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