Typenpoiston tehostaminen vesistön mikrobeilla

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Typenpoiston tehostaminen vesistön mikrobeilla"

Krista Niemelä
6 vuotta sitten
Katselukertoja:

2013-2017 Typenpoiston tehostaminen vesistön mikrobeilla Sanni Aalto 9.6.

Vesi Metsähallitus Ympäristöministeriö Hämeen ELY Viron maatalousyliopisto

1 Typenpoiston tehostaminen vesistön mikrobeilla Sanni Aalto Demonstraatiot Ulkopuoliset rahoittajat & Seurantaryhmä: MTK HS Vesi Metsähallitus Ympäristöministeriö Hämeen ELY Viron maatalousyliopisto Hämeen liitto VVY Janakkalan vesi Valkeakosken kaupunki Monitorointi Mallinnus

2 Mikä N-SINK? Tavoitteena: 1) Kehittää uusi jäteveden typenpoistomenetelmä, joka hyödyntää vastaanottavan vesistön mikrobeja 2) Testata uutta typenpoistomenetelmää (demonstraatiot) 3) Arvioida uuden menetelmän ympäristövaikutuksia (monitorointi) 4) Verrata uuden menetelmän typenpoistokykyä ja kustannustehokkuutta tällä hetkellä käytössä oleviin menetelmiin (mallinnus) 5) Kuvata ja arvioida typen kulkua sisävesistä Itämereen (mallinnus) Demonstraatiopaikat Keuruu Petäjävesi Paroinen Katri Rankinen, SYKE 2

Demonstraatiopuhdistamot Keski-Suomi Keuruu o Avl 8200 o Q kesk

rinnakkaissaostus o Uusi ympäristölupa haussa (avl 11100) Ramboll

aktiivilietelaitos (vain nitrifikaatio toimii), fosforin

3 Demonstraatiopuhdistamot Keski-Suomi Keuruu o Avl 8200 o Q kesk 2500 m 3 /vrk o Aktiivilietelaitos (nitrifikaatio), fosforin rinnakkaissaostus o Uusi ympäristölupa haussa (avl 11100) Ramboll Petäjävesi o Avl 1710 o Q kesk 680 m 3 /vrk o 2-linjainen aktiivilietelaitos (vain nitrifikaatio toimii), fosforin rinnakkaissaostus o Otettu käyttöön 2011 Typen kierto & vesistön mikrobit O 2 hiili hiili 3

Jäteveden typpi & vesistön mikrobit Tilanne ennen uutta

nopeasti pois osuu vaan pienelle alalle pohjasedimenttiä Jäteveden typpi

pohjassa Virtaa hitaammin ja laajemmalle alalle = on mikrobien

4 Jäteveden typpi & vesistön mikrobit Tilanne ennen uutta suodatinlaitteistoa Jätevesi ei ole mikrobien saavutettavissa virtaa nopeasti pois osuu vaan pienelle alalle pohjasedimenttiä Jäteveden typpi & vesistön mikrobit Tilanne suodatinlaitteiston jälkeen Jätevesi Kulkee pohjassa Virtaa hitaammin ja laajemmalle alalle = on mikrobien saatavilla paremmin ja laajemmalla alueella = typenpoisto tehostuu = typpeä poistuu isompia määriä 4

5 Keuruun demonstraatio Suunnittelu: Pöyry Toteutus: Vapo Clean Waters Hinta: n Jäteveden purkupiste jätevesigradientti Monitorointi Vesistövaikutukset ja typpiprosessit Taustapiste (ei jätevettä) Jäteveden purkupiste Näytteenotto Typenpoisto Ympäristömuuttujat (lämpötila, happi, sähkönjohtokyky, ravinteet, ph) Orgaanisen aineksen määrä sedimentissä Mikrobinäytteet jätevesigradientti 5

