Σχολή Χημικών Μηχανικών, ΕΜΠ akokossis@chemeng.ntua˜εματική...Το...

Εισαγωγικά στοιχεία A'

Κοκόσης Αντώνης Καθηγητής ΕΜΠ Σχολή Χημικών Μηχανικών, ΕΜΠ

akokossis@chemeng.ntua.gr

Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

Άδεια Χρήσης

ΑπόβληταΔιεργασία

Νερό τροφοδοσίας Εκβολές

ΚεντρικήΕπεξεργασίαΚαθαρισμού

Απόβλητα

Αυξανόμενοκόστος

Ακριβή επένδυση(χωρίς επιστροφή)

Αυξανόμενοκόστος

ΕκβολέςΔιεργασία

ΕπεξεργασίαΚαθαρισμούστη Μονάδα

Αυστηρότερεςκυρώσεις

Νερό τροφοδοσίας

3

Σχηματικά Ισοζύγια νερού

¨Ορια Μονάδας

Διεργασίες χρήσηςνερού

Σε καθαρισμούς στις διεργασίεςΣύστημα θέρμανσης και ψύξηςΣαν πρώτη ύλη, τροφοδοσία κλπ

4

Εισροές-εκροές

Εκροές

¨Ορια Μονάδας

Διεργασίες χρήσηςνερού

Κατεργασίααποβλήτων

5

ΚΕΝΤΡΙΚΗΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥΑΠΟΒΛΗΤΩΝ

ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΝΕΡΟΥ

ΕΙΣΑΓΩΓΗΣ

Διεργασία 1

Διεργασία 2

Διεργασία 3

ΤροφοδοσίαΛεβητοστάσιου ΣΥΣΤΗΜΑ

ΑΤΜΟΥ

ΝΕΡΟΕΙΣΑΓΩΓΗΣ Καθαρό νερό Απόβλητα

ΒΡΟΧΙΝΟ ΝΕΡΟ

Ατμος Απώλειςσυμπύκνωσης

ΛέβηταςΑναγεννημένες εκροές

Πύργος Ψύξης Εκροές

Απώλειεςεξάτμισης

Σε αντικατάσταση...

6

Κατανεμημένες κατεργασίες καθαρισμού

ΝΕΡΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ

ΝΕΡΟΥΕΙΣΑΓΩΓΗΣ

Καθαρό νερό

Διεργασία 1

Διεργασία 3

Διεργασία 2

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ 1

ΤροφοδοσίαΛεβητοστάσιου

ΑτμοςΣΥΣΤΗΜΑ

ΑΤΜΟΥ

Απώλειςσυμπύκνωσης

ΛέβηταςΑναγεννημένες εκροές

Πύργος Ψύξης

Απώλειεςεξάτμισης

ΒΡΟΧΙΝΟ ΝΕΡΟ

ΔΙΕΡΓΑΣΙΑΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥΑΠΟΒΛΗΤΩΝ

Εκροές

Εκροές

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ 2

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ 3

7

Κατανεμημένες επεξεργασίες

Κατεργασίες πριν την ανάμιξη

Κατεργασία στοχευμένη σε ένα συγκεκριμένο (και συνήθως μικρό) αριθμό ρυπαντών πουβρίσκονται ακόμη σε ψηλές συγκεντρώσεις

(ευκολότερος διαχωρισμός)

8

Πλεονεκτήματα

• Καλύτερες προοπτικές ανάκτησης ρυπαντών

• Άριστες προοπτικές μείωσης του κόστουςκατεργασίας

9

Ισοζύγια νερού

Ποιές είναι όμως οι αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στη χρήσηνερού και τις κατεργασίες καθαρισμού του;

Διεργασίες χρήσηςνερού

Κατεργασίααποβλήτων

Εκροές

¨Ορια Μονάδας

10

1. ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ ΝΕΡΟΥ

ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 1

ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 2

ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 3

ΚΑΘΑΡΟ ΝΕΡΟ ΑΠΟΒΛΗΤΑ

Χρήση νερού σε διαφορετικές διεργασίες

11

Αποτελέσματα επαναχρησιμοποίησης

Εισροές-εκροές νερού

ΝΕΡΟ ΣΕΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ

ΑΠΟΒΛΗΤΑ

ΕΚΡΟΕΣ

ΟΡΙΑ ΜΟΝΑΔΑΣ

Οι ροές ελαττώνονται, το φορτίο σε ρυπαντές παραμένει ίδιο

12

Για περαιτέρω μείωση στη χρήσηνερού απαιτείται αναγέννηση

και ανακύκλωση...

