Genvinding af afvaskningsmidler i den grafiske branche
4. Oparbejdning på laboratoriet
4.1 Resultaterne fra oparbejdning på laboratoriet, sammendrag
4.2 Emulsionsbrydning og adskillelse af faser
4.3 Oprensning af de adskilte faser
4.3.1 Oprensning af vandfaser
4.3.2 Oprensning af oliefaser
4.4 Beskrivelse af test for kvalitet
4.4.1 Wash & Clean 2000
4.5 Forsøg med tekniske varer
4.5.1 Sepiolit til oprensning af vand
4.5.2 Silica og alumina til oprensning af oliefase
4.6 Opbygning af pilotanlæg og pilotforsøg
4.6.1 Pilotforsøg hos MILJØ-KEMI
4.1 Resultaterne fra oparbejdning på laboratoriet, sammendrag
Udfra en strategi om så vidt muligt at undgå anvendelse af ekstra kemikalier, valgte vi at fokusere på fysiske teknikker til oparbejdning af affaldsemulsionerne.
Der er fundet en metode, hvor affaldsemulsioner kan oparbejdes til genanvendeligt vaskemiddel, vand samt en reduceret mængde affald. Metoden kan anvendes på affald fra både Phønix og LJJ.
Den valgte metode er baseret på simple fysiske enhedoperationer, hvor der ikke er krav til de store proceskundskaber.
Der blev bygget et pilotanlæg, som fungerede efter de fundne principper. Pilotforsøg med dette anlæg klarlagde og optimerede selve procesgangen, og der blev genvundet en mængde vaskemiddel, som sideløbende blev genanvendt hos Phønix.
4.2 Emulsionsbrydning og adskillelse af faser
Blandt gængse og mulige teknikker til at bryde olie-/vandemulsioner kan nævnes; opvarmning, afkøling, pH-justering, udsaltning og membran filtrering.
Den overordnede strategi ved metodeudviklingen var, at anvendelse af ekstra kemikalier så vidt muligt skulle undgås. Der er flere årsager til at vælge denne strategi. Ved pH-justering eller udsaltning tilsættes kemikalier, som kan forringe vaskemidlet eller udsætte trykkerimaskinerne for potentiel korrosion. Hertil kommer, at tilsætning af forskellige kemikalier kræver et proces knowhow, som næppe altid kan forventes at være til stede hos det personale, der skal håndtere det endelige anlæg.
Før forsøg med at bryde selve affaldsemulsionen blev der gennemført filtreringsforsøg med det formål at forrense emulsionen for større partikulære forureninger:
| 1. | Filtrering af frivilligt adskilte faser på papirfilter Metoden kan kun benyttes på den mineralsk baserede emulsion, da den vegetabilske emulsion ikke i praksis lader sig filtrere. Den mineralsk baserede emulsion er fra starten adskilt i to faser. Oliefasen kan filtreres, men kræver hyppige filterskift, da papirfiltret hurtigt tilstoppes. Vandfasen lader sig nemt filtrere. Metoden er simpel, og det var relativt let at oprense de mineralske emulsioner. Metoden virker dog ikke, hvis vaskemidlet indeholder overfladeaktive stoffer og derved reelt giver en rigtig affaldsemulsion fra start. |
Næste skridt fra forsøg med selve opsplitningen af emulsionerne:
| 1. | Centrifugering Metoden splittede begge emulsioner i to faser. Den organiske fase indeholdt størstedelen af det afvaskede skidt. Oliefasen skulle derfor oprenses. Vakuumfiltrering af oliefase fra den vegetabilske emulsion blev forsøgt. Det viste sig ikke at være en praktisk løsning. |
2. |
Opvarmning af den vegetabilske emulsion til kogepunkt, eventuelt efterfulgt af centrifugering Opvarmningen forårsager, at emulsionen brydes, hvorved en efterfølgende centrifugering fuldstændigt adskiller olie og vandfase. Oliefasen består af to faser: en "ren" oliefase og en slamfase (mellemfase) indeholdende alle suspenderede partikler. Dette betyder, at emulsionen deles i tre faser: "ren olie", slamfase (organisk fase indeholdende suspenderede partikler) og vandfase med bundfald. Oliefasen er umiddelbar herefter klar til videre oparbejdning/genbrug. Mellemfasen er forsøgt filtreret, hvilket ikke er muligt, da filteret stopper til. Vandfasen er lige som oliefasen klar til videre oparbejdning/genbrug. |
Efterfølgende forsøg har vist, at forureningerne i emulsionen gennemgår en eller anden form for koagulering og sedimentation. Dette indikerede, at en "simpel" metode til brydning af de to emulsioner er varmebehandling ved den pågældende emulsions kogepunkt efterfulgt at henstand.
