odrŢivo upravljanje vodom, otpadnom vodom i … · 2017-09-21 · otpadne vode i potrošnje...

Glasnik hemičaratehnologa i ekologa Republike Srpske (2013) 25- 36 -Vanredno izdanje-

25

ODRŢIVO UPRAVLJANJE VODOM OTPADNOM VODOM I ENERGIJOM U PROCESNOJ INDUSTRIJI

Elvis Ahmetović13 Nidret Ibrić1 Zdravko Kravanja2 1Univerzitet u Tuzli Tehnološki fakultet Tuzla Bosna i Hercegovina

2Univerza v Mariboru Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo Maribor Slovenija ISSN 2232-755X UDC 62830056422 DOI 107251GHTE13VI025A

Voda i energija su značajni prirodni resursi koji se obično koriste u velikim količinama u procesnoj industriji U zadnje dvije decenije su predloţeni i implementirani različiti pristupi u cilju minimizacije korištenja svjeţe vode generisanja otpadne vode i potrošnje energije Ranije studije su se odnosile na istraţivanje različitih strategija za minimizaciju svjeţe i otpadne vode u izotermskim mreţama vode (ponovno korištenje vode prečišćavanje otpadne vode i njeno recikliranje) ali u skorašnjim pristupima je razmatrana i minimizacija energije zajedno sa minimizacijom svjeţe i otpadne vode U ovom radu je predstavljena optimizacija superstrukture kao jedna od metoda za simultanu sintezu ukupnih mreţa vode otpadne vode i energije U cilju ilustriranja primjenjivosti predloţenog pristupa korišten je literaturni primjer Prvo je prezentiran osnovni slučaj problema sinteze mreţe vode Nakon toga sintetizirane su mreţe vode korištenjem simultane optimizacije Dobijeni rezultati su isti ili bolji od rezultata publiciranih u literaturi Predstavljena je optimalna neizotermska mreţa vode koja ima optimalnu potrošnju svjeţe vode nastajanje otpadne vode potrošnju energije i investicije za slučaj kada su tokovi izmeĎu procesnih jedinica uzeti u obzir za integraciju topline Ključne riječi odrţiva industrija integracija vode integracija energije simultana sinteza optimizacija superstrukture

1 UVOD

Globalna potrošnja svjeţe vode i energije u svijetu je u stalnom porastu i taj trend će se najvjerovatnije nastaviti i u budućnosti U generalnom se moţe reći da je prosječna globalna potrošnja svjeţe vode u poljoprivredi 70 industriji 20 dok se za potrebe stanovništva koristi oko 10 vode (1) Navedena raspodjela moţe da bude raznolika u zavisnosti od toga da li se radi o razvijenim zemljama ili zemljama u razvoju Tako npr u industrijski razvijenim zemljama (Kanada Njemačka Francuska Amerika) industrijska potrošnja vode je znatno veća (46-80) dok je u tim zemljama potrošnja vode za potrebe poljoprivrede znatno manja (8-42) Industrijski sektor učestvuje u ukupnoj potrošnji energije u svijetu sa oko 51 (2)

Pored velike potrošnje vode i energije u industrijskom sektoru (hemijska prehrambena petrohemijska farmaceutska industrija industrija proizvodnje papira itd) se generišu i velike količine otpadnih tokova koji se iz procesa ispuštaju u okolinu U prošlosti procesna industrija je bila usmjerena uglavnom samo na povećanje profita U zadnje vrijeme zbog uvoĎenja okolišnih regulativa i strogih ograničenja na ispuštanje otpadnih tokova iz industrijskih procesa u okolinu procesna industrija pored profitabilnosti mora zadovoljavati i načela odrţivosti procesa (3-5) U skladu s navedenim studije odrţivog upravljanja vodom otpadnom vodom i energijom u industriji predstavljale su aktuelni istraţivački problem u zadnjih par decenija i jedan su od glavnih fokusa istraţivanja u narednom periodu (3-10) Cilj tih istraţivanja je bio minimizirati potrošnju svjeţe vode i energije (topline) u industrijskim procesima kao i količinu otpadnih tokova koji se iz procesa ispuštaju u okolinu Ta istraţivanja spadaju u oblast procesne sinteze (sinteze procesa) i procesne integracije (integracije procesa) koja predstavlja jednu od ključnih oblasti procesnog sistemskog inţenjerstva (PSE)

Cilj procesne sinteze i procesne integracije je istraţiti cijeli proces i razviti strategije za integraciju mase i energije pri čemu se minimiziraju ukupni troškovi kao i nastajanje otpadnih tokova koji ispuštaju u okolinu Za postizanje navedenog cilja mogu se koristiti sistemske metode kao što su pinch tehnologija i matematičko programiranje

Pinch tehnologija se prvo primjenjivala za integraciju topline (7) a nakon toga za integraciju vode (3-5) U generalnom ona se sastoji od dvije faze Kod integracije topline u prvoj fazi se vrši odreĎivanje minimalne potrošnje energenata (ogrijevne pare i rashladne vode) prije detaljnog dizajna Ta procedura je poznata pod terminom targeting U drugoj fazi se dizajnira mreţa izmjenjivača topline za utvrĎenu minimalnu potrošnju energenata utvrĎenu u prvoj fazi Kod integracije vode pinch tehnologija se prvo primjenjivala za sintezu mreţe vode koja se sastoji od procesa u kojima se koristi voda a glavni cilj je bio odrediti minimalnu potrošnju svjeţe vode i minimalnu količinu nastale otpadne vode prije detaljnog dizajna mreţe vode Nakon utvrĎivanja minimalne potrošnje vode i minimalnog generisanja otpadne vode izvršena je sinteza i dizajn mreţe vode

Metoda matematičkog programiranja se bazira na optimizaciji superstrukture (11) U generalnom superstrukturna metoda se sastoji od tri koraka U prvom koraku se vrši razvoj svih fizički mogućih alternativa koje se inkorporiraju u

3Korespodentni autor Elvis Ahmetović Univerzitet u Tuzli Tehnološki fakultet Univerzitetska 8 75000 Tuzla Bosna i

