RENING AV KVÄVEHALTIGT GRUVVATTEN. Seth Mueller. VARIM 2014 (Jan-Eric Sundkvist, Paul Kruger)



Relevanta dokument
Jan-Eric Sundkvist Boliden Mineral AB. SveMins Miljökonferens - Falun, 2 oktober, 2012

Anammox - kväverening utan kolkälla. Var ligger forskningsfronten? E. Płaza J.Trela J. Yang A. Malovanyy

SÄTTERSVIKENS AVLOPPSRENINGSVERK. Hammarö kommun

Miljöpåverkan från avloppsrening

KILENE AVLOPPSRENINGSVERK. Hammarö kommun

FERMAWAY vattenreningssystem - i korthet -

Anammox för klimatsmart kväveavskiljning

Skandinavisk Ecotech. Carl-Johan Larm vvd Produktchef

Effektiv onlinemätning ger energibesparingar och minskade utsläpp

MBBR - Nu och i framtiden

Nya processlösningar för resurseffektiv kväveavskiljning

Biofilmsprocess med rörligt bärarmaterial för nedbrytning av läkemedelsrester. Sofia Johannesson

Införande av kväverening i Örebro

Undersökning av deammonifikationsprocessens optimala uppstartsförhållanden för kväverening av rejektvatten på Ryaverket

Avloppsrening för att uppnå morgondagens miljömål. Anneli Andersson Chan, Utvecklingschef VA

Kväveutsläpp från gruvindustrin - miljörisker, krav, möjliga åtgärder

TENTAMEN i Kommunal och industriell avloppsvattenrening - 1RT361

Vägen till en förbättrad biologisk rening på ett koksverk. Erika Fröjd, SSAB Oxelösund

TENTAMEN i Kommunal och industriell avloppsvattenrening

Spillvatten- bestämmelser för Skövde kommuns allmänna VAanläggning. Beslutad av kommunfullmäktige 15 december 2014, 174. Dnr KS2014.


Möjlighet att uppnå 50 % reduktion av totalkväve vid Bergkvara avloppsreningsverk

Sammanställning av mätdata, status och utveckling

RENINGSVERKETS MIKROBIOLOGI BIOLOGISKA RENINGSSTEGET KVÄVETS KRETSLOPP ANDRA BIOLOGISKA RENINGSMETODER

Avloppshantering och miljömålen

HUBER Membranteknologi

Mikael Karlsson VD, Detox AB

Stockholms framtida avloppsrening MB Komplettering

Metodik för att identifiera behandlingsbehov av industriellt avloppsvatten före vidare rening i kommunalt avloppsreningsverk.

Undersökning av nedlagda deponier. Nedlagda deponier. MIFO fas 1 - inventering

Räkneuppgifter i Vattenreningsteknik - 2

Hur reningsverket fungerar

Ryaverket. Projekt EN 2013, utökad kväverening. Ärende. Framtida befolkningsökning

OMBYGGNATION AV GAMLEBY AVLOPPSRENINGSVERK

Driftoptimering hur säkerställer vi att vi gör rätt? Upplägg. Förutsättningar för en bra gasproduktion. Vem är jag och vad sker på SLU?

Vad är ett biofilter för dagvatten? Biofilter för dagvattenbehandling O 2

Kemisk fällning av avloppsvatten kan

Är aeroba granuler något för svensk avloppsrening? Britt-Marie Wilén Institutionen för Bygg- och miljöteknik Avdelningen för Vatten Miljö Teknik

BIO P PÅ KÄLLBY ARV. Elin Ossiansson Processingenjör

Är strängare miljökrav alltid bättre för miljön? Sofia Andersson , NAM19

Informationsmöte på Margretelunds reningsverk. Mikael Algvere AOVA chef

Bränsleanalys och rökgaskalkyl. Oorganisk Kemi I Föreläsning

FLEXIBEL DAGVATTENRENING - MED NATURENS HJÄLP

Avfallsforskning inom RVF (snart inom Avfall Sverige)

Reningsverk BioPlus SORTIMENT ÖVERSIKT

Bränsleanalys och rökgaskalkyl. Oorganisk Kemi I Föreläsning

Chemimix VRU, framtidens mobila reningsanläggning levererad av Chemical Equipment AB för olika typer av förorenade vatten.

