Search

Detta arbete är en delstudie i projektet Seafarm. Syftet med denna studie är att utreda om algen Laminaria Digitata och vassen Phragmites Australis är lämpliga substrat i en samrötningsprocess för biogasproduktion. Metoden som användes är experimentell och utfördes under 35 dagar med en tvåstegsreaktor bestående av en lakbädd och en UASB-reaktor. Under försökets gång upptäcktes vissa fel och brister hos apparatuppställningen vilka orsakade läckage och andra brister. Detta resulterade i ett systemförslag med skiss till en ny lakbädd samt optimering av driftparametrar om försöket ska återupprepas. Efter 35 dagar avslutades försöket och utifrån den data som sammanställts uppvisar processen en bra metanpotential på 589 liter CH 4/kg COD. Processen uppvisade en låg alkalinitet med ett sjunkande pH som till följd av inmatning. Detta var grunden för den låga belastningen som processen klarade av. För framtida försök för just dessa substrat så rekommenderas en tillförsel av buffert så att alkaliniteten ökar och även möjligheterna för en högre belastning.

I denna studie har införande av ett anaerobt reningssteg i den befintliga reningsprocessen vid två svenska massaindustrier utvärderats ur olika aspekter. Syftet har varit att bedöma total nytta och kostnad av anaerobi ur ett helhetsperspektiv. Bakgrunden är bland annat att flera svenska massaindustrier på senare år övervägt att installera anaerob avloppsvattenrening. Det finns en potential att genom detta spara energi i övriga reningssteg, samt en möjlighet att utvinna biogas ur processen. Den typ av anaerobi som undersökts är en så kallad UASB-process (Upflow Anaerobic Sludge Bed). Konsekvenser av en utbyggd anaerobi har också studerats i form av en livscykelanalys där reningens direkta och indirekta effekter – från utsläpp från anläggningen till miljöpåverkan från använda kemikalier, el- och energianvändning etc. – har jämförts mellan den befintliga anläggningen och den tänkta anaerobin. Resultaten visar att miljönyttan av en installerad anaerobi i de två undersökta fallen ser ut att vara entydigt positiv. En bedömning av miljöstatus i recipienterna visar dock inget starkt behov av förbättrad rening med hänsyn till de lokala förhållandena. Den största miljönyttan med installerad anaerobi tycks istället vara minskad klimatpåverkan – vid det ena bruket tack vare minskat kemikaliebehov i reningen och vid det andra bruket på grund av minskat elbehov. Det är alltså vid framställningen av el och kemikalier som klimatpåverkan kan undvikas i dessa fall. Rent ekonomiskt är dock kostnaden för en anaerob reningsanläggning större än nyttan för de enskilda bruken om både drift- och investeringskostnader inkluderas. Om ytterligare rening behövs av något annat skäl är det dock fullt möjligt att kostnaderna för en anaerobi är lägre än för andra alternativ tack vare energivinsterna. Sett ur ett samhälleligt perspektiv kan miljönyttan av utbyggd anaerobi också ha ett större ekonomiskt värde.

