Wooldridge Road Lift Station 24” Force Main Tie‐In and Odor Control System  

City of Corpus Christi, Texas          

BIOFILTER ODOR CONTROL SYSTEM

PERFORMANCE TESTING

Prepared by: 

   

BOHN BIOFILTER CORPORATION TUCSON, ARIZONA 

520.624.4644 bohnbiofilter.com 

 October 2011 

    

1

 October 2011 

 

Wooldridge Road Lift Station 24” Force Main Tie‐In and Odor Control System  Biofilter Performance Testing   PREPARED FOR:    Harold Shearer / Coym, Rehmet & Gutierrez     John Roughneen / Gin‐Spen, Inc.           

       

PREPARED BY:    Rob Johnson / Bohn Biofilter DATE:      10 October 2011 

  

 

Objective 

The  objective  of  the  performance  testing  is  to  verify  that  the  biofilter  installed  at  the Wooldridge Road  Lift  Station  is meeting  the odor‐removal  and performance  requirements  as stipulated in the design specifications.   Test Conditions 

The humidification and sprinkler systems were operating correctly and visual inspection of the media revealed that it was generally moist throughout the biofilter.  The biofilter had been receiving odorous‐air for approximately two weeks prior to the performance testing.   Performance Criteria 

The performance testing design criteria used in this performance test are as follows:   No.  

Specific Test  

Performance Requirement 

1  Hydrogen Sulfide Removal  99% removal for concentrations above 10 ppm. 100 ppbv maximum discharge concentration at inlet concentrations of less than 10 ppmv.  

  

2

METHODOLOGY  Gas sampling and  inlet air velocity was measured over a four hour period.     Outlet air velocity was measured once at the beginning and once at the end of the testing period.   Gas  analysis  consisted  of  taking  both  inlet  and  outlet  air  measurements.  The  inlet measurements were made  in  the  24‐inch  FRP  duct  downsteam  from  the  blower.  The  outlet measurements were made by placing a sampling hood (Attachment 1) over each of the sampling locations on the surface of the biofilter.   Four  sampling  locations were  selected  on  the  surface  of  the  biofilter;  two  corners  and  two equally spaced locations on the interior of the biofilter.  A tape measure was used to develop a grid system  in order to  identify and  label each  individual sampling  location.   The origin for the grid was the southeast corner of the biofilter.  Each  instrument  was  operated  per  the manufacturers’  written  instructions.    A  copy  of  the calibration  certificate  for  the  Jerome H2S meter  is  included  in Attachment  2.   A  copy  of  the original sampling log is included in Attachment 3.    Equipment    1.   Flux Chamber (sampling hood)     A fabricated, 4’ x 2’ x 1’ polyethylene hood was used to gather air        samples on the biofilter surface.  

  2.  Tape Measure  A surveyor’s tape measure was used to locate and mark sample test locations.     

3.  Camera  A digital camera was used to document the sample locations.  

4.  Analytical Instruments     A.  Jerome 631‐X Hydrogen Sulfide Analyzer (1 ‐ 50,000 ppbv range)     B.  Dwyer Magnahelic Differential Pressure Gage model #2010     C.  Dwyer Digital Thermo‐Anemometer model #471 (0 ‐ 15,000 fpm) 

 Hydrogen Sulfide Removal Performance Sampling 

Hydrogen Sulfide:  Hydrogen sulfide sampling was completed using a Jerome® 631‐X handheld analyzer (1 – 50,000 ppbv range). The certificate of calibration from the manufacturer for the analyzer is included in Attachment 2.  The analyzer was operated in compliance with the manufacturer’s instructions.   Airflow Measurements 

The static pressure of  the air  flow was determined by using a Dwyer® Magnahelic Differential Pressure Gage model #2010.   Measurements were taken at a sampling port  located on the 24‐inch FRP duct downstream from the blower.  

3

A  Dwyer  hot‐wire  thermo‐anemometer  (0  ‐  15,000  fpm)  was  used  to  take  air  velocity measurements. The inlet measurement was taken at the humidification port downstream from the blower.  The outlet measurements were taken in the sampling hood stack.  Inlet Air Flow The  inlet air  flow  rate, as measured  in  the 24‐inch  FRP duct downstream of  the blower, was determined by using the following equation:               

Inlet Airflow (cfm) = V pipe  * pi * (12/12)2 

 Air Flow Distribution The following equation was used to determine the area ventilation rate at each sample location on the surface of the biofilter:           

V FILTER  = VStack   A Stack / A hood  = V stack  * pi * [(2/12)2] / 8 

  

4

 PERFORMANCE TESTING RESULTS 

  Operating Conditions  Performance testing of the biofilter was conducted on October 6, 2011.  The weather conditions were partly cloudy skies with an ambient temperature ranging from 88° F at 10:00 am to 91° F at 2:00 pm.  The suction side of the air collection system was balanced prior to conducting the performance test.  The average air flow rates for the three odor sources are as shown in Table 2.  

