Reningsteknik 1. Mikrobiologi AV: Micaela Post, Tomas Pettersson. Sara Lindgren och Niklas Andersson

Transkript

1 Reningsteknik 1 & Mikrobiologi AV: Micaela Post, Tomas Pettersson Sara Lindgren och Niklas Andersson

2 Sammanfattning Ett avloppsreningsverk kan vara uppbyggt på olika sätt, beroende på lokalisering, vilka abonnenter som finns, ekonomi. Ett reningsverk som är placerat utmed någon kust i Sverige brukar oftast ha kväverening som ett steg i reningen. Ett typiskt avloppsreningsverk har mekanisk, biologisk och kemisk rening av avloppsvattnet. Syftet med de olika reningsprocesserna är att rena vattnet från fasta partiklar, sand, BOD 7, COD, fosfor och kväve. För att rena vattnet på bästa möjliga sätt krävs att verket är rätt dimensionerat. Då utgår man ifrån hur många personekvivalenter som finns i kommunen och som är uppkopplade till avloppsreningsverket. Det gäller inte enbart att reningsverket är dimensionerat på rätt sätt, utan personalen måste känna till bl.a. hur verket ska drivas och vad som behöver göras vid driftstörningar/stopp. I det biologiska steget finns det även mikroorganismer som måste finnas med för att på bästa sätt rena vattnet från bl. a. BOD 7. För att mikroorganismerna ska trivas, och därigenom rena vattnet, krävs rätt kunskap om dess levnadsbetingelser. Det vatten som lämnar reningsverket är inte till 100 % renat från olika ämnen. Hur mycket av de olika ämnena som vattnet får innehålla är bestämt via lag, men oftast satt hårdare av tillsynsmyndighen. 2

3 Innehållsförteckning SAMMANFATTNING 2 INNEHÅLLSFÖRTECKNING 3 INLEDNING 6 SYFTE 6 MÅL 6 METOD/ARBETSSÄTT 6 MEKANISK RENING 7 GROVRENING 7 RENSGODSHANTERING 8 SANDFÅNG 8 FÖRSEDIMENTERING 9 VERKNINGSGRAD 9 NORMALDRIFT OCH DRIFTPARAMETRAR 10 GALLER OCH SILAR 10 SANDFÅNG 10 FÖRSEDIMENTERING 11 DRIFTSTÖRNINGAR 11 RENSGALLER 11 SANDFÅNG OCH SANDTVÄTT 12 FÖRSEDIMENTERING 12 BIOLOGISK RENING 13 AKTIVSLAMMETODEN 13 BIOBÄDDAR 14 BIOROTORER 15 DRIFTSTÖRNINGAR 16 AKTIVSLAMMETODEN 16 BIOBÄDDAR/BIOROTORER 18 KVÄVEAVSKILJNING 19 BIOLOGISK AVSKILJNING 20 NITRIFIKATION AEROB 20 DENITRIFIKATION ANAEROB 20 3

4 FÖRDENITRIFIKATION 21 EFTERDENITRIFIKATION 21 KEMISK KVÄVERENING 21 AMMONIAKAVDRIVNING 21 MAP UTFÄLLNING 22 BRYTPUNKTKLORERING 22 KEMISK RENING 22 DIREKTFÄLLNING 22 FÖRFÄLLNING 23 SIMULTANFÄLLNING 23 KEMIKALIEINBLANDNING 24 FÄLLNINGSKEMIKALIER 24 DRIFT AV KEMISK FÄLLNING 25 IGÅNGKÖRNING 25 NORMALDRIFT 25 DRIFTKONTROLL 26 DRIFTSTÖRNINGAR 26 SEDIMENTERING 26 DRIFT 26 DRIFTSTÖRNINGAR 27 FLOTATION 27 DRIFT 27 DRIFTSTÖRNINGAR 27 KONTAKTFILTRERING 28 DRIFTSTÖRNINGAR 28 PROVTAGNING 28 MASKIN- OCH INSTRUMENTUTRUSTNING 30 SLAMBEHANDLING 30 SLAMMETS EGENSKAPER 30 OLIKA SLAMTYPER EFTER RENINGSSTEGEN 31 4

5 OLIKA SLAMTYPER EFTER SLAMBEHANDLING 32 SLAMMÄNGDER 32 FÖRTJOCKNING 32 SEDIMENTERINGSFÖRTJOCKARE 33 FLOTATIONSFÖRTJOCKARE 33 DRIFT OCH SKÖTSEL 33 NORMALDRIFT 34 DRIFTSTÖRNINGAR 34 SLAMSTABILISERING 35 RÖTNING 36 DAGLIGA RUTINER/SKÖTSEL: 36 DRIFTSTÖRNINGAR: 37 KALKSTABILISERING 38 DAGLIG RUTIN/SKÖTSEL 38 DRIFTSTÖRNING 38 BEHANDLING I VASSBÄDD 38 DAGLIGA RUTINER/SKÖTSEL: 39 DRIFTSTÖRNINGAR 39 KÄLLA: SE KÄLLFÖRTECKNING 39 AVVATTNING 39 SILBANDPRESS 41 VASSBÄDDAR 42 DRIFTSTÖRNINGAR 42 MIKROBIOLOGI 43 BAKTERIER 44 ARKÉER 46 VIRUS 47 MIKRODJUR 47 MIKROALGER 49 MIKROSVAMPAR 49 KÄLLFÖRTECKNING 51 5

6 Inledning Syfte Vi är 4 personer som studerar vatten och miljöteknik via SKY och Blue Peak i Hallsberg. Detta är vårt andra projekt tillsammans och vi har fått tagit del av en fallbeskrivning. Fallbeskrivningen gick ut på att vi skulle lära oss mer om: Reningsteknik 1 Mikrobiologi Syftet har varit att ta reda på hur man dimensionerar ett reningsverk, hur man gör ett processchema och med hjälp av det beskriva vad som händer med vattnet i de olika reningsstegen. Vi skulle även göra en mer grundlig beskrivning av det biologiska steget för att se hur det är kopplat till mikrobiologi. Mål Huvudmål: Vi hade som huvudmål att under perioden till undersöka och lära oss hur mikroorganismer fungerar och hur man renar avloppsvatten. Även sammanställa detta i en projektrapport som redovisar gruppens resultat. Metod/Arbetssätt Inlärningen skedde med hjälp av PBL metoden. Vi gjorde intervjuer, samlade information via Internet och böcker. Vi träffades och arbetade i grupp med diskussionsfrågorna samt individuellt när det behövs. Det individuella arbetet lades ut på vår hotmailsida till övriga gruppmedlemmar enligt tidsplanen. Kontakt sker via telefon och msn. Basgruppsmöten hölls en gång i veckan där vi utvärderade projektet. 6

7 Mekanisk rening När avloppsvattnet når reningsverket genomgår vattnet först en mekanisk rening. Detta steg delas in i grovrening och försedimentering. Grovrening I grovreningen ska avloppsvattnet renas från skräp såsom trasor och kondomer, grus samt övrigt som egentligen inte skulle ha spolats ner i toaletten från första början. Anledningen är att skräp och grus kan orsaka stora driftproblem som t ex igensättningar och slitage i reningsverkets ventiler, pumpar och mekaniska utrustningar. Sand kan även skapa problem då det kan avsättas i transportkanaler och bassänger. Det slam som ska rötas på reningsverket bör även innehålla så lite sand som möjligt, då behållaren där rötningen sker oftast är sluten och därför besvärlig att rengöra/rensa från grusansamlingar. Trasor och kondomer mm renas bort med hjälp av galler och/eller sil, vilket är det första steget i grovreningen. Ett galler kan bestå av stående vertikala rör medan silar är uppbyggda som masknät med hål. Beroende på spaltvidden på gallret och håldiametern i silen, rensas vattnet från olika storlekar på material enligt följande: Vrakgaller med spaltvidd mm rensar bort större material som plankor och sten. Syftet är att skydda reningsverkets pumpar. Gallren är oftast handrensade Grovgaller med spaltvidd mm rensar bort bl. a. trasor. För att förhindra avsättningar och samtidigt få en bra verkningsgrad dimensioneras vattenhastigheten till att vara mellan 0,6 m/s-1 m/s. Gallret rensas med en skraparm som lyfter upp renset. Fingaller med en spaltvidd på max 10 mm rensar bort trasor mm. Dubbel effekt vid fingaller är att även trasorna som fastnar i gallret fungerar som avskiljare. Silar med håldiameter 0,5-3 mm rensar bort trasor mm. Dessa silar kan vara ett alternativ till fingaller. 7

8 Grovrening: Rensgaller för inkommande avloppsvatten Rensgodshantering Det bortrensade skräpet förvaras i en gallerrenskontainer. Idag är det inte tillåtet att deponera organiskt material så som trasor etc. Att skicka rensgodset till förbränning är därför vanligt. Ett annat alternativ är att finmala rensgodset och röta det i en rötkammare. Sandfång Sist steget i grovreningen är sandfånget där avloppsvattnet renas från grus. Avloppsvattnet innehåller i detta tidiga steg oerhört mycket organiskt material, men i sandfånget är avsikten att endast avskilja sanden och inget annat. För att endast rena avloppsvattnet från sand används ett luftat sandfång. Vattnet leds in i en behållare där en blåsmaskin tillför luft från ena sidan som får vattnet att cirkulera. Cirkulationen hindrar organiskt material från att sjunka medan sand, som har en högre densitet, sjunker till botten och töms ut. Den sand som renas bort innehåller oftast inte 100 % sand utan kan även innehålla t ex kaffesump. Detta gör att sanden ofta har en dålig lukt. För att kunna använda sanden som t ex utfyllnadsmaterial på deponier eller till sandning av vägar, tvättas sanden först i en sandtvätt. 8

