Slutrapport VA-kluster Mälardalen 2016-2018 · 2019. 9. 17. · VA-kluster Mälardalen men även...

1

SlutrapportVA-kluster Maumllardalen

2016-2018

2

Foumlrfattare Bengt Carlsson Sara Nilsson Magnus Arnell samt kontaktpersonerna till projekten paring sidorna 14-18Omslag Himmerfjaumlrdsverket Botkyrka (Foto Jennifer Nemie)Bilder Angivna fotografer med flera samt Adobe StockISBN 978-91-7883-086-2Upplaga 200 exemplar

copy IVL Svenska Miljoumlinstitutet 2019IVL Svenska Miljoumlinstitutet AB Box 210 60 100 31 StockholmTel 010-788 65 00 wwwivlse

Rapporten har granskats och godkaumlnts i enlighet med IVLs ledningssystem

Fem laumlrosaumltenKungliga Tekniska Houmlgskolan Lunds universitetMaumllardalens houmlgskolaSveriges LantbruksuniversitetUppsala universitet

VA-KLUSTER MAumlLARDALENS MEDLEMMARTvaring forskningsinstitutIVL Svenska MiljoumlinstitutetRISE Research Institutes of Sweden

Elva VA-organisationerEnkoumlpings kommunEskilstuna Energi och MiljoumlKaumlppalafoumlrbundetMaumllarenergi NODRA

Stockholm Vatten och AvfallSYVABTekniska Verken i LinkoumlpingUppsala Vatten och AvfallVaumlxjouml kommunOumlrebro kommun

3

FORSKNING OCH UTBILDNING INOM VA-TEKNIK I MAumlLARDALEN

MED OMNEJD

VA-kluster Maumllardalen aumlr ett forsknings- och utbildningskluster inom vatten- och avloppsomraringdet Klustret bildades 2010 och samarbetar brett kring utbildnings- och forskningsfraringgor som roumlr hantering av avloppsvatten och slam Klustret utgoumlrs av fem universitet och houmlgskolor elva VA-organisationer och tvaring forskningsinstitut som till-sammans forskar foumlr att oumlka resurseffektiviteten i VA-systemet Maumllardalsklustret aumlr ett av fyra projektprogram foumlr houmlgskolor och universitet som har stoumld fraringn Svenskt Vatten Utveckling Klustret har ocksaring finansiellt stoumld fraringn de deltagande VA-organisationerna och genom ett flertal externfinansierade projekt Klustrets projektvolym har vaumlxt kraftigt sedan starten Foumlr organisationerna inom klustret var den totala omsaumlttningen inom forskning och utveckling relaterat till VA-kluster Maumllardalen mer aumln 80 MSEK per aringr under 2016-2018 Den houmlga uppvaumlxlingen av medel fraringn Svenskt Vattens grundfinansiering ger ett stort mervaumlrde foumlr branschen Antalet deltagande VA-organisationer har successivt oumlkat sedan starten vilket visar paring ett starkt intresse och engagemang fraringn branschen foumlr den samordning av forsknings- och utvecklingsarbete (FoU) som VA-kluster Maumllardalen erbjuder Denna slutrapport foumlr klustrets tredje verksamhetsperiod 2016-2018 ger oumlversiktlig information om verksamheten och vad ett regionalt forskningskluster inom VA-teknik kan innebaumlra foumlr dess medlemmar och foumlr branschen i stort Foumlr mera information om klustrets aktiviteter och forskningsprojekt haumlnvisas till klustrets aringrliga verksamhets- beraumlttelser utgivna som SVU C-rapporter samt klustrets hemsida wwwva-malardalense

4

VA-kluster Maumllardalen har under sin tredje verksamhetsperiod fortsatt arbetat foumlr att vara ett stoumld foumlr verksamheten hos de deltagande VA-organisationerna och foumlr branschen i stort Genom klustret har vi skapat en moumltesplats foumlr aktoumlrer fraringn VA-branschen huvudsakligen inom Maumllardalen men aumlven fraringn andra regioner och spridit information och kunskap regionalt nationellt och internationellt Inom forskningen har vi arbetat inom fokus-omraringdet Resurseffektiv avloppsvattenrening och haringllbar naumlrings- och vattenaringterfoumlring foumlr en baumlttre miljouml Klustrets prioriterade delomraringden under perioden varbull Innovativa och klimatsmarta processloumlsningar foumlr ndash resurseffektiv rening av kvaumlve fosfor BOD och svaringrnedbrytbara aumlmnen ndash effektiv biogasproduktionbull Systemanalytiska metoder foumlr resurseffektiv avloppshanteringbull Metoder foumlr haringllbar slamhantering och aringterfoumlring av vaumlxtnaumlring och organiskt material till produktiv markbull Metodik och kunskapsunderlag foumlr uppstroumlmsarbete

Under projektperioden har klustret haft en houmlg vetenskaplig produktion med 59 publicerade tidskrift- och konferensartiklar samt 15 doktors- och licentiatavhandlingar (referenser finns i verksamhetsberaumlttelserna som kan laddas ner kostnadsfritt fraringn Vattenbokhandeln) Forsknings-resultaten har presenterats saringvaumll nationellt som internationellt

Kompetensen inom VA-kluster Maumllardalen aumlr bred och taumlcker in hela systemet fraringn uppstroumlmsarbete och avloppsvatten till aringterfoumlring Varingr styrka aumlr att forskare och personal vid reningsverk arbetar tillsammans med de utmaningar som branschen staringr infoumlr Den samlade kompetensen bland klustrets organisationer inom maumltteknik styrning och modellering med tillaumlmpning mot avloppssystem aumlr unik och med houmlgsta internationella excellens

