OMGEKEERDE OSMOSE VOOR VEILIGE VERZORGINGSPRODUCTEN

Kwalitatief laswerk draagt bij aan hoogwaardig proceswater

De productie van hoogwaardig gedemineraliseerd proceswater, vertrekkend van gewoon stadswater: voor die taak stond Waterleau, in opdracht van een Amerikaanse gigant in ‘baby care’-producten. Gebruikmakend van de HRRO-technologie, kon de Belgische specialist in watertechnologie uiteindelijk een geleidbaarheid onder de 1,3 μS garanderen, met een ‘recovery’ van 96%. Het technologiebedrijf deed hierbij in onderaanneming een beroep op de expertise van Hyline, voor alle leidingwerk van de skid. “Het laswerk is immers mee bepalend voor de uiteindelijke waterkwaliteit”, zegt projectmanager Thomas Aertsen van Waterleau.

Specialist in watertechnologie

Waterleau is opgericht in 2000 en heeft zijn hoofdvestiging in het Belgische Wespelaar, in Vlaams-Brabant. Het bedrijf is evenwel wereldwijd actief en heeft lokale kantoren in Frankrijk, Duitsland, de Verenigde Staten, Marokko en Zuid-Afrika. Het technologiebedrijf is van oorsprong gespecialiseerd in de afvalwaterzuivering, maar de jongste jaren diversifieerden ze de activiteiten richting de proceswatertechnologie en het hergebruik van water. Daarbij levert Waterleau zijn oplossingen zowel aan de industrie als aan overheden.

HIGH RECOVERY REVERSE OSMOSIS

Strenge eisen

“Voor de Britse vestiging van een Amerikaanse speler op de markt van babyverzorgingsproducten, mochten we eerder dit jaar op zoek naar een manier om hoogwaardig gedemineraliseerd water te produceren. De eisen in deze sector zijn immers heel streng wat microbiologische contaminatie betreft, dus mogen er vrijwel geen mineralen of micro-organismen in hun proceswater aanwezig zijn”, begint Thomas Aertsen, projectmanager bij Waterleau.

“Omgekeerde osmose is hiervoor sinds jaar en dag de uitgelezen technologie. Een bijkomende eis was evenwel een hoog rendement, of dus een minimale te lozen concentraatstroom, omdat het bedrijf in kwestie maar een beperkte lozingsvergunning heeft. Daarom pasten we hier de vrij recente HRRO-technologie toe (‘high recovery reverse osmosis’, red.), waarmee we hogere ‘recovery rates’ kunnen halen dan bij de conventionele RO-technologie.”

Batchproces

Dat komt doordat dit geen continu proces is, maar een batchproces. De zouten worden immers niet constant afgevoerd, maar blijven langer circuleren in de lus.

“Hierbij laten we de concentratie aan vervuiling op de membranen kortstondig verder oplopen, en daarmee ook de druk. Nog voor er echter kristalvorming of biologische vervuiling op de membranen kan optreden, laten we de druk weer afnemen, om het concentraat dan in één keer af te voeren. Die grens is afhankelijk van heel wat parameters. Met de nodige sensoren en kleppen kan het hele proces continu gemonitord en bijgestuurd worden, voor een efficiënte werking”, legt Aertsen uit.

Ter vergelijking: waar met de conventionele methode in drie stappen een theoretisch rendement van maximaal 90% kan worden behaald, is dat hier in één stap 96%. Dat maakt dat de installatie dus conceptueel eenvoudiger en energiezuiniger is, wat bijkomende voordelen zijn voor de eindgebruiker.

Waterkwaliteit

De eigenlijke zuivering gebeurt natuurlijk door de meerlagige membranen in de drukbuizen. Voor deze skid is gekozen voor een 2-traps-systeem, met eerst 3 keer 6 membranen en vervolgens 3 keer 4 membranen, met een oplopende filtratieoppervlakte tussen die beide trappen. Hiermee kan een geleidbaarheid van minder dan 1,3 μS gegarandeerd worden voor het permeaat. Dit is een maat voor de opgeloste zouten in het water en komt in de buurt van de strengste pharmanormen.

Laswerk

“Ook het leidingwerk is evenwel van belang om hercontaminatie te vermijden en zo die gewenste waterkwaliteit te kunnen bereiken”, weet Aertsen. “Industrieel laswerk kunnen wij zelf uitvoeren, maar de eisen in het lastenboek van de klant gingen een stuk verder. Denk daarbij bijvoorbeeld aan de interne ruwheid van de ASME BPE-leidingen, tot Ra-waarden onder de 0,6 μm. Daarom schakelden we hiervoor Hyline uit Drongen in. Zij beschikken over de nodige expertise in de food- en pharma-industrie, met een eigen studiebureau en validatieafdeling.”

Concreet heeft Waterleau het hele mechanische en elektrische ontwerp van de installatie voor zijn rekening genomen, de nodige componenten aangekocht en de volledige automatisatie geregeld. Het eigenlijke constructiewerk werd evenwel uitgevoerd door Hyline. Het bevat een deel ‘clean piping’ met orbitaal laswerk en een deel hogedrukleidingen. Zij voerden daarbij ook de nodige kwaliteitscontroles uit, conform het validatiedossier van de klant.

Plug-and-play

Nog bijzonder is dat de installatie als een ‘plug-and-play’-eenheid is gebouwd, met een minimum aan connecties. Tot aan de bekabeling toe, is alles in België uitgemeten en uitgevoerd. Ook alle testen zijn hier reeds gebeurd, vóór de verscheping. Op die manier hoeft er nu slechts één ingenieur ter plekke te gaan voor de finale controle en indienstname.
Ook voor Hyline was de opdracht en deze manier van werken eerder atypisch. Dit kadert in hun activiteit van skidmodules, zij het nu om een exemplaar van 8 m lang. Het gaat daarbij om een eigenlijke productie-installatie, vervaardigd in hun atelier.

“Dat we dit nu zo aanpakten, heeft uiteraard te maken met de wereldwijde covidpandemie, die reizen de voorbije maanden bemoeilijkte. Dit vergt een goeie organisatie en neemt de vrijheid weg om ter plaatse nog veel in te grijpen. We hebben evenwel vastgesteld dat dit ook voordelen met zich meebrengt, zowel op technisch als op financieel vlak. Zo zijn er nu op voorhand reeds veel risico’s op fouten uitgeschakeld. In die zin was dit zeker een openbaring”, stelt de projectmanager.

LICENTIE

De HRRO-technologie is gepatenteerd door het bedrijf Desalitech, dat vorig jaar is overgenomen door DuPont. Waterleau nam een licentie op de technologie en bouwde eerder al een desalinatie-installatie voor een Egyptisch stadsontwikkelingsproject en installaties voor het hergebruik van biologisch gezuiverd afvalwater. De cycliciteit, eigen aan het proces, voorkomt daarbij dat het effluent neerslaat op het membraan en dat dit het rendement negatief beïnvloedt.

“Door de cycliciteit van het HRRO-proces, waarbij de druk afwisselend wordt op- en afgebouwd, worden scaling en fouling op de membranen voorkomen”

“Dit is evenwel onze eerste ‘high purity’-toepassing met deze technologie. Momenteel zijn we wel al een tweede installatie aan het bouwen voor dezelfde klant, voor een plant in Brazilië, en er lopen plannen voor nieuwe projecten. Wordt vervolgd!”, aldus nog Aertsen.