T E M A : F O R S K N I N G O G P I LO T P R O J E KT E R SK A L V I SÆTTE STRØM TIL KOAGU LERINGEN?
52 spildevand #5/20
TEKST: MADS KOUSTRUP JØRGENSEN, ADJUNKT, AAU, SØREN FREDBERG WEISS, PHD STUDERENDE, AAU, LASSE HOLCH NIELSEN, KONSULENT, TEKNOLOGISK INSTITUT. DERUDOVER BILLUND VAND & ENERGI A/S, DIN FORSYNING A/S OG BLUEKOLDING A/S FIGURER OG BILLEDER: TEKNOLOGISK INSTITUT OG AALBORG UNIVERSITET Koagulering er en etableret teknologi i både vand- og spildevandsrensning. Det sker ved dosering af koagu lanter som for eksempel jernsulfat og aluminiumklo rid, hvor jern- og aluminium-ionerne danner hydroxi der, som giver udfældning. I spildevandsbehandling bruges koagulering flere steder til fældning af fosfor, men også til at fjerne mere organisk stof (COD) ved primær fældning, så der kommer mere slam til bio gasproduktion i rådnetanke. Konventionel koagulering er forsurende, da metal-io nerne reagerer med vandet, og kræver derfor efterføl gende pH-justering. Der tilsættes også klorid- og sul fationer sammen med jern og aluminium, som vil være i overskud. Det kan være problematisk for efterføl gende processer - eksempelvis Anammox processen. Koagulanterne kommer også i koncentrerede, sure opløsninger, som kræver forsigtighed i håndteringen. En alternativ metode til koagulering er elektroko agulering. Ved elektrokoagulering bruges der enten jern eller aluminiumselektroder, som påføres en spænding for at frigive ioner til koaguleringen. Ved jernelektroder vil der frigives jern-ioner fra ano den, mens der frigives hydroxid-ioner ved katoden. Ionerne danner sammen jernhydroxid-komplekser og udfælder.
Elektrokoagulering h ar en række fordele Jern eller aluminium skal derfor ikke tilsættes sam men med kemikalier, men kan i stedet tilsættes gen nem brugen af genbrugsjern eller -aluminium. Dette gør det muligt at tænke genbrug af metaller ind i spildevandsrensningen, men det har også den fordel, at jernelektroderne fylder mindre og er lettere end en tilsvarende mængde koncentreret opløsning af koagulant. Der tilføres heller ikke uønskede ioner som klorid og sulfat, og der sker ikke nogen forsuring af væsken. Principielt er pH konstant gennem proces sen, da hydroxid-ionerne til kompleksdannelsen med metal-ionerne kommer fra elektroden og ikke gennem vands autoprotolyse.
Potentiale på rensningsanlæg Der er derfor umiddelbart følgende potentielle fordele ved implementering af elektrokoagulering på rens ningsanlæg: 1. Lavere omkostninger til transport af koagulanter, da de fylder mindre 2. Mulighed for brug af genbrugsmetal fremfor at købe kemikalier 3. Ingen arbejdsmiljømæssige udfordringer ved håndtering af ætsende opløsninger 4. Ingen tilførsel af uønskede sulfat og klorid-ioner og mindre indvirkning på pH
Figur 1: Principiel skitse af elektrokoaguleringsproces. Jern-ioner frigives ved anode og hydroxid-ioner frigives ved katode. Ionerne koagulerer med opløst stof i væsken, hvilket giver effektiv separation - eksempelvis filtrering eller bundfældning.
