Svovlbrinte problemets opståen og løsning 234.7

Transkript

1 Svovlbrinte problemets opståen og løsning 234.7

2 Bare endnu en dag på kloakkontoret... Indholdsfortegnelse I det daglige arbejde med transport af spildevand i kloaksystemer er forekomsten af svovlbrinte et stort og velkendt problem. Det er især kendt for de betydelige risici, der er forbundet med arbejdet i brønde og pumpestationer, og selvfølgelig den karakteristiske stank af rådne æg. For at hjælpe kloakmedarbejderen, chefen eller andre, der arbejder med spildevandstransport til daglig, har Grundfos lavet denne lille bog som en introduktion til svovlbrinteproblemers opståen og nogle af konsekvenserne. Bogen er ikke et fyldestgørende svar på alt omkring svovlbrinteproblematikken, men er tænkt som et overblik, der kan hjælpe dig med et indblik i svovlbrinteproblemer fra din hverdag. Bogen er skrevet af Grundfos med input fra Danvas Erfaringsgruppe om Svovlbrinte. God læselyst. Venlig hilsen Grundfos Ansvarsfraskrivelse Grundfos A/S tilstræber, at alle informationer i denne bog er rigtige og retvisende. Grundfos A/S kan dog ikke stilles til ansvar for tab, det være sig direkte eller indirekte, som følge af anvendelse af bogens indhold. Forord af professor Jes Vollertsen 4 Svovlbrinte i hverdagen 6 Procesforhold i kloakker 8 Lugtproblemer 16 Korrosion 19 Gaslogger 20 Mange forskellige strategier til håndtering af svovlbrinte 22 Forebyggelse af dannelsen af svovlbrinte med nitrat eller jern (III) 24 Fjernelse af svovlbrinte med kemisk fældning 26 Styring af svovlbrinte med ph-ændringer 28 Korrekt dosering af kemikalier 29 Andre metoder 30 Oversigt over de forskellige metoder til forebyggelse eller bekæmpelse af svovlbrinte 32 Har du brug for hjælp? 34 Referencer

3 Forord af professor Jes Vollertsen Institut for Byggeri og Anlæg, Aalborg Universitet Stadigt stigende krav til blandt andet effektivitet i spildevandssektoren og stigende krav til udløbskvalitet fører til, at spildevandsrensningen centraliseres, og at spildevandet skal transporteres over stadig større afstande. Når spildevandet skal flyttes over større afstande, kan det afskærende kloaknet ikke længere kun bestå af gravitationsledninger, men må i stadig stigende grad gøre brug af pumpeledninger. Mens centraliseringen har klare fordele for spildevandsrensningen, har den nødvendige brug af pumpeledninger et antal ulemper. En ulempe er, at der opstår iltfrie forhold i pumpeledningerne. Dette fører til dannelse af svovlbrinte og andre ildelugtende gasser i et omfang, der kan give væsentlige problemer for både det afskærende ledningsnet og folk, der opholder sig i dets nærhed. I planlægningsfasen kan det afskærende ledningsnet optimeres, så problemerne minimeres. Oftest er der dog ikke taget hensyn til svovlbrinte og andre problemgasser i planlægningsfasen, og driften er nødt til at løse problemerne efterfølgende. Dette er oftest ganske kompliceret, og det er vanskeligt at finde råd og vejledning om, hvordan sagen skal gribes an. Denne lille bog forklarer en række grundlæggende forhold omkring svovlbrinte, lugt og hvad man kan gøre, og håbet er, at den kan bidrage til en praktisk løsning af de mange problemer der opstår med svovlbrinte og andre ildelugtende gasser, når spildevand skal pumpes. 4 5

