Avloppsvattenrening

Yttre anläggningar

Vårt avloppsreningsverk, Himmerfjärdsverket, ligger i Grödinge, i södra delen av Botkyrka kommun. Vi har ett tunnelsystem med två tillhörande pumpstationer som pumpar avloppsvattnet från anslutningskommunerna. Vid anslutningspunkterna finns mätstationer så att varje kommun får en korrekt debitering motsvarande sin andel i anläggningens belastning. Pumpstationen Eolshäll i Hägersten överför vattnet från sydvästra Stockholm till huvudtunneln. Denna station har sedimenteringsbassänger, vilket innebär att det är möjligt att mekaniskt rena eventuellt bräddvatten vid driftstörningar eller onormalt höga flöden. Från pumpstationen Pilkrog i Järna pumpas vattnet direkt till reningsverket via en sjöförlagd tryckledning. Syvabs samtliga pumpstationer är utrustade för att klara även omfattande vatteninträngning.

Det tar ca 8-10 timmar från det att vattnet spolas ned tills det når Himmerfjärdsverket.

Inlopp

Där huvudtunneln mynnar ut vid reningsverket, 54 m under mark, finns avstängningsluckor som ska skydda anläggningen vid extrema flöden. Tunneln har en så pass stor volym att vattnet kan lagras upp till 5 dygn vid normalt flöde, om ett omfattande strömavbrott eller liknande skulle inträffa.

Grovgaller

Det första reningssteget är tre gallerskrapor som vattnet passerar. Gallren har en spaltbredd på 20 mm och fångar upp det större skräpet som spolats ner såsom våtservetter, trosskydd, tops, kondomer och trasor. Skräpet som avskiljs från vattnet pressas och samlas upp i containrar och körs sen bort från vår anläggning till förbränning. Vi får in cirka 2 ton skräp varje dag, släng det hellre i en papperskorg. Efter gallren tillsätts fällningskemikalie. Detta gör så att den lösta forsforn i avloppsvattnet övergår till fast form och kan senare avskiljas.

Huvudpumpstation

Avloppsvattnet pumpas därefter upp till markytan för vidare behandling med hjälp av stora pumpar. Totalt finns sex stycken pumpar och antalet som är i drift beror på hur stort flöde som kommer till reningsverket. Medelflödet från pumpstationen är vid normalflöde 1 400 l/s.

Grovrening - bestående av hålsilar, renstvättar, sandfång och sandtvättar

Väl uppe i marknivå passerar avloppsvattnet först hålsilar med 6 mm stora hål. Här avskiljs renset som maldes vid inloppet. Renset som avskiljs förs till en renstvätt innan det leds till en container som sen transporteras till en sopförbränningsanläggning där det bränns och blir till fjärrvärme. Efter hålsilarna renas vattnet i ett sandfång. Totalt finns tre stycken 30 m långa parallella bassänger och här avskiljs tyngre partiklar som grus och sand från vattnet. Det görs genom att precis så mycket luft som behövs blåses genom vattnet, så att de lätta partiklarna hålls flytande medan de tyngre partiklarna sjunker till botten. Partiklarna som sjunker skrapas bort med hjälp av skrapor längs med botten och förs sedan till en sandtvätt. I sandtvätten tvättas organiskt material bort och återförs till avloppsvattnet. Sanden och gruset är sedan så rent att det kan återanvändas. Efter grovreningen leds vattnet till försedimenteringen. 

Försedimentering

Försedimenteringen är sista steget i den mekaniska reningen och utgör den första delen av det stora bassängblocket. Bassängblocket ligger utomhus och mellan de olika behandlingsstegen finns maskinrum för el, automatik och pumputrustning.
Försedimenteringen består av totalt 16 stycken 50 m långa parallella bassänger. Här avskiljs de tyngre partiklarna från vattnet genom att det råder en lugn miljö och partiklarna får möjlighet att sjunka till botten. Slammet som sjunker till botten kallas primärslam och tas bort via skrapor och förs till en slamficka och pumpas vidare till slambehandlingen. 

Luftningen, nitrifikation

Efter försedimenteringen leds vattnet till den biologiska reningen vars huvudsakliga uppgift är att rena bort löst kväve och syreförbrukande material i vattnet. Vattnet fördelas på 8 stycken luftningsbassänger där det blandas med bioslam. Bioslammet består av bakterier som ”äter upp” löst syreförbrukande material och omvandlar kvävet i vattnet. Bakterierna omvandlar kvävet från ammonium (NH4) till nitrat (NO3), s.k. nitrifikation. Ingen rening av kväve sker i detta steg utan kvävet omvandlas bara till en ny form. Mikroorganismerna är aeroba, d.v.s. de behöver syre för sin andning och luft tillsätts därför dygnet runt från luftmunstycken som är placerade på bassängernas botten. För att det aktiva slammet inte ska spolas ut ur systemet följs luftningsbassängerna av sedimenteringsbassänger.

