Återvinning av vattenverksslam

More documents

Recommendations

Info

än –10 vid en ingående TShalt av ca 2 %. För att kunna återföra fällt NFkoncentrat till processen krävs att syrabehandling ger en hög utfällning av humusämnen med en åtföljande hög reduktion av COD. Detta kräver i sin tur att humuskoncentrationen är högre än den som kan nås vid VRF –10. Skall man därför utnyttja möjligheten att återföra den största delen av det fällda NFkoncentratet krävs en ytterligare koncentrering. För detta ändamål kan vakuumindunstning utnyttjas. Vakuumindunstning med värmeåtervinning är investeringsmässigt en ganska dyr process men energiåtgången är relativt andra indunstningstekniker låg eller ca 0,040 kW/l. Ett försök har gjorts med vakuumindunstning av fällt NFkoncentrat (VRF 5 och slam från Hässlö). Indunstningsförsöket som gjordes vid 0 °C visade inga tecken på beläggningar på värmeytor eller tendens till skumning. Kondensatet var klart. Vid ett VRF på 9 började humus fälla ut varför försöket avbröts. Total VRF dvs. NF + indunstning var då 45. Vid rumstemperatur har aluminiumsulfat en löslighet motsvarande ca 4 g Al /l ( , % Al2O ), vilket figur 91 visar. Med en ingångshalt av aluminium i NFfeeden på 2 000 mg/l bör man därför inte överskrida ett VRF på 20–25 för att undvika utfällning av aluminiumsulfat, dvs. VRF 4–5 i NFsteget och VRF 4–5 i indunstningssteget. Temperatur (C) 40 30 20 10 -20 20 10 Kalialunfällning Genom att tillsätta kaliumsulfat till en lösning som innehåller aluminiumjoner och sulfatjoner kan man fälla ut (kristallisera) vita kristaller av kaliumaluminiumsulfat (eller kalialun) enligt följande: K + + Al + +2SO 4 2– + 12 H2O KAl(SO 4) 2 x 12 H 2O Kristallbildningen sker snabbt och inom 0 minuter till en timme har man så stora kristaller att de lätt kan avskiljas genom sedimentering eller med filtrering. Denna metod har utnyttjats för att fälla ut aluminium från NFkoncentratet. Tyvärr bildar inte trivalent järn samma förening varför denna metod inte kan tillämpas på NFkoncentrat från Ringsjöverket. Andra möjliga metoder studeras. Kalialuns löslighet är beroende av temperaturen enligt vad som framgår av figur 101 nedan (nästa sida). För att öka utbytet i fällningsprocessen är det därför viktigt att temperaturen hålls så låg som möjligt i fällningssteget. En grundkylning med vatten kan göras till ca 10 °C. Därefter kan en kylmaskin användas för kylning till 0 °C. Kylningen från 10 °C till 0 °C kostar energi (1,2 kW/m , °C), men den merkostnad som kylning till 0 °C förorsakar är motiverad. Orsaken till detta är att lösligheten för kalialun är ca 2, g/l vid 0 °C mot ca 5 g/l (som Al) vid 10 °C. Den merkostnad som uppstår då fällt NF koncentrat med en överhalt på 2,4 g Al/l återförs och skall återfällas med kaliumsulfat är högre än kostnaden för energi för kylning. Då NFkoncentratet fälldes vintertid var temperaturen på koncentratet 0 °C och restaluminiumhalten var då 2, g/l vilket stämmer med 0 0 -10 1 2 3 4 5 Al3+ (%) Figur 9-1. Löslighetstemperaturen för aluminiumsulfat som funktion av Al-halten (som viktprocent Al 3+ ).
KAl(SO4)2 (%) 0,55 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Figur 10-1. Löslighet av KAl(SO 4) 2 respektive Al som funktion av temperaturen. diagrammet. Aluminiumhalten bestämdes med densiometer enligt figur 102 nedan då det befanns vara en god överensstämmelse mellan densitet och aluminiumhalt. Kaliumsulfat doserades i stökiometrisk mängd. Metoden att bestämma aluminiumhalten med hjälp av densiteten kommer att användas vid kommande fullskaleanläggningar. I pilotanläggningen samlades NFkoncentratet upp i en 500 l tank försedd med omrörare. Kaliumsulfat tillsattes manuellt. Då kalialunkristallerna utvecklats pumpades det fällda NFkoncentratet över till ett bandfilter. Bandfilterduken hade en maskvidd om 0 mikrometer. Kalialun är extremt lätt att filtrera varför det är mycket enkel att nå en torrhalt på över 90 %. Kristallerna sköljdes med renvatten över en vakuumzon. Tungmetallhalten har analyserats i det utfällda kalialunet men dessa har varit så låga att mätnoggrannheten varit för dålig. Tidigare analyser visar dock att det utfällda kalialunet har en så låg halt av tungmetaller att det uppfyller Europe standard (EN 199 ) för fällningskemikalier och SLV FS 2005:10. TOChalten som Al-halt (%) 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 KAl(SO4)2 Al Temperatur (C) 21 6,00% 5,50% 5,00% 4,50% 4,00% 3,50% 3,00% 2,50% 2,00% 1,50% 1,00% 0,50% 0,00% inte finns med i dessa standarder var ca 100 mg/kg Al. 11 Fällt NF-koncentrat Figur 10-2. Al-halten i NF-koncentratet kan bestämmas med hjälp av densiteten. Al (%) Det fällda NFkoncentratet kan neutraliseras och ledas till avlopp. Aluminiumförlusten blir dock stor då resthalten aluminium efter fällning blir ca 2, g/l. Om vi antar att inkommande feed till NF håller 2 g Al/l och att NF drivs till VRF erhåller man ett koncentrat med halten 1 g Al/l. Förlusten av aluminium skulle då utgöra ca 1 %. Dessutom skulle lösningen efter neutralisation bli slamhaltig av utfälld aluminium och humus. Enbart utfällning av aluminium skulle bidra till en SShalt om ,5 g/l. Detta gör det osannolikt att man skulle kunna leda 0 0,95 1 1,05 1,1 Densitet (g/cm3) 1,15 1,2 1,25
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 and 18: Under de första månadernas drift
Page 19 and 20: 7 Nanofiltrering NF I nanofiltrerin
Page 21: Flux (l/m2, h) 50 40 30 20 10 0 0 5
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?