KLUSTRETS INRIKTNING

5

Genom samarbeten mellan VA-organisationer och laumlrosaumlteninstitut har man fraringn VA-organisationernas sida moumljlighet att paringverka prioritering och inriktning foumlr FoU samt initiera samarbetsprojekt som aumlr viktiga foumlr den egna verksamheten I forskningssamarbeten skapas dessutom en naturlig moumljlighet till utbildning av personal hos VA-organisationerna Genom klustersamarbetet foumlrbaumlttras aumlven moumljligheterna foumlr laumlrosaumltena att initiera examensarbeten i samarbete med VA-organisationerna

SAMARBETE INOM FORSKNING OCH UTBILDNING

Examensarbeten aumlr en projektform som laumltt garingr att anpassa till VA-organisationernas behov och som foumlrbereder nya studenter foumlr ett arbete inom VA-branschen Examensarbeten kan ocksaring utgoumlra ett foumlrsta steg av ett forskningsprojekt

Paring utbildningssidan arbetar flera av klustrets laumlrosaumlten med att utbilda framtidens anstaumlllda inom VA-branschen Haumlr aumlr maringlsaumlttningen att bidra till VA-utbildningar i toppklass och att lyfta fram VA som ett viktigt och intressant aumlmne med maringnga samhaumllls- och miljoumltillaumlmpningar

Forskningen inom klustret integreras konti-nuerligt i utbildning paring alla nivaringer vilket aumlr ett viktigt led i klustrets kunskapsspridning Flera av klustrets organisationer medverkar aumlven i kurser foumlr yrkesverksamma inom VA Tvaring exempel aumlr framtagandet av kurser i processreglering som erbjudits till ett flertal VA-organisationer inom VA-kluster Maumllardalen och undervisning i Svenskt Vattens kurser Klustret har samarbetat med oumlvriga houmlgskoleprogram och Sweden Water Research inom forskarskolan Water Research School Forskarskolan har blivit en framgaringng med ett 60-tal registrerade doktorander Den erbjuder unika doktorandkurser som ocksaring aumlr oumlppna foumlr Svenskt Vattens medlemmar

Inom VA-kluster Maumllardalen utbildas studenter doktorander och yrkesverksamma inom VA-omraringdet

bull Grundutbildning - Master- och civilingenjoumlrs- program samt ett flertal fristaringende universitets- kurser

bull Examensarbeten ndash Cirka 30 VA-relaterade examensarbeten utfoumlrs aringrligen

bull Forskarutbildning ndash Cirka 20 personer bedriver doktorandstudier inom VA vid klustrets laumlrosaumlten

bull Utbildning foumlr yrkesverksamma ndash Klustrets laumlrosaumlten ger kurser tillsammans med Svenskt Vatten

6

AumlMNESGRUPP PROCESSMODELLERING

Syftet med aumlmnesgruppen aumlr att personal paring svenska reningsverk skall faring oumlkad foumlrstaringelse och kunskap om processmodellering och i stoumlrre utstraumlckning anvaumlnda modellering och simulering i sitt utvecklingsarbete ocheller driftsarbete I naumltverket ges personer med intresse foumlr modellering ndash fraringn VA-organisationer institut och akademi ndash moumljlighet till foumlrdjupande diskus-sioner och erfarenhetsutbyte Genom att genom-foumlra workshops med olika teman ser gruppen till att lyfta aktuella fraringgestaumlllningar samt att redovisa paringgaringende eller avslutade projekt med inriktning paring modellering

Maringlgrupp Personer fraringn VA-organisationer in-stitut och akademi med intresse foumlr modellering relaterad till avloppsvattenrening

AumlMNESGRUPP UPPSTROumlMSARBETE

Aumlmnesgruppens syfte aumlr att kartlaumlgga och sammanstaumllla kunskap om samhaumlllets tillfoumlrsel av ooumlnskade aumlmnen till avloppsvatten och miljoumln via vaumlxtnaumlringsresursen slam och att finna loumlsningar som minimerar spridningen av miljoumlfarliga aumlmnen via dessa vaumlgar Aumlmnesgruppens syfte aumlr ocksaring att kommu-nicera med VA-branschen och fraumlmst medlem-marna i VA-kluster Maumllardalen om kunskaps-behov projektideacuteer och resultat i form av ny ocheller sammanstaumllld kunskap Gruppen organiserar workshops daumlr kunskapsbehov och projektideacuteer diskuteras vilket inte saumlllan mynnar ut i gemensamma projekt

Maringlgrupp VA-organisationer forskare myndigheter dricksvattenproducenter

VA-kluster Maumllardalen har tagit initiativ till att bilda saring kallade aumlmnesgrupper Maringlet med aumlmnes grupperna aumlr att oumlka FoU-interaktion inom VA-kluster Maumllardalen men aumlven med oumlvriga houmlgskoleprogram och intressenter utanfoumlr houmlg-skoleprogrammen Aumlmnesgrupperna moumljliggoumlr

kommunikation och utbyte oumlver klustergraumlnserna Under programperioden 2016-2018 har VA-kluster Maumllardalen varit ansvarig foumlr tvaring aktiva aumlmnes-grupper Aumlmnesgrupp processmodellering samt Uppstroumlmsarbete foumlr haringllbara kretslopp

