De siste par årene har både kravene til avløpsrensing og samtidig kostnadene på kjemikalier og energi gått til værs over hele Europa. Flere norske renseanlegg planlegger for tiden å øke sin nitrogenrensing med en teknologi der man vil bli avhengig av å tilføre store mengder innkjøpt karbon.
Tenk nytt!
En kommune som med gode grep vil være forskånet for dette er Strømstad. Da man for ti år siden skulle utvide sitt avløpsrenseanlegg tok man nemlig et bestemt skritt inn i framtiden.
– En kommunepolitiker som da var leder for teknisk utvalg anmodet oss om å ta en titt på alternative løsninger som var å finne ute i den store verden. Kanskje kunne vi optimere energi- og kjemikaliebruken samt holde fotavtrykket så lite som mulig. Etter en god del prøving av ulike løsninger samt leting og besøk på mange anlegg i Europa valgte vi å gå for det som dengang var å regne som helt nytt, forteller VA-sjef i Strømstad Jerry Johansson, som dengang tok beslutningen om å prøve det nye og som selv har fulgt anlegget hele tiden.
Pioner
Da kommunestyret i grensebyen godkjente planene var det svært få anlegg som hadde tatt den nye metoden i bruk. I ettertid har det imidlertid vært et godt valg – og i dag er det mer enn 100 slike anlegg i drift over hele kloden. Erfaringene har vært svært gode, både i Strømstad og andre steder. Prosessen er innkjørt og fungerer fint.
– Som kommune bør man gi seg tid til å tenke langsiktig. En investering i avløpsrensing skal vare i minst femti år, og beslutningene som tas skal holde lenge etter at de fleste av oss er gått av med pensjon. Fundamentale valg, som plassering av anlegg i forhold til høyder og til transport, med rør, pumper og det hele er viktig å tenke grundig gjennom. Det avgjør driftskostnadene på sikt, og særlig energikostnadene. Det samme gjelder renseprosessen. Det er en stor investering som bør treffe, understreker Johansson.
Ny teknikk
I dag kan man takke en forsker ved Universitetet i Delft, som utviklet prosessen man har valgt. Ved å konvertere flokkulerende slam til kornete slam i en batch-type laboratoriereaktor viste han at det var mulig å generere et raskt sedimenterende slam med svært korte sedimenteringstider og samtidig skape muligheten for å opprettholde en høyere konsentrasjon av slam.
– Sedimentering er et kostbart avsnitt i avløprenseanlegg. Det krever store volumer og medfører betydelige kostnader. Forskning viser at det i naturen forekommer slike mekanismer, så på en måte er det naturens metode som er tatt inn, kombinert og intensivert, forteller Tim van Erp, som har det daglige ansvaret for driften av Nereda prosessen, som den heter, i Strømstad.
Anlegget er ikke så ulikt andre renseanlegg, foruten to ting, man har ikke et kjemisk rensetrinn i selve batch-reaktoren, i stedet har man her et biotrinn som inneholder både en anaerob og en aerob prosess.
Reaktorer
– I anlegget er det to Nereda reaktorer som arbeider på skift. Etter det vanlige sand/fettfang og for-sedimentering er unnagjort fylles en av bioreaktorene opp med avløpsvann, mens den andre allerede er i prosess. I reaktoren befinner det seg en kultur av noduler som er bygget opp over tid, der den ytre delen av nodulen er aerob, og fungerer som et tradisjonelt biotrinn der ammonium omdannes til nitrat. I den indre delen av nodulen befinner det seg anoksiske/anaerobe bakterier, som gjør om nitrat til nitrogengass og samtidig binder fosfor. Denne prosessen trenger hverken kjemikalier eller ekstra tilsetting av karbon, men den krever mer instrumentering og tettere oppfølging enn for eksempel vårt gamle aktiv slam-system som fortsatt behandler 40% av vårt innkommende vann, forklarer van Erp.
