Transcript Kjemikalier for HMS, Yara

Reduksjon av toksisk gass, lukt og
korrosjon ved bruk av kjemikalier
Anne Mette Langholm
Yara Norge AS
Innhold


Hvorfor oppstår lukt og HMS problemer?
–
Årsak til H2S-gassutvikling
–
Negative effekter av H2S
Hvilke produkter finnes på markedet?
–
Behandlingsprinsipp ut fra problemdefinisjon
–
Fordeler og ulemper med kjemikalieløsninger
Flere typer lukt dannes under anaerobe forhold
Sulfate
H2S
Sulfate
Organic
acids
Carbohydrates
Anaerobic conditions
Fermentative
bacteria
CO2, H2O
Amines
Fat
Protein
NH3
Organic
sulphide
Mercaptans
Årsaken til H2S-gassutvikling
Septiske forhold
H2S produseres av sulfatreduserende bakterier under anaerobe
forhold i fravær av oksygen og nitrat
Biologisk aktivitet
De faktorene som har størst innvirkning på
biologisk aktivitet er:

Tilgang på oksidant
–
O2 - Oksygenkonsentrasjonen er avhengig av biologisk
aktivitet og hvor mye som tilstrømmer fra luften
–
NO3- - Nitrat er sjelden tilstede i høye nok
konsentrasjoner
–
SO42- - Sulfat er alltid tilgjengelig i avløpsvann
Tilgang på biologisk nedbrytbart organisk
materiale (BOF)
–

Høy BOF forbruker tilgjengelig Oksygen raskt, Sulfat
blir brukt som oksidant og dermed dannes H2S
Temperatur
–
Biologisk aktivitet øker eksponentielt med økende
temperatur
Factor for Biological activity

Hydrogensulfid – H2S





Fargeløs gass
Tyngre enn luft
Løst i vann er den en svak syre
Løselighet i vann er avhengig av
pH og temperatur
Helseskadelig
Gass i luft
H2S
Gass løst i vann
H2S
HS-
Løselighet av H2S (mg/l)
Temperatur (oC)
S2-
H2S i ledningsnett og på renseanlegg
H2S
H2S
H2S
H2S
Ugunstige forhold i ledningsnett:
H2S
Ugunstige forhold på renseanlegg:

Lange pumpeledninger

Lang hydraulisk oppholdstid

Lang hydraulisk oppholdstid

Lang slamlagringstid

Sediment

Dårlig oksigenering

Små rør-dimensjoner

Mye biomasse

Høyt innhold av organisk stoff
H2S kan Forårsake en Rekke Problemer



Helserisiko
–
H2S er meget giftig !
–
Gassen forårsaker alt fra hodepinne og kvalme til alvorlig skader og død
Luktproblemer
–
H2S har meget lav luktterskel, og karakteristisk lukt av råtne egg
–
Organiske stoffer fra anaerob aktivitet kan også bidra
Korrosjonsskader
–

H2S kan forårsake korrosjon på betong, metall og elektrisk utstyr
Redusert effekt på renseprosesser
–
H2S kan ha negativ effekt på både mekaniske, kjemiske og biologiske
renseprosesser
H2S er meget helseskadelig - giftig
ppm
Effekt
0.005-0.15
Lukt grense
10
Administrativ norm -> TAKVERDI
10-50
Øye irritasjon
50-100
Alvorlig øye skade
Irritasjon av pusteorgan
150-250
Tap av luktesans
300-500
Lungeskader
500-1000
Umiddelbar fare, pustelammelse og
alvorlig effekt på sentralnervesystemet
> 1000
Død
H2S gir Store Korrosjonsskader på Metall

Elektriske installasjoner
–
EL-skap og computere
–
Lysbrytere og telefoner

Pumper og ventiler

Rørledninger og tanker

Trapper, stiger og rekkverk

Kumlokk og avløpsrister

Ventillasjonsanlegg

H2S scrubber/filter
H2S er Korrosivt for Betong
H2SO4
H2S
Betongledninger og mannhull er spesielt
utsatt for korrosjonsskader
H2S
2-
SO4
H2S + O2
Betongkum
H2S
H2S
H2S
So
2-
SO4 + H
Thiobacillus
Korrosjon
Betong gravitasjonsledning
Lufteventil på høyeste punkt
Korrosjon
Nivålinje
H2S
Betong pumpeledning
H2S
+
Løsningskategorier I

Luktkontroll
–

Helse- og luktkontroll
–
–
–
–
–
–

”Parfyme” eller annen luktkamuflasje
Redusere turbulens
Fjerne biomasse
Øke pH
Behandle avgassen
Jernsalt
(Enzymer)
Korrosjonskontroll
–
Resistent materiale eller beskyttende belegg
Løsningskategorier II

