Indlæg ved DEG temadag Vandrensning november Desinfektion af recirkuleret gødningsvand med UV-lys Claus Christensen.

Relaterede dokumenter
DESINFEKTION AF VAND MED UV

UV Desinficeringsapparater

I dette nyhedsbrev forsætter vi hvor vi slap i det forgående, hvor vi havde følgende spørgsmål

Dagens program. Hvilke skadegørere skal der renses for Løsninger til vandrensning. Samspil mellem metoder biologisk balance og vandrensning

Naturlig Desinfektion:

System Komponenter. Vakuum stationer, Central filter systemer, Vacuum beholdere & Rørløsninger

Arbejdet på kuglens massemidtpunkt, langs x-aksen, er lig med den resulterende kraft gange strækningen:

Teoretiske Øvelser Mandag den 13. september 2010

Hvornår er en varmebehandling sikker?

Teknologisk Institut Side 1 af April HCN

Måling af turbulent strømning

Bilag til Kvantitativ bestemmelse af glucose

Varmebehandling. Tina Beck Hansen. FVST, Kødspecialiseringskursus, 3. november 2015

SOLFANGER MED ANTIREFLEKSIONSBEHANDLET GLAS

Baggrund. Specifikationer. Ansøgning om fast brug af UV-anlæg.

Abena Skincare. Hygiene- og hudpleiesystem

LAD NATUREN KOMME INDENFOR

Teknisk anvisning for marin overvågning

Varmebehandling. Tina Beck Hansen. FVST, Kødspecialiseringskursus, 7. maj 2014

Bestemmelse af kroppens fysiske tilstand

Montage, drift og vedligeholdelsesvejledning TX 35A

Tilladelse til UV-belysning af drikkevand

Armatec reduktionsventil Reduktionsventil G4

Stort potentiale i filtrering af teknisk vand

SOLVARMEANLÆG FORÅR 2010

Desinfektion - overordnet set

UV-TEKNOLOGI TIL DESINFEKTION AF VAND

Skråplan. Esben Bork Hansen Amanda Larssen Martin Sven Qvistgaard Christensen. 2. december 2008

Hej XXXXX Rigtigt godt emne da der er flere parameter i dette spørgsmål som der skal tages stilling til.

1. Nærværende tilladelse er kun gældende 4 måneder fra ibrugtagning af det ansøgte UV-anlæg.

Outrup Vandværk Strandvejen Outrup. Teknik og Miljø. Bytoften 2, 6800 Varde

Optisk gitter og emissionsspektret

DRYDEN AQUA DAISY+ RENERE END DRIKKEVAND. I Besparelse på vandrensning I Mindre kemi I Filter og pumpe skal passe til din pool

2.0.0 Illustrationer Indhold

Opgaver i solens indstråling

Astronomernes værktøj

Side 2 af 7 Identifikation af kunstmaterialer ved IR prvi 40-16:1998 Provisorisk prøvningsmetode Marts 1998 Vejdirektoratet Vejteknisk Institut

SKYDESPJÆLD FOR VÆGMONTAGE

Betydning af erstatning af DS metoder med EN metoder - Farvetal

DETTE OPGAVESÆT INDEHOLDER 5 OPGAVER MED IALT 11 SPØRGSMÅL. VED BEDØMMELSEN VÆGTES DE ENKELTE

BILAG I. Ikke-kohærent optisk stråling. λ (H eff er kun relevant i området nm) (L B er kun relevant i området nm)

UV-anlægget skal være installeret med en prøvehane på hver side af UV-behandlingsanlægget, så der kan udtages analyser før og efter UV-anlægget.

Drikkevandssediment en kilde til bekymring?

Dansk Vand Konference 2010

Laboratorieøvelse Kvantefysik

Betydning af erstatning af DS metoder med EN metoder - Bestemmelse af uklarhed (turbiditet) Miljøstyrelsens Referencelaboratorium

Rapport. Optimal brug af ressourcer i den sorte ende Forsøg med recirkulering af vand i hårstødere. Hardy Christensen og Vinnie H.

