The dewatering characteristics of polyaluminum chloride (Hyper⁺Ion 1050A) sludges were investigated using lab-scale tests including specific resistance to filtration (r*), capillary suction time (CST), and sludge pH. The effects of chemical conditioning (lime and cationic polymer) and mixing intensity (Gt) upon the sludge dewatering characteristics in a pilot-scale plate and frame press were also studied. The dewatering characteristics of the Hyper⁺Ion sludges were found to be dependent upon the influent water turbidity conditions; specifically, the ratio of aluminum coagulant to total dry solids in the sludge. Lime was an effective conditioner for doses that produced a sludge pH value in the range of 11.5 to 11.8 which, again, was a direct function of the aluminum coagulant fraction in the sludge. Cationic polymer and a combination of lime and polymer were also effective conditioning schemes when the appropriate dose and mixing intensity were applied. / Master of Science

<p>Slamsvällning orsakar stora problem i avloppsreningsverk med biologisk rening i aktivt slamprocesser. Slamsvällning orsakas av filamentösa (trådformiga) bakterier, som inverkar negativt på slammets sedimenteringsegenskaper.</p><p>Himmerfjärdens vattenreningsverk har drabbats av detta problem som leder till ett stabilt lager av slam på ytan av sedimenteringsbassängen som inte sedimenterar.</p><p>För att lösa detta problem behandlades returslammet från sedimenteringsbassängen med ozon för att minska mängden filamentösa bakterier i returslamflödet. Ozon är en starkt oxiderande gas, som är väl användbar för icke-specifik bekämpning av slamsvällning. När ozon kommer i kontakt med den filamentösa bakteriens cellvägg penetreras det in i cellen, varvid cellen lyserar.</p><p>Ozonbehandlingen resulterade i en förminskning av antalet filamentösa bakterier. Ozonbehandling av returslam förbättrade sedimenteringsegenskaperna hos svällande slam utan att påverka andra viktiga mikrobiologiska processer t.ex. nitrifikation.</p> / <p>Bulking sludge causes major problems in wastewater treatment plants that deal with biological nutrient removal in activated sludge processes. Bulking sludge is caused by filamentous bacteria, which have a negative impact on the sludge settling properties.</p><p>Himmerfjärden wastewater treatment plant suffers from this type of problem with bulking sludge which creates a stable layer at the surface that does not settle in the clarifier.</p><p>In order to solve this problem, on site generated ozone was used to decrease the amount of filamentous bacteria in the return activated sludge flow. Ozone is a strong oxidant is suitable for non-specific bulking control. It stresses the filamentous bacteria causing inactivation through cell wall disintegration.</p><p>The ozone treatment resulted in decreased abundance of filamentous bacteria. Ozone treatment of the recycled activated sludge improves the settling properties of bulking sludge, without interfering with other important microbiological processes e.g. nitrification.</p>

Slamsvällning orsakar stora problem i avloppsreningsverk med biologisk rening i aktivt slamprocesser. Slamsvällning orsakas av filamentösa (trådformiga) bakterier, som inverkar negativt på slammets sedimenteringsegenskaper. Himmerfjärdens vattenreningsverk har drabbats av detta problem som leder till ett stabilt lager av slam på ytan av sedimenteringsbassängen som inte sedimenterar. För att lösa detta problem behandlades returslammet från sedimenteringsbassängen med ozon för att minska mängden filamentösa bakterier i returslamflödet. Ozon är en starkt oxiderande gas, som är väl användbar för icke-specifik bekämpning av slamsvällning. När ozon kommer i kontakt med den filamentösa bakteriens cellvägg penetreras det in i cellen, varvid cellen lyserar. Ozonbehandlingen resulterade i en förminskning av antalet filamentösa bakterier. Ozonbehandling av returslam förbättrade sedimenteringsegenskaperna hos svällande slam utan att påverka andra viktiga mikrobiologiska processer t.ex. nitrifikation. / Bulking sludge causes major problems in wastewater treatment plants that deal with biological nutrient removal in activated sludge processes. Bulking sludge is caused by filamentous bacteria, which have a negative impact on the sludge settling properties. Himmerfjärden wastewater treatment plant suffers from this type of problem with bulking sludge which creates a stable layer at the surface that does not settle in the clarifier. In order to solve this problem, on site generated ozone was used to decrease the amount of filamentous bacteria in the return activated sludge flow. Ozone is a strong oxidant is suitable for non-specific bulking control. It stresses the filamentous bacteria causing inactivation through cell wall disintegration. The ozone treatment resulted in decreased abundance of filamentous bacteria. Ozone treatment of the recycled activated sludge improves the settling properties of bulking sludge, without interfering with other important microbiological processes e.g. nitrification.