9 Grovrening: Sandfång med sandtvätt Försedimentering För att minska driftproblemen och underlätta reningsprocessen i kommande reningssteg, ingår en försedimentering i den mekaniska reningen. I försedimenteringen avlägsnas avsättbara partiklar och flytande material som t ex fett. Vill man uppnå en ännu bättre rening kan en fällningskemikalie tillsättas. Det orenade vattnet leds in i en försedimenteringsbassäng där det sakta får strömma genom. De partiklar (suspenderad substans) som har högre densitet sjunker sakta till botten och de med lägre densitet blir flytande på ytan. På botten skrapas det avsatta materialet (primärslam/mekaniskt slam) ihop och leds bort via en slamficka. Partiklarna på ytan, flytslammet skrapas också ihop. Verkningsgrad Avskiljning av suspenderad substans (partiklar) i försedimenteringen skulle kunna vara nära 100 %, men pga. att många partiklar har mycket låg sjunkhastighet hinner de inte sedimentera. I verkligheten är verkningsgraden mellan %. Avloppsvattnet innehåller även organiska ämnen såsom ammonium (NH 4 ) och andra ämnen som innehåller kol (C) och väte (H). För att mäta verkningsgraden för hur stor verkningsgraden är för det organiska materialet mäts det i BOD (biologiskt syreförbrukande ämnen) eller COD (kemiskt syreförbrukande ämnen). I försedimenteringen är det svårt att rena bort organiskt material då det är i antingen löst form eller som kolloidala (små) partiklar. Därför renas endast ca 30 % av det organiska materialet bort. Näringsämnen (närsalter) som kväve (N) och fosfor (P) finns mest i löst och kolloidal form i avloppsvattnet och renas endast bort med ca % i försedimenteringen. 9

10 Reningsprincip Vad renas bort Verkningsgrad Galler och Sil Skräp, papper, topps mm Nästan 100 % Sandfång Sand, grus, kaffesump mm Nästan 100 % Sandtvätt Kaffesump, fett mm Nästan kliniskt rent Försedimentering Avsättbara material Suspenderad substans (partiklar) Organiskt material, COD/BOD Närsalter 99 % % 30 % % Sammanfattningsruta som visar effektiviteten av grovreningen Normaldrift och Driftparametrar För att ett reningsverk ska fungera på önskvärt sätt krävs att vissa kontroller utförs. De kan innefatta kontroller, provtagningar och okulära kontroller (inspekterar med ögonen). Något som är gemensamt för hela grovreningen och försedimenteringen, är att det varje dag görs en kontroll av maskinell utrustning. Galler och silar Hur kontrollen av galler och silar ska göras informerar leverantören om. Normalt är den dagliga kontrollen av utrustningen samt att rensgodset ska besiktas okulärt. Innan rensgodset skickas vidare ska det vägas, TS-halten (torrsubstans-halten) ska vägas och allt ska journalföras. Sandfång Även här får reningsverket instruktioner från leverantören om hur kontroller ska genomföras. För att uppskatta hur mycket organiskt material som finns i sanden så vägs torrsubstansen före och efter en glödgning. Ytterligare ett alternativ att kontrollera hur väl sandfånget fungerar är att undersöka primärslammet från försedimenteringen. Slammet torkas, sen glödgas det och sist siktas det. Då ska det inte finnas någon sand på sikten. Om inte reningsverket hinner utföra denna 10

11 kontroll visar sig sandfångets dåliga drift genom driftstörningar i andra anläggningar, sanden lagras i rötkammaren eller att centrifuger slits onormalt mycket. Försedimentering Hur väl sedimenteringsbassängen fungerar beror på följande Hur bassängen är utformad Hur stor den hydrauliska belastningen är, alltså hur stort vattenflöde i m/h man har (ytbelastningen). I beräkningen under dimensioneringen antar vi att vårt reningsverk har en hydraulisk belastning på 3m/h. Ju långsammare ytbelastningen är desto mer sedimenteras. Partiklarnas egenskaper Drift- och stopptider för slamskraporna kontrolleras. Den behöver inte gå hela tiden utan anpassas efter behovet. Vanligtvis är de i drift under 2 timmar och står stilla under 2-4 timmar, för att inte pumpa med onödigt mycket vatten. Det är även bra om slammet får ligga en stund i slamfickan och förtjockas innan det pumpas ut. Ett krav är att det ska finnas möjlighet att kunna ta tid från pumpledningen, så att rätt tidsintervall för slamskraporna/pumparna kan justeras. Flytslam dekanteras vid behov varefter rännor och kanter kan renspolas per automatik. Driftstörningar Vid problem i de olika reningsstegen är det viktigt att finna orsaken och anpassa driften efter rätt åtgärdsförslag. Nedan listas olika tänkbara störningar och dess orsaker, samt vilka åtgärder som kan göras. Rensgaller Om det är vatten i rensgodscontainern är orsaken dålig dränering av rensgodset. Tänkbara åtgärder är att ställa in skrapan till containern eller transportören så rensgodset blir torrare. Man kan även dränera containern eller installera en rensgodspress. Om det uppstår en dålig lukt från containern beror det på materialet eller att rensgodset börjat brytas ner. Olika åtgärder kan vara att tvätta rensgodset, köra bort det oftare eller att kalka. 11

12 Sandfång och sandtvätt I sandfånget kan en dålig avskiljning ske. Här är det inte tillströmningen av vatten utan mängden tillförd luft som styr avskiljningen. Åtgärden blir alltså att minska luftinblåsningen. Om luftinblåsningen minskas för mycket får man slam i sanden, vilket ger en dålig lukt i sandcontainern. Vill man inte öka luftinblåsningen kan man installera en sandtvätt. Om sand och slam bakas ihop på botten blir det svårt att pumpa bort den. Det motverkas genom att antingen pumpa ut oftare eller luckra upp den med tryckluft eller vatten. Försedimentering Om koncentrationen av utpumpat slam är låg beror det på att vatten följer med vid utpumpningen. Några åtgärder kan vara att justera ner utpumpningstiderna, underlätta förtjockningen med långsamma omrörare. Att kunna mäta TS-halten på utpumpat slam underlättar även arbetet. Om det bildas flytslam, gasbildning eller lukt i sedimenteringsbassängen beror det på att slammet är i bassängen för länge, eller att skrapan fungerar dåligt. Åtgärder kan vara att öka tiden för utpumpning och kontrollera skraporna. Gasen kan avlägsnas genom att spola på slamkakorna så att gasbubblorna släpper. Om det är svårt att pumpa ut slammet kan orsaken bero på att slammet innehåller trasor och/eller sand. Slammet måste då pumpas ut oftare och slamledningar och fickor måste spolas. Problemet beror troligen på dåligt dimensionerade rensgaller och/eller sandfång, vilket måste åtgärdas. Att finna åtgärder när försedimenteringen inte fungerar på önskvärt sätt kan vara problematiskt. De pumpar som pumpar in vattnet till reningsverket bör ha så långa pumptider som möjligt och när tillströmningen av vatten ökar startar fler pumpar. Viktigt är att se till så att inpumpat vatten sker gradvis, och inte stötvis. Har reningsverket flera bassänger får man testa sig fram då storleken på bassängen, flödet och fördelningen av vattnet i en bassäng påverkar avskiljningen. Specialister kan tillkallas för att finna en åtgärd med hjälp av datorprogram. Om det är en dålig avskiljning i försedimenteringsbassängen kan det bero både på att den hydrauliska belastningen i m/h är för stor och på att tillfört överskottsslam till inkommande vatten är för stor. En åtgärd är då att tillföra överkottsslammet när den hydrauliska belastningen är mer normal. 12

13 Källor: Se källförteckning 1, 2, 5, 6. Biologisk rening Den biologiska reningen används för att avskilja organiskt material från avloppsvatten, även kväve och fosfor går att avskilja i den biologiska reningen. Man använder sig av levande organismer s.k. mikroorganismer som t.ex. bakterier, jäst- och mögelsvampar, protozoer och alger som vid tillväxt bryter ned det syreförbrukande organiska materialet (BOD). Man kan använda sig av två olika processer vid biologisk rening, en där bakterierna är frisvävande, suspenderade, i vattnet (aktivslammetoden). Och en där bakterierna växer fastsittande på en yta (biobäddar och biorotorer). Aktivslammetoden För att uppnå en bra nedbrytning av organiskt material krävs det stora slammängder och luftning. Man blandar därför det försedimenterade vattnet med en bakteriekultur, det s.k. aktiva slammet i en luftningsbassäng. Man luftar sedan denna blandning en viss tid, luftningen bidrar med syre som förbrukas då det organiska materialet bryts ner till koldioxid (CO 2) och vatten (H 2O), luftningen ser även till att hålla slammet svävande. Blandningen går sedan över till en sedimenteringsbassäng där det är lugnare och det aktiva slammet får sjunka ner till botten, det nu biologiskt renade vattnet dras sedan bort från ytan. Slammet som ligger på botten skrapar man ihop till en slamficka och sedan delas slammet upp i returslam och överskottslam. Eftersom man hela tiden vill ha en rik bakteriekultur i slammet så pumpas en viss del tillbaka till luftningsbassängen för att säkerställa ett bra slam, därför kallas det returslam. Men samtidigt vill man inte få en för stor koncentration av bakterier i slammet, därför så tar man och skickar överskottslammet till slambehandlingen. Bildtext: Luftningsbassäng. 13

14 Det finns ett par olika sätt att blåsa in luft i en aktivslambassäng men det vanligaste sättet är bottenmonterade membranluftare d.v.s. slangar eller gummimembran som de är små hål i. Man blåser sedan in luft i dessa slangar med hjälp av t.ex. kompressorer, fläktar eller vridkolvsmaskiner. Man kan även lufta vattnet i en aktivslambassäng med hjälp av dessa metoder: Inka-luftare, ejektorluftare och ytturbinluftare. Överstiger inte SS halten ca g/m 3 efter sedimenteringen kan man räkna med att BODreduktionen är vid: Högbelastad anläggning, 60-70% Normalbelastad anläggning, 90-95% Lågbelastad anläggning, 90-99% Biobäddar Tanken med en biologisk rening med biofilm är att bakterier kan växa på alla sorters ytor i vatten om det finns tillgång till organiskt material och oxidationsmedel. Så för att få en effektiv biologisk rening så måste man ha många bakterier och det fixar man genom att skapa stora ytor där dem kan börja växa på. Då mikroorganismer börja växa till på en yta så bildas det en biomassa som kallas biofilm. Biofilmen drar till sig svävande slampartiklar och kolloider i avloppsvattnet och även att uppta och omvandla större delen av de lösta organiska ämnena ur avloppsvattnet. Det sker en s.k. diffusion vilket innebär att molekyler rör sig från en högre koncentration till en lägre. Så när avloppsvattnet kommer in så rör sig näringsämnena och syret över till biofilmen eftersom avloppsvattnet har en högre koncentration av just dessa ämnen än biofilmen. Biofilmen ger i sin tur tillbaka sönderdelningsprodukter från bakteriernas nedbrytning av näringsämnen som t.ex. koldioxid (CO 2), ammoniak (NH 3) och vätesulfid (H 2S) till avloppsvattnet. Det går till så att först pumpas avloppsvatten upp i mitten på en siloliknande konstruktion som är ca 3-8 m hög. Konstruktionen innehåller en s.k. biologisk bädd som antingen är fylld av sten eller plastmaterial. Vatten som pumpas upp i mitten av bädden strilas sedan ut på toppen av biobädden och sedan rinner vattnet igenom bädden och renas då på så sätt. Medan vattnet rinner nedför bädden så kommer de in luft underifrån och blåser uppåt, antingen med hjälp av fläktar eller så har man hål längs ner på silon så att man får en skorstensliknande effekt där luften tar sig in och söker sig uppåt. 14

