Reningsverk Kungshamn

Transkript

1 Reningsverk Kungshamn Teknisk beskrivning December 2014 Teknisk Beskrivning Reningsverk

2 Beställare Konsult Författare Granskad av Rena Hav Sverige AB Solus AB Joel Oresten Bengt Gunnarsson, Jan Persson, Claes Lundberg Teknisk Beskrivning Reningsverk

3 Innehållsförteckning 1 INLEDNING DIMENSIONERING RENINGSRESULTAT ANLÄGGNINGSBESKRIVNING, UTFORMNING ALTERNATIV PLACERING OCH YTTRE UTFORMNING AV ANLÄGGNINGEN UTLOPPSLEDNING PROCESSBESKRIVNING GROVRENING FLOCKNING OCH FLOTATION, AVSKILJNING AV PARTIKLAR BIOLOGISK RENING Allmänt om fastfilmsteknik / MBBR Vald processlösning för biologisk rening KEMISK RENING OCH SLUTSEDIMENTERING KONTROLL AV RENING OCH UTLOPPSLEDNING SLAMHANTERING VATTENBEHOV OCH EGENPRODUCERAT AVLOPPSVATTEN AVFALL KEMIKALIEHANTERING FÖRBRUKNING AV VÄRME OCH EL BULLER DRIFTSMÄSSIGA ASPEKTER LUKT Teknisk Beskrivning Reningsverk

4 1 Inledning Ett reningsverk planeras, som skall kunna rena processavloppsvatten från Orkla Foods Sverige AB (Orkla), Leröy Foods Sverige AB (Leröy) och Domstein Foods AB (Domstein). I tillägg skall rejektvatten från lakehantering och separation av rötrest från en tilltänkt ny biogasanläggning kunna renas i anläggningen, plus mindre mängder dagvatten och spolvatten från biogasanläggningen. Reningsverket planeras att byggas på del av fastigheten Gravarne 3:1 och 3:6 i Sotenäs Kommun, inom industriområdet Hagaberg/Ögården, mellan Orklas och Leröys fabriksbyggnader. I dagsläget har Orkla Foods Sverige egen rening, men där reningsgraden ej uppfyller framtida reningskrav. Leröy lämnar sitt avloppsvatten till kommunala reningsverket efter en viss förbehandling. Domstein har en enkel rening innan vattnet släpps till recipient. I ett första skede kommer processavloppsvatten från Orkla och Leröy att ledas till det nya reningsverket, därefter skall Domstein också kunna kopplas på via ledning. Anläggningen kommer att bestå av utrustning för rening av ingående strömmar, övervakning, mätning av reningsgrad, och slamavledning till biogasverket. Det renade vattnet avses släppas till salthavet, i samma ledning som i dag används av Orkla. Maximalt m3 ingående avlopp kommer att behandlas per år, vilket bedöms vara tillräckligt både för dagens nivåer och produktionsökningar i industrierna. Belastningen är relativt jämn, jämfört med avloppsreningsverken i området. Industrin har vissa säsongsvariationer, men de tar i viss grad ut varandra. Variationen över veckan är däremot stor, där helgen har mycket små flöden. Avloppsvatten kommer att tillföras från Industrierna via pumpning i slutna rörsystem. Bufferttankar finns installerade i industrierna. De kommer att vidareföras som bufferttankar, och fungera som buffert vid underhållsstopp och eventuella driftsstörningar, samt utjämning över veckan. Sanitärt avlopp kommer inte att renas i anläggningen. Spillvatten från personalutrymmen kommer att anslutas till kommunala avloppsnätet. Den tilltänkta angränsande biogasanläggningen beskrivs i separat beskrivning, bilaga 1B. Teknisk Beskrivning Reningsverk