Hydrogen Sulfide 

The  hydrogen  sulfide  level  in  the  inlet  air  varied  between  13  and  38  ppmv  and  the  outlet concentration  varied  between  0.007  and  0.029  ppmv.    The  overall  hydrogen  sulfide  removal efficiency averaged 99.95% as shown in Table 1.   Table 1:   

      

HYDROGEN SULFIDE REMOVAL EFFICIENCY 

Sampling Location  

Time Inlet 

Concentration (ppm) 

Outlet Concentration 

(ppm) 

Removal Efficiency 

A  11:55 am  35  0.007  99.98% 

B  11:55 am  35  0.010  99.97% 

A  12:55 pm  13  0.009  99.93% 

B  12:55 pm  13  0.009  99.93% 

A  1:50 pm  26  0.007  99.97% 

B  1:50 pm  26  0.009  99.96% 

A  2:55 pm  38  0.022  99.94% 

B  2:55 pm  38  0.029  99.92% 

A  1:45 pm  36  0.020  99.94% 

B  1:45 pm  36  0.016  99.95% 

Average H2S Removal Efficiency:  99.95% 

5

 Air flow Measurements 

The inlet air flow averaged 1,208 feet per minute or 3,793 cfm. This is slightly above the design value of 3,666  cfm.   The discharge  static pressure  averaged 0.6‐inches wc  (water  column) as measured by the handheld Dwyer gauge at the inlet sampling port.  Surface air  flow measurements were  consistent;  indicating even distribution of air across  the biofilter.   These velocity measurements are used as qualitative data, not quantitative; meaning the accuracy of the value is unreliable but the comparison of the values is useful.   Table 2:  

 

 

Conclusion 

Based on  the  results of  the performance  testing,  the Wooldridge Road  Lift Station biofilter  is meeting the required performance criteria and is eliminating odors as designed.              

       

AIR BALANCING FROM THE THREE ODOR SOURCES 

Odor Source   Pipe Diameter Design Air Flow 

Rate Actual Air Flow 

Rate 

Manhole Structure  8‐inch  345 cfm  360 cfm 

Junction Structure  10‐inch  833 cfm  901 cfm 

Lift Station Wet Well  16‐inch  2,488 cfm  2,770 cfm 

6

       

ATTACHMENT 1   

Sampling Hood    

 

           

7

       

ATTACHMENT 2   

Calibration Certificate                                        

8

I®~~!~~e~h~e,IAZ~~r2~~4~O~2~!~!:-EExclusive Manufacturer of Computrac@Moisture Analyzers and Jerome= Toxic GasAnalyzers

Certification of Instrument Calibration

Arizona Instrument Capital Equipment3375 N. Delaware StreetChandler, AZ 85225

This is to certify that the Jerome X631 0001 Gold Film Hydrogen Sulfide Analyzer, Serial Number 1404, with Sensor Number10-12-7-V2A, was calibrated with standard units traceable to NIST.

Calibration Status as Received: Out of Calibration

Actual Calibration Gas

Incoming: Range 1 0.536 ppmH2S 0.503 ppmH2SRSD% 1.18

Outgoing: Range 1 0.510 ppmH2S 0.497 ppmH2SRSD% 1.24

Allowable Range

+/- 6%<5%

+/- 5%<3%

Calibration Status as Left: In Calibration

Date Approved: 23-Jun-2011

Estimated Uncertainty of Calibration System: 3.5%

Calibration Date: 21-Jun-2011 Recalibration Date: 20-Jun-2012

Temperature OF:74.10 % Relative Humidity: 17.50

Title: Michael Attwood - Quality Control

Equipment Used:Permeation Tube: 56-37871 NIST#: D3609-96Calibration Date: 17-Jan-2011 Calibration Date Due: 17-Jan-2012

DynaCalibrator: M-I725 NIST#: 10-1934Calibration Date: 13-Aug-2010 Calibration Date Due: 13-Aug-2011

