Soolatustamine (vee magestamine): definitsioon, meetodid ja kasutus

Soolatustamine tähendab mis tahes protsessi, mille käigus veest eemaldatakse liigne sool ja muud mineraalid, et saada magevett, mis sobib loomade tarbimiseks või niisutamiseks. Soolatustamist kasutatakse siis, kui magedat looduslikku vett on vähe või selle kvaliteet ei vasta nõuetele. Enamasti toimub soolatustamine destilleerimise teel, kuid laialdaselt kasutusel on ka membraantehnoloogiad nagu pöördosmoos ning mitmed muud meetodid, sõltuvalt vee soolsusest, vajalikust mahust ja kättesaadavast energiast.

Levinumad meetodid

• Termilised (destilleerimine) – vee aurustamine ja seejärel kondenseerimine. Siia alla kuuluvad meetodid nagu mitmeastmeline kiirdestillatsioon (MSF) ja mitmeefektiline destillatsioon (MED). Need sobivad hästi väga soolaste merevete töötlemiseks, eriti kui on odav soojusenergia.
• Membraanprotsessid – pöördosmoos (RO) on laialt levinud, kuna see võimaldab energia- ja ruumisäästlikult eemaldada soola ning muid lahustunud aineid, kasutades kõrgemat rõhku ja poolläbilaskvaid membraane. Membraanmeetodid on eriti tõhusad madalama soolsusega (nt põhjavee või riigivete) magestamisel.
• Elektrodialüüs – sobib peamiselt madala kuni keskmise soolsusega veele, kus ioonid eemaldatakse elektrivälja abil läbi valikmembraanide.
• Jahutus ja kristalliseerimine – vee külmutamine ja jää eraldamine, mis sobib spetsiifiliste rakenduste jaoks, kuid on energiakulukas.
• Päikese- ja passiivsed meetodid – väiksemates, kaugetes või madala võimsusega süsteemides kasutatakse päikesepaneelide toidetud RO-süsteeme või lihtsaid päikesekattaid ja aurustuskaste.

Protsessi etapid ja vee kvaliteet

• Eeltöötlus: eemaldatakse setted, orgaanika ja tahked osakesed, et kaitsta membraane ja parandada efektiivsust.
• Peamine magestamine: valitud tehnoloogia (RO, MSF, MED jms) vastavalt vee omadustele ja ressursitingimustele.
• Järelhooldus ja remineraliseerimine: magestatud vesi sageli remineraliseeritakse, kohandatakse pH-d ja desinfitseeritakse, et tulemus vastaks joogivee või niisutuse nõuetele.

Kasutusalad

• Joogivesi ja tarbevesi linnadele ja kogukondadele.
• Põllumajanduslik niisutus, kus magestatud vett kasutatakse viljeldaval maal (sõltuvalt vee kvaliteedist ja taimede tolerantsist).
• Industriaalne vesi tootmisprotsesside jaoks (jahutusvesi, protsessivesi jm).
• Reservuaaride ja veevarude täiendamine piirkondades, kus looduslikku magevett on vähe.

Keskkonnamõjud ja jäätmekäitlus

Soolatustamine tekitab kontsentreeritud jäätveekogumeid ehk soolvee, mida tuleb käidelda või ohutult merre suunata. Vale käitlemine võib kahjustada merelist elustikku, muuta merepiirkonna soolsust ja mõjutada ökosüsteeme. Samuti tuleb arvestada tehaste energiatarbega ja sellest tulenevate kasvuhoonegaasidega, kui energia pärineb fossiilkütustest.

Võimalused mõju vähendamiseks:

• soolvee lahjendamine ja hajutatud väljalaskmine;
• soolvee ressursina töötlemine, nt soola või muude ainete taaskasutus;
• energiatõhusad protsessid ja taastuvenergia integreerimine (päike, jäätmeküte, geotermika);
• nulltahkeveerežiimi (zero liquid discharge) lahendused, kus eraldatakse ja taaskasutatakse soolad.

Majanduslikud ja tehnilised aspektid

Soolatustamise investeeringu- ja jooksukulud sõltuvad tootmismahust, vee algsest soolsusest, energia hinnast ja kasutatavast tehnoloogiast. Membraanipõhised lahendused (nt RO) on viimastel aastakümnetel muutunud odavamaks ja levinumaks, samal ajal kui termilised tehnikad on endiselt levinud piirkondades, kus on saadaval odavat soojusenergiat (näiteks naftast või gaasist saadav soojus või protsessi jäätmeküte).

Näited ja maailmakaal

Ameerika Ühendriikides tehakse magevee magestamist osaliselt ka selleks, et täita Mehhikosse siseneva jõevee suhtes kehtivaid lepingulisi kohustusi. Mitmes Lähis-Ida riigis on energiavarud nii suured, et nad kasutavad põllumajanduses soolatamata vett. Saudi Araabia magestamistehased moodustavad umbes 24% maailma koguvõimsusest. Maailma suurim magestamistehas on Jebel Ali magestamistehas (2. etapp) AÜEs. See kasutab mitmeastmelist kiirdestillatsiooni, kahesuguse kasutusega ja on võimeline tootma 300 miljonit kuupmeetrit vett aastas.

Kokkuvõte

Soolatustamine on oluline tehnoloogia magevee puudusega piirkondades ning selle roll tõuseb kliimamuutuse, rahvastiku kasvu ja piiratud mageveevaramute tõttu. Õige tehnoloogia valik, tõhusa energiahaldussüsteemi rakendamine ja keskkonnasõbralik soolvee käitlemine on otsustava tähtsusega, et tagada jätkusuutlik ja kuluefektiivne veevarustus.

Küsimused ja vastused

K: Mis on soolatustamine?

K: Kuidas toimub enamasti soolatustamine?

K: Millised on teised soolatustamise meetodid?

K: Mis on soolatustamise peamine eesmärk?

K: Mis juhtub soolaga soolatustamise käigus?

K: Miks tehakse Ameerika Ühendriikides magevee magestamist?

K: Millises riigis on maailmas kõige rohkem soolatustamise tehaseid?

Otsing