Helse-, lukt- og korrosjonskontroll
–
Ventilasjon
–
Tilsetning av vann
–
Luft-/Oksygentilsetning
–
Inhibitorer/biocider
–
Kalsiumnitrat/Nutriox®
–
Metallnitrater
–
Kjemiske oksidasjonsmidler
Jernsalter - Felling av sulfid


Produkter:
–
Jernklorid (FeCl2 og FeCl3)
–
Jernsulfat (FeSO4)
–
Jernhydroksid (Fe(OH)3)
Reaksjon:
Fe2+ + S2-  FeS
Fe2+ + 2Fe3+ + 4 HS-  Fe3S4 + 4 H+
Jernsalter
Fordeler
• rask reaksjon
• enkel installasjon
• relativt lave kostnader
• forbedret Fosfor
fjerning ved
renseanlegget
Ulemper
• korrosivt kjemikalie
• økt slamproduksjon
med deponering
• uheldig effekt på pH og
alkalitet
• jernsalter forbruker
oksygen
• tilførsel av sulfat kan
resultere i økt
sulfiddannelse
• krever sikker håndtering
og lagring av kjemikalie
• krever frostsikker lagring
Kalsiumnitrat - Behandlingsprinsipp
X
X
Nutriox® - Dosering og Prosesskontroll
Nutriox® Datastyrt
Prosesskontroll
Flow
MODEM
GSM
Temperatur
Datastyring og
Datainnsamling
H2S
Avløpsvannpumpe
Nutriox
doseringsprofil
Temperatur
detektor
H2S
detektor
Nutriox
tanknivå
Datastyring og Datainnsamling
eNutriox
Nutriox®
Fordeler
• forhindrer septiske
forhold med naturlig
biologisk prosess
• fjerner sulfid ved
oksidasjon
• ingen skadelige
sluttprodukter
• kontrollert og optimal
dosering av nitrat
• kan lagres ved lave
temperaturer
• relativt enkel dosering
• positive effekter på
biologiske, kjemiske og
mekaniske renseprosesser
Ulemper
• kan redusere
nitrogenfjerning ved
renseanlegg
• høy gassproduksjon (N2)
ved høye doseringer
Sammenlikning av Jernsalt og Nutriox
Hydrogensulfid Ammoniak
Råtne egg
Smørsyre
Sur melk
Metylamin
Fisk
Merkaptaner,
dimetylsulfid,
Dimetyldisulfid
Stinkdyr, kål
Nutriox®
Ja
Nej
Ja
Ja
Ja
Jernsalt
Ja
Nei
Nei
Nei
Nei
Nutriox®
Fe-Cl/SO4
Fe-OH
Fe-NO3
pH
ca. 7
<2
5-7
<1
Tungmetaller
Nei
Ja
Muligens
Ja
Frysepunkt
<-20ºC
<-15ºC
<0ºC
<-30ºC
Pris
Høy
Medium
Lav
Høy
Håndtering
og oppbevaring
Normal
forsiktighet
Ekstra
forsiktighet
Normal
forsiktighet
Ekstra
forsiktighet
Nød-dusj trengs
Metallnitrater
Fordeler
• forhindrer septiske
forhold med naturlig
biologisk prosess
• fjerner sulfid ved
oksidasjon eller felling
• redusert nitratbehov på
grunn av lav pH for
biologisk aktivitet
• forbedret Fosfor-fjerning
ved renseanlegget
Ulemper
• korrosivt kjemikalie
• reduserer pH i
avløpsvann og resulterer
i N2O-utslipp
• ikke-optimalt forhold
mellom metall-ion og
nitrat resulterer i
overskudd av nitrat
• økt slamproduksjon og
slam i avløpsnett
• negative effekter på
biologiske rensesteg
Kjemiske oksidasjonsmidler –
Peroksid/Permanganat
Fordeler
• rask oksidasjon av sulfid
• kan gi komplett sulfidfjerning
• fjerner sulfid ved
oksidasjon
• ingen skadelige
sluttprodukter
• dekomposisjon av H2O2
og NaMnO4kan gi oksygen
til vannet
Ulemper
• helse- og miljøskadelig
kjemikalie
• krever sikker håndtering
og lagring av kjemikaliet
• høy kjemikalieforbruk
fordi andre komponenter
også vil bli oksidert
• krever flere
tilsetningspunkter
Kjemiske oksidasjonsmidler – Klorbaserte
Fordeler
• reduserer biologisk
aktivitet og H2S-dannelse
• oksidasjon av sulfid
Ulemper
• ikke helt effektiv
• høye kostnader
• risiko for problemer ved
renseanlegget
• helseskadelige klorinerte
komponenter dannes
• helse og miljøskadelig
kjemikalie
Takk for oppmerksomheten!