En ny variant av biologisk fosforrening med bärarmaterial som roterar i processen är en av beståndsdelarna när kommunalägda Hias i Norge satsar på framtiden. De andra är att ta patent på tekniken och gå ut på marknaden genom ett systerbolag.
Genom en utveckling av MBBR-teknik går det att rena stora mängder BOD, COD, kväve och fosfor. På reningsverket Hias utanför Hamar, Norge, är tekniken sedan några månader tillbaka i full drift. Cirkulation har varit på besök för ett samtal om biologisk fosforrening, VA-branschens ovilja till förändring, reningsverk som produktionsanläggningar och Skandinaviens första Elovac-installation: en teknik för att minska metanutsläpp under slambehandling. Här hjälper den även till att minska problem med kristallbildning i rör och blir en back-up för struvithantering.
– Vi vill höja innovationstakten, slår Hias vd Morten Finborud fast, så fort vi börjar prata.
Hamar ligger vid den norra änden av Norges största sjö, Mjösa, tolv mil norr om Oslo. Sjöns största djup är hela 575 meter. Det gör det faktiskt även möjligt för Hias att också bygga ett nytt vattenverk, intill reningsverket. Utgående renat avloppsvatten går ut förhållandevis nära vattenytan, intaget till det nya vattenverket ligger en liten bit uppströms i vattnets flödesriktning, på 250 meters djup.
När ombyggnadsprocesserna på reningsverket Hias påbörjades var anläggningen nedsliten och i behov av kapacitetshöjning. Den var då en aktivslamanläggning med kemfällning. Något kvävereningskrav finns inte idag men kan förväntas komma i och med att kraven på de anslutna livsmedelsindustrierna ökar (industridirektivet) och krav på bästa tillgängliga teknik. Slambehandlingen har sedan länge byggt på termisk slamhydrolys enligt Cambi-metoden, utvecklad på Hias under 1990-talet.
En ny strategi antogs under 2010-talet där målen var att öka kapaciteten med 50 procent samtidigt som volymerna skulle minskas lika mycket och fällningskemikalier undvikas. Dessutom skulle produktionen av gas, slam av god kvalitet och fosforåtervinning öka.
– Nyckeln är att ta bort kemfällningen. Den är dyr, ineffektiv och ödelägger fosforåtervinningen, säger Morten Finborud.
Han påpekar att ett slam från en Bio-P-anläggning ger ett fosfortillgängligt slam som produkt.
Lösningen på Hias är en egen patenterad variant av biologisk fosforrening, Hias-processen. Tekniken har knoppats av till ett helägt systerbolag som använder Hias som utvecklingsanläggning; Hias How2O.
Anders T Øfsti är vd för marknadsbolaget och förklarar tekniken.
– Vi kombinerar bio-P med biofilmsbärare, MBBR. Efter mekanisk rening går vattnet först in i några anaeroba zoner och sedan vidare till ett antal luftade zoner. Bärarna följer med genom hela processen och bakterierna arbetar i de olika lager av biofilm som byggs upp, förklarar Anders T Øfsti.
Nitrifikation och denitrifikation sker alltså simultant i samma reaktor. När den biologiska cykeln är klar förs bärarna tillbaka till den första anaeroba bassängen medan vattnet går vidare för slamavskiljning. På bärarna byggs tre lager biofilm upp med olika egenskaper. Ytterst finns bakterier som arbetar i en syresatt miljö, längre in blir miljön lämpad för anoxiska bakterier där NO2/NO3 används som oxidationsmedel.
– I den första delen av reaktorn sker enbart omrörning. Kol tas upp i den första anaeroba delen, säger Anders T Øfsti.
Han berättar att de inte har behövt tillsätta någon extern kolkälla. Vattnet på Hias är starkt påverkat av livsmedelsindustri men även den försöksanläggning som gått på Veas i Oslo har klarat sig på befintligt kol i avloppet. Där är inkommande vatten betydligt tunnare med nästan uteslutande hushållsavlopp.
En reningscykel tar cirka sju timmar. Utgående värden är cirka 0,15 – 18 mg fosfat per liter och en 50-procentig kvävereduktion. Totalfosfor ligger på cirka 0,3 – 0,6 mg/l.
– Det värdet kan i slutänden putsas med en liten mängd direktfällning på sandfilter som avslutning, säger Anders T Øfsti.
Fosfor ska tas omhand i en struvitanläggning (Ostara) som är under uppförande, och gasen uppgraderas till fordonsgas.
Kraven på reningsverket skiljer sig lite från många större svenska anläggningar. Inga krav på kväverening, BOD krav på 70 procents reduktion eller max 25 mg/l, COD 75 procent reduktion eller max 125 mg/l samt totalfosfor; 95 procent reduktion eller 0,4 mg per liter.
En försökslinje installerades på Hias 2016. Beslut om ombyggnad togs ett par år senare och under 2019 – 2021 har två nya linjer byggts.