Hercegovina Tel +387 35 320756 Faks +387 35 320741 e-mail elvisahmetovicuntzba

E Ahmetović i sar ODRŢIVO UPRAVLJANJE VODOM OTPADNOM VODOM I ENERGIJOM U PROCESNOJ INDUSTRIJI

26

superstrukturu Ovdje je bitno naglasiti da ukoliko se neke konfiguracije procesnih alternativa ne inkorporiraju u superstrukturu kao rezultat se moţe imati rješenje koje nije optimalno U drugom koraku se vrši formulacija optimizacijskog modela na osnovu sintetizirane superstrukture Model se sastoji od funkcije cilja i ograničenja Funkcija cilja npr moţe da predstavlja maksimizaciju profita ili minimizaciju ukupnih troškova Ograničenja mogu da budu tipa jednakosti i nejednakosti Pri formulaciji modela koriste se cjelobrojne (obično binarne 0-1 variable) i kontinuirane varijable Cjelobrojne varijable omogućavaju odabir procesnih alternativa Tako npr ukoliko je odabrana vrijednost binarne varijable jedan tada je odabrana procesna alternativa a ukoliko je njena vrijednost nula tada procesna alternativa nije odabrana u rješenju Kontinuirane varijable sluţe za odreĎivanje vrijednosti procesnih parametara (protoci koncentracije temperature itd) U slučaju da je problem nelinearan i da sadrţi diskretne i kontinuirane varijable tada se model formuliše kao problem miješanog cjelobrojnog nelinearnog programiranja (MINLP) U trećem koraku se vrši rješavanje optimizacijskog modela u cilju pronalaţenja optimalnog rješenja sa stanovišta procesne konfiguracije i procesnih parametara

Cilj ovog rada je predstaviti osnove korištenja vode u procesnoj industriji koncept sinteze mreţa vode otpadne vode i energije u procesu i na primjeru primjeniti metodu matematičkog programiranja u cilju minimizacije potrošnje svjeţe vode otpadne vode i energije

2 KORIŠTENJE VODE I ENERGIJE U PROCESU

Na slici 1 je predstavljen opšti prikaz korištenja vode u procesu (12 13) Sirova voda se prije uvoĎenja u proces obično prečišćava u sistemu za tretman vode Nakon toga svjeţa voda se moţe koristiti u procesu kao procesna voda (za operacije pripremepranja sirovina separacije apsorpcije ekstrakcije itd) voda za generisanje energenata (ogrijevna para električna energija) i voda za hlaĎenje (rashladna voda) ili pak za druge namjene Nakon korištenja vode u procesu nastaje otpadna voda koja se obično prečišćava u sistemu za tretman otpadne vode prije ispuštanja u okolinu S obzirom da skoro svaki proces ima potrebu za energijom (ogrijevna para električna energija) ili rashladnom vodom onda je on u direktnoj vezi sa sistemom za generisanje energije i sa sistemom recirkulacije rashladne vode Ukoliko su upotrebe svjeţe vode ogrijevne pare i rashladne vode u procesu veće od minimalnih potreba tada se ima i veća ukupna potrošnja vode u procesu i veća ukupna količina otpadne vode koja se ispušta u okolinu U tom slučaju će biti i veća potrošnja goriva u sistemu za generisanje energije te takoĎer električne energije potrebne za transport vode u ukupnom sistemu Na taj način potrošnja prirodnih resursa (npr vode goriva za generisanje energije ogrijevne pare i

električne energije iz vode) potrebnih za funkcionisanje procesa je veća TakoĎer veća je i količina otpadnih tokova (npr otpadna voda isparena voda u rashladnim tornjevima sistema za recirkulciju rashladne vode otpadni plinovi itd) koji se iz procesa ispuštaju u okolinu Takav slučaj funkcionisanja procesa nije ekonomičan a takoĎer ni ekološko odrţiv


27

Slika 1 Tipično korištenje vode u hemijskoj procesnoj industriji (12 13) Figure 1 Typical water uses in the chemical process industries (12 13)

U cilju postizanja ekonomsko efikasnih i ekološko odrţivih procesa potrebno je smanjiti potrošnju prirodnih resursa potrebnih za funkcionisanje procesa kao i količinu otpadnih tokova koji se iz procesa ispuštaju u okolinu što predstavlja osnovni koncept procesne integracije (14) Potrebe procesa za procesnom vodom energijom (npr ogrijevna para električna energije) i rashladnom vodom će biti manje ukoliko se ima integracija vode i energije u procesnom sistemu Cilj integracije vode je smanjiti potrošnju svjeţe vode i generisane otpadne vode a cilj integracije energije je smanjiti

potrošnju energije (topline) u procesu

Integracija vode u mreţi komponovanoj od procesnih i regeneracijskih (tretman) jedinica se moţe postići ukoliko se ima ponovno korištenje vode regeneracija i ponovno korištenje vode regeneracija i recirkulacija vode (slika 2) TakoĎer izmjenama opreme u procesu moţe se smanjiti potreba procesa za vodom Na primjer rashladni tornjevi koji koriste vodu mogu se zamijenjeni sa hladnjacima koji koriste zrak ili u slučaju procesa pranja moţe se povećati broj stepeni (10 15) Svjeţa voda se koristi u procesnim operacijama u kojima se na tok vode prenosi maseno opterećenje kontaminanata i nastala otpadna voda se ispušta iz procesnih operacija (slika 2a) Otpadni tok vode iz jedne procesne operacije se moţe ponovo koristiti u drugim procesnim operacijama (slika 2b) ukoliko je sadrţaj kontaminanata u toku manji od maksimalnog dozvoljenog sadrţaja kontaminanata na ulazu u druge procesne operacije (ponovno korištenje vode)


28

Slika 2 Ponovno korištenje vode regeneracija i ponovno korištenje i regeneracija i recikliranje vode (13) Figure 2 Water reuse regeneration and water reuse regeneration and water recycling (13)

TakoĎer tok otpadne vode iz jedne procesne operacije moţe se miješati sa tokom otpadne vode iz druge operacije iili sa tokom svjeţe vode Pod ponovnim korištenjem vode se podrazumijeva da se tok vode iz jedne procesne jedinice moţe usmjeriti prema ostalim procesnim operacijama U slučaju kada se tok vode iz jedne procesne operacije uvodi u istu procesnu operaciju tada se ima lokalna recirkulacija vode oko procesne jednice Lokalna recirkulacija moţe smanjiti ukupnu potrošnju vode MeĎutim u nekim slučajevima uslijed lokalne recirkulacije vode moţe se imati nagomilavanje kontaminanata u procesu pa je u tom slučaju ona nepoţeljna Otpadni tokovi vode iz procesnih jedinica se obično usmjeravaju u sistem regeneracije (tretman jedinice) u kome se vrši regeneracija otpadne vode odnosno djelimično uklanjanje kontaminanata Nakon toga se prečišćena voda moţe ponovo koristiti u procesu (slika 2c) ali ne u procesnim operacijama u kojima je bila prethodno korištena (regeneracija i ponovno korištenje vode) Pored navedenog regenerirana voda iz koje su uklonjeni kontaminanti moţe se reciklirati i koristiti (slika 2d) u svim procesnim operacijama (regeneracija i recikliranje vode) Navedeni slučajevi predstavljaju osnovne načine minimizacije svjeţe i otpadne vode koji se koriste pri sintezi mreţa vode u procesima

Integracija energije (topline) u procesu se moţe postići ukoliko se topli i hladni tokovi integriraju u mreţi izmjenjivača topline (7) tako da samo ukoliko se ne mogu postići ciljne temperature tih tokova vrši se dodatno grijanje sa ogrijevnom parom i hlaĎenje sa rashladnom vodom U skladu s navedenim u narednom dijelu su predstavljene osnove koncepta sinteze mreţa vode otpadne vode i energije