Årsrapport för mindre avloppsreningsverk

VA Ingenjörerna AB Magnus Nilsson Göran Mårtensson

Tillståndet i skogsmiljön i Värmland

Föreläsningsbilder i Miljöteknik M1 och TD2, Extra föreläsning. Sammanfattning. Översikt.

Bestämning av en saltsyralösnings koncentration genom titrimetrisk analys

Statisk olinjäritet. Linjärt dynamiskt system

Rening av avloppsvatten Introduktion (Kapitelhänvisning avser Avloppsteknik 2)

Kombinera skivfilter med kemisk fällning. Pille Kängsepp

Vattenprover. Innehåll: Inledning. Inledning. Mätvärden Dalsjön lilla fiskebryggan Bron Nedre+övre Bjärlången Utloppet nedre Bjärlången

PM Vibrationer. Västlänken och Olskroken planskildhet PM 2014/ Maria Olovsson & Annika Lindblad Påsse, MPU

ESKILSTUNA ENERGI & MILJÖ VATTEN & AVLOPP LABORATORIUM

Västlänken och Olskroken planskildhet Utsläpp av vatten

FAUNA MARIN SKIM BREEZE CO 2 - REACTOR. Special-luftfilter för rening och CO2 reduktion till skummarens luftinsug.

5.4.4 Funktionsspecifikation

Varför byggde vi skivfilter och MBBR?

Biogas i skogsindustrin. Anna Ramberg, Holmen (Hallsta Pappersbruk)

MembranBioreaktor (MBR) Tekniken som ger en ökad kapacitet och bättre rening

BIOREAKTORER NÄR NATUREN FLYTTAR IN I DRICKSVATTENBEREDNINGEN

Landbaserat recirkulerande vattenbruk (RAS)

Kväverening i en bioreaktor vid Malmberget. Roger B. Herbert Institutionen för geovetenskaper Uppsala universitet

Kap 8 Redox-reaktioner. Reduktion/Oxidation (elektrokemi)

Reningsverk BioPlus SORTIMENT ÖVERSIKT

Strategi för hållbar vattenhantering inom gruvverksamhet -exempel Aitik

Användning av geokemiska modeller för bedömning av tillgänglighet och lakbarhet

Årsunda Gästrike-Hammarby Österfärnebo. Jäderfors Järbo Gysinge. Carin Eklund

Välkommen på Utbildningsdag. Processer i avloppsreningsverk

Biologisk råvattenbehandling med avseende på järn och mangan vid dricksvattenproduktion

Upplägg. Vad begränsar biogasproduktion vid reningsverk? Hur kan FoU bidra till att reducera dessa begränsningar?

Ämnen runt omkring oss åk 6

ÄMNEN SOM INTE FÅR TILLFÖRAS AVLOPPS- VATTNET. Exempel på ämnen som inte får tillföras avloppsledningsnätet är;

Trender för vattenkvaliteten i länets vattendrag

Statens naturvårdsverks författningssamling

Alla papper, även kladdpapper lämnas tillbaka.

Dammhöjning säkerställer fortsatt gruvdrift Hans Häggström Vattenkraftens FoU-dagar maj Stockholm, KTH

MILJÖTEKNIK FÖR BEHANDLING AV AVLOPPSVATTEN

INFORMATION PROCESS-INSTRUMENT NITRAT NISE SC / NITRATAX SC NYHET! Exakt rätt. Nitratgivare med UV- och ISE-teknik

VAD ÄR AVLOPPSVATTEN? VARFÖR BEHÖVS AVLOPPSVATTENRENING? AVLOPPSRENINGSVERKETS DELAR

Läkemedel i avloppsvatten. Marinette Hagman, NSVA, Sweden Water Research och Michael Cimbritz, LTH

BDT-vatten Bad-, Disk- och Tvättvatten från hushåll, även kallat gråvatten och BDT-avlopp.

Nitrifikation i MBBR processer

Rena fakta om Gryaab och ditt avloppsvatten.

Nordens första anläggningar med aerobt granulärt slam De första resultaten från Strömstad & Tanum

Vattenmyndighetens förslag på åtgärdsprogram för Södra Östersjön ett kommunalt perspektiv

Moving Bed Biofilm Reactors (MBBR) i Sverige

Kan mikrobiell elektrokemi tillämpas inom avloppsvattenrening?

