Kalundborg Centralrenseanlæg

Forsyningens renseanlæg er demissioneret til 50.000 PE og står i de kommende år overfor en udvidelse på cirka 55 procent alene fra industrien.

Spildevandet fra industrien er lunt i temperaturen. Det betyder at processerne i renseanlægget arbejder hurtigere. Flere renseanlæg oplever udfordringer ved lave temperatur, hvor den biologiske proces kan sløves til en grad, hvor den næsten går i stå, men året rundt er der et højt flow af lunt spildevand, som opretholder gennemstrømningen på renseanlægget. Det sammenholdt med det sanitære spildevands gode bundfældningsegenskaber giver anlægget en unik biologi.

Spildevandet fra industrien er særlig kalkholdigt, det påvirker vedligeholdelsen af anlægget og levetiden på fx pumper. På plussiden kan forsyningen mindske brugen af fældningskemikalie til biologisk fosforfjernelse. Reelt er spildevandet er for varmt  for fosforakkumulerende bakterier til at bidrage til den biologiske proces, men det gør ikke noget, da fosforen i stedet bliver fældet af kalken i spildevandet.

Teknologi sikrer sikkert flow

Kalundborg Renseanlæg bliver styret af online ammonium-, nitrat- og iltsensorer, og renseanlægget har i alt fire forskellige styringsniveauer. Opsætninger er lavet således at skulle en måler fejle, så indstiller styringen sig straks til et lavere niveau. Hvis det blot er et midlertidigt udslag, kommer måleren online igen, og styringsniveauet vil igen justere sig derefter. Dette er en slags failsafe mekanisme, der skal sikre den mest optimale drift og styringen af renseanlægget på et hvilket som helst givent tidspunkt.

Derudover benytter Kalundborg Forsyning et ozonanlæg til at rense spildevandet for medicinrester. Medicinrester er farligt for vandmiljøet og derfor blev det besluttet, at man skulle rense for dem. I oktober 2022 valgte man at slukke midlertidigt for anlægget, grundet forsyningssikkerheden, da ozonanlægget bruger store mængder strøm.

Det er blevet besluttet, at Kalundborg Forsyning skal udvide sit renseanlæg grundet en forøgelse på 55 procent i spildevand fra industrien.

Kalundborg renseanlæg step for step

Her kan du læse om hele renseprocessen step for step.

Modtagerstation

Alle ejendomme, der ikke er tilsluttet offentlig kloak, har spildevand i en samletank eller en bundfældningstank, som bliver tømt af slamsugere og køres til modtagerstationen på rensningsanlægget. Modtagerstationen er forbundet til indløbet af den mekaniske rensning. Den nye modtagerstation blev færdigbygget i 2021.

Indløbspumpe

Indløbspumpen pumper byens spildevand til den mekaniske del af renseanlægget. De to indløbssnekker har en samlet maksimal kapacitet på 3000m³/h, middel flowet er på ca. 220 m³/h, og der løber i gennemsnit ca. 6200m3 vand igennem pr. døgn i tørvejr, og ca. 10.700m³ vand igennem pr. døgn i regnvejr.

Rist, sand og fedtfang

I den mekaniske rensning ledes spildevandet gennem en rist. Større ting som vådservietter, vatpinde, bind, kapsler og andre ting med en størrelse på over 8 mm bliver tilbageholdt af risten.

Fra risten føres vandet videre gennem et sand- og fedtfang. Her bliver vandet beluftet for at sandet bedre kan bundfælde, mens fedtet fjernes i toppen. Det sedimenterede sand bliver suget op og ledt til en sand- vasker, hvorefter sandet blandt andet genbruges som vejfyld.

Fedt bliver ført til en fedtbrønd, inden det langsomt bliver ledt ind i hydrolysetanken. Der løber i gennemsnit ca. 8000 m³ vand igennem pr. døgn, og der transporteres ca. 100 ton vasket sand pr. år væk fra sand- og fedtfang.

Hydrolyse

Hydrolysen modtager en delstrøm af returslammet. Hydrolysetanken er opdelt i fire rum, hvor det tilførte slam bliver omrørt, og herved skabes et iltfrit miljø for mikroorganismerne. Det samlede volumen af tanken er 2200 m3, og opholdstiden er ca. 24 timer.

Fosfor kan enten fjernes kemisk ved at tilføre jernchlorid eller aluminumchlorid, eller det kan fjernes biologisk. Biologisk fosforfjernelse sker ved at udsætte bakterier for både iltholdige og iltfrie forhold. I hydrolyse er forholdene iltfrie, så fosforakkumulerende bakterier kan absorbere organisk materiale fra spildevandet.

