Praktiska erfarenheter och framtidsutsikter baserat på nio år av pilotverksamhet och en fullskaleimplementering.
Under nio år (2013–2022) har membranbioreaktorteknik (MBR) för rening av avloppsvatten utvärderats i pilotförsök vid FoU-anläggningen på Hammarby Sjöstadsverk i Stockholm − inför fullskaleimplementering vid Henriksdals avloppsreningsverk där en av sju fullskalelinjer är i drift. Rapporten sammanfattar erfarenheter, utmaningar och möjligheter med tekniken.
Membranen i Henriksdals reningsverk ska ersätta slutsteget i den konventionella aktivslamprocessen. Slammet avskiljs med filtrering genom membran med mycket små porer. Totalt kommer 1,6 miljoner m2 membranyta att installeras vilket kommer att ge fördubblad kapacitet i befintliga bassänger. Många svenska VA-organisationer behöver mer kompakta reningsverk, och flera kommuner utreder därför möjligheten att införa MBR, som blir ett allt mer konkurrenskraftigt alternativ när reningskraven höjs.
I MBR-piloten renades kväve biologiskt med för- och efterdenitrifikation till mycket låga halter, <5 mg/l, vilket krävt tillsats av extern kolkälla (sju olika testades). Fosfor avskildes till som lägst 0,05 mg/l genom kemisk fällning i tre punkter med metallsalter (tre olika testades). Reningen var stabil även vid hög belastning och låga temperaturer, och utgående föroreningshalter låg under de framtida utsläppskraven på 6 mg/l kväve och 0,20 mg/l fosfor, samtidigt som förbrukningen av processkemikalier var lägre än förväntat. Biologisk fosforrening uppstod oväntat i processen; detta har dock inte noterats ännu i fullskalelinjen.
Membrandriften i piloten har varit stabil. Permeabiliteten, genomsläppligheten, var mycket god och låg mellan 600 och 200 lmh/bar. Ingen negativ inverkan av de olika processkemikalierna kunde påvisas på membranen, utom vid extremt hög dosering av järn.
Till utmaningarna med MBR-tekniken hör hög resursförbrukning då membranen rengörs med luftning och kemikalier, och återcirkulationen av slam är hög. Optimering av resursanvändningen har därför varit i fokus och bland annat resulterat i 60 % minskning av kemikaliebehovet för membranrengöring samt visat att återcirkulationen av slam kunde minskas utan att membranen stördes. En annan utmaning är ansamling av flytslam/skum i det biologiska reningssteget vilket till viss del kunde stävjas med dosering av en skumdämpande produkt, även om tekniska lösningar för avlägsnande av flytslam främst rekommenderas.
En nyckel till den stabila driften och den minskade resursförbrukningen är utvecklingen av styrstrategier för biologisk och kemisk rening samt styrning av membranen. Delar av styrningen användes senare i fullskalelinjen där även membranrengöringen minskats baserat på pilotens resultat.
En kartläggning visade att MBR-tekniken inte gav bättre avskiljning av mikroföroreningar och PFAS än konventionella aktivslamprocesser. Däremot visade tester att ozon och aktivt kol är mer effektivt på vatten som renats i MBR då det är helt partikelfritt.
MBR-piloten har också använts för att mäta växthusgasutsläpp samt utsläpp av klorerade föroreningar i vatten och gasform, test av en membranförbättrande flux-enhancer, och för att visa hur MBR kan underlätta återanvändning av renat avloppsvatten. Rapporten avslutas med diskussion om hantering av uttjänta membran, nyttan av pilotförsök samt framtida utvecklingspotential och utmaningar för MBR-tekniken. Rapportens innehåll och resultat presenteras i korthet på några sidor i början av rapporten.