Samarbete inom forskning och utbildning

AumlMNESGRUPPERKungsaumlngsverket i Uppsala (Foto Jakob Dahlstroumlm)

7

Klustrets hemsida ger loumlpande information om klustrets verksamhet t ex projektnyheter medlemsinformation nya kurser deltagande vid konferenser med mera Genom ett nyhetsbrev naringr nyheter ut till de som aumlr intresserade av klustrets verksamhet Klusterinternat och workshops har anordnats paring olika teman daumlr saringvaumll forskningsresultat som VA-organisationernas framtidsfraringgor lyfts fram baringde foumlr intern diskussion inom klustret

och med externa gaumlster utanfoumlr klustersfaumlren Foumlr VA-organisationerna kompletterar VA-klustret befintliga naumltverk inom branschen genom att erbjuda ett forum daumlr man kan diskutera utvecklingsfraringgor och initiera samverkansprojekt med baringde laumlrosaumlten och andra VA-organisationer Deltagande i klustret ger ocksaring insyn i vad som aumlr paring garingng inom forskningsvaumlrlden

MOumlTESPLATSEN

VA-kluster Maumllardalen har skapat en ny regional moumltesplats daumlr VA-fraringgor kan diskuteras inom branschen Genom regelbundna ledningsgruppsmoumlten kan deltagarna haringlla sig uppdaterade om vad som aumlr paring garingng inom forskning och utveckling vid laumlrosaumlten och VA-organisationer

8

Samarbetet inom klustret har bidragit till att nya forskningssamarbeten startats upp och underlaumlttat att framgaringngsrikt soumlka kompletterande projekt- medel Detta har skapat en viktig uppvaumlxling och ett mervaumlrde foumlr programsatsningen Ett maringtt paring den stora maumlngden forskningsresultat fraringn kluster- projekten aumlr den omfaringngsrika publikationen men viktigare aumlr att samverkan mellan akademi och VA-organisationer garanterar att projekten aumlr prioriterade och att resultaten kommer till anvaumlndning Genom samarbetet har moumljligheterna foumlr en integrerad och baumlttre anpassad utbildning foumlrbaumlttrats baringde inom grundutbildning forskarutbildning och utbildning foumlr yrkesverksamma

Engagemang och involvering fraringn klustrets VA-organisationer aumlr grundlaumlggande foumlr att sam-arbetet skall fungera Klustrets roll som koordi-nator foumlr naumltverket aumlr central foumlr att uppraumlttharinglla aktivitetsnivaringn

Det aumlr en viktig del i arbetet aumlr att saringvaumll inom klustret som nationellt och internationellt kommunicera och informera om den forskning som utfoumlrs inom klustret Detta goumlrs normalt via

rapporter muntliga presentationer och tidskrifter VA-kluster Maumllardalens medlemmar har haft ett houmlgt deltagande paring baringde nationella och internationella konferenser och har publicerat resultat i ett stort antal rapporter och tidskrifter Klustret har under den senaste projektperioden aumlven boumlrjat titta paring andra format foumlr forskningspresentation t ex genom olika typer av visualisering

Ett betydelsefullt arrangemang foumlr att kommu-nicera inom klustret aumlr det aringrliga internatet daumlr representanter fraringn samtliga medlemsorganisa-tioner brukar delta Internatet har haft skiftande teman och har under den senaste programperi-oden foumlrlagts i olika medlemskommuner Enligt den utvaumlrdering som gjorts aumlr internatet mycket uppskattat och det utgoumlr ett viktigt forum foumlr in-spiration och kunskapsoumlverfoumlring (2017)

Medverkande VA-organisationer vittnar om att klustret aumlr givande och sammanfattningsvis kan det konstaterats att projektprogrammet bekraumlftat att klustertanken fungerar och har en viktig funk-tion att fylla

GENERELLA SLUTSATSER FRAringN KLUSTERSAMARBETET

Erfarenheter fraringn VA-kluster Maumllardalen visar att klusterformen aumlr efterfraringgad bland Svenskt Vattens medlemmar och att den fyller en viktig funktion som delvis saknats tidigare

9

UTMAumlRKELSER TILL FORSKARE VID DELTAGANDE LAumlROSAumlTEN

UNDER PROJEKTPERIODENNamn Organisation Utmaumlrkelse AringrtalLinda Aringmand IVL Svenska Miljoumlinstitutet Foumlreningen Vattens pris New Generation 2016Jingjing Yang KTH

IVL Svenska MiljoumlinstitutetChinese Government Award for Outstanding Self-financed Students Abroad

2016

Ulf Jeppsson Lunds universitet Ordfoumlrande i organisations- och vetenskapliga kommitteacuten foumlr Watermatex2019 konferensen

2016

Ulf Jeppsson Lunds universitet Vice ordfoumlrande i IWA specialistgrupp MIA 2016Magnus Arnell Lunds universitetRISE Forskningspris foumlr saumlrskilt framstaringende

avhandlingsarbete vid Lunds Tekniska Houmlgskola (Sparbankstiftelsen Faumlrs amp Frosta)

2017

Emma Nehrenheim Maumllardalens houmlgskola Foumlreningen Vattens KEMIRA-pris 2017Bengt Carlsson Uppsala universitet Foumlrnyad IWA Fellow (fem aringrs foumlrlaumlngning) 2017Ulf Jeppsson Lunds universitet Invald i IWA Strategic Council 2017Haringkan Joumlnsson Sveriges lantbruksuniversitet Vattenpriset