15 Bildtext: Biobädd Vid en högbelastad biobädd kan man räkna med att ca 80-90% av BOD-mängden reduceras. Vill man höja reningeseffekten så kan man öka recirkulationen av renat avloppsvatten, men det ger dock ökade pumpkostnader. Så ekonomiskt sett så driver man inte BOD-reduktionen i en biobäddsanläggning längre än till 90 %. Reningen kan även ökas om man kombinerar med andra reningsmetoder. Biorotorer Biorotorer ser ut som stora hjul som sitter bredvid varandra och som sedan roterar väldigt sakta, 1-2 varv per minut. Den långsamma rotationen innebär låg energiförbrukning och även små mekaniska påfrestningar vilket leder till minskade underhållskostnader. Biorotorerna har skivor som är gjorda av plast och är nedsänkta till 40 % i avloppsvattnet, under rotationen så bryts organiskt material ned av de mikroorganismer som växer på skivorna. När skivorna är ovanför vattenytan så tar mikroorganismerna upp syre som är väldigt viktigt. Den biologiska huden som bildas på skivorna faller kontinuerligt av och ny hud bildas sedan, den biologiska huden som ramlat bort avskiljs sedan i en efterföljande sedimenteringsbassäng. Nackdelen med biorotorer är att dem är väldigt känsliga för igensättningar men man kan förhindra detta med hjälp av t.ex. galler, sil eller en försedimentering. Bildtext: Biorotor 15

16 Driftstörningar Aktivslammetoden Luftningsproblem: Uppstår när luftarna täpps igen av föroreningar i luften eller i avloppsvattnet och det gör så att mottrycket ökar. Hos vridkolvskompressorer ökar energiförbrukningen vid ett mottryck men luftmängden är oförändrad. Använder man fläktar så minskas luftmängden och energiförbrukningen vid ett mottryck. Lösning: I den löpande driften av aktivslamanläggningen ska man upprätta en uppföljning på tryckförhållandena i luftningssystemet samt kolla energiförbrukningen hos blåsmaskinerna/fläktarna. Man ska kontrollera luftfiltret och byta om det är dåligt, har man inge luftfilter får man installera ett. Man får ta och rengöra luftarna. Slamflyktsproblem: Kan bero på överbelastning av sedimenteringsbassängen. Kontrollera: Se till så att slamskraporna fungerar som dem ska. Slamnivån - Har man en hög slamnivå så finns det risk att slam rycks med det strömmande vattnet. Har man en hög ytbelastning kan det medföra att man får en sämre avskiljning. Lösning: Öka uttaget av överskottsslam och öka returslamflödet. Mikroflocksproblem: Får man problem med mikroflockar så kan det bero på t.ex. hög slamålder, slammet har inte behandlats tillräckligt försiktigt, för hög turbulens i luftningen/sedimenteringen eller så har pumpningen av det aktiva slammet slagit sönder flockarna. Lösning: Minska turbulensen i vattnet genom att minska luftningen. 16

17 Se till att justera hastigheten på saker som kan orsaka turbulens i sedimenteringen som t.ex. skraporna. Flytslamsproblem: Gas kan bildas av att det förekommer denitrifikation eller anaerob nedbrytning av det organiska materialet i sedimenteringsbassängen, det gör så att gasen lyfter slammet. Lösning: Returslampumpningen och slamskrapornas hastighet ska ökas. För att förhindra nitrifikation så ska man sänka slamåldern. Återför flytslammet till luftningen genom att skrapa av det, eller så spolar man sönder flytslammet med vattenspolning. Försöka göra BOD-reningen så bra som möjligt i luftningsbassängen. Slamsvällning och skumningsproblem: Filamentbildande bakterier kan orsaka slamsvällning eller skummning, och det vanligaste sättet att hålla nere filamenthalten är att öka eller minska luften eller att minska slamåldern. Det funkar dock inte på alla reningsverk. Vid filamentös slamsvällning kontrollera: Tillförsel av näringsämnen. 1-2mg O 2/l ska syrehalten vara som minst i luftningsbassängen. Har man en låg slambelastning så kan det ge upphov till slamsvällning. Kontrollera avloppsvattnet efter svavelväte eller andra giftämnen. Lösning: Man kan minska slammängden i luftningsbassängen Man kan försöka slita sönder flockarna med trådformiga bakterier genom att öka omrörningen i luftningsbassängen. Man kan tillsätta hypoklorit eller annat desinfektionsmedel i returslammet. Man kan tillsätta flockningsmedel eller tyngande medel. Lösning vid viskös slamsvällning: 17

18 För att få de vattenbindande ämnena att oxidera så att vatten frigörs så kan man tillsätta oxiderande ämnen som klor. För att det bundna vattnet ska trängas undan så att slammets densitet ökar så kan man tillsätta flockningsmedel eller tyngande medel som järnsalt eller kalk. Biobäddar/biorotorer Vid för hög BOD 7 halt i behandlat vatten Kontrollera: Reningseffekten hos biobädden kan försämras om vattnet innehåller giftämnen, så kontrollera vattnets sammansättning. I utgående vatten kontrollera syrehalten. Ventilationen/luftningen. Igensättning av biobädd Kontrollera: Lösning: Felaktig storlek och utformning på bärarmaterialets hålrumsvolym kan göra biobädden/biorotorn för tät. Hög BOD belastning = ökar risken för igensättning. Stor andel partiklar kan sätta igen bädden så avloppsvattnets sammansättning är viktig. Spola på de igensatta ytorna, antingen stannar man spridaren på ytan där det är igensatt eller så spolar man med slang. Vid biorotorn kan man tillsätta luftning i botten. Införa förfällning, på så sätt minska man på BOD belastningen. Led avloppsvatten förbi biobädden/biorotorn för att minska BOD belastningen. Funkar det inte med att spola igenom en biobädd med högtrycksvatten, så får man torka ut bädden i 2-3 dagar sedan starta om på nytt. 18

19 Man kan öka recirkulationen. Luktproblem vid biobäddar Kontrollera: Att ventilationen är som den ska vara. Kolla även syrehalten i vattnet efter biobädden. Isbildning på biodäddar Lösning: Installera en värmeslinga på överdelen av bädden Ändra så att spridarna spolar vatten över isen. Se om man kan bygga över bädden på något sätt. Igensättning av spridararmarna på biobäddar Kontrollera: Lösning: Försedimenteringens funktion, saker som t.ex. flytslam korkar, tops och andra saker kan orsaka igensättning. Installera en sil av något slag där man tar cirkulationsvatten ifrån. Källa: Se källförteckning 1,2,5 Kväveavskiljning Kväve är ett viktigt ämne som behövs för det naturliga kretsloppets välmående, men för höga halter av kväve bidrar till försurning och övergödning i naturen. Så en del reningsverk har krav om särskild kväverening. Kvävet har sitt ursprung i proteinhaltig kost, äggviteämnen bryts ner via ammonium och i levern bildas urinämne som sen kissas ut. En del av dessa urinämnen omvandlas i ledningssystemet eller tidigt i reningsverket till ammoniumkväve. Vid vattenreningsprocessen kan man styra omvandlingen av kväveföreningar så att en biologisk kväveavskiljning uppnås. Man kan dela upp kväverening i två huvudgrupper, biologisk och kemisk rening. I den biologiska reningen använder man sig av olika metoder, nitrifikation, denitrifikation, 19

20 fördenitrifikation, efterdenitrifikation, simultandenitrifikation och SBR = satsvis biologisk reaktor. Se kvävets kretslopp nedan. fixering Kvävgas reduktion Nitrit och nitrat Växtnäring Växtprotein oxidation Växtnäring djurnäring Ammoniumkväve Djurprotein nedbrytning Biologisk avskiljning Biologisk avskiljning innebär att man tillsätter till viss del renat avloppsvatten som innehåller bakterier som behöver kväve för sin tillväxt. Detta kallas assimilering och innebär att kväve omvandlas till kvävgas. Detta släpps sen ut i det fria och upptas av atmosfären som består av ca 80 % kvävgas. På detta vis får man en kväveavskiljning på 10-30%. Men det är inte alltid tillräckligt, här nedan redogörs tre ytterligare metoder för kväveavskiljning. Nitrifikation aerob För att kunna avskilja kvävet måste ammoniumkvävet omvandlas till nitrat. Avfallet som renas nu går igenom ett tvåstegsförlopp. Innehållet består av ammoniumjoner, de verksamma bakterierna (nitrosomonas) som livnär sig på detta är ammoniumoxiderande vilket innebär att de omvandlar ammoniumjoner till nitritjoner. Nu ska nitritjonerna omvandlas till nitratjoner och detta sker med hjälp av nitritoxiderande bakterier (niterobackter). De bakterier som står för dessa omvandlingar kallas autotrofa vilket innebär att de bildar biomassa med koldioxid som kolkälla. Detta är en långsam process då bakterierna använder en stor del av sin energi för att ta upp koldioxid till sin biomassa, de förökar sig långsamt och trivs bäst i höga halter av syre och/eller ammonium och höga temperaturer. Idealisk ph är 7,5-8,6. Denitrifikation anaerob 20