3 SINTEZA MREŢA VODE OTPADNE VODE I ENERGIJE

Jedan od osnovnih ciljeva procesne sinteze i procesne integracije predstavlja smanjivanje potrošnje svjeţe vode nastajanja otpadne vode i potrošnje energije u procesu U skladu s navedenim neke od značajnih oblasti procesne sinteze su sinteza mreţe izmjenjivača topline (7) sinteza mreţa vode i otpadne vode (3-6 16) odnosno sinteza kombinovanih mreţa izmjenjivača topline i mreţa vode (2 17-23) Jedan od ciljeva ovog rada je istaknuti značaj

navedenih mreţa u sintezi i dizajniranju ekološko odrţivih industrijskih procesa

Počeci intenzivnijih istraţivanja u oblasti sinteze mreţe izmjenjivača topline i integracije topline su vezani za porast cijene energije a datiraju iz 1970 i 80-tih godina (24-32) Navedena istraţivanja su još uvijek popularna jer se


29

integracijom topline smanjuje potreba za pogonskim sredstvima (ogrijevna para rashladna voda) u procesu i zadovoljava princip odrţivosti procesa Mreţa izmjenjivača topline se sastoji od izmjenjivača topline grijača i hladnjaka te njihovih meĎusobnih konekcija U mreţu izmjenjivača topline se uvode topli i hladni procesni tokovi i pogonska sredstva (energenti) Cilj sinteze je dizajnirati mreţu izmjenjivača topline u kojoj se ima maksimalna rekuperacija topline koja se ostvaruje integracijom topline izmeĎu toplih i hladnih tokova U slučaju da se na taj način ne mogu dostići ciljne temperature toplih odnosno hladnih tokova vrši se dodatno hlaĎenje ili grijanje tokova sa energentima (rashladna voda ogrijevna para) Detaljan prikaz publiciranih radova u vezi sinteze mreţe izmjenjivača topline je raspoloţiv u preglednom radu (7)

Pored istraţivačkih studija u oblasti minimiziranja potrošnje topline i sinteze mreţe izmjenjivača topline u procesima fokus istraţivača je bio usmjeren i na minimiziranje potrošnje svjeţe vode koja se koristi u procesu minimiziranju količine otpadne vode koja se iz procesa ispušta u okolinu te dizajniranju sistema mreţe vode i otpadne vode Prve studije i novi sistemski pristupi u toj oblasti datiraju iz početka 1980-tih godina (33) dok veći interes u ovoj oblasti se javlja sredinom 1990-tih godina (10 15) U tim studijama razmatrane su opcije ponovnog korištenja vode regeneracije i ponovnog korištenja vode regeneracije i recikliranja vode te uvoĎenja izmjena u procesu koje bi kao rezultat imale smanjenje potrošnje vode i nastajanja otpadne vode U početku istraţivanja su prvo separatno studirane mreţe vode (mreţe procesnih jednica u kojima se koristi voda) i mreţe otpadne vode (mreţe tretman jedinica u kojima se prečišćava otpadna voda) Nakon toga su mreţe procesnih i tretman jedinica integrirane u jednu integralnu mreţu i problem minimizacije svjeţe vode i otpadne vode je riješen za integralnu mreţu Takav integralni pristup je omogućio pronalaţenje boljih rješenja u odnosu na sekvencijsko rješavanje problema mreţe vode i mreţe otpadne vode Navedena istraţivanja su još uvijek aktuelna i veliki broj radova je publiciran u ovoj oblasti

S obzirom da u procesu postoje uzajamne interakcije izmeĎu potrošnje energije i vode daljnja istraţivanja su bila usmjerena na studiranje veza izmeĎu vode i energije u procesu jer je na takav način moguće istovremeno smanjiti potrošnju vode i potrošnju energije u procesu Prva studija u toj oblasti datira iz 1998 godine (34) U tim istraţivanjima mreţa vode (mreţa procesnih jedinica u kojima se koristi voda) je studirana sa mreţom izmjenjivača topline Ta istraţivanja su postala jako aktuelna u periodu nakon 1998 godine (2 4 6 17-23 35-55) Za sintezu kombinovanih mreţa vode i izmjenjivača topline korištene su sistemske metode (pinch tehnologija i matematičko programiranje) i sekvencijske i simultane strategije rješavanja problema sinteze ukupne mreţe Pri sekvencijskoj strategiji rješavanja ukupnog problema prvo je riješena mreţa vode a nakon toga mreţa izmjenjivača topline dok su u simultanoj strategiji obije mreţe rješavane istovremeno Prednost sekvencijske strategije je u hijerarhijskoj dekompoziciji ukupnog problema sinteze na manje probleme koje je jednostavnije riješiti a nedostatak što najbolji kompromis izmeĎu potrošnje vode potrošnje energije i investicija se ne moţe utvrditi Prednost simultane strategije je u integralnom rješavanju problema i sistemskom istraţivanju svih interakcija izmeĎu navedenih mreţa a nedostatak je povećana kompleksnost problema i njegovo teţe rješavanje

Daljni fokus u sintezi toplinsko integriranih mreţa vode bio je usmjeren na studiranje kombinovane mreţe komponovane od mreţe vode mreţe otpadne vode i mreţe izmjenjivača topline MeĎutim do sada je objavljeno samo nekoliko radova (19 20 42 56) u toj oblasti i najvjerovatnije to će biti fokus daljnih istraţivanja u ovoj oblasti Simultana optimizacija takvih integralnih mreţa omogućava istovremenu optimizaciju potrošnje svjeţe vode nastajanja otpadne vode i potrošnje energije u procesu U narednom dijelu predloţen je i opisan novi konceptualni prikaz takve mreţe (slika 3) Ukupna mreţa se sastoji od mreţe procesnih jedinica mreţe izmjenjivača topline mreţe tretman jedinica i njihovih meĎusobnih konekcija Svjeţa voda se moţe direktno uvoditi u mreţu procesnih jedinica ili grijati iili hladiti u mreţi izmjenjivača topline U mreţi procesnih jedinica sa procesnog toka na tok vode se prenosi maseno opterećenje kontaminanata pri čemu nastaje otpadna voda