4 UTILITY Svovlbrinte i hverdagen Svovlbrinte er især kendt for at skabe tre problemer i forsyningens hverdag: 1. Reduktion i kvaliteten af arbejdsmiljø på grund af lugt og fare forbundet med svovlbrinte. 2. Lugtgener for mennesker, der lever nær oppumpningsbrønde eller andre spildevandsbygværker. 3. Nedbrydning af installationer, komponenter, rør og bygværker. Arbejdsmiljø Svovlbrinte er en ekstremt giftig gas med en markant lugt, som kendes fra bl.a. rådne æg. Selv ved en lav koncentration udgør gassen en meget konkret trussel for helbredet, og ved højere koncentrationer er der risiko for liv og levned. Svovlbrinte er yderst lumsk, da gassen lammer næsen ved højere koncentrationer. Så det er ikke muligt blot at "tro på sin næse" som advarsel. "Bekendt gørelse om kloakarbejde m.v. (nr. 473)" foreskriver, at der altid skal bæres måleudstyr til detektion af giftige gasser i forbindelse med kloakarbejde. Det er livsvigtigt for de involverede mennesker. Lugt Da lugten af svovlbrinte er slem ved selv meget lave koncentrationer, kan blot et lille problem give anledning til tunge driftsrutiner med store udgifter som konsekvens, da mange forsyninger ikke kan acceptere lugtproblemer af hensyn til borgere. Lugt er bl.a. reguleret i EN 752 "Afløbssystemer uden for bygninger", hvor der i normen står: "Forebyggelse af lugt samt giftige, eksplosive og korrosive gasser: Afløbssystemer skal designes, konstrueres, vedligeholdes og drives således, at lugtgener samt giftige, eksplosive og korrosive gasser undgås." Korrosion og nedbrydning af installationer Svovlbrinte opleves oftest som lokale problemer i en oppumpningsbrønd eller pumpestation, men dannelse af svovlbrinte kan let have konsekvenser i det videre afløbssystem. På forskellige overflader vil svovlbrinten omdannes til svovlsyre, der nedbryder disse overflader. Så svovlbrintedannelse kan have store konsekvenser, både strukturelle og, afledt heraf, økonomiske. Dannelsen af svovlbrinte og den nævnte omdannelse til svovlsyre gennemgås i detaljer senere i denne bog. Effekt af gaskoncentration Detektionsgrænse for lugt Stærk ubehagelig lugt AT-vejledningens grænseværdi Skader på øjne og slimhinder Gasfasekoncentration i luft (ppm) 0,0001-0,002 0, Livstruende Umiddelbar død >

5 Procesforhold Nedbrydning af Reducerede Sulfiddannelse organisk materiale organiske (forudsætter iltfri forhold) i kloakker svovlforbindelser Parameter Effekt Spildevand transporteres ofte over større afstande i tryksatte systemer. I sådanne systemer kan bakterier leve og gro af spildevandet. Bakterier gror i biofilm på overfladen af kloakrør, brøndvægge og andre flader i systemet, da de vil blive skyllet bort, hvis de ikke sidder fast. Biofilmen vil blive domineret af de bakterier, der gror hurtigst, hvilket er bestemt af, hvad de lever af. I spildevand er der en lang række kemiske forbindelser, som bakterier kan gro af. I denne sammenhæng er det et organisk stof, som bakterier omdanner til cellemateriale og CO₂. På samme måde, som vi mennesker skal bruge ilt til at omsætte vores mad, kan bakterierne bruge forskellige kemiske stoffer, f.eks. ilt (O₂), nitrat (NO₃-) og sulfat (SO₄2-). Hvis der er ilt eller nitrat tilstede, vil der ikke dannes svovlbrinte i betydelige mængder. Det er tilfældet i den første del af en trykledning se side I den første del er der ilt og nitrat, der tidligere er tilført eller dannet i spildevandet. Vækst Sulfid- og svovlreduktion (Thiobacillus) Når ilt og nitrat er opbrugt, vil der påbegyndes produktion af svovlbrinte i biofilmen. Det er biologiske processer, der danner svovlbrinten. De regulerende faktorer er derfor: Mængden og typen af organisk stof, temperaturen og ph. Den vigtigste faktor for den samlede produktion er imidlertid den tid, bakterier har kontakt med stillestående spildevand, hvilket er bestemt af opholdstiden. Sulfatreduktion (Desulfovibrio) S⁰ H₂S/HS- SO₄²- I denne sammenhæng er det væsentligt at huske, at indsivende vand eller overflade-/regnvand i fællessystemer reducerer opholdstiden. Temperatur har en betydning for produktionen. Produktionen af svovlbrinte stiger med ca. 3-5 % pr. grad C. Opholdstiden har imidlertid større betydning for væksten end temperaturen. Faktorer der påvirker sulfiddannelse Areal/volumenforhold Anaerob opholdstid Flowhastighed Spildevandets sulfatindhold Kvaliteten af det organiske substrat Temperatur ph-værdi Stort A/V-forhold medfører højere sulfiddannelse. Store rør medfører lavt A/V-forhold* Forøger sulfidkoncentrationen. Store rør i pumpeledninger medfører anaerob opholdtid* Høje vandhastigheder (> 1 m/s) reducerer biofilmtykkelsen og sulfiddannelsen Ikke begrænsende ved mere end 5-15 gs m -3 Let omsættelige substrater som f.eks. VFA er og alkoholer forøger raten Temperaturkoefficenten er lav (ca. 3-5 % forøgelse af raten per grad C) Optimal mellem ph 5.5 og 9 (ikke begrænsende i normalt spildevand) * Samlet set vil sulfiddannelsen dog være mindst ved store rør 8 9

