examensarbete-optimering av...

40
Examensarbete Labbtest: Optimera förfällning - Mineralisk eller organisk? Anton Ellesjö VM-11 2015-03-09_2015-04-17

Upload: others

Post on 31-Jul-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Examensarbete Labbtest:

Optimera förfällning - Mineralisk eller organisk?

Anton Ellesjö

VM-11

2015-03-09_2015-04-17

Page 2: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Förord Jag vill tacka:

Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor och tvivel

Luis Escobar - Snf Nordic - Lån av utrustning och kemikalier och hjälp vid frågor och tvivel

Gertrud Wallin - Labbet, Mjölkulla - All hjälp med att ta totalfosfor på mina tester och lån av

utrustning.

Nisse och Leif samt alla andra på Mjölkulla som varit behjälpliga och stått ut med en mängd

mer eller mindre konstiga frågor!

Elisabeth Hagberg - Kontaktperson från skolan

Page 3: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Innehållsförteckning Förord ......................................................................................................................................... 2

Inledning ..................................................................................................................................... 5

Syfte........................................................................................................................................ 5

Bakgrund .................................................................................................................................... 6

Verket ..................................................................................................................................... 6

Koagulanter ............................................................................................................................ 7

PIX 118 - Järnkloridsulfat .................................................................................................. 8

FL ....................................................................................................................................... 9

FLB ................................................................................................................................... 12

Dosering ............................................................................................................................... 13

Metod........................................................................................................................................ 13

Urval ..................................................................................................................................... 14

Tillredning av koagulant ...................................................................................................... 14

Tillredning av 50 procentig Pix 118 lösning ................................................................... 15

Uttag av labbvatten ............................................................................................................... 15

Jartest .................................................................................................................................... 16

Uppfyllning ...................................................................................................................... 16

Omrörning ........................................................................................................................ 16

Dosering ............................................................................................................................... 17

Bedömning ........................................................................................................................... 18

Totalfosfor ............................................................................................................................ 18

Uttag av provvatten .......................................................................................................... 18

Laboratoriet - Ampullmetod ............................................................................................. 20

Dokumentering ..................................................................................................................... 21

Resultat ..................................................................................................................................... 21

Labbtester ............................................................................................................................. 21

Page 4: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Förtest ............................................................................................................................... 22

PIX 118............................................................................................................................. 26

Polymerer - FL ................................................................................................................. 27

Blandprodukter - FLB ...................................................................................................... 30

Vinnare ................................................................................................................................. 31

FLB ................................................................................................................................... 32

PIX........................................................................................................................................ 32

Totalfosfor ............................................................................................................................ 32

Värden .............................................................................................................................. 32

Priser ..................................................................................................................................... 33

Verkets förutsättningar ..................................................................................................... 33

Uträkningar på redovisade tester ...................................................................................... 33

Diskussion ................................................................................................................................ 35

Slutsats.............................................................................................................................. 38

Källor ........................................................................................................................................ 39

Information ........................................................................................................................... 39

Personer - Muntligt eller genom mejl................................................................................... 39

Bilder .................................................................................................................................... 40

Figurer .................................................................................................................................. 40

Page 5: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Inledning Jag valde detta projekt då jag ville göra något praktiskt som skulle kunna appliceras på

verkligheten och finnas någon nytta med. Då jag haft LIA både med SNF Nordic och inom

Mjölby kommuns verksamhet tyckte jag att det skulle vara kul att använda mina kontakter

och erfarenheter därifrån.

Eftersom att SNF:s område är kemikalier och framför allt polymerer, var optimering av någon

kemikalieapplicering ganska självklar. Då Mjölby till och från har problem med sitt biosteg

och funderingar på att bygga om sin mellansedimentering, funderade jag på om man skulle

kunna kolla över försedimenteringen och dess kemikalie, för att teoretiskt kunna slippa en

ombyggnad genom ökad fällning och avlasta biosteget. Genom ett bättre fungerande biosteg

kan man även få mindre att fälla i den kemiska slutsedimenteringen vilket medför lägre

doseringar av järn. Tanken var att testa hur en organisk koagulant i form av en polymer skulle

funka på deras vatten. Detta även då järnkloridens miljöeffekter kan ifrågasättas, samt att den

inte alltid behöver vara det mest kostnadseffektiva.

" En effektiv förfällning kan påverka processen positivt i hela verket, såväl på vattensidan som på slamsidan. Av stor betydelse är användning av fällningskemikalier som innehåller låga halter av tungmetaller för att inte tillåta dess ackumulering"(Stockholm vatten)

Syfte I detta projekt är syftet att jag genom labbtest ska hitta den kombination av

fällningskemikalier som passar inkommande vatten till Mjölkulla reningsverk bäst. Detta för

kunna se hur man kan förbättra verkets rening, sett både till miljö och ekonomi.

Kan man fälla en stor mängd fast material i försedimenteringsbassängerna och låta biosteget

ta hand om det lösta materialet? Kan man även ersätta den mineraliska fällningen på verket

med en organisk?

Målet är att undersöka vilken fällningskemikalie och vilken dos som ger bästa möjliga

resultat. Främst kommer jag att gå efter den visuellt bästa sedimenteringen, då det främst är

det fasta materialet jag vill åt. När jag fått några produkter som utmärker sig och gått vidare

till "final" ska jag ta totalfosfor För att se om man kan effektivisera flockningen och minska

dosering. I testet ska jag kolla på bl.a. flockar, sedimenteringshastighet, klarfas och dosering.

Page 6: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Jag kommer att i samråd med SNF Nordic att ta fram några polymerer som kan tänkas

lämpliga för ändamålet. Jag ska även testa den PIX som verket idag använder. Dessa ska jag

sedan testa genom att använda mig av metoden "Jartest", ensamma eller i kombination.

Syftet med detta projekt är även att framställa en bra och lättförstålig rapport där jag på ett

enkelt sätt visar på hur jag gjorde samt bra och intressant fakta som är relevant i

sammanhanget. Rapporten kan även användas för att ytligt förstå och göra ett eget experiment

inom området.

Bakgrund Mjölkulla reningsverk är beläget i norra delen av Mjölby, vid Svartån. Förutom Mjölby tätort

är tätorterna i Skänninge, Väderstad, Mantorp och Hogstad anslutarna till verket. Verket

belastas av sammanlagt 33 000 PE sett som medelvärde. Verket är dimensionerat för 50 000

PE (Carlsson, 2015).

