Danmarks Fysik- og Kemilærerforening
Fællesfaglige fokusområder Fysik/Kemi

Omvendt osmose på Christiansø

Et ofte valgt fællesfagligt fokusområde, er ‘Drikkevandsforsyning for fremtidige generationer’. Fokusområdet er tilstrækkeligt bredt til, at både fagligt stærke og svage elever kan fordybe sig, og det er muligt at lave både lukkede og åbne undersøgelser.

Både som censor og eksaminator har jeg ofte set problemstillinger, der kredser om beskyttelse af grundvandsressourcer og undersøgelser af nedbør kontra udvinding. Som perspektivering fokuserer eleverne ofte på andre kilder til drikkevand end grundvand. som oftest nævnes overfladevand og destilleret havvand. Vi er i Danmark utroligt privilegerede, at næsten al vores vandforsyning er indvundet grundvand. Men læg mærke til, at der kun står ‘næsten’. Så hvor i landet består vandet i hanen ikke af indvundet grundvand? Svaret er Danmarks østligste øgruppe, Ertholmene, hvor de to beboede øer Christiansø og Frederiksø forsynes med cirka 90% afsaltet havvand og kun 10% grundvand. Og det er i øvrigt ganske nyt.

Tårndammen på Frederiksø hvorfra man tidligere hentede overfladevand.

Indtil for ganske få år siden, blev beboerne på øerne udlukkende forsynet med renset overfladevand fra de to øers mange damme. Vandet var brunligt og havde en duft af det tilsatte klor, men smagte efter sigende udmærket. Artiklen ‘Overfladevand som drikkevand’ på www.vandetsvej.dk, har af en fin gennemgang af, hvordan man på Christiansø stadig renser overfladevand. Men artiklen er ikke længere aktuel. Når man som turist eller skoleelev på endagsudflugt under lejrskoleopholdet på Bornholm står af båden på Christiansø, lægger man formentligt ikke mærke til det anonymt udseende skur på havnen. Men bag den aflåste trædør findes noget, der i Danmark er en sjældenhed. Nemlig et omvendt osmoseanlæg. Læser man artiklen ‘Havvand som drikkevand’ på www.vandetsvej.dk, nævnes Maldiverne og Seychellerne som eksempler på, hvor i verden man benytter omvendt osmose. Men det finder altså også sted ude i Østersøen, hvor døren til anlægget er blevet åbnet for DFKFs læsere.

Allerede i 1980erne undersøgte man muligheden for, at afsalte Østersøens vand, men på det tidspunkt var teknologien alt for bekostelig. Da man samtidigt frygtede udbrud af alger i Østersøen skrinlagde man projektet og genoptog det ikke før slutningen af 00erne i forbindelse med opdagelsen af et grundvandsmagasin i 50-60 meters dybde.

Det omvendte osmoseanlæg på Christiansø blev taget i brug i efteråret 2011, og leverer rundt regnet 5500 m3 rent vand til øernes beboere og turister om året. Vandet hentes af en anordning i havnen med kælenavnet ‘ubåden’ hvorfra der løber en slange 245 meter nord for osmoseanlæggets placering, til et sted hvor havbunden falder til 30 meters dybde og hvor der konstant er strøm. Inde i osmoseanlægget filtreres vandet to gange, før det når til osmosemembranen. Membranerne er den dyreste enkeltdel i hele anlægget, og for at optimere deres levetid, forsøger man at filtrere vandet så meget som muligt inden selve den omvendte osmose. Det første filter er et sandfilter, hvor alger og større partikler sorteres fra. Det næste filter er et såkaldt 20-micronfilter, der fjerner mindre partikler.

Det omvendte osmoseanlæg set fra indgangen til anlægget.

Havet omkring Ertholmene er brakvand med en salinitet på ca. 9‰ og derfor ikke den store udfordring for osmosemembranen. Til gengæld har vandet for høj pH-værdi til at membranen kan fungere effektivt, hvorfor der lige inden osmosemembranen tilføres saltsyre. Tilførslen af saltsyre styres af en computer, og vandets pH sænkes til 5,8.

Brakvandet sættes nu under tryk, og presses gennem den omvendte osmosemembran der består af mange lag meget tynd polymerfilm viklet omkring et rør. Den tynde film er perforeret af huller på ca. en titusindedel µ (0,0001 µ), hvilket er så småt, at kun vandmolekyler kan trænge igennem. Og selv om der er mange af disse huller, kræver det et tryk på 17 bar at presse vandet igennem. I modsætning til normale filtre, hvor de frasorterede partikler aflejres og forbliver i filteret, har den omvendte osmosemembran to udgange. En hvor det rene, filtrerede vand kommer ud og bliver sendt videre i systemet, og en udgang hvor returvand med de uønskede partikler bliver ledt tilbage til havet. Det filtrerede vand er så rent når det kommer ud af osmosemembranen, at det er giftigt at drikke. Helt rent vand vil hurtigt skubbe til saltbalancen inde i kroppen, og trække vigtige stoffer ud af cellerne. Derfor tilsættes kalk i form af såkaldte akdolitpiller i en tank, hvilket gør vandet drikkeligt og hæver pH’en til omkring 7,5 – 8,5. Christiansø tilsætter omkring 50 kg kalk til vandet om året, hvilket giver en hårdhed på ca. 2 °dH.Dette virker kontraintuitivt, da man alle andre steder i landet gør hvad man kan for at fjerne kalk fra vandet.
Herefter strålebehandles vandet med kraftigt UV lys som det allersidste inden vandet forlader anlægget. Strålebehandlingen slår eventuelle bakterier ihjel.

Christiansø Vandværk hvor afsaltet havvand og indvundet grundvand blandes.

Efter den beskrevede process, er vandet af en kvalitet der er god nok til vandhanerne, men på Christiansø er der endnu et trin tilbage, før man får lov at smage.
Vandet pumpes fra det omvendte osmoseanlæg op til en af øens højest beliggende bygninger, der huser et vandværk. Her blandes osmosevandet med øens grundvand i fire tanke, der hver kan rumme 6 m3 vand. Vandet i tankene er under konstant cirkulation, og blandingen er cirka 10% grundvand til 90% afsaltet havvand. Grundvandet er ikke nødvendig for vandforsyningen på Christiansø, men tilsættes hovedsageligt for smagens skyld.

Og vandet på Christiansø smager lige så godt, som alle andre steder i landet.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.