Повторна употреба на вода в индустрията

Установено е, че приблизително 22% от консумираната в световен мащаб вода се използва за индустриални цели. В Европа и Северна Америка водата за промишлени нужди достига половината от общото количество ползвана вода, докато в развиващите се държави процентът варира между 4 и 12 от водопотреблението на национално ниво.

С повишаване на индустриализацията в развиващите се страни консумацията на вода за индустриални цели може да се увеличи петкратно, което ще доведе до значително нарастване на натиска по отношение на водните ресурси.

Един от начините за ограничаване на водопотреблението в индустрията е повторната употреба на вода.

Редуцирането на ползваните от промишлените предприятия количества вода ще доведе до понижаване на водочерпенето от локални водоизточници, увеличаване на производителността, намаляване на изпусканите потоци отпадъчни води и техните замърсяващи товари, както и на потреблението на топлинна енергия и на експлоатационните разходи.

Повторната употреба на отпадъчни води в индустрията може да бъде реализирана в рамките на едно или няколко предприятия, гарантирайки им спестявания от сметките за вода и разходите за пречистване. В зависимост от замърсителите, които съдържат, и предвидената повторна употреба, отпадъчните води могат да бъдат или директно използвани, или първо пречистени и след това използвани (рециклирани).

Почти всяко промишлено предприятие може да внедри мерки за повторна употреба на отпадъчни води. Включването на технология за директно повторно използване е относително лесна процедура, но когато се налага и изграждането на система за пречистване, разходите се увеличават значително.

Възможността за повторна употреба на водата от едно предприятие в друго зависи от транспортните разходи и от количеството и качеството на генерираните води. В случай че е необходимо и пречистване, участието на повече компании би довело до съществено редуциране на разходите.

Политика в ЕС
Член 5 от Рамковата директива за водите изисква анализиране на натиска върху водните тела. Прекомерното водочерпене от повърхностни и подземни тела представлява съществен натиск в някои райони на Европа и може да е в резултат на проблеми, свързани с недостига на вода или климатичните промени.

В такива случаи държавите членки са длъжни да предприемат подходящи мерки за редуциране на съществуващия натиск и предотвратяване на такъв в бъдеще. Мерките могат да включват подобряване на водната ефективност, намаляване на течовете във водоснабдителните мрежи, както и повторна употреба на вода.

Планът за опазване на водните ресурси на Европа идентифицира повторната употреба като важна мярка, изискваща внимание и координирани действия на ниво ЕС за популяризирането й.

Това присъства и в Комуникацията от 2015 г. “Затваряне на цикъла – план за действие на ЕС за кръговата икономика”, в който са посочени редица възможности за насърчаване на повторната употреба на третирани отпадъчни води. Тези възможности са включени и в план за действие за повторната употреба на вода, публикуван през декември 2015 г.

В него са описани следните 5 инициативи, които предстои да бъдат реализирани в близките години:
• Разработване на Насоки за повторна употреба в интегрираното планиране и управление на водните ресурси – насоките съдържат препоръки за това, как повторната употреба да бъде интегрирана по-добре при управлението на водните ресурси съгласно европейската законодателна рамка, като се отчитат свързаните с нея екологични и социално-икономически ползи.
• Задаване на минимални изисквания за качество на повторно използвани води за напояване и попълване на запасите от подземни води.
• Интегриране на разпоредбите за повторна употреба на вода в референтните документи за най-добри налични техники.
• Подкрепа на проучванията и иновациите в областта.
• Осигуряване на по-добър достъп до финансиране за изграждане на инфраструктура за повторна употреба на вода.

Повторна употреба в едно предприятие
Охладителните кули са сред най-често срещаните водни съоръжения в съвременната индустрия. Около 90% от използваната вода в електроцентралите и рафинериите за нефт се изразходва за охлаждане. Големи количества вода се използват и в различни промишлени сектори за генериране на пара за производствените процеси.

Водите от охлаждащите и отоплителните инсталации се третират лесно и съответно са подходящи за повторна употреба. За осигуряване на свежа вода за охладителните кули, парогенераторите или котлите могат да бъдат използвани и дъждовни или процесни води.

В случай че охлаждащите води не могат да бъдат рециркулирани, те могат да бъдат употребени за други процеси, например почистване.

Много вода се изразходва и в процесите на промиване, целящи отстраняване на остатъчни вещества или замърсители от продукцията или от производственото оборудване.

Рециклирането на промивни води също е често прилагана практика, която обаче изисква внедряването на подходяща система за предварителното им третиране преди повторна употреба.

Процесните води също могат да намерят повторно приложение за редица цели, ако са налични децентрализирани системи за пречистването им до необходимата степен.

Производствените води могат да бъдат повторно използвани в рамките на едно предприятие за транспорт на материали, в системите за пречистване на въздуха, за почистване на подове, напояване, промиване, регулиране на pH, пожарозащита, контрол на запрашаването чрез оросяване, при употребата на полиращо оборудване и др.

Повторна употреба в няколко предприятия
Споделянето на ресурси, услуги и вторични продукти между предприятия от различни промишлени сектори е известно като индустриална симбиоза.

Постигането й зависи от фактори като желанието за сътрудничество, наличието на подходяща законодателна рамка, прозрачността и чисто географската близост между производствените площадки. Индустриалната симбиоза носи на участниците значителни екологични и икономически ползи.

Повторната употреба на странични продукти предполага споделяне на информация между предприятията за това, какво може да предостави всяко едно от тях.

Обикновено се изисква и гаранция за качеството и постоянството в характеристиките на страничния продукт. За повторната употреба на вода от един завод в друг условията са същите.

В метан танковете например може да се използват богати на хранителни вещества отпадъчни води от друга фирма, а в растениевъдството и развъждането на риба могат повторно да бъдат употребени процесни води, за които е сигурно, че не съдържат токсични съединения или патогенни микроорганизми.

При наличие на подходящ контрол производствените води могат да бъдат оползотворени в много индустриални процеси, включващи почистване на материали и палети, регулиране стойността на pH, за промишлена пожарозащита или като процесни промивни води.

В случаи, когато рисковете могат да бъдат управлявани в приемлива степен, индустриалните води могат да бъдат използвани повторно и за напояване на обществени паркове и градини, в строителството, за контрол на запрашаването, в отоплителни/охладителни системи, за измиване на автомобили и дори за промишлени перални.

Повторната употреба на вода в рамките на различни индустриални сектори е приложима най-вече за разположени близо едно до друго предприятия, в които производствените процеси силно зависят от наличието на вода.

Рециклиране
За увеличаване на възможностите за повторна употреба предприятията могат да внедрят системи за пречистване на водите, които могат да включват например езера за стабилизация, капещи филтри, изкуствени влажни зони, както и по-високотехнологични съоръжения като анаеробни реактори с възходящ поток, озонатори, филтри с активен въглен и др.

Изборът на специфичен метод зависи от изискваното крайно качество на водите. Ако водите ще се използват за напояване, те могат да бъдат пречистени в изкуствени влажни зони, в резултат на което в тях остават известни количества хранителни вещества. Недостатъци на този подход са загубата на вода поради евапотранспирация и необходимостта от свободна площ.

Прилагането на някои технологии за пречистване, като мембранната филтрация и третирането с активен въглен например, водят до получаването на вода с по-добро качество от свежата. Пречистените по този начин води могат да бъдат използвани повторно и като процесни.