BEHANDLING AV AVLOPPSVATTEN

Transkript

1 BEHANDLING AV AVLOPPSVATTEN INDUSTRIER SLAKTERIER LUFTRENING FISKEINDUSTRIER MEJERIER BOSTÄDER RENINGSVERK DANMARK A/S

2 Biologisk behandling av avloppsvatten med BIO-BLOK Tack vare flera års forskning och utveckling och sin stora erfarenhet av polyetylenteknik har EXPO-NET Danmark A/S kunnat utveckla ett bärarmaterial för biologiska filter. Detta filtermedium har visat sig vara synnerligen effektivt för biologisk rening av kommunalt spillvatten, industriavloppsvatten samt processvatten från fiskeindustrier mm. BIO-BLOK filtermedium Filtermediet är tillverkat av det miljövänliga materialet polyetylen och består av nätrör som sammansvetsats till ett fyrkantigt block. Den unika ytstrukturen hos de många nätrören ger en stor tillgänglig yta, vilket ökar den biologiska tillväxten på filtret. Filtermediet kallas BIO-BLOK och ytan fungerar som ett substrat för specialiserade bakteriekulturer som kan behandla och bryta ned organiska ämnen i många olika typer av avloppsvatten. Behandlingskapaciteten för ett biologiskt filter beror på hur stor mängd bakterier som kan växa på filtret. Detta innebär med andra ord att ju större den tillgängliga ytan är, desto större blir bakteriepopulationen. Framtida utformning, renovering och uppgradering av biologiska avloppsreningsanläggningar handlar helt enkelt om att skapa bra»levnadsförhållanden«för bakterierna. Detta innebär att bakterierna måste frodas på substratet för att fungera väl och»göra sitt jobb«. I detta avseende har BIO-BLOK utmärkta egenskaper, vilket medför att behandlingskapaciteten ökar. Tabell 1: Tekniska specifikationer för BIO-BLOK Typ BIO-BLOK BIO-BLOK BIO-BLOK BIO-BLOK HD Yta (m 2 /m 3 ) Genomströmningsarea 70% 64% 60% 50% Hålrumsprocent 90% 88% 82% 65% Rördiameter 70 mm 55 mm 55 mm 30 mm Dimensioner, standardmodul 54x54x55 cm 55x55x55 cm 55x55x55 cm lösa rör EXPO-NET kan leverera BIO-BLOK 100, BIO-BLOK 150 HD och BIO-BLOK 200 som blockmoduler i höjder från 45 till 75 cm. Därutöver kan alla fyra typerna levereras som lösa rör i specialtillverkade längder. Beteckningen HD (hög densitet) används för material som är framställt med ett densitetstal (specifik vikt) på 0,95. BIO-BLOK HD-moduler är särskilt lämpade för användning som bärarmaterial i biobäddar och i biologiska lamellsedimentationssystem. Tillgänglig yta för biologisk aktivitet När bakterier (biologisk hinna eller biofilm) växer på en plan yta förblir den tillgängliga arealen densamma även om biofilmen ökar i tjocklek. BIO-BLOK är uppbyggt som en spiralformig struktur,som är sammansatt av ovala trådar med en given diameter. Om dessa trådar blir tjockare på grund av att den biologiska hinnan tillväxer, ökar den tillgängliga biologiskt aktiva ytan i motsvarande grad.