21 Nästa fas sker nu när vattnet är nitrifierat, det kommer till en kammare som är syrefattig för att bakterierna i brist på syrgas reducerar kvävet i nitraten. Denna miljö kallas anoxisk och betyder att miljön är utan fritt syre men med tillgång till nitrat som oxidationsmedel. Dessa bakterier kallas heterotrofa för att de bildar biomassa med organiska föreningar som kolkälla. Hastigheten på denna process styrs av hur effektivt bakterierna respirerar, det betyder att elektroner från en energikälla tas upp av ett externt oxidationsmedel ex syre. Vilket gör att energi sparas i cellen. Förutsättningen för denna process är tillgång till nitrat, frånvaro av syre, temperaturen, kolkällans mängd och kvalitet. Processen resulterar i kvävgas, ibland kan en liten mängd lustgas bildas och även om man vet att denna gas äter av ozonskiktet så är de kommunala reningsverkens bidrag väldigt liten. Idealisk ph är 7-9. Fördenitrifikation Här använder man BOD från det inkommande avloppsvattnet som kolkälla, Det nitratrika vattnet leds tillsammans med returslam eller returslam och vatten tillbaka till den aeroba zonen, det är recirkulationsgraden som anger kvävereduktionen. Efterdenitrifikation Avloppsvattnet passerar en aerob zon först, där oxideras både kväve och BOD. I nästa zon som är anoxisk kommer avloppsvattnet som nu är BOD fattigt men nitratrikt och innehåller mikroorganismer. Här tillsätter man en kolkälla ex alkohol eller stärkelse för att reducera nitrat. Fördelen med denna process är att man uppnår en långtgående reduktion av kväve utan att recirculera som i fördenitrifikationen. Kemisk kväverening Används främst inom industrin eller vid behandling av rejektvatten som har koncentrerade flöden med höga kvävehalter. Som det låter så tillsätter man kemikalier för avskilja kvävet, metoder för detta är: brytpunktklorering, jonbyte, membranteknik, separering vid källan, ammoniakavdrivning (stripping) och MAP-utfällning. De två sistnämnda är de vanligaste metoderna. Ammoniakavdrivning Ammoniakavdrivning innebär att man höjer avloppsvattnets ph till värden över 11 för att få ammoniumföreningarna att omvandlas till ammoniakgas. Gasen avdrivs med starka luftströmmar till nästa led, absorptionssteget. Här absorberas ammoniaken tillsammans med syra (svavel eller salpetersyra) och bildar ammoniumnitrat och ammoniumsulfatlösning. Denna metod är bäst lämpad för industrivatten och rejektvatten från rötslambehandling då det innehåller höga halter av ammonium. 21

22 MAP utfällning MAP-utfällning av magnesiumammoniumfosfat. För att välja denna metod måste vattnet innehålla höga halter av ammonium. Risken med metoden är igensättning av rören så för att förhindra det måste man vara noga med att rätt mängd fällningsmedel finns i slammet som binder fosfaterna. Under vissa förhållanden reagerar ammoniumjoner med magnesium och fosfatjoner och bildar svårlöslig MAP. Förhållanden som krävs är att vattnet innehåller lika delar fosfor som ammonium, att ph värdet är högre än 7,5 och på detta tillsätter man magnesium och rektionen blir utfällning. Brytpunktklorering Här tillsätts hypoklorit som oxiderar ammoniumkvävet till kvävgas som sen kan släppas ut i atmosfären. Nackdelen är att metoden inte kan oxidera det organiskt bundna kvävet, dyra driftskostnader och risken att giftiga klorerade kolväten bildas. Källa: Se källförteckning 13 Kemisk Rening Direktfällning När man gör en direktfällning, så menas det att man renar avloppsvattnet i ett enda steg efter rensgaller och sandfång (mekaniska reningen). Man börjar med att tillsätta fällningskemikalien före den första flockningsbassängen på ett sätt så att det blir en snabb fullständig inblandning. Med hjälp av kemikalien så bildas det svårlösligt metallfosfatsalt, dvs. flockar. Flockarna byggs upp av mindre partiklar och tack vare fällningskemikalien så bildas det större partiklar som kan avskiljas lättare i ett senare skede. Den vanligaste fällningskemikalien är polyaluminiumklorid eller järnklorid. Om man vill öka sedimentationshastigheten så kan man tillsätta en låg dos av anjonisk polymer. Totalfosforkoncentrationerna i det rena vattnet blir 0,3-0,5 mg/l. Med hjälp av direktfällning kan man få över 90 % avskiljning av totalfosfor. De lösta organiska ämnena är svårare att avskilja och därför är reduktionen av BOD inte optimal med denna metod. Man kan räkna med att 70 % av BOD kan reduceras. Därför används den här metoden mest i norra Sverige där tätorterna har ett större vattendragsflöde. 22

23 Förfällning En kemisk fällning som genomförs före biologiska steget kallas förfällning. En förfällning går till så att man tillsätter fällningskemikalien i verkets inloppsränna eller i rännan mellan sandfånget och försedimenteringen. Med hjälp av att man fäller kemikalien i avloppsvattnet så bildas det flockar i sandfånget eller i inloppet till sedimenteringsbassängen. För den här metoden så behöver man inte anordna speciella flockningsbassänger för flocken bildas av att vattnet är i rörelse. När flocken har bildats så avskiljs den i försedimenteringsbassängen. Det innebär att vid kemisk fällning reduceras inte bara löst fosfor utan även organiskt bunden fosfor och suspenderat material. När man gör en förfällning så underlättar man för det biologiska steget att avskilja fosfor och organiskt ämne (BOD) samt att det går åt mindre energiförbrukning eftersom en stor del av BOD är redan avskiljt i försedimenteringsbassängen. I det här steget så använder man järnklorid eller polyaluminiumklorid som fällningsmedel. Simultanfällning När man gör en simultanfällning så sker den kemiska och biologiska processen i samma reningssteg. Man kan antingen fälla kemikalien före eller direkt i luftningsbassängen. Om man tillsätter kemikalien direkt i luftningsbassängen så bildas flockarna där med hjälp av att vattnet är i rörelse. I sedimenteringsbassängen så avskiljs bioslammet och kemslammet. Där krävs det större bassängvolymer och högre energiförbrukning i form av ökad luftning för att uppnå samma resultat som vid förfällning. Produktionen av primärslam minskar, men mängden överskottsslam ökar. Totalt sett produceras mindre slam vid simultanfällning, men även mindre biogas. Fördelen med en simultanfällning är att den sker i ett steg. Nackdelen är om man gör en simultanfällning så kan vattnets grumlighet öka om man tillsätter aluminiumsulfat. Om man ökar slammängden i luftningsbassängen så får man en ökad 23

24 energiförbrukning pga. ökad luftning. Så om man ska göra en simultanfällning så bör man användas sig av polyaluminiumklorid som fällningskemikalie. Kemikalieinblandning För att man ska lyckas så bra som möjligt att göra en kemisk fällning är det viktigt att ha rätt ph-värde och att inblandningen sker på rätt sätt. Om inte ph-värdet är rätt så kan det försämra flockbildningen vid både för högt och vid för lågt ph. Så ett bra ph-värde ska ligga mellan 6-7,5. Om man inte fäller kemikalien i ett vatten som rör sig, så kan det bidra till att kemikalien inte blandas om ordentligt i hela vattnet. Reningsresultatet blir då dåligt och för att då kompensera en dålig inblandning så kan man öka dosen av fällningskemikalie, som i sin tur gör att man får en ökad slamproduktion och högre kostnader. Det bästa är att man har en ordentlig omblandning i vattnet när man tillsätter kemikalien, så att den kan blandas om med hela vattnet. Det kan göras med hjälp av en omrörare, med en pump, genom luftinblåsning eller genom att utnyttja vattnets egen rörelseenergi. Fällningskemikalier Kemikalier som används som fällningsmedel. Aluminiumsalter (aluminiumsulfat, aluminiumklorid, polyaluminiumklorid). Trevärda järnsalter (III).(järn klorid), järn sulfat, järn kloridsulfat). Tvåvärda järnsalter (II).(järn sulfat). Polymer (katjon, anjon och nonjonaktiva). Ibland används även kombinationer av dessa. Järninnehållande polyaluminiumklorid Kalk Polyaluminiumklorid innehållande olika typer av katjonpolymer 24

25 Viktiga faktorer vid val av fällningskemikalie Kontrollera: Bildad slammängd Flockningshastigheten Avskiljningsegenskaper hos flocken Flockningsbassängernas storlek och utformning Fällningskemikaliens innehåll av tungmetaller Behov av flockningshjälpmedel Behov av ph-justering med syra eller överdosering av fällningsmedel Avloppsvattenflöde och flödesvariationer Variationer i avloppsvattnets sammansättning Drift av kemisk fällning För att man ska lyckas att få en stor flock, så hjälper det inte bara att man har ett rätt ph-värde samt att man har i rätt mängd fällningskemikalie utan att man måste ha en viss uppehållstid i flockningen samt att omrörarhastigheterna anpassas till lämpliga värden. Igångkörning När man ska köra igång ett kemiskt reningssteg så måste man kontrollera doseringsutrustningens funktion och kapacitet. Efter kalibrering av doseringsutrustningen följer intrimningen som omfattar studier av: Normaldrift Omrörningshastigheternas inverkan på flockstorleken Doseringens inverkan på ph och flockstorlek Uppehållstiden inverkan på flockstorleken Nödvändig dos av en fällningskemikalie beror dels på fosforhalten i avloppsvattnet och dels på alkaliniteten. I vattnet så kan alkaliniteten och fosforhalten variera under ett dygn, därför 25

