Examensarbeten

Beskrivning:

Syvab äger och driver Himmerfjärdsverket, som efter införandet av Membran BioReaktor-processen (MBR), kommer bli ett av de modernaste avloppsreningsverken i Europa. Syvab renar avloppsvattnet från de anslutna kommunerna: Botkyrka, Huddinge, Nykvarn, Salem, Stockholm och Södertälje.

SUEZ – Water Technologies & Solutions är världsledande inom vattenrelaterad teknik och processexpertis. De har därtill lång erfarenhet av att lösa problem inom vatten- och avloppsreningssektorn världen över. En av huvudteknikerna som Suez WTS levererar är en MBR-process för avloppsvattenrening som baseras på ultrafiltrering med hålfiber-membran. I Stockholmsregionen har SUEZ WTS valts som membranleverantör för både Himmerfjärdsverket och Henriksdals reningsverk, som nyligen tagit sin första reningslinje i drift.

Under 2020 har en storskalig om- och utbyggnad av reningsverket, ett projekt som går under namnet Nya Krav Himmerfjärdsverket (NKH), som syftar till att bygga ut både reningseffektiviteten och -kapaciteten påbörjats. I samband med detta har en pilotanläggning med den framtida processkonfigurationen Membrane BioReactor (MBR) byggts och nyligen tagits i drift. Membrankassetter till båda projekten levereras av SUEZ WTS.

Huvudmålet med examensarbetet är att optimera den specifika energiförbrukning av MBR-processen, speciellt under högflödesperioder. En stor del av energiförbrukningen i en MBR (inkl. biologin) kommer från den kontinuerliga luftrengöringen av membranfiltren, s.k. ”air scouring”. I projektet vill vi utreda olika strategier för ”air scouring” för att minimera dess bidrag till den totala energibalansen och i slutändan kanske kunna utmana MBR-processens rykte om att vara energikrävande.

Projektet kommer inkludera följande uppgifter:

• Upprättande av energibalansen för MBR-piloten och jämförelse med den befintliga processen på Himmerfjärdsverket
• Utredning av s.k. kritiska flux i MBR-processen vid olika luftflöden för ”air scouring” och olika slamhalter
• Implementering och utvärdering av två föreslagna strategier för ”air scouring” som testas parallellt i pilotanläggningens membrantankar.

Vi söker dig som är i slutskedet av din civilingenjörsutbildning, inom kemi eller miljövetenskap eller liknande. Genom dina studier ska du ha samlat på dig grundläggande kunskaper om kommunal avloppsrening och de tillhörande processerna. Du gillar problemlösning både teoretiskt och av det mer praktiska slaget. Meriterande är också specifika kunskaper om MBR-processen och design av styr- och reglerstrategier.

Examensarbetet utförs i huvudsak på Himmerfjärdsverket i Grödinge med handledning av Syvabs processingenjörer Ross Roberts och Victor Kårelid. Expertis kommer också tillhandahållas av membrantillverkaren (SUEZ Water Technologies & Solutions) genom processpecialisten Dr. Moreno di Pofi.

Är du intresserad?

Välkommen med din ansökan! Urval och intervjuer kommer att ske löpande. Ansökan skickas till info@syvab.se. Bifoga CV i din ansökan och använd rubrik ”Exjobb HT2021”.

Deltagande organisationer:

Syvab

SUEZ – Water Technologies & Solutions

Kontaktperson:

Victor Kårelid
victor.karelid@syvab.se
073-209 56 21

Sista ansökningsdag:

2021-06-06

Preliminärt startdatum:

2021-09-01

Beskrivning:

Genom att förtjocka rötat slammet och föra in det igen i rötkammaren igen frikopplas den hydrauliska uppehållstiden (HRT) från de fasta ämnenas uppehållstid i en rötkammare. Tekniken, också kallad EXRT- processen (Extended Sludge Retention Time), som är relativt enkel att ta i drift, går ut på att rötslammet avvattnas och återförs till RK medan vattenfasen (rejektet) avlägsnas.