Biologisk fosforfjernelse sker i aktivt slamanlæg, og kræver to tanke, som spildevandet ledes igennem. I den første tank, hvor der ikke tilføres luft, optager de fosforakkumulerende mikroorganismer organisk stof fra spildevandet. I den efterfølgende tank benyttes det optagne organiske stof til at optage spildevandets indhold af fosfor. Alternativt kan en enkel tank benyttes, med skiftevis beluftning og ikke beluftning.

De fosforakkumulerende mikroorganismer kan oplagre store mængder fosfor, som derved fjernes fra spildevandet og ophobes i slammet. Når slammet adskilles fra spildevandet ved den efterfølgende bundfældning, er spildevandet renset for fosfor.Selvom der teoretisk burde være biologisk fosforfjernelse på KCR, da der er iltfrie forhold i hydrolysen, så er det ikke tilfældet. Spildevandet fra industrien er for varmt til at de fosforakkumulerende bakterier trives.

Der er dog forsat et meget begrænset behov for at fælde fosfor med jernchlorid. Dette skyldes med stor sandsynlighed at fosfor fældes som calciumfosfat, da der findes en betragtelig mængde af calcium i spildevandet fra industrien.

Mellempumpestation

Ved mellempumpestationen mødes strømmen fra byen med strømmen fra Novozymes. Renseanlægget hos Novozymes renser bl.a. processpildevandet fra hele Novo-sitet og leder derefter spildevandet til KCR, hvor det bliver yderligere renset. Da spildevandet fra Novozymes udelukkende består af processpildevand, er der ingen grund til at lede det igennem den mekaniske rensning, hvorved denne proces kan dimensioneres til langt mindre, end hvis processpildevandet også skulle igennem.

Dette er grunden til, at byspildevandet (som har været igennem en mekanisk rensning) og processpildevandet mødes ved mellempumpestationen. Her blandes det og føres sammen med returslammet ind i den biologiske proces. Mellempumpen består af tre snekkepumper, som hver har en kapacitet på ca. 1000 m3/h.

Mellempumpestationen stod færdig i 2021. Processpildevandet er markant varmere end byspildevandet. Dette udnyttes hele vejen igennem anlægget, da mikroorganismerne trives bedre ved en højere temperatur, end den temperatur almindeligt byspildevand har.

Aerobe fortanke

Før indløbet til de aerobe fortanke bliver slam fra returslamstationen blandet med spildevand, der har været igennem rist, sand- og fedtfang samt processpildevandet fra Novozymes. Slammet indeholder bakterier, som er nødvendige for, at processerne i renseanlægget kan fungere. Derfor bliver der hele tiden tilsat en vis mængde slam til indløbsspildevandet.

De aerobe fortanke bliver omrørt med bundbeluftning, og der sker en vis omsætning af ammonium og organisk stof i tankene. Det samlede volumen af fortankene er 2100 m3.

Luftningstanke

Spildevandet, der ledes ud af renseanlægget, skal overholde nogle krav. Luftningstankene hjælper med at overholde de stofspecifikke krav. Kravværdierne for Kalundborg Centralrenseanlæg er følgende:

• Maksimalt udledningsflow (tørvejrsdøgn): 20.000 m³/døgn
• Kravværdi for COD (Chemical Oxygen Demand): 75 mg/L
• Kravværdi for BOD (Biochemical Oxygen Demand): 15 mg/L
• Kravværdi for TN (Total Nitrogen): 8 mg/L
• Kravværdi for TP (Total Fosfor): 1,5 mg/L
• Kravværdi for TSS (Total Suspended Solids): 30 mg/L

Spildevandet ledes fra de aerobe fortanke til de 4 luftningstanke. I luftningstankene bliver organisk stof og kvælstof i form af nitrat, nitrit og ammonium fjernet fra spildevandet. Beluftningen foregår ved både bundbeluftning og overfladebeluftning.

I luftningstankene foregår nitrifikation under beluftning, hvor mikroorganismerne i slammet ved hjælp af den tilførte ilt omdanner ammonium til nitrit og videre til nitrat. Nedenstående reaktioner beskriver processen.

2NH₄⁺ + 3O₂ → 2NO₂ + 4H⁺ + 2H₂O
2NO₂ + O2 → 2NO₃

I den efterfølgende denitrifikation, som foregår uden beluftning, bliver nitrat omdannet til frit kvælstof, som bliver frigivet til atmosfæren. Nedenstående reaktioner beskriver processen.