Etter at bakteriene har tygd i seg godsakene gjennom anaerobe, aerobe og anokiske prosessene får reaktoren står i fred omtrent en halv time og sedimentere. Slammet blir separert fra det klare vannet, og reaktoren er klar for en ny matefase. I løpet av en behandlingsyklus vil så en del av slammet hentes ut av reaktoren, mens granulene blir igjen. Overskuddsslam pumpes til slambehandling, med avvanning og stabilisering til landbruksgjødsel. Nereda-reaktorer settes typisk opp som ett par eller flere reaktorer for å ha muligheten til en mer kontinuerlig tilførselsstrøm ved større mengder vann.
Kontroll
– Prosessen krever en rekke målinger av vannkvaliteten underveis og det er stram kontroll med tiden slik at reaktoren får gå riktig gjennom fasene. Systemet styrer seg selv ved hjelp av en kontroll-enhet. Dette er på en måte en videreføring av et konvensjonelt aktivt slam-system der vi imidlertid opprettholder et mangfold av prosesser i samme enhet. Det er en sammensatt opplegg som er helt unikt, og det krever en viss kompetanse å følge det opp, understreker van Erp.
Ved anlegget i Strømstad har man beholdt den tidligere aktiv slam prosessen, som foregår i en egen strøm parallell med Nereda reaktorene. Da kommunen utvidet anlegget valgte man å la Nereda prosessen ta seg av hovedmengden av avløpsvannet, mens det aktive slam-systemet behandler resten som i dag omtrent 40% av det innkommende vannet.
Bærekraft
– Ved å ha begge prosessene parallelt kan vi sammenligne ytelser og fotavtrykk. Vi ser at Nereda prosessen er mer kompakt og bruker langt mindre energi og kjemikalier. Den er 20-30 % rimeligere i energiforbruk enn aktivt slam. Dessuten er slammet tyngre og enkelt å bearbeide i forhold til slam fra aktiv slam. Slammet inneholder dessuten langt mer biotilgjengelig fosfor, noe som gjør slammet mer attraktivt og dermed i større grad gjenvinnbart, sier Johansson.
Nereda reaktorene tar med andre ord 60% av avløpsvannet mens det resterende går til aktivt slam prosessen, som er avhengig av aluminiumsbasert fellingsmiddel. På enkelte ekstreme dager med nedbør blir mengden avløpsvann større enn de kubikkmeterne per time som Nereda og aktivt slam prosessene kan ta unna. Utover dette skjer det kun kjemisk felling og en sjelden gang går det noe til overløp.
– Vi har krav til årsmiddelutslipp som konsentrasjon av BOD7, nitrogen og fosfor, vi overholder kravene med gode marginer. Vi venter strengere krav til utslipp i framtiden i forbindelse med nye krav fra EU men dette er vi klare for å mestre. Vi er dessuten en kystkommune som lever av turisme der ren natur og havmiljø er vårt livsgrunnlag. Vi har et marint reservat rett utenfor stuedøra, på Koster, og vi ser at miljøforholdene i sjøen er i stadig bedring. Den naturlige bunnvegetasjonen ser vi komme sterkt tilbake, ikke minst der vår utslippsledning ligger, her er miljøforholdene svært gode, forteller Johansson.
Fremmedvann
Potensialet for å redusere driftskostnader og bedre rensegraden ytterligere ligger i å få eliminert mengden fremmedvann i avløpsnettet. Dette påvirker både konsentrasjonen men også temperaturen i avløpsvannet, som vinterstid er med på å redusere effektiviteten. Når temperaturen går under 6- 8 grader ser man at rensegraden går ned. Et annet forhold er at siden Strømstad er en turistkommune vil antallet personer som bruker avløpssystemet i perioder øke med 300 %, men fordi man særlig har sommerturister og temperaturen på avløpsvannet er høy henger renseprosessene godt med i svingene.
– Begrensningene våre ligger som sagt i mengden fremmedvann. Vi ligger nok på omkring 35 % fremmedvann på årsbasis. Vi jobber systematisk med dette og målet er å halvere mengden fremmedvann. Noe fremmevann må vi nok regne med, så lenge vi har det under kontroll er det ikke så kritisk. Det er også kostbart å fornye nettet. Fremmedvann er også i en viss grad med og sikre spyling av rørnettet, i hvert fall inntil vi har klart å bygge det om, avslutter va-sjef Johansson.
