Vandgenvinding ved fotografiske processer hos CEWE COLOR DK

4. Design af fuldskala anlæg

4.1 Beslutningsgrundlag
4.2 Forudsætninger og dimensioneringsgrundlag
4.3 Anlægsopbygning

4.1 Beslutningsgrundlag

Efter de meget positive resultater i pilot forsøgene var alle problemer tilsyneladende afklaret, så man kunne gå i gang med design og etablering af et fuldskala anlæg hos CEWE COLOR. Der var imidlertid sket en række ting i den mellemliggende periode som gjorde, at de tyske ejere, Nordcolor, var blevet i tvivl, om vort koncept var den optimale løsning.

Ved hjælp af SRP kan man fjerne sølv i fotografisk spildevand langt mere effektivt end tidligere, selv når der er større koncentrationer af fotokemikalier i spildevandet. Derfor kan man tillade sig en større opkoncentrering af spildevandet, hvilket giver mulighed at reducere vandforbruget ved modstrømsskylning, hvor man kan køre med flere trin end tidligere.

Det giver dog problemer med vækst af mikroorganismer i det halvkoncentrerede skyllevand. Dette problem kan løses ved at dosere biocider til disse skyllekar, og i 1997 kom der et nyt effektivt biocid på markedet kaldet "Superstab". CEWE COLOR vil dog ikke anvende dette produkt, da undersøgelser har vist, at Superstab giver betydelig nitrifikationshæmning i det udledte spildevand. CEWE COLOR har i stedet valgt at tømme de pågældende skyllekar 1 gang ugentlig for at holde væksten af mikroorganismer nede, og det fungerer tilfredsstillende.

I slutningen af 1998 besluttede Nordcolor at investere i et renseanlæg hos CEWE COLOR baseret på fældning af sølv med SRP. Opbygningen skulle dog være lidt anderledes end det koncept, som var udviklet og optimeret under vores pilot forsøg. Anlægget skulle leveres af det tyske firma Hauck, som havde leveret et tilsvarende anlæg til et tysk fotolaboratorium. Erfaringerne var delvis baseret på Fuji Hunts udviklingsarbejde og erfaringer i USA og Tyskland og delvis på for-søgsarbejdet i dette projekt. Hauck´s løsning er uden RO, og derfor må CEWE COLOR skaffe vandbesparelser på anden vis. Det opnås gennem reduktion af overslæb samt udvidet anvendelse af modstrømsskylning.

Der er en række lighedspunkter i den måde man anvender SRP på, men reaktorer og separationsprocesser er dog forskellige i de to løsninger. Hauck anvender en rørreaktor, hvor vi anvender en backmix reaktor med mekanisk omrører. Vi anvender et UF-anlæg med tilhørende arbejdstank som hoved-separationsproces, hvor Hauck anvender både patronfiltre, filterposer og UF-anlæg. Vi anvender også efterdosering af SRP for at nå langt ned i sølvkoncentration, men det gør Hauck ikke. Begge løsninger arbejder med en vis recirkulation af "gammelt" slam. Alt i alt er Hauck´s anlæg mere kompliceret end vort koncept, men det er formentlig lidt billigere i investering, da vi anvender et større UF-anlæg, som udgør en væsentlig del af investeringen. Vores UF-anlæg er noget dyrere end alle Hauck´s filtre tilsammen.

4.2 Forudsætninger og dimensioneringsgrundlag

Anlægget er dimensioneret til behandling af 1,2 m³/h. Det svarer til spildevandet fra alle rindende skyllekar med indhold af sølv. Det gælder både film- og papirfremkaldelse.

Sølvkoncentrationen i det urensede spildevand forventes at ligge på ca. 50 mg/l, selv om Hauck dog kun har givet garanti for en effektiv sølvfjernelse ved et maximalt sølvindhold på 30 mg/l. Det er dog afgørende for CEWE COLOR at ligge højere end 30 mg/l for at opnå den nødvendige vandbesparelse. Det skal bemærkes, at CEWE COLOR før havde langt højere sølvkoncentration i det urensede spildevand.

Sideløbende med projektarbejdet har CEWE COLOR løbende indført en række miljømæssige forbedringer og vandbesparelser - alt sammen noget, der har stor betydning for løsningen i dette projekt. I 1994 indførte man anvendelse af dobbelte fikserbade med sølvfjernelse (ved elektrolyse) og genbrug. I første trin holder man en sølvkoncentration på 300 mg/l, mens man i andet trin er helt nede på 50 mg/l. I begge tilfælde cirkuleres fiksérbadet over elektrolysecellen, og returløbet føres tilbage i systemet som vist i bilag 1.

Der findes i alt 4 elektrolyseceller. Nr.1 bruges til koncentreret fiksér ved filmfremkaldelse. Nr.2 bruges til koncentreret fiksér ved billedfremkaldelse. Nr.3 bruges fælles for tynd fiksér til både film og billeder. Nr.4 bruges (uden recirkulation) til ionbyttereluat og aftappet overskudserfiksér. Dette system er en afgørende vigtig forudsætning for, at man kan holde sølvkoncentrationen i det totale urensede spildevand så lav. En høj sølvkoncentration i spildevandet til SRP-fældning kunne godt klares, men den vil koste uforholdsmæssig meget på grund af stort forbrug af SRP.

