Search

Dagens reningsverk står inför flera utmaningar såsom ökad belastning, skärpta reningskrav, ett förändrat klimat, krav på ökad resurseffektivitet, en mer hållbar slamhantering och minskad miljöpåverkan från verksamheten. I en strävan att nå mer hållbara lösningar för avloppsvattenrening och slamhantering har IVL Svenska Miljöinstitutet och Syvab haft ett långsiktigt forskningssamarbete. Under 2020 och 2021 har olika aktiviteter inom områdena klimat- och miljöpåverkan, slamhantering och processoptimering genomförts. Några av de aktiviteter som redovisas i denna rapport är fortfarande under genomförande och fortsätter även under 2022. Några resultat från 2020/21 års arbete är följande: - En simulering av framtida Himmerfjärdsverket 2030 med olika realistiska inflöden där infiltration och snabb avrinning varierats visar att mängden tillskottsvatten i inflödet påverkar reningsverkets miljöpåverkan. Framför allt en förändrad infiltration som ger ett minskat inflöde resulterar i en kraftig minskning av övergödningspotentialen, förbrukning av fossila resurser, klimatpåverkan, försurningspotential och förbrukningen av materialresurser. - Lutsgasmätningarna i den nya rejektvattenbehandlingen indikerade att 0,3 % av inkommande totalkväve emitterades som lustgas vilket är en total årlig lustgasemission från processen på ca 330 kg N2O/år eller 117,5 ton koldioxidekvivalenter årligen. Dessa emissioner är mycket lägre jämfört med mätningar i den tidigare deammonifikationsprocessen. Vid periodvisa problem i demonprocessen uppgår lustgasemissionerna dock till samma storleksordning som från den tidigare deammonifikationsprocessen. - Emissionsmätningar i huvudlinjen visade en genomsnittlig N2O-emissionsfaktor på ca 0,42 % (N2O-N/NH4-N-belastning). Vid en delvis hämning av nitrifikationen under mätperioden v41 kunde högre utsläpp av lustgas (1 % N2O-N/NH4-N-belastning) observeras. Vid en mer stabil nitrifikation minskar även lustgasemissioner igen till en emissionsfaktor på

Svenska avloppsreningsverk står inför nya utmaningar i samband med anpassningen till ett mer hållbart och cirkulärt samhälle. Detta gäller även slamhanteringen. Inte minst på grund av de ökade kraven på lägre restkoncentrationer av olika föroreningar i slammet och försiktighetsprincipen blir dock en direkt slamspridning på åkermark en allt större utmaning. Hantering av restprodukter, lukt och utsläpp av växthusgaser är andra utmaningar som kräver en modifierad slamhantering. Hydrotermisk karbonisering (HTC) av avloppsslam har potential att bli en av teknikerna för framtidens slamhantering som även kan ge en förenklad slamhantering vid reningsverk. HTC-tekniken skulle kunna ge en hållbar återvinning av närsalter och medföra andra positiva effekter som t.ex. mindre växthusgasutsläpp. Idag saknas dock data och praktiska erfarenheter för detta slamhanteringsalternativ vid svenska reningsverk. Pilotprojektet vid Margretelunds reningsverk i Åkersberga syftar att undersöka om den förslagna systemlösningen med HTC-teknik kombinerat med våtoxidation av HTC-vatten kan utgöra ett hållbart alternativ för framtidens slamhantering vid svenska reningsverk. Rapporten beskriver nuläget vid Margretelunds reningsverk och den tänkta implementering av framtidens slamhantering samt vilka kritiska aspekter som projektet identifierat i dagens slamhantering och som ska undersökas i projektet. HTC-processen kommer förutom HTC-biokol även att generera ett HTC-vatten som bl.a. innehåller föroreningar som annars skulle ha släpps ut till miljön vid slamspridning. För att undersöka vilken teknik som kan åstadkomma en resurseffektiv rening av detta filtrat, ska olika pilotreningssteg sättas upp vid FoU-anläggningen Hammarby Sjöstadsverk som matas med filtratet som produceras vid HTC-piloten och rejektvatten från Margretelund reningsverk.