6 mg/l 20 SO₄²- 10 O₂ NO₃- H₂S + HS- Aerob Anoxisk Anaerob Svovlbrinte dannes Svovlbrinte frigives 10 11

7 Biofilm Organisk materiale H2S Svovlbrinte H2S HS- S-- 5 C 10 C 15 C 20 C % ppm ,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14, ,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 ph ph Efter at svovlbrinten er dannet i biofilmen, vil en del af den dannede svovlbrinte gå direkte i vandfasen i spildevandet som opløst gas. En betydelig del af den producerede gas kan være opløst i spildevandet, så længe spildevandet er under tryk i den tryksatte del af systemet. Når spildevandet kommer frem til oppumpningsbrønden eller en anden åben brønd med atmosfærisk tryk, vil svovlbrintegassen frigives til luften i brønden. Herved opstår de tidligere nævnte problemer. Hvor stor en del af den producerede gas, der afgasses, afhænger af ph-værdien i spildevandet, temperaturen af spildevandet og hvor meget turbulens, der er på overgangen fra det tryksatte system til gravitationsdelen. På figurerne på modsatte side ses sammenhængen mellem fordeling i vandfasen og gasfasen i forhold til henholdsvis ph og temperatur. ph-værdien har stor indflydelse på, hvor stort et svovlbrinteproblem bliver. Ved lave ph-værdier til ca. ph 6 vil næsten al svovlbrinte være i gasform og fordampe i brøndene, så selv en lille produktion giver store problemer. Over ph 8,5 er al svovlbrinte opløst i vandfasen, så der ikke sker en fordampning. Da der sker en forsuring af spildevand ved høje opholdstider, kan dette øge problemerne betydeligt. Der ses ofte meget små udsving i temperatur i spildevand i Danmark. Dog kan der ved industrielle udledninger være tale om større udsving i temperatur, som kan være med til at forstærke et problem med svovlbrinte. I spildevand med højere temperaturer vil bakterierne have en højere produktion afhængigt af tid, og der vil derfor dannes mere. Samtidigt vil en større del af den producerede svovlbrinte fordampe

8 Bakterier i biofilmen H₂S + 2 0₂ H₂S0₄ Fugt Turbulens er den fysiske kraft, som driver svovlbrintegassen ud af spildevandet. Ved høj turbulens opstår de største problemer. Jo mere plask, jo mere gas! Derfor har udformningen af brønden stor betydning for problemernes størrelse. Her findes de sulfidoxiderende bakterier O2 H2S Ilt Svovlbrinte Spildevand SO₄²- Anaerobe S²- + 2H forhold H + HS- S²- Slimlag H₂S Bundfældet materiale 14 15