5 2 Dimensionering I följande tabell 2.1 visas underlagsdata som används för att dimensionera verket: Inkommande Dagens Möjlig framtida Uppskattat Dimensionerande framtida ström belastning belastning efter framtida flöde flöde beaktande buffert & m3/år prod.ökning m3/år m3/dag fluktuationer m3/dag Orkla processvatten Leröy processvatten Domstein processvatten Biogasverk lakerejekt Biogasverk rötrejekt Biogasverk dagvatten och spolvatten Totalt, avrundat Tabell 2.1 Sammanställning av ingående strömmar Dagens mängder är insamlade från industriernas redovisningar. Framtida mängder är uppskattningar baserade på planer och möjligheter i samarbete med industrierna. Dagvattenmängder är baserade på nederbördsdata från SMHI, och uppskattade uppsamlingsarealer från det planerade biogasverket. I följande tabell 2.2 visas förväntade föroreningsgrader i ingående strömmar. Enhet mg/l TS (%) Total Kväve Total Fosfor TOC BOD7 Processvatten 0, Biogasverk lakerejekt Biogasverk rötrejekt 1, Biogasverk dagvatten och spolvatten Volymvägt snitt 1, Tabell 2.2 Specifika föroreningsgrader Angivna föroreningsgrader baseras på uppmätta värden, men med följande justeringar: För processvatten anges värden uppmätta för Orkla Foods Sverige avseende mätningar utförda i 2a kvartalet Jämfört med mätningar på processvatten för de andra 2 industrierna uppvisar Orkla högst föroreningsgrad. För att vara på den säkra sidan dimensioneringsmässigt används dessa siffror för samtliga processvattenströmmar. Orkla står också för den dominerande volymen. Teknisk Beskrivning Reningsverk

6 För lakerejekt anges totalinnehåll i obehandlad lake. I full skala avses laken filtreras, så att partiklar avskiljs. Avskilt slam går till rötning i biogasverket. Det innebär att lakerejektet i full skala kommer att ha lägre föroreningsgrad än angivit i tabellen. Eftersom filtrering i labbskala är svårt att jämställa med full skala, har hela lakens innehåll tagits med som dimensioneringsgrundlag, enligt försiktighetsprincipen. Dagvatten och spolvatten saknar värden, då de inte kunnat mätas. Ingående strömmar är relativt små, och förväntade föroreningsgrader förväntas bli låga. Bidraget till föroreningsgrad anses försumbart i sammanhanget. 3 Reningsresultat Reningsverket är dimensionerat för att klara följande reduktionsgrader: TOC, BOD7 95 % Fosfor 95 % Kväve 86 % 4 Anläggningsbeskrivning, utformning Följande kapitel är en beskrivning av reningsverket och dess huvudsakliga funktioner och preliminär layout. Eftersom reningsverket i detta skede inte är detaljprojekterat så kan vissa delar komma att ändras beroende på val av leverantör, och med detaljerade valideringar av ingående funktioner. 4.1 Alternativ Två olika processprinciper har bedömts. Båda är att anse som konventionella principer, med mekanisk, biologisk och kemisk behandling. Den huvudsakliga skillnaden ligger i det biologiska steget enligt följande: Alternativ 1: MBBR (Moving Bed Bio Reactor) Alternativ 2: SBR (Sequential Batch Reactor) Kemiskt steg innefattar fällning och sedimentering, främst för avskiljning av suspenderat material och fosfor. Det alternativ som valts att gå vidare med är alternativ 1, MBBR, på grund av den kontinuerliga driften, driftsmässiga fördelar och få rörliga delar. 4.2 Placering och yttre utformning av anläggningen Placering föreslås bli mellan Orkla och Leröy, och i direkt anslutning till det tilltänkta biogasverket. På detta sätt undviks långa ledningsdragningar och slamtransporter. Yttre gestaltning utformas så byggnaderna smälter in med befintlig bebyggelse på båda sidor, Teknisk Beskrivning Reningsverk

