EXRT (extended sludge retention time) EN NY SORTS SLAMBEHANDLING FÖR ÖKAT BIOGAS PRODUKTION
Samarbetspartners i projektet IVL Har utvecklat tekniken och kör pilotanläggningen vid Hammerby Sjöstadsverk SYVAB Gör fullskalsförsöket på Himmerfjärdsverket där man blandar avloppsslam med livsmedelsrester Gästrike Vatten AB Gör fullskalsförsöket på Duvbacken där man har ett BIO P reningsverk, bara avloppsslam rötas på anläggningen
Om IVL Svenska Miljöinstitutet IVL Svenska Miljöinstitutet är ett oberoende, icke-vinstdrivande miljöforskningsinstitut som ägs av en stiftelse gemensamt grundad av staten och näringslivet. IVL Svenska Miljöinstitutet grundades 1966 och har sedan dess arbetat med utveckling av nya lösningar på miljöproblem, både på nationell och på internationell nivå. Institutet har Sveriges bredaste miljökompetens och har omkring 200 anställda, vilket gör IVL Svenska Miljöinstitutet till ett ledande institut för tillämpad miljöforskning och konsultverksamhet.
EXRT principen Vid normal rötkammardrift HRT=SRT Vid drift med recirkulation av biomassa styrs HRT och SRT oberoende av varandra. Fördelar: Kort HRT kräver mindre rötkammarvolym. Lång SRT ger stabil bakterietillväxt och en process mindre känslig för störningar. Högre utrötningsgrad ger mer biogas och mindre rötrest
Systemuppbyggnad
TS i rötkammare 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 TS %
HRT Hydraulic Retention Time
Specifik gasproduktion
Projektmål Resultat Öka utrötningsgraden till 60% Minska HRT från 20 till 10dygn. Använda "standard COTS (Commercial Off The Shelf) utrustning. Minska slammängden ut från rötkammare Utrötningsgrad ca75%. HRT ca 8-9dygn. Samtliga delar består av lagerförd ITT utrustning. Inget slam har tagits ut från rötkammaren från driftstart 2010-06-01 fram till 2011-04-01. Sedan dess har slam motsvarande ca 20% av inkommande slam tagits ut ur processen.
12-09-19 EXRT på SYVAB
SYVAB SYVAB äger och driver Himmerfjärdsverket Ligger 40 km sydväst om Stockholm Ägs av kommunerna Botkyrka, Salem, Nykvarn samt Stockholm Vatten AB och Telge i Södertälje AB 350 000 anslutna p.e. Renar 120 000 m3/d 12-09-19
Rötkamrarna 3 st parallella rötkammare på 4000 m 3 /st 12 m i diameter och 50 meter djupa Samrötning av slam från reningsprocessen och externt material Mesofil enstegsprocess vid 38 C Omblandning genom pumpning, inflöde påkopplat här Slam uttag genom bräddning EXRT installerat på Rötkammare 1 12-09-19
Fokus ökad biogasproduktion 2005-2009 Biogassatsning startade med processförbättringar 2005 2008 väl fungerande process MEN rötkamrarna var mycket underutnyttjade och gasen togs inte tillvara Beslut inför 2009: Uppgraderingsanläggning fordonsgas Ta emot externt organiskt material, mottagningsstation 12-09-19
Fokus ökad biogasproduktion 2005-2009 Biogassatsning startade med processförbättringar 2005 2008 väl fungerande process MEN rötkamrarna var mycket underutnyttjade och gasen togs inte tillvara Beslut inför 2009: Uppgraderingsanläggning fordonsgas Ta emot externt organiskt material, mottagningsstation 12-09-19
2011 Fokus - Ökad biogasproduktion Tillsatte 39 700 ton våtvikt externt organiskt material (0 år 2008) Organiska belastningen uppgick till 2,91 kg VS/m 3 /d (1,8 år 2008) Producerad mängd biogas (62 % metanhalt) uppgick till 6,5 MNm 3 (3,6 år 2008) Producerad mängd fordonsgas uppgick till 2,0 MNm 3 (98% metanhalt) 6 % av gasen facklades bort (25% år 2008) 12-09-19
Fokus - Ökad biogasproduktion Mål för 2012: Producera 2,4 MNm 3 fordonsgas Minimera fackling av gas Öka tillsatsen av externt organiskt material Byggt mottagningsstation för fasta material. Optimera processen. Doktorandprojekt tillsammans med Käppala, Stockholm Vatten, IVL och KTH Öka uppehållstiden i rötkamrarna genom att recirkulera rötslammet. 12-09-19
Mål med EXRT på SYVAB 1. Ökat biogasproduktion från varje ton organiskt material med minst 10 % 2. Ökat rötkammarkapacitet med upp till 50 % 3. Minskad rötrest med 25 % 4. Minska koldioxidutsläpp från transporter med 25 % 5. Minskat utsläpp av växthusgaser från rötrest 10 % 6. Designa en konkurrenskraftig process som är lätt att implementera även på mindre AVR 09-05-29
