Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Välkomna till kursen Vattenreningsteknik 3p (5p) Bengt Carlsson.

En presentation över ämnet: "Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Välkomna till kursen Vattenreningsteknik 3p (5p) Bengt Carlsson."— Presentationens avskrift:

1 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Välkomna till kursen Vattenreningsteknik 3p (5p) Bengt Carlsson

2 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Studiebesök till Lagga

3 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Studiebesök Kungsängsverket (Uppsala)

4 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se

5 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Reningsverkssimulator på Internet

6 Rening av avloppsvatten Sammandrag av Kap 1-3 i “Introd. till avloppstekniken” + lite tillägg Bengt Carlsson Bengt.Carlsson@it.uu.se

7 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Innehåll 1. Kort historik 2. (Samhällets krav) 3. Sammansättning och mängd. 4. Fosfor 5. Slamhantering

8 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se 1. Kort historik 1800-talet Sverige: Epidemier, hygienproblem, latriner odör. 1850: barnadödligheten i Stockholm högst bland ett antal städer i Europa. 1883: Första WC’n i Stockholm, 20 år senare 400 st. Införandet av WC var kontroversiellt: hygien - kretslopp 1930: Stockholm lägsta barndödligheten jämfört med ett antal Europeiska städer. EPOKER 1850-1930 Folkhälsoepoken (även brandskydd) 1930- nutid Miljöskyddsepoken Nutid - Kretslopp, hållbarhet, återvinning av näringsämnen...

9 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se UTBYGGNAD TidProblemÅtgärd 1940Synliga föroreningarSedimenteringstankar 1950Låg syrehaltBiologisk rening 1970ÖvergödningKemisk fällning+biol.ren 1990Marin övergödningKväverening 00XXHållbarhet?????? Hur ska reningsverken se ut i framtiden? Forskarfråga, se http://www.urbanwater.org/

10 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Avloppsvattenrening i tätorter (reningsverk för fler än 2000 personer)

11 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Föroreningspåverkan (välkänt!) Avsättningar Grumlighet/missfärgning Syrekonsumption (=> fiskdöd, dålig lukt) Eutrofiering (algproduktion => syrebrist) Giftverkan Anrikning

12 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se 2. Samhällets krav I kursboken beskrivs situationen 1996. Läses kursivt! Från 1999: Miljöbalken: Stora ARV – Miljödomstolen Små ARV - Länsstyrelsen

13 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se 3. Sammansättning och mängd Avloppsvatten (förorenat vatten från samhället): Spillvatten  hushåll  industri Dagvatten (regn o smältvatten) Dränvatten (läckage av grundvatten) Kombinerat ledningssystem: allt vatten i en ledning Duplikat ledningssystem: skilda ledningar för spill- och dagvatten

14 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Föroreningsparametrar Organiska föroreningsparametrar (summanalyser): Biokemisk syreförbrukning, BOD Kemisk syreförbrukning, COD Glödförlust Totalt organiskt kol, TOC Suspenderat (partikulärt) substans (SS) Fosfor (P) Kväve (N)

15 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Fosfor (P) och kväve (N) P: Organiskt (löst och suspenderat) Löst oorganiskt: Ortofosfat Polyfosfat N: Organiskt bundet Oorganiskt: Ammonium Nitrit Nitrat

16 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Koncentrationer Koncentrationener betecknas ofta mg NH 4 –N per liter (eller g/m 3 ). Tillägget “-N” visar att det är vikten av N atomen som avses snarare än hela molekylen. Genom att använda “N-atomen” blir massbalansberäkningar enkla: T ex vid nitrifikation omvandlas 1 mg NH 4 –N till 1 mg NO 3 –N. I kursen kommer vi oftast att utelämna “-N”. I modellbeskrivningar används ofta S NH istället för NH 4 –N och S NO istället för NO 3 –N

17 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Mängder och sammansättning Tyskland ca 150 l/p,d Sverige ca 200 l/p,d USA ca 400 l/p,d Typisk sammansättning av orenat avloppsvatten: SS 200 mg/l BOD 7 200 mg O 2 /l P 3-7 mg/l N30 mg/l (framförallt ammonium) personekvivalent (pe) : räkna om industribelastning till motsvarande personbeastning. Normalt används 70 g BOD 7 /dag

18 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Utsläppsvillkor Kraven beror av storlek av verket och plats. Inga generella regler. Typiska krav (årsmedelvärden): Små ARV (<10 000 pe) inlandet: 15 mg BOD7/l 0.5 mg tot-P/l Stora ARV (>10 000 pe) : 15 mg tot-N/l 15 mg BOD7/l 0.5 mg tot-P/l Mycket stora ARV (>100 000 pe) med utsläpp i havet från norska gränsen till Norrtälje: 10 mg tot-N/l 15 mg BOD7/l 0.3 mg tot-P/l

19 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Gränsvärde. Ett värde som aldrig får överskridas alt underskridas. Riktvärde. Ett värde som, om det överskrids/underskrids skall föranleda åtgärder för att förhindra upprepning. Se vidare: www.naturvardsverket.se/index.php3?main=/dokument/lagar/for eskri/snfstext/194-7.htm

20 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se 4. Fosfor (P) Problem: Utsläpp av fosfor till recipienten ger eutrofiering. Ändlig resurs, bör således återföras till växande grödor. Huvuddelen av fosforen i kommunalt avlopps- vatten kommer från fekalier och tvättmedel. P-konc var vid 1940-talet omkring 2-4 mg/l. Under de två följande årtiondena steg koncentrationen kraftigt 10-15 mg/l. Efter införandet av fosfatfria tvättmedel har konc sjunkit igen (3-7 mg/l)

21 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Flera ersättningspreparat för fosfor i tvättmedel finns. Preparaten är dock ej helt problemfria: Miljökonsekvenserna av ersättningspreparaten ej kända. En del preparat, kan ej helt avskiljas i reningsverken. Fosforsubstituten kan ge lägre tvätteffekt, minska maskinlivslängd och klädernas livslängd.

22 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se 5. Slamhantering Komplext problem: Miljökrav (bromerade flamskyddsmedel mm mm) Kretslopp, innan slamstoppet återfördes cirka 25% av tillförd P till jordbruket. Acceptans (hygien) Ekonomiska drivkrafter (t ex deponiavgift) Huvudaktörer: Svenskt vatten (Intresseorg för reningsverken) LRF – Lantbrukarnas riksförbund Naturvårdsverket

23 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Slamhantering inom EU (ca 1999) Jordbruksanvändning (35%) Deponering, utfyllnad (40%) Förbränning (10%). Ökar!! Tillförsel till havet!! Övrigt metoder (fiskföda, bränsle, byggnadsmaterial) Naturvårdsverket delmål var: År 2000: Minst 75% av slammet i hållbart kretslopp År 2010: Minst 90% av slammet i hållbart kretslopp

24 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Naturvårdsverket Aktionsplan (dec 2002): Lång sikt: Alla näringsämnen där praktiskt möjligt ska återföras. År 2015: Minst 60% av fosforn i avlopp ska återföras till produktiv mark. Minska mängden föroreningar till åkermark och avlopp. Minska risk för smittspridning.

25 Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | www.it.uu.se Vad är lösningen på slamproblematiken??? En giftfri miljö! Tills dess: Förbränning (kortsiktigt?) Processer som kan separera näringsämnen och tungmetaller, t ex: - Aqua Reci, se www.chematur.se/www.chematur.se/ Urin- klosettvattensystem (dock dyrt)