Välkommen till Sjöstadsverket På Sjöstadsverket bedrivs forsknings- och utvecklingsarbete kring vattenreningsteknik inom ramen för olika projekt. Huvudområden för dessa projekt är: • • • • • • • •
Krav på ingående vatten (orsaker till driftstörningar) Optimering av befintliga aeroba och anaeroba pro- cesser Kompletterande rening av utgående avloppsvatten Processtyrning och mätteknik Behandling av sidoströmmar Klimateffektiv behandlingsteknik Ökad biogasproduktion Utveckling av nya tekniker och processer för att möta strängare vattenkvalitetskrav
Sjöstadsverket används också: • • • •
För grundläggande forskning och utveckling För tillämpad forskning och utveckling Som referens- och demonstrationsanläggning För utbildning och plattform för kunskapsutbyte
Welcome to Sjöstadsverket At the Sjöstadsverket plant, research and development work within wastewater treatment is undertaken within the scope of various projects: • • • • • • • •
Requirements on incoming water (causes for operational disturbance) Optimization of existing aerobic and anaerobic pro - cesses Complementary treatment of outgoing wastewater Process control and monitoring technology Treatment of secondary flows Climate-effective treatment technologies Increased biogas production Development of new techniques and processes to meet more stringent water quality requirements
www.sjostadsverket.se
The Sjöstadsverket plant is also used: • • • •
For fundamental research For applied research and development As reference and demonstration plant As training and knowledge exchange platform
Några av de pågående projekt på Sjöstadsverket Borttagning av läkemedelsrester i avloppsvatten Mål: Att behandlade kommunala avloppsvatten inte ska innehålla skadliga halter av kemiska ämnen. Förväntad nytta: Minskad risk för långsiktig negativ påverkan på naturen. Effektivisering av biogasproduktion Mål: Att öka biogasproduktionen genom utnyttjande av organiskt material i inkommande vatten. Förväntad nytta: Kraftigt ökad biogasproduktion vid kommunala reningsverk. Anammoxteknik: kvävereduktion Mål: Att ge kunskapsunderlag för införadet av system för kvävereduktion av rejektvatten från avvattning av rötslam vid kommunala reningsverk. Förväntad nytta: Kostnadseffektivare och miljömässigt fördelaktigare kvävereduktionsteknik.
Some of the on-going projects at Sjöstadsverket Removal of pharmaceuticals from the wastewater Goal: Treated municipal wastewater shall not contain harmful proportions of chemical substances. Expected benefit: Decreased risk for long term negative effects on the environment. More efficient biogas production Goal: Increased biogas production by utilizing more of the organic substances in the incoming water. Expected benefit: Substantially increased biogas production at municipal treatment plants. Anammox technology: nitrogen reduction Goal: To increase the knowledge on nitrogen reduction systems of supernatent from dewatered sludge at municipal treatment plants. Expected benefit: More cost-effective and environmentally friendly nitrogen reduction technology.
www.sjostadsverket.se
Sponsorer och Sponsors and samarbetspartners collaboration partners Xylem is a world leading manufacturer and supplier of water, wastewater and drainage pumps, monitoring and control equipment, products for filtration and disinfection and related services. The Swedish Association of Graduate Engineers Sweden’s largest network for graduate engineers. The Swedish Association of Graduate Engineers is a strong association with major drive and resources to put to good use. The Swedish Water & Wastewater Association, SWWA, represents municipal water and wastewater companies in Sweden. Its members deliver drinking water to and take care of wastewater from more than 8 million people. This means that they are Sweden’s most important environmental companies. Stockholm Vatten is a municipal company that supplies water to more than one million people in the Stockholm region. It owns and operates networks for water supply and sewage treatment, pumping stations and water reservoirs in Stockholm and Huddinge. SYVAB (southwest Stockholm region water companies) is a regional shareholding company owned by municipal water companies in the southwest greater Stockholm region. SYVAB runs the Himmerfjärdsverket. Käppala Association Treats wastewater from over 500 000 inhabitants in eleven municipalities located north and east of Stockholm. Our treatment plant, the Käppala wastewater treatment plant, is Sweden’s third-largest, and employs a very effective treatment process. SMTC is a new operative node for many companies and private/public organisations in and around Stockholm. Its roots are in the high-level knowledge and green awareness that makes the development of environmental solutions easier in Sweden than elsewhere. Borlänge Energi delivers tap water, electricity and district heating to the town of Borlänge. BE also runs the municipal wastewater treatment plant, collects and takes care of the municipal waste. BE has one of the newest waste to energy facilities in Sweden. VA-kluster Mälardalen is a Swedish research and education consortium within the water and sanitation area. The members are universities, six wastewater utilities and IVL Swedish Environmental Research Institute.
