Til: Fra: Stord vatn og avlaup KF v/arnstein Hetlesæter Truls Inderberg Dato: 2014-05-08 Hovedplan avløp Alternativer for slambehandling Bilag 6, KDP avløp og vassmiljø, Slamhandtering 1 BAKGRUNN Stord kommune har fått innvilget søknad om fritak fra sekundærrensekravet og planlegger bygging av primærrenseanlegg. I forbindelse med pågående rullering av hovedplan for vann og avløp gjennomføres det flere delprosjekter for å avklare egnet avløpsstruktur og egnede metoder for avløpsrensing. Det er ikke avklart hvilke prosessløsninger renseanleggene skal bygges med. I forbindelse med rulleringen av hovedplanen er det stilt spørsmål om hvilke alternative metoder for sluttbehandling av slam som finnes. Dette notatet vurderer de ulike behandlingsalternativene. 2 AKTUELLE MOTTAKERE 2.1 SIM Sunnhordaland Interkommunale Miljøverk Slammet fra renseanleggene på Stord leveres og behandles i dag hos SIM - Sunnhordaland Interkommunale Miljøverk. Slammet komposteres i ranker på friland på Svartasmoget på Fitjar. Anlegget mottar i dag kun slam fra sine eierkommuner hvor Stord er største kommune. Anlegget har kapasitet til å motta større slammengder enn i dag og er i ferd med å søke om utvidet konsesjon. SIM vil kunne drive sin virksomhet i all overskuelig fremtid. Så lenge selskapet får avsetning på komposten og kan drive under forutsetninger som gjør at eierkommunenes totale kostnader for tjenestene SIM tilbyr er lavere enn alternativene. 2.2 Haugesund og Karmøy kommunes biogassanlegg Haugesund og Karmøy kommuner har sammen bygget kjemisk renseanlegg for primærrensing. Anlegget er bygget med biogassanlegg og ligger på Årabrot i Haugesund. Anlegget er bygget med kapasitet til 63 000 pe med en belastning fra oppstart på 40 000 pe. Anlegget er ikke bygget for mottak av avvannet eksternslam. 2.3 Bergen kommunes biogassanlegg Bergen kommune er i gang med bygging av biogassanlegg for behandling av slam fra kommunens avløpsrenseanlegg. Anlegget vil bli et eget selskap eid av kommunen. Anlegget bygges med kapasitet til å ta i mot slam fra alle kommunens renseanlegg i 2030. Før slam fra kommunens egne renseanlegg utnytter anleggets kapasitet vil anlegget kunne ta i mot slam fra andre renseanlegg. Siden biogassanlegget i Bergen skal motta avvannet slam fra kommunens egne renseanlegg vil anlegget bygges med utstyr for mottak og utblanding av avvannet slam. Dette er en forutsetning for at det skal kunne leveres slam til eksterne biogassanlegg. Det er imidlertid ikke bygget noen form for forbehandling av slammet, og slammet som leveres må derfor være rent for avløpssøppel. Dette vil stille krav til at avløpsvannet har vært forbehandlet med rister, eller at slammet forbehandles før levering i Bergen. 2014-10-08 Side 1 av 8
I tillegg til avløpsslam vil biogassanlegget i Bergen ha kapasitet til mottak av septik og fett. Septikmottaket vil teknisk sett kunne ta i mot slammet fra slamavskillerne, men septikmottakets kapasitet er begrenset og vil ikke ha kapasitet til å ta i mot annet enn septik fra Bergen kommune. Biogassanlegget i Bergen er som beskrevet dimensjonert for å behandle alt slam fra renseanleggene i Bergen i 2030. Det betyr at anleggets tilgjengelige kapasitet er mindre enn Stord kommunes behov en tid før 2030. 