12.02.2014 Norsk Vann konferanse: Vannbransjen på fremmars! og verktøyene du trenger CFIC biofilm prosess Den neste generasjon biofilm teknologi Biowater Technology AS Februar 2014
Biowater - tidslinje First commercial HyVAB plant Subsidiary secures access to US market First Municipal order US market First HyVAB pilot installation 2014 2007 Biowater Technology blir etablert som selskap 2008 Design of new and innovative plastic carriers 2009 2010 2011 First projects for municipal and industrial customers in Norway and abroad implementing CFAS and CMFF 2012 Første CFIC fullskala pilot anlegg 2013 Føste CFIC anlegg blir solgt
Biowater Fokus områder Avløpsvannsbehandlings prosess RawSewage Screening + Grid Removal Large and dense solids for disposal Primary Separation Aeration Secondary Separation Biological Oxidation Secondary Separation Polishing/ Desinfection Filter Chlorination/ Dechlorination UV Disinfection Liquid Effluent To sludge treatment
CFIC Continues Flow Intermittent Cleaning CFIC biofilm teknologien er basert på vekst av biofilm på bærere laget av HDPE plastikk. CFIC prosessen gir en stor beskyttet overflate per volumenhet. Prosessen er mer kompakt og mer energieffektiv enn andre mer kjente biofilm teknologier benyttet i det norske markedet. Normal CFIC drift Biomedie Periodisk vask (FWC) Utløp Vaskevann Innløp Innløp Lufting Bioreaktorene er fylt med >90% med biofilm bærere Hindret bevegele av bærerne Bedre O 2 overføring Bedre transport av substrat til biofilmen Open valve: Closed valve: før......og etter - vaske syklus Lufting Vann nivået i bioreaktorene økes slik at bærerne begynner å bevege seg Akkumulert slam og økt biofilmtykkelse fjernes fra bærerne og vaskes ut av reaktoren Bioreaktoren mates med innkommende avløpsvann under vaskeprosessen. Rensing av avløpsvannet utføres under FWC syklusen
CFIC prosessen 5 Filter eller membraner
CFIC Utviklingsarbeid Lab-skala Pilot Skala Full Skala
CFIC - Utviklingsarbeid kommunalt anlegg
CFIC Biofilm process CFIC reaktoren har en høy fyllingsgrad av biofilm bærere (typisk 90-95% fylling) Den høye fyllingsgraden gir en hindret omrøring av biofilm bærerne CFIC prosessen har kontinuerlig flow til bioreaktoren og periodisk vask Vaskesyklusen er en forward wash cycle (FWC) hvor urenset avløpsvannkontinuerlig mates til CFIC reaktoren. Vaskeprosessen fjerner partikler og overskudd av biofilm som har blitt akkumulert inn i bærerne ut av reaktoren. FWC syklusen utføres i løpet av én hydraulisk oppholdstid Det benyttes en air-lift pumpe eller en omrører i anoksiske reaktorer til å effektivisere fjerningen av biomasse fra biofilm bærerne under FWC prosessen Biofilm bærerne sin fasong gir et stort åpent volum (typisk mer enn 85% ved 100% fylling) for vekst og akkumulasjon av biomasse. Det åpne volumet gjør at man kan vente lenge mellom hver FWC syklus, typisk >24 timer for kommunalt avløpsvann
CFIC Biofilm process CFIC prosessen er en stempel strøms prosess under CFIC drift og har total omrøring under FWC syklusen CFIC prosessen har meget god oksygenoverføringsgrad (OTE) på grunn av den høye fyllingsgraden (typisk 30-50% bedre OTE enn MBBR) I CFIC prosessen er det observert meget høye omsetningshastigheter (30% større omsetning i g/m 2 d enn MBBR) pga av den hindrede bevegelsen i reaktoren (vann og biofilm bærere beveger seg med forskjellig hastighet). Det vil si at man trenger ca 30% mindre bærere sammenlignet med MBBR prosessen CFIC prosessen tillater at produsert biomasse blir sittende fast som biofilm til neste FWC syklus. Dette gir en meget lav utløpskonsentrasjon av SS (Typisk <50 mg SS/l for kommunalt avløpsvann). Dette betyr at man ikke trenger et slamseparasjonstrinn (sedimentering/daf) før et evt. sandfilter eller membran. Slammet som tas ut under FWC syklusen har en meget lav SVI Typisk < 50 ml/g. Det egner seg derfor meget godt til fortykking i en gravitasjonsfortykker
