LIETESAKEUDEN VAIKUTUS BIOKAASUPROSESSIIN

LIETESAKEUDEN VAIKUTUS BIOKAASUPROSESSIIN Laboratoriotason lietemädätyskokeet Laura Kannisto 214 Bioliike-projektia (v. 213-214) rahoitetaan Etelä-Suomen EAKR-ohjelmasta

SISÄLLYS 1 TAUSTA JA TAVOITTEET... 1 2 KOEJÄRJESTELYT... 1 2.1 Reaktoreiden syöttö ja poisteenotto... 2 2.2 Syötemateriaalit... 2 3 TULOKSET... 3 3.1 Lietesakeuden vaikutus prosessin tilaan... 3 3.2 Kuormitusnoston vaikutus prosessin tilaan.... 6 3.3 Flotaatiolietteen lisäyksen vaikutus prosessin tilaan.... 8 3.4 Eri lietteillä syötettävien biokaasureaktoreiden vertailu (4,2 kgvs/m 3 vrk ja sakeus 1 %)... 1 4 JOHTOPÄÄTÖKSET... 12

1 TAUSTA JA TAVOITTEET Bioliike-projektissa kartoitettiin Suomen kaikkien lietemädättämöjen tilannetta, mm. niihin syötettävien lietteiden sakeuden ja prosessitoiminnan kannalta. Selvityksestä laadittiin oma projektiraportti: Milla Salmela, Maritta Kymäläinen, Lietemädättämöselvitys. Suomen lietemädättämöjen kuormitustarkastelu. Selvitys osoitti, että mädättämöjä ajetaan käytännössä kovin alhaisilla kuormituksilla, ja useilla toimijoilla oli tarvetta lisätä käsittelykapasiteettia. Tähän mädättämöreaktorin toiminnan tehostaminen voisi tarjota mahdollisuuden ilman suuria uusia investointeja. Käytännössä olikin tarpeen selvittää, miten korkeisiin sakeuksiin ja reaktorikuormitukseen lietemädättämöissä voitaisiin päästä. Tätä varten hankkeessa toteutettiin perusteellinen, pitkäkestoinen (n.vuoden mittainen) lietetutkimus koereaktoreilla HAMKin ympäristöbiotekniikan laboratoriossa. Tavoitteena oli selvittää lietesakeuden ja reaktorikuormituksen vaikutusta mädätysprosessiin ja biokaasuntuottoon. Lisäksi koejaksolla tutkittiin, miten flotaatiolietteen lisääminen syöteseokseen vaikuttaa prosessiin. Tutkimuksessa käytettiin kahden eri jätevedenpuhdistamon lietteitä (A ja B). 2 KOEJÄRJESTELYT Koejakso suoritettiin HAMKin Visamäen yksikön ympäristölaboratoriossa kolmella nestetilavuudeltaan 3,5-litraisella reaktorilla (Kuva 1). Reaktoreissa on vesivaippalämmitys, jolla lämpötila oli säädetty 35 C:een; lämpötila, johon koejaksolla käytetyt ympit olivat sopeutuneet. Syöttöputki laskeutuu nestepinnan alle. Reaktoreissa on ajastettu sekoitus. Kaasumittaukseen käytettiin BioProcess Controlin AMPTS-laitteiston kaasunmittauskennostoa. Kuva 1. Kaasunmittauskennosto (vasemmalla) ja 3,5 litran koereaktorit 1