Mjölkulla byggdes år 1959 och har sedan byggts om i omgångar för att ligga rätt i tiden och är

just nu i en förändringsfas. Rötkammare har byggts och under våren tagits i bruk samt att man

har stängt ner ett större reningsverk och istället pumpat vattnet till Mjölby. Verket står även

inför ett stort generationsskifte (Mjölby kommun, 2011).

Då Mjölby har en otillfredsställande mellansedimentering där bassängerna är små och man

har börjat söka efter en lösning, kan en ombyggnad där kanske vara nästa projekt (Andersson,

2015).

Verket Första frågan som man ska ställa är VARFÖR man fäller och hur MYCKET man vill ha kvar

in till biosteget.

Mjölbys anledning är att man vill avlasta biosteget

för att få en ökad rening. Anledningen till att man

använder järn är att det är billigt samt funkar bra på

anläggningen. Järnet har även fördelen i att det

motverkar svavelväten, som annars bildas i verkets

gravitationsförtjockare. Produkten som man

använder är PIX 118 från Kemira (Johansson,

2015).

Page 7: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

In till biosteget har man ingen direkt siffra för vad man vill ha in i fosfor. Det är istället

provresultat från bio- och kemsteget som man går efter och minskar

respektive höjer dos av fällningskemikalien för att få en bra nivå på

fällningsgraden (Johansson, 2015).

Doseringen är flödesstyrd med kvot för att minska dosering vid höga

flöden, tex snösmältningen med relativt rent vatten som inte behöver

särskilt mycket kemikalier (Nilsson, 2015). Doseringen sker ner i en

kanal strax efter sandfånget, kanalen blir ett rör och leder iväg vattnet

de 40-50 metrarna till försedd. I röret blir det en ganska bra omrörning

genom turbulensen.

Försedd består av tre linjer där ett kraftigare flöde

hamnar i den första bassängen då vattnet kommer

i ledning från grovrensningsbyggnaden och väljer

den lättaste vägen. Detta gör att bassängerna är

ganska ojämnt belastade. Uppehållstiden i bassängerna är teoretiskt lite mer än två timmar,

men mellan bassängerna blir det vissa skillnader(Carlsson, 2015).

Koagulanter Det som karaktäriserar en koagulant är att de är katjoniska med en hög laddningsdensitet och

låg molekylvikt. Katjonisk menas med att den är positivt laddad för att kunna fånga det

negativt laddade materialet i avloppsvattnet. Den höga laddningsdensiteten gör den väldigt

effektiv tillsammans med den låga molekylvikten som gör att den snabbt kan ta sig genom

mediet och finna material och bilda microflockar (SNF Floeger).

Page 8: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Koagulering är nödvändig för att fånga mindre partiklar och löst organiskt material mindre än

1μ och för att lyckas sedimentera materialet inom den begränsade tiden som vattnet

uppehåller sig i bassängen. Grunden är att ju större partikeln är, desto snabbare sjunker den.

Koagulering innebär att man tillsätter en kemikalie som ska

skapa bindningar mellan mikropartiklar för att samlas till

större enheter som sjunker snabbare. Vissa partiklar kan en

sedimenteringstid på flera timmar till år för att sjunka en

meter. Koagulanten funkar som positivt laddad magnet som

drar till sig de negativt laddade partiklarna i avloppsvattnet

och bygger microflockar. Bindningar med organiska

koagulanter är lite tåligare än med mineraliska, vilka istället

är bättre på att fånga även jonisk fosfor som inte organiska

klarar.

Vanligast i Sverige är att man använder sig av mineraliska

koagulanter baserade på järn eller aluminium. Detta då den

är relativt billig i inköp, sett till "kilo produkt". På kontinenten är det istället betydligt

vanligare att man använder sig av organiska koagulanter i form av polymerer, bl.a.

polyDadmac och polyAmin (Snf Nordic).

PIX 118 - Järnkloridsulfat

Pix från Kemira är en koagulant som är baserat på trevärdigt järn, klor och sulfat. Färgen är

mörkbrun och relativt lättflytande samt håller runt ph1 (Säkerhetsdatablad, PIX 118). När

man tillsätter ett metallsalt till avloppsvatten fäller det ut löst fosfor som ett svårlösligt

metallfosfat. Samtidigt bildas det även geléartade flockar genom att metallhydroxid har fällts

ut (Stockholm vatten).

Fördelar med järnklorid mot organiska koagulanter är att den är jämförelse billig och väldigt

bra på att fånga löst material i mediet samt att det finns väldigt många möjligheter till

appliceringar(Escobar, 2014). En annan fördel som järndosering kan ha, är att den tillför

spårelement till rötningen(Hansen, 2015). Spårelement är livsnödvändiga grundämnen som

finns i alla levande organismer och i jorden i mycket små mängder. Dessas närvaro är viktiga

för aktiviteten i rötkammaren och ökar produktionen(Escobar, 2015).

Page 9: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Nackdelar med pix är att den är väldigt basisk vilket gör att den kraftigt påverkar vattnets ph,

vilket på vissa verk kräver att man gör en justering av ph efter dosering(Escobar, 2014). Detta

kan i vissa fall även vara positivt då en högre dosering med sänkt ph kan ge en bättre

flockbildning, där det egentligen inte är den högre mängden metalljoner som förbättrar

fällningen(Stockholm vatten). Dess låga ph gör att den påverkar de flesta material, så som

metaller, betong och murbruk. Den angriper/fräter på verket och utrustning i det vilket leder

till kortare livslängd. Vanligen brukar man använda tankar och rör av vissa plaster eller

glasfiber. Den kräver även en ganska hög dosering, sett till hur mycket som material som

avskiljs. Detta tillsammans med att det är relativt låg procent verksam substans, gör att man

fraktar runt en stor mängd vatten. Då järnet är oorganiskt blir det inte förbrukat utan finns

kvar i slammet. Pix 118 håller en halt på 11,6% total järn, 80% av detta finns sedan i slammet

och följer med genom processen. Detta järn är även sådana som man sedan får betala för att

bli av med i form av en större slammängd. Tillsammans med järnet kommer det även mindre

mängder tungmetaller, som även dessa kan tillgodoräknas slammet. Järnet binder även väldigt

hårt till fosforn, vilket kan göra det svårt för växter att utnyttja näringen(Escobar 2015).

Järnklorid är troligen den vanligaste fällningskemikalien i Sverige.

FL

FL är en förkortning för Floquat som är SNF:s produktnamn för organiska koagulanter i form

av polyamin och polyDadmac.

Polymer eller PAM är ett annat namn för PolyAkrylaMid och är syntetiska plastmaterial som

är vattenlösliga. Den verksamma substansen är akrylamid monomerer (mono = en) som gått

ihop till otroligt långa kedjor och blivit polymer (poly = många). En polymer funkar som en

kemisk magnet som drar till sig partiklar av mottsatt laddning och bygger större flockar.

