Anlage zur Rücklaufbehandlung durch Membran-Stripping - Powerstep Workshop Energie-positive Kläranlagen, Altenrhein 13. Juni 2018 - Powerstep EU
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Anlage zur
Rücklaufbehandlung durch
Membran-Stripping
Powerstep Workshop Energie-positive
Kläranlagen, Altenrhein
13. Juni 2018
Die Partner
ein Erfolg
Die Anlage wurde von den nachstehenden Partnern erstellt:
Stadt Yverdon-les-Bains
Initiative, Finanzierung, Betrieb und
Verwertung der Produkte
Unser besonderer Dank gilt Herrn Pürro, dem Betreiber der ARA
Alpha WasserTechnik AG
Engineering, Planung, Erstellung, Entwicklung, Inbetriebsetzung,
Betreuung und Wartung
2
Die Partner
Stadt Yverdon-les-Bains
Energiestadt
30’622 Einwohner
Thermalstadt
Heig-VD / Y-Parc
3
Die Partner
ARA Yverdon-les-Bains
4
Das Projekt
Vorgeschichte
Grundlagen des Projekts
Zu hohe Ammoniumkonzentration im Ablauf der ARA :
Regionaler Sammelpool/Entwässerung des Schlamms anderen ARA (~ 2’400 m3/J)
Keine Nitrifikation / Denitrifikation
Neue Linien zur Wasseraufbereitung 2022
Schlüsselproblem
Umleitung der Wasseraufbereitung auf eine Linie während der Bauphase der
neuen Becken (Bau 2018-2022)
Wichtigste Ziele
Verringerung der Ammoniumkonzentration
Verringerung von Lachgasemissionen
Entlastung der Aufbereitungslinie während der Bauphase
Pluspunkte!
Herstellung eines natürlichen Düngers + Verwendung in einem Umkreis von 5 km
Rückkehr zur Landwirtschaft (N-verwertung nach 2005 Verbot, P-verwertung?)
Interessante Ökobilanz (Nähe)
Verwertung von Überschusswärme 5
Membran-Stripping
Verfahrensablauf - Ziel der Vorbehandlung
Verlagerung des chemischen Gleichgewichts von der flüssigen
Phase (NH4) auf die gasförmige Phase (NH3)
Erhöhung des pH-Werts der Zentrate zwischen 9.3 und 10
Erhöhung der Temperatur der Zentrate zwischen 35°C und 45°C
Eliminierung von Schwebstoffpartikeln und entstandenen Karbonaten
6
Membran-Stripping
Verfahrensablauf - Membran-Stripping
• Eliminierung von Ammonium
• Erzeugung von Ammoniumsulfat durch Verteilung von Ammoniak zu
Schwefelsäure
7
Membran-Stripping
Behandlungsablauf - I
ZENTRATWASSER
CO2-STRIPPING
COAGULATION FLOCKUNG
LAMELLENABSCHEIDER PUMPEVORLAGE
FECL3 NAOH POLYMER
M M
REZIRKULATION
SCHLAMM
EXTRAKTION
8
Chemische Behandlung
CO2- Stripping
9
Chemische Behandlung
Koagulation, Flockung, Dekantation & Filterung
10Membran-Stripping
Behandlungsablauf - II
FILTER FILTER
SANDFILTER
5 µm 3 µm
WÄRMETAUSCHER
WÄRMERÜCKGEWINNUNG
WÄRMETAUSCHER
MEMBRANANLAGE
FILTER
1 µm
BY PASS
NAOH H2SO4 HCl
WASCHWASSER
MEMBRANANLAGE
DÜNGER
BEHANDELTES
ZENTRATWASSER
11Thermische Behandlung
Wärmetauscher und Feinfilter
12Membran-Stripping
Ansicht der Membrananlage
13Chemikalien
Ansicht des Chemikalienraums
14Chemikalien
Plan der Anlage
15Leistungen
wichtigste Parameter
NH4-N - Elimination
1400 140
1200 120
1000 100
NH4-N im Zentratwasser (mg/l)
Eliminationsleistung (%)
800 80
600 60
400 40
200 20
0 0
30.03.2016 29.04.2016 29.05.2016 28.06.2016 28.07.2016 27.08.2016 26.09.2016 26.10.2016 25.11.2016 25.12.2016 24.01.2017 23.02.2017 25.03.2017 24.04.2017 24.05.2017
NH4-N Zulauf Vorreinigung (mg/l) NH4-N Ablauf Membrananlage (mg/l) NH4-N Eliminationsleistung (%)
16Erfahrungsbericht
18 Monate (04/16 – 10/17) - Wichtige Aspekte
Effizienz CO2- «Stripping»
Erhöhung des pH-Werts um 0.4-1.0 pt je nach Temperatur der Zentrate und
Effizienz der Belüftung
Ablagerungen (Geeignete Design!)
