Återvinning av vattenverksslam

More documents

Recommendations

Info

6 .4 Dia-filtrering Diafiltrering innebär att arbetstanken tillförs rent vatten som feed efter det att maximal koncentrering uppnåtts (vid VRF 20). Detta leder till att man tvättar ur exempelvis fria aluminiumjoner ur koncentratet. Försök har gjorts där rent vatten tillförts i samma mängd som den kvarvarande mängden koncentrat. Halten aluminium i permeatet har analyserats och medelhalten var 0 mg/l. Om aluminiumhalten i koncentratet var 2 10 mg/l före diafiltreringen blir halten efter 1 4 mg/l. Totalförlusten av aluminium skulle därmed reduceras från ,2 till 5 %. Istället för rent vatten kan NF permeat med fördel användas eftersom detta vatten är surt. 6 .5 VRF/ UF-koncentrat Med ett medelvärde om 1,4 % TS i slammet (2,2 % med svavelsyra) har det utan svårighet varit möjligt att nå VRF 20. TS halten i slammet är då 11, %. Den högsta halt som uppnåtts vid försöken är 1 , % TS vid VRF 2 . Räknar vi med att en förtjockare skall uppnå 2 % TS så kommer UFkoncentratet vid VRF 20 att hålla en TS halt om ca 14 %. Vid en TS halt om 14 % är koncentratet i varmt tillstånd relativt lättflytande. Då det kallnat till rumstemperatur blir det visköst. Vid höga VRF i UF delen har problem uppstått med att slammet sätter igen kanalerna i membranen om koncentratet tillåts att svalna. Det är därför viktigt att man inte låter arbetstanken svalna (stänger av anläggningen) om ett högt VRF uppnåtts. UFkoncentratet vid en VRF om 20 kommer att hålla en COD halt om ca 50 000 mg/l. TOC halten har visat sig svår att analysera på det högviskösa slammet. Föroreningshalten (före diafiltrering) per kg TS kommer att vara som visas nedan i tabell 2. (Avser UFkoncentrat från Hässlö vattenverk.) Tabell 6-2. Föroreningshalten i UF koncentratet COD (g/kg) Cu (g/kg) Zn (g/kg) Ni (g/kg) 350 0,079 0,107 0,031 1 6 .6 Avvattning Att avvattna vattenverksslam i centrifug eller filterpress ger normalt inte TShalter över 1 % även om polymerer använts. En normal polymertillsats är 10– 12 kg polymer per ton TS. Startar man med ett förförtjockat slam med en TS halt om 2 % motsvarar detta en VRF på . Försök har gjorts att avvattna UFkoncentrat i en filterpress vid 5 bars arbetstryck. UF koncentrat från både Karlskrona och Hässlö vattenverk neutraliserades med kalkslurry till pH . Avvattningen i pressen av det neutraliserade koncentratet gick mycket snabbt och en ”torr” filterkaka lossade lätt från filterduken. Rejektet var svagt gulfärgat men fritt från suspenderad substans, SS. TShalten i filterkakan var i båda fallen 5 %. Detta betyder att koncentrat vid VRF 20 och en TShalt på 14 % kan koncentreras ytterligare i en filterpress och att volymen därmed minskar till mindre än hälften (Total VRF = 50). Den snabba avvattningen och den höga TShalten kan förklaras med att gips bildas vid kalktillsatsen samt slammets låga halt av hygroskopisk aluminiumhydroxid. För effektiv avvattning fordras också en filterpress. 6 .7 Tvättning av UF UFmembranen har inte behövt tvättas trots att de varit i drift under flera månader. Efter varje tömning av arbetstanken och återstart med nytt surgjort slam har fluxet blivit detsamma dock med två undantag. 1. Vid ett tillfälle då tryckkännaren på permeatsidan gick sönder blev signalen till reglerventilen felaktig varvid membranen tidvis belastades med en tryckdifferens på över 10 bar. Detta medförde att membranen satte igen och trots att rengöringsförsök gjordes med både alkaliskt och surt tvättmedel förblev membranen igensatta. 2. Vid ytterligare ett tillfälle skedde en irreversibel igensättning av membranen. Ingen nedgång av flux hade noterats före igensättningstillfället och heller inga fel på tryckregleringen. Det är därför inte möjligt att klargöra vad som orsakade igensättningen.
7 Nanofiltrering NF I nanofiltreringssteget skall UFpermeatet koncentreras så att en högre koncentration av aluminium erhålls. Två separationsprinciper gäller vid nanofiltrering: dels avskiljning av oladdade föreningar beroende på storlek, dels avskiljning av joner beroende på elektrostatisk interaktion mellan jon och membran (Scott 1995, Persson och Billqvist, 2004). De organiska ämnena (humus) är vid rådande pH oladdade och har en storlek överstigande 200– 00 Da, vilket är en normal avskiljning för nanofiltermembran. Retentionen av organiska ämnen är därför mycket hög i NFsteget. NFmembran av den typ som här används är kompositmembran av polymera material vilka är negativt laddade. Trivalenta positiva joner som aluminium kommer därför att ha en låg retentionsgrad men motjonen sulfat kommer att ha en hög retentionsgrad. Jonkomplexet blir därför som helhet svår att transportera genom membranet beroende på att neutralitetsvillkoret skall uppfyllas. Till detta kommer att jonkomplexet aluminiumsulfat har en rad vidhängande vattenmolekyler vilket också bidrar till en hög retentionsgrad. Dessa faktorer innebär att retentionen av aluminium blir mycket hög i NFsteget. I pilotanläggningen har ett spirallindat membran använts med en yta av 2,4 m 2 . Membranet tål ett tryck av 40 bar vid 40 °C eller max 0 bar vid 0 °C. 7 .1 Retention/NF-permeat Retentionen av samtliga ämnen av intresse ur återvinningssynpunkt är mycket hög vilket framgår av tabell 1 nedan, vilken avser slam från Hässlö. Tabell 7-1. Retention i NF-membranet COD (%) Al (%) Fe (%) Cu (%) Zn (%) Ni (%) 99,7 99,9 99,7 98,6 99,8 99,4 Detta betyder att permeatet kommer att innehålla tungmetallhalter
Page 1: VA-Forsk rapport Nr 2006-07 Återvi
Page 4 and 5: VA-Forsk Bibliografiska uppgifter f
Page 7 and 8: Innehåll Förord . . . . . . . . .
Page 9 and 10: Sammanfattning Vid produktion av dr
Page 11 and 12: 1 Bakgrund De försök i pilotskala
Page 13 and 14: koncentrerade svavelsyran lagras i
Page 15 and 16: 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Figur
Page 17: Under de första månadernas drift
Page 21 and 22: Flux (l/m2, h) 50 40 30 20 10 0 0 5
Page 23 and 24: KAl(SO4)2 (%) 0,55 0,5 0,45 0,4 0,3
Page 25 and 26: Figur 11-3. Fördelningen av COD om
Page 27 and 28: C: Flöde C utgör klarvattenfasen
Page 29 and 30: 4. 5. . (alternativ T5) eller till
Page 31 and 32: 13 .2 Alternativ 2 Kostnader altern
Page 33 and 34: 16 Slutsatser Slutsatserna avser be
Page 35 and 36: Bilaga A: 3-D bild över pilotanlä
Page 37 and 38: Bilaga C: Humusmolekyler (50-100 kD
Page 39 and 40: Bilaga E: Batchmodellen Arbets- tan
Page 41: Box 47607 117 94 Stockholm Tfn 08 5

Återvinning av vattenverksslam

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?