Spildevand-Løsningsforslag

Transkript

1 Efteruddannelsesudvalget for bygge/anlæg og industri Spildevand-Løsningsforslag Undervisningsministeriet. Februar, Materialet er udviklet for Efteruddannelsesudvalget for bygge/anlæg og industri og revideret i samarbejde med Ulla Andrup Jensen og Erik Lomstein, AARHUS TECH. Materialet kan frit viderebearbejdes med angivelse af følgende tekst: Dette materiale indeholder en bearbejdning af undervisningsmateriale for Spildevand - Formelsamling, Februar, 2011 udviklet for Undervisningsministeriet af Efteruddannelsesudvalget for bygge/anlæg og industri

2 Forord Disse løsningsforslag er udviklet til brug for Efteruddannelsesudvalget for bygge/anlæg og industri (BAI, med støtte fra Undervisningsministeriet. Dette undervisningsmateriale er udarbejdet for at understøtte målet i følgende uddannelser og er løsninger til de fleste af de opgaver der er i kompendierne til de enkelte uddannelser : 44940, Spildevand - anvendelse af renseprincipper Spildevand - betjening af SRO-anlæg/ IT og pumper Spildevand- udførelse af spildevandsanalyser 4494 Spildevand- drift af biologiske anlæg Spildevand- drift af kemiske anlæg Spildevand- slambehandling. Målgruppe Uddannelserne henvender sig til personer der har eller ønsker beskæftigelse inden for spildevandsområdet. Kompendiet Udvalget takker faglærere, der har medvirket i udarbejdelsen af dette materiale. Herudover takker vi branchen for ideer til og konstruktiv kritik af materialet.

3 Indholdsfortegnelse Indhold Forord... 2 Indholdsfortegnelse... Løsningsforslag til opgaver i renseprincipper... Spildevandsanalyser løsningsforslag... 6 Løsningsforslag til opgaver i biologiske anlæg... 8 Løsningsforslag opgaver i kemisk fældning... 1 Løsningsforslag til opgaver i slam Løsningsforslag til opgaver i renseprincipper Opgaver Kemiske grundbegreber En neutron har massen 1, g og en elektron har massen 1, g. 1. Hvilken af den har den største masse? Neutronen 2. Hvad er forskellen på et grundstof og en kemisk forbindelse? Kemiske forbindelser består af flere atomer (et eller flere forskellige grundstoffer). Hvad er forskellen mellem en ionbinding og en kovalent binding? Ved ionbindinger er stoffet en kemisk forbindelse der består af ladede forbindelser. der kan blive til ioner i vand. 4. Er ioner elektrisk ladede eller er de neutrale (uden elektrisk ladning)? Ladede Kemiske reaktioner 1. Afstem følgende reaktioner og tjek om massen på venstre side er lig med massen på højre side : a) Na(s) + O2(g) Na2O(s) (natriumoxid) 4Na(s) + O2(g) 2Na2O(s) b) Al(s) + O2(g) Al2O(s) (aluminiumoxid) 4Al(s) + O2(g) 2Al2O(s) c) CH4(g) + O2(g) CO2 + H2O CH4(g) + 2O2(g) CO2 + 2H2O d) H2(g) + N2(g) NH(g) ( ammoniak) H2(g) + N2(g) 2NH(g) ( ammoniak) 2. Zink og saltsyre blandes og der dannes zinkchlorid og dihydrogen. Afstem reaktionsskemaet. Zn+ 2HCL ZnCl2+H2. Ethanol kan forbrænde til kuldioxid og vand, skriv reaktionen.

