Rejektvandsrensning Status på egnede teknologier til kvælstofog fosforfjernelse i Danmark

Transkript

1 Rejektvandsrensning Status på egnede teknologier til kvælstofog fosforfjernelse i Danmark DANVA s konference den 20. november 2013 Hanne Løkkegaard hanl@orbicon.dk Tlf.: Dagsorden - rejektvandsrensning Baggrund og formål med Orbicons litteraturstudie Rejektvandskvalitet fra forskellige renseanlæg Præsentation af egnede teknologier Konklusioner 1

2 Formål med litteraturstudiet Projektet skal give overblik over teknologier til at genvinde/fjerne kvælstof og fosfor fra spildevand (rejektvand) med fokus på: Energioptimering Driftsoptimering Ressourcegenvinding (specielt fosfor). Rejektvandsrensning set i forhold til fremtidens renseanlæg Et projekt støttet af: Et projekt gennemført i samarbejde med: Rejektvand - Opløst stof Hirtshals (uden RT) 5 1 COD (mg/l) N (mg/l) 53 P (mg/l) Hjørring (med RT) ,5 681 COD (mg/l) N (mg/l) P (mg/l) Rejektvandets stofindhold i forhold til den samlede belastning til renseanlægget Kvælstof (NH4) % Fosfor (PO4) % 2

3 Teknologier til rejektvandsrensning Fysisk/kemisk Biologisk/ enzymatisk Struvitfældning (P + (N)) Anammox (N) Calcium-fældning (P) Nitritation/denitritation Ionbytning (N + P) Ammonium stripning (N) Gaspermeabel membran (N) Omvendt Osmose (N+P) Membranbaseret Enzymer ( N + P) Fosforakkumulerende bakterier (P) Fuldskalaerfaringer Laboratorie/ piloterfaringer Ny proces til energibesparelser anammox (Delvis nitritation og ANaerob AMMonium OXidation) NO 2 - Ca. 50 % NO2 - Nitritation NH 4 + Anaerob ammonium oxidation Ca. 50 % NH4 + 60% iltbesparelse 100 % COD besparelse N 2 6 3

4 Anammox til rejektvandsrensning omkring 100 referenceanlæg DEMON - SBR Granuleslam. Endnu ingen i DK. ANITA MOX Proces(MBBR) Biofarm i Malmö, Sverige Anlæg i Holbæk og Billund ANAMMOX ved Paques Granuleslam Mange industrianlæg Endnu ingen i DK. Forsøg med anammox til hovedstrømsrensning Fuldskalaforsøg: Strass i Østrig Glarland i Schweiz Virginia i USA Forsøg er gennemført med succes ved temperatur ned til 18 o C. Bakterierne findes i recipienterne og lever ved lavere temperaturer. DEMON processen Strass i Østrig 4

5 Slamafvanding Procestanke Efterklaring Rådnetank Fremtiden? Anammox til hovedstrøm Procestanke? Anammox til rejektvandsrensning Forfiltrering med ca. 80% stoffjernelse Rådnetank 5

6 Fordele/ulemper ved anammox Fordele: Store besparelsespotentialer på energi (ca. 60 %) Stort potentiale for større gasudbytte Kan være en god langsigtet investering, afhængig af succesen med hovedstrøms anammox Ulemper Ikke mulighed for genvinding af kvælstof Økonomi: - Energibesparelser kan normalt ikke finansiere en anammox på rejektvand - Forbedret økonomisk case ved: - Behov for tilsætning af eksternt kulstof - Behov for ekstra proceskapacitet - Eksisterende tank kan benyttes - Nyanlæg Genindvinding af fosfat fra rejektvandet Struvitudfældning Magnesium + ammonium + fosfat struvit Fjerner ca % fosfat og % ammonium Undgår problemer med utilsigtet udfældning i rør og afvandingsudstyr Fosfor er en begrænset ressource I dag kan ca % af den indkomne fosfor at genfindes i rejektvandet. I fremtiden maksimalt 50 %. 6

7 Erfaringer med fosforgenvinding fra fuldskalaanlæg - eksempler Pearl (Ostara) Crystal Green (struvit) Fluidbed princip NuReSys (NuReSys) BioStru (Struvit) Omrørt tank Innovationsprojekt Åby Renseanlæg Struvit Fluidbed princip Fordele/ulemper ved struvitfældning Fordele: Færre driftsproblemer med utilsigtet struvitfældning Der kan fjernes % af den samlede fosforbelastning på renseanlægget Ulemper: Regeringen nye ressourcestrategi (80 % fosfor skal genanvendes) Muligheder for udbringning på landbrugsjord? Kan struvitfældning kombineres med fremtidens renseteknologier? Økonomi: Afhænger af afsætningsmulighederne Driftsbesparelser (herunder mindre kemikaliebehov, mindre slamproduktion og forbedret energipotentiale) 7

8 Konklusioner for teknologier til rejektvandsrensning Anammox - Fordele i forhold til energioptimering - Den økonomiske case kræver flere argumenter end kun energioptimering Struvitfældning - Flere uafklarede forhold - Økonomien afhænger af afsætningsmulighederne. Øvrige metoder til rejektvandsrensning - Andre teknologier er pt. for dyre eller medfører for mange driftsproblemer i forhold til danske forhold 8