Metoden är mycket kompakt. På Hias har mängder av gammal bassängvolym kunnat tömmas. Målet med halverad bassängvolym med dubblerad kapacitet är uppfylld. Hias har nu en maxkapacitet (biologiskt) på 190 000 pe och en normalbelastning på 140 000 pe.
Trots att belastningen varierar stort under veckan, då anslutna mejerier och slakterier stänger över helgerna, är processen väldigt stabil. När väl biofilmen är etablerad på bärarna efter cirka 100 dagar så kommer resultaten snabbt, berättar Gjermund Sørensen, driftsingenjör på Hias, och Torgeir Saltnes, processingenjör, Hias How2O, när de visar runt i anläggningen.
– Även om vi har stora variationer i belastningen över veckan så är däremot mönstret likadant varje vecka, säger Gjermund Sørensen.
De visar de nya skivfiltren (Huber) som byggts i några av de gamla bassängerna.
– Skivfiltren är väldigt energieffektiva jämfört med flotation, säger Torgeir Saltnes.
Vi avslutar rundan vid en Elovac, en teknik från Eliquos där Malmberg har den nordiska marknaden. Installationen på Hias är den första i Norden. Enheten ska minska utsläppen av metan under slambehandlingsprocessen.
– Den drar ut gas med en vakuumpump. Koldioxid och metan drivs av från slammet. För oss är det viktigt med koldioxiden. Då undviker vi kristallisering i rören. På sikt är den också en back-up för vår kommande struvitreaktor, berättar Gjermund Sørensen.
Att undgå att struvit kristalliseras i ledningarna på anläggningen, back-up-funktionen och en positiv klimateffekt, är nyttan med investeringen.
– Det är en bra och enkel lösning för en bio-P-anläggning, säger Gjermund Sørensen.
Tillbaka till direktionsrummet. Att avknoppa ett kommersiellt bolag i en kommunal verksamhet är inte helt okontroversiellt, ens i Norge.
– Syftet med Hias How2O är att maximera tekniken. De vidare målen ur kommunal synvinkel är nya arbetsplatser och regionutveckling. Idag ägs bolaget av våra fyra ägarkommuner men på sikt säljer de gärna det bolaget, säger Morten Finborud.
How2O är processutvecklare, som leverantör till den norska marknaden finns ett upparbetat samarbete med Enwa. I andra länder kan det komma att bli andra samarbetspartners.
Morten Finborud berättar att det finns en diskussion om hur man får driva utveckling i kommunala verksamheter, med tanke på självkostnadsprincipen.
– Vi vill se Hias som en »universitetsanläggning«. FoI är nödvändigt för egen drift, även om det väcker viss debatt. Precis som vården kan ha universitetssjukhus måste vi kunna ha universitetsanläggningar, som ska kunna vara statligt finansierade, säger Morten Finborud med engagemang.
– Det är lite samma tanke som det finns med testbäddar i Sverige, skjuter Anders T Øfsti, in.
I Norge har konsulter stort inflytande på VA-verksamheterna, inte minst i de många småkommunerna.
– Det är nödvändigt att få med konsulterna i utvecklingen och idag är de mycket intresserade, säger Morten Finborud.
Utmaningarna i Norge liknar de svenska med stora renoveringsbehov. Dessutom kommer utbyggnader för kvävereduktion, som redan gjorts i Sverige. Det kommer krav på kväverening, då Oslofjorden idag är i ett mycket bekymmersamt skick. Sedan finns fosforåtervinningskrav runt hörnet och det kommer också volymkrav på utsläppen. Först ut med volymkrav i tillståndet var Fugleviks reningsverk i Moss, som ligger på den sydöstra sidan av Oslofjorden. Nya tillstånd framöver förväntas att innehålla volymkrav mer generellt.
Från Hias horisont finns det en skepsis till att VA-branschen ska klara de mycket stora utmaningarna på utsatt tid, under de närmaste åren. Det finns helt enkelt inte tillräckligt med medarbetare i branschen som helhet, för att hinna med allt som planeras.
– VA-branschen är väldigt långsam och att vi måste få upp ett förändringstempo, avslutar Morten Finborud.
–––
Hias regionala avloppssällskap bildades 1974 i samband med den så kallade Mjøsa-aktionen. Statliga medel användes för att rädda sjön som var i mycket dåligt skick. Utbredd algblomning, områden med syrebrist och ett illasmakande dricksvatten ledde till Mjøsa-aktionen 1973 – 1980 där 1,4 miljarder NOK investerades. År 1977 togs reningsverket i drift.
Hias IKS ägs idag av kommunerna Hamar, Løten, Ringsaker och Stange. De driver reningsverket med 70 km överföringsledningar, tio pumpstationer och sex mätningsstationer. Utöver ägarkommunerna är även Brumundal kommun ansluten. Cirka 60 000 personer är anslutna men huvuddelen av avloppet kommer från näringsliv och industri i området, bland annat mejerier och slakterier.
Hias levererar också dricksvatten till cirka 56 000 personer med Mjøsa som råvattentäkt. Ett helt nytt huvudvattenverk står klart under 2022.
