Filter för luktborttagning i avloppssystem utvärderas ofta utifrån deras förmåga att avskilja svavelväte, H2S. I en australiensisk artikel görs en bredare utvärdering av sju filter med aktiverat kol och två biologiskt arbetande filter och man finner att svavelvätet inte är tillräckligt för att beskriva avskiljningsförmågan för flera vanliga ämnen.
Av: Jörgen Hanaeus
Luftborttagningsfilter utformas och utvärderas ofta efter förmågan att avskilja svavelväte.
Emellertid har flera luktproblem rapporterats, trots korrekt dimensionerade filter. Av detta skäl har ett antal filter, baserade på aktiverat kol eller biologiska processer, kontrollerats genom att olika gaser fått passera. Effekten av detta har mätts såväl olfaktometriskt (med panel) som med kemisk analys. Särskilt om svavelvätehalterna i behandlad gas varit låga; t ex under lukttröskeln, har H2S-halten varit en osäker indikator på resultatet av filtreringen.
Bakgrund
Ett flertal luktande gaser kan genereras under transport av avloppsvatten beroende på bl a grad av anaerobi. Vanliga grupperingar är VOCs – lättflyktiga organiska ämnen och VOSCs – lättflyktiga svavelorganiska ämnen. Vidare är metan vanlig. För att reducera lukten används ofta filter på fysikalisk eller biologisk bas. Tekniken är svår, beroende på snabbt varierande gasblandningar och på brist på snabba och billiga luktmätningsmetoder.
De flesta filtren testas med avseende på förmågan att avskilja svavelväte, H2S, som är förhållandevis enkelt att mäta. I en färsk undersökning av 204 luktfilterprocesser som används i avloppssystem i Australien dominerar H2S helt i såväl design som test av filtren.
Det är därför viktigt att undersöka hur icke-H2S luktämnen uppför sig vid användning av luktfilter. Därför har olfaktometriska mätningar kombinerats med kemiska analyser, gaskromatografi, för att finna samband mellan lukt och avlägsnande av individuella ämnen utvalda behandlingsenheter vid avloppssystem i Sydney.
Försök
Mätningar genomfördes vid tre tillfällen 2011-2013 för nio luktfilter som arbetade i olika avloppsnät för hushålls- plus något industriellt avloppsvatten; vilket är en normal kombination i Australien. Gasprover samlades in från sju aktivtkolfilter (AC) och två biofilter (BF). Filtrens åldrar varierade och senaste utbyten av media var 2008 för två av AC-filtren (AC 2 och AC 3) samt 2011 för ett av dem (AC 1).
Filtren AC1,3,4,6 och 7 arbetade med kort uppehållstid; 0,5-2 s, medan AC2 och 5 hade åtminstone 7s uppehållstid. Filtermaterialen för dessa finns närmare beskrivna i artikeln. BF 1 bestod av 65 % barkchips, 25 % jord, 5 % torv och 5 % gödsel och BF 2 av 80 % flisat och komposterat trä, 10 % tallbarkskross, 5 % svampkompost och 5 % kalksten. Båda arbetade med 16-20 s uppehållstid.
VOC-prover togs i särskilda tuber och VCOS-prover samlades i Tedlar-påsar.
Olfaktometrisk analys gjordes med luktpanel enligt australiensisk standard.
Resultat
Avskiljningen av olfaktometriskt bestämd lukt visade variationer i både tid och rum. H2S-reduktionen var stabilare, >80 % i de flesta mätningarna. Korrelationskoefficienten R2 mellan lukt och H2S var 0,44 vilket tyder på att H2S-halten inte är någon säker luktmätare. Sämst var korrelationen vid låga H2S-halter.
Kromatografidata erhölls för 13 organiska ämnen och 6 svavelorganiska ämnen. De organiska var främst aromater, kolväten, halogenerade kolväten, terpener, ketoner och alkoholer.
Varje ämnes reduktion i resp filtertyp (AC resp BF) anges tillsammans med ämnets lukttröskelvärde.
I de uppföljda AC-filtren avskiljdes terpener och några aromater mycket väl, medan klorerade kolväten och vissa aromater som toluen, p-xylen och etylbensen visade klart sämre reduktion. Det kan bero på konkurrerande adsorbtion.
För de svavelorganiska ämnena var AC- reduktionen svag för luktämnena dimetyldisulfid och dimetylsulfid.
Biofiltren hade sämre kapacitet för alifatiska kolväten, medan däremot de svavelorganiska ämnena, som återfanns i låga koncentrationer, avskiljdes väl.
Filtren AC 1 och AC 7 jämfördes; de hade de goda H2S-reduktionerna 98,4 resp 89,1 %. Dock gav AC 7 en luktreduktion som var hela 2,7 ggr lägre än AC 1.
Icke-H2S-måtten (24 st) korrelerades med de olfaktometriska mätningarna för att få tips om annan, lämplig indikator. Svaga korrelationer erhölls för gruppen organiska ämnen med ett undantag, nämligen diklorbensen, R2 = 0,54.
De svavelorganiska ämnenas korrelation med borttagen lukt var för dimetylsulfid 0,44, för koldisulfid 0,55 och för metanetiol (CH3 SH) 0,59.
En beräkning genomfördes, där summan av de luktande ämnenas reduktion (mätt med kemisk analys) ovan deras lukttrösklar korrelerades med olfaktometrisk luktreduktion vid mättillfället. Korrelationen blev goda R2=0,79.
Slutsatser
En del både starka och svaga resultat från biofiltren indikerar att deras avskiljningsmekanismer behöver utforskas bättre, t ex genom långtidsmätningar.
Svavelväte är inte alltid en pålitlig indikator beträffande luktreduktion i luktfilter.
Summan av reduktionen av luktande ämnen ovan deras lukttröskel, bestämd med gaskromatografi, korrelerade rätt väl med luktreduktionen (olfaktometriskt), R2= 0,79, och kan vara ett verktyg vid arbete med luktfilter.
Källa: Wang, Ba)., Sivret Ea).,Parcsi, Ga)., Wang, Xa)., Le, Na)., Kenny, Sb)., Bustamante, Hb)., and Stuetz, Ra). (2014): “Is H2S a suitable process indicator for odour abatement performance of sewer odours?” Water Science & Technology Vol 69 No 1 pp 92–98
Hela artikeln finns att läsa här.
Författarna:
a) UNSW Water Research Centre, School of Civil and Environmental Engineering, The University of South Wales, Sydney, NSW 2052, Australia.
b) Sydney Water Corporation, Parramatta, NSW 214, Australia.
Korrespondens och kontakt: e.sivret@unsw.edu.au
