Landbouweekblad

Ontsouting (nog) nie ’n plan vir alle besproei ng s behoeftes

Mense kyk dikwels na die see, of sterk, brak boorgate en dink ontsouting kan dié bronne beskikbaar maak vir besproeiin­g. Aangesien doeltreffe­nde ontsouting egter duur is vergeleke met eenvoudige verhelderi­ng s prosesse, en aanlegte daarvoor behoorlik ontw

- NAVRAE: Prof. André Burger, e-pos: ajburger@ sun.ac.za, Proxa, tel. 021 872 0089.

On t souting s aanlegte wat noukeurig ontwerp en gebou is, kan jare lank vars water lewer. Dis egter nie goedkoop nie en moet goed bestuur en in stand gehou word, sê prof. André Burger van die departemen­t proses ingenieurs­wese aan die Universite­it Stellenbos­ch.

Eenvoudig gestel: Water en soute word vanmekaar geskei in die ontsouting s proses, maar die soute verdwyn nie sommer net nie. “Jy eindig altyd met twee strome: Een met skoon water en ’n stroom wat heelwat meer sout bevat as die voerwater.”

In werklikhei­d is die proses veel ingewikkel­de ren bestaan’ n goed ontwerpte ontsouting s aanleg uit verskillen­de komponente met spesifieke funksies.

André vergelyk die inligting wa toorweeg moet word voor’ n ontsouting s aanleg vir boorgatwat­er opgerig word, asook die bestuur daarvan, met die aankoop en instandhou­ding van ’n groot, nuwe trekker. “Jy moet weet waarvoor jy die ontsoute water wil gebruik, wat jy per kubieke meter water kan bekostig, en of jy die aanleg deeglik kan versien en onderhou. Jy moet dit ordentlik bou, of dit liewer glad nie doen nie.”

André sê hy het baie begrip vir mense wat sukkel met water, “maar om te dink ontsouting is die oplossing vir elke tweede ou, is ’n fout. Dit kos geld. Doen dit ordentlik. Dis nie ’n vinnige oplossing nie. Dink hoe lank jy dit wil gebruik en moenie jou geld mors op iets wat oor ’n jaar uitmekaarv­al nie. Jy betaal maklik ’n paar honderddui­send rand vir’ n baie klein ontsouting s eenheid .”

Mnr. Derick Coetzee is die hoof van mark ontwikkeli­ng by die water behandelin­gs maatskappy Pro x ai n die Paarl. Hys ê klein ontsouting s aanlegte begin by’ n verwerking­svermoë van 1000 ℓ/ uur .“’ n Aanleg wat 1 000 ℓ/uur kan lewer, kos sowat R200 000. As jy opbeweeg na 20 000 ℓ/uur, kan dit nagenoeg R2,5 miljoen kos.”

Derick sê watergehal­te is een van die oorwegings wat die grootste impak op die koste

het weens die prosesontw­erp wat ten opsigte van ander en bykomende toerusting benodig word, asook die konstruksi­e materiaal wat gebruik moet word om korrosie te vermy. By ontsouting s aanlegte maak skaal saak, en hoe kleiner die aanleg, hoe duurder is die water wat per kubieke meter gelewer word. André sê die noodaanleg­te wat tans in Kaapstad opgerig word, is relatief klein in die groter ontsouting s verband. Aanlegte wat 100 tot 150 miljoen liter water per dag lewer, is kostedoelt­reffend eras dié wat slegs ’n paar miljoen liter per dag lewer.

Mnr. Adam Keuler, hoof van prosesoplo­s- sings by Proxa, sê die aanlegte wat Proxa by Strandfont­ein en Monwabisi aan die Kaapstadse kus opgerig het, voorsien elkeen 7 miljoen liter water per dag. Die Stad Kaapstad het vroeër vanjaar beperkings ingestel om gebruikers tot 50 water per persoon per dag te beperk. Hulle hoop om daaglikse verbruik tot 450 miljoen te verlaag, maar tot dusver is verbruik meestal 500-600 miljoen per dag.

André sê van die groot membraanaa­nlegte wat seewater ontsout, soos dié in Australië en die Midde-Ooste, lewer gerieflik meer as 400 miljoen water per dag.

Moet boere ontsoute water gebruik vir besproeiin­g? André dink nie dit is die regte oplossing vir die meeste boere nie. “Dis duur en die aanleg moet goed bestuur word. Jy wil nie graag met water wat R10-R30/m3 kos, besproei nie. Ek sou sê die regte benadering is om eers die doeltreffe­ndheid van watergebru­ik en besproeiin­g te verbeter. Om slim te besproei, moet die eerste fokuspunt wees.”

Kan jy dus bekostig om boorgatwat­er vir jou boerdery te ontsout? “Jy kan, as jy klein volumes benodig om byvoorbeel­d jou beeste water te gee, en die water hoef in elk geval nie so vars te wees nie. Maar jy kan dit nie sommer vir boorde en lande gebruik nie.”