LYS, SUNDHED og ÆLDRE - OM LYSKVALITET OG MÅLINGER

Træbeskyttelse med lang holdbarhed

VIGTIGT - Korrektion vedr. medicinsk udstyr Brilliance CT-systemer og Gemini- og Precedence-systemer, der anvender Brilliance CT

Materiale 1. Materiale 2. FIberIntro

Kvantitativ bestemmelse af reducerende sukker (glukose)

LEGO Energimåler. Sådan kommer du i gang

Måling af niveau med mikrobølgeteknologi radar og guidet radar.

BIN-X System. BIN-X DGT Invest ApS Møllevej 9, K Nivå T:

Fysik 2 - Den Harmoniske Oscillator

Bekendtgørelse om svømmebadsanlæg m.v. og disses vandkvalitet

Viega Combi PB. Nemt og sikkert.

Studieretningsopgave

Produktinformation og brugervejledning

Forsøg til Lys. Fysik 10.a. Glamsdalens Idrætsefterskole

Opholdstidsfordeling i Kemiske Reaktorer

FORLÆNGELSE AF TILLADELSE TIL UV-ANLÆG PÅ SJÆLSØ

Fluorescens & fosforescens

SolarZone Autofilm Prøvebog AUTOSOLFILM

KØBENHAVNS UNIVERSITET NATURVIDENSKABELIG BACHELORUDDANNELSE

MicroShade. Type: MS-A. Datablad. Progressiv solafskærmning

Miljø og Teknik. Orientering til ejere af private brønde og boringer om kommunens tilsyn med drikkevandskvaliteten

Bestemmelse af stofdispersion

Vandfiltrering Point-of-use filtrering - den helt sikre løsning Medical Pat. pend.

Dåstrup Vandværk A.m. Funktionsbeskrivelse.

ALARM & MELDINGER. SIESTA i TS. Fremkommer når absorberen ikke har været monteret på patientsystemet i mere end 30 sek.

Rapport Vurdering af varmebehandling i inhomogene produkter

Gravesen Elektronik ApS

Varekatalog for filter

Vurdering af hygiejniseringseffekten af nedsivning af viral hæmorrhagisk septikæmi virus (VHSV) under eksperimentelle forhold.

Bestemmelse af dispersionskoefficient ved sporstofforsøg

PRODUKTINFORMATION OG BRUGERVEJLEDNING ARBEJDS METODER: EMBALLAGE. 24/08/2016/tg 53071/53084

Hvor varmt bliver der i bilen

Kvalitets ensileringsmiddel til forbedring af den aerobe stabilitet i majs, kornhelsæd og græs ensilage

NOx-reduktion med SCR v / Allan S. Jakobsen

1. Fakta om drikkevand 2. Vand og geologi 3. Kalk og kridt 4. Grundvand 5. Drikkevand 6. Overvågning og forurening

VENTILATIONSVINDUER SOM TEKNOLOGI. Christopher Just Johnston ErhvervsPhD-studerende ved NIRAS og DTU

DIFFERENTIALREGNING Hvorfor er himlen blå?

Bremseventiler - hvor skal blenden sidde

Anvendelse af matematik til konkrete beregninger

Inspektion af overflader

En sumformel eller to - om interferens

Bakteriefrit vand. Point-of-use filtrering - den sikre løsning. Stop Legionella

Verniers spektrofotometer SPRT-VIS USB 650

Midlertidig tilladelse til udvidet vandbehandling med UV-belysning af afgangsvandet fra Manna Vandværk.

Rettevejledning til Eksamensopgave i Makroøkonomi, 2. årsprøve: Økonomien på kort sigt Eksamenstermin 2002 II. (ny studieordning)

Ikast Vandforsyning Kildevej Ikast 8. juni 2017

DRIKKEVANDSKØLERE MED GRØN SAMVITTIGHED OG SUND ØKONOMI

DETTE OPGAVESÆT INDEHOLDER 6 OPGAVER MED IALT 11 SPØRGSMÅL. VED BEDØMMELSEN VÆGTES DE ENKELTE

Randers Kommune. Orientering til ejere af private enkeltboringer og brønde om kommunens tilsyn med drikkevandskvaliteten

Rapport Projekt vedrørende erhvervsudvikling inden for det primære jordbrug og inden for forarbejdning i fødevaresektoren.