13

Αναγέννησημπορεί να επιτευχθεί γενικά με χημική αντίδραση, διαχωρισμό ήκαι συνδυασμό τους ώστε να μειωθεί η συγκέντρωση σε ρυπαντές:

• Χημική οξείδωση

• Φιλτράρισμα

• Απορρόφηση άνθρακα

• Κατεργασία με ατμό

κλπ

14

ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 1

ΚΑΘΑΡΟ ΝΕΡΟ ΑΠΟΒΛΗΤΑΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 2

ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 3

ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ

Αναγεννημένο νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε καινούριες διεργασίες (όχι στις ίδιες, διαφορετικά καταμετράται σαν ανακύκλωση)

2. ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ-ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ

15

Αποτελέσματα αναγέννησης - επαναχρησιμοποίησης

Μείωση σε ανάγκες για καθαρό νερό

Μείωση όγκου αποβλήτων

Μείωση συγκεντρώσεων σε ρυπαντές(η αναγέννηση ανακτά μέρος των ρυπαντών)

16

(Σημείωση: εν γένει, το αναγεννημένο νερό μπορεί ναχρησιμοποιηθεί σε όλες τις διεργασίες που

χρησιμοποιήθηκε καθαρό νερό)

ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 1

ΚΑΘΑΡΟ ΝΕΡΟ ΑΠΟΒΛΗΤΑΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 2

ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ 3

3. ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ - ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ

17

Μείωση στη χρήση καθαρού νερού

Μείωση στο συνολικό όγκοαποβλήτων

Μείωση φορτίου ρυπαντών (εξ’ αιτίας της αναγέννησης

Πολύ περισσότεραοφέλη από απλήαναγέννηση-επαναχρησιμοποίηση

Αποτελέσματα συνδυασμένης ανακύκλωσης-αναγέννησης

18

Το κόστος αναγέννησης είναι συνήθως σημαντικό

Ανακύκλωση - συσσώρευση ανεπιθύμητων ρυπαντώνστα ρεύματα ανακύκλωσης με προφανήσυνεπακόλουθα (διάβρωση, ανάπτυξη μικρο-οργανισμών)

Μειονεκτήματα αναγέννησης-ανακύκλωσης

19

Επαναχρησιμοποίηση-αναγέννηση-ανακύκλωσηΕισροές νερού

ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ

ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ

ΌΡΙΑ ΜΟΝΑΔΑΣ

ΕΚΡΟΕΣ

ΜΕΙΩΣΗ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ, ΜΕΙΩΣΗ ΦΟΡΤΙΩΝ,ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΦΟΡΤΙΩΝ, ΕΥΚΟΛΟΤΕΡΟΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ

20

ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΝΕΡΟΥΕισροές νερού

ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ

ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ

ΕΚΡΟΕΣ

ΌΡΙΑ ΜΟΝΑΔΑΣ

21

Πως αξιοποιούμε τις εναλλακτικέςπροοπτικές που παρουσιάζονται;

Επανα -χρησιμοποίηση Σύστημα

κατεργασίας

Καθαρό νερό Απόβλητα

Αναγέννηση

Κατεργασία

22

Συμπεράσματα1. Κατανεμημένο σύστημα κατεργασίας

2. Ελαχιστοποίηση χρήσης νερού, αποβλήτων

3. Βασικά υποσυστήματα και αλληλεπιδράσεις

• Καλύτερες προοπτικές ανάκτησης• Οικονομικότερες επιλογές

• Επαναχρησιμοποίηση - μείωση συνολικού όγκου• Αναγέννηση/επαναχρησιμοποίηση - ογκος αποβλήτων, φορτία• Αναγέννηση/επαναχρησιμοποίηση/ανακύκλωση - διευκολύνει

τελική κατεργασία καθαρισμού

Επαναχρησιμοποίησ

η

Σύστημακατεργασίας

Καθαρό νερό Απόβλητα

Αναγέννηση

Κατεργασία

23

Χρηματοδότηση

• Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσιατου εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα.

• Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Ε.Μ.Π.» έχειχρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση τουεκπαιδευτικού υλικού.

• Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του ΕπιχειρησιακούΠρογράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» καισυγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση(Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.