Hur fungerar aerobt granulärt slam jämfört med konventionellt aktivt slam för rening av kommunalt avloppsvatten?

Forskningsprojekt, 2022 – 2023

Idag renas avloppsvatten vanligen med aktivt slam där mikroorganismer omsätter organiskt material, kväve och fosfor. Detta är en teknik som ofta fungerar väl, men den tar stora ytor i anspråk och kräver en hel del energi för bland annat att pumpa, blanda och lufta vatten och slam. De senaste decenniet har aerobt granulärt slam (AGS) blivit allt vanligare. Här sitter mikroorganismerna i små bollar av fritt flytande biofilmer, s k granuler. AGS är utrymmesbesparande och förbrukar mindre energi än konventionellt aktivt slam, men är en mindre välbeprövad teknologi. I båda processerna är det mikroorganismernas sammansättning och aktivitet som avgör reningsförmågan. För konventionellt aktivt slam förlitar sig processtyrningen på erfarenhet och forskning sedan sjuttiotalet, där de senaste decenniets stora landvinningar inom mikrobiologi har gett ökad processförståelse. Vi vet idag inte alls lika mycket om hur AGS fungerar vid fullskaledrift, vad som styr den mikrobiella sammansättningen och reningsförmågan under årets olika årstider och förhållanden, hur stabil processen är mot störningar, och hur kunskap om detta kan användas för att optimera processtyrningen.

Österröds avloppsreningsverk i Strömstad har Sveriges första AGS-anläggning. Där renas ca hälften av vattnet med AGS och hälften med konventionellt aktivt slam. Detta möjliggör en direkt jämförelse av de två teknikerna vid tillämpning i fullskala, vilket är unikt. I detta projekt jämför vi sammansättningen av de mikrobiella samhällena och vad som styr denna sammansättning, och därmed reningsförmåga i AGS och konventionellt aktivt slam. Vi använder oss av djupsekvensering för att jämföra långa tidsserier med många prov. Sekvenseringsdata kommer analyseras tillsammans med data på vattensammansättningen till och från anläggningarna, omgivande miljöfaktorer och driftsparametrar för att klarlägga vilka faktorer som styr sammansättningen i biomassan och deras reningsförmåga. Projektet kommer att genomföras på Chalmers, avd. för Vatten Miljö Teknik, där vi har bred erfarenhet av biologiska processer för avloppsvattenrening, i direkt samarbete med Österröds avloppsreningsverk, med vilka vi sedan 2018 har ett gemensamt utvecklingsprojekt inom Sweden Water Research.