Under 90-talet uppdagades övergödningsproblematiken i Östersjön, varför omgivande länder enades gällande åtgärder för att minska problemen. De svenska reningsverk som genom sina utsläpp av kväve och fosfor påverkade Östersjön tvingades då införa gränsvärden för kväve- och fosforutsläppen. Vid Arboga reningsverk, vars recipient är Arbogaån som mynnar i Galten, Mälaren, har kvävereducering sedan en tid tillbaka varit i drift. Dock krävdes från och med år 2012 att totalkvävehalten i utgående avloppsvatten ej översteg 15 mg tot-N/l. Införandet av detta gränsvärde resulterade i åtgärder för att minska kväveutsläppen.Rejektvattenbehandling är en vanlig metod för att minska halterna totalkväve i utgående avloppsvatten. Normalt utgör rejektvattnet 0,5–1,0 % av totala inflödet till reningsverket men 10–20 % av inkommande totalkvävebelastningen. I Arboga resulterade det nya gränsvärdet för totalkväveutsläpp i en nybyggnation av en rejektvattenbehandling utformad med fördenitrifikation. Detta innebär att rejektvattnet pumpas genom fyra zoner, två anaeroba följt av två aeroba. Ammoniumkvävet i inkommande vatten omvandlas genom detta processupplägg via nitrat till kvävgas.Denna studie syftade till att kartlägga rejektvattenbehandlingens effekt på halterna av totalkväve i utgående avloppsvatten från Arboga reningsverk. Detta inkluderade både simuleringar i Benchmark Simulation Model no. 2 (BSM2) samt studier genom vattenprovtagning vid Arboga reningsverk. Vid simuleringarna genomförda i BSM2 påvisades en märkbart lägre halt totalkväve i utgående avloppsvatten efter rejektvattenbehandlingens införande. Även vid den provtagningscykel som genomfördes på Arboga reningsverk under april år 2012 påvisades att markanta förändringar skett i utgående halter totalkväve och ammoniumkväve. Halterna totalkväve och ammoniumkväve i utgående avloppsvatten sjönk med ca 40 % respektive 65 % relativt samma tidsperiod år 2008–2011. Detta är dock endast resultat från det initiala skedet av rejektvattenbehandlingen som togs i drift 16 februari år 2012. Studien visade sammanfattningsvis att denna typ av processlösning för rejektvattenbehandling ledde till lägre halter av totalkväve och ammoniumkväve i utgående vatten från Arboga reningsverk. Dock krävs vidare studier för att kartläggaden slutgiltiga effekten av rejektvattenbehandlingen, då den i nuläget ännu ej nått sin slutgiltiga kapacitet. / Eutrophication problems were discovered in the Baltic Sea during the 1990s, why thesurrounding countries came to an agreement regarding measures to reduce the problem. Swedish wastewater treatment plants that influence the Baltic Sea by their emissions ofnitrogen and phosphorus have since introduced limit values for nitrogen and phosphorusconcentrations in the effluent water.At Arboga wastewater treatment plant (WWTP) a nitrogen reduction process withactive sludge was implemented a few years back. The recipient Arbogaån leading intoGalten, Mälaren, has eutrophication issues, and from the year 2012 the concentration oftotal nitrogen in treated wastewater must not exceed 15 mg tot-N/l. This limit resulted inmeasures to reduce nitrogen emissions.Reject water treatment is a common method to reduce the levels of total nitrogen intreated wastewater. Normally, the reject water contributes to 0.5–1.0 % of the totalinflow to the treatment plant but 10–20 % of the incoming total nitrogen load. In Arboga, the new limit for total nitrogen emissions resulted in a reject water treatmentfacility with predenitrification. The reject water is routed through four zones, twoanaerobic followed by two aerobic. Ammonium is by this process converted in to nitrogen gas via nitrate. This study aimed at identifying the effect from what implementing a reject watertreatment on the levels of total nitrogen in treated wastewater from Arboga WWTP.This included simulations in the Benchmark Simulation Model no. 2 (BSM2) as well aswater sampling at Arboga WWTP. The simulations that were carried out in BSM2 showed a significantly lower content of total nitrogen in treated wastewater after thereject water treatment was implemented. The sampling cycle conducted at ArbogaWWTP in April 2012 revealed that changes occurred in the levels of total nitrogen andammonium in the effluent water. The concentrations of total nitrogen and ammonia nitrogen in treated wastewater decreased by about 40 % and 65 %, compared to thesame time period in 2008–2011. This is, however, only results from the initial stage ofthe reject water treatment, which began operating on February 16th 2012.In summary, this study showed that this type of process solution for reject watertreatment resulted in lower levels of total nitrogen and ammonia in the effluent water at  Arboga WWTP. Further studies are needed to determine the final efficiency of the rejectwater treatment, since it yet has to reach its full capacity.