Varmebehandling blev valgt af følgende årsager:
- Simpel, ingen komplicerede styreparametre
- Billig i både investering og brug
- Virker på begge emulsioner
- Forureningerne koagulerer
- Der skal ikke anvendes kemikalier
En efterfølgende optimering af procestemperaturen har resulteret i, at varmebehandlingen blev fastlagt til 80oC. Denne temperatur blev anvendt ved de videre forsøg. Sammenhængen mellem emulsionsbrydning og reaktionstid er undersøgt ved den fundne reaktionstemperatur:
Brydning af affaldsemulsioner:
| Henstand i timer | Solren |
Wash & Clean 2000 |
||
| Oliefase i % | Vandfase i % | Oliefase i % | Vandfase i % | |
1 |
18 |
82 |
6 |
94 |
2 |
16 |
84 |
7 |
93 |
5 |
15 |
85 |
8 |
92 |
22 |
15 |
85 |
10* |
90* |
24 |
15 |
85 |
10* |
90 |
* 5% sort fase og 5% klar fase
Som det fremgår af skemaet, spalter Solren øjeblikkelig i to faser, mens Wash & Clean 2000 har en længere optimal henstandstid.
4.3 Oprensning af de adskilte faser
Flere småforsøg skulle afklare, hvilke enhedsoperationer der var mest velegnede til oprensning af de enkelte faser. Et overordnet krav var, at det skal være metoder, der kan anvendes på begge typer vandfaser og begge typer organiske faser, således at den endelige metode kan anvendes på "alle" typer af affaldsemulsioner. Ved den første gennemgang blev kun den tekniske præstation vurderet.
Der blev afprøvet forskellige oprensningsmetoder. De var alle baseret på tilsætning af stoffer, som "reagerer" med urenhederne, hvorefter forureningerne fjernes ved en simpel fysisk filtrering.
De mest oplagte metoder var:
| 1. | Flokkuleringsmidler. Disse midler sikrer, at forureningerne danner agglomerater, der forholdsvis hurtigt sedimenterer |
2. |
Adsorbtionsmidler. Disse stoffer adsorberer urenhederne på overfladen, hvorved væskefasen renses |
Der blev afprøvet to kommercielle flokkuleringsmidler, som begge har stor udbredelse indenfor spildevandsrensning. Der blev forsøgt med både en anionisk og en kationisk flokkulant.
Afhængig af forureningernes ladning vil den anioniske henholdsvis den kationiske fungere bedst, da den vil tiltrække forureninger med modsat ladning. Formålet med flokkulering er, at forureningerne danner agglomerater, som simpelt vil kunne frafiltreres.
Vandfase tilsat 1% flokkuleringsmiddel:
Flokkuleringsmiddel |
Solren |
Wash & Clean 2000 |
| EM 230 | Ingen effekt |
Ingen effekt |
| DP 335 | Ingen effekt |
Ingen effekt |
Da de to afprøvede flokkuleringsmidler ikke antyder noget brugbart, forkastes princippet med at foretage flokkulering af vandfasen.
