MBBR - Nu och i framtiden Seminarium kring skivfilter och rörliga bärare Ryaverket, 29 september 2010 Magnus Christensson
Översikt MBBR processen Separation efter MBBR Hybas TM ANITA TM Mox Vad är viktigt för framtiden
AnoxKaldnes MBBR process Processen uppfanns i Norge och utvecklades vidare för olika applikationer i Norge och i Sverige MBBR teknologin baseras på biofilmsprincipen där hjärtat i teknologin är bärarna som hålls suspenderade genom luftning eller mekanisk omblandning
AnoxKaldnes MBBR lösningar Enkel drift Robust Flexibel Mycket kompakt processlösning som kan kombineras med flera olika separationsteknologier Lätt att öka kapaciteten genom att fylla på mer bärare Inga slamsvällningsproblem Enkelt att skapa flerstegssystem med specialiserade mikroorganismer Kostnadseffektiv
Nyckelkomponenter Bärare Silar-omrörare Luftning + Design AnoxKaldnes TM biofilm process 99% Know How 1% Plast
Bärarna Viktiga egenskaper: Stor skyddad yta per volymsenhet Tillåta god masstransport Undvika igensättning Lång hållbarhet
Ständig utveckling av bärare Media Skyddad ytarea Material Kaldnes K1 500 HDPE Kaldnes K1 Heavy 500 HDPE, med kalk Kaldnes K3 500 HDPE BiofilmChip M 1200 HDPE/HDPP med/utan kalk BiofilmChip P 900 HDPE/HDPP med/utan kalk F3 200 HDPE/HDPP med/utan kalk
Bärarna Matrix TM Sol Skyddad yta: 800 m 2 /m 3
MBBR processlösningar för kommunala reningsanläggningar med N-avskiljning MBBR som enda biorening KaldnesTM MBBR som efterbehandling (polering, LagoonGuardTM) MBBR i aktivslam (HYBASTM/IFAS)
Alternativa seperationsmetoder efter MBBR
Exempel på reningsanläggningar med traditionella separationsmetoder
Solumstrand ARV - med ny kompakt separation 3.000 4.000 m 3 /h 50.000 60.000 pe Från kemisk rening till biologisk och kemisk rening Utsläppskrav BOD= 70% eller 5 mg/l TP=90%
Dagens anläggning Inlet 1 2 Line 1 Outlet 3 Line 2 Line 3 Line 4 4 Line 5 Line 6 1: Flocculation 2: Sedimentation 3: Thickeners 4: Sludge silo
Med MBBR och DAF skulle det se ut så här Inlet Kaldnes MBBR 1-1 Kaldnes MBBR 1-2 DAF 1 Outlet Kaldnes MBBR 2-1 Kaldnes MBBR 2-2 DAF 2 3 1 2 Kaldnes MBBR 3-1 Kaldnes MBBR 3-2 DAF 3 Kaldnes MBBR 4-1 Kaldnes MBBR 4-2 DAF 4 4 Kaldnes MBBR 5-1 Kaldnes MBBR 5-2 DAF 5 Kaldnes MBBR 6-1 Kaldnes MBBR 6-2 DAF 6 1: Kaldnes MBBR 2: DAF 3: Sludge silo 3% TS 4: Sludge silo 6% TS
Actiflo Sludge Hydrocyclon M Microsand M M M Coagulant Outlet Kombination av: Inlet * Kemisk fällning Injection Flocculation Coagulation Lamella- - Polymer sedimentation * Flockning baserad på mikrosand * Lamellsedimentering Coagulant Microsand Polymer Water Primary particles Flocs
men med MBBR och Actiflo blev det så här kompakt Inlet Kaldnes MBBR 1-1 Kaldnes MBBR 1-2 Outlet Kaldnes MBBR 2-1 Kaldnes MBBR 2-2 3 1 Kaldnes MBBR 3-1 Kaldnes MBBR 3-2 Kaldnes MBBR 4-1 Kaldnes MBBR 4-2 4 5 2 Actiflo 1 Actiflo 2 1: Kaldnes MBBR 2: Actiflo 3: Thickeners 4: Sludge silos 6% 5: Free space (chemical handling)