The continuous process of urbanization results in demands on research and development for ecological and sustainable city development. Because of this, the current systems for wastewater treatment may have to be improved. In order to evaluate new technologies for municipal wastewater treatment, a development project has been initiated for the new district Hammarby Sjöstad in Stockholm. The project is lead by the company Stockholm Water. High environmental standards have been put up for the district, as it must be twice as good as an ordinary new district. To achieve this goal, a new water treatment plant is planned to be build. In the testing facility Sjöstadsverket, several new water treatment processes for municipal wastewater are being evaluated. This thesis is concerned with the evaluation of one of these processes. The process in question is anaerobic and consists of the following steps: pre-treatment, UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), aerobic polishing for nitrogen reduction, a drum filter and reverse osmosis. The evaluation is performed by analysis of water sample taken from the whole process. It is difficult to make any conclusions about the process as a whole, since not all of the individual parts have been in use at the same time. The production of gas in the UASB system has been quite low. The cause of this is probably that gas is dissolved in the effluent water. The aerobic polishing is sensitive and it will need adjustments of the pH-value in order to treat the water as planned. The use of chemical precipitation of phosphorus over the drum filter does not reduce the amount of phosphorus below the desired level. Furthermore, the demands on the treated water cannot be reached with the use of reverse osmosis, at least not in its current implementation. Den allt större inflyttningen till städer och tätorter har gjort att behoven av forskning och utveckling kring ekologiskt hållbar stadsutveckling har ökat. Detta innebär i sin tur att det befintliga systemet för avloppsvattenrening kan behöva förändras. För att utvärdera ny och delvis obeprövad teknik inom behandling av avloppsvatten har ett utvecklingsprojekt startat för Stockholms nya stadsdel Hammarby Sjöstad. Stockholm Vatten har fått i uppgift att leda projektet. För stadsdelen har ett antal ambitiösa miljömål formulerats vilka i korthet innebär att stadsdelen skall vara dubbelt så bra som övrig nybyggnation. För att klara dessa miljömål görs förberedelser för ett eget reningsverk i stadsdelen. I Stockholm Vattens pilotanläggning Sjöstadsverket utvärderas en rad olika behandlingslinjer för rening av avloppsvatten från hushåll och syftet med detta examensarbete är att utvärdera en av dessa försökslinjer. Försökslinjen är anaerob och består av försedimentering, UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), ett biologiskt poleringssteg för kvävereduktion, trumfilter samt omvänd osmos (RO). Utvärderingen har gjorts genom analyser av vattenprover längs försökslinjen. Det är svårt att dra några slutsatser om linjen som helhet eftersom inte alla ingående komponenter varit igång samtidigt så som planerat. Gasproduktionen över UASB-systemet har varit relativt låg och det beror troligen på att en del av gasen löser sig i det utgående vattnet. Den biologiska poleringen för kvävereduktion är en känslig process som kommer att behöva pH-justeras för att klara att behandla vattnet från Sjöstaden. Med nuvarande utformning av anläggningen kan man inte med kemisk fällning av fosfor över trumfiltret komma ner under utsläppsgränserna. Kraven på utgående vatten kan inte heller nås med den RO som finns på Sjöstadsverket idag.

The continuous process of urbanization results in demands on research and development for ecological and sustainable city development. Because of this, the current systems for wastewater treatment may have to be improved. In order to evaluate new technologies for municipal wastewater treatment, a development project has been initiated for the new district Hammarby Sjöstad in Stockholm. The project is lead by the company Stockholm Water. High environmental standards have been put up for the district, as it must be twice as good as an ordinary new district. To achieve this goal, a new water treatment plant is planned to be build. In the testing facility Sjöstadsverket, several new water treatment processes for municipal wastewater are being evaluated. This thesis is concerned with the evaluation of one of these processes. The process in question is anaerobic and consists of the following steps: pre-treatment, UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), aerobic polishing for nitrogen reduction, a drum filter and reverse osmosis. The evaluation is performed by analysis of water sample taken from the whole process. It is difficult to make any conclusions about the process as a whole, since not all of the individual parts have been in use at the same time. The production of gas in the UASB system has been quite low. The cause of this is probably that gas is dissolved in the effluent water. The aerobic polishing is sensitive and it will need adjustments of the pH-value in order to treat the water as planned. The use of chemical precipitation of phosphorus over the drum filter does not reduce the amount of phosphorus below the desired level. Furthermore, the demands on the treated water cannot be reached with the use of reverse osmosis, at least not in its current implementation. Den allt större inflyttningen till städer och tätorter har gjort att behoven av forskning och utveckling kring ekologiskt hållbar stadsutveckling har ökat. Detta innebär i sin tur att det befintliga systemet för avloppsvattenrening kan behöva förändras. För att utvärdera ny och delvis obeprövad teknik inom behandling av avloppsvatten har ett utvecklingsprojekt startat för Stockholms nya stadsdel Hammarby Sjöstad. Stockholm Vatten har fått i uppgift att leda projektet. För stadsdelen har ett antal ambitiösa miljömål formulerats vilka i korthet innebär att stadsdelen skall vara dubbelt så bra som övrig nybyggnation. För att klara dessa miljömål görs förberedelser för ett eget reningsverk i stadsdelen. I Stockholm Vattens pilotanläggning Sjöstadsverket utvärderas en rad olika behandlingslinjer för rening av avloppsvatten från hushåll och syftet med detta examensarbete är att utvärdera en av dessa försökslinjer. Försökslinjen är anaerob och består av försedimentering, UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), ett biologiskt poleringssteg för kvävereduktion, trumfilter samt omvänd osmos (RO). Utvärderingen har gjorts genom analyser av vattenprover längs försökslinjen. Det är svårt att dra några slutsatser om linjen som helhet eftersom inte alla ingående komponenter varit igång samtidigt så som planerat. Gasproduktionen över UASB-systemet har varit relativt låg och det beror troligen på att en del av gasen löser sig i det utgående vattnet. Den biologiska poleringen för kvävereduktion är en känslig process som kommer att behöva pH-justeras för att klara att behandla vattnet från Sjöstaden. Med nuvarande utformning av anläggningen kan man inte med kemisk fällning av fosfor över trumfiltret komma ner under utsläppsgränserna. Kraven på utgående vatten kan inte heller nås med den RO som finns på Sjöstadsverket idag.