26 kan det vara bättre att ha lägre dos under natten. I flockningskamrarna så bör uppehållstiderna var mellan minuter. Det är viktigt att omrörningshastigheten i flockningskamrarna är rätt, annars kan det bli att flockarna slås sönder. Driftkontroll I driftkontrollen så gör man en mätning av ph-värdet i flockningen, den görs i sista flockningskammaren. Sen kontrollerar man mängden av fällningskemikalie per m 3 avloppsvatten samt mätning av siktdjupet i sedimenteringsbassängen. Man tar även prover på in och utgåendevatten för analys av fosfatfosfor, totalfosfor och suspenderat substans. Man kontrollerar slammet genom att mäta pumpad slamvolym. Driftstörningar Om flocken är dålig, då kontrollerar man: Så måste man kontrollera ph-värdet, för det kan försämra flockbildning. phvärdet kan man justera med hjälp av syra eller lut. Om omrörningshastigheten är för hög så kan det slå sönder flockarna. Har man för lite dos av fällningskemikalien så kan det bli att flocken inte kan utvecklas och växa sig tillräckligt stor. Dålig inblandning kan ge samma resultat som för lite dos. För kort uppehållstid medför att flockbildningen inte är färdig Sedimentering När man gör en sedimentering, så är syftet att man ska avskilja kemikalieflockar med hjälp av att utnyttja densitetsskillnaden mellan flockarna och vattnet. För att man ska kunna avskilja flockarna så får inte ytbelastningen vara högre än kemflockarnas sjunkhastighet. Ytbelastningen i en sedimenteringsbassäng ska ligga på ca 0,5 m/h. Om man skulle vilja höja ytbelastningen så kan man tillsätta polymer. Drift Det som har en stor betydelse i en sedimenteringsbassäng är ytbelastningen och strömningsförhållandena. Sjunkhastigheten på flockarna brukar ligga normalt mellan 2 och 4 m/h. Det slam som bildas, skrapas bort med en slamskrapa till en slamficka. Ifrån slamfickan sen, pumpas slammet till en förtjockare. Slamskrapans hastighet bör inte överstiga mer än 0,1 m/s. Om det skulle göra det, så kan risken vara att man rör upp redan sedimenterat slam. 26

27 Driftstörningar Kontrollera: Flockbildning Strömningshastigheten mellan flockning och sedimentering samt inloppet till sedimenteringen. För hög strömningshastighet medför sönderslagning av bildad flock. En dålig inblandning ger resultatet till en dålig flock som kan vara svår att avskilja. Dosering Slamskrapornas funktion samt hastighet Slampumpning och slamskrapning. För långa uppehåll gör att slammet lagras i bassängen och så småningom följer med utgående vatten. Ytbelastning. Vid för högt flöde och starkt varierande flöde så blir det sämre avskiljning. Flotation När man gör en flotation, så är syftet att man ska avskilja slammet med hjälp av gasbubblor. Gasbubblornas uppgift är att fastna på slamflocken och bilda partikelaggregat, som är lättare än omgivande vatten och låta dessa stiga till ytan. En flotation kan både ske i en direktfällning och en efterfällning. För att man ska kunna avskilja partikelaggregaten så får inte ytbelastningen vara högre än pariklarnas stighastighet. Drift För att man ska kunna ha en bra avskiljning av kemslammet så bör inte ytbelastningen vara högre än 5-6 m/h. Det slam som har stigit till ytan dras av med hjälp av slamskrapor. Drifttiden kan vara ca 2-3 minuter varannan timme. Det slam som sjunker till botten i bassängen, tas bort med en bottenslamskrapa en till två ggr per dygn. Slammet som man har tagit bort med slamskrapor och bottenslamskrapor pumpas eller skruvas till slamlager. Driftstörningar Kontrollera: Flockbildningen 27

28 Avloppsvattnets sammansättning. Vissa ytaktiva ämnen kan förhindra luftblåsorna fastnar på kemflockarna. Dispersionsvattentillförseln Ytbelastning. Vid för hög ytbelastning och för kraftig flödesvariationer så försämras avskiljningen. Kontaktfiltrering En kontaktfiltrering går ut på att man ska avskilja fasta partiklar. Det gör man med hjälp av att man tillsätter fällningskemikalien under en bra inblandning strax innan filtret. Metoden brukar vanligen användas efter flotation eller en sedimentering för att avskilja restflockarna. Driftstörningar Kontrollera: Filterhastigheten, vid för höga hastigheter förkortas gångtiderna. Dålig inblandning kan ge sämre flockbildning och därmed sämre avskiljning. Kort gångtid eller högt filtermotstånd. Det kan bero på att det har bildats för stora flockar som sätter igen filtret. Dosering Gångtiden Källa: Se källförteckning 1,2,5,13 Provtagning I naturvårdsverkets författningssamling 1990:14 paragraf 3 står vilka provtagningar som ska göras på utgående vatten till naturen samt tidsintervall, för ett reningsverk på mellan 2001 och pe. Där står att det ska göras kontinuerliga mätningar och registrering av flöde för utgående vatten till naturen. Vid bräddning ska frekvensen och volymen per dygn mätas och registreras. Därefter ska prov tas var tionde minut under bräddningstiden. Provtagningar för kontrollparametrarna CODcr, BOD 7, N-tot. och P-tot ska 2 dygnsprover tas per månad för ett reningsverk på max pe. Proven ska tas under 2 skilda dygn enligt ett på förhand framtaget provtagningsschema. Viktigt är att proverna på ett så bra sätt som möjligt speglar utsläppen under ett år. Vid bräddning gäller samma prover fast 1 dygnsprov per månad. 28

29 I SNFS 1994:07 finns de gränsvärden och riktvärden som inte får eller bör överskridas gällande COD cr, BOD 7, N-tot. och P-tot. I SNFS 2000:15 står hur provtagningarna ska göras, dokumentationen, utrustning som krävs etc. Där står även krav på drift och underhåll av reningsverket. Där står även hur många underkända prover man får ha i förhållande till antalet årsprover. Gränsvärden och riktvärden kan sen skärpas beroende på var reningsverket finns. Värdena bestäms av länsstyrelsen i samband med tillståndsansökan. På reningsverk tas vanligen vattenprover på inkommande avloppsvatten samt före och efter varje reningssteg. Syftet är att undersöka hur förorenat vattnet är samt hur väl de olika reningsstegen fungerar. Till det används olika utrustningar. Bilder finns här nedan. Se även bilaga 1 för se hur ett provtagningsschema kan se ut. Provtagare för inkommande avloppsvatten ovan och syre- och slamhaltmätare här medan. Källor: Se källförteckning 5, 6,7, 8, 9,10. 29

30 Maskin- och instrumentutrustning Filtergaller. Slampumpar. Kemikalietankar. Plastskrapor i sedimenteringsbassängerna Luftningsutrustning membranluftare och blåsmaskiner. Syrehaltsmätare, Slamhaltsmätare och provtagare. Centrifuger för slamavvattning. Styr- och övervakningssystem. Källor: Se källförteckning 1, 2, 5, 6. Slambehandling Slammets egenskaper I de olika reningsstegen i ett reningsverk (försedimentering, biologiska och kemiska reningen) renas vattnet från föroreningar som blir till avloppsslam. Slam innehåller partiklar som anges som mängd torrsubstans TS. Mängden TS består i sin tur av bl.a. organiskt och oorganiskt material (partiklar/ suspenderad substans SS) samt upplösta salter. Med andra ord: TS = SS + upplösta ämnen/salter. Exempelvis betyder en TS-halt på 0,5 % att 1 ton/1m 3 slam innehåller 5000g/5kg TS Vill man få fram hur mycket organiskt material som slammet innehåller, väger man slammet före och efter glödgning. Förlusten efter glödgningen anger hur mycket organiskt material som slammet innehåller. Det är viktigt att veta hur mycket organiskt material som finns i slammet då det tjänar som föda åt mikroorganismer, vilka vid nedbrytning kan skapa en dålig lukt. Det organiska material som finns i slammet, som alkoholer, bryts lätt ner i reningsverkens biosteg och rötkammare. En del av det organiska materialet passerar dock rakt igenom, vilket är det svårnedbrytbara organiska materialet. Dessa är fettlösliga och bioackumulerbara (ex PCB som förbjöds 1971), vilka binder till slammet. Men andra ord renas inte avloppsvattnet 30

31 från dessa ämnen på våra reningsverk utan passerar rakt igenom. Var det sen hamnar beror på vad slammet ska användas till eller var det deponeras. Torrsubstansen innehåller dessutom: Växtnäringsämnen. Från de svenska avloppsreningsverken i Sverige renas avloppsvattnet från 6500 ton fosfor och 9000 ton kväve varje år. Utöver det innehåller slammet även kalcium, magnesium, kalium och svavel mm. Miljöfarliga ämnen som t ex tungmetaller. Det kan vara ämnen som används inom industrin och/eller finns i varor vi använder. Det har dock skett en stor förbättring av mängden av miljöfarliga ämnen som hamnar hos reningsverken. Det beror främst på hårdare krav från reningsverket mot bl. a. anslutna verksamheter/industrin, lagar som förbjuder/mindre användning av många ämnen, samt en bättre avfallshantering. Smittämnen. Många av de mikroorganismer (bakterier, virus och parasiter) som finns i slammet är ofarliga, men om inte slammet hygieniseras finns risk att patogena mikroorganismerna finns och förökar sig i slammet. Hygienisering sker genom att slammet värms under en viss tid. Värmen kan antingen komma utifrån, eller komma från mikroorganismernas aktivitet och kan även förstärkas med hjälp av kemikalier. De processer som används för hygienisering är termofil rötning, pastörisering, torkning, kompostering, förbränning eller kalkning. År 2006 fanns det ännu inga formella krav på hygienisering av slammet. Vatten. Beroende på vad slammet innehåller, storleken på slampartiklarna samt vilka reningsmetoder som använts innehåller slammet olika mycket vatten. För att räkna ut slammets vatteninnehåll i % tar man 100 minus slammets torrsubstans i %. Vattnet kan binda till slammet på olika sätt, vilket avgör vilken metod för avvattning som ska användas. I denna rapport tar vi upp förtjockning (tyngdkraft) och mekanisk avvattning (vakuum, tyngdkraft eller centrifugalkraft). Olika slamtyper efter reningsstegen De föroreningar som man avskiljer i de olika reningsstegen för att sen vidarebehandla kallas för råslam. Slammet delas sen in i olika typer beroende på från vilket reningssteg det kommer från. Från den mekaniska reningen benämns slammet som primärslam. Detta slam består av fasta partiklar som kommer från försedimenteringen. De trasor etc som avskiljs vid gallren i grovreningen kallas inte för slam. 31