Løsningen forudsætter et lavt forbrug af skyllevand. Det opnås bl.a. ved at minimere mængden af udslæbte badkemikalier. En af løsningerne er et forbedret skrabersystem, som skraber væsken af film og billeder, før de forlader procesbadene. En anden løsning er at reducere vandforbruget ved modstrømsskylning. Man har i dag flere skyllekar i hvert system end tidligere, og det reducerer forbruget af skyllevand betydeligt uden at reducere skylleeffektiviteten.

Visse halvkoncentrerede skyllekar indeholder så høje koncentrationer af fotokemikalier, at der sker en kraftig mikrobiel vækst. Disse kar må derfor tømmes 1 gang ugentlig for at skaffe mikroorganismerne væk. Det skal bemærkes, at de mest koncentrerede skyllekar ikke har mikrobiel vækst. Her er kemikalieindholdet simpelt hen for højt til, at mikroorganismerne kan leve. Stærkt fortyndet skyllevand har heller ingen væsentlig mikrobiel vækst. Her er kemikaliekoncentrationen for lille til at opnå en mærkbar vækst. Der er simpelt hen for stor vandudskiftning i skyllekarret.

Vi vil her resummere de væsentligste forudsætninger for, at løsningen hos CEWE COLOR kan klare sig med et SRP-fældningsanlæg med en kapacitet på 1,2 m³/h:

• Kun sølvholdigt skyllevand renses ved SRP-fældning
• Man anvender 2-delt fiksersystem med sølvfjernelse ved elektrolyse samt recirkulation af fikserbad
• Man anvender modstrømsskyllesystemer med mange ekstra kar og lavt vandflow
• Man anvender et meget effektivt skrabersystem til minimering af udslæb af procesbadskemikalier til skyllekarrene
• Halvkoncentrerede skyllekar udskiftes helt 1 gang ugentligt for at forhindre vækst af mikroorganismer

Et SRP-fældningsanlæg kan ikke stå alene, hvis man ønsker at nå det mål, som er sat op for dette projekt. Til gengæld kan man i dag godt opnå betydelige vandbesparelser uden brug af omvendt osmose, hvilket ellers var nøglekomponenten i vores projektansøgning.

For fuldstændighedens skyld skal her også nævnes, hvordan CEWE COLOR med det nye SRP-fældningsanlæg vil behandle det øvrige processpildevand og bortskaffe kasserede proceskemikalier:

• Processpildevand uden sølv udledes som hidtil urenset til kloak i overensstemmelse med gældende spildevandskrav
• Kasserede proceskemikalier opkoncentreres ved inddampning og afleveres derefter til Kommunekemi.

4.3 Anlægsopbygning

Anlægget er som nævnt designet og leveret af det tyske firma Hauck, og principløsninger fremgår af flow-sheet, bilag 13.

Sølvholdigt spildevand fra fremkaldelse af film og billeder samles i en buffertank i kælderen, hvor også selve renseanlægget er placeret. Fra Buffertanken pumpes spildevandet ind i renseanlægget med et maximalt flow på 1,2 m³/h. 40% af spildevandsstrømmen føres til en statisk mixer, hvor der doseres en 10% SRP-opløsning sammen med gammelt slam. Herfra går spildevandet via en rørreaktor til en ny statisk mixer, hvor det blandes med 60% af spildevandet, som ikke har været igennem den første statiske mixer. Der doseres svovlsyre ved indløbet til den anden statisk mixer for at opnå en pH-værdi på 5-6.

Efter den anden statiske mixer går vandet gennem en 50 m rørreaktor og videre til to patronfilter (1 m ). Herfra går filtratet til separationstanken, mens koncentratet går til afvanding i to filterposemoduler - hvert modul med 6 poser á 5,6 liter.

Filterposerne fyldes langsomt op med sølvholdigt slam. Når de er fyldt op, tømmes poserne og slammet sendes til oparbejdning for sølv. Filtratet fra filterposerne løber videre til separationstanken til videre behandling.

I separationstanken opsamles filtrat fra de store patronfiltre (I), filtrat fra posefiltre samt koncentrat fra UF-anlæg. I separationstanken samles slammet i den spidse bund, og dette bundslam pumpes retur til indløbet før den første statiske mixer. Formålet hermed er at forbedre fældningseffektiviteten og flokdannelsen.

Den klare vandfasen i separationstanken pumpes via et lille patronfilter (II) til UF-anlægget. Koncentratet fra UF-filteret cirkuleres over UF-membranen med stor hastighed (60 m³/h) for at holde membranen ren og undgå tilstopning. En lille delstrøm (2 m³/h) føres retur til separationstanken. Filtratet fra UF-anlægget opsamles i en buffertank, hvorfra det udledes til kloak, mens koncentratet returneres til separationstanken.

Sammenfattet kan man sige, at alt renset spildevand udledes fra UF-anlægget, mens alt slam samles i posefiltrene, hvorfra det sendes til oparbejdning.

Tabel 4.1: Funktioner og specifikationer for anlægget