Grundämnet fosfor är essentiellt för alla levande organismer men kan i överskott leda till problem med övergödning. Det finns därför höga krav på halten avloppsreningsverk släpper ut till recipienter. Idag sker stora delar av fosforreningen kemiskt genom dosering av fällningskemikalier. Det finns dock fördelar med att istället använda en biologisk metod som bygger på att reningsförhållandena premierar tillväxt av bakterier med möjlighet att ta upp mer fosfor än de behöver för sin cellväxt. Bakterierna gynnas genom omväxlande anaeroba och aeroba zoner samt en god tillgång på lättillgänglig kolkälla och fosfor. Många reningsverk kombinerar den kemiska och biologiska fosforreningen men de är inte alltid kompatibla och den kemiska kan störa ut den biologiska. På Kungsängsverket finns sedan 2010 förutsättningar för en biologisk fosforreduktion men processen har inte fungerat tillfredsställande. Anledningen tros vara höga halter järn i slammet. Järnet fäller delar av den fosfor som är nödvändig för processen. Arbetet har därför syftat till att undersöka om det går att tvätta bioslammet på järn och på så sätt nå en fungerande fosforrening; vid vilka järnhalter detta sker och vilka besparingar det skulle kunna leda till för Uppsala Vatten och Avfall AB. För vidare utredning genomfördes ett pilotförsök där två reaktorer byggdes, en referensreaktor och en försöksreaktor. Reaktorerna matades sedan med vatten med olika sammansättning, främst gällande järnhalt. Även befintlig data för verket och uppgifter kring förutsättningarna på andra reningsverk med en fungerande biologisk fosforreduktion undersöktes. Pilotförsöket visade att det går att tvätta bioslammet på järn då en sjunkande halt sågs under försökets gång. Halten sjönk från 40 mg Fe/g TS till 18 mg Fe/g TS i försöksreaktorn. En fungerande fosforrening uppnåddes aldrig så inga slutsatser gällande besparingar, eller vid vilka järnhalter en fungerande rening sker, kan dras. Andra reningsverk med biologisk fosforrening har kring 10 mg Fe/g TS vilket ger en indikation på vad halten bör vara. Pilotförsöket visade också att dosering av polymer ledde till att stora delar av den inkommande kolkällan fälldes, kolkälla som behövs för fungerande fosfor- och kväverening. Recirkulation av nitratkväve sågs hämma det fosforsläpp som vid fungerande rening ska ske i den anaeroba zonen och tros ha stört reningen under försökets gång. Förutsättningarna för biologisk fosforrening på Kungsängsvrket anses inte vara optimala gällande avloppsvattnets sammansättning, recirkulering av nitratkväve till den anaeroba zonen och mängden lättillgänglig kolkälla från hydrolysbassängen. / Phosphorus is an essential element but can cause eutrophication when present in high concentrations. Emission requirements from municipal wastewater treatment plants are therefore strict. Today chemical precipitation is common but there are advantages to using a biological method. It is based on creating conditions that favor growth of a special type of bacteria. These bacteria absorb more phosphorus than they need for growth. To do this they need alternating anaerobic and aerobic zones and access to carbon and phosphorus. A combination between the two methods are common but the precipitation chemicals can under some conditions disturb the biological removal. At Kungsängsverket the process of biological phosphorus removal has been in place since 2010. It has not worked adequately and the reason could be high concentrations of iron in the biological sludge. The purpose of this thesis has therefore been to investigate whether it is possible to wash out the iron from the bio-sludge and as a result reach a satisfying reduction of phosphorus, to see at which iron content this might happen and what kind of savings a functioning biological phosphorus removal might lead to for Uppsala Vatten och Avfall AB. To test the hypothesis two reactors were built, a reference reactor and an experimental reactor. The two were fed with water with different compositions, primarily regarding iron content. Also, existing data was examined from the plant and records regarding sludge composition at plants with working biological phosphorus removal. The pilot test showed that it was possible to wash out the iron from the biological sludge. Iron content in the experimental reactor went down from 40 mg Fe/g DM to 18 mg Fe/g DM. A satisfying reduction of phosphorus was never achieved and no conclusions can be drawn regarding savings or at which iron content a reduction might happen. Other wastewater treatment plants with biological phosphorus reduction have shown to have a content of about 10 mg Fe/g DM which can be used as an indication. According to the pilot test dosing of polymer can lead to a large precipitation of carbon source. Lack of carbon will inhibit phosphorus and nitrogen removal. Circulation of nitrate repressed the release of phosphate in the anaerobic zone and is believed to have disturbed the removal during the pilot. The conditions for biological phosphorus removal at Kungsängsverket are not ideal as to the composition of the wastewater, the circulation of nitrate to the anaerobic zone and the amount of carbon source from the hydrolysis.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-297202 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Hansson, Josefin |
| Publisher | Uppsala universitet, Institutionen för geovetenskaper |
| 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 ; 16020 |
Page generated in 0.0024 seconds