CFIC vs MBBR og Aktiv slam Biowater sin egen CFIC teknologi tilbyr fremragende livstidskostnader og plassbehov sammenlignet med mye brukte teknologier som MBBR og Aktiv slam. Prosessen er meget godt egnet til oppgradering av både aktiv slam anlegg og eksisterende MBBR anlegg Energy consumption CAPEX 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% - 30% A higher oxygen transfer rate, due to a longer lifetime of the air bubbles, leads to lower energy consumption for air sputting. The biological treatment stage of a WTTP accounts for 2/3 of its total power consumption. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% - 41% CFIC can be integrated into existing WWTP, utilising many of the existing infrastructure. Solids in effluent Space required 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% - 98% CFIC produces lower total suspended solids (TSS) concentrations than MBBR process, even at higher significantly higher wastewater loading rates. Entering the MBR market 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% - 75% CFIC allows 20% more compact bioreactors compared to MBBR due to its optimized process and biocarrier design. AS MBBR CFIC
CFIC Biofilm Bærere BWT15 Dimensjon: 15 x 15 mm x 5 mm Beskyttet overflate: 828 m²/m³ BWT X Dimensjon: 15 x 15 mm x 8 mm Beskyttet overflate : 650 m²/m³ BWT S Brukes med CFIC biofilm prosess Dimensjon: 35 x 15 mm Beskyttet overflate : 650 m²/m³
CFIC prosess drift 5
CFIC prosess Stempel strøm
CFIC reaktoren 5
CFIC prosess Reaktor utstyr
CFIC prosess - Reaktor utstyr
CFIC prosess Reaktor utstyr
CFIC prosess Reaktor utstyr
CFIC prosess Reaktor utstyr
CFIC prosess Reaktor utstyr
CFIC prosess - Luftesystem
CFIC prosess - Luftesystem
SALR (g TCOD/m 2 -d) Effluent FCOD (mg/l) CFIC - Pilot skala test - Resultater Biofilm belastning og utløpskonsentrasjon av FCOD for pilotskala CFIC and MBBR reaktorer 50 45 40 120 100 LOAD CFIC LOAD MBBR 35 30 80 CFIC effl. FCOD MBBR effl. FCOD 25 60 20 15 40 10 5 20 0 0 23.9. 5.10. 14.10. 15.10. 19.10. 20.10. 26.10.
mg/l CFIC - Pilot skala test enhet- Resultater Eksempel på SS og FCOD konsentrasjon I vaskevann fra pilot-skala CFIC reaktor 1800 1600 1400 TSS (mg/l) FCOD (mg/l) 1200 1000 800 600 400 200 Start cleaning: 00:15 End cleaning: 01:45 0 00:00 00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 Time (hh:mm)
CFIC - Full skala test enhet- Resultater ON-LINE TURBIDITETS DATA 9. oktober 2011
CFIC - Full skala test industri- OTR resultater Field OTR verdier, for 20 C og 0 mg/l DO in reaktor: MBBR: 12.6 g O 2 /Nm 3 -m CFIC: 25.0 g O 2 /Nm 3 -m Målt α-verdi: 1.06 Beregnet SOTR (Field OTR/α): SOTR for MBBR: 11.9 g O 2 /Nm 3 -m SOTR for CFIC: 23.6 g O 2 /Nm 3 -m Resultatene viser en dobling av oksygenoverføringen for CFIC reaktoren sammenlignet med MBBR Det vil i dette tilfelle si en halvering av energi kostnadene for det biologiske rensetrinnet
Prosess sammenligning 5 BOF fjerning TN fjerning Bio-P Oppgradering Drifts kost. Investerings kost. Aktiv Slam 3 3 4 1 3 3 MBBR 3 3 0 3 2 3 IFAS 3 3 3 2 3 3 CFIC 4 3 0 4 4 4 Areal behov Nødvendig forbehandling Slutt separasjon Gjennbruk av vann Drifts vennlighet Aktiv Slam 1 4 2 2 2 28 MBBR 3 4 3 3 4 31 IFAS 2 4 2 2 2 29 CFIC 4 4 4 4 4 39 Totalt
CFIC prosess informasjon 5
Få mer informasjon på www.biowater.no