9 Lugtproblemer Lugtproblemer er typisk lokaliseret ét sted. For eksempel en pumpestation, der modtager vand fra flere ledninger, eller en oppumpningsbrønd. I grelle tilfælde kan lugtgener forekomme langs et helt ledningsforløb. Klager fra borgere kan være fra forbipasserende eller borgere, der bor i nærheden af den respektive kilde til problemerne. For at imødekomme borgernes henvendelser tager forsyningernes medarbejdere ofte ud til det pågældende sted og kan opleve, at der ikke er noget umiddelbart lugtproblem. Det kan skyldes flere ting, at problemer ofte ses i meget varieret omfang. Svovlbrinteproblemer er ofte koblet til forlængede opholdstider. I tørvejr er der ofte de højeste opholdstider. I ældre, separerede systemer vil indsivning af overfladevand efter nedbør og overflade- og regnvand i fællessystemet reducere opholdstiden og derfor ofte mindske problemernes omfang. Døgnprofilen for forekomst af spildevand i systemet kan desuden spille ind. I et givent system er profilen bestemt af menneskelig aktivitet, hvor der er morgenbelastning, eftermiddagsbelastning etc. Belastning fra industri kan delvist udjævne disse mønstre, men ofte har de forskellige belastninger stor betydning for lugtproblemerne, da der er varierende opholdstider, som giver varierende mængder gas i oppumpningsbrønden. I tryksatte systemer vil lugten hovedsageligt komme i forbindelse med oppumpning til brønden. Dette er imidlertid af kort varighed, oftest kun få sekunder eller minutter. Der kommer ved første del af pumpningen et umiddelbart stød af afdampet gas, der kan lugtes kraftigt. Efter dette, når det pumpede spildevand løber videre i et gravitationssystem, vil der være et træk af den gasbærende luft videre ind i gravitationsledningen. Herved vil lugten fjernes fra brønden, og der vil være en mindre afdampning af svovlbrinte. På nogle ledningsstræk er det ikke opholdstiden, der er den styrende faktor for et lugtproblem, men derimod, at der er industrielt spildevand koblet på systemet. Nogle typer industrielt spildevand (fødevareproduktion, forarbejdning af organisk materiale osv.) har et meget stort potentiale for svovlbrinteproduktion pga. organisk stof, en høj temperatur eller forøgelse af frigivelsen ved problemkilden pga. lav ph. Lugtproblemer varierer altså i tid og afhænger af vejret og f.eks. udledning fra industri. At finde kilden svovlbrinte kræver derfor en nærmere undersøgelse af systemer, opholdstider og typer af spildevand, der løber til

10 Korrosion Når svovlbrinten er frigivet til luften, kræver det en kemisk eller biologisk iltning af svovlbrinten, for at den forsvinder igen. Det er blot en omdannelse til svovl (et gulhvidt stof) eller sulfat (opløst i vand). H2SO4 Svovlsyre På metaloverflader og elektrisk ladede overflader vil svovl ofte blive omdannet til gulthvidt svovl eller sorte svovlforbindelser. Aflejringer kan føre til kortslutning af elektriske komponenter. Sorte eller røde riste over udluftninger, tærede hængelåse og rustne låg ved oppumpningsbrønde er ofte set i forbindelse med svovlbrinteproblemer. Det beskrevne kan føre til driftsstop og andre problemer. Nede i brønden og på kloakrørenes vægge ses ofte en tyk biofilm, altså en flade af bakterier. I denne film sidder særlige bakterier, der lever af at omdanne svovlbrinte til sulfat. Dette er et stort problem, da sulfat bliver til svovlsyre i vand. Svovlsyren udfældes på rørets overfalde. Er overfladen af beton, vil denne blive nedbrudt 18 til smuldrende gips. Ofte ses skaderne som et blødt lag gips eller som blotlagte struktursten fra betonen. Der dannes ofte en skulder ved overgangen mellem det løbende spildevand og luftfasen. Dette er et tegn på korrosion fra svovlbrinte. Den beskrevne proces kan reducere betonkloakrørs levetid betydeligt. I nogle tilfælde kan brønde og rør smuldre på ganske kort tid. Der er dokumenterede tilfælde fra Danmark, hvor betonrør er korroderet på 1½ år i en sådan grad, at udskiftning var nødvendig. Det er vigtigt at huske, at den biologiske proces, der producerer svovlsyre, fjerner svovlbrinte fra kloakatmosfæren. Det vil sige, at i mange systemer er korrosion ikke kun en infrastrukturnedbrydende proces, men også en fjernelse af lugtgener. Således kan en forsyning pludselig opleve nye udfordringer på steder, hvor der er gennemført renoveringer med strømpeforinger, da svovlbrintegassen ikke fjernes ved korrosion. 19