PRISLISTA VA Kvalitetskontroll

CLEO -Klimatförändringen och miljömålen Sammanfattning och slutsatser. John Munthe IVL

05/12/2014. Övervakning av processen. Hur vet vi att vi har en optimal process eller risk för problem? Hämning av biogasprocessen

Rening av avloppsvatten Introduktion.

Testmetodik för behandling av sulfidjord och sur sulfatjord. Metodik för stabilisering utomhus i verkliga förhållanden av sulfidjord

Lösningar för att möta nya krav på reningsverk ÄR MBR teknik lösningen på de ny kraven?

Dnr:

KEMA02 Föreläsningsant. F2 February 18, 2011

Transkript:

RENING AV KVÄVEHALTIGT GRUVVATTEN Seth Mueller (Jan-Eric Sundkvist, Paul Kruger) 1

BOLIDEN TEKNIK I FOKUS Teknik är nyckeln till Bolidens framgång som företag (1924-2014) Samarbeta med utrustningsleverantörer Forskning i samarbete med universitet och i EU- projekt Först i Sverige med en Fentonprocess för rening av tiosalter i processvatten Ett av de första gruvföretag att installera kväverening i Sverige Filosofin är att utveckla / välja teknik efter behovet 2

ÖSTERSJÖN Vattendirektivet: Ett EU-direktiv som syftar till att förhindra att övergödning, försurning, översvämningar och andra problem inte ska ställa till större skador än att naturen kan läka sig själv Övervakas av Vattenmyndigheterna, vilket är delar av Länsstyrelsen i olika län 3

SPRÄNGÄMNE Sprängmedel som kommersiellt används i gruvor är ammoniumnitrat baserat Vid sprängning finns rester av sprängmedel kvar efter detonation, ca 5-10%, resterande blir kväveföreningar i gasform, främst som N 2. Odetonerat sprängmedel hamnar dels i gruvvattnet vid dammbekämpning, som innebär att man spolar vatten på salvan, dels i malmen som transporteras till anrikningsverket. 4

VATTENKVALITÉN Gruvvattenkvalitén kan variera otrolig mycket från ett området till ett annat Utsläppsvillkor kan också variera kraftig från ett området till ett annat pga. lokala faktorer Det finns ingen generisk lösning för alla gruvvatten Ofta utvecklar/utvärderar Boliden nya reningstekniker för att säkerställa att de krav som ställs kan uppnås 5

KVÄVEUTSLÄPP FRÅN BOLIDENS ANLÄGGNINGAR År Kväve (tonn) Brutet berg (Ktonn) Kväve kg/ktonn brutet berg 2009 94 54343 1,72 2010 102 60228 1,69 2011 90 63487 1,41 2012 135 79733 1,69 2013 124 81089 1,53 Mål: Bibehålla kemiskt status i våra recipienter när vi inför processförändringar, expanderar produktion etc. Kväveprojekt status: Garpenberg: idrift Aitik: Idéstudie och labbförsök på konventionelteknik, DS labbförsök pågår Kankberg: labbförsök utförda, förprojekt 6

ALTERNATIV FÖR KVÄVERENING Bakteriella nitrifikations- och denitrifikationsprocesser, första val Aktivt slam (faller ofta på att den är väldigt energi- och utrymmeskrävande) Fastfilmsteknik (en variant som kallas Moving Bed Biofilm Reactor, MBBR, första val, kompakt och kostnadseffektiv) Ammoniakstrippning (temp och phberoende, ekonomiskt ohållbart) Jonbytesfilter (passande för små anläggningar) Kemisk (utfällning av struvit (MgNH 4 PO 4 ), främst för fosfatrening) 7

GARPENBERGSPROJEKTET Målet är att rena uppfordrat gruvvatten som innehåller ca 40 mg Ntot/L, till 2 mg Ntot/l kväve för att klara miljövillkoret på max 10 mg N tot /liter i utsläppsvatten till recipienten MBBR-teknik blev processvalet; stabil process (biofilm) och liten footprint för anläggningen. Anläggning designad för både nitrifikation och de-nitrifikation. Utredningar inkluderade provtagning (gruvvatten och utskov) under ett helt år plus de-nitrifikationsförsök i en pilotanläggning för att säkerställa att vattnet inte är toxiskt. Utredningar började i 2011 och anläggning togs i drift under första hälften av 2014 8