2.4 Eget biogassanlegg for Stord kommune Det har tidligere vært vurdert bygging av biogassanlegg for både slam og våtorganisk avfall for Stord kommune. Etablering av et slikt anlegg vil være en naturlig del av SIMs forretningsområde. For best mulig økonomi i etableringen av et lokalt biogassanlegg er størrelsen viktig, og det er derfor naturlig at et eventuelt anlegg behandler slam eller både slam og våtorganisk avfall fra alle eierkommunene i SIM. Ved tidligere kalkyler av biogassanlegg for andre tilsvarende kommuner i Hordaland kom det frem at billigste løsning var levering av slam til eksterne mottakere, mens nest billigste løsning var bygging av størst mulig biogassanlegg for både våtorganisk avfall og avløpsslam. Med de slammengdene som vil genereres med primærrensing i Stord vil ikke bygging av et lokalt biogassanlegg for avløpsslam gi lavere årskostnader for slambehandling enn levering til aktuelle eksterne mottakere. 3 SLAM FRA FORSKJELLIGE RENSELØSNINGER Stord Vatn og avløp vurderer gjennom pågående hovedplansarbeid hvilke rensemetoder som skal legges til grunn for tilfredsstillelsen av primærrensekravet. Som beskrevet over vil de ulike aktuelle mottakerne stille forskjellige krav til slammet som leveres. 3.1 Slamavskillere I store slamavskillere som skissert i dette prosjektet vil slamuttaket fungere ved at slam fra slamavskillingen tappes av fra sedimenteringsdelen til slamavskillerens slamlagerdel. I og med at slamavskilleren ikke bygges med noen form for forbehandling vil dette slammet inneholde de mengder avløpssøppel som naturlig følger med avløpsvannet. I tillegg vil slammet være være tynt med en tørrstoffkonsentrasjon omkring 2 %. 3.1.1 Slamtømming For alle slambehandlingsløsninger vil slammet fra slamavskillerne måtte fortykkes og avvannes før levering. Per i dag mottar SIM ufortykket slam fra septiktanker og slamasvkillere og har behandlingsløsninger for dette. Det er imidlertid uklart hvilke kapasiteter disse løsningene har. For levering til de to biogassanleggene vil avløpssøppel også måtte fjernes fra slammet. For levering til kompostering vil det avvannede slammet kunne leveres til SIMs anlegg som i dag. Det vil imidlertid ikke være hensiktsmessig eller økonomisk forsvarlig å transportere tynt slam fra Stord til SIMs komposteringsanlegg. (Se Tabell 4) Slammet må derfor fortykkes og avvannes før transport. Ved tømming av ordinære slamsvaskillere vil sugebiler med avvanningsfunksjon kunne fortykke slammet før transport fra slamavskilleren. Dette er også løsningen som må benyttes her om det ikke skal bygges en permanent avvanningsløsning i nærheten av anlegget. Bygging av en permanent avvanningsløsning gjør imidlertid det i utgangspunktet enkle slamavskilleranlegget om til et mer omfattende prosessanlegg som det vil være få argumenter for å bygge fremfor et silanlegg eller kjemisk renseanlegg. Slammet må derfor avvannes med en mobil enhet om det skal bygges slamavskillere. 2014-10-08 Side 2 av 8
3.1.2 Avvanning Det finnes flere alternative løsninger for mobil avvanning. En av de alternative løsningene består av en flerkamret sugebil med påmontert avvanningsenhet av typen Masko Zoll. Avvanningen drives ved at slamvannet suges inn i bilen, tilsettes polymer før det avvannes i Masko Zollenheten. Masko Zoll er en silmaskin. Slammet føres fra silmaskinen tilbake til sugebilen mens rejektvannet føres tilbake til kilden, i dette tilfellet til innløpet av slamavskilleren. Det finnes også andre mobile løsninger med