Anaerob behandling av vannverksslam med dampeksplosjon som forbehandling

Abstract

Vannverksslam er et restprodukt fra rensing av drikkevann med et vesentlig innhold av organisk materiale. Slam av denne typen går ofte til deponering og jordforbedring, eller det sendes til kommunalt avløpsrenseanlegg. For å kunne utnytte slammet i større grad, er det undersøkt om det egner seg som energikilde ved å produsere biogass gjennom anaerob nedbrytning. For å øke biogassproduksjonen, er det benyttet dampeksplosjon som forbehandling ved 4 og 8 barg med oppholdstid 5 - 20 minutter. Det er gjennomført biokjemisk metanpotensial-tester (BMP) med vannverksslam fra Oset og Hurdalssjøen vannbehandlingsanlegg. Testene viser at slam uten forbehandling har en inhiberende effekt på henholdsvis 28 % (Oset) og 34 % (Hurdalssjøen) på metanproduksjonen sammenlignet med kontrollprøvene uten tilsatt substrat. Det dampeksploderte slammet har en ytterligere inhiberende effekt på om lag 12-16 % og 12-17 % for henholdsvis Oset og Hurdalssjøen. Graden av dampeksplosjon virker å ha liten til ingen sammenheng med graden av inhibering.

Residues from the raw water are removed at the water treatment plants and collected, together with products from treatment processes, as sludge. The sludge contains a substantial amount of organic matter and has previously been landfilled, disposed to sanitary sewer, or used as soil improvement. To make better use of the organic matter in the sludge it has been investigated whether it is suitable as an energy source through anaerobic degradation and biogas production. To further improve the biogas yield, steam explosion at 4 and 8 barg with a retention time of 5 to 20 minutes, is used as pretreatment of the sludge. Biochemical methane potential tests are conducted with sludge from Oset and Hurdalssjøen drinking water treatment plants. Both plants are located in Norway. The testes shows that sludge without any pretreatment, has an inhibitory effect of 28 % (Oset) and 34 % (Hurdalssjøen) on the methane yield compared to the control samples containing only inoculum. The steam exploded sludge from Oset and Hurdalssjøen shows an additional inhibition of 12-16 % and 12-17 % respectively. The severity of steam explosion shows little to no connection to the degree of inhibition.