Innovativ teknik för mätning av växthusgaser från avloppsreningsverk

Utsläpp av växthusgaserna metan och lustgas har studerats vid avloppsreningsverken i Linköping och Norrköping. Alla reningssteg har mätts med ny kamerateknik. Den största metankällan är slamlagring. Lustgas kommer främst från kväverening av rejektvatten från slamavvattningen. Den nya mätmetoden gör det lättare att utvärdera olika åtgärder för att minska utsläppen. Att mäta och uppskatta de totala växthusgasutsläppen från ett reningsverk är utmanande eftersom det pågår flera samtidiga processer på en relativt stor yta. Linköpings universitet har utvecklat en ny mätmetod där en specialutvecklad värmekamera används för att upptäcka och mäta utsläpp av växthusgaser över större områden som exempelvis slamlager, vilket är svårt med konventionella metoder. Med värmekameran kan mätningar ske på upp till flera hundra meters avstånd utan att störa de normala aktiviteterna vid reningsverket, och med möjligheter att studera utsläpp på tidsskalor från minuter till säsonger.

Mätningar gjordes under ett års tid på Nykvarnsverket i Linköping och på Slottshagens avloppsreningsverk i Norrköping. På Nykvarnsverket genomfördes mätningar vid samtliga reningssteg inklusive slambehandling, och ett totalt årsflöde av metan- och lustgas beräknades. Vid Slottshagen utfördes mer riktade mätningar för kända utsläppskällor som sedan jämfördes med motsvarande reningssteg på Nykvarnsverket. Den dominerande källan för metangas visade sig vara lagring av slam där mätningarna med den hyperspektrala kameran visade totala utsläpp av cirka 80 ton metangas per år vid Nykvarnsverket från 10 000 ton slam. Det avvattnade slammet läggs i månadsvisa högar för att hygieniseras. Mätningarna visade att metanutsläppen var som högst när en månadshög precis var färdigställd och sedan avtog med tiden för att efter tre månader ha sjunkit 80−90 procent jämfört med efter 30 dagar.

Projektet utvärderade också effekten av olika åtgärder för att minska metanutsläppen vid lagring av avvattnat slam. Pilotförsök utfördes där slammet förbehandlades på olika sätt: naturlig kylning, ureatillsats, samt täckning med organiskt material för ökad metanoxidation. Mätningar med värmekameran visade att den effektivaste behandlingen var tillsats av urea; ingen metanemission kunde detekteras. Täckning med kompostmaterial gav 50 procent reduktion, och naturlig kylning i små högar i början av lagringen gav 25 procent reduktion. De metanemissioner som uppmättes med kameratekniken jämfördes dels med samtidiga mätningar med konventionell teknik, dels med laboratorieförsök för att bedöma om den nya tekniken gav trovärdiga resultat. Överensstämmelsen mellan metoderna var god.

Den dominerande källan för lustgas på Nykvarnsverket var kväverening av rejektvatten från slamavvattningen med en SHARON-reaktor. Lustgasutsläppen varierade mycket mellan mättillfällena beroende på olika hög kvävebelastning. Med hjälp av driftdata för SHARON-processen kunde de totala lustgasemissionerna uppskattas till knappt 10 ton under ett år. Jämförelser visade att en DeAmmon-reaktor som den i Slottshagens avloppsreningsverk har betydligt lägre lustgasutsläpp. Rapportförfattarna kommer från Tekniska verken i Linköping, Linköpings universitet och forskningsinstitutet RISE.

English summary

A study of the greenhouse gases methane and nitrous oxide during a year at two sewage treatment plants where all treatment steps are measured using a new camera technique. The dominant methane source is sludge storage; pre-treatment of sludge is tested to reduce emissions. Nitrous oxide emissions are mainly from nitrogen removal.

Övrig information

Författare: , , , ,
Utgivare:
Artikelnummer: 2020-10
Utgivningsår: 2020

Scroll to Top