The aim of this report is to present a proposal for a constructed wetland as a complement toHaga treatment plants, Surahammar. First, a literature study in the subject was made andthen a case study was conducted, where Ekeby and Trosa wetland was visited. Parallel anarchival study was performed and several field visits were made to the proposed site toinvestigate the local conditions for constructing a wetland adjacent to Haga treatment plants.Finally, a proposal for the design of the constructed wetland was made. The proposalincludes an oxygenating area for reduction of ammonium to nitrate followed by a system ofdams and channels to convert nitrate to nitrogen diffuses into the air. Phosphorus removaltakes place throughout the residence time in the wetland, as well as reduction of the bacterialload. Expected results for the outgoing water from the wetland is that P-tot can be reduced to0.10-0.11 mg / l, N-tot can be reduced to 11-14 mg / l, a reduction of E. coli, fecal streptococciand intestinal streptococci by 70-99% and a little reduction of residues from drugs take placedue to oxygenation and the UV-irradiation of the water. / Allt vatten här på jorden ingår i den hydrologiska cykeln, så även det renade avloppsvattnet.Avloppsvatten innehåller bland annat kväve och fosfor vilka bidrar till övergödningen avsjöar, vattendrag och hav. Övergödningen är ett utbrett problem och i Västmanland är 53 %av länets sjöar och vattendrag utsatta för det.Syftet med den här rapporten är att ta fram ett förslag till våtmark för Haga reningsverk,Surahammar. Först har information om hur en våtmark kan användas för efterpolering avrenat avloppsvatten tagits fram för att därefter nyttjas som grund i ett förslag till våtmark förHaga reningsverk, Surahammar. Först gjordes en litteraturstudie inom ämnesområdet ochdärefter gjordes en fallstudie där Ekeby och Trosa våtmark besöktes. Parallellt utfördes enarkivstudie och flera områdesbesök på den tilltänkta platsen för att få fram vilkaförutsättningar som finns för att anlägga en våtmark i anslutning till Haga reningsverk ochsist gjordes ett förslag på en våtmark.Anledningen till att anlägga en våtmark kan vara flera, men att avskilja fosfor, kväve samtbryta ner organiskt material är vanliga orsaker. En våtmark fungerar som ett kompletterandesteg till det ordinarie reningsverket och minskar belastningen på recipienten. Hur mycketutsläppen reduceras beror på många faktorer och egenskaper där utformning, vattnetsuppehållstid, syresättning och tillgång till organiskt material är viktiga men även parametrarsom förbehandling av avloppsvattnet och belastningen på våtmarken spelar stor roll. Ävenväxtligheten i våtmarken påverkar det slutliga resultatet, både vad det gäller vad och hurmycket som avskiljs. Avskiljningen av fosfor och kväve sker främst genom sedimentation ochnäringsupptag till växter samt att kväve även avskiljs vid denitrifikation. För den långsiktigaavskiljningen av kväve från vattnets kretslopp är nitrifikation och denitrifikation de som harstörst betydelse. Nitrifikationsprocessen