science >> Wetenschap >  >> Chemie

Nieuw membraanwaterbehandelingssysteem om giftig afval en afvalverwerkingskosten met meer dan 90 procent te verminderen

Dr. Adil Dhalla (links), Directeur van START Centrum, met het nieuwe holle-vezelmembraan met drie boringen, met Dr. Antony Prince (rechts), Oprichter van Memsift Innovations, met de voltooide membraanmodule voor gebruik in de nieuwe proeffabriek.

Er wordt een nieuwe proefinstallatie gebouwd voor de behandeling van industrieel afvalwater die de hoeveelheid vloeibaar afval mogelijk met meer dan 90 procent kan verminderen.

In aanvulling, de nieuwe fabriek die bij een halfgeleiderbedrijf in Singapore komt te staan, kan ook edele metalen uit het behandelde water terugwinnen, die vervolgens kunnen worden verkocht en hergebruikt.

De fabriek wordt gezamenlijk gebouwd door het Separation Technologies Applied Research and Translation (START) Centre, een faciliteit op nationaal niveau om innovatieve scheidings- en filtratietechnologieën te ontwikkelen en te commercialiseren, en Memsift Innovations Pte Ltd, een plaatselijk watertechnologiebedrijf dat gespecialiseerd is in waterbehandelingssystemen voor vloeibare lozingen.

Het START Center wordt ondersteund door de Singapore Economic Development Board (EDB) en Nanyang Technological University Singapore (NTU Singapore). Het maakt deel uit van NTUitive, het innovatie- en ondernemingsbedrijf van NTU Singapore.

De proeffabriek maakt gebruik van een nieuw waterbehandelingssysteem dat gebruik maakt van een nieuw type holle-vezelmembraan dat is uitgevonden door professor Neal Chung van de National University of Singapore, die is toegewezen aan en opgeschaald voor industriële toepassing door het START Centre.

In tegenstelling tot het typische holle-vezelmembraan, die lijkt op noedels met een holle kern als een rietje, het nieuwe holle-vezelmembraan met drie boringen, uitgevonden door Prof Chung, heeft drie holle kernen, waardoor een waterdebiet mogelijk is dat ongeveer 30 procent hoger is.

Onder een nieuwe onderzoekspartnerschap en licentieovereenkomst, START Center en Memsift Innovations zullen samen de afvalwaterzuiveringsinstallatie bouwen met de tri-bore holle-vezelmembranen, die tot 5 kan behandelen, 000 liter per dag voor een halfgeleiderbedrijf.

Close-up shot van het holle-vezelmembraan met drie boringen dat gezamenlijk wordt gecommercialiseerd door START Center en Memsift Innovations, die zal worden gebruikt in een nieuwe pilot-afvalwaterzuiveringsinstallatie voor een halfgeleiderfabriek in Singapore. Krediet:Nanyang Technological University

Deze proefinstallatie zal het bedrijf naar verwachting helpen om tot 1,6 miljoen liter water per jaar te besparen (2/3 van een zwembad van olympische afmetingen), resulterend in een besparing van $ 250, 000 aan verwijderingskosten. Het filtert meer dan 90 procent van het afvalwater in schoon water en concentreert het metaalafval in een vloeistof, die vervolgens aan andere bedrijven kan worden verkocht.

De huidige oplossing van de halfgeleiderfabriek is om het giftige afvalwater dat tijdens de productie wordt geproduceerd, naar een afvalwaterverwerkingsinstallatie te transporteren waar het wordt verbrand. Dit verwijderingsproces verbruikt vijf keer de energiekosten van de proefmembraanfiltratie-installatie.

Dokter Adil Minoo Dhalla, Directeur van START Centrum, zei dat dit de eerste succesvolle licentieovereenkomst is die is bereikt door het centrum op nationaal niveau sinds de start in 2016, die streeft naar het omzetten van baanbrekend membraanonderzoek van de universiteiten van Singapore in echte producten die bruikbaar zijn door multinationale en lokale bedrijven.

"Deze proeffabriek markeert de eerste van vele lokale waterinnovaties die START vertaalt voor commercialisering. Met behulp van onze geavanceerde membraanfabricage, module ontwerp en testfaciliteiten, we zijn in staat om nieuwe technologieën van Singapore's instituten voor hoger onderwijs snel op te schalen en te testen in real-life omgevingen om hun commerciële waarde te valideren, "voegde dr. Dhalla eraan toe.

Dr. Dhalla is de Chief Operating Officer van NTU's Nanyang Environmental and Water Research Institute (NEWRI), en de voorzitter van de stuurgroep van SG-MEM, Singapore's National Membrane Consortium ondersteund door de National Research Foundation (NRF).

De belangrijkste institutionele leden van het consortium zijn onder meer START Centre, dat is het hoofdlichaam, NEWRI's Singapore Membrane Technology Center bij NTU, Membrane Science and Technology Consortium (MSTC) bij NUS, en milieu- en watertechnologiecentrum voor innovatie (EWTCoI) bij Ngee Ann Polytechnic.

Het SG-MEM-consortium, die in 2018 werd gelanceerd, heeft al 24 industriële leden (waarvan Memsift Innovations) uit het hele membraanecosysteem van Singapore.

START Center is een faciliteit op nationaal niveau in Singapore voor de ontwikkeling en commercialisering van innovatieve scheidings- en filtratietechnologieën. Dit is een membraanproductielijn bij START Centre, die het holle-vezelmembraan met drie boringen produceert dat wordt gecommercialiseerd door START Center en Memsift Innovations.

Dr. J. Antony Prince, Oprichter van Memsift Innovations, is van mening dat het nieuwe holle-vezelmembraan met drie boringen van START Center zal helpen om de efficiëntie van hun thermische scheidingsproces, waarvoor patent is aangevraagd, te verbeteren, wat unieke voordelen biedt ten opzichte van traditionele pekelbehandeling en vloeistofvrije oplossingen.

"Ons filtratieproces werkt bij relatief lage drukken en temperaturen in vergelijking met de conventionele thermische scheidingsprocessen. Het bespaart energie, verlaagt de operationele kosten, recupereert edele metalen en hulpbronnen, terwijl het helpt om het milieu te sparen, " legt dr. Prince uit.

Andere voordelen die Memsift Innovations biedt, zijn een zeer hoge waterterugwinning bij een minimaal energieverbruik, een kleine voetafdruk voor de zuiveringsinstallaties en minimale kapitaaluitgaven voor hun klanten.

Deze nieuwe proeffabriek van START Center en Memsift Innovations wordt naar verwachting in het tweede kwartaal van 2019 in gebruik genomen. Zij zullen de proefresultaten gebruiken voor de commercialisering van deze innovatieve technologie.

Het zal een stap in de richting van het concept van een circulaire economie demonstreren - waar afval wordt omgezet in hulpbronnen terwijl water wordt hergebruikt voor industriële doeleinden, het verminderen van de noodzaak om gebruik te maken van zoet water uit het PUB-netwerk. Dit helpt Singapore om zijn voorraad schoon water, geproduceerd via de Four National Taps-strategie, te behouden.

Als de pilottests succesvol zijn, Memsift zal een volledige licentie verkrijgen van NTUitive en deze samen met zijn eigen oplossingen op de markt brengen. De technologie zal beschikbaar worden gesteld aan andere leden van het SG-MEM-consortium voor commerciële samenwerkingen.