I tidigare fullskaliga försök genomfört på SYVAB gick det att öka den organiska belastningen (OLR) med 47 % genom att driva EXRT-rötkammaren parallellt med en referensrötkammare utan slamåterföring. Metanutbytet sjönk dock marginellt i jämförelse med referensrötkammaren. En energibalans beräknad för utvärderingsperioden för detta driftsätt gav ett netto på 4,9 kWh/m3, d, med slamförtjockningens energibehov inräknat. Skulle samma substratflöde ha rötats i rötkammarvolymer med samma utrötningsgrad som referensrötkammaren skulle detta ge ett netto på 5,2 kWh/m3, d. Baserat på detta har rötning i EXRT-rötkammaren gett en kombinerad effekt av minskat substratutnyttjande och energiåtgång för slamförtjockning på under -0,28 kWh/m3, d

EXRT-rötkammaren visade under försökstiden inga betydande tecken på försämrad processtålighet jämfört med referensrötkammaren. Pumpbarheten av slammet försämrades med ökande halter torrsubstans och ett gränsvärde på 6,5 % identifierades när värmeväxlingen visade tendenser på minskad effektivitet.

För Käppala kan en EXRT – lösning bli aktuellt för primärslamsrötningen vilket kan innebära att kapacitetstaket kan senareläggas längre än till år 2050 (se Fig. 22). Förutsatt att OLR kan ökas med 47 % med bibehållen stabil drift kommer 4,4 kg VS/m3, d kunna ökas till 6,5 kg VS/m3, d.

En pilotstudie där primärslam rötas i en EXRT-rötning behöver dock genomföras för att verifiera resultaten från den fullskaliga studien genomförd på SYVAB. Syftet med detta examensarbete blir alltså att via en mindre pilotanläggning testa kapacitetstaket för primärslamsrötning med EXRT-lösning.

Deltagande organisationer:

Käppalaförbundet

Kontaktperson:

Jesper Olsson
jesper.olsson@kappala.se
070-353 52 73

Sista ansökningsdag:

2021-08-15

Preliminärt startdatum:

2021-08-31

Beskrivning:

Från Käppalaverkets mekaniska, biologiska och kemisk rening fås ett blandslam innehållandes primärslam från försedimenteringen samt ett överskottslam eller sekundärslam från det biologiska reningssteget (se Fig. 1). Slammet rötas idag mesofilt (37 °C) i två steg där primärslammet rötas i en första kammare för att sedan efterrötas i ett andra steg tillsammans med överskottsslammet.

Enligt förslag på ny lagstiftning kommer eventuellt nya krav på hygienisering av slam att införas. Termofil rötning är den metod som i Käppalaförbundets slamstrategi valt ut som den mest lämpliga hygieniseringsmetoden. Termofil rötning ska utföras så att den uppfyller de krav som föreslagits av Naturvårdsverket i slamförordningen från 2013, alltså batchvis i minst 8 timmar och 55°C om inte nya uppdateringar från Naturvårdsverket hinner komma innan försöket inleds. Under hösten 2021 genomföras ett försök med termofil rötning (55 °C) av blandslam i med en representativ fördelning mellan primärslam (65 %) och överskottslam (35 %) Syftet med denna studie blir att utreda:

1. Kapacitetstak för termofil rötning av blandslam (Minimal HRT maximal OLR)
2. Förändrade luktegenskaper på slammet.
3. Förändrade avvattningsegenskaper för rötresten.
4. Kontroll av skumbildning vid termofil rötning.

Försöket kommer att genomföras i en pilotrötkammare på 5 m3 som hyrs av RISE. Denna anläggning kan matas mer kontinuerligt och ge en jämnare beskickning och därmed mer likna den fullskaliga rötkammardriften vid Käppalaförbundet.

Deltagande organisationer:

Käppalaförbundet

Kontaktperson:

Jesper Olsson
jesper.olsson@kappala.se
070-353 52 73

Sista ansökningsdag:

2021-08-15

Preliminärt startdatum:

2021-08-31