Vacuümverdamper

Afvalwater wordt gezuiverd en nadien hergebruikt in gesloten kringloop. Dat maakt vacuümverdampers DE duurzame oplossing voor de toekomst! 

 

Wat doet een vacuümverdamper?

In een vacuümverdamper wordt het afvalwater verdampt. Die damp wordt vervolgens opnieuw gecondenseerd. De vloeistof die na de condensatie bekomen wordt, noemen we ‘destillaat’. De vervuiling die in het afvalwater zat, wordt sterk geconcentreerd en als een vloeistof afgevoerd: ‘het concentraat’.

Het destillaat is bijna altijd van een betere kwaliteit dan stadswater of regenwater. Afhankelijk van het te behandelen afvalwater kan het in sommige gevallen zelfs gedemineraliseerd water opleveren.

De concentraatstroom is meestal niet meer verder te zuiveren en moet dan ook extern afgevoerd worden. In de meeste gevallen is deze concentraat stroom 5 à 10% van het behandelde afvalwater.  Zo’n 90 à 95% van de inkomende stroom kan dankzij de verdamper hergebruikt worden.

Vacuümverdamper, PCA Water
Vacuümverdamper, PCA Water
Vacuümverdamper, PCA Water

Hoge en lage temperatuursverdamper

Er bestaan twee grote groepen van verdampers:  de hoge- en de lage temperatuursverdampers. Ze werken op verschillende manieren en hebben elk hun voor- en nadelen.

Hoge temperatuursverdampersLage temperatuursverdampers
Mechanische dampcompresssiesysteemWerkingssysteem met vacuümpomp
Operationeel op circa 85 °COperationeel op circa 35°C
Vrij laag energieverbruik (40 tot 60 Wh/l afvalwater)Hoger energieverbruik (circa 140 Wh/l afvalwater) - meerdere systemen in serie kan het elektriciteitsverbruik aanzienlijk doen dalen
Iets gevoeliger voor onderhoudMinder gevoelig voor onderhoud
Meer kans op corrosieMinder kans op corrosie
Meestal voor grotere debieten (>8000l/day)Meestal voor kleinere debieten
Hogere investeringskostLagere investeringskost
  

Types verdampers obv materiaal

Voor beide types van vacuümverdampers, kan er gekozen worden tussen verschillende materialen. Wat betreft de materialen die in contact komen met de vloeistof, kunnen 3 soorten materialen worden gebruikt:

  • Inox 316L: de goedkoopste en meest toegepaste materiaalsoort, maar echter ook het gevoeligst voor putcorrossie.
  • Superduplex: betaalbaar en toch hoge resistentie (veel resistenter aan chlorides en fluorides, die meestal putcorrosie veroorzaken).
  • Hastelloy: meest resistent tegen corrossie, maar anderzijds wel zeer duur.

Zoals hierboven vermeld, is een lage temperatuursverdamper minder gevoelig voor corrosie dan een hoge temperatuursverdamper. Dit komt simpelweg doordat de fluorides en chlorides veel agressiever zijn bij een hogere temperatuur. 

In speciale gevallen kan er ook nog met kunststoffen verdampers gewerkt worden.  Deze zijn bestand tegen zeer corrosieve materialen. Maar dit moet case per case geëvalueerd worden. 
 

Types verdampers obv circulatie

Naast de werkingstemperatuur en het gebruikte materiaal kunnen we ook nog op basis van circulatie een onderverdeling maken in de soorten verdampers:

  • Geforceerde circulatie: de vloeistof wordt door middel van een pomp doorheen de warmtewisselaar gepompt. Deze technologie geeft de beste warmte uitwisseling en vraagt de laagste reinigingsfrequentie. 
  • Natuurlijke circulatie: de vloeistof vloeit enkel op natuurlijke kracht langsheen de warmtewisselaar. Dit gaat veel trager dan bij een geforceerde circulatie (met pomp). Er is veel meer aanlading en is er veel vaker een reinigingscyclus nodig.
  • Met schraper: wanneer de vloeistof veel slib bevat, raden we het gebruik van een schraper aan. De warmtewisselaar wordt continu geschraapt en reiniging is dus maar zelden nodig.