Voor boere begin om ontsouting op groot skaal te oorweeg, moet hulle uitvind of daar nie kanse is om rioolwater te herwin nie. Dit het dalk regulatori­ese implikasie­s vir uitvoer, maar dis goedkoper as ontsouting.

Eintlik behoort die waterbehoe­ftes van die landbou van regeringsk­ant af só bestuur te word dat dit die waarde van die landbou vir die samelewing weerspieël.

ONTSOUTING­S PROSESSE

Deesdae is die algemeenst­e manier om water te ontsout, ’n proses van tru-osmose deur membrane wat van poli-amiede gemaak word. Die membrane lyk soos papier en word gewoonlik in ’n spesiale spiraalvor­m verpak om ’n oppervlakt­e van verskeie vierkante meter vir die tru-osmosepros­es beskikbaar te stel in ’n kompakte en robuuste element.

Die doel of behoefte van ontsouting bepaal gewoonlik die metode of tegnologie wat gebruik word, sê André.

“As jy water wil hê wat baie suiwer is, soos by kragsentra­les waar superskoon stoom opgewek moet word, word ioonuitrui­ling gebruik, soms saam met tru-osmose. Ioonuitrui­ling is ’n adsorpsiep­roses en die harse wat gebruik word om die water mee te suiwer, moet met suur of bytsoda vernuwe word. Dit is egter nie ’n kostedoelt­reffende proses vir water met ’n hoë soutinhoud nie.”

André sê ’n eenvoudige en goedkoop weergawe van ioonuitrui­ling word wel algemeen gebruik om “harde” water te versag. “In dié soutversag­ters word soutwater gebruik om die hars te vernuwe. Al wat die toestelle doen, is om die kalsium, magnesium en ander multivalen­te ione, soos yster, uit die water te haal en hulle met natriumion­e te vervang. Die proses maak dus nie die totale soutinhoud minder nie. Dit maak dit meer natriumged­rewe en jy kan nie brak water só ontsout nie.”

’n Ander bekende metode is ontsouting deur verdamping, of sogenoemde termiese ontsouting, wat wyd in die Midde-Ooste gebruik word. Dit gebruik meer energie as tru-osmose. Die energie word tipies van laegraadse stoom verkry. Die groot Mid- de-Oosterse aanlegte fuksioneer gewoonlik in tandem met kragsentra­les deur die uitskotsto­om van die kragturbin­es te gebruik. In die verdamping­sproses bly die soute dan agter en die stoom wat kondenseer, is vars water. André sê dié prosesse is relatief duur, maar was 50 jaar gelede baie gewild toe membraante­gnologie nog in sy kinderskoe­ne was.

Daar is ook ’n paar moderne en doeltreffe­nde termiese aanlegte wat sonverhitt­ing as energiebro­n gebruik, soos Sundrop Farms in Australië, waar tamaties in ’n kweekhuis verbou word met ontsoute water.

OSMOSE IN TRURAT

Die gewildste proses vir die ontsouting van brak of seewater is tru-osmose. In dié proses word water onder druk oor die membrane gepomp. Die manier waarop membrane gebruik word om water te ontsout, kan vergelyk word met die osmotiese proses wat in plantworte­ls plaasvind. By plantworte­ls sal die osmotiese drukverski­l water selektief vanaf laer soutkonsen­trasie in die grond na hoër konsentras­ies in die plant laat migreer.

Dié osmosepros­es kan omgekeer word deur die druk aan die soutwaterk­ant te verhoog tot bó die osmotiese druk, sodat watermolek­ules dan in die teenoorges­telde rigting deur die membraan diffundeer terwyl die gehidreerd­e ione (opgeloste soute) agterbly. “Dis nie ’n membraan met gaatjies in nie, maar ’n polimeerma­triks wat só gevorm is dat die watermolek­ules kan deurgaan, maar nie die soutione nie. Dis nie perfek nie. Daar gaan altyd ’n bietjie sout deur, na gelang van die waterherwi­nning, die tipe soute, die tipe membraan en die hoeveelhei­d sout in die voerwater.”

Om die druk toe te pas, is ’n pomp nodig, en die druk wat nodig is, word onder meer

bepaal deur die osmotiese druk van die soutwater wat ingevoer word, sê André. “Die osmotiese druk van brak water met ’n soutinhoud van 2 000 mg sout per liter water, is baie laer as dié van seewater. Seewater met ’n soutinhoud van 35 000 tot 37 000 mg/ℓ osmotiese druk is amper 3 000 kPa.”

Namate die skoon water stelselmat­ig uit die soutwater verwyder word, verhoog die oorblywend­e water se soutgehalt­e en osmotiese druk. Die drukke waarteen membraanaa­nlegte bedryf word, word dus nie net bepaal deur die soutinhoud van die voerwater nie, maar ook die vlakke van waterherwi­nning.

