Utvärdering av biologiska reningstekniker för kväveavskiljning hos Tierp avloppsreningsverk

Sammanfattning

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.