Transcript 0,5 m3
Watermanagement bij Agfa-Gevaert case studie Luc Brams 0494/560413 [email protected] Organisatie Agfa-Gevaert Groep Moedermaatschappij Corporate Centre Agfa Graphics 2 Agfa HealthCare Agfa Specialty Products Agfa in de wereld • Verkooporganisaties in 40 landen • Vertegenwoordigd in 100 landen • Productievestigingen in 10 landen HealthCare Nr.1-2 Prepress Nr.1-2 Andere 3 Agfa Graphics: productportfolio Software Computerto-Film Filmbelichter Film Analoge drukplaten Offsetdrukpers Computerto-Plate Plaatbelichter Digitale drukplaten thermisch, polymeren & zilver Proefdrukken PC Flexodruk Flexodrukplaten Flexodrukpers Flexo CTP Zeefdruk Zeefdrukraam Zeef Zeefdruk Scanner Industriële inkjetdruk 4 Digitale inkjetdruk Inkt Agfa HealthCare – portfolio radiologie Processor Röntgentafel Conventionele radiografie Conventionele röntgenfilm Röntgenfilm Softcopy CR Herbruikbare fosforplaat CR Digitizer PACS NX-werkstation DR-GenRad Droge printer DR Droge film CT MRI US NM PET Scanners 5 Hardcopy Agfa HealthCare: portfolio IT-oplossingen De Zorggemeenschap Huisartsen / begeleid zelfstandig wonen / thuiszorg / apothekers Betalende partijen Administratie Facturering Planning Rapportering Spoedafdeling Intensieve zorgen Verpleging Operatiekamer Elektronisch patiëntendossier Intensieve zorgen Lab Cardiologie Behandeling Onderzoek Radiologie Beheer van middelen Diagnosestelling Catering Logistiek 6 Boekhouding Agfa Specialty Products: productportfolio • Classic Film • NDT • Aerial photography film • Microfilm • Functional foils • Synaps ® synthetic paper • Security & identification • State of the art pet film bases (PV…) • Advanced coatings & chemicals • • • • 7 PCB film Conductive polymers (Orgacon ®) Membranes (Zirfon Perl ®) Industrial inkjet solutions Film productie: flow Emulsion preparation Base production Coating Packaging Warehouse finished goods 10902 - 1 8 Finishing photochemical production Warehouse master rolls 9 9 10 Aandeel water inkoop Agfa site Mortsel water electriciteit gas (incl WKK) 11 TCO water • • • • Inkoop stadswater Gemeentelijke taksen Bovengemeentelijke taksen Afvalwaterbehandeling (fysico chemie) • Slibverwerkingskost TCO water gas (incl WKK) electriciteit 12 Aanpak reductie water • Inventarisatie • Reductie verbruik • Afvalwaterbehandeling 13 Aanpak reductie water • Inventarisatie • Reductie verbruik • Afvalwaterbehandeling 14 Inventarisatie rest PRC1 PRC2 PRC3 gw productie filmwasserij torenwater PRC4 stoom; 27% PRC1 PRC3 PRC2 15 Aanpak reductie water • Inventarisatie • Reductie verbruik • Afvalwaterbehandeling 16 Besparing op waterverbruik – case koeltorens • Werken op indikking • Werken op herinzet van restwarmte 17 Indikking • • In de koeltoren wordt de warmte (van het proces) afgevoerd door een gedeelte van het recirculerende water te verdampen => deze waterdamp bevat GEEN zouten => de zouten blijven achter in het recirculerende water Gevolg: bij een te hoge concentratie kunnen deze zouten uit oplossing gaan (neerslaan of precipitatie) = afzettingen Constante verdamping 6 5 4 3 2 1 18 Waarom spuien ?? Constante verdamping 6 Geen spui 5 4 Constante verdamping Continue spui => hanteer indikking 4 50 g 100 g / 1 m3 19 5 4 3 2 3 2 1 1 1 m3 50 g 6 0,5 m3 zoutgehalte is verdubbeld = indikking is 2 Verdamping 100 g 100 g / 0,5 m3 Berekeningen • • • • • • Circulatie of omloopdebiet (Q) Indikking = n (µS koelwater / µS watertoevoer) Temperatuursverschil over de toren (∆ T) Verdamping (E) : Coeff x Q x ∆ T Concentratiefactor (indikking) n Spui: B = E /(n-1) Verdamping = E Make-up of watertoevoer = M Spui = B WATERTOEVOER = VERDAMPING + SPUI 20 Herinzet van restafvalwarmte - voorbeeld Algemeen : • recuperatie van de afvalwarmte uit de condensors van de koelmachines ; de persluchtcompressors ; interkoeler ; … • Voorbeeld totaal leverbare warmte : • persluchtcompressor koelmachines Warmtewisselaar op koeltorens … • TOTALE PRODUCTIE 21 250 1600 2.000 ong 4 MW kW kW kW Resultaat koeltorens • Bijkomend effect : reductie verbruik chemie waterbehandeling 22 Systeem 2008 2009 2010 2011 KLT 65 3357 3008 2680 2557 KLT 84 43803 33816 21042 20240 KLT 126 29601 33660 25252 28402 KLT 511 7629 8179 6157 9467 KLT 521 95568 92503 95551 91782 KLT 531 29183 25060 27097 23712 TOTAAL 209141 196226 177779 176160 Resultaat globaal 2008 23 2009 2010 2011 Aanpak kostenreductie water • Inventarisatie • Reductie verbruik • Afvalwaterbehandeling 24 Afvalwaterbehandeling • • • • Vergunningsaspecten Opex kosten afvalwaterbehandeling Taksen Slibverwerkingskosten • Opmerking : specifiek voor Agfa : zilverherwinning uit slib • Herinzet afvalwater 25 Afvalwaterbehandeling • • • • Vergunningsaspecten Opex kosten afvalwaterbehandeling Taksen Slibverwerkingskosten • Opmerking : specifiek voor Agfa : zilverherwinning uit slib • Herinzet afvalwater 26 Verplichtingen Vlarem 2 • Voorwaarden opgelegd bij hermachtiging (en latere aanpassingen) en in Vlarem: • Lozingsparameters afvalwater • Bufferbekken regenwater • Opvang calamiteitenbekken 27 Waterzuivering fysico chemisch • Een FYSICO-CHEMISCH proces: • Chemie = het aanwezige zilver binden • Fysica = filtering van vaste stoffen en zilver uit het water • Nadelen: • Veel chemische producten toevoegen • Veel slib = veel transport = meer geluid = duurder • meer reststoffen in het gezuiverde water 28 Waterzuivering Biologisch • Een BIOLOGISCH proces: • Bacteriën breken vervuiling in het water op een natuurlijke wijze af • Voordelen: • Minder chemische producten • = minder slib = minder transport • = water → herbruikbaar → besparing drinkbaar water • Afvlakkingbekken = calamiteitenbekken en regenwater-buffering 29 Afvalwaterbehandeling • • • • Vergunningsaspecten Opex kosten afvalwaterbehandeling Taksen Slibverwerkingskosten • Opmerking : specifiek voor Agfa : zilverherwinning uit slib • Herinzet afvalwater 30 Opex kosten afvalwaterbehandeling • Personeel : • Doorgedreven integratie watermanagement in energiedepartement • Selectie van minder arbeidsintensieve slibontwateringstechnologie : • Filterpersen -> centrifuge • Chemiekosten : • FC : bulkverbruik kalk - FeCl2 – NaHS • WZI : “chemieloos” • Onderhoudskosten : • Bepaald door vetusiteit • Bepaald door technologiedelen (nabehandeling is extra technologie) 31 Afvalwaterbehandeling • • • • Vergunningsaspecten Opex kosten fysico chemie Taksen Slibverwerkingskosten • Opmerking : specifiek voor Agfa : zilverherwinning uit slib • Herinzet afvalwater 32 Gemeentelijke saneringsbijdrage • “riooltaks” • In verhouding tot lozingshoeveelheid • Plafonnering (zie drinkwaterdecreet) 33 Bovengemeentelijke saneringsbijdrag - heffingen • Alle info op site VMM : • http://www.heffingen.be/onderneming-instelling-vereniging/de-berekeningvan-de-heffing-op-de-waterverontreiniging-voor-ondernemingen-instellingenverenigingen • Formule ifv vervuilingseenheden en tarief • Aangifte in jaar N van lozing in jaar N-1 geeft te betalen (+ of -) heffing in jaar N+1 ⇒ vertraging op kasstroom, wel terugbetaling bij onterechte heffing (dus dubbele kasstroom met uitstel) • Pro rata verrekening ifv waterverbruik (dus bij minderverbruik onmiddellijke kaswinst) • Evolutie van tarief (indexatie + soms aanpassing) 50 45 40 35 30 Reeks1 25 20 15 10 5 34 2012 2010 2008 2006 2004 2002 2000 1998 1996 1994 1992 0 Heffingen - berekening • H=NxT • De vuilvracht (N) bij de uitgebreide berekening bestaat uit vier componenten: • N = N1 + N2 + N3 + Nk • De N1-component gaat over de zuurstofbindende (het biochemisch en chemisch zuurstofverbruik) en de zwevende stoffen in het geloosde water. – N1 = [Qd / 180] x [a + {0,35 x ZS / 500} + {(0,45 x (2 x BZV + CZV)) / 1.350}] x [0,40 + 0,60 x d] • De N2-component gaat over de aanwezige zware metalen in het geloosde water. – N2 = Qj / 1.000 x [ 40 x (Hg) + 10 x (Ag + Cd) + 5 x (Zn + Cu) + 2 x (Ni)+ 1 x (Pb + As + Cr) ] • De N3-component gaat over de aanwezige nutriënten in het geloosde water. – N3 = Qj x (N + P) / 10.000 • De Nk-component gaat over het thermisch verontreinigd koelwater. – Nk = K x 0,0004 x a 35 Actief slibsysteem – principe COD-verwijdering afvalwater + biomassa + O2 → CO² + H²O + nieuwe biomassa beluchting influent bezinking effluent spuislib 36 Actief slib – werkingsprincipe N-verwijdering Nitrificatie: NH4+ + 2O2 → NO3- + H2O + 2H+ + energie autotrofe bacteriën (Nitrosomonas, Nitrobacter, …) aerobe omstandigheden Denitrificatie: 4NO3- + 5 CH2O + 4H+ → 2N2 + 5CO2 + 7H2O + energie heterotrofe bacteriën aanwezigheid van een koolstofbron anoxische condities (gemengd en niet belucht) menging - denitrificatie beluchting bezinking influent effluent spuislib 37 2400 2300 2200 2100 2000 1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 25/ 01/ 2011 1/ 02/ 2011 8/ 02/ 2011 15/ 02/ 2011 22/ 02/ 2011 1/ 03/ 2011 8/ 03/ 2011 15/ 03/ 2011 22/ 03/ 2011 29/ 03/ 2011 5/ 04/ 2011 12/ 04/ 2011 19/ 04/ 2011 26/ 04/ 2011 3/ 05/ 2011 10/ 05/ 2011 17/ 05/ 2011 24/ 05/ 2011 31/ 05/ 2011 7/ 06/ 2011 14/ 06/ 2011 Afvalwater G1-2-5 21/ 06/ 2011 28/ 06/ 2011 5/ 07/ 2011 12/ 07/ 2011 19/ 07/ 2011 26/ 07/ 2011 2/ 08/ 2011 9/ 08/ 2011 16/ 08/ 2011 23/ 08/ 2011 30/ 08/ 2011 6/ 09/ 2011 13/ 09/ 2011 20/ 09/ 2011 27/ 09/ 2011 4/ 10/ 2011 11/ 10/ 2011 18/ 10/ 2011 25/ 10/ 2011 1/ 11/ 2011 8/ 11/ 2011 15/ 11/ 2011 22/ 11/ 2011 29/ 11/ 2011 Heffingsparameters : evolutie na wzi 38 mg/ l COD BOD zwevende delen Afvalwaterbehandeling • • • • Vergunningsaspecten Opex kosten fysico chemie Taksen Slibverwerkingskosten • Opmerking : specifiek voor Agfa : zilverherwinning uit slib • Herinzet afvalwater 39 Slibverwerking • Te verwerken slibhoeveelheid biologie < te verwerken slibhoeveelheid fysico chemie • Ecologie impact transport • Slibhandlingkosten recycling zilver • Analyse via pilottesten • Criterium technologiekeuze : • MBR vs nabezinker • Aerobie vs anaerobie 40 MBR influent denitrificatie beluchting effluent spuislib 41 membranen nitrificatie denitrificatie buffertanks Technisch gebouw met Pompen Compressoren Chemie Verdere nazuivering 42 Afvalwaterbehandeling • • • • Vergunningsaspecten Opex kosten fysico chemie Taksen Slibverwerkingskosten • Opmerking : specifiek voor Agfa : zilverherwinning uit slib • Herinzet afvalwater 43 Herinzet afvalwater : MBR + RO • kwaliteit water <> toepassing • Investering in afzonderlijk verdeelnet noodzakelijk • Belangrijk bij keuze inplanting 44 Herinzet afvalwater : problematiek kwaliteit water • Sterk wisselende parameters afvalwater • Contracten met waterbehandelaars • Type anti-scalant • Dosering anti-scalant • Maximale recovery ifv Al, SO4, Fe, Si, PO4 … • Gebruik van RO op afvalwater vereist zeer intensieve opvolging • Afvalwater wordt heringezet op • Torenwater : aanpassing waterbehandelingsprogramma (hardheid, corrosiviteit) • Filmwasserij : opvolging hardheid 45 Herinzet water : werkingskosten • Hoeveelheid recupereerbaar water : • Lozingshoeveelheid * recovery * bedrijfszekerheid * inzetbaarheid • Werkingskosten RO : • Chemieverbruik & servicekost : ordergrootte 0.15 a 0.2 €/m3 • Energieverbruik : selecteer membranen met open structuur (probeer geen ‘RO water’ te maken) en relatief lage flux -> beperken van osmotische druk – kostprijs afhankelijk van MWh tarief • voor RO van 60 m3/h : geïnstalleerd vermogen – 22 kW voedingspomp – 75 kW hogedrukpomp • Vervanging van de RO membranen elke 3 jaar • voor 60 m3/h permeaatdebiet : 96 membranen : ong 20.000 €/y • Vervanging voorfilters 10µ : 3 stuks enkele keren/y a 450 €/filter : 4000 €/y • Totale kost : ong 0.5 €/m3 46 Ervaringen • Afvalwater zeer goed afbreekbaar • Slibverwerking : • Minder slibmassa • Relatief goed ontwaterbaar – technologie centrifuge stabiel dank zij performante ontwateringspolymeren • Goede zilverrecuperatie (MBR = UF) • Herinzet water : • Afhankelijk van effluentkwaliteit MBR • Limiterende RO parameters: Al, SO4, Fe, Si, PO4 -> recovery soms beperkt tot 50% 47 Ervaringen • Chemieverbruik : • • • • • • 48 Anti foam Fluxverbeteraar RO producten (antiscalant – biocide – chloorbinder – cleaning -…) Neutralisatie producten Nutrientenbalancering Ontwateringspolymeren Ervaringen • Biologische afvalwaterbehandeling is minder robuust dan fysico chemische • Slibdesintegratie na shutdown • Toxiciteitsrisico’s -> cultuur ! • Membraantechnologie : • Betere zilververwijdering • Bij lekkage problemen RO en zilververlies - bedrijfszekerheid • Gevoelig voor fouling 49 MPETM technology Fouling membranen - fluxverbeteraar Biofilm Layer -- SMP and EPS (Colloidal Particles) SMP = Soluble Microbial Products EPS = Extra Polymer Substances Increase Biofilm Porosity Permeate MPETM Membrane Mixed Liquor Permeate SMP/EPS in Floc Structure Membrane I. Increase Particle Size Distribution Higher Back Transport Mixed Liquor Less Biofilm Higher Permeate Flow MPE chemistry forms polymer-biopolymer complexes and these complexes become part of bio-floc structure. 50 Fouling membranen - fluxverbeteraar Dosage Determination by Jar Test - Visual Method (Alternative) 0 ppm MPE50 400 ppm MPE50 500 ppm MPE50 600 ppm MPE50 800 ppm MPE50 1,000 ppm MPE50 Clearest Supernatant and The Biggest Floc 51 Info MBR/RO installatie Enkele cijfers: Maximum capaciteit: 95 m3/h Chemical Oxygen Demand belasting: 5.000 kg/dag N belasting: 290 kg/dag Luchttoevoer: 3 blowers van ongeveer 3.000 Nm3/h Ultrafiltratie membranen: 7.500 m2 Omgekeerde osmose membranen: 3.500 m2 Volume van de bekkens: 1. buffer: 2 x 650 m3 2. selector: 70 m3 3. denitrificatie: 750 m3 4. nitrificatie: 2.300 m3 5. membranen UF: 3 x 120 m3 52 Enkele beelden 53