OKKERRENSNING AF GRUNDVAND

Transkript

1 OKKERRENSNING AF GRUNDVAND Peter Pilgaard Madsen

2 Titelblad Rapportens titel Okkerrensning af grundvand Projekttype Bachelorprojekt Uddannelsesforløb 9. semester Rapport lavet i samarbejde med virksomheden Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. Uddannelsesinstitution Aarhus Maskinmesterskole Vejleder Simon Djernæs Afleveringsdato Antal normalsider Tegn Normalsider 25,3 Forfatter Peter Pilgaard Madsen Forsidebillede: Side 1 af 31

3 Abstract This report examines ochre cleaning of groundwater. Contact has been made to Rye Power Plant which uses natural gas as its primary way of heating. The power plant has recently invested in a geothermal plant as a supplement to the existing heating. The new geothermal plant includes a heat pump, which uses groundwater to heat up the district heating water in the city of Gammel Rye which consists of approximately 600 households. Besides a geothermal plant Rye Power Plant also invested in a PV solar system. This system functions together with the geothermal plant. On implementation of the new plant a problem has arisen, as the first drilling showed to high values of iron in the groundwater. The main problem the report handles is to find the best way to remove ochre from the groundwater at a power plant. The plant in Gammel Rye is used as an example for this purpose. The report will try to give a solution to Rye Power Plant on how to invest in new parts which can handle the ochre cleaning. The way the report deals with this problem is to examine which steps you have to take to remove the ochre from the groundwater. The report discovers that you will have to oxide the groundwater and afterwards you will have to filtrate the groundwater. This report introduces different ways to oxidize and filtrate the groundwater. The different ways to oxidize are kept up against each other. The comparison is limited to be about the size of the different solutions, the efficiency of the solutions and the prize of the solutions. The information needed to complete this report has been acquired by visiting the Aarhus Technical Library. The internet has also been visited and the writer has made contact with the companies Jysk Vandrensning A/S and Silhorko-Eurowater A/S, which sell solutions for water cleaning. This report also examines how the future in water cleaning could be. It will do this by looking into new ways to clean water. The report concludes that the best way for Rye Power Plant to clean their groundwater is to use a compressor to oxidize the water and some kind of filter to filtrate the groundwater afterwards. After looking at new ways of cleaning groundwater this report concludes, that different new ways are having good prospects for the future. These ways may show to be better for our environment, but a head waits further scientific studies. Side 2 af 31

4 Indholdsfortegnelse Abstract... 2 Forord Indledning Afgrænsninger Metode Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a Historie Anlægsbeskrivelse Jordvarmeanlægget Varmepumpen Solceller Forbrændingsmotor Akkumuleringstank Driften af Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a Okker Hvorfor skal okker i grundvand fjernes? Fjernelse af okker Forarbejdelse Iltning Iltningsbakker og iltningstrappe Bundbeluftning Ozon Biologisk iltning af jern Inkalufter Kompressor Effektivitet og pris Side 3 af 31

5 4.8 Delkonklusion af forarbejdelsen Filtrering af jern Teoretisk rensning af jern Sandfilter Trykfilter Vyredox-metoden DynaSand Delkonklusion af filtreringen Forslag fra Silhorko-Eurowater A/S Vandrensning i fremtiden Rensning ved hjælp af peberrodstræet Membranfiltrering i Nordjylland Vandrensning med aquaporin Konklusion Litteraturliste Side 4 af 31

6 Figurer 1: Principskitse 2: E h -ph-diagram 3: Parametre for biologisk jernfjernelse 4: Inkalufter 5: Vyredox-metoden 6: Dynasand filter Bilag 1: Prøveboring 1 2: Prøveboring 2 3: om overslag fra Silhorko-Eurowater A/S 4: Brochure om rent drikkevand fra Silhorko-Eurowater A/S 5: Brochure om filtrering af grundvand fra Silhorko-Eurowater A/S 6: Brochure om SRO-anlæg fra Silhorko-Eurowater A/S 7: Datamateriale på trykfilter fra Silhorko-Eurowater A/S 8: om maksimalt jernindhold i grundvand ved Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. Side 5 af 31

7 Forord Denne rapport har jeg skrevet, da jeg i forbindelse med afslutningen af maskinmesteruddannelsen på Aarhus Maskinmesterskole skal skrive et bachelorprojekt. Denne rapport skal skrives i samarbejde med en virksomhed, der har en konkret problemstilling. Jeg har valgt at beskæftige mig med okkerrensning, fordi jeg, efter at have fået kontakt med virksomheden Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a., som har et problem med okker, fik vækket en interesse for deres problem. Efterfølgende valgte jeg at tage deres problemstilling og vende den om, så det blev okkerrensningen, der kom i fokus i stedet for deres konkrete problemstilling. Der skal lyde en tak til Henning Lewandowski, der er daglig leder hos Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a., som har vist mig rundt på værket og i den forbindelse har svaret på spørgsmål vedrørende den daglige drift, så jeg har kunnet danne mig et overblik over det egentlige problem, som Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. har. Der skal også lyde en tak til Chris Jeppesen, der arbejder som maskinmester hos Silhorko-Eurowater A/S, der er et firma, der sælger vandrensningsanlæg. Chris Jeppesen har svaret på forskellige spørgsmål, som jeg har haft, og er kommet med et overslag på, hvor meget det ville koste, hvis Silhorko-Eurowater A/S skulle komme med en løsning på Kraftvarmeværkets problem. Derudover skal der også lyde en tak til Jysk Vandrensning A/S, som ligeledes har været behjælpelige med svar på forskellige spørgsmål. Udover tak til de tidligere skrevne skal der også lyde en tak til Anders Bang Pilgaard, der sidder i bestyrelsen for Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. og som ud over dette arbejder hos DONG som ingeniør. Han har etableret forbindelsen til Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. samt fremskaffet de forskellige data om dette, jeg har brugt i denne rapport. Læsevejledning Denne rapport er skrevet som et bachelorprojekt på uddannelsen til maskinmester på Aarhus Maskinmesterskole, og det antages derfor, at læseren har tilegnet sig en viden svarende til den viden, som en maskinmester typisk har. Der er hentet inspiration til opbygning af denne rapport fra Rapportskrivning - en vejledning 5. udgave fra januar Problemformuleringen er sat op efter den metode, som er blevet introduceret i undervisningen på Aarhus Maskinmesterskole. Der vil ved starten af hvert kapitel være en lille indledning til dette. Der er valgt at gøre dette for at give læser et indblik i, hvad denne kan forvente at læse i kapitlet. Der vil efter kapitlerne om filtrering og iltning være en delkonklusion, hvor der konkluderes på, hvordan de opstillede metoder til henholdsvis iltning og filtrering vil virke for Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a.. Dette er gjort for at give læseren et overblik over, hvilke konklusioner som forfatteren er nået frem Side 6 af 31

