PILOTFORSØK MED BIOLOGISK FOSFORFJERNING PÅ HIAS RA – RESULTATER OG VEIEN VIDERE

Torgeir Saltnes Sondre Eikås Hias IKS Hias IKS Gjermund Sørensen Hias IKS foredragsholder [email protected]

Abstract foreslått for presentasjon Innledning

Hias RA ved Hamar i Norge tar imot avløp fra ca 60 000 personer, og har i tillegg en like stor belastning fra industri i området. Det biologiske rensetrinnet, en aktivslam prosess, er kraftig overbelastet. Det er derfor nødvendig å se etter andre løsninger for biologisk rensing på anlegget. Hias RA har ikke krav om nitrogenfjerning. Siste trinn på RA er et kjemisk trinn, for å fjerne fosfor ned til utløpskravet på 0,4 mg/l. Andelen fosfor som fjernes i kjemisk trinn er forholdsvis liten i forhold til mengden metallsalt (aluminiumklorid) som brukes. Dette medfører at nesten alt fosfor etter slambehandling er bundet til aluminium. Målsettingene med det arbeidet som ble iverksatt var å finne en biologisk prosess med kapasitet for flere tiår fram i tid, redusere bruken av fellingskjemikalier og gjøre fosfor mer tilgjengelig også for gjenvinning. Denne artikkelen omhandler forsøk med biologiske fosforfjerningsprosesser, heretter kalt bio P. Det er lite erfaring med bio-P prosesser i Norge, noe som skyldes skepsis til om prosessene vil fungere under typisk norske forhold. I Sverige og Danmark er bio-P prosesser mer vanlig. Noen av de viktigste faktorene som har vært pekt på som utfordrende for bio-P i Norge er lavt innhold av organisk materiale, lave temperaturer, varierende vannmengder og belastning.

Metode

I et pilotanlegg med to linjer (100 pe/linje) utformet som de fullskala biologiske linjene på Hias RA, er det gjennomført forsøk med flere forskjellige biologiske prosesser og avskillingsmetoder for bio-slam. To forskjellige prosessutforminger for bio-P er testet i pilotanlegget, en standard A/O-prosess og en UCT prosess. A/O-prosessen er testet med sedimentering som avskilling, mens for UCT prosessen er det brukt en slamteppeavskiller. De viktigste resultatene og erfaringene fra forsøkene er nevnt under.

A/O med sedimentering

Varierende mengde organisk materiale inn til biologisk rensetrinn(da også varierende VFA) er en utfordring. Ved lav belastning over tid vil det være nødvendig å tilføre en VFA kilde, denne kan være egenprodusert på anlegget. Avlange sedimenteringsbasseng med slamuttak i ene enden er ugunstig fordi slammet som skal returføres blir liggende for lenge i sedimenteringen. Dette fører til at det anaerobe fosforslippet delvis skjer i sedimenteringen. Sedimenteringsegenskapene på slammet i en ren anaerob/aerob prosess blir gode. Anaerob sone fungerer som en selektor hvor trådformige bakterier får ugunstige forhold. Slammet her har vist en SVI på rundt 100 over flere måneders drift.

UCT med slamteppeavskiller

En anoxisk sone vil redusere faren for nitrat-retur til anaerob sone dersom det er nitrifiserende forhold. De fleste anlegg med UCT utforming er kombinerte nitrogen- og fosfor- fjerningsanlegg. Da Hias RA ikke har nitrogenrensekrav, er det ikke behov for å optimalisere prosessen for dette. Ved lav belastning har det i perioder nitrifisert, og nitrat har blitt ført til anoxisk sone, og i noen tilfeller videre til anaerob sone. Dette hemmer bio-P kulturen pga konkurranse om VFA. En gruppe bio-P bakterier kan ta opp fosfor under anoksiske forhold. Dette blir sett på som gunstig i forhold til at det samme karbonet blir brukt til fosforopptak og denitrifisering. Dette ble observert i en periode på 5 uker hvor prosessen skiftet mellom anoksisk opptak i ”anaerob” sone i lavt belastede perioder av uka (helg + mandag), og vanlig anaerobt P-slipp ved høyere belastning. I denne perioden var totalfosfor under 0,4 mg/l for ukesblandprøver ut pilotanlegget, kun med biologisk rensing. Slamteppeavskilleren har vist gode resultater, og kan være en veldig god partikkelavskiller. Det kan være utfordrende å drifte stabilt med store variasjoner i vannmengde dersom slamkvaliteten er dårlig.

Videre arbeid

Flotasjon skal prøves ut som avskilling i kombinasjon med en bio-P prosess. Andre prosessutforminger skal også prøves ut. Det vil også jobbes videre med å se på potensialet for fosforgjenvinning og gjenvinningsprosesser.