Polymeriseringsprocessen blir aldrig 100 % utan snarare 99,9%. Därför finns det rest

monomerer som inte har

blivit upplockade i kedjor.

Till användning inom

reningsverk får det inte

finnas mer än 0,1 %

restmonomerer. En kedja

kan tillexempel inte ta sig

genom huden medans en

ensam monomer fritt kommer igenom. Akrylamid är mycket giftigt och cancerframkallande,

Page 10: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

därför är det viktigt att använda sig av lämplig skyddsutrustning då man handskas med

polymerer(Escobar, 2014).

Hur miljön långsiktigt reagerar med polymer är i nuläget ganska osäkert. Vad man vet är att

den är en kolkälla som bryts ner i naturen relativt fort både aerobt och anaerobt.

Ett test där man testade nedbrytningen av en katjonisk polymer, Zetag 7652 applicerad i slam,

uppgick nedbrytningen till 8-9% efter 28 dagar, trotts att den inte hade bedömts ha någon

inneboende nedbrytbarhet. Vad man även är fundersam på är hur vida polymerer ackumuleras

i naturen (Henriksson, m.fl. 2010).

En effekt som man sett i ett test med rent vatten var att katjonisk PAM hindrade hemoglobinet

i fiskarnas gälar att ta upp syre vilket leder till kvävning. Denna effekt är dock mycket

begränsad och avtar snabbt då man använder dessa till smutsigt vatten där föroreningarna

neutraliserar laddningarna (Henriksson, m.fl. 2010).

Två av de viktigaste egenskaperna för en organisk koagulant är en mycket hög katjonisk

laddning och en relativt låg molekylvikt. Laddningen neutraliserar negativt laddade kolloider

och en låg molekylvikt gör att bindningarna snabbt kan ta sig till partiklarna.

Det finns tre stora familjer av produkter används, nämligen polyaminer, polyDadmac och

dicyandiamidpolymerer hartser, där de två första finns representerade i detta test.

Fördelarna med en organisk koagulant är att de endast krävs en dos som i allmänhet är 10

gånger lägre än med oorganiska ämnen, en dos på runt 1-10ppm. Flockarna är mycket

komprimerbara och har även en bättre hållfasthet till följd av en elastisk bindning. En annan

fördel är att de inte ökar mängden slam nämnvärt, vilket minimerar kostnaderna för

slambehandlingen. De kan användas till en stor mängd av vattentyper då de inte är särskilt ph

känsliga. Då FL produkternas ph ligger på mellan 5 och 6,5 och låg dosering förändrar de inte

vattnets ph nämnvärt, så som t.ex. järnklorid kan göra med hög dosering och ett ph på 1.

Nackdelar är att de är ganska dyra och ganska lätta att råka överdosera samt att det tillkommer

en viss kostnad för spädvatten då emulsionen är väldigt koncentrerad. En annan nackdel är att

de inte är särskilt bra på att fånga löst material. En bra lösning kan vara att kombinera t.ex.

kombinera en organisk med en oorganisk, där man kan fånga in det bästa av respektive typ

(SNF Nordic).

Page 11: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

PolyDadmac

PolyDadmac är en linjär polymer. Detta kan leda till väldigt låga doseringar när man träffar

med rätt produkt. Den har även en lite högre molekylvikt och ger en bättre effekt vid

reducering av turbiditet än polyamin.

http://www.snf.co.uk/downloads/Liquids.pdf

Polyamin

Polyamin finns i flera olika varianter i form av

linjär, förgrenad och flerförgrenad. En förgrenad

polymer kräver ofta en lite högre dosering än med

en linjär, men i gengäld kan man få väldigt starka

bindningar. Polyamin har även en snabbare effekt

än polydadmac samt är lite bättre på att reducera

oganiska matrial.

http://www.snf.co.uk/downloads/Liquids.pdf

Page 12: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

FLB

FLB är en blandprodukt där man har tagit det bästa mellan organiska och mineraliska

koagulanter. Polymer

som fångar stora

mängder fasta

partiklar och PAC

(PolyAluminiumClorid) som är effektivare på löst fosfor. Man minskar även slammängden

genom att man delvis har en polymer som inte ökar på slammet samt att doseringen är låg,

oftast lägre än 1/3 av doseringen med en oorganisk. Den är svårare att överdosera än en ren

polymer (SNF Floerger).

Nackdelar med produkten är att den är relativt dyr. Det finns även en viss rädsla för

aluminium då det finns tester som visat på att det hänger ihop med Alzheimers sjukdom (SNF

Floerger).

Det finns sex olika typer av produkten med olika andel polymer och olika typ av aktiv

polymer.

http://www.snf.co.uk/downloads/Liquids.pdf

Page 13: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Dosering När man pratar om doseringsmängder brukar det

handla om ppm. Ppm står för parts per million, alltså

en miljondel. I dessa sammanhang står det för andel

koncentrerad mängd i ml per kubikmeter vatten det

tillförs till (Escobar 2014).

Metod Mina tester utfördes i ankomstbyggnaden på Mjölkulla reningsverk. Där ockuperade jag

diskbänken med min utrustning.

Page 14: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Urval Kommunalt avloppsvatten är i princip alltid negativt laddat, därför behöver man en katjonisk

polymer. Koagulanter är i princip alltid katjoniska.

Till sin hjälp har man en karta där FL koagulanterna är utmärkta efter mängd aktivt innehåll

och produktens viskositet. När man ska börja laborera behöver man först välja ut ett antal

polymerer som ska täcka av hela skalan. När man har jobbat ett tag vet man vilka som

troligen kommer att fungera, men som nybörjare kan man

känna sig väldigt vilsen. När jag började att labba hade jag

svårt att välja ut polymer till mina tester och testade lite hur

som helst med helt fel doser. Jag tänkte inte på att använda

schemat ovan och var relativt oorganiserad i mina försök.

Efter flera misslyckade försök fick jag hjälp av Luis att

begränsa mig till ett litet urval.

Tillredning av koagulant En polymer är väldigt trögflytande och koncentrerad varför

det är väldigt bra att späda ut den. Dels för att få mer precisa

Page 15: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

doseringar samt att polymeren blandar sig lättare och snabbare när den tillsätts provet. Man

kan även göra 1% lösningar för att kunna göra låga och tillförlitliga doseringar med relativt

klumpiga instrument, som en spruta. Viktigt att man doserar precis lika med kemikalien samt

eventuellt torkar av den så att man inte får med en högre dos utanpå sprutan.

