Utfordringen
Utfordringen - behov for store investeringer
Vann- og avløpssektoren (VA-sektoren) har stor betydning for samfunnet vårt og påvirker helsen vår, naturen, klimaet og kommunenes økonomi. I dag tar vi rent drikkevann og trygge løsninger for avløpsvann for gitt. Samtidig viser målinger fra NIVA at det er store problemer i Indre og Ytre Oslofjord, der det er store oksygenfattige områder, eutrofiering og tap av biologisk mangfold i fjorden. Miljødirektoratet har lansert en storstilt redningsplan. Et viktig tiltak er en kraftig reduksjon i tilførsel av nitrogen og organisk materiale fra kommunalt avløp og avrenning fra landbruk.
Dette påvirker rundt 150 renseanlegg på Østlandet. Det må innføres biologisk rensing, og bransjeorganisasjonen Norsk Vann anslår at det vil koste 35 milliarder kroner. I tillegg har Miljødirektoratet gitt statsforvalterne instruksjon om å varsle innføring av nitrogenfjerning for alle renseanlegg større enn 10 000 personenheter (pe), og som følge av det må det investeres ytterligere titalls milliarder kroner.
Investering og drift av vann- og avløpinfrastruktur betales av kommunenes innbyggere etter et selvkostprinsipp. Derfor er det viktig at kommunene investerer i effektiv, økonomisk og bærekraftig renseteknologi. Ny teknologi tar i større grad hensyn til miljø og bærekraft og kan også være billigere enn eksisterende. Det er derfor viktig at kommunene vurderer ny renseteknologi når de skal oppgradere sitt renseanlegg.
Løsningen
For å overvinne disse utfordringene, må vi revurdere hvordan vi kan designe og bygge avløpsvannbehandlingsanlegg og transformere dem til vannressursgjenvinningsanlegg (WRRF). Eksisterende renseanlegg for avløpsvann (WWTP) bør intensiveres til høyere kapasiteter og behandlingsstandarder. De uutnyttede ressursene i avløpsvannet skal gjenvinnes og utnyttes på et høyest mulig nivå.
På grunn av kommende utfordringer begynte det norske verktøyet Hias IKS å revurdere sin nåværende renseanleggsdrift tilbake i 2009. De innså raskt at deres aktivert slam-anlegg fra 1974 trengte store oppgraderinger, spesielt det biologiske rensetrinnet. En intern strategiprosess konkluderte med at en fremtidssikker behandlingsprosess bør:
-
Øk behandlingskapasiteten med 50 % ved å bruke bare 50 % av gjeldende volum
-
Fjern fosfor uten Al/Fe-baserte koagulanter
-
Etablere storskala utvinning av fosfor
Et utpekt FoU-team ledet av Dr. Torgeir Saltnes ble etablert for å speide markedet etter potensielle teknologier som kan nå målene ovenfor. Siden det ikke var noen passende prosess tilgjengelig, ender teamet opp med å finne opp en prosess som kombinerer biologien fra EBPR (Enhanced Biological Phosphorous Removal) med ultrakompakt MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) teknologi, nylig kjent som Hias Process.
Vellykket pilotering ble utført fra 2013-2015. Basert på denne pilotytelsen ble et 10 000 PE demonstrasjonsanlegg konstruert og satt i drift i 2016.
Hias®-prosessen har vist seg å være ekstremt kompakt og spenstig, og gir rom for både stormvannsbehandling og fremtidige utvidelser innenfor det opprinnelige fotavtrykket. Fosforfjerning gjøres uten å dosere koagulanter, noe som resulterer i et 4-års gjennomsnitt av avløp PO -P under 0,2 mg/l i demonstrasjonsanlegget.
En mulighetsstudie for et norsk 100 000 PE ettermonteringsprosjekt konkluderte med at Hias®-prosessen vil ha 30 % reduksjon i livssykluskostnader sammenlignet med det nest beste alternativet i studien.
