Ny SVU-rapport: Användning av Anammox för en förbättrad kväveavskiljning vid avloppsverk (avlopp och miljö)

Information om allmänt tillgänglig rapport från Svenskt Vatten Utveckling!
Nr: 2015-18  (numera allmänt tillgänglig)
Titel: Användning av Anammox för en förbättrad kväveavskiljning vid avloppsverk
Författare: Elzbieta Plaza, Kungliga Tekniska Högskola; Frank Persson, Chalmers; Britt-Marie Wilén, Chalmers; Razia Sultana, Kungliga Tekniska Högskola
Område: Avlopp och miljö
Direktlänk till pdf: http://vav.griffel.net/db.pl?template_file=db_link_pdf.html&link=a&pdf=SVU_rapport_2015-18.pdf
OBS! Kopiera denna länk om du önskar länka direkt till rapport-pdf. Detta för att vi ska få så korrekt nedladdningsstatistik som möjligt. Tack på förhand!

Sammandrag: Försöken har utförts vid Hammarby Sjöstadsverket för att studera kväveavskiljning med deammonifikation (partiell nitritation + anammox) vid låga temperaturer och låga kvävehalter, typiska för huvudströmen vid avloppsrening. Specifikt studerades hur olika grupper av bakterier samverkar och etablerar sig i biofilmen.

Sammanfattning: Man kan få stor energibesparing och minskad klimatpåverkan om deammonifikation kan användas för att avskilja kväve ur huvudströmmen vid kommunala avloppsreningsverk. Processen sker utan oxidation av organiskt material vilket ger möjlighet till ökad biogasproduktion.

Deammonifikation består av biokemiska reaktioner i två steg: 1) partiell nitritation (då hälften av inkommande ammoniummängd oxideras till nitrit med hjälp av aeroba ammoniakoxiderande bakterier, AOB) och 2) anammox (då resten av ammonium och den bildade nitriten övergår till kvävgas med hjälp av anammoxbakterier). Syre behövs bara till steg 1, och ingen extern kolkälla behöver tillföras.

I dag används deammonifikation för rening av varmt och kväverikt rejektvatten från slamavvattning, där det går att hålla hög hastighet på processen och undvika oxidation av nitrit till nitrat av nitritoxiderande bakterier (NOB). I reningsverkets huvudström med relativt kallt och kvävefattigt vatten är utmaningarna dels att behålla tillräcklig biomassa eftersom AOB och anammoxbakterier tillväxer långsamt, dels att undvika nitritoxidation av NOB som konkurrerar med AOB om syre.

Forskare vid kth och chalmers har gjort pilotförsök vid Hammarby Sjöstadsverket i en reaktor på 200 l med biofilmsbärare (MBBR). Försöken drevs som en enstegsprocess med partiell nitritation och anammox i samma reaktor. Först studerades effekten av en gradvis sänkning av temperaturen från 19 till 10 °C, och därefter effekten av sänkt ammoniumhalt i inkommande avloppsvatten från 500 till 45 mg/l vid konstant låg temperatur (13 °C). Kväveföreningarnas koncentration mättes i inflöde och utflöde. Aktiviteten hos bakteriegrupperna mättes med tester av deras syreupptagning och kväveupptagning samt förmåga att bilda kvävgas. Den mikrobiella sammansättningen studerades.

Resultaten visade att mellan 19 och 16 °C var kväveavskiljningen hög (> 70 procent). Vid 13 °C var kväveavskiljningen lägre (55 %) och vid 10 °C blev processen instabil med mycket låg avskiljningsgrad (< 20 %). Temperatursänkningen påverkade bakteriesammansättningen marginellt. Anammoxbakterierna dominerade biomassan, AOB utgjorde en lägre men stabil andel ytterst i biofilmen och NOB en mycket låg men stabil andel.

Vid sänkningen av kvävehalten i avloppsvattnet vid låg temperatur (13 °C) var avskiljningsgraden måttlig (< 47 %). Oavsett syrehalten oxiderade NOB stora delar av all nitrit till nitrat. Det visar att det är svårt att undvika oönskad nitritoxidation enbart med styrning av syrehalten i en MBBR vid låga temperaturer och låga kvävehalter. Sänkt kvävehalt hade liten påverkan på den mikrobiella sammansättningen. Det var mikroorganismernas aktivitet snarare än antal och sammansättning som förändrades.

Försöken visade att bärarna effektivt kvarhåller långsamväxande biomassa även i kalla och kvävefattiga vatten. För framtida tillämpning av deammonifikation av huvudströmsvatten måste betydelsen av NOB minska, något som kräver forskning och nya strategier.

Sökord: Anammox, avloppsvattenrening, deammonifikation, kväveavskiljning, nitritation
Keywords: Anammox, deammonification, nitritation, nitrogen removal, wastewater treatment

----------------------------------------------------------------------------------------------------

Läs mer i rapporter från SVU inom samma ämnesområde:
Tipsrapportlista

Rutin för utgivande av Svenskt Vatten Utvecklings (SVUs) egna rapporter!
Nya egna SVU-rapporter informeras om och är tillgängliga endast för medlemmar
under de tre första månader genom länk som skickas ut i e-post.
Efter tre månader blir rapporterna fritt tillgängliga för alla som vanligt genom Svenskt Vattens hemsida, vår rapportdatabas, Vattenbokhandeln och Newsdesk. Medlemmar, företagsabonnenter och icke-medlemmar som anmält sig till SVUs sändalistor får då rapportinformation och länk genom Newsdesk.
C-rapporter blir allmänt tillgängliga direkt som vanligt och får även fortsättningsvis skickas vidare direkt till eventuellt intresserade.
S-rapporter är en ny serie. Det är kortare sammanfattningar av specifikt utvalda SVU-rapporter. De kommer som c-rapporterna att bli allmänt tillgängliga direkt.

Tipsa en vän!
Skicka detta mejl vidare till en vän/kollega som du tror är intresserad av SVUs
rapporter!

Anmäl intresse för info-mejl!
Skicka mejl till e-postadressen: SVU@svensktvatten.se.
Skriv i ”Ämnesraden” att du vill ha framtida info-mejl, så lägger vi till dig
på sändlista.

Synpunkter!
Vi inom Svenskt Vatten Utveckling (SVU) vill gärna ha synpunkter på rapporterna. Anledningen är att vi avser att sammanställa den sammanlagda nyttan av SVU. Alla synpunkter, positiva som negativa är högst välkomna. Ange då vilken eller vilka rapporter kommentarerna avser.
Skicka mejl till e-postadressen: SVU@svensktvatten.se.
Skriv i ”Ämnesraden” att mejlet handlar om synpunkter på SVUs rapport/er. Tack på förhand.