3 Tvärsnitt av en BIO-BLOK -tråd Biologisk hinna (biofilm) utvecklas En "tunn" biofilm ger en relativt liten tillgänglig biologiskt aktiv yta Biofilmens tillväxt leder til en avsevärd ökning av den tillgängliga biologiskt aktiva ytan. Detta betyder att biologiska avloppsreningsanläggningar som är uppbyggda med BIO-BLOK -produkter har en unik flexibilitet. Anläggningen får även en ökad kapacitet att hantera de variationer i genomströmning och belastning, som förekommer i inloppet till alla avloppsreningsverk. Tabell 2: Tillgänglig biologiskt aktiv yta för filtermediet BIO-BLOK Filtertyp Torrt tillstånd Biologisk hinna, tjocklek 1 mm 2 mm 3 mm 4 mm BIO-BLOK m 2 /m m 2 /m m 2 /m m 2 /m m 2 /m 3 BIO-BLOK 150 HD 150 m 2 /m m 2 /m m 2 /m m 2 /m 3 BIO-BLOK m 2 /m m 2 /m m 2 /m 3 Generella krav på biologiska filtermedia (bärarmaterial) för att uppnå optimalt behandlingsresultat: 1. Filtermediet ska ha en relativt ojämn yta för att öka möjligheten för en snabb etablering av en biologiskt aktiv yta (biofilm ) 2. Filtermediet ska vara utformat för att möjliggöra backspolning och rengöring på plats. Kanalerna måste vara lodräta och gå igenom hela mediet. 3. Filtermediets struktur måste säkerställa att syretransporten till den biologiska hinnan blir optimal, dvs. filtret måste vara tillräckligt poröst. 4. Filtermediet får aldrig täppas till och måste vara självrenande. Strukturen måste vara sådan att avspolade delar av biofilmen kan passera obehindrat genom filtret. 5. Filtermediets moduler ska vara framställda av runda eller ovala trådar. Bakterietillväxt på en rund eller oval yta ökar diametern och därigenom även den tillgängliga biologiskt aktiva ytan. (Observera! Detta i motsats till filtermedia uppbyggda av plana ytor, där den tillgängliga biologiskt aktiva ytan förblir konstant). 6. Filtermediet ska inte vara biologiskt eller kemiskt nedbrytbart. 7. Filtermediet måste vara självbärande och ha tillräcklig hållfasthet. Det måste kunna bära upp ovanpåliggande material, och personalen ska kunna gå ovanpå och utföra service utan att mediet deformeras. 8. Filtermediet måste vara UV-stabilt och tåla potentiella temperatursvängningar. 9. Filtermediet ska vara framställt av ett miljöanpassat material (dvs. utan PVC-föreningar eller lim). 10. Filtermediet måste vara modulärt uppbyggt och lätthanterligt. Detta underlättar installationen och gör det möjligt att ta bort filtret för att utföra service under filtret. 11. Filtermediet ska kunna anpassas till alla slags bassänger eller bioreaktorer utan att något utrymme eller material går till spillo. Filtermediet BIO-BLOK uppfyller alla ovanstående kriterier!

4 Aktivslamsystem kontra fastfilmsteknologi Aktivslamprocesser började användas omkring 1920 som en ny och effektiv metod för behandling av avloppsvatten. Principen grundas på att mikroorganismer i slammet flockas och cirkulerar fritt i avloppsvattnet genom att en stor mängd luft sprutas in. Slamflockarna har en nästan optimal kontaktyta till avloppsvattnet. Genom att använda denna teknik kan mycket bra behandlingsresultat uppnås. Driftförhållanden i aktivslamanläggningar kan dock vara instabila, eftersom processen kräver en stabil och homogen tillförsel av processvatten för att fungera optimalt. Eftersom tillförseln av avloppsvatten från industri och tätorter är mycket varierande (både kvantitets- och kvalitetsmässigt), kan inloppsförhållandena för avloppsvattnet till slamanläggningarna endast kontrolleras BIO-BLOK -modulerne -modulerna är är genom att dyra och komplicerade styrsystem installeras. Större mängder lätthanterliga vid uppgradering avloppsvatten än normalt leds ofta förbi utan att behandlas, vilket naturligtvis av befintliga anläggningar eller är oacceptabelt ur miljösynpunkt. installation av nya system En aktivslamanläggnings kapacitet kan lätt förbättras genom att uppgradera anläggningen med ett nedsänkt, luftat bärarmaterial uppbyggt på fastfilmsteknologi med BIO-BLOK. Risken för att spola bort aktiva bakterier minimeras också eftersom en stor del av dessa bakterier sitter fast på filtermediet. Det ökade antalet aktiva bakterier i samma bassängvolym ökar behandlingskapaciteten avsevärt. Förbättringar på upp till 400 % har uppnåtts vid användning av samma bassängvolym som tidigare. Reducera volymen biologiskt slam med BIO-BLOK fastfilmsteknologi Det är välkänt att aktivslamprocesser producerar stora mängder biologiskt slam. Det är också bekant att hantering och behandling av slammet (avvattning, konditionering, förvaring, transport och deponering) är kostsamt och tidskrävande. Man kan därför spara mycket pengar genom att välja rätt typ av biologiskt behandlingssystem innan befintliga reningsanläggningar renoveras/uppgraderas eller nya system konstrueras. I dag används slamreducerande biologiska system som är baserade på BIO-BLOK fastfilmsteknologi i flera länder. Systemen är utformade för att behandla många olika typer av avloppsvatten. Ett exempel på ett sådant system är de s k»vbrsystemen». Dessa används på många platser i Beneluxländerna samt i Tyskland. Systemet, som i grund och botten är ett biobädds-koncept, kännetecknas av extremt stabila processegenskaper och av att den biologiska slamvolymen minskar med cirka 80 % jämfört med slamproduktionen från en aktivslamanläggning. Biologisk lamellsedimentering med BIO-BLOK Detta system är enkelt och billigt att installera och sköta. Ingen extra energitillförsel behövs eftersom systemet fungerar enbart genom tyngdkraften. Systemet kan användas i alla avloppsreningssystem, fiskodlingsanläggningar mm där den slutgiltiga poleringen av processvattnet måste uppfylla strikta utsläppskriterier för suspenderade ämnen. Biologisk lamellsedimentering med BIO-BLOK är ett alternativ till att investera i dyra mikrofilter, sandfilter och/eller installation av stora sedimenteringsbassänger.

