Syvabs unika kombination av reningstekniker ger flera fördelar

Syvab är inne på upploppet av en 17 år lång ombyggnadsprocess på Himmerfjärdsverket. Reningen förbättras kraftigt tack vare en unik kombination av tekniker. I förlängningen lägger det även grunden för framtida rening av mikroföroreningar.

– Vi var tvungna att bygga om och vårt tillstånd behövde förnyas. Dels utifrån skärpta reningskrav, dels för att verket hade nått sin kapacitet med växande kommuner. Första ombyggda linjen togs i drift i juni i år och vi ser redan nu att reningen blir mycket bättre med den nya tekniken, säger Ross Roberts, processledare vid Syvab.

Syvab ägs av kommunerna Botkyrka, Nykvarn och Salem, och av bolagen Stockholm Vatten AB och Telge i Södertälje AB. De driver avloppsreningsverket Himmerfjärdsverket, beläget i södra delen av Botkyrka kommun, som har varit i bruk sedan 1974. Det tar hand om vatten som kommer genom ett 55 kilometer långt system av avloppstunnlar som börjar på Essingeöarna i Stockholm och sträcker sig ner till Nykvarn.

Valde membran och kaskadkväverening

Arbetet inför ombyggnaden började med forskning- och utvecklingsarbete redan 2011. Åren därefter gjordes fler pilotstudier tillsammans med IVL Svenska Miljöinstitutet för att bedöma olika reningsmetoder.

– Beslutet blev att använda kaskadkväverening i kombination med en membranbioreaktor, MBR. Detta av två skäl: dels för att bättre kunna utnyttja det inkommande organiska materialet, dels för att spara energi till följd av minskad recirkulation.

Troligen först i världen med denna kombination

– Kaskadkvävereningen delar avloppsvattnet och leder in det vid olika steg i den biologiska processen. På så sätt kommer vi åt det organiska materialet på bästa sätt. Det är viktigt för oss eftersom vi har lägre inkommande halter av organiskt material än andra verk på grund av vårt långa tunnelsystem, säger Ross Roberts.

Tack vare kaskadkvävereningen behövs ingen recirkulation av nitrat. Det bidrar till en halvering av den totala recirkulationen av slam jämfört med en vanlig MBR-process och innebär en stor energibesparing eftersom returslammet måste pumpas oavbrutet, varje timme året runt.

– Att kombinera kaskadkväverening och MBR är unikt. Troligen är vi först i världen med det. Det är verkligen att trappa upp mognaden i reningsprocessen!

Nästan dubblerad kapacitet

Denna kombination av tekniker valdes för tillståndsansökan som skickades in 2013 och beviljades 2016. Ombyggnaden startade 2020, första linjen togs i drift i somras och 2027 förväntas allt vara klart. Totalkostnaden beräknas till runt 2 miljarder kronor.

– Vi är stolta över att ha hållit både tidplan och budget, säger Ross Roberts.

Vid ombyggnaden återanvänds bassänger och andra befintliga anläggningar så mycket som möjligt för att spara betong och därmed värna klimatet. Himmerfjärdsverket har kompletterats en ny MBR-byggnad som även ger plats för nya finsilar, som skyddar membranen och blåsmaskinerna, och för en ny besöksverksamhet.

– Vi har höga flöden vid nederbörd, då är det bra med en robust teknik och en fysisk barriär, som MBR.

Tidigare har verket kunnat ta emot 6 000 kubikmeter vatten per timme. I full drift kommer den nya anläggningen att ha ökat kapaciteten till 10 000 kubikmeter.

Minska utsläpp av läkemedel med 80 procent

EU:s nya avloppsdirektiv innebär att kraven kommer att skärpas på vattnet som släpps ut i Himmerfjärden. Därför gjorde Syvab redan 2019 en omfattande förstudie om framtida läkemedelsrening, finansierad av Naturvårdsverket och i samarbete med IVL, Ramboll och Stockholms universitet. Där ingick en riskbedömning av 40 olika mikroföroreningar och studier av effekten av MBR i kombination med GAK (granulerat aktivt kol) och PAK (pulveriserat aktivt kol) samt av ozon.

– MBR-tekniken är ett bra val för att förbereda för läkemedelsrening. Membranens porstorlek på 40 nanometer ger ett helt partikelfritt vatten, det är viktigt inför den utökade reningen.

Syvab har undersökt reduktionen av de 16 läkemedel som är svårast att bryta ner. Efter behandling av mer än 50 000 bäddvolymer – ett mått på drifttid – genom GAK-filtren eller en dosering av PAK på 15–20 mg/l bibehålls en reduktion på 80 procent, som blir kravet i avloppsdirektivet.

– Vi ser att både PAK-MBR-piloten och MBR-GAK-piloten klarar de nya kraven till en rimlig driftskostnad. Nu jobbar vi på en färdplan mot fullskalig rening av mikroföroreningar, säger Ross Roberts.

Pilotstudier rullar vidare

Forskningen fortsätter på pilotnivå i samarbete mellan Syvab och IVL, delfinansierat av Naturvårdsverket:

• På SWIC, Sjöstadsverket Water Innovation Centre i Stockholm, fortsätter utvärdering av PAK-MBR-piloten där bland annat olika sorters kol och effekten av PAK på drift av membranen undersöks.
• På Himmerfjärdsverket drivs MBR-GAK-piloten där återanvändning av det renade vattnet är i fokus under de kommande åren.

Tillverkar egen el

I sin strävan efter energineutralitet har Syvab beslutat om flera åtgärder på Himmerfjärdsverket för att generera egen el.

­– En stor förändring är att vi nästa år ska installera gasmotorer för att generera el av biogasen från rötkamrarna, i stället för att göra fordonsgas som i dag. Vi har också byggt solceller. Totalt kommer vi redan under 2025 att själva generera cirka 40 procent av elen som används på Himmerfjärdsverket, berättar Ross Roberts.

Läs en artikel om MBR-GAK-reningen: Approaching Breakthrough: Resource-Efficient Micropollutant Removal with MBR-GAC Configuration Länk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster.