Bioreaktorn är framtidens reningsanläggning
Genom att bygga en bädd av slam och tallskogsspån för processvatten ska diffusa utsläpp av kväve hindras från att sippra ut i omgivningen. Bädden är anlagd bakom LKAB:s industriområde i Kiruna vid sidobergsdeponierna.
Varje natt när LKAB spränger i gruvan används ammoniumnitratbaserade sprängämnen. Ibland händer det att rester från sprängämnesdetonationen, odetonerat sprängämne, blir kvar i raset. En del löses upp direkt i gruvvattnet. Det som förblir olösligt följer med malmen upp ur gruvan och löses upp i de våta processtegen i anrikningsverket. Den del som följer sidobergsflödet hamnar i sidobergsdeponierna runt om på LKAB:s industriområde.– Kvävet hamnar alltså direkt i gruv- och processvattnet eller hamnar i deponier där det långsamt orsakar diffusa utsläpp till omgivande sjöar och vattendrag. Det påverkar miljön eftersom kvävet gynnar tillväxten för alger och organismer och leder till övergödning, säger Anders Lundkvist, AL Miljökonsult AB.
LKAB har under en lång tid arbetat för att hitta metoder för att rena processvattnet och det diffusa utsläppsvattnet från kväve.– Vi vet att de kemiska reaktionerna som behövs för att omvandla ammoniumnitrat till kvävgas delvis sker spontant i vårt system. Men förhållandena är inte tillräckligt bra för att all förorening ska omvandlas till kvävgas, som är ofarligt för miljön. Tillsammans med forskare från Uppsala universitet har vi nu hittat en metod som kan användas för diffusa utsläpp som förbättrar dessa förhållanden i en så kallad bioreaktor, säger Annika Zachrisson, projektledare på miljöavdelningen på LKAB.
Bioreaktorn är en av lösningarna i projektet NITREM, ett 3-årigt innovationsprojekt som utvecklar en tjänst som kombinerar deponering och efterbehandling, vattenuppsamling och bioreaktorteknologi för minskning av kvävehalten i lakvattnet från sidobergsdeponierna. Bioreaktortekniken har tidigare utvärderats i en pilotskaleanläggning och testas för närvarande i fullskalig drift i Kiruna. Flera parter samarbetar och projektet drivs med EU-medel. Bioreaktortekniken tar bort kväve i form av nitrat från avfallet, en bakteriell rening.– Bioreaktorn är 44 meter lång, 7 meter bred och 2 meter djup. Den består av en stor avlång utgrävning som kan liknas vid en bassäng som vi klär med ett gummimaterial, geomembran, som vulkas ihop för att bli tät. Sedan fylls bassängen med träflis av furu och mellan varje lager om 0,5 meter sprutas ett slam som vi får från reningsverket i Kiruna, säger Ronny Granudd, projektledare på LKAB.
För att en reaktion ska ske krävs syrefria förhållanden. Bassängen tätas uppifrån och täcks med morän. När processvattnet flödar igenom bädden av spån möter nitratet bakterierna, bryts ned och bildar kvävgas. Fördelarna med metoden är många.– Det är billigt att bygga denna typ av reningsanläggning och den är enkel att sköta, plus att det är en långsiktigt hållbar lösning. Bara sågspånen håller i cirka 10 år innan de måste bytas ut, säger Annika Zachrisson.Genom EU:s ramdirektiv om vatten ställs nya krav på utsläpp till vatten.– Traditionell rening i processvattensystemet och bioreaktorer som tar hand om diffusa utsläpp nedanför sidobergsdeponierna ger oss möjlighet att klara framtida miljövillkor som på några års sikt troligen kommer, säger Annika Zachrisson.
