Presentation

Exhausted GAC from waterworks: minimizing waste production and resources needs by optimizing the reactivation process.

Upotřebené aktivní uhlí z vodáren: minimalizace produkce odpadů a potřeby nových zdrojů optimalizací reaktivačního procesu.

Key Words

Annotation

The contribution deals with regeneration/reactivation of the exhausted granulated activated carbon (GAC) from waterworks. Since water resources are widely contaminated by low concentrations of many artificial trace chemicals, additional treatments steps have been installed on drinking water production plants. This final treatment step is based on the GAC adsorption. The GAC application for drinking water production is a growing field in the Czech Republic and this is why also exhausted GAC processing will be a task of a great importance. The GAC reactivation eliminates waste production and follows the circular economy concept. However, the regeneration/reactivation can be carried out under various conditions and it leads to various losses of the GAC. These losses must be than replaced by a new GAC from primary source. Our results indicate that it is possible to find specific optimal process conditions (especially temperature) for each GAC filter providing both sufficient reactivation and minimal GAC loss. Regeneration (500 – 550°C) / reactivation (550 – 900°C) process was tested in a pilot-scale facility based on batch rotary kiln with external heating. The real samples of exhausted GACs from the drinking water production plant were used for experiments under various conditions. As an example, the results for GAC made from hard coal which had been used for 3 years in waterworks filter will be presented. In this example, optimal regeneration temperature looks to be about 550 °C – it leads only to 1,6 % loss of the GAC (nearly only content of adsorbed organics from the water) and about 90-95 % restoration of the sorption properties. Also other results will be discussed.

Authors would like to thank for financial support to the Technology Agency of the Czech Republic (grant no.: TH02030105).

Lecturer’s Profile

Dr.Ing. Marek Svab, 20 yrs experienced project manager in R/D activites related to waste processing, water treatment technologies, remediation technologies and renewable energy sources. He used to work as the university teacher (University of Chemistry and Technology Prague) till 2013 and have been cooperating with private sector from 2002. Recently, he deals with activated carbon application for trace xenobiotics removal from water and activated carbon regeneration/reactivation technology.

Organization’s Profile

Dekonta is an international environmental services and technologies supplier. Established in 1992, it has successfully undertaken thousands of projects in Europe, Asia and Africa. Company have provided tailor-made solutions to the environmental challenges and issues of different industrial sectors, international and national organizations. Among our clients are: TNK-BP, Honeywell, AkzoNobel, Volvo, Coca-Cola, Skoda, AECOM, OMV, Mittal, MOL, TESCO, Eastman Chemicals, OTIS, Eurofins, Lukoil, Krušovice, USS steel, FAO, NATO, UNDP, UNIDO, World Bank and many others. Services include: Contaminated site investigation & remediation ;Process water (PW) & waste water treatment (industrial and municipal WWT); Air emission & odour treatment; Consulting in the Environmental, Health, Safety & Sustainability fields (audits, permitting, due diligence, impact and risk assessments etc..); Laboratory services; Industrial cleaning; Decommissioning & demolition; Environmental emergency response and Hazardous waste management.

Kľúčové slová

Kľúčové slová zrnité aktivní uhlí (GAC), regenerace, reaktivace, vodárny

Anotácia

Anotácia Příspěvek se zabývá regenerací/reaktivací vyčerpaného aktivního uhlí z vodáren. Jelikož vodní zdroje jsou široce zatíženy stopovými koncentracemi nejrůznějších chemických látek, jsou vodárny postupně vybavovány dodatečnými stupni úpravy vody založenými na adsorpci na zrnité aktivní uhlí (GAC). Využití aktivního uhlí ve vodárenství je proto v České republice na vzestupu, čili budoucí zpracování použitého GAC je rovněž důležitou otázkou.

Reaktivace GAC, čili úprava k opětovnému použití, eliminuje vznik odpadů a respektuje koncept cirkulární ekonomiky. Proces regenerace/reaktivace však může být prováděn za různých podmínek, které velmi ovlivňují ztráty GAC. Tyto ztráty poté musí být doplněny novým GAC z primárních zdrojů.

Výsledky našich poloprovozních testů naznačují, že pro většinu konkrétních použitých GAC lze nalézt optimální podmínky procesu (zejména teplotu), které poskytují dostatečnou reaktivaci při minimálních ztrátách. Regenerace (500 – 550°C) / reaktivace (550 – 900°C) byly testovány na pilotní jednotce založené na rotační peci s externím ohřevem. Za různých podmínek byly testovány vzorky GAC z reálných vodárenských provozů. Jako příklad výsledků je představeno zejména testování vzorku GAC (vyrobeného z černého uhlí) používaného ve filtru na vodárně po dobu 3 let. Optimální teplota regenerace se zde jeví okolo 550°C. Ztráty GAC činí pouze okolo 1,6 % (téměř pouze obsah adsorbovaných organických látek z vody) při cca 90-95% obnovení sorpční kapacity. Diskutovány jsou i další výsledky.

Realizováno za finanční podpory z prostředků státního rozpočtu prostřednictvím Technologické agentury ČR (ev. č. TH02030105).

Profil prednášajúceho

Doc. Ing. Marek Šváb, Ph.D. má 20-ti letou zkušenost s výzkumně-vývojovými aktivitami v oblasti zpracování odpadů, čistění vod, sanačních technologií a obnovitelných zdrojů energie. Do roku 2013 působil na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze, nicméně s privátním sektorem spolupracuje od roku 2002. Aktuálně se zabývá využitím aktivního uhlí pro odstranění stopových xenobiotik z vod a technologií regenerace/reaktivace aktivního uhlí.

Profil organizácie

DEKONTA, a.s. je soukromá česká společnost s mezinárodní kvalifikací založená v roce 1992. V průběhu let se DEKONTA stala jednou z předních environmentálních společností ve střední a východní Evropě, která nabízí komplexní balíček ekologických služeb. DEKONTA, a.s. poskytuje svým klientům (finančním institucím, vládám, obcím i soukromým investorům) komplexní balíček environmentálních služeb. Dlouhodobé praktické zkušenosti v této oblasti a provádění tisíců projektů dává společnosti DEKONTA, a.s. schopnosti a zkušenosti poskytovat klientům kompletní podporu při nalézání nejvhodnějších řešení problémů souvisejících s životním prostředím, včetně vypracování vysoce technicky a environmentálně šetrného projektu a jeho úspěšné implementace. Balíček environmentálních služeb poskytovaných společností DEKONTA, a.s. je zejména následující: studie proveditelnosti, environmentální monitorování a průzkum, odstranění rizikových oblastí (hot spots) včetně rozsáhlých skládek s nebezpečným odpadem, ekologická havarijní služba, kontrola dodržování předpisů (porovnání místních právních předpisů/legislativy EU a standardů Světové banky/IFC v oblasti životního prostředí a sociálních standardů), poradenství v oblasti životního prostředí (ESIA, EHS Due Diligence, EHS audity souladu s právními předpisy, audity udržitelnosti, analýza rizika atd.), vypracování a realizace programů nakládání s odpady, úprava a likvidace nebezpečného odpadu, výzkum a vývoj nových sanačních technologií a další.

Společnost disponuje s jedním z nejaktivnějších oddělení výzkumu a vývoje v České republice. Každý rok se účastní řady výzkumných projektů ve spolupráci s českými univerzitami, institucemi a mezinárodními společnostmi a institucemi provádějícími výzkum a vývoj.