Ozon för kapacitetshöjning på aktivslamanläggningar och för utökad energiproduktion samt processoptimering

Sammanfattning av doktorandarbetetFilip Nilsson_LR
Filip Nilsson

Krav på ökad kapacitet, i första hand inom befintliga behandlingsvolymer, samt krav på ökad energiutvinning betyder nya utmaningar för avloppsreningsverk.

I Sverige och i många industrialiserade länder är den vanligaste avloppsvattenreningstekniken baserad på aktivslamprocessen i vilken det bildade slammet, och därmed föroreningarna, vanligen separeras från vattenfasen genom sedimentation. Många reningsverk lider av tillväxt av trådformiga bakterier, s k filament, i överskott, vilket gör att slammet får en voluminös struktur som sedimenterar mycket långsamt om än alls. Om filamentproblemen är stora måste flödet in till de biologiska reningsprocesserna begränsas för att avskiljningen ska fungera, vilket i sin tur begränsar reningsverkets kapacitet. Detta är särskilt problematiskt vid perioder med höga flöden, t ex kraftiga regn eller snösmältningsperioder.

Många reningsverk i Sverige står inför en situation med ökande belastning, dels på grund av ökande befolkning i våra tätorter, dels på grund av att många kommuner idag väljer att lägga ner sina mindre avloppsreningsverk och att leda vattnet till centralortens reningsverk för effektivisering av rening, drift och kontroll. Även klimatförändringarna med dess ökande antal extrema regn lär öka flödesbelastningen på reningsverken, eftersom regnvatten- och avloppsvattensystemen är sammankopplade i svenska urbana VA-system. Ett reningsverk som idag kan uppfylla reningskraven trots ett aktivt slam med relativt dåliga sedimenteringsegenskaper måste då öka kapaciteten, antingen genom att bygga nya volymer eller genom att förbättra slammets sedimenteringsegenskaper.

Ökad föroreningsbelastning till våra avloppsreningsverk leder också till att mer slam bildas, vilket måste omhändertas. Hantering av slam utgör en stor och ökande kostnad och därför är metoder som minskar slamproduktionen attraktiva. Ozon kan användas för att öka nedbrytningen av aktivt slam och inom studien kommer det att undersökas vilken slamreduktion som är möjlig att uppnå utan negativa bieffekter på t ex nitrifikationsprocessen.

Ozon kan också användas för att förbehandla slam innan det rötas i avsikt att öka mängden utvinnbar biogas och därmed energiutvinningen. Inom projektet kommer det att göras en bedömning av ozoneringsteknikens potential för att öka utbytet av biogas ur avloppsslam. Eventuella effekter av ozon på skumbildning i rötningsprocessen kommer att undersökas och dokumenteras.

Behandling av aktivt slam med ozon är dokumenterat effektivt för att bekämpa filamentbildande bakterier och för att minska slamproduktionen. Samtidigt kan en alltför kraftig ozonering ge negativa effekter på reningsverkets biologiska reningsprocesser, t ex nitrifikationen. Både vad gäller filamentkontroll, slamminimering och ökad gasproduktion kommer olika ozondoseringsnivåer och ‑strategier att undersökas. Styrparametrar for doseringen kommer att undersökas.

Avhandlingsarbetet ska inom ramarna för en licentiatuppsats utvärdera potentialen i att använda ozon för filamentkontroll, slamminimering samt ökad gasproduktion. Slam från olika fullskaleanläggningar kommer att användas i försöken. Arbetet bedrivs i form av laboratorieundersökningar kompletterade med försök i fullskala i den mån möjligt. Skillnader i effekt av ozonering på olika slam- och filamenttyper kommer också att utvärderas med hjälp av mikrobiologiska metoder för att stärka processoptimeringsresultaten och för att klarlägga samband mellan dosering, effekt och mekanism.

Under arbetet kommer en samlad bedömning av hur ozonering kan användas optimalt på avloppsreningsverk att göras. Detta arbete utgör grunden för senare forskning inom ramarna för doktorsarbetet.

Projekttitel: Ozon för kapacitetshöjning på aktivslamanläggningar och för utökad energiproduktion samt processoptimering
Doktorand: Filip Nilsson
Handledare: Karin Jönsson, LTH
Biträdande handledare: Erling Eriksen, Primozone Production AB
Anställningsplats: Primozone Production AB
Adress: Terminalvägen 2, SE-246 42 Löddeköpinge,  Sweden
Telefon: +46 46 70 45 70
E-post: Filip.Nilsson@primozone.com
Tidplan: Augusti 2010 – December 2016
Tid för licentiatexamen: Maj 2014
Tid för disputation: December 2016
Tagged on: ,
THX2RKLM