11 Gaslogger For at kende omfanget af et givent svovlbrinteproblem er det nødvendigt at måle med en anerkendt logger. Grundfos anbefaler, at klager håndteres med installation af gasloggere til at afdække og dokumentere eventuelle problemer. En periode med en logger giver værdifulde informationer om problemets omfang og faktisk også kilden til problemet. Huskeliste til installation af gasfaselogger Hæng den i en kæde, så den er let at få op igen, da den skal kunne serviceres. Hæng den så tæt på spildevandsoverfladen i brønden som muligt, uden at den bliver oversvømmet ved højvande. Dette sikrer retvisende målinger, da absorption til overflader og afdampning ud af pumpebrønden får mindst betydning. Der er en række fejlkilder ved logning af svovlbrinte i gasfasen. Disse kan dog minimeres ved at være omhyggelig med installationen af loggeren. Tjek, at der er signal installer evt. en antenneforlænger, og overvej, hvordan antennen kan installeres. Sæt loggetiden så lavt som muligt (hvert 15. sekund), da alle pumpekørsler fra pumpebrønden skal med, og disse typisk ikke har så lang varighed

12 UTILITY Mange strategier til håndtering af svovlbrinte Valget af løsninger er en afvejning af systemlayout, muligheder for implementering, og hvad en forsyning er vant til at håndtere. Desuden er det væsentligt, om det er lugt eller korrosion, der ønskes bekæmpet. Forebyggelse F F F Forebyggelse ved tilsætning af nitrat/iltet jern. Forebyggelse af dannelse af svovlbrinte ved tømning af pumpeledning med kompressor. Fjernelse af biofilmen på indersiden af røret med rensegris. Bekæmpelse B B B B Fældning af den producerede svovlbrinte med jern (eller et andet metal). Øgning af ph til over 8,5, så der ikke frigives svovlbrinte til gasfasen. Iltning af den producerede svovlbrinte med stærke oksidanter, f.eks. brintoverilte, hypoklorit, ozon eller ren ilt. Filterløsninger ved brønde og udluftninger, der fjerner lugt, men ikke korrosion. På de næste side gennemgås kort, hvordan de forskellige løsninger fungerer, samt en kort beskrivelse af fordele og ulemper. Det er vigtigt at tænke over konsekvensen af selve doseringen ved alle typer tilsætning af kemikalier! Tænk over ph-værdi Ændringer i sammensætning af spildevand Konsekvenser for renseanlæg Flyttes et problem et andet sted hen? B Offerledning