containere med filterduk eller andre typer avvanningsløsninger for montering på bil. Det danske selskapet Simon Moos Maskinfabrikk leverer flere alternative løsninger. Leverandøren av den mobile avvanningsløsningen beskrevet over hevder å kunne avvanne slammet inntil 22 % TS, men det er trolig at tørrstoffet i praksis blir lavere enn dette. Rejektvannets kvalitet beskrives ikke. Slammets tørrstoff og rejektvannets kvalitet er viktig for driften av de planlagte store slamasvkillerne. Lavt tørrstoff gir store slamvolumer og mye transport samt behov for ytterligere avvanning. Urent rejektvann som ledes til innløpet av slamavskilleren vil kunne gi redusert renseeffekt i anlegget på grunn av mulige dårlige sedimenteringsegenskaper samtidig som dette påslippet ikke kan registreres som innløp av hensyn til den akkrediterte prøvetakingen. 3.1.3 Fjerning av avløpssøppel For slammet fra store slamavskillere må det, i tilfelle slammet skal leveres til biogassanlegg uten egen forbehandling, etableres en løsning for fjerning av avløpssøppel fra slammet. For dette vil det være flere aktuelle løsninger. Hvilken løsning som er den mest ideelle avhenger imidlertid av renseløsningen som velges for kommunens hovedrenseanlegg. Den viktigste forutsetningen for valget av løsning er at det ikke finnes gode løsninger for fjerning av avløpssøppel fra slam med tørrstoffkonsentrasjoner over 14 %. Dette betyr at avløpssøppel må fjernes fra slam som er tynnere enn dette, som igjen betyr at avløpssøppelet må fjernes før slammet fortykkes/avvannes eller etter uttynning av det fortykkede slammet. 3.1.4 Mobil fjerning av avløpssøppel En løsning for fjerning av avløpssøppelet før fortykking vil være å bygge en sugebil med to Masko Zoll-siler i stedet for én sil. Den ene silen vil da måtte være grovmasket for fjerning av avløpssøppel, før slammet føres til neste, finmaskede, sil for avvanning. En slik løsning vil imidlertid bli svært kostbar om den skal bygges for dette formålet alene. En bil av denne typen vil gjerne koste omkring 4 mill. kr og dennes kapasitet vil måtte utnyttes bedre enn kun til tømming av de store slamavskillerne for å forsvare investeringen. En slik bil bør derfor leies inn fra en aktør som benytter denne også andre steder. En annen løsning vil kunne være å ha et septikmottak med steinfang og rist som slammet pumpes gjennom før avvanning, montert i en container som settes ved slamavskilleren i avvanningsperioden. Slike løsninger medfører også kostnader. 3.1.5 Sentral fjerning av avløpssøppel Sentral fjerning av avløpssøppel vil måtte utføres som ristavskilling eller slamsiling av tynt slam ved hovedrenseanlegget. Ristavskilling vil i praksis skje i et ordinært septikmottak. For å pumpe slammet gjennom septikmottaket må det være tynt. Dette medfører at slammet enten vil måtte transporteres ufortykket fra slamavskilleren til renseanlegget eller fortynnes før ristavskilling. Som Tabell 4 viser, gir transport av ufortykket slam en vesentlig transportmengde. Den foreslåtte løsningen for bygging av slamavskillere har separate slamlager for å skille slamfasen fra vannfasen.. Dersom slammet ikke fortykkes før transport vil slammengdene ved de 2-4 årlige tømmingene bli svært store. Disse slammengdene vil kreve stor kapasitet i et evt. septikmottak. For at et septikmottak skal være aktuelt vil slamleveringen måtte utjevnes, og slamavskillerne tømmes jevnlig. Jevnlig tømming genererer i overkant av 2 daglige slamtransporter, som anses lite aktuelt. Å fortynne 2014-10-08 Side 3 av 8
