Återvinning av vattenverksslam

More documents

Recommendations

Info

K: Eftersom fällningen kommer att innehålla 2,5 kg COD kommer restmängden av löst COD att bli ,45 kg/h COD–2,5 kg/h COD = 2,95 kg/h COD. Vid en fördelning av ca 0 % av inflödet till förtjockaren till klarvattenfasen och ca 0 % som förtjockat slam kommer därmed 1,2 kg/h COD att återfinnas i flöde K och 2, 5 kg/h COD i flöde C. Motsvarande massbalans med aluminium blir som följer: A: I de 4 m /h tunnslam som tillförs förtjockaren antas halten aluminium vara 500 mg/l dvs. 2 kg/h Al tillförs systemet. B: I flöde B om 1 m /h antas vi ha en aluminiumhalt om 2 000 mg/l (4 x 500 mg/l vid VRF 4). I flöde J och K om 0,25 m /h har vi en halt om 2 00 mg/l, dvs 0, 5 kg/h Al. Detta ger en medelhalt om 2 120 mg/l aluminium i UFfeeden (D) och en totalmängd aluminium om 2, 5 kg/h. C: Förutsatt att mängden fritt aluminium är försumbar och att all aluminiumhydroxidflock separeras i förtjockaren blir aluminiummängden i detta flöde noll. H: Om vi antar att förlusten av aluminium i UF och NF är noll kommer strömmen H vid VRF 5 att hålla en aluminiumhalt om 10 00 mg/l. Totalmängden blir densamma som i flödena D och E dvs 2, 5 kg/h Al. L: Vid fällningen separeras 2 kg/h Al dvs samma mängd som tillförs med flöde A. Övrigt löst aluminium 0, 5 kg/l återfinns som utfälld aluminium i flödet J. A Slam- C förtjockare B O D H2SO4 Figur 11-4. En alternativ processuppbyggnad utan COD-utsläpp till recipient. N Syratillsats E L 24 Sammanfattningsvis kan man konstatera följande: Baserat dels på fullskaleförsök dels på laboratorieförsök är det sannolikt möjligt att leda det fällda och neutraliserade NF koncentratet till slamförtjockaren. Man bör dock utföra försök i pilotskala för att studera hur processen påverkas. Detta har tyvärr inte varit möjligt med den utrustning som varit installerad i Hässlö. I en sådan studie bör man studera hur inblandningen av koncentratet påverkar slammets sedimentationsegenskaper, eventuell ackumulering av metaller etc. De uppenbara nackdelar processen har är att man får en ökning av syraåtgången med 25 % (vid VRF 5 i NF steget) dessutom åtgår det magnesiumoxid för neutralisationen och man får en nästan 25 procentig förlust av kaliumsulfat. Vidare kan man inte utesluta att processen kan kritiseras eftersom man får ett utsläpp av COD från slamförtjockaren – även om man kan hävda att man enbart återför en del av den COD som man tagit från råvattnet. Fördelen är att processen är installationsmässigt billigare och enklare att sköta än alternativ 2. Alternativ 2. Ett annat alternativt sätt att lösa problemet är som flödesschemat/ massbalansen nedan, figur 114, visar: UF NF K2SO4 M F G Fällning I Indunstare K A: B: Inkommande tunnslamflöde om 4 m /h och en CODmängd om kg/h. Eftersom all COD i flöde A är bundet till slammet kommer detta att till 100 % falla till botten av förtjockaren och bidra till COD i detta flöde. Flöde B kommer vid VRF 4 att uppgå till 1 m /h och innehålla kg/h COD. J H
C: Flöde C utgör klarvattenfasen från förtjockaren dvs. m /h. CODmängden är 0 kg/h. D: Utgör feeden till UF steget och innehåller 1 kg/h COD efter det att flöde O har adderats. Flödet är 1 0 0 m /h. E: Är koncentratflödet från UFsteget och har för enkelheten skull beräknats till 0 l/h dvs. VRF ca 1 . Reduktionen av COD över UFsteget är enligt utförda försök 50 % dvs. kg/h COD avskiljs. Därmed avskiljs lika mycket COD här som den mängd som kommer in till systemet med flöde A. F: Efter reduktionen över UFsteget återstår ett permeatflöde om 1 m /h och en CODmängd om kg/h. G: Koncentratflödet från NFsteget är 250 l/h vid VRF 5. Eftersom CODretentionen antas var 100 % förblir CODmängden kg/h. H: Permeatflödet från NF vilket är 50 l/h vid VRF 5. I: Koncentrat från en indunstare vilken arbetar vid VRF ca 4. Koncentratmängden blir därmed 0 l/h med en CODmängd om kg/h. Total VRF blir därmed ca 1 . CODhalten blir ca 1 000 mg/l. J: Destillatet från indunstaren är 190 l/h med en CODmängd om 0 kg/h. Därmed har hela den inkommande vattenmängden om 4 m /h blöds ut genom flödena C ( m /h), E (0,0 m /h), H (0, 5 m /h) och J (0,19 m /h). K: Avskiljt kalialun. Ingen COD avskiljs här och ”förlusten” av vatten via kristallvatten kompenseras genom tvättning av kristallerna. L: Lika I avseende flöde och CODinnehåll. M: Möjlighet att avleda en liten delström av flödet för att förhindra eventuella ackumuleringsproblem. Delströmmen blandas med UFkoncentrat och neutraliseras. N: Syratillsättning till pH < 1 vilken vid en halt av ca 1 0 g/l COD ger en utfällning av COD. Fällningen avskiljs i UF steget. Laboratorieförsök har visat att CODreduktionen genom utfällningen uppgår till minst 50 %. O: Syrafällt ”vatten” tillförs UFanläggningen. Överskottet av syra används för surgörning av totalflödet D. Motsvarande balans för aluminium är enkel att utföra. Blöder man inte ut något via delströmmen M är förlusten 0. Blöder man ut hela mängden om 0 l/h, 25 vilket aldrig kan bli fallet, blir förlusten vid en inkommande mängd om 2 000 g/h Al , % ( 0 x 2, g/h Al / 2 000 g/h Al). Sammanfattningsvis kan man konstatera att denna process är installationsmässigt betydligt mer kostsam och krångligare än den föregående. Energiåtgången blir högre. Fördelarna är dock; • • • • obetydliga förluster av såväl aluminium som kalium, obetydlig eller ingen extra syra eller magnesiumoxidtillsats, inget utsläpp av COD till recipient, den totala driftskostnaden blir något lägre. 12 Fullskaleanläggning En fullskaleanläggning skulle kunna vara uppbyggd enligt nedan, se även bilaga D. 12 .1 Surgörningssteg Inkommande slam (förförtjockat till 2 % TS) pumpas med P1 till en surgörningstank T1. T1 är en mantlad tank där mantelvolymen är tillräcklig för att rymma innehållet i UF arbetstank T2. Surgörningstanken är försedd med en omrörare för inblandning av syra samt 1 st pH meter/regulator vilken reglerar tillförsel (P1 ) av ”syra” så att ett konstant lågt pH upprätthålles. 12 .2 UF-steg Med hjälp av pumpen P2 hålls UFarbetstank trycksatt och fylld. Tanken är dimensionerad för en maximal drifttemperatur om 150 °C. Då ångtrycket vid denna temperatur är 4, bar får trycket i arbetstanken inte underskrida detta. Med pumpen P cirkuleras feeden över UFmembranen. Differentialtrycket
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 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: Figur 11-3. Fördelningen av COD om
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

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?