(Foumlreningen Vattens stoumlrsta miljoumlpris)2018

Magnus Arnell Lunds universitetRISE IWA Fellow 2018Ulf Jeppsson Lunds universitet Foumlrnyad IWA Fellow (fem aringrs foumlrlaumlngning) 2018Elzbieta Plaza KTH INFRAEKO 2018 Honorary Award for creating

progress in environmental engineering2018

Haringkan Joumlnsson tar emot Vattenpriset av Foumlreningen Vattens ordfoumlrande Marta Ahlquist-Juhleacuten (Foto Ingrid Mossberg)

Magnus Arnell (th) utses till IWA Fellow av programmets ordfoumlrande Julian Sandino (Foto IWA)

10

2016Under aringret startade klustret upp ett nytt priorite-rad forskningsomraringde rdquoMetodik och kunskapsun-derlag foumlr uppstroumlmsarbeterdquo och aumlmnesgruppen Uppstroumlmsarbete och haringllbara kretslopp bildades I aumlmnesgruppen deltar och samarbetar en stor del av klustermedlemmarna Aumlmnesgruppen houmlll en vaumllbesoumlkt workshop och initierade olika kunskapsbyggande projekt Under aringret slutfoumlrdes projektet rdquoAmmoniakhygienisering av avloppsslam foumlr produktion av hygieniskt saumlkert biolo-giskt goumldselmedelrdquo och rapporterades i bla rapporten SVU-2017-10 rdquoAmmoniak hygienise-ring foumlr saumlker anvaumlndning av slam i odlingrdquo Aumlven slamhanteringsdelen av projektet rdquoMinska utslaumlppen av vaumlxthusgaser fraringn svensk lagring och spridning av avloppsslamrdquo slutfoumlrdes och rappor-terades i doktorsavhandlingen rdquoNitrous Oxide and Methane Emissions from Storage and Land Application of Organic Fertilisersrdquo

VA-kluster Maumllardalens medlemmar hade ett houmlgt deltagande paring baringde nationella och interna-tionella konferenser under 2016 Resultat fraringn forskningen inom klustret presenterades paring ett tiotal internationella konferenser under aringret in-klusive paring den stora vaumlrldskongressen IWA 10th

World Water Congress and Exhibition Klustret var med och arrangerade programmet foumlr Natio-nella Konferensen Avlopp amp Miljouml (NAM2017) Medlemmar fraringn klustret gav 6 presentationer vid VA-maumlssan 2016 (Speakers Corner) och flertalet presentationer inom seminarieprogrammet

VA-kluster Maumllardalens aringrliga internat genomfoumlrdes i slutet av augusti i Sigtuna och hade drygt 30 deltagare Huvudtemat var att beskriva och konkretisera den beviljade ansoumlkan inklusive vilka projekt som var under uppstart I december anordnade klustret ett seminarium daumlr foumlrmid- dagen bestod av presentationer om aktuell forsk-ning och eftermiddagen aumlgnades aringt en workshop om uppstroumlmsarbete

Klustrets ordfoumlrande och sekreterare deltog i tvaring klusterledartraumlffar foumlr SVUs projektpro-gram (DagampNaumlt VA-teknik Soumldra och DRICKS) Under aringret samarbetade houmlgskoleprogrammen tillsammans med Sweden Water Research foumlr att ta fram en ansoumlkan foumlr en forskarskola Ansoumlkan beviljades av Formas och under houmlsten arbetade gruppen med planering och konkretisering av forskarskolan

AringREN I KORTHET

Under aringret foumlrsvarades foumlljande fyra doktorsavhandlingar och en licentiatavhandling

bull Magnus Arnell Lunds universitetSP doktorsavhandling rdquoPerformance Assessment of Wastewater Treatment Plants Multi-Objective Analysis Using Plant-Wide Modelsrdquo

bull Agnes Willeacuten SLU doktorsavhandling ldquoNitrous Oxide and Methane Emissions from Storage and Land Application of Organic Fertilisers ndash With Focus on Sewage Sludgerdquo

bull Jingjing Yang KTH doktorsavhandling rdquoThe Deammonification Process in Moving Bed Biofilm Reactorsrdquo

bull Ivo Krustok Maumllardalens Houmlgskola doktorsavhandling rdquordquoMicrobiological Analysis of Municipal Wastewater Treating Photobioreactorsrdquo

bull Anbarasan Anbalagan Maumllardalens Houmlgskola licentiatavhandling rdquordquoIndigenous Microalgae- Activated Sludge Cultivation System for Wastewater Treatmentrdquo

11

2017Inom ramen foumlr aumlmnesgruppen Uppstroumlmsarbete och haringllbara kretslopp genomfoumlrdes under aringret en screening av befintliga data gaumlllande ooumlnskade or-ganiska aumlmnen i inkommande vatten till renings-verk Resultaten rapporterades i IVL-rapporten rdquoScreening av befintliga data avseende halter av ooumlnskade substanser i spillvattenrdquo Dessutom startades inom aumlmnesgruppens om-raringde projektet rdquoReduktion av laumlkemedel och andra organiska miljoumlfoumlroreningar under lagringefter- behandling av avloppsslamrdquo HAringVA ett SVU- finansierat projekt om vaumlrmearingtervinning ur avloppsvatten startades upp och en kunskaps-sammanstaumlllning i aumlmnet publicerades i en publik rapport

Aumlmnesgruppen modellering av reningsverk houmlll ett seminarium och foumlrdjupande diskussion om utmaningarna med karakterisering av inkom-mande vatten foumlr modellering