5 Biologisk lamellsedimentering bygger på följande princip: Processvatten från biologiska filter eller andra behandlingssystem innehåller flockar och annat suspenderat material. Det suspenderade materialet attraheras (av elektriska krafter) till den aktiva biologiska hinnan som växer på BIO-BLOK -mediet. Så småningom sedimenterar partiklarna på botten av bassängen. En kontrollerad hydraulisk ytbelastning möjliggör en naturlig filtrering/polering av utsläppsvattnet och mycket goda resultat kan uppnås. Biologisk lamellsedimentering med BIO-BLOK kan installeras i alla runda och fyrkantiga sedimenteringsbassänger. Nya system ska alltid utformas med två identiska kamrar som arbetar parallellt. BIO-BLOK 80 HD G BIO-BLOK 150 HD Inlopp från bioreaktor Utlopp för behandlat vatten Inlopp Vattennivå Utlopp Slam ut Slam ut Biobäddar med BIO-BLOK Biobäddar har använts för behandling av avloppsvatten sedan slutet av 1800-talet. Tidigare var filtren uppbyggda av sten/grus, men under senare år har fyllnadsmaterialet ändrats till olika former av strukturerade eller mer heterogent utformade filtermedia av plast. BIO-BLOK är ett exempel på ett strukturerat filtermedium. BIO-BLOK filtermedia för biobäddar kan levereras med ytareor (torrt tillstånd) på 100, 150 respektive 200 m2/m3. Biobäddar kan utformas som primära behandlingssteg, nitrifikationsfilter eller som en kombination av organiskt renings- och nitrifikatationssteg. Driftsprincipen för biobäddar är enkel. Processvatten distribueras jämnt (ofta med hjälp av en roterande spridare) över hela filtermediets yta. När vattnet perkolerar igenom filtret kvarhålls det upplösta organiska materialet och bryts ned av bakterierna som utgör den biologiska hinnan på filtermediet. Resultatet är en ovanligt stabil och energibesparande process för biologisk behandling av avloppsvatten. En modern biobäddsanläggning med filtermediet BIO-BLOK är ett av de billigaste sätten att avlägsna och bryta ned organiska ämnen i avloppsvatten.