Att tänka på är att polymerer i svagare koncentrationer har en relativt begränsad aktiv

livslängd innan effekten avtar. Kan vara så pass låg som ett tiotal minuter till veckor, väldigt

beroende på vilken produkt det gäller(Lindborg, 2014).

Tillredning av 10 procentig lösning

Jag tog en spruta och drar upp 9ml

kranvatten till en bägare. Till detta

tillsatte jag 1ml av aktuell kemikalie.

För att få ut allt av kemikalierna från

sprutan drog jag in vatten från bägaren

och sprutar ut och tillbaks i bägaren

några gånger och rör om ordentligt.

Tillredning av 50 procentig Pix 118 lösning

Jag var tvungen att spädda järnkloriden för att få bättre tillförlitlighet i doseringen då den var

ganska trögflytande. Jag drog upp 10 ml vatten och 10 ml järnklorid som jag sedan blandade i

en kopp.

Uttag av labbvatten Vattnet till mina laborationer tog jag direkt efter grovgallret där vattnet rinner övervidare mot

sandfånget. Direkt när jag kom på morgonen runt halv åtta, tog vatten för hela dagen under

samma tillfälle, runt 40 liter. Vattnet stod sedan framme bredvid bänken eller uppe vid

grovgallret tills det att jag använde det. Då byggnaden var ganska kall tror jag inte att detta

påverkat resultatet nämnvärt.

Page 16: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Jartest Ett jartest ska simulera fällningen på ett reningsverk under optimala förhållanden. Meningen

med testen är att man snabbt ska kunna se hur vattnet reagerar på olika kemikalier, doser samt

hur sedimenteringen och flockar ser ut. Man ska komma ihåg att ett jartest bara är ett labbprov

och under optimala förhållanden (Lindborg, 2015). Mina test har blivit genomförda med en

"Flocculator 2000" som jag lånat av SNF.

Uppfyllning

När man ska fylla bägarna med provvatten är det viktigt är att se till att röra om ordentligt i

hinkarna med provvatten, då materialet naturligt sedimenterar när det står en stund. Detta är

väldigt viktigt för att få ett relativt rättvisande resultat i testerna med likvärdiga mängder

sedimenterbart material(Escobar, 2014). Jag borde ha haft vattnet i dunkar så att jag hade

kunnat skaka om ordentligt, men jag tror inte att resultatet har påverkats av detta.

Omrörning

Omrörningen är väldigt viktig i testen. Det ska vara en ordentlig inblandning av kemikalierna

samtidigt som omrörningen inte ska slå sönder flockarna.

En teknik är att man ska försöka ha en omrörning som är relativt lik den inblandning som sker

på verket. Man kan även försöka ha en så pass optimal inblandning som möjligt(Lindborg,

2014). I Mjölby tillsätts kemikalien en kanal strax efter sandfånget, kanalen blir ett rör och

Page 17: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

leder iväg vattnet de 40-50 metrarna till försedd. I röret blir det en ganska bra omrörning

genom turbulensen.

Jag testade flera olika inställningar för omrörningen, men bestämde mig för en relativt lång

långsamomrörning, vilket jag anser vara lite ordentligare omrörning än den som förekommer

på verket.

Inställning:

30 sekunder snabb

omrörning

(250rpm)

5 minuter långsam

omrörning (50rpm)

20 minuters

sedimentering

Dosering Under mina tester har jag använt mig av en spruta på 2ml och pipetter med kapacitet på 100

och 200ul.

Fördel med pipett jämfört med spruta då man ser dosen i mikroliter, vilket motsvarar samma

mängd i ppm. Detta minskar risken för feltänk och feldoseringar. Det enda man behöver tänka

på är att ställa om den och tänka på vilken procent som man har spätt ut produkten. Har man

en lösning på 10% och vill dosera 5ppm ställer man in pipetten på 50ul. Sedan doserar man

dosen precis samtidigt som man sätter igång omrörningen i bägaren.

Till en början använde jag sprutan till att dosera, men den var i sammanhanget lite för stor och

doseringarna kändes ganska otillförlitliga. Begränsningen fanns även i att dosera riktigt låga

doser utan att späda lösningen betydligt mer. Testerna som är redovisade doserades med

pipetter som jag fick låna av labbet på Mjölkulla.

Page 18: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Bedömning Direkt efter att omrörningen har tagit slut kollar jag på

hur flockarna ser ut. Om det är väldigt små microflockar

eller om det är större volymösa flockar. Kollar även på

hur snabbt de sjunker mot botten. Vissa kan till en början

nästan stå still, för att efter en stund komma igång och

sjunka riktigt snabbt. När ett prov fått sedimentera 20

minuter ska en bedömning göras om den ska få gå vidare.

Jag gick jag efter mängd sediment, typ av flockar och

visuell klarhet på klarfasen. Vid mängden sediment är det

inte alltid den som har "mest volym" som är bäst, då

vissa flockar blir stora och tar stor plats sett till mängden

sediment. Ibland kan det vara väldigt svårt att bestämma

vilken man tycker är bäst. Då hjälper det oftast att backa

några meter, då ser man klarheten på ett helt annat sätt.

Totalfosfor I detta testet är mätningen av totalfosfor väldigt viktig, då

respektive koagulant är bättre på den ena typen av fosfor.

Polymer fäller främst de fasta partiklarna och

kolloiderna, medans järnsalter är bäst på löst fosfat.

Skulle man endast ta det enklare testet för löstfosfor

skulle resultatet vara till polymerernas stora nackdel(Escobar, 2015).

Uttag av provvatten

Hur man tar ut proverna är väldigt viktigt, framförallt att man tar ut proverna på samma sätt,

för att få ett rättvisande resultat.

Labb

Efter att labbprovet sedimenterat i 20 minuter tog jag med en pipett ut ett prov på 10 ml strax

under ytan i bägaren. Provet sprutade jag sedan ned i en kolv där jag skrivit produkt och

dosering.

Page 19: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Bassäng Inkommande Försedimenteringsbassängen har som tre olika linjer.

Från var och en av dessa tog jag en hink vatten som jag

sedan hällde upp i en bägare och lät sedimentera i 20

minuter. Därefter tag jag ur 10 ml vatten från toppen av

varje och hällde i en kopp. Av dessa 30 ml tog jag sedan

ett referensprov som skulle få representera alla linjerna

med verkets egna dosering av pix, som för dagen låg på

19 ppm. Utgående Jag fiskade upp 7 hinkar med vatten ur vilka jag tog 10 ml ur vardera och samlade i en bägare,

vilken jag tog 10 ml ur till labbet.