slammet før ristavskilling muliggjøres gjennom bygging av en mottaksbuffer og en tvangsblander hvor det fortykkede slammet tynnes ut med f.eks rejektvann fra slamavvanningen ved renseanlegget. Tynt slam vil også kunne behandles i en slamsil, men dette vil fjerne både avløpssøppel og fiber fra slammet, og anses ikke nødvendig ut fra hensikten om å levere slammet til eksternt biogassanlegg. Ved sentral fjerning av avløpssøppel er det ønskelig å blande det ristavskilte slammet fra slamavskillerne med slammet fra hovedrenseanlegget. Dette innebærer imidlertid behov for et komplett slambehandlingstrinn ved hovedrenseanlegget. Dersom hovedrenseanlegget bygges som et silanlegg med en løsning tilsvarende Salsnes filters siler, er det ingen fullstendig slambehandling med fortykking og avvanning på anlegget da dette foregår i tilknytning til silmaskinene. 3.1.6 Sand Slam fra slamavskillere vil avhengig av standarden på ledningsanlegget i tilrenningsområdet, inneholde en del sand. Sand er lite ønskelig i biogassanlegg, og det må vurderes om denne også må fjernes fra slammet. 3.2 Silanlegg Dagens silanlegg på Stord har ingen forbehandling. Dette gir silslam med avløpssøppel. Dette slammet komposteres i dag hos SIM. Fremtidige silanlegg vil ha høyere slamproduksjon enn dagens anlegg siden de vil tilfredsstille primærrensekravet. Et moderne silanlegg for primærrensing bør bygges med slamavvanning og forbehandling med ristavskilling. På denne måten vil slammet fra silanlegget kunne leveres direkte til begge de aktuelle behandlingsløsningene. Ser en bort fra silslammets kvalitet, er ristavskilling også fordelaktig ift. driften av renseanlegget. Avhengig av type siler vil ristavskilling være mer eller mindre nødvendig av hensyn til nettopp driften. 3.3 Kjemisk renseanlegg Et kjemisk renseanlegg vil bygges med komplett forbehandling med ristavskilling og sandfang. Slammet vil fortykkes og avvannes og vil kunne leveres til begge aktuelle slambehandlingsløsninger. 4 UTBYGGINGSALTERNATIVER Det eksisterer flere utbyggingsalternativer for tilfredsstillelse av primærrensekravet på Stord. For beregningene i dette notatet legger vi til grunn bygging av ett, to eller tre renseanlegg i tråd med alternativsutredningen fra forstudien Gjennomføring av rensekrav avløp Utredning av fremtidig avløpsstruktur Forstudie av 27. april 2012. De alternative løsningene for bygging av primærrenseanlegg fremgår av tabellen under. Under anleggstypen er pe-belastningen til det aktuelle anlegget angitt. 2014-10-08 Side 4 av 8
Tabell 1 Alternative kombinasjoner av renseanlegg og deres størrelser Renseanlegg A B C Silanlegg Silanlegg Silanlegg eller kjemisk eller kjemisk eller kjemisk Leirvik/Valevågen RA RA RA pe 2014 11 050 23 234 14 296 pe 2050 17 591 38 209 22 759 Grunnavågen Slamavskiller pe 2014 3 959 pe 2050 7 800 Grindevikjo Slamavskiller pe 2014 1 453 pe 2050 1 850 Kårevik Slamavskiller pe 2014 3 526 pe 2050 5 800 Sævarhagen Slamavskiller pe 2014 3 246 pe 2050 5 168 Skjersholmane Silanlegg eller slamavskiller pe 2014 8 938 pe 2050 15 450 Sum 2014 23 234 23 234 23 234 Sum 2050 38 209 38 209 38 209 5 SLAMMENGDER Basert på de alternative anleggene i Tabell 1 er det beregnet årlige slammengder for