är när ammoniumjoner omvandlas till nitratjoneroch det kräver god tillgång på syre, därefter följer denitrifikationen när nitratjonerna undersyrefria förhållanden omvandlas till kvävgas som diffunderar upp i atmosfären. För attnitrifikationsprocessen ska kunna fungera krävs antingen att det finns ennitrifikationsanläggning i reningsverket eller en syresättningsfas i våtmarken. Det kan skapasgenom att börja våtmarken med en översilningsäng, där det renade avloppsvattnet får strilaner över en bevuxen äng. Vattnet syresätts av luften och nitrifikationsbakterier som trivs bra iväxtligheten utför nitrifikationsprocessen och omvandlar ammoniumjonerna till nitratjoner.Därefter följer ett system av dammar och kanaler där denitrifikationsprocessen tar vid ochomvandlar nitratjonerna till harmlöst kväve. Även i dammar och kanaler har växtlighetenstor betydelse eftersom det bildas biofilm, ett tunt lager av bakterier på växterna, som deltar iden biologiska processen av nedbrytning av organiskt material samt avskiljning av fosfor ochkväve i vattnet.När vattnet passerar genom våtmarken sker också en reducering av antalet bakterier somfinns i det renade avloppsvattnet. Mätningar av E. coli, fekala streptokocker, Koliformabakterier och intestinala enterokocker visar på att halterna kan reduceras kraftigt. Även vissaläkemedel visar tendenser till att brytas ned, men läkemedel är en komplex grupp och detfinns begränsad kunskap om deras omvandling och påverkan i miljön. Det finns dock indikationer om att nedbrytningen av läkemedelsrester är högre i de våtmarker som harsyresättande delar som till exempel översilningsäng.Haga reningsverk är beläget strax utanför Surahammars tätort och har idag en kulvert somleder ut det renade avloppsvattnet från verket till recipienten. Mellan Haga och recipientenligger ett markområde på cirka 750 gånger 750 meter som skulle kunna utnyttjas till envåtmark. Redan idag ligger utsläppsvärdena för Haga reningsverk under de tillåtna halternamen en önskan att ytterligare minska belastningen på miljön finns. Vid analysering avutsläppsvärden för Haga reningsverk framkom att ammoniumkväve utgör en stor andel avutgående totalkväve samt att halterna av totalfosfor, BOD7 och suspenderade ämnen är lågatill måttliga. Ett förslag på våtmark anpassat till de förutsättningar som råder vid Hagareningsverk har tagits fram och presenteras i rapporten. Våtmarken föreslås innehålla tvåsektioner med först en översilningsäng för att reducera den höga andelen ammoniumkväveoch därefter ett damm och kanalsystem för att reducera nitratkvävet. Under hela processensker avskiljning av fosfor samt reducering av bakterier och en viss nedbrytning avläkemedelsrester. Förväntade resultat för det utgående vattnet från våtmarken är att P-totkan reduceras till 0,10–0,11 mg/l, N-tot kan reduceras till 11–14 mg/l, en reducering av E.coli, fekala streptokocker och intestinala streptokocker med 70-99 % samt att en vissminskning sker av läkemedelsrester tack vare syresättning och solens UV-bestrålning avvattnet.

No description available.

