Här - Karlskrona kommun

KoholmensAvloppsreningsverk- Informationsskyltar -Jan Andersson, Ljungsjömåla Text, Bild & Form HB, 2001TEKNISKA FÖRVALTNINGEN

Koholmens avloppsreningsverkPumpstationerGullberna ochVämövikenInlopp Fingaller Sand/fettfång Bio-bassänger Mellansedimentering Flockning Slutsedimentering Sandfilter Värmepump UtloppReturslamKemslamSlamlagerRens och sand till deponiÖverskottslamFöravvattning CentrifugSlamgödselAvloppsreningsverket på Koholmen byggdes 1995/96 och togs i drift vintern 1996/97.Anläggningen är dimensionerad för en föroreningsbelastning motsvarande cirka 60.000 personer ochersätter flera äldre verk. Förutom Karlskrona betjänar reningsverket tätorterna Lyckeby, Rödeby,Spjutsbygd och Nättraby.Reningseffekten är för kväve cirka 75%, samt för organiskt material och fosfor mera än 95%.Anläggningen på Koholmen är hjärtat i Karlskronas moderniserade system för tätortens avloppshantering,byggt för 2000-talets krav på kretsloppsanpassad VA-hantering.Reningsprocessen, som i huvudsak baseras på biologiska processer, är mycket flexibel och kananpassas till såväl variationer i flöde och föroreningsmängd som till ändrade driftstrategier.Processutformningen ger goda förutsättningar för en återföring av näringsämnen i ett slutet kretsloppmellan stad och land.DimensioneringsdataF lödesbelastning:F öroreningsbelastning :Utsläppshalter :QmedelQ dim16000 m 3/ dBOD250mg/ lBOD7 < 10 mg/ l71 000 m 3/ dFosfor12 mg/ lKväve42 mg/lFosfor < 0,3 mg/ lKväve < 12 mg/ lTill Koholmens avloppsreningsverk kommer spillvatten från Karlskrona tätort samt samhällenaLyckeby, Rödeby, Nättraby och Spjutsbygd. Det motsvarar omkring 40.000 personer, jämte de flestastörre företagen i kommunen.För att erhålla ett jämnt flöde finns två utjämningsmagasin vid pumpstationerna Gullberna ochVämöviken. Från dessa pumpas avloppsvattnet till Koholmen i två ledningar. Varje ledning klarar sommest att transportera 1.500 kubikmeter avloppsvatten per timme. Men det beräknade normalflödet ärmycket mindre, totalt cirka 700 kubikmeter per timme.Vid extrema flöden, över 2.000 kubikmeter per timme, som tillfälligt kan uppstå vid t ex kraftigaregnväder, måste en del av avloppsvattnet ledas förbi det biologiska reningssteget. För detta ändamålfinns, som säkerhetsåtgärd, en tredje förbigångsledning.

Mekanisk behandling - FingallerFasta föroreningar som t ex papper, tops, bindor med mera avskiljs i två fingaller. De fungerar somsilar med en spaltbredd av två millimeter och rensas automatiskt. Renset transporteras därefter genomskruvmatning till en container för vidare transport till deponianläggningen i Bubbetorp.Det tredje fingallret används för slam från små reningsverk som inte har egen slambehandling.Fingallerna är belägna på den högsta nivån i reningsprocessen. Inloppspumparna vid Vämö ochGullberna trycker avloppsvattnet hit genom stigschakt. Vattnet kan således genom självfall sedanpassera processen även om Koholmen skulle drabbas av strömavbrott.Fasta föroreningar i avloppsvattnet ger upphov till många driftstörningar. Därför får man intespola ned tops, bindor, hår, trassel, eller andra fasta föremål som kan täppa till ledningarnaeller skada reningsprocessen. Kasta istället sådant avfall bland soporna. Ett praktiskt tips är attha en liten sopbehållare i badrummet. Illustration: Pär Samuelsson

Mekanisk behandling - Sand- och fettfångFrån fingallerna rinner avloppsvattnet till två parallella sand- och fettfång. I botten på dessa skerluftinblåsning. Fett i avloppsvattnet lyfts till ytan och tas bort med vipprännor. Sand, kaffesump ochandra små, tunga partiklar sjunker däremot till botten.Det avskiljda fettet samlas i en brunn, från vilken sedan en slambil hämtar fettet för borttransport tilldeponi.De tyngre partiklarna förs efter avvattning till samma container som den där avfallet från fingallernasamlas upp.VipprännorFettbrunnBubbetorpAvvattningSand- och fettfång, principschema. Illustration: Jan Andersson

