BIOLOGINEN FOSFORIN- JA TYPENPOISTO ORIMATTILA Vääräkosken jätevedenpuhdistamo
VÄÄRÄKOSKEN PUHDISTAMO Puhdistamon allastilavuuksia: tulevan veden tasausallas V= 300 m 3 sakokaivolieteallas V= 50 m 3 ilmastusallas V= 2*593 m 3 väliselkeytys A= 2*218 m 2 jälkiselkeytys A= 2*251 m 2
VÄÄRÄKOSKEN PUHDISTAMO yksikkö keskiarvo mediaani min max Tilakuorma kgbod/m 3 d 0,41 0,42 0,19 0,63 Lietepitoisuus gmlss/l 4,9 4,9 3,6 6,8 Lietekuorma kgbod/kgmlssd 0,083 0,08 0,036 0,14 Lieteindeksi ml/g 86 84 59 139 ph-arvo (väliselk.) - 6,5 6,5 5,9 7,3 Kalkin keskimääräinen syöttömäärä 17 g/m 3
VÄÄRÄKOSKEN PUHDISTAMO Tulokuorman vaihtelut vuosina 2005-2006: vesimäärä 1300 10000 m 3 /d kiintoaine 400 1100 kg/d COD Cr 650 1500 kg/d BOD 7ATU 350 750 kg/d N kok 90 150 kgn/d P kok 17 29 kgp/d Alla olevat tulokset tutkimusjaksolta 2000-2001 yksikkö mediaani min max N kok mg/l 47 22 73 P kok mg/l 8,5 3,6 23 Alkaliteetti mmol/l 5 3,7 5,6 BOD 7ATU mg/l 210 47 231 BOD 7ATU liuk. mg/l 94 53 150 COD Cr mg/l 540 400 760 COD Cr liuk. mg/l 275 160 450 BOD 7 /N kok - 3,9 1,7 6,1 BOD 7 /P kok - 22 3 31 COD Cr /P kok - 70 32 89
VÄÄRÄKOSKEN PUHDISTAMO Puhdistamon erikoispiirteet: tehokas prosessikuormitustasaus (tuleva ja sakolietteet) tulokuormituksen varsin suuret vaihtelut (teollisuus ja sakolietteet) orgaanisten yhdisteiden hydrolysointi tasausaltaassa korkea typpireduktio (jopa > 90 %) ilman lisähiiltä yksinkertaiset allasjärjestelyt lämpötilan mukaan muuttuvat allastilavuudet (N-osio 57 100%) denitrifikaatio väliselkeytysaltaassa (poistuma jopa 10 mgno 3 -N/l) korkea lietepitoisuus (jopa 9 g/l) alhainen prosessi-ph (6 7)
TUTKIMUKSET Prosessin ajotapa N= nitrifikaatio, DND= N-poisto, ADND= P- ja N-poisto Vuodet 1997 1998 1999 2000 2001 1. linja DND ADND ADND 2. Linja N DND ADND Kaikki tutkimukset on tehty LAITOSMITTAKAAVASSA Prosessia muutettu linja kerralla eri prosessien luotettava vertailu Tutkimuksissa on keskitytty erityisesti: uudentyyppisen aktiivilieteprosessin kehittämiseen prosessin hallittavuuden parantamiseen käyttökustannusten minimointiin
KUORMITUSVAIHTELUT JA NIIDEN TASAAMINEN Tulokuormituksen vuorokausivaihtelu Qtulo BOD7, kg CODCr, kg 400 300 350 250 Tulovirtaama (m3/3h) 300 250 200 150 100 50 200 150 100 50 Tulokuormitus (kg/3h) 0 9-12 12-15 15-18 18-21 21-24 24-03 03-07 07-09 9-12 12-15 15-18 18-21 21-24 24-03 03-07 07-09 Kellonaika 0 kuormitus yöllä (klo 00-08) hyvin vähäistä! suuret kuormitusvaihtelut heikentävät käsittelytehokkuutta laitos yöllä vajaakuormitettu kuormitustasausallas LISÄTÄÄN YÖAJAN KUORMITUSTA!
KUORMITUSVAIHTELUT JA NIIDEN TASAAMINEN Sako- ja umpikaivolietteet osuus puhdistamon tulevasta vuorokausikuormituksesta 35 % 30 % 25 % 20 % 15 % 10 % 5 % 0 % 16.5.2005 23.5.2005 30.5.2005 6.6.2005 13.6.2005 20.6.2005 27.6.2005 4.7.2005 11.7.2005 18.7.2005 25.7.2005 1.8.2005 8.8.2005 15.8.2005 22.8.2005 29.8.2005 5.9.2005 12.9.2005 19.9.2005 26.9.2005 3.10.2005 10.10.2005 17.10.2005 24.10.2005 31.10.2005 Sako- ja umpikaivolietteet biologiseen käsittelyyn Lietteet lisäävät tulokuormitusta jopa 30 % vuorokaudessa Lietteet lisäävät tulokuormitusta ilman tasausta jopa 200 % tuntitasolla kuormitustasaus välttämätön prosessin hallittavuuden kannalta varastoallas, josta lietteet prosessiin yöllä kello-ohjatusti
Tulevan jäteveden tasausallas esiselkeytys, josta ei poisteta lietettä! tilavuus n. 15 % keskim. tulovirtaamasta virtaamatasaus n. 5-15 % tulovirtaamasta altaan täyttö päivällä ja tyhjennys yöllä kuormitustasaus tuntitasolla päiväajan kuorma pienenee n. 20-30% yöajan kuorma lisääntyy n. 100-300% Sakokaivolieteallas laadun tasaus tyhjennys yöllä kuormitustasaus tuntitasolla päiväajan kuorma pienenee jopa 200%! yöajan kuorma lisääntyy 300% KUORMITUSTASAUS Lingon rejektivesikuormaa ei tasata, koska se lisää puhdistamon tulokuormaa < 10 % tuntitasolla, vaikka kuivaus 6 h/d arkisin.