NO₃ + 2H⁺  →  NO₂ + H₂O
NO₂ + 2H⁺ →  NO + H₂O
2NO + 2H⁺  →  N₂O + H₂O
N₂O + 2H⁺ →  N₂ + H₂O

Den overordnede reaktion for denitrifikationen kan opskrives som følgende:
2NO₃ + 12H⁺ → N₂ + 6H₂O

Beluftningen bliver styret af onlinemålere, som kontinuert måler indholdet af ammonium, nitrat og ilt i de 4 tanke. Hvis niveauet af ammonium er højt, startes beluftningen automatisk, og den stopper igen, når ammoniumniveauet igen er lavt. Der ligger en mere avanceret styring bagved, så også ilt- og nitratmålingerne indgår i styringen. De 4 luftningstanke styres separat.

Under spildevandsrensningen dannes lattergas, som er 300 gange værre end kuldioxid som drivhusgas. Emissionsfaktoren af lattergas er målt til 0,32% i 2019 for Kalundborg renseanlæg, hvilket er langt under de grænser, der er fremsat af miljøorganisationer (1,6%). Det samlede volumen af luftningstankene er 14800 m3.

Biotektor

Biotektoren er en onlinemåler, der kan måle TN (kvælstof), TP (fosfor) og TOC (organisk kulstof) i spildevandet. Den er placeret, så den kan måle på 3 strømme; fra byen, fra Novo og fra det samlede indløb. Det tager ca. 12 minutter at måle TN, TP og TOC på én strøm.

Blæserbygning

Beluftningsanlægget har til formål at levere luft til luftningstankene i den biologiske del af renseanlægget.  Der tilføres ilt til det aktive slam, der sørger for omsætning af organisk stof samt kvælstof. Beluftningsanlægget består af 2 stk ABS turbokompressorer, Type HST20-6000-1-125, som hver kan levere 6500 Nm³/h til beluftningssystemet bestående af 720 stk. rørbeluftere, som er placeret i de 4 luftningstanke, og 72 stk. pladebeluftere, som er placeret i de 8 aerobe fortanke. På rørsystemet til hver luftningstank er der spadeventiler med V-port og aumagear for regulering af luftforsyning til tanken. Der er på beluftningssystemet monteret automatisk afkalkning med 32% eddikesyre med et årligt forbrug på ca. 68 m³.

Automatisk afsyring

Med tiden sætter der sig belægninger i form af kalk og snavs i hullerne på beluftningssystemet. Når hullerne stopper til, skal der bruges mere energi på at få ilten ud til tankene. Derudover mindskes iltoverførslen til slammet, og rensningen forringes. Ved hjælp af automatisk afsyring bliver hullerne frigjort for kalk og snavs, energiforbruget falder, og iltudnyttelsen stiger igen. Der bruges årligt ca. 68 m3 32% eddikesyre.

Efterklaringstanke

Fra luftningstankene bliver spildevandet ledt til efterklaringstankene. Inden spildevandet løber ind i efterklaringstankene, tilsættes der jernchlorid for at fjerne det fosfor, som måtte være sig i spildevandet. Der er 3 stk. Ø 30 m cirkulære efterklaringstanke med et samlet volumen på 8820 m3.

Efterklaringstankene har til formål at adskille slammet fra det rensede spildevand, som via afløbsrenderne ledes til udløb. Slammet, der bundfældes i tankene, skrabes ved hjælp af skraberbroer til slamgruber i tankenes centrum, hvorfra returslammet udtages.

Returslamudtaget styres af pumper, som er placeret i forbindelse med de 3 målebygværker for returslam, og pumpes retur via returslampumpestationen tilbage til den biologiske del og slamafvanding. Returslamsstrømmen beregnes løbende i forhold til renseanlæggets tilløbsflow til biologisk anlæg.

På vandoverfladen i efterklaringstankene kan der dannes flydeslam. Slammet fjernes ved hjælp af flydeslamsudtag, som aktiveres, hver gang skraberbroerne har kørt et nærmere fastsat antal omgange. Ved aktiveringen åbnes en ventil, som er placeret i en brønd lige udenfor tankene, og overfladevand og flydeslam løber herefter til flydeslamspumpebrønden i et forud fastsat tidsrum.

Efterklaringstankene er forsynet med flydeslamskanter, som sikrer at flydeslammet ikke går i afløbet sammen med det rensede spildevand. På skraberbroerne er der monteret eldrevne koste til hjælp ved rengøring af afløbsrenderne. Alle 3 efterklaringstanke er forsynet med slamspejlsmålere. Efter efterklaringstankene overholder det rensede spildevand kravene til COD, TN, TP, SS og BOD og kan blive ledt til Jammerland Bugt via udløbsledningen. Der er også mulighed for at lede spildevandet til ozonanlægget for at fjerne medicinrester.

Kemikaliedosering

Jernchlorid bliver doseret i et bygværk mellem luftningstanke og efterklaringstanke for at fjerne fosfor i spildevandet. Jernet binder sig til fosfor i spildevandet, hvorved det danner tunge partikler, som falder til bunds og bliver udtaget sammen med slammet.  