8 til ind til videre i rapporten og for at samle de to forskellige kapitler op. Hvor der i rapporten er benyttet bestemte kilder, er metoden til disse kildehenvisninger den såkaldte Harvard-metode. Disse kilder, som står sammen med anden litteratur, der har givet forfatteren den nødvendige grundviden, vil man sammen med de forskellige bilag, der er brugt i rapporten, kunne finde umiddelbart efter selve rapporten. Man vil lige efter indholdsfortegnelsen kunne finde en oversigt over, hvilke bilag og hvilke figurer, der bliver brugt i rapporten. 1. Indledning Denne rapport er blevet skrevet efter forfatteren har været på besøg hos Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a., der har et problem med en for stor mængde af jern i deres prøveboringer i forbindelse med deres jordvarmeanlæg. De forhøjede værdier bevirker, at jernet vil sætte sig som okker og skabe en belægning på rørenes inderside og i varmepumpen i systemet. Grundet den store mængde af okker vil denne belægning medføre for meget slid på komponenterne, som i sidste ende vil betyde en forkortet levetid for komponenterne. Denne belægning vil også betyde en forringet virkningsgrad for varmepumpen. Derfor vil man gerne have fjernet jernet fra vandet, før man leder det gennem systemet. Der er derfor valgt at undersøge, hvordan man kan fjerne okkeren fra grundvandet. Formålet med denne rapport er at få afslutte maskinmesteruddannelsen på Aarhus Maskinmesterskole, men rapporten har også det formål at finde ud af, hvordan man bedst muligt får renset grundvand for okker, og samtidig vil denne rapport også komme med et løsningsforslag til Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a.. Denne rapport er ikke kun skrevet til Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a., men også til andre med samme problemstilling. I rapporten vil man nemlig kunne læse om forskellige metoder til iltning og filtrering. Problemformulering Ud fra overstående er der udarbejdet et spørgsmål, som denne rapport vil forsøge at besvare og dette spørgsmål er: Hvordan får man bedst muligt fjernet okkeren fra vandet ud fra de kriterier sat op i afgrænsningen? For at kunne besvare dette spørgsmål vil Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. blive brugt som et eksempel, og der vil ud fra data fra dette kraftvarmeværk blive foreslået et løsningsforslag, som henvender sig til Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a.. Side 7 af 31

9 Begrebsdefinitioner I denne rapport bliver der brugt begrebet råvand. Dette er en betegnelse for det grundvand, man har pumpet op til varmeværket, men som endnu ikke er blevet behandlet. Et SRO-anlæg er et anlæg, der sørger for at de tekniske anlæg kører optimalt, og det styrer også, hvordan de kører. SRO står for Styring, Regulering og Overvågning. Hvor der i rapporten bliver refereret til for stor en mængde jern i forhold til, hvor meget metoden til at fjerne jernet med, så er denne mængde (Leif Winther, 2010) 1.1 Afgrænsninger Denne rapport beskæftiger sig kun med okkerfjernelse og omhandler derfor ikke, hvordan man renser grundvandet for andre skadelige bestandigdele, som grundvandet trækker op fra de forskellige jordlag, som grundvandet bevæger sig igennem. Ligeledes undersøger denne rapport ikke, hvordan rensningen af eventuelt skyllevand fra filtreringen bedst kunne foregå. De forskellige metoder til filtrering og iltning vil blive afgrænset til at omhandle den fysiske udførelse og med dette menes, hvor meget plads metoden kræver, effektiviteten den enkelte metode har og om metoden kan bruges til det formål, som kræves ved Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a.. Her tænkes der på, om værdierne fra prøveboringerne har den rigtige værdi, så metoden kan bruges, og prisen anlæggene i mellem. Prisen på anlæggene vil dog også afgrænses til kun at omhandle selve anlægget og ikke de udgifter, der vil være i selve byggeprocessen. Der bliver kun behandlet okkerrensning i forbindelse med vandrensning ved vandværker. Dette vil sige, at der ikke bliver fokuseret på rensning ved for eksempel vandløb eller åer. 1.2 Metode Måden, denne rapport tager hånd om den beskrevne problemformulering, er at undersøge forskellige metoder til at rense grundvandet for okker, disse metoder er fundet ved at undersøge, hvordan andre rensningsanlæg renser deres grundvand. Der er dog ikke taget direkte kontakt til forskellige rensningsanlæg, men der er læst om rensningsanlæggene på internettet. Disse rensningsanlæg bliver der ikke skrevet om, men de har været med til at give forfatter en idé om, hvordan man fjerner okker. Da disse rensningsanlæg for det meste renser grundvandet så meget, at det kan benyttes som drikkevand og derfor renser grundvandet for meget i forhold til, hvor meget Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. behøver at rense for at fjerne okker. Så er der valgt at pille de dele, der tager hånd om rensning af okker ud og undersøge de forskellige metoder til dette. Ud over at undersøge andre rensningsanlæg er der også læst skrevne materialer, der beskriver de forskellige metoder. Side 8 af 31

10 De forskellige metoder vil blive holdt op i mod hinanden i forhold til de i afgrænsningen opstillede kriterier. Der er valgt at sætte kriterier op, da man kan undersøge metoderne efter mange kriterier, så det er gjort for at afgrænse opgaven. Der findes forskellige måder at håndtere jernet i grundvandet, men de fleste af disse metoder ender med, at man skal sende råvandet igennem et sandfilter, så der er fra forfatters side valgt at fokusere på filtre, da denne metode i sig selv kan rense råvandet fra jernet efter den forarbejdelse, det kræver, før man kan fjerne jernet. For tilegnelse af empiri om emnet er der brugt bøger fra Aarhus Tekniske Bibliotek og ligeledes er hjemmesider blevet brugt. Ligeledes er der også taget kontakt til firmaerne Jysk Vandrensning A/S, Brande og Silhorko-Eurowater A/S, Silkeborg, som leverer rensningsanlæg til erhverv og private for at få en vurdering af de forskellige rensemuligheder fra nogle, der arbejder inden for vandrensningsbranchen. Disse firmaers vurdering af metoderne bliver dog taget med forbehold, da disse firmaer sælger vandrensningsanlæg og måske har haft den agenda at sælge netop deres produkt under kontakten. Der er også blevet undersøgt, om der kan være nogle nye metoder til at rense grundvandet for okker. Dette er gjort for at se, hvad fremtiden vil bringe, og om der er en metode på vej, der er bedre end dem man i forvejen bruger i dag. Ud over dette er der også taget kontakt til Silhorko-Eurowater A/S for at få et konkret overslag på, hvor meget et sådant filtreringsanlæg vil koste. Ydremere har Silhorko også sendt nogle brochurer vedrørende deres overslag. Kontakten til firmaerne og Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. har dog for det meste været mundtlige, så hvor disse samtaler bliver brugt som en kilde vil dette fremgå i rapporten. I underkapitel 2.1 Historie, hvor historien om Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. og underkapitel 2.2 Anlægsbeskrivelse, hvor driften af anlægget bliver beskrevet er disse oplysninger kommet igennem samtaler med den daglige leder Henning Lewandowski og bestyrelsesmedlem Anders Bang Pilgaard. Side 9 af 31