13 F Forebyggelse af dannelsen af svovlbrinte med nitrat eller jern (III) Eksempel uden dosering mg/l O₂ Aerob NO₃- Anoxisk Anaerob SO₄²- H₂S + HS- Svovlbrinte dannes Svovlbrinte frigives Ved at dosere nitrat eller iltet jern kan produktion af svovlbrinte forebygges. På figuren på modsatte side er der beskrevet forskellige procesforhold i kloakken. Ved at dosere nitrat eller jern(iii) vil bakterier i hele rørstrækningen frem til pumpebrønden leve af nitrat eller jern(iii) og organisk stof. På den måde vil der ikke blive dannet betydelige mængder af svovlbrinte. Nitrat har desuden den store fordel, at det også forhindrer dannelse af andre ildelugtende stoffer som svovlforbindelser, fede syrer etc. En ulempe kan være, at der ved de processer, der forhindrer svovlbrintedannelse, også fjernes en del organisk stof. Dette skal imidlertid gerne anvendes til biologisk kvælstoffjernelse på renseanlægget for enden af pumpesystemet. Eksempel med dosering af nitrat mg/l O₂ Aerob NO₃- Anoxisk SO₄²- H₂S + HS- Ingen svovlbrintedannelse 24 25

14 B Fjernelse af svovlbrinte med kemisk fældning Eksempel uden dosering mg/l O₂ NO₃- SO₄²- H₂S + HS- Når der først er dannet svovlbrinte, kan denne fjernes ved forskellige metoder. Hvis den producerede svovlbrinte ønskes neutraliseret i vandfasen, er kemisk fældning en mulighed. Dette kan ske med jern (II), som ofte er den billigste mulighed i Danmark. I sin vandopløste form, HS-, vil svovlbrinte bindes til jern (II) og udfældes som tungtopløselige komplekser. Dette vil bevirke, at der er mindre svovlbrinte på gasform, eller slet ingen, når den pumpede mængde spildevand ankommer til oppumpningsbrønden. Dette skyldes, at svovlbrinte på gasform drives over på den vandopløste form pga. ligevægten mellem de to former. Ved lav ph (under 7), hvor hovedparten af svovlbrinten er på gasform, vil der ske en reduktion af effekten af doseret jern(ii). Grundene hertil er komplekse og ikke helt kendte. Det er derfor meget vigtigt, at der ved dosering af jern til bekæmpelse af et svovlbrinteproblem sker en effektiv styring af den doserede mængde og/eller af ph-værdien i systemet. Jernet leveres i en sur opløsning og vil derfor være med til at sænke ph i spildevandet ved dosering. Eksempel med dosering af jern(ii) mg/l Aerob O₂ Aerob Anoxisk Fe2+ Anoxisk Anaerob H₂S + HS- Anaerob NO₃- SO₄²- Svovlbrinte dannes Ingen svovlbrintedannelse Svovlbrinte frigives 26 27

15 B Styring af svovlbrinte med ph-ændringer Korrekt dosering af kemikalier Størrelsen af et svovlbrinteproblem på et givent sted er styret af mange forskellige faktorer. Som beskrevet tidligere er andelen af svovlbrinte i gasfasen bestemt af turbulens, temperatur og ph. Turbulens og især ph kan anvendes til at styre afgasning til kun at ske på ønskede steder. Ved at dosere base øges ph, hvilket gør, at svovlbrinten bliver i vandfasen. Det kan være hensigtsmæssigt for en forsyning at kunne "flytte problemet" et andet sted hen, hvor et lugtproblem er acceptabelt, eller en løsning er mulig. Hvis ph-værdien øges til over 8,5, vil al svovlbrinten være i vandfasen. En del af den i vandet opløste svovlbrinte vil kunne oksideres i det videre system med ilt, der tilføres i gravitationsdelen af netværket. Som forsyning skal man dog være opmærksom på, at ved indløb til et renseanlæg vil det være nødvendigt at sænke ph, for at renseprocesserne kan forløbe rigtigt, så her er der potentiale for store svovlbrinteproblemer. I forbindelse med biologisk behandling af dannet svovlbrinte, skorstensløsninger eller offerledninger kan det desuden være en mulighed med selv små doseringer af syre at sikre, at der sker tilstrækkelig afdampning til at opnå optimal effekt af den valgte løsning. Det skal nævnes, at chokdosering af lud også kan forebygge dannelsen af svovlbrinte. Ved pludselig øgning af ph vil biofilmen på rørenes inderside dø, og produktionen af svovlbrinte forebygges. Denne metode er sjældent anvendt i Danmark og behandles ikke yderligere i denne bog. Korrekt dosering er altafgørende for en optimeret effekt af kemien, uanset hvilket kemikalie der anvendes til bekæmpelse eller forebyggelse. Grundfos anbefaler, at der doseres direkte ind i trykrøret efter pumpen, mens den kører. Dette stiller specifikke krav til doseringspumpen og en eventuel beskyttelse af selve røret imod effekter af den doserede kemi. Den beskrevne metode sikrer, at der er fuld opblanding af kemikaliet i spildevandet og dermed optimal effekt. Grundfos har med en CFD-model beregnet, at fuld opblanding af det doserede kemikalie er sikret efter en afstand fra doseringspunktet på ca. 2 gange rørets diameter, når pumpen er i drift. Doseringspunkt 0, ,

