| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Næringssaltfjernelse på mindre renseanlæg med urinsortering i oplandet

2 Måleprogram på Svanholm Gods

Svanholm Gods har sit eget vandværk og det samlede vandforbrug aflæses løbende på en hovedmåler. Derudover findes en vandmåler, der registrerer vandforbruget i fælleskøkkenet. I forbindelse med projektet er der derudover etableret separate målere på de to urinsorterende toiletter.

Renseanlægget på Svanholm Gods kontrolleres løbende af et eksternt miljølaboratorium. Der foretages årligt 5-6 afløbsmålinger og 2 tilløbsmålinger. Der foretages ingen vandføringsmålinger. Derudover foretager den driftsansvarlige lejlighedsvis målinger i forbindelse med optimering af driften.

I forbindelse med det aktuelle projekt viste det sig nødvendigt at etablere et noget mere omfattende måleprogram end oprindeligt planlagt, idet de indledende belastningsundersøgelser på renseanlægget og gennemgangen af de historiske tilløbsmålinger viste sig lejlighedsvise ekstremt høje tilløbskoncentrationer, der ikke kunne stamme fra de forventede tilslutninger alene fra Godsets beboelser, fælleskøkken og andre fællesfaciliteter. Der blev derfor indledningsvis foretaget en detaljeret kortlægning af mulige fejltilslutninger og foretaget specialundersøgelser af belastningen fra Godsets grøntsagspakkeriet og fælleskøkken som supplement til belastningsundersøgelsen af anlægget og de specialundersøgelser af spildevand og slam der benyttes til edb-simuleringerne.

2.1 Vandforbrugsmålinger

Den samlede udpumpede vandmængde fra vandværket på Svanholm Gods aflæses løbende på en hovedmåler. Det årlige vandforbrug udgjorde i 2001 10.009 m³ svarende til et gennemsnitsforbrug på ca. 27 m³ pr dag. Aflæsningerne foretages typisk 3-4 gange pr uge og det fremgår at vandforbruget er meget konstant over året med et typisk forbrug mellem 23 og 35 m³/d.

En bimåler på fælleskøkkenet viser at vandforbruget her også er relativt konstant med et gennemsnitsforbrug på 2,3 m³/d.

2.2 Rutinemåleprogram på renseanlægget

Der foreligger målinger af stofkoncentrationer af tilløb og afløb fra renseanlægget på Svanholm Gods fra en længere årrække udtaget og analyseret af et eksternt miljølaboratorium. I tabel 6 og 7 er vist resultaterne fra primo 2000 for henholdsvis til- og afløb.

Tabel 6.
Tilløbsmålinger fra renseanlægget på Svanholm Gods fra primo 2000

Tabel 7.
Afløbsmålinger fra renseanlægget på Svanholm Gods fra primo 2000

Det ses at indløbsmålingerne varierer meget kraftigt både i absolutte koncentrationer og i sammensætning. De højeste koncentrationer kan ikke stamme fra normalt husholdningsspildevand. Da højeste koncentrationer af COD hænger sammen med høje koncentrationer af fosfor og relativt lave koncentrationer af kvælstof kunne tilledning fra Godsets malkeområde være årsagen til de ekstreme koncentrationer.

Afløbsmålingerne udviser ikke helt de samme variationer, selvom der ikke altid opnås fuldstændig nitrifikation og selvom der lejlighedsvis ses forhøjet udledning af suspenderet stof.

2.3 Kortlægning af spildevand fra virksomheder og institutioner

Gennemgangen af virksomhederne på Svanholm Gods kombineret med gennemgangen af kloaknettet beskrevet i kapitel 1 viste at muligheden for fejltilslutninger af spildevand måtte forventes at komme fra malkeområdet og fra grøntsagspakkeriet. Derudover blev det vurderet at fælleskøkkenet evt. kunne give anledning til de konstaterede lejlighedsvise store tilledninger.

Gennemgangen af malkeområdet viste at der kunne være risiko for at mælkespild blev ledt til kloaknettet og der blev gennemført en mindre omlægning af kloakforholdene således at dette ikke længere er muligt.

Grøntsagspakkeriet er integreret i kloaknettet og der blev derfor tilrettelagt et måleprogram for at afdække om det kunne bidrage til de ekstreme belastninger. Tabel 8 viser resultatet af COD målinger på 5 døgnprøver udtaget tidsproportionalt i kloaknettet lige nedstrøms afledningen fra pakkeriet.

