Blødgøring af drikkevand Kalkreduktion Adoptering af pelletmetoden (Crystalactor ) til danske vandværker Store Heddinge Vandværk Danske Vandværker Region Øst 13. Marts 2018 23 sider
Fordele ved at blødgøre drikkevand Beskyttelse af husholdningsapparater Færre reparationer og vedligeholdelsesopgaver Mindre forbrug af sæbe og vaskepulver Blødt vand er godt for huden Blødt tøj efter maskinvask Forbruger Vandværk Færre ressourcer på vandbehandling Samfund Beskyttelse af ledningsnettet Mindre energiforbrug / CO₂-udledning Mindre energiforbrug for fjernelse af fosfor fra spildevand
Kloge rapporter om besparelse med blødt vand Den reel besparelse i en husholdning er estimeret til ca. 4-7 kr. pr. m 3 COWI: Central blødgøring af drikkevand. Miljøministeriet, Naturstyrelsen, (2011). COWI DELOITTE: Samfundsøkonomisk analyse af central blødgøring af vand på Forsyning Ballerups værker konsekvenser for husholdninger (2016). DELOITTE
Direkte besparelser ved blødgøring? Vaskemiddel 1. Data fra DANVA viser, at imens en gennemsnitsfamilie (2,15 personer) bruger 84 m³ vand pr. år, en familie med 3 børn bruger til sammenligning 170 m³ vand pr. år 2. Med et vaskeforbrug for en familie med 3 børn på ca. 5-6 gange om ugen eller 300 gange om året, opnås flg. besparelse alene på tøjvask: Vaskemiddel OMO Ariel Pris (kr./l) 13,33 34,95 Hårdt vand Dosering [ml] 100 80 Pris pr. vask [kr.] 1,33 2,8 Blødt vand Dosering [ml] 50 50 Pris pr. vask [kr.] 0,67 1,75 Besparelse med 300 vaskeforbrug om året [kr.] *) 199 315 Ekstra gennemsnitlig vandregning (blødgøring for 1.5 kr./m³) 255 *) Besparelse her er alene på tøjvask. Herudover er der en besparelse på længere levetid på hårde hvidevarer, mindre forbrug på sæbe, rengøringsmidler, m.v.
Vaskemiddel dosering [%] Besparelse på vaskemiddel kontra blødgøringsmetode 100 80 60 40 20 0 Metode Ingen Ultralyd, magnet Hårdhed efter proces Besparelse per familie Vaskemiddel dosering 0 Elektrolytisk Pelletmetoden Ionbytning eller membranfiltering Ingen Ultralyd, Magnet Elektrolytisk Pellet metod Ionbytning, Membran Hårdhed 18-20 dh Hårdt > 14 dh Ingen reduktion i vandets hårdhed Middel hårdt 8 14 dh Begrænset reduktion af calcium Blødt < 8 dh Mulig at fjerne ca. 90% af calcium Mulig at fjerne alt calcium og magnesium 250 200 150 100 50 Besparelse per familie [kr./år]
Blødgøring - vurdering ved forskellige aktører Vandværk Forbrugere Kommune Økonomi: Anlæg pris Drift omkostning - vandværkspasser Vandspild = omkostninger Kalk produkt = omkostninger Operatøransvar, anlæg, drift, automatisering (2,5 timer/uge) Bygningshøjde og -areal Vandkemi: Produceret vandkvalitet Vandkvalitet vedr. blanding fra boringer og med vand fra andre vandværker Vandprisen kontra besparelsen Smag Sundhed Tilladelser for blødgøring (videregående vandbehandling) Sundhed Sikkerhed
Problemer med sundhed? Pelletmetoden = calcium REDUKTION - ikke FJERNELSE Kilder til calcium i kosten Konsekvens i forbindelse med behandling af drikkevand ved pellet metoden: Hård vand Blødt vand Koncentration af calcium [mg/l] 120 40 Mælkeprodukter Ost Drikkevarer Brød og korn Grønsager Frugt Anbefalet daglig indtagelse af drikkevand i forhold til optagelse af calcium (16% af 800 mg/dagligt) og koncentration i drikkevand 1 L 3 L Kartofler Kød Fisk Æg Juice Sukker og slik Anbefalet dagligt calciumindtag er 800 mg/dag for voksne http://altomkost.dk/fakta/mad-og-drikke/foedevarer/maelk-og-ost/kildertil-calcium-i-kosten/ I gennemsnit indtager en voksen person 7-10 l vand/dag igennem måltider og drikkelse