Mellansedimentering

Efter luftningen avskiljs mikroorganismer från det renade vattnet genom två sedimenteringssteg, mellan- och eftersedimenteringen. Slammet får sjunka till botten och skrapas till en slamficka varifrån det pumpas tillbaka till luftningen. På så sätt återanvänds mikroorganismerna som får jobba flera varv till. Allt eftersom mikroorganismerna förökar sig och blir fler tas även en del av bioslammet bort från systemet och förs till flotationsanläggningen.

Eftersedimentering

I eftersedimenteringen sjunker de mikroorganismer som inte sjönk i mellansedimenteringen. Då det är viktigt att ha bakterier med bra sjunkegenskaper, i systemet är de bakterier som sjunker i eftersedimenteringen inte önskvärda. Slammet skrapas till en slamficka varifrån allt slam tas bort från processen och pumpas till flotationsanläggningen. Från eftersedimenteringen leds vattnet till den fluidiserade bädden som är det sista steget i den biologiska reningen.

Fluidiserad bädd, denitrifikation

Den fluidiserade bädden är det sista steget i den biologiska kvävereningen. Här omvandlar mikroorganismer det nitrat (NO3) som bildades i luftningsbassängerna till kvävgas (N2) genom s.k. denitrifikation. Mikroorganismerna växer som en biofilm på  miljarder små sandkorn (diameter ca 0,5 mm), som hålls svävande i bädden genom att vattnet pumpas in vid bassängens botten och sedan strömmar uppåt med hög hastighet.

De denitrifierande bakterierna är anoxiska, d.v.s. de tål inte syre (O2) utan de använder syret som är bundet i nitraten för sin andning. Därför tillsätts ingen luft till denna process. Som föda behöver bakterierna organiskt material, men eftersom det mesta av det organiska materialet har förbrukats i luftningssteget tillsätts en begränsad mängd metanol före fluidbädden.

Uppehållstiden för vattnet i den fluidiserade bädden är ca 10 minuter och på den tiden hinner 95 % av inkommande nitratet omvandlas till ofarligt kvävgas. Kvävgasen som bildas avgår till luften, som till ca 80 % består av just kvävgas. Före den fluidiserade bädden finns en trumsil som säkerställer att större partiklar som skulle kunna skada fördelningsdysorna i fluidbädden inte kan passera. Om flödet in är lägre än kapaciteten på fördelningspumparna, recirkuleras en delström av vattnet tillbaka över pumparna. Om flödet överstiger anläggningsdelens kapacitet går överskottet direkt till efterkommande skivdiskfilter. Det denitrifierade vattnet fortsätter sedan till skivdiskfiltret.

Skivdiskfilter

Efter den biologiska reningen måste vattnet filtreras innan det kan släppas ut i Östersjön. Det görs genom skivdiskfilter, där de sista partiklarna avskiljs från vattnet. Skivdiskfiltrerna är roterande kassetter med filterdukar som har en porstorlek på 10 µm. Före filtret kan en kemisk behandling ske av vattnet, vilket  används vid behov. Dels kan polymer tillsättas för att binda ihop små partiklarna till större partiklar och dels kan polyaluminiumklorid tillsättas för att fälla ut löst fosfor ur vattnet. Efter den kemiska behandlingen rinner vattnet in i skivdiskfiltret. Där passerar vattnet roterande kassetter som är klädda med filterdukar. På vägen ut igenom kassetterna fastnar partiklarna på insidan av filterdukarna. När dukarna är fulla med partiklar gör man en s.k. backspolning och så går det att använda dukarna på nytt. Spolvattnet som då bildas förs till flotationsanläggningen för vidare behandling. Efter skivdiskfiltret leds vattnet till utloppet.     

Utlopp

Det renade vattnet leds 1 600 m ut i Himmerfjärden i två trätuber med vardera 1 600 mm i diameter för att släppas ut genom 20 dysor på 25 m djup. Det tar ca 20 timmar för vattnet att passera hela vägen genom reningsverket och under denna tid minskar halten kväve med ca 85 %, fosfor med drygt 95 % och organiska ämnen (BOD) med ca 97 %. Vill man läsa om reningsresultaten kan man göra det i miljörapporten.

Slambehandling

De näringsämnen som avskiljs som slam rötas i bioreaktorer. I denna process bryts de organiska innehållet ner till koldioxid, metan och vatten. Vattnet går sen tillbaka till ett särskilt reningssteg där anammoxbakterier minskar kväveinnehållet i vattnet och återförs sen till den biologiska reningen. Slammet som sen är kvar är väldigt näringsrikt och återförs som gödsel till det eviga kretsloppet och metangasen, som bildas vid rötningen av slammet, använder vi till uppvärmning av byggnader och som drivmedel till bilar.