Örebro Reningsverk. Teknisk förvaltning Vattenrenare Fordonsgasproducent Revaq-certifierad Underhållare. Mattias Persson Lisa Osterman Jan Rönnkvist

Transkript

1 Örebro Reningsverk Teknisk förvaltning Vattenrenare Fordonsgasproducent Revaq-certifierad Underhållare Mattias Persson Lisa Osterman Jan Rönnkvist

2

3 Projektidé Modellering Simulering - Styrning Hjälp att fatta beslut. Utsläppshalter Gasproduktion Energiförbrukning Kemikalieförbrukning Miljöpåverkan (t ex växthusgasutsläpp)

4 Kärnvärden Admir Ibrisevic Roland Alsbro Linda Nilsson Pernilla Norwald

5 Utvinning av näringsämnen Syfte Utvinning av näringsämnen ur avloppsslam Motivering Konkurrenskraftig produkt i framtiden Minskad risk för spridning av kemiska föroreningar och dess ackumulering i naturen Minskad risk för negativa mikrobiologiska effekter och smittspridning

6 VÅR VÄRDEGRUND: Trovärdighet, framsynthet och helhet VARFÖR DET ÄR ROLIGT PÅ JOBBET: Kollegorna, att göra skillnad Modellering, styrning, IT-system, sensorer Projektledning Hammarby Sjöstadsverk m.m. Klara, Åsa, Magnus, Sofia Anders, Fredrik, Linda Östen Staffan Christian, Mila, Jesper Rune, Mats, Elin, m.fl.

7 Projektidé Titel: Karaktärisering av svenskt avloppsvatten för modellering av biosteget med aktivslammodeller Syfte: Att förbättra dataunderlaget för modellering av avloppsreningsverk i ASM-modellerna och därmed öka användandet av modeller i Sverige Motiv: Att karaktärisera avloppsvattnet i framförallt organiska fraktioner är den viktigaste faktorn för att lyckas väl med modellering av biosteget på reningsverk, men också det steg som oftast hoppas över eftersom det är labintensivt och tidskrävande. Projekttyp: Forskningsprojekt Projektet kan även utökas till att inte endast mäta på inkommande vatten, utan även andra delströmmar, för t.ex. modellering i ADM1 7

8 JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik Laboratorium Maria del Pilar Castillo Tillämpad teknikforskning Mats Edström Gustav Rogstrand Emissionsforskning Gödselforskning Lena Rodhe Certifiering Ola Palm

9 Pilotstudier för ökad biogasproduktion vid ARV JTI för samtal om ramfinansiering för 4-6 projekt under en treårsperiod Energimyndigheten 50 % av kostnaderna och reningsverket 50 % Områden redan identifierade som intressanta samrötning med för VA branschen ovanliga tilläggssubstrat hygienisering av hela slamflödet genom termofil efterrötning delavvattning utan polymer innan rötning Okning av biogasproduktion med X % genom tillsats av enzymer

10 Forskning Forskargruppen för VA-teknik Vision: Utveckling av innovativa tekniska reningsmetoder för mer effektiv avlopps- och vattenrening. Anammoxprocess för kväverening Minskad emission av växthusgaser Ökad biogasproduktion Fosforåtervining Hammarby Sjöstadsverk - KTH/IVL VA-kluster Mälardalen, Visbyprogram, Vinnova Undervisning 3 kurser inom masterprogram ca 15 examensarbetare/år Personal 2 profesorer (1 prof em.), 1 docent, 1 seniorforskare, 1 post doc, 6 doktorander Elzbieta Plaza Erik Levlin VA-teknik, Inst. Mark och Vattenteknik, KTH

11 Projektidé Systemlösningar för resurseffektiv avloppsrening baserad på ny teknik: Anammox i huvudströmmen Nitritation/anammox efter högbelastad aktivslamreaktor efter membranbioreaktor MBR efter UASB reaktor Mål: mer energieffektiv kväverening Membranteknik Mål: ökad reningseffekt med mindre volymer Superkritisk oxidation SCWO Mål: Maximal COD-reduktion (inkl. läkemedelsrester) kombinerat med energiutvinning Projekttyp: doktorandprojekt, exjobb, SVU-projekt VA-teknik, Inst. Mark och Vattenteknik, KTH

