Dewatering of activated sludge using geotextile tubes at small wastewater treatment plants – a case study

Abstract

Vid rening av avloppsvatten fås, förutom renare vatten, även slam som biprodukt under reningsprocessen. Slammet har en torrsubstanshalt i storleksordningen 1 % och det första steget vid hanteringen är att avvattna det. Slamavvattningen görs för att minska innehållet av vatten innan det behandlas vidare, till exempel förbränns eller läggs på deponi. Det har då en mindre volym och kräver mindre energi. Vid många mindre reningsverk saknas det utrustning för att utföra slamavvattning och slammet transporteras då till ett större reningsverk för avvattning. Detta innebär transport av stora mängder vatten vilket medför onödiga kostnader och negativ miljöpåverkan som följd. Intern slamavvattning vid mindre reningsverk med traditionella avvattningsmetoder hindras främst av ekonomiska skäl. Syftet med detta projekt har varit att ta reda på om geotextiltuber kan användas för att avvattna slammet vid ett mindre reningsverk istället för att det transporteras till det kommunala reningsverket. Metoden innebär kort att en tub gjord av geotextil används för att filtrera slammet. Under projektet har avvattningstester på slam från Lövsta avloppsreningsverk gjorts för att ta reda på vilken typ av polymer som krävs och vilken dosering som är optimal. Polymeren behövs för att slammet ska flocka sig, så att enbart vattnet passerar genom tuben. Metodens kapacitet har bestämts baserat på hur hög torrsubstanshalt som kan uppnås och rejektvattnet har analyserats för att undersöka om det klarar utsläppskraven som finns. Efter analyser har ett fullskaligt försök påbörjats. Slutligen har en kostnadsanalys gjorts för att avgöra om metoden är ekonomiskt hållbar. Bäst avvattning uppnåddes vid flockning med en katjonisk polyakrylamid med låg laddning och en torrsubstanshalt på 25,5 % uppnåddes, vilket liknar resultat från närliggande kommunala reningsverk. Vid analys av rejektvattnet erhölls lägre halter av BOD 7 och tot-P än de utsläppskrav som finns och metoden har beräknats kostnadsmässigt fördelaktig jämfört med att transportera bort slammet oavvattnat. Resultaten från projektet tyder på att slamavvattning med hjälp av geotextiltuber är en utförbar metod för ett mindre reningsverk. En viktig aspekt som skulle behöva utredas innan metoden går att rekommendera är om denna metod är miljömässigt hållbar.Except for clean water, the treatment of wastewater gives rise to a by-product: sludge. The dry matter content of the sludge is around 1% and the first step in handling the sludge is dewatering. By lowering the water content in the sludge, the volume of sludge for further processing is lower and thus less energy-consuming. Many small wastewater treatment plants lack the ability to dewater their sludge. Transporting the sludge to bigger treatment plants for dewatering causes lots of unnecessary transportation of water that cost money and affect the climate in a negative way. Lack of dewatering equipment at small treatment plants is often due to economic reasons. The aim of the project has been to investigate if dewatering of the sludge from the wastewater treatment plant in Lövsta is possible to do by using geotextile tubes. During the project, dewatering tests have been performed to determine the optimal chemical and dosage to flocculate the particles in the sludge. The dewatering capacity was determined by how high dry matter content is was possible to achieve. Analysis of the effluent water was made to see if it meets the requirements needed to release it to the recipient. Finally, a brief economic analysis of the dewatering system has been made. The expected polymer, a cationic polyacrylamide with linear structure and low charge, was the best one for flocculation of the activated sludge from Lövsta. A dry matter content of 25.5% was achieved, a result that is close to the dry matter content the municipal wastewater treatment plant nearby achieves. The levels of phosphorus and BOD 7 in the effluent water meets the requirements and the economic analysis indicates that the method is preferred before transporting it for dewatering elsewhere. An important aspect to consider before recommending this method to other small wastewater treatment plants is if the method is environmentally sustainable