ox-installatie. We bekeken die aanpak onder meer voor de twee volgende cases.”
Gevoelige waterbesparingen
Een chemisch bedrijf in de Benelux heeft een aerobe biologische afvalwaterzuivering dat jaarlijks 53.000 m³ proceswater zuivert. De koeltoren op het terrein, die 500 meter van de WZI verwijderd is, krijgt per jaar 110.000 m³ leidingwater als suppletiewater. Zowel het effluent van de afvalwaterzuivering als de spui van de koeltoren wordt direct geloosd op het oppervlaktewater.
“Als het effluent van de afvalwaterzuivering hergebruikt wordt als suppletie voor de koeltoren, kan het bedrijf jaarlijks dus 53.000 m³ water besparen en is er 44 procent minder leidingwater nodig. Dezelfde hoeveelheid moet dan niet langer worden geloosd op het oppervlaktewater, wat de lozingskosten met liefst 58 procent laat dalen. Daar tegenover staan de extra kosten voor biocidedosering, zodat het effluent geschikt is als suppletiewater, een filter en een 500 meter lange leiding van de WZI naar de koeltoren. Een berekening leert dat er jaarlijks netto 24.000 euro kan worden bespaard. De terugverdientijd voor de investering in de leiding van de WZI naar de koeltoren bedraagt vier jaar. Het bedrijf bekijkt momenteel of het dit project ook effectief zal uitvoeren.”
Recirculerende koeltorensystemen
Een andere chemisch bedrijf uit de Benelux maakt gebruik van twee koeltorensystemen.
Omwille van verschillende wandcontacttemperaturen, is de indikking in beide systemen niet gelijk.
“Door de spui van het minst ingedikte koeltorensysteem te gebruiken als deelsuppletie voor het andere systeem, zijn besparingen op water (3,5 % minder leidingwater en 9,5 % minder geloosd water) en chemicaliën voor waterbehandeling (9,5 %) mogelijk. Het spuiwater is namelijk verder indikbaar door het van het eerste naar het tweede koeltorensysteem te leiden. De benodigde investeringen bestaan uit het aanleggen van een leiding om de spui te transporteren naar het tweede koeltorensysteem en de biocidedosering: een behandeling met NovoClean Ox fungeert als poortwachter om het spuiwater te desinfecteren en geschikt te maken als suppletiewater voor dat tweede koeltorensysteem. Hier bedraagt de terugverdientijd tweeënhalf jaar”, verklaart Wouter Hijmans.
Door Bart Vancauwenberghe
Illustraties Novochem
www.novochemwatertreatment.com
NovoClean Ox
NovoClean Ox is een desinfectietechnologie voor vele soorten water (koel-, proces-, bron-, en regenwater) zonder chemicaliën. “Met deze techniek wordt een mix van desinfectanten met een hoog oxidatief gehalte geproduceerd. De elektrochemische generator bestaat uit een anode en een kathode, die worden gescheiden door een selectief keramisch membraan.
Door water met de juiste concentratie zout door de generator te sturen, worden aan de anode hypochlorigzuur, waterstofperoxide, vrije radicalen en ozon gevormd. Die oxidatieve oplossing, NovoClean Ox-AN genoemd, wordt gekenmerkt door een neutrale pH, zorgt voor een onmiddellijke desinfectie van het water en bestrijdt biofilmvorming en pathogene kiemen zoals E-Coli, salmonella, enterococcen en legionella.
Het desinfecterend vermogen ligt heel wat hoger dan het klassieke natriumhypochloriet en de vorming van chloride, chloraat en gehalogeneerde bijproducten is gering.”
