| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Mobilt renseanlæg

Bilag 1 MetClean™ processen

MetClean™ processen er primært beregnet til at rense vand med et indhold af opløste tungmetaller på mindre end 10 mg/l. Dette vand kan renses til meget lave værdier, til under 5 µg/l for de fleste metaller, og kan i mange tilfælde erstatte traditionelle fældningsprocesser. Processen vil kunne anvendes ved højere koncentrationer end 10 mg/l i råvandet, med flere proceskolonner i serie, eller med en recirkulering over proceskolonnen.

Det restprodukt, der kommer ud af processen, er et sandlignende granulat med korndiametre mellem 0,35 og 0,45 mm og med stærke og stabile bindinger af metallerne. De tungmetaller, der ønskes fjernet fra vandet, er ved adsorption og/eller medrivning og/eller kemisk reaktion blevet indbygget i granulatet. Dette granulat er uden nævneværdigt vandindhold og med et volumen, der kun udgør mellem 1 og 30% af det traditionelle slamindholds volumen, afhængig af valget af efterbehandlingsproces for slammet i den traditionelle proces. Det væsentligste ved dette granulat er, at sammensætningen af metaller og koncentrationen af tungmetallerne er af en sådan størrelse, at det ved metallurgiske processer er muligt at udvinde metallerne og derved returnere dem til genbrug. En forudsætning herfor er dog, at restproduktmængderne er tilstrækkeligt store, svarende til mindst 10 - 15 t pr. år.

Metaller og metalloider kan adsorberes til ferrioxyhydroxid og mangandioxid, hvilket udnyttes i forbindelse med MetClean™ processen. I et almindeligt vandværks sandfilter adsorberes Fe(II) og Mn(II) til allerede udfældet jern og/eller mangan, hvorefter det iltes af vandets indhold af ilt og danner de kendte jern- og manganbelægninger samt okkerslam i filtersandet. I den patenterede MetClean™ proces gennemføres adsorptionen/oxidationen i 5 - 7 m høje proceskolonner med et fluidiseret granulat.

På overfladerne af det fluidiserede granulat, fluidiseret af det vand, der skal renses, adsorberes Fe(II), henholdsvis Mn(II). Her iltes det til henholdsvis Fe(III) eller Mn(IV) af et iltningsmiddel der, afhængig af pH, enten er O₂, O₃, H₂O₂ eller KMnO₄. Hvor CrO₄^-- naturligt findes i vandet, som f.eks. i flyveaske perkolat, udnyttes dette iltningsmiddel. Da den kemiske iltningsproces forløber hurtigst som en overflade-/ faststofreaktion, vil den samlede slamproduktion, der skyldes homogen iltning i vandfasen, være yderst begrænset. Er der opløst metaller eller metalloider i vandet, indbygges disse på denne måde i den langsomt voksende granulatoverflade.

I figur 1 er principperne i processen skitseret. I figurens øverste venstre hjørne ses en proceskolonne med tilhørende kemikaliedosering. Øverst til højre ses en skitse af kolonnens bund med dyser til indføring af det vand, der skal renses, samt de anvendte kemikalier. Desuden er de fluidiserede granulatkorn skitseret.

Figur 1. MetClean™ processen

Nederst i figuren findes en illustration af processen. Til venstre ses et granulatkorn med en overflade af O og OH samt opløst jern og ilt. I den midterste del ses Fe(II) og As adsorberet til overfladen. Til højre ses den færdigreagerede situation, hvor granulatoverfladens O og OH er gendannet. En tilsvarende reaktion mellem Mn(II) og KMnO₄ kan opstilles.

Kationmetallerne adsorberes bedst til mangandioxid (manganprocessen) ved pH>7 eller højere afhængig af metallet, og de aniondannende metalloider adsorberes bedst til ferrioxyhydroxid (jernprocessen) ved pH<8 og for nogle ved pH<6. Derfor er valget af proces bestemt af, hvilke metaller/metalloider der skal renses for.

Drikkevand

Det er ikke ualmindeligt at grundvand og overfladevand, der bruges til drikkevandsfremstilling, indeholder større eller mindre koncentrationer af tungmetaller.