6 BIO-BLOK i luftnings- och avgasningssystem EXPO-NET har stor erfarenhet av att använda filtermediet BIO-BLOK 80 HD för syresättning, luftning och avgasning av processvatten inom fiskeindustrin, dricksvattensystem och avloppsvattentillämpningar. Normalt sett är det viktigt att processvattnet har en hög syrehalt och en låg CO2-halt innan det återanvänds i anläggningen eller släpps ut till recipient. Processvatten kan syresättas/luftas/avgasas utan att extra energi tillförs om vattnet har självfall någonstans i systemet. Vattnet perkolerar då igenom en BLOK -uppbyggd luftare med hjälp av tyngdkraften. Alternativt kan processvattnet pumpas till en luftare med en vertikal propellerpump. Båda dessa metoder är billigare att installera och använda än dyra och energikrävande diffusionssystem. Anaeroba avloppsrenings- och denitrifikationssystem med BIO-BLOK Traditionellt används oftast aeroba biologiska processer för behandling av kommunalt och industriellt avloppsvatten. Hittills har anaeroba processer främst använts till slamstabilisering av överskottsslam. På grund av de generellt allt strängare kraven på att avlägsna kväve- och fosforföreningar har anaeroba processer dock blivit allt viktigare inom avloppsbehandling. Kolkälla Gångbro Vattennivå Vertikal propellerpump Inlopp Blandningskammare Utlopp BIOBLOK BIOBLOK Filterhöjd Till pumpgrop Diameter Princip för en anaerob bioreaktor Slamproduktionen från anaeroba processer utgör endast 10 till 20 % av slamproduktionen i aktivslamanläggningar. Utgifterna för behandling och hantering av slam (avvattning, konditionering, förvaring, transport, deponering etc) kan därmed reduceras väsentligt. Anaeroba reningsanläggningar kan delas in i: Denitrifikationssystem Rötningsanläggningar med biogasproduktion De typer av filtermedia som oftast används för anaeroba avloppsreningsanläggningar är BIO-BLOK 100 och BIO- BLOK 150.

7 BIO-BLOK BIO-BLOK BIO-BLOK BIO-BLOK BIO-BLOK BIO-BLOK 80 HD HD (tube) INDUSTRIELLT AVLOPPSVATTEN Biobäddar x x x x Aeroba, nedsänkta bärarmaterial x x x x Anaeroba, nedsänkta bärarmaterial x x x x Reningsverk för spillvatten x x KOMMUNALT AVLOPPSVATTEN Biobäddar x x x x Aeroba, nedsänkta bärarmaterial x x x x Anaeroba, nedsänkta bärarmaterial x x x Rotzonsanläggningar x Dagvattensystem x x RENING AV FÖRORENAD LUFT Våtskrubbers x x x LUFTKYLNING Kyltorn x x x RENING AV DRICKSVATTEN Luftning x AQUAKULTUR Biobäddar x x x Aeroba, nedsänkta bärarmaterial x x x x Anaeroba, nedsänkta bärarmaterial x x x Luftning, avgasning x SEDIMENTERING Lamellseparation x Biologisk lamellsedimentering x x PERKOLATION Ytvatten/dagvatten x x

8 Grundläggande princip för en kompakt och energisnål avloppsreningsanläggning som bygger på fastfilmsteknologi med BIO-BLOK Biobädd Grovrening Nedsänkt bärarmaterial Biologisk lamellsedimentation Inlopp Fasta ämnen ut Pumpgrop Slam ut Slam ut Utlopp EXPO-NET Danmark A/S EXPO-NET grundades 1959 som ett litet, familjeägt aktiebolag. I dag omfattar fabriken mer än 8000 m 2 produktionsyta, lager och kontor. Förutom filtermediet BIO-BLOK som beskrivs i denna folder tillverkar EXPO-NET mer än 700 olika slags nät för en rad olika användningsområden. För att nämna några få: förpackningsnät för frukt och grönsaker, axelskyddsnät, armeringsnät för vägbyggen, motorvägsbankar och landskapsarkitektur, stängsel till flygplatser och trädgårdar, bullerbekämpningssystem, varningsnät samt markeringsnät för elektriska kablar. Fråga gärna efter mer information och broschyrer om nätprodukterna. Många års forskning och utveckling har gjort produkterna från EXPO-NET välkända och respekterade över hela världen. Vi löser problem och speciella uppgifter åt och i samarbete med industrin. Om du har ett uppdrag som du tror kan lösas med hjälp av en produkt från EXPO-NET kan du när som helst kontakta oss. Fantasin är den enda begränsningen! DANMARK A/S Georg Jensens Vej 5 DK-9800 Hjoerring Tel.: Fax: plast@expo-net.dk Representant: TRYKSAG