7 samt graniten i bakgrunden. Den eller de relativt höga (djupa) tankarna kan utformas delvis nedgrävda i slänten. Figur 4.1 visar anläggningens placering i förhållande till kringliggande industrier, för att ge läsaren en förståelse för den områdesinterna logistiken. OBS att projektering inte är gjord, och att layout och byggnadsplaceringar kan förändras. Detta skall ej anses vara en byggnadsritning. Till höger ses biogasanläggningen, till vänster visas schematiskt reningsverkets byggnader. Figur 4.1. Anläggningens placering i förhållande till intilliggande industrier 4.3 Utloppsledning Den utloppsledning som i dag används av Orkla Foods Sverige, och som mynnar i Hållöfjorden, avses användas också för det nya reningsverket. Eftersom det tilltänkta reningsverket har en bättre totalrening än Orklas reningsverk har i dag, blir den totala belastningen i utloppsområdet mindre än i dag vid samma belastning inklusive rening av lake och slam. Se miljökonsekvensbeskrivning, kapitel Processbeskrivning I figur 5.1 nedan visas ett översiktligt flödesschema för reningsverket. OBS att centrifugsteget förmodligen ej blir aktuellt enligt resonemang i kapitel 6.6 Teknisk Beskrivning Reningsverk

8 Teknisk Beskrivning Reningsverk Processvatten Befintlig Slamavskiljning (Flockning/flot ation) Rejekt från rötrestseparation Rensgaller Slamavskiljning Slam till biogas Dagvatten / Spolvatten Lakar Rejekt Lakerejekt Figur 5.1. Översiktligt flödesschema Slam till bioga s 8

9 Figur 5.2 Exempel på en MBBR-reaktor Figur 5.3 Exempel på hur en fysisk tank kan delas in i 2 MBBR-bassänger 5.1 Grovrening I samtliga 3 industrier finns rensgaller installerade, för att avlägsna större partiklar som kommit med i avloppet. Allt inkommande processvatten till verket är med andra ord grovrensat. Den tillkommande strömmen rötrejekt har genomgått finare avskiljning i form av skruvpress och centrifug, och har därmed inte behov för ytterligare grovrening. Lakerejektet har finsilats eller flockats och slamavskiljts innan rejektet når reningsverket, varför denna också får anses rensat från större partiklar. Teknisk Beskrivning Reningsverk

10 Dagvatten och spolvatten har dock inte grovrenats, varför ett rensgaller föreslås installerad för denna inkommande ström. Lämplig spaltbredd får utredas tillsammans med leverantörer. 5.2 Flockning och flotation, avskiljning av partiklar Efter grovreningen, där stora partiklar avskiljs, önskar man avskilja så mycket biologiskt material som möjligt innan den biologiska behandlingen. Detta för att minska belastningen på biosteget och ge så mycket organiskt material som möjligt till biogasanläggningens gasproduktion. Denna avskiljning kommer att göras med hjälp av kemisk flockning och avskiljning av flotationsslam. Järn- eller aluminiumbaserad flockningskemikalie planeras att användas. Befintlig flocknings- och flotationsutrustning i Orkla Foods lokaler är utformade i hållbara material och är i gott fungerande skick. Kapaciteten är dessutom så pass stor att den klarar samtliga 3 inkommande processvattenströmmar. I första hand kommer denna utrustning att användas för samtliga industriers processvatten. Som en andrahandslösning kommer en ny flocknings och flotationsenhet byggas i den nya anläggningen. I tredje hand kommer slamavskiljning att ske som i dag, i respektive fabrik. Nackdelen med denna metod är att 3 separata strömmar av slam uppstår, varav minst 1 ström, troligen 2 eller alla 3, måste ombesörjas med tankbil på grund av avstånd i kombination med slammets egenskaper. Val av placering och utformning kommer att göras efter utredning tillsammans med leverantörer i detaljprojekteringsfasen. Detta val påverkar inte reningens principiella uppbyggnad, och heller inte reningsgrad, men är ett val som kommer att göras baserat på driftsäkerhet och totalekonomi. Från flockningsbassängen pumpas vattnet till nästa reningssteg i slutet rörsystem. Slam kommer att antingen pumpas, transporteras i tank, eller en kombination av dessa, beroende på val av lösning enligt ovan. Oavsett levereras slammet till biogasverkets bufferttank för inkommande bioslam. Som ett steg 1 planeras Leröy och Orkla kopplas samman till gemensam slamavskiljning. I ett utbyggnadssteg kopplas sedan Domstein in, när verket är fullt fungerande. 5.3 Biologisk rening I detta kapitel beskrivs vald teknik i allmänna termer och i tilltänkt applikation Allmänt om fastfilmsteknik / MBBR I biologiska reningsprocesser av så kallad fastfilmsteknik växer den aktiva biomassan som en biofilm på ett bärarmaterial. Exempel på fastfilmprocesser är olika typer av dränkta och icke-dränkta biobäddar där bärarmaterialet antingen består av sten- eller plastmaterial. En typ av fastfilmteknik är den s.k. MBBR-processen (Moving Bed Biofilm Reactor). I denna process använder man små cylindriska platsbärare (ca mm höjd/diameter) på vilka biomassan växer och bildar biofilm. Bärarna hålls suspenderade i Teknisk Beskrivning Reningsverk