4 CHCH2OH+O2 2CO2 + H2O 4. Ved fotosyntese opbygges det organiske stof glucose (C6H12O6): CO2 + H2O C6H12O6 + O2, afstem reaktionen 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 5. Glucose kan også indgå i en gæringsproces hvor glucosen nedbrydes til ethanol og kuldioxid: Skriv reaktionen. C6H12O6 2CHCH2OH+2CO2 Hvor meget ethanol dannes hvis man tager mol glucose i arbejde? mol x 2 x 6g/mol=216 g 6. Hvad er anaerob respiration? Respiration uden ilt Feks. denitrifikation og sulfat reduktion 1. Et regnvandsbassin er 6 m dybt, 5 m bredt og 10 m langt. Pumpen der føder bassinet giver L/time. Hvor længe skal pumpen køre, før bassinet løber over? Bassin = 00m Pumpe giver 22m /time Pumpen skal køre i 00m / 22m /time) = 1, 6 timer =1 timer og 6 min 2. Nævn 2 gode grunde til at man ikke skal tage sig en svømmetur i et beluftet sandfang. Den kraftige beluftning gør at det er umuligt at holde sig oppe, der er stor risiko for infektioner.. Hvorfor benytter man ikke en meget tættere rist i indløbet? En tættere rist i indløbet ville let stoppe til og der ville fjernes for meget BOD. Det organiske stof er nødvendigt for fjernelsen af kvælstof (denitrifikationsprocessen) 4. Er destilleret vand hårdt eller blødt vand? Destilleret vand er blødt magnesium (Mg) og calcium (Ca) er fjernes ved destillation. 5. Hvilke metoder kan anvendes til slamafvanding? Slam kan afvandes ved centrifugering, i en slampresse eller ved en dekanter. 6. Hvad er suspenderet stof? Stof der har en partikelstørrelse der er større end opløst stof men ikke stor nok til at stoffet bundfældes. 7. Hvordan fjernes kvælstof fra spildevand? Kvælstof fjernes i to trin nitrifikation hvor ammonium omdannes til nitrat og denitrifikation hvor nitrat om dannes til frit kvælstof 8. Hvad betyder anoxisk? Anoxisk betyder at der ikke er frit ilt tilsted med ilt bundet i kemiskforbindelse f. eks NO - 9. Hvad er kulbrinter? Kulbrinter er kemiske forbindelser der indeholder kulstof og brint

5 10. Skriv formlen for svovlbrinte og angiv tilstandsformen ved 1 atm. tryk og stuetemperatur samt angiv bindingstypen i stoffet (ionbinding eller kovalentbinding) Svovlbrinte H2S er ved 1 atm. tryk og stuetemperatur en gas. S og H er holdt sammen af kovalentebindinger 11. Forklar forskellen mellem uorganiske og organiske stoffer? Organisk stof kan nedbrydes af bakterier uorganisk stof kan ikke nedbrydes af bakterier 12. Kvælstof findes i følgende forbindelser i spildevand: NO2 -, NO -, NH4 +, NH. Hvad hedder stofferne? NO2 -, nitrit NO -, nitrat NH4 +, ammonium NH, ammoniak 1. Ammonium beluftes til nitrat i beluftningstanken. Hvordan påvirker det vandets ph-værdi? Nettoresultatet ved nitrifikation er: NH O2 - NO - + H2O + 2H + Da der dannes H + ved processen vil det medføre et fald i ph 14. Hvorfor hælder man nogen gange træsprit eller melasse i denitrifikationstanken? Denitrifikation er en proces der kræver at der er en vis mængde organiskstof tilstede for at kunne forløbe. Hvis der ikke er tilstrækkelig organisk stof er det nødvendigt at tilsætte organisk stof, dette kan være i form at træsprit, melasse eller andet 15. Angiv nogle processer til fjernelse af fosfor fra spildevand. Fosfer kan fjernes kemisk ved tilsætning af fældningskemikalier eller biologisk ved at fosforbakterierne optager fosfor og derefter fjernes sammen med overskudsslammmet. 16. Hvad er SA? Og hvad angiver det? SA står for slamalder og fortæller hvor lang opholdstid slammet har i beluftningstanken. 17. Hvad angiver HOB? HOB står for hydraulisk overfladebelastning og viser hvor meget vand en tank belastes med i forhold til dens overfladeareal.