12 Vilka är vi? Utveckling Driftsäkerhet Resursutvinning Uppströmsarbete Effektivitet

13 Projektidéer inom klustret Industridoktorand monitoring Modelleringssamarbete

14 Industrial Electrical Engineering and Automation VA-kluster Mälardalens internat, augusti 2013, Stora Brännbo Avd för Industriell Elektroteknik och Automation (IEA), Lunds univ Forskning inom VA: modellering, simulering, styrstrategier, benchmarking, övervakning Applikationsområden: AS, AD, sedimentering, plant-wide och system-wide (nät/verk/recipient) analys, växthusgaser, energioptimering, koppling till LCA Personal inom VA: 1 prof em. (Gustaf Olsson), 1 docent (Ulf Jeppsson), 1 post doc (Erik Lindblom), 3 doktorander (Magnus Arnell, Kimberly Solon, Ramesh Saagi) Dr Ulf Jeppsson & MSc Magnus Arnell, 2013 Lund University, Sweden Vad gör IEA?

15 Industrial Electrical Engineering and Automation VA-kluster Mälardalens internat, augusti 2013, Stora Brännbo Vidareutveckling av BSM2 - Metanproduktion i ledningsnät & ARV - Rening av micropollutants - Inkludera samrötning - Modellering - Driftsstrategier - Effekter plant-wide - Modellering av Fys-Kem i rötkammaren och verket - Utökat antal rejektvattenreningstekniker e.g. SHARON - Växthusgasutsläpp - Effekter plant-wide, kopplat till rötning Dr Ulf Jeppsson & MSc Magnus Arnell, 2013 Lund University, Sweden Vad gör IEA?

16 Industrial Electrical Engineering and Automation VA-kluster Mälardalens internat, augusti 2013, Stora Brännbo Förslag på forskningprojekt (typ SVU, Formas, etc) Fortsatt utveckling av benchmarksystemen (GHG, energi, fys/kem, P & S) Växthusgasproblematiken (energi vs GHG) inklusive energieffektiva reningsprocesser och kombinerat med utökad rötning/biogasproduktion Test av ny generation av sedimenteringsmodeller Fullskalestudier med BSM2 samt LCA System-wide analys (avloppsnät/verk/recipient) och utveckling av dito styrstrategier (i enlighet med WFD) Modellering av reningsprocesser för micropollutants Dr Ulf Jeppsson & MSc Magnus Arnell, 2013 Lund University, Sweden Vad gör IEA?

17 Mälardalens Högskola Fem ord: Future Energy, AWQA, ingenjörsutbildning, forskning, miljöteknik Personer med anknytning till klustret: Monica Odlare Emma Nehrenheim Ivo Krustok Jesper Olsson Veronica Ribé Johan Lindmark Jaak Truu 17

18 Pågående utmaningar Halverade utsläppskrav (egna mål) Rejektbehandling? Industrivatten Utveckla reglertekniken Staden växer Kommunen vill ändra skyddszonen till 50/100 m Framtida slamhantering Andreas Nilsson, Håkan Forsberg, Agnieszka Juszkiewicz, Thomas Frostlid och vakant driftingenjör 8/20/2013

19 Projektidé Att tillsammans med leverantörer och ev. konsulter arbeta fram bättre och stabila on-line instrument. Många av oss ställs inför hårdare utsläppskrav, vi arbetar hårt med processoptimering genom ökade kunskaper inom reglerteknik men problem uppstår när vi inte kan förlita oss på våra on-linemätare. Det finns även brister i serviceorganisationerna, supporten behövs snabbare för att möta framtida krav. 8/20/2013

20 Norrköping vatten Ingeli Karlholm Utredningsingenjör Maria Rothman Enhetschef (drift) Magnus Eliasson Driftingenjör Norrköping vattens verksamhetspolicy Mångfald Medarbetare och arbetsmiljö Kvalitet Miljö Säkerhet Kommunikation

21 Syfte Projektidé Minska metanemission från biogasanläggningar Att kartlägga och mäta metanemission från biogasanläggningar samt utreda vilka åtgärder som kan göras för att reducera emissionen. Motivering Säkerhetsaspekter Minimera växthusgasutsläpp till atmosfären Ekonomi Lukt