11 bassängerna genom luftinblåsning eller genom mekanisk omrörning, och hindras från att följa med det utgående vattnet genom att silar placeras vid tankutlopp. Figur 5.1 nedan visar en typ av bärare som används i bioreningsprocesser (diameter=25 mm). Figur 5.1 Exempel på bärare Vald processlösning för biologisk rening Från befintlig flotation pumpas vattnet till en ny biologisk reningsanläggning. Denna anläggning består av en bassäng på ca m 3 som är uppdelad i två steg. I de biologiska stegen bryter mikroorganismer ner de organiska föroreningarna till koldioxid och nya bakterier. Bassängerna förses med luft från blåsmaskiner. Bassängen är fylld till ca 40 % med rörligt bärarmaterial, vilket hålls i suspension genom luftningen, se figur 5.2. Figur 5.2 Bärare I suspension Bassängen är uppdelad i två lika stora volymer för att få optimal funktion med avseende på COD reduktion och slamkvalitet. Bassängens två volymer är försedda med nivålarm som varnar för överfyllnad om utloppssilarna blir igensatta. Löst syrehalt kontrolleras och Teknisk Beskrivning Reningsverk

12 regleras i de båda stegen med fast installerade syremätare. Temperatur och ph mäts i de båda stegen. Flotationen i föregående steg reducerar fosforhalten ner till 1-3 mg/l vilket är för lågt för de biologiska stegen. Därför måste en liten dosering av fosfor ske. Det är lättare att dosera lite fosfor än att försöka fälla mindre mängd fosfor i befintlig flotation. För att inte bärarmaterialet ska följa med det renade vattnet ut är utloppen i båda volymerna försedda med silar (se Figur 5.3). Runt silarna blåses luft för att förhindra att bärarna ansamlas runt silarna. Figur 5.3 Exempel på utloppssil som kvarhåller bärare i MBBR reaktorn I en eventuell period med låg belastning på reningsverket kan den ena tanken stängas ned för att ge mikroorganismerna en lagom belastning. Val av storlek på tank, och därmed också höjd och bredd, görs i detaljprojekteringen, då vissa tester skall genomföras. Främsta osäkerheten är i hur stor grad organiskt material kan avskiljas från lakarna medelst silning eller centrifugering, vilket kräver tester. Indikativ storlek är en totalvolym på m Kemisk rening och slutsedimentering Tidigare processteg är utformade för att rena avloppsvattnet till erforderliga nivåer avseende kväve och TOC (COD). För att frånskilja mest möjligt suspenderat material (slam) och samtidigt säkra erforderliga nivåer av fosfor, kommer ett slutsedimenteringssteg att byggas. Slammet ut från MBBR anläggningen kan avskiljas från vattnet i en flotationsanläggning. För att klara ett förväntat maxflöde på 45 m 3 /h (detta flöde överstiger dimensionerande Teknisk Beskrivning Reningsverk

