DW BIOFILTERS: Hvordan fungerer de mikrobiologiske processer i sandfiltre i drikkevandsbehandling?

Relaterede dokumenter
Vandressourcen. Hvordan produceres det sikre drikkevand? Fra grundvand til drikkevand. Drikkevandsbehandling

Ammoniumproblemer på danske vandværker

Ammoniumproblemer på danske vandværker overbevisende effekt af sporstoftilsætning

Ja! Grundvand Drikkevand. Kan vi rense os ud af problemerne? Kan vi rense os ud af problemerne? Hans-Jørgen Albrechtsen Professor, PhD, Cand.scient.

Fjernelse af pesticidet MCPP (mecoprop) ved traditionel vandbehandling

Bioremediering af pesticidforurenet drikkevand i sandfiltre på vandværker

INTER AQUA ADVANCE. Fremtidens Smolt Produktion Sunndalsøra Oktober 2014

Brug af brintperoxid i opdrætsanlæg

Monitering af sandfiltres driftstilstand

Biologisk rensning i recirkulerede opdrætsanl

Hvad er udfordringen. Lattergasudfordringer ved drift af deammonifikationsanlæg EUREAU 1

Drikkevand er den danske holdning til vandbehandling tidssvarende?

Ormebekæmpelse i vandværksfiltre

Sammenhæng mellem aktivitet af metanoksiderende bakterier, opformeret fra sandfiltre på danske vandværker, og nedbrydningen af pesticidet bentazon


Besøg. Fredensborgværket

MIKROBIEL NEDBRYDNING AF PESTICIDER I VANDVÆRKER OG PÅ AFVÆRGEANLÆG

METANFJERNELSE I VANDVÆRKER- UNDERSØGELSE AF MIKROBIEL VÆKST

OptiSand. MUDP-rapport

Research output: Book/Report Report Annual report year: 2017 Commissioned peer-review

Praktiske værktøjer til vurdering af filtres driftstilstand

Videregående vandbehandling i dag og i morgen - med særligt fokus på UV-behandling

Fjordbundens betydning for omsætningen af næringsstoffer

Har I overskridelser af ammonium og nitrit?

Prøvested : DGU C. Prøvedato : kl. 12:15. Prøvetager :

ANALYSERAPPORT /12 Udskrevet: Version: 1 Udtaget: Modtaget: Påbegyndt: Udtaget af: LAB/JBE

FREMTIDENS SMOLTPRODUKSJON. I n t e r A q u a A d v a n c e - I A A A / S

Erfaringer med Biocovers i Danmark

Fjernelse af grundvandsforurening med mikroorganismer fremtidens løsning på fortidens synder?

(02) NORMAL DRIKKEVANDSKONTROL

Kontrol af anlæg. Lektionens formål: At forstå de forhold, der er vigtige, når det handler om kontrol af CIP-anlæg

Københavns Energi. Disposition. Forarbejdet. Vandkvalitet. Pilotprojekt - Sandfilter. Delkonklusion. Pilotprojekt Blødgøring

TATION. Problemstillinger. Humus overset faktor i jordens potentiale. Other issues. Kulstof og jordens fuktioner. Hvad gør jordens kulstof for os?

Muligheder for optimering af nitrifikation og denitrifikation på Modeldambrug

OPI Projekt: Udvikling af en biologisk reaktor til rensning for pesticider. /Foto: Christian Nyrop Albers, GEUS/

Kilde: Civilingeniør Annelise Petersen, R. Dons' Vandanalytiske Laboratorium

Fra energineutral til klimaneutral

Monitering af sandfiltres driftstilstand

1006 ISO/IEC Analysemetode Undersøgelse af Enhed Resultat

(03+09) UDVIDET KONTROL + ORGANISK MIKROFORURENING

GRUNDFOS BIOBOOSTER. Decentral membranfilter-anlegg for avløpsvann. MBR -Cleaner water Greener environment

(03+09) UDVIDET KONTROL + ORGANISK MIKROFORURENING

HØFDE 42 RESULTATER FRA CYKLUS 1

Rodvækst og hvad betyder den for det vi høster?

(02) NORMAL DRIKKEVANDSKONTROL

The test can be performed on the following devices. In addition, the required cuvette and the absorption range of the photometer are indicated.

