Energieffektiv vattenrening med ozon

Vatten är en förutsättning för allt liv på jorden men tillgången och kvaliteten på vattnet varierar betydligt mellan olika delar av världen. Även i områden med stor tillgång till vatten av god kvalitet kan det uppstå situationer som vänder upp och ner på tillvaron för befolkningen.

Ett exempel är utbrottet under 2010 av mikroorganismen Cryptosporidium i dricksvattnet i Östersund. Ungefär 27 000 personer insjuknade under parasitens härjningar, vilket innebar att mer än hälften av de som bodde och arbetade inom stadens vatten- och avloppsnät blev sjuka i diarré. Utbrottet betecknas som ett av de största någonsin i Europa.

När ett stort antal personer insjuknar samtidigt inom ett område är det nära till hands att misstänka att dricksvattnet är smittkällan. Det är dock relativt ovanligt att den sjukdomsorsakande organismen kan påvisas i vattenprover, men i Östersund påvisades så kallade oocystor från parasiten Cryptosporidium både i råvatten från Storsjön (vatten som efter behandling i vattenverk blir dricksvatten) och i utgående dricksvatten.

Ovanstående händelse är ett exempel där vattenkvalitén fick stor uppmärksamhet i massmedia. Detta ledde till att många ställde sig frågan om det inte finns lämpliga vattenreningsmetoder för att förebygga liknande sjukdomsutbrott. Sådana metoder finns och anläggningar för rening av avloppsvatten och dricksvatten har byggt upp barriärsystem för att rena vattnet från olika typer av föroreningar. Barriärerna är ofta en kombination av mekaniska, kemiska och biologiska metoder. En sådan barriär är behandling av vatten med gasen ozon. Ozon har visat sig vara effektivt mot Cryptosporidium, men har många andra tillämpningar för rening av vatten. I den här artikeln ska vi titta lite närmare på bolaget Primozones energieffektiva metod för att generera ozongas.

Ozon bryts snabbt ner

Ozon bildas från syrgas vid hög elektrisk spänning. Gasen är instabil och återgår därför snabbt till syrgas. Ska man använda ozon vid rening av vatten måste därför gasen produceras på plats med hjälp av en ozongenerator. ”Traditionellt har ozongeneratorer varit underhållskrävande och dragit mycket energi”, konstaterar Anders Schening, som är VD för Primozone. ”Vi har gjort våra ozongeneratorer effektiva både vad gäller produktion av ozon och energianvändning. Vår lösning har visat sig spara upp till 70 procent av energiförbrukningen jämfört med konventionella ozongeneratorer, dvs ett rejält tekniksprång. En förklaring är vår höga effektivitet och att vi genom avancerad kontroll kan hålla syreförbrukningen låg”, fortsätter Anders. ”Vidare anser vi att användning av ozon har miljöfördelar jämfört med traditionell klorering av vatten. Klorering kan exempelvis ge farliga biprodukter som kan spridas i naturen”, säger Anders.

Kall plasmametod

Ozon kan genereras med hjälp av flera industriella metoder, exempelvis coronarurladdning, kall plasma och UV-ljus. Eftersom ozon är ett mycket reaktivt ämne måste generatorerna konstrueras av motståndskraftiga material, exempelvis rostfritt stål, aluminium eller glas.

Produktion av ozon med hjälp av coronaurladdning är mycket vanlig för industriella tillämpningar. Generatorer som använder sig av metoden producerar ozon genom att kanalisera luft i ett coronaurladdningsrör. Ett starkt elektriskt fält gör att det uppstår plasma i röret. Plasman avskiljer syreatomer (O) från luften. Atomerna slås därefter ihop med syremolekyler (O₂) och resultatet blir ozon (O₃). Metoden genererar ozon i koncentrationer av 6 – 12 viktsprocent.

I Primozones generatorer tillämpas en teknologi som bygger på kall plasma. Kall plasma är en gas som är delvis joniserad och som kan skapas i rumstemperatur eller lägre temperatur. Processen utgår från ren syrgas som joniseras mellan två elektroder som är åtskilda av en isolerande barriär (dielektrisk barriär). Metoden är mindre energikrävande jämfört med andra metoder och kan producera högre koncentrationer av ozon (14 – 20 viktsprocent).

Många användningsområden för ozon

”Vi ser det som en stor fördel att våra ozongeneratorer är små, energieffektiva och att de kan generera höga koncentrationer av ozon”, konstaterar Anders Schening. ”Marknaden för vattenrening är stor och det finns stort antal applikationer som är intressanta för oss. Förutom rening av dricksvatten kan det handla om rening av processvatten i tillverkningsindustrin eller behandling av recirkulerande vatten på fiskodlingar”, säger Anders. ”Här följer några aktuella exempel på användningen av våra ozongeneratorer”, avslutar Anders.

Desinfektion av dricksvatten i Finland
Oulun Vesi WTP i Hintta i Finland har valt att ersätta sina gamla ozongeneratorer med ett system från Primozone. Kärnan i ozonsystemet är två energisnåla Primozone® GM12 ozongeneratorer. Vid Hintta används ozon för desinfektion av dricksvatten samt för borttagning av smak och lukt. Från en älv renar och distribuerar Hintta ca 800 m3 dricksvatten per timme till Uleåborgs invånare.

Pilotanläggning för bekämpning av bakterier i Helsingborg
Öresundsverket i Helsingborg är ett av Sveriges största reningsverk som enbart använder biologisk fosforavskiljning. Det innebär att inga kemikalier tillsätts för att rena vattnet från fosfor.

Ett problem är att under senvintern och våren sker tillväxt av en speciell typ av bakterier i avloppsreningsverket. Bakterierna orsakar stora problem vid reningsprocesserna och ett sätt att få kontroll över dem är att behandla avloppsvattnet med ozon. Primozone kunde genom detta projekt bland annat undersöka och verifiera ozondoser och inlösningsmetoder för att nå optimalt resultat med bästa möjliga ekonomi. Pilotprojektet är en del av bolagets industridoktorandprojekt i samarbete med Lunds Universitet, NSVA (Nordvästra Skånes Vatten och Avlopp AB) och VA-Syd.

Artikeln publicerad i januari 2012