Thesis (MEng (Civil Engineering))--University of Stellenbosch, 1983. / 129 leaves printed on single pages, preliminary pages and numbered pages 1-1 – 12.5. Includes bibliography, list of abbreviations and list of figures. / Digitized at 300 dpi black and white PDF format (OCR), using KODAK i 1220 PLUS scanner. / ENGLISH ABSTRACT: The remedy of a bulking sludge was investigated by the principle of selection of microorganisms. Selection of microorganisms in activated sludge was achieved by putting a selection compartment, with a high substrate concentration, ahead of the main aeration basin. The initial results in the experiments indicated selection of microorganisms and a reduction of SVI, but complete selection of microorganisms could not be obtained. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die herstel van 'n uitdyende slyk is deur die beginsel van selektering van mikroorganismes ondersoek. Selektering van mikroorganismes in geaktiveerde slyk is toegepas deur n seleksie kompartement met 'n hoë substraatkonsentrasie, voor die groot belugtingsbak te plaas. Die aanvanklike resultate wat verkry is, het selektering van mikroorganismes en 'n verlaging in die SVI getoon, maar volledige selektering van mikroorganismes kon nie verkry word nie.

<p>Hallsta paper mill uses large amounts of water during the pulp and paper making processes. The wastewater is treated in two separate activated sludge processes referred to as BIO 1 and BIO 2. The main aim is to reduce the organic substance content, measured as COD (Chemical Oxygen Demand) before the wastewater is released into the environment. Since the effluent produced is very rich in organic substances, the addition of nitrogen (N) and phosphorus (P) are necessary to give satisfactory treatment results. Problems with sludge bulking sometimes occur which lead to increased levels of suspended matter and nutrients in the effluent. Periods of high concentration of phosphorus is also of great concern. The aim of this study is to investigate the causality behind the sludge bulking, with the help of scientific literature and analysis of previously compiled data using multivariate data analysis. COD and nutrients present in the influent will also be surveyed to identify variations in concentration caused by the paper making process.</p><p>The scientific literature points toward low nitrogen and phosphorus levels as the major causes of the bulking sludge, as this leads to increased growth of filamentous bacteria to the detriment of the preferred flocculating species. A full scale experiment was conducted in an attempt to evaluate sufficient dosage levels of N and P to reduce this problem. The experiment has produced stabile results with low percentages of suspended organic matter and nutrients.</p><p>Evaluation of the previously collected data using Multivariate Data Analysis did not lead to any correlation between variables being found, other than the impact of sludge concentration on COD-reduction. No relevant explanation to periods of high phosphorus levels could be found neither in the scientific literature nor in the multivariate data analysis.</p><p>Bleaching of the paper pulp, with hydrogen peroxide and lye, results in a subsequent increase in COD concentration in the wastewater. The study shows an increased COD in the water approximately 12 hours after the increased dosing of these bleaching agents. Also the amounts of easily degradable COD increases following increased dosage of hydrogen peroxide and lye. The content of easily accessible phosphorus in the influent represents a minimum of 25 % and 20 % of the amount theoretically required for BIO1 and BIO2 respectively. The influent levels of nitrogen represents 33 % and 100 % for BIO1 and BIO2 respectively.</p><p>From this study it has been possible to deduce that a controlled dosage of nutrients in relation to the incoming level of COD, is of great importance to the efficient treatment of COD rich effluent in the systems under investigation at Hallsta Papermill.