Fellingskjemikalier

Rensing av drikke- og avløpsvann

Fellingskjemikalier inngår som en viktig del i både vann- og avløpsrensingsprosessene.

Det man vil ha bort fra det vannet som slippes ut i resipienten (vassdrag, sjø, hav) er:

suspendert materiale det vil si partikler i vann, som synker meget langsomt eller ikke i det hele tatt, såsom sand, silt, leire, nedbrytingsprodukter fra plante- eller dyreverden. De to siste medfører også høyt innhold av mikroorganismer (bakterier, alger plankton, virus, etc).
kolloidale partikler ( < 1 tusendels millimeter ), det vil si suspendert materiale med ekstremt lav synkehastighet. Gir liksom suspendert materiale grumsete vann.
løste salter såsom an- og kationer, løst organisk substans og løste gasser.

Produkter for drikkevannsrensing

Kun prosesskjemikalier beregnet for drikkevann skal benyttes. Det anbefales renhetskontroll av fellingsmiddel som jern- og aluminiumsalter, samt alkaliseringsmiddel som kalk. Innhold av metaller, akrylamidmonomerer mm kan forårsake at kjemikaliet ikke er rent nok. For metaller, det vil si sink, nikkel og kobber, anbefales det at man bør velge kjemikalier med lavt innhold.

Produkter for avløpsrensing

Avløpsrensing bør tilbakeføre slam til dyrket mark. Dette målet er langt fra oppfylt i dag, blant annet på grunn av usikkerheten med hensyn til hvordan tilførselen av slammet kan påvirke jorda og avlingene, og hva som kan føres videre av forurensninger til mennesker og dyr.

Fellingskjemikalier/flokkuleringsmidler benyttes for å fjerne små partikler, løste salter (for eksempel fosfater) og organisk materiale. Flokkuleringsmidler får partiklene som flyter i vannet til å henge seg sammen og bygge opp større partikler som synker til bunnen av et renseanlegg. Det bygges opp et slamlag på bunnen som fjernes med jevene mellomrom.

Eksempel på fellingskjemikalier/flokkuleringsmiddel:

jernsalter av klorid og sulfat
aluminiumsalter av klorid og sulfat samt polyaluminiumforbindeler
jern- og aluminiumsalter av klorid og sulfat
kalsiumsalter av hydroksid og karbonat vanligvis kalt henholdsvis kalk og kritt
polymerer, som bare bidrar til flokkulering og sedimentering.

Eksempel på aktiv substans som forekommer i produkter for rensing av avløpsvann:

Kalsiumhydroksid (lesket kalk), jernholdig aluminiumsulfat (AVR), jernholdig polyaluminiumklorid, jernklorid (13%), jern(II)sulfat (20 eller 30%) og polymer substans.

Miljøpåvirkning

Fellingskjemikalier og flokkuleringsmidler benyttes for å ta hånd om forurensninger så de ikke spres og belaster miljøet. Det innebærer samtidig tilførsel av kjemiske forbindelser til vårt miljø. Det dreier seg først og fremst om jern- og aluminiumsalter, hvor miljøpåvirkningen bedømmes som små. Disse salter inneholder dessuten tungmetaller hvor spredning skal begrenses. Derfor må blant annet kadmium- og kvikksølvinnholdet minimeres.

Polymere forbindelser, som fremmer koagulering / sedimentering av fnokker, er organiske substanser, som brytes ned i naturen. Restinnholdet av monomere ( byggestener til polymerene ) kan være toksiske, hvilket også nedbrytningsprodukter av mono- og polymerene kan være.

Når det gjelder arbeidsmiljøet bør man tenke på at fellingskjemikalier er kjemisk aktive forbindelser som kan forårsake korrosjon, etsing, etc., mens polymerløsninger blant annet kan forårsake glatte belegg og støving. Håndteringen må derfor skje i henhold til gjeldende forskrifter.

Restprodukter - gjenbruk

Ved valg av kjemikalier for rensing av drikkevann gjelder Forskrift om vannforsyning og drikkevann, der tillatt innhold av visse tungmetaller samt monomerinnhold er presisert. Ved miljøtilpasset innkjøp bør man dessuten ta hensyn til øvrige tungmetaller og andre stoffer som kan påvirke miljøet.