PCA werkt bijna uitsluitend met de geforceerde circulatie en de schraper modellen.
 

Évaporateur, PCA Water
Évaporateur, PCA Water
Évaporateur, PCA Water

Compact en autonoom

Een vacuümverdamper is een toestel dat kan beschouwd worden als een blackbox unit.  Het wordt als één geheel geleverd en heeft zijn eigen elektrische sturing en bediening.

De capaciteit van een unit wordt uitgedrukt in hydraulische capaciteit per dag (liter per dag). Een vacuümverdamper werkt meestal 24h per dag en dit autonoom. Er is maar een zeer beperkte manuele opvolging nodig.

Wanneer de unit te groot wordt gedimensioneerd, wordt het proces minder efficiënt. De verdamper zal dan maar enkele uren per dag werken en zal een aanzienlijke opstarttijd vergen. Tijdens deze opstart wordt er energie verbruikt, maar geen afvalwater verwerkt. 

PCA kan verdampers aanbieden vanaf 150 liter te zuiveren water per dag. Aan de andere zijde van het spectrum zijn er geen limieten. De grootste individuele units zuiveren tot 120 000 liter per dag, maar er kunnen natuurlijk ook verschillende units in parallel geplaatst worden, waardoor zeer grote debieten mogelijk worden.
 

Energietoevoer naar een verdamper

Om water te verdampen, heeft de vacuümverdamper energie nodig. In de meeste gevallen wordt hiervoor elektriciteit gebruikt, want dit is de gemakkelijkste en altijd beschikbare energiebron.

Soms is er stoom (of zeer warm water) beschikbaar. Dit kan ook een interessante energiebron vormen voor lage temperatuursverdampers, zeker wanneer het gaat over restwarmte. Er moet dan ook wel een bron van koelwater voorzien worden (wat relatief goedkoop kan).
 

Reiniging van een verdamper

Een vacuümverdamper werkt continu en autonoom. Na verloop van tijd zal er echter een reinigingscyclus van de installatie nodig zijn om de goede werking van de warmtewisselaar te blijven garanderen. De reiniging gebeurt meestal automatisch en vraagt geen manuele input. Na de reiniging worden de reinigingsvloeistoffen bij het concentraat gevoegd voor afvoer.

PCA gebruikt meestal verdampers waarbij de vloeistof wordt rondgepompt door de warmtewisselaar. Hierdoor is een reiniging maar om de twee weken nodig in de meeste gevallen. Bij andere types van verdampers zijn er vaak om de dag of anderhalve dag reinigingscyclussen nodig.  Dit geeft veel meer afval.
 

Extra indikking op concentraat

Bij grotere installaties wordt er, ondanks de sterke indikking, toch nog een behoorlijke hoeveelheid concentraat geproduceerd per dag.  Er bestaan echter ook speciale verdampers waarmee deze concentraatstroom van de eerste verdamper nog eens extra kan worden ingedikt.  Zo kan er een serieuze volumereductie bekomen worden.

Zo’n tweede stap vacuümverdamper wordt meestal voorzien van een roerwerk om zo het viskeuze slib goed te kunnen verwijderen uit de unit.
 

Voorbehandeling

Wanneer men een vacuümverdamper wil inzetten is het natuurlijk zeer belangrijk om te controleren of een verdamper de gepaste oplossing is. Hiervoor is de nodige expertise en ervaring nodig. PCA heeft deze kennis doorheen de jaren opgebouwd en kan u hiermee helpen.

Tevens kunnen we ook een simulatie doen op het afvalwater om zo te bepalen welke verdamper het best geschikt is voor de toepassing.

Indien er een voorbehandeling nodig is, kunnen we deze ook voorzien. Dit kan gaan van een eenvoudige neutralisatie tot uitgebreidere processen.