Hvad med smag? Afkalket vand og kildevand Parameter Kalcium [mg/l] Magnesium [mg/l] Bikarbonat [mg/l] Hardhed [dh ] Pris [kr./m 3 ] Kildevand Vand Grand Prix 2014 Egekilde Aqua D OR ARWOS, Aabenra Blødgøring med pelletmetoden Før Efter 57 36 70-77 100-120 40-50 - 3 5-7 18-25 16-23 310 120 180-200 330-350 250-300 8 6 10-11 20-22 10 7.000 1.100 16 16,25 18
Natriumhydroxid (NaOH, E 524) i fødevarer og håndteringen på vandværket NaOH bliver brugt i dag i: - Margarine - Marmelade - Syltetøj - Øl - Sirup / sukkerprodukter - Kakao & chokolade - Pulverkaffe - Pulverte - Kager og bagværk (wienerbrød) - Flødeboller NaOH håndtering på vv: - Ekstra sikkerhedsudstyr: sikkerhedstøj og nødbruser - Opbevaringstank: med dobbeltbund og føler
Sammenligning af pelletmetoden med andre tilgængelige kalkreduceringsmetoder Pellet - metoden Ionbytning Membran (omvendt osmose) Sundhed Magnesium fjernelse 0 - -- Natrium + ++ -- Anlæg og drift Bygningshøjde 7m 3m 2m Energi kw/m³ 0,03 0,05-0,07 0,25-0,34 Vandspild <1% 3-5% 11-20% Andre Kemikalie-forbrug Natronlud/CO 2 Meget salt Antiscalant, syre, base Biprodukt Pellets (kalk) Meget saltvand Saltvand Skal bruges UVanlæg Kan fjerne kalium og pesticider Forklaring: Rød: udfordrende, Gul: acceptabelt, Grøn: positivt
Blødgøringsmetoder vurdering for eksempel Årlig produktion 195.000 m 3 Nuværende hårdhed 22 dh Ønsket hårdhed 8 dh Kost af produceret vand [kr./m 3 ] 5 4 3 2 1 Anlæg pris Drift kost Spildevand 0 Pelletmetoden Membran Ion-bytning
Pelletreaktor princippet (Crystalactor )
Hvorfor pelletmetoden? Den mest lovende teknologi for central blødgøring af drikkevand (mindste energiforbrug og dermed CO₂-emission) Anlæg: Nemt at køre og styre Minimum forureningsrisiko Bevarer gode mineraler Kalkpiller, let håndterbar Pris, indkøb af anlæg Pris, salg, vandprisen Udfordringer: vtilladelser vbygningshøjde vdrift / styring / økonomi vjævn produktion (i dag = ok)
Projekt Store Heddinge Vandværk: Beslutningsvejen 1. juni 2017: Opstart af produktion 2015/2016: Implementering af forsøgsanlæg på Store Heddinge Vandværk. Udarbejdede et færdigt løsningsforslag til adoptering af teknologien til dansk grundvand Ja Nej 15. september 2016: Ekstraordinær generalforsamling. 99 stemte for blødgøring og 73 stemte imod 2014: besøg i Holland og opstart på samarbejde med hollandske rådgiver Royal HaskoningDHV (Crystalactor teknologi) med mere end 20 års erfaring vid
Erfaringer med blødgøring pellet- metoden (Danwatec) i Danmark 2014: opstart: besøg på Hollandsk vandværk med fungerende pelletreaktor og samarbejde med hollandsk rådgiver, Royal HaskoningDHV (Crystalactor teknologi), mere end 20 års erfaring 2015: implementering af forsøgsanlæg på Store Heddinge Vandværk - Teori / praksis over 2.400 m³ behandlet vand - Dokumenteret vand- og kalkpelletkvalitet 2016: Udarbejdet færdig løsningsforslag for: - Adoptering af teknologien til dansk grundvand - Håndtering af overskudsmateriale pellets - Myndighedskrav til håndtering af tilsætningsmaterialer Forår 2017: Startet fuld-skala anlæg
Oversigtsdiagram for Store Heddinge