Ved at tilsætte lermineraler kan man ofte fremprovokere adsorption af urenhederne i en vandfase. Det tilsatte mineral forbedrer en efterfølgende filtrering ("sandfilter"-effekt).
Der blev derfor indledningsvis testet flere forskellige mineraler (attapulgit, moler, bentonit og sepiolit). Efter denne "screening" blev bentonit og sepiolit valgt til nærmere undersøgelse, da begge disse mineraler ofte anvendes som adsorptions- og flokkuleringsmiddel indenfor f.eks. spildevandsrensning. Begge mineraler har endvidere forholdsvis høj affinitet overfor organiske forbindelser, som derfor bliver absorberet (ikke adsorberet) af mineralet.
Lermineral-tilsætning:
| Mineral | Solren |
Wash & Clean 2000 |
| Bentonit | God effekt |
Ingen effekt |
| Sepiolit | God effekt |
Nogen effekt * |
* Dette resultat er opnået ved for lav dosering af sepiolit (ca. 1%)
Ved opslemning af det "rigtige" mineral var det muligt at oprense vandfaserne for visuelle urenheder og derefter fraseparere lerdelen.
Vandfaserne var efter behandling stadig svagt farvede. Der blev forsøgt yderligere rensning med aktivt kul. Denne oprensning fjernede en væsentlig del af de organiske stoffer, der var tilbage i vandfasen. Analyser viste:
Analyseresultat for renset vandfase fra Wash & Clean 2000 emulsion:
| Behandling | COD, mg/l |
Ilthæmning |
Nitrifikationshæmning (10%) % |
| Sepiolit 2,5% | 5700 |
<20 |
21 |
| Sepiolit 2,5%, aktivt kul | 2500 |
< 20 |
< 20 |
Analyseresultat for renset vandfase fra Solren emulsion:
| Behandling | COD, mg/l |
Ilthæmning |
Nitrifikationshæmning |
| Sepiolit 2,5% | 750 |
<20 |
42 |
| Sepiolit 2,5% + aktivt kul |
210 |
< 20 |
< 20 |
Farven forsvandt fra vandfaserne ved behandling med aktivt kul.
Begge vandfaser virker nitrifikationshæmmende, om end kun i mindre grad. Der blev ikke påvist hæmning efter den traditionelle hæmningsmetode for iltoptagelse.
Det kan konkluderes, at en rensning gennem et aktivt kulfilter kan sikre, at spildevandet overholder normale udledningskrav med hensyn til giftighed for det kommunale spildevandsrensningsanlæg.
Til oprensning af oliefaserne kan anvendes mange forskellige metoder, f.eks.:
| 1. | Simpel filtrering |
| 2. | Destillation |
| 3. | Membranfiltrering |
| 4. | Oprensning med et granuleret adsorberende materiale |
| 5. | Oprensning gennem et aktivt kulfilter |
Metoderne er vurderet således:
| Ad. 1) | Simpel filtrering. Metoden kunne være interessant, men blev forkastet på basis af de erfaringer, der fremkom i forbindelse med de indledende laboratorieoprensninger. |
| Ad 2) | Destillation. Metoden blev fra start forkastet, da denne operation ikke formodes at kunne håndtere vegetabilske afvaskere på grund af deres høje kogepunkt, > 160° C. |
| Ad 3) | Membranfiltrering. Metoden kunne være interessant, men blev kasseret, da olieblandinger indeholdende overfladeaktive midler har forskellige "cut-off"-værdier, afhængig af de specifikke produkter. Dette faktum sammenholdt med, at oliestabile membraner er relativt dyre, bevirkede, at metoden blev forkastet. |
| Ad 4) | Oprensning med et granuleret adsorberende materiale. Ved at lade den beskidte olie passere gennem en kolonne med en fyldning af et granuleret adsorberende materiale vil olien muligvis kunne oprenses. Foruden at virke adsorberende vil kolonnematerialet virke som "sandfilter" og derved frafiltrere fysiske partikler. Metoden har været anvendt i fødevareindustrien til oprensning af spiseolier. Denne metode blev valgt til nærmere undersøgelse. |
| Ad 5) | Aktivt kul blev fravalgt, da det adsorberer de overfladeaktive stoffer, der indgår som aktive stoffer i vaskemidlerne. Et aktivt kulfilter vil derfor ødelægge egenskaberne i det genvundne vaskemiddel. |
Det blev besluttet at koncentrere indsatsen om de mineralske granulater, som kan adsorbere og frafiltrere urenhederne.