11 2. Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. Dette kapitel giver en gennemgang af, hvilken virksomhed Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. er, og hvordan virksomheden er endt med at have den profil, som den har den dag i dag. Dette skal give en præsentation af Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a.. Ydermere indeholder dette kapitel også en anlægsbeskrivelse af hele kraftvarmeværket og forklarer også, hvordan driften forløber i dag samt, hvordan det er meningen den skal forløbe i fremtiden. Dette skrives for at give læser et indblik af installationens omfang. 2.1 Historie Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. opstod, da en gruppe beboere i Gammel Rye i 1993 ville skabe en mere miljørigtig måde at skaffe varmen til de resterende husstande i Gammel Rye, derfor blev der dannet en arbejdsgruppe, der skulle finde en ny måde at lave varmeforsyningen på. I 1995 kunne gruppen præsentere en løsning. Denne løsning var et naturgasfyret kraftvarmeværk, der skulle dække varmeforsyningen i byen. Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. stod klar i 1996 og ud over at levere varme til Gammel Rye, så leverer det også elektricitet til Galten Elværk. Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. sælger elektriciteten til Galten Elværk. Hvor meget de får for elektriciteten kommer an på udbud og efterspørgsel, så prisen på elektriciteten kan svinge en del, dog har Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. en mindste pris, hvilket vil sige, at de ikke producere elektricitet, når prisen ikke er der til det. Senere er der så kommet et ønske om at fremtidssikre varmeforbrugerne ved at lave et solcelle- og grundvandsvarmeanlæg. På denne måde ville man ikke være så afhængig af de vekslende priser på brændsel. Derfor tog man kontakt til Plan Energi, der så kom med et forslag til, hvordan udvidelsen af anlægget ville komme til at se ud. Selve udbygningen af Kraftvarmeanlægget stod færdigt i sommeren Da man ved prøveboringerne observerede store mængder af jern i disse satte man dog ikke gang i produktionen, som udvidelsen skulle stå for. Mængderne af jern var for store og de vil tære på komponenterne, derfor satte man produktionen på pause. Man har planlagt, at produktionen skal igangsættes i oktober 2014, når man har fundet svaret på problemet med jernindholdet i råvandet. Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a.s gasgeneratorer bliver i dag styret fra Nordjysk El-handel Detail A/S. Det fungerer på den måde, at driftslederen på Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. giver besked om, hvornår værket ønsker at producere elektricitet og varme fra gasgeneratorerne. Hvorefter Nordjysk Elhandel Detail A/S starter produktionen op (Krogsøe, 2014). Side 10 af 31

12 2.2 Anlægsbeskrivelse Oprindeligt benyttede Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. sig af naturgas til opvarmning af boligerne i Gammel Rye. Senere ville de gerne udnytte de tilrådelige muligheder, som de havde. Derfor lavede de en udvidelse af værket, som består af et kombineret solcelle- og jordvarmeanlæg, der skal idriftsættes til oktober Det er oplyst fra kraftvarmeværkets side, at hele anlægget har en COPfaktor på omkring 3,7. Hele anlægget kan producere en varmeeffekt på (Frandsen, 2012) På figur 1 ses en principskitse af Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a.s produktion af elektricitet og varme. Det ses blandt andet, hvordan fjernvarmevandet bliver sendt rundt i systemet. Figur 1: Principskitse af Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. (Krogsøe, 2014) Jordvarmeanlægget Jordvarmeanlægget er opbygget på den måde, at man har boret to brønde, der går 60 meter ned til en grundvandslomme. Man pumper dette vand op i en 1000 m 3 buffertank, før man pumper vandet videre til en varmepumpe. Buffertanken er konstrueret for at sørge for, at varmepumpen hele tiden har vand den kan pumpe rundt. Efter at være benyttet siver grundvandet tilbage ned gennem jorden under solcellerne ved hjælp meter drænrør (Frandsen, 2012). Side 11 af 31

13 2.2.2 Varmepumpen Varmepumpen varmer returvandet fra forbrugerne op, så dette kan sendes tilbage til forbrugerne. Varmepumpen virker som et omvendt køleanlæg, hvor man fjerner varmen fra grundvandet for så at varme fjernevarmevandet op. Varmepumpen varmer fjernevarmevandet op i tre trin. Dette skyldes den forholdsvis høje temperatur på 70 C, som fjernvarmevandet skal have, når det bliver sendt ud til forbrugerne. De tre trin, som varmepumpen varmer fjernvarmevandet op til går fra 9 C til 27 C, derefter går den fra de 27 C til omkring en 52 C for så til sidst at havne på de 70 C, hvorefter fjernevarmevandet bliver sendt ud til forbrugerne. Varmepumpen har et flow på. Varmepumpen benytter sig af ammoniak som kølemiddel. Det er ved denne, at Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. har problemet, da denne ikke kan tåle for store mængder af okker. Der er flere stoffer i vandet, som en varmepumpe kunne få problemer med så som aggressivt kuldioxid, men da man i sin tid satte anlægget op, vidste man, at der var store mængder af aggressivt kuldioxid i grundvandet, derfor satte man en varmepumpe op, som kunne håndtere disse mængder. Varmepumpen har en varmeeffekt på 1,9 MW (Frandsen, 2012) Solceller For at udnytte solens stråler er der blevet monteret 2400 m 2 solceller. Disse solceller fungerer på den måde, at der bliver pumpet en væske igennem dem, hvorpå solens stråler varmer denne væske op. Væsken bliver sendt retur til værket, hvor denne bliver transporteret hen til en varmeveksler, der benytter denne væske til at varme fjernvarmevandet op med. Solcelleanlægget kan maksimalt levere en effekt på 1,7 MW (Frandsen, 2012). Solcellerne sidder fast, dette vil sige, at de ikke bevæger sig efter solen i løbet af dagen, som man ellers godt kan få nogle solceller, der kan Forbrændingsmotor I de perioder om året, hvor man ikke kan benytte sig af jordvarme- og solcelleanlægget, har man to 12 cylinder forbrændingsmotorer kørende. Man udnytter den afgivende varme fra forbrændingsmotoren til at varme fjernvarmevandet op med, før det bliver sendt ud til forbrugerne. Den afgivende varme kommer primært fra røggassen, men noget af varmen kommer også fra den vandkøling, der er på gasgeneratorerne. Røggastemperaturen ligger omkring en 350 C. Den overskydende varme ophobes i en akkumuleringstank til senere brug, denne akkumuleringstank bliver beskrevet senere i rapporten. Forbrændingsmotorerne leverer også elektricitet til forsyningsnettet via to el-generatorer. Da forbrændingsmotorerne også leverer el, så er driften af disse afhængig af den aktuelle el-pris, når el-prisen er høj, så kører motorerne i højeste omdrejninger, og de genererer derfor en masse varme til fjernvarmevandet, mens motorerne ikke Side 12 af 31

