Billigere rens av giftig vann

Å rense giftig avfallsvann er dyrt og komplisert. Membranteknologi løser problemet.

I dag behandles det meste av avfallsvann fra kjemisk og farmasøytisk industri med biologisk rensing. Når avfallsvannet er spesielt giftig, klarer ikke bakteriene bryte ned giften og spesielle metoder må til. Da benyttes en metode der vannet må over i en tank, varmes opp 200-300 grader under høyt trykk og gjennombobles med oksygen – såkalt våt oksidasjon. Denne metoden er dyr. Utstyret er kompleks. Og forskere og industri har lenge vært på jakt etter nye, billigere alternativer.

TRE FASER I PROSESSEN: Gass, væske og katalysator bringes tett sammen gjennom membranen som holder katalysatorpartiklene på plass.

TRE FASER I PROSESSEN: Gass, væske og katalysator bringes tett sammen gjennom membranen som holder katalysatorpartiklene på plass.

UTVIKLING

I 1998 gikk SINTEF i gang sammen med miljøteknologibedriften Due Miljø AS og franske CNRS (Institut de Recherches sur la Catalyse). Forskerne tok utgangspunkt i våt oksidasjon, men mente at en ny prosess trengte forbedret katalyse og massetransport.

– Vi kom fram til at dette kunne oppnås ved at tre faser i prosessen ble brakt tettere sammen, sier Henrik Ræder ved SINTEF: Gass, væske og katalysator.

En membran ble tatt inn i prosessen for å holde på plass katalysatorpartiklene som skulle oksidere de giftige stoffene. I tillegg til å bære partiklene, ville membranen sørge for at grenseflaten mellom gass (oksygen) og vann lå akkurat der partiklene var. Slik ville forskerne oppnå våt oksidasjon ved lav temperatur og trykk.

Noen år seinere fortsatte arbeidet i EU-regi. Prosjektgruppen fikk tildelt 16 millioner og kom inn under det femte rammeprogram i 2001-2004. Samarbeidet ble utvidet med flere membranprodusenter og avfallsbedrifter.

Forskerne fikk demonstrert at den nye metoden virket i laboratoriet. Pilotanlegg ble bygget, og metoden ble utprøvd i fullskala. Forskerne klarte å oksidere industrielt avfallsvann ved romtemperatur – uten å sette trykk på væsken.

I dag er den nye prosessen (Watercatox) internasjonalt patentert. Metoden virker også ved høyere tempertur og er temmelig robust siden membranene er laget av et keramisk materiale som tåler tøffe kjemiske forhold og høy temperatur. De første anvendelsene kan bli å behandle avfallsvann med små, giftige organiske molekyler som fenoler og formaldehyd samt vann med høyt saltinnhold. Slike avfallsvann er vanskelig å behandle biologisk.

– Vi jobber nå med å videreutvikle teknologien og å finne fram til andre anvendelser, sier Eddy Torp som er daglig leder i Due Miljø AS.

KOMPAKT OG BILLIG

– Mange små bedrifter i Europa har problemer med at de ikke får lov til å la avfallsvannet gå inn i det kommunale renseanlegget. Dermed må dyre spesialanlegg bygges, eller vannet må hentes med tankbil, forteller Henrik Ræder.

– Det interessante med vår metode er at rensedelen kan bygges kompakt. Det kan lages små anlegg som har en kvadratmeter grunnflate. Disse kan monteres på kjøretøy og benyttes i små bedrifter. Tenker vi visjonært, kan et slikt renseanlegg bli som en boks på størrelse med et kjøleskap. Her kobler man i stikkontakt, kjører avfallsvannet inn i ene enden av boksen, og får renset vann ut i andre enden. På toppen av boksen vil det være et luftuttak for CO2 og vanndamp.

OLJEINDUSTRIEN

Prosjektgruppa jobber nå med et fransk-norsk prosjekt, og har også vært i kontakt med en bedrift i Polen som er interessert. I tillegg har en gruppe oljeselskaper vurdert å gi midler til å se på mulighetene for å benytte katalytisk rensing på plattformer og landanlegg.

Vannet som i dag produseres sammen med olje ute i Nordsjøen, slippes ut i havet etter rensing. Disse utslippene har vært omdiskuterte siden de inneholder rester av kjemikalier, olje og oppløste organiske stoffer. Nye rensemetoder har vært utviklet de senere år og blir nå installert på mange plattformer for å møte myndighetenes krav til nullutslippsarbeidet. Det er på plattformer som har begrensede vannmengder, og i tilfeller der selskapene har behov for «finpolering» av utslippet, at katalytisk rensing kan være en mulighet.

Knut Bakke, ansvarlig for teknologiutvikling innenfor behandling av produsert vann i Shell, sier at man er enige om å gjøre et prosjekt sammen med SINTEF, men at samarbeidet ennå ikke er kontraktsfestet.

– Vi tror Watercatox kan ha et potensial og ønsker å studere hvilke muligheter teknologien har innenfor vår industri, sier Bakke til Gemini.