L'acqua che utilizziamo nelle nostre case proviene da diverse fonti, tra cui acque superficiali (laghi, fiumi e torrenti), acque sotterranee (falde acquifere) e forniture idriche comunali. A seconda della fonte, l'acqua può essere contaminata da una serie di impurità, tra cui batteri, virus, metalli pesanti, sostanze chimiche e minerali disciolti.
Industrie come quella mineraria, energetica, tessile, petrolifera, del gas e petrolchimica necessitano del trattamento delle acque reflue per le loro attività. Utilizzano grandi volumi di acqua per vari scopi, come il raffreddamento, l'alimentazione delle caldaie, i requisiti di processo, ecc. Le acque reflue generate dalle loro attività contengono una varietà di impurità, tra cui minerali disciolti, solidi sospesi, olio e grasso, metalli pesanti e sostanze chimiche.
L'evaporazione dell'acqua è un processo in cui l'acqua viene convertita dallo stato liquido in vapore acqueo. Ciò può avvenire attraverso processi naturali o artificiali, grazie a tecnologie come gli evaporatori d'acqua. Il trattamento dell'acqua, invece, è il processo che rende l'acqua adatta all'uso. Ciò può comportare filtrazione, purificazione e/o disinfezione.
Trattamento dell'acqua
Il trattamento dell'acqua comporta la rimozione dei costituenti nocivi e la sua sicurezza per il consumo umano. Il trattamento dell'acqua è importante sia per l'acqua potabile che per le acque reflue. L'obiettivo del trattamento delle acque reflue è produrre acqua pulita che possa essere reimmessa nell'ambiente in modo sicuro. Per poter essere reimmessa nell'ambiente, l'acqua deve soddisfare determinati standard di qualità. Ogni Stato o nazione ha delle linee guida che aiutano a ridurre i rischi per la salute pubblica e l'ambiente.
Il trattamento delle acque reflue è un'ottima soluzione ambientale per salinasalamoia, acqua acida, caustica o di miniera. Il trattamento dell'acqua può assumere diverse forme, a seconda del tipo di acqua da trattare e del risultato desiderato.
Sia l'evaporazione che il trattamento dell'acqua sono importanti per motivi diversi. L'evaporazione dell'acqua è importante per rimuovere l'acqua dalle superfici o dalle aree in cui non è desiderata. D'altro canto, il trattamento dell'acqua viene quasi sempre effettuato per renderla sicura per il consumo umano o per la dispersione nell'ambiente. Il trattamento dell'acqua può essere effettuato con vari metodi, tra cui la filtrazione, l'osmosi inversa, la purificazione a raggi ultravioletti e la distillazione.
Filtrazione dell'acqua
La filtrazione è un processo che rimuove le particelle dall'acqua facendola passare attraverso un filtro. Esistono diversi tipi di filtri, come i filtri a carbone attivo, i filtri a cartuccia e i filtri a sabbia.
Trattamento a osmosi inversa
L'osmosi inversa è un processo che rimuove le sostanze disciolte dall'acqua facendola passare attraverso una membrana semipermeabile.
Depurazione dell'acqua a raggi ultravioletti
La depurazione a raggi ultravioletti è un processo che utilizza la luce ultravioletta per uccidere i batteri e altri microrganismi presenti nell'acqua.
Distillazione dell'acqua
La distillazione è un processo che rimuove le sostanze disciolte dall'acqua facendola evaporare.
Trattamento delle acque reflue - Vantaggi e svantaggi
I vantaggi del trattamento delle acque reflue sono molteplici, come ad esempio:
- Rimozione dall'acqua di contaminanti nocivi che potrebbero causare gravi problemi di salute con velocità di reazione rapida
- Le reazioni chimiche non producono fanghi in eccesso o carbonio esaurito
- Assicuratevi che l'acqua sia potabile e rimuovete qualsiasi sapore o odore sgradevole.
- Rendendo l'acqua adatta a diversi scopi, come l'irrigazione, l'industria e l'uso domestico.
