Växjö väljer termisk hydrolys varför och hur? Anneli Andersson Chan, Sundets processingenjör avlopp och biogas VA-avdelningen, Tekniska förvaltningen avloppsreningsverk
5 år prövotid Sundets avloppsreningsverk renar Växjös avloppsvatten samt producerar biogas och näringsämne som sluter kretsloppet Tillstånd att rena vatten från 95 000 pe nu 64 600 anslutna plus industri. Medelflöde: ca 20 000 m 3 /d. Avancerad behandling med mekanisk, kemisk och biologisk rening plus Dynasand filter. Revaq certifierat slam Gränsvärden: 10 mg BOD/l 0,2 mg tot-p/l 60% nitrifikation 15 mg tot-n/l
BIOGASPROJEKT 165 MILJ. KR Insamling matavfall Förbehandling Häringetorp högtryckskomprimering, tankning i publik tankstation och för bussar Slurry körs till Sundet Transport via gasledning På Sundet sker rötning, avvattning av rötrest, behandling av rejektvatten, hygienisering av rötrest samt uppgradering av biogasen Biogasen renas i aminskrubbersystem
Två rötkammare på vardera 1700 m3 byggda 1994 Mesofil rötning Tidigare el- och värmeproduktion genom gasmotor
Gasproduktionen på Sundet Producerad gas [m3] Producerad fordonsgas [m3] 2 000 000 1000000 Producerad rågas [m 3 ] 1 800 000 1 600 000 1 400 000 1 200 000 1 000 000 800 000 600 000 400 000 900000 800000 700000 600000 500000 400000 300000 200000 Producerad fordonsgas [m 3 ] 200 000 100000 0 0
Substrat in till rötkammaren, 2012-2014 Mat Fett Reningsverk INTERNT 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 0 Januari Mars Maj Juli September November 2013 Feb April Juni Augusti Oktober December 2014 Feb April Juni Augusti Volym -m 3 inmatat per månad Oktober December
Externslammottagning Mat Fett Reningsverk 1 400 1 200 1 000 800 600 400 200 0 Januari Mars Maj Juli September November 2013 Feb April Juni Augusti Oktober December 2014 Feb April Juni Augusti Oktober December Volym -m 3 inmatat per månad
Organisk belastning och uppehållstid 2012-2014 HRT (d) kg VS/m3,d Linjär (kg VS/m3,d) kg VS/m 3,d 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 30 25 20 15 10 5 0 HRT (d)
2011 2012 2013 Slam efter avvattning 6 488 ton 7 155 ton 8 501 ton (+19%) SlamTS 1 720 ton 1 722 ton 1 999 ton (+15%) 40 30 20 10 0 Cd/P kvot Sundet slam januari 2011 mars 2011 maj 2011 juli 2011 september november januari 2012 mars 2012 maj 2012 juli 2012 september november januari 2013 mars 2013 maj 2013 juli 2013 september november medel 13 REVAQ certifieringsarbete - krav på ständig förbättring Cd/P=17
Matavfall samrötas med avloppsslam vid reningsverket HÄRINGETORP förbehandling Fordonsgas Mottagning Hygienisering Rötning Avvattning Rötrest Certifierat slam (REVAQ) som går till jordbruk i Skåne
Naturvårdsverkets förslag: Hållbar återföring av fosfor Förslag till krav på hygieniserande behandling Begränsningar av innehåll och tillförsel av metaller och organiska ämnen i fraktionerna och i marken Begränsning av tillförsel av näringsämnen till marken Förebyggande åtgärder och spårbarhet.