Syftet med detta projekt var att studera rening av PFAS-förorenat lakvatten från avfallsanläggningar genom praktiska försök i labb- och pilotskala och genom sammanfattning och utvärdering av försök som genomfördes på andra avfallsanläggningar. Försök med ett brett spektrum av olika reningstekniker genomfördes på fyra avfallsanläggningar. En generell slutsats för alla tekniker som ger en rimlig reningskostnad är att de PFAS som har en kortare fullfluorerad kolkedja avskiljs sämre än de med en längre kedja. Ett stort fokus i utvärderingen av resultaten var därför att demonstrera hur olika reningsgrader för olika PFAS kan påverka reningskostnader. Utvärderingen av samtliga försök visade att skumfraktionering, rening med GAK och jonbytare är de mest lovande teknikerna som ger liknande kostnader vid samma reduktionsgrad. Om reningen ska utformas utifrån dagens krav blir reningskostnaderna lägst vid användning av jonbytare. Skumfraktionering ger bra reduktion av PFAS med sex eller fler helfluorerade kolatomer och är den mest kostnadseffektiva tekniken för reduktionen av de mest toxiska PFAS. Rening med GAK bedöms vara motiverat vid låga inkommande DOC-halter och om rening av andra organiska miljögifter behövs. Kostnad för rening av PFAS-förorenat lakvatten beräknas till 5-13 kr/m3 för en mellanstor avfallsanläggning. Rapporten redovisar resultat av en studie där rening av PFAS-förorenat lakvatten studerats främst genom praktiska försök. De flesta tillgängliga metod testades för olika typer av vatten och rekommendationer för val av reningsmetoder har tagits fram. Dessutom beräknades kostnader för införande av läkemedelsrening vid olika reningskrav och kostnaderna ställdes mot samhällsekonomisk nytta från införande av PFAS-rening på avfallsanläggningar.

Dagens reningsverk står inför flera utmaningar såsom skärpta reningskrav, ett förändrat klimat, krav på ökad resurseffektivitet, en mer hållbar slamhantering och minskad miljöpåverkan från verksamheten. I en strävan att nå mer hållbara lösningar för avloppsvattenrening och slamhantering har IVL och Syvab haft ett långsiktigt forskningssamarbete. Under 2019 har olika aktiviteter inom områdena klimat- och miljöpåverkan, slamhantering och processoptimering genomförts. Några av de aktiviteter som redovisas i denna rapport är fortfarande under genomförande och fortsätter även under 2020. Några aktiviteter från 2019 års arbete som presenteras är: • Utvärdering av olika slamtorkningstekniker. • Modeller för att generera realistiska inflödesscenarier och simulera drift av framtida processlösning. • Mätningar av lustgasemissioner från rejektvattenrening. • Sammanställning av tidigare utredningar och försök kring rening av läkemedelsrester i avloppsvatten. • En förstudie av kombinationen pulveriserat aktivt kol (PAK) och MBR-processen. • Tester med produktion av biokol från torkat slam. • Undersökning av mikroföroreningar vid högflöde. • Produktion av intern kolkälla till reningsprocessen från organiska restprodukter. Redovisade aktiviteter i denna rapport är en del av FoU-samarbetet mellan Syvab och IVL Svenska Miljöinstitutet som syftar till att bidra till en VA-verksamhet som tillgodoser samhällets krav på en resurseffektiv hantering av avloppsvatten och slam. Utöver en så effektiv rening av avloppsvatten och hantering av avloppsslam som möjligt, eftersträvas en VA-verksamhet med minsta möjliga miljöpåverkan där indirekt påverkan från t.ex. produktion av kemikalier, transporter, elanvändning, slamlagring och slamspridning räknas in såväl som produktion av bioenergi.

Vid Slottshagen reningsverk gjordes en av de första karteringarna av lustgasemissioner (N2O) från rejektvattenreningen. De första mätningarna genomfördes 2012 och visade på relativt höga utsläpp av lustgas med i genomsnitt 10 % av inkommande kväve, men periodvis väsentlig högre emissioner än så. Därmed kunde det konstateras att processen trots en effektiv kväverening bidrog med en signifikant miljöpåverkan. För att minska den negativa miljöpåverkan genom höga utsläpp av lustgas, som är en 298 gånger starkare växthusgas än koldioxid, utarbetade IVL olika åtgärdsstrategier till Nodra AB som skulle resultera i minskade emissioner både på kort och lång sikt. Som snabb åtgärd rekommenderades en anpassning av etanoldosering för att minska utsläppen. En uppföljningsmätning visade att lustgasemissionerna hade minskats till i genomsnitt 5 - 6 % av den genomsnittliga kvävebelastningen. Den långsiktiga rekommendationen till Nodra AB var att ställa om reningsprocessen från Satsvis Biologisk Rening (SBR) med konventionell nitrifikation och denitrifikation till 1-stegs deammonifikation vilket innefattar de biologiska processerna nitritation och anammox. Efter avslutad ombyggnad 2017 gjordes en ny mätning 2018 som tyder på signifikant lägre lustgasutsläpp i deammonifikationsprocessen ( En ytterligare optimering av processen med fokus på pH-styrningen som genomfördes i samarbete med Mälardalens högskola (MDH) och Purac AB resulterade i ännu lägre utsläpp motsvarande As a quick measure, an adaptation of the ethanol dosing strategy was recommended to reduce emissions. A monitoring measurement showed that nitrous oxide emissions had been reduced to an average of 5-6 % of the average nitrogen load. The long-term recommendation to Nodra AB was to change the treatment process from Sequential Batch Reactor (SBR) with conventional nitrification and denitrification to a 1-step deammonification, which includes the biological processes nitration and anammox. After completion of the reconstruction in 2017, a new measurement campaign was performed in 2018. These measurements indicate significantly lower nitrous oxide emissions in the deammonification process ( A further optimization of the process with a focus on pH control, which was carried out in collaboration with Mälardalen University (MDH) and Purac AB, resulted in even lower emissions of