De afprøvede mineraler, har alle været anvendt til oprensning af vegetabilske olier for mindre partikulære forureninger samt adsorption af opløste farvestoffer (klaring af olier).
Mineraltilsætning:
| Mineral | Solren |
Wash & Clean 2000 |
| Sepiolit | - | Anvendelig |
| Alumina | Anvendelig |
Anvendelig |
| Silica 60 | Anvendelig |
Uanvendelig |
Sepiolit blev fravalgt, da det kvæller kraftigt ved kontakt med olie, hvilket resulterer i en uhåndterlig viskøs ler-slamkage.
Både alumina og silica er faste stoffer, som er stabile i en oliefase. Dette bevirker, at de begge er lette at håndtere.
De indledende undersøgelser baseret på laboratorietest indikerede, at alumina var at foretrække frem for silica.
4.4 Beskrivelse af test for kvalitet
En oparbejdet oliefase bør undersøges for kvaliteten, for at brugeren kan vurdere produktets kvalitet.
Testmetoder har især stor betydning, når vaskemidler har et specificeret indhold af overfladeaktive stoffer. På denne baggrund blev der fokuseret på testmetoder for vaskemidler, som indholder overfladeaktive stoffer.
Disse testmetoder vil i høj grad være produktspecifikke, hvilket betyder, at de beskrevne metoder kun virker på det beskrevne produkt, men kan virke som idégenerator til udarbejdelse af andre testmetoder for andre produkter.
For at beskrive de nødvendige testmetoder skal sammensætningen af produktet kendes. Produktet består i princippet af to komponenter: estre og tensider.
Formålet med estrene er at virke som "opløsningsmiddel" for trykfarverester. Tensiderne skal forbedre vaskemidlets emulgeringsevne med vand og derved sikre, at valserne bliver rene ved afskylning med vand.
Kvaliteten af Wash & Clean 2000 kontrolleres af producenten ved en massefyldetest. Årsagen til at denne test kan anvendes er, at der er en relativ stor forskel i massefylden på emulgatorkoncentratet og esterblandingen. Hertil kommer, at en massefyldemåling er nem at gennemføre.
Ved de første 3 pilotforsøg hos MILJØ-KEMI blev der udtaget oprensede prøver til ekstern kvalitetskontrol hos leverandøren.
Leverandøren tilsatte samme emulgatorblanding, som anvendes i det rene Wash & Clean 2000. I nedenstående tabel ses resultaterne af de gennemførte målinger:
% Tilsat emulgator |
Massefylde |
Massefylde |
Massefylde |
0 |
0,8614 |
0,8612 |
0,8598 |
1 |
0,8623 |
0,8614 |
0,8615 |
2 |
0,8637 |
0,8631 |
0,8626 |
3 |
0,8659 |
0,8633 |
0,8630 |
4 |
0,8679 |
0,8648 |
0,8645 |
5 |
0,8685 |
0,8659 |
0,8655 |
6 |
0,8695 |
0,8666 |
0,8662 |
7 |
0,8702 |
0,8680 |
0,8674 |
8 |
- |
0,8690 |
0,8681 |
9 |
- |
0,8701 |
0,8689 |
10 |
- |
- |
0,8702 |
Alle målinger blev gennemført ved 22oC. På basis af målingerne har det været muligt at finde en sammenhæng mellem massefylden på det oprensede produkt og tilsætning af emulgator for at opnå samme specifikationer på produktet som på det oprindelige vaskemiddel.