Varekatalog for filter

Betydning af erstatning af DS metoder med EN/ISO metoder

Når strømstyrken ikke er for stor, kan batteriet holde spændingsforskellen konstant på 12 V.

Transkript:

Indlæg ved DEG temadag Vandrensning 2 26. november 1998 Desinfektion af recirkuleret gødningsvand med UV-lys Claus Christensen Desinfektion af drikkevand med UV-lys er en anerkendt metode til at reducere kimtal uden brug af tilsætningsstoffer og uden at ændre vandets sammensætning i øvrigt. Hvis UV-apparatet udføres optimalt er det desuden en simpel og prisbillig metode, der kræver minimal vedligeholdelse. Reaktorudformning Den mest almindelige reaktor til UVdesinfektion er opbygget som vist på Figur 1: En UV-lampe, er placeret i et dykrør af kvarts, der tillader lampens kortbølgede UV-C stråling af passere. Dykrøret er placeret koncentrisk i et reaktorrør. Vandet, der skal behandles strømmer igennem reaktoren i det ringformede tværsnit mellem dykrør og reaktorvæg. Reaktor vessel Quarz sleeve Linear UV-lamp rr rh L r Water flow Figur 1: Simplificeret model af fotoreaktor Forudsætningen for at desinfektionen bliver tilstrækkelig effektiv er, at alt vandet udsættes for den nødvendige rumbestråling. Størrelsen af den nødvendige rumbestråling omtales nærmere i afsnittet dimensionering. Rumbestrålingen H måles i J/m 2 og den beregnes af ligningen H = E dt hvor E er rumbestrålingsstyrken målt i W/m 2. Rumbestrålingsstyrken afhænger af den samlede UV-effekt fra UV-lampen afstanden fra lampen transmittansen af vandet i reaktoren På Figur 2 er E vist som funktion af afstanden fra lampen ved forskellige transmittanser. (Radius af dykrøret r h = 14 mm)

120 100 Irradiance [W/m 2 ] 80 60 40 1 0,98 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 20 0 14 34 54 74 94 114 134 Distance from lamp center [mm] Figur 2: Bestrålingsstyrke som funktion af reaktor radius og vand transmittans τ(10) UV transmittansen τ(10) (målt i 10 mm kuvette) vil for drikkevand normalt være mellem 0,9 og 0,98. Transmittansen for recirkuleret procesvand med større indhold af opløste stoffer vil typisk være mindre. Vi har således målt transmittansværdier fra 0,45 til 0,55 i recirkuleret gødningsvand i to gartnerier efter filtrering med 100 µ disk filter. Mange stoffer absorberer UV-C lys kraftigt, selv om synligt lys passerer næsten uhindret. Det betyder, at man ikke kan skønne transmittansen for UV med øjet. Det er nødvendigt at benytte et spektrofotometer med UV-lys ved bølgelængden 254 nm. Det fremgår af kurverne at bestrålingsstyrken falder kraftigt med afstanden, specielt når transmittanserne er lave. Det er imidlertid vigtigt at bemærke, at den samlede UV strålings effekt ikke falder nær så kraftigt. Figur 3 viser således, at effekten er helt uafhængig af afstanden ved transmittansen 1. Dette er naturligvis kun en teoretisk mulighed, men det ses, at ved τ(10)=0,9 vil ca. 70 % af effekten være til stede ved reaktorradius 50 mm mod kun 40% ved reaktorradius 100 mm. Størsteparten af den strålingseffekt, der rammer reaktorvæggen vil gå tabt, højst 30% vil blive reflekteret. Derfor vil en reaktor med radius 100 mm udnytte UV effekten næsten dobbelt så godt som en reaktor med 50 mm radius, dersom vandet har transmittansen 0,9. Har vandet lavere transmittans vil det være tilstrækkeligt at benytte en reaktor med mindre radius. En anden vigtig parameter i beregning og dimensionering af en UV reaktor er strømningsmønsteret. Hvis man forestiller sig en UV-reaktor med plug-flow altså en strømning hvor den enkelte vanddel bevæger sig med gennemsnitshastighed langs en linie parallelt med reaktoraksen, da vil de vanddele, der bevæger sig langs væggen kun modtage en lille rumbestråling medens vandet, der løber tæt ved lampen, modtager en langt større rumbestråling. Desinficering af recirkuleret gartnerivand med UV-lys Side 2 af 7

