Kväveåtervinning genom stripping och kristallisation

Denna rapport sammanställer erfarenheter och resultat från pilotskaleförsök med stripping och kristallisation för kväveåtervinning från avloppsvatten. Projektet har varit ett samarbete mellan EkoBalans och IVL Svenska Miljöinstitutet, där EkoBalans anläggning eco:N testats under sommaren 2020 på IVLs test- och demonstrationsanläggning Hammarby Sjöstadsverk. Försöken har visat att det i anläggningen är möjligt att behandla ett rejektvatten från avvattning av rötat slam med ammoniumhalt från 500 till 2000 mg NH4-N/L med en ammoniumreduktion överstigande 95 % över själva strippern. Pilotförsöken har också visat att kristalliserad ammoniumsulfat kunde utvinnas, även om begränsningar i tillgänglighet till försöksanläggningen och substrat som gjorde att kontinuerlig drift inte var möjlig. Inom projektet har även många praktiska erfarenheter genererats vilket bidragit till fortsatt utveckling av anläggningen

Long term trials with membrane bioreactor for enhanced wastewater treatment

Inom projektet Stockholms framtida avloppsrening (SFA) byggs Henriksdals avloppsreningsverk (ARV) om och ut för att klara en fördubblad kapacitet och ökade reningskrav. Det nya reningsverket är designat för en kapacitet på 1,6 miljoner personekvivalenter (pe), vilket motsvarar ungefär dubbelt så mycket som nu. Det nya reningsverket är också designat för att klara låga utsläppskrav med avseende på fosfor, kväve och BOD7 (5 mg BOD7/L, 6 mg N-tot/L och 0,2 mg P-tot/L). Uppgraderingen av Henriksdals ARV inkluderar ombyggnation av befintliga konventionella aktivslambassänger (CAS) till en membranbioreaktorprocess (MBR) med 1,6 miljoner m2 membranyta. Utöver detta byggs även en ny förbehandling, ny försedimentering och ett nytt behandlingssteg för primär- och överskottslam och det producerade slammet kommer att rötas under termofila förhållanden istället för som idag under mesofila förhållanden. MBR är en relativt väl beprövad teknik inom både industriell och kommunal avloppsrening men införandet i Henriksdal innebär en rad utmaningar för vilka tekniska och driftsmässiga lösningar utvecklas och testas i ett pilotprojekt på forskningsanläggningen Hammarby Sjöstadsverk, i ett projekt gemensamt finansierat av IVL Svenska Miljöinstitutet och Stockholm Vatten och Avfall. I den här delrapporten redovisas resultat från år 2017 (projektår 4) av pilotförsöksprojektet. För att bekräfta nya Henriksdals ARVs processdesign, och att denna ska kunna uppnå framtida utsläppskrav på totalfosfor (P-tot Under året har försök med optimering av resursförbrukning i membrantankarna genomförts, såsom försök med minskad luftmängd och minskad förbrukning av membranrengöringskemikalier (både minskad mängd i samband med rengöring samt längre tidsintervall mellan rengöringstillfällen). Dessa försök var inte avslutade vid slutet av året men de indikerar att det finns en stor potential att minska både energi- och kemikalieförbrukningen i membrantankarna, utan att kapaciteten hos membranen försämras. Kopplat mot försöken med optimering av resursförbrukning i membrantankarna, byttes syra för membranrengöring i en av membrantankarna (MT1) ut i början av året. MT1 rengjordes efter bytet med oxalsyra istället för som tidigare med citronsyra. MT2 rengjordes fortsatt med citronsyra. Resultaten visade att rengöringseffekten från oxalsyra var minst lika god som den med citronsyra, och eftersom oxalsyra är betydligt billigare i inköp jämfört med citronsyra finns en stor ekonomisk besparingspotential i att byta ut denna kemikalie. I samband med membranrengöring med citronsyra har det noterats temporära höga fosfatkoncentrationer i utgående vatten, men detta noterades inte i samband med membranrengöring med oxalsyra. Under hösten 2017 kompletterades vattenbehandlingslinjen med en slambehandlingslinje i pilotskala (förtjockning, rötning och avvattning). I slutet av året var denna behandlingslinje fortfarande i uppstartsfas och en mer detaljerad uppföljning kommer att genomföras under 2018. En två år lång studie finansierad av Svenskt Vatten Utveckling (SVU) för kartläggning av oönskade mikroföreningar i MBR-processen startade också upp i slutet av 2017. Parametrar som kommer att kartläggas är exempelvis läkemedel, mikroskräp och PFAS. En första provtagningskampanj (av totalt fyra planerade) genomfördes hösten 2017 och resultatet från denna presenteras i denna rapport. Resultatet visade att flertalet substanser reduceras i processen men för vissa substanser var utgående halter högre än inkommande, vilket kan