Af regressionkoefficienten fremgår det, at der er en linear sammenhæng mellem målt massefylde og tilsat mængde emulgator.
4.5 Forsøg med tekniske varer
Til oprensning af henholdsvis vandfaser og organiske faser blev alle indledende laboratorieforsøg gennemført med produkter af laboratoriekvalitet. Efterfølgende er identificeret leverandører af tekniske produkter.
4.5.1 Sepiolit til oprensning af vand
Den valgte sepiolit stammer fra en naturlig mineralsk forekomst i Spanien. Mineralet udvindes fra åbne lergrave og udlægges til tørring i solen. Efter soltørring bliver leret neddelt og tørret i en roterovn ved max. 150° C. Herefter formales sepioliten til den ønskede kornstørrelse. Til denne applikation anvendes pulver < 200 m m.
Handelsnavnet er PANGEL-9, og det anvendes i den danske industri især indenfor farve- og lakproduktion.
Prisen var i 1998/99 ca. 15 kr./kg ved levering i sække.
4.5.2 Silica og alumina til oprensning af oliefase
Produkter til laboratoriebrug er lette at fremskaffe, men priserne på aktiveret silica/alumina starter ved ca. 250 kr./kg.
En leverandør med produkter til ca. 85 kr./kg for aktiveret silica og 80 kr./kg for aktiveret alumina - dog var begge produkter i en anden kornstørrelse end den ønskede - blev fundet i USA. Denne alumina virkede ikke tilfredsstillende ved selve oprensningsprocessen, muligvis på grund af kornstørrelsen (for grovkornet).
Sideløbende blev afprøvet en kommerciel aktiveret silica fra en anden europæisk leverandør, som desværre ikke fungerede til oprensning af Wash & Clean 2000.
På et senere tidspunkt lykkedes det at opspore den eneste europæiske producent, Martinswerke, af aktiveret alumina.
Alle pilotforsøg er blevet gennemført med alumina fra Martinswerke. Denne producent producerede endvidere 200 kg specielt til projektet, således at arbejdet fortsatte med et produkt med de rette specifikationer (samme kornstørrelse som laboratorievaren).
Produktets kvalitet var tilfredsstillende, og prisen (1998/99) lå på 3,- DM/kg.
4.6 Opbygning af pilotanlæg og pilotforsøg
Udfra laboratorieforsøgene blev der dimensioneret, beskrevet og opbygget et pilotanlæg med en kapacitet på ca. 250 l affaldsemulsion i døgnet. Med denne kapacitet har pilotanlægget samme størrelse som et fuldskalaanlæg
Den oprindelige procesgang ved pilotforsøgene var tænkt som følger:
| 1. | Emulsionen pumpes op i beholderen for varmebehandling. |
| 2. | Emulsionen varmebehandles (splitning af emulsionen) ved ca. 80oC. Denne temperatur holdes i flere timer (min. 8, max. 15-18 timer). |
| 3. | Den fraskilte oliefase pumpes over i en lagertank til videre oprensning. |
| 4. | Mellemfasen pumpes over i lagerbeholder. Mellemfasen kan nu enten pumpes retur til endnu en varmebehandling ved næste oprensning eller kasseres som kemikalieaffald. |
| 5. | Den tilbageværende vandfase iblandes "ler" (sepiolit i pulverform) under kraftig omrøring i ca. 5 minutter. |
| 6. | Ved henstand i ½-1 time deles vandfasen i to faser, slamfase og "rent" vand, ved simpel gravimetrisk separering. |
| 7. | Vandfase og slam ledes gennem 0,5m m posefilter, hvorved slammet bliver opkoncentreret. |
| 8. | Det rensede vand opsamles og genanvendes direkte på trykmaskinen. |
| 9. | Posefilter tømmes for lerslam, som afleveres til godkendt affaldsaftager. |
| 10. | Oliefasen pumpes op gennem aluminasøjlen (kornstørrelse 0,2-2 mm). Flowhastigheden blev sat til 1/7-1/8 bedvolumen/time svarende til et opadgående flow på max. 10 cm/time. |
| 11. | Den rensede oliefase genbruges direkte på trykmaskinen. |
Tegning af det oprindelige pilotanlæg fremgår af bilag 2.