Muligheten for å gjenbruke slammet må undersøkes av kommunen/brukerne, som også skal kontrollere innholdsdeklarasjonen gjennom analyser utført på akkreditert laboratorium. Man må også ta hensyn til hvilke konsentrasjoner av ulike metaller og næringstoffer som finnes i den jord der man planlegger å spre slammet. Et alternativ til spredning på dyrket mark er å benytte slammet for gjødsling av grøntarealer og i anleggsjord.

Renseprosessen

Vanligvis er fellingskjemikaliene, flokkuleringsmidlene og renseprosessen valgt for å gi optimal rensing av vannet, hvilket innebærer at man ikke alltid kan erstatte de ulike fellingskjemikaliene eller flokkuleringsmidlene med hverandre uten å også å gjøre betydelige forandringer i prosess og bruk av teknisk utstyr. Til og med bytte av hjelpekjemikalier kan være nødvendig. Visse fellingskjemikalier/flokkuleringsmidler, for eksempel jernklorid, er ekstremt korrosivt mot såvel metall som betong og krever materiale som klarer det aggressive miljøet. I visse tilfeller styrer de kjemiske begrensningene hvilket fellingsmiddel eller flokkuleringsmiddel som har riktig effekt for å få vannet renset ( for eksempel felling av sulfider - jernsalter ) mens det i andre tilfeller er fullt mulig og hensiktsmessig å velge kjemikalier ut i fra miljøaspekter.

Faste eller flytende fellingskjemikalier krever ulikt utstyr som for eksempel ved anvending av kalk kreves det at kalken lagres i silo. Vanligvis er det enklere å gå over fra dosering av pulver eller granulater til å benytte et flytende produkt.

Kjemikaliene irriterer hud og slimhinner, derfor bør arbeidsmiljøet utformes så lukket håndtering kan skje. Videre må damp fra de faste produktene ungås.

Transport

Transport av fellingskjemikalier/flokkuleringsmidler må veies inn i miljøkriteriene. Samordning av transporter og beskyttelse av produktet under transporten må prioriteres. Fellingskjemikaliene og flokkuleringsmidlene levereres i fast eller flytende form. Det kan finnes ulike konsentrasjoner av aktivt stoff. Ved økning av innholdet av aktivt stoff kan produktenes stabilitet påvirkes. Produksjonsprosessen gir vanligvis et flytende produkt som vannet må fjernes fra. Energien som går med for å fjerne vannet må veies mot energien som går med til transport. Dessuten må det tas hensyn til nødvendig dosering av fellingskjemikaliene og flokkuleringsmidlene og til den mengde slam som dannes og må transporteres bort.

Øvrige kriterier og synspunkter for miljøtilpasset innkjøp

Produksjonsfasen kan belaste det indre og ytre miljøet på forskjellig måte i forhold til energitypen.
Å gjøre innkjøp fra leverandører som er sertifisert i henhold til et kvalitetssikringssystem kan innebære fordeler.
Fellingskjemikalienes og flokkuleringsmidlenes renhet bør kontrolleres gjennom en analyse utført av et akkreditert laboratorium. Kjemikalieleverandøren bør kunne beregne og angi hvilke konsentrasjoner av de ulike tungmetallene som kan forekomme.

Det kan finnes ytterligere stoffer utover de som deklareres i produktene, som man fra et miljøsynpunkt bør ta hensyn til.

Fremtiden

Utviklingen i dag går mot at fellingskjemikaliene inneholder stadig lavere konsentrasjoner av for eksempel tungmetaller. For tiden innebærer dette at jomfrulige kilder for fremstilling må velges og at leverandøren leter etter renere råvarer for å tilfredstille denne tendensen. En annen utvikling er å forsøke å gjenvinne råvarene, hvilket for øyeblikket anses som vanskelig hvis renhetskravene blir altfor høye. På sikt kan man tenke seg at resirkulering av fellingskjemikalier blir mulig uten avkall på renhet. Et miljøvennlig innkjøp skal stille renhet og benyttelse av jomfrulige kilder mot hverandre, hvilket kan være vanskelig. FoU-prosjekter har vist at resirkulering av aktivt fellingskjemikalie eller flokkuleringsmiddel er mulig. På sikt kan det til og med bli mulig å rense slammet for tungmetaller.