Dagens reningsverk står inför flera utmaningar såsom skärpta reningskrav, ett förändrat klimat, krav på ökad resurseffektivitet och minskad miljöpåverkan från verksamheten. I en strävan att nå mer hållbara lösningar för avloppsvattenrening och slamhantering har IVL Svenska Miljöinstitutet och Syvab påbörjat ett långsiktigt forskningssamarbete. Under 2017 har olika aktiviteter inom områdena klimat- och miljöpåverkan, slamhantering och processoptimering genomförts. Några av de aktiviteter som redovisas i denna rapport kommer att fortsätta och nya aktiviteter för 2018 innefattar bland annat direkta mätningar av växthusgasemissioner, vidare arbete med en effektiv slamhantering, utvärdering av alternativ kolkälla samt utvärdering av pilottester med MBR. Today's wastewater treatment plants (WWTPs) are facing several challenges such as stringent treatment requirements, climate change, demands for increased resource efficiency, and reduced environmental impacts from operations. In an effort to achieve more sustainable solutions for wastewater treatment and sludge handling, IVL Swedish Environmental Research Institute and Syvab started on a long-term research collaboration. During 2017, various activities related to climate and environment impacts, sludge handling and process optimization were carried out. Some of the activities described in this report will continue and new activities for 2018 include e.g. the measurement of direct emissions of greenhouse gases, further work on an efficient sludge management, evaluation of alternative carbon sources, and evaluation of MBR pilot tests. De redovisade aktiviteterna i denna rapport är del av FoU-samarbetet mellan Syvab och IVL Svenska Miljöinstitutet som syftar till att bidra till en VA-verksamhet som tillgodoser samhällets krav på en resurseffektiv hantering av avloppsvatten och slam. Några av de aktiviteter som redovisas i denna rapport innefattar produktion av funktionella kolkällor som framtidens produkt, framtidens slamhantering, lustgasmätning och utvärdering av implementering av termisk hydrolys.

