Wooldridge Road Lift Station 24” Force Main Tie‐In  and Odor Control System   City of Corpus Christi, Texas            

BIOFILTER ODOR CONTROL SYSTEM

PERFORMANCE TESTING

Prepared by:        BOHN BIOFILTER CORPORATION  TUCSON, ARIZONA  520.624.4644  bohnbiofilter.com    October 2011          1

  October 2011 

 

Wooldridge Road Lift Station 24” Force Main Tie‐In and  Odor Control System   Biofilter Performance Testing      PREPARED FOR: 

 

   

 

 

 

 

PREPARED BY:  DATE: 

 

   

Harold Shearer / Coym, Rehmet & Gutierrez  John Roughneen / Gin‐Spen, Inc.       

 

  

  Rob Johnson / Bohn Biofilter  10 October 2011 

      Objective  The  objective  of  the  performance  testing  is  to  verify  that  the  biofilter  installed  at  the  Wooldridge  Road  Lift  Station  is  meeting  the  odor‐removal  and  performance  requirements  as  stipulated in the design specifications.     Test Conditions  The humidification and sprinkler systems were operating correctly and visual inspection of the  media revealed that it was generally moist throughout the biofilter.  The biofilter had been  receiving odorous‐air for approximately two weeks prior to the performance testing.     Performance Criteria  The performance testing design criteria used in this performance test are as follows:      No.  Specific Test  Performance Requirement      1  Hydrogen Sulfide Removal  99% removal for concentrations above 10 ppm. 100  ppbv maximum discharge concentration at inlet  concentrations of less than 10 ppmv.   

   

2

METHODOLOGY    Gas sampling and inlet air velocity was measured over a four hour period.   Outlet air velocity  was measured once at the beginning and once at the end of the testing period.     Gas  analysis  consisted  of  taking  both  inlet  and  outlet  air  measurements.  The  inlet  measurements  were  made  in  the  24‐inch  FRP  duct  downsteam  from  the  blower.  The  outlet  measurements were made by placing a sampling hood (Attachment 1) over each of the sampling  locations on the surface of the biofilter.     Four  sampling  locations  were  selected  on  the  surface  of  the  biofilter;  two  corners  and  two  equally spaced locations on the interior of the biofilter.  A tape measure was used to develop a  grid system in order to identify and label each individual sampling location.  The origin for the  grid was the southeast corner of the biofilter.    Each  instrument  was  operated  per  the  manufacturers’  written  instructions.    A  copy  of  the  calibration  certificate  for  the  Jerome  H2S  meter  is  included  in  Attachment  2.    A  copy  of  the  original sampling log is included in Attachment 3.      Equipment      1.   Flux Chamber (sampling hood)      A fabricated, 4’ x 2’ x 1’ polyethylene hood was used to gather air         samples on the biofilter surface.   

 

2. 

3. 

     

4.       

Tape Measure   A surveyor’s tape measure was used to locate and mark sample test locations.       Camera   A digital camera was used to document the sample locations.    Analytical Instruments  A.  Jerome 631‐X Hydrogen Sulfide Analyzer (1 ‐ 50,000 ppbv range)  B.  Dwyer Magnahelic Differential Pressure Gage model #2010  C.  Dwyer Digital Thermo‐Anemometer model #471 (0 ‐ 15,000 fpm) 

  Hydrogen Sulfide Removal Performance Sampling  Hydrogen Sulfide:   Hydrogen sulfide sampling was completed using a Jerome® 631‐X handheld analyzer (1 – 50,000  ppbv range). The certificate of calibration from the manufacturer for the analyzer is included in  Attachment 2.  The analyzer was operated in compliance with the manufacturer’s instructions.     Airflow Measurements  The  static  pressure  of  the  air  flow  was  determined  by  using  a  Dwyer®  Magnahelic  Differential  Pressure Gage model #2010.  Measurements were taken at a sampling port located on the 24‐ inch FRP duct downstream from the blower.   

3

A  Dwyer  hot‐wire  thermo‐anemometer  (0  ‐  15,000  fpm)  was  used  to  take  air  velocity  measurements. The inlet measurement was taken at the humidification port downstream from  the blower.  The outlet measurements were taken in the sampling hood stack.    Inlet Air Flow  The  inlet  air  flow  rate,  as  measured  in  the  24‐inch  FRP  duct  downstream  of  the  blower,  was  determined by using the following equation:                 Inlet Airflow (cfm) = V pipe  * pi * (12/12)2    Air Flow Distribution  The following equation was used to determine the area ventilation rate at each sample location  on the surface of the biofilter:             V FILTER  = VStack   A Stack / A hood  = V stack  * pi * [(2/12)2] / 8   

 

4

  PERFORMANCE TESTING RESULTS      Operating Conditions    Performance testing of the biofilter was conducted on October 6, 2011.  The weather conditions  were partly cloudy skies with an ambient temperature ranging from 88° F at 10:00 am to 91° F at  2:00 pm.    The suction side of the air collection system was balanced prior to conducting the performance  test.  The average air flow rates for the three odor sources are as shown in Table 2.    Hydrogen Sulfide  The  hydrogen  sulfide  level  in  the  inlet  air  varied  between  13  and  38  ppmv  and  the  outlet  concentration  varied  between  0.007  and  0.029  ppmv.    The  overall  hydrogen  sulfide  removal  efficiency averaged 99.95% as shown in Table 1.      Table 1:      HYDROGEN SULFIDE REMOVAL EFFICIENCY  Sampling  Location  

