Rapport Sita Sverige marksanerings försök att reducera halter i vatten med partikelfällor, kemisk fällning samt centrifug/separator

Transkript

1 Rapport Sita Sverige marksanerings försök att reducera halter i vatten med partikelfällor, kemisk fällning samt centrifug/separator Introduktion Sita Sverige marksanerings är verksam vid SÖRABs avfallsanläggning Löt i Söderhall och är ansvarig för den del i SÖRABs tillstånd M som innefattar förorenade massor inklusive oljeslam. Verksamheten utförs på hårdgjorda ytor vilket medför att nederbördsvolymerna som kommer i kontakt med ytorna ska kontrolleras och tas omhand. Under prövotiden har Sita Sverige marksanering provtagit och analyserat områdets delflöden och utfört tre delförsök att reducera förorening till nedströms lakvattenbassäng. De tre delförsöken är partikelfällor i delflöden av ytvattnet, kemisk fällning samt separation av partiklar via centrifug/separator. Uppskattade årsvolymer ytvatten från delflöden samt behandlat vatten från oljeslamanläggningen åskådliggörs i tabell 1. Figur 1. Karta över Sita Sverige marksanerings behandlingsytor på Löt samt provtagningspunkter. Sid 1 av 7

2 Utredning av ytvattnets karaktär Behandlingsyta 1 är konstruerad med åsar i kors och planlutning i fyra riktningar till ytvattenbrunnar B1-B4. Nedströms behandlingsyta 1:1 finns ett buffertmagasin om 200 m 3. Behandlingsyta 2 är konstruerad med lutning till endast en ytvattenbrunn (). Nedströms vardera behandlingsyta 1 och 2 finns en under-mark-placerad oljeavskiljare om 100 m 3. Damm 17 är första lakvattendammen och mottagare av dagvatten och finpartiklar från behandlingsytorna 1 till 3 och därutöver behandlat vatten från oljeslamanläggningen som är placerad på behandlingsyta 3. Tabell 1. Uppskattade årsvolymer ytvatten från delflöden samt behandlat vatten från oljeslamanläggningen. Ytvattenmängden är reducerad med faktor 0,6. Nederbörd mm/år Yta Ytvatten inkl faktor 0,6 Sita Löt m2 år och m3 Behandlingsyta B1=1/4 av ovan Behandlingsyta2= Behandlingsyta Behandlat vatten fr oljeslam Summa Under tiden har egenkontroll utförts på verksamhetsområdet ca 4 ggr per år då nederbörd har fallit. Provtagning har utförts i brunnarna (B1-), delströmmar från vardera behandlingsyta efter under-mark-placerad oljeavskiljare (TF1-TF3), i den gemensamma ledningen till lakvattendamm 17 (TF4) samt i L17. Figur 1 åskådliggör verksamhetsområdet och provtagningspunkterna. Proverna skickades till ackrediterat laboratorium (Eurofins). Försök att reducera förorening 1 Partikelfällor och oljeläns i delflöden Partikelfällor är här buffertmagasinet med filterdukar och två filterkassetter som, dels stillar vattenflödet vilket får suspenderande ämnen att stanna kvar i magasinet och brunnen, dels utlovas reduktion av tungmetaller och petrokemiska produkter i filtret via sorption. Två filterkassetter installerades i två delflöden, i sedimentbrunn nedströms flödet från behandlingsyta 2 (bioplattan), vilket har inneburit m 3 ytvatten/år men fr.o.m innebär m 3 som följd av reducerad yta (tabell 1). Den andra i sedimentbrunn B1 nedströms en fjärdedel av behandlingsyta 1, vilket innebär m3 ytvatten/år. I buffertmagasinet (nedströms behandlingsyta 1:1) installerades filterdukar och en flytande oljeabsorberande läns. 2 Kemisk fällning Kemisk fällning utfördes av Reningsteknik i Sveriga AB på ytvatten från brunn 5 och buffertmagasinet, dvs delflöden till lakvattendamm L17 där oftast lägre halter mäts. Blir testet Sid 2 av 7

3 bra på delflödena skulle värsta scenariot vara testat. Proverna analyserades på ackrediterat laboratorium (Eurofins). 3 Separation av partiklar via centrifug/separator Under två dagar utförde HEAD Engineering AB ett tvådagarstest med pilotanläggning Emmie där en centrifug med lameller kontinuerligt separerade bort partiklar från ingående väl omrört, partikelrikt och svart vatten från L17. Olja lägger sig som ett oljeskikt på vattenytan. Separationen testades vid tre olika genomflöden, ingående och utgående vatten provtogs och provet med lägsta (101 l/h) och högsta (195 l/h) flödet skickades till ackrediterat laboratorium (Eurofins). Resultat Utredning av ytvattnets karaktär Egenkontrollen visar att alla parametrar periodvis överskrider riktvärdena i L3, se bilaga 1. 1 Partikelfällor och oljeläns i delflöden Partikelfällor i form av buffertmagasin, filterdukar och filterkassetter reducerar de flesta halterna exkluderat salthalterna mätt i konduktivitet och TOC. Den flytande oljeabsorberande länsen är utvärderad via okulär observation och vattnet är endast provtaget nedströms vilket gav bra resultat. I tabell 2 åskådliggörs filtrets metallreduktion som varierar mellan 2-42%. Sid 3 av 7