S obzirom da se procesne jedinice eksploatišu na odreĎenim temperaturama tokovi vode na izlazu iz mreţe procesnih jedinica mogu da budu topli iili hladni Ti tokovi se uvode u mreţu izmjenjivača topline u cilju integracije topline da bi

se zadovoljila temperaturna ograničenja u ukupnoj mreţi U slučaju da se integracijom topline nisu postigle ciljne temperature u mreţi tada se vrši dodatno grijanje i hlaĎenje sa raspoloţivim energentima ili pogonskim sredstvima (ogrijevna para rashladna voda) TakoĎer u mreţi procesnih jedinica je moguće ponovno korištenje vode iz jedne procesne jedinice u drugoj procesnoj jedinici ukoliko su time zadovoljena ograničenja na sadrţaj kontaminanata i temperaturu u drugoj procesnoj jedinici Pored navedenog tokovi otpadne vode iz mreţe procesnih jedinica mogu da budu usmjereni u mreţu tretman jedinica u cilju tretmana otpadne vode i njenog ponovnog korištenja i recikliranja Tokovi vode na izlazu iz tretman jedinica mogu da budu topli iili hladni i oni se uvode u mreţu izmjenjivača topline u cilju integracije topline te ako nisu dostignute ciljne temperature tokova vrši se dodatno grijanje iili hlaĎenje sa energentima TakoĎer tokovi vode na izlazu iz tretman jedinica mogu da budu usmjereni u mreţu za tretman otpadne vode u cilju regeneracije i ponovnog korištenja odnosno regeneracije i recikliranja vode (vidi sliku 2 c d) ili kao tok efluenta ispušteni u okolinu pri čemu mora biti zadovoljeno ograničenje u odnosu na maksimalan sadrţaj kontaminanata u toku i temperaturu toka koji se ispušta u okolinu

TakoĎer istraţivanje integriranosti mreţe procesnih jednica tretman jedinica i mreţe izmjenjivača topline (slika 3) sa procesnom mreţom u kojoj se ima reakcijski i separcijski sistem bi moglo da bude fokus budućih istraţivanja u ovoj oblasti


30

Slika 3 Koncept integralne mreţe procesnih jedinica mreţe izmjenjivača topline i mreţe za tretman otpadne vode Figure 3 The concept of an integrated process units network heat exchangers network and wastewater treatment

network

4 ILUSTRATIVNI PRIMJER

U ovoj sekciji rada je na konkretnom primjeru prikazana primjena metode matematičkog programiranja koja se bazira na optimizaciji superstrukture U cilju ilustriranja primjenjivosti navedenog pristupa korišten je literaturni primjer (2 20) Za navedeni primjer prvo je predstavljena konvencionalna izotermska mreţa procesnih jedinica u kojima se koristi samo svjeţa voda i nastaje otpadna voda Nakon toga je dizajnirana izotermska mreţa procesnih jedinica u kojoj se ima ponovno korištenje vode i utvrĎena je minimalna potrošnja vode MeĎutim u praksi procesne jedinice se eksploatišu na odreĎenim radnim temperaturama svjeţa voda koja se usmjerava prema procesnim jedinicama je odreĎene temperature i postavljena su ograničenja na temperaturu otpadne vode koja se ispušta u okolinu Iz toga je očigledno da u procesu postoji veza izmeĎu potrošnje vode i potrošnje energije tako da je u narednom dijelu rada predstavljen dizajn neizotermske toplinsko integrirane mreţe vode koji je dobijen simultanom optimizacijom mreţe procesnih jedinica i mreţe izmjenjivača topline

41 FORMULACIJA PROBLEMA

Mreţa procesnih jedinica u kojima se koristi voda se sastoji od tri procesne jedinice čiji su podaci za maseno opterećenje kontaminanata koje se prenosi na vodu maksimalnu koncentraciju kontaminanta u ulaznom i izlaznom toku iz procesne jedinice dati u tabeli 1 Na bazi tih podataka izračunat je granični protok za procesne jedinice Procesne jedinice se eksploatišu na radnim temperaturama kako je predstavljeno u tabeli 1


31

Tabela 1 Podaci za procesne jedinice

Table 1 Process units data

Procesna jedinica

Process unit

PUL

(gs)

max

inc

(ppm)

max

outc

(ppm)

Granični protok vode

Limiting water flowrate

(kgs)

Temperatura

Temperature

(degC)

1 5 50 100 100 100

2 30 50 800 40 75

3 50 800 1100 1667 100

PUL ‒ Maseno opterećenje kontaminantaMass load of contaminant (gs) max

inc ‒ Maksimalna ulazna

koncentracija kontaminantaMaximum inlet contaminant concentration (ppm) max

outc ‒ Maksimalna izlazna

koncentracija kontaminantaMaximum outlet contaminant concentration (ppm)

Izvor svjeţe vode je bez kontaminanata i temperature 20degC Voda koja se ispušta u okolinu je temperature 30degC Toplo pogonsko sredstvo koje je na raspolaganju je vodena para temperature 120degC Rashladno pogonsko sredstvo predstavlja rashladnu vodu čija je ulazna temperatura 10degC i izlazna temperatura 20degC Cijena svjeţe vode je 0375 $t dok je cijena toplog i hladnog pogonskog sredstva 377 $(kW∙y) odnosno 189 $(kW∙y) Ukupni koeficijent prenosa topline iznosi 05 kW(m2∙K) Investicijski troškovi za izmjenjivače topline sa cijevnim snopom i plaštom su procijenjeni prema jednačini 8000+1200A06 pri čemu je A površina izmjenjivača topline (m2) Investicijski troškovi za izmjenjivače topline su svedeni na godišnji nivo Pretpostavljeno je da se mreţa eksploatiše 8000 hy i da je specifični toplinski kapacitet vode konstantan i iznosi 42 kJ(kg∙K)

Potrebno je prvo dizajnirati izotermsku mreţu procesnih jedinica u kojoj se ima minimalna potrošnja vode i nastale otpadne vode Nakon toga predstaviti optimalnu neizotermsku toplinsko integriranu mreţu u kojoj se ima minimalna potrošnja svjeţe vode i energije te minimalno generisanje otpadne vode

42 KONVENCIONALNI PRIKAZ IZOTERMSKE MREŢE VODE

Konvencionalni prikaz mreţe procesnih jedinica (slika 4) predstavlja osnovni slučaj kada sve procesne jedinice koriste samo svjeţu vodu U procesnim jedinicama se na tok vode prenosi fiksno maseno opterećenje kontaminanata tako da izlazna voda iz procesnih jedinica predstavlja otpadnu vodu TakoĎer u ovom slučaju je razmotrena izotermska mreţa vode pri čemu temperature svjeţe vode procesnih jedinica i otpadne vode nisu uzete u obzir Minimalna potrošnja svjeţe vode u procesnoj jedinici je postignuta kada voda ulazi u procesnu jedinicu sa koncentracijom kontaminata 0 ppm a napušta procesnu jedinicu sa maksimalno dozvoljenom koncentracijom

Koristeći podatke iz tabele 1 i uzimajući pretpostavku da je isti protok vode na ulazu i izlazu iz procesnih jedinica odreĎena je minimalna potrošnja vode (132955 kgs) koja je jednaka protoku toka otpadne vode koji se ispušta u okolinu Konvencionalni dizajn mreţe vode je prikazan na slici 4


32

Slika 4 Svjeţa voda je korištena u svim procesnim jedinicama Figure 4 Freshwater used in all process units

