Pilotowa instalacja odsalania wód geotermalnych w Polsce

Abstract

The pilot geothermal water desalination installation in Poland was commissioned at the Geothermal Laboratory of the Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences (PAS MEERI). Laboratory is localised in Podhale region, in south-eastern Poland. Geothermal waters are extracted from carbonate formations of the Middle Eocene and from Middle Triassic limestones and dolomites. These exhibit relatively low mineralisation - 3 g/dm$^{3}$. Their temperature at the well outlet ranges 90°C. Installation is supplied with water at a temperature of about 35°C. The capacity has been set at 1 m$^{3}$/hour of desalinated water. The objective of geothermal water desalination will be to obtain water that meets the requirements stipulated in the regulation of the Minister of Health of 29 March 2007 (Journal of Laws of 2007, No. 61, item 417) concerning the quality of water intended for human consumption. The preliminary results from the geothermal water desalination study conducted at the PAS MEERI are optimistic. In order to validate the assumptions made in the context of industrial applications, further studies have to be conducted in accordance with the project plans. It is certain, however, that the utilization of geothermal water for drinking purposes on an industrial scale will require, first of all, better and more efficient water cooling. Optimum utilization of the thermal waters obtained is an important issue for most geothermal plant both in Poland and abroad. Efficient geothermal water management has one main goal: optimizing system operation and improving the economics of geothermal plant operation. Additionally, the use of cooled water for drinking purposes, particularly for open drain installations (without injecting cooled water into the formation) will contribute to the comprehensive utilization of geothermal water and the decentralization of drinking water production. Therefore the present study concerns two significant research areas: geothermics (cooled water utilization methods) and hydrogeology (water management).

Wstępne wyniki badań odsalania wód geotermalnych prowadzone w Laboratorium Geotermalnym Polskiej Akademii Nauk (IGSMiE PAN) pokazały, iż możliwe jest wytwarzanie wód pitnych z wód geotermalnych o podwyższonym zasoleniu. Istnieje wiele rozwiązań ideowych odsalania, jednakże głównym czynnikiem determinującym wdrożenie konkretnej technologii jest zawsze koszt odsalania. Zależy on od szeregu czynników, jakości wody surowej, rodzaju technologii i wielkości instalacji oraz kosztów energii. Technologie membranowe odsalania wód oraz metody hybrydowe, łączące technologie membranowe i termiczne, stosowane są na dużą skalę w wielu regionach świata do produkcji wody pitnej. Uznawane są też za dobrą pod względem technicznym i ekonomicznym metodę odsalania wód, głównie morskich. Pilotowe badania odsalania wód geotermalnych pokazują, iż technologie te mogą znaleźć zastosowanie w odsalaniu wód geotermalnych. Wykorzystanie wód geotermalnych do celów pitnych w skali przemysłowej będzie wymagało przede wszystkim lepszego i bardziej efektywnego ich schłodzenia - do temperatury poniżej 35°C. Optymalne wykorzystanie i zagospodarowanie wydobywanych wód geotermalnych umożliwiające zoptymalizowanie pracy systemu oraz poprawę ekonomicznej sfery funkcjonowania zakładów geotermalnych jest istotnym problemem w przypadku większości przedsięwzięć na terenie Polski i za granicą. Wykorzystanie schłodzonych wód do celów pitnych, zwłaszcza w instalacjach pracujących w systemie otwartym (bez zatłaczania schłodzonych wód do górotworu), może się przyczynić do kompleksowego ich wykorzystania, a jednocześnie decentralizacji produkcji wód pitnych. Prowadzone w IGSMiE PAN badania dotyczącą dwóch istotnych obszarów badawczych: geotermii (metodyka utylizacji schłodzonych wód) i hydrogeologii (gospodarka wodna).