12 10 Φ [W] 8 6 4 1 0,98 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 2 0 14 34 54 74 94 114 134 Distance from lamp center [mm] Figur 3: UV-effekt som funktion af reaktor radius og vand transmittans τ(10) Det vil derfor være en fordel, dersom strømningen i reaktoren ikke er plug-flow men forløber således, at hver enkelt vanddel bliver udsat for en gennemsnitlig rumbestråling, dvs. noget af tiden skal vandet være tæt på lampen, noget af tiden langt fra lampen. 30 25 20 m 3 /h 15 Qmin H-Reaktor Qavg H-Reaktor Qmin L-Reaktor Qavg L-Reaktor 10 5 0 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 τ(10) Figur 4: Sammenligning af kapaciteter efter minimums- og gennemsnitsberegning for 2 reaktortyper Desinficering af recirkuleret gartnerivand med UV-lys Side 3 af 7

Figur 4 viser kapaciteten som funktion af transmittansen dels beregnet efter minimumsmodellen, Q min ( plug-flow ) dels beregnet efter gennemsnitsmodellen, Q avg. Kapaciteten er vist for to forskellige reaktorradier, H-reaktor med radius 100 m, L-reaktor med radius 50 mm. Det ses, at forskellen mellem de to beregninger er lille ved høj transmittans, men Q min falder hurtigt når transmittansen bliver mindre. Kapaciteten efter gennemsnitsberegningen er udtryk for et teoretisk maksimum, som aldrig kan opnås, men dersom det er muligt at styre vandstrømningen således, at forholdene nærmer sig den optimale strømning vil en kraftig kapacitetsforøgelse være opnået. Ved at indsætte en eller flere turbulensringe i reaktoren kan dette opnås til en vis grad. Figur 5 viser princippet i en kort UV-reaktor for drikkevand. En særlig god virkning opnås imidlertid, dersom flere reaktorer seriekobles. Eftersom UV-effekten fra lavtryks UV lamper er begrænset, Figur 5: Kort UV-reaktor med én turbulator vil det ofte være nødvendigt at bruge flere lamper for at opnå en ønsket kapacitet. Strømningen gennem flere reaktorer vil sikre en opblanding, således at vi kommer nærmere til den gennemsnitlige rumbestråling og dermed opnår en bedre udnyttelse af UV-lyset i hver enkelt reaktor. De fleste UV apparater på markedet har flere lamper monteret i én reaktorbeholder, hvor strømningen tilstræbes at være plug-flow. Sådanne reaktorer må derfor beregnes efter minimumsmodellen, og lamperne må placeres tæt på reaktorvæggen for at sikre tilstrækkelig bestrålingsstyrke i de svagest belyste steder. Reaktoren får derfor en dårlig udnyttelse af UVlyset, specielt ved lave Figur 6: Seriekoblede, lange UV-reaktorer (med turbulatorer) transmittanser. Et andet problem er at dersom en af lamperne svigter, vil en tilsvarende del af vandet passere reaktoren ubehandlet. I et apparat med seriekoblede reaktorer vil svigt af en lampe blot resultere i en tilsvarende nedsættelse af rumbestrålingen, og det have mindre betydning specielt i apparater med mange reaktorer. Desinficering af recirkuleret gartnerivand med UV-lys Side 4 af 7