www.sjostadsverket.se
1
2
3
4
5
Linje 1: Aerob rening med aktivslam och biologisk kväve- och fosforreduktion Linje 1 är uppbyggd som ett konventionellt modernt svenskt reningsverk, med förfällning och sedimentering (1), 6 olika steg för biologisk behandling (2), eftersedimentering (3) och sandfilter med möjlighet till efterfällning (4). Linje 1 är i grunden en kopia av det närliggande Henriksdal reningsverk kompletterad med biologisk fosforreduktion. Slammet som bildas i reningen av avloppsvattnet förtjockas, rötas och avvattnas (5). Linjen tjänar som referens till de två andra linjerna. Genom olika återföringar och luftning eller omrörning i
tankarna har man t.ex. testat UCT-processen med biologisk avskiljning av både kväve och fosfor. Vid rötning av BioP-slam frigörs en stor del av avloppsvattnets fosfor i en koncentrerad ström, och försök har visat att man kan utvinna en ren fosforprodukt, s.k. struvit, ur rejektet från rötningen. En annan metod som testats för att ge ett mycket bra renat vatten och ett näringsrikt koncentrat är enbart aerob behandling utan återföring av annat än slam, kombinerat med omvänd osmos, RO (Reversed Osmosis).
Line 1: Aerobic treatment with activated sludge and biological nitrogen – and phosphorous removal Line 1 is designed as a conventional Swedish wastewater treatment plant with the following steps: preprecipitation, sedimentation (1), six stages of biological treatment (2), secondary sedimentation (3), and also sand filtration (4) that offers the possibility of post-precipitation. Line 1 is basically a copy of the nearby Henriksdal treatment plant complemented with biological phosphorous reduction. Sludge produced during the wastewater treatment process is thickened, digested and dewatered (5). The line serves as a reference for the other two lines. Utilizing return flows and aeration or tank mixing, the
www.sjostadsverket.se
UCT process (first developed by University of Cape Town) has been tested for removal of both nitrogen and phosphorous. During digestion of sludge from the biological phosphorous removal process, most of the phosphorous is released in a concentrated flow. Tests have shown that it is possible to extract the pure phosphorous substance struvite from digestion supernatent. The other tested method for producing high quality water and a concentrate that is rich in nutrients is entirely aerobic with no return flows except sludge. It is then combined with a reverse osmosis (RO) step.
1
3
2
4
Linje 2: Aerob rening med membranbiorektor och omvänd osmos Linje 2 består av olika enheter för rening av avloppsvatten; trumfilter (1), areob reaktor med nedsänkt mikrofilter (2), dvs en membranbioreaktor och en omvänd osmosanläggning (3). Processdelarna är mycket kompakta och renar avloppsvattnet mycket långt. Den omvända osmosanläggningen producerar i stort sett ett dricksvatten samtidigt som näringsämnen kan återvinnas. Kvalitetsskillnaderna mot dricksvatten kommer att utvärderas framförallt ur mikrobiell synvinkel. Linje 2 börjar med ett trumfilter i stället för försedimen-
Line 2:
tering. Det filtrerade vattnet går in i en aerob membranbioreaktor, MBR. Det ger ett kompakt system med ett partikelfritt, hygieniserat vatten. Genom indelningar av reaktorn i olika zoner och återföringar har man fått både kväverening och BioP. För att nå riktigt låga resthalter av närsalter behövs dock även ett RO-steg. Med kombinationen högbelastad MBR och RO kan man återvinna en stor del av både fosfor och kväve (och kalium och sulfat). Slammet som bildas i reningen av avloppsvattnet förtjockas, rötas och avvattnas (4).