Stod klart i juni 2012 EXRT på SYVAB 09-05-29
Uppstart, intrimning Utvärdera Typ av polymer Doseringspunkt polymer Centrifugparametrar Mål: TS halt på recirkulerat slam ca 15 % Ej för kraftig behandling av slammet Bra rejekt Uppnått: 12-09-19 TS halt 15 % SS halt ~500 mg/l
Uppstart i siffror Flöden: 7,5 m 3 /h in till centrifug 3 m 3 /h rec slam 4,5 m 3 /h rej Ett visst slamuttag 7 m 3 /h minskning med 30 % Kräver ca 20 kg polymer per dygn Polymer blir också gas 12-09-19
Resultat kommer snart Försening pga redan ökad TS i RK. Mottagningsstation för fast externt material Övervägande fasta material under sommaren Renovering av utjämningstank för flytande externt material Hög TS primärslam 6,00% 5,00% 4,00% TS-halt RK1-3 3,00% 2,00% 1,00% RK1 RK2 RK3 0,00% 09-05-29
Utvärdering av TS-ökning i Rötkamrarna Testa utrustningen, pumpbarhet vid TS 5 % Viskositetsmätning TS-halt 3,8 %. Drygt 17 cm på 10s TS-halt 4,3 %. Drygt 13,5 cm på 10s Påverkas viskositeten då utrötningsgraden ökar? Svar kommer 09-05-29
Gästrike Vatten (GVAB) ett regionalt VA bolag Ansvarar sedan 2008 för både vatten och avloppshanteringen i samtliga kommuner Gävle Hofors Ockelbo Älvkarleby
Energiprojekt Gävle Vatten har varit med i svenskt vattens energiprojekt sedan 2005. De övriga dotterbolag hakade på när Gästrike Vatten AB bildades 2008. I Etapp 3 av energiprojektet har vi dessutom fått projekt beviljat i alla 3 utlysningar. 2010: Ockelbo RV, ombyggnad biosteget + värme & ventilation 26% energiminskning 2010 50% energiminskning 2011 2011: Skutskär RV, återvinning av spillvärme 17% värmebehovsminskning 2011 32% värmebehovsminskning hittills 2012 2012: Duvbacken RV, införande av EXRT processen vid rötning av avloppsslam
Fungerar EXRT på Duvbacken? Resultat prestanda provet Exp No Exp Name Varvtal (rpm) Diff.varvtal skruv (rpm) Polymerdos (l/h) TS halt ingående slam (%) TS halt utgåendesl am (%) TS halt rejektvatte n (%) 1 N1 1000 2 1300 1,9 10,54 0,63 2 N2 1500 2 1300 1,31 15,86 0,2 3 N3 2000 2 1300 1,55 18,09 0,88 4 N4 1000 4 1300 1,9 10,4 0,38 5 N5 1500 4 1300 1,31 15,61 0,06 6 N6 2000 4 1300 1,55 15,56 0,14 7 N7 1000 6 1300 1,9 3,55 0,23 8 N8 1500 6 1300 1,31 5,99 0,02 9 N9 2000 6 1300 1,55 4,07 0,22 10 N10 1000 2 1500 1,76 11,24 0,55 11 N11 1500 2 1500 2,12 15,87 0,36 12 N12 2000 2 1500 2,12 17,55 0,19 13 N13 1000 4 1500 1,76 6,54 0,06 14 N14 1500 4 1500 2,12 14,52 0,14 15 N15 2000 4 1500 2,12 17,28 0,08 16 N16 1000 6 1500 1,76 3,9 0,17 17 N17 1500 6 1500 1,31 6,51 0,92 18 N18 2000 6 1500 1,31 5,12 0,01 19 N19 1000 2 1700 1,76 10,71 0,18 20 N20 1500 2 1700 1,76 15,65 0,31 21 N21 2000 2 1700 2,12 16,72 0,2 22 N22 1000 4 1700 1,76 8,51 0,3 23 N23 1500 4 1700 1,76 14,72 0,23 24 N24 2000 4 1700 2,12 17,56 0,01 25 N25 1000 6 1700 1,76 3,56 0,12 26 N26 1500 6 1700 1,31 6,03 0,4 27 N27 2000 6 1700 2,12 5,5 0,25
EXRT på Duvbacken Införande av EXRT betyder för GVAB att: Vi använder COTS metoden så mycket som möjligt under projektet Ombyggnad av befintlig centrifug för EXRT Återanvändning och förlängning av proppad fjärrvärmeledning för recirkulationsslingan Recirkulationspump vid rötkammare Installation av nya instrument för uppföljning av EXRT processen (Om)programmering av styrningen för ovanstående för att kunna styra EXRT via vårt övervakningssystem
Utmaningar vid Duvbackens processutformningen Hur förebygger vi stopp i fjärrvärmeledningarna? Hur får vi till växlingen mellan EXRT drift och vanlig avvattning på vardera rötkammare? Vilka instrument behövs för att styra just vår process? 2 flödesmätare 1 tryckmätare 5 automatiska ventiler Hur ska programmering av styrningen se ut? Under framtagande Uppstart processen? Hösten 2012 Resultat i SVU rapport 2013 2014
TACK FÖR OSS Elin Åfeldt, SYVAB elin.afeldt@syvab.se Richard Faber, Gästrike Vatten AB richard.faber@gastrikevatten.se Lars Bengtsson, IVL lars.bengtsson@ivl.se
Ombyggnad fjärrvärme rören
Recirkukationspumpen
Växeldrift EXRT & vanlig avvattning