Allerede ved første forsøg blev det konstateret, at ét er teori, et andet praksis:
- Oliefase samt mellemfase blev opblandet efter adskillelsen ved varmebehandlingen, da der
ved opsugning af olien fra overflade opstår så stor turbulens, at de øverste to faser
sammenblandes. Derfor skal alle tre faser aftappes trinvis ud gennem bunden af beholderen.
- Posefilteret blev kasseret, da det hurtigt blokker til ved filtrering af ler-slammet.
Lerpartiklerne agglomerer til en slimet masse, der er uigennemtrængelig for væsker.
- Hastigheden på omrøreren skulle reduceres, da omrøringen emulgerede de adskilte faser
igen. For at kunne optimere omrøringshastigheden blev der påsat frekvensstyring af
omrøreren.
- Indføring af interval-omrøring, hvorved gen-emulgeringen kunne minimeres.
- Etablering af skueglas i udløb fra varmetank, hvorved faseadskillelserne kunne
registreres.
- Etablering af omrøring i lagerbeholder for vandfase, således at denne beholder kunne anvendes til opblanding af sepiolit.
Disse ændringer var nødvendige for at få anlægget til at fungere efter hensigten.
4.6.1 Pilotforsøg hos MILJØ-KEMI
Fra starten blev det valgt at gennemføre forsøg med affaldsemulsion fra Wash & Clean 2000, da erfaringerne fra laboratorieforsøgene viste, at denne affaldsemulsion var den sværeste at oparbejde.
Når denne affaldsemulsion kunne oparbejdes til noget brugbart, vurderes det at være relativt nemt at overføre erfaringerne til Solren-"emulsion".
De to billeder i bilag 7 A og B viser pilotanlægget opstillet hos MILJØ-KEMI.
Pilotforsøgene hos MILJØ-KEMI gav mange praktiske erfaringer, som gav anledning til ændringer af både anlæg og procedurer, før det kunne overflyttes til Phønix-trykkeriet:
4.6.1.1.Emulsion
Emulsionen kan inden varmebehandlingen beskrives som en sort, fedtet, viskos
ugennemsigtig væske. Bilag 7 C viser en prøve af den ubehandlede emulsion ( Wash &
Clean 2000 fra Phønix).
Ved spaltningen af emulsionen blev der foretaget flere forsøg, hvorved der blev fundet frem til en "optimeret" procesgang:
| 1. | Forsøg med optimering af den tid, emulsionen er opvarmet |
| 2. | Optimering af intervallerne for omrøring |
| 3. | Tidsinterval for adskillelse/genemulgering |
| 4. | Minimering af tab ved faseovergangsprocedure |
| Ad 1): | Adskillelse i tre faser foregik ved varmebehandling ved 80° C i kun 2-3 timer. Dette er kun en "grov adskillelse", da der ikke fremkommer mellemfase og da både vand og oliefase stadig er meget forurenede, da forureningerne ikke "koagulerede". Det bevirker et stort ressourceforbrug i de efterfølgende oprensningstrin. Den "optimale" varmebehandlingstid blev fundet til ca. 8 timer ved 80° C. Proceduren blev, at varmebehandlingen bør foretages udenfor "normal" arbejdstid, f.eks. om natten. |
| Ad 2): | Uden omrøring forekom stødkogning ved varmelegemet, og der er en stor varmemodstand i faseovergangene (vand-/mellem-/oliefaserne). Modstanden har været på op til 10-15oC. Det bevirkede, at forureningerne i oliefasen ikke koagulerede. Ved en "passende" omrøring mindskes effekten af varmemodstanden. |
| Ad 3): | Faserne skal adskilles straks efter varmebehandlingen. Hvis faserne ikke adskilles medens de er varme, gendanner emulsionen sig. Det er især mellemfasen som genemulgerer med vandfasen. |
| Ad 4): | Efter adskillelse er vand- og oliefase klar til videre oparbejdning, mens mellemfasen sendes til Kommunekemi. Hvis en del af mellemfasen følger en af de to andre faser, resulterede det i overforbrug af enten sepiolit eller aktiveret alumina. Mellemfasen får endvidere alle filtre til at blokke til. Der er observeret forøget forbrug af sepiolit med en faktor 3, når en del af mellemfasen fulgte vandfasen. |
Billederne i bilag 7 D og E viser de tre forskellige faser efter den termiske adskillelse.
