Biologisk rening av organiska mikroföroreningar

En jämförande studie i fullskala av aerobt granulärt och aktivt slam. Rapporten sammanfattar resultat från en studie där organiska mikroföroreningar, främst läkemedel, har analyserats på ett avloppsreningsverk som har två parallella biologiska reningsprocesser i fullskala: konventionellt aktivt slam och aerobt granulärt slam. De två processerna har jämförts när det gäller reningen av organiska mikroföroreningar.

Rapporten sammanfattar resultat från en studie där organiska mikroföroreningar, främst läkemedel, har analyserats på ett avloppsreningsverk som har två parallella biologiska reningsprocesser i fullskala: konventionellt aktivt slam och aerobt granulärt slam. De två processerna har jämförts när det gäller reningen av organiska mikroföroreningar. Mycket forskning har gjorts inom området avskiljning av organiska mikroföroreningar eftersom det förväntas bli utsläppskrav på dessa i framtiden. De metoder som studerats mest är kemisk-fysikaliska metoder som adsorption till aktivt kol och oxidation med ozon. Det här är metoder som har visat sig vara mycket effektiva jämfört med de biologiska reningsprocesser som utnyttjas för avskiljning av organiskt material samt kväve och fosfor. Men det är ändå intressant att undersöka hur och i vilken omfattning olika typer av biologiska reningsprocesser kan avskilja organiska mikroföroreningar. Biofilmsprocesser har i flera tidigare studier visat sig vara effektivare än aktivt slam. Aerobt granulärt slam är en relativt ny typ av biofilmsprocess.

På Österröds avloppsreningsverk i Strömstad finns Nordens första anläggning med aerobt granulärt slam. Processen drivs parallellt med en konventionell aktivslamprocess. De två processerna tar emot samma avloppsvatten. I aktivslamprocessen är bakteriebiomassan suspenderad i vattnet, och processen drivs kontinuerligt och med olika syrehalt i olika bassänger. Det aeroba granulära slammet har en biofilm i form av granuler där syrehalten minskar från ytan och inåt granulerna. Driften sker satsvis så att en viss mängd renat vatten tappas ur samtidigt som en lika stor mängd orenat vatten fylls på. Koncentrationen av slam (biomassa) är cirka tre gånger högre i det granulära slammet än i det aktiva slammet. Det medför att vattnets uppehållstid kan hållas mycket kortare i granulprocessen, 11,4 timmar jämfört med 16,2 timmar för aktivslamprocessen. Den här studien visar också att den mikrobiella artrikedomen (diversiteten) är högre i granulerna än i det aktiva slammet.

Mätningar på in- och utgående vatten i de två parallella processerna gjordes under vintern 2020/2021. Kompletterande mätningar gjordes på laboratoriet, där man till slam från de båda processerna satte ett antal utvalda organiska mikroföroreningar vid både syrerika och syrefattiga förhållanden. Enligt tidigare forskning borde hög koncentration av aktiv biomassa och ett artrikt mikrobiellt samhälle gynna nedbrytningen av organiska mikroföroreningar, men det mönstret gick inte att se i den här studien. För de flesta föroreningar som uppmättes var avskiljningen något högre och snabbare för aktivt slam än för granulerna, trots att artrikedomen av mikroorganismer var större i granulerna. Även i labbförsöken blev det högre avskiljningshastigheter med biomassa från aktivt slam än med biomassa från granulärt slam. Ett undantag var diklofenak som avskildes bättre med granuler. För de flesta ämnen skedde omvandlingen snabbare i syrerika än i syrefattiga förhållanden.

Resultaten från projektet leder till frågan om det verkligen är den mikrobiella diversiteten som är viktig eller om andra parametrar avgör nedbrytningshastigheten, till exempel andelen aktiv biomassa. Granulerna är en typ av tjock biofilm med stort diffusionsmotstånd som gör att det är svårt att avgöra andelen aktiv biomassa. Aktivslamflockar är mindre och har större specifik yta i förhållande till volymen; de kan därför ha en mindre andel inaktiv biomassa. De två parallella reningssystemen drevs dessutom med olika uppehållstid. Aktivslamprocessen hade cirka 50 procent längre uppehållstid. Det gjorde att kontakttiden mellan avloppsvatten och biomassa blev längre, och det gav mer tid för avskiljning av mikroföroreningar.

Övrig information

Ämnesområden:
Författare: , , , , , , ,
Utgivare:
Artikelnummer: 2022-08
Utgivningsår: 2022

Rulla till toppen