energieffektiv avloppsrening med biogasproduktion samt … · 2018. 3. 21. · metanpotential för...

Energieffektiv avloppsrening med biogasproduktion samt kemikalieåtervinning från pappers- och massabruk

Karin Granström

KARLSTADS UNIVERSITET Miljö- och energisystem

Avloppsrening vid pappers- och massabruk

Biologisk rening

Vatten

Trä, etc

Avlopps-‐vatten

Renat vatten

Luft

Rötning

SlamBiogas

Rötrest


Ett holistiskt perspektiv på rening och slamhantering


Mål och deltagare

• elbesparing via förbehandling med kemisk fällning

• öka mängden rötbart slam för biogasproduktion

• effektiv process för återvinning av fällningskemikalier

• energimässigt optimerad avloppsvattenhantering

• ekonomiska förutsättningar för att producera biogas


Mätning av luftningseffektivitet


Syretransportförsök vid kemisk förbehandling

• Vatten från bruk A luftades både med och utan kemisk förbehandling med 30 mg/L aluminium i form av AVR.

• Vid förbehandlingen sjönk pH och halten COD och färgen minskade. Ytspänningen ökade.

• Syretransportkoefficienten, kLa, ökade med 50 %, vilket visar på förbättrad syretransport.

Referensförsök med processvatten från bruk A och med förbehandling med 30 mg/L Al som AVR.

pH COD (mg/L)

Färg (Abs)

Ytspänning (mN/m) kLa (min-1)

Obehandlat processvatten 5,98 1470 0,27 51,7 0,07

Förbehandlat processvatten 4,84 1110 0,055 63,8 0,15


Tillverkning av slam i en sekventiell batchreaktor

Vattnets uppehållstid (HRT) var två dagar. Slammets uppehållstid (SRT) var två, tio eller tjugo dagar.


Suspenderade ämnen i renat avloppsvatten


Slam

SRT 2 10 20


Slamkoncentrationens utveckling över tid


MikroorganismerSRT Dominerande livsformerLåg Flagellater, amöbor, små frisimmande ciliaterMedel Hög diversitet av mikroorganismer, mest frisimmande ciliater (A toffeldjur, B

vanlig ciliat, C trumpetdjur, D klockdjur)Hög Stjälkade ciliater, hjuldjur, och ryggradslösa djur främst nematoder


Producerad mängd slam till rötning

Slam per liter behandlat vatten (mg VS/L) SRT 2 SRT 10 SRT 20

Bruk A 452 302 165

Bruk B 630 294 247

Bruk C 458 143 104

Bruk D 157 93 75

Sludge Volume Index (SVI) SRT 2 SRT 10 SRT 20

Bruk A 103 82 42Bruk B 100 140 88Bruk C 230 235 218Bruk D 274 240 227


Mätning av biogaspotential


Producerad metan

Metanproduktion per TOC in (Nml/g) SRT 2 SRT 10 SRT 20

Bruk A 52 28 19

Bruk B 632 283 175

Bruk C 476 137 125

Bruk D 112 66 65

Metanpotential för slam (Nml/gVS) SRT 2 SRT 10 SRT 20

Bruk A 100 ± 28 80 ±28 98 ±45Bruk B 243 ±17 233 ±15 172 ±17Bruk C 249 ±39 230 ±24 286 ±9Bruk D 133 ±3 132 ±38 162 ±25


Totalenergibalanserna för bruk A, med olika slamålder i den luftade dammen


Inverkan av mängden behandlat slam och metanproduktion på återbetalningstiden


Var är pengarna?


Resultat ekonomi


Slutsatser

• Pappers- och massabruk kan spara energi i avloppsvattenreningen genom förbehandling med kemisk fällning och kortare slamuppehållstid.

• Ökat slamuttag ger också om slammet rötas mer biogas utan att reningen behöver försämras.

• Billigare kvittblivning av slammet är en viktigare intäkt än försäljning av biogas.


Rapport

Tidningen Energigas 7 april - tema Gasbilen


Synpunkter? Frågor? Idéer?

Kontakt [email protected]

energieffektiv avloppsrening med biogasproduktion samt … · 2018. 3. 21. · metanpotential för...

Documents