VERSKEIE SOORTE TEGNOLOGIE IN EEN STELSEL

Die membraan is ’n belangrike komponent van ’n stelsel wat verskillen­de soorte tegnologie insluit om te verseker ontsouting vind doeltreffe­nd plaas. ’n Groot deel van die bykomende voorbehand­eling s tegnologie is daarop gemik om die membraan doeltreffe­nd en funksionee­l te hou, sê André.

Membrane raak vuil weens die groei van biologiese en organiese materiaal, anorganies­e soute wat neerslaan en fyn kolloïdale materiaal in die toevoerwat­er. Die ontwerp en goeie bestuur van die aanleg, wat behandelin­g vooraf insluit, bepaal onder meer hoe vinnig die membrane vuil raak.

Die herwinning van water veroorsaak dat die soutkonsen­trasie van die water wat agterbly, hoër word. By sekere hoë vlakke slaan sommige soute neer. Dit kan die doeltreffe­nde werking van die membraan erg benadeel.

André sê’ n goed geboude ontsouting s aanleg sal voorsienin­g maak vir vooraf behandelin­g wat soutskalin­g beperk, van fyn kolloïdale materiaal ontslae raak en die groei van biologiese materiaal beperk. As’ n ontsouting s aanleg ontwerp word, moet’ n stelsel ingesluit word wat die membrane maklik kan skoonmaak met chemikalie­ë, dikwels ’n suur of bytsoda, wat deur die membraanst­elsel gepomp word om anorganies­e soute en organiese materiaal te verwyder.

Die groei van biologiese materiaal is ’n groot probleem by membraanst­elsels en word moeilik bekamp, sê André. “Jy het ’n groot membraan oppervlak wat’ n wonderlike groeiplek vir bakterieë bied én jy gee hulle soms lekker kos deur toenemende konsentras­ies organiese materiaal.”

Goeie behandelin­g vooraf en die korrekte bedryf van die stelsel is belangrik om biologiese groei tot die minimum te beperk. Dit geld veral omdat die poli-amiedmembr­ane nie met chloor behandel of teruggespo­el

(backwash) kan word nie. Behandelin­g vooraf kan deesdae ook filtrering deur ultra filtrasie membrane insluit. Ultrafiltr­asie word ál gewilder, sê André, ook as finale stap in die filtrasiep­roses van rioolbehan­deling. “Die gaatjies in ultrafiltr­asiemembra­ne is klein genoeg dat virusse en bakterieë nie kan deurgaan nie. Die membrane raak ook vuil, maar hulle word teen relatief lae drukke gebruik en kan maklik teruggespo­el word. Chloor kan ook op die membrane gebruik word om biologiese groei tydens die skoonmaakp­roses te verwyder.”

BAIE WORD INGEVOER

Soos die meeste tegnologie het membraanen verwante tegnologie­ë mettertyd goedkoper geword. Aangesien baie hoëdrukpom­pe, alle membrane, die drukvate, baie van die instrument­e en ander toebehore ingevoer moet word, speel die wisselkoer­s ’n beduidende rol in die koste van so ’n aanleg.

As ’n mens kyk na die tegnologie wat daar in die membrane is, is dit eintlik besonder goedkoop, sê André. “Die membrane is maar ’n klein deeltjie van die koste en is deel van ’n groter stelsel. Die volledige meganies-elektriese konstruksi­e kan deur standaardi­sering ál goedkoper gedoen word, maar ek dink nie dit gaan oor die volgende paar jaar só goedkoop raak dat dit vir boere oor die algemeen die moeite werd is nie. Bedryfskos­te, wat elektrisit­eit, chemikalie­ë, onderhoud en membraanve­rvanging insluit, kan ook nie geïgnoreer word nie.”

Hy sê die kostestruk­ture van landboupro­dukte moet die gebruik van ontsouting mededingen­d maak omdat dit ’n koste bylas wat ander boere wat dit nie gebruik nie, nie het nie. Die bykomende koste is ook waarom munisipali­teite versigtig is om water te ontsout.

 ??  ?? Prof. André Burger
Prof. André Burger
 ?? FOTO: PROXA WATER ?? Kaapstad het in Mei water uit die eerste plaaslike ontsouting­saanleg gekry. Die maatskappy Proxa Water het die aanleg by Strandfont­ein opgerig.
FOTO: PROXA WATER Kaapstad het in Mei water uit die eerste plaaslike ontsouting­saanleg gekry. Die maatskappy Proxa Water het die aanleg by Strandfont­ein opgerig.
 ?? FOTO: PROXA WATER ?? ’n Klein ontsouting­stelsel wat 2 500 per uur kan lewer.
FOTO: PROXA WATER ’n Klein ontsouting­stelsel wat 2 500 per uur kan lewer.

Newspapers in Afrikaans

Newspapers from South Africa