FörbiledningEfter den mekaniska behandlingen, där allt inkommande avloppsvatten passerar, finns möjligheter attleda avloppsvatten förbi det biologiska behandlingssteget.Detta är nödvändigt vid kraftiga flöden, mera än 2.000 kubikmeter per timme. I annat fall skadas debiologiska processerna.Ett delflöde av det mekaniskt renade vattnet leds då direkt till flockningsbassängerna för kemiskbehandling och efterföljande sedimentering samt filtrering.I nödfall kan en mindre del av det mekaniskt renade vattnet också ledas till utloppsledningen.Förbiledning av avloppsvatten är dessbättre ytterst ovanligt och förekommer som genomsnitt bara vidnågot tillfälle per år.De biologiska processerna är dimensionerade för ett normalflöde av cirka 700 kubikmeter pertimme och ett maximalflöde av högst 2.000 kubikmeter per timme. Skulle flödet bli högreleds överstigande del av det mekaniskt renade vattnet direkt till kemisk fällning.

Biologisk behandling - Två biolinjerKoholmen har två separata processlinjer för den biologiska behandlingen. Avloppsvattnet kan fördelasolika mellan de två biolinjerna. Det sker med hjälp av ett roder som styr mängden vatten till biolinjerna.Möjligheter finns att helt stänga av flödet till en linje vid reparationsarbeten eller för att skydda mikroorganismernafrån skadliga ämnen, om sådana skulle upptäckas i avloppsvattnet. Aktiva mikrober kandärefter föras över mellan biolinjerna för att snabbt återställa full biologisk aktivitet.Varje biolinje har en volym av cirka 10.000 kubikmeter. Det innebär att avloppsvattnet vid normalflödehar en uppehållstid i biobassängerna på cirka ett och ett halvt dygn.Med hjälp av ett roder kan strömmen av avloppsvatten fördelas olika mellan reningsverketstvå parallella biolinjer. Illustration: Jan Andersson

Biologisk behandling av avloppsvatten - PrincipDen huvudsakliga reningen av avloppsvattnet sker i de biologiska behandlingsstegen. Reningsarbetetutförs av olika naturligt förekommande mikroorganismer, främst bakterier, som kommerin via avloppsvattnet och som sedan förökar sig i biobassängerna. De mikroorganismer somdeltar i reningsprocessen är ytterst specialiserade och har var för sig olika krav på livsmiljön. Ibiobassängerna skapas därför förhållanden som bäst gynnar de bakteriekulturer som man villha.När bakterierna bryter ned föroreningarna får dom också energi som möjliggör tillväxt. Tillsammansbildar alla mikroorganismer i biobassängerna ett slam. Tillväxten tas ur processen iform av ett s. k. överskottsslam, vilket innehåller såväl näringsämnen som vissa metaller.Reningsarbetet utförs av olika mikroorganismer. I biobassängerna skapas förhållanden somgynnar de bakteriekulturer som gör det man vill ha gjort. Illustration: Pär Samuelsson

Biologisk behandling av avloppsvatten - UtformningEn del bakterier kräver mycket syre, medan andra ska tvingas arbeta vid syrebrist. Därförskapas avseende syrehalten olika zoner i biobassängerna.Vattnet recirkuleras flera gånger mellan olika zoner i den biologiska behandlingen av avloppsvattnet.Detta görs för att vissa biologiska processer måste ske i en omvänd ordning mot vattnetsväg genom bassängerna. Tack vare recirkulationen behandlas avloppsvattnet dessutom merän en gång, vilket ger en bättre reningseffekt.För att mikroorganismerna inte ska sjunka blandas vattnet av kraftiga omrörare. I de zoner somluftas behövs däremot inga mekaniska hjälpmedel eftersom luftinblåsningen räcker till för atthålla mikroberna svävande. Omblandningen ger också en bra kontakt mellan bakterierna och deämnen som skall brytas ned.I den anaeroba zonen finns inget syre. I den anoxiska zonen finns syre bara bundet till kväveföreningennitrat (NO 3), medan det i den aeroba zonen finns i vattnet lösta syremolekyler (O 2).De två recirkuleringsströmmarna ökar flödet genom biobassängerna , vilket gör att olikabiologiska processer kan ske samtidigt. Illustration: Jan Andersson

