Nanofiltracja w zintegrowanym systemie odsalania z wytwarzaniem soli warzonej
- Projekt realizowany w ramach Wspólnego Przedsięwzięcia Narodowe Centrum Nauki i Narodowe Centrum Badań i Rozwoju TANGO 2
- Akronim projektu: NANOS
- Nazwa beneficjenta – Politechnika Śląska
- Wartość projektu – 843 346,00 zł
- Wartość dofinansowania -729 796,00 zł
- Okres realizacji – 01.07.2017 – 30.06.2021
- Kierownik projektu –prof. dr hab inż. Marian Turek
- Strona internetowa: http://nanos-tango2.polsl.pl
- Dofinansowanie – współfinansowany przez Narodowe Centrum Nauki i Narodowe Centrum Badań i Rozwoju
Logo projektu:
Cel projektu:
Zasolone wody kopalniane a szczególnie tzw. solanki kopalniane pochodzące z odwadniania pokładów węgla kamiennego, stwarzają poważny problem ekologiczny. Radykalną poprawę, tzn. zmniejszenie zrzutu soli do rzek, uzyskać można jedynie przez utylizację solanek kopalnianych. W Polsce działa jedna instalacja wytwarzająca sól warzoną z solanek z kopalń Budryk i Dębieńsko o wydajności 100 tys. t soli rocznie (do 2015 roku instalacja ta znana była pod nazwą Dębieńsko). Niestety, w instalacji tej stosuje się bardzo energochłonny system wyparny ze sprężaniem oparów (Vapour Compression, VC) przez co koszt utylizacji jest wysoki. Celem projektu jest zmniejszenie zużycia energii w instalacjach odsalania wód kopalnianych poprzez zastosowanie zintegrowanego systemu: ultrafiltracja (UF) – nanofiltracja (NF) – odwrócona osmoza (RO) – metoda wyparna (MED) – krystalizacja.
Projekt obejmuje realizację:
- Fazy K od 01.07.2017 do 30.06.2018
Kwota dofinansowania NCBR wynosi 86 475,00 PLN - Fazy B+R od 01.07.2018 do 31.01.2020
Kwota dofinansowania NCBR wynosi 643 321,00 PLN
Wartość projektu: 843 346,00 PLN
Wartość dofinansowania: 729 796,00 PLN
Opis projektu bazowego
Projekt badawczy pt. „Nanofiltracja w zintegrowanym systemie odsalania z otrzymywaniem soli warzonej” finansowany ze środków Narodowego Centrum Nauki w latach 2010-2011 (nr. N N209 227738).
Przebadano nanofiltrację jako metodę przygotowania wody morskiej do procesu odsalania w zintegrowanym systemie ultrafiltracja (UF) – nanofiltracja (NF) – odwrócona osmoza (RO) – metoda wyparna (MED) – krystalizacja. W systemie tym koncentrat z metody wyparnej poddawany jest dalszemu zatężaniu i oprócz wody odsolonej otrzymuje się sól warzoną. Wykazano, że proces nanofiltracji można prowadzić w sposób stabilny przy maksymalnym uzysku wody wynoszącym 84,4%. Przy tym uzysku względne nasycenie siarczanem wapnia w retentacie z NF wynosiło 4,8 a odpowiadający mu czas indukcji nukleacji – 53,5 s. Permeat z NF poddaje się następnie odsalaniu metodą RO, z której retentat zatężany jest metodą wyparną do stanu bliskiego nasycenia chlorkiem sodu. Ponieważ NF usuwa większą część siarczanu i wapnia, w węźle wyparnym nie grozi krystalizacja siarczanu wapnia. W oparciu o wyniki badań prowadzonych w projekcie bazowym oszacowano koszt odsalania wody morskiej w proponowanym systemie zintegrowanym. Całkowity uzysk wody wyniósł 78,2%, a uzysk soli 80% (17,7 kg z 1 m3permeatu UF). Przyjmując cenę sprzedaży soli 30 USD/t oraz biorąc pod uwagę powyższy uzysk wody, koszt produkcji 1m3 wody odsolonej wyniósł 0,50 USD/m3 przy założeniu wydajności instalacji 50000 m3/d. Koszt ten jest znacznie mniejszy niż w przypadku odsalania metodą odwróconej osmozy (RO, 0,70 USD/m3) lub metodą wyparną (MED 0,75 USD/m3) przy tej samej wydajności. Rozwiązanie będące wynikiem projektu bazowego daje możliwość znacznego zmniejszenia zużycia energii w stosunku do rozwiązań stosowanych dotychczas do zagospodarowania solanek odpadowych, a udział energii w kosztach jednostkowych wynosi kilkadziesiąt procent.
