Yhdyskuntajäteveden esikäsittely mikrosiivilällä ja erotetun lietteen anaerobinen käsittely
Hautamäki, Hanna (2017)
2017
Ympäristö- ja energiatekniikka
Teknis-luonnontieteellinen tiedekunta - Faculty of Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2017-11-08
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201710252062
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201710252062
Tiivistelmä
Jätevedenpuhdistuksen vaatimukset tiukentuvat ja samalla kaupunkien väkiluku kasvaa, mikä lisää kuormitusta jätevedenpuhdistamoilla. Tämä asettaa uusia haasteita jäteveden käsittelylle. Perinteisesti jäteveden esikäsittelynä on käytetty laskeutusta, jolla on pyritty poistamaan jäteveden kiintoainetta. Laskeutuksen rinnalle vaihtoehtoisena esikäsittelymuotona on noussut jäteveden esikäsittely mikrosiivilöinnillä. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, voidaanko mikrosiivilöinnillä tehostaa jäteveden esikäsittelyä ja voidaanko mikrosiivilöinnillä syntyvästä lietteestä saada sen energiasisältö ja ravinteet laskeutettua lietettä paremmin käyttöön.
Mikrosiivilöintiä testattiin esikäsittelynä Nokian Kullaanvuoren jätevedenpuhdistamolla, missä käsitellään päivittäin keskimäärin 10 000 m3 yhdyskuntajätevettä. Koeajot tehtiin 7,5 m3/h virtaamalla, polymeereillä Flopam, C-492HMW ja C-493VP ja polymeeriannostuksilla 1 ja 2 g/m3. Kokeissa TSS-vähenemä ilman polymeeriä oli 50 % ja COD-vähenemä 25 %. Polymeereillä TSS-vähenemä oli keskimäärin 57 ± 6 % ja COD-vähenemä 36 ± 6 %. Nämä vastaavat laskeutuksella saatuja vähenemiä. Ravinnevähenemissä oli vaihtelua kokeiden aikana myös samoilla ajoparametreillä. Polymeerit tehostivat fosforin poistoa. Koeajojen lietteille tehtiin ravinneanalyysit- ja metaanintuottokokeet, minkä perusteella valittiin biokaasureaktorikokeisiin kontrollilietteeksi laskeutettu liete, ilman polymeeriä mikrosiivilöity liete sekä lietteet Flopam- ja C-492HMW polymeerilisäyksillä 2 g/m3 annostuksilla.
Reaktorikokeet tehtiin mesofiilisillä puolijatkuvatoimisilla täyssekoitteisilla reaktoreilla, joiden nestetilavuus oli 4 litraa. Reaktorien orgaaninen kuormitus oli 1,2-1,5 g VS/L/d ja viipymä 20 d. Reaktorien metaanintuotto oli tasaista alun hitaan pH:n laskun jälkeen. Metaanintuotot reaktoreissa olivat 372 ± 15 L/kg VS (laskeutettu liete), 333 ± 27 L/kg VS (mikrosiiviläliete), 406 ± 37 L/kg VS (Flopam:lla saostettu ja mikrosiivilöity liete) ja 411 ± 42 L/kg VS (C-492HMW:llä saostettu ja mikrosiivilöity liete).
Mikrosiivilöinnin käyttö laskeutuksen korvaajana on tämän tutkimuksen mukaan mahdollista, sillä kiintoainetta saatiin poistettua vastaavia määriä kuin laskeutuksella ja polymeerilisäyksen ansiosta mikrosiivilöintilietteen metaanintuotto oli 34-39 L CH4/kg VS parempaa kuin laskeuttamalla.
Mikrosiivilöintiä testattiin esikäsittelynä Nokian Kullaanvuoren jätevedenpuhdistamolla, missä käsitellään päivittäin keskimäärin 10 000 m3 yhdyskuntajätevettä. Koeajot tehtiin 7,5 m3/h virtaamalla, polymeereillä Flopam, C-492HMW ja C-493VP ja polymeeriannostuksilla 1 ja 2 g/m3. Kokeissa TSS-vähenemä ilman polymeeriä oli 50 % ja COD-vähenemä 25 %. Polymeereillä TSS-vähenemä oli keskimäärin 57 ± 6 % ja COD-vähenemä 36 ± 6 %. Nämä vastaavat laskeutuksella saatuja vähenemiä. Ravinnevähenemissä oli vaihtelua kokeiden aikana myös samoilla ajoparametreillä. Polymeerit tehostivat fosforin poistoa. Koeajojen lietteille tehtiin ravinneanalyysit- ja metaanintuottokokeet, minkä perusteella valittiin biokaasureaktorikokeisiin kontrollilietteeksi laskeutettu liete, ilman polymeeriä mikrosiivilöity liete sekä lietteet Flopam- ja C-492HMW polymeerilisäyksillä 2 g/m3 annostuksilla.
Reaktorikokeet tehtiin mesofiilisillä puolijatkuvatoimisilla täyssekoitteisilla reaktoreilla, joiden nestetilavuus oli 4 litraa. Reaktorien orgaaninen kuormitus oli 1,2-1,5 g VS/L/d ja viipymä 20 d. Reaktorien metaanintuotto oli tasaista alun hitaan pH:n laskun jälkeen. Metaanintuotot reaktoreissa olivat 372 ± 15 L/kg VS (laskeutettu liete), 333 ± 27 L/kg VS (mikrosiiviläliete), 406 ± 37 L/kg VS (Flopam:lla saostettu ja mikrosiivilöity liete) ja 411 ± 42 L/kg VS (C-492HMW:llä saostettu ja mikrosiivilöity liete).
Mikrosiivilöinnin käyttö laskeutuksen korvaajana on tämän tutkimuksen mukaan mahdollista, sillä kiintoainetta saatiin poistettua vastaavia määriä kuin laskeutuksella ja polymeerilisäyksen ansiosta mikrosiivilöintilietteen metaanintuotto oli 34-39 L CH4/kg VS parempaa kuin laskeuttamalla.