Hias IKS ettermonterer for tiden hele deres 195 000 PE-anlegg til Hias®-prosessen som skal settes i drift høsten 2021.
Tilbake i 2015 bestemte Hias IKS seg for å dele Hias®-prosessen med resten av verden. Dermed er alle immaterielle rettigheter og nøkkelressurser overført til teknologiselskapet Hias®, som nå tilbyr teknologien bredt.
Hias®-prosessen gir et betydelig bidrag til å nå FNs bærekraftsmål.
4
Teknologien
Hias®-prosessen – sannsynligvis verdens mest kompakt biologisk næringsstoff fjerningsteknologi
Ved Hias Water Resource Recovery Facility vil Hias®-prosessen håndtere 3,5 ganger høyere BOD-belastning ved å bruke mindre enn 50 % av volumet, sammenlignet med en aktivert slamprosess
- Morten Finborud, administrerende direktør, Hias IKS
Den patenterte Hias® - prosessen kombinerer mikrobiologi som finnes i aktivert slamsystemer med den høye ytelsen og ultralave fotavtrykket til MBBR-biofilmsystemer. Hias-prosessen fjerner organisk materiale, fosfor via EBPR, og både nitrogen og fosfor via samtidig nitrifikasjon og denitrifikasjon P-fjerning (SND-P). Ytterligere intensivering oppnås ved at biofilmslam enkelt separeres med mekanisk filtrering, og dermed eliminerer behovet for store sedimentasjonsvolumer.
Den skjematiske oversikten over Hias®-prosessen illustrerer den slanke realiseringen av konseptet. Avløpsvann kommer inn i reaktoren i den mekanisk omrørte anaerobe delen, hvor det blandes med biofilmbærere. Deretter strømmer avløpsvann og biofilmbærere ved hjelp av tyngdekraften gjennom de anaerobe og aerobe sonene i et pluggstrømningsmønster. Ved enden av reaktoren forlater renset avløpsvann og avskutt biofilm reaktoren, mens biofilmbærerne transporteres tørre tilbake til reaktorens start. Behandlet avløpsvann og slam separeres mekanisk ved filtrering. Avhengig av behandlingskrav kan renset avløpsvann enten slippes ut til resipienten eller ledes til tertiær behandling.
Hias® _ Prosess
Vårt verdiforslag
Effektivitet
Møt de strengeste avløpskravene
Være den mest kostnadseffektive løsningen til fjerning av fosfor
Håndter overvannshendelser med biologi intakt
Produser slam med utmerket avvanningskapasitet
Kompakthet
Tilby kapasitetsøkning innenfor eksisterende fotspor
Generer ledige volum for overvann behandling
Bærekraft og Sirkularitet
Reduser kjemikalieforbruket til et minimum
Reduser CO2-avtrykket betydelig
Muliggjøre 95 % fosfor gjenoppretting
Produser et næringsrikt biosolid
Letthet fosfor utvinning fra forbrenningsaske
Klikk for å se hvor effektivt det fungerer!
Opptreden
Hias®-prosessen tilbys som en komplett avansert biologisk fjerningsløsning for næringsstoffer. MBBR-teknologien gjør den ekstremt kompakt. I tillegg gjøres slamseparering med mekanisk filtrering, noe som forsterker konseptet ytterligere. Ingen sedimentasjonsvolum er nødvendig. Prosessen er 100 % skalerbar.
I en enkelt, kontinuerlig matet reaktor og uten bruk av koagulanter eller eksterne karbonkilder, vil Hias®-prosessen oppnå
Fosforgjenvinning
Siden Hias®-prosessen fjerner fosfor uten å bruke metallbaserte koagulanter, er potensialet for fosforgjenvinning mer enn 95 %. Opptil 50 % av fosforet kan gjenvinnes som den sakte frigjørende gjødselstruvitten. Det resterende fosforet i slammet vil ha utmerket plantetilgjengelighet.