43 OPTIMALNI DIZAJN MREŢE VODE SA PONOVNIM KORIŠTENJEM VODE U PROCESU

Voda na izlazu iz jedne procesne jedinice se moţe ponovo koristiti u drugoj procesoj jedinici ako je zadovoljeno ograničenje na maksimalno dozvoljenu koncentraciju kontaminanta u ulaznom toku vode u drugoj procesnoj jedinici U

tom slučaju se moţe smanjiti potrošnja svjeţe vode i nastale otpadne vode u procesu Optimizacijom modela superstrukture potrebno je dobiti optimalnu alternativu sa stanovišta minimalne potrošnje svjeţe vode U cilju dobijanja optimalne mreţe sa ponovnim korištenjem vode u procesu korišten je optimizacijski model (16) a dobijeni dizajni mreţe u kome se ima minimalna potrošnja vode (77273 kgs) su predstavljeni na slici 5 U tim mreţama tok vode na izlazu iz procesne jedinice 1 (PU1) je ponovno korišten u procesnim jedinicama PU2 i PU3 a tok vode na izlazu iz procesne jedinice PU2 je ponovno korišten u procesnoj jedinici PU3 Dizajn mreţe na slici 5b je jednostavniji jer ima manje jednu konekciju u odnosu na dizajn prikazan na slici 5a Kao rezultat ponovnog korištenja vode potrošnja svjeţe vode i količina generirane otpadne vode je smanjena za oko 419 (sa 132955 na 77273 kgs)

a) b)

Slika 5 Optimalni dizajni mreţe vode sa ponovnim korištenjem vode Figure 5 Optimal designs of water network with water reuse


33

44 OPTIMALNI DIZAJN NEIZOTERMSKE TOPLINSKO INTEGRIRANE MREŢE VODE

U većini realnih situacija u mreţi vode se pored zadovoljavanja ograničenja na sadrţaj kontaminanata moraju zadovoljiti i ograničenja u odnosu na temperature U takvim slučajevima se mreţa vode i mreţa izmjenjivača topline trebaju razmotriti zajedno u cilju minimizacije potrošnje svjeţe vode i pogonskih sredstava (ogrijevna para rashladna voda) Ukoliko se integracijom topline u mreţi izmeĎu toplih i hladnih tokova nisu dostigle ciljne temperature tokova potrebno je vršiti dodatno grijanje iili hlaĎenje tokova koristeći pogonska sredstva (ogrijevna para rashladna voda) u cilju zadovoljenja postavljenih temperaturnih ograničenja

U prethodnom slučaju superstruktura mreţe vode je optimirana za izotermske uslove pri čemu je u dizajnu mreţe (slika 5) minimalna potrošnja svjeţe i nastale otpadne vode bila 77273 kgs S obzirom da se u ovom slučaju pored ograničenja na sadrţaj kontaminanata u toku koji se uvodi u procesne jedinice moraju zadovoljiti i ograničenja temperatura potrebno je izvršiti simultanu optimizaciju superstrukture mreţe procesnih jedinica u kojoj se vrši

integracija vode i mreţe izmjenjivača topline u kojoj se vrši integracija topline Optimizacijom modela superstrukture (21 55 57) potrebno je odabrati optimalnu alternativu sa stanovišta minimalnih ukupnih troškova mreţe koji se sastoje od troškova svjeţe vode troškova pogonskih sredstva (ogrijevna para rashladna voda) i investicijskih troškova izmjenjivača topline U ovom slučaju simultanom optimizacijom se istraţuje dizajn mreţe u kome se ima najbolji kompromis izmeĎu navedenih troškova Rezultati optimizacije za scenarije superstrukture mreţe (slučajevi 1-4) su predstavljeni u tabeli 2 (55) Optimalna potrošnja vode količina nastale otpadne vode i ukupni godišnji troškovi u slučajevima 2-4 su manji od istih rezultata za slučaj 1 Na slici 6 je predstavljen optimalni dizajn toplinsko integrirane mreţe vode (slučaj 4) u kome se imaju dva izmjenjivača topline i dva grijača Ukupna potrošnja toplog pogonskog sredstva je 32455 kW Najniţi ukupni godišnji troškovi toplinsko integrirane mreţe vode su postignuti sa najsloţenom superstrukturom i iznose 2 422 5317 $y

Table 2 Komparacija različitih dizajna toplinsko integrirane mreţe vode Table 2 Comparison of different designs of heat-integrated water networks

Slučaj 1

Case 1

Slučaj 2

Case 2

Slučaj 3

Case 3

Slučaj 4

Case 4

Potrošnja svjeţe vode

Freshwater consumption (kgs) 872 77273 77273 77273

Potrošnja toplog energenta

Hot utility consumption (kW) 36714 32455 32455 32455

Godišnja investicija

Annual investment ($a) 305 9133 396 9663 389 6798 364 4499

Ukupni troškovi

Total annual cost ($a) 2 631 8054 2 455 0481 2 447 7617 2 422 5317

Slučaj 1 Rezultati iz (20) Case 1 Results from (20) Slučaj 2 Tokovi između procesnih jedinica nisu uzeti u obzir za

toplinsku integraciju (57) Case 2 Process-to-process streams were not taken into account for heat integration (57)

Slučaj 3 Neizotermsko miješanje nakon izmjene topline i tokovi između procesnih jedinica nisu uzeti u obzir za

toplinsku integraciju Case 3 Non-isothermal mixing after matches and process-to-process streams were not taken

into account for heat integration Slučaj 4 Procesni tokovi su uzeti u obzir za toplinsku integraciju Case 4 Process-

to-process streams are taken into account for HI


34

Slika 6 Optimalni dizajn toplinsko integrirane mreţe vode kada su tokovi izmeĎu procesnih jedinica uzeti u obzir za toplinsku integraciju (55)

Figure 6 Optimal design of heat-integrated water network when process-to-process streams are taken into account for heat integration (55)

5 ZAKLJUČCI

U ovom radu je istaknut značaj primjene sistemskih metoda pinch tehnologije i matematičkog programiranja u dizajniranju ekonomsko efikasnih i ekološko odrţivih procesa odnosno njihova primjena u odrţivom upravljanju vodom otpadnom vodom i energijom u procesnoj industriji

Predstavljen je opšti koncept korištenja vode u industrijskim procesima i istaknut je značaj ponovnog korištenja vode regeneracije i ponovnog korištenja vode i regeneracije i recikliranja vode u cilju smanjenja potrošnje svjeţe vode kao i nastajanja otpadne vode

Nakon toga je diskutovana suština sinteze mreţa izmjenjivača topline vode i otpadne vode i predstavljen je novi koncept sinteze kombinovanih mreţa izmjenjivača topline vode i otpadne vode i date su smjernice za moguća buduća istraţivanja u toj oblasti