Tabel 8.
Koncentrationer af COD i kloaknettet på Svanholm Gods lige nedstrøms grøntsagspakkeriet

Det ses at COD værdierne er lave hele ugen igennem og det forventes således ikke at pakkeriet kan være årsag til de ekstreme tilløbskoncentrationer, ligesom belastningsbidraget herfra heller ikke skønnes væsentligt når vandforbrug og de målte koncentrationer tages i betragtning.

Fælleskøkkenet på Svanholm Gods benyttes væsentligst som køkken til fællespisningen på Godset; men der drives cateringvirksomhed herfra. Da fællesspisningen er et centralt element på Svanholm Gods sker forarbejdningen af hovedparten af maden der spises på Godset her. Afløbet er forsynet med en almindelig fedtafskiller. Der blev gennemført en undersøgelse i lighed med undersøgelsen af pakkeriet for at afdække om fælleskøkkenet kunne være årsag til de ekstreme koncentrationer. Tabel 9 viser resultatet af COD målinger på døgnprøver udtaget tidsproportionalt 5 dage i afløbet fra køkkenet efter fedtafskilleren.

Tabel 9
Koncentrationer af COD i afløbet fra fælleskøkkenet på Svanholm Gods

Det ses ikke overraskende at koncentrationen af COD er relativt konstant og noget højere end normalt husspildevand. Da vandforbruget i køkkenet imidlertid kun er ca. 8% af det samlede vandforbrug på Svanholm Gods kan fælleskøkkenet ikke være årsag til de ekstreme tilløbskoncentrationer; men køkkenet bidrager naturligvis med en ikke ubetydelig del af den samlede belastning af renseanlægget. Ovennævnte vurderinger er understøttet af at der ved et par lejligheder med forventet stor belastning fra køkkenet er foretaget stikprøver her samtidig med at der er udtaget døgnprøver på renseanlægget. Det er herigennem konstateret at der momentant kan ske afledning med væsentligt højere COD koncentrationer end fundet i tabel 9; men det giver ikke anledning til væsentlig øgede COD-koncentrationer i tilløbet til renseanlægget.

2.4 Belastningsundersøgelser på renseanlægget

Der har i hovedparten af projektperioden være foretaget automatisk vandføringsmåling i tilløbet til renseanlægget, idet der som led i projektet blev etableret et traditionelt måleoverfald med tilhørende løbende opsamling af resultater til beregning af vandføringen. Selve målersystemet stammede fra et tidligere projekt på Godset. Systemet har stort set fungeret tilfredsstillende med nogle få udfald. I en længere periode omkring årsskiftet 2001-2002 faldt vandføringsmålingerne dog ud i en længere periode idet vandføringen lejlighedsvis oversteg indløbspumpens kapacitet således at der skete opstuvning i målebrønden. Dette førte til tilbagestuvning i ledningen således at måleroverfaldet blev dykket og måling umuliggjort.

Der er foretaget 2 intensive belastningsundersøgelser af belastningen af renseanlægget. Der blev udtaget tidsproportionale døgnprøver i anlæggets tilløb. Den første runde blev gennemført tidligt i projektforløbet og viste at der lejlighedsvis blev tilledt høje koncentrationer af COD til anlægget, medens den anden blev gennemført efter omlægning af spildevandsforholdene ved malkeområdet og fokuserede alene på COD for at få bekræftet at årsagen til de store variationer var fundet og afhjulpet.

2.4.1 Vandføringsmålinger

Variationerne i den hydrauliske belastning af renseanlægget på Svanholm Gods har kunnet følges relativt detaljeret i kraft af den kontinuerte vandføringsregistrering. Figur 2.1 og 2.2 viser variationer for nogle typiske perioder.

m³/h

Figur 2.1.
Typisk døgnvariation i den hydrauliske belastning af renseanlægget på Svanholm Gods i en tørvejrsperiode frem til den 29-09-01
  

m³/h

Figur 2.2.
Hydrauliske variationer i tilløbet til renseanlægget på Svanholm Gods i en periode med nedbør

I tørvejrsperioder er den hydrauliske belastning typisk 33 m³/dag svarende til kun ca. 25% mere vand end udpumpet fra Godsets vandværk.