Referens

Referensprov är ett prov för att se vad vattnet hade för totalfosfor obehandlat. Jag hade fyra

hinkar med vatten som använde till mina tester. Ur dessa tog jag 10 ml vatten från varje,

blandade samman proverna och tog ut 10 ml till labbet.

Page 20: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Laboratoriet - Ampullmetod

Principen för ampullmetoden bygger

på att fosfatjoner reagerar i en sur

lösning med molybdat och

antimonjoner till

antimononylfosformolybdatkomplex.

Genom askorbinsyra reduceras denna

till fosformolybdenblått som kan läsas

av i en fotometer.

Till labbet kommer E-kolvarna med provvatten. Man tar ut 5ml av vattnet och blandar det i en

mätkolv tillsammans med 50ml destillerat vatten. För att blanda slår man runt kolven

halvvarv ett tiotal gånger utan att skaka. Ur mätkolven tar man sedan med en pipet ut 2ml och

tillsätter vätskan till en ampull.

Provet ska sedan stå 60 minuter i

100grader inuti ett värmeblock.

Därefter ska provet i

rumstemperatur svalna i 20

minuter innan man tillsätter

0,2ml svavelsyralösning och

byta till ett annat lock

innehållande askorbinsyra,

varefter man skakar ampullen kraftigt och låta provet ska stå i 10 minuter. Vätskan har då fått

en blå färg, vilken man läser av optiskt i en fotometer och får ett värde. Detta värde får man

sedan multiplicera med 10 för att få mängden fosfor i mg/l(metodbeskrivning medföljande

ampullerna).

Page 21: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Dokumentering

I dessa tester har dokumentationen varit väldigt viktig för att hålla ordning på resultat. Jag

använde mig av metoden att jag hela tiden skrev ner vad jag hade i bägarna med dosering och

produkt. Under testets gång har jag sedan noterat hur jag uppfattat testet. När det sedan var

dags att fotografera ett prov, fotade jag först anteckningen för att sedan ta kort på bägaren.

Genom denna metod kunde jag alltid veta vad jag hade på bilden.

Resultat

Labbtester Under de fyra heldagar som jag labbade, utförde jag ett stort antal tester, både misslyckade

och lyckade. Jag har valt att bara redovisa de huvudsakligen gjorde att jag kom fram till mitt

resultat, vilket är några av de som jag gjorde den tredje dagen och alla som jag gjorde den

fjärde labbdagen då jag även mätte totalfosfor på vissa prover.

Page 22: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Förtest

2650 och 3150 finast. 3150 har visserligen minst sediment till volym men där är flockarna

istället mindre och lägger därigenom mycket tätare i botten.

2250 är den som har mest sediment i botten men är även den grumligaste. Polymeren funkar

bra, men det är någon typ av partikel som den inte rår på.

Page 23: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Här är 2250 den snabbaste i sedimenteringen och fin klarfas väldigt tidigt. 2550 bedömde jag

som den som har klarast vattenfas samt mest sediment. 3150 är den som har minst sediment,

men även de tätaste flockarna, vilket gör att det ser ut att vara lite. 2650 relativt grumlig och

dålig i jämförelse med de andra.

Då jag kände mig tvungen att börja begränsa mig valde jag att ta bort 2650 då den inte

presterat anmärkningsvärt. 2250 fick också gå åt sidan, trotts att den var snabb tillsammans

med pix. Men efter att de andra fått sedimentera var de bättre och 2250 var även sämst i testet

med bara polymer.

Doseringen av 50ppm pix är i sammanhanget orealistisk, detta hade jag ännu inte fattat när

testet genomfördes. Hade varit intressant att även gjort dessa tester med 5ppm polymer och ev

5ppm pix för att vara rättvis mot alla produkter. Tror dock inte att slutresultatet hade blivit

annorlunda.

Page 24: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Alla är relativt lika. 3249 får ses som grumligast. 4820 har små flockar och var väldigt snabb i

sedimenteringen. Låg slamnivå som troligen beror på att flockarna sjunkit ihop mycket i

botten på bägaren.

Page 25: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Alla är jättebra, väldigt svårt att göra skillnad på dem. 3249 anser jag vara bäst följd av 4820.

Under testet valde jag att plocka bort 4540, då jag jämförde 4520 mot 4540 måste jag ha tyckt

att denne var lite sämre.

Orealistisk dosering av pix.

4550 bäst i testet. Denna innehåller dos innehåller 50% polyDadmac och 50% PAC vilket

motsvarar 5ppm polymer och 5ppm PAC, vilket verkar vara en ganska bra dos. 4525

innehåller 25% polyDadmac och resten PAC. Det innebär 2,5ppm polymer, vilket visar på att

en lite högre dos polymer ger ett bättre visuellt resultat. 1750 består av 50% polyamin och ger

ett sämre resultat visuellt än 4550, men bättre än 4525. Därför går blandprodukterna med 50%

polymer vidare i detta test då dosen ska vara relativt låg. FL4440 den enda helt organiska i

detta test och ger ett bra resultat.

Detta är en relativt hög dosering där polymeren säkert hade presterat bra redan i en betydligt

lägre dos. Samtliga doser är i fallet orealistiska ekonomiskt mot verkets nuvarande fällning.

Page 26: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Väldigt hög dosering, denna dosering av FLB motsvarar en kostnad av 1 165 080:-/år, ca 10

gånger dagens kemikaliekostnad. Skulle varit intressant att veta vilket totalfosfor som dessa

prover håller.

PIX 118

Page 27: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Bägare två är bäst visuellt, vilket är konstigt då en högre dosering bör ta bort mer material.

Polymerer - FL

3050 och 4450 gick vidare. 4450 ser bäst ut, men jag undrar nästan varför jag valde 3050 mot

3249. Troligen för att 3050 har finast klarfas och troligen små täta flockar med tanke på den

låga mängden slam. Förmodligen har 3249 lite större och volymösa flockar som gör att

slammängden ser stor ut. Svårt. Enligt SNF:s produktschema så skulle 3249 ha passat bra då

övriga vinnare är runt om. Felbedömning? Kommer ihåg att det var väldigt svårt.

Page 28: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

3050 och 4450 vidare även här med 5ppm järnklorid. Av någon anledning så råkade jag hälla

ut 3249 med pix innan jag hunnit dokumentera. Hade varit väldigt intressant att även ha den

med. Skulle egentligen ha passat väldigt bra på verkets vatten enligt SNF:s produktschema.

Men troligen var den inte en av de bättre i detta testet. 4450 bäst, väldigt klart vatten.