Syvab Himmerfjärdsverket i Grödinge som renar omkring 43 Mm3 avloppsvatten årligen är ett av fyra avloppsreningsverk i Stockholmsområdet. Avloppsreningsverk kan utgöra en signifikant källa för växthusgasutsläpp i form av direkta metan- och lustgasemissioner, samt indirekta emissioner genom en hög energi- och kemikalieanvändning. Vid Syvab har därför kvantifieringen och minimering av utsläpp av växthusgaser från reningsprocesser och slamhanteringen varit ett fokus under flera år. Denna rapport presenterar en kartläggning av klimatpåverkan från Syvab Himmerfjärdsverket baserat på både mätkampanjer och olika scenarier som beskriver inverkan av olika processändringar samt de aktiva val som Syvab redan har gjort i sitt arbete för att uppnå minskad klimatpåverkan. Vidare så inkluderas ett antal framtidsscenarier och rekommendationer som stöd åt Syvabs fortsatta arbete mot ett klimatneutral eller-positiv avloppsreningsverk. Resultaten visar att lustgasutsläpp från avloppsvattenreningen och biogasläckage vid slamhanteringen och uppgraderingen i dagsläget utgör de dominerande orsakerna till klimatpåverkan. Produktion av fordonsbränsle ger dock en kraftig reduktion av klimatpåverkan genom substitution av fossila drivmedel. Flera åtgärder som Syvab vidtagit och som inkluderar bl.a. inköp av endast grön el och en uppgraderingsteknik som ger ett lägre biogasläckage än andra tekniker har gett en positiv effekt på anläggningens klimatpåverkan. Beräkningarna visar att anläggningens klimatpåverkan är lägre jämfört med andra reningsverk och jämfört med andra emissionskällor från samhället. Detta gäller framförallt när emissionerna räknas per faktiskt anslutna personer vilket anses motiverat då en beräkning av BOD-pe inte tar hänsyn till BOD-påverkan av inloppstunneln. Utifrån scenarioanalyser rekommenderas ett antal potentiella åtgärder för att minska den totala klimatpåverkan ännu mer och för att uppnå en klimatneutral verksamhet. Framförallt bör direkta emissioner från reningen minskas genom en bättre övervakning vilket skulle ge en bättre förståelse och möjlighet till anpassad styrning av processen. Även processändringar av både huvudreningen och rejektvattenreningen förväntas minska de direkta emissionerna. En ändrad slambehandling, en utökad samrötning och förbättringar i transporterna till och från reningsverket kan samtliga bidra till ytterligare förbättringar. Syvab Himmerfjärdsverket i Grödinge som renar omkring 43 Mm3 avloppsvatten årligen är ett av fyra avloppsreningsverk i Stockholmsområdet. Avloppsreningsverk kan utgöra en signifikant källa för växthusgasutsläpp i form av direkta metan- och lustgasemissioner, samt indirekta emissioner genom en hög energi- och kemikalieanvändning. Vid Syvab har därför kvantifieringen och minimering av utsläpp av växthusgaser från reningsprocesser och slamhanteringen varit ett fokus under flera år. Denna rapport presenterar en kartläggning av klimatpåverkan från Syvab Himmerfjärdsverket baserat på både mätkampanjer och olika scenarier som beskriver inverkan av olika processändringar samt de aktiva val som Syvab redan har gjort i sitt arbete för att uppnå minskad klimatpåverkan. Vidare så inkluderas ett antal framtidsscenarier och rekommendationer som stöd åt Syvabs fortsatta arbete mot ett klimatneutral eller-positiv avloppsreningsverk. Resultaten visar att lustgasutsläpp från avloppsvattenreningen och biogasläckage vid slamhanteringen och uppgraderingen i dagsläget utgör de dominerande orsakerna till klimatpåverkan. Produktion av fordonsbränsle ger dock en kraftig reduktion av klimatpåverkan genom substitution av fossila drivmedel. Flera åtgärder som Syvab vidtagit och som inkluderar bl.a. inköp av endast grön el och en uppgraderingsteknik som ger ett lägre biogasläckage än andra tekniker har gett en positiv effekt på anläggningens klimatpåverkan. Beräkningarna visar att anläggningens klimatpåverkan är lägre jämfört med andra reningsverk och jämfört med andra emissionskällor från samhället. Detta gäller framförallt när emissionerna räknas per faktiskt anslutna personer vilket anses motiverat då en beräkning av BOD-pe inte tar hänsyn till BOD-påverkan av inloppstunneln. Utifrån scenarioanalyser rekommenderas ett antal potentiella åtgärder för att minska den totala klimatpåverkan ännu mer och för att uppnå en klimatneutral verksamhet. Framförallt bör direkta emissioner från reningen minskas genom en bättre övervakning vilket skulle ge en bättre förståelse och möjlighet till anpassad styrning av processen. Även processändringar av både huvudreningen och rejektvattenreningen förväntas minska de direkta emissionerna. En ändrad slambehandling, en utökad samrötning och förbättringar i transporterna till och från reningsverket kan samtliga bidra till ytterligare förbättringar. This report is only available in Swedish. English summary is available in the report. Det redovisade arbetet i denna rapport är en del av FoU-samarbetet mellan Syvab och IVL Svenska Miljöinstitutet som syftar till att bidra till en VA-verksamhet som tillgodoser samhällets krav på en resurseffektiv hantering av avloppsvatten och slam.

Det finns ett växande intresse för kommunal avloppsvattenrening med membranteknik i Sverige. Fördelarna med membranteknik är att låga utsläpps- och partikelhalter kan uppnås på en liten anläggningsyta. Den största nackdelen är en ökad energi-förbrukning, på grund av den ökade luftning för rengöring av membranen och stora recirkulationsflöden som innebär ökad pumpenergi. Stockholm Vatten har beslutat att införa membranteknik i befintliga volymer på Henriksdal avloppsreningsverk. Detta för att klara både framtida skärpta utsläppskrav och en ökad belastning (fördubblad till år 2040, jämfört med dagens belastning). Ökningen orsakas av avvecklingen av Bromma reningsverk i kombination med en allmän befolkningstillväxt. Försök med en MembranBioReaktor (MBR) har under ett år genomförts på Hammarby Sjöstadsverk där en skalenlig pilotanläggning med membranteknik, Sjöstadsverkets Linje 1, har jämförts med en konventionell reningsanläggning, Henriksdal. Flödena under försöket motsvarade prognosticerade flöden för Henriksdal år 2040. Fyra olika driftsfall studerades i pilotförsöken där inflödet av avloppsvattnet varierade mellan: konstant medelflöde, dynamiskt medelflöde och maximalt flöde (förväntad maximal veckobelastning år 2040). Följande slutsatser kunde dras: Förväntade utsläppskrav