Övergödning är ett utbrett miljöproblem i hav och sjöar, som yttrar sig i toxiska algblomningar och en minskad biodiversitet. Eftersom kväve är en betydande källa till övergödning, har flera avloppsreningsverk (ARV) krav på kväveavskiljning innan utsläpp i recipient. Tierp ARV omfattas [TA1] för närvarande inte av sådana utsläppskrav på kväve, men förväntas bli det i och med kommande lagstiftning. En utbyggnad av det biologiska reningssteget, som idag endast medför viss kväveavskiljning, kan därför bli nödvändigt för att åstadkomma fullständig kväverening. Syftet med examensarbetet var att föreslå reningstekniker som kan åstadkomma tillräcklig kväveavskiljning vid Tierp ARV och bedöma vilken av dessa som är mest fördelaktig för implementering. Vidare utvärderades nuvarande reduktion av kväve och organiskt material samt rådande nitrifikation i det biologiska reningssteget. Massbalanser upprättades utifrån provtagning på dessa parametrar. Lämpliga kvävereningstekniker föreslogs med hänsyn till lokala krav och förutsättningar. Dessa tekniker jämfördes därefter i en multikriterieanalys med avseende på platsåtgång, växthusgasutsläpp, drift- och underhållskostnader, kapitalkostnader och arbetsinsats. Massbalanserna uppvisade en reduktion på 31 % för totalkväve, 10 % för ammoniumkväve, 63 % för nitratkväve, 7 % för nitritkväve, 62 % för COD och 67 % för BOD7. Nuvarande nitrifikation bedömdes vara relativt låg, vilket troligtvis är resultatet av den låga temperaturen på avloppsvattnet, eventuell otillräcklig syretillförsel samt ogynnsamt pH. De reningstekniker som föreslås kunna minska kväveutsläppen från Tierp ARV är aktivslamprocess, membranbioreaktor (MBR) och hybridprocess med biofilmsbärare och aktivslam (IFAS). Utifrån en samlad bedömning av kriterierna i multikriterieanalysen bedömdes IFAS som mest fördelaktig för etablering och MBR som minst gynnsamt. / Eutrophication is a major environmental problem in oceans and lakes, which manifests itself intoxic algal blooms and reduced biodiversity. As nitrogen is a significant contributor toeutrophication, numerous wastewater treatment plants (WTPs) have requirements for nitrogenremoval before discharge into the recipient. Tierp WTP is not currently subject to suchregulation, but is expected to be so with forthcoming legislation. Consequently, an expansion ofthe biological treatment, which presently facilitates only partial nitrogen removal, may becomepertinent to achieve complete nitrogen removal. The objective of this thesis was to propose treatment methods capable of achieving adequatenitrogen removal at Tierp WTP and evaluate the most suitable option for implementation.Furthermore, the current nitrogen and organic material reduction, as well as present nitrificationin the biological treatment, were assessed. Mass balances were established based on sampling ofthese parameters. Suitable nitrogen purification techniques were proposed, considering localrequirements and conditions. These techniques were then compared through a multi-criteriaanalysis, taking into account space occupancy, greenhouse gas emissions, operation andmaintenance costs, capital costs and workload. The mass balances revealed reductions of 31% for total nitrogen, 10% for ammonium nitrogen,63% for nitrate nitrogen, 7% for nitrite nitrogen, 62% for COD and 67% for BOD7. The currentnitrification was assessed as relatively low, likely attributable to the low temperature of thewastewater, possibly insufficient oxygen supply and unfavourable pH. The treatment methodsproposed in the thesis to achieve sufficient nitrogen removal at Tierp WTP are the activatedsludge process, membrane bioreactor (MBR), and hybrid process with biofilm carriers andactivated sludge (IFAS). According to the multicriteria analysis, IFAS was deemed the mostadvantageous option for implementation, while MBR was evaluated as the least favourable.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-530930 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Appelqvist, Tilda |
| Publisher | Sveriges lantbruksuniversitet; Institutionen för energi och teknik; Lantbrukets teknik och system |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | UPTEC W, 1401-5765 ; 24011 |
Page generated in 0.0028 seconds