Det ses af figur 2.2 at den hydrauliske belastning stiger noget i perioder med nedbør. Under den første regnperiode stiger belastningen kun moderat op til 2-3 m³/h svarende til en indsivning på 100% medens den stiger helt op imod 5 m³/h i perioder med nedbør flere dage i træk. Årsagen til den meget høje belastning skønnes i det væsentlige at være knyttet til ledningsforholdene lige omkring renseanlægget idet anlæggets tilløbsarrangement ligger i et område med højt åbent grundvandsspejl.

Sammenlignes de høje vandføringer med den af DMI registrerede daglige nedbør i Kyndby ca. 3 km fra Svanholm Gods, er der ikke altid direkte sammenhæng.

Ved nogle af de store vandføringer i figur 2.1 og 2.2 især 30-09 – 02-10 og 09-10 – 10-10, er der samtidig registreret nedbør fra (3 – 7 mm). I andre perioder er der ikke registreret nedbør i Kyndby selvom der har været forhøjet vandføring. Der kan derfor lejlighedsvis være større tilløb end normalt fra nogle af Godsets virksomheder. Det kan dog heller ikke afvises at måleren lejlighedsvis har vist for store vandføringer, selvom målerenden er blevet rengjort et par gange om ugen. Endelig kan det have regnet på Svanholm Gods uden at der er registreret nedbør i Kyndby.

2.4.2 1. intensive målerunde

Tabel 10 viser resultaterne af den første intensive målerunde. På trods af problemer med datalogningen af vandføringsmålingen, således at der ikke foreligger vandføringsresultater for alle døgn bekræftede undersøgelsen at der lejlighedsvis blev tilledt høje koncentrationer af COD medens niveauet for kvælstof og fosfor er lavere og variationerne begrænset. I tabellen er også medtaget resultater fra tilløbsmåling en dag, hvor der blev foretaget specialundersøgelser af tilløbsspildevand og slam - se nedenfor i afsnit 2.5.

Tabel 10.
Analyseresultater fra den 1. intensiv runde, samt fra en specialundersøgelse

* Fra specialundersøgelse, se nedenfor

De lejlighedsvise meget høje tilløbskoncentrationer sammenholdt med resultaterne fra rutinemåleprogrammet gav anledning til ovennævnte detailgennemgang af mulighederne for fejltilslutninger og ekstrembelastninger grøntsagspakkeriet, fra malkeområdet og fra fælleskøkkenet.

2.4.3 2. Intensive målerunde

Efter gennemgange og sikring mod fejltilslutninger er gennemført en ny intensiv målerunde af belastningen på renseanlægget.

Tabel 11 viser resultaterne af dobbeltbestemmelser af COD på tidsproportionale døgnprøver.

Tabel 11.
Analyseresultater fra den 2. intensivrunde

Det ses at COD-koncentrationen hele ugen igennem er relativt konstant og med en middelkoncentration langt lavere end tidligere.

2.5 Specialundersøgelser til edb-simulering

I forbindelse med edb-simuleringerne af renseanlægget er der foretaget en række specialundersøgelser af tilløbsspildevandets sammensætning og af egenskaberne i renseanlæggets slam. Undersøgelserne er gennemført baseret på to forskellige undersøgelsesstrategier anvendt i Holland og i Danmark beskrevet i (Roeleveld P.J. og Van Loosdrecht M.C.M, 2002) og i (Kristensen G.H, Elberg P. og Jansen J la C, 1998). Den hollandske strategi er baseret på en detaljeret fysisk kemisk karakterisering af råspildevandets indhold af organisk stof og kvælstof og den danske er baseret på karakterisering af spildevandet med sædvanlige standardanalyser suppleret med målinger af det aktive slams procestekniske egenskaber.

Spildevandskarakteriseringen giver en detaljeret karakterisering af den enkelte døgnprøve og er således repræsentativ for belastningen på de udvalgte måledøgn. Slamkarakteriseringen giver de procestekniske egenskaber af slammet som det har udviklet sig ud fra belastnings- og driftsforhold over en længere periode.