NYA INNOVATIONER (DS-KULTUREN) Vatten från våra gruvor och anrikningsverk innehåller förutom kväveföreningar ofta även tiosalter som tiosulfat (S 2 O 3 ) och tetrationat (S 4 O 6 ). Det har visat sig att det finns sk. autotrofa bakteriekulturer som kan nyttja tiosalter som reduktionsmedel vid de-nitrifikation. Dessa kulturer kan även nyttja löst syre (D.O) för oxidation av tiosalter. Anaerob biooxidation (ph 6.5-7.5, Thiobacillus Denitrificans) 5 S 2 0 3 + 8 NO 3- + H 2 0 ==> 10 S0 4 + 4 N 2 + 2 H + (ingen tillväxt) 0.844 S 2 O 3 + NO 3- + 0.347 CO 2 + 0.0865 CO 3 + 0.0865 NH 4+ + 0.434 H 2 O ==> 0.0865 C 5 H 7 O 2 N + 0.5 N 2 + 1.689 SO 4 + 0.697 H + (vid tillväxt) Aerob biooxidation (ph 6.5-7.5, Thiobacillus Denitrificans) S 2 O 3 + 2 O 2 + H 2 O 2 SO 4 + 2 H + (ingen tillväxt) 9

BOLIDENS PROCESS Boliden har i egen regi utvecklat en process där man i ett steg kan reducera både kväve- och tiosaltinnehållet i de fall då det föreligger ett stökiometriskt överskott av tiosalter. För att få processen att fungera krävs en väl balanserad syretillförsel. En för låg tillförsel av syre kan innebära höga resthalter av tiosalter. En alltför stor tillförsel av syre innebär att denitrifikationen upphör medan tiosaltoxidation blir mer eller mindre fullständig. Boliden har nyligen fått ett patent beviljat på processen. 10

PILOTREAKTOR PILOT REAKTOR 11

RESULTAT: KONTINUERLIGA PILOTFÖRSÖK Reaktorvolym: 500 liter Fyllnadsgrad biofilmbärare: 60 % Typ av biofilmbärare: Anox-Kaldnes K1 Balanserad luftning Obalanserad luftning (underskott på O 2 ) 12

FÖRDELAR MED DEN NYA TEKNIKEN Några fördelar relativt konventionella metoder. Både de-nitrifikation och oxidation av tiosalter kan göras i ett steg. Större upptag av ammoniumkväve än vid konventionell de-nitrifikation indikerat då även oxidationen av tiosulfatöverskottet genererar biomassa. Krävs endast luft (eller annan syrekälla) och en koldioxidkälla (alt. CO 2, NaHCO 3, Na 2 CO 3, CaCO 3 ) som tillsats. Ev. P-tillsats i vissa fall. Miljöfördel. Inga organiska tillsatser krävs (ex.vis. metanol, etanol, acetat). Miljöfördel. Sker vid neutralt ph. Innebär att processen är mindre känslig för metaller, fluor etc. i jämförelse med en bakteriell tiosaltoxidation som sker vid lågt ph De-nitrifikation kan utföras effektivare vid lägre temperatur än vid konventionella metoder med organiska reduktionsmedel och kolkällor. Den autotrofa kulturen som vi använder tycks vara psykrotolerant alternativt psykrofil. Totalt lägre drifts och investeringskostnad. Genom MBBR teknik krävs endast en reaktor. 13

Pilotkörning vid Hötjärnsmagasinet Bioreaktorkur 14

SAMMANFATTNING Det finns inga generiska lösningar som passar alla vattenkvalitéer, bästa lösningen är fallspecifik Trycket på miljön ökar med befolkningsökningen Miljökraven kommer att öka. Rent vatten bristvara i framtiden? Stort behov av nya vattenreningsprocesser som både är robusta och kostnadseffektiva Boliden som företag har satt upp mål som innebär att man skall minska sina metall- och kväveutsläpp till givna nivåer 15

Tack så mycket Har ni frågor? 16