indikera att dessa kan återskapas i processen. Större slutsatser kommer att kunna dras när resultatet från samtliga genomförda provtagningskampanjer finns tillgängligt (2019).Within the project Stockholm’s Framtida Avloppsrening (SFA, Stockholm’s future wastewater treatment), Henriksdal wastewater treatment plant (WWTP) in Stockholm, Sweden, is being extended and rebuilt for increased capacity and enhanced treatment efficiency. The new process configuration at the Henriksdal WWTP has been designed for a capacity of 1.6 million population equivalents (PE) which is about twice as much as today. The design maximum flow of the biological treatment is 10 m3/s which is equivalent to 850 MLD. In addition, the treatment process has been designed to reach low nutrient concentrations in the effluent (5 mg BOD7/L, 6 mg TN/L and 0.2 mg TP/L). The extension of the plant will include new primary treatment, new primary settlers and a new treatment step for thickening of primary and waste activated sludge. The reconstruction will include retrofitting of the existing conventional activated sludge (CAS) tanks with a new membrane bioreactor (MBR) process containing 1.6 million m2 of membrane area. Digestion of thick sludge will be done at thermophilic conditions instead of mesophilic digestion of thin sludge. To increase the knowledge on membrane technology for wastewater treatment in Nordic conditions, Stockholm Vatten och Avfall (SVOA) decided in 2013 to conduct long-term pilot scale studies at the R&D facility Hammarby Sjöstadsverk, located on the premises of the Henriksdal WWTP. In 2017 it was decided to supplement the MBR pilot with a sludge treatment line in order to study the future digestion process. The pilot scale studies are carried out in cooperation with IVL Swedish Environmental Research Institute. This report presents the results from year 2017 (project year 4) of the pilot scale studies. During 2017, a large focus was put on optimising the phosphorus removal, to verify the process design of the future Henriksdal WWTP in order to comply with the future effluent requirement of TP Optimisation of resource consumption related to the membrane operation has also been in the spotlight during 2017. Trials to reduce the amount of scouring air used in the membrane tanks and the amount of chemicals used for membrane cleaning have been performed as well as a trial to increase the time period between recovery cleaning events. Even though these trials were not finished by the end of 2017, and will continue in 2018, indications show that there are large potential savings in both chemical and energy use when operating the membrane tanks, without risking any decrease in membrane capacity. In order to study any possible differences in cleaning effect and membrane performance, the acid used for cleaning one of the membrane tanks (MT1), was changed, in early 2017, from citric to oxalic acid, whereas the other membrane tank (MT2) was continuously cleaned with citric acid. The results showed that the effect of cleaning with oxalic acid was at least as good as when cleaning with citric acid. Since oxalic acid is cheaper than citric acid, there is a large economic saving potential in switching to oxalic acid. Also, high phosphorus concentration peaks detected in the effluent in connection to citric acid cleaning events, was not detected in connection to oxalic acid cleaning events. The installation of the sludge treatment line (including sludge thickening, anaerobic digestion and sludge dewatering) continued throughout the year and in September the process was started up through seeding of sludge from the Henriksdal WWTP to the anaerobic digester. By the end of 2017, the process was still in a start-up phase and a more detailed follow-up will be carried out in 2018. A two-year long study on mapping of micro pollutants through the treatment process, such as pharmaceutical residues, micro plastics, bacteria, PFAS and chloro-organic halogens was started during autumn 2017 and the results of the first sampling campaign (out of a total of four planned campaigns, study is ending in 2019) is presented in this report. It shows that several substances are reduced in the process, but some have higher concentrations in the effluent compared to the influent, which might indicate that some substances are re-formed in the process. Further conclusions will be drawn once results from the following sampling campaigns are retrieved (in 2019).Den här rapporten finns endast på engelska. Svensk sammanfattning finns i rapporten