</p> / <p>Vid Hallsta Pappersbruk används stora mängder vatten vid tillverkningen av massa och papper. Det förorenade processvattnet renas i två separata anläggningar, BIO1 och BIO2, båda med biologisk rening av typen aktivt slam. Avloppsvattnets höga halter av kolföreningar, vilka analyseras som COD (Chemical Oxygen Demand), kräver extra tillsats av kväve och fosfor för att erhålla tillfredsställande reningsresultat. I den biologiska reningen uppstår periodvis problem med slamsvällning, något som resulterar i höga utsläpp av suspenderat material och organiskt bundna näringsämnen. Även perioder med höga fosforutsläpp förekommer. Syftet med examensarbetet är att genom litteraturstudier och analys av historiska data, med hjälp av multivariat dataanalys, utreda orsakerna till problemen. Även en kartläggning av variationerna i inkommande avloppsvatten med avseende på COD och lättillgängliga näringsämnen genomförs.</p><p>Utifrån information från litteraturen tyder problemen med slamsvällning ofta på bristande tillgång på kväve och fosfor vilket bland annat kan resultera i kraftig tillväxt av filamentösa bakterier. För att komma till rätta med problemen startades ett styrt försök med beräknade optimala doseringskvoter. Försöket resulterade i stabil drift för båda anläggningarna med låga utsläppsnivåer av både suspenderat material och näringsämnen.</p><p>Resultatet från utvärderingen av driftsdata med multivariat analys visar att slamhalten har betydelse för COD-reduktionen i BIO1. Någon förklaring till problemen med höga fosforutsläpp har inte framkommit vare sig ur litteraturstudie eller multivariat dataanalys.</p><p>Vid alkalisk oxiderande blekning av termomekanisk pappersmassa ökar den totala COD-koncentrationen i avloppsvattnet i samband med höjd dosering av blekkemikalier. Studien visar att en ökad COD-koncentration kan observeras i vattnet in till BIO1 ca 12 timmar efter förhöjd dosering av blekkemikalier. Samtidigt ökar andelen lättnedbrytbart COD till följd av ökad blekningsgrad. Kartläggningen av inkommande vatten visar att mängden lättillgängligt kväve i avloppsvattnet in till biologierna motsvarar ca 33 % och 100 % av det teoretiskt beräknade behovet för BIO1 respektive BIO2. För fosfor uppgår motsvarande till minst 25 % respektive 20 % för BIO1 och BIO2.</p><p>Under examensarbetets gång har det kunnat konstateras att dosering av närsalter i förhållande till inkommande mängd COD är av stor vikt för en väl fungerande rening av det COD-rika avloppsvattnet vid Hallsta Pappersbruk.</p>

<p>Sedan december 2003 har Kalmar läns slakteris (KLS) nya reningsverk varit i drift. Entreprenör för det nya reningsverket samt driftansvariga under det två första åren är Läckeby Water Group. Verket är av SBR-typ (Sekventiell Biologisk Rening) med biologisk kväverening och kemisk fällning av fosfor med hjälp av järnklorid. Från slakteriet leds avloppsvattnet genom en 2 km lång ledning ner till reningsanläggningen. Verket hade under 2004 problem med höga halter fosfor i utgående vatten, flertalet mekaniska haverier samt två perioder av slamsvällning. Slamsvällningen orsakades av filamentösa (trådformiga) bakterier, första gången av Thiothrix spp. och andra gången av Typ 021N. Syftet med examensarbetet var att finna orsaken till den senare slamsvällningen samt att söka förebyggande åtgärder mot Typ 021N. Examensarbetet utfördes genom litteraturstudier, laboratorieförsök, fullskaleförsök, genomgång av driftsdata samt mikroskopering av aktivt slam vid verket.</p><p>Utifrån litteraturstudier konstaterades att filamentösa bakterier kan gynnas under perioder av låga syrehalter samt av låg näringstillförsel eftersom dessa bakterier har en högre tillväxthastighet vid låga substratkoncentrationer än flockbildande bakterier. Specifikt för Typ 021N är att dessa har möjlighet att utnyttja reducerat svavel som energikälla samt gynnas vid tillgång på korta lättnedbrytbara kolföreningar. Laboratorieförsök visade inte entydigt att låga fosfor eller syrehalter gynnade de filamentösa bakterierna. Inverkan av FeCl3, Ecofloc, PAXXL60, NaOCl och H2O2 studerades under korttids laboratorieförsök och effekten utvärderades i mikroskop. I några fall hämmades filamenten men aldrig utan att även påverka övriga mikroorganismer negativt. PAX-XL60 hämmade filamentförkomsten mest och påverkade andra organismer förhållandevis lite. Tillsats av PAX i filamenthämmande och flockbildande syfte utfördes därefter i fullskala. Effekten av tidigare tillsatser av NaOCl och H2O2 i filamenthämmande syfte studerades och visade sig ha givit varierande resultat. NaOCl visade sig effektivt bekämpa filamentösa bakterier i processen då inblandning skedde under rätt förutsättningar.