16 Andre metoder Der findes en række andre løsninger, der kan håndtere den producerede svovlbrinte. B lltning med kraftige iltningsmidler Med en række kraftige oksidanter er det muligt at omdanne svovlbrinten til svovl eller svovlsyre i vandfase. Disse er bl.a. brintoverilte, hypoklorit, ozon eller rent ilt. Ozon og rent ilt er omstændeligt og dyrt at producere på stedet, da det ofte kræver store installationer og omkostninger til energi. Derimod kan brintoverilte og hypoklorit relativt billigt anvendes. Metoderne kan med fordel anvendes, hvor der er meget store problemer, som skal løses med høj proceshastighed, typisk i forbindelse med industriel udledning. Løsningen fjerner både lugtgener og korrosion. F Kompressorløsninger med atmosfærisk luft Ved tilfælde med meget lange opholdstider i en ledning er det en mulighed at montere en kompressor, der pumper luft ind i trykledningen sammen med spildevandet eller styret af et tidsur. Herved tilføres en del atmosfærisk luft med ilt til biofilmen, og opholdstiden reduceres ved den øgede volumen af den tilførte luft. Begge dele kan minimere svovlbrinteproduktionen. En ulempe kan være dannelse af luftlommer i systemet, som er til gene for pumpedriften. B Biologisk fjernelse i luftfiltre Luftrensning er en række biologiske filtre. Her føres den svovlbrinteholdige luft igennem et biologisk filter, hvor der gror bakterier på et fugtet bæremedie (barkflis, leca el.lign.), som omdanner de lugtende stoffer til ikke-lugtende stoffer. Disse er relativt dyre at anlægge, men meget billige og robuste i drift. En betydelig udfordring er, at en meget stor del af den producerede svovlbrinte skal være i gasform for at kunne fjernes i den biologiske del af en sådan løsning. B Offerledning Ved en offerledning forstås en betonledning, der er beregnet til at korrodere væk. I ledningen sker omdannelsen af svovlbrinte til svovlsyre på en valgt ledningsstrækning. Herved fjernes den lugtende svovlbrinte fra luften, og korrosionen sker på et kontrolleret sted. Hvis der er ilt nok i ledningens luftholdige del, vil der desuden dannes svovl. Det er en forudsætning, at svovlbrinten er i gasform, så den kan omdannes til svovlsyre i biofilmen på offerledningens vægge. Samtidig skal ledningen kunne placeres, hvor der er tolerance over for periodiske lugtgener. B Indkapsling af den dannede gas Med indkapsling menes løsninger, hvor oppumpningsbrønden er lukket med gummiflanger, eller hvor der er monteret et kulfilter, der fjerner svovlbrinte fra udadgående luftstrømme. Disse kan være nemme og hurtige løsninger på et problem. Det løser lugtproblemerne ganske effektivt i den første periode, men det må forventes, at filtrene skal vedligeholdes og/eller skiftes med jævne mellemrum. Denne løsning forebygger ikke korrosion. Der vises et overblik over de enkelte metoders fordele og ulempe på næste side