6 Spildevandsanalyser løsningsforslag 1) Nævn nogle vandopløselige forbindelser, som kvælstof og fosfor indgår i. a. NO -, NH4 +, NO2 -, PO4 -, P2O5 2) Er der mest NH4 + eller NH i indløbsvand med normal ph? Ved ph ca. 7 er der mest NH4 + ) Sker der en denitrifikation ved et iltindhold på 2 mg/l i biotanken? Nej, den skal gerne være mindre end 0,5 mg/l 4) Er ortho-phosphat vandopløselig? Ja 5) Hvor skal kemikalieaffald fra prøvetagning afleveres? Hvis det er analysearbejdet, der menes skal affaldet sendes til kommunens kemikalieaffaldsopsamling 6) Hvad skal du skylle med, hvis du får syre i øjnene? Vand eller isotonisk saltvandsopløsning 7) Er en høj SVI bedre end en lav? Volumen af 1 g slam efter 0 min. En høj værdi tyder på dårlige bundfældningsegenskaber 8) Hvilken farve har basisk rødbedesaft? Grøn 9) Beregn ph i væske med 0, g H + /L ph = -log 1* 10-7 = 7 10) Skal en N-tot prøve filtreres? Nej 11) En TS giver højere værdier end en SS. Hvorfor? TS- tørstof i spildevand/slamprøve SS- suspenderet stof dvs ikke opløst stof. TS indeholder også SS + opløste stoffer 12) Fosfor kan fjernes fra spildevandet på 2 måder. Nævn disse. Ved kemisk fældning før biologisk rensning eller ved simultanfældning dvs kemikaliefældningen foregår i det aktiv-slamanlæg sammen med den biologiske rensning 1) COD er altid højere end BOD. Hvorfor? COD- mål for spildevandets totale indhold af organisk stof BOD mål for den mængde oxygen, der er brugt ved biologisk nedbrydning af organisk stof 14) Hvilke oplysninger skal man have for at beregne slambelastningen? Q1= spildevandsmængde/døgn, CBOD, V=Volumen af bassin(er), SS = susp. Stof i bassin

7 SB Q * C V * SS BOD

8 Løsningsforslag til opgaver i biologiske anlæg Vi skal drive et renseanlæg, der har forklaring og aktiv slamanlæg med efterklaring. Anlægget er bygget til pe., men er i øjeblikket kun belastet med ca pe. Luftningstankens volumen er 000 m. Oplandet er separatkloakeret, men der regnes med 50 % indsivning. Dets opbygning er 1 PE = 60 gbi5/døgn 1 PE = 200 L spv/døgn Til løsning af nogle af spørgsmålene skal besvarelsen i forudgående spørgsmå1 bruges. Spørgsmål l Der er på et døgn målt en stofbelastning på 960 kg BI5. Hvor mange Pe svarer det til? 960kg 16000Pe 0,06kg Spørgsmål 2 I samme periode er målt et flow til anlægget på 4800 m. Hvor mange pe svarer det til? Hvad kan årsagen til forskellen i pe være? 4800 m m 0,2m Forskellen skyldes indsivning Spørgsmål Hvis der regnes med, at 25% af den totale mængde stof tilbageholdes (som bundfald) i forklaringen, hvor meget stof vil så blive ledt til luftningstanken daglig? 960kg BI5 X 75% = 720 kg BI5

9 Spørgsmål 4 Det er blevet besluttet at prøve at drive anlægget med en relativt lav slambelastning, nemlig 0,05. Hvilken slamkoncentration skal man da søge at holde i luftningstanken? (Se spørgsmål ). SB = tilført stof pr. døgn tørstofvægt af aktivt slam Tørstof af aktivt slam = kg kg Slamkoncentrationen = 000m = 4,8 kg/m Spørgsmål 5 Hvis der ifølge recipientplanen foreligger et krav om, at udløbskvaliteten ikke må være ringere end BI5 =10 mg/l, hvilken renseeffekt for det samlede anlæg vil det da svare til? (Se spørgsmål 1 og 2, sammenlign evt. med slamdiagram findes i bilag til opgaverne Renseeffekt = stofmængde i indløb stofmængde i udløb stofmængde i indløb 960kg 4800 mx0,01kg/ m = 960kg 95% Spørgsmål 6 Beregn mængden af overskudsslam som skal fjernes pr. døgn. (Se spørgsmål 4 og slamdiagram). Der fjernes ved renseprocessen ca. 95% af de 720kg BI5/d = 684 kg/d Der produceres 0,7kg overskudsslam pr. kg fjernet BI5 Overskudsslam: 684 kg/d X 0,7 = 478,8 kg/d Spørgsmål 7 For operatøren på renseanlægget har det mere umiddelbar interesse at vide, hvor mange m overskudsslam, der skal bortpumpes. I spørgsmål 6 er tørstofmængden regnet ud. Hvor mange m fylder nu dette overskudsslam, når det kan oplyses, at koncentrationen er 10,8 g/l= 10,8 kg/m. 478,8 kg slam fylder 478,8 kg/10,8 kg/m = 44, m /d overskudsslam Spørgsmål 8 Hvad bliver slamalderen? (Se spørgsmål 4 og 6). SA= kg slam i luftningstanken