</p><p>Processdata för våren 2004 jämfördes med data från en period under hösten, vilken följdes av en slamsvällning. Perioderna visade stora skillnader m.a.p. syrehalt, temperatur, dosering av järnklorid och organisk belastning. En on-line mätning i inkommande vatten visade på mycket höga halter av svavelväte. Svavelväte bildas under anaeroba förhållanden t.ex. i stillastående avloppsvatten. Orsaker till slamsvällningen i september-oktober 2004 tros vara höga halter av svavelväte, perioder med låga syrehalter, höga vattentemperaturer samt tillgång på lättnedbrytbart organiskt material. Svavelvätet kan förslagsvis elimineras genom en tidsstyrd dosering av CaNO3 i inkommande ledning. Noggrann övervakning av syre samt tillgång på syre måste garanteras i processen. Det inkommande vattnets mikroflora kan förändras genom installation av en aerob selektor för att gynna de flockformande bakterierna. För att sänka fosforhalterna i utgående vatten samt att inte riskera fosforbrist i processen har en tillfällig efterfällning med extra tillsats av FeCl3 och polymer installerats.</p> / <p>In December 2003 the new plant treating slaughterhouse wastewater from KLS was taken into operation. Läckeby Water Group was entrepreneur and responsible for the maintenance during the following two years. The treatment plant is of SBR-type and has biological nitrate removal and chemical precipitation of phosphate with iron chloride. The wastewater from the slaughterhouse passes a 2 km long pipeline before entering the treatment plant. During 2004, the plant had problems with high levels of phosphorous in the effluent, several mechanical problems and two occasions of sludge bulking caused by filamentous bacteria. The first incident was caused by Thiothrix spp. and the second by Type 021N. The aim with the thesis was to find causes for the latest period of sludge bulking as well as investigate preparatory actions against Type 021N. The thesis included literature studies, laboratory and full-scale tests, evaluation of prior process data and continuous microscopic analysis of the activated sludge at the plant.</p><p>The literature study showed that filamentous bacteria are favoured by low oxygen and low nutrient concentrations due to their possibly higher growth rate during low substrate concentrations. Type 021N, specifically, can use reduced sulphides as energy source and benefits from an excess of low molecular substrates. Laboratory experiments did not verify that the filamentous bacteria were favoured by low oxygen concentration or low phosphate levels. The effect of FeCl3, Ecofloc, PAX-XL60, NaOCl and H2O2 added to a bulking sludge was evaluated by microscopic analysis. No chemical was found to suppress the filamentous bacteria without also affecting the floc-forming bacteria negatively. PAX-XL60 showed the largest negative effects on filamentous bacteria and only a minor impact on other microorganisms. Full-scale tests with PAX were thereafter performed in order to suppress filamentous bacteria as well as flocculate particulate solids. The effect of earlier additions of NaOCl and H2O2 into the process gave varied results. NaOCl was efficient against filamentous bacteria when addition was made during correct circumstances.</p><p>Process data from two separate periods during 2004 was compared. One period was followed by good effluent values and another period by a sludge bulking period. Large differences between the two periods were seen in oxygen conditions, temperature, FeCl3 dosage and organic load. Measurements on influent wastewater showed high levels of hydrogen sulphide, which can be produced during anaerobe conditions i.e. in stagnant sewage pipes. Likely causes for the sludge bulking in September-October 2004 were high levels of hydrogen sulphide in the influent, periods of insufficient oxygen concentrations, high water temperatures and access to easy degradable substrate. The hydrogen sulphide can be eliminated through time-controlled dosage of CaNO3 in influent pipeline. Sufficient oxygen levels must be guaranteed in the process. The microbiological fauna in influent can be changed by installation of an aerobe selector to benefit floc-forming bacteria. To lower the phosphorous levels in effluent water and not risk phosphorous deficiency in the process a post-precipitation have been installed. The post-precipitation include extra dosage of FeCl3 and polymer and a drum screen to minimize suspended solids.</p>