Resultat fraringn projekt och forskning inom klustret presenterades paring ett flertal internationella och nationella konferenser under aringret bland

annat paring Conference on Instrumentation Control and Automation i Quebec NORDIWA i Aringrhus och IWA Sweden Microplastics Conference Under 2017 var VA-kluster Maumllardalen med och plane-rade den Nationella konferensen Avlopp amp Miljouml i Vaumlxjouml Internatet houmllls detta aringr i Vaumlsterarings Temat var paringgaringende och avslutade klusterprojekt och projektrepresentanter fraringn baringde VA-organisatio-ner och laumlrosaumlten houmlll presentationer

Forskarskolan rdquoWater Research Schoolrdquo star-tade under 2017 med en 2-dagars kick-off i Uppsala Aringtta av klustrets doktorander blev medlemmar i forskarskolan

Prof Haringkan Joumlnsson har varit tongivande i klustret sedan starten Foumlr att hedra honom i samband med hans pensionsavgaringng anordnade SLU Haringkan Joumlnsson Farewell Symposium paring te-mat Sanitation Technologies of the Future daumlr en spaumlnnande blandning av svenska och utlaumlndska gaumlster diskuterade sanitet och kretsloppemsp

Under aringret foumlrsvarades foumlljande fyra doktorsavhandlingar och tvaring licentiatavhandlingar

bull Eva Nordlander Maumllardalens houmlgskola doktorsavhandling rdquoSystem studies of Anaerobic Co-digestion Processesrdquo

bull Ramesh Saagi Lunds universitet doktorsavhandling rdquoBenchmark Simulation Model for Integrated Urban Wastewater Systems ndash Model Development and Control Strategyrdquo

bull Kimberly Solon Lunds universitet doktorsavhandling rdquoExtending Wastewater Treatment Process Models for Phosphorus Removal and Recovery ndash A Framework for Plant-Wide Modelling of Phosphorus Sulfur and Ironrdquo

bull Andriy Malovanyy KTH doktorsavhandling rdquoAnammox-based systems for nitrogen removal from mainstream municipal wastewaterrdquobull Oscar Samuelsson Uppsala universitetIVL licentiatavhandling ldquoFault Detection in Water Resource Recovery Facilitiesrdquo bull Jenna Senecal Smith SLU licentiatavhandling ldquoUrea stabilisation and dehydration for urine-diverting toilets System and hygiene evaluationrdquo

Aringren i korthet

12

2018Under 2018 var en viktig del av VA-kluster Maumllardalens arbete att konkretisera fraringgestaumlll-ningar och FoU-projekt i en ansoumlkan till Svenskt Vatten utveckling foumlr fortsatt finansiering 2019-2021 Tre nya projekt inom ramen foumlr houmlgskole-programmet definierades 1) Kolaringtervinning foumlr haringllbar avloppsvattenrening 2) Metodutveckling foumlr kvantifiering och identifiering av mikroplast i slam och screening av olika avloppsslam och 3) Laumlkemedelsrester i slamgoumldslad aringkermark och deras spridning till miljouml Det oumlvergripande ansoumlk-ningsarbetet samordnades med VA-teknik Soumldra vilket aumlven har staumlrkt det klusteroumlvergripande samarbetet

Forskningsresultat fraringn VA-kluster Maumllardalen har spridits paring ett flertal nationella och internatio-nella konferenser bland annat Nationella konfe-rensen foumlr Avlopp och Miljouml i Linkoumlping daumlr

klustret var medarrangoumlr IWA World Water Congress and Exhibition 2018 i Tokyo Research and Innovation for Water of the Future i Malmouml Sludge management in circular economy - SMI-CE i Rom och 2018 IV International Conference on ldquoWater Supply and Wastewater Treatment in Urban Areasrdquo i Warszawa

Under mars houmllls en workshop daumlr medlemmar fraringn samtliga organisationer inom klustret prioriterade och foumlrfinade projektfoumlrslag till den kom-mande ansoumlkan Aringrets internat houmllls i Norrkoumlping och var precis som tidigare aringr vaumllbesoumlkt med representanter fraringn klustrets samtliga medlems- organisationer Internatets huvudsyfte var att informera om de nya projekt som skulle startas till foumlljd av den SVU-ansoumlkan som arbetades fram under varingren

Under aringret foumlrsvarades foumlljande tre doktorsavhandlingar och en licentiatavhandling

bull Jesper Olsson Maumllardalen houmlgskolaUppsala Vatten doktorsavhandling rdquoCo-digestion of microalgae and sewage sludge ndash a feasibility study for municipal wastewater treatment plantsrdquo

bull Hannah Feldman Lunds universitetDanmarks Tekniska Universitet doktorsavhandling ldquoOptimization of Energy Recovery in an Industrial Wastewater Treatment Plantrdquo

bull Anbarasan Anbalagan Maumllardalen houmlgskola doktorsavhandling rdquoA passage to wastewater nutrient recovery units ndash microalgal-bacterial bioreactorsrdquo

bull Tatiana Chistiakova Uppsala universitet licentiatavhandling ldquoAmmonium Based Aeration Control in Wastewater Treatment Plants ndash Modelling and Controller Designrdquo

Aringren i korthet

13

14

Reduktion av laumlkemedel och andra organiska miljoumlfoumlroreningar under lagring och efterbehandling av avloppsslam