Zugl.: Bremen, Univ., Diss., 2009

The project undertaken in this thesis was performed at MittSverige Vatten och Avfall (MSVA) in cooperation with the Swedish Environmental Research Institute (IVL). The effect of temperature on nitrogen removal using moving bed biofilm reactor (MBBR) was controlled using two separate lines by investigating the influence of temperature on nitrification, pre-denitrification, and post- denitrification in a pilot plant scale. By monitoring the process using chemical analysis, batch tests and online systems, it was possible to observe the changes occurring in the different reactors along with different parameter set-ups and react to the undesirable changes in the system. Due to some limitations, the master's thesis couldn’t fully answer the objective of the study. Nonetheless, the processes were investigated and evaluated to better understand the possibilities and limitations of nitrogen removal with MBBR with treating cold wastewater. During the study period, the inflow coming to the pilot plant, recirculation flow, external carbon dosing, set points of dissolved oxygen and temperature values were controlled. By manipulating these different parameters, it was possible to observe their impacts on the processes. The inflow was variable between 0.42 and 0.67 m3/h, recirculation flow was set to 1.2 m3/h at the beginning then changed to function same as the inflow after being reduced to 0.84 m3/h in between. DO level was variable throughout the entire study period with an average concentration of 4.2mg/l in line 1 and 4.43 mg/l in line2 in all the aerated zones for each line. Temperature of incoming water varied between 5.94 and 9.3 oC with an average temperature of 7.73 oC while the average temperature of the water in the system in line 1 was 13.3 oC and 12.62 oC in line 2. During the 5 months study period, the system achieved an average total nitrogen removal efficiency of 46% in line 1 and 60% in line 2. / Projektet i detta examensarbete utfördes vid MittSverige Vatten och Avfall (MSVA) i samarbete med Svenska Miljöinstitutet (IVL). Effekten av temperatur på kväveborttagning med användning av biofilmreaktorer med rörliga bärare (MBBR, eng. för Moving Bed Biofilm Reactor) kontrollerades genom att undersöka temperaturens inverkan på nitrifikation, pre-denitrifikation och post- denitrifikation i två separata linjer i en pilotanläggningsskala. Genom att övervaka processen med hjälp av kemiska analyser, batchtester och online-system, var det möjligt att observera de förändringar som sker i de olika reaktorerna tillsammans med olika parameteruppsättningar och reagera på de oönskade förändringarna i systemet. På grund av vissa begränsningar kunde masteruppsatsen inte helt svara på syftet med studien. Ändå har processerna undersökts och utvärderats för att bättre förstå möjligheterna och begränsningarna av kväverening med MBBR vid rening av kallt avloppsvatten. Under studieperioden kontrollerades inflödet till pilotanläggningen, recirkulationsflöde, extern koldosering, börvärden för löst syre och temperaturvärden. Genom att ändra dessa olika parametrar var det möjligt att observera deras inverkan på processerna. Inflödet var variabelt mellan 0,42 och 0,67 m3 /h, recirkulationsflödet sattes till 1,2 m3/h i början och ändrades sedan till att fungera som inflödet efter att ha reducerats till 0,84 m3 /h däremellan. DO- nivån var variabel under hela studieperioden med en genomsnittlig koncentration på 4,2 mg/l i linje 1 och 4,4 mg/l i linje 2 i alla luftade zoner för varje linje. Temperaturen på inkommande vatten varierade mellan 5,9 och 9,3 oC med en medeltemperatur på 7,7 oC medan medeltemperaturen på vattnet i systemet i linje 1 var 13,3 oC och 12,6 oC i linje 2. Under den 5 månader långa studieperioden uppnådde systemet en genomsnittlig total kvävereduktionseffektivitet på 46 % i linje 1 och 60 % i linje 2.

