Bruk av Anammox for nitrogenfjerning på renseanlegg med fokus på hovedstrøm

Abstract

Masteroppgaven er en del av et tverrfaglig masterprosjekt ved Norges miljø og biovitenskapelige universitet (NMBU), hvor masterstudenter fra ulike fakulteter har sett på tverrfaglige sammenhenger og årsaker til hvorfor tilstanden i Oslofjorden er kritisk. Motivasjonen bak oppgaven er å lære mer om bærekraftig nitrogenfjerning, med et fokus på renseprosessen Anammox. Den biologiske renseprosessen Anammox er en relativt ny rensemetode som det forskes på over hele verden. Det er forventet en oppdatering av dagens avløpsdirektiv fra 2007, med strengere rensekrav for nitrogenfjerning og energi- nøytralitet. Ved å benytte Anammox er det forventet lavere oksygenforbruk, reduserte driftskostnader og ikke et behov for en ekstern karbonkilde.

I masteroppgaven har det blitt gjennomført et pilotforsøk med bruk av biomasse fra DeAmmon fra Bekkelaget renseanlegg. Pilotforsøket som har blitt gjennomført tyder på at nitrogen har blitt fjernet i prosessen, men på grunn av begrensende faktorer i forsøksoppsettet, vil ikke resultatene gi nok grunnlag for å si om prosessen er egnet på hovedstrømmen. Et annet interessant funn fra resultatene er at det kan se ut som om nitrat har blitt fjernet, uten at det har blitt tilsatt en karbonkilde. Ved design av Anammox på hovedstrømmen, kan det være fordelaktig med tilhørende Anammox-prosess på rejektvannet eller se på et kombinasjonssystem for rejektvannet og hovedstrømmen. Det forutsettes god forbehandling før Anammox.

Det bør gjennomføres mer forskning for å si noe om hvor vidt renseprosessen Anammox kan være en egnet løsning alene på hovedstrømmen, blant annet med fokus på drift ved lave temperaturer. Litteraturen, pilotforsøket og designet som er foreslått legger til grunn for at hvis det er mulig å få til, vil det være et effektivt og bærekraftig bidrag for å fjerne nitrogen fra renseanleggene til Oslofjorden. Å implementere Anammox-prosessen på rejektvannet kan være et positivt bidrag for den totale renseeffekten for nitrogen på et renseanlegg, men det bør forskes mer på hvordan man kan gjøre det på hovedstrømmen.

The master’s thesis is part of an interdisciplinary master’s project at the Norwegian University of Life Sciences (NMBU), where master students from different faculties have looked at interdisciplinary connections and reasons why the condition of the Oslofjord is critical. The motivation behind the master‘s thesis is to learn more about sustainable nitrogen removal, with a focus on the Anammox treatment process. The biological wastewater treatment process, the Anammox process, is a relatively new treatment method that is being researched worldwide. An upgrade of the current wastewater directorate from 2007 is expected, with stricter requirements related to, among other things, nitrogen treatment efficiency and energy neutrality. By using Anammox, lower oxygen consumption, reduced operating costs and no need for an external carbon source are expected results.

In the master’s thesis, a pilot experiment has been carried out using biomass from DeAmmon at the Bekkelaget treatment plant in Norway. Based on the pilot trial results, the feasibility of implementing the Annamox process on the mainstream on its own remains uncertain. The results suggest that nitrogen has been removed from the process. Another interesting finding from the results is that it appears that nitrate has been removed without a carbon source being added.

There are several factors surrounding the Anammox process that should be further researched, including focusing on operation at low temperatures. The literature, pilot experiment and design proposed assume that if this is possible, it will make an effective contribution in removing nitrogen from the treatment plants to the Oslofjord in a sustainable way. When designing the Anammox process, a prerequisite is necessary to ensure sufficient pre-treatment. Implementing the process on the rejectwater, may make a positive contribution to the total nitrogen purification effect at a wastewater treatment plant. However, it is recommended to carry out further research on the implementation of Anammox for nitrogen removal in the mainstream of wastewater treatment plants.