Optimalisering av fellingsprosessen ved Solumstrand renseanlegg : muligheter og utfordringer

Abstract

De fleste nordmenn er tilknyttet et kjemisk eller kjemisk-biologisk avløpsrenseanlegg, og de fleste fellingsprosessene bruker mengdeproporsjonal dosering av koagulanter. Dette har imidlertid medført unødvendig kjemikaliebruk og forverring av plantetilgjengelighet i slam, og i nyere tid har målsetninger vært å heller dosere kjemikalier kontrollert enn å ha best mulig renseeffekt. Solumstrand renseanlegg (SRA) i Drammen kommune har en avansert kjemisk-biologisk renseprosess, og har over lengre tid brukt flerparameterbasert dosering i den kjemiske rensingen, noe som har resultert i økonomiske besparelser. Likevel forskes det på innovativ teknologi for stadig forbedring. I denne oppgaven ble tre tiltak vurdert for optimalisering av fellingsprosessen ved SRA: Tilbake-loop ved hjelp av utløpskvalitet og bruk av virtuelle sensorer gjennom et eksperimentelt forsøk, samt teoretisk vurdering av flerparameterbasert polymerdosering. Data som ble brukt i metoden ble hentet fra laboratoriemålinger og driftsdata fra SRA sine sanntidsmålere. Forsøket ble spesielt påvirket av tilbakespylingen i sedimentasjonsbassenget som gjorde sanntids-målinger av fosfat i utløpet vanskelig. De virtuelle sensorene basert på ulik data ga også utilstrekkelige resultater grunnet lave R2-verdier. Både teori, tidligere forskningsarbeid og resultater fra forsøkene indikerer at tiltakene har potensiale, men også flere utfordringer. Felles for tiltakene er blant annet behovet for omfattende fullskala og labskala forsøk for å kunne forstå effektene bedre.

Most Norwegians are affiliated to a chemical or chemical-biological wastewater treatment plant, and most of the precipitation processes use flow-proportional coagulant dosing. This has resulted in needless usage of chemicals and worse plant availability in sludge, and recent objectives have been subject to controlled dosing rather than best treatment efficiencies. Solumstrand wastewater treatment plant (SRA) in Drammen municipality has an advanced chemical-biological treatment process, and applied multiparameter-based dosing in the chemical treatment step, which has resulted in economic savings. Regardless, researchers are still focusing on innovative technology for further improvement. This thesis assessed three actions for optimization of the precipitation process at SRA: Feedback control based on outlet quality and usage of virtual sensors through an experimental research, and a theoretical assessment of multiparameter-based polymer dosing. The data in the research was obtained from laboratory work and SRA’s online sensors. The research was contaminated by the backflushing in the sedimentation tank, which had a negative impact on the online phosphates measurements in the outlet. The virtual sensors based on different data were also insufficient due to bad R2 values. Both literature, previous research and results from this thesis indicate potential, but also several challenges. The need for comprehensive full scale as well as laboratory research is necessary in order to understand the effects of the actions better.