KUORMITUSTASAUKSEN ETUJA + VFA lisääntyy + parempi puhdistustulos (BOD, COD ja N kok ) + prosessin hallittavuuden merkittävä paraneminen + sähkönkulutus ja sähkölasku pienenee merkittävästi + lietteen laatu ja laskeutuvuus paranevat + lietetuotto ja lietteen käsittelykustannukset pienevät + puhdistamon allastilojen tehokas hyödyntäminen
IETTEEN LAATU Vääräkosken JA jätevedenpuhdistamo LASKEUTUVUUS SVI 140 120 100 ml/g 80 60 40 20 0 vko 2 vko 4 vko 6 vko 8 vko 10 vko 12 vko 14 vko 16 vko 18 vko 20 vko 22 vko 24 vko 26 vko 28 vko 30 vko 32 vko 34 vko 36 vko 38 liete hyvin laskeutuvaa ja kuivattavaa biologinen fosforin ja/tai typen poisto ei heikennä lietteen laatua lietteen rihmamäärä lähes olematon ei lainkaan rihmaongelmia! merkittävää vaahtoamista ja pintalietteitä esiintynyt ajoittain vaahtoamisen ja pintalietteiden syynä yleensä prosessin väärä ajotapa tehokas biologinen ravinteiden poisto voidaan toteuttaa ilman lieteongelmia!
IETTEEN LAATU JA LASKEUTUVUUS ADND-prosessi, 16.8.2001 21.11.2006 DND-prosessi, 9.2.1999 Ripesca-seminaari
TULOKUORMITUKSEN LAATU Talvella vuotovesiaikana VFA-pitoisuus erittäin alhainen VFA-pitoisuus pääosin 20 40 mg/l Pitoisuudet alhaisimpia aamulla Orgaanisen aineksen hydrolysointi VFA tasausaltaassa 70 ennen tasausallasta tasausaltaan jälkeen lisäsi VFA-pitoisuutta huomattavasti 60 tehostaa biolog. typen ja fosforin poistoa merkittävästi 50 mg/l 40 30 20 10 0 9-12 12-15 15-18 18-21 21-24 24-03 03-06 06-09
TULOKSIA vuoden 2006 velvoitetarkkailunäytteistä tuleva mg/l lähtevä mg/l reduktio tuleva mg/l lähtevä mg/l reduktio tuleva mg/l lähtevä mg/l keskiarvo 269 < 3 98,7 % 617 36 94 % 378 5,5 min 110 < 3 97,4 % 350 < 30 91 % 240 2,9 max 380 3,0 99,2 % 910 40 97 % 540 10 Alla olevat tulokset prosessin ADND-ajotavalla BOD 7 ATU COD Cr Kiintoaine N kok NH 4 -N NO 2+3 -N tuleva lähtevä lähtevä lähtevä mg/l mg/l reduktio mg/l reduktio mg/l keskiarvo 63 8,9 86 % 1,4 98 % 6,6 min 30 4,4 82 % 0,59 95 % 3,4 max 84 12,0 91 % 2,7 99 % 10 P kok Biolog. P-poisto tuleva mg/l lähtevä mg/l reduktio väliselk. mgpo4-p/l reduktio keskiarvo 11 0,18 98 % 3,2 71 % min 6,3 0,10 96 % 0,032 49 % max 14 0,28 99 % 6,6 100 % Kokonaisuutena suomen paras puhdistustulos!
YLIJÄÄMÄLIETE KUIVATTU LIETEMÄÄRÄ Vääräkosken puhdistamo 3000 2500 2000 m3/a 1500 1000 500 0 BOD+RS Nitrifikaatio+RS DND+RS BioP+N - Biolog. P + N-poistossa lietettä syntynyt n. 20 % DND+RS-ajoa vähemmän - Biolog. P + N-poistossa lietettä syntynyt n. 25 % nitrif.+rs-ajoa vähemmän - Bioliete ja RS-liete kuivuvat yhtä hyvin.
YLIJÄÄMÄLIETE kgts/kgco 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 LIETETUOTTO nitrifikaatio N-poisto biolog. P + N - poisto Kankaanpää Ilmajoki Vihti Porvoo Savonlinna Hyvinkää Orimattila kun huomioidaan Vääräkosken korkea sakokaivolietemäärä, laitoksen lietetuotto on samaa tasoa Hyvinkään ja Savonlinnan laitosten kanssa Vääräkosken lietetuotto n. 10-30 % NH 4 - ja N kok -poistolaitoksia alhaisempi
KUSTANNUKSISTA Erot käyttökustannuksissa biolog. P + N-poistoprosessiin verrattuna /a 100000 80000 60000 40000 20000 0 BOD+RS Nitrifikaatio+RS DND+RS käsittelyprosessi ylijäämälietteen käsittelykustannus n. 100 /kuivattu liete-m 3 lietteenkäsittely suurin menoerä ferron ja kalkin suurin kustannus on niiden synnyttämä ylijäämäliete biolog. ravinteiden poisto voi mahdollistaa jopa 0,06 0,1 /m 3 säästön käyttökustannuksissa biolog. P-poisto vaatii kemiallisen jälkisaostuksen