Biologisk behandling av avloppsvatten - NedbrytningDen utan jämförelse största föroreningsmängden i avloppsvattnet utgörs av organiskt material.Merparten av detta bryts ned av mikroorganismer i de syrerika delarna av biobassängerna.Nedbrytningen av det organiska materialet i reningsverket går till på samma sätt som i naturligasystem. Principiellt är nedbrytningen identisk med den "förbränning" av organiskt material (t.ex. kolhydrater) som sker i cellerna hos både växter och djur. Summariskt kan processen beskrivasenligt följande:CH 2O + O 2CO 2+ H 2O + EnergiKolhydrat + Syre Koldioxid + Vatten + TillväxtProcessen är mycket syrekrävande och för att bakterierna på kort tid skall klara att bryta ned deorganiska föroreningar tillförs syre genom inblåsning av luft till delar av biobassängerna.Vid nedbrytning av de organiska föroreningarna tillvaratar bakterierna den kemiska energisom frigörs under processen. Därmed får de kraft att växa och föröka sig. Nedbryningen ärmycket effektiv och av det organiska materialet återstår sedan bara koldioxid, vatten och flerbakterier som bildar ett avskiljbart slam. Illustration: Pär Samuelsson

Biologisk behandling av avloppsvatten - NitrifieringI avloppsvattnet finns stora mängder kväve i form av växtnäringsämnet ammonium (NH 4). Underreningsprossen frigörs detta kväve till vanlig kvävgas (N 2), vilken normalt inte kan tjäna somkvävekälla för växterna. Men för att en sådan frigörelse ska kunna äga rum måste kvävet föreliggasom nitrat (NO 3). Det finns dock bakterier som utvinner energi genom att under syreförbrukningomvandla ammonium till nitrat. Processen, som kallas nitrifiering, löper i två steg och utförs avolika bakterier:NH 4+ 1,5 O 2NO 2+ H 20 + 2H + EnergiAmmonium + Syre Nitrit + Vatten + Väte + TillväxtNO 2+ 0,5 O 2Nitrit + SyreNO 3+ EnergiNitrat + TillväxtJämfört med andra bakterier tillväxer ”nitrifierarna” långsamt. Reningsbassängernas luftadezoner är bl. a. därför jämförelsevis stora.VäteNitratNitritAmmoniumSyreI biobassängernas syrerika zoner omvandlas ammoniumkväve till nitratkväve av speciellabakterier som härigenom får tillgång till energi.Processen löper i två steg med nitrit som mellanprodukt. Illustration: Pär Samuelsson

Biologisk behandling av avloppsvatten - DenitrifieringFör kväverening av avloppsvattnet utnyttjas bakterier som har förmågan att tillväxa ävenom vattnet saknar syre. De klarar sig genom att istället använda det syre som finns i nitratkväve(NO 3) till den (för livet) nödvändiga förbränningen av organiskt material. När så skerfrigörs kvävet och stiger som harmlös kvävgas (N 2) upp till luften.Företeelsen, denitrifikation, sker också i naturliga system och kan ses som ett alternativ förbakterierna att klara tillväxten vid brist på fritt syre. Om fritt syre tillförs upphör dockdenitrifikationen omedelbart.Kväverening genom denitrifikation kan således bara ske vid tillgång på organiskt materialoch nitrat i en miljö som saknar fritt syre. Dessa förutsättningar skapas i biobassängernasanoxiska zoner. Här sker ingen luftning och hit pumpas det nitratrika vattnet från de aerobaområdena.KvävgasSyreNitratI den syrefattiga zonen finns syre bara bundet till kväveföreningen nitrat. När bakteriernatvingas använda detta syre frigörs kvävet och stiger som ofarlig kvävgas upp till luften.Illustration: Pär Samuelsson

Biologisk behandling av avloppsvatten - FosforreduktionMed hjälp av så kallade Bio-P-bakterier kan fosfor avskiljas genom biologiska processer.Dessa mikroorgansimer har förmåga att vid tillgång på fritt syre ta upp stora mängder fosfor iform av energirik polyfosfat. Fosforupptaget sker således i biobassängernas syrerika (aeroba)zoner.När bio-P-bakterierna genom recirkulation av avloppsvattnet hamnar i de syrefria (anaeroba)zonerna kan de utnyttja den lagrade energin för upptag av lättnedbrytbart organiskt material.Därmed kommer fosfor att frigöras, men när Bio-P-bakterierna åter hamnar i den syrerikazonen kan de “förbränna” det lagrade lättnedbrytbara materialet och därmed ta upp ännu merafosfor.För att biologisk fosforrening ska kunna ske krävs alltså omväxlande syreförhållanden ochtillgång på lättnedbrytbart organiskt material.Biologisk fosforrening utförs av speciella bakterier som har förmåga att ta upp merafosfor än vad de egentligen behöver. Illustration: Pär Samuelsson

