Rikkivedyn hallinta yhdyskuntajätevedenpuhdistamolla
Papinniemi, Elmiira (2020)
2020
Ympäristö- ja energiatekniikan DI-ohjelma - Programme in Environmental and Energy Engineering
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2020-12-30
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202012219076
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202012219076
Tiivistelmä
Rikkivetyä muodostuu ja esiintyy yleisesti jätevedenpuhdistamoilla. Kaasu on voimakkaasti haisevaa, terveydelle haitallista ja aiheuttaa korroosiota, joten sen hallinta on useimmiten tarpeellista. Rikkivetyä pyritään hallitsemaan yleensä joko ehkäisemällä sen muodostumista tai poistamalla muodostunutta kaasua ilmasta. Rikkivetyä voidaan poistaa ilmasta useilla eri menetelmillä kemiallisesti, fysikaalisesti ja biologisesti.
Tässä työssä tutkittiin aktiivilieteprosessissa tehtävän rikkivedyn ilmastuksen soveltuvuutta rikkivetypitoisen ilman käsittelyyn Huittisten keskuspuhdistamolla. Kokeellinen tutkimus toteutettiin laitokselle rakennetun erillisen reaktorin avulla, jolloin prosessia voitiin helposti säädellä ja seurata. Reaktoriin syötetty jätevesi ja rikkivetypitoinen ilma otettiin suoraan puhdistamolta, joten ne vastasivat todellista tilannetta. Mittauksissa ja analyyseissä keskityttiin erityisesti rikkivedyn ja muiden rikkiyhdisteiden käyttäytymiseen reaktorissa. Tulosten perusteella arvioitiin menetelmän toimivuutta ja toteutusvaihtoehtoja täydessä mittakaavassa.
Tutkimuksessa rikkivetyä saatiin poistettua aktiivilieteprosessissa tehtävällä ilmastuksella tehokkaasti, joten voitiin päätellä Huittisten keskuspuhdistamon aktiivilietteen soveltuvan rikkivedyn biologiseen hapetukseen. Rikkivedystä saatiin poistettua koko tutkimusjakson aikana vuorokausikohtaisesti keskimäärin 99,2 % ja poistotehon mediaani oli 100 %. Tuloilman rikkivetypitoisuuden ollessa alle 15 ppm rikkivedyn poistotehon keskiarvo oli 100 %.
Aktiivilieteprosessissa tehtävällä ilmastuksella esitettiin käsiteltäväksi rikkivetypitoista ilmaa joko puhdistamon tulokanavien päältä tai tulokanavien päältä ja hiekanerotustilasta. Kahta ilmastuksen toteutusvaihtoehtoa verrattiin rikkivedyn hallintaan kemiallisesti siirtolinjoilla. Aktiivilieteprosessissa tehtävä ilmastus osoittautui sekä investointi- että käyttökustannuksiltaan kemikaalin käyttöä edullisemmaksi vaihtoehdoksi. Aktiivilieteprosessissa tehtävä ilmastus voidaan toteuttaa pienillä laitteistomuutoksilla, joista merkittävimpiä ovat rikkivetypitoisen ilman imu ja esikäsittely.
Tässä työssä tutkittiin aktiivilieteprosessissa tehtävän rikkivedyn ilmastuksen soveltuvuutta rikkivetypitoisen ilman käsittelyyn Huittisten keskuspuhdistamolla. Kokeellinen tutkimus toteutettiin laitokselle rakennetun erillisen reaktorin avulla, jolloin prosessia voitiin helposti säädellä ja seurata. Reaktoriin syötetty jätevesi ja rikkivetypitoinen ilma otettiin suoraan puhdistamolta, joten ne vastasivat todellista tilannetta. Mittauksissa ja analyyseissä keskityttiin erityisesti rikkivedyn ja muiden rikkiyhdisteiden käyttäytymiseen reaktorissa. Tulosten perusteella arvioitiin menetelmän toimivuutta ja toteutusvaihtoehtoja täydessä mittakaavassa.
Tutkimuksessa rikkivetyä saatiin poistettua aktiivilieteprosessissa tehtävällä ilmastuksella tehokkaasti, joten voitiin päätellä Huittisten keskuspuhdistamon aktiivilietteen soveltuvan rikkivedyn biologiseen hapetukseen. Rikkivedystä saatiin poistettua koko tutkimusjakson aikana vuorokausikohtaisesti keskimäärin 99,2 % ja poistotehon mediaani oli 100 %. Tuloilman rikkivetypitoisuuden ollessa alle 15 ppm rikkivedyn poistotehon keskiarvo oli 100 %.
Aktiivilieteprosessissa tehtävällä ilmastuksella esitettiin käsiteltäväksi rikkivetypitoista ilmaa joko puhdistamon tulokanavien päältä tai tulokanavien päältä ja hiekanerotustilasta. Kahta ilmastuksen toteutusvaihtoehtoa verrattiin rikkivedyn hallintaan kemiallisesti siirtolinjoilla. Aktiivilieteprosessissa tehtävä ilmastus osoittautui sekä investointi- että käyttökustannuksiltaan kemikaalin käyttöä edullisemmaksi vaihtoehdoksi. Aktiivilieteprosessissa tehtävä ilmastus voidaan toteuttaa pienillä laitteistomuutoksilla, joista merkittävimpiä ovat rikkivetypitoisen ilman imu ja esikäsittely.