2.5.1 Spildevandskarakterisering

Som supplement til belastningsundersøgelsen er der 3 gange i projektet gennemført detailkarakterisering af tilløbsspildevandet til renseanlægget på Svanholm Gods, med hovedvægten på at bedømme nedbrydeligheden af det organiske stof, der både har betydning for kvælstofomsætningen og for anlæggets slamproduktion. Ved karakteriseringen blev der benyttet en metode præsenteret i (Roeleveld P.J. og Van Loosdrecht M.C.M, 2002) og som er vidt udbredt i Holland til praktisk brug på renseanlæg med kvælstoffjernelse, der ønsker at udnytte edb-simulering til driftsoptimering.

Ved karakteriseringen foretages en fraktionering af spildevandets organiske stof og af kvælstof i de komponenter der anses for centrale for kvælstoffjernelsen. Det er i hovedsagen spørgsmålet om at bestemme andelen af letomsætteligt organisk stof til brug for denitrifikation og mængden af unedbrydeligt organisk stof, der bidrager til slamproduktionen. For en nærmere beskrivelse af metoden henvises til (Roeleveld P.J. og Van Loosdrecht M.C.M, 2002). Resultatet af undersøgelsen er vist i tabel 12 og giver den opdeling af det organiske stof, der skal benyttes ved modelleringen af de internationalt anerkendte edb-modeller for renseanlæg.

Tabel 12.
Opdeling af COD i fraktioner svarende til principperne i (Roeleveld P.J. og Van Loosdrecht M.C.M, 2002), også andelen i forhold til COD-total er angivet tillige med typiske intervaller fundet på en række Hollandske renseanlæg

Det ses at indholdet af organisk stof er betydeligt reduceret ved den sidste prøvetagningsrunde, hvor der var foretaget afskæring af spildevand fra malkeområdet. Sammensætning afviger betydeligt mellem de tre runder, selvom sammensætningen i det store og hele ligger indenfor det typiske område for de Hollandske anlæg. Der er dog generelt et relativt stort indhold af partikulært inert organisk stof, således at der må forventes en stor slamproduktion på anlægget.

2.5.2 Slamkarakterisering

Sideløbende med spildevandskarakteriseringen blev gennemført karakterisering af renseanlæggets slam med henblik på bestemmelse af nitrifikationshastighed, denitrifikationshastighed og iltrespiration. Herigennem fås en mulighed for at kalibrere edb-modellen til at de aktuelle slamegenskaber, således at modellens beskrivelse af de procestekniske egenskaber svarer til slammet i selve anlægget. Undersøgelserne af slamegenskaberne er gennemført som beskrevet i (Kristensen G.H, Elberg P. og Jansen J la C, 1998). hvortil der henvises for en uddybning af metoderne.

2.5.2.1 Nitrifikationshastighed, denitrifikationshastighed og iltrespiration

Slammets maksimale nitrifikationshastighed måles ved at følge reduktionen i ammonium (eller stigningen i nitrat) i en reaktor med slam og højt indhold af ilt. Herved bestemmes den maksimale ammoniumomsætning ved den givne temperatur. Tabel 13 viser resultatet af de tre gennemførte undersøgelser.

Slammets maksimale denitrifikationshastighed måles ved på tilsvarende måde at følge nitratreduktionen i en reaktor uden ilt; men med tilsætning af letomsætteligt organisk stof (acetat) som kulstofkilde til denitrifikationen. Tabel 13 viser resultatet af de to gennemførte undersøgelser.

Slammets maksimale iltrespiration måles ved løbende at følge iltforbruget i en reaktor med slam og højt iltindhold. Efter tilsætning af en letomsættelig kulstofkilde (acetat) stiger iltforbruget til det maksimale for slammet. Tabel 13 viser resultatet af de to undersøgelser, der er gennemført.

Tabel 13.
Nitrifikationshastighed, denitrifikationshastighed og iltrespiration for slam fra renseanlægget på Svanholm Gods

Det ses at der er nogen forskel i de målte nitrifikationshastigheder, idet den ene er væsentlig højere end de to øvrige, medens de maksimale denitrifikationshastigheder og iltrespirationshastigheder er næsten ens ved de to undersøgelser. Da belastningsforholdene ikke er kendt i detaljer er det ikke muligt at finde årsagen til den afvigende værdi. Da der er sket omlægninger i kloaksystemet efter den 2. måling anses den sidste måling for mest repræsentativ for slammets proceshastigheder.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |