Genbrug af procesvand fra reaktivfarvning af bomuld

8. Miljøvurdering af teknologien

For at kalde teknologiændringen for »renere teknologi« skal den indebære en miljøforbedring. Intuitivt tyder meget også på, at det er tilfældet, som det fremgår af beskrivelsen hidtil. Men for at kunne dokumentere miljøforbedringen kræves en egentlig miljøvurdering af bomuldsfarvningen, som den ser ud før og efter ændringen. For hvad nu hvis membrananlægget f.eks. bruger fire gange så meget energi i form af el, som der spares ved genbrug af det varme vand?

Livscyklusvurdering

En sådan miljøvurdering var ikke med i projektets budget, men der viste sig mulighed for at gennemføre den via et eksamensprojekt fra Danmarks Tekniske Universitet på genbrug af skyllevandet ved membranfiltrering. Miljøvurderingen er en såkaldt livscyklusvurdering, hvor alle de indførte ændringer så vidt muligt inkluderes. Det indebærer bl.a., at membrananlæggets miljøpåvirkninger er vurderet »fra vugge til grav«, dvs. fra fremstilling af de materialer, der indgår i anlægget, og fremstilling af alle anlæggets komponenter over brugen af anlægget i dets levetid til bortskaffelsen efter brug. Også andre væsentlige ændringer er inkluderet, f.eks. de ændringer som det reducerede vandforbrug medfører i form af energi til oppumpning og rensning. I miljøvurderingen blev der taget udgangspunkt i den optimerede recept, dvs. højtemperaturdrift og ingen kemikalier til udvaskningen. Vurderingen er udført efter UMIP-metoden (Wenzel, H. et al., 1996). Der henvises til delrapport 12 for en nærmere gennemgang af arbejdets omfang. Figur 45 viser miljøvurderingens resultat.

(21 Kb)

Figur 45. Miljøvurdering af ændret udvaskeprocedure inklusive genbrug af skyllevandet ved membranfiltrering (Delrapport 12, A. Seilund og C.B. Nielsen)

Miljøvurderingen viser, at der er store miljøfordele ved at indføre ændringen i udvaskeprocedure. Energiforbruget til udvaskningen reduceres til en tredjedel, vandforbruget reduceres til 10% og kemikalieforbruget elimineres. Bemærk, at nyttevirkningsgraden ved el-produktionen er inkluderet i vurderingen, dvs. der er for alle de energiformer, der indgår, regnet tilbage til det primære input af energi som brændsler for situationen både før og efter ændringen. Miljøpåvirkningerne vist i figurens højre side kommer primært fra energiforbruget. Når forbedringerne på miljøpåvirkningerne ikke er lige så store som for energiforbruget isoleret set, er det fordi membrananlægget bruger dansk el fremstillet ud fra kul, mens den sparede energi er varme fremstillet ud fra naturgas på Martensens Fabrik. Afbrænding af kul bidrager ganske enkelt mere til de viste effekttyper pr. MJ energi end naturgas, fordi det ikke er så energieffektivt som gas pr. 9 CO₂ udledt, og fordi det indeholder svovl og medfører udledning af mere kvælstofoxid end afbrænding af gas. Den tredje søjle i højre side af figuren viser, hvor stor forbedringen ville være, hvis elektriciteten til membrananlægget blev fremstillet i et gasfyret kraftvarmeværk (f.eks. et lille motor/generator anlæg) og med en samlet nyttevirkning på størrelse med afbrænding i et gasfyr.

Miljøvurderingen omfatter ikke aktivt kul behandlingen og genbruget af farvebadet og første skyl. Så på dette punkt må vi nøjes med en overslagsberegning.

Aktivt kul anlægget

Kullene adsorberer 0,25 kg farvestof pr. kg kul. Med et gennemsnitsindhold af farvestof i farvebad plus første skyl på 500 g/m³ (hvilket er højt sat) skal der altså 2 kg kul til at behandle 1m³ vand. Kullene indeholder 25 MJ/kg som brændværdi. Antages det, at der går samme energimængde til fremstilling af kullene (det vurderes at være en meget konservativ antagelse) vil kullenes samlede energi indhold være 50 MJ/kg eller 100 MJ for de 2 kg. Men kullenes brændværdi nyttiggøres ved forbrænding og fortrænger da andre brændsler med omkring 25 MJ/kg afhængigt af hvor stort vandindhold, der er tilbage i kullene, når de skal brændes. Det samlede energiforbrug ved brug af aktivt kul anlægget er således max. 50 MJ/m³ procesvand behandlet.

Energibesparelse pr. m³

Vandet er 50 grader varmt. Hvis vi antager, at der spares 80% af energiindholdet ved genbrug af varmt vand svarer det til en besparelse på omkring 170 MJ pr. m³.

Regnestykket tyder meget på, at det energimæssigt er favorabelt at genbruge vandet alene betinget af vandets varmeindhold. Hertil kommer de sparede salte, der også indebærer en besparelse af fremstillingsenergien for saltene, samt den miljømæssige fordel i den sparede udledning af saltholdigt, farvet vand.