10 kg bortpumpet slam pr døgn SA = 000x4,8 478,8 0dage Spørgsmål 9 Kan der forventes at foregå nitrifikation i anlægget? (Se spørgsmål 8 + nitrifikationskurven). Hvis aerob SA er større end ca. 15 døgn ved 7-8 C så foregår der nitrifikation Spørgsmå1 10 For at kunne opretholde en konstant belastning på efterklaringstanken skal der være et konstant forhold mellem retur slammængden og det indkomne spildevand. Dette forhold kaldes r. Følgende formel bruges til beregning af r : X Xr q 1 r = r = Q X 4,8 r = 10,8 4, 8 = 80 % Spørgsmål 11 Beregn pumpeydelsen for recirkulationspumpen såvel i m /time som i L/sek. (Se spørgsmål 10 og 11). 4800m /døgn x 80% = 850 m /døgn q = % 850 m/ døgn 160m/ h *1000 L / m 24timer7døgn = 160 m/h 60 min/ h * 60s / min = 44/s Spørgsmål 12 Udregn spildevandets gennemsnitlige opholdstid i luftningstanken? Tanken 000 m, flow 4800 m /d 000m Opholdstid = 4800m/ d = 0,625døgn Spørgsmål 1 Vælg en slambelastning som ikke indebærer nitrifikation? SB vælges til 0,15 kgbi5/kg slam*døgn(se nitrifikationskurven + slamdiagram). Spørgsmå1 14 Med den i 1 valgte SB udregnes nu en anden slamkoncentration i luftningstanken. 720kg/ døgn 720kg/ døgn SB= tørstofafaktivtslam = 000 m/ døgn*0,15kgbi5/ kgslam* døgn= 1,6 kg/m

11 Spørgsmål 15 Bestem slamvolumenindeks, SVI, når der er målt et slamvolumen på 400 m/l efter ½ time, og når suspenderet stof bestemt på slammet viser SS = 5,0 g/l. SV 400ml / L SVI= SS 5g / L = 80mL/g Spørgsmål 16 Hvad fortæller det i 15 fundne tal, om slammets bundfældningsevne Slammet har gode bundfældningsegenskaber. Højt SVI større end 100mL/g risiko for flydeslam

12 Løsningsforslag til massebalance 1) Total N ind = 0,006kg/m *12000m = 720 kg Forbliver i anlægget Efterklaring 12000m * 0,5gNH4 + -N/m = 6kg 12000m * 2gNO - -N/m = 24kg Returslam 1kgN-N/m = 210m Der fjernes ( )kg kvælstof = 480kg N2-N 2) 480kg + 24 kg = 504 kg kvælstof omdannes ved nitrifikation ) COD ind 0,6 kg/m *12000m = 7200kg COD forbliver i anlægget Efterklaring 0,02 kg/m * 12000m = 240 Returslam 2kg/kgSS*12kgSS/m *210m = 5040 Der fjernes ( )kg = 1920kg COD 1920 kg COD = 1920/14* 46kg CO2 = 608kg CO2 Der fjernes 608 kg CO2 fra procestanken 4) 504 kg kvælstof bruger NH 4+ 2O2 NO - + 2H + + H2O 504/14*2*2 = 204kg O2 5) Der forbruges 1920/12*2 = 488kg O2 på at COD bliver til CO2 = 5120kg O2 CHO + O2 CO2 + H2O

13 Løsningsforslag opgaver i kemisk fældning I Tussinge Kemisk fældning på Tussinge renseanlæg. Molforhold mellem PO4-P og FeSO4 er 1:1 forventes at være passende. Fældningskemikalie: FeSO4, 7H2O A) Hvad betyder forfældning? Ved forfældning tilsættes fældningskemikalierne til spildevandet før den biologiske rensning. B) Reaktionsligningen mellem fosforet i spildevandet og fældningskemikaliet Jernsulfat (se s. 8 i kap. 1): Opløsning af FeSO4 i vand: FeSO4 Fe 2+ + SO4 2-4 Fe 2+ + O2 + 4 H + 4 Fe H2O Fe + + HPO4 2- FePO4 + H + FeSO4 er tungtopløseligt. C) Indløb: 6,0 g/m PO4 P Dosering molforhold PO4 K( mol / g) molvægt P( g / m ) for P( g / mol ) Dosering 1 6,0 0, ,48g / m D) Årlige udgifter ved tilsætning af FeSO4 til spildevandet på Tussinge Rensningsanlæg: Flow = 000 m /dg og prisen på Jernsulfat er 287,50 kr pr. ton incl. Fragt. Pris = 000 m /dg 60,48 g/m 65 dg/år 287,50/ kr/g = kr Dosering E) 60,48g / m 518g / l 0,0172 l / m 17,2 ml / m