anleggene. Slammengdene fremgår av Tabell 2 under. Tabell 2 Beregnede slammengder for alternative renseanlegg Slamproduksjon Tonn TS/år Renseanlegg A B C Leirvik/Valevågen pe Silanlegg Kjemisk RA pe Silanlegg Kjemisk RA pe Silanlegg Kjemisk RA 2014 11 050 155 172 23 234 326 361 14 296 201 223 2050 17 591 247 273 38 209 537 593 22 759 320 353 Grunnavågen Slamavskiller Slamavskiller 2014 3 959 56 56 2050 7 800 110 110 Grindevikjo Slamavskiller Slamavskiller 2014 1 453 20 20 2050 1 850 26 26 Kårevik Slamavskiller Slamavskiller 2014 3 526 50 50 2050 5 800 82 82 Sævarhagen Slamavskiller Slamavskiller 2014 3 246 46 46 2050 5 168 73 73 Skjersholmane Silanlegg Kjemisk RA 2014 8 938 126 138 2050 15 450 217 240 2014-10-08 Side 5 av 8
De beregnede slammengdene er basert på standardverdier for produksjon av suspendert stoff og en gjennomsnittlig renseeffekt for suspendert stoff på 55 %. Denne renseeffekten forutsettes for å overholde primærrensekravet. Slamproduksjonen for slamavskiller og silanlegg beregnes likt, mens et kjemisk anlegg vil ha noe høyere slamproduksjon grunnet hydroksydsaltene som felles ut ved kjemikalietilsats. Avhengig av hvilken anleggsstruktur som velges vil det være en eller flere slamstrømmer som må håndteres. Slamproduksjonen i slamavskillere og silanlegg er beregnet til det samme. For kjemiske renseanlegg vil slamproduksjonen være høyere grunnet kjemikalienes slamproduksjon. Som tidligere beskrevet vil imidlertid et kjemisk renseanlegg for primærrensing forsøkes drevet med lavest mulig kjemikalietilsetning for overholdelse av rensekravene og samtidig begrensning av slamproduksjonen. Det er verdt å nevne at avskillingstrinnet i et kjemisk anlegg vil ha samme funksjon som et slamavskilleranlegg. Under samme driftsforhold som slamavskilleren vil derfor det kjemiske anlegget drevet uten kjemikalier ha samme renseresultat og slamproduksjon Tabell 3 Slamstrømmer for ulike anleggsstrukturer Slamstrømmer 2014 1 silanlegg og 4 slamavskillere A 1 kjemisk RA og 4 slamavskillere 1 silanlegg 1 kjemisk RA 2 silanlegg 2 kjemiske RA Avvannet slam m 3 /år Silslam 25 % TS 621 1 306 1 306 Kjemslam 25 % TS 688 1 445 1 445 Slamavskillerslam 25 % TS 685 685 Slamavskillerslam 15 % TS 1 141 1 141 Sum m. SA-slam 25 % TS 1 306 1 373 1 306 1 445 1 306 1 445 Sum m. SA-slam 15 % TS 1 763 1 829 1 306 1 445 1 306 1 445 B C I tabellen over er slamproduksjonen vist som m 3 avvannet slam per år. Som det beskrives under vil valget av løsning for sluttbehandling avgjøre om slammet fra slamavskillerne avvannes til ca 25 % tørrstoff, eller om det avvannes med mobilt utstyr med lavere kapasitet, her illustrert med 15 % TS. Lavere tørrstoff gir større slammengder. Se Tabell 4 for illustrasjon av dette. Ang. alternativ C er det naturlig at to eventuelle større renseanlegg bygges med samme teknologi og at det da blir enten silanlegg eller kjemiske renseanlegg. 5.1 Silslam og kjemisk slam Dersom det kun bygges silanlegg vil dette som tabellen over viser gi en slamproduksjon på omkring 1300 m 3 /år. Silanleggene forutsettes bygget med forbehandling med rister og sandfang. Som beskrevet i kap. 3.2 over vil dette slammet kunne leveres til begge de to aktuelle behandlingsløsningene. Ved å bygge det største renseanlegget som et kjemisk renseanlegg vil vi i de forskjellige utbyggingsalternativene få en årlig produksjon av kjemisk slam mellom 690 og 1445 m 3 avhengig av utbyggingsalternativ. Slammet fra det kjemiske anlegget vil som slammet fra silanleggene kunne disponeres til begge mottakerne. Øvrig slam i tillegg til det kjemiske slammet vil være slamavskillerslam. 