I examensarbetet har möjlig denitrifikationshastighet för lakvattnet på Bredemads avfallsdeponi i Ljungby undersökts. Denitrifikationshastigheten har tagits fram i satsvisa och kontinuerliga försök där Reppos 40T och Brenntaplus VP1 har jämförts som externa kolkällor. De satsvisa försöken har genomförts i temperaturerna 15 °C, 20 °C och 22,5 °C och de kontinuerliga försöken har genomförts med reningsmetoden ”Moving Bed Biofilm Reactor” (MBBR) med bärare som hade en skyddad yta på 500 m2/m3. Denitrifikationshastigheten i g/(dygn•m2) med Reppos 40T var 0,45 och med Brenntaplus VP1 1,05. I reaktorn med Reppos 40T var fyllnadsgraden 48 % och denitrifikationshastigheten 4,5 g/(h•m3). I reaktorn med Brenntaplus VP1 var fyllnadsgraden 41 % och denitrifikationshastigheten 9,1 g/(h•m3).

In 2014 SÖRAB constructed a continuous biological treatment system (KBR) to handle leachate waterfrom the landfill at the facility in Löt, north of Stockholm. The KBR is mainly focused on removal ofammonium nitrogen which would otherwise be released in to the recipient and contribute toeutrophication and damage to the environment. This project has focused on replacing the currentcarbon source in the process Brenntaplus VP1 and evaluating the efficiency of denitrification andeconomy of transitioning to a new carbon source. The carbon sources glycerol and ethanol wereevaluated and compared to Brenntaplus VP1 for the denitrification efficiency and microbial profile.The experiments were performed in laboratory conditions and in pilot scale using leachate water fromLöt. The reduction of ammonia was evaluated by chemical precipitation, addition of carbon sources bymeasuring ammonia-N and nitrate-N under aerobic (nitrification) and anaerobic (denitrification)conditions. The combination of ethanol and glycerol showed an enhanced denitrification and increasedmicrobial community both in lab and pilot scale studies with reduced hydraulic retention time. Therate of nitrate reduction was 0.23 mgNO3-N 1 -1 h -1 for ethanol/glycerol compared to 0.12-0.17mgNO 3- -N 1 -1 h -1 for Brenntaplus VP1 in pilot scale. The results indicate that using ethanol, glycerolor a mix of the two as a substitute for Brenntaplus VP1 is viable. This has been based on laboratoryand pilot scale studies. Each of the carbon sources examined during this project have showed a uniqueimpact on the process and its parameters such as: denitrification rate, microbial density and microbialcomposition. The carbon sources had an impact with temperature fluctuation and faster denitrificationcompared to the conventional KBR system. This implies that the carbon sources tested in this projectcan be advantageous and beneficial for Sörab depending on the carbon source availability and theseasonal variations. / Under 2014 konstruerade SÖRAB ett kontinuerligt biologiskt reningsverk (KBR) för att hanteralakvatten från deponin för ickefarligt avfall vid anläggningen i Löt, norr om Stockholm. KBR ärfrämst konstruerad för rening av ammoniumkväve som annars skulle släppas ut till recipienten ochbidra till övergödning och skador på miljön i området. Detta projekt har fokuserat på att ersätta dennuvarande kolkällan Brenntaplus VP1 som används i processen och utvärdera effektiviteten idenitrifieringen samt ekonomin vid övergång till en ny kolkälla. Kolkällorna glycerol och etanol varde kolkällor som valdes för utvärdering i detta projekt, dessa jämfördes med Brenntaplus VP1 i desseffekt på denitrifikationseffektivitet och mikrobiell sammansättning under laboratorieförhållanden ochi pilotskala. Möjligheten att reducera ammoniumkoncentrationen i lakvattnet utvärderades genomkemisk fällning och genom mätning av ammoniumkväve och nitratkväve under aeroba (nitrifikation)och anaeroba (denitrifikation) förhållanden. Kombinationen av etanol och glycerol indikerade enförbättrad denitrifikation och ökad mikrobiell densitet både i laboratorie- och pilotskala med reduceradhydraulisk retentionstid. Nitratreduktionshastigheten var 0,23 mgNO 3- -N 1 -1 h -1 för blandningen avetanol/glycerol jämfört med 0,12 - 0,17 mgNO 3- -N 1 -1 h -1 för Brenntaplus VP1 i pilotskala. Resultatenindikerar att användning av etanol, glycerol eller en blandning av de två har goda förutsättningar föratt ersätta Brenntaplus VP1. Var och en av de tre kolkällorna som undersöktes under detta projekt harvisat en unik inverkan på processen och dess parametrar såsom: denitrifikationshastighet, mikrobielldensitet och mikrobiell sammansättning. Genom att byta kolkälla i KBR kan prestandan ökas genomatt minska den hydrauliska retentionstiden samtidigt som systemet tycks bli mindre känsligt förtemperatursvängningar. Kolkällorna som utvärderats i detta projekt kan därför vara fördelaktiga för SÖRAB beroende på dess tillgänglighet och pris.

