Internationella erfarenheter av rening från läkemedelsrester Michael Cimbritz, Institutionen för Kemiteknik, Lunds universitet RESVAV Rening av svårnedbrytbara ämnen från avloppsvatten
Vi gör det redan men bara delvis Diclofenac Ibuprofen Falås 2012
Kan vi göra det bättre utan att införa avancerad rening? Flertal substanser kan inte (i alla fall inte idag) avskiljas genom biologisk rening Högre slamålder ger bättre avskiljning Suspenderade biofilmsbärare (MBBR) ger jämfört med aktivslamprocesser bättre avskiljning för vissa substanser Men biologisk rening är central för integrering av avancerad rening
Svensk avloppsvattenrening Aktivslamprocesser med och utan kväverening Biofilmsprocesser Mekanisk och kemisk rening Strikta utsläppskrav för fosfor Ambitioner om slamåterföring Inlandsverk och kustnära reningsverk Tillskottsvatten Legend Activated sludge with N-removal Size (pe) 10000-24999 25000-49999 50000-99999 100000-1000000 Activated sludge without N-removal Size (pe) 10000-24999 25000-49999 50000-99999 100000-1000000 Trickling filter Size (pe) 10000-24999 25000-49999 50000-99999 100000-1000000 Combined biological treatment Size (pe) 10000-24999 25000-49999 50000-99999 100000-1000000 Without biological treatment Size (pe) 10000-24999 25000-49999 50000-99999 100000-1000000 0 250 Km Sweden_county07
Omvärldsbevakning Litteraturstudier Studieresa till Tyskland och Schweiz Avancerad rening i fullskala Drivkrafter Teknikval och nyckeltal Processkonfigurationer Kostnader Nås via: www.svensktvatten.se (Rapport 2016 04)
Vi jobbar vidare med att bevaka omvärlden Nya sökningar inom ramen för ett projektarbete: Wastewater treatment: Current technologies for the removal of micropollutants, driving motivations and regulations Sam Aldous Problematisering av drivkrafter och syften Vi letar hela tiden efter nya anläggningar tips?
Avancerad rening i fullskala Vad är avancerad rening? Det fjärde reningssteget Rening utöver BOD, N och P i syfte att avskilja eller bryta ner mikroföroreningar Vad är fullskala? Storskaliga pilotförsök? Behandling av hela flödet (vid ett stort eller litet avloppsreningsverk) Långvarig (permanent) behandling av biologiskt renat vatten (i praktiken motsvarande rening av minst torrvädersflödet)
Drivkrafter för införande av avancerad rening Negativa effekter i olika recipienter Betydelsen (eller behovet) av lösningar nedströms Ramdirektivet för vatten och bevakningslistan Skydd av dricksvattenresurser Försiktighetsprincipen Vattenbrist samma tekniker men olika syften?
Vilka tekniker finns för avancerad rening? Fysiska membranprocesser (nanofiltrering eller omvänd osmos) Biologiska nedbrytning eller omvandling Oxidativa transformation (exempelvis ozon) Adsorptiva separation(exempelvis aktivt kol) Kombinerade metoder (exempelvis ozon + aktivt kol)
Ozonering Syretank Indunstare Ozongenerator Off-gasbehandling Sedimentering Kontaktreaktor Sandfilter Till biologisk rening Abegglen & Siegrist 2012 0,6-0,9 g O 3 /g DOC 10-25 minuter i reaktionstid Omvandling av mikroföroreningar Efterbehandling rekommenderas Mulder et al 2015 Biologisk rening (ex.vis i sandfilter) Kan ozoneringen integreras uppströms i processen?