14 kører, når prisen på elektricitet er lav, hvorpå man så i stedet benytter sig af varmen fra akkumuleringstanken til at opvarme fjernvarmevandet med. Størrelsen på hver forbrændingsmotor lyder på 1,0 MW (Frandsen, 2012). For at være sikker på, at man kan levere varme til hele Gammel Rye er der også installeret en varmekedel som en back-up for forbrændingsmotorerne, denne kedel har kapaciteten til at kunne varme hele Gammel Rye op. Denne kapacitet ligger på 3,2 MW Akkumuleringstank I anlægget er der en akkumuleringstank og denne opbevarer det overskydende varme fra de forskellige produktioner, der er i det samlede anlæg, så man hele tiden har varme, selvom man ikke har gang i en varmeproduktion. Denne tank er på 500 m 3. Man sørger for ikke at fylde akkumuleringstanken helt, da man på denne måde kan have plads til ekstra varme, hvis prisen på elektricitet bliver så høj, at man ellers ville tabe for meget på ikke at producere elektricitet. Hvis man kommer i en situation, hvor man alligevel får fyldt tanken helt op, så har man, som en sikkerhedsforanstaltning en blow off tank, som man leder den overskydende varme over i, så akkumuleringstanken ikke ødelægges af det forhøjede tryk Driften af Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. Om man benytter sig af kedlen eller man vælger at bruge forbrændingsmotorerne afhænger af omkostningerne ved varmeproduktionen sammen med den aktuelle el-pris, det er dog fra Plan Energi beregnet, at man anvender forbrændingsmotorerne 84 % af tiden og kedlen de sidste 16 % (Frandsen, 2012). Dette skal den fremtidige drift dog ændre på. Her prioriterer man de to nye varmeproduktionsmuligheder, jordvarmeanlægget og solcelleanlægget, og man har fra Plan Energi beregnet, at man kommer til at anvende jordvarmeanlægget i 64 % af tiden, mens man henholdsvis kommer til at bruge forbrændingsmotorerne i 23 % og man kommer til at anvende kedlen og solcelleanlægget hver 12 % af tiden (Frandsen, 2012). Den fremtidige drift af Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. kommer til at foregå på den måde, at man i vintermånederne kommer til at bruge jordvarmeanlægget så længe, at klimaet tillader det. Det er forventet fra kraftvarmeværket, at det er fra oktober til omkring en gang i marts måned, hvor temperaturen stiger så meget, at der er en for høj temperaturen til, at man kan anvende jordvarmeanlægget. Solcellerne benytter man så selvfølgelig, når vejret tillader det. Side 13 af 31

15 3. Okker I dette kapitel beskrives der, hvad okker er og, hvordan denne reagerer, når den oxyderes. Man vil også kunne læse, hvorfor det er nødvendigt at fjerne okkeren fra grundvandet. Dette skrives for at forklare over for læseren, hvorfor det er et problem, når okkeren udfældes og sætter sig i kraftvarmeværkets komponenter samt at sætte læseren ind i, hvad okker er. Okker udfældes fra grundvandet fra den mængde jern, som bliver blandet med grundvandet, når dette siver ned gennem alle de forskellige jordlag, som ligger mellem jordoverfladen og den lomme, som grundvandet ligger i (Sørensen, 2002). Grundet forskellige jordlag, så kan der være meget stor forskel på de prøver, som man kan få taget (Sørensen, 2002). Selv ved forholdsvis korte afstande, så kan jernindholdet være meget forskelligt, det er dog ikke kun den geografiske afstand mellem prøverne, men også selve dybden af boringen (Sørensen, 2002) der kan have stor indflydelse på mængden af jernindholdet. Jernet forekommer i grundvandet som ferroion (Leif Winther, 2010), men for at jernet skal kunne udfældes, er man nødt til at hæve dets redoxpotentiale ved iltning (Leif Winther, 2010). Redoxpotentialet bliver forklaret senere i underkapitel 3.2 Fjernelse af okker. Når grundvandet ligger i undergrunden er det meget iltfattigt, derfor skal man tilsætte ilten, så jernet ved hjælp af ændringen i reodxpotentialet går fra ferroion til ferriion. Den kemiske forbindelse der bliver lavet kan opskrevet se sådan ud. ( ) (Leif Winther, 2010) Her kan man se, at når ferroionen binder sig med vandet, så går oxygenet og tre af hydrogen molekylerne sammen med ferroionen, men da man på denne måde oxiderer ferroionen, så bliver denne til ferriionen, plus en elektron. Det skal dog nævnes, at okker ikke har en bestemt kemisk forbindelse, men flere forskellige jernforbindelser, dette skyldes, at jernet kan binde sig med mange forskellige ioner. Dette kan man læse mere om i artiklen Jernforbindelse i grundvandet - 30 års erfaring med jernfjernelse skrevet af J C Blandfort. Den skrevne kemiske formel er kun et eksempel på, hvordan okkeren kan opstå. Side 14 af 31