Biologisk behandling - Var rädd om bakterierna!!Mikroorganismerna i biobassängerna bryter ned drygt 95 procent av de organiska föroreningarnatill koldioxid och vatten. De klarar också att omvandla cirka 75 procent avväxtnäringsämnena ammonium och nitrat till ofarlig kvävgas. Dessutom kan de fånga uppmycket av den fosfor som finns i avloppsvattnet.För att bakterierna ska klara detta krävs emellertid en giftfri miljö!Om miljöfarligt avfall hamnar i avloppsvattnet kommer dessa värdefulla mikrober att skadas.Därför får aldrig oljor, lösningsmedel, målarfärgsrester, fotokemikalier, bekämpningsmedel,starkt sura eller starkt alkaliska vätskor tillföras avloppet. Samla istället upp sådant avfall isärskilda behållare och lämna in dessa till kommunens miljöstationer.Om oljor, lösningsmedel eller annat miljöfarligt avfall hamnar i avloppet kommer bakteriernaatt skadas allvarligt och i värsta fall att dö. Illustration: Pär Samuelsson

MellansedimenteringNär avloppsvattnet lämnar biobassängerna inne-håller det mängder av mikroorganismer som tillsammansbildar ett slam. Därför leds vattnet sakta genom sex parallella sedimenteringsbassänger så attdetta slam kan sjunka till botten. Med kedjeskrapor samlas slammet upp i slamfickor, varifrån detsedan kan pumpas bort. Det mesta av slammet, normalt 10.000 kubikmeter per dygn, transporterassom returslam tillbaka till biobassängerna så att bakterierna kan fortsätta att göra nytta där.Den del som motsvarar bakterietillväxten måste däremot tas ur processen som ett överskottslam.Exakt hur mycket slam som ska tas bort bestäms av värdena från bassängernas slamhaltsmätare.Normalt uppgår överskottet till cirka 400 kubik-meter per dygn.Avloppsvattnet leds vidare genom avdragsrännor.AvdragsrännorKedjeskrapaSlamfickaI mellansedimenteringen avskiljs mikroorganismerna genom att de som slam sjunker till botten.Med hjälp av kedjeskrapor samlas slammet i slamfickor, varifrån det mesta sedan pumpastillbaka till biobassängerna. Illustration: Jan Andersson

Flockning och slutsedimenteringVattnet från mellansedimenteringen ser rent ut, men lite föroreningar, framförallt fosfor, finns kvar i formav mycket små partiklar och molekyler. Med hjälp av fällningskemikalie (metallsalter) kan man fåsådana småpartiklar att klumpa ihop sig. Efter inblandning fäster sig kemikalien på föroreningarna,vilket får till följd att dessa binds samman till större och avskiljbara flockar. På Koholmen användsaluminiumsalter som fällningskemikalie.Tillsatsen sker i speciella flockningsbassänger. Kemikalien blandas in under kraftig omrörning. Däreftersker en mera långsam omrörning, varvid föroreningarna dras ihop till snöflingeliknande flockar.I den efterföljande slutsedimenteringen sjunker flockarna till botten som ett slam, vilket sedan pumpastillbaka till biobassängerna.För att kunna avskilja små och i vattnet lösta föroreningar används aluminiumsalter somfällningskemikalie. Denna gör att småpartiklarna samlas ihop till större och avskiljbara flockar.Illustration: Pär Samuelsson

Sandfilter och utloppsledningSom ett sista steg i reningsprocessen finns sju sandfilter. Här rinner det nästan helt rena vattnet genomen sandbädd där eventuellt kvarvarande rester från flockningen effektivt fångas upp av sanden. Därmedär vattnet färdigrenat. Vid normal drift klarar reningsprocessen att ta bort:Cirka 99 procent av organiskt material.Cirka 96 procent av mängden fosfor.Cirka 75 procent av mängden kväve.Det renade vattnet släpps ut i en fyra och en halv kilometer lång utloppsledning som mynnar ut på 20meters djup söder om Verkö. Med hjälp av bottenströmmar förs vattnet sedan ut ur Karlskronasskärgård.Utloppsledningen från Koholmens avloppsreningsverk är fyra och en halv kilometer lång.Den byggdes vid kaj och bogserades i sektioner ut till havs. Ledningen hålls på plats med hjälpav betongblock. Foto: Jan Andersson