14 Dosering (ml/min) E) Dos. g/m Vf g/l l/m l/dg l/t l/min ml/min 60, , ,8 7,2 0, , , , , , , ,4595 6, , ,515 60, , ,1579 6, , ,526 60, , ,0769 6, , ,692 60, , ,9504 6, , ,122 60, , ,226 6, , ,6129 Dosering af Jernsulfat ,05 1,1 1,15 1,2 1,25 Massefylde (g/ml)

15 II Ussinge A) Ved simultanfældning tilsættes fældningskemikaliet i luftningsbassinet i det biologiske trin. B) FeCl Fe + + Cl - Fe + + HPO4 - FePO4 (tungtopløseligt) + H + Parallelt med ovenstående reaktion: Fe + + H2O Fe(OH) + H + Fe(OH) giver et fnugget bundfald som hjælper som flokkuleringsmiddel i forhold til at fælde FePO4. ph sænkes også ved reaktionen idet der frigives H +. Den biologiske proces medfører også et ph fald derfor kan ph falde ned til 4 5. Dette betyder at det kan være nødvendigt at tilsætte kalk for at få ph op. C) Der sker almindeligvis et ph fald ved tilsætning af fældningskemikalier. D) molforhold PO4 Dosering K( mol / g) molvægt Dosering = 62,4 ml/m P( g / m ) for P( g / mol ) 1 6,0 g / m 0,001 mol / ml 1,0 g / mol E) Spildevands alkalinitet er 0,5 mekv/l. 62 ml Ferriklor ved molforhold 1:1 sænker ph 0, mekv/l F) Q = 000 m /døgn og Pris = 850 kr/døgn Pris: 000 m /døgn 65 døgn/år 62,4 ml FeCl /m 1,5 ton/m 850 kr/ton = kr/år G) Fældningseffektivite t P(inf) P( ud) P( ind) 100% 6,0 1,2 6,0 100% 80%

16 III Topperup Nr. Fældningskemikalie FeSO4, 7 H2O FeCl Molforhold 1:1, 1:08 1 Dosering/daglig 1166 kg 418 kg 2 Alkalinitet Ja, ph fald ligger under,0 mekv/l jf. kurve kap. s Renseeffekt på PO4 P COD BI5 ph Tot-Fe 88% 88% 9% 7,2 (OK) 0,79 mg/l Ja, ph fald ligger under,0 mekv/l jf. kurve kap. s. 8 92% 92% 95% 6,9 (OK) 1,2 mg/l lidt høj, en lavere dosering ville give mindre jern i udløbet bør testes 5+6 Kemisk slam/år 21 tons 50 tons 7 Biologisk slam/år 51 tons 520 tons 8 Kemisk slam * 100% 42% 10% Biologisk slam 9 Kemikalieudgifter kr/år kr/år 10 Deponering kr/år kr/år 11 Udgifter i alt kr kr Det må anbefales at bruge FeCl ud fra en prismæssig vurdering

17 Løsningsforslag til opgaver i slam Opgaver 1 Hvor stor en slammængde regnes 1pe at bidrage med årligt? Hvor stor en mængde kcal svarer det til når 1kcal er lig med 4,19kJ? 1Pe= kg/år 12000kJ/kg x 750 kg/pe = kJ/PE kJ/PE = kcal 4,19 kj/kcal Det svarer til kcal Opgave 2 Hvad forstår man ved primær slam? Kan man uden risiko fjerne al primærslam fra bundfældningstankene og pumpe det på rådnetank? primærslam er slam fra mekanisk bundfældning Hvis man fjerne al slammet går processerne i stå og der skal opbygges nyt slam Opgave Hvad er overskudsslam? Hvad er returslam? Kan man uden risiko fjerne al bundfældet slam fra efterklaringstankene i et aktivslamanlæg? overskudsslam er det slam der løbende produceres ved aktiv slamproces returslam er det slam der pumpes tilbage til procestankene fra efterklaringstanken Hvis man fjerne al slammet går processerne i stå og der skal opbygges nyt slam Opgave 4 Hvor meget total fosfor (P-tot) regner man med der er i dansk spildevand? Hvad kan man bruge fosforen til? Dansk spildevand indeholder ca. 15mg/L Fosforen kan bruges som gødning Opgave 5 For en slamkoncentreringstank haves flg oplysninger: Dimensioner som vist på figuren