A number of advanced pre-treatment techniques and methods have been evaluated for the sole purpose of improving digestibility of waste activated sludge. The pre-treatment of waste activated sludge (WAS) offers the benefit of releasing solubilized substrates, making them readily available to be utilized in the anaerobic digestion process. Other potential benefits include: reducing shock loading to the digester, improving overall digestibility and potentially providing filament / foaming control. Chlorine dioxide, a well-known disinfectant and oxidizing agent has been utilized in many drinking water processes around the world. Its use in wastewater treatment processes however is limited; especially in Canada where legislation has prevented its use for final effluent disinfection. As an oxidizing agent, chlorine dioxide induces cell rupture resulting in the release of soluble material, which when fed into the digester, may serve as readily available substrate for active microorganisms. This mode of action creates the potential for chlorine dioxide to be used as a sludge pre-treatment agent to improve digester performance and in alleviating pre-existing filamentous sludge bulking. This study was conducted using waste activated sludge obtained from the City of Winnipeg’s South End Water Pollution Control Centre (SEWPCC), with the following objectives: 1. Determine the efficacy of chlorine dioxide in alleviating pre-existing filamentous sludge bulking; 2. Determine chlorine dioxide ability to increase WAS solubilization; and 3. Define impact of chlorine dioxide on anaerobic digester performance. WAS pre-treatment using chlorine dioxide was found to be effective in alleviating filamentous bulking. This is significant as filamentous bulking in the activated sludge may lead several problems downstream. Following pre-treatment, sludge bulking was determined to be alleviated as observed by photomicrographic evidence and as measured by a 57% decrease in the stirred sludge volume index (sSVI). Particulate COD solubilization increased by 60%, 76%, and 74% over the untreated sludge for WAS pre-treated with 25, 50, and 100 mg ClO2/L (v/v), respectively. The pre-treatment of sludge using chlorine dioxide did not have any negative impact on digester performance although it also did not lead to improved performance. The volatile solids destruction and COD removal remained unchanged for both untreated and pre-treated sludge. Chlorine dioxide pre-treatment did not affect anaerobic digestion even at the lowest SRT evaluated; it is possible to decrease the digester SRT to as low as 6 days while maintaining the solids destruction and COD removal capability. Biogas production did not improve with increasing chlorine dioxide dosage during pre-treatment but also was not hindered by the pre-treatment agent. Chlorine dioxide was shown to alleviate filamentous bulking and improve solubility and has the potential to improve digester performance without negative impacts to the digester. However, the full benefit of the pre-treatment method may only be realized for complex “difficult to disintegrate” sludge types. / October 2016

Hallsta paper mill uses large amounts of water during the pulp and paper making processes. The wastewater is treated in two separate activated sludge processes referred to as BIO 1 and BIO 2. The main aim is to reduce the organic substance content, measured as COD (Chemical Oxygen Demand) before the wastewater is released into the environment. Since the effluent produced is very rich in organic substances, the addition of nitrogen (N) and phosphorus (P) are necessary to give satisfactory treatment results. Problems with sludge bulking sometimes occur which lead to increased levels of suspended matter and nutrients in the effluent. Periods of high concentration of phosphorus is also of great concern. The aim of this study is to investigate the causality behind the sludge bulking, with the help of scientific literature and analysis of previously compiled data using multivariate data analysis. COD and