Renseteknologi for sigevann Eksempler på nyere "konvensjonelle metoder"

Transkript

1 Renseteknologi for sigevann Eksempler på nyere "konvensjonelle metoder" Dr.ing. Lars J. Hem Aquateam

2 Noen kritiske forhold ved rensing av sigevann Tradisjonelt: Fjerne BOD/COD/NH + 4 Utfelling av kalsiumkarbonat og jernhydroksid Lite fosfor til biologisk rensing Svovel Tungmetaller Organiske miljøgifter

3 Konvensjonelle rensemetoder Biologiske - aerob - aktiv-slam (konv. el. SBR) - luftet lagune - biofilm - anaerob - biofilm - suspendert - slamteppe Fysisk-kjemiske - ph-justering - stripping - evaporering - felling - aktivt kull - ionebytting - kjemisk oksidasjon - filtrering - membranfiltrering

4 Forventede renseeffekter for de enkelte miljøgifter i luftet lagune eller aktivslamanlegg Stoffer ( verstinger ) Forventede renseeffekter Mekanisme for fjerning Arsen 50 Partikkelseparasjon Kvikksølv 90 Partikkelseparasjon Kadmium 50 Partikkelseparasjon Bly 90 Partikkelseparasjon

5 Forventede renseeffekter for de enkelte miljøgifter i luftet lagune eller aktivslamanlegg Stoffer ( verstinger ) Forventede renseeffekter Mekanisme for fjerning Naftalen 90 Partikkelseparasjon, biologisk nedbrytning Antracen 60 Partikkelseparasjon Fluoranten 80 Partikkelseparasjon Benzo(a)pyren 90 Partikkelseparasjon PCB 52 Partikkelseparasjon Fenol 90 Biologisk nedbrytning Pentaklorfenol 30 Partikkelseparasjon

6 Forventede renseeffekter for de enkelte miljøgifter i luftet lagune eller aktivslamanlegg Stoffer ( verstinger ) Forventede renseeffekter Mekanisme for fjerning Heksaklorbenzen 50 Partikkelseparasjon Trikloreten 80? Stripping Tetrakloreten 80? Stripping Benzen 90 Stripping DEHP 90 Partikkelseparasjon, biologisk nedbrytning Nonylfenol 50 Partikkelseparasjon Oktylfenol 30 Partikkelseparasjon

7 Forventede renseeffekter for de enkelte miljøgifter i luftet lagune eller aktivslamanlegg Stoffer ( verstinger ) Forventede renseeffekter Mekanisme for fjerning TBT 50 Partikkelseparasjon PBDE Partikkelseparasjon DDT 90 Partikkelseparasjon Lindan 30 Partikkelseparasjon 2,3,7,8-TCDD 90 Partikkelseparasjon Penta- eller hexa-cn 80 Partikkelseparasjon Kortkjedete (SCCP) 50 Partikkelseparasjon PFOS 30 Partikkelseparasjon Klormetylbenzen 50 Partikkelseparasjon

8 Mulige rensemetoder og flytskjema Lager tanker RO Aktiv kull Bioreaktor Evaporator Våtoksidasjon Bioreaktor Sedimentering Ultrafiltrering filter Utjevning Bio Separasjon Videregående Opsjoner

9 Neumünster landfill, plan WWTP

10 Sequencing batch reactor (SBR)

11 Bøler renseanlegg SBR anlegg for 600 m 3 /d

12 Bioloop(AS), ultrafiltrering og GAC (Soest-Werl leachate treatment plant) (830 m 3 /d, 94 % N-red)

13 Eksempel på prosesskjema for biologisk rensing, oksidasjon og GAC

14 GAC filtre (Leppe WWTP)

15 Prinsipp for membranseparasjon Crossflow filtration Large molecules Raw water (Feed) Concentrate, Retentate Ions, small molecules Water Membrane Spacer Permeate

16 ~ 1 µm µm bar 100 bar 10 bar 1 bar 0,1 bar Cut-off Reverse osmosis Nanofiltration Ultrafiltration Microfiltration g/mol g/mol ~ 0,01 0,01 µm µm g/mol g/mol g/mol g/mol ~ 0,1 0,1 µm µm Cut-Off g/mol g/mol Operating pressure

17 Prosessoppbygging membrananlegg Feed Overflow H 2 SO 4 13 Modules (up to 65 bar) Raw Water Tank 1 (Aeration + Settling) Raw Water Tank 2 (Settling) Reaktion Tank Filters Disposal Concentrate Permeate Sand-Bag-Fine Environment

18 Membrananlegg, Nes kommune

19 Sigevann før og etter membranfiltrering

20 Membrananlegg Investeringskostnad: Ca. 3,5-4 mill. NOK ved 5 m 3 /time Energibehov: 6-7 kwh/m 3 Tilsynsbehov: 3-5 timer/uke Driftskostnader: NOK/m 3

21 Ultrafiltrering ( nm) (Leppe WWTP)

22 Prosessdiagram Meiningen WWTP

23 Evaporator; prinsipp FAN FEED P OLYMERIC HEAT TRANS FER ELEMENT 0,176 b a r(a ) 57,3º C T=2,3 º C p = 0,018 b ar = 180 mm wg VACUUM VESS EL 55º C CONDENS ATE CIRCULATION P UMP CONCENTRATE

24 Fan Lahti Landfill Vacuum pump Heat Circulation Water Exchangers Condensate, ph 7 CO 2 Concentrate, ph 7 Feed Water, ph 7 ph 4 Fan Leachate Basin Filter CO 2 - Removal Column NaOH Acid

25 Lahti Landfill

26 Lahti Landfill

27 Lahti Landfill

28 Lahti Landfill, renseeffekter BOD, COD: > % NH 4+ : 99 % Miljøgifter: >94 %

29 Lahti Landfill Kostnader pr. m3 Energi $0,72 Kjemikalier $0,92 Arbeid $0,32 Totalt $1,96/m3