Page 29: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Missade att ställa om pipetten från 10 ul som jag doserade 50% järnkloridlösning med. Därav

fick jag ett intressant fall av låg dosering. Väldigt svårt att skilja dem åt. Tillslut bestämde jag

mig för 3150 och 4440, innan jag hunnit konstatera att detta test var "feldoserat" och hunnit

kassera det, tog jag prov för totalfosfor. Detta test skulle visa sig vara ett av de mest relevanta

av alla test.

3150 och 4440 är bäst. De andra två är väldigt grumliga.

Page 30: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

3150 och 4440 bäst även med pix.

Tagit bort omrörarna då jag genomförde ett annat test samtidigt för att hinna ta prover till

labb.

Blandprodukter - FLB

4550 bäst. PolyDadmac är troligen bäst i detta fall.

Page 31: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

4550 bäst i båda fallen. 7,5ppm FLB4550 är klarast.

Vinnare I testerna har jag kunnat begränsa mig till fyra olika polymerer som jag har ansett vara de

bästa. Tyvärr gjorde jag aldrig någon "final" där jag fotograferade de fyra bästa tillsammans

under samma ljusförhållande. När jag kollade på schemat över var mina vinnare låg, kände

jag mig väldigt säker på att jag gjort rätt då alla låg väldigt nära varandra gällande aktivt

innehåll och viskositet.

3050 - Polyamin - Förgrenad

3150 - Polyamin - Kraftigt förgrenad

4440 - PolyDadmac - Linjär

4450 - PolyDadmac - Linjär

Page 32: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

FLB 4550 - PolyDadmac/PAC - Linjär Med FLB kunde jag konstatera att för Mjölbys vatten passar en polyDadmac bäst. Då det

krävs ganska låga doseringar för att kostnadsmässigt jämföras med Pix, passar 4550 bäst då

den består av 50% polymer.

PIX Pix är bra och fällningen sker till viss del i proportion med hur mycket som doseras. Den är

dock inte alls lika effektiv som en polymer sett till dosering.

Totalfosfor

Värden

Provnummer Dosering/härkomst Avläst

8. Inkommande obehandlat referensprov 5,58mg/l

1. VBI (Verk Bassäng Inkommande) 19ppm PIX 3 linjer/snitt 5,83mg/l

2. VBU (Verk Bassäng Utgående) 19ppm, sedimenterat i bassäng, 7 snittprover 4,29mg/l

4. PIX 118, 17,5ppm 4,38mg/l

6. PIX 118, 25ppm 3,81mg/l

3. PIX 118, 50ppm 3,34mg/l

7. FL 3050, 5ppm 3,75mg/l

9. FL 3050 5ppm + PIX 118 5ppm 3,62mg/l

14. FL 3150 5ppm 3,70mg/l

11. FL 3150 1ppm + PIX 118 5ppm 4,36mg/l

16. FL 3150 5ppm + PIX 118 5ppm 3,50mg/l

15. FL 4440 5ppm 3,48mg/l

10. FL 4440 1ppm + PIX 118 5ppm 4,29mg/l

13. FL 4440 5ppm + PIX 118 5ppm 3,48mg/l

5. FL 4450 5ppm 3,60mg/l

12. FL 4450 5ppm + PIX 118 5ppm 3,36mg/l

19. FLB 4550 5ppm 4,03mg/l

17. FLB 4550 7,5ppm 3,52mg/l

Page 33: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

18. FLB 4550 5ppm + PIX 118 5ppm 4,01mg/l

Priser Fällningskemikalier säljs i kilo och doseras i liter. Priset för pix är detsamma som Mjölby

betalar medans FL och FLB priserna är ca priser som Mjölby teoretiskt skulle kunna få. Priser

är ofta väldigt individuella och baseras på konkurrens och storleken(åtgången) på verket.

Verkets förutsättningar

Dagens dosering av järnklorid: 19ppm(19ml/m3(0,000019m3/0,019L))

Snittflöde: 350m3/h

(350 X 24 = 8400m3 dygn)

(8400 X 365 = 3 066 000m3 år)

Pix 118: 2,1:-/L (1,5:- kg, 1,4kg/L)

FL XXXX: 19:- kg/L

FLB XXXX: 17:- kg/L

Uträkningar på redovisade tester

Kostnad för dagens dosering på verket(19ppm PIX)

0,019 X 350 = 6,65 liter/h 6,65 X 2,1 = 13,96:-/h

13,96 X 24 = 335:-/dygn 335 X 365 = 122 275:-/år

Kostnad för 17,5ppm PIX 118

0,0175 X 350 = 6,12 liter/h 6,12 X 2,1 = 12,86:-/h

12,86 X 24 = 309:-/dygn 309 X 365 = 112 785:-/år

Kostnad för 25ppm PIX 118

0,025 X 350 = 8,75 liter/h 8,75 X 2,1 = 18,37:-/h

18,37 X 24 = 441:-/dygn 441 X 365 = 160 965:-/år

Kostnad för 50ppm PIX 118

0,05 X 350 = 17,5 liter/h 17,5 X 2,1 = 36,75:-/h

36,75 X 24 = 882:-/dygn 882 X 365 = 321 930:-/år

Kostnad för 5ppm FL

0,005 X 350 = 1,75 liter/h 1,75 X 19 = 33,25:-/h

Page 34: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

33,25 X 24 = 798:-/dygn 798 X 365 = 291 270:-/år Kostnad för 5ppm FL + 5ppm PIX 0,005 X 350 = 1,75 liter/h FL: 1,75 X 19 = 33,25:-/h

PIX: 1,75 X 2,1 = 3,67:-/h 33,25 + 3,67 = 36,92:-/h

36,92 X 24 = 886:-/dygn 886 X 365 = 323 390:-/år Kostnad för 1ppm FL + 5ppm PIX 0,001 X 350 = 0,35 liter/h FL: 0,35 X 19 = 6,65:-/h

PIX: 1,75 X 2,1 = 3,67:-/h 6,65 + 3,67 = 10,32:-/h

10,32 X 24 = 248:-/dygn 248 X 365 = 90 520:-/år

Kostnad för 5ppm FLB

0,005 X 350 = 1,75 liter/h 1,75 X 17 = 29,75:-/h

29,75 X 24 = 714:-/dygn 714 X 365 = 260 610:-år Kostnad för 7,5ppm FLB 0,0075 X 350 = 2,62 liter/h 2,62 X 17 = 44,62:-/h

44,62 X 24 = 1071:-/dygn 1071 X 365 = 390 915:-/år

Järninnehåll i slam

500:-/ton för bortforsling och hantering av slam(Andersson 2015).

