Duurzaam Legionella Beheer in Koeltorens Dit project wordt mede mogelijk gemaakt door SNN, koers Noord
Projectgegevens 1. Titel: Duurzaam Legionella beheer in koeltorens 2. Doelstelling: Het duurzaam en effectief bestrijden van Legionella bacteriën in koeltorens met behulp van koper/zilver ionisatie waarbij de milieuemissie van desinfectiemiddelen wordt teruggedrongen en de emissie van koper en zilver naar het milieu wordt voorkomen. 3. Partners: CEW, Holland Water en GeoConnect-Sensing 4. Looptijd: 1 oktober 214 t/m 31 december 216
Huidige situatie Er zijn naar schatting 4 koeltorens met een vermogen van max. 4 MW in NL. Holland Water heeft (als enige) CTGB toelating om deze te mogen behandelen met koper/zilver ionisatie. Legionella besmettingen in koeltorens worden nog grotendeels aangepakt met chemicaliën (met name chloor verbindingen). Grote marktkansen voor koper/zilver ionisatie. Uitdagingen: controle waterhardheid (complexatie van Cu en Ag), controle Cu en Ag dosering (circulerend systeem, indikking, suppletie), terugwinning gedoseerd Cu en Ag (hergebruik grondstoffen).
Gewenste situatie Legionella beheer met koper/zilver ionisatie. Controle hardheid koelwater met een in-line sensor. Controle Cu en Ag dosering met een in-line sensor. Elektrochemische terugwinning van gedoseerd Cu en Ag op restant Cu en Ag elektrodes. Elektrochemische terugwinning op basis van duurzame energie. Reductie van de milieuemissie van chemicaliën.
BIFIPRO systeem Separate zuivere koper (>99,9 wt.%) en zilver (>99,99 wt.%) elektroden. Geen legeringen. Dosering: 4 mg/l Cu en 4 mg/l Ag. Drinkwaternorm: 2 mg/l Cu WHO drinkwaternorm: 1 mg/l Ag
Natte koeltoren onthard water Ca. 2 DH met,13 mg/l Cu,13 mg/l Ag EC =,5 ms/cm Lucht verzadigd met waterdamp Q ontharder ontharder Cu Ag KT Indikking 3 Suppletie water Ca. 1 DH EC=,5 ms/cm onthard water Ca. 2 DH WW EC Zout (NaCl) Voor regeneratie lozing Koelwater,4 mg/l Cu,4 mg/l Ag EC : 1,5 ms/cm Q
Silco sensor (1) De Silco sensor bestaat uit een: Werk-elektrode Referentie-elektrode Tel-elektrode Temperatuur sensor Miniatuur potentiostat Software In FF III getest onder laboratorium en semipraktijkomstandigheden In FF IV doorontwikkeld (met name Referentie elektrode) en praktijktest in koeltoren (Friesland Campina)
Silco sensor (2) 12 Ag piekhoogte (na) Silco sensor 16 Ag (mg/l) Silco sensor 8 4 HWT lab 4 8 12 16 Ag (mg/l) gedoseerd 12 8 4 4 8 12 16 Ag (mg/l) gedoseerd 8 6 4 Cu piekhoogte (na) Silco sensor 16 12 8 Cu (mg/l) Silco sensor 2 HWT lab CEW lab 4 8 12 16 Cu (mg/l) achtergrond +gedoseerd 4 4 8 12 16 Cu (mg/l) achtergrond +gedoseerd
Silco sensor (3) Ag (mg/l) 5 4 3 2 1 Cu (mg/l) 6 4 2 1 2 3 4 Meting 1 2 3 4 Meting Piek hoogte (na) 3 2 1 meting Cu (mg/l) - cor 6 4 2 -.2 -.19 -.18 -.17 -.16 Piek potentiaal 1 2 3 4 Meting
Hardheid sensor (1) De hardheid sensor bestaat uit een: Ca, Mg en / of Na ion specifieke elektrode Referentie elektrode (optioneel) mv logger Temperatuur sensor Software (T, I correctie) Installeren voor en na de waterontharder (omwisseling Ca en Mg ionen met Na ionen) Ontwikkelen en testen in laboratorium Holland Water, onder semi-praktijkomstandigheden in het WAC en onder praktijkomstandigheden in een koeltoren (Friesland Campina)
Hardheid sensor (2) zonder REF Na (mv) 1.5 -.5-1 12/13/14 12/2/14 12/27/14 1/3/15 1/1/15 1/17/15 Na-2 (mv) -2-3 -4-5 -6 12/13/14 12/2/14 12/27/14 1/3/15 1/1/15 1/17/15 12/2/14 12/27/14 1/3/15 1/1/15 1/17/15 Na-1 (mv) -2-3 -4-5 -6 12/13/14
Hardheid sensor (3) zonder REF Ca (mv) -1-2 -3-4 -5-6 12/13/14 12/2/14 12/27/14 1/3/15 1/1/15 1/17/15 12/2/14 12/27/14 1/3/15 1/1/15 1/17/15 T (C) 32 28 24 2 16 12/13/14
Hardheid sensor (4) met interne REF Na (mv) 3 2 1 Y = 53,7 * X + 125 n = 7 R2 =,99 Sensor kalibratie 1 2 3 4 5 6 log Na (mg/l) Na (mv) 16 12 8 4 DH 1 DH 5 DH 1 Na release afh. DH 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 log Na (mg/l)
Terugwin module Twee opties om koper en zilver terug te winnen uit het effluent: 1) Stroomloos: Zilver en koper laten neerslaan op onedeler materiaal. Bv. zilver op koper en koper op ijzer. 2) Met stroom A) Bijv. met grafietkorrels (Envirocell) B) Koper en zilver op gebruikte elektroden Eerst zilver (is edeler) daarna koper. Voorkeur gaat uit naar optie 2B. Dit onderdeel wordt momenteel opgestart.
Conclusies Goede Ag resultaten redelijke Cu resultaten (probleem: REF elektrode). Doorontwikkeling REF elektrode Silco sensor daarna start duurtest onder laboratorium omstandigheden. Stabiele resultaten prototype hardheid sensor doorontwikkelen in laboratorium in opstelling met waterontharder. Terugwin module: met stroom koper en zilver terugwinnen op restant koper en zilverelektroden ontwikkelen in circulatiesysteem met Silco sensor als monitor.
Bronnen foto s http://www.hollandwater.com/ http://www.cew-leeuwarden.nl/ http://www.mertensgroep.nl/nl/webshop/product/gewasbescherming-4/reinigings-enontsmettingsmiddelen/natrium-hypochloriet-brenntag
Duurzaam Legionella beheer in koeltorens WaterCampus Business Café Nikolaj Walraven 28 mei 215