5.2 Slam fra slamavskillere Slamavskillerslammet vil som beskrevet i kap. 3.1 måtte avvannes og evt. behandles før levering til viderebehandling. Den årlige mengden slamavskillerslam vil ved alternativ A bli omkring 1140 m 3 eller 690 m3 avhenig av om slammet avvannes ved hovedavløpsrenseanlegget.. 2014-10-08 Side 6 av 8
Tabell 4 Slamvolum og slambiler fra slamavskillere Slam fra slamavskillere 2014 A TS Kommentar m 3 /år Slambiler á 13 m 3 2,0 % I slamavskillerens slamlager 8 561 659 4,0 % I slamavskillerens slamlager 4 280 329 15,0 % Forventet gjennomsnittlig TS etter avvanning på bil 1 141 88 25,0 % Normalt TS etter avvanning i renseanlegg 685 53 Slammengdene over avviker fra mengdene i Forprosjekt Slamavskiller med eget samlager Grunnavågen og Skjershomane da slammengdene benyttet i forprosjektet er basert på erfaringstall fra tilsvarende slamavskillere. Disse tallene angir slammengdene som de er pumpet fra slamlageret med ukjent tørrstoffkonsentrasjon. Tabellen over viser de slamvolumene som genereres i slamavskillerne avhengig av avvanning. Som det fremgår av tabellen vil det være lite aktuelt å transportere slammet uten forutgående avvanning. I planleggingen av slamavskilleranleggene er det planlagt mellom 2 og 4 årlige tømminger. Med 4 årlige tømminger vil transportmengden i alternativ A være ca. 80 lass ved hver tømming for alle de 4 slamavskillerne til sammen. 6 KOSTNADER Kostnader for slambehandlingen utgjøres av transportkostnader og behandlingskostnader. For levering av slamavskillerslam til eksternt biogassanlegg tilkommer det merkostnader for søppelavskilling ved hovedrenseanlegget på Stord. Ved levering til SIMs komposteringsanlegg vil det ikke tilkomme noen ekstrakostnad for fjerning av avløpssøppel, da komposten uansett behandles for dette. Det anses imidlertid lite aktuelt å levere slamavskillerslam til eksternt biogassanlegg så lenge SIMs komposteringsanlegg skal opprettholde driften. Formålet med en kostnadsvurdering av slamhåndteringen er ikke å kalkulere de totale kostnadene knyttet til slamhåndteringen, men å vurdere om de ulike prosessløsningene gir slamvolumer eller krever løsninger som igjen medfører kostnader som diskvalifiserer løsningene. I kostnadskalkylen kommer videregående slambehandling for de 3 vurderte alternativene likt ut med et avvik mellom billigste og dyreste løsning på kun 6 %, som er langt innenfor usikkerheten i denne typen beregninger. Samlede kostnader for de alternative anleggsstrukturene vil beregnes i det endelige hovedplansdokumentet. 2014-10-08 Side 7 av 8
7 KONKLUSJON Slammengdene på Stord er ikke store nok til å forsvare bygging av et lokalt biogassanlegg. Et biogassanlegg for flere kommuner kan imidlertid være aktuelt, men er da et prosjekt som bør tilhøre SIM. Hvilke slambehandlingsløsninger Stord Vatn og Avlaup velger avhenger av hvilke planer SIM, hvor Stord kommune er største eier og kunde, legger for fremtidig drift. Dette bør avklares. Det er ikke grunn til å diskvalifisere noen av de alternative anleggsstrukturene på grunnlag av kostnadene for sluttbehandling av avløpsslammet. Sandvika, 2014-05-08 Truls Inderberg 2014-10-08 Side 8 av 8