EN KÄLLA TILL SEXUELL FRIGÖRELSE ELLER TILL BROTTSBEJAKANDE ATTITYDER? : En undersökning om pornografikonsumtion och dess samband med attityder till sexuellt våld

Pornografi konsumeras dagligen av många, samtidigt ses det som en riskfaktor för milda attityder till sexuellt våld. Pornografins skadliga konsekvenser är omdiskuterat och det föreligger brister gällande kunskapen om dess samband med sexuella attityder. Den aktuella studien syftade till att undersöka attityder gällande sexuellt våld mot kvinnor relaterat till pornografikonsumtion och kön. En tvärsnittsdesign användes och datainsamling genomfördes via en webbenkät där totalt 449 respondenter deltog (130 män; 319 kvinnor). Resultatet påvisade ett signifikant positivt samband mellan attityder till sexuellt våld och pornografikonsumtion bland män men inte bland kvinnor. En signifikant skillnad i attityder påvisades mellan de med hög respektive låg pornografikonsumtion bland kvinnor men inte bland män. Män hade mildare attityder till sexuellt våld och högre pornografikonsumtion än kvinnor. Slutligen hade de som ofta konsumerade pornografi med våldsinslag mildare attityder än de som sällan gjorde det. För att motverka pornografins skadliga konsekvenser är ett förslag att reglera produktion och konsumtion av pornografi, samt satsa på normkritisk sexualundervisning i skolan.Pornography is daily consumed by many, at the same time it is regarded as a risk factor for more positive attitudes towards sexual violence. The harmful consequences of pornography is controversial and there is a lack of knowledge regarding its relationship with sexual attitudes. The purpose of the present study was to examine attitudes toward sexual violence against women related to pornography consumption and gender. A cross-sectional study design was used and the data were collected through an online survey with a total of 449 respondents (130 men; 319 women). The results showed a significant positive relationship between attitudes toward sexual violence and pornography in men but not in women. A difference between those who had a high respectively low pornography consumption were found in women but not men. Men had more positive attitudes toward sexual violence and also reported a higher consumption compared to women. Finally, individuals who often consumed violent pornography had milder attitudes than those who rarely did so. To counteract the harmful consequences of pornography, a suggestion is to regulate the production and consumption of pornography as well as investing in norm-critical sexual education in school