17 Oversigt over de forskellige metoder til forebyggelse eller bekæmpelse af svovlbrinte I nedenstående tabel vises et bud på fordele og ulemper ved forskellige metoder til forebyggelse og bekæmpelse af svovlbrinte. Tabellen er ikke et absolut svar i alle tilfælde, da der er stor variation i forsyningers tilgang til daglige gøremål, priser på kemi etc. Tabellen bør ses som et oplæg til diskussion kollegaer imellem, når der skal vælges en løsning. Forebyggelse via styret ph Forebyggelse med rensegris Forebyggelse med lufttilførsel Forebyggelse med nitrat Fjernelse med kemisk fældning Fjernelse med luftrensning Fordele Effektiv Effektiv Fjerner også andre aflejringer i rør Simpel at implementere Ingen kemikalier ude ved stationerne Simpel at implementere Forhindrer dannelsen af H₂S Effektiv over for andre lugtstoffer end H₂S Simpel at implementere Ved jerntilsætning kan opnås forbedret fældning af fosfor på renseanlægget Effektiv over for andre lugtstoffer end H₂S Ulemper Kan medføre, at problemet flyttes, hvis ph senere falder Biofilmen gendannes, og dosering skal gentages Kan være problematisk i forhold til renseanlægget Indebærer risiko for blokering Skal gentages tit, nogle gange hver uge Hydrauliske problemer pga. luftlommer Letomsætteligt organisk stof nedbrydes Kan give vækst af andre bakterier og øge biofilmens tykkelse Letomsætteligt organisk stof nedbrydes Kan give vækst af andre bakterier og øge biofilms tykkelse Ikke effektiv ved lavere ph-værdier Sænker ph af spildevand Kemisk slamproduktion Hindrer ikke korrosion Kræver ofte megen plads Arbejdsmiljø 32 33

18 UTILITY Har du brug for hjælp? Som det fremgår af flere forklaringer og illustrationer i denne lille bogs fremlæggelse af problemer med svovlbrinte, er det klart, at alle svovlbrinteproblemer skal ses som dynamiske problemer, og der kræves derfor dynamiske løsninger. Hvordan den rette løsning vælges til en strækning eller et område med svovlbrinteproblemer, kommer den lille bog ikke ind på. Det kræver et mere indgående kendskab til årsagssammenhænge i det enkelte system og et indblik i den enkelte forsynings hverdagsrutiner. Grundfos vil meget gerne tage en dialog om dit svovlbrinteproblem, så kontakt Grundfos, og vi vil hjælpe så godt vi kan. Tak til Professor Jes Vollertsen, Aalborg Universitet for forord og korrektion Forfattere Bruno Kiilerich, udviklingsingeniør Martin Lyngsø, projektingeniør Christian Schou, application manager Referencer Hvitved-Jacobsen, T., Vollertsen, J. & Nielsen, A.H., Sewer Processes - Microbial and Chemical Process Engineering of Sewer Networks, CRC press, ISBN: Apgar, D. & Witherspoon, J., Minimization of Odors and Corrosion in Collection Systems Phase 1, WERF, IWA Publishing, ISBN: EPA, Design Manual, Odor and corrosion Control in Sanitary Sewerage Systems and Treratment Plants, EPA/625/1-85/018. Arbejdstilsynets bekendtgørelse nr. 473 af 7. oktober 1983, C.03. At-VEJLEDNING Stoffer og material C

19 /Global Market Segment Water Utility/12211 GRUNDFOS Holding A/S Poul Due Jensens Vej 7 DK-8850 Bjerringbro Tel: The name Grundfos, the Grundfos logo, and be think innovate are registered trademarks owned by Grundfos Holding A/S or Grundfos A/S, Denmark. All rights reserved worldwide.