Utnyttjande av ytan Tidigare: Linje 1-4 som kemisk rening Nu: Biologisk rening linje 1-4 Existerande gravitationsförtjockare behålls Existerande slamlager behålls Tidigare: Linje 5-6 utgjorde kemisk rening Nu: - Kemisk rening - Lagring av fällningskemikalier - Polymerlagring och polymerberedning till vattenbehandling och förtjockning
MBBR processlösningar för kommunala arv med N-avskiljning MBBR som enda biobehandling KaldnesTM MBBR som efterbehandling (polering, LagoonGuardTM) MBBR i aktivslam (HYBASTM/IFAS)
Hybas : Fördelar Kompakt teknologi Nitrifierare eller andra bakterier som kräver lång slamålder växer på bärarna Mindre aktivslamvolym krävs Begränsad mängd bärare behövs Förbättrade sedimenteringsegenskaper för slammet Specialiserad biomassa Lätt att utvidga Nitrifikationskapacitet kvar även vid wash-out av aktivslam Nitrifierarna skyddas från toxiska ämnen i inkommande vatten Mindre temperaturberoende Kan användas i kombination med biologisk fosforavskiljning
Oxford STW ASP#3 Thames Water Utilities Design Belastning: Flöde: Maxflöde inkl RAS: 589 TKN: NH4-N: BOD: TSS: Temp: Krav: NH4-N: BOD: TSS: 14 571 l/s 516 430 1730 1574 12-20 m3/d kg/d kg/d kg/d kg/d ºC 3 mg/l mätt som 95%il stickprov 20 mg/l mätt som 95%il stickprov 45 mg/l mätt som 95%il stickprov
Oxford ASP#3, Layout före uppgradering FLUX 127 m/h vid maxflöde Hydraulisk utmaning
Oxford ASP#3, Layout Flux < 20 m/h DN Hybas reactor BOD BOD N Hydraulisk utmaning
ANITA TM Mox ANITA TM Mox är Veolias nya biofilmsprocess för energieffektiv kväverening genom nitritation och anammox Den är baserad på MBBR teknologin och har utvecklad genom laboratorie- och pilotförsök på AnoxKaldnes och Anjou Recherché Den första ANITA TM Mox anläggningen är nu under uppstart och kommer att drivas av AnoxKaldnes
Anammox i ANITA TM Mox Anaerobisk ammoniumoxidation med nitrit som elektronacceptor 1 NH 4+ + 1.3 NO 2 - + 0.066 HCO 3- + 0.13 H + -> 1.02 N 2 + 0.26 NO 3- + 0.066 CH 2 O 0.5 N 0.15- + 2.03 H 2 O
Fördelar med ANITA TM Mox Jämfört med traditionell kväverening Mindre O 2 ( 60%) Ingen kolkälla behövs Mindre CO 2 produktion Mindre slamproduktion Mindre alkalinitetsförbrukning ( 50%)
Applikationer I dagsläget Rejekt Rejektvatten Lakvatten Industrivatten med låg BOD/N-kvot Avvattning Slam Rötkammare I framtiden I huvudströmsprocessen för kommunala avloppsvatten BODreduktion ANITA TM Mox
ANITA TM Mox i biofilm Water phase N 2 NH 4 + NH 4 + N 2 aerobic NH 4 + NN nitritation NO 2 - Biofilm anoxic N 2 denitrification NO 2 - NN + NH 4 + Anaerobic ammonium oxiddation N 2 Carrier reaction diffusion Nitritbildning ( nitritation ) och anaerob ammoniumoxidation kan ske i samma processteg då man utnyttjar en biofilm
FISH i biofilm av BiofilmChip M En ruta av BiofilmChip M Blå = anammoxbakteria Gul= ammoniumoxiderare Grön= andra bakterier Foto: Robert Almstrand
ANITA TM Mox på Sjölunda
ANITA TM Mox på Sjölunda
Framtidens MBBR - Energieffektiva
Framtidens MBBR - Låg carbon footprint CO 2 produktion per kg N reducerad för behandling av rejektvatten (case study för specifikt reningsverk)