2.1 Reaktoreiden syöttö ja poisteenotto Reaktoreita syötettiin viitenä päivänä viikossa, myös kuormitukset ja viipymäajat oli laskettu viidellä päivällä. Syöteseos koostui tiivistetyn ja linkokuivatun lietteen seoksesta. Seostussuhde määräytyi tavoitellun sakeuden mukaan. Ennen poisteenottoa reaktoreiden massa sekoitettiin hyvin. Poisteputkessa ollut massa palautettiin reaktoriin ja varsinainen poiste otettiin reaktoripöntössä olleesta massasta, joka oli seonnut tasaisesti koko vuorokauden ajan. Poisteesta mitattiin päivittäin ph sekä kerran tai kaksi kertaa viikossa tehtiin tarkemmat analyysit. 2.2 Syötemateriaalit Reaktoreissa käytettiin ymppinä saman jätevedenpuhdistamon biokaasureaktorin poistetta, jonka lietettä käytettiin syötteenä. Lietteistä tutkittiin kuiva-aineen (TS) ja orgaanisen aineksen (VS) pitoisuus (SFS 38) sekä kokonaistyppi (Kjeldahl) ennen kuin niitä käytettiin syötteenä. Taulukko 1. Koejaksolla käytettyjen jätevedenpuhdistamolietteiden analyysitulokset. Syöte TS VS VS/TS N Al Fe Cu Zn S % % mg/g ka Puhdistamo A tiivistetty liete 3,6 2,2,61 39,9 7 1 69 42 48 5 7 linkokuivattu liete 22,4 12,9,58 44,6 9 68 5 15 39 4 5 flotaatioliete,9,5,58 8,4 15 4 15 2 <1 <1 22 5 Puhdistamo B tiivistetty liete 2,3 1,8,77 61,1 linkokuivattu liete 12,6 9,4,75 58,7 Puhdistamon A lietteiden kohdalla keskiarvot neljästä eri liete erästä (metallit yhdestä), flotaatiolietteestä yhdestä, Puhdistamo B:n lietteiden kohdalla keskiarvot samasta erästä kolmeen eri kertaan tehdyistä analyysistä. Metallit analysoitu Novalabilla, muut HAMK:n laboratoriossa. Jätevedenpuhdistamolla A biokaasureaktorin syötteenä käytetään painovoimaisesti tiivistettyä lietettä. Osa laitoksella syntyvästä lietteestä linkokuivataan ja lähetetään toisaalle mädätettäväksi. Flotaatioliete on otettu jätevedenpuhdistuksen viimeisestä vaiheesta. Laitoksella tämä liete sekoitetaan muihin lietteisiin ja syötetään bioreaktoriin. B puhdistamolla syötelietteenä käytetään lingottua lietettä. Koejaksolla sitä laimennettiin linkoukseen menevällä lietteellä. 2

l/kgvs vko 3 TULOKSET Koejakson aikana syöttöjen yhteydessä tarkkailtiin biokaasuntuottoa. Vähintään kerran syötemuutoksesta tehtiin biokaasun koostumusmittaus (Geotech GA 2 Plus). Tämä tapahtui syötejakson loppupuolella. Prosessin tilaa seurattiin poisteesta tehdyillä analyyseillä, kerran tai kaksi viikossa. Näihin analyyseihin kuuluivat ph, alkaliteetti (titraus), haihtuvat rasvahapot (titraus), ammoniumtyppi (Kjeldahl), kemiallinen hapenkulutus (Hach Lange), kuiva ja orgaaninen aines (SFS 38). Jokaisen syötejakson loppupuolella määritettiin myös kokonaistyppi (Kjeldahl). Tulokset on laskettu vastaamaan viiden vuorokauden syöttöä. Jos nämä lasketaan viikon jaksolle, niin esim. kuormitus 2 kgvs/m 3 vrk vastaa arvoa 1,4 kgvs/m 3 vrk ja arvo 15,5 vrk vastaa arvoa 22 vrk. 3.1 Lietesakeuden vaikutus prosessin tilaan Sakeuden muuttuminen syötteessä vaikuttaa myös muihin syöttöparametreihin, kuormitustasoon ja viipymäaikaan. Tästä syystä sakeuden muutosta tutkittiin kahdella reaktorilla, joissa toisessa sakeuden lisäksi vakioitiin kuormitus (2 