COLOURBOX5217512.jpg

GreenSpeed® teknologien integrerer mikroalgeteknologi i de konventionelle renseprocesser, hvilket baner vej for en øget ressourceeffektivitet og en væsentlig reduktion i udledningen af drivhusgasser.

Om Projektet

Projektet er støttet af VTU-Fonden (Projekt 7817.2015) med deltagelse af Teknologisk Institut, Aarhus Universitet, Bio-Aqua A/S og Helmo Consult. Deltagende potentielle slutbrugere var: Hørsholm Vand, KLAR Forsyning, SK-Forsyning og Nyborg Forsyning.

Tilsagnsbeløb fra VTU-Fonden: 1.522.000 kr.

Læs mere her: vtu-fonden.dk/projektzonen/projekter/
2015
/7817-greenspeed.aspx

Reduktion af drivhusgasemissioner er en af de største teknologiske udfordringer, vi står overfor i disse år. Det er også tilfældet i spildevandsbranchen. I dag anvendes der i alle forsyninger både store mængder ressourcer og energi på at behandle spildevand og omsætte det indkommende kulstof til bioslam, CO2 og vand. Samtidig omsættes det indkommende ammonium til frit kvælstof, og fosfat bindes kemisk/biologisk i slammet. I dag udledes mere end 40 % af spildevandets kulstofindhold som CO2 og i mindre mængder som metan. Med hensyn til kvælstof er tallene endnu mere alarmerende, da mere end 80 % af spildevandets indhold af kvælstof udledes – enten i form af atmosfærisk kvælstof (N2) eller i form af lattergas (N2O), som er en meget stærk drivhusgas (ca. 300 gange stærkere end CO2)

Øger ressourceeffektivitet og mindsker emissioner

I projektet ”GreenSpeed® Spildevandsrensning”, støttet med midler fra VTU-Fonden, er mikoalgernes egenskaber undersøgt i en integreret renseløsning i laboratorie- og pilot-skala. Formålet med projektet var at udvikle et nyt og mere effektivt spildevandssystem ved at omlægge konventionel biologisk spildevandsrensning til en samtidig algebiomasseproduktion med en tilhørende effektiv optagelse af næringssaltene N, P, og K.

GreenSpeed® teknologien er en ny metode udviklet og patenteret af Kim Helmo (Helmo Consult) og Teknologisk Institut, hvor algeteknologi integreres i den traditionelle spildevandsrensning. Herved omstilles der til et ressourcefangstsanlæg med binding af NPK i algebiomasse og en kraftig øget fangst af kulstof til biogasproduktion. Dertil vil symbiosen mellem bakterier og alger bevirke, at dannelsen og dermed udledningen af drivhusgasser reduceres betragteligt. Princippet af traditionel spildevandsrensning og GreenSpeed® teknologien er vist i figur 1.

Unavngivet.png
Figur 1. GREENSPEED® PRINCIPPET

Algebiomassen kan anvendes som gødning

I projektet er der arbejdet med identifikation af alge/vandplanter til næringssaltoptagelse og udarbejdet procesdesign til integration af et bakteriologisk forbehandlingstrin efterfulgt af en algeproces. I en simpel proces etableres en symbiose mellem en bakterieproces (klassisk høj belastet biosorptionsproces) og en mikroalgeproces. Emissioner fra denne proces minimeres, da den foregår i lukkede beholdere eller bassiner. Bakterierne producerer CO2, som overføres og optages af mikroalger i deres vækst. Modsvarende overføres mikroalgernes iltproduktion til bakterievækst. Indkommende kvælstof, fosfat og kalium bindes i algebiomassen, der kan anvendes som algebundet NPK gødning i landbrug.

Et væsentligt element i GreenSpeed® teknologien er det første procestrin – biosorptionsprocessen – med formål at udtage så meget kulstof (COD) som muligt fra spildevandet i en højbelastet aktiv-slamproces. I dette trin vil en stor mængde af både opløst og partikulært organisk materiale blive bundet og ved efterfølgende sedimentation fjernes som en kulstofrig slamfraktion, der kan overføres til en anaerob proces og forgasses. Efterfølgende ledes en klar vandfase, rig på næringssalte, videre til algeprocessen.

Mikroalgernes kapacitet for optagelse af ammonium og fosfat viser forhold, der overstiger det, der præsteres af henholdsvis nitrifikanter og de fosfat-akkumulerende bakterier. I et traditionelt renseanlæg kræver nitrifikation, denitrifikation og biologisk fosfat-akkumulering et stort volumen, der er adskilt og henholdsvis med og uden beluftning. De forskellige processer drives med det samme aktive slam, som herved stresses af de varierende driftsbetingelser, og de forskellige bakteriearters potentialer udnyttes i ringe grad. Mikroalger optager ammonium og fosfat samtidigt under en forholdsvis lav CO2 tilførsel, og der er tale om en meget effektivt omsætning pr. volumenenhed.

Eksisterende renseanlæg kan opgraderes

I forbindelse med projektet er et pilotanlæg designet og etableret på Slagelse Renseanlæg. Resultater fra pilotanlæg viser, at eksisterende renseanlæg på simpel vis kan opgraderes til energiproducerende anlæg med ressourcefangst og betydelig reduktion af emission af drivhusgasser. Algebiomassen bliver filtreret og testet for biogaspotentiale og gødningsværdi. N-, P- og Mg-indhold ligger på niveau med kommercielle gødningsprodukter, mens K-indholdet er forholdsvist lavt.

Resultater fra pilotanlæg viser, at eksisterende renseanlæg på simpel vis kan opgraderes til energiproducerende anlæg med ressource fangst og betydelig reduktion af emission af drivhusgasser. Algebiomassen bliver filtreret og testet for biogaspotentiale og gødningsværdi. N-, P- og Mg-indhold ligger på niveau med kommercielle gødningsprodukter, mens K-indholdet er forholdsvist lavt.

Demonstration af processen i fuldskala

Efter afslutningen projektet støttet af VTU-Fonden er der i et nyetableret iværksætterselskab (GreenSpeed IVS) arbejdet videre  på at demonstrere processen i fuldskala. Det er allerede planlagt at omstille mindst et konventionelt renseanlæg til GreenSpeed® drift i løbet af 2018. Her skal teknologien afprøves yderligere, og kapacitetsforhold, effektivitet, anlægs- og driftsomkostninger skal afdækkes mere præcist.

Det er muligt at integrere GreenSpeed® teknologien i et eksisterende renseanlæg uden store ombygninger. Mange renseanlæg har uudnyttede procesvolumener, hvor biosorptionsprocessen passende kan installeres (Figur 2).

Fig 3.png
Figur 2. Integration af teknologien i eksisterende anlæg

Disclaimer

DANVAs vurderinger af de juridiske problemstillinger er tænkt som sparring/vejledning, som kan anvendes i forsyningernes egen sagsbehandling. Vurderingerne er foretaget med afsæt i gældende lovgivning og praksis på tidspunktet for vurderingen, og der tages således forbehold for eventuelle, senere lovændringer og/eller ændring af rets- og administrativ praksis. DANVA påtager sig herefter intet ansvar for eventuelle tab eller skader som følge af det publicerede materiale under ”Spørgsmål & Svar” eller tredjemands brug heraf, hvad enten dette skyldes fejl og uhensigtsmæssigheder i eller manglende opdatering af materialet eller andre årsager.