Implementering av aerobt granulärt slam i Sverige – en fullskalestudie

Jennifer Ekholm

Sammanfattning

Aerobt granulärt slam (AGS) är en ny reningsteknik för kommunalt avloppsvatten som enbart utnyttjas på ett tjugotal avloppsreningsverk (ARV) över hela världen. AGS bygger på aggregering av biomassa i fritt flytande granuler, vilka kan erhållas under specifika driftsbetingelser i satsvisa bioreaktorer (SBR). Tekniken är kompakt och energisnål i jämförelse med andra tekniker såsom aktivt slam, reaktorer med rörligt bärarmaterial (MBBR) och membranbioreaktorer (MBR). AGS-tekniken kan anses vara ett attraktivt val för både ny- och utbyggnad av kommunala ARV. Dock finns det ett antal utmaningar med tekniken, såsom att klara av tuffa reningskrav, låga temperaturer och höga flödestoppar, som kan försvåra en implementering i Sverige. Strömstads kommun ska utöka kapaciteten på Österröds ARV där det utbyggda verket inkluderar AGS-tekniken. Ett konsortium av svenska VA-bolag, ett svenskt konsultbolag, ett nederländskt företag och två universitet (Chalmers tekniska högskola i Göteborg och Delft tekniska universitet i Nederländerna) har bildats för att säkerhetsställa att uppföljningen av upp-start och efterföljande år av initial drift blir bra och vetenskapligt dokumenterat.

 

Doktorandprojektet ska genom vetenskaplig arbetsmetodik dokumentera, följa upp och analysera uppstarten av AGS-reaktorerna på Österröds avloppsreningsverk i Strömstads kommun och det efterföljande driftåret för att erhållaen bättre förståelse av och en djupare kunskap om granul-baserade verk som drivs vid typiska nordiska förhållanden.Mer specifikt ska projektet:

  • Utvärdera och utveckla AGS-tekniken så att den klarar utsläppskrav för kväve på 5 mg N-tot/l och fosfor på 0,1 mg P-tot/l, i genomsnittlig halt, under svenska förhållanden.
  • Utvärdera temperaturens inverkan vid låga temperaturer (3–10°C) på granuleringen, både med avseende på fysikalisk-kemisk och mikrobiell sammansättning, och stabiliteten för den biologiska fosfor- och kväveavskiljningen.
  • Utvärdera produktionen och utsläppen av lustgas från AGS-reaktorn.
  • Analysera påverkan av belastningsvariationer (t ex säsongsvisa) och höga flöden.
  • Utveckla en metodik för att ta reda på vilka kolkällor (organiskt material) som används vid den biologiska kväve- och fosforreningen.
  • Jämföra volymbehov, driftkostnader och reningsresultat för AGS-tekniken med en optimerad konventionell SBR för icke granulärt slam.

De jämförande studierna kommer att ske med Bodalens ARV i Tanums kommun. Bodalens ARV består av en konventionell SBR-anläggning där processbetingelser har valts så att utmärkta slamegenskaper och avancerade biologiska kväve- och fosforavskiljningsprocesser utnyttjas. Även försök med AGS i labbskala, både tillfälliga och kontinuerliga, kommer att ingå i doktorandarbetet. Dessa kommer i huvudsak att genomföras på Chalmers, men också vid Delft tekniska universitet i Nederländerna.

Projekttitel: Implementering av aerobt granulärt slam i Sverige – en fullskalestudie (AGNES II)
Doktorand: Jennifer Ekholm
Handledare: Britt-Marie Wilén
Universitet: Chalmers tekniska högskola
Biträdande handledare: Frank Persson, David Gustavsson, Mark van Loosdrecht
Anställningsplats: Chalmers tekniska högskola
Adress: Sven Hultins gata 6, 412 96 Göteborg
Telefon: +46 73-0579949
E-post: Jennifer.ekholm@chalmers.se
 Tidplan: mars 2018–mars 2023
Tid för Licentiatexamen: september 2020
Tid för disputation: vår 2023
THX2RKLM