nutrients present in the influent will also be surveyed to identify variations in concentration caused by the paper making process. The scientific literature points toward low nitrogen and phosphorus levels as the major causes of the bulking sludge, as this leads to increased growth of filamentous bacteria to the detriment of the preferred flocculating species. A full scale experiment was conducted in an attempt to evaluate sufficient dosage levels of N and P to reduce this problem. The experiment has produced stabile results with low percentages of suspended organic matter and nutrients. Evaluation of the previously collected data using Multivariate Data Analysis did not lead to any correlation between variables being found, other than the impact of sludge concentration on COD-reduction. No relevant explanation to periods of high phosphorus levels could be found neither in the scientific literature nor in the multivariate data analysis. Bleaching of the paper pulp, with hydrogen peroxide and lye, results in a subsequent increase in COD concentration in the wastewater. The study shows an increased COD in the water approximately 12 hours after the increased dosing of these bleaching agents. Also the amounts of easily degradable COD increases following increased dosage of hydrogen peroxide and lye. The content of easily accessible phosphorus in the influent represents a minimum of 25 % and 20 % of the amount theoretically required for BIO1 and BIO2 respectively. The influent levels of nitrogen represents 33 % and 100 % for BIO1 and BIO2 respectively. From this study it has been possible to deduce that a controlled dosage of nutrients in relation to the incoming level of COD, is of great importance to the efficient treatment of COD rich effluent in the systems under investigation at Hallsta Papermill. / Vid Hallsta Pappersbruk används stora mängder vatten vid tillverkningen av massa och papper. Det förorenade processvattnet renas i två separata anläggningar, BIO1 och BIO2, båda med biologisk rening av typen aktivt slam. Avloppsvattnets höga halter av kolföreningar, vilka analyseras som COD (Chemical Oxygen Demand), kräver extra tillsats av kväve och fosfor för att erhålla tillfredsställande reningsresultat. I den biologiska reningen uppstår periodvis problem med slamsvällning, något som resulterar i höga utsläpp av suspenderat material och organiskt bundna näringsämnen. Även perioder med höga fosforutsläpp förekommer. Syftet med examensarbetet är att genom litteraturstudier och analys av historiska data, med hjälp av multivariat dataanalys, utreda orsakerna till problemen. Även en kartläggning av variationerna i inkommande avloppsvatten med avseende på COD och lättillgängliga näringsämnen genomförs. Utifrån information från litteraturen tyder problemen med slamsvällning ofta på bristande tillgång på kväve och fosfor vilket bland annat kan resultera i kraftig tillväxt av filamentösa bakterier. För att komma till rätta med problemen startades ett styrt försök med beräknade optimala doseringskvoter. Försöket resulterade i stabil drift för båda anläggningarna med låga utsläppsnivåer av både suspenderat material och näringsämnen. Resultatet från utvärderingen av driftsdata med multivariat analys visar att slamhalten har betydelse för COD-reduktionen i BIO1. Någon förklaring till problemen med höga fosforutsläpp har inte framkommit vare sig ur litteraturstudie eller multivariat dataanalys. Vid alkalisk oxiderande blekning av termomekanisk pappersmassa ökar den totala COD-koncentrationen i avloppsvattnet i samband med höjd dosering av blekkemikalier. Studien visar att en ökad COD-koncentration kan observeras i vattnet in till BIO1 ca 12 timmar efter förhöjd dosering av blekkemikalier. Samtidigt ökar andelen lättnedbrytbart COD till följd av ökad blekningsgrad. Kartläggningen av inkommande vatten visar att mängden lättillgängligt kväve i avloppsvattnet in till biologierna motsvarar ca 33 % och 100 % av det teoretiskt beräknade behovet för BIO1 respektive BIO2. För fosfor uppgår motsvarande till minst 25 % respektive 20 % för BIO1 och BIO2. Under examensarbetets gång har det kunnat konstateras att dosering av närsalter i förhållande till inkommande mängd COD är av stor vikt för en väl fungerande rening av det COD-rika avloppsvattnet vid Hallsta Pappersbruk.