16 3.1 Hvorfor skal okker i grundvand fjernes? Grunden til at man skal mindske mængden af jernet i grundvandet skyldes, at jernet med tiden vil udfælde sig som okker i rørene rundt omkring i anlægget og skaber en belægning (Leif Winther, 2010), der vil mindske effektiviteten i anlægget. Effektiviteten i varmepumpen bliver formindsket, da okkeren, når den er udfældet og har lagt sig som en belægning, vil ændre varmetransmissionskoefficienten for varmepumpen. Varmetransmissionskoefficienten er en størrelse, der afhænger af de forskellige lag, som røret består af, dette vil sige, at når okkeren lægger sig som en belægning skal varmen fra råvandet først igennem den belægning, som okkeren vil skabe, hvorefter varmen skal gennem rørene i varmepumpen. Varmetransmissionskoefficienten, der går under betegnelsen k, og bliver udregnet på følgende måde: (Larsen, 2001) Formlen er skrevet op ud fra, at der man har et rør med en udvendig diameter d 1 og en indvendig diameter d 2 og en diameter d 3, der er diameteren på den belægning, der vil lægge sig i dette tilfælde okkeren. og er to konstanter, der hænger sammen med, hvilket materiale man røret er lavet af. Hvis man vil læse mere om disse kan dette gøres i samme materiale, som formlen kommer fra. Ud fra denne formel kan det ses, at jo flere lag man lægger oven på hinanden, jo højere en værdi vil man få under brøkstregen, og man vil derfor få en lavere varmetransmissionskoefficient, hvilket vil udmunde sig i en lavere effekt, hvilket vil betyde, at man i stedet for at kunne benytte jordvarmeanlægget i stedet skal til at anvende en af de mere krævende varmeproduktions-muligheder. Den forringede effekt skyldes, at effektformlen ser således ud: (Larsen, 2001) Ud over dette vil okkeren også slide på komponenterne i anlægget, hvilket vil mindske deres levetid. Det er dog ikke kun jernpartiklerne, som med tiden vil udfælde sig og lægge sig som en belægning. Mangan vil også med tiden gøre dette. Derfor skal man også have renset grundvandet for dette. Det heldige er, at man fjerner mangan på samme måde, som man fjerner jern fra grundvandet. Mangan kræver dog en større ph-værdi og et større redoxpotentiale end jern gør. Dette er bekrevet i kapitel 3.1 Fjernelse af okker. Side 15 af 31

17 3.2 Fjernelse af okker For at kunne fjerne jernet fra grundvandet, så er der primært to parametre, som i samarbejde skal være rigtige. Disse to parametre er vandets surhedsgrad, der kaldes ph-værdien og redoxpotentialet (Leif Winther, 2010), som er en indikator for, hvor iltet grundvandet er. Dette måles i volt. Jo højere tallet er, jo mere oxideret er vandet. Hvis disse to parametre ikke er rigtige, så kan jernet rent kemisk ikke udfældes. Så når man skal vælge en metode til at fjerne jernet i grundvandet skal disse to spille ind på, hvilken metode man skal vælge, dette skyldes, at nogle af metoderne til at fjerne okker kræver et bestemt redoxpotentiale og en bestemt ph-værdi. På figur 2 ses et såkaldt E h - ph-diagram, der Figur 2: E h -ph-diagram (Sørensen, 2002) viser forholdet mellem redoxpotentialet, der bliver angivet i volt og så ph-værdien, der er enhedsløs, hvor man kan se, hvilke værdier de to parametre skal have, før der forekommer en udfældes af okker. Udfældningen af okkeren forekommer først, når man kommer op i det midterste felt på diagrammet. Så længe man bliver ved det nederste felt på diagrammet, vil jernet ikke udfældes som okker. Det sidste og øverste felt er der, hvor mangan begynder at udfælde sig. For i det hele taget at kunne fjerne jernet i grundvandet, er man nødt til at hæve redoxpotentialet for at få jernet ændret fra opløst form til fast form, så man senere hen kan filtrere det (Leif Winther, 2010). Det kan dog også være nødvendigt at ændre ph-værdien i grundvandet, dette kan gøres ved at tilføre råvandet kalk. Da Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a.s system er et lukket system, kan man rent teoretisk undlade at fjerne okkeren, idet grundvandet ikke er iltet. I Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a.s bestyrelse, hvor der er kompetente medlemmer, der ved, hvad de taler om, er der dog ikke nogen, der vil garantere, at man kan holde vandet iltfrit, så man har derfor fra bestyrelsens side valgt at sørge for at grundvandet bliver iltet, hvorefter jernet udfældes som okker, så okkeren kan fjernes fra grundvandet. Ved ikke at fjerne okkeren i råvandet, men bare lade det bevæge sig igennem systemet iltfrit, vil man stadig have problemet i drænrøret, hvor okkeren så i stedet vil udfældes, så får man bare et problem med et tilstoppet drænrør i stedet for. Værdien for jernindholdet i drikkevand skal ligge på (Sørensen, 2002), dette er dog ikke tilfældet for Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a., da de ikke bruger vandet som drikkevand. Det er fra Plan Energi, der har leveret jordvarmeanlægget til Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a., oplyst, at værdien af jern i anlægget skal ned under, før der Side 16 af 31

18 er en tilfredsstillende mængde af jern i grundvandet, så anlægget ikke tager skade af mængden af jern i råvandet. Dette kan læses i bilag 8. Man kunne godt rense vandet så meget, at man måtte benytte det som drikkevand. Dette har man fravalgt ved Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a., og efter samtale med Anders Bang Pilgaard, er der fundet ud af, at dette skyldes den store mængde af vand, som Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. pumper op. Hvis grundvandet skulle sendes til et vandværk, så ville den mængde af drikkevand, som bliver sendt fra Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. fylde vandværkets buffertanke alt for hurtigt. Hvorfor man så skulle finde andre steder at sende vandet hen. Så der er valgt helt at fravælge denne mulighed, selv om det i teorien var en god måde at genbruge grundvandet. 4. Forarbejdelse Dette kapitel forklarer, hvilke tiltag man bliver nødt til at tage, før man kan begynde på selve okkerfjernelsen. Der bliver angivet forskellige metoder, man kan benytte sig af ved forarbejdelsesprocessen. Som afrunding på kapitlet bliver der konkluderet på de forskellige metoder. Dette gøres der for at komme med et forslag til Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. om, hvad denne rapport vil foreslå, de skal gøre for at forberede fjernelsen af jern i grundvandet. 4.1 Iltning En ting, man skal have gjort, før man kan begynde at fjerne jernet fra grundvandet, er, at man skal have hævet redoxpotentialet. Dette skyldes, at grundvandet når det bevæger sig fra overfladen og ned gennem de forskellige jordlag, der forekommer, hvor grundvandet siver ned mister den ilt, der var i vandet. Dette får redoxpotentialet til at falde, hvilket bevirker, at jernet i grundvandet ikke kan udfældes. Derfor er man nødt til at hæve redoxpotentialet igen, og dette gør man som ofte ved at ilte grundvandet. Når man så har iltet grundvandet, så løsner jernet sig rent kemisk fra vandet (Sørensen, 2002), og man kan så derefter fjerne jernet fra grundvandet. Dette kan man gøre ved at benytte forskellige metoder, som vil blive introduceret i kapitel 5 Filtrering af jern. Ligesom man kan fjerne jernet fra grundvandet på forskellige måder, kan man også ilte vandet på forskellige måder. Nogle af disse metoder bliver beskrevet nedenfor. 4.2 Iltningsbakker og iltningstrappe Ved disse metoder benytter man sig af tyngdekraften til at få iltet grundvandet med. Metoderne fungerer på den måde, at man pumper grundvandet op i vis højde og så lader man ellers grundvandet strømme nedover, det er dette fald, der gør, at grundvandet bliver iltet. Det er i bund og grund den samme fremgangsmåde, som iltningsbakken og iltningstrappen benytter sig af. Forskellen på de to metoder er at, hvor iltningsbakken består nogle stålplader med 3- Side 17 af 31