I takt med att Uppsala växer behöver kapaciteten för avloppsvattenrening på Kungsängsverket byggas ut. För att möta en framtida ökad belastning bedömer Uppsala Vatten & Avfall AB att en kolkälla kommer behöva tillsättas i den biologiska kvävereningen för att effektivisera den heterotrofa denitrifikationen på Kungsängsverket, som idag sker utan tillsats av kolkälla. Potentialen till förbättrad denitrifikation med olika kolkällor utvärderades genom satsvisa laboratorieförsök och litteraturstudier. Syftet var att bättre förstå de studerade kolkällornas funktion och prestanda i denitrifikation för att ge underlag inför en framtida fullskalig implementering av kolkälla. Det övergripande målet var att identifiera vilken eller vilka kolkällor som är mest fördelaktiga med avseende på reningseffektivitet, processpåverkan, doseringsbehov, ekonomi och miljöpåverkan. Triplikata försök genomfördes som denitrifikationstester med aktivt slam vid en genomsnittlig slamtemperatur på 14 ℃ och pH 7-8, där fem externa kolkällor (etanol, Brenntaplus VP1 och tre industriella restprodukter) samt försedimenterat avloppsvatten testades. I litteraturstudien inkluderades även metanol. Från försöksdata bestämdes specifika denitrifikationshastigheter, COD/N-kvoter och utbyteskoefficienter. Även bieffekter såsom nitritackumulering och fosforsläpp studerades. Därefter uppskattades doseringsbehov och kostnader baserat på erhållna resultat och antaganden om framtida produktionsmål för nitratkväve. En likartad prestanda erhölls med en av restprodukterna (RTP-vätska) och etanol som uppnådde högst denitrifikationshastigheter och reduktionsgrader (98 % respektive 97 %). Doseringsbehovet uppskattades vara 4 gånger högre med RTP-vätska jämfört med etanol. Med de två andra restprodukterna (dextrandrank och sackaroslösning) uppnåddes lägst denitrifikationseffektivitet och reduktionsgraderna uppgick till 79 % respektive 47 %. Vid test av sackaroslösning observerades dessutom ofullständig denitrifikation samt höga fosforsläpp. Dextrandranken uppträdde på liknande sätt. I egenskap av restprodukt är RTP-vätskan intressant för fortsatt utvärdering. Fullskalig implementering av RTP-vätska förutsätter att doseringsbehoven kan tillgodoses samt att lämplig distribuering och lagerhållning kan ordnas på Kungsängsverket. / The city of Uppsala is expanding and consequently enhanced capacity at the wastewater treatment plant of Kungsängen will be required in the future. As for the biological nitrogen removal process, Uppsala Vatten & Avfall AB expects an additional carbon source to be necessary in the future denitrification process. Currently, the nitrogen removal is employed without the addition of a carbon source. The potential of enhancing denitrification with different carbon sources was evaluated by conducting lab-scale batch tests and compiling literature data. The objective of this work was to better understand the performance of the chosen carbon sources as electron donors in heterotrophic denitrification and thereby provide groundwork for a future full-scale implementation of a carbon source. Based on information drawn from batch tests and literature, the carbon sources were evaluated with respect to removal efficiency, process compliance, quantitative dosing requirements, costs, and environmental sustainability. Lab-scale trials were conducted as denitrification tests (triplicate) at a mean sludge temperature of 14 ℃ and pH 7-8 with five external carbon sources (ethanol, Brenntaplus VP1, and three industrial waste products) and pretreated wastewater. In the literature review, methanol was included as well. Results obtained from the batch tests were used to determine kinetic parameters, mainly specific denitrification rates, COD/N ratios, and anoxic yield coefficients. Moreover, unwanted side effects due to addition of carbon sources were examined. Dosing requirements and costs were assessed based on previously determined kinetic parameters and supposed future production guidelines for effluent quality with respect to nitrate concentration. Similar performance was observed with one of the waste products (RTP liquid) and ethanol which achieved the highest denitrification rates and degree of removal (98 and 97 %, respectively). The estimated dosing requirement was 4 times higher with the RTP liquid compared to ethanol. The other two waste products, solutions of fructose (dextran) and sucrose, reached the lowest denitrification efficiency and removal degrees were 79 and 47 %, respectively. During tests with sucrose solution, incomplete denitrification and release of phosphorous were observed. The fructose solution showed somewhat similar behavior but to a lesser degree. Being a waste product, the RTP liquid is interesting for future evaluation. Full-scale implementation needs further considerations regarding dosing requirements, distribution, and storage conditions at the site of Kungsängsverket.