Vid Hammarby Sjöstadsverk drivs en pilotanläggning som är en mindre skala av det framtida avloppsreningsverket i Henriksdal. Delar av reningsprocessen består av membranbioreaktorer. I pilotanläggningen finns en zon kallad RAS-DeOx dit returslammet från membrantankarna och rejektvattnet från slambehandlingen leds. Luftning av membrantankarna gör att returslammet är syrerikt och rejektvattnet innehåller mycket ammonium.Zonen fungerar som ett nitrifikationssteg då syret i returslammet kan oxidera ammoniumet från rejektvattnet. Dessutom kan zonen minska syrehalterna i returslammet för att undvika att det hamnar i pilotanläggningens fördenitrifikation. För att få bättre uppfattning om vad som sker i zonen och hur denna fungerar som ett nitrifikationssteg studerades nitrifikation, denitrifikation och syreförbrukningen i zonen. För att utvärdera RAS-DeOx-zonen belastades den med olika nivåer av ammonium från rejektvattnet vid olika hög luftning i membrantankarna. Detta utfördes både experimentellt direkt på pilotanläggningen och i en simuleringsstudie där processimuleringar genomfördes i en simuleringsmodell. I modellen utvärderades även två styrstrategier för zonen.Resultaten från studierna visade att både nitrifikation och denitrifikation förekom i zonen. Jämfört med simuleringsstudien varierade omfattningen av nitrifikation och denitrifikation mer i den experimentella studien. Båda studierna visade att det fanns risk att syre hamnande i pilotanläggningens fördenitrifikation. Styrstrategierna visade att det inte var fördelaktigt för pilotanläggningens resurseffektivitet att zonen luftades vid hög ammoniumbelastning från rejektvattnet. Det visade sig också att det var ingen större skillnad när det gällde pilotanläggningens prestation vid högt, lågt eller styrt returflöde för zonen. Däremot skiljde sig prestationen mer avseende luftning och koldosering.Utöver att det förekom nitrifikation och denitrifikation i zonen bedömdes den även fungera som ett nitrifikationssteg för ammoniumet i rejektvattnet. Dessutom minskade den syrehalterna i returslammet. Hur väl ammonium nitrifierades och syre förbrukades i zonen berodde på förhållandena i pilotanläggningen och förhållandet mellan mängden ammonium och syre i zonen. / At Hammarby Sjöstadsverk there is a pilot plant which is a smaller version of the future wastewater treatment plant at Henriksdal. Parts of the treatment process steps are membrane bioreactors. There is a zone in the pilot plant which is called RAS-DeOx to where the return activated sludge from the membrane tanks and the reject water from the sludge treatment are pumped. The return activated sludge contains oxygen since the membranetanks are aerated and the reject water has high contents of ammonium.The zone works as a nitrification step for the ammonium in the reject water, and also reduces the oxygen levels in the return sludge to avoid oxygen in the pilot plant's pre-denitrification step. To aquire a better understanding of what occurs in the zone and how it functions as a nitrification step; nitrification, denitrification and oxygen consumption was studied in the zone. To evaluate the RAS-DeOx-zone it was loaded with different loads of ammonium from the reject water at different levels of aeration in the membrane tanks. This was evaluated both experimentally at the pilot and in a simulation model of the pilot. In the simulation model two control strategies for the zone were also evaluated.It was shown that both nitrification and denitrification occurred in the zone. Furthermore, both studies showed that there is a risk that oxygen occurs in pilot's pre-denitrification step if the ammonium load in zone was low. Then, all of oxygen in the zone was not consumed. As for the control strategies, it was shown that the benefits were low for the resource efficiency of the pilot when the zone was aerated during high loads of ammonium. The performance of the pilot was similiar for high, low and regulated return flows for the zone, but the aeration and carbon dosage in the pilot differed.Besides that both nitrification and denitrification occurred in the zone, it was also functioning as a nitrification step for the ammonium from the reject water. The oxygen from the return sludge was reduced as well. The extent of nitrification and consumption of oxygen in the zone depended on the circumstances in the pilot and the relationship between the amount of oxygen and ammonium.

Obwohl der Bedeutung von hyporheischen Zonen als Übergangsbereiche zwischen Flüssen und angrenzenden alluvialen Aquiferen eine wachsende Anerkennung zuteilwird, sind dynamische hyporheische Reaktionen auf instationäre hydrologische Bedingungen weiterhin signifikant untererforscht. Um diese Lücke zu schließen, liegt der Fokus dieser Doktorarbeit insbesondere auf den Effekten transienter Abflussverhalten und Temperaturschwankungen in Flüssen auf die raumzeitliche Variabilität von hyporheischen Austauschprozessen. Unter Beachtung dieser Ziele wird ein neues physikalisch basiertes numerisches Modell vorgeschlagen und schließlich angewandt, um systematisch die hyporheischen, durch Sedimentoberflächenstrukturen ausgelösten Reaktionen