1 liter PIX väger 1,4kg

PIX118- 11,6% total järn, varav 80% (9,28%) som går med slammet ut(Escobar 2015).

EX: Dosering av 19ppm pix

6,65L/h X 24h = 159,6L/d 159,6L X 365 = 58 254L/år

58 254L X 1,4 = 81 556kg/år 81 556kg X 0,0928 = 7568kg

Med en dosering av 19ppm järn till Mjölbys flöde, får man mer än 7,5 ton järn som man

betalar för att bli av med. Detta kostar dock inte mer än ca 3750:-, vilket i sammanhanget är

en struntsumma, men väl värd att tänka på. Till detta tillkommer minst lika mycket från

slutsedimenteringen. Det innebär över 15 ton järn om året. 2014 fraktade man bort 748 ton

slam, varav mer än 2% bestod av järn enligt dessa uträkningar.

Page 35: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

En dosering på 5ppm Pix i försedimenteringen skulle motsvara 1991 kilo järn per år till en

kostnad av 950:- i hanteringskostnad per år

För att kolla på en eventuell enkel kalkyl för att räkna hem en lösning som är delvis organisk,

blandad med en oorganisk för att få med de fördelar som metallsaltet har. De som jag jämför

är dagens dosering på verket (19ppm Pix), mot doseringen med 1ppm FL 4440 kombinerad

med 5ppm Pix. Dessa hamnade väldigt nära varandra i totalfosfor testet och kan enkelt sätt

ses som likvärdiga.

Kalkyl för att räkna hem en förändring Investering Doseringsutrustning - POLYMORE mini 10-2,4 - 53 800:-(Tomal) Besparing Slamhantering 19ppm Pix - 3750:-

Slamhantering 5ppm Pix - 950:-

3750:- - 950:- = 2 800:-

Kostnad för dagens dosering på verket(19ppm PIX) = 122 275:-/år

Kostnad för 1ppm FL + 5ppm PIX = 90 520:-/år

122 275:- - 90 520:- = 31 755:-

2800:- (Slam) + 31 755:- (Dosering) = 34 555:-/år

53 800:- (Doseringsutrustning) / 34 555:- (Besparingar) = 1,55 år

Sett till dessa lösa spekuleringar, skulle ett försök med denna dosering kunna betala sig efter

lite mer än 1,5 år med den fosforfällning som görs idag. Det finns troligen många olika

variabler i kostnad och avskiljning som jag möjligen inte kan ha tagit hänsyn till.

Diskussion Med FL kunde jag konstatera att de funkade väldigt bra och fällde stora mängder fosfor sett

till dosering. Jag kunde konstatera att de 5ppm med järnklorid, som jag doserade tillsammans

med en polymer, inte avskiljde särskilt mycket mer än en ren polymer. Fördelen med järnet i

Page 36: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

doseringen är att man tar bort en del av de lösta föroreningarna i vattnet, vilket även syns i

testen. En annan fördel är att järnet kan motverka svavelväten samt bidra med spårämnen som

förbättrar rötningen. Skulle det bara vara för svavelvätet, finns det väldigt kostnadseffektiva

tillsatser som kan motverka det.

Gällande FLB produkterna tyckte jag att 4550 var den bästa. Detta beror troligen på att den

innehåller 50% polymer, medans t.ex. 4525 bara innehåller 25% polymer och resten PAC.

Hade man haft en högre dosering hade troligen 4540 eller 4525 varit bättre med låg polymer

och högre aluminium, då en polymer vid höga doser kan bli överdoserad. Detta är en relativt

dyr produkt, som fungerade bra, men som i mina tester inte kan mäta sig ekonomiskt mot PIX

118.

Järnet var stabilt och gjorde det som förväntades. Med ökad dosering, ökade även

avskiljningen. Jag var lite förvånad över att vattnet genom sedimenteringsbassängen

resulterade i ett värde som matchade liknande dosering i labben.

Jag anser att den stora vinnaren bland de utvalda polymererna är FL 4440, den har fått

genomgående bra resultat och klarar sig bra konkurrensmässigt vid doserring med bara

polymer. Dessutom visade testet som jag feldoserade att den även var mycket bra i låga

doseringar.

Misstaget att klanta till ett test där jag endast råkade dosera 1ppm polymer(missat att ställa om

pipetten från 10um som jag doserar järn i då lösningen är 50%, polymerlösningen ska istället

doseras i 50um med den 10% lösning som jag använde mig av) och 5ppm järn, där jag även

råkade skicka med testen till totalfosformätning. Genom detta lyckades jag se var en polymer

i kombination med pix skulle kunna jämföras med dagens dosering sett till totalfosfor. Att det

även var min senare vinnare och favorit 4440 som var inblandad gjorde inte saken sämre. Tur

att få den vinnande kombinationen genom ett misstag!?

Testernas med PIX och polymer kan ha blivit missvisande eftersom jag först tillsatte polymer

och efter att jag läst av resultatet tillsatte PIX i samma test. Det är möjligt att flockarna slogs

sönder i den nya omrörningen och därefter inte hade chans att återflocka. Resultatet hade

därför kunnat bli annorlunda om jag gjort helt nya test för PIX och polymer efter att jag läst

av polymertesterna.

FL 4249 blev bortvald redan i ett tidigt stadium av testerna. Då denna polymer på schemat

hamnar inom samma "område" som de polymer jag plockat ut som vinnare kan det tänkas att

Page 37: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

den blev felaktigt bortvald. Enligt schemat borde den ha passat bra. Det är möjligt att den föll

bort då testerna utfördes med fel dosering och sedan blev bortglömd när de senare testerna

genomfördes. Om försöket skulle göras om bör denna få en ny chans.

Det prov som jag tog på inkommande till sedimenteringsbassängen och sedan lät sedimentera

i labbägarna blev väldigt fel av någon anledning, då fosforvärdet är bra mycket högre än

obehandlat inkommande vatten. Funderar på om det skulle kunna bero på att dessa prover

blev tagna lite senare på förmiddagen, då det hade kommit en högre belastning till verket?

Ändå konstigt att detta sedimenterade test höll ett mycket högre värde än ett behandlat.

När jag började med mina tester hade jag väldigt svårt att få något entydigt och jag hade

sparat mig själv mycket tid och bekymmer om jag hade organisera mina tester bättre redan

från början. Egentligen handlade det kanske inte så mycket om att jag var oorganiserad som

om att jag hade bristande kunskaper och borde ha använt mig av schemat för polymer tidigare

för att begränsa mig. Samtidigt har mina misslyckanden i början gjort att jag lärt mig mer och

gjort mig mer motiverad genom resten av testerna.

