Rationeel watergebruik 1 Inhoud 1 Inhoud... 1 2 Rationeel watergebruik... 1 2.1 Inleiding... 1 2.2 Waterbalans... 1 2.3 Waterbronnen... 2 2.4 Belangrijkste waterverbruikende processtappen textiel en mogelijke waterbesparende maatregelen... 3 2.4.1 Processen... 3 2.4.2 Waterbesparende maatregelen... 4 2.5 Hergebruik van gezuiverd afvalwater... 5 2 Rationeel watergebruik 2.1 Inleiding Onder de term rationeel watergebruik dient verstaan te worden het rationeel omspringen met water, zonder het water onnodig te verspillen en/of te vervuilen (cf. duurzaamheidsprincipe). Wat zijn de belangrijkste watergebruikende processtappen voor onze verschillende deelsectoren? Welke waterbronnen kunnen hiertoe ingezet worden en hoeft er altijd hoog kwalitatief water (leiding- en/of grondwater van drinkwaterkwaliteit) gebruikt te worden? Kan er hemelwater of eventueel gezuiverd afvalwater ingezet worden voor de verschillende processtappen? Een eerste stap om te komen tot rationeel watergebruik omvat het maken van een sluitende waterbalans voor het bedrijf. Vervolgens dienen er maatregelen betreffende rationeel watergebruik geformuleerd te worden. Dit zijn enerzijds waterbesparingen zijn, anderzijds het inzetten van andere waterbronnen zoals hemelwater en/of hergebruik van gezuiverd afvalwater. Onze aandacht dient tevens uit te gaan naar maatregelen die de verontreiniging van het afvalwater beperken. Gebruiken van grondstoffen, chemicaliën en hulpstoffen met een zo gering mogelijke negatieve impact: hogere biologische afbreekbaarheid, minder recalcitrante stoffen en minder voor in het water levende organismen giftige en schadelijke stoffen. 2.2 Waterbalans Ieder bedrijf zou een waterbalans met alle ingaande en uitgaande waterstromen dienen op te stellen. Een initiatief van: Met steun van: blz 1/6
Het opstellen van een waterbalans start met de opmaak van een schematisch overzicht in welke (deel)processen water wordt gebruikt en wat er met dat water vervolgens gebeurt (lozen, hergebruik, verdamping, ). Vervolgens worden alle deelstromen (in en uit) gekwantificeerd. Dit kan door middel van meten of door berekeningen te maken, de voorkeur gaat echter naar het meten van de deelstromen. Een waterbalans is pas volledig als het verschil tussen ingaande en uitgaande stromen kleiner is dan 10%. Is het verschil groter, dan dient verder gezocht te worden naar de oorza(a)k(en): vergeten processen, lakken, reinigingscycli, De waterbalans wordt best duidelijk en overzichtelijk voorgesteld, het uiteindelijke resultaat is een schematisch en tabellarisch overzicht van de waterstromen (influent en effluent). 2.3 Waterbronnen Water kan afkomstig zijn van verschillende bevoorradingsbronnen, o.a. leidingwater, grondwater, hemelwater, captatiewater en recuperatiewater. Leidingwater wordt geleverd door één of meerdere waterleidingsmaatschappijen. De hoeveelheid afgenomen water wordt continu geregistreerd met behulp van een teller of meter. Dit water heeft de kwaliteit van drinkwater en is vrij constant qua samenstelling. Nadeel voor de textielnijverheid is enerzijds de hardheid anderzijds de kostprijs t.o.v. de andere waterbronnen, deze laatste varieert tussen 1,21 en 1,86 eur/m³ (prijzen 2010 excl. de gemeentelijke en bovengemeentelijke bijdrage/vergoeding). In Vlaanderen wordt jaarlijks 440 miljoen m³ leidingwater verbruikt, wat overeenkomt met 52% van het totale jaarlijkse verbruik (2000). Grondwater is water dat zich onder het bodemoppervlak in de verzadigde zone bevindt en dat in direct contact staat met bodem of ondergrond. Grondwater dient opgepompt te worden, dit kan op geringe diepte (freatische watervoerende laag) maar ook van op grote diepte opgepompt worden. In Vlaanderen wordt jaarlijks 285 miljoen m³ grondwater verbruikt, wat overeenkomt met 34% van het totale jaarlijkse verbruik (2000). Hemelwater is een verzamelnaam voor regenwater, sneeuw (inclusief dooiwater), hagel, dauw en nevel. De gemiddelde hoeveelheid hemelwater die in België naar beneden valt bedraagt ca. 850 liter per m² en per jaar. Voor hemelwater dat terechtkomt op dakoppervlakken en terreinverhardingen en wordt opgevangen dient voldoende opslagcapaciteit (bv. regenwaterputten) voorzien te worden. In Vlaanderen wordt jaarlijks 9 miljoen m³ regenwater verbruikt, wat overeenkomt met 1% van het totale jaarlijkse verbruik (2000). Onder captatiewater wordt verstaan water afkomstig van een rivier, beek of kanaal, of ander oppervlaktewater. In Vlaanderen wordt jaarlijks 150 miljoen m³ oppervlaktewater verbruikt, wat overeenkomt met 13% van het totale jaarlijkse verbruik (2000). Onder recuperatiewater dient verstaan te worden al dan niet verregaand gezuiverd afvalwater. DW/maart2011 blz 2/6
2.4 Belangrijkste waterverbruikende processtappen textiel en mogelijke waterbesparende maatregelen De belangrijkste watergebruikende processtappen die kunnen optreden bij de veredeling van textiel. Een onderscheid kan gemaakt worden tussen processtappen eigen aan het productieproces en deze die te maken hebben met randactiviteiten. 2.4.1 Processen Productieprocessen wassen van (natuurlijke) niet vezelige substantie (o.a. ruwe wol, vlas, katoen, enz.) wassen (van garens, weefsels, breisels, tapijt voor het verwijderen van o.a. spinfinish, olie, oplosbaar sterkmiddel) zuiveren van vreemde stoffen (carboniseren) zuiveren van het weefseloppervlak (afbranden en blussen, enzymatisch, oxidatief) stabiliseren van wolgaren (chemisch zetten) stabiliseren van de dimensies van weefsels en breisels (b.v. stomen) hydrofiliseren (voorbereiding bedrukken) ontsterken bleken (voorbleken voor verven, volbleken voor witte artikels, optisch bleken) logen en andere alkalische hydrolyseringsprocessen (polyester) verven (uitputten, impregneren, appliceren, injecteren) met aankleuren en fixeren - discontinu, semi-continu en continu verven - massaverven (doperen voor spinnen), spinbadverven, vlokverven (vezel), garenverven (streng, ketting en breisel ), stukverven (weefsel, breisel en tuft), artikelverven (carpetten en kleding) bedrukken - discontinu en continu - analoog en digitaal - direct, transfer, indirect door reserveren of destructie met overdrukken of oververven hoogveredelen nabehandelen koelen spoelen stomen Randactiviteiten poetsen sanitaire / huishoudelijke toepassingen (toiletten, douches, kantine, enz.) stoomproductie proceswaterproductie (ontharden, ontijzeren, filtreren, enz.) DW/maart2011 blz 3/6
2.4.2 Waterbesparende maatregelen Enkele voorbeelden van mogelijke waterbesparende maatregelen Management op elkaar afstellen van processtappen, processtappen integreren vlotuitsleping en -vermenging reduceren door mechanisch ontwateren zoals afpersen of vacuümafzuigen continue wassen: - doordachte machine-, proces- en productkeuze (integratie met andere behandeling op dezelfde lijn) - intensiever contact tussen bad en weefsel met kleine hoeveelheden waswater in plaats van indompeling (via sproeiers en doorgaand via rollen) - betere mechanische impregnatie en extractie (afzuiging, afpersing) van weefsel tussen verschillende compartimenten of na elke uitwisseling - tegenstroom over de ganse waslijn en in elk compartiment discontinue wassen: - optimalisatie spoelproces (o.a. heet wassen, meerdere malen spoelen met kleine hoeveelheden spoelwater, tegenstroom, gemengd koelen, enz.) - spoelen in volbad (verdunnen beperken) spoelbad gebruiken als ontvettingsbad, eerste wasbad of aanmaak verfbad van volgende partij Beperken van de gebruikte hoeveelheid water bleken - continu voorbehandeling: efficiënte spoel- en wasinrichtingen toepassen - discontinubleken: pseudo-tegenstroom principe toepassen (door opslaan van de spoelbaden en hergebruik voor een volgende batch) - individuele peroxidebleek vermijden volgens het pad-steam proces aankleuren of de voorbereiding ervan - vacuümslotextractie gebruiken in 5 typische processen: - ontwateren voor het drogen - ontwateren om het nat-op-nat opbrengen van chemicaliën te bevorderen - verwijderen van ongewenste chemicaliën bij het uitwassen - minimale applicatie van chemicaliën - besproeien, bevloeien en afzuigen bij spoelen (verdunning + verwijdering) - volbad doorspoelen in overloop vervangen door continu spoelen buiten bad - uitvervingen plannen met progressieve toename van de kleurdiepte (en terug) - machines gebruiken met een laag totaal watergebruik (bv. laatste generatie digitale injectie) - zo mogelijk volledig digitaal werken om stalen te beperken - hoge druk wasinstallaties gebruiken voor de drukzeven - tegenstroomwassen toepassen voor het reinigen van drukdoek DW/maart2011 blz 4/6
- hergebruik van waswater uit voorwas voor nawas verfprocessen - spoelen na verven: volgens diepte en tint (kleurmeting, eventueel automatisch) - haspelkuipverven: aflaten van bad, voorkomen overloop, spoelen bij uittrekken - continu verven: auto-waterstop, tegenstroomspoelen, horizontale wasmachine Hergebruik van proceswater - productiewater zo lang mogelijk hergebruiken als technisch zinvol is - koelwater hergebruiken - baden hergebruiken - proceswater hergebruiken in andere textieloperaties - als spoelwater in een ander proces - als spoelwater in continu tegenstroom wassen - van ontvetten voor ontsterken of kuisen machine - van merceriseren na indampen en gerecupereerde loog voor wassen, bleken en bevochtigen - tegenstroomwassen / spoelen - drainagewater gebruiken als proceswater - koelwater hergebruiken (gesloten koelwatersysteem) 2.5 Hergebruik van gezuiverd afvalwater Weefsels en gebreide artikelen vereisen waterintensieve processen om aan de gestelde kleur en echtheidseisen te voldoen. De proceswaterkwaliteit is van zeer groot belang voor de stabiliteit van de productie (kleur en echtheden) en de kwaliteit van de weefsels. Onthard water wordt voor de meeste processen gebruikt, hoewel bepaalde processen ook water met een mindere kwaliteit kunnen gebruiken. Tertiaire proceswaterbehandeling zoals zandfilters worden toegepast bij verhoogde aanwezigheid van andere stoffen zoals zwevende stoffen. Belangrijkste bezorgdheden binnen de textielindustrie zijn: - garantie van waterkwaliteit - verminderen van afzetting van zouten en onopgeloste stoffen - verminderen van productiekosten De vereiste waterkwaliteit is sterk gerelateerd aan het proces waarvoor het water bestemd is. Kritische parameters zijn: - restanten van kleurstoffen - oxidatie- en reductiemiddelen kunnen zowel kleurstoffen als de hulpmiddelen aantasten - ph-waarde - hardheidszouten afkomstig van calcium- en magnesium - elektrolyten aanwezig onder de vorm van anorganische zouten en/of textielhulpmiddelen - metaalionen zoals ijzer of magnesium - drogestof gehalte DW/maart2011 blz 5/6
De meeste van dergelijke stoffen kunnen slechts verwijderd worden mits toepassing van technieken zoals ultrafiltratie en omgekeerde osmose. EFFLUENT POLISHING: typisch stroomschema 52 Afvalwater nabezinking ZS: [5-30 mg/l] Beluchting slibrecirculatie overschot slib ZS: [2-10 mg/l] Waswater zandfilters ZS: [< d.l.] Proceswater Terugspoelwater ultrafiltratie Membrane modules Concentraat Hoog kwalitatief water dient te voldoen aan een aantal minimumvereisten, in onderstaande tabel wordt een overzicht gegeven. Vier verschillende bronnen worden weergegeven: onthard water, gezuiverd afvalwater, drinkwater (PCV s) en de vereiste voor de Confederation of British Wool Textiles (CBWT). Bron: Aquafit4use, Water quality demands in paper, chemical, food and textile companies, 13 april 2010 DW/maart2011 blz 6/6