Aerobic treatment with membrane bioreactor and reverse osmosis
Line 2 consists of various barriers for wastewater treatment: a drum filter (1 ; instead of pre-sedimentation), an aerobic reactor with an immersed microfilter (2) (membrane bioreactor, MBR) and a reverse osmosis (RO) facility (3). The process steps are very compact and treat wastewater very successfully. The RO facility more or less produces drinking water at the same time as nutrients can be recovered. This is a compact system that renders a particle-free and sanitized effluent; the effluent microbiological quality is
www.sjostadsverket.se
comparable to that of drinking water. Nitrogen and biological phosphorus removal are achieved by dividing the reactor into various zones and by recirculating flows. However, an RO stage is also required to achieve very low levels of nutrients. The combination of a heavily loaded MBR and RO makes it possible to recover most phosphorous and nitrogen (as well as potassium and sulphate). Sludge created by wastewater treatment is thickened, digested and dewatered (4).
3b 2
1
3c
4 5
3a
9
7
6
8
Linje 3: Anaerob rening med UASB och biologisk kvävereduktion Linje 3 är en anaerob reaktor av UASB-typ (3) (Upflow Anaerobic Sludge Blanket). Bakterierna bildar, vid rätt hydrauliska förhållanden, sitt eget bärarmaterial att växa på. Vattnet kan förbehandlas med fällning (1) och antingen sedimentering eller flotation (2). UASB-anläggningen består av två blandningskammare (3a) och två reaktorer (3b) med gasavskiljning (3c) som kan drivas parallellt eller i serie. Efterbehandlingen sker i form av kemisk fäll-ning (4) för fosforåtervinning samt en biologisk polering i form av nitrifikation för reduktion av kväve (5). Kvävereduktionen sker i tankar med
Line 3:
rörligt bärarmaterial, biofilmprocess, för att få en så kompakt och effektiv lösning som möjligt. Kvävereduktion med omvänd osmos kommer att vara en referensprocess (6). Slambehandling sker med förtjockning (7), rötning (8) och avvattning (9). För att avlägsna tillräckligt mycket organiskt material och närsalter ingår ett slutsteg med nitrifikation och denitrifikation i tankar med suspenderat bärarmaterial och slutligen ett trumfilter. Om närsalter ska kunna återvinnas krävs, som i de andra linjerna, ett RO-steg.
Anaerobic treatment with UASB and biological nitrogen reduction
Linje 3 is an Upflow Anaerobic Sludge Blanket (3) (UASB) type reactor. Under appropriate hydraulic conditions, the bacteria form their own substrate to grow on. Wastewater can be pre-treated by the addition of chemicals (1) and either sedimentation or flotation (2). The UASB facility consists of two mixing chambers (3a) and two reactors (3b) with gas separation (3c) that can be run in series or in parallel. The tertiary treatment is performed by chemical precipitation to recover phosphorous (4), and by biological polishing (5) for nitrification. Nitrogen reduction takes place in tanks with sus-
www.sjostadsverket.se
pended biomass carriers (biofilm process) to obtain a solution as compact and effective as possible. Nitrogenreductionwithreverseosmosis(6)(RO)isthereference process. Sludge treatment is performed by thickening (7), digestion (8) and dewatering (9). To remove enough organic matter and nutrients, the wastewater is finally sent through a nitrification and denitrification stage in tanks with suspended carriers followed by a drum filter for clarification. As in the other lines, if nutrients are to be recovered, an RO stage is required.
Hammarby Sjรถstadsverk - Centrum fรถr innovativ kommunal vattenreningsteknik Mer information: www.sjostadsverket.se E-post: info@sjostadsverket.se Tel: 08-598 564 06 Fax: 08-598 56 390 Besรถksadress: Henriksdalsringen 58 131 32 NACKA
Hammarby Sjรถstadsverk - Centre for innovative municipal wastewater purification More information_ www.sjostadsverket.se E-mail: info@sjostadsverket.se Tel: + 46 8 598 564 06 Fax: + 46 8 598 56 390 Visiting address: Henriksdalsringen 58 131 32 NACKA, SWEDEN