Hammarby Sjöstad is a new district in southern Stockholm. A main objective with the Sjöstad project was to halve the environmental impact compared to other construction work. The environmental goals involve a halved water consumption rate, a local treatment of storm water and trials aiming to extract nutrients from the waste water. Sjöstadsverket is an experimental treatment plant used for testing new treatment processes for domestic waste water from Hammarby Sjöstad. The results are to be compared with the conventional process used at Henrikdals treatment plant today. Two aerobic and two anaerobic main treatment processes are to be tested before decision of full scale is taken in 2005. Anaerobic treatment without heating, as a way to reduce the content of organic material in the waste water, consumes less energy than conventional methods. Anaerobic reactors are usually operated at 37°C. It is possible to attain a high COD-reduction at lower temperatures, assumed a longer contact time between biomass and waste water. In an Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) - reactor the microorganisms form granules with excellent sedimentation properties. The granules are floating with the waste water flowing upwards through the reactor. This makes it possible to reduce the COD-content despite a short hydraulic retention time in the reactor. The two UASB-reactors examined in this thesis is a part of the pilot plant. The thesis shows how the startup of the reactors has functioned and evaluates the possibility to reduce the contence of different COD-fractions with this technique.The domestic waste water temperature has during the experiment period dropped from 23°C to 18°C. The total COD-content of the untreated waste water is 567 mg/l. Before the anaerobic step the water is pre-treated by adding of flocculation chemicals and sedimentation. The total amount of suspended material is reduced by 50 % in the pre-treatment and the load on the UASB-reactors is 100 mg/l. With a hydrologic retention time of 2,4 h the pre-treatment and the two-step anaerobic reactor has reduced 64 % of the total COD-content. Over the anaerobic treatment step the COD-reduction was 49 %. The reduction of dissolved COD (

Hammarby Sjöstad is a new district in southern Stockholm. A main objective with the Sjöstad project was to halve the environmental impact compared to other construction work. The environmental goals involve a halved water consumption rate, a local treatment of storm water and trials aiming to extract nutrients from the waste water. Sjöstadsverket is an experimental treatment plant used for testing new treatment processes for domestic waste water from Hammarby Sjöstad. The results are to be compared with the conventional process used at Henrikdals treatment plant today. Two aerobic and two anaerobic main treatment processes are to be tested before decision of full scale is taken in 2005. Anaerobic treatment without heating, as a way to reduce the content of organic material in the waste water, consumes less energy than conventional methods. Anaerobic reactors are usually operated at 37°C. It is possible to attain a high COD-reduction at lower temperatures, assumed a longer contact time between biomass and waste water. In an Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) - reactor the microorganisms form granules with excellent sedimentation properties. The granules are floating with the waste water flowing upwards through the reactor. This makes it possible to reduce the COD-content despite a short hydraulic retention time in the reactor. The two UASB-reactors examined in this thesis is a part of the pilot plant. The thesis shows how the startup of the reactors has functioned and evaluates the possibility to reduce the contence of different COD-fractions with this technique.The domestic waste water temperature has during the experiment period dropped from 23°C to 18°C. The total COD-content of the untreated waste water is 567 mg/l. Before the anaerobic step the water is pre-treated by adding of flocculation chemicals and sedimentation. The total amount of suspended material is reduced by 50 % in the pre-treatment and the load on the UASB-reactors is 100 mg/l. With a hydrologic retention time of 2,4 h the pre-treatment and the two-step anaerobic reactor has reduced 64 % of the total COD-content. Over the anaerobic treatment step the COD-reduction was 49 %. The reduction of dissolved COD (