Sedan december 2003 har Kalmar läns slakteris (KLS) nya reningsverk varit i drift. Entreprenör för det nya reningsverket samt driftansvariga under det två första åren är Läckeby Water Group. Verket är av SBR-typ (Sekventiell Biologisk Rening) med biologisk kväverening och kemisk fällning av fosfor med hjälp av järnklorid. Från slakteriet leds avloppsvattnet genom en 2 km lång ledning ner till reningsanläggningen. Verket hade under 2004 problem med höga halter fosfor i utgående vatten, flertalet mekaniska haverier samt två perioder av slamsvällning. Slamsvällningen orsakades av filamentösa (trådformiga) bakterier, första gången av Thiothrix spp. och andra gången av Typ 021N. Syftet med examensarbetet var att finna orsaken till den senare slamsvällningen samt att söka förebyggande åtgärder mot Typ 021N. Examensarbetet utfördes genom litteraturstudier, laboratorieförsök, fullskaleförsök, genomgång av driftsdata samt mikroskopering av aktivt slam vid verket. Utifrån litteraturstudier konstaterades att filamentösa bakterier kan gynnas under perioder av låga syrehalter samt av låg näringstillförsel eftersom dessa bakterier har en högre tillväxthastighet vid låga substratkoncentrationer än flockbildande bakterier. Specifikt för Typ 021N är att dessa har möjlighet att utnyttja reducerat svavel som energikälla samt gynnas vid tillgång på korta lättnedbrytbara kolföreningar. Laboratorieförsök visade inte entydigt att låga fosfor eller syrehalter gynnade de filamentösa bakterierna. Inverkan av FeCl3, Ecofloc, PAXXL60, NaOCl och H2O2 studerades under korttids laboratorieförsök och effekten utvärderades i mikroskop. I några fall hämmades filamenten men aldrig utan att även påverka övriga mikroorganismer negativt. PAX-XL60 hämmade filamentförkomsten mest och påverkade andra organismer förhållandevis lite. Tillsats av PAX i filamenthämmande och flockbildande syfte utfördes därefter i fullskala. Effekten av tidigare tillsatser av NaOCl och H2O2 i filamenthämmande syfte studerades och visade sig ha givit varierande resultat. NaOCl visade sig effektivt bekämpa filamentösa bakterier i processen då inblandning skedde under rätt förutsättningar. Processdata för våren 2004 jämfördes med data från en period under hösten, vilken följdes av en slamsvällning. Perioderna visade stora skillnader m.a.p. syrehalt, temperatur, dosering av järnklorid och organisk belastning. En on-line mätning i inkommande vatten visade på mycket höga halter av svavelväte. Svavelväte bildas under anaeroba förhållanden t.ex. i stillastående avloppsvatten. Orsaker till slamsvällningen i september-oktober 2004 tros vara höga halter av svavelväte, perioder med låga syrehalter, höga vattentemperaturer samt tillgång på lättnedbrytbart organiskt material. Svavelvätet kan förslagsvis elimineras genom en tidsstyrd dosering av CaNO3 i inkommande ledning. Noggrann övervakning av syre samt tillgång på syre måste garanteras i processen. Det inkommande vattnets mikroflora kan förändras genom installation av en aerob selektor för att gynna de flockformande bakterierna. För att sänka fosforhalterna i utgående vatten samt att inte riskera fosforbrist i processen har en tillfällig efterfällning med extra tillsats av FeCl3 och polymer installerats. / In December 2003 the new plant treating slaughterhouse wastewater from KLS was taken into operation. Läckeby Water Group was entrepreneur and responsible for the maintenance during the following two years. The treatment plant is of SBR-type and has biological nitrate removal and chemical precipitation of phosphate with iron chloride. The wastewater from the slaughterhouse passes a 2 km long pipeline before entering the treatment plant. During 2004, the plant had problems with high levels of phosphorous in the effluent, several mechanical problems and two occasions of sludge bulking caused by filamentous bacteria. The first incident was caused by Thiothrix spp. and the second by Type 021N. The aim with the thesis was to find causes for the latest period of sludge bulking as well as investigate preparatory actions against Type 021N. The thesis included literature studies, laboratory and full-scale tests, evaluation of prior process data and continuous microscopic analysis of the