Det hade varit positivt för utförandet om jag hade sett till att få svar på hur mycket pix man

doserade på verket redan från början. Det hade minskat antalet test med polymer som inte

skulle ha varit realistiska. Jag hade även för höga referensvärden, hade information om att

man "vanligen" doserar 80-150ppm vid fällning. Detta gjorde att mina doser blev väl höga i

början av testerna.

I efterhand känner jag att jag skulle velat ta lite fler totalfosfor, det hade varit intressant att se

hur mycket som jag hade kunnat fälla. Det hade till exempel varit mycket intressant att se vad

totalfosforhalten blir vid dosering av 1 ppm FL. Jag skulle också vilja testa polymer på

mycket lägre doser för att få ett konkurrensmässigt pris mot pix, den dos som är samma i

kostnad mot pix. Detta får bli förslag till fortsatta försök.

Från början var tanken att ACH och PAX skulle vara med i testet, men dessa kom senare inte

med. Det hade varit intressant att ha med dessa men jag är ändå väldigt nöjd med att testet

istället blev lite mer av mineralisk mot organisk koagulant. Hade nog känts betydligt mycket

jobbigare om jag hade haft de också att testa när jag höll på. Skulle jag gjort testet nu hade det

varit väldigt intressant att se hur aluminium hade stått sig med de andra typerna.

En annan tanke i efterhand är att jag borde ha läst på ännu mer innan jag genomförde testerna.

Jag hittade informationen när jag redan var klar med labben, men hade jag haft den innan

Page 38: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

hade det troligtvis gjort att genomförandet sett lite annorlunda ut. Det finns så mycket som jag

hade velat testa men som jag inte hann med eller inte kände till när jag höll på med labben.

Jag hade troligtvis testat andra doseringar för att utveckla mitt resultat. Samtidigt har bristen

på kunskap tvingat mig att testa mig fram en hel del vilket jag lärt mig mycket av och jag har

ju läst på allt i efterhand ändå.

Beslutet att fotodokumentera både alla tester och mina anteckningar har hjälpt mig mycket i

färdigställandet av rapporten, jag borde dock ha diskat bägarna jag använde för att få bättre

bilder av resultaten.

Slutsats

Genom att man ändrar fällningen i försed ändrar man även förutsättningarna i övriga verket.

Om man till exempel börjar fälla samma mängd totalfosfor, fast med en koagulant som fångar

en annan typ av partiklar kan biosteget fungera bättre eller sämre med de näringsämnen som

kommer in. En organisk fällning riktar in sig på att ta bort fasta föroreningar och lämnar det

lösta materialet till biosteget. Bakterierna i biosteget större kapacitet att "äta upp" större

mängd löst fosfor än fast. Detta kan leda till att vattnet som kommer ut ur biosteget är av

annan karaktär och kanske inte behöver behandlas på samma sätt i kemsteget, vilket i sin tur

kan leda till ytterligare miljö och kostnadsbesparing.

Jag kan konstatera att ingenting är svart eller vit, utan att ju mer som man rotar i en sak, desto

osäkrare blir man på hur det verkligen är. Jag tycker att många verk kan med befog vara

fundersamma till att byta från en gammal trogen fällning med metallsalter till en polymer. Det

finns mycket som kan komma att förändra sig, framför allt till det bättre, men det kräver

engagemang och vilja samt att våga misslyckas.

Min slutsats är att det troligen skulle fungera bra med en organisk koagulant, ensam eller i

kombination med PIX för att komma åt lite löst material. Jag skulle rekommendera fler tester

i lägre doseringar om man perfekt vill träffa verkets val av avskiljningsgrad.

Page 39: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Källor

Information Hach Company (2003) Pocket Colorimeter II: Analyssystem Instruktionshandbok

Henriksson, G., Castillo, M., Jakubowicz, I., Enocksson, H., Ascue Contreras, J., Lundgren,

P. och Engström, T. (2010) Miljöeffekter av polymerer inom biogasbranschen - Förstudie,

Waste Refinery: Borås

Jartest (150327)

http://www.tsag.net/documents/Jar%20Testing.pdf

KEMIRA (2011)Säkerhetsdatablad PIX-118, Ref.03830/1.2/SE/SV

Mjölby kommun (2011) Tillstånd enligt 9 kapitlet miljöbalken till

avloppsreningsanläggningen på fastigheten Mjölby 40:1 i Mjölby kommun(verksamhetskod

90:10), Miljöprövningsdelegationen; Länsstyrelsen Östergötland.

SNF Floerger (2014) SNF: A company serving the environment - The world leader in Polymer

Technology for Water Treatment and Enhanced Oil Recovery.

SNF Floerger (2005) Water Soluble Polymers. Expression: Nanterre

SNF Nordic - Koagulanter (150326)

http://www.snfnordic.se/default.asp?HeadPage=464&SubPage=161&Language=sv

Stockholm vatten - Förfällning (150401)

http://www.stockholmvatten.se/commondata/269/PDF_fordjupning_avlopp.pdf

Personer - Muntligt eller genom mejl

Luis Escobar - SNF Nordic

Lena Lindborg - SNF Nordic

Leif G Andersson - Mjölby kommun

Nils Johansson - Mjölby kommun

Daniel Nilsson - Mjölby kommun

Per-Arne Carlsson - Mjölby kommun

Page 40: Examensarbete-Optimering av förfällningmedlem.cornema.se/wp-content/uploads/2013/07/VM-11-EXPR...Förord Jag vill tacka: Lena Lindborg - Snf Nordic - Handledare och hjälp vid frågor

Teddy Eriksson - Tomal

Bengt Hansen - Kemira

Bilder Pipett (150405)

http://www.coleparmer.com/Product/Thermo_Scientific_Finnpipette_Pipette_F2_10_100_L/

EW-25013-14

Spruta 2ml (150405)

http://www.kruuse.com/sv-

SE/ecom/Injektion_infusion/Engangsspr%C3%B8jter/BD_engangsproejter/prod_112145.aspx

Figurer Figurer som finns i arbetet är målade av mig om inte annat anges.

Schema över SNF:s organiska koagulanter (150320)

http://www.snf-group.com/coagulants

Bild över organiska koagulanter (150320)

http://snf.us/wp-content/uploads/2014/07/SNF-Industrial-Product-Selection-Guide-4-15-

14.pdf

Verkan av en koagulant, bild modifierad av mig (150320)

http://www.snfgroup.com/images/pdf/Brochures_in_English/Preparation%20of%20Organic%

20Polymers%20E.pdf

Produktinformation, SNF (150325)

http://www.snf.co.uk/downloads/Liquids.pdf