13 flöde i tabell 2.1 där dagsvolymer anges. Extra säkerhet på timnivå är orsaken till detta) och en susp. halt på 800 mg/l beräknas behovet av flotationsyta till ca 11 m 2. Vattnet kommer först till en volym där fällningskemikalie tillsätts för att flocka suspenderat material. I nästa volym justeras ph till ca 6.8 med lut. Dessa båda volymer är utrustade med omrörare. Een sådan flotationsanläggning kan utformas på olika sätt. Slutligt val av fysisk utformning görs i samband med val av leverantör. Figur 5.4 visar ett exempel på flotationsanläggning. Figur 5.4 Exempel på flotationsanläggning för slutsedimentering. 5.5 Kontroll av rening och utloppsledning Efter slutsedimentering utformas anläggningen på ett sådant sätt att erforderliga mätningar av reningsgrad kan utföras. Mätningar skall ske flödesproportionellt mot inkommande flöde. Det renade vattnet leds till recipienten (salthavet) via befintlig ledning som i dag används av Orkla Foods Sverige. Denna mynnar på Hållöfjorden. Utloppsledningen besiktas regelbundet. 5.6 Slamhantering Det slam som avskiljs från flotationsanläggningen har ca 4 % TS (torrsubstans). Eftersom slammet skall användas som substrat i biogasframställning kommer det inte att förtjockas innan det transporteras till biogasanläggningens slambuffert. Vid förtjockning avgår en del rötbart material, vilket inte är önskvärt, i tillägg till att det blir svårare att pumpa. Slammet pumpas via rörledning till biogasverkets slambuffert i den takt det produceras, med minimal buffert i reningsverket för att minimera luktolägenheter. 5.7 Vattenbehov och egenproducerat avloppsvatten Det kommer att uppstå mindre mängder spillvatten från verksamheten, främst från tvättning av utrustning och lokaler. Tvätt av fordon, främst invändigt i tankar, kommer att ske på speciellt anordnad plats för ändamålet i anslutning till biogasanläggningen. Spillvattnet kommer att föras till reningsverket för rening, efter erforderlig oljeavskiljning. Teknisk Beskrivning Reningsverk

14 Behov för avlopp till kommunalt reningsverk är begränsat. Endast sanitärt vatten från personalutrymmen kräver behandling som inte kan genomföras på området. Det sanitära avloppet ansluts till det kommunala avloppsnätet. 5.8 Avfall Reningsverket kommer inte att ge upphov till några betydande mängder avfall. Allt avfall som uppkommer ska sorteras och hanteras enligt gällande regler och lagstiftning. 5.9 Kemikaliehantering Kemikalier vanliga för reningsverk kommer att användas inom området. Främst är det flockningskemikalier som ska användas i de 2 flockningsstegen, samt fosforsyra som behövs för att ge mikroorganismerna näring i MBBR-stegen. Tankar för kemikalier, fasta eller mobila, kommer att placeras på ett sådant sätt att läckage till mark förhindras. I övrigt generella tvätt- och smörjhjälpmedel och eventuellt skumdämpande medel, samt andra normalt förekommande kemikalier i mindre mängder. Alla kemikalier kommer att lagras och hanteras enligt gällande säkerhetsföreskrifter Förbrukning av värme och el Vissa delar av reningsverket behöver tillföras värme. Dessa är i huvudsak: MBBR tankar Byggnader (Personal, processhall etc) Dessa uppvärmningsbehov kommer att lösas med varmvattencirkulation från biogasanläggningen. Se separat beskrivning av biogasanläggningen, bilaga 1 B. Installation av samtliga utrustningsdelar kommer att utföras så att de uppfyller gällande regler Buller Detta är inte en typ av verksamhet som emitterar buller i någon större utsträckning. Ljudemissioner kommer i huvudsak från följande: Luftkompressor Pumpar Ventilationssystem Transporter Samtliga installerade bullerkällor kommer att projekteras och installeras på ett sådant sätt att inte riktvärden eller bullervillkor överskrids. Teknisk Beskrivning Reningsverk