4.6.1.2Oliefase
Der er gennemført flere forsøg, som skulle afklare følgende spørgsmål:
| 1. | Kan oliefasen forfiltreres for partikulære forureninger, og har det i det hele taget nogen effekt? |
| 2. | Hvilken flowhastighed skal der anvendes op gennem kolonnen, således at flowet bliver det maksimalt tilladelige? |
| 3. | Bliver det genvundne produkt visuelt rent, eller er der forskel fra ubrugt? |
| 4. | Kan det genvundne produkt genbruges direkte eller skal der foretages modifikationer? |
Oliefasen er inden oprensningen visuelt mørk tenderende til sort, afhængig af i hvor høj grad urenhederne er "koagulerede" eller ej. Oliefasen skal være "vandfri", når den pumpes ind på søjlen. Ved højt vandindhold blev vandet optaget af aluminaen under dannelse af hydreret alumina. Under hydreringen udvider granulatet sig, hvilket resulterede i at kolonnen tilstoppedes. Ved oprensningen af oliefasen fik vi følgende erfaringer:
| Ad 1): | Oliefasen kan forfiltreres på posefilter før oprensning. Metoden blev ikke anvendt, men ville sikkert give et formindsket forbrug af kolonnemateriale, hvilket indikerer, at denne ændring burde gennemføres på et fuldskalaanlæg. |
| Ad 2): | Oprensningen foregik ved at pumpe "beskidt" olie op gennem en aluminasøjle med en flowhastighed på ca. 1/6 BV/h (bedvolumen/time). Ved denne hastighed blev olien oprenset tilstrækkeligt, og fronten af det "mættede" granulat var meget tydelig (skarp). Kolonnen med front ses på bilag 7 F.. |
| Ad 3): | Kolonnen fungerede både som adsorptionsmiddel for forureninger og som "sandfilter". Olien blev således også renset for partikulære forureninger. Da ikke alle farvestoffer koagulerer eller adsorberes fuldstændigt, blev det regenererede produkt mørkere end det oprindelige ubrugte vaskemiddel. Bilag 7 G viser de oprensede produkter med forskellig grad af farve. |
| Ad 4): | Oliefasen blev genbrugt direkte på maskinen, eventuel suppleret med frisk vaskemiddel. Problematikken vedrørende tensider er beskrevet i afsnittet om driftsanalysemetode. |
4.6.1.3 Vandfase
Vandfasen fra varmebehandlingen varierer visuelt fra lysegrå "skummetmælk"
helt over til sort "løbesod", afhængig af hvor effektivt varmebehandlingen og
adskillelsen fra mellemfasen er foregået. Vandfasen føles lettere "olieret".