I Danmark har den geologiske proces, der forårsager pyritoxidation, foranlediget udvaskning af flere forskellige tungmetaller, f.eks. As, Cd, Pb og Zn, men det er kun for Ni og Zn, der er konstateret koncentrationer, der overskrider de tilladte grænseværdier. I andre lande og regioner er det andre metaller, der er de problematiske, og i nogle egne er det blot indholdet af jern og/eller mangan, der er så højt, at det kniber med at traditionelle behandlingsmetoder er tilstrækkelige.

Her er det, at MetClean™ processen kan benyttes med fordel. I Danmark er der bl.a. installeret et fuldskalaanlæg til nikkelfjernelse. Det er i dette anlæg vist, at der kan renses for indhold af nikkel i råvandet på omkring 80 µg/l til under 5 µg/l i én kolonne. Levering af det nye anlæg til forbrugerne af nikkelbehandlet vand er påbegyndt i august 2001. Tilsvarende er det ved pilotforsøg vist, at As på over 1 mg/l kan renses til under 10 µg/l i en kolonne. I foråret 2001 er der i Tucson, Arizona i et pilotanlæg (4 m³/t) renset grundvand, således at vandet efter behandling indeholder under 3 µg/l As.

Perkolater fra affaldsdeponeringer

Deponering af restprodukter fra forbrænding af kul i kraftværker eller fast affald giver anledning til perkolater med et indhold af tungmetaller. Fra kulflyveaske udvaskes der især Cr(VI) og Mo samt i lidt mindre grad V og As. I et fuldskalaanlæg på et indlands flyveaskedeponi ved Robdrup, hvor Cr(VI) udnyttes som oxidationsmidlet, renses vandet fra et indhold på 1 mg/l Cr(VI) til under 50 µg/l, og i et midlertidigt fuldskala forsøgsanlæg er der renset til under 20 µg/l.

I et forsøgsanlæg på et deponi ved Køge Havn, hvor der deponeres flyveaske, er det vist, at også As, Mo og V kan renses til koncentrationer, der matcher drikkevandskvalitetskravene.

Perkolat fra et deponi for restprodukter fra affaldsforbrænding med uacceptable koncentrationer af Pb og Cd behandles i et containeriseret flytbart anlæg. I dette anlæg er det vist muligt at reducere indholdet af Pb til under 5 µg/l fra et indhold på op imod 3 mg/l og indholdet af Cd i de samme kolonner fra ca. 100 µg/l til under 3 µg/l.

Spildevand fra røggasrensning

Rensning af kulfyrede kraftværkers røggasser for svovl medfører, at spildevandet indeholder bl.a. tungmetallerne Cd, Ni, og Zn samt Hg. Ved forsøg i et fuldskala demonstration og forsøgsanlæg er det vist, at der i et MetClean™ anlæg med en efterfældning for Hg kan opnås rensning for disse metaller til lavere niveauer end det traditionelle fældningsanlæg, der er installeret på kraftværket. Restproduktet, lige dele granulat og slam fra efterfældningen, udgør kun ca. 20% af den mængde slam, der efter behandling i en kammerfilterpresse produceres i det traditionelle fældeanlæg. Efterbehandles slammet ikke, udgør det udvidede MetClean™ anlægs restprodukt under 5% af slammet fra fældningen.

Andre Vandtyper

Der findes flere andre vandtyper, der kan indeholde tungmetaller. Eksempelvis kan nævnes spildevand og drænvand fra minedrift og oparbejdning af malmene. Deponering og/eller efterbehandling af opgravet havneslam kan ligeledes afgive tungmetaller, ligesom spildevand fra industrier og forurenede grunde fra nedlagte industrier kan give anledning til uacceptable koncentrationer af tungmetaller.

Enkelte forsøg, især som batchforsøg, er gennemført, bl.a. på garverispildevand (Cr(III)), på forurenet grundvand fra en virksomhed i Tessenderloo i Belgien (As) og fra en gammel industrigrund i Holbrook nær Boston USA (As). I Frankrig er der udført forsøg med rensning af grundvand indeholdende U og Ra. Disse forsøg vil blive fulgt op af pilotforsøg i begyndelsen af 2002.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Januar 2006, © Miljøstyrelsen.