Na kraju je na konkretnom primjeru prikazana primjena metode matematičkog programiranja koja se bazira na optimizaciji superstrukture i predstavljeni su rezultati za izotermsku i neizotermsku mreţu vode U prvom slučaju dobijeni rezultati su isti kao rezultati u literaturi dok su u slučaju neizotermskih toplinsko integriranih mreţa prikazani poboljšani rezultati sa stanovišta integriranosti mreţe i ukupnih godišnjih troškova

ZAHVALE

Autori se zahvaljuju podršci od strane EM JoinEU-SEE EM2-STEM i CEEPUS programa za finansijsku podršku u vezi mobilnosti sticanja novih znanja i usavršavanja te za finansijsku podršku od strane Slovenske agencije za istraţivanje (Program broj P2-0032)

LITERATURA

1Daveacute B Water and Sustainable Development Opportunities for the Chemical Sciences A Workshop Report to the Chemical Sciences Roundtable Washington (DC) National Academies Press (US) 2004 Dostupno na httpwwwncbinlmnihgovbooksNBK83724 (29082013) 2Bagajewicz M Rodera H Savelski M Energy efficient water utilization systems in process plants Computers amp Chemical Engineering 26(1) (2002) 59-79

3Bagajewicz M A review of recent design procedures for water networks in refineries and process plants Computers amp Chemical Engineering 24(9ndash10) (2000) 2093-113 4Jeżowski J Review of Water Network Design Methods with Literature Annotations Ind Eng Chem Res 49(10) (2010) 4475-516


35

5Foo DCY State-of-the-Art Review of Pinch Analysis Techniques for Water Network Synthesis Ind Eng Chem Res

48(11) (2009) 5125-59 6Klemeš JJ Industrial water recyclereuse Current Opinion in Chemical Engineering 1(3) (2012) 238-45

7Furman KC Sahinidis NV A Critical Review and Annotated Bibliography for Heat Exchanger Network Synthesis in the 20th Century Ind Eng Chem Res 41(10) (2002) 2335-70

8Gundersen T Naess L The synthesis of cost optimal heat exchanger networks An industrial review of the state of the art Heat Recovery Systems and CHP 10(4) (1990) 301-28

9Klemeš JJ Editor Handbook of Process Integration (PI) Minimisation of energy and water use waste and emissions Woodhead Publishing Limited Cambridge (2013) 10Wang YP Smith R Waste-Water Minimization with Flow-Rate Constraints Chem Eng Res Des 73(8) (1995) 889-

904 11Biegler LT Grossmann IE Westerberg AW Systematic methods of chemical process design Prentice-Hall New Jersey (1997) 12Mann JG Liu YA Industrial water reuse and wastewater minimization McGraw Hill New York (1999) 13Smith R Chemical process design and integration John Wiley amp Sons Ltd Chichester (2005) 14El-Halwagi MM Sustainable Design Through Process Integration Fundamentals and Applications to Industrial

Pollution Prevention Resource Conservation and Profitability Enhancement Butterworth-Heinemann Oxford (2012) 15Wang YP Smith R Wastewater minimisation Chemical Engineering Science 49(7) (1994) 981-1006

16Ahmetović E Grossmann IE Global superstructure optimization for the design of integrated process water networks AIChE Journal 57(2) (2011) 434-57

17Savulescu L Kim J-K Smith R Studies on simultaneous energy and water minimisationmdashPart I Systems with no water re-use Chemical Engineering Science 60(12) (2005) 3279-90

18Savulescu L Kim J-K Smith R Studies on simultaneous energy and water minimisationmdashPart II Systems with maximum re-use of water Chemical Engineering Science 60(12) (2005) 3291-308 19Bogataj M Bagajewicz MJ Synthesis of non-isothermal heat integrated water networks in chemical processes Computers amp Chemical Engineering 32(12) (2008) 3130-42

20Dong H-G Lin C-Y Chang C-T Simultaneous optimization approach for integrated water-allocation and heat-exchange networks Chemical Engineering Science 63(14) (2008) 3664-78 21Ahmetović E Kravanja Z Simultaneous synthesis of process water and heat exchanger networks Energy 57

(2013) 236-50 22Yang L Grossmann IE Water Targeting Models for Simultaneous Flowsheet Optimization Ind Eng Chem Res

52(9) (2013) 3209-24

23Leewongtanawit B Kim J-K Synthesis and optimisation of heat-integrated multiple-contaminant water systems Chemical Engineering amp Processing Process Intensification 47(4) (2008) 670-94

24Grossmann IE Sargent RWH Optimum design of heat exchanger networks Computers amp Chemical Engineering 2(1) (1978) 1-7

25Linnhoff B Flower JR Synthesis of heat exchanger networks I Systematic generation of energy optimal networks AIChE Journal 24(4) (1978) 633-42 26Linnhoff B Flower JR Synthesis of heat exchanger networks II Evolutionary generation of networks with various criteria of optimality AIChE Journal 24(4) (1978) 642-54 27Linnhoff B Mason DR Wardle I Understanding heat exchanger networks Computers amp Chemical Engineering

3(1ndash4) (1979) 295-302

28Flower JR Linnhoff B A thermodynamic-combinatorial approach to the design of optimum heat exchanger networks AIChE Journal 26(1) (1980) 1-9

29Cerda J Westerberg AW Mason D Linnhoff B Minimum utility usage in heat exchanger network synthesis A transportation problem Chemical Engineering Science 38(3) (1983) 373-87

30Linnhoff B Dunford H Smith R Heat integration of distillation columns into overall processes Chemical Engineering Science 38(8) (1983) 1175-88

31Townsend DW Linnhoff B Heat and power networks in process design Part I Criteria for placement of heat engines and heat pumps in process networks AIChE Journal 29(5) (1983) 742-8

32Townsend DW Linnhoff B Heat and power networks in process design Part II Design procedure for equipment selection and process matching AIChE Journal 29(5) (1983) 748-71

33Takama N Kuriyama T Shiroko K Umeda T Optimal water allocation in a petroleum refinery Computers amp Chemical Engineering 4(4) (1980) 251-8

34Savulescu LE Smith R Simultaneous energy and water minimisation 1998 Presented at the 1998 AIChE Annual Meeting Miami Beach FL 1998 35Savulescu LE Sorin M Smith R Direct and indirect heat transfer in water network systems Applied Thermal Engineering 22(8) (2002) 981-8

36Bogataj M Bagajewicz MJ Design of non-isothermal process water networks In Valentin P Paul Şerban A editors Computer Aided Chemical Engineering Elsevier 2007 p 377-82 37Liao Z Wu J Jiang B Wang J Yang Y Design Energy Efficient Water Utilization Systems Allowing Operation Split Chinese Journal of Chemical Engineering 16(1) (2008) 16-20

38Kim J Kim J Kim J Yoo C Moon I A simultaneous optimization approach for the design of wastewater and heat exchange networks based on cost estimation Journal of Cleaner Production 17(2) (2009) 162-71 39Leewongtanawit B Kim J-K Improving energy recovery for water minimisation Energy 34(7) (2009) 880-93


