Återvinning av fosfor från avloppsvatten som behandlas med biologisk fosforrening : En studie i att fälla ut Struvit ur rejektvatten från rötat bio-P-slam

Sammanfattning: Hammarby Sjöstad är en ny stadsdel i Stockholm. Vid planeringen av detta område sattes detupp ett speciellt miljöprogram. Generellt sett skulle allt göras dubbelt så bra som vid tidigarebyggda bostadsområden. För vatten och avlopp blev utsläppskraven så hårda att detnuvarande reningsverket i Henriksdal inte kunde uppfylla dessa mål. Därför byggdes det ettnytt reningsverk, Sjöstadsverket, där Stockholm Vatten kunde testa ny avanceradreningsteknik. I en av försökslinjerna utvärderas biologisk foforreduktion istället för kemisk fällning avfosfor. Fördelen med biologisk foforreduktion kontra kemisk fällning är att fosfat kanutvinnas ur fosforrika delströmmar i aktivslamprocessen eller ur rejektvattnet efterslamrötningen. Ett sätt att ta tillvara fosforn är att fälla ut den i form avmagnesiumammoniumfosfat, så kallad struvit. I avloppsvatten görs det genom att tillsättamagnesium och samtidigt höja pH. Struvit är ett salt som löser sig långsamt och fungerardärför bra som gödningsmedel för jordbruket. Syftet med detta examensarbete var att utforma och genomföra struvitfällningsförsök iförsökslinjen med biologisk fosforreduktion. Ett kontinuerligt satsvist fällningsstegkonstruerades och var i drift oavbrutet i en 27 dagars period. Anläggningens kapacitet att fällastruvit och därmed reducera fosfor utvärderades. Dessutom bestämdes fosfor- ochtungmetallhalterna i struvitfällningen och avslutningsvis genomfördes en enklare ekonomiskanalys. Resultaten visar att reduktionsgraden av fosfat ökar med magnesiumdoseringen,uppehållstiden samt groddningen i fällningstanken. Vid pH 9,1, en uppehållstid på 7 h och enMg/P-kvot på 2,5 var fosfatreduktionen 78 %, utan att utgående halter magnesium var förhöga. Höjdes pH till 9,5, uppehållstiden till 12 h och Mg/P-kvoten till 3 var fosfatreduktionen94 %, men då överdoserades magnesium. Exakta värden samt vilken av parametrarna som ärviktigast för en hög fosfatreduktion kan ej bestämmas utifrån dessa försök. 21 vikt-% av fällningen utgjordes av struvit, 13 vikt-% var ren fosfor och 28 vikt-% avfällningen kunde inte definieras med de analysmetoder som användes. Den definierade delenav fällningen innehöll förutom struvit även fukt, kristallvatten, organiskt material och övrigametaller. Den odefinierade delen bestod troligtvis av magnesiumfosfat och diverse karbonatochhydroxidföreningar. Halten tungmetaller i struvitfällningen var väldigt låg. Jämförs denmed rötat slam visar det sig att fällningen är betydligt mer koncentrerad, med avseende påfosfor, och med lägre tungmetallhalter än det rötade slammet. Kemikaliekostnaden för fullskaleförsöket blev 24 kr/m3 rejekt, vilket motsvarar 720 kr/kg P.Vid längre drift och större inköp av kemikalier kan kostnaderna fås ned till omkring 4,6 kr/m3rejekt, vilket motsvarar 160 kr/kg P. Om fällningen används i stor skala vid Henriksdalsreningsverk blir kemikaliekostnaden omkring 1 kr/m3 rejekt, eller 25 kr/kg P. Dessa kostnaderska jämföras med inköpspriset på fosfor som är cirka 10 kr/kg.