SlambehandlingÖverskottslammet innehåller stora mängder vatten som tas bort i föravvattnare och centrifuger. Föravvattnarnafungerar som silar där en del av vattnet rinner igenom. I de hastigt roterande centrifugernaslungas vattnet ur slammet som en följd av centrifugalkrafterna. Under avvattningarna minskar volymenfrån cirka 400 till 16 kubikmeter per dygn. Det vatten som tas bort leds tillbaka till biobassängerna,medan slammet förs till ett slamlager i avvaktan på vidare transport.Koholmens reningsverk producerar årligen ungefär 6.000 kubikmeter slam som kontinuerligt kontrollerasgenom provtagning och analys. Slammet är av mycket bra kvalitet och därmed godkänt förspridning på jordbruksmark i överenskommelse mellan LRF, Naturvårdsverket och VA-branschen.Slammet från Koholmens avloppsreningsverk är ett utmärkt gödselmedel och godkänt förspridning på jordbruksmark. Därmed kan vi också sluta kretsloppet av näringsämnen mellanstad och land. Illustration: Pär Samuelsson

KemikaliehanteringFällningskemikalieFör att ta bort (fälla ut) de rester av fosfor som den biologiska behandlingen inte klarat användsaluminiumsaltlösningar. Dessa doseras i proportion till flödet genom reningsverket.Beroende på hur driftsituationen ser ut kan tre olika doseringsställen väljas.Simultanfällning sker i biobassängerna under perioder när den biologiska fosforreningen inte fungerartillräckligt bra.Beroende på val av fällningskemikalie sker fällning vid övriga tillfällen som efterfällning i flockningsstegeteller som fällning på filter vid inloppet till sandfilterna.PolymerPolymer behövs för att erhålla ett bra resultat vid avvattning av slam. Polymer består av långsträckta,oftast laddade kolvätemolekyler som gör så att slammet klumpar sig och blir mera vattenavvisande. Pådetta sätt kan torrhalten i den färdiga slamgödseln höjas, vilket underlättar hanteringen och minskartransportkostnaderna.Polymerlösning bereds av fasta eller flytande polymerer. På reningsverket finns två separata system förberedning, vilket innebär att olika polymerlösningar kan användas vid föravvattning respektive centrifugering.SimultanfällningEfterfällningFällning före filterReturslamKemslamSlamlagerÖverskottslamFöravvattning CentrifugSlamgödsPolymerPolymer

Mätning och provtagningPumpstationerGullberna ochVämövikenInlopp Fingaller Sand/fettfång Bio-bassänger Mellansedimentering Flockning Slutsedimentering Sandfilter Värmepump UtloppFlödeProvSlamhalt Syrehalt Prov ProvReturslamKemslamSlamlagerFlödeContainer för rens och sandÖverskottslamFöravvattning CentrifugSlamgödselFlöde och SlamhaltFör att rätt kunna styra och kontrollera reningsverkets alla processer krävs stora mängder insamladedata. Vid olika processteg finns därför elektroniska givare som mäter flöden, slamhalt, syrehalt medmera.Dessutom pumpas inkommande, biologiskt behandlat samt färdigrenat vatten hit till provtagningsstationenför kompletterande mätningar och provtagning.Allt vatten som passerar reningsverket provtas och analyseras av personal från kommunens ackrediteradevattenlaboratorium.Proverna från inlopp och utlopp analyseras för att man ska få reda på den totala reningseffekten.Vid analyserna av det biologiskt färdigbehandlade vattnet mäts främst resthalter av ammonium. Deresultaten speglar effekten av kvävereningen och påverkar valet av driftstrategi.Vid reningsverket utförs kontinuerligt olika mätningar och provtagningar för att alltid kunnastyra processerna till bästa vattenrening. Illustration: Pär Samuelsson

Kontrollrum - DatorstödKoholmens dator styr reningsverkets samtliga maskiner med hjälp av insignaler från registrer-andeinstrument. Flertalet processförändringar kan göras direkt via datorn, som även svarar för övervakningav samtliga processteg, dygnet runt.Skulle datorn notera onormala värden från något instrument skickar den ut en larmsignal. Utanförordinarie arbetstid går sådana larm till beredskapspersonalen.Alla mätvärden lagras i datorn under minst sex månader. Därefter överförs all data till band.Den lagrade informationen sammanfattas i dygns-, månads- och årsrapporter som automatiskt skrivsut.De samlade mätvärdena kan även användas som underlag till trendkurvor för samtliga händelser iprocesskedjan för en valfri tidsperiod.Datorn styr, övervakar och registrerar ständigt reningsprocesserna. Om något onormalt inträffarskickar den ut ett larm till personalen. Illustration: Pär Samuelsson