Der er gennemført forskellige forsøg, som skulle klarlægge:
| 1. | Hvordan sepioliten skal fordeles jævnt i vandfasen og hvilken mængde, der er nødvendig |
| 2. | Bundfældningshastighed for slammet |
| 3. | Muligheder for genbrug af sepiolit-slam |
| 4. | Hvor meget slam der genereres ved oprensningen |
Erfaringerne fra oprensningerne gav følgende svar på de stillede spørgsmål:
| Ad 1): | For at kunne fjerne forureningerne i vandfasen skal der mindst opslemmes 3% sepiolit. Der er valgt rundpumpning som opslemningsmetode, da der i forvejen skal anvendes en pumpe til at tømme slemmekarret. |
| Ad 2): | Sepiolit bundfælder sammen med forureninger. Selve bundfældningshastigheden afhænger kun af sepioliten og ikke af forureningsgraden. Med det pågældende anlæg kunne det konstateres, at en bundfældningsperiode på 3-4 timer var optimal, da slammet ikke reducerede voluminet yderligere ved henstand i længere tid. |
| Ad 3): | Sepioliten kunne genbruges 2 gange, før den var mættet med forureninger. Det betyder, at forbruget er ca. 1,5% af den rensede vandmængde. Der er valgt en procedure, hvor hele slammængden bortskaffes efter, at det er blevet genbrugt to gange. |
| Ad 4): | Slamfasen er direkte proportional med de urenheder, der er i vandfasen. Den slammængde, der genereres ved behandlingen, udgør ca. 1/3 af den behandlede vandmængde. Slammet kan afvandes ved centrifugering, men denne metode blev fravalgt, da den ville være dyr i forhold til reduktionen af affaldsmængden. Se Bilag 7 H. |
Den klare vandfase over bundfældet slam pumpes direkte til genanvendelse på trykmaskinen eller til kloak. Bilag 7 I viser en typisk vandprøve efter oprensning med sepiolit.
4.6.1.4 Mættet kolonnemateriale
Da kolonnemateriale (aktiveret alumina) reelt bliver en af de væsentligste
økonomiske parametre ved drift af det endelige anlæg, blev der foretaget en enkelt
oprensning, hvorefter materialet blev genbrugt til oprensning af ny oliefase. Den anvendte
oprensningsprocedure kan beskrives således:
| 1. | Det mættede granulat drænes for olie, således at der kun er "bundet" olie i granulatet. |
| 2. | Granulatet "vaskes" med varmt vand, indtil granulatet er
ensartet gråt. Vandmængde var ca. 1 l/l granulat, vasket 5 gange, i alt 5 l/l granulat. |
| 3. | Granulatet tørres 24 timer ved 110oC. |
| 4. | Det tørrede granulat varmebehandles 12 timer ved 350oC, hvorefter temperaturen hæves til 700oC. Denne temperatur holdes i ½ time, hvorefter granulatet afkøles frivilligt. |
Ved denne behandling kan aluminaen reaktivere, så den kan genbruges. Vasketrinnet kan eliminere, men det store olieindhold bevirker, at forbrændingen bliver svær at styre.
Hvis forbrændingen kommer ud af kontrol stiger temperaturen over de ønskede 700oC. Ved højere temperaturer "dødbrændes" aluminaen, således at den ikke mere virker adsorberende.
Det har ikke været muligt at styre forbrændingen godt nok, hvilket har resulteret i en ikke optimal regenerering. I bilag 7 J ses den visuelle forskel mellem nyt, mættet og regenereret alumina.
4.6.1.5 Genanvendelse af regenereret vaskemiddel
Al regenereret vaskemiddel blev løbende sendt til Phønix, hvor det blev brugt
direkte på maskinen i en 50 eller 75% blanding med frisk Wash & Clean 2000. Phønix
havde således genanvendt ca. 100 l regenerat, inden pilotanlægget blev opstillet til det
rigtige pilotforsøg. Genanvendelsen gav ikke anledning til tekniske/kvalitetsmæssige
problemer.
4.6.1.6 Konklusion på pilotforsøg hos MILJØ-KEMI
Pilotforsøgene hos MILJØ-KEMI gav en række driftsmæssige erfaringer omkring
optimering og praktisk brug af anlægget. Der blev identificeret fejl og mangler, der blev
rettet inden anlægget blev sat i drift hos Phønix.
|
|