Time 

Inlet  Concentration  (ppm) 

Outlet  Concentration  (ppm) 

Removal  Efficiency 

A 

11:55 am 

35 

0.007 

99.98% 

B 

11:55 am 

35 

0.010 

99.97% 

A 

12:55 pm 

13 

0.009 

99.93% 

B 

12:55 pm 

13 

0.009 

99.93% 

A 

1:50 pm 

26 

0.007 

99.97% 

B 

1:50 pm 

26 

0.009 

99.96% 

A 

2:55 pm 

38 

0.022 

99.94% 

B 

2:55 pm 

38 

0.029 

99.92% 

A 

1:45 pm 

36 

0.020 

99.94% 

B 

1:45 pm 

36 

0.016 

99.95% 

Average H2S Removal Efficiency:  99.95% 

            5

  Air flow Measurements  The inlet air flow averaged 1,208 feet per minute or 3,793 cfm. This is slightly above the design  value  of  3,666  cfm.    The  discharge  static  pressure  averaged  0.6‐inches  wc  (water  column)  as  measured by the handheld Dwyer gauge at the inlet sampling port.    Surface  air  flow  measurements  were  consistent;  indicating  even  distribution  of  air  across  the  biofilter.  These velocity measurements are used as qualitative data, not quantitative; meaning  the accuracy of the value is unreliable but the comparison of the values is useful.      Table 2:    AIR BALANCING FROM THE THREE ODOR SOURCES  Odor Source  

Pipe Diameter 

Design Air Flow  Rate 

Actual Air Flow  Rate 

Manhole Structure 

8‐inch 

345 cfm 

360 cfm 

Junction Structure 

10‐inch 

833 cfm 

901 cfm 

Lift Station Wet Well 

16‐inch 

2,488 cfm 

2,770 cfm 

    Conclusion  Based  on  the  results  of  the  performance  testing,  the  Wooldridge  Road  Lift  Station  biofilter  is  meeting the required performance criteria and is eliminating odors as designed.                                          6

              ATTACHMENT 1      Sampling Hood         

                   

 

7

              ATTACHMENT 2      Calibration Certificate                                                                                8

I®~~!~~e~h~e,IAZ~~r2~~4~O~2~!~!:-E Exclusive Manufacturer of Computrac@Moisture Analyzers and Jerome= Toxic Gas Analyzers

Certification of Instrument Calibration Arizona Instrument Capital Equipment 3375 N. Delaware Street Chandler, AZ 85225

This is to certify that the Jerome X631 0001 Gold Film Hydrogen Sulfide Analyzer, Serial Number 1404, with Sensor Number 10-12-7-V2A, was calibrated with standard units traceable to NIST. Calibration Status as Received:

Out of Calibration

Actual

Calibration Gas

Allowable Range

Incoming:

Range 1 RSD%

0.536 1.18

ppmH2S

0.503

ppmH2S

+/- 6% :;-

.'S'SAr1

INLET AIRFLOW Time

C

DATA

Aj

INLET CONCENTRATIONS,

)3

Location C

([0 ,3~)

\

/ /: 5"5'

J .;...; -' 1/:5,40'J--./

f

397 if~J.-j

3j~

!;S

31

3'?-

-Y

Location D

(zq,rolLj)

4-

~

(0,10)

//.1-1-5'

115~ /,'~s

zse

254

~l-

~D

3

3

3~()

30

1-

pm ..

I;' ;)'0

E.

OUTLET CONCENTRATIONS, Time

/1~'55

m ..

/2;55:

/.~ '0

Z;5'~

/,'~~

H2S-A

0,007

(J,ooCf

(j -of; 1

{),O22.

0,020

H2S-B

CJ

(;,ob9

0,00

0,02-1

0.010

I

0/ b

Witness (Name and Company):

CtIFfofij)

Test performed by: Rob Johnson I Bohn Biofilter.

UAJIlt5

IIfIAf-.5IEN; Date: / () -

b-

JI/C!..

)1 11

F. Map of flux chamber locations: I

Ie..

r

y

2I/ k-

-0

1

G.

Weather conditions:

Te~erature:

0

~

8 -11

0

f

--11'--------

Rainfall: Average ambient wind speed:

;f -ID fJ1lff

/5

Steps taken to limit weather interference, if

etlfb()PI(2) I/j A

H.

1;/fyf})

Photograph Record: Photo 1:

jivLe7- dAJf1flUNf..

2:_'--=:~~U~ft¥~· =----cyt~'

Photo

3:--4.L()-l!...!..IA~/L~e~t---=.:I3=-.

Photo

4:_.!.L.().::..::U~.i;~t_e_r~e=-.

Photo 6:

lfJ{!ll!Jo'/

~fI~__

Photo

Photo 5:.----=~'___"IA'__''12L...::U::....::'---..,

I.

fllrtf

:y: /Al1t/Def(£Ar...

Maximum ambient wind speed:

v __

_

_

f~b"---

_ ---'-

_

Exceptions made from the performance test plan:

f/J1f- 130111

fA JI~

12

PERFORMANCE TESTING PHOTOGRAPHS  Photo 1: Inlet Sampling Location 

Photo 2: Sampling Location A

Photo 3: Sampling Location B 

13

Photo 4: Sampling Location C 

    Photo 5: Sampling Location D 

14