Jäteveden ravinteet ja kiintoaine kiertoon viirasuodattimella. Asst.Prof. (tenure track) Marika Kokko

Transkriptio

1 Jäteveden ravinteet ja kiintoaine kiertoon viirasuodattimella Asst.Prof. (tenure track) Marika Kokko

2 ProRavinne -hanke Projektin tavoite: Kehitetään jäteveden ja biojätteen käsittelyprosesseja kaupunkien ravinteiden ja energiapotentiaalin hyödyntämisen tehostamiseksi kiertotalouskeskuksissa 2

3 Miksi esikäsittelyn tehostaminen? Potentiaaliset säästöt biologisessa prosessissa Orgaanisen aineksen hyödyntäminen biokaasun tuotannossa Ravinteiden talteenotto ja hyödynnettävyys Uusien esikäsittelytekniikoiden muut edut

4 Mikrosiivilöinti jäteveden esikäsittelyssä Perustuu fysikaalisen siivilöitymiseen Lietematto vaikuttaa partikkelien poistoon Polymeerin käyttö tehostaa merkittävästi Viirasuodatin yleisesti käytetty mikrosiivilätyyppi esikäsittelyssä Käytössä useilla laitoksilla mm. Norjassa Suomessa Ilmajoella Mikrosiivilän etuja Tilan- ja allastilavuuden tarve Helppo sijoittaa sisätiloihin Modulaarisuus Mahdollisuus prosessin optimointiin Kuva: Salsnes Filter (

5 Mikrosiivilän testaus Viinikanlahden ja Nokian jätevedenpuhdistamoilla Sobye TD 07 Salsnes Filter SF1000

6 TSS poisto (%) Liukoisen COD poisto (%) Kiintoaineen poisto (Salsnes) Absoluuttinen kiintoaineen poisto oli verrannollinen sisääntulevan jäteveden kiintoaineen määrään. Ei polymeeriä 1 g/m3 2 g/m3 Ei polymeeriä 1 g/m3 2 g/m Ei polymeeriä Flopam C-492HMW 0 Ei polymeeriä Flopam C-492HMW

7 TSS poisto Kiintoaineen poisto* (Sobye) 60% Ei polymeeriä 1 g/m3 2 g/m3 50% 40% 30% 20% 10% 0% 10 m3/h 20 m3/h 30 m3/h * Alustavat tulokset

8 Kokonaistypen poisto (%) Kokonaisfosforin poisto (%) Ravinteiden poisto Kokonaisfosforia poistettiin enemmän suuremmalla polymeerin annostuksella. Kokonaistypen poistoon polymeerien annostuksen nostolla ei ollut vaikutusta. Ei polymeeriä 1 g/m3 2 g/m3 Ei polymeeriä 1 g/m3 2 g/m Ei polymeeriä Flopam C-492HMW 0 Ei polymeeriä Flopam C-492HMW

9 Pitoisuus (%) Lietteen tuotto ja lietteen ominaisuudet TS (%) TN (% TS) NH4-N (% TS) TP (% TS) PO4-P (% TS) Laskeutettu liete Ei polymeeriä Flopam C-492HMW Lietteen tuotto: 3.8 L/m L/m L/m 3

10 Lietteen käsittely mädättämällä Liete Kuormitus (g VS/L/d) Metaanintuotto (m 3 CH 4 /t VS) Metaanintuotto (m 3 CH 4 /t TS) Laskeutettu liete 1,3 370 ± ± 10 Mikrosiivilä ilman polymeeriä Mikrosiivilä ja Flopampolymeeri Mikrosiivilä ja C-492HMW polymeeri 1,4 330 ± ± 20 1,2 410 ± ± 30 1,4 410 ± ± 40

11 Content (%) Pitoisuus (%) Mädätteen ominaisuudet ja kasvatuskokeet TS (%) TN (% TS) NH4-N (% TS) TP (% TS) PO4-P (% TS) Kuiva-ainetta kasvia / lisätty typpi Lannoite: 27 mg/mg N (liukoinen typpi) Mädäte mg/mg N mg/mg liukoinen N 0 Settled Laskeutettu sludge Ei No polymeeriä polymers Flopam C-492HMW liete

12 Jätevedenpuhdistamon mallinnus massa, ravinteet, energia

13 Jätevesilietteen käsittelylinjan massa- ja ravinnetarkastelu

14 Huomioita viirasuodatinajoista Polymeerin hämmennyssäiliö ja polymeerin annostus Suodatusnopeus (m 3 /m 2 h) Lietteen ominaisuudet ja sen vaikutukset jatkokäsittelyyn Viirasuodattimen pesu paineilma, vesi

15 Yhteenveto Optimoidulla mikrosiivilällä päästään saman suuruusluokan kiintoaineen ja orgaanisen aineksen poistoihin kuin esiselkeytyksellä Tyypilliset kiintoaineen poistotehokkuudet: % TSS, % liukoinen COD Ravinteiden poistotuloksissa oli vaihtelua ajojen välillä, esim. kokonaisfosforin poisto useimmissa tapauksissa % Sopivalla polymeerien annostuksella voidaan edistää kiintoaineen, orgaanisen aineen ja ravinteiden, erityisesti fosforin, poistoa Reaktorikokeissa polymeerillä erotettu mikrosiiviläliete tuotti enemmän metaania verrattuna laskeutettuun tai ilman polymeeriä erotettuun mikrosiivilälietteeseen

16 Aiheesta lisää Diplomityöt Petri Nissinen, Mikrosiivilöinti jätevedenpuhdistamon esikäsittelyvaiheena - vaikutusten arviointi staattisen mallinnuksen avulla, 2017 Hanna Hautamäki, Yhdyskuntajäteveden esikäsittely mikrosiivilällä ja erotetun lietteen anaerobinen käsittely, 2017 Vesihuoltopäivät 2018,