19 5 huller placeret med en afstand på omkring 5 cm s afstand (Leif Winther, 2010), som grundvandet løber igennem, er iltningstrappen en trappe, som grundvandet løber ned over, antallet af trin afhænger af, hvor meget råvand man kan rense, hvert trappetrin må maksimalt have en belastning på (Leif Winther, 2010). Dette vil sige, at man ved Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. som minimum skal have fire trappetrin. Iltningstrappen er som ofte rektangulær, og hver trappetrin vil arealmæssigt ligge omkring 3-5 m 2 pr trappe, hvor afstanden mellem hvert trappetrin vil ligge omkring 0,3-0,5 m (Leif Winther, 2010) Dette vil sige, at man vil få en iltningstrappe, som er to meter høj med et areal på mellem m 2. Dette er dog ikke alt, som iltningstrappen ville fylde, da der også skal være plads rundt omkring den. Grundvandet løber fra iltningsbakken og iltningstrappen og videre hen til næste skridt i rensningsprocessen. Ofte er dette et reaktionsbassin, hvor den kemiske proces kan få lov at reagere. Iltningsbakken skal have en vis størrelse alt efter, hvor meget vand man leder igennem den. Kapaciteten, en iltningsbakke har, er ca. 20 m 3 /h pr bakke ved en stuvning på omkring 30 cm (Leif Winther, 2010). Dette vil så bevirke, at man skal have i omegnen af ti bakker for at kunne anvende denne metode på Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a.. Disse to metoder kræver, at man for det første monterer en pumpe til at pumpe grundvandet op i den passende højde. Denne højde ligger i omegnen af to til fire meter for både iltningstrappen og iltningsbakken (Leif Winther, 2010). Ud over dette, så skal der også foregå en vis udluftning, så man kan få det maksimale ud af metoden. Ventilationen er også med til at fjerne kondens, der kan tære på bygningen (Leif Winther, 2010). Ud over dette er denne metode meget pladskrævende og kræver sit helt egen rum på grund af kondens. 4.3 Bundbeluftning Denne metode benytter et bassin, hvor grundvandet ledes gennem et bassin, hvor der i bunden af bassinet er monteret en mængde diffusorer, der sender luft ud i bassinet. Selve bassinet kan være udformet i forskellige udformninger for at skabe den bedste iltning af vandet. Bassinerne har som regel en dybde på 3 meter og et areal på 15 m 2 (Leif Winther, 2010). Dette er dog et faktum med flere sandheder, størrelsen på bassinet stiger selvfølgelig med volummenstrømmen. Denne metode fylder som regel ikke særlig meget og har den fordel, at man kan regulere den iltmængde, man anvender ved iltningen, så den passer med vandmængden. I modsætningen til iltningsbakken og iltningstrappen skal man ikke bekymre sig om kondens, da bassinerne ved beluftning er lavet til at være lukkede (Leif Winther, 2010). En anden fordel ved at anvende denne metode er, at man kan give grundvandet tid til at reagere med den tilførte ilt, da vandet Side 18 af 31

20 almindeligvis opholder sig i bassinet i 5 til 10 minutter (Leif Winther, 2010), før det bliver sendt videre i rensningssystemet, hvis denne tidperiode ikke er tilstrækkelig kan man ved hjælp af sit SRO-anlæg tilpasse denne til den tid, det kræves for, at grundvandet er klar til at sendes videre. 4.4 Ozon Som tidligere beskrevet vil man som ofte ilte grundvandet før man kan begynde at rense det for okker. Man kan dog i stedet for at benytte sig af ilt, benytte sig af ozon. Ligesom ilt, så fjerner ozon i sig selv ikke jernet i råvandet, men ozonen begynder at oxiderer, når det kommer i kontakt med jernet i råvandet, og så vil jernet kunne filtreres senere i processen (Kisbye, 2014). For at kunne benytte sig af ozon som en oxidens er man dog nødt til at fremstille det først, dette kan gøres på forskellige måder. Man kan lede oxygen gennem en ozon generator, men man kan også fremstille ozonen kemisk. Fordelene ved at benytte sig af ozon er, at dette er en meget effektiv metode til at ilte råvandet med (Kisbye, 2014) og der går heller ikke særlig lang tid, før ozonen har reageret med råvandet. Ulemperne ved ozon er, at det kan skabe skadelige biprodukter (Kisbye, 2014), som man så bliver nødt til at fjerne efterfølgende. Denne metode for iltning har også nogle høje drifts- og vedligeholdelsesomkostninger (Kisbye, 2014). 4.5 Biologisk iltning af jern En anden måde at ilte grundvandet på er at gøre det biologisk, dette gøres ved at benytte de naturlige bakterier i grundvandet. Ved denne metode er der ikke behov for at ilte grundvandet, før man leder det hen til et sandfilter. Denne metode kræver dog, at man har styr på redoxpotentialet og ph-værdien. Disse to parametre skal ligge inden for et bestemt spænd, der kan ses på figur 3. Figur 3: Parametre for biologisk jernfjernelse (Sørensen, 2002) Side 19 af 31

