Jak oszczędzać wodę w przemyśle i redukować ścieki przemysłowe poprzez efektywne instalacje wod.-kan.?
Woda w przemyśle jest niezbędna na wielu etapach produkcji, m.in. do płukania, rozcieńczania czy chłodzenia. Możliwy jest jej odzysk i recykling, ale tylko w części. Najbardziej zanieczyszczone ścieki przemysłowe nie nadają się do ponownego wykorzystania. Często wymagają kilkuetapowego podczyszczenia przed wprowadzeniem do miejskiej sieci lub wód powierzchniowych. Z uwagi na to, odpowiednio zarządzana instalacja wod-kan i oszczędzanie wody w przemyśle są tak ważne.
Spis treści
- Woda w przemyśle i ścieki przemysłowe – wymagania prawne
- Jak wykorzystywana jest woda w przemyśle? Jak oczyszczane są ścieki przemysłowe?
- Jak zarządzać infrastrukturą wod.-kan., by ograniczyć zużycie wody w przemyśle i zminimalizować ścieki przemysłowe?
Woda w przemyśle i ścieki przemysłowe – wymagania prawne
Głównym aktem prawnym regulującym korzystanie z zasobów wodnych oraz gospodarkę wodno-ściekową jest Ustawa – Prawo wodne z 18 lipca 2001 r. Wskazuje ona trzy przypadki korzystania z wód: powszechne, zwykłe i szczególne. W przemyśle zastosowanie znajduje to ostatnie, ponieważ wiąże się zwykle z odprowadzaniem ścieków do wód i poborem wody powierzchniowej. Szczególne wykorzystanie zasobów wodnych wymaga pozwolenia wodnoprawnego.
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzeniu ścieków do wód lub do ziemi, a także w celu rolniczego wykorzystania ścieków oraz w sprawie substancji szkodliwych dla środowiska wodnego reguluje, które substancje w odprowadzanych ściekach są szczególnie niebezpieczne, a jakie należy ograniczyć lub wyeliminować.
Jak wykorzystywana jest woda w przemyśle? Jak oczyszczane są ścieki przemysłowe?
Każdy rodzaj przemysłu korzysta z zasobów wodnych i produkuje ścieki przemysłowe. Woda w przemyśle wykorzystywana jest wszechstronnie: od celów bytowych (pomieszczenia socjalne), przez przygotowanie produkcji, aż po wykorzystanie jako surowiec i zabezpieczenie przeciwpożarowe.
Najbardziej wodochłonne są branże:
- energetyczna,
- paliwowa,
- hutnictwo,
- rafinerie,
- papiernicza,
- spożywcza,
- tekstylna,
- farmaceutyczna,
- meblarska,
- produkcja sprzętów RTV/AGD.
Najefektywniejsze metody ograniczenia zużycia wody w przemyśle to zastosowanie obiegów zamkniętych i powtórnie wykorzystujących wodę, nawet kilkukrotnie. Krążąca w obiegu woda stale jest poddawana procesom podczyszczania, dzięki czemu pozbawiana jest m.in. zawiesin, co umożliwia jej ponowne wykorzystanie. Takie rozwiązania pozwalają zredukować zapotrzebowanie na wodę do 80%.
- Przeczytaj też: Inteligentne liczniki energii – ważny element optymalizacji zużycia prądu w halach przemysłowych
Ścieki przemysłowe najczęściej oczyszczane są w oczyszczalniach na terenie zakładu. W zależności od składu ścieków wykorzystywane są różne metody ich neutralizacji. Najbardziej typowy układ to: sekcja oczyszczania mechanicznego, biologicznego (w reaktorach z osadem czynnym lub na złożach biologicznych) oraz chemicznego. Ścieki przemysłowe o odpowiednich parametrach można przekazać do miejskiej oczyszczalni ścieków lub na uzgodnionych warunkach odprowadzić do wód powierzchniowych.
Ważnym aspektem przy tak dużym wykorzystaniu wody, jakie ma miejsce w przemyśle jest uwzględnienie i zastosowanie systemów retencji.
Polecany artykuł:
Jak zarządzać infrastrukturą wod.-kan., by ograniczyć zużycie wody w przemyśle i zminimalizować ścieki przemysłowe?
Poruszając się w tematyce nowoczesnego zarządzania infrastrukturą wod.-kan. nie można pominąć pojęć tzw. czwartej i piątej rewolucji przemysłowej, nazywanych odpowiednio Przemysł 4.0 oraz Przemysł 5.0. Obie związane są z postępem technologicznym spowodowanym przez sztuczną inteligencję (AI) oraz Internet rzeczy (IoT – Internet of Things).