Pilotförsök med membranbioreaktor för avloppsvattenrening

Inom projektet Stockholms framtida avloppsrening (SFA) byggs Henriksdals reningsverk om och ut för att klara en fördubblad kapacitet och ökade reningskrav. I detta ingår att installera världens största membranbioreaktor (MBR). MBR är en relativt väl beprövad teknik inom både industriell och kommunal avloppsrening men införandet i Henriksdal innebär en rad utmaningar för vilka tekniska och driftsmässiga lösningar utvecklas och testas i ett pilotprojekt på forskningsanläggningen Hammarby Sjöstadsverk. I den här delrapporten redovisas projektår 3 av det fleråriga pilotförsöksprojektet med membranbiorening av kommunalt avloppsvatten som genomförs gemensamt av Stockholm Vatten och Avfall och IVL Svenska Miljöinstitutet AB. Pilotförsöken genomförs på forskningsanläggningen Hammarby Sjöstadsverk. Syftet med pilotförsöken är att få information om och erfarenhet av att införa membranteknik och den processlösning för den biologiska reningen som är tänkt för Henriksdals reningsverk inom projektet Stockholms framtida avloppsrening. Processen kombinerar en aktivslamprocess med membranfiltrering för att uppnå en högre reningsgrad och driftsäkerhet. Inför försöksår 3 byggdes pilotanläggningen om, och membranen byttes ut från flat sheet till hollow fibre. Ett stort fokus under början av försöksår 3 (april-juli) har därför legat på uppstart av den nya pilotanläggningen. Under senare delen av försöksår 3 (augusti-december) har ett större fokus legat på bland annat förbehandling, fosforrening och membranrengöring. Slutsatserna för försöksår 3 hittar du i rapporten.Inom projektet Stockholms framtida avloppsrening (SFA) byggs Henriksdals reningsverk om och ut för att klara en fördubblad kapacitet och ökade reningskrav. I detta ingår att installera världens största membranbioreaktor (MBR). MBR är en relativt väl beprövad teknik inom både industriell och kommunal avloppsrening men införandet i Henriksdal innebär en rad utmaningar för vilka tekniska och driftsmässiga lösningar utvecklas och testas i ett pilotprojekt på forskningsanläggningen Hammarby Sjöstadsverk. I den här delrapporten redovisas projektår 3 av det fleråriga pilotförsöksprojektet med membranbiorening av kommunalt avloppsvatten som genomförs gemensamt av Stockholm Vatten och Avfall och IVL Svenska Miljöinstitutet AB. Pilotförsöken genomförs på forskningsanläggningen Hammarby Sjöstadsverk. Syftet med pilotförsöken är att få information om och erfarenhet av att införa membranteknik och den processlösning för den biologiska reningen som är tänkt för Henriksdals reningsverk inom projektet Stockholms framtida avloppsrening. Processen kombinerar en aktivslamprocess med membranfiltrering för att uppnå en högre reningsgrad och driftsäkerhet. Inför försöksår 3 byggdes pilotanläggningen om, och membranen byttes ut från flat sheet till hollow fibre. Ett stort fokus under början av försöksår 3 (april-juli) har därför legat på uppstart av den nya pilotanläggningen. Under senare delen av försöksår 3 (augusti-december) har ett större fokus legat på bland annat förbehandling, fosforrening och membranrengöring. Slutsatserna för försöksår 3 hittar du i rapporten.I den här delrapporten redovisas projektår 3 av det fleråriga pilotförsöksprojekt med membranbiorening av kommunalt avloppsvatten, som genomförs gemensamt av Stockholm Vatten och Avfall och IVL

Kompetens-, utbildnings- och forskningsbehov för framtida god design inom processindustrin

Denna rapport är ett delresultat från Workshops som genomförts i projektet INPROASIT. Den andra delen behandlar konkreta goda råd för design i processindustrin. Vi identifierade översiktligt nuläget och faktorer som på sikt är viktiga för erhålla en god design i processindustrin. Områden vi tittade på och presenterar är: - Utbildning inom området integrerad processdesign i processindustrin. - Kompetensbehov nu och i framtiden samt - Önskvärda utbildningsinsatser för framtida kompetensbehov. - Ett axplock av nuvarande forskning inom området. - Önskvärda forskningssatsningar inom detta breda område som spänner över olika discipliner. This report is only available in Swedish. English summary is available in the report.Detta dokument om goda råd är resultatet av arbetet som utförs i projektet Inproasit som genomförts inom det Strategiska innovationsprogrammet Process-industriell IT och Automation. I den här skriften samlar vi gruppens sammanfattning av Kompetens-, utbildnings- och forskningsbehov för framtida god design inom processindustrin