(05) BORINGSKONTROL. Smidstrup Vandværk Hågendrupvej 2 B 3250 Gilleleje DIREKTE UNDERSØGELSE

Serietest LCW 510 Klor/Ozon

Blødgøring af drikkevand. Juni 2016 Henrik Juul

Anvendelse af ren ilt på vandværket. Dansk Vand Konference 2014 Af Sonsoles Quinzaños. Indhold. Teknologi og udfordringer

Driftberetning. Klintholm Renseanlæg. Klintholm Renseanlæg Hvilestedvej Borre

Integration of geological, geophysical and contaminant data for contaminated site investigation at Grindsted stream

Verifikation af vandteknologier

(03+09) UDVIDET KONTROL + ORGANISK MIKROFORURENING

The test can be performed on the following devices. In addition, the required cuvette and the absorption range of the photometer are indicated.

Pollution from shipping in Denmark

Chr. Graver cand. scient. biologi

28 April 2003 Retrospective: Semicore Visit

Driftsresultater fra fremtidens energiproducerende renseanlæg i Egå. Dansk Vand konference. Det overordnede mål. 8.

Rødsand laboratoriet et samarbejde mellem KU, Femern & DHI

Lattergas som drivhusgas? Lattergas og den globale N kredsløb! Lattergas og biologisk spildevandsrensning: N fjærning!

(03+09) UDVIDET KONTROL + ORGANISK MIKROFORURENING

Tilbudspris Analyseprogram NPO

(03+09) UDVIDET KONTROL + ORGANISK MIKROFORURENING

Small Autonomous Devices in civil Engineering. Uses and requirements. By Peter H. Møller Rambøll

Gevinst ved udrådning ved højere temperaturer

Effekter og økonomiske konsekvenser ved afsaltet havvand til drikkevandsformål

Stoftilbageholdelse i våde regnvandsbassiner LIFE Treasure projektet

Temadag om hospitalsspildevand, vandeffektivitet og vandteknologi OPI Herlev Hospital. Jakob Søholm Grundfos BioBooster

HPLC Precolumns With the partnership of Teknokroma

Teknologiudredning Version 1 Dato: Side 1 af 5. Kombineret kemisk og biologisk luftrensning

Kvalitetskrav til drikkevand Fysiske og kemiske parametre Eurofins

Fra gennemstrøms-teknologi via genbrug af vand til anvendelse af recirkuleringsteknologi. Bjarne Hald Olsen, Adm. Direktør i Billund Aquaculture

(05) BORINGSKONTROL. Vig Lyng Vandværk Ærtemosevej Vig DIREKTE UNDERSØGELSE *

Lake Relief TM. - effekter på trådalger, næringsindhold og dyreliv august 2007

Klimaforandringerne i historisk perspektiv. Dorthe Dahl-Jensen Niels Bohr Institute, University of Copenhagen

Test din viden E-forløb

Gødningslære A. Faglærer Karin Juul Hesselsøe

Hudevad P200. Technical datasheet

Driftsresultater fra fremtidens energiproducerende renseanlæg i Egå. Dansk Vand konference

Gør jorden let at bearbejde. Lars J. Munkholm Institut for Agroøkologi Aarhus Universitet

On-line sensorer hvad sidder der ude i vandforsyningerne, og hvad ser vi?

Lokal rensning af vejvand med skivefilter

Ikast Vandforsyning Kildevej Ikast 8. juni 2017

(05+09) BORINGSKONTROL + ORGANISK MIKROFORURENING

SPILDEVANDSLOSNINGER. Samletank Nedsivningsanlæg Minirenseanlæg Biologisk Sandfilter Pileanlæg Beplantet filter Rodzoneanlæg Biofilter Pumpestationer

Postulerede effekter TiO 2. Selvrensende og NOx Opsugende overflader Fup eller Fakta? TiO2 Lotus-effekt

Energiproduktion Det energiproducerne anlæg ikke bare et fremtidsscenarie. VandCenter Syd ønsker at være CO2 neutral gerne i 2014

Optimering af okkerrenseeffekten i vinterperioden

Recipient og Sundhed. -Kvantitativ evaluering af vandkvaliteten og sundhedsrisiko ved overvømmelser i Danmark

Bassiner og effektiv fosforfjernelse. Sara Egemose, Biologisk Institut, SDU

Oddesund Nord Vandværk

Status for modellering af vand og varmestrømning

Rapporten må kun gengives i uddrag, hvis laboratoriet har godkendt uddraget. Resultatet gælder udelukkende for den analyserede prøve.