32 Från den biologiska reningen kommer det biologiska slammet/bioslam. Här utgörs slammet av mikroorganismer. Finns en aktivslamanläggning får man här överskottsslam. Det kemiska slammet, eller kemslammet, kommer från den kemiska reningen och utgörs av flockar från fällningsprocesser. En noggrannare indelning är aluminium-, järn-, eller kalkslam, beroende på vilken fällningskemikalie man använt. Blandslam är en blandning av 2 eller flera reningssteg. Antingen blandas slam innan en slambehandling, eller så kommer det från t ex en simultanfällning där reningssteget är ett biologiskt steg med en kemisk fällning samtidigt. Olika slamtyper efter slambehandling När slammet har blivit behandlat så att det innehåller mindre vatten benämner man det olika beroende på vilken metod man använt. Man talar då om bl.a. förtjockat eller avvattnat slam. När slammets innehåll av organiska material har förändrats talar man om stabiliserat slam eller aska. När slammet har blivit hygieniserat kallas det just hygieniserat slam. Slammängder Från de avloppsreningsverk vi har i Sverige som har mer än 2000 pe producerar varje år mellan ton TS/år, vilket motsvarar 1 miljon m 3. Med pe menas personekvivalent, vilket är en person som varje dygn förorenar avloppsvattnet/ger en slambelastning med 70g BOD 7 /dygn. För att kunna räkna ut hur mycket slam som måste tas om hand i slambehandlingen krävs att man vet hur mycket slam som kommer från den mekaniska, biologiska och kemiska reningen. Förtjockning Slammet som tas ur processen i det mekanisk/kemiska reningssteget är tunt och innehåller mycket vatten. För att vatteninnehållet skall reduceras måste man förtjocka slammet. Man pumpar in slammet i en förtjockarebassäng där det får vila och tjockna till samtidigt som det rörs om långsamt. Vattnet tränger ur slammet som packar sig och sjunker mot botten. Ytvattnet pumpas bort vilket medför minskade volymer. Efter denna behandling kallar man slammet för förtjockat primärslam. Det finns olika slambehandlingsmetoder ex. sedimenteringsförtjockare och flotationsförtjockare. 32

33 Sedimenteringsförtjockare En sedimenteringsförtjockare fungerar med hjälp av ett inlopp (där slammet kommer ifrån) som är nästan placerat i mitten av den cirkulära bassängen. Förtjockaren är uppbyggd med en centrumdriven skrapanordning med snedställda skrapblad som gör att slammet transporteras till en slamficka. Den är oftast utrustad med två skraparmar, men ibland kan den även vara utrustad med fyra armar. Det flytslammet som bildas avlägsnas med hjälp av en ytskrapa. Förtjockningen kan drivas längre i en djup bassäng, men risken för att slammet blir anaerobt (ruttnar) ökar samtidigt. Djupet på en sedimenteringsförtjockare kan variera mellan 2,5 5,5m och diametern brukar inte vara mer än 25m. Det finns tre funktioner på den mekaniska utrustningen i en förtjockare: Transportera förtjockat slam till slamfickan Förbättra sedimenteringen Att göra en långsam omrörning underlättar bildandet av större partikelaggregat samt frigöra gasblåsor Flotationsförtjockare Det slam som kommer in pumpas till en blandningsanordning där vattenluftdispersionen tillsätts (tillsätter två komponenter). Dispersionsvatten bildas med hjälp av att man trycker in luft i vattnet. När man har bildat det tryckförhöjda vattnet så blandas det ihop med slammet med hjälp av ett inloppsrör till flotationstanken. Det luftblåsor som bildas, fastnar på slampartiklarna och bildar aggregat som stiger till ytan. Det slam som har stigit till ytan tar man bort med en ytslamskrapa. Man bör förse flotationstanken med en bottenskrapa och slamficka för det slam som har sjunkit till botten. Vattnet som man använder till dispersionsberedningen bör man helst ta ifrån vattenbehandlingsdelen, antingen efter försedimenteringen eller efter vattnet som kommer direkt ifrån verket. Drift och skötsel För att försöka undvika problem i en sedimenteringsförtjockare som t.ex. lukt problem och gasbildningar, så bör slammet som pumpas till förtjockaren vara så färskt som möjligt. Med en flotationsförtjockning så blir det ingen risk för anaerob nedbrytning av slammet på grund av den ständiga lufttillförseln och den korta uppehållstiden. När man används av en sedimenteringsförtjockare så måste man tänka på att ha rätt temperatur, för har man för låg temperatur så sjunker inte slammet lika bra och har man för hög temperatur så avtar förtjockningen kraftigt på grund av ökad biologisk aktivitet i slammet. 33

34 Normaldrift Slammet som är i förtjockningen pumpas till en dekanteringstank och där får det sedan stå och sedimentera ett par timmar. Sen med hjälp av en höj och sänkbar dekanteringsanordning så dras slamvattnet av ifrån ytan. Det pågår tills slam börjar följa med slamvattnet. När man har avslutat en dekantering så pumpas det förtjockade slammet vidare till fortsatt behandling. Man bör inte göra inpumpningen av slam mer än två gånger per dygn. Driftstörningar Flytslam i sedimenteringsförtjockaren Kontrollera: Innehållet av olja eller fett i slammet. Om för lång uppehållstid i förtjockaren medför att anaerob nedbrytning kan ske med åtföljande gasbildning och flytslam. Att ha rätt gradantal i slammet Låg TS halt i slammet Kontrollera: Luktproblem Kontrollera: Slammets sjunkegenskaper Slamnivån i förtjockaren, för låg nivå ger ett tunt slam Slamuttaget, för stort uttag av slam ger ett tunt slam TS belastning, för hög och ojämn belastning medför ett tunnare slam Slamavsättningar på bassängkanterna Glödförlusten hos ingående slam, hög glödförlust innebär att en förgående stabilisering inte är avslutat. För lång uppehållstid för slammet kan ge upphov till anaerob nedbrytning och luktproblem 34

35 Slamflykt Kontrollera: Slammets sjunkegenskaper Slammets uppehållstid Med för hög nivå i slamförtjockaren, så kan det bli risk för slamflykt Källa: Se källförteckning 2,3,5,13 Slamstabilisering För att slippa jäsning, lukt och bakterietillväxt men också för att minska slutproduktens volym utsätter man råslammet för stabilisering. Detta för att råslammet innehåller biologiskt nedbrytbara föroreningar. Vanligen sker stabilisering genom biologiska processer i vätskefas där slammet sönderdelas genom biologisk nedbrytning. Metoderna delas in i tre grupper: Anaeroba processer Rötning. Aeroba processer - Slamluftning, slamoxidering och kompostering. Stabilisering i vassbädd. Slutprodukten enligt ovan ang. process. Torrsubstans, slamvatten och rötgas. Rötgasen innehåller CO 2, CH 4, H 2 S och NH 3. Detta slam innehåller järnsulfid som tillsammans med H 2 S reagerar och färgar slammer svart. Koldioxid, nitrat och sulfat. Detta slam behåller sin bruna eller grå färg då det inte bildats järnsulfid i denna process. TS halt på 50-70% liknande kompostjord, innehåller mycket fosfor och tungmetaller. Här nedan beskrivs tre olika metoder för att stabilisera råslam, dessa är rötning, kalkstabilisering och stabilisering i vassbädd. Jag ska beskriva hur de olika processerna går till, dagliga rutiner/skötsel och driftstörning. 35

36 Rötning Process: Tid dygn Processen tar dagar, normal belastning i rötkammaren är 1,5 kg organisk substans per dygn och m 3 och produktionen från en normalstor anläggning producerar 30l rötgas per person och dygn. Man fyller upp rötkammaren med biologiskt behandlat avloppsvatten, för att höja bikarbonatalkaliniteten (som bör ligga över 50 mekv/l) tillsätter man ca 300g natriumvätekarbonat/m 3 vatten. Allt vatten som pumpas in i kammaren har värmts upp till o c för att gynna processförloppet. Därefter är det viktigt att hålla en konstant temperatur. För att få igång rötningen använder man sig av ympslam d v s ett slam som redan rötats (fungerar som jäst i en deg). Därefter pumpas små mängder råslam in i kammaren. Vid behov tillsätts även mer ympslam. När gasbildningen startar ökar råslamtillförseln för att mata processen med näring. Hela processen sker i tre steg: Hydrolys Syrabildning Metanbildning Kolhydrater socker alkoholer metan Fetter fettsyror enkla fettsyror koldioxid Äggviteämnen aminosyror ammoniak Figur 8 i U3. Hydrolys innebär att bakterierna i slammet avsöndrar enzymer som löser upp och bryter ned organiska ämnen till vattenlösliga föreningar. Syrabildning innebär att bakterierna omvandlar dessa vattenlösliga föreningar till alkoholer, enkla fettsyror och ammoniak. Metanbildning är sista steget där bakterierna bildar metan och koldioxid. Gasen som bildas består normalt av 65-70% metan och 30-35% koldioxid. Dagliga rutiner/skötsel: Enligt driftprotkollsynpunkt är det följande parametrar som främst bör kontrolleras: temperatur, ph, gasproduktion, gassammansättning, organiska syror och bikarbonatalkalinitet. För att se om sönderdelningsgraden faller önskvärt ut bör man även kontrollera både rå och 36

37 rötslammets glödrest och glödförlust. För ett stabilt slam bör HA c värdet ligga en bra bit över 300mg HA c /l (ättikssyra). Den dagliga rutinen omfattar även bokföring av inpumpad råslamsmängd, avtappad rötslamsmängd och omrörningstid. 1 gång/vecka analyserar man alkaliniteten och mängden flytiga syror. Vid slamtappning tas blandprover (5-7 st) för analys av TS-halt, glödrest och glödförlust i rå och rötslam. Det är med hjälp av glödförlust värdet som man beräknar utrötningsgraden. Förutsättningar för önskade resultat är följande: Konstant temperatur. Mesofila anaeroba processer o c Termofila anaeroba processer ca 55 o c Aeroba processer ca 15 o c Konstant ph 7 Jämn tillförsel av råslam Ständig omrörning Vid aerob process jämn syretillförsel Man måste också vara noga med att se till att råslammet inte innehåller spår av giftverkande ämnen. Starka syror och baser som kan påverka ph värdet. Metallsalter innehållande silver, koppar, nickel, krom och kadmium joner Mineraloljor Driftstörningar: Surjäsning: Detta sker om man inte har rätt temperatur, tillförsel av giftverkande ämnen, oavsiktlig syretillförsel, saltanrikning, för stor mängd organisk tillförsel. Skumning och flytslam. 37