Grosses Einsparungspotential bei Natronlauge (bis zur Hälfte), 3-6 l/m3
behandelte Menge
Steuerung über pH-Sonden
Präzision der Sonden
Abdrift der Messungen } Sehr wichtig, Gewährleistung einer Mindesteliminierung von
80-95 % NH4-N Zulauf-Ablauf Membrananlage
Häufige Kalibrierungen
Membranen Effizienz
Keine Effizienzverringerung festgestellt
Membranen können regeneriert werden
Zu häufiges Anhalten ist zu vermeiden
Einfachen betrieb, automatische Spülungen mit Zitronensäure
17Schliessung des Sticksoff-Kreislaufs
Verwendung als Dünger
Schlüsselzahlen der Testphase Anfang April bis Oktober 2017
• Behandelte Zentrate: > 13’000 m3
• Erzeugter Dünger: > 350 m3
• Mittlere Ammoniumkonzentration des Düngers : > 36 g/l
• Ammoniumkonzentration des Düngers* : > 80 g/l
• Behandelte landwirtschaftliche Fläche: > 60 ha
Genehmigung zur Lagerung des Düngers Ausbringung des Düngers
Inverkehrbringung
des Düngers
*mit Zusatz von Harnstoff 18Ammoniumsulfat
agronomische Vorzüge
• Einspritzung in den Boden
• Neue Linie, präzise Dosierung
• Keine Auswaschung
• Keine Anreicherung von Nitrat im Grundwasser
• Kann mit Gülle vermischt werden
• Natürlicher Dünger 19Allgemeine Daten
Während des ersten Betriebsjahrs
Schlüsselzahlen der Datenanalyse August 2016 bis Januar 2018
• Behandeltes Zentratwasser: 6 – 8 m3/h (> 13’000 m3)
• Mittlere NH4-N-konzentration des Zentratswassers: 900 mg/l (730 – 1150)
• Gesamte NH4-N-Elimination: 80 %
• NH4-N-Elimination durch die Membrananlage: 70 %
• Erzeugter Dünger: 20 l/m3
362 m3 = 13’000 kg N
• Mittlere Ammoniumkonzentration des Düngers : > 36 kg/m3 (bis 4.5 % N)
• Temperatur für das CO2-Stripping: 17 – 27 °C (kaltes stripping)
• Durchschnittliche pH-Erhöhung des CO2-Stripping: 0.4 – 0.6
20Allgemeine Daten
Verbrauch
Erste Analyse der rohen Daten der letzten 18 Monaten Betriebszeit der Anlage hat
stattgefunden. Die Anlage wurde nicht in stationären Zustand gefahren. Dazu
wurden verschiedenen Betriebsmodus getestet:
• Konfiguration der Membranen
• pH
• Temperatur
• Durchfluss
•…
Eine detaillierte Auswertung der Anlage wird momentan in enger Zusammenarbeit
der Eawag durchgeführt.
21Ihre Ansprechpartner
Sie können sich jederzeit an uns wenden
Fréderic Gindroz
Projektleiter
Email: fgindroz@alphawt.ch
Tel: 032 332 93 05
22Ihre Ansprechpartner
Sie können sich jederzeit an uns wenden
Filtre à sable Stripping CO2
Coagulation,
floculation,
décantation
Filtres fins
Stripping
membranaire
Traitement
thermique
23Sie können auch lesen
