Biologisk fosforavskiljning i Sverige – Uppstart och drift

Jes la Cour Jansen, Erik Särner, Eva Tykesson, Karin Jönsson, Lars-Erik Jönsson, 2009.

SAMMANFATTNING

Den andra fasen av ett projekt om uppstart och drift av avloppsreningsverk med biologisk fosforavskiljning innefattar en undersökning kring metoder för uppstart och drift av bio-P-anläggningar i kombination med kemisk fällning samt en utvärdering av intern produktion av VFA för bio-P-drift genom hydrolys av bioslam.
I Sverige är utsläppskraven vad gäller fosfor mycket stränga sett i ett internationellt perspektiv och långtgående kemisk fällning används på nästan alla reningsverk. Införande och drift av biologisk fosforavskiljning (bio-P) på sådana verk är inte en lätt uppgift. Under uppstart begränsar den kemiska fällningen den nödvändiga fosforn som är tillgänglig för bio-P-bakterierna och på grund av de stränga utsläppskraven är enbart bio-P sällan tillräckligt. Kombinationer av biologisk och kemisk fällning är därför den typiska lösningen. Dessutom finns sällan tillräcklig mängd VFA för optimal drift av en bio-P-process tillgänglig och det är därför nödvändigt att förse processen med extra VFA, antingen från en extern källa eller producerad internt på verket.
Vid kombinerad kemisk och biologisk fosforavskiljning måste två olika typer av konkurrens beaktas. För det första konkurrerar de två processerna om fosforn och för det andra konkurrerar bio-P-bakterier och glykogenackumulerande bakterier (som tar upp och lagrar VFA utan att involvera fosfor) om VFA.
I de fall då en existerande anläggning med kemisk fällning ska ställas om till bio-P-drift måste de två typerna av konkurrens balanseras mot varandra. Reducerad kemisk fällning måste följas av införandet av bio-P-förhållanden på ett sätt som gör att den tillgängliga mängden fosfor matchar den tillgängliga mängden VFA så att bio-P-bakterierna tillåts växa optimalt utan att extra VFA finns tillgänglig för glykogenackumulerande bakterier.
Vid drift av kombinerad kemisk fällning och bio-P gäller samma principer. Dosering av kemikalier bör reduceras så mycket som möjligt och hållas på en låg nivå där fosfor är tillgänglig för bio-P-bakterierna i en sådan mängd att all tillgänglig VFA förbrukas. Denna strategi har visats vara framgångsrik för att hantera perioder med låga VFA-halter i inflödet under industrisemestern och perioder med kraftig nederbörd och ökat flöde då den interna produktionen av VFA i primärslamshydrolysen reducerats.
Vid biologisk rening omvandlas komplexa organiska föreningar till mer lättnedbrytbara föreningar. Denna så kallade hydrolysprocess sker i den biologiska processens alla delar under anaeroba, anoxa och aeroba förhållanden. De bildade lättnedbrytbara organiska föreningarna används för bland annat biologisk fosforavskiljning och för denitrifikation. Oftast innehåller kommunalt avloppsvatten en alltför låg halt lättnedbrytbara organiska ämnen för att t.ex. en process för biologisk fosforavskiljning ska kunna drivas effektivt. Möjligheter finns då att utnyttja det överskottsslam som bildas vid reningsverket för att producera lättnedbrytbara organiska föreningar och flyktiga fettsyror. System med hydrolys av returslam i en aktivtslamanläggning har med framgång använts och försök i fullskala vid Källby avloppsreningsverk i Lund har visat att avsevärda besparingar i kemikaliekostnader kan uppnås.

Läs hela rapporten i denna PDF