Dimensionering Den nødvendige rumbestråling afhænger af hvilke mikroorganismer, der skal inaktiveres og af hvilken drabseffekt, der ønskes. Drabseffekt angives ofte som log reduktion. Hermed forstås 10-talslogaritmen til reduktionsfaktoren. Ved desinfektion af drikkevand kræves normalt en kimreduktion på log 4, dvs. ud af 10000 mikroorganismer må kun 1 overleve behandlingen. Den rumbestråling (målt i J/m 2 ), der er nødvendig for at opnå en given log-reduktion af forskellige type bakterier, virus og svampesporer varierer betydeligt. F.eks. kræver svampesporer meget højere rumbestråling end de fleste bakterier, men gartnerier er kravet til log reduktion mindre end ved desinfektion af drikkevand. Figur 7 viser eksempler på krav til rumbestråling af et udvalg af bakterier, virus og svampesporer. UV Radiation dose [J/m 2 ] for 90% (Log 1) germ reduction for various bacteria, virus and fungus Phytophtora/Fusarium 350 Pythium 300 Aspergillus niger 132 Aspergillus flavus 60 Penicillum rocqueforti 13 Tobaccomosaic virus 240 Haepatitis B Poliomyelitis 5,8 3,1 Sarcina Lutea Clostridium Tetani Streptococcus lactis Salmonella typhosa Shigella Paradysenteria 20 12 6,1 2,1 1,7 0 50 100 150 200 250 300 350 400 H [J/m2] Figur 7: Nødvendig rumbestråling til 90% (Log 1) reduktion af kimtal for forskellige bakterier, virus og svampe For at få praktiske målinger af opnåelige log-reduktioner installerede Dansk Process Energi et af vores apparater i et blomstergartneri (se Figur 8). Vandets UV-transmittans er målt til 0,55. Apparatet bliver belastet med et vandflow svarende til det nominelle flow ved rumbestråling 400 J/m2, altså den rumbestråling, der bruges ved drikkevandsdesinfektion. Desinficering af recirkuleret gartnerivand med UV-lys Side 5 af 7

Figur 8: Testinstallation af AQS-UV LM3/200 SW Vi har fået lavet målinger af zoosporer af Pythium og af Phytophtora hos DEG i Tilst. Undersøgelsesrapporten er som følger: Før filter: Der blev konstateret forekomst af zoosporer af Pythium sp., niveau V. Det har ikke været muligt at tælle kolonier, da antallet af zoosporer af Pythium sp. er så højt. Der blev konstateret forekomst af zoosporer af Phytophtora Der blev ikke konstateret forekomst af Trichoderma sp. Efter filter: Der blev konstateret forekomst af zoosporer af Pythium sp., niveau I (10 kolonier). Der blev ikke konstateret forekomst af zoosporer af Phytophtora Der blev ikke konstateret forekomst af Trichoderma sp. De talte kolonier er pr. liter vand. Niveau V betyder at der er mere end 200 zoosporer pr. liter vand. Vi har således opnået en reduktion fra mindst 200 til 10, dvs. bedre end log 1. Dette er i overensstemmelse med det forventede resultat. Desinficering af recirkuleret gartnerivand med UV-lys Side 6 af 7

Valg af UV apparat Til desinfektion af recirkuleret vand i gartnerier tilbyder Aqua System desinficerings apparater med seriekoblede UV-reaktorer type AQS-UV LMn/200 SB, hvor n angiver antallet af reaktorer. For at kunne fastlægge antallet af reaktorer skal UV transmittansen af vandet måles og kapaciteten og den ønskede Logreduktion angives. Normalt vil vi anbefale Log 2 men hvis svampetrykket er lavt, er Log 1 reduktion muligvis tilstrækkeligt. Den fleksible opbygning af vores apparater giver mulighed for at udvide antallet af reaktorer i tilfælde af, at kravene til flow eller Log reduktion skulle blive øget. Apparaterne fås også til vægmontage, udførelse W. Vi mener, at vi hermed kan tilbyde en god løsning på gartneriernes problemer med svampe i recirkuleret vand. Vores apparater forhandles i Danmark af Dansk Process Energi Odensevej 38, Verninge 5690 Tommerup Tel 70 22 80 90 Fax 64 75 28 71 Figur 9: AQS-UV LM6/200 SB, 25 m 3 /h, 400 J/m 2, τ(10)=0,55 C 210 D Adaptor med gevind 50 Adaptor med flange Plads til skift af dykrør og UV lampe A B Plads til skift af UV sensor 1400 1120 Figur 10: Måltegning af AQS-UV LM3/200 SW 340 Desinficering af recirkuleret gartnerivand med UV-lys Side 7 af 7