Produceret vandkvalitet Før Kemi i blødgøringsprocessen Efter Hårdhed[ dh] 22 8 (+/-1 ) ph 7,2 8,0 Konduktivitet [ms/m] 81 71,3 Ca [mg/l] 120 35 Na [mg/l] 16 89 Kim 22 [CFU/ml] <1 2 Kim 37 [CFU/ml] <1 <1 Turbiditet [FTU] 0,28 0,25 Fe [mg/l] <0,01 0,06 Ammonium [mg/l] <0,02 <0,02 Nitrit [mg/l] <0,002 <0,002 Se selv resultater på GEUS/Jupiter databasen Fjernelse af jern i processen Fe [mg/l] 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Raw water Reactor Aeration tower Primary filter Korrosion: Vejledning om metalliske materialer til vandinstallationer (Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen Nr 12 2005) Krav til vandkemi Blødt vand 100 mg/l < [HCO3-] < 300 mg/l 270 ok ([Cl]+2[SO4])/[HCO3-] < 1 0,77 ok [Ca2+] > 20mg/l 50 ok ph > 7 7,7 ok
Restprodukt: kalkpiller Mængde - eksempel Årligt vandproduktion: 200.000 m³ Råvand, hårdhed: 22 dh Blødgjort vand, hårdhed: 8 dh Sand forbrug: Årligt kalkproduktion (CaCO3): Ca. 0,6 t/år Pr. m³: 215 g Kalkpiller beregn selv Total: ca. 45 ton/år!" dh $%& dh (& 17,9 1000 [*+] Kemisk kvalitet Enhed Piller fra råvand Piller Fra rentvand Magnesium % 0,3 0,3 Calcium % 29,9 35,1 Jern % 0,3 0,0 Strontium % 2,7 3,0 Barium % 0,125 0,125 Kopper % 0,010 0,025 Zink % 0,035 0,035 Afsætning af kalkpellets (godkendt): ægproduktion (konv. landbrug) surhedsregulering af landbrugsjord 200.000 22 10 17,9 1000 42.960 *+
Fakta fra pelletreaktor på Store Heddinge Vandværk Reaktordesign Nemt processtyring Minimum forureningsrisiko Bevarer de gode mineraler Kalkpiller, let håndterbar Forbrugsvariationer Vandspild Pris, salg, vandprisen En høj reaktor er mere effektiv, men 7 m er tilstrækkelig. Reaktor adapteret til danske forhold (højde, modular design, PMMA-reaktor (gennemsigtig - som option) Danwatec software for processtyring med ph-målere og trykmålere Ingen brug af UV-anlæg Fjerne kun calcium og lidt magnesium Kalkpiller som landbrugsmateriale Anbefalet af landbrugsrådgivningen VKST og SEGES Vandproduktion kører i batch på 4-6 timer Faktisk vandspild: konstant <0.25% (kun når der fjernes pellets men vandet kunne genbruges) Derudover: reduceret forbrug af skyllevand (ca. 0.4 mg/l af jern som bliver fjernet i reaktoren) Anlægspris starter med 3 mio. kr. (1,75 kr/m³)
Facebook Kundernes erfaringer (Store Heddinge) Glad for forandringen, savner ikke det stive vasketøj, Kalkpletter på alt og kalklaget i elkedlen Nej-stemmer: Klage om natronlud i taphane (ikke set i vandprøverne) Hvorfor middelhårdt og ikke blødt vand med 8 dh? Skift i smagen fladt vand Facebook Facebook TV-Øst
Implementering af kalkreduktion på jeres vandværk hvordan? Aktivitet Ansvarlig Måned 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Valg af kalkreduceringsmetode (baseret på økonomi, forhold omkring driftform og sikkerhed). Muligvis brug af testanlæg over 1-3 måneder Fuldmagt / generalforsamling Ansøgning 1 4 uger (Danwatec kan hjælpe med ansøgningen) Sagsbehandling (op til 8 måneder!) Vandværket & Danwatec (rådgiver) Vandværksbestyrelsen & forbrugerne Vandværker & Danwatec (rådgiver) Kommune, Danwatec & vandværksbestyrelsen Godkendelse Bygning af anlæg: 3-6 måneder Opstart af kalkreduceringsanlæg: 1-3 måneder Danwatec (entreprenør) Danwatec (entreprenør) & vandværket
Hvad kan Danwatec hjælpe med Valg af metoden Beregninger Oversættelse Ansøgning Konstruktion og opførelse
Spørgsmål?