Hygieniserings-alternativ Krav på hygienisering av matavfallet pastörisering 70 o 1 h av bara maten Pastörisering 70 o 1 h av hela flödet inkl. slam energikrävande! Avvattna efter rötning, sedan pastörisera och röta igen försök med JTI (finansierat av SGC och SVU) i rötkammarpilot 2011/12 Nettoenergivinst Svåravvattnat slam Övergå till termofil rötning fogmassan klarar ej <48 o Termisk hydrolys Cambi Exelys
Referensalternativet öppen förfrågan Ny hygienisering för matavfallet pastörisering 70 o 1 h Ny rötkammare (5 300 m 3 ) för att klara volymer fram till år 2030 Det interna slammet som idag genom befintliga rötkammare (1700 m 3 ) och vidare för efterrötning i nya rötkammaren (ökad gasproduktion ca 16%) Alla externa fraktioner går direkt till nya rötkammaren Avvattning fortsatt i befintliga centrifuger Lagring 6 mån 1 år på slamplattan
Utvärdering av de anbud som kom in 2012: Fyra anbud Cambi och tre på referensalternativet Anbudsutvärdering med viktning utifrån: Livscykelanalys (LCC ) räknad på 15 år Teknisk lösning Referenser Tilldelning mars 2013 1 2 3 4 Anbudsgivare 2 Anbudsgivare 3 Anbudsgivare 4
TERMISK HYDROLYS CAMBI 1. Maximerar utnyttjandet av det substrat vi stoppar in i rötkammaren och biogas-produktionen. Garanti 20% mer gas än referensalternativet 2. Minskad slamproduktion. Ca 40% reduktion 3. Ökad torrhalt på rötrest i befintliga centrifuger. 32% TS (jmf idag 23-25%) 4. Garantier för polymerförbrukningen 5. Klarar belastning fram till 2030 med befintlig rötkammarvolym. Upp till 5 kg VS/m 3,d och 3000 mg NH 4 -N/l 6. Hygieniskt säker rötrestsom kan återföras till jordbruket. Jordbruksverket 7. Möjliggör mottagning av nya substrat som vi idag inte kan ta emot. ABPförordningen 8. Ett helhetspaket med garantier och uppföljning.
Cambi i Växjö Projektstart mars 2013 Byggnation 2013/2014 Drifttagning sept. 2014
Internt 1) Alla slamfraktioner avvattnas i nya centrifuger till hög TS-halt (20-25%). 2) Matavfallsfraktionerna inkl. fett blandas in och leds till den termiska hydrolysen (14-16%) förvärmning i pulper till 90 C (återvunnen ånga). 3) Upphettning mha ånga till 165 C och 6-10 bars tryck 4) Trycket släpps i flashtanken - cellsprängning materialet finfördelas 5) Rötning sker i befintliga rötkammare (2*1 700 m 3 ) 6) högre nedbrytning av materialet i rötkammaren och därmed högre gasproduktion 7) Efter rötning sker avvattning i befintliga centrifuger och ut på rötrestlager. Lagring 6 månader behövs inte. Matavfall
Tre blandtankar för substrat Förvärning i pulper Flashtank med värmevxl Ånga 165 0 C; 6 bar Rötning i bef. rötkammare Cambi integreras i befintliga processer på Sundet Värmesystemet, pelletseldade pannor Rejektbehandlingen Slamavvattning i bef. centrifuger Utpumpning av slam på plattan
Ånga ny panna Pelletseldning förnybar råvara Luftburen ångledning Utbildning!
Hål på rötkammare 1 Avstängning av RK1 skedde fredag 15/8 då hål på RK upptäckts. m3/d 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Rågasproduktion 2014 Nedpumpning, rengöring och reparation Beräknad tid 2-4 månader
Vad kostar kalaset? Total projektkostnad ca 50 milj. kr Energimyndigheten har bidragit till en del av merkostnaden jmf referensalternativet 9,8 milj. kr Uppföljning gentemot Energimyndigheten med bla metanemissionsmätning före och efter, energikalkyl Forskningsprojekt med JTI och SLU finansierat av SGC och SVU uppföljning termisk hydrolys
Stegvis uppstart Cambi delvis inpumpning via THP Dagliga stickprover på RK2 Beredskap med bikarbonat Organisk belastning (kg VS/d, m3) HRT (d) (82% RK volym) Org.bel (82% RK volym) From 15/8 en RK Linjär (Org.bel (82% RK volym)) 10 8 6 4 2 0 8-1-2014 9-1-2014 25 20 15 10 5 0 HRT (d) Alk (mg/l) VFA BA TA 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 2014-08-05 2014-09-05 300 250 200 150 100 50 0 VFA mg/l 7,7 7,6 7,5 7,4 7,3 7,2 7,1 7 ph
Examensarbete LNU 2014: Utvärdering av slamkvalitén vid Sundets reningsverk i Växjö Resultaten av jämförelser mellan Sundets slam och gällande, framtida och föreslagna gränsvärden visar halterna av de ämnen som kontrolleras generellt ligger under rådande och kommande gränsvärden och mål. Den planerade termiska hydrolysen Cambi kan dock göra att gränsvärden för metaller blir svårare att klara av (i mg/kg TS). Fosformängderna förändras dock inte av hydrolysen och därför bör metallernas fosforkvot och metallmängder (g/ha år) i förhållande till fosforgivan inte påverkas.
Tack för mig, frågor!? anneli.anderssonchan@vaxjo.se