Inlagringen av foumlrsoumlksleden paring Hovgaringrdens avfallsanlaumlggning (Foto Sahar Dalahmeh)

EXEMPEL PAring RESULTAT FRAringN PROJEKTPERIODEN

Projektet finansieras av Naturvaringrdsverket del-tagande VA-organisationer Stiftelsen IVL och (from 2019) Svenskt Vattens houmlgskoleprogram

Projektpartners IVL Svenska Miljoumlinstitutet Sveriges Lantbruksuniversitet och Uppsala Vatten och Avfall i samarbete med Eskilstuna Energi och Miljouml Enkoumlpings kommun Gryaab Sweden Water Research Kaumlppalafoumlrbundet Stockholm Vatten och Avfall Oumlrebro kommun Maumllarenergi och Kalmar kommun

Syfte Projektets syfte aumlr att studera hur olika lag-rings- och efterbehandlingstekniker bidrar till att minska maumlngden laumlkemedel i slam innan det aringter-foumlrs till mark via slamgoumldsling eller via slaminne-haringllande anlaumlggningsjord Under 2018 startades ett aringrslaringngt faumlltfoumlrsoumlk foumlr att undersoumlka hur halter av laumlkemedelssubstanser och andra mikrofoumlro-

reningar i slam med olika ursprung paringverkas av lagring kompostering och ureabehandling Totalt aumlr 6 olika lagrings- och efterbehandlingsmetoder inkluderade i studien

Resultat Preliminaumlra resultat fraringn de foumlrsta 6 maringnaderna visar att kompostering reducerade halterna av maringnga av de studerade laumlkemedlen (inkl antibiotika) och hormonerna Av 22 stude-rade aumlmnen reducerades halterna av 19 av dessa signifikant varav 10 aumlmnen reducerades med mer aumln 90 I oumlvriga fem studerade lagrings- och efterbehandlingsmetoder reducerades 5-9 aumlmnen signifikant men den procentuella reduktionen var generellt mycket mindre Projektet ska slutrappor-teras i februari 2020 _______________________________________Kontakt Sahar Dalahmeh SLU (sahardalahmehsluse)

15

Metoder foumlr haringllbar slamhantering och aringterfoumlring av vaumlxtnaumlring och organiskt material till produktiv mark ndash separation av tungmetaller i kommunal avloppsrening

Projektet drivs som doktorandprojekt finansierat av Svenskt Vattens houmlgskoleprogram samt deltagande VA-organisationer

Projektpartners Maumllardalens Houmlgskola Maumllarenergi Eskilstuna Energi och Miljouml

Syftemaringl Syftet med projektet aumlr att utreda moumljlig heterna att houmlja slamkvaliteten med avseende paring resursutvinning genom att studera processer och metoder foumlr att separera metaller och naumlrings aumlmnen vid reningsverken och daumlrmed oumlka moumljligheten foumlr aringterfoumlring av naumlringsaumlmnen till jordbruksmark

Resultat Ett koncept foumlr att separera ooumlnskade och oumlnskade aumlmnen fraringn slam med olika koncentrationer av metaller och naumlringsaumlmnen har foumlreslagits som en grund foumlr vidare experi-mentella studier och modellering Skakfoumlrsoumlk har paringvisat att biokol producerat fraringn avloppsslam adsorberar metaller i koncentrationer som foumlre-kommer i avloppsvatten Biokolet kan avskilja bly koppar kadmium krom och zink medan nickel inte adsorberas Projektet beraumlknas avslutas 2021

Exempel paring resultat fraringn projektperioden

LAumlS MERSylwan I Nehrenheim E Thorin E Jesuacutes Zambrano J (2017) Removal of metals for improvement of sludge quality adsorption to primary sludge during primary settlement Nordic Waste Water Conference (NORDIWA)

Sylwan I Runtti H Thorin E Zambrano J Johansson Westholm L (2018) Biochar adsorption for separation of heavy metals in municipal wastewater treatment poster at SMICE2018 Sludge Management in Circular Economy Rome May23-25

Sylwan I Zambrano J Thorin E (2019) Energy demand for phosphorus recovery from municipal wastewater Energy Procedia Vol 158 pp 4338-4343 _______________________________________ Kontakt Eva Thorin Maumllardalens houmlgskola (evathorinmdhse)

Skakfoumlrsoumlk med biokol

16

Projektet drivs som ett doktorandprojekt med finansiering fraringn tre VA-organisationer Svenskt Vattens houmlgskoleprogram och Stiftelsen IVL

Projektpartners IVL Svenska Miljoumlinstitutet och Uppsala universitet i samarbete med Kaumlppalafoumlr-bundet Stockholm Vatten och Avfall och Syvab

Syfte Projektets maringl aumlr att bidra till robust och resurseffektiv drift av reningsverksprocesser genom att foumlrbaumlttra kvaliteten paring maumltdata vid reningsverk Detta goumlrs genom att utveckla och utvaumlrdera metoder som upptaumlcker avvikelser saringsom onormala processlaumlgen och driftsstoumlrningar i luftningsutrustning och givare

Resultat I projektet har databaserade metoder foumlr tidiga varningssystem med speciell tonvikt paring att detektera fel i givare utvecklats Huvudfokus har varit att ta fram metoder som tidigt kan upptaumlcka fel i givare baserat paring saring kallad aktiv diagnostik En bred palett av metoder har utvecklats base-rade paring allt fraringn enkla massbalansmodeller till avancerade metoder baserade paring maskininlaumlrning Metoderna har utvaumlrderats baringde med pilot- och laringngtidsfoumlrsoumlk paring olika avloppsreningsverk Kompletterande simuleringsstudier har genom-foumlrts foumlr att studera konsekvenserna av givarfel Resultaten fraringn foumlrsoumlken aumlr lovande och det finns intresse att fortsatt utveckla och implementera metoderna paring reningsverk aumlven utanfoumlr projektet Projektet kommer att slutfoumlras under 2020