Transformationsprodukter efterbehandling Doser och uppehållstider är kritiska faktorer (Margot et al 2013) Toxicitet reduceras normalt efter ozonering men det finns enstaka studier som ifrågasätter ozonering som avancerad rening Biologisk efterbehandling rekommenderas Sandfiltrering MBBR, GAK, BAC Integrering i befintlig process
ARA Neugut, Dübendorf
Schwerte dynamisk recirkulation Hög hydraulisk kapacitet i sedimenteringssteget och inga sandfilter Bilder: Ruhrverband
Pulveriserat Aktivt Kol (PAK) Lagring PAK Biologisk rening Vätning och dosering Dosering av fällningsoch flockningsmedel Avskiljning PAK Recirkulation och överskott till förbränning Kontaktreaktor Recirkulation Abegglen & Siegrist 2012 0,7-1,4 g PAK/g DOC 30-40 minuter i reaktionstid Koagulantdos: 4-6 mg/l, Polymerdos: 0,2-0,3 mg/l Slambehandling? Separationstekniker? P-avskiljning? Mulder et al 2015
ARA Bachwis, Herisau Abegglen & Siegrist 2012 Bild: H. Messmer, Med tillstånd från VSA och H. Butz, Gemeinde Herisau.
Granulerat Aktivt Kol (GAK) I kombination med ozon eller som enda steg Förbehandling nyckelfråga BAC Diskuteras allt mer
Energianvändning vid avloppsreningsverket Ozonering: 0,05 0,1 kwh/m 3 motsvarande en ökning 10 30% Beror av flera faktorer (kylning, pumpningsbehov, syrekälla etc.) 0,15 kwh/m 3 (Palmowski et al 2015) PAK: <0,05 kwh/m 3 Men framställning av aktivt kol är energikrävande
Är avancerad rening dyr? Tyska (Hillenbrand et al 2014), schweiziska (Abegglen & Siegrist 2012) och holländska (Mulder et al 2015) studier med lite olika utgångspunkter Storskalighetsfördelar dyrare på små anläggningar! Jämförelser svåra men i storleksordningen 0,1 0,3 /m 3 Flöde? Lokal infrastruktur? Efterbehandling??
Ny teknik ny praktik
Vad händer i Tyskland och Schweiz? Följ utvecklingen: www.koms bw.de www.masterplan wasser.nrw.de www.micropoll.ch
Andra länder Frankrike: ozonering Japan: ozonering vid mer än 60 avloppsverk (återanvändning) Återanvändning i USA, Australien och andra länder Rening på sjukhus i Danmark
Vad lärde vi oss i Tyskland och Schweiz? Valet står i oftast mellan pulveriserat aktivt kol (PAK) och ozon men: Filtrering genom granulerat aktivt kol (GAK) Kombinationslösningar (ozon + GAK) Nyckeltal Avancerad rening kräver relativt lite plats men relativt mycket energi Praktiska erfarenheter Styrning av dosering (PAK och ozon) är en utmaning Skillnader som gör skillnad skarpa fosforkrav och slamåterföring Förenkling och utvecklingstro!
RESVAV Rening av svårnedbrytbara ämnen från avloppsvatten
Resvav Ozonering efter hög och lågbelastad aktivslamprocess Försök med pulveriserat aktivt kol Kostnadsuppskattningar Och artiklar på gång
Tack till Svenskt Vatten Havs och vattenmyndigheten Christian Abegglen, Pascal Wunderlin och Aline Meyer vid VSA Norbert Jardin och Gregor Lorenz vid Ruhrverband Lin Con Phan och Ruben Laurids vid Emschergenossenschaft/Lippeverband Christa McArdell, Christian Stamm och Per Falås vid EAWAG Och flera andra som guidat och svarat på frågor!
Processpusslet I aktivslamsystem med kväveavskiljning och sandfiltrering Sandfiltret kan utnyttjas antingen för avskiljning av PAK, som efterbehandling till en ozonanläggning eller som förbehandling till GAKfiltrering Var doseras lämpligen PAK? Slambehandling? Vad krävs egentligen för tillräcklig efterbehandling vid ozonering? Hur dimensioneras GAK filtrering? Förbehandlingskrav?
Processpusslet II högbelastad aktivslamanläggning med kväveavskiljning i biofilm Ryaverket och Sjölundaverket Nykvarnsverket Ozonering efter högbelastad aktivslam? Efterbehandling integrerad med kväveavskiljningen? Kan PAK doseras till en MBBR process?
Processpusslet III Skivfilter som separationsprocess? Avskiljning av mikroföroreningar kombinerat med skärpta fosforkrav?