22 Kretsloppsteknik Fo-grupp vid Inst f energi och teknologi, SLU Säker växtnäring i uthålliga kretslopp Projekt 1. Ammoniakhygienisering av avloppsslam för produktion av hygieniskt säkert biologiskt gödselmedel Björn Vinnerås, docent Annika Nordin, Post-Doc Projekt 2. Minska utsläppen av växthusgaser från svensk lagring och spridning av avloppsslam Håkan Jönsson, Professor Lena Rodhe (JTI) Agnes Willén, doktorand (SLU/JTI) Mikael Pell, professor, SLU VA-forskning ej i kluster men ämnesmässigt nära: BDT-vattenrening: 3 pers; Sahar Dalahmeh, Cecilia Lalander, Susanna Karlsson. Hygienisering, återföring och miljösystemanalys av toalettfraktioner: 2 pers; Jörgen Fidjeland, Johanna Spångberg.,

23 Ammoniakhygienisering av slam - nästa steg God hygienisering på 3 vintermånader vid doseringen 1,6 % urea Frågeställningar Effekt på olika slam TS Processtekniska faktorer Fällningskemikalie Polymer Reningssystem Säsongsberoende Fullskaleprocess Processutveckling Kostnadsoptimering Kominerad kompostering Kemisk behandling tex oxyaction Typ av projekt Lic (2 år) Söker finansiering Motfinans (SVU) 125kkr/år Totalkostnad 700kkr/år Aktiviteter Verifiering av metod Processutveckling Fullskaleimplementering Leverans Metod färdig att implementera/validera

24 Fem ord om Stockholm Vatten Modernt företag med lång historia Ledande vattenaktören i Sverige Arbetar för stockholmarnas och miljöns bästa i en stad som ständigt växer Rent vatten i dag och i framtiden Stockholm har vatten i världsklass Karin Lindh, Chef Utveckling & Investering Christer Laurell, Processingenjör Henriksdal Jonas Grundestam Strategisk processutvecklare

25 Projektidé Modellering av rötningsprocesser Vilka åtgärder kan man göra för att öka kapaciteten inom befintliga rötkammarvolymer? Slamåterföring, hydraulik, temperatur etc.? Ta fram en modell, ADM1, öka kunskap kring rötmodellen och använda i ett utredande förfarande. Begränsade volymer i berganläggning, begränsade möjligheter att öka rötkammarvolymen. Önskemål om ökad biogasproduktion. Projekttyp? SVU samarbete. Delprojekt i form av exjobb och konsultutredningar.

26 Projektidé Vad tjänar vi på att rena längre? Vad innebär en lägre halt Tot-p för den akvatiska miljön? Hur mycket påverkar en minskning från 0,3 mgtot-p/l till 0,1mg Tot-P/l? Studera biotillgängligheten i renat avloppsvatten, tillväxt av alger, för olika långt gående rening. Hitta mjukparameter som kan användas för att avgöra Projekttyp? Examensarbete med flera reningsverk inblandade.

27 Vi Värnar Vårt Vatten

28 Projektidé Problembeskrivning Avsättning av slam är idag kostsam och problematisk. Tänk om jord- och skogsbruket ej kan eller vill nyttja restprodukter från reningsverk och biogasanläggningar. Tänk om även anläggningsjordstillverkning och deponitäckning upphör. Deponering av organiskt avfall är inte en långsiktigt hållbar lösning. Naturvårdsverkets förslag till gränsvärden riskerar att omöjliggöra återföring av slamformig produkt i kretsloppet. Skärpning av Revaq går i samma riktning, om än i långsammare takt. Kostnaderna har bara det senaste året ökat kraftigt och flera aktörer som arbetat med slamanvändning har upphört med sin verksamhet. Ett flertal upphandlingar har ej resulterat i anbud eller kontrakt. Allt detta samtidigt som mängden slam ökar, inte minst för att vi vill göra mer biogas och på så sätt minska samhällets negativa miljöpåverkan. Vad gör vi? Storskalig monoförbränning inom Mälarregionen är kanske den mest realistiska framtida möjligheten. Var skall förbränningsanläggningen ligga för optimal logistik? Transport av material till anläggningen? Avsättning av värme? Kvittblivning/nyttjande av aska? Det förutsätter även återvinning av fosfor, men hur? Före eller efter avvattning, torkning eller förbränning? Kan vi återvinna mer genom struvitutfällning i rejekt från avvattning eller kondensat, eller kan vi kanske hitta nya effektivare metoder före avvattning? Kan vi komponera substraten på ett annorlunda vis eller utveckla våra rötprocesser? Förbehandla eller efterbehandla slammet? Askutvinning, typ Easy Mining, är det realistiskt? Eller kanske helt nya eller nygamla ideér som superkritiskvåtoxidation har en framtid? Vad har gjorts på andra ställen i världen? Vad har gjorts här tidigare? Vad pågår just nu? Finns det en lösning runt hörnet som fixar allt så att vi bara kan fortsätta att sitta med armarna i kors och hoppas? Eller ska vi lyfta frågan och inte bli tagna på sängen när framtiden väl är här?