activated sludge at the plant. The literature study showed that filamentous bacteria are favoured by low oxygen and low nutrient concentrations due to their possibly higher growth rate during low substrate concentrations. Type 021N, specifically, can use reduced sulphides as energy source and benefits from an excess of low molecular substrates. Laboratory experiments did not verify that the filamentous bacteria were favoured by low oxygen concentration or low phosphate levels. The effect of FeCl3, Ecofloc, PAX-XL60, NaOCl and H2O2 added to a bulking sludge was evaluated by microscopic analysis. No chemical was found to suppress the filamentous bacteria without also affecting the floc-forming bacteria negatively. PAX-XL60 showed the largest negative effects on filamentous bacteria and only a minor impact on other microorganisms. Full-scale tests with PAX were thereafter performed in order to suppress filamentous bacteria as well as flocculate particulate solids. The effect of earlier additions of NaOCl and H2O2 into the process gave varied results. NaOCl was efficient against filamentous bacteria when addition was made during correct circumstances. Process data from two separate periods during 2004 was compared. One period was followed by good effluent values and another period by a sludge bulking period. Large differences between the two periods were seen in oxygen conditions, temperature, FeCl3 dosage and organic load. Measurements on influent wastewater showed high levels of hydrogen sulphide, which can be produced during anaerobe conditions i.e. in stagnant sewage pipes. Likely causes for the sludge bulking in September-October 2004 were high levels of hydrogen sulphide in the influent, periods of insufficient oxygen concentrations, high water temperatures and access to easy degradable substrate. The hydrogen sulphide can be eliminated through time-controlled dosage of CaNO3 in influent pipeline. Sufficient oxygen levels must be guaranteed in the process. The microbiological fauna in influent can be changed by installation of an aerobe selector to benefit floc-forming bacteria. To lower the phosphorous levels in effluent water and not risk phosphorous deficiency in the process a post-precipitation have been installed. The post-precipitation include extra dosage of FeCl3 and polymer and a drum screen to minimize suspended solids.

Nutrients and cations have significant effect on activated sludge characteristics and therefore effect the efficiency of whole processes. To determine the properties in phosphorus deficient medium and the effect of calcium ions two reactor sets with two different phosphorus concentration (C/N/P=100/5/0.05 and C/N/P=100/5/1), three different concentrations of calcium (0.5, 5, 15 meq/L) were operated with 8 days of sludge residence time and an effective volume of 2 L. Results showed amount and composition of EPS was dependent on calcium and phosphorus concentrations. Except for the highest calcium concentration, increase in phosphorus concentration resulted in increase in total EPS production. Under phosphorus deficient conditions, calcium ions stimulated the production of carbohydrate type polymers and viscous bulking was observed. However, the increase in phosphorus concentration led to increase in protein type polymer production and bulking condition was cured. Addition of calcium ions increased conductivity in both cases, but increase in phosphorus concentration caused decrease in conductivity. Increase in phosphorus concentration had improved settleability, dewaterability and rheology of sludge. Moreover, effluent turbidity was decreased and COD removal efficiency was recorded as greater than 95 % for all calcium concentrations under phosphorus sufficient conditions. Microscopic analyses showed that under phosphorus deficient conditions flocs were weak, dispersed and nonresistant. Increase in phosphorus concentration resulted in improvement of floc structure. Same Enterobacter and Citrobacter species were identified at all calcium concentrations under phosphorus deficient conditions. Yet, under phosphorus sufficient conditions different species were identified in control reactor as compared to 5 meq/L and 15 meq/L concentrations.