60% економії: Китай запустив завод, який перетворює відходи на корисну сіль

Великомасштабний опріснювальний комплекс у промисловій зоні Цаофейдянь міста Таншань, провінція Хебей (Китай), розпочав пробне виробництво. Завод, розроблений у співпраці між компанією Tangshan Sanyou Group та академічними експертами, працює за замкненою циклічною моделлю, яка дає змогу повертати цінну хімічну сировину з токсичного концентрованого розсолу за значно менших витрат енергії, ніж за стандартними технологіями.

За повідомленнями, підприємство скорочує споживання електроенергії на 60% і перетворює мільйони тонн відпрацьованого розсолу, що утворюється під час опріснення, на хімічну сіль. Зрештою, ця інновація перетворює небезпечні відходи опріснення на прибутковий виробничий ресурс, пропонуючи довгострокове вирішення проблеми забруднення моря в затоці Бохай.

Інновація із замкненим циклом

Опріснювальні установки добувають прісну воду з морської за допомогою таких технологій, як зворотний осмос, що відокремлює молекули води від решти морської води. Оскільки значна частина рідини видаляється, у розчині, що залишається, зберігаються всі початково розчинені солі, важкі мінерали та хімічні речовини для очищення, але вже в набагато меншому об’ємі. Цей концентрований розчин із надзвичайно високою солоністю утворює потік токсичних відходів, відомий як розсіл. Якщо скидати його безпосередньо в океан, концентрація солей може завдати шкоди морським екосистемам.

“Завод обробляє відпрацьований розсіл, використовуючи співвідношення перетворення три до одного. Замість того, щоб скидати токсичні відходи в уразливі екосистеми, підприємство працює за суворою моделлю замкненого циклу. З кожних трьох тонн необробленого відпрацьованого розсолу отримують дві тонни прісної води та одну тонну розсолу з надзвичайно високою концентрацією солей — 120 грамів на літр”, — повідомляє South China Morning Post (SCMP).

Цей очищений розчин транспортують трубопроводом завдовжки 50 км до розташованого неподалік хімічного заводу, де його використовують як сировину для виробництва кальцинованої соди. Вона застосовується у виробництві скла, металургії, паперу, текстилю та харчовій промисловості. Чжао Лінь, керівник відділу досліджень і розробок Tangshan Sanyou Group, зазначи

“Цей проєкт є “найбільшим” і найенергоефективнішим у своєму роді у світі. Завод використовує на 60% менше електроенергії, ніж стандартні методи опріснення, для створення економічної вартості на суму 10 000 юанів ($1490)”, — пояснив Чжао в інтерв’ю виданню Science and Technology Daily.

Для досягнення цього результату також довелося подолати такі проблеми, як утворення накипу. Зазвичай під час концентрування розсолу до надзвичайно високих рівнів такі мінерали, як кальцій, магній і сульфати, інтенсивно випадають в осад. Вони забивають труби та пошкоджують крихке фільтраційне обладнання, подібно до накипу в чайнику.

Спеціалізовані мембранні компоненти

Дослідники також зіткнулися зі складним економічним і технічним завданням: утримувати сіль у розсолі протягом усього процесу. Щоб розв’язати цю проблему, дослідники Tangshan Sanyou Group розробили чотириетапний процес із використанням спеціалізованих мембранних компонентів, які вибірково відфільтровують кальцій і магній, зберігаючи чистий хлорид натрію.

“Проєкт має фінансові та екологічні переваги. Традиційні технології використовують надзвичайно високий тиск, щоб проштовхувати воду крізь мембрани за високої солоності, що збільшує витрати електроенергії та пошкоджує обладнання. Tangshan Sanyou уникає застосування такого тиску завдяки багатоступеневому підходу, що забезпечує скорочення експлуатаційних витрат”, — пише Interesting Engineering.

Після виходу на третій етап проєктної потужності завод перероблятиме майже 100 мільйонів тонн концентрованої морської води щороку. Це одне підприємство могло б назавжди позбавити затоку Бохай одного з найбільших промислових джерел забруднення. Нині глобальні ініціативи здебільшого перебувають на рівні пілотних проєктів або досліджень. Завдяки величезним масштабам, безпосередньому зв’язку з виробництвом кальцинованої соди та скороченню енергоспоживання комплекс у Таншані вирізняється серед них рівнем розвитку.

Новий китайський опріснювальний завод скорочує енергоспоживання на 60% і перетворює відходи на корисну сіль. Фото: Getty Images / Interesting Engineering

Саудівська Аравія, найбільший у світі виробник опрісненої води, інвестує в інфраструктуру нульового скидання рідких відходів (ZLD) і видобування корисних компонентів із розсолу через проєкти NEOM та Saline Water Conversion Corporation (SWCC). Ці проєкти зосереджені на вилученні хлориду натрію високої чистоти, магнію та літію з концентрованих скидів для постачання сировини хімічній промисловості.