Damme - Askeby Renseanlæg

Dobbeltporøs Filtrering

NoNewBAM. Christian Nyrop Albers, Ole Stig Jacobsen, Annette Elisabeth Rosenbom, GEUS, Department of Geochemistry

RIGHT SOLUTIONS RIGHT PARTNER

Driftberetning. Damsholte Renseanlæg. Damsholte Renseanlæg Sivvej Stege

2. Spildevand og rensningsanlæg

Transkript:

DW BIOFILTERS: Hvordan fungerer de mikrobiologiske processer i sandfiltre i drikkevandsbehandling? Hans-Jørgen Albrechtsen, Arda Gülay, Carson Lee, Karolina Tatari, Katie Lin, Sanin Musovic, Phillip J. Binning, Barth F. Smets, Rasmus Boe-Hansen, Peter Borch Nielsen DANSK VAND KONFERENCE 213 19-2. November 213 Radisson Blu Scandinavia Hotel, Aarhus

DW Biofilters Sustainable drinking water treatment biological filter De rigtige mikroorganismer for optimal drift af biologiske hurtig sandfiltre Hvem er der brug for? Er de rigtige tilstede? Er de OK? Har de udækkede behov? Kan vi forudsige deres opførsel?

(Biologiske) Processer i hurtig sandfiltre CH 4 + O 2 CO 2 + 2H 2 O H 2 S + O 2 SO 2-4 + 2H+ Fe 2+ +.25 O 2 + 2.5 H 2 O Fe(OH) 3 + 2H + NH + 4 + 2 O 2 NO - 3 + H 2 O + 2H + Mn 2+ +.5 O 2 + H 2 O MnO 2 + 2H + CH 2 O (AOC) + O 2 CO 2 + H 2 O Xenobiotics (e.g. pesticides) + O 2 CO 2

Nitrifikation NH 4 AOBs NO 2 NOBs NO 3.5 mg/l.1 mg/l 5 mg/l

Kontinuert monitoring - men ind - ud

Dybdeprofiler

Depth (cm) Dybdeprofiler.13 mg/l NH 4+ -N NH4 + -N (mg/l)..4.8.12.16. 1 2 3 4 5 6 Filter depth (m).1.2.3 7.4.5.6.7 < D.L. NH 4+ -N

Laboratorieskala kolonner

Laboratorieskala kolonner 1*Increase 5*Increase Steady-statestate 2.5*Increase Influent NH 4 + loading rate Effluent NH 4 + (mg/ L) 1..8.6.4.2. 24 NH4 + effluent NH4 + loading rate 25 48 49 5 51 72 73 74 75 96 168 169 17 171 172 173 192 193 14 12 1 8 6 4 2 Volumetric loading rate (g NH 4 + -N/ m 3 packed sand/ h) Time (h) Tatari K., Smets B., Albrechtsen H.-J. A novel bench-scale column assay to investigate site-specific nitrification biokinetics in biological rapid sand filters. Water Research, 213. 47(16): p. 638-6387.

Ammoniumfjernelse i filtre med forskellig effektivitet Udløbskoncentration Islevbro WW2 - Østlinie WW2 - Vestlinie Removal rate Effluent NH4 + - N (mg/ L) (g NH4 + -N/ m 3 sand/ d) 1. 1. 1..8.8.8.6.6.6.4.4.4.2.2.2... 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Loading rate (g NH4 + - N/m 3 sand/ d) Loading rate (g NH4 + - N/m 3 sand/ d) Loading rate (g NH4 + - N/m 3 sand/ d) 3-1 -1 cm cm 3 3 2-3 2-3 cm cm 35-5 35-5 cm cm Influent 2 2 2 1 1 1 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Loading rate (g NH4 + - N/ m 3 sand/ d) Loading rate (g NH4 + - N/ m 3 sand/ d) Loading rate (g NH4 + - N/ m 3 sand/ d)

Bakterier NOB s AOB s Totalt antal bakterier

Celle-specifik aktivitet Cell specific activity(g NH4 + -N/cell/d) 1.6x1-11 1.2x1-11 8.x1-12 4.x1-12 -1 cm 2-3 cm 2-35 cm Increase 6.4 times 1.6x1-11 1.2x1-11 Increase 2.3 times 8.x1-12 4.x1-12 36 9 181 342 35 88 175 35 1.6x1-11 1.2x1-11 8.x1-12 No increase 4.x1-12 35 88 175 35 Loading rate (g NH4 + -N/m 3 /d) Loading rate (g NH4 + -N/m 3 /d) Loading rate (g NH4 + -N/m 3 /d)

