Danmark är det land som har flest (105) vassbäddar för slamavvattning. Driftserfarenheter inkl. dimensionering och ekonomi redovisas efter upp till 28 års drift. Investeringen för ytorna blir större än för start av kompakta metoder, men de blir lönsammare efter 4-5 år pga billig och enkel drift.
Av: Jörgen Hanaeus
De första vassbäddarna för slamavvattning anlades i Europa 1988. De är energisnåla, kräver ingen kemikalietillsats, reducerar slamvolymen till torrsubstanshalter 25-40 % TS, minskar koncentrationen av patogena mikroorganismer påtagligt och mineraliserar slammet väl.
Här sammanfattas drifterfarenheter från bäddarna. De dimensioneras för 30-60 kg TS/m2,år och livslängden förväntas vara ca 30 år. Driftcykeln har fyra faser: (1)Beredande, (2) normal drift, (3) tömning och disposition av torkat slam och(4) återställning till fortsatt drift. Ingen polymertillsats behövs. För att årligen behandla 550 ton TS under danska klimatförhållanden behövs en investering på 11,5 M danska kr (konventionell avvattning ca 5 Mdkr) medan de årliga driftkostnaderna är 1,0-1,2 Mdkr (konventionellt 1,5-1,8 Mdkr).
Artikeln
De första vassbäddarna för slamavvattning i Europa anlades 1988. Sedan dess har erfarenheter samlats in, främst från anläggningar i Danmark, Sverige och England. Tekniken finns också i Frankrike, Italien och Spanien.
En vassbäddsanläggning består av en serie vassbevuxna bäddar för volymreduktion och mineralisering av slam. Bäddarna laddas i turordning; en bädd tar emot slam medan övriga vilar. Bäddarna belastas med slam över en period mellan 10 och 20 år. Under hand byggs en slamrest upp som också tjänstgör som filtermaterial för tillkommande slam. Detta våta slam dränerar genom bädden och dränvatten samlas upp i underliggande ledningar.
År 2015 var 105 system i drift i Danmark och fler än 1000 system i Europa. Av de danska systemen var 55 % mindre anläggningar med upp till 200 ton TS/år. Även anläggningar med 300-1000 ton TS/år finns i drift och de två största hanterar 2000-2500 ton TS/år.
Anläggningsutformning
De danska vassbäddsanläggningarna består av flera individuella bäddar ofta 8-10 st, men upp till 24 st förekommer. Alla bäddar har tätande membran i botten för att förhindra infiltration. Ovan detta finns ett filtermaterial som innehåller två skilda rörsystem; ett som leder slammet till bädden (och som avslutas med ett vertikalt spridarrör som mynnar ovanför bädden). Det andra systemet, rejektsystemet, leder ut dränvatten från bädden och leder in uteluft till bädden.
Ovanpå filterlagret finns ett lager med växtmedium där vassen planteras. Allt eftersom slamrestlagret växer till, sprider sig vassrötterna i detta.
Slammet lämnar de vertikala, trycksatta fördelningsrören via spridning från toppen. Rören fördelas över bäddytan till en jämn slamspridning. Ingen polymerdosering sker.
Slammet kan ha varierande bakgrund; överskottsslam från aktivslambassänger, från eftersedimentering, från förtjockare eller från rötkammare.
Dränvattnet samlas via de bottenförlagda dränledningarna och pumpas åter till avloppsanläggningen. Den luftning som åstadkoms via dränledningarna och förstärks av luft genom vassbädden, ger en aerob miljö i bädden; gynnsam för mineralisering av det organiska materialet i slammet.
Vass
Den planterade vassen bidrar till avvattningen genom bladens transpiration. De ger också sprickor i det torkande slammet, vilka bidrar till avdunstningen. Vanlig bladvass (Phragmites australis) är mest frekvent, men även andra arter har fungerat väl.
Vassen skördas aldrig, utan får vissna ner efter växtperioden. Kvarvarande rötter och rhizomer svarar för nästa växtperiod och återplantering behövs normalt inte.
Dimensionering
För överskottsslam från aktivslamanläggning rekommenderas 30-60 kg TS/m2,år. För slam från rötkammare, slam med hög fetthalt eller med låg slamålder (<20 d) föreslås 30-50 kg TS/m2, år.
Dessa värden gäller planeringsfasen och danska förhållanden. Underhand kan iakttagelser från bäddar i drift motivera förändringar.
Drift
En vassbäddsanläggning drivs vanligen i 30 år, varunder 2-3 cykler om 15-10 år genomförs.
I startfasen belastas bädden långsamt och successivt i 1-2 år innan full kapacitet är uppnådd. Det medger också att ytterligare bäddar växlas in efterhand så att alla inte startas eller töms samtidigt.
När bädden nått full kapacitet sker slamtillförsel under en belastningsperiod, varefter bädden vilar och följande bädd tas i anspråk. Varje bädd följs individuellt så att inte överbelastning sker med sämre avvattning och sämre mineralisering som följd.
Slamrestskördande efter tiotalet år utförs numera under vårsäsongen, varefter vassen får möjlighet att tillväxa under sommaren och nytt slam påförs till hösten.
Resultat
Slammet når vanligen TS-halter 25-40 % efter vassbäddsprocessen. En reduktion av organiskt material av uppemot 25 % har uppmätts. Patogeninnehållet har reducerats avsevärt 2-4 månader efter tillförsel.
Kostnaderna för vassbäddsbehandling av slam har jämförts med dito för traditionell slamavvattning i centrifug eller skruvpress. TS-innehållet 550 ton/år har använts för beräkningar. För investering gäller då 11,5 M dkr resp 4,5 M dkr. För drift 1,0 M dkr resp. 1,7 M dkr årligen. Bäddytorna blir alltså dyrare än maskinerna, men driften gör bäddarna lönsammare efter ca 5 år.
Slutsatser
Vassbäddarna är alltså ytkrävande och förefaller intressantast för mindre anläggningar i varmt klimat då växt, nedbrytning och avdunstning gynnas.
Artikeln är författad av konsultfirmans representanter. Den innehåller flera utmärkta färgbilder över anläggningstypen.
Källa: Nielsen, S& Larsen, J.D.1), (2016): Operational strategy, economic and environmental performance of sludge treatment reed bed systems – based on 28 years of experience. Water Science & Technology, Vol 74, No 8, pp 1793-1799.
Författarna från:
1) ORBICON A/S, Ringstedtvej 20, Roskilde 4000, Denmark.
Kontakt: smni@orbicon.dk
