Regn med kvalitet, Delprojekt F

Transkript

1 Regn med kvalitet, Delprojekt F Metoder til test af partikeludskillere ved Ulrik Hindsberger Rørcentret, Teknologisk Institut

2 Metoder til test af partikeludskillere Formålet er at udvikle metoder og afprøve partikler til test af partikeludskillere til vejvand, se også: ler_til_regnafstroemning.htm Vurdering af testmetoderne Vurdering af testpartikler i forhold til vejvand Bidrage til udvikling af en standardiseret procedure afprøvning og typegodkendelse af partikeludskillere til regnafstrømning

3 Volumen (%) Partikler i vejvand. Indløb til DPF-anlæg efter sandfang og olieudskiller i Ørestad Partikelstørrelser: 0,3 til ca.100 μm Gennemsnitlig diameter: 6-8 μm Massefylde: 2250 kg/m 3 Koncentration: 123 mg/l +/- 43mg/L Partikelstørrelsesfordeling jan-07 dec-08 Partikeldiameter (µm) Geometri: korn og flager 0 0,

4 Faldhastigheder 1 mm 100 μm 400 mm/min Udskillelse: 1 m fald på 2,5 min Sandfang 10 μm 4 mm/min Udskillelse: 10 mm fald på på 2,5 min partikeludskiller 1 μm 0,04 mm/min Udskillelse: 10 mm fald på 250 min Dobbeltporøs Filtrering Beregnet med Stoke s Lov: Ladningsneutral kugle på 2250 kg/m 3 i rent vand ved 20 C Gælder for stillestående vand og ved laminar strømning (ingen turbulens)

5 Testpartikler på markedet Millisil fra Quarzwerke benyttes i Tyskland Kvarts = Silicium dioxid = SiO2, 2650 kg/m3 30 kr./kg, bred partikelstørrelsesfordeling, stor massefylde Slibekorn fra Dragon Fly (sandpapir med veldefinerede kornstørrelser) Siliciumcarbid = SiC, 3210 kg/m3 400 kr./kg, smal partikelstørrelsesfordeling, meget stor massefylde Inddeling af udskillere i miljøklasser defineret ved kornstørrelse

6 Volumen (%) 14 Partikelstørrelsesfordelinger DPF-ind, Millisil (W6 & W8), Slibekorn (F 400 & F1000) DPF-ind F400 F1000 W6 W , Partikeldiameter (µm) Millisil har en meget skæv fordeling med få partikler i intervallet 2 til 20 μm. Slibekorn har en smal normalfordelt fordeling. Slibekorn F1000 ligger tæt på gennemsnit for DPF-ind (vejvand)

7 Målemetoder til testpartikler Inddampning og vejning Direkte bestemmelse af masse i vandprøve Laboratorieanalyse er tidskrævende (lab) Laserdiffraktion Optisk bestemmelse af masse og partikelstørrelsesfordeling Lab, felt, online Spektrofotometer Indirekte optisk bestemme af masse ud fra standard Lab, felt, online

8 Volumen (%) Laserdiffraktion WaterCare 1900 L udskiller, 3 L/s, Millisil W8 Indløb Udløb exp 1 Udløb exp Partikeldiameter (µm) Laseren LISST100 kan reproducere partikelstørrelsesfordelinger ved 3 L/s I indløb var koncentrationen 200 mg/l og i udløb 34 mg/l (gns. af exp 1 og 4) Koncentrationer kan måles med LISST 100 (ej vist)

9 Målemetoder Inddampning og vejning Giver en præcis bestemmelse af masse Tidskrævende og angiver kun total rensegrad mellem indløb og udløb og ikke partikelstørrelsesfordeling Teknologisk Institut har udført test på 2 produkter med Millisil partikler i 2013 med denne metode, hvor rensegrad er blevet bestemt Laserdiffraktion Giver en præcis bestemmelse af partikelstørrelsesfordeling og masse Dyr og avanceret Spektrofotometer Giver en præcis bestemmelse af masse for slibekorn F1000 på op til 400 mg/l. Billig og let at bruge

10 Testpartikler Millisil Velegnet i kombination med laserdiffraktion til bestemmelse af diameter for 90 % udskillelse af partikler. Bred og skæv partikelstørrelsesfordeling gør det svært at sammenligne udskillelser ved forskellige strømninger. Har lavere koncentration/præcision i det vigtige interval 2 20 μm. Kan ikke måles med spektrofotometer Benyttes i Tyskland, Holland og (Frankrig) Slibekorn Veldefineret kornstørrelse i kraft af en smal normalfordelt partikelstørrelsesfordeling. Udskillelse kan måles ved inddampning, laserdiffraktion og spektrofotometer. Mere præcis i det vigtige interval 2 20 μm Benyttes ikke i andre lande

11 Forslag til brug af testpartikler i Danmark Brug af Millisil W10 med en middelværdi på ca. 15 μm, hvor både rensegrad og partikelstørrelsesfordeling i udløb skal bestemmes Eventuelt supplerende test med slibekorn F 1000, som er mere præcis Arbejde for en europæisk standard på området. Tyskland og Holland er i gang med forberedelser til dette.

12 Forslag til brug af testmetode i Danmark Prøveopstilling med inspiration fra EN 858-1, som er den akkrediterede test for olieudskillere i hele EU Indløbskoncentration på 200 mg/l i indløb