Przemysł 4.0 wprowadził do branży automatyzację i cyfryzację, a co za tym idzie analizę danych. Jest to podstawą systemów zarządzania produkcją w przemyśle. Piąta rewolucja przemysłowa, zgodnie z raportem Komisji Europejskiej z 2021 r. to zorientowanie na człowieka i jego współpracę z maszynami (www.psi.pl).
Do monitorowania parametrów wykorzystywane są systemy SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), które służą do przekazywania informacji kadrze o stanie technicznym urządzeń. Aby w pełni wykorzystać potencjał tego oprogramowania warto używać go we współpracy z innymi systemami: CMMS (Computerized Maintenance Management System) i MES (Manufacturing Execution System). System CMMS odpowiada za zbieranie informacji o przeglądach, awariach i ułatwia organizację pracy. Z kolei oprogramowanie MES służy do zarządzania produkcją poprzez dostarczani danych umożliwiających optymalizację procesów.
- Przeczytaj też: Woda w przemyśle. Jak ograniczyć zużycie wody w przemyśle?
Inteligentny system zarządzania gospodarką wodno-ściekową pozwala na monitorowanie i kontrolowanie całej infrastruktury. Umożliwia dzięki temu planowanie czynności serwisowych i właściwe utrzymanie obiektu. Analizuje i zbiera dane z urządzeń, takich jak:
- przepływomierze,
- czujniki temperatury,
- przetworniki ciśnienia,
- pompownie,
- osadniki,
- zbiorniki retencyjne.
Dane do systemu przesyłane są za pomocą sieci Wifi lub GSM z możliwością zdalnego dostępu. Jest to znaczne ułatwienie dla obsługi technicznej obiektu, znacznie też podnosi efektywność pracy. Zaawansowane systemy pozwalają na prowadzenie książki obiektu wraz przypomnieniami o konieczności wykonania przeglądów czy innych czynności serwisowych. Zebrane dane można w prosty sposób segregować i filtrować, a także generować wykresy lub raporty pracy urządzeń.
Skuteczne zarządzanie instalacjami wodno-kanalizacyjnymi polega m.in. na (www.acisa.es):
- monitorowaniu ogólnych warunków pracy instalacji,
- sprawdzaniu stanu wody na poszczególnych etapach,
- nadzorowaniu czujników pomiarowych temperatury, ciśnienia, przepływu, mętności, twardości wody,
- monitorowaniu poziomu wody i ścieków w zbiornikach,
- sprawdzaniu parametrów jakościowych wody i ścieków,
- kontroli stanu armatury instalacyjnej: rurociągów, zaworów, zasuw itp.
Wszystkie wymienione cele realizowane są poprzez analizę danych pobieranych z różnego rodzaju urządzeń pomiarowych w czasie rzeczywistym. Co istotne, możliwa jest kompleksowa diagnostyka każdego z urządzeń. W sytuacjach awaryjnych uruchamiane są powiadomienia i alarmy. Oprócz powiadamiania lokalnego dostępne są też opcje zdalne – np. poprzez sms czy pocztę elektroniczną.
Dzięki danym historycznym możliwe jest porównanie zebranych informacji i wyciągnięcie wniosków, aby wyeliminować nieprawidłowości czy przestoje.
Aby zminimalizować zużycie wody w przemyśle i ograniczyć ścieki przemysłowe niezbędne jest szkolenie obsługi z konserwacji i serwisowania instalacji oraz uświadamianie pracowników w zakresie dbania o środowisko.
Biorąc pod uwagę czynniki ekologiczne i ekonomiczne, odpowiednie zarządzanie infrastrukturą wodno-kanalizacyjną w przemyśle jest niezbędne. Zużycie wody w przemyśle i ścieki przemysłowe to poważny problem, szczególnie w czasach katastrofy klimatycznej. Konieczne jest zatem wdrażanie rozwiązań umożliwiających zmniejszenie negatywnego wpływu na środowisko. Dostępne na rynku systemu monitorowania instalacji wod.-kan. to świetne narzędzia do tego celu. Zespół czujników i urządzeń pomiarowych połączonych w jeden system umożliwia stały monitoring, analizę danych oraz w razie konieczności szybką reakcję w sytuacjach awaryjnych. Zdalny dostęp do systemu to kolejny atut. Nowoczesne systemy zarządzania pozwalają na redukcję kosztów, optymalizację procesów oraz brak negatywnego oddziaływania na środowisko naturalne.
