Studi kasus dengan Severstal: Pemisahan pendingin bekas
Klien
Fasilitas Severstal, Cherepovets Steel Mill, adalah pabrik baja terbesar kedua di Rusia. World Wildlife Fund menempatkannya di antara sepuluh perusahaan pertambangan dan metalurgi yang paling bertanggung jawab terhadap lingkungan di Rusia. Pabrik mematuhi peraturan lingkungan dan terus meningkatkan pengelolaan limbahnya - mengurangi jumlah limbah dan emisi karbon dioksida.
Tujuan
Untuk membuang cairan pendingin bekas sedemikian rupa untuk:
-
Kurangi seminimal mungkin residu yang tidak dapat terdegradasi yang dibuang;
-
Bersihkan air yang tersisa sehingga konsentrasi produk minyak bumi tidak melebihi 10 mg/dm3 dan nilai pH berada dalam kisaran 6,5-8,5;
-
Jangan gunakan metode penguapan, yang mengharuskan emulsi dipanaskan hingga 85-95°C. Hal ini menyebabkan biaya energi yang tinggi dan emisi karbon dioksida hingga 2.500 ton per tahun.
Solusi
Analisis dan pemilihan solusi
Ketika para ahli dari Biomicrogels® mulai memeriksa sampel limbah pendingin pabrik, menjadi jelas bahwa limbah tersebut memiliki komposisi yang sulit. Setiap cairan pendingin memiliki konsentratnya sendiri, yang komposisinya merupakan rahasia dagang yang dijaga ketat. Oleh karena itu, tidak mungkin untuk segera menentukan, reagen mana dalam jumlah berapa yang akan dapat memisahkan emulsi ini atau itu.
Setelah uji laboratorium, para spesialis memilih koagulan dan menentukan dosis di mana persyaratan pelanggan untuk air yang diolah dapat dipenuhi.
BMG-P2 digunakan karena
-
cocok untuk perawatan emulsi persisten seperti limbah pendingin;
-
ramah lingkungan: didasarkan pada bahan baku nabati. Hal ini sesuai dengan strategi lingkungan pabrik.
Dua digit terakhir dalam nama reagen menunjukkan konsentrasi larutan. BMG-P202 adalah larutan koagulan 2%
Selain koagulan, tiga bahan kimia lainnya diperlukan untuk pengolahan emulsi - asam nitrat, aktivator dan soda abu. Beginilah cara mereka digunakan dalam perawatan cairan pendingin:
-
Emulsi minyak-air diolah dengan asam untuk mendestabilisasi dan melepaskan sebagian produk minyak yang dikandungnya.
-
Larutan koagulan dan aktivator yang berfungsi disuntikkan. Ini mengikat partikel produk minyak bumi dalam kelompok-kelompok, yang mengendap dalam endapan yang larut rendah.
-
Lumpur dipisahkan dengan cara mengendap dan dikeluarkan dari air.
-
Larutan soda yang berfungsi ditambahkan ke air, yang mengoreksi pH ke nilai yang diinginkan.
-
Air yang telah dimurnikan dan diklarifikasi disaring.
Tidak seperti penguapan, metode pemisahan cairan pendingin ini tidak memerlukan pemanasan apa pun, yang berarti tidak ada biaya listrik dan tidak ada emisi karbon dioksida.
Pengujian
Selanjutnya, tim Biomicrogel® perlu mengetahui dosis yang tepat dan metode pembuangan yang sesuai untuk lumpur yang dihasilkan setelah pemisahan cairan pendingin. Semakin sedikit lumpur yang dibuang ke TPA atau pirolisis, semakin baik.
Uji coba dilakukan dalam kondisi nyata - pada peralatan bagian emulsi minyak di pabrik dan dengan volume operasi pendingin mutakhir yang berasal dari produksi - sekitar 300 m3 per hari.
Pengujian dilakukan sebelum rencana rekonstruksi peralatan bagian MEO, sehingga terdapat kesulitan akibat peralatan yang sudah usang. Misalnya, flotator dan filter pengolahan air terkontaminasi dengan produk minyak dan tidak hanya gagal memurnikan air, tetapi juga mencemarinya kembali. Pompa dosing reagen tidak dapat mengatasi jumlah cairan pendingin yang digunakan dan tangki reagen terlalu kecil.
Selama pengujian, Biomicrogel® menentukan kualitas cairan pendingin yang digunakan dan memilih dosis kimia yang efektif.
Untuk mengetahui cara meminimalkan volume residu setelah pemisahan emulsi, tim menguji tiga opsi pengentalan:
-
Pengurasan tricanter tanpa alkalisasi sebelumnya - nilai pH lumpur tidak berubah.
-
Pencucian aliran lumpur dengan larutan soda abu yang berfungsi dan mengumpankannya ke tricanter.
-
Pengentalan dengan sedimentasi dan penyesuaian pH selanjutnya dengan soda abu.
Pada versi pertama, flok lumpur dipecah oleh gaya sentrifugal, tidak mengendap, dan masuk ke aliran fugate. Mengentalkan lumpur dengan cara ini tidak mungkin dilakukan. Varian kedua ditolak karena kandungan minyak dalam cairan pendingin bekas rendah. Penggunaan varian ketiga telah memungkinkan untuk memusatkan lumpur dan mengurangi bagiannya dari 15-20% hingga 2-3% dari volume pendingin yang diproses sehingga tim telah berhenti di atasnya.
Setelah penebalan dengan sedimentasi, hingga 15 liter produk minyak dapat dipisahkan dari 1 m3 lumpur.
Tricanter memisahkan lumpur menjadi dua fase dengan kepadatan yang berbeda - larutan koagulan Biomicrogels® yang diencerkan dan produk minyak bumi
Hasil
Pengujian yang berhasil telah menunjukkan bahwa koagulan Biomicrogel® membantu untuk:
- Bersihkan air sampai tingkat yang diperlukan. Kandungan minyak berkurang dari 2.500 mg/dm3 menjadi 1,6-7,8 mg/dm3 dan nilai pH mencapai 7,6. Air yang diolah dengan indikator tersebut dapat dikembalikan ke siklus teknologi alih-alih dibuang ke instalasi pengolahan.
Eksperimen telah menunjukkan bahwa konsentrasi produk minyak bumi dalam air yang diolah akan kurang dari 1 mg/dm3, jika dosis koagulan dan aktivator ditingkatkan sebesar 10%.
- Menguraikan cairan pendingin tanpa pemanasan. Proses ini berlangsung pada suhu alami 22-27°C, sehingga tidak ada biaya listrik dan tidak ada emisi CO2 ke atmosfer.
- Mengurangi volume limbah. Teknologi yang dipilih membantu mengurangi jumlah lumpur dari 10 menjadi 2% dari cairan pendingin yang diproses dan mengirim limbah lima kali lebih sedikit untuk dibuang.
Biomicrogels® juga mengusulkan rencana untuk meningkatkan peralatan di bagian emulsi minyak. Implementasinya akan membantu meningkatkan kapasitas pabrik dari 300 menjadi 800 m3/hari tanpa mengorbankan kualitas air yang diolah.