Feldetektion paring kommunala avloppsreningsverk


Sensorer paring Hammarby Sjoumlstadsverk Biofilmparingvaumlxt paring syregivare under foumlrsoumlk vid Bromma reningsverk

LAumlS MERSamuelsson O (2017) Fault Detection in Water Resource Recovery Facilities Licentiate Thesis Uppsala University

Samuelsson O Bjoumlrk A Zambrano J Carlsson B (2017) Gaussian process regression for monitoring and fault detection of wastewater treatment processes Water Science and Technology 75(12) 2952-2963

Samuelsson O Bjoumlrk A Zambrano J Carlsson B (2018) Fault signatures and bias progression in dissolved oxygen sensors Water Science and Technology 78(5) 1034-1044 _______________________________________ KontaktOscar Samuelsson IVL Svenska Miljoumlinstitutet (oscarsamuelssonivlse) samt Bengt Carlsson Uppsala universitet (bcituuse)

12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17

Projektpartners Kungliga Tekniska Houmlgskolan och IVL Svenska Miljoumlinstitutet i samarbete med internationella forskare inom projektet ldquoThe Potential of Innovative Technologies to Improve Sustainability of Sewage Treatment Plants ndash Pioneer STPrdquo (EU Water JPI Water Works 2014 ERA Net)

Syfte I detta projekt var syftet att undersoumlka om ett system bestaringende av en UASB-reaktor ( Upflow Anaerobic Sludge Blanket) foumlr avskiljning av organiskt material foumlljt av en deammonifikations-process i en IFAS-reaktor (Integrated Fixed film Activated Sludge) paring ett energieffektivt saumltt kan avskilja kvaumlve fraringn huvud stroumlmmen vid ett reningsverk Daumlrfoumlr gjordes laringngtidsfoumlrsoumlk med denna uppstaumlllning i pilotskala vid Hammarby Sjoumlstadsverk

Resultat Projektet visade att deammonifikation (partiell nitritation foumlljt av anammox) i huvud-stroumlmmen kan bidra baringde till foumlrbaumlttrad kvaumlve-avskilj ning och laumlgre energifoumlrbrukning Det var ocksaring tydligt att maumlngden avlaumlgsnat organiskt material i UASB-rektorn paringverkar IFAS-reaktorns processprestanda man kunde tex se att kolkvaumlve- foumlrharingllandet inte faringr vara foumlr houmlgt (sCODNH4-N boumlr vara lt20) Olika driftstrategier testa-des i IFAS-reaktorn vid temperaturer fraringn 15oC till 25oC inklusive val av syrehalter och tider foumlr luf-tade respektive icke-luftade faser Testerna visade bland annat att 20 minuter luftning + 40 minuter utan luftning gav baumlst resultat med avseende paring avskild maumlngd kvaumlve Vid 15oC var den maximala kvaumlveavskiljningseffektivitet 75 och kvaumlve-avskiljningshastigheten var daring 43 g N(m3 d) vilket visar att anammox kan tillaumlmpas foumlr kvaumlveavskilj-ning fraringn huvudstroumlmmen i ett reningsverk


Avloppsvattenrening med energieffektiv kvaumlveavskiljning med anammox baserat paring baumlrarmaterial

LAumlS MERMalovanyy A (2017) Anammox-based systems for nitrogen removal from mainstream municipal wastewater PhD thesis KTH Royal Institute of Technology TRITA-LWR PHD 201701

Trojanowicz K Plaza E Trela J (2019) Model extension calibration and validation of partial nitritation ndash anammox process in moving bed biofilm reactor (MBBR) for reject and mainstream wastewater Environmental Technology 40(9) 1079-1100

Trojanowicz K Plaza E Trela J (2016) Pilot scale studies on nitritation-anammox process for mainstream waste-water at low temperature Water Science amp Technology 73(4) 761-768_______________________________________ Kontakt Elzbieta Plaza KTH (elapkthse)

Pilotanlaumlggning vid Hammarby Sjoumlstadsverk Kaldnes biofilmbaumlrare

18

Finansiering Projektet genomfoumlrdes i huvudsak som en del av EU-ITN projektet rdquoSustainable and Integrated Urban Water System Managementrdquo (SANITAS grant no 289193) men finansierades ocksaring via SVU och Stockholm Vatten och Avfall

Projektpartners Lunds universitet RISE Research Institutes of Sweden Stockholm Vatten och Avfall Maumllarenergi Kaumlppalafoumlrbundet Tekniska Verken i Linkoumlping och VA SYD

Maringl Maringlet med projektet var att utveckla ett verktyg som kan analysera hur det kompletta integrerade avloppsvattensystemet fraringn avrin-ningsomraringde till recipient paringverkas av braumlddning i avloppsnaumltet kontra direkta utslaumlpp fraringn renings-verket och effekterna paring olika geografiska delar av recipienten Detta aumlr saumlrskilt viktigt vid houmlgfloumldes- situationer

