Behovet av energieffektiva och välfungerande vattenreningssystem är stort, och växer i takt med den ökande befolkningsmängden. Lakvatten bildas då framförallt nederbörd rinner genom deponerat avfall. Problematiken kring lakvattenrening består i att bassängerna är placerade utomhus, vilket medför låga temperaturer under vinterhalvåret. Då lakvattenrening i huvudsak utförs med biologisk reningsteknik, medför de låga temperaturerna en sänkning i den bakteriella aktiviteten vilket försämrar reningseffektiviteten. Ett annat problem som ofta uppstår vid lakvattenrening är att det förorenade vattnet ofta består av höga halter kväve, medan fosforhalterna är låga. Detta ger en obalans i bakteriernas metabolism och kan leda till begränsningar i reningseffektivitet. I detta arbete har en nyutvecklad bioreaktor, som testas på Djupdalens avfallsanläggning, undersökts. Bioreaktorn togs i drift under hösten 2015 samt från april – december 2016. Mätdata från Djupdalen baserat på månatliga vattenprover och kemiska analyser för 2014 – 2016, har studerats för att ta reda på bioreaktorns bidrag till reningseffektvitet av ammoniumkväve. Egna vattenprovtagningar har utförts under maj 2017, där reningseffektivitet och aktiv biofilmsyta vid driftsättning av bioreaktorn studerats. Slutligen utfördes försök där biofilm från Djupdalen testats vid 17 – 18 liksom 12 – 15 ˚C med olika halter fosfortillskott, för att undersöka huruvida reningseffektiviteten kan förbättras om fosforhalten höjs. Resultaten tyder på att bioreaktorn bidrar till kraftig förbättring av reningseffektiviteten i luftningsbassängen, men förbättringspotential finns. Flera av de miljömässiga faktorerna i luftningsbassängen medför mindre gynnsamma förhållanden för den bakteriella tillväxten, såsom temperaturer under 15 ˚C, kraftiga underskott av fosfor i det inkommande lakvattnet och något för basiska pH värden. Genom egna vattenprovtagningar och medföljande kemiska analys framkom det att temperaturer över 15 ˚C i lakvattnet gynnar en snabbare utveckling av biofilmen. Slutligen visade laborativa försök att fosfortillskott vid temperaturer på 12 - 15 ˚C medförde en ökad reningseffektivitet, medan resultatet var oförändrat för temperaturer på 17 – 18 ˚C vid en uppehållstid på 24 timmar. Däremot visar en lägre uppehållstid på 16 timmar, att fosfortillskott påverkar försöken positivt för båda temperaturerna. Detta tyder på att ett fosfortillskott under hösten i luftningsbassängen, när temperaturerna i lakvattnet går under 15 ˚C, bör kunna medföra att bioreaktorn kan förbättra sin reningseffektivitet, trots den sjunkande lakvattentemperaturen. / The need for energy efficient and well-functioning water treatment systems is high, and grows as the growing population increases. Leachate is formed as water flows through landfilled waste. The problem of leachate treatment is that the reactors are located outdoors, which causes low temperatures during the winter months. As the leachate treatment is mainly carried out with biological purification techniques, the low temperatures cause a decrease in bacterial activity, which reduces the purification efficiency. Another problem that often arises in this type of water treatment is that the contaminated water consists of high nitrogen levels, while phosphorus levels are low. This gives an imbalance in the metabolism of the bacteria and can lead to limitations in purification efficiency. In this work, a newly developed bioreactor, which is tested at Djupdalen's waste facility, has been investigated. The bioreactor was put into operation in autumn 2015 and from April to December 2016. Measurement data from Djupdalen based on monthly water samples and chemical analyzes for 2014-2016 have been studied to find out the bioreactor's contribution to the purification efficiency of ammonium nitrogen. Water sampling was carried out in May 2017, where purification efficiency and active biofilm surface were calculated during the operation start of the bioreactor. Finally, experiments were performed where biofilms from Djupdalen were tested at 17-18 as well as 12-15 ° C with different levels of phosphorus supplementation, to investigate whether purification efficiency could be improved if phosphorus levels were increased. The results indicate that the bioreactor contributes to a significant improvement in the purification efficiency of the aeration reactor, but there is still an improvement potential. Several of the environmental factors in the aeration reactor cause less favorable conditions for bacterial growth, such as temperatures below 15 ˚C, severe phosphorus deficiency in the incoming leachate and slightly for basic pH values. Through water sampling and the accompanying chemical analysis it was found that temperatures above 15 ˚C in the leachate favor a faster development of the biofilm. Finally, laboratory experiments showed that phosphorus additions at temperatures of 12-15 ° C resulted in increased purification efficiency, while the result was unchanged for temperatures of 17-18 ° C at a water residence time at 24 hours. However, at a lower water residence time of 16 hours, the phosphorous supplement gave an effect for both temperatures. This indicates that a phosphorus supplement during the autumn of the aeration reactor, when the temperatures in the leachate go below 15 ˚C, should allow the bioreactor to improve its purification efficiency despite the sinking water temperature.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-56711 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Öberg, Emilia |
| Publisher | Karlstads universitet |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0019 seconds