Återvinning av vattenverksslam

More documents

Recommendations

Info

mellan feed och permeat mäts av tryckkännarna PIC 1 och PIC 2 och konstanthålls vid bar med hjälp av reglerventilen RV 1. Skulle temperaturen (TIC1) i arbetstanken överskrida 150 °C öppnas kallvattentillförseln till värmeväxlaren VVX 2. Permeatet värmeväxlas med det inkommande surgjorda slammet i värmeväxlaren VVX 1. Permeatflödet mäts och registreras av flödesmätaren FIC 1. Då ett visst VRF uppnåtts stannas UFanläggningen och PV1 öppnas. Genom det övertryck som råder i arbetstanken trycks koncentratet automatiskt över till surgörningstankens mantel där det heta koncentratet får förvärma nästa omgångs feed. Permeatet leds till bufferttanken T . Tanken har till uppgift att möta kapacitetsvariationer i NFdelen dvs hög kapacitet (flux) vid låg VRF och efter tvätt, och låg kapacitet vid hög VRF och före tvätt samt stillestånd under tvätt. De erfarenheter som pilotkörningarna gett visar att UFmembranen inte skall behöva tvättas. Möjlighet skall dock finnas att manuellt slangansluta den tvättutrustning som finns installerad i NFsteget. Då en maximal VRF (20) har nåtts kan diafiltrering ske med en vattenvolym som motsvarar arbetstankens volym. Därefter följer tömning, förvärmning och återfyllning av arbetstanken. Den totala tiden mellan varje sats beräknas bli 22 timmar per dygn. De kvarvarande 2 timmarna på dygnet utgör en reserv för underhåll, eventuell tvätt behandling av vätska som återförs till T1 etc. 12 .3 NF-steg Med pumpen P4 pumpas UFpermeatet till NFarbetstank T4 så att en konstant volym (nivå) upprätthålles. Med pumpen P5 pumpas NFfeeden först genom ett backspolningsbart finfilter (ca 0 mikrometer) därefter genom en värmeväxlare VVX . Förbrukat backspolvatten leds till T1. Vid hög temperatur (40 alt 50 °C beroende på val av membran och arbetstryck) öppnas kallvattentillförsel så att feeden kyls. Vid låg temperatur värmeväxlas feeden med utgående permeat. Med pumpen P tryckförhöjs därefter feeden till 40 alternativt 0 bar. Trycket konstanthålles genom att tryckregulatorn PIC frekvensstyr pumpmotorn (P ). Den tryckförhöjda feeden cirkuleras över membranen med hjälp av pumpen P . 2 Se bilaga E ”batchmodellen”. (Om man istället väljer julgransmodellen kan pumpen P utgå, se bilaga F.) Differenstrycket mellan inkommande feed/utgående feed (koncentrat) mäts av tryckregulatorerna PIC4 och PIC5 och konstanthållning sker genom att pumpmotorn (P ) frekvensstyrs. Då medelfluxet sjunkit till 20 l/h skall membranen tvättas automatiskt. (Tvättutrustningen samt utrustning för justering av pH på koncentratet visas ej på flödesschemat.) Tvättprocessen tillgår så att först förträngs den feed som står i membrantuberna och rörloopen runt membranen med rent vatten. Den förträngda feeden leds till tank T4. Därefter pumpas tvättlösning över membranen. Den första tvättlösningsmängden som blir starkt förorenad leds till avlopp därefter cirkuleras lösningen och när tvättprocessen är klar förträngs lösningen till tvättlösningstanken med rent vatten. Därefter sköljs membranen rena från kvarvarande tvättlösning med rent vatten. Detta vatten leds till avlopp. När ett visst VRF uppnåtts stoppas NFprocessen och NFkoncentratet pumpas till tanken T5 eller T beroende på vilken processlösning som valts. Alternativ T5 (Indunstning) NFsteget har i detta alternativ drivits till en VRF om 5. I en vakuumindunstare koncentreras NFkoncentratet ytterligare 4–5 ggr. Detta koncentrat pumpas till tank T . Kondensatet leds till vattenverket. Alternativ T6 I detta alternativ drivs NFsteget så att en så hög VRF som är ekonomiskt försvarbar nås. Koncentratet pumpas därefter direkt till tank T . 12 .4 Fällning Från tank T pumpas med pump P9 koncentratet till fällningstanken T . T är försedd med en omrörare samt en silduksklädd perforerad botten. Fällning och efterbehandling sker i följande steg. 1. Kaliumsulfat tillsätts i proportion till aluminiumhalten varvid en utfällning av kalialun sker. 2. Lösningen kyls till ca 0 °C för att minimera den lösta andelen aluminium. . Med pumpen P10 pumpas den fällda lösningen antingen i retur till återvinningsanläggningen