29 Jenny Nordenberg Robert Sehlén Helena Stavklint Positiva Drivande Trovärdiga Malin Asplund

30 Projektidé Filamentkontroll med bakteriofager Projektmål: Hitta olika fager som kan lysera specifika typer av filamentbildande bakterier Syfte/motivering: Naturlig (och billig) metod att hantera ett stort problem i VA-branchen Projekttyp: Ev. exjobb i samarbete med expertis på SU?

31 Uppsala Vatten och Avfall AB Verksamhet: Kommunalt bolag med tjänster inom VA och avfallshantering Kontaktpersoner i klusterfrågor: Eric Cato (processingenjör, Kungsängsverket) Hans Holmström (utredningsingenjör, planering VA) 31

32 Projektidé? Problem: Svåravvattnat slam efter rötning i två steg med mellanliggande rötslamförtjockning och värmebehandling Exempel 1: Växjö pilotförsök i stor skala: Mesofil rötning Förtjockning (TS ca 9 %) Pastörisering (70 grader C) Mesofil rötning Exempel 2: Uppsala pilotförsök i lab-skala: Mesofil rötning Förtjockning (TS ca 8 %) Termofil rötning ( - Luftning) Tänkbara orsaker: - Temperaturen har förändrat slampartiklarnas laddningar? - Ingen bra polymer har testats? - Halten findisperst material i slammet har ökat kraftigt? - Något annat? 32

33 Avdelningen för systemteknik, Inst f informationsteknologi, Uppsala universitet Bengt Carlsson (prof), Jesus Zambarno (postdoc), Hongbin Liu (postdoc sept 2013). Johannes Nygren (trådlösa sensorer), Linda Åmand IVL/UU (reglerteknik), Tatiana Christiakova (modellering, feldetektering), NN (feldetektering) Resurseffektiv avloppsvattenrening Reglerteknik, modellering, optimering, simulering, feldetektering

34 Informationsteknologi Feldetektering i avloppsreningsverk Mål: Förbättrad datakvalite genom avancerad signalbehandling Tidigt och (semi-) automatiskt detektera fel i processen. Fokus: Övervakning av givare. Institutionen för informationsteknologi

35 Behandla avloppsvatten Producera dricksvatten VA-avdelningen, Tekniska förvaltningen Slam REVAQ Anneli Andersson Chan, processingenjör avlopp och biogas Biogas

36 Utmaningar / pågående projekt 1. Förbättrad kväverening Hybas och ANITA Mox 2. Förbättrad sjökvalitet Norra Bergundasjön 3. Optimerad biogasproduktion 4. Hygienisering av allt slam Cambi termisk hydrolys 5. REVAQ certifieringsarbete med slammet

37 Projektidé Flera tänkbara examensarbete inom pågående projekt: Följa upp utbyggnad Hybas Följa upp termisk hydrolys, CAMBI Uppströmsarbete REVAQ Nya externa substrat Anammox i huvudströmmen!? Diskussioner om fördjupat projekt med CAMBI med fokus på den mikrobiologiska processen (SLU, JTI, CAMBI och Växjö) Tänkbara finansiärer: SGC, SVU, CAMBI