- Rimuove almeno 98% di contaminanti organici
Tuttavia, il trattamento dell'acqua presenta anche alcuni svantaggi, quali:
- Richiede una quantità significativa di energia elettrica
- Tempi lunghi per l'implementazione di questa soluzione, in genere 3-4 mesi.
- Manutenzione costante con pulizia e sostituzione delle parti
- Costi - Il trattamento delle acque reflue può essere costoso, con costi OPEX pari a $2 per m3 di acqua trattata.
- Il trattamento delle acque reflue richiede l'uso di sostanze chimiche, come il cloro, che è collegato al cancro.
- Incapacità di gestire le variazioni della qualità dell'acqua in ingresso
- Il processo chimico di trattamento dell'acqua deve essere mirato a contaminanti specifici.
- Per il trattamento delle acque reflue vengono utilizzate grandi quantità di perossido e sostanze chimiche.
- Il processo rimuove solo il materiale organico
Evaporazione dell'acqua
L'evaporazione dell'acqua è un processo naturale in cui l'acqua si trasforma da liquido a vapore. Questo può avvenire attraverso processi naturali o artificiali. Un esempio di processo artificiale è la desalinizzazione dell'acqua, in cui il sale e altri minerali vengono rimossi dall'acqua di mare per renderla potabile.
L'evaporazione naturale dell'acqua avviene quando l'acqua viene riscaldata dal sole o dal vento, provocando un cambiamento di stato da liquido a vapore. Questo processo è responsabile della formazione delle nuvole e delle precipitazioni, come pioggia e neve.
L'evaporazione meccanica dell'acqua è un altro processo che può essere utilizzato per rimuovere l'acqua da superfici, dighe e strutture di stoccaggio degli sterili. Spesso ciò avviene per prevenire la corrosione o la dispersione di metalli e sostanze chimiche nocive nell'ambiente.
Evaporatori meccanici ad acqua
Gli evaporatori Minetek utilizzano un processo noto come evaporazione potenziata meccanicamente (MEE). L'evaporazione viene potenziata dall'evaporatore Minetek principalmente in due modi. L'acqua di alimentazione viene erogata ad alta pressione a una serie di ugelli di fratturazione. Ciò produce milioni di gocce al secondo, con un conseguente aumento massiccio dell'area superficiale, molto superiore a quello che si potrebbe ottenere in pratica con un bacino di evaporazione.
Gli evaporatori Minetek utilizzano anche una ventola per aumentare la velocità del vento a più di 150 km/h, aumentando così il tasso di evaporazione ben oltre quello del Pan Evaporation Rate (PER) ambientale (a cui sono limitati gli stagni di evaporazione). In parole povere, Minetek ha preso un processo naturale (l'evaporazione solare dal sole) e lo ha migliorato meccanicamente attraverso l'uso dell'evaporatore meccanico Minetek.
L'evaporazione meccanica dell'acqua offre una serie di vantaggi significativi rispetto al trattamento dell'acqua, tra cui:
- È un processo naturale che non richiede pretrattamenti chimici.
- È molto efficiente nel rimuovere l'acqua dalle superfici
- Significativi risparmi CAPEX
- Risparmio OPEX a $0,20 per m3 evaporato
- Nessun flusso di rifiuti
- Non è necessario un operatore
- Rapida implementazione dei sistemi
- Manutenzione molto ridotta
- Nessuna parte in movimento
- Non è sensibile alle variazioni della qualità dell'acqua di alimentazione
- Ingombro e potenza minimi richiesti
- Gli evaporatori sono molto mobili e robusti
- Tuttavia, l'evaporazione meccanica dell'acqua presenta anche alcuni svantaggi, quali:
- Tempo: il processo di evaporazione di grandi quantità può essere lento, il che lo rende un'ottima soluzione per la gestione dell'acqua a lungo termine.
- Non è adatto per applicazioni in cui l'acqua deve essere rimossa rapidamente, come nel caso di inondazioni improvvise.