36

40Xiao W Zhou R-j Dong H-G Meng N Lin C-Y Adi V Simultaneous optimal integration of water utilization and heat exchange networks using holistic mathematical programming Korean Journal of Chemical Engineering 26(5) (2009) 1161-74

41Ahmetović E Mart n M Grossmann IE Optimization of Energy and Water Consumption in Corn-Based Ethanol Plants Ind Eng Chem Res 49(17) (2010) 7972-82

42Chen C-L Liao H-L Jia X-P Ciou Y-J Lee J-Y Synthesis of heat-integrated water-using networks in process plants Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 41(4) (2010) 512-21 43George J Sahu GC Bandyopadhyay S Heat Integration in Process Water Networks Ind Eng Chem Res 50(7) (2010) 3695-704 44Polley GT Picoacuten-Nuacutentildeez M Loacutepez-Maciel JdJ Design of water and heat recovery networks for the simultaneous minimisation of water and energy consumption Applied Thermal Engineering 30(16) (2010) 2290-9

45Bandyopadhyay S Sahu GC Energy targeting in heat integrated water networks with isothermal mixing In EN Pistikopoulos M C G Kokossis A C editors Computer Aided Chemical Engineering Elsevier 2011 p 1989-93 46Chew IML Foo DCY Lam HL Bonhivers JC Stuart P Savulescu LE et al Simultaneous Water and Energy Optimisation for a Pulp and Paper Mill Chemical Engineering Transactions 25 (2011) 441-6 47George J Sahu GC Bandyopadhyay S Heat Integration in Process Water Networks Ind Eng Chem Res 50(7)

(2011) 3695-704

48Boix M Pibouleau L Montastruc L Azzaro-Pantel C Domenech S Minimizing water and energy consumptions in water and heat exchange networks Applied Thermal Engineering 36(0) (2012) 442-55

49Ibrić N Ahmetović E Kravanja Z editors A sequential approach for the synthesis of heat-integrated water networks Slovenian Chemical Days 2012 2012 12-14 September Portoroţ Slovenia 50Sahu GC Bandyopadhyay S Energy optimization in heat integrated water allocation networks Chemical Engineering Science 69(1) (2012) 352-64

51Yiqing L Tingbi M Sucai L Xigang Y Studies on the effect of non-isothermal mixing on water-using networks energy performance Computers amp Chemical Engineering 36(0) (2012) 140-8

52Ahmetović E Ibrić N Kravanja Z Application of simultaneous optimization model for the synthesis of pinched heat-integrated water networks SDEWES 2013 - The 8th Conference on Process Integration Modelling and Optimization for Energy Saving and Pollution Reduction 2013 22-27092013 Dubrovnik Croatia 2013 53Chew IML Foo DCY Bonhivers J-C Stuart P Alva-Argaez A Savulescu LE A model-based approach for simultaneous water and energy reduction in a pulp and paper mill Applied Thermal Engineering 51(1ndash2) (2013) 393-

400 54Ibrić N Ahmetović E Kravanja Z A two-step solution strategy for the synthesis of pinched and threshold heat-integrated process water networks Chemical Engineering Transactions 35 (2013)

55Ahmetović E Kravanja Z Simultaneous optimization of heat-integrated water networks involving process-to-process streams for heat integration Applied Thermal Engineering In Press Corrected Proof (2013) Dostupno na httpwwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS1359431113004249 (1862013) 56Ibrić N Ahmetović E Kravanja Z editors Synthesis of heat-integrated water networks including wastewater regeneration Slovenian Chemical Days 2013 2013 12-14 September Maribor Slovenia 57Ahmetović E Kravanja Z Solution strategies for the synthesis of heat-integrated process water networks Chemical Engineering Transactions 29 (2012) 1015-20

SUSTAINABLE WATER WASTEWATER AND ENERGY MANAGEMENT IN THE PROCESS INDUSTRIES

Elvis Ahmetović1 Nidret Ibrić1 Zdravko Kravanja2

1University of Tuzla Faculty of Technology Tuzla Bosnia and Herzegovina 2University of Maribor Faculty of Chemistry and Chemical Engineering Maribor Slovenia

Water and energy are important natural resources which are usually used in significant quantities in the process industries Different approaches have been proposed and implemented over the last two decades in order to minimize freshwater usage wastewater generation and energy consumption within water networks Earlier studies only addressed the investigating of various strategies for water and wastewater minimization within isothermal water networks (water reuse wastewater treatment and water recycling) whilst more recent approaches have also considered energy minimization together with freshwater and wastewater minimization In this work a superstructure optimization is presented as an approach for the simultaneous synthesis of overall water wastewater and energy networks An example from literature is used in order to illustrate the applicability of the proposed approach A base case is first presented for the water network synthesis problem Then the water networks are synthesized using simultaneous optimization The obtained results are the same or better than those reported in the literature An optimal non-isothermal water network featuring optimal freshwater usage wastewater generation energy consumption and investment is realized when finally process-to-process streams are taken into account for heat integration Key words sustainable industry water integration energy integration simultaneous synthesis superstructure optimization


26

superstrukturu Ovdje je bitno naglasiti da ukoliko se neke konfiguracije procesnih alternativa ne inkorporiraju u superstrukturu kao rezultat se moţe imati rješenje koje nije optimalno U drugom koraku se vrši formulacija optimizacijskog modela na osnovu sintetizirane superstrukture Model se sastoji od funkcije cilja i ograničenja Funkcija cilja npr moţe da predstavlja maksimizaciju profita ili minimizaciju ukupnih troškova Ograničenja mogu da budu tipa jednakosti i nejednakosti Pri formulaciji modela koriste se cjelobrojne (obično binarne 0-1 variable) i kontinuirane varijable Cjelobrojne varijable omogućavaju odabir procesnih alternativa Tako npr ukoliko je odabrana vrijednost binarne varijable jedan tada je odabrana procesna alternativa a ukoliko je njena vrijednost nula tada procesna alternativa nije odabrana u rješenju Kontinuirane varijable sluţe za odreĎivanje vrijednosti procesnih parametara (protoci koncentracije temperature itd) U slučaju da je problem nelinearan i da sadrţi diskretne i kontinuirane varijable tada se model formuliše kao problem miješanog cjelobrojnog nelinearnog programiranja (MINLP) U trećem koraku se vrši rješavanje optimizacijskog modela u cilju pronalaţenja optimalnog rješenja sa stanovišta procesne konfiguracije i procesnih parametara

Cilj ovog rada je predstaviti osnove korištenja vode u procesnoj industriji koncept sinteze mreţa vode otpadne vode i energije u procesu i na primjeru primjeniti metodu matematičkog programiranja u cilju minimizacije potrošnje svjeţe vode otpadne vode i energije