Ozonanlæg

Ozonanlægget er opført i 2003. Anlægget blev designet til at nedbryde inert (svært nedbrydeligt) COD. Anlægget er opført med to parallelle linjer, som samlet kan modtage og behandle 1200 m3 spildevand/ t. Ozonanlægget producerer ozon fra koncentreret flydende ilt ved hjælp af højspænding.

Ilten opbevares ved minus 218 °C for at holde ilten flydende. Derefter omdannes ilten til gasform, som tilsættes højspænding. Herefter bliver ozonen injiceret i spildevandet og opholder sig kortvarigt i reaktionstanke, hvorefter det ledes videre til MBBR anlægget for efterpolering.

Ozonanlægget er dimensioneret til at kunne producere 180 kg ozon/h ved en koncentration af 148 g ozon/m3 og bruger omkring 0,82 kWh/kg ozon produceret med en effektivitet på 10 – 15%. Injektionen af ozon foregår ved hjælp af to forskellige typer injektorer med en samlet gennemsnitsdosering på 19,7 g ozon/m3 spildevand.

Ozonanlægget har de seneste år været brugt til fjernelse af medicinrester fra byspildevandet. Dette gøres ved en markant lavere ozondosis, som effektivt kan bryde bindingerne i lægemidlerne. Kalundborg Forsyning har deltaget i en række EU-projekter omhandlede medicinrester i spildevandet, bl.a. CWPharma og CWPharma 2. I disse projekter er det bl.a. blevet undersøgt, hvilke medicinrester der findes i spildevandet fra Kalundborg by, samt hvordan lægemidlerne nedbrydes, og hvilke udfordringer der kan være ved dette. 

Ved kystnære renseanlæg findes der ofte højere koncentrationer af bromid i spildevandet grundet saltvandsindtrængning. Dette er som sådan ikke et problem, men når bromid ozoneres, dannes der bromat, som er et potentielt kræftfremkaldende stof for mennesker og giftigt for vandlevende organismer. Derfor efterbehandles det ozonerede spildevand i en proces, hvor bromat omdannes tilbage til bromid.  

Returslampumpestation

Slammet fra efterklaringstankene ledes til returslampumpestationen, hvor det fordeles til hydrolysetank og aerobe fortanke, og en del af slammet sendes til afvanding. Der ledes ca. 2,4 millioner m3 slam tilbage i processen, hvoraf ca. 800.000 m3 bliver ført til hydrolysetanken, mens de resterende 1,6 millioner m3 slam bliver ført til luftningstankene.

Slamafvanding

Overskudsslammet fra returslampumpen bliver transporteret til slamafvandingen. Overskudsslammet, som har et tørstofindhold på ca. 2 %, bliver ført ind i to skruepresser, som presser vandet ud af slammet for at opnå et tørstofindhold på ca. 20 %. Der afvandes ca. 57.000 m3 slam om året, og skruepressens kapacitet er ca. 10 m³/time. Hvert år bliver der kørt ca. 800 t tørstof væk fra Kalundborg renseanlæg. Slammet fra Kalundborg renseanlæg anvendes som gødning på markene.

Udligningstanken

Udligningstanken tjener hovedsageligt som opmagasinerings- og udligningstank for det spildevand, som sendes til renseanlægget fra Asnæsværket. Ved driftsuheld mv. er det ligeledes muligt at ledes spildevand fra andre industrier til udligningstanken via ventilbygværket. Tanken har et volumen på ca. 1.500 m3.

Tanken er forsynet med 2 stk. omrørere, som holder slampartikler i spildevandet i suspension og i øvrigt sørger for udligning af evt. koncentrationsforskelle i det tilledte spildevand. I tankens indløbsende er der placeret en prøveudtager med sugeslangen ført ned i indløbsrøret. I tankens nordøstlige hjørne er der placeret et nødoverløb med rørforbindelse til brønd BR05. I tilfælde af overløb gives alarm over SRO-systemet.

I tankens nordlige ende er der endvidere placeret 2 stk. centrifugalpumper, som pumper spildevandet op i 2 stk. separate afløbskamre, hvorfra vandet føres til renseanlægget.

Ventilbygværk

Ventilbygværket er bygget for tilkobling af industrispildevand fra eksterne industrier til renseanlægget. Anlægget blev bygget for tilslutning af Pronova og Inbicon, som senere er stoppet.

Det er muligt at tilkoble 4 spildevandsstrømme, som individuelt kan ledes til henholdsvis indløbsstation, hydrolyse, eller som nødsituation til udligningstanken ved meget forurenet spildevand. Desuden er et muligt, at vandet fra Asnæsværket kan ledes til indløbsstation eller hydrolyse udover muligheden for at lede det til luftningstankene.