auf eine Reihe von künstlichen und natürlichen Abflussregimen abzuschätzen. Parameter wie das räumliche Ausmaß der hyporheischen Zone, hyporheische Austauschrate, mittlere Aufenthaltszeit, Temperatur des hyporheischen Flusses sowie das Denitrifikationspotenzial werden definiert, um den Einfluss der Antriebskräfte und Regulatoren auf dynamische hyporheische Reaktionen zu quantifizieren. Die Ergebnisse zeigen, dass mit zunehmendem Abfluss generell das räumliche Ausmaß der hyporheischen Zone vergrößert wird; jedoch bestimmen geomorphologische Bedingungen und Grundwasserflüsse erheblich das Ausdehnen und Zusammenziehen hyporheischer Zonen zusammen mit Strömungen, Wärme- und Stoffaustausch zwischen Fluss und Grundwasser. Temperaturvariabilität, ein wichtiger Faktor, welcher oft in hydrodynamischen Studien vernachlässigt wird, zeigt direkte kontrollierende Effekte beim Bestimmen hyporheischer Austauschraten und mittlerer Aufenthaltszeiten. Weiterhin spielt die Dynamik von Grundwasserständen eine entscheidende Rolle bei hyporheischen Austauschprozessen. Das Optimieren der Terminierung von Grundwasserförderung ist ausschlaggebend für die Regulierung von Wasserqualität, Nährstoffkreisläufen und der Entstehung thermischer hyporheischer Refugien. / Although there is a growing recognition of the importance of hyporheic zones as transitional areas connecting rivers and adjacent alluvial aquifers, the dynamic hyporheic responses to unsteady hydrological conditions are still significantly understudied. To bridge this gap, the present PhD thesis primarily focuses on the effects of transient river discharge and temperature fluctuations on the spatiotemporal variability of hyporheic exchange processes. With these objectives in mind, a novel physically based numerical model is proposed and then applied to systematically evaluate bedform-induced hyporheic responses to a series of synthetic and natural hydrological regimes. Metrics including spatial hyporheic extent, hyporheic exchange rate, mean residence time, temperature of hyporheic flux, and denitrification potential are defined to quantify the impact of drivers and modulators of dynamic hyporheic responses. Results indicate that increasing river discharge generally enlarges the spatial hyporheic extent; however, geomorphological settings and groundwater fluxes substantially modulate the expansion and contraction of hyporheic zones along with flow, heat and solute exchange between river and groundwater. Temperature variability, an important factor which is often neglected in hydrodynamic studies, displays direct controlling effects in determining hyporheic exchange rates and mean residence times. Groundwater table dynamics also play a critical role in hyporheic exchange processes. Optimizing the timing of aquifer pumping is crucial for regulation of water quality, nutrient cycling, and the formation of thermal hyporheic refugia. The findings largely advanced our mechanistic understandings of dynamic hyporheic responses to varying transient flow and temperature conditions, and therefore shed lights on improving river management and restoration strategies.

The gap between resource demand for the industrialized world and non-renewable feedstock like fossil fuels, essential agricultural fertilizer is getting increasingly severe, which has resulted in alarming-increasingly impacts on worldwide environmental problems. Meanwhile, wastewater treatment plants (WWTPs), as an essential facility for urbanization, is also confronting new rising challenges such as energy consumption and operation costs rather than only improving effluent wastewater quality. It is thereby important to develop new approaches for next-generation WWTPs with less energy consumption and costs in a sustainable way. The objective was to study the application of volatile fatty acids (VFAs) from waste as an external carbon source on denitrification by manometric tracking method in the lab-scale. Food waste and primary sludge were used for anaerobic fermentation to produce VFAs, which was then used as a sole external carbon source with various C/N ratio in denitrification batch test. The results were compared with traditional external carbon sources, acetate and methanol. It was found that the maximum denitrification rate with VFAs as an external carbon source was 15.73 ± 0.95 mg NOx-N/g VSS h, faster than those with acetate and methanol as external carbon sources. When C/N ratio ≥ 4.5 nitrate removal efficiency and the highest maximum denitrification rate were