Monitorointi Vesistövaikutukset ja typpiprosessit Taustapiste

10/2015 01/2015 05/2015 08/2015 10/2015 Jäteveden purkupiste

jälkeen suodatinlaitteiston jätevesigradientti Puhdistamon

typen määrä purkuputkella Puhdistamo Nitraatti mg/l ennen

6 Monitorointi Vesistövaikutukset ja typpiprosessit Taustapiste (ei jätevettä) Kausittainen muutos 02/ / / / / / / /2015 Jäteveden purkupiste Vertailu ennen vs. jälkeen suodatinlaitteiston jätevesigradientti Puhdistamon typpikuorma vs. typen määrä purkuputkella Puhdistamo Nitraatti mg/l ennen suodatinlaitteistoa Nitraatti mg/l suodatinlaitteiston jälkeen mg N/L Ammonium mg/l ennen suodatinlaitteistoa Ammonium mg/l suodatinlaitteiston jälkeen Järvi, purkuputki mg N/L 6

7 Jäteveden kontaktipinta-ala ennen jälkeen Typenpoisto vesistössä Purkuputki NO 3 +NH 4 sedimentin yläpuolella mg/l Poistuu typpikaasuna (toivottu) Poistuu ilokaasuna Jää vesistöön ammoniumina Typen poistuma mg N/m 2 /vrk 7

8 Typenpoisto vesistössä Purkuputki NO 3 +NH 4 sedimentin yläpuolella mg/l Poistuu typpikaasuna (toivottu) Poistuu ilokaasuna Jää vesistöön ammoniumina Typen poistuma mg N/m 2 /vrk Typenpoisto vesistössä Hyödyllisen prosessin (denitrifikaatio) suhde haitallisiin prosesseihin (typpioksiduuli ja DNRA) Kesä ENNEN LAITTEISTOA SUODATIN- LAITTEISTON JÄLKEEN TAUSTA- PISTE PURKU- PUTKI nitraattigradientti 8

9 Typenpoistopotentiaali Kuinka paljon typpeä mikrobit voisivat poistaa jos niille annettaisiin rajattomasti nitraattia? Kevät ENNEN LAITTEISTOA SUODATIN- LAITTEISTON JÄLKEEN TAUSTA- PISTE PURKU- PUTKI nitraattigradientti Yhteenveto Miksi jäteveden spatiaalinen optimointi toimii? o Jätevedessä nitraattia, mutta myös orgaanista ainesta = ravintoa sedimentin mikrobeille o Jäteveden mukana siirtyy puhdistamon mikrobeja järveen = uusia tekijöitä o Suodatinlaitteisto lisää virtausta sedimentissä = haastava ympäristö suosii typenpoistajia Suodatinlaitteistoa voi tukea jätevedenpuhdistamon typenpoistoa Haasteena monitorointi ja tehon todentaminen Mallinnustyö vielä kesken 9

palvelut Typen kierto & vesistön mikrobit Ihmisen toiminta Typen fiksaatio Typpioksiduuli (N 2 O) Typpikaasu (N 2 ) Leväbiomassa

10 Kiitos o N-SINK partnerit (Lammin biologinen asema/helsingin yliopisto, SYKE, LUKE) o Tutkijat Jatta Saarenheimo (Jyväskylän yliopisto), Antti Rissanen (Tampereen teknillinen yliopisto) o Keuruun ja Petäjäveden puhdistamojen henkilökunta & tekniset palvelut Typen kierto & vesistön mikrobit Ihmisen toiminta Typen fiksaatio Typpioksiduuli (N 2 O) Typpikaasu (N 2 ) Leväbiomassa ammonium nitraatti (NH 4 ) nitriitti (NO 3 ) (NO 2 ) hapellinen hapeton ammonium (NH 4 ) nitraatti (NO 3 ) Typpioksiduuli (N 2 O) Typpikaasu (N 2 ) 10

11 Typenpoisto vesistössä Typen poistuma mg N/m 2 /vrk NO 3 +NH 4 sedimentin yläpuolella mg/l Poistuu typpikaasuna (toivottu) Poistuu ilokaasuna Jää vesistöön ammoniumina 11

Samankaltaiset tiedostot

Jäteveden denitrifikaation lisääminen ja vesistöhaittojen vähentäminen sedimenttidiffuusorin avulla

LIFE12 ENV/FI/597 2013-2017 Jäteveden denitrifikaation lisääminen ja vesistöhaittojen vähentäminen sedimenttidiffuusorin avulla Marja Tiirola Limnologipäivät 10.4.2017 N-SINK o Reduction of waste water