Reningsverk

Från Rilpedia

Texten från svenska Wikipedia

Reningsverk är en anläggning där avloppsvatten renas innan det släpps ut i naturen (recipienten). Avloppsvattnet distribueras med hjälp av avloppsledningar och kloaker till reningsverket. I ett traditionellt avloppsreningsverk sker reningen i tre steg: Mekanisk, biologisk och kemisk rening.

Mekanisk rening

Cirkulär sedimenteringsbassäng med konisk botten och slamskrapa för att föra in slammet till centrum av tanken där det pumpas bort till slambehandlingen.

Rensgaller

I rensgallret avskiljs fasta föremål som toalettpapper, plastpåsar, kondomer med mera. Det fasta avfallet skrapas sedan av från rensgallret och körs till deponi eller förbränning. På senare år har det blivit vanligt att tvätta renset på plats för att minska kvittblivningsvolymen.

Sandfång

I sandfånget håller man en kontrollerad vattenhastighet så att endast sand och grus sedimenterar men bara mindre mängd biologiskt material. På många reningsverk tvättas även den avskilda sanden för att minska mängden organiskt material till deponi och minska luktproblem när sanden deponeras.

Försedimentering

I försedimenteringen låter man de största biologiska partiklarna sedimentera. Slammet som bildas pumpas bort till slamhanteringen.

Biologisk rening

Den biologiska reningen syftar till att med hjälp av mikroorganismer bryta ner och koncentrera organiskt material som är löst i avloppsvattnet och inte kan sedimenteras bort. Även avskiljning av kvävenärsalter sker på biologisk väg där närsalterna i flera steg övergår till ofarlig kvävgas.

Aktivt slam

I stora luftningsbassänger får bakterier bryta ner biologiskt material. I den efterföljande sedimenteringsbassängen avskiljs slammet, en del av slammet pumpas tillbaka till luftningsbassängerna för att behålla en bakteriestam i processen, detta kallas returslam. Resterande slam pumpas till slamhanteringen, detta kallas överskottsslam. Det renade vattnet leds till det kemiska reningssteget. Luftningen som är den mest energikrävande processen på reningsverket krävs för att mikroorganismerna skall kunna förbruka det organiska materialet som finns upplöst i vattnet aerob. Luften trycks vanligen ned i bassängen med stora kompressorer och blåses ut som bubblor genom perforerade rör, gummimembran eller keramiska material.

Ett vanligt förekommande sedimenteringsproblem är så kallad slamsvällning, som kan orsakas av filamentbildande (trådformiga) bakterier. Dessa påverkar slammet så att det inte blir tillräckligt kompakt vid sedimenteringen, och kan leda till att slam följer med utgående vatten och överbelastar efterföljande filtreringssteg. Detta problem kan leda till att kostnaderna för rening av närsalter och organiskt material ökar, och att förlusten av den aktiva biomassan ut ur systemet kan försämra den biologiska reningen.

Ett försök med att behandla returslam med ozon för att bekämpa filament skedde under 2006-2007 vid Himmerfjärdsverket i Stockholm. Resultaten blev över förväntan och den nya ozontekniken installerades under 2008 som ordinarie behandling i avloppsreningsverket, för att få bukt med filamenten som ställer till med sedimenteringsproblem.

Driftparametrar

Uppehållstid

Beskriver hur lång tid som vattnet behandlas i bassängen.

Uppehållstid (h)

• V = volym på luftningsbassängen (m³)
• Q_in = inkommande flöde (m³/h) returslamflödet ej medräknat.

Slambelastning

Beskriver förhållandet mellan tillförd mängd organiskt material BOD₇ per dygn och befintligmängd mikroorganismer (slammängd) i luftningsbassängen. Med andra ord så är det ett mått på hur mycket näring som tillförs varje mikroorganism per dygn.

kg BOD₇/(m³ SS dygn)

• V = volym på luftningsbassängen (m³)
• Q = dygnstillrinningen (m³/d)
• BOD_{7 in}=BOD₇-halt i inflödet till luftningsbassängen (kg BOD₇/m³)
• SS_m=medelslamhalten i luftningsbassängen. kg SS/m³

Aktivslamprocessen uppdelas vanligen i tre grupper med avsende på slambelastningen nivåer enligt följande ^[1]

• Högbelastad = 0,7-1,5 kg BOD₇/(m³ SS dygn)
• Normalbelastad = 0,3-0,7 kg BOD₇/(m³ SS dygn)
• Lågbelastad = 0,05-0,3 kg BOD₇/(m³ SS dygn)

BOD-belastning

Beskriver förhållandet mellan tillförd mängd organiskt material BOD₇ per dygn och volymen på luftningsbassängen.