4 Tabell 2. Analysresultat på test med filterkassetter. Grön färg betyder att halten underskrider L3-riktvärdet och röd färg betyder att halten överskrider L3-riktvärdet. Red=reduktion i viktsprocent. Provnummer Ankomstdatum Provtagningsdatum Provpunkt vatten vatten Red Märkning före Envix efter Envix % Arsenik As (uppslutet) (mg/l) 0,013 0, ,008 0,008 Bly Pb (uppslutet) (mg/l) 0,083 0, ,005 0,005 Järn Fe (uppslutet) (mg/l) ,5 1,5 Kadmium Cd (uppslutet) (mg/l) 0, , ,0004 0,0004 Kobolt Co (uppslutet) (mg/l) 0,0084 0, Koppar Cu (uppslutet) (mg/l) 0,082 0,08 2 0,015 0,015 Krom Cr (uppslutet) (mg/l) 0,036 0, ,02 0,02 Kvicksilver Hg (uppslutet) (mg/l) 0, , ,0001 0,0001 Nickel Ni (uppslutet) (mg/l) 0,023 0, ,05 0,05 Opolära alifatiska kolväten (mg/l) <0,80 <0, Opolära aromatiska kolväten (mg/l) <0,80 <0, TOC (mg/l) Totalt extraherbara alifatiska ämnen (mg/l) <0,80 <0, Totalt extraherbara aromatiska ämnen (mg/l) <0,80 <0, Vanadin V (uppslutet) (mg/l) 0,036 0, Zink Zn (uppslutet) (mg/l) 0,23 0, ,08 0,08 Labstatus Godkänt Godkänt 2 Kemisk fällning Kemisk fällning utfördes med olika kemikalier. I tabell 3 kan urskiljas att vissa svårigheter fanns att fälla koppar. Både kobolt och nickel visar delvis högre halter, vilket indikerar på kontamination. Det bästa resultatet, om vi tittar på snittet, är test T14B, där Fe 3 Cl sänkte ph till 4,7, natronlut tillsattes till ph 6,6 därefter kalk till ph 9,3. Sid 4 av 7

5 Tabell 3. Analysresultat på test med kemisk fällning Provnummer Provtagningsdatum Ankomstdatum Buffertma Buffertma Buffertma Provpunkt 0-prov st Red st Red st Red st Red st Red 0-prov g Red g Red g Red L3 Brunn 5 Buffertma Provets märkning före Envix T3 % T1 % T5 % T6B % T4 % g. T12 % T121 % T14B % Arsenik As (uppslutet) (mg/l) 0,012 0, , , , , ,004 0, , , ,008 Bly Pb (uppslutet) (mg/l) 0,024 0, , , , , ,013 0, , , ,005 Järn Fe (uppslutet) (mg/l) 2 2,1 1,5 Kadmium Cd (uppslutet) (mg/l) 0,00018 < 0, , ,0001 < 0, ,0001 0,0002 < 0,00010 < 0,00010 < 0, ,0004 Kobolt Co (uppslutet) (mg/l) 0,0054 0, , , , , ,0048 0, , , Konduktivitet (ms/m) Koppar Cu (uppslutet) (mg/l) 0,053 0, , , , , ,064 0, , , ,015 Krom Cr (uppslutet) (mg/l) 0,0057 0, , , , , ,0055 0, , , ,02 Kvicksilver Hg (uppslutet) (mg/l) 0,00013 < 0, ,0001 Nickel Ni (uppslutet) (mg/l) 0,026 0, , , , , ,02 0, , , ,05 Vanadin V (uppslutet) (mg/l) 0,0065 0, , , , , ,0086 0, , , Zink Zn (uppslutet) (mg/l) 0,084 0, , , , , ,38 0, , , ,08 Labstatus Godkänt Godkänt Godkänt Godkänt Godkänt Godkänt Godkänt Godkänt Godkänt Godkänt 3 Separation av partiklar via centrifug/separator Utgående prov innehöll små luftblåsor vilket gjorde vattnet lite mjölkvitt, men efter en stund klarnade vattnet men viss grumlighet återstod. I tabell 4 åskådliggörs metallreduktionen som ligger på 85-20%. Tekniken reducerade inte kväve, TOC och sulfat, vilket visar att ämnena är lösliga i vattnet och inte bundna till partiklarna. Oljeinnehållet var lågt. Resultatet visar liknande värden för båda genomflödena. Rapport på studien finns i bilaga 2. Sid 5 av 7