reached, the optimum C/N ratio for dosing VFAs as an external carbon source was thus determined as 4.5. In addition, denitrification capacity experiments with addition of VFAs produced from three different pH-controlled digestion reactors as an external carbon source were then conducted under an optimum C/N ratio of 4.5. As a result of the composition difference between VFAs produced from different pH environment, it was observed that, with VFAs from pH-10 digestion reactor denitrification rate was slightly higher than those with VFAs from pH-5 and none-pH-controlled digestion reactors. Furthermore, denitrification batch test using chemical tracking method was conducted to compare with manometric tracking method, and it was proven that the results obtained from manometric denitrification tests were reliable and valid. The overall results show that VFAs produced from anaerobic fermentation are an excellent external carbon source for denitrification, and it realizes the utilization of carbon resource recovery from WWTPs, which is crucial for next-generation wastewater treatment. / Klyftan mellan resursefterfrågan i den industrialiserade världen och icke-förnybar råvara som fossila bränslen, essentiell jordbruksgödsel, blir allt svårare, vilket har resulterat i oroväckande effekter på globala miljöproblem. Samtidigt står avloppsreningsverk (ARV), som är en viktig anläggning för urbanisering, inför nya ökande utmaningar som energiförbrukning och driftkostnader snarare än att förbättra kvaliteten på renat avloppsvatten. Det är därmed viktigt att utveckla nya strategier för nästa generations ARV med mindre energiförbrukning och kostnader på ett hållbart sätt. Målet var att studera tillämpningen av flyktiga fettsyror (VFA) från avfall som en extern kolkälla i denitrifikation med manometrisk metod i laboratorieskala. Matavfall och primärslam användes för anaerob rötning för att producera VFA, som sedan användes som en extern kolkälla med olika C/N-förhållanden i denitrifikationstest. Resultaten jämfördes med traditionella externa kolkällor, acetat och metanol. Det visade sig att maximal denitrifikationskapacitet med VFA som extern kolkälla var 15,73 ± 0,95 mg NOx-N/g VSS h, snabbare än de med acetat och metanol som extern kolkälla. När C/N-förhållandet ≥4,5 uppnåddes högsta nitratborttagningseffektivitet och maximala denitrifikationskapacitet, varför det optimala C/N-förhållandet för dosering av VFA som extern kolkälla bestäms som 4,5. Dessutom genomfördes experiment med denitrifikationskapacitets med tillsats av VFA producerat från tre olika pH-kontrollerade rötningsreaktorer som externa kolkällor under ett optimalt C/N-förhållande av 4,5. Som ett resultat av kompositionsskillnaden mellan VFA producerade från olika pH-miljöer, det observerades att med VFA från pH-10 kontrollerad reaktor denitrifikationskapacitet var något högre än med VFA från pH-5 och en icke-pH-kontrollerad reaktor. Vidare utfördes denitrifikationstest med användning av kemisk metod för jämförelse med manometrisk metod, och det visades att resultat erhållna från manometrisk denitrifikationstest var tillförlitliga och giltiga. De övergripande resultaten visar att VFA som produceras från anaerob rötning är en utmärkt extern kolkälla för denitrifikationsprocessen, vilket betyder att utnyttjandet av kolresursåtervinning från AVR är avgörande för nästa generations avloppsrening.

Die Schriftenreihe „Altersdatierung und Denitrifikation an Grundwassermessstellen“ informiert über die Auswertung der im Zeitraum von 2019 bis 2020 gewonnenen Stickstoffexzessdaten mittels N2-Ar-Methode, Tritium-Helium-Altersdaten im Grundwasser und hydrochemischen Messreihen. Die Auswertung dient dazu, die Evaluierung der Denitrifikationspotenziale in den Grundwasserleitern ausgewählter staatlicher Grundwassermessstellen unter dem Gesichtspunkt der vorherrschenden Nitratbelastungssituation im Grundwasser zu forcieren. Die räumliche Interpretation des untersuchten Datenbestandes ergab für die Landnutzungsform Ackerland die höchsten Nitratkonzentrationen und Denitrifikationsraten. Die Auswertung der Grundwasseraltersdaten mittels Tritium-Helium-Methode ergab für zirka 50 % der Grundwassermessstellen eine mittlere Verweilzeit des Grundwassers von 5 – 20 Jahren. Die Veröffentlichung richtet sich an Fach- und Vollzugsbehörden, an das interessierte Fachpersonal der Wasserversorgungsunternehmen sowie an Ingenieurbüros, die mit der Planung und Durchführung von Altersdatierungen im Grundwasser und der Bestimmung des Denitrifikationspotenzials im Grundwasserleiter betraut sind. Redaktionsschluss: 22.12.2021