Digital Multimeter: 45560007 NIST#: 7000399Calibration Date: 27-Dec-201O Calibration Date Due: 27-Dec-2011

Flowmeter: US04126032 NIST#: Teledyne 1813, 1817, 1796Calibration Date: 04-May-2011 Calibration Date Due: 04-May-2012

Estimated Uncertainty of Calibration: 3.5%Calibration Procedure Used: 730-0032

Arizona Instrument certifies that the above listed instrument meets or exceeds all published specifications and has been calibrated using standards whose accuracy are traceable to the NATIONALINSTITUTE OF STANDARDS AND TECHNOLOGY within the limitations of the Institute's calibration services, or have been derived from accepted values of natural physical constraints, orhave been derived by the ratio type of self-calibration techniques.

Disclaimer: Any unauthorized adjustments, removal or breaking of QC seals, or other customer modifications on your Jerome Analyzer WILL VOID this factory calibration. Because any of theabove acts could affect the calibration and readings of the instrument, their certification will no longer be valid and, further, Arizona Instrument LLC WILL NOT be responsible for any liabilitiescreated as a result of using the instrument after such adjustments, seal removal, or modifications.As long as a functional test is within range, according to the procedure outlined in'the Operator's Manual, the instrument is performing correctly.

9

       

ATTACHMENT 3   

Original Sampling Log 

10

•..

_. _ .. -_ ..._--_._----------------------

SAMPLING DATA

A. FAN DISCHARGE PRESSURE:

Time .'S'SAr1 I~~>:;- f :0D b:?~ 3f~~-Inches ofWC D" ,~ 0,& 0, fo O;~

B. INLET AIRFLOW

Time //:.5'6' It;~ J~5'o ~)I;>~ /:~j-fpm /3:;-0 15~3 10m 1/5'2, 111()cfm 1 fit; ~/O/ 3171- 351/ DI?3CJ

C FLUX CHAMBER AIRFLOW ,Location Location A Location )3 Location C Location D(x, y) (;U~,3~ )

\([0 ,3~) (zq,rolLj) (0,10)

Time" /):~:;- / :,,/6 / /: 5"5' J f 'J--./ 1/:5,40- //.1-1-5' 115~ /,'~s.;...; -'

fpm "-jZ,b /f2:0 397 if~J.-j 3j~ zse 254 3~()cfm 30 74 3'?- !;S 31 ~l- ~D 30

cfm Isf 5' Aj -Y ~ 4- 3 3 1-

D. INLET CONCENTRATIONS, pm ..I;' ;)'0

E. OUTLET CONCENTRATIONS, m ..

Time /1~'55 /2;55: /.~ Z;5'~ /,'~~'0H2S-A 0,007 (J,ooCf (j -of; 1 {),O22. 0,020H2S-B CJ I 0/ b (;,ob9 0,00 0,02-1 0.010

Witness (Name and Company): CtIFfofij) UAJIlt5 IIfIAf-.5IEN; JI/C!..

Test performed by: Rob Johnson I Bohn Biofilter. Date: / () - b - )1

11

F. Map of flux chamber locations:

rI

Ie..

2I/1k- -0 0 0

G. Weather conditions: Te~erature: ~ 8 -11 fRainfall: --11'--------Average ambient wind speed: ;f -ID fJ1lffMaximum ambient wind speed: /5 fllrtfSteps taken to limit weather interference, if :y: 1;/fyf})etlfb()PI(2) I/j A /Al1t/Def(£Ar...

y

H. Photograph Record:

jivLe7- dAJf1flUNf.. lfJ{!ll!Jo'/Photo 2:_'--=:~~U~ft¥~·=----cyt~' ~fI~__v __

Photo 3:--4.L()-l!...!..IA~/L~e~t---=.:I3=-. _

Photo 4:_.!.L.().::..::U~.i;~t_e_r~e=-. _Photo 5:.----=~'___"IA'__''12L...::U::....::'---.., f~b"--- _

Photo 1:

Photo 6: ---'- _

I. Exceptions made from the performance test plan:

f/J1f- 130111 fA JI~

12

PERFORMANCE TESTING PHOTOGRAPHS 

Photo 1: Inlet Sampling Location 

Photo 2: Sampling Location A

Photo 3: Sampling Location B 

13

Photo 4: Sampling Location C 

  

Photo 5: Sampling Location D 

14