6 Tabell 4. Analysresultat på test med partikelseparation via centrifug/separator. Grön färg betyder att halten underskrider L3-riktvärdet och röd färg betyder att halten överskrider L3-riktvärdet. Red=reduktion i viktsprocent. Provnummer Ankomstdatum Provtagningsdatum Provpunkt vatten vatten Red vatten Red Märkning L17_HEAD In L17_HEAD 194,6 l/h % L17_HEAD 101 l/h % Ammonium-nitrogen (NH4-N) (mg/l) Arsenik As (uppslutet) (mg/l) 0,0041 0, , ,008 0,008 0,008 Bly Pb (uppslutet) (mg/l) 0,036 0, , ,005 0,005 0,005 Fosfor P (mg/l) 0,39 0, , ,2 0,2 0,2 Järn Fe (uppslutet) (mg/l) 4,3 2,3 47 2,2 49 1,5 1,5 1,5 Kadmium Cd (uppslutet) (mg/l) < 0,00010 < 0,00010 < 0, ,0004 0,0004 0,0004 Kobolt Co (uppslutet) (mg/l) 0,0038 0, , Konduktivitet (ms/m) Koppar Cu (uppslutet) (mg/l) 0,0099 0, , ,015 0,015 0,015 Krom Cr (uppslutet) (mg/l) 0,0056 0, , ,02 0,02 0,02 Kvicksilver Hg (uppslutet) (mg/l) < 0,00010 < 0,00010 < 0, ,0001 0,0001 0,0001 Kväve N (mg/l) Nickel Ni (uppslutet) (mg/l) 0,037 0, , ,05 0,05 0,05 Opolära alifatiska kolväten (mg/l) <0,80 <0,80 <0, Opolära aromatiska kolväten (mg/l) <0,80 <0,80 <0, Sulfat (mg/l) Suspenderade ämnen (mg/l) TOC (mg/l) Totalt extraherbara alifatiska ämnen (mg/l) 4,6 5,1-11 3, Totalt extraherbara aromatiska ämnen (mg/l) <0,80 <0,80 <0, Vanadin V (uppslutet) (mg/l) 0,0049 0, , Zink Zn (uppslutet) (mg/l) 0,088 0, , ,08 0,08 0,08 Labstatus Godkänt Godkänt Godkänt Sid 6 av 7

7 Slutsatser och kommentarer Metallerna sitter partikelbundet och de kan hindras att virvla omkring med strömmarna i lakvattendamm 17 genom installation av gardiner, vilket genererar effektivare sedimentation i dammen. De förhöjda järnhalterna kan härledas till oljeslamanläggningens kemikaliedosering av FeSO 4, vilket innebär att järnhalterna bör kunna reduceras med filterkassett i delflödet (TF3). Kemisk fällning fungerar på ytvattnet och fördelen är att tekniken är beprövad och kan anses ge relativt säker drift under förutsättning att tekniken är automatiskt konstruerad. Nackdel är den stora mängd kemikalietillsats som genererar joner. I ovan fall tillsattes x mg Cl till 1 liter vatten, vilket innebär 3x Fe per liter vatten. För att sänka TOC halter behövs en H 2 O 2 mixstation som dock ännu inte är testad på Sitas vatten. Ytterligare tester och försök kan ge goda resultat med andra kemikalier. Partikelseparationen var tillfredsställande med tanke på den stora skillnad som syntes mellan det svarta vatten som fördes in i separatorn och utgående blekt mjölkiga. Metallreduktionen är fullgod (85-20%) och är intressant att jämföra med reduktionen i ett sandfilter. Ett efterföljande kolfilter är nödvändigt för att fånga bla TOC. Årsvolymen vatten från Sitas verksamhet bedöms vara m 3 vid årsnederbörd mm. En vattenrenringanläggning med kapacitet m 3 /h innebär lägre investering och driftkostnader för centrifug/separator jämfört med kemisk fällning, se Tabell 5. Tabell 5. Preliminär investerings- och driftkostnader för kemisk fällning och centrifug/separator. Kemisk fällning Centrifug/separator Kapacitet m3/h Investering ksek Oförutsett SEK Drift Kemikalier, el, vatten, operatör el, vatten, observering Summa dyrare billigare Bilagor Bilaga 1: Analyssammanställning av egenkontrollen. Bilaga 2: CBCs Separationstester med Emmie på SITA s anläggning i Vallentuna Sid 7 av 7