L'acqua dolce è una risorsa essenziale per la vita quotidiana. Sebbene l'acqua copra il 71% della superficie terrestre, solo il 3% è acqua dolce, e appena l'1% di questa è utilizzabile. Con la crescente domanda di acqua, una gestione sostenibile delle acque è ancora più importante. Ciò significa utilizzare l'acqua dolce in modo tale da soddisfare le attuali esigenze ambientali ed economiche senza compromettere la capacità di soddisfare tali esigenze anche in futuro.
I sistemi delle acque industriali utilizzati per il riscaldamento, il raffreddamento e le applicazioni di processo in ospedali, edifici per uffici o stabilimenti produttivi, possono offrire significative opportunità in termini di risparmio idrico e di maggiore sostenibilità.
Qualità dell'acqua e costi
La qualità dell'acqua è un fattore determinante importante per il risparmio idrico. Le impurità contenute nell'acqua dolce utilizzata per far funzionare i sistemi delle acque industriali possono variare notevolmente da un luogo all'altro e nel corso dell'anno. Ciò è importante perché le impurità possono causare problemi legati all'acqua tra cui corrosione, depositi minerali e biofouling. Come mostra il grafico, ci sono aree in cui l'acqua dolce presenta un basso livello di impurità (ad es. Seattle, WA) e altre invece in cui è elevato (ad es. San Angelo, TX). Anche il costo dell'acqua è un componente importante dell'equazione della sostenibilità, che può variare notevolmente da un luogo all'altro.
Massimizzare i cicli per minimizzare il consumo di acqua
I cicli di concentrazione (cicli) misurano il grado di concentrazione delle impurità disciolte nell'acqua di reintegro all'interno di una torre di raffreddamento o di una caldaia a vapore. Massimizzare i cicli è importante ai fini della sostenibilità, poiché può anche minimizzare il consumo di acqua, energia e prodotti.
I grafici riportati di seguito mostrano il consumo dell'acqua e i costi calcolati per un impianto con torre di raffreddamento che opera con un carico di 500 tonnellate a diversi cicli di concentrazione. Con l'aumento dei cicli, l'acqua scaricata dal sistema diminuisce. Quando i cicli aumentano, il consumo di acqua si riduce, ma aumenta anche il rischio di danni all'impianto e di perdite di efficienza. Spesso, aumentare i cicli di concentrazione oltre 6 offre benefici limitati rispetto ai rischi che ne derivano. Un professionista di trattamento delle acque sarà in grado di determinare i cicli di concentrazione massimi per un determinato impianto e per la qualità dell'acqua che utilizza. Possono essere esplorate altre opzioni per ridurre ulteriormente il consumo di acqua dolce e aumentare i cicli di concentrazione. I metodi comuni sono mostrati nella Tabella 2:
Un esempio di progetto di risparmio idrico in una caldaia è l'installazione di un impianto di osmosi inversa (RO) su un impianto di una caldaia a vapore da 4000 HP che ha permesso di aumentare i cicli di concentrazione dell'acqua di reintegro da 4 a 20. La modifica della qualità dell'acqua di reintegro ha consentito un risparmio di oltre 94.000 dollari sia in termini di energia che di acqua.
Riutilizzo di acqua
A seconda della qualità dell'acqua e della sua disponibilità, potrebbe essere possibile utilizzare l'acqua che attualmente viene convogliata verso lo scarico per integrare il fabbisogno di acqua dolce destinato al riscaldamento, al raffreddamento e ad altri impianti idrici. Riutilizzare quest'acqua potrebbe far risparmiare in termini di acqua, acque reflue e costi energetici.
Un esempio di progetto di risparmio energetico per una torre di raffreddamento che utilizza una fonte d'acqua alternativa è un'unità di trattamento dell'aria che produce oltre 4 milioni di litri (1,1 milioni di galloni) di condensa all'anno. Questa fonte d'acqua di alta qualità potrebbe essere utilizzata in un impianto con torre di raffreddamento in sostituzione dell'acqua dolce necessaria per il rabbocco. Per un impianto di torre di raffreddamento da 1.000 tonnellate che funziona al 50% del carico, ciò potrebbe tradursi in un risparmio annuo di acqua superiore a 12.000 dollari.
Le fonti d'acqua alternative presentano vantaggi e svantaggi riguardo al loro utilizzo, come riassunto di seguito. Questi dovrebbero essere considerati prima del suo utilizzo.
Perdite e altre dispersioni di acqua
Infine, le perdite e le dispersioni di acqua non controllate rappresentano una delle cause più sottovalutate del maggiore utilizzo di acqua dolce. È qualcosa che può riguardare tutti i tipi di sistemi; ecco alcuni degli esempi più comuni:
- Traboccamento della vasca di raccolta della torre di raffreddamento
- Pompe di ricircolo che perdono
- Valvole di spurgo/sfiato che rimangono bloccate in posizione aperta
- Controlavaggi troppo frequenti dei sistemi di filtrazione
- Campionamento dell'acqua con attrezzature per analisi online
Sebbene le perdite di acqua in questi punti possano sembrare esigue, sommate possono accumularsi rapidamente e diventare significative. Ad esempio, nel corso di un anno, un traboccamento di 2 GPM da una torre di raffreddamento può portare a un aumento del consumo di oltre quattro milioni di litri (un milione di galloni), il che può tradursi in un costo aggiuntivo per l'acqua pari a 10.500 dollari. È importante identificare e ridurre al minimo queste perdite.
Conclusione
Le opportunità e i progetti di risparmio idrico per torri di raffreddamento, caldaie a vapore e altri sistemi delle acque sono numerosi. Per questo motivo Solenis offre soluzioni sostenibili per un'ampia gamma di applicazioni industriali, manifatturiere e di processo. Come leader globale in programmi personalizzati per il trattamento delle acque, Solenis ha l'esperienza, le competenze e le tecnologie necessarie per ottimizzare efficacemente il consumo di acqua ed individuare opportunità di risparmio.