38 Sker om det finns oljor eller fetter i slammet men också om det finns trådformiga bakterier. Låg gasproduktion Sker om det blir en minskning och/eller ökning av CO 2 halten. Kalkstabilisering Process: Tid 24h Den här processen innebär att man chockhöjer ph värdet på slammet så att det efter 14 dagar fortfarande har ett ph värde på Detta tar kål på bakterier och virus samtidigt som kalken binder fosfater och tungmetaller stenhårt. En positiv bieffekt är att man kan utnyttja slammet till ammoniak stripping om man har särskilda krav på kväverening. Man kan tillsätta kalken både före och efter avvattningen, väljer man före så använder man Ca(OH) 2 eller släckt kalk. Nackdelen är att det höga ph värdet finns kvar i slammet som återpumpas till reningsverket, där försvårar det den kemiska fällningen då aluminiumsulfat och järnklorid fungerar bäst i ph 7. Oftast väljer man att tillsätta kalken efter avvattningen, då tillsätts CaO osläckt eller bränd kalk till det avvattnade slammet i en särskild blandare. Reaktionen skapar en värmeutveckling som ökar bakterieavdödning. Fördelen är att slammet kan användes i jordbruk och täckningsmaterial. Nackdelen är att ammoniak frigörs och skapar en frän obehaglig lukt, slammängden ökar istället för att minska, höga kostnader för stora mängder kalk och det faktum att kalkstabilisering bara är tillfällig. Daglig rutin/skötsel Eftersom processen tar mindre än ett dygn så är det iblandningen av kalk som överses. Driftstörning Om ph värdet inte överstiger 11 riskerar man att bakterierna överlever och börjar producera CO 2 och syror som sänker ph ytterligare. Behandling i vassbädd Process: Tid 10 år Vassbladen har många goda egenskaper, de stora gröna bladen bidrar till avdunstning, dess stora rotsystem hjälper till med att hålla jorden lucker med kanaler som syresätter slammet. Växten i sig bidrar med näring till de bakterier, svampar och insekter som behövs vid komposteringsprocessen. Enkelt och praktiskt! En vassbädd byggs genom att man gräver ut 38

39 en yta och placerar en tätningsduk i botten, detta för att skydda grundvattnet. Man lägger i dräneringsrör som i ena änden sticker upp ur bädden och fungerar som ventilation, den andra änden leder det dränerade vattnet tillbaka till reningsverket. Dräneringsrören täcks med dränerings och planteringslager. En normalstor vassbädd är dimensionerad att ta emot kg TS/m 2 och år. Slammet som hamnar i vassbäddarna har en TS halt på 0,5-2,5 och för att slammet ska hinna torka måste anläggning ha fyra bäddar att alternera mellan. Efter 10 år är slambäddarna fulla d v s slamdjupet har nått 1,5m vilket är gränsen för vad bladvassen kan hantera. Slammet har då en TS halt på 50-70% och liknar kompostjord. Man kan gräva ur och använda bäddarna två gånger vilket ger en livslängd på 30 år. Det färdiga slammet har stor del fosfor och tungmetaller kvar medan kvävevärdet reducerats nästintill helt och hållet. Fördelarna med denna metod är att kemikalieförbrukningen minskar på reningsverken, man slipper ta hand om rejektvatten, i teorin skulle man kunna ta bort användningen av centrifuger och polymerberedning. Inga slamplattor eller liknande behövs. Metoden är säker, enkel och innebär att reningsverkens personal får en bättre arbetsmiljö. Nackdelarna är att det krävs stora arbetsinsatser vid uppstarten, man vet inte riktigt vad det färdiga slammet kan ha för användning och det krävs stora ytor för att hantera slammet. Ett avloppsreningsverk dimensionerat för pe kräver en planterad yta på 9.000m 2 och total yta på m 2 /anläggning. Generellt sett behövs mer kunskap för att ultimera vassbäddens uppstart. Eftersom det har betydelse vilken årstid man planterar, kvalitet på plantor, vilken dimensionering som ska beskickas och väderleken. Dagliga rutiner/skötsel: Ingen daglig rutin, men regelbundna kontroller av bladvassens tillväxt och kontroll över ev. ogrästillväxt. Driftstörningar Extremt väder som fryser vassbäddarna, ogräs som vid ouppmärksamhet kan spridas och till slut ta över. Källa: Se källförteckning Avvattning Efter att slammet har kommit ut ifrån förtjockningen så finns det fortfarande mycket vatten i slammet. Och för att man ska få kunna öka torrhalten i slammet så vill man kunna avvattna slammet och det gör man med hjälp av t.ex. centrifuger, skruvpressar, silbandspressar eller filterpressar. Man kan även använda sig av tork- och vassbäddar under sommarhalvåret. 39

40 Det bildas en koncentrerad slamfas (slamkaka) och en vattenfas (rejektvatten) vid en avvattningsprocess. Rejektvattnet återförs till vattenbehandlingsdelen och ska helst ha en låg halt suspenderad substans (SS). Råkar man ha en hög halt SS i rejektvattnet så återförs en stor mängd slam till vattenbehandlingsdelen som åter ska avskiljas och sedan tillföra slambehandlingen igen. För att öka avskiljningsgraden vid mekanisk avvattning så konditioneras det för att man ska kunna ändra dess struktur så att vattenavgången underlättas. Man använder sig vanligen av tre metoder: Kemikalietillsatts Uppvärmning Frysning Slammet består av små partiklar, och storleken på partiklarna har stor betydelse vid avvattningen. Vid konditioneringen så vill man öka partiklarnas storlek genom att slå samman små partiklar till större partikelaggregat. Oorganiska flockningsmedel som aluminiumsalter eller en kombination av kalk och järnsalter, dels organiska polymerer är de kemikalier man använder sig av vid konditionering av slam. Polymer har förmåga att bilda bryggor och underlätta flockning och består av monomerer som är s.k. byggstenar i en polymer. Polymer har en trefaldig inverkan vid avvattning: Avskiljningsgraden ökar. Högre tryck kan användas utan att flockarna faller sönder p.g.a. bryggbildningen som har bildats. Lättavvattnat hålrumsvatten ökar p.g.a. att TS-halten ökar när partiklarna blir större. Man har dock pratat om användningen av polymeren polyakrylamid då denna kan innehålla spår av monomeren akrylamid som är giftig och cancerframkallande, den klassas som hälsofarlig men inte miljöfarlig. Man har inte kunnat bevisa några negativa effekter på marken där man använt slam som innehållit tillsatsen polyakrylamid. Efter att man konditionerat vattnet så använder man sig av mekanisk avvattning som t.ex. centrifugering eller silbandspressar, man kan även använda sig av vassbäddar som inte är mekanisk. 40

41 Centrifugering Man använder sig vanligen av en s.k. dekantercentrifug som består av en cylindrisk-konisk trumma som det sedan är en skruvtransportör monterad i. Både trumman och skruven snurrar åt samma håll, skruven snurrar dock antingen med lägre eller högre varvtal än trumman. Slammet matas in i maskinens centrum, eftersom partiklarna i slammet är tyngre än vattnet sätter sig slammet runt trummans vägg medan rejektvattnet bildar en ring närmare centrum. Sedan skruvas slamkakan mot skruvens smalare del där det sedan matas ut, rejektvattnet går åt andra hållet, där det sedan lämnar centrifugen. Bildtext: Centrifug för slamavvattning Silbandpress Vid en silbandspress låter man slammet gå mellan två långsamgående silband som ökar i presstryck efterhand. Slammet får först blandas med en polymertillsats i en roterande blandningstrumma så att de konditioneras, sedan tillför man slammet på silbanden. Man vill få så att slampartiklarna tvingas glida mot varandra s.k. skjuvning. Och detta uppnår man med hjälp av att silbanden bryt över valsar. Silbanden måste dock renspolas med vatten under högt tryck och detta sker kontinuerligt. Bild på en silbandpress 41

42 Vassbäddar Vassbäddar fungerar så att slammet sprutas ut jämnt på vassbäddarna och sedan så dräneras huvuddelen av vattnet via bäddens dräneringssystem som tar rejektvattnet tillbaka till avloppsverket. Bladvassen är planterad för att bidra med sin avdunstning vilket gör att torrsubstanshalten i slammet kan öka avsevärt vid sommartid. Vassens rotsystem ser även till att hålla marken porös så att den inte packas ihop. Vassbäddar dimensioneras så att de ska kunna hålla i upptill 30 år innan bädden är mättad. Då slammet får den långa uppehållstiden så stabiliseras slammet vilket gör att man får en betydlig avdödning av patogener (smittämnen). I en vassbädd så minskar slamvolymen med 25-40% än om den hade centrifugerats. Bild på en vassbädd i genomskärning Driftstörningar Låg avskiljningsgrad (hög halt SS i rejektvattnet) Kontrollera: Hur mycket polymer man doserat - för mycket och för lite ger dålig effekt. Ingående slams TS-halt - har det ändrats så krävs det mer/mindre polymer. Använder man sig av silbandpressar kan man kolla spritsvattenmängd och presstryck. Utrustningen kan vara sliten t.ex. en vira/rotor som är sliten kan ge högre halt SS i rejektvattnet. Driftstopp pga igensättning: Kontrollera: 42

43 Lösning: Kolla om slammet innehåller mekaniska föroreningar som t.ex. sten, grus, tändstickor och korkar. Lösning: Slammet ska silas innan det kommer till avvattnaren Luktproblem vid torkbäddar Antingen använda sig av klorkalkning eller så använder man 1kg släckt kalk per m 2. Källor: Se källförteckning 1, 2, 5, Mikrobiologi Mikroorganismer är till storleken så små att de inte kan ses med blotta ögat. I benämningen ingår mikrodjur, mikrosvampar, mikroalger, bakterier, arkaer och virus. Vi ska i denna rapport göra vårt bästa för att förklara de olika begreppen och här kommer en liten snabb introduktion. Mikroorganismer finns överallt, inne som ute, i luften, i vattnet och i jorden, på djur och på oss människor. Man skulle kunna säga att de är naturens olika städfirmor, de hjälper till att äta upp gammalt och dött organiskt material. D v s gamla löv, kvistar och grenar, mänskligt avfall som avföring men också gamla döda cellrester. Kvar lämnar de nyttigheter som blir grogrunden för nästa levnadsgeneration av organiskt material. Men alla mikroorganismer är inte hjälpare, det finns som ovan nämnt virus också. Det är olika typer av virus som gör oss sjuka, ibland kroniskt men även med dödlig utgång. Mikroorganismer har som alla levande ting olika förutsättningar för att överleva och olika utseende. De som vi kommer att skriva om är just de som kan förekomma i ett avloppsreningsverk. Bilderna nedan är, från vänster: flagellater, cilliat och protozoer. 43