Goda råd för integrerad design inom processindustri

Detta dokument om goda råd är resultatet av arbetet som utförs i projektet INPROASIT som genomförts inom det Strategiska innovationsprogrammet Process-industriell IT och Automation (PiiA), en gemensam satsning av Vinnova, Formas och Energimyndigheten. Projektet tillkom i diskussionerna mellan PiiA och arbetsgruppen som tog fram den strategiska innovationsagendan PI-Nordic. Svensk industri måste kunna ställa om produktionen snabbare i framtiden, kunna köra korta serier och många olika produkter. Detta innebär krav på kortare och effektivare utvecklingscykler. I den här skriften samlar vi gruppens råd för effektivare processutvecklingsprocedurer. ”Integrerad design inom processindustrin” är ett heltäckande begrepp för produktionsprocesser, vari det ingår: • Själva processen med sin fysik och kemi • Utrustning • Instrumentering • Övervakning och styrning med PLC och SCADA • Överordnad och samordnande avancerad processtyrning, APC • Produktionsplanering och produktionslogistik. För att få en bredare bakgrund till den europiska och svenska processindustrins utmaningar, se exempelvis: ”SusChem Strategic Innovation and Research Agenda”, ”SPIRE Roadmap”, ”European Roadmap for process automation", ”Nationell Kraftsamling för Processindustriell Automation” samt ”PI-Nordic – A strategic research and innovation agenda for process intensification and innovation in process industries”. Arbetet har startat med en litteraturstudie och sedan har diskussioner förts i workshopar där representanter från industrin, universitet och forskningsinstitut har medverkat. Huvudarbetet från detta projekt ligger på denna rapport Goda råd för integrerad design inom processindustri. Men vi har även gjort den mindre rapporten Kompetens-, utbildnings- och forskningsbehov för framtida god design inom processindustrin. Vi har valt att lägga dessa två delar i separata publikationer eftersom syftena är olika och även målgrupperna delvis. This report is only available in Swedish. English summary is available in the report.I denna skrift fokuseras på goda råd för integrerad design inom processindustri, för att svensk industri måste kunna ställa om produktionen snabbare i framtiden. Målgrupp för rapporten är ingenjörer, tekniker och chefer som arbetar med process-, reglerteknik, automation och process-IT som ett direkt stöd i eget arbete och som stöd för att utveckla verksamheten i sin eller den organisation man arbetar för

Long term trials with membrane bioreactor for enhanced wastewater treatment coupled with compact sludge treatment - pilot Henriksdal 2040, results from 2018

This report presents work performed during 2018, within the long-term pilot trials of municipal wastewater treatment with MBR, including sludge treatment. The trials are performed at the R&D facility Hammarby Sjöstadsverk in Stockholm.Den här rapporten finns endast på engelska. Svensk sammanfattning finns i rapporten

Instrumentera rätt på avloppsreningsverk

Instrumenten på avloppsreningsverken blir allt fler och är viktiga för både övervakning och processtyrning. Ökat inslag av processtyrning och automation innebär att tillförligheten hos instrumenten måste vara hög. Det blir särskilt viktigt med pålitliga instrument när utsläppsvillkoren skärps och marginalerna krymper. Hittills har det saknats råd på svenska när det gäller avloppsreningsverkens instrumentering. Denna rapport sammanställer praktiska erfa¬renheter och kunskap kring instrumentering, och ska bidra till att renings¬verken i Sverige får tillräckligt god mätdatakvalitet från sina instrument för att de på ett resurseffektivt sätt ska kunna nå sina utsläppskrav. Arbetet har genomförts av forskare på IVL Svenska Miljöinstitutet tillsammans med representanter från elva VA-organisationer. Inom projektet har även fem instrumentleverantörer deltagit. I rapporten samlas matnyttig information och rekommendationer om vad som bör ingå i ett systematiskt instrumenteringsarbete. Rapporten försöker besvara frågorna: ”Varför ska man mäta?”, ”Vad och var ska man mäta?” och ”Hur ska man mäta?”. De områden som täcks in är val av instrument, installation och placering, upphandling, organisato¬riska faktorer, underhåll samt givarkontroll och mätvärdesnoggrannhet. Instrumentfrågan är komplex och bör behandlas som sådan. Därför behöver den lösas av en grupp med blandad kompetens. Några nyckelfaktorer för att instrumenteringen ska fungera bra är engagerad och utbildad personal samt tydlig ansvarsuppdelning.Instrumenten på avloppsreningsverken blir allt fler och är viktiga för både övervakning och processtyrning. Rapporten sammanställer praktiska erfarenheter och kunskap kring instrumentering, och ska bidra till att reningsverken i Sverige får tillräckligt god mätdatakvalitet från sina instrument för att de på ett resurseffektivt sätt ska kunna nå sina utsläppskrav. Rapporten innehåller handfasta råd och rekommendationer