18 Ydelse af slampumpe 0 m /time Indpumpet slammængde 240 m /døgn med et TS-indhold på 20kg/m Udtaget slammængde 100m /døgn med et TS-indhold på 45kg/m Beregn : Slamvandsmængden og TS-indholdet i tanken Slammets middelopholdstid i tanken Den hydrauliske overfladebelastning (HOB) Tørstof overfladebelastningen i tanken (TOB) Udskillesegraden Er resultaterne acceptable? Vcyl = R 2 x,14 x h= 5 2 x,14 x 2 = 157 m Vkeglestub = 1/ x h x x (R 2 + r 2 + Rr) = 1/ x 1,5 x,14 x ( x 0,5 + 0,5 2 ) = 4 m Slamvolumen: 157 m + 4 m = 200 m Slamvandmængden i tanken = 200 m TS i tanken = 200m x 20kg/m = 4,0 tons 200 m Opholdstid 100 m / døgn HOB q A 2,0 døgn 10 m 2 m m time HOB 0, 1 2 time,14x25 m

19 TOB Q TS kg A TS m 2 døgn 240 m 20 kg TS TOB 2 døgn m 78,5 m 61 kgts/m 2 døgn Resultaterne er acceptable, undtagen TOB der gerne skal ligge under 50 kgts/m 2 døgn (s.18)

20 Opgave 6 Hvad er slamstabilisering? Hvornår regnes slam for stabilt? Hvad er forskellen på aerob og anaerob slamstabilisering Slamstabilisering skal hindre ukontrolleret forrådnelse. Definition: ved 18 C max O2 forbrug 1mg O2/g org TS/time kemisk i åben beholder i mindst 14 døgn 20 C, ph mindst 11 Aerob stabilisering er med ilt, anaerob stabilisering er uden ilt Opgave 7 Forklar hvorfor den nødvendige slamalder for nitrifikation er temperaturafhængig, se nedenstående figur Slamalderen er et udtryk for hvor lang opholdstid slammet har i biotanken. Når det er koldt skal bakterierne bruge længere tid på at lave nitrifikation. Derfor er den nødvendige slamalder for nitrifikation stigende med faldende temperatur. Opgave 8 En luftningstank til aerob slamstabilisering har flg mål: længde 20 m, bredde 12m, dybde m tanken er 2/ fyldt med biologisk slam Bestem den nødvendige luftmængde i m /time, samt prisen til elektricitet for et døgn, når blæseren leverer 40m luft/kwh og en kwh koster 0,70 kr Tankens volumen er (20 x 12 x )m = 720 m Slamvolumen 2/ x 720 m = 480 m Biologisk slam bruger 40-60L/min x m 480 m x 50 L/min m x 60 min/time = L /time = 1440 m /time Prisen bliver = (1440m /time/40m /kwh) 0,7kr/kWh x 24 timer/døgn = 605kr

21 Opgave 9 Råslammet som tilføres en aerob slamstabiliseringstank har et glødetab 67% af tørstoffet. Det stabiliserede slam, som udtages fra tanken har et glødetab på 45% Beregn reduktionen af organisk tørstof i stabiliseringstanken. Råslammet som tilføres en aerob slamstabiliseringstank har et glødetab på 67% af tørstoffet. DVS slammet indeholder % uorg. Det stabiliserede slam, som udtages fra tanken har et glødetab på 45%, dette slam indeholder stadig g uorg/100ml disse udgør nu 55%. De 45% organisk svarer til 27g/100mL g x45 27g 55g Reduktion = 47g 67g 40% Opgave 10 For en rådnetank haves følgende oplysninger: Tankindhold 2500m Temperatur af tankindhold 0 C Tilført slammængde pr. døgn 120m med et gennemsnitlig TS-indhold på 4,61% og en massefylde på 1,08g/mL Glødetabet er 65% af tørstoffet Beregn slammets gennemsnitlige opholdstid i tanken Hvor mange kg organisk stof tilføres der tanken i døgnet? Hvad er tankens organiske belastning? Hvad er den beregnede gasudviklingi m /døgn? CO2-indholdet i gassen er målt til 7% og andre stoffer i gassen kan regnes til 1%. Hvad er gassen omtrentlige brændværdi i kcal/nm? 1 Nm naturgas ved samme temperatur koster 4,kr og regnes for 100% methan. Hvad er den producerede biogas værd i kr/ Nm? 250 0m opholdstid 20,8 døgn gennemsnitlig 120 m / døgn der tilføres (120m /døgn x 1,08 T/m x 46,1 kg/m ) = 5991 kg org. stof/døgn =5,99 tons org. stof/døgn Tørstofindhold: 4,61 % = 46,1kg/m Glødetab (Gt): 65% af TS indholdet = 0,65 X 46,1 = 0 kg/m

