Bakgrund

Käppalaverket på Lidingö renar avloppsvatten från cirka 550 000 personer i nordöstra Stockholm och har en konventionell reningsprocess med mekanisk, kemisk och biologisk rening. I de olika stegen bildas olika typer av slam med ett varierande innehåll av organiskt material. Detta slam rötas för produktion av biogas som sedan uppgraderas till fordonsbränsle och används av bussar i lokaltrafiken.

Produktion av fordonsbränsle har i flera studier visat sig vara det mest miljövänliga användningsområdet för biogasen. Också ur en kostnadssynpunkt står sig fordonsgasen bra och Käppalaförbundet har lagt mycket fokus på optimering av rötningsprocessen för att öka gasproduktionen.

Under de kommande åren kommer stora anläggningsprojekt att genomföras på Käppalaverket. Det innebär att nya reningssteg kommer byggas samt att befintliga anläggningsdelar kommer att renoveras. En viktig del i detta arbete är att en ny rötkammare har uppförts vilket gör att Käppalaverkets två äldre rötkammare kan renoveras. Rötprocessen på verket är idag ansträngd med höga belastningar och relativt korta uppehållstider. Belastningen in till verket ökar varje år och således också slammängderna som ska behandlas i rötprocessen. Behovet av tre välfungerande rötkammare är stort, men med planerade underhållsåtgärder ligger detta något eller några år framåt i tiden.

Projektbeskrivning

Syftet med examensarbetet är att utvärdera maximal belastning för en stabil rötprocess samt vad ytterligare som kan göras vid processproblem i rötningen. Processen drivs som mesofilt vid en temperatur på ca 37 ˚C och normala belastningsvärden visar på uppehållstider på ner till 12 dagar i rötkammarna och en belastning upp till 5 kg VS/m³,d. Att det går bra att röta innanför dessa gränser är känt, men hur nära gränsen är det möjligt att driva en stabil rötprocess. Drifterfarenheter finns från andra reningsverk men lokala förhållanden brukar vara styrande och hur det ser ut för Käppalaverket är något som inte finns utrett. Fokus i detta arbete är inte att optimera en gasproduktion snarare att eftersträva en stabil rötprocess.

Följande frågeställningar kommer att beröras:

• Vad är maximal organisk och hydraulisk belastning för att erhålla en stabil rötprocess?
• Hur ser processparametrar för uppföljning ut kring brytpunkter?
  • Alkalinitet
  • VFA
  • pH
  • Uppehållstid
  • Organisk belastning
• Vilka åtgärder kan Käppalaförbundet vidta för att utnyttja befintliga rötkammare maximalt vid maximal belastning? Kan tillsatskemikalier användas?
• Vad händer med gasproduktionen när den organiska och hydrauliska belastningen ökar och uppehållstiden i rötkammaren minskar?

Tidigare examensarbeten har utrett temperaturberoendet för rötprocessen. Utförandet av detta examensarbete kommer att bygga på erfarenheter från tidigare försök och samma försöksuppställning.

Huvuddelen av det praktiska jobbet blir att sköta labbreaktorerna enligt de rutiner vi hittills har utarbetat. Det innebär daglig beskickning av reaktorerna samt att löpande analysera driftdata genom (enklare) databehandling i Excel. Det kommer även ingå metodutveckling för att kunna göra bättre jämförelser mellan labb- och fullskala. För detta behövs ett visst praktiskt handlag och ett intresse för självständig problemlösning.

Den teoretiska delen kommer bestå av en litteratursammanställning samt att göra en steady-state modell avseende rötprocessen. Via massbalanser och resulterande svar i rötprocessen kan olika scenarion beskrivas, exempelvis vid vilken belastning tillsatskemikalier måste användas för att erhålla en stabil process. Data till modellen hämtas från den laborativa delen av exjobbet. Modellen kommer ge Käppalaförbundet en möjlighet att hitta optimalt driftläge för olika scenarion med ökad/minskad belastning av substrat beroende på rådande driftläge vid reningsverket.

Övrigt

Examensarbetet skall vara en del av en civilingenjörsutbildning (300 hp) och påbörjas i januari 2020. Exakta datum överenskommes i ett senare skede. Kemi-/biologi- och processkunnande är meriterande.

I examensarbetet ingår både teori och praktik men en stor del kommer innefatta arbete i Käppalaverkets laboratorium. Hög närvaro är därför en nödvändighet.

Ersättningen för slutfört examensarbete är 20 000 kronor.

Handledare och ansökan

Handledning utförs i första hand av Sofia Bramstedt, utvecklingsingenjör på Käppalaförbundet. Hon besvarar också frågor om examensarbetet. Du når henne via vår växel på 08-766 67 00 eller via mejl, som är uppbyggd enligt principen fornamn.efternamn@kappala.se

Ansökan ska innehålla betygsutdrag, CV och en kort beskrivning av dig själv. Skicka din ansökan via mejl till Sofia Bramstedt, mejladressen är uppbyggd enligt principen fornamn.efternamn@kappala.se. Märk ämnesraden med ”Käppalaförbundet Exjobb Rötning”.