Tekniska Verken i Linköping har byggt upp kvävereningen vid Nykvarns reningsverk utan att utöka volymerna på verket. Lösningen finns i en optimerad styrning av processerna.

Det är två olika tekniker som bygger upp kvävereningen på Nykvarns reningsverk. Båda är inköpta processlösningar som betalas via licensavtal. Den ena är processtyrsystemet Star med online-styrning från Krüger som hjälper till att optimera kväveavskiljningen i biosteget genom intermittent luftning. Den andra är den nyinstallerade Sharon-processen för rejektvattenrening från Grontmij, en teknik som kompletterar och avlastar biosteget.

Vägen till en fungerande kväverening i Linköping har varit lång.

– Vi gjorde på 1990-talet försök med efterdenitrifikation och våtmark. 1996 togs beslut om att bygga en våtmark men det överklagades, berättar Teknik- och processchefen Magnus Arnell.

I sju år snurrade markärendet runt i olika instanser och när Tekniska Verken väl fick rätt i högsta instans år 2005 hade tiden sprungit ifrån projektet, bland annat på grund av stegrande markpriser.

Istället påbörjade man ett arbete för att kunna uppnå sina krav på 70 procents kväverening inom befintliga volymer på reningsverket. Lösningen blev Star-systemet som styr processen så effektivt att man i princip klarar kraven.

– På det sättet skaffade vi oss denitrifikationskapacitet utan att bygga i betong, berättar Magnus Arnell.

Anläggningen var i drift under 2008 men samma år hamnade saken i ett nytt läge då Tekniska Verken förelades ett vite om 50 miljoner kronor om man inte uppfyller sina krav till under år 2010.

Magnus Arnell konstaterar lakoniskt att 50 miljoner kronor är mycket pengar och att man insåg att man behöver skapa sig lite extra marginal i kvävereningen.

– Då hade vi som alternativ den gamla efterdenitrifikationen eller vår gamla SBR-anläggning. Egentligen hade vi bara åtta månader för att handla upp, bygga och sätta i drift, säger Magnus Arnell.

Den korta tiden gjorde att en kompakt anläggningslösning som till exempel Anammox inte skulle hinna komma på plats.

– Då var Sharon en snabbt uppstartbar lösning, konstaterar Magnus Arnell.

Sharon är en patenterad processlösning där kväve omvandlas till kvävgas direkt från nitrit, man slipper alltså nitrifieringen till nitrat. Det blir möjligt tack vare exakt styrning av temperatur, uppehållstid och pH-värde.

En SBR-anläggning fanns alltså redan på plats men luftningen på verket behövde byggas om. Ett nytt luftarsystem och en ny blåsmaskin sattes in. Genom att gräva schakt mellan olika delar av verket kan man nu försörja förluftning, sandfång och Sharon med samma blåsmaskin. Genom att man då kom upp i så stora volymer i luftningen kunde man installera en effektivare membranluftare och en magnetlagrad turbokompressor som sparar upp till 30 procent energi jämfört med ett konventionellt system.

Den lösningen gav för övrigt två av medarbetarna, Henrik Kruuse af Verchou och Hanna Tengliden ett av årets miljöpriser från Föreningen Vatten; Flygt-priset.

Med både Star och Sharon i processen har man på ett sätt både hängslen och livrem i processen. Den överkapacitet som uppstår regleras så att Star inte nitrifierar hela vägen.

– Så mycket som möjligt tar vi bort i Sharon-anläggningen. Det blir till en vinst i minskad belastning på biosteget, säger Magnus Arnell och betonar än en gång att en av anledningarna till teknikvalen är att slippa bygga stora volymer i betong.

Sharon-anläggningen kördes igång i början av november 2009 och inledningsvis har man haft en del problem.

– Grontmij hade pratat om uppstartstid på några veckor men vi är inte i full kapacitet än efter tre och en halv månad, säger Magnus Arnell men tröstar sig samtidigt med att Grontmij är angelägna om att allt ska fungera och de har verkligen varit på tårna.

Ett överraskande problem var att man inledningsvis använt fel kolkälla. Den stärkelsebaserade kolkälla som använts har inte passat i processen. Nu när man gått över till en alkoholbaserad så går det bättre.

– Sedan har vi fått stötta processen med förvärmning av vattnet under uppstarten den här myckna vintern, säger Mag­nus Arnell.

Till det har en del mekaniska problem och ren skär otur kommit.

Ett par saker som blir speciellt med anläggningen är dels att man förväntar sig att den skulle kunna bli något känslig för störningar då lösningarna bygger på exakt styrning av processen både i Star och Sharon. Dels ger licensavtalen lite speciella arbetssätt.

På svenska reningsverk finns ett relativt högt kunnande jämfört med i många andra länder i Europa. De holländska experterna inom Grontmij var till en början inte så vana vid en kund som ville styra leveransen såpass mycket som Tekniska Verken ville och var vana vid.

Avtalsmässigt är Sharon-anläggningen designad för en viss ammoniumbelastning. Den gränsen får inte överskridas enligt licensavtalet.

Sharon-metoden (Stable High rate Ammonia Removal over Nitrite) utvecklades i Delft, Nederländarna på 1990-talet. Idag finns ett tiotal anläggningar i Europa. Den vid Nykvarns reningsverk i Linkö­ping är den första i Sverige.

Text: Erik Winnfors Wannberg

Fler bilder, faktarutor, tabeller, etc, kan finnas i den tryckta utgåvan av Cirkulation.