21 Denne metode fungerer på den måde at jernbakterierne vil opsamle jernet i grundvandet (Sørensen, 2002). Bakterierne vil da omdanne Fe 2+ til Fe 3+, som derefter udfældes som okker. Dette vil bakterierne gøre imens de danner polyflokkulanter (Sørensen, 2002). Det der rent faktisk sker i processen er, at jernet får en større styrke og bliver tungere, hvorved man så kan filtrere fra det senere hen (Sørensen, 2002). Som det kan ses på figur 3 kan denne metode kun bruges, når ph-værdien ligger under 7,3 og redoxpotentialet ligger omkring 0,2-0,3, da det er i dette spænd, man kan opnå biologisk jernfjernelse. Derfor er denne metode ikke at foretrække for Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a., ud fra bilag 2 kan det ses, at grundvandet har en ph-værdi, der ligger på 6,2 og et redoxpotentiale, der ligger på -4,7, så man vil ikke fra Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a.s side kunne benytte sig af denne metode. 4.6 Inkalufter Denne metode for iltning er en tvangsstyret luftningsmetode, der er yderst effektiv (Sønderby, u.d). Man kan på figur 4 se, hvordan denne metode ser ud. Metoden fungerer på den måde, at man leder vandet hen over en vandret perforeret plade, der består af korrosionsbestandigt materiale (Leif Winther, 2010). Der sidder en blæser, der sender luft op Figur 4: Inkalufter (Leif Winther, 2010) igennem den perforerede plade. Når vandet så kommer i et lag, der er 2-3 cm (Leif Winther, 2010), så dannes der et boblelag, der er cm tykt (Leif Winther, 2010), og vandet bliver således iltet. Herefter sendes grundvandet videre i rensningssystemet. Inkalufteren tilfører gange så meget luft, som man benytter vand (Leif Winther, 2010). Dette vil for Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. betyde, at man med en vandmængde på, så ville man skulle tilføre en luftmængde, der ligger fra til. Dette vil betyde, at man skal have nogle store blæsere, der kan levere denne luftmængde. Dette er en væsentlig ulempe ved denne metode, da dette betyder, at denne metode er meget energikrævende (Sørensen, 2002). En anden ulempe ved denne metode er, at den ændrer kalkbalancen i grundvandet (Sørensen, 2002), dette kan betyde, at inkalufteren går ind og ændrer på ph-værdien. Da ph-værdien er medbestemmende til, at jernet i grundvandet kan udfældes som okker, så skal man have godt styr på ph-værdien. Side 20 af 31

22 4.6 Kompressor En meget enkel måde at lufte grundvandet er ved at benytte sig af en kompressor. Metoden fungerer på den måde, at man ved hjælp af en kompressor, som man sætter til at ilte råvandet ved tilgangen til sit filter, lukker atmosfærisk luft ind ved et tryk på omkring 5 bar, grunden til, at man netop skal bruge dette tryk er, at det ud over at ilte råvandet også leverer trykket til de luftaktuerede ventiler, der kræves til skyllevandssystemet og resten af anlægget. Råvandet bliver så iltet, lige før det sendes videre til filteret. Kompressoren fylder ikke det store i forhold til nogle af de andre iltningsmetoder. En anden fordel, en kompressor har, er, at den kan indstilles til et specifikt tryk. En ulempe ved en kompressor i forhold til de andre luftningsmetoder er, at den larmer, men det er der jo råd for, her skal man bare isolere sin bygning. 4.7 Effektivitet og pris Der er også forskel på, hvor effektivt de forskellige metoder til at ilte grundvandet med er samt, hvor meget hver iltningsmetode koster. Nedenunder ses effektiviteten og anlægsprisen på nogle af de forskellige metoder, som tidligere er beskrevet. Disse tal er hentet fra en rapport lavet af Microdrop Aqua ApS (Sønderby, u.d). Iltningsmetode Iltningsprocent Anlægspris Bundbeluftning med diffusorer % kr. Iltningsbakke % kr. Iltningstrappe % kr. Inkalufter % For at have et sammenligningsgrundlag er prisen for anlæggene lavet ud fra, at de skal flytte. Disse priser er omtrentlige, og kan derfor alene bruges som en indikator for, hvor meget hver iltningsmetode koster, da der i rapporten fra Microdrop Aqua ApS ikke står noget om, hvor de har disse priser fra eller, hvad de specifikt dækker over, men de kan bruges som en indikation på, hvor meget hver iltningsmetode koster i forhold til de andre metoder, så man kan få en idé om, hvilken iltningsmetode, der er billigst. Her kan det ses, at iltningstrappen koster en hel del i forhold til, hvor effektiv den ilter grundvandet, hvorimod man får en del mere for pengene ved at vælge iltningsbakken eller bundbeluftningen, alene dette burde udelukke iltningstrappen. Inkalufteren er den mest effektive metode af de fem, men den koster også lidt mere end de andre, dog lige bortset fra iltningstrappen. Det har kun været muligt at hente priser på iltningsbakken, iltningstrappen, Side 21 af 31

23 bundbeluftningen og inkalufteren ud fra den føromtalte rapport, der er dog også fundet en pris på en kompressor. Man skal regne med at en kompressor koster kroner, denne kan dog håndtere. Denne pris kommer fra tilbuddet fra Silhorko-Eurowater A/S. Der bliver skrevet mere om denne kompressor i kapitel 6 Forslag fra Silhorko-Eurowater A/S. 4.8 Delkonklusion af forarbejdelsen En iltningsbakke eller en iltningstrappe er pladskrævende og det kræver også, at man får transporteret grundvandet op i en vis højde. Dette ville så kræve en pumpe, der skal kunne overvinde i hvert fald 3 meter væskesøjle. Derudover er iltningstrappen med en pris på kr. en dyr metode at benytte, når man samtidig ikke får den mest effektive metode. Ved at benytte sig at tilførelsen af ozon, så får man en mere effektiv metode til at ilte råvandet. Til behandlingen af råvandet vil man skulle behandle ilten, før man kan ilte råvandet, så der ligger udgifter, før man når til punktet, hvor man begynder at ilte råvandet. Udover dette vil man også kunne komme til at producere nogle biprodukter, som man så efterfølgende skulle have fjernet igen. Da ph-værdierne i prøveboringerne ligger omkring 6, så er det ikke muligt med en biologisk iltning uden, at man skal gå ind og ændre på ph-værdien, samtidig ligger redoxpotentialet ved en -4,7 V, hvilket vil sige, at man også skal ændre redoxpotentialet en helt del. Inkalufteren er den mest effektive metode, som denne rapport undersøger, dog har den det problem, at man kan komme i en situation, hvor den ændrer ph-værdien, så man bliver nødt til at have dette i mente, hvis man skal benytte denne metode. Denne metode er også tvangsstyret af blæsere. Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. vil komme til at skulle anvende store blæsere, der vil være energikrævende, så i forhold til de andre iltningsmetoder, vil denne have et større el-forbrug. Benyttelsen af en kompressor virker som den mest enkelte metode at ilte råvandet på, der skal ikke bygges en helt masse, som man ville være nødt til med nogle af de andre metoder. Man kan også se på bilag 3 se, at prisen på en kompressor, der kan ilte ligger omkring de kr., dette kan man læse mere om i kapitel 6 Forslag fra Silhorko-Eurowater A/S. Efter samtale med vandrensningsfirmaet Silhorko-Eurowater A/S er det erfaret, at grundet størrelsen på anlægget ved Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. vil mange af metoderne ende med at fylde en masse, hvilke vil betyde, at man kan få pladsproblemer ved at benytte sig af metoderne iltningstrappe, iltningsbakke og bund-beluftning, så disse metoder vil kunne ende med, at man bliver nødt til at lave en tilbygning af værket. Ved at benytte sig af en kompressor, der modsat de andre iltningsmetoder ikke kræver den store plads. Ved en kompressor er der ikke den store Side 22 af 31

24 opsætning. Ud over dette har de to uafhængige virksomheder Silhorko-Eurowater A/S og Jysk Vandrensning A/S, der arbejder med at sælge vandrensningsanlæg til erhverv og private udtalt, at den bedste måde at ilte grundvandet på er ved at anvende en kompressor. 5. Filtrering af jern Kapitlet omhandler, hvorledes man foretager den egentlige udrensning af jern i grundvandet rent teoretisk foregår. Ligeledes kan man også læse, hvilke metoder man kan benytte sig af til selve filtreringen og som en afslutning på kapitlet vil der ligesom i det tidligere kapitel komme et forslag til, hvilken metode der er mest hensigtsmæssigt for Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. og, hvorfor de netop skal bruge denne løsning. 5.1 Teoretisk rensning af jern Fjernelsen af okkeren foregår ved, at man skiller jernpartiklerne fra råvandet (Leif Winther, 2010), hvorefter man så kan gå ind og filtrere jernpartiklerne fra. Der findes metoder, man kan benytte sig af, hvis filteret, man har valgt ikke har den ønskede effekt. Da jordlagene er forskellige alt efter, hvor man har sat sit rensningsanlæg op, kan det være svært at forudsige, hvor aggressiv, man skal være for at få den ønskede effekt (Leif Winther, 2010). Et eksempel på, hvad man kan gøre, hvis ens filter ikke rengøres ordentligt, er at man kan opsætte et reaktionsbassin, hvor råvandet opholder sig før det bliver ledt igennem filteret. Her får råvandet tid til kemisk at reagere på den tidligere iltning, så jernet har længere tid til at udfældes. Hvor meget råvandet skal renses for jern kommer helt an på den specifikke sammensætning af stoffer, som råvandet trækker med op fra undergrunden. Det er derfor svært at sige, hvor aggressiv Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. skal være ved det grundvand, som de pumper op. Her er man gå ind efterfølgende og tage prøver på vandet, man leder væk fra kraftvarmeværket. Fra Plan Energi er det oplyst, at grundvandet, som Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. anvender i deres jordvarmeanlæg, skal have en værdi af jernindholdet, der ligger under 0,5. Dette kommer fra en korrespondance med bestyrelsesmedlem Anders Bang Pilgaard. Denne kan læses på bilag Sandfilter En af de mest udbredte måder at rense vand for jern er at benytte sig af et sandfilter (Sørensen, 2002). Et sandfilter er dog ikke bare et sandfilter, der findes mange forskellige former for sandfiltre. Alt efter, hvor forurenet grundvandet er, skal man benytte sig af forskellige former for sandfiltre (Leif Winther, 2010). Et filters funktion er, at det går ind og tilbageholder partikler såsom jern og mangan. Fælles for sandfiltrene er, at de har et filtreringsmateriale, som man sender vandet igennem og alt efter, hvor store sandkornene er, jo bedre er filteret til at filtrere jern og mangan fra vandet. Side 23 af 31

25 Ved for store mængder af jern i grundvandet er det dog ikke nok kun at benytte sig af et enkelt filteringsmateriale, her er man nødt til at lede grundvandet gennem flere forskellige filtreringsmaterialer (Leif Winther, 2010). Et sandfilter skal rengøres efter et stykke tid alt efter, hvor meget jern, det skal fjernes. Dette kan gøres ved at sende vand omvendt igennem filteret, man lukker for tilførelsen af råvandet før man åbner for skyllevandet. Efter man har ledt vandet retur gennem filteret leder man returvandet hen i et skyllevandsbassin, hvor man så lader jernet bundfælde, man har et overløb, hvor det vand, der vil lægge sig oven på jernslammet vil løbe væk fra bassinet. Senere hen kører man så slammet væk. Denne metode for at rengøre et sandfilter kan styres ved hjælp af et SRO-anlæg, hvor man kan måle volumenstrømmen på råvandet. Volumenstrømmen vil med tiden blive mindre, når filtreret fyldes op, og man kan da sætte en minimal volumenstrøm, hvorpå filtreret så renses automatisk. Man kan også indstille skyllesystemet efter den vandmængde man pumper op. Ved at benytte sig af vandmængden må man også skulle se på sammensætningen af grundvandet, altså hvor meget jern, ammonium og andre lignende stoffer, der opholder sig i grundvandet, da man ved at anvende vandmængden, som man pumper op går ud fra, at man ved, hvor meget okker, der udfældes over en bestemt tidsperiode. Dette betyder, at der ikke er særlig mange driftsomkostninger ved denne rengøringsmetode. En fordel ved at benytte sig af et sandfilter er de forskellige størrelser på filtermaterialer, hvor man på den måde kan justere sandfilteret alt efter, hvor jernholdigt grundvandet er. Sandfiltre er delt op i åbne og lukkede filtre forskellen på de to er, at ved det åbne filter bruges tyngdekraften til at presse råvandet igennem, hvorimod man ved et lukket filter sætter et ekstra tryk på filteret. Derfor kaldes disse også for trykfiltre (Leif Winther, 2010), disse filtre bliver beskrevet i underkapitel 5.2 Luftfiltre. En ulempe ved filtre er den såkaldte filterkageeffekt. Denne effekt forekommer ved to-medie filtre, og efter man har skyllet filteret. Når man skyller filteret, så vil de fine sandkor lægge sig i toppen af filteret. Dette vil betyde, at det er alle de fine sandkorn, som grundvandet kommer hen til først, hvilket vil sige, at de fine sandkorn fanger alle jernpartiklerne. Disse jernpartikler samler sig på grund af trykket fra grundvandet oven på filteret, hvorpå grundvandet ikke længere kan løbe igennem filteret (Sørensen, 2002). Dette bevirker, at de største sandkorn mister deres virkning. De fine sandkorn opfanger alt slammet for hurtigt og i stedet for, at trykfaldet over filteret stiger proportionalt med tiden, så vil det ved en filterkage stige eksponentielt (Sørensen, 2002). Side 24 af 31