44 Bakterier Bakterier förökar sig via delning, tiden för delning är olika och sträcker sig mellan 20 min och flera dagar. Alger (bortsett från blågröna alger), svampar, protozoer, växter och vi människor är eukaryota. Det betyder att våra celler har en cellkärna med vårt DNA i. Övriga mikroorganismer som cyanobakterien och alla övriga bakterier är prokaryota, alltså utan cellkärna. Bakteriernas celler är även enklare byggd än den eukaryota cellen. De kan se ut på många olika sätt. Förenklad bild av en bakteriecell Det är bakterier som är den dominanta organismen i det biologiska reningssteget, de behöver inte ympas in då de finns naturligt i det hushållsvatten, industrivatten och dagvatten som kommer till reningsverket. Deras tillväxt är den snabbaste och gör det möjligt för dem att ta över och runt 90-95% av biomassan består av bakterier. Antalet arter är väldigt stort och varierar mycket beroende på temperatur, ph, avloppsvattnets sammansättning och drift. Ju 44

45 större artrikhet, desto effektivare avloppsrening. Näringen (d v s avloppsvattnet) som föder bakterierna innehåller organiskt kol, kväve, fosfor och vissa spårämnen (med spårämnen menas ämnen som i små mängder inte påverkar men som i stora mängder kan vara giftiga ex koppar, nickel och silver.) Förhållandet mellan organiskt material, kväve och fosfor bör vara 100:5:1. Nedan följer de livsbetingelser som gynnar bakterie tillväxten: Temperatur Benämning Fungerar ang. i o C Fungerar bäst ang. i o C Kryofila 0-15 runt 5 Psykofila Mesofila Termofila Extremt termofila Eftersom avloppsvattnet i Sverige sällan eller aldrig överstiger 20 o C så är det psykrofila och/eller kryofila bakterier som frodas. ph-värden Extremt acidofila 0-3 Effektiv rening sker med ph 3-10 Acidofila 3-5 men optimum är 7 Neutrala 5-9 Alkalofila 8-10 Extremt alkalofila Syre Aeroba - måste ha syretillförsel för att överleva. Anaeroba kan inte överleva med syre. Fakultativt anaeroba kan överleva i båda miljöerna. Energi och näring 45

46 Autotrofa bakterier skapar biomassa genom att fixera CO 2. Heterotrofa bakterier oxiderar organiska föreningar. Exempel på patogena bakterier Salmonella enterica Escherichia Coli Campylobacter jejuni Sjukdom som sprids Salmonella Mag och tarmsjukdomar Matförgiftning Källa: Se källförteckning 2, 5, 13, 14 Arkéer Skillnaden på bakterier och arkéer är till synes inte så stor men i själva verket är de inte ens släkt med varandra. Arkéer har ett cellmembran som är uppbyggd med en del lipid istället för två som bakterier. De är extrema överlevare och klarar de mest otroliga miljöer som syrabad och saltlösning som ex. De används i laboratorier för att forska om hur ev liv kan se ut och föröka sig i rymden. Arkéerna delas in i två grupper extremofiler och normalofiler. Det är normalofiler som verkar i reningsverken då främst i rötkammaren i form av metanogener som är den enda mikroorganismen som kan bilda metangas. Bildtext: Arkeer genom ett mikroskop Källa: Se källförteckning 5, 15 46

47 Virus Ett virus är inte större än en miljondels millimeter och är en levande partikel som bär på smittämnen, ett virus är mindre än bakterier. Inte förrän den tränger in i en levande cell kan den göra någon skada. När viruset hittar en lämplig cell (olika virus har olika målceller) i den biologiska reningen eller inuti människan, djuret eller växten tränger den sig in och tar över kommandot. Sedan tvingar den cellen att börja producera fler viruspartiklar. Olika virus sprids på olika sätt t.ex. via luft, vatten, mat, kontakt mellan slemhinnor eller insektsbett. Virus är smarta, dem förändrar sig så att kroppens immunförsvar inte skall känna igen dem nästa gång de dyker upp i kroppen. Det finns ca 600 olika virustyper. Virus kan orsaka: Sjukdomar som t.ex. influensa, vinterkräksjukan, fågelinfluensa (har också vilsporer som bakterierna) HIV som sedan utvecklas till AIDS, ett av de farligaste virusen. Levnadsbetingelser Virus kan inte förflytta sig av egen kraft, utan förlitar sig på att det förr eller senare kommer i kontakt med en möjlig värdcell av rätt slag för just denna typ av virus. Då virus inte är levande partiklar är många mycket motståndskraftiga mot tuffa miljöer både utanför och innanför kroppen. Exempel på olika virus Enterovirus - Orsakar förkylning och polio. Hepatit A Norovirus - Orsakar vinterkräksjuka Förebyggande åtgärder Tänk på en god hygien vid livsmedelshantering samt inom VA-branschen. Yrkesverksamma inom livsmedelsbranschen ska inte arbeta när de är smittade eller har mag- och tarmsymptom. För att minska virus kan man tillsätta klor i avloppsvattnet. Mikrodjur De encelliga mikrodjuren skiljer sig lite från de flercelliga djuren på så sätt att dem förökar sig via delning. 47

48 Encelliga djur: Flagellater - storleken på dem är mellan 5-10 (konstigt u, micro). De kan orsaka flagellatblomning, de högre djuren har dött p.g.a. en så kallad toxisk chock (giftiga ämnen, för hög temperatur eller för lågt/högt ph i vattnet). Amöbor Brukar vara rätt så sällsynta i den biologiska processen, men har man amöbor i vattnet kan man dra slutsatsen att de är mycket partiklar i avloppsvattnet. Ciliater Finns både som frilevande och fastsittande och fungerar som filtrerare av avloppsvattnet. Ger ett klart vatten ifrån biosteget om dem är ensamma. Flercelliga djur: Mikrodjuren är större flercelliga organismer som livnär sig på bakterier och på små partiklar av organiskt material, kan även kallas för metazoner. Exempel på metazoner är rotatorier och nematoder. Storleken på dessa är ofta >1000 μm. Deras roll i det biologiska steget är att dom ska fungera som rengörare och polera utgående vatten från frisimmande bakterier, småflockar och annat partikulärt organiskt material. Nematoder ser ut som maskar, dom kan finnas i slam med hög ålder och har även de enkönad fortplantning. Rotatorier kan bli upp till 100 μm långa. Trots sin lilla storlek så har rotatorierna ett slags huvud och runt munnen har dom flimmerhår som sitter i en krans och när dessa hår slår fram och tillbaka ser det ut som ett rullande hjul (hjuldjur). Den drar in bakterierna i kroppen med hjälp av att flimmerhårens rotation orsakar ett sug. Dom använder sig av flimmerhåren för att förflytta sig i vattnet. När flercelliga djur ska föröka sig så gör dom det med hjälp av ägg. Skillnad mot encelliga som förökar sig genom en delning. Flercelliga djur lever på partiklar och bakterier och är viktiga i luftningsbassäng eftersom de reducerar vattnets innehåll av partikelbunden COD och BOD och reglerar överskott av frisimmande bakterier. När det finns ett högre antal rotatiorier så indikerar det att den biologiska processen fungerar bra och har lägre antal frisimmande bakterier. Rotatorier brukar hittas i slam från en anläggning som har en låg slambelastning och en lång slamålder. Eftersom generationstiden för flercelliga organismer är relativt hög spolas rotatorierna oftast ut ur aktivslamanläggningar med kortare slamålder. Rotatorier (hjuldjur). Nematoder 48

49 Källa: Se källförteckning 5,13 Mikroalger Beroende på vilken alg man studerar är utseendet olika. Grönalger är t ex runda och gröna medan kiselalger är långsträckta och färglösa. Alger är autotrofa vilket betyder att de innehåller klorofyll och kräver solljus för att bygga upp sin cellmassa och för att kunna föröka sig. Fotosyntesen (oorganisk kolkälla) CO 2 + H 2 O + solljus = O 2 + energi Denna fotosyntes innebär att algen tar luftens CO 2 plus vatten (H 2 O), och med hjälp av solens energi bryter algen ner CO 2. Algens avfallsprodukt blir syre (O 2 ). C, kolet från koldioxiden använder algen till att bygga cellmassa och föröka sig. Detta kan självklart endast ske under förutsättning att algen har alla andra beståndsdelar såsom fosfor etc. På ett reningsverk lever alger i samverkan med bakterier och förekommer främst som den dominanta i biologiska dammar. Bakterierna i biodammarna bryter ner organiskt material, vilket frigör CO 2, som algerna utnyttjar i sin fotosyntes. När sen algen dör bryter bakterien ner den. Bild på en mikroalg i mikroskop Mikrosvampar Mikrosvampar är heterotrofa vilket betyder att de bryter ner (oxiderar) organiskt material för att kunna leva och föröka sig. Oxideringen i syrerik (aerob) miljö heter också respiration, vilket är omvänt mot vad som händer under fotosyntesen. 49

50 Respirationorganiskt material + syre = CO 2 + H 2 O Mikrosvampar kan dock växa i både aerob som anaerob (syrefattig) miljö. Mikrosvampar utgör en mycket liten del av mikrofloran i ett reningsverk då de lätt konkurreras ut av bakterierna. En av de få gånger mikrosvampar förekommer i någon större mängd är då det inkommande vattnet innehåller mycket socker. I en anaerob miljö med mycket socker bildas då etanol av jästsvampar. Mögelsvampar trivs endast i aerob miljö. På ett reningsverk är de dock inte till nytta då de lätt kan orsaka slamsvällning vid för låga ph (ph under 4). Mikrosvampar är mer till nytta inom vattenrening på företag som tillverkar medicin eller inom massaindustrin. Bild på mikrosvamp i mikroskop Källor: Se källförteckning 2, 4, 5, 11, 12, 50