Resultat En ny generation av kombinerade modeller som beskriver avrinningsomraringde ledningsnaumlt reningsverk och recipient i samma ramverk har utvecklats inklusive moumljligheter foumlr styrning och utvaumlrdering av resultat Modellerna har paketerats paring ett saumltt som underlaumlttar foumlr andra anvaumlndare att fritt utnyttja dem antingen som ett kombinerat system eller som enskilda delar Modellpaketet ger moumljlighet att studera det kompletta integrerade avloppsvattensystemet utveckla oumlvergripande styrstrategier foumlr hela systemet och undvika suboptimering Modellerna har redan utgjort en bas och kommit till direkt anvaumlndning inom andra forskningsprojekt kopplat till VA-kluster Maumllardalen (t ex SIMFRAM-2 HAringVA (Formas) Morgondagens avlopps vatten-rening (Vinnova) FLOODVIEW (EU))


Simuleringsverktyg och beslutsstoumld foumlr utvaumlrdering av det urbana avloppsvattensystemet

LAumlS MERSaagi R (2017) Benchmark Simulation Model for Integrated Urban Wastewater Systems ndash Model Development and Control Strategy Evaluation PhD thesis IEA Lund University Sweden

Saagi R Kroll S Flores-Alsina X Gernaey KV Jeppsson U (2018) Key control handles in integrated urban waste-water systems for improving receiving water quality Urban Water Journal vol 15 no 8 pp 790-800

Saagi R Flores-Alsina X Kroll S Gernaey KV Jeppsson U (2017) A model library for simulation and benchmarking of integrated urban wastewater systems Environmental Modelling amp Software vol 93 pp 282-295 _______________________________________ Kontakt Ulf Jeppsson Lunds universitet (ulfjeppssoniealthse)

19

20

2

Foumlrfattare Bengt Carlsson Sara Nilsson Magnus Arnell samt kontaktpersonerna till projekten paring sidorna 14-18Omslag Himmerfjaumlrdsverket Botkyrka (Foto Jennifer Nemie)Bilder Angivna fotografer med flera samt Adobe StockISBN 978-91-7883-086-2Upplaga 200 exemplar

copy IVL Svenska Miljoumlinstitutet 2019IVL Svenska Miljoumlinstitutet AB Box 210 60 100 31 StockholmTel 010-788 65 00 wwwivlse

Rapporten har granskats och godkaumlnts i enlighet med IVLs ledningssystem

Fem laumlrosaumltenKungliga Tekniska Houmlgskolan Lunds universitetMaumllardalens houmlgskolaSveriges LantbruksuniversitetUppsala universitet

VA-KLUSTER MAumlLARDALENS MEDLEMMARTvaring forskningsinstitutIVL Svenska MiljoumlinstitutetRISE Research Institutes of Sweden

Elva VA-organisationerEnkoumlpings kommunEskilstuna Energi och MiljoumlKaumlppalafoumlrbundetMaumllarenergi NODRA

Stockholm Vatten och AvfallSYVABTekniska Verken i LinkoumlpingUppsala Vatten och AvfallVaumlxjouml kommunOumlrebro kommun

3


MED OMNEJD


4





5











6











7



MOumlTESPLATSEN


8









9




2016


2016



2017







10






AringREN I KORTHET







11












Aringren i korthet

12










Aringren i korthet

13

14









15











16











12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17










18










19

20

3


MED OMNEJD


4





5











6











7



MOumlTESPLATSEN


8









9




2016


2016



2017







10






AringREN I KORTHET







11












Aringren i korthet

12










Aringren i korthet

13

14









15











16











12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17










18










19

20

4





5











6











7



MOumlTESPLATSEN


8









9




2016


2016



2017







10






AringREN I KORTHET







11












Aringren i korthet

12










Aringren i korthet

13

14









15











16











12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17










18










19

20

5











6











7



MOumlTESPLATSEN


8









9




2016


2016



2017







10






AringREN I KORTHET







11












Aringren i korthet

12










Aringren i korthet

13

14









15











16











12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17










18










19

20

6











7



MOumlTESPLATSEN


8









9




2016


2016



2017







10






AringREN I KORTHET







11












Aringren i korthet

12










Aringren i korthet

13

14









15











16











12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17










18










19

20

7



MOumlTESPLATSEN


8









9




2016


2016



2017







10






AringREN I KORTHET







11












Aringren i korthet

12










Aringren i korthet

13

14









15











16











12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17










18










19

20

8









9




2016


2016



2017







10






AringREN I KORTHET







11












Aringren i korthet

12










Aringren i korthet

13

14









15











16











12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17










18










19

20

9




2016


2016



2017







10






AringREN I KORTHET







11












Aringren i korthet

12










Aringren i korthet

13

14









15











16











12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17










18










19

20

10






AringREN I KORTHET







11












Aringren i korthet

12










Aringren i korthet

13

14









15











16











12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17










18










19

20

11












Aringren i korthet

12










Aringren i korthet

13

14









15











16











12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17










18










19

20

12










Aringren i korthet

13

14









15











16











12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17










18










19

20

13

14









15











16











12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17










18










19

20

14









15











16











12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17










18










19

20

15











16











12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17










18










19

20

16











12 dygn

62 dygn

27 dygn

62 dygn

17










18










19

20

17










18










19

20

18










19

20

19

20

Slutrapport VA-kluster Mälardalen 2016-2018 · 2019. 9. 17. · VA-kluster Mälardalen men även...

Documents

Transcript of Slutrapport VA-kluster Mälardalen 2016-2018 · 2019. 9. 17. · VA-kluster Mälardalen men även...