4. 5. . (alternativ T5) eller till slamförtjockaren (alternativ T ). Det utfällda kalialunet kvarhålls på silduken. För att få bort rester av lösningen i den utfällda kristallmassan spolas denna med kallvatten. Spolvattnet pumpas med P10 till T1. Kalialunfällningen löses upp i varmvatten. Därefter pumpas lösningen med P10 till lagertank för flockningsmedel. Eventuellt utfällt humus som avskiljts av silduken spolas bort genom att duken backspolas med kallvatten. Förbrukat spolvatten leds till avlopp. 12 .5 Efterbehandling av fällt koncentrat Alternativ T5 Det fällda koncentratet kan nu i sin helhet pumpas (P10) till tank T . Om en viss utblödning skall ske pumpas denna mängd till tank T9 där det blandas med kalk till en kalkslurry. När pump P4 pumpar ut UFkoncentrat från tank T1 mantel startas samtidigt pump P15 och kalkslurryn blandas med det sura UFkoncentratet. Det sålunda neutraliserade UFkoncentratet kan därefter deponeras eller blandas med jord. En ytterligare avvattning i kammarfilterpress kan även göras. Om endast en liten eller ingen mängd fällt NFkoncentrat blöds ut kan kalken blandas med vatten. Den mängd fällt NFkoncentrat som pumpats till tank T tillsätts, med hjälp av P11, koncentrerad svavelsyra från lagertanken T10 varvid en utfällning av humus sker. Den sura lösningen används därefter för att surgöra inkommande slam. Detta sker genom att en pH mätare/regulator (pH 1 QC) i surgörningstanken T1 styr doserpumpen P12. Den i tank T utfällda humusen avskiljs i UFsteget. Alternativ T6 Det fällda NFkoncentratet pumpas med P10 till slamförtjockarens inlopp efter det att koncentratet neutraliserats med magnesiumoxid. Magnesiumoxidslurry bereds i tank T11 varifrån slurry tillförs fällt NFkoncentrat med pump P14. Neutralisationen regleras genom att en pH mätare/regulator (QC2) styr P14. 2 13 Ekonomi REALprocessen skall inte enbart ses ur ekonomisk synpunkt utan även ur ekologisk synpunkt genom att ett avfall omvandlas till ny råvara. Även ur ekonomisk synpunkt hävdar dock sig REALprocessen väl. Nedan visas ett exempel där processen jämförs med alternativet att avvattna slammet med centrifug för vidare deponering. Utgångspunkten för beräkningen är ett vattenverk som behandlar 50 miljoner m vatten per år. Fällningsmedlet är aluminiumsulfat (med 9 % aluminium) som doseras i en mängd av 40 g/m . Den utfällda aluminiumhydroxiden utgör 5 % av den totala slammängden (100 % TS). Detta ger följande: • • • • • Kemikaliebehandlad vattenmängd = 50 miljoner m /år Kemikalieförbrukning: = 2 000 ton/år (varav ren aluminium 1 0 ton) Slamproduktion 100 % TS = 1 500 ton/år Slamproduktion 15 % TS = 10 000 ton/år Slamproduktion 2 % TS = 5 000 ton/år (aluminiumhalt 2 400 mg/l) I båda fallen måste en slamförtjockare installeras, varför kostnad för denna inte tas med i kalkylen. Kostnad för driftpersonal och underhåll har inte medtagits, eftersom det antagits vara lika för båda anläggningarna. Samma gäller för investering i byggnad och VVS. Driftkostnad för en slamcentrifug Den behandlade slammängden har beräknats till 10 m /h vid 20 h drift per dag. • Elenergi 50 kW x 20 h/dag x SEK/kWh = 2 4 kSEK/år 5 dagar/år x 0, 5 • Polymer 1 500 ton TS/år x 12 kg/ton TS x 40 SEK/kg = 20 kSEK/år Den totala driftkostnaden blir då 994 kSEK/år. Investeringen har uppskattats till ,5 miljoner som med 15 års avskrivning och 4 % ränta ger: • Avskrivning 2 kSEK/år • Ränta 0 kSEK/år Den totala kapitalkostnaden blir då 303 kSEK/år. Total årlig kostnad 994 kSEK/år + 303 kSEK/år = 1 297 kSEK
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 and 26: Figur 11-3. Fördelningen av COD om
Page 27: C: Flöde C utgör klarvattenfasen
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?