15 Transporter av såväl inkommande som utgående material kommer i huvudsak att ske på vardagar under dagtid. Området är i dag klassat som bullrande. 6 Driftsmässiga aspekter Det finns ett stort antal anläggningar i drift i både Sverige och utomlands, med föreslagen teknik installerad. Tekniken får anses väl beprövad. MBBR tekniken är en teknik med små behov för underhåll, och det biologiska steget isolerat sett är helt utan rörliga delar. Driftsäkerheten är mycket viktig i denna anläggning. Om ett driftsstopp påverkar industrierna så blir det mycket dyrt. Om ett driftstopp innebär bräddning av orenat avloppsvatten till recipient, så kan det få oönskad effekt på havsmiljön. Val av teknik kommer därför i stor grad att präglas av driftsäkerhet. Anläggningen förses med 2 MBBR behållare vilket ger en viss redundans och säkerhet vid driftstörningar. Denna anläggning får en fördel som många andra anläggningar inte har. Samtliga ingående strömmar har buffertmöjligheter eller kan stängas av under en relativt lång tid, om driftstörningar skulle uppstå i reningsverket, eller periodiskt underhåll behöver utföras. Efterrötkammaren i biogasanläggningen är dimensionerad så, och kommer att driftas på ett sådant sätt, att tömning kan stoppas på mycket kort varsel, utan att påfyllning till densamma behöver stoppas. Efterrötkammaren fungerar i den aspekten som en effektiv buffert med en buffringsförmåga på normalt flera dagar. Både Orkla och Leröy har befintliga utjämningsbassänger, som fortsatt avses användas vid behov av buffert. Orklas är den största med en volym på m 3, vilket normalt ger över 2 dygns buffert. Vid dimensionerande flöde 1,5 dygn. Lake kan också buffras i existerande bufferttankar i Orklas fabrik, med minst 2 dagars buffert. Det enda flöde som inte kan stoppas är dagvatten och spolvatten. Detta är dock det vatten som har minst miljöpåverkan, och bör kunna bräddas i undantagsfall. Anläggningen kommer att förses med automatisk övervakning/styrning, och automatiska larm. 7 Lukt Området är klassat som luktande och bullrande, men på grund av närhet till bostäder avses anläggningen utrustas med bästa möjliga teknik för luktreduktion. Teknisk Beskrivning Reningsverk

16 Eftersom reningsverket kommer att samlokaliseras med det tilltänkta biogasverket kan man samordna luktreduktionsinsatserna, främst avseende ventilation. Se separat luktutredning i bilaga. Samlokaliseringen är också positiv avseende buffertmängder, möjligheter att undvika olägenheter vid driftsstopp och möjligheter att samordna övervakning och larm. Gemensam personal i kombination med automatiska larm och övervakning kan säkra driften hela dygnet. Följande är exempel på insatser som reducerar luktpåverkan i området: All utrustning placeras inomhus, i undertrycksventilerade lokaler, där ventilationen leds till en central filteranläggning, samordnat med biogasverket. Ambitionen är att både biogasverkets och reningsverkets lokaler leds till samma filteranläggning, nyttjande samma skorsten. Skorsten för avledande av luktrenad luft. Skorstenens utloppshöjd planeras till ca 50 möh. Befintliga utjämningstankar utanför Orklas fabrik ansluts till gemensam filteranläggning, vilket minskar den belastning som finns i dag. Bassänger och MBBR-reaktorer utförs som täckta, med avledande av luft till gemensam luktfilteranläggning. Slambuffertar etc blir mycket små, eftersom slam kan pumpas mer eller mindre kontinuerligt till biogasverket. Vid driftsstörningar kan ingående strömmar stoppas (undantaget dagvatten och spolvatten som bräddas) Portar utrustas med automatisk stängning och gångdörrar (ytterdörrar) med slussfunktion. För mer information om tekniker för luktreduktion, och ventilationslösningar, se separat teknisk beskrivning för biogasverket i bilaga1b. Teknisk Beskrivning Reningsverk