Användandet av deponier är en av de vanligaste metoderna för avfallshantering globalt. Trots insatser som gjordes för att förbjuda hushållsavfall i deponier under millennieskiftet, deponier skapade innan restriktionerna är fortfarande en risk för miljön. Under 2014 öppnade SÖRAB en kontinuerlig biologisk reningsanläggning (KBR-anläggning) på Löt Avfallsanläggning för att hantera lakvatten från en gammal deponi som under en tid fylldes med hushållsavfall. Sedan dess har SÖRAB arbetat med att förbättra KBR-anläggningen. Målet med denna studie är att utforma en driftstrategi för KBR-anläggningen för att förbättra kvävereningen vid låga temperaturer. Ett antal laborativa försök genomfördes, såsom den mikrobiella konsortiets livsduglighet i lakvattnet och tillväxten i både rumstemperatur och vid 4°C, bioaugmentation genom att berika den mikrobiella cellkulturen som redan finns i lakvattnet och hur detta förbättrar kvävereningen i jämförelse med tillsatser av den kommersiella bakterieblandningen ClearBlu Environmental och andra externa kolkällor. Resultaten från dessa laborativa försök påvisade komplett nitrifikation i både rumstemperatur och 4°C i berikat lakvatten från KBR-anläggningens L2A bassäng efter fem dagar. Försöket visade även på syresatt denitrifikation. Dessutom påvisades komplett denitrifikation inom fem dagar, vid rumstemperatur i lakvatten från anläggningens L2B bassäng. Under efterföljande pilotförsök påvisades möjligheten till upplivandet av den biologiska kvävereningen genom berikningen av den mikrobiella cellkulturen i lakvattnet. I ett pilotförsök då lakvatten från L2B bassängen berikades, komplett denitrifikation skedde under en anaerob fas på 16 dagar samt nitrifikation och aerob denitrifikation under ett påföljande 17 dagar lång aerob fas. Ett annat pilotförsök då lakvatten från L2A bassängen berikades påvisade både aerob och anaerob nitrifikation, då ammoniumrening skedde i både den syresatta och syrefria fasen. Tillsatsen av nutrient broth (näringsbuljong) kan påverka KBR-anläggningen, vilket kväver vidare studier. Resultatet från detta projekt tydligt påvisar att kvävereningen i KBR-anläggningen kan förbättras genom att berika den redan närvarande mikrobiella kulturen. / Landfilling has been one of the most popular methods of handling waste globally. Despite the efforts made to stop the disposal of household waste during the turn of the millennia, the landfills formed before these restrictions are still at risk for causing harm to the environment. In 2014, SÖRAB opened a continuous-flow biological treatment (KBR) facility in Löt to treat the leachate produced in one of their older landfills, once filled with household waste. Since then, SÖRAB has been working on improving the treatment facility. The aim of this the study is to find a suitable process to enhance the nitrogen removal at low temperature. Several laboratory scale experiments were performed, such as viability of microbial consortia in the leachate and growth at room temperature and at 4°C, testing bioaugmentation by enriching the microbial cell culture in the leachate and their efficiency in removing nitrogen, compared to the commercial cell culture ClearBlu Environmental and carbon source addition. The results displayed complete nitrification at both room temperature and 4°C in bioaugmented, enriched leachate originating from the L2A basin of the KBR facility, after five days. These trials also suggested the occurrence of aerated denitrification. Complete denitrification within five days was seen at room temperature in bioaugmented, enriched leachate from the L2B basin of the same facility. The ensuing pilot scale trials proved the possibility to revive the biological nitrogen removal by microbial cell culture enrichment. In one pilot in which leachate from the L2B basin was enriched, complete denitrification in the anaerobic phase consisting of 16 days occurred, along with some nitrification and aerated denitrification in the 17 day long aerated phase that followed. Another pilot scale trail in which leachate from the L2A basin was enriched, both aerobic and anaerobic nitrification occurred, as ammonium removal occurred in both the aerated and unaerated phases. The addition of nutrient broth might influence the KBR system which needs further study. The results from this project clearly demonstrate that nitrogen removal in the KBR facility could be enhanced using a culture naturally present in the facility.