Evaporazione dell'acqua e trattamento dell'acqua - Mini caso di studio
Un cliente minerario di Minetek, situato nel freddo clima stagionale del Canada, sta cercando di utilizzare fino a 50 evaporatori da 600/300. Questo sistema dovrebbe evaporare 9800 GPM in quel particolare clima. Il costo degli evaporatori si aggirerebbe intorno a $23.000.000,00 di dollari USA. L'alternativa sarebbe quella di aumentare la capacità di trattamento delle acque. Il costo di tale operazione nel sito della miniera si aggirerebbe intorno a $100.000.000,00 di dollari USA. Pertanto, i costi associati all'evaporazione dell'acqua sono 5 volte inferiori, il che rappresenta un valore immenso e fornisce significativi risparmi CAPEX e OPEX su tutta la linea. Soprattutto rispetto al trattamento tradizionale dell'acqua o alla costruzione di nuove dighe.
Confronto tra i clienti
- Trattamento dell'acqua - Trattamento di 15 ML/giorno CAPEX USD $40,000,000.00
- Sistema di evaporazione Minetek - Evapora 15 ML/giorno CAPEX USD $4.030.856,00
- Risparmio CAPEX approssimativo = $35.969.144,00 USD
Uno dei vantaggi principali degli evaporatori Minetek è che la tecnologia consente ad alcuni dei nostri clienti di rinviare o ridurre le dimensioni delle dighe di stoccaggio degli sterili, di rinviare i sollevamenti del TSF o di eliminare del tutto la necessità di costruire una nuova diga.
Come sappiamo, il costo per la costruzione o l'innalzamento di una TSF o di una diga di stoccaggio è estremamente oneroso in termini di capitale. Un esempio è quello di un recente cliente di una miniera d'oro che ha un costo di capitale di $25 milioni di dollari all'anno per innalzare il TSF.
L'alternativa all'innalzamento della diga era l'implementazione di un sistema di evaporazione Minetek per abbassare il livello dell'acqua e, di conseguenza, rinviare il sollevamento della TSF per alcuni anni.
- Costo annuo per il sollevamento della diga sugli sterili = $25 milioni di USD
- Costo del sistema di evaporazione Minetek $3,5 milioni di USD
- Risparmio del primo anno = $21.509.048,00 USD
- Risparmio del secondo anno = $46.509.048,00 USD
- Risparmi del terzo anno = $71.509.048,00 USD
Sulla base della stima dei costi di capitale di cui sopra e rispetto ai costi di capitale associati all'innalzamento del muro della diga, i risparmi sono significativi.
Evaporatori d'acqua Minetek
Il sistema di evaporazione Minetek funziona scaricando l'acqua attraverso un ugello di fratturazione unico e brevettato. Questo ugello è stato progettato per ottenere le dimensioni corrette delle molecole d'acqua attraverso la fratturazione, per massimizzare le prestazioni attraverso la riduzione delle gocce e la frammentazione diretta dell'acqua. L'acqua viene quindi iniettata in un flusso d'aria ad alto volume/alta velocità per spingerla nell'atmosfera. Aumentando il tempo di sospensione e l'esposizione agli elementi ambientali esterni.
Si tratta di un processo continuo, in cui l'aria ambiente viene reintegrata tramite un'unità di soffiaggio a palette ad alte prestazioni all'interno dell'evaporatore. L'aria viene prelevata da un ambiente fresco per mantenere e ottenere la massima evaporazione possibile.
La nostra tecnologia di evaporazione può aiutarvi a evitare la costruzione di un altro impianto di trattamento delle acque o almeno a costruirne uno molto più piccolo. Il trattamento delle acque è sempre costoso e nel clima attuale i costi stanno salendo alle stelle con le materie prime per il CAPEX e i costi OPEX per i materiali di consumo. Visualizza la nostra gamma completa di impianti galleggianti e a terra evaporatori modelli.