Linda Kanders försvarar sin avhandling i energi- och miljöteknik

Disputationer och licentiatseminarier

Datum: 2019-06-10
Tid: 13.15
Plats: Sal Delta, MDH, Västerås

Linda Kanders försvarar sin avhandling inom forskarutbildningsämnet energi-och miljöteknik måndag den 10 juni.

Titel: ”Start-up and operational strategies for deammonification plants - a study with one-stage moving bed biofilm reactors treating reject water”

Serinummer: 290

Utsedd opponent är professor Susanne Lackner, TU Darmstadt. Betygsnämnden utgörs av professor Kenneth M Persson, Lunds universitet, associate professor Åsa Davidsson, Lunds universitet och professor Britt-Marie Wilén, Chalmers Tekniska Högskola.

Utsedd reserv är professor Philip de Vaal, gästprofessor vid Mälardalens Högskola, professor vid Departement of Chemical Engineering, University of Pretoria

Populärvetenskaplig sammanfattning

Kväve, en av livets grundstenar, finns i proteiner och gör det till exempel möjligt att bygga nya celler i både växter och djur. Vid nedbrytning frigörs kvävet och kommer till reningsverket i form av bland annat urin. För att inte kvävet skall orsaka övergödning i sjöar och hav är därför en av reningsverkets huvuduppgifter att omvandla kvävet från avloppsvattnet tillbaka till luften. Detta sker vanligtvis med biologiska metoder där bakterier arbetar med hjälp av luftning och ibland extra tillsats av etanol.

”Anammox-bakterien” är en nyupptäckt bakterie som har visat sig ha stor betydelse för kvävets kretslopp i naturen. Bakterien kan ta en genväg i kvävets kretslopp och bidrar då till att spara både energi och pengar. Anammox-bakterien växer dock långsammare än andra bakterier i reningsprocessen så det är viktigt att ge den rätt förutsättningar att föröka sig. I varmare avloppströmmar används den idag med goda resultat. En typisk sådan ström är det så kallade rejektvattnet från kommunala biogasanläggningar, vilket är det vatten min forskning handlar om.

Vid uppstarten av anammox-processer är normen att man tillför en liten mängd bakterier från en anläggning i drift, en ymp, för att hjälpa anläggningen igång och förkorta uppstarttiden. Jag har dock gjort flera uppstarter av processen utan ymp både i laboratoriet och i fullskaliga anläggningar med goda resultat. Vidare studier har visat på att det redan finns tillräckligt med anammox-bakterier i rejektvattnet för att en uppstart skall kunna ske inom rimlig tid (<100 dagar), om rätt förutsättningar ges i bassängen.

Rejektvattenrening med anammox-processen minskar visserligen energianvändandet med 60 %, i jämförelse med konventionell kväverening, men det finns en risk att andra typer av bakterier bildar lustgas, vilket kan leda till ett ökat koldioxidavtryck från processen. Mina mätningar från en fullskalig rejektvattenrening på ett mellanstort, svenskt verk (200 000 anslutna personer) har visat att efter omställning från konventionell kväverening till en anammox-anläggning har lustgasutsläppen minskat med > 97 %. Denna minskning motsvarar 320 kg CO2 per timme, eller lika mycket som ett större passagerarflygplan släpper ut under flygning.

Min forskning har ökat kunskapen kring mängden anammox-bakterier i rejektvatten vilket gör att uppstarten kan göras utan tillförandet av extern ymp om föreslagen metod används. Dessutom har  mina studier visat på vikten av att mäta och optimera driften av separata rejektvattenreningar som annars kan släppa ut stora mängder lustgas.