2 KORIŠTENJE VODE I ENERGIJE U PROCESU

Na slici 1 je predstavljen opšti prikaz korištenja vode u procesu (12 13) Sirova voda se prije uvoĎenja u proces obično prečišćava u sistemu za tretman vode Nakon toga svjeţa voda se moţe koristiti u procesu kao procesna voda (za operacije pripremepranja sirovina separacije apsorpcije ekstrakcije itd) voda za generisanje energenata (ogrijevna para električna energija) i voda za hlaĎenje (rashladna voda) ili pak za druge namjene Nakon korištenja vode u procesu nastaje otpadna voda koja se obično prečišćava u sistemu za tretman otpadne vode prije ispuštanja u okolinu S obzirom da skoro svaki proces ima potrebu za energijom (ogrijevna para električna energija) ili rashladnom vodom onda je on u direktnoj vezi sa sistemom za generisanje energije i sa sistemom recirkulacije rashladne vode Ukoliko su upotrebe svjeţe vode ogrijevne pare i rashladne vode u procesu veće od minimalnih potreba tada se ima i veća ukupna potrošnja vode u procesu i veća ukupna količina otpadne vode koja se ispušta u okolinu U tom slučaju će biti i veća potrošnja goriva u sistemu za generisanje energije te takoĎer električne energije potrebne za transport vode u ukupnom sistemu Na taj način potrošnja prirodnih resursa (npr vode goriva za generisanje energije ogrijevne pare i

električne energije iz vode) potrebnih za funkcionisanje procesa je veća TakoĎer veća je i količina otpadnih tokova (npr otpadna voda isparena voda u rashladnim tornjevima sistema za recirkulciju rashladne vode otpadni plinovi itd) koji se iz procesa ispuštaju u okolinu Takav slučaj funkcionisanja procesa nije ekonomičan a takoĎer ni ekološko odrţiv


27






28









29









30


network






31



Procesna jedinica

Process unit

PUL

(gs)

max

inc

(ppm)

max

outc

(ppm)



(kgs)

Temperatura

Temperature

(degC)

1 5 50 100 100 100

2 30 50 800 40 75

3 50 800 1100 1667 100












32





a) b)



33






Slučaj 1

Case 1

Slučaj 2

Case 2

Slučaj 3

Case 3

Slučaj 4

Case 4







Ukupni troškovi









34



5 ZAKLJUČCI





ZAHVALE


LITERATURA




35













52(9) (2013) 3209-24




3(1ndash4) (1979) 295-302











36





(2011) 3695-704












27






28









29









30


network






31



Procesna jedinica

Process unit

PUL

(gs)

max

inc

(ppm)

max

outc

(ppm)



(kgs)

Temperatura

Temperature

(degC)

1 5 50 100 100 100

2 30 50 800 40 75

3 50 800 1100 1667 100












32





a) b)



33






Slučaj 1

Case 1

Slučaj 2

Case 2

Slučaj 3

Case 3

Slučaj 4

Case 4







Ukupni troškovi









34



5 ZAKLJUČCI





ZAHVALE


LITERATURA




35













52(9) (2013) 3209-24




3(1ndash4) (1979) 295-302











36





(2011) 3695-704












28









29









30


network






31



Procesna jedinica

Process unit

PUL

(gs)

max

inc

(ppm)

max

outc

(ppm)



(kgs)

Temperatura

Temperature

(degC)

1 5 50 100 100 100

2 30 50 800 40 75

3 50 800 1100 1667 100












32





a) b)



33






Slučaj 1

Case 1

Slučaj 2

Case 2

Slučaj 3

Case 3

Slučaj 4

Case 4







Ukupni troškovi









34



5 ZAKLJUČCI





ZAHVALE


LITERATURA




35













52(9) (2013) 3209-24




3(1ndash4) (1979) 295-302











36





(2011) 3695-704












29









30


network






31



Procesna jedinica

Process unit

PUL

(gs)

max

inc

(ppm)

max

outc

(ppm)



(kgs)

Temperatura

Temperature

(degC)

1 5 50 100 100 100

2 30 50 800 40 75

3 50 800 1100 1667 100












32





a) b)



33






Slučaj 1

Case 1

Slučaj 2

Case 2

Slučaj 3

Case 3

Slučaj 4

Case 4







Ukupni troškovi









34



5 ZAKLJUČCI





ZAHVALE


LITERATURA




35













52(9) (2013) 3209-24




3(1ndash4) (1979) 295-302











36





(2011) 3695-704












30


network






31



Procesna jedinica

Process unit

PUL

(gs)

max

inc

(ppm)

max

outc

(ppm)



(kgs)

Temperatura

Temperature

(degC)

1 5 50 100 100 100

2 30 50 800 40 75

3 50 800 1100 1667 100












32





a) b)



33






Slučaj 1

Case 1

Slučaj 2

Case 2

Slučaj 3

Case 3

Slučaj 4

Case 4







Ukupni troškovi









34



5 ZAKLJUČCI





ZAHVALE


LITERATURA




35













52(9) (2013) 3209-24




3(1ndash4) (1979) 295-302











36





(2011) 3695-704












31



Procesna jedinica

Process unit

PUL

(gs)

max

inc

(ppm)

max

outc

(ppm)



(kgs)

Temperatura

Temperature

(degC)

1 5 50 100 100 100

2 30 50 800 40 75

3 50 800 1100 1667 100












32





a) b)



33






Slučaj 1

Case 1

Slučaj 2

Case 2

Slučaj 3

Case 3

Slučaj 4

Case 4







Ukupni troškovi









34



5 ZAKLJUČCI





ZAHVALE


LITERATURA




35













52(9) (2013) 3209-24




3(1ndash4) (1979) 295-302











36





(2011) 3695-704












32





a) b)



33






Slučaj 1

Case 1

Slučaj 2

Case 2

Slučaj 3

Case 3

Slučaj 4

Case 4







Ukupni troškovi









34



5 ZAKLJUČCI





ZAHVALE


LITERATURA




35













52(9) (2013) 3209-24




3(1ndash4) (1979) 295-302











36





(2011) 3695-704












33






Slučaj 1

Case 1

Slučaj 2

Case 2

Slučaj 3

Case 3

Slučaj 4

Case 4







Ukupni troškovi









34



5 ZAKLJUČCI





ZAHVALE


LITERATURA




35













52(9) (2013) 3209-24




3(1ndash4) (1979) 295-302











36





(2011) 3695-704












34



5 ZAKLJUČCI





ZAHVALE


LITERATURA




35













52(9) (2013) 3209-24




3(1ndash4) (1979) 295-302











36





(2011) 3695-704












35













52(9) (2013) 3209-24




3(1ndash4) (1979) 295-302











36





(2011) 3695-704












36





(2011) 3695-704











odrŢivo upravljanje vodom, otpadnom vodom i … · 2017-09-21 · otpadne vode i potrošnje...

Documents