Pilotskala kolonner

Ammoniumfjernelse - load og flowrate 4. NH 4 -N load removed [g NH 4 -N m -3 h -1 ] 3.5 3. 2.5 2. 1.5 1..5 1:1 removal Nitrification capacity of the filter 3.9 m h -1 7.8 m h -1. 2 4 6 8 1 12 Volumetric NH 4 -N loading rate [g NH 4 -N m -3 h -1 ] NH 4 -fjernelse er en funktion af loading rate - hverken indløbskoncentration eller flowrate alene

Kontinuert forhøjet NH 4 load (1 mg/l) 6.5 NH 4 removal rate Ammonium fjernelse øges Total nitritfjernelse øges, men udløbskoncentration af nitrit øges også Volumetric removal rate [g N m -3 h -1 ] 5 4 3 2 1 NO 2 removal rate Eff. NO 2 5 1 15 2.4.3.2.1. Effluent NO 2 -N [mg L -1 ] Days after start

Kontinuert forhøjet NH 4 load 2 23 days 2 Start After 23 days Depth [cm] 4 6 Start Depth [cm] 4 6 8 8 1..2.4.6.8 1. NH 4 -N [mg L -1 ] 1 8e+6 1e+8 2e+8 3e+8 4e+8 AOB [cell copies per gram dww sand]

Tilsætning af PO 4 Effekt på NH 4 -fjernelse ved forøget NH 4 - tilsætning Hurtig forøgelse af raten ved tilsætning af PO 4 Øjeblikkeligt respons Over tid samme opnås samme rate uden PO 4 - tilsætning Volumetric removal rate [g NH 4 -N m -3 h -1 ] 5. 4.5 4. 3.5 3. 2.5 2. 1.5 No PO 4 addition PO 4 addition 1. 5 1 15 2 Days after start

Hvorfor stratificering? Islevbro fuldskala NH4 + -N (mg/l)..4.8.12.16. Filter depth (m).1.2.3.4

Hvorfor stratificering? Islevbro fuldskala NH4 + -N (mg/l)..4.8.12.16. Filter depth (m).1.2.3.4 Marbjerg fuldskala

Stratificering Removal rate g NH 4 + -N/m 3 /d 12 1 8 6 4 2 Nitrifikationsrate Applied loading rate 35 g NH4 + -N/m 3 /d Applied loading rate 35 g NH4 + -N/m 3 /d 57 1 389 456 Mass coating Kg/m 3 Calculated biologically available surface area (m 2 /m 3 ) Overfladeareal af sand 1.2x1 4 5x1 7 BET specific surface area (m 2 /m 3 ) Calculated specific surface area (m 2 /m 3 ) 1 4 4x1 7 8.x1 3 3x1 7 6.x1 3 2x1 7 4.x1 3 1 7 2.x1 3 57 1 389 456 Mass coating (kg/m 3 ) BET estimated surface area (m 2 /m 3 )

Porestruktur af sandkorn fra toplag 5 µm 2 µm Små porer (1-4 µm) homogen fordeling Ingen store og dybe revner 3 µm

Pore structure of sand grains from top layer Pictures from Scanning Electron Microscope (SEM) with high vacuum. 5 µm 2 µm 3 µm Mineral coatings are mainly composed of small pores (1-4 µm), which are homogeneously distributed inside the mineral coatings. Deep and big cracks were not detected. Structures, like organic remainings, were observed inside the pores and speculated as encrusted cells and bioproducts.

Konklusion Værktøjskasse dybdeprofil i fuldskalafiltre ratebestemmelse, aktive lag pilotskala kolonner manipulation, optimering laboratoriekolonner dybdespecifikke undersøgelser kvantificering af specifikke aktive bakterier Load (= C x Q), styrer hastigheden ikke flow eller koncentration alene Øget NH 4 load øget fjernelseshastighed, flere nitrificerende bakterier pas på nitritkoncentration i udløb P tilsætning Stratificering mineral coating og specifikke overfladeareal vigtigt

Mere info www.dwbiofilters.dk