Annons Svenskt Vatten 2023 Svenskt Vatten 2023

Anaerob termisk rötning av slam med förtjockning och recirkulation

Internationell VA-utveckling 3/12

Kapaciteten i en rötkammare kan ökas genom förtjockning och recirkulation av slam. Både reduktion av slammängden och förbättrad gasproduktion kan erhållas.

Av: Bengt Göran Hellström

Moskvas reningsverk hade begränsad rötningskapacitet. Försök gjordes därför med intern  recirkulation av förtjockat rötat slam vid termofil rötning. På detta sätt ökades slammets uppehållstid i reaktorn utan att den hydrauliska uppehålstiden påverkades. En ökning av det organiska matrialets utrötningsgarad erhölls och förbättrad biogasproduktion. Det konstaterades även att bättre avvattningsegenskaper erhölls av slammet från den recirkulerande reaktorn.

Artikeln

Vid Moskvas avloppsreningsverk hade man problem med överbelastade rötkammare. Eftersom nya rötkammare är dyra söktes alternnativa metoder för att öka anläggningens rötningskapacitet. Eftersom rötningsteknologin med slamrecirkultion inte testats för termofila processer startades laboratoriförsök med denna teknologi.

En rötkammares kapacitet kan ökas genom att slammets uppehållstid (SRT) ökas. Detta ökar nedbrytningen av organiskt material och ökar gasproduktionen. Genom att fötjocka en delström av det rötade slammet och återföra det kan slammets uppehållstid i rötkammaren ökas utan att den hydrauliska uppehållstiden (HRT) ökas. Förtjockningen kan ske antingen med membranfiltrering eller genom förtjockning med centrifuger eller genom flotation.

Två försök genomfördes med olika hydrauliska belastningar för att studera den termofila rötningsprocessen i två identiska totalomblandade reaktorer. Kontrollreaktorn (no 1) drevs med 9 dagars HRT och SRT under det första försöket och med 6 dagar under det andra försöket. I försöksreaktorn (No 2) förtjockades en delström av det rötade slammet med en faktor tre genom centrifugering och det förtjockade slammet återfördes till reaktorn. SRT blev i reaktor 2 17 dagar och förhållandet SRT/HRT blev 1,9 och 2,8 för försök ett respektive två.

Den recirkulerade reaktorn överträffade kontrollreaktorn i både nedbrytning av organiskt material och gasproduktion. I första försöket ökade den organiska nedbrytningen i den recirkulerande reaktorn med 52 % mot 41 % i kontrollreaktorn. I det andra försöket ökade den organiska nedbrytningen i den recirkulerande reaktorn till 68 % medan den i kontrollreaktorn sjönk till 34 %. Gasproduktionen i den recirkulerade reaktorn var 13 % högre i det första försöket och 17 % i det andra försöket än i kontrollreaktorn. Metanhalten var 65  ± 0,5 %  i gasen från båda reaktorerna under båda försöken.

Det konstaterades även att slammet från den recirkulerande reaktorn var mer lättavvattnat än slammet från kontrollreaktorn under båda försöken. Man beräknade att polymerförbrukningen kunde minska med 0,5 kg / ton TS.

Det konstaterades att den största vinsten med en recirkulerande reaktor var den minskade mängden slam i jämförelse med konventionell drift. Detta ger stora besparingar vid avvattningen och vid transport och behandling av det rötade slammet. Även den ökade gasproduktionen bidrar till kostnadseffektiviteten..

Slutsatser

Processer med recirkulation av rötat slam i rötkammare för att öka SRT tillämpas i flera fullskaleanläggningar. Förtjockningen görs med centrifuger eller genom flotation. Enligt artikeln är detta ej anläggningar med termofil drift. Försök med membranfiltrering har också genomförts med blandat resultat. Vid Hammarby Sjöstadsverket i Stockholm utfördes tester med vibrerande membran. Resultaten från dessa försök finns publiserade.

Om den hydrauliska uppehållstiden i rötkammaren kan en förtjockning av inngående slam vara en lösning. Man sparar då mycket energi på att slippa värma upp vatten. Nackdelen mot ovanstående metod är att en del löst organiskt material, som skullle kunna bidra till biogasproduktionen, inte kommer till rötkammaren.

 

Källa: A.Ya.Vanyushina, Yu.A.Nikolaev, A.M.Agarev, M.V.Kevbrina and  M.N.KozlovAnaerobic thermophilic digestion of sludge with a thickened sludge recycle. Water Science & Technology 65.3 2012 pp 403 – 409

Artikeln från Water Science & Technology går att köpa här.

Annons Wateraid