• V = volym på luftningsbassängen (m³)
• Q = dygnstillrinningen (m³/d)
• BOD_{7 in}=BOD₇-halt i inflödet till luftningsbassängen (kg BOD₇/m³)

För en normalbelastad aktivslamprocess ligger BOD-belastningen på mellan 1 till 1,5 kg BOD₇/(m³ dygn)^[1]

Slamålder

Slamålder

• V = volym på luftningsbassängen (m³)
• Q_ut = utgående avlopsvattenflöde från biosteget. (m³/h)
• Q_o = överskottsslamflöde (m³/h)
• SS_m= medelslamhalten i luftningsbassängen.
• SS_o= solidsubstanshalt i överskottsslamet.
• SS_ut= solidsubstanshalt i utgående vatten.

För en normalbelastad aktivslamprocess så är ligger slamåldern på cirka 3-4 dygn, högbelastade anläggningar har en slamålder på mellan 0,5 och 1,5 dygn. För genomföra hela kväveavskiljningen direkt i aktivslamprocessen så krävs en slamålder på 10-15 dygn. Vid slamåldrar över 20 dygn krävs ingen stabilisering av överskottsslamet^[1].

Biobädd

Principskiss av biobädd

I en biobädd renas avloppsvattnet under aeroba förhållanden. Reningen sker genom att avloppsvattnet får sippra genom en bädd av sten eller plastkroppar som är täckta av en hinna av mikroorganismer.

Driftparametrar

BOD-belastning

Beskriver förhållandet mellan tillförd mängd organiskt material BOD₇ per dygn och volymen på biobädden.

• V = bäddvolym (m³)
• Q = dygnstillrinningen (m³/d)
• BOD_{7 in}=BOD₇-halt i inflödet till biobädden (kg BOD₇/m³)

BOD-belastningen för en högbelastad biobädd är normal cirka 1 kg BOD₇/(m³ dygn)^[1] för en bädd med stenfyllning och cirka 2-3 kg BOD₇/(m³ dygn) för plastfyllning.

Kemisk rening

Efter mekanisk och biologisk rening finns fortfarande nästan alla fosfater från tvättmedel kvar i vattnet. För att få bort dessa sätter man till kemikalier som till exempel järnklorid eller aluminiumjoner, vilket är vanligast att man använder, som binder fosfaterna. Det bildas en fällning som sjunker till bottnen i en sedimentationsbassäng. Det kemiska slammet som bildas pumpas vidare till slamhanteringen där det efterbehandlas tillsammans med slam från övriga processer.

Slamhantering

Syftet med slamhanteringen är att minska volymen på slammet, hindra spridning av smittoämnen samt att minska luktproblemen på det fasta material som måste deponeras eller på annat sätt återanvändas.

Slambehandlingen inleds normalt med en förtjockning för att öka torrsubstanshalten. Den vanligaste typen av förtjockare är sedimenteringsförtjockaren. Förtjockningen minskar betydligt volymen av slammet som skall behandlas. Därefter vidtar själva stabiliseringen av slammet för att bryta ner organiskt material så att slammets volym minskar och förhindra förruttnelseprocesser i slamlagret. Två huvudsakliga metoder för stabilisering förekommer.

Anaerob stabilisering

Huvudartikel: Rötning

Genom rötning omvandlas det organiska materialet i slammet utan närvaro av syre (anaerob process) i en rötkammare, slutprodukterna är utrötat slam, slamvatten och rötgas. Rötgasen består av koldioxid, metan och mindre mängder svavelväte, gasen kan renas och användas som fordonsbränsle (biogas).

Aerob stabilisering

Vid aerob stabilisering (slamluftning) sker omvandlingen av organiskt material i närvaro av syre. Processen är enklare att driva än rötningen men ger inte möjlighet att tillvarata den energirika rötgasen. Processen drivs vanligtvis i liknande bassänger som aktivslamprocessen.

Avvattning

Det stabiliserade slammet avvattnas i t ex en centrifug och transporteras till deponi, förbränning eller används som gödning.

Andra reningssteg

• Infiltration

Se även

• Aktivt slam
• Dagvatten
• Avlopp
• Vattenverk

Källor

1. ↑ ^{1,0 1,1 1,2 1,3} Örjan Eriksson Bo Rutberg: Introduktion till avloppstekniken, Svenska kommunförbundet, 1996. ISBN 91-7099-542-7. 

 Denna teknikrelaterade artikel är bara påbörjad. Du kan hjälpa till genom att utöka den.