22 Organisk belastning ( O. b.) Q Gt V O. b. 120m døgn m 0kg 2500m Specifik gasproduktion = 1,44 kg/m /døgn Produceret gasmængde m Indpumpet organisk tørstof i kg / døgn / døgn Produceret gasmængde m /døgn = indpumpet org. TS kg/døgn x specifik gasproduktion Den specifikke gasproduktion aflæses på nedenstående kurve for 0 C til at ligge mellem 00 og 750 L gas/kg TS = 0, -0,75 m gas/kg TS indsat i formlen giver det Produceret gasmængde m /døgn beregnes til 0,75 m gas/kg TS x 5591 kgts/døgn = 419 m /døgn 0, m gas/kg TS x 5591 kgts/døgn = 1797 m /døgn Den beregnede gasudvikling m /døgn ligger mellem 1797 og 419 m /døgn Metan = ( )% = 62% Brændværdi 8500 kcal/nm kcal/Nm

23 værdi af gassen = 4, kr x 62% = 2,6 kr/nm Opgave 11 Biologisk slam ønskes stabiliseret med hydratklak Ca(OH)2. Slammet er tyknet til et tørstofindhold på 6,7kg/m Hvor mange kg Ca(OH)2 medgår omtrentlig for at stabilisere 1 døgns produktion på 82 m Der skal bruges mellem 00 og 500 g Ca(OH)2/kg TS til stabilisering af biologisk slam (tabel s. 0) 0, kg Ca(OH)2/kg TS x 6,7 kgts/m x 82m = 164 kg Ca(OH)2 0,5 kg Ca(OH)2/kg TS x 6,7 kgts/m x 82m = 274 kg Ca(OH)2 Til stabiliseringskal der bruges mellem 164,8kg og 274,7kg Ca(OH)2 Opgave 12 For at lette afvandingen af slam tilsætter man som regel et eller flere konditioneringsmidler. Nævn nogle eksempler på uorganiske konditioneringsmidler samt nogle eksempler på organiske konditioneringsmidler uorganiske konditioneringsmidler er metalsalte og kalk organiske konditioneringsmidler er polymerer af acryl og acrylamid Opgave 1 En flydende polymer til slamkonditionering har et indhold af aktivt stor på 40%. Hvor mange kg skal der tilsættes 2000L vand for at få en opløsning på 0,1% 0,1% opløsning = 0,1g/100mL =1g/1000mL = 1g/L = 1kg/m 2000L 0,1 % opløsning indeholder 2kg rent stof For at få 2 kg rent stof skal der af polymeren med et indhold af aktivt stof på 40% afvejes 2kg /40% = 2kg/0,4 = 5kg af polymeren Opgave 14 En slamafvandingsmaskine tilføres på en 8 timers arbejdsdag 120m slam med et tørstof indhold på 6,8% Tørstoffet i slamkagen måles til gennemsnit 25% og suspenderet stof i rejektvandet til 0,% Beregn maskinens gennemsnitlige belastning kg tørstof/time, samt udskillelsegrad. 6,8 % TS = 68kg/m 120mx68kgTS / m maskinens belastning = 8timer 1020kgTS / time

24 Udskillelsesgrad = TS k SS ind (SS (TS ind k SS SS r r ) ) 100% TSk er tørstofindhold i slamkage i % SSind er suspenderet stof i det indgåede slam i % SSr er suspenderet stof i rejekt i %. Udskillelsesgrad = 25(6,8 6,8 (25 0,) 0,) 100% = 96,75%