Resultat från FoU-samarbete Syvab-IVL

Dagens reningsverk står inför flera utmaningar såsom skärpta reningskrav, ett förändrat klimat, krav på ökad resurseffektivitet och minskad miljöpåverkan från verksamheten. I en strävan att nå mer hållbara lösningar för avloppsvattenrening och slamhantering har IVL Svenska Miljöinstitutet och Syvab påbörjat ett långsiktigt forskningssamarbete. Under 2017 har olika aktiviteter inom områdena klimat- och miljöpåverkan, slamhantering och processoptimering genomförts. Några av de aktiviteter som redovisas i denna rapport kommer att fortsätta och nya aktiviteter för 2018 innefattar bland annat direkta mätningar av växthusgasemissioner, vidare arbete med en effektiv slamhantering, utvärdering av alternativ kolkälla samt utvärdering av pilottester med MBR.Today's wastewater treatment plants (WWTPs) are facing several challenges such as stringent treatment requirements, climate change, demands for increased resource efficiency, and reduced environmental impacts from operations. In an effort to achieve more sustainable solutions for wastewater treatment and sludge handling, IVL Swedish Environmental Research Institute and Syvab started on a long-term research collaboration. During 2017, various activities related to climate and environment impacts, sludge handling and process optimization were carried out. Some of the activities described in this report will continue and new activities for 2018 include e.g. the measurement of direct emissions of greenhouse gases, further work on an efficient sludge management, evaluation of alternative carbon sources, and evaluation of MBR pilot tests.De redovisade aktiviteterna i denna rapport är del av FoU-samarbetet mellan Syvab och IVL Svenska Miljöinstitutet som syftar till att bidra till en VA-verksamhet som tillgodoser samhällets krav på en resurseffektiv hantering av avloppsvatten och slam. Några av de aktiviteter som redovisas i denna rapport innefattar produktion av funktionella kolkällor som framtidens produkt, framtidens slamhantering, lustgasmätning och utvärdering av implementering av termisk hydrolys

LCA analysis of different WWTP processes

Wastewater treatment plants have the main objective to treat the incoming wastewater to meet specified discharge criteria. Different process configurations requiring different amount of resources such as energy and chemicals. The selection of process configuration can also impact the amount of energy produced from digestion of the sludge to biogas. In this study we compare the environmental impact of treating wastewater to two different levels of effluent quality (total phosphorus concentration, 1 mg P/L and 0.3 mg P/L) in three different process configurations using dynamic process modelling and life cycle assessment (LCA). The different processes studied were Pre-precipitation, Simultaneous precipitation and Biological phosphorous removal. Automatic process control in the models was used to achieve similar treatment results for the different processes. Operational data in the form of direct emissions to water and air, energy consumption, chemical consumption, production of sludge and biogas were generated by dynamic process simulations. The operational data were used in the LCA to calculate the environmental impact in five different categories, where global warming potential (GWP) also known as carbon footprint, was one. The results show that pre-precipitation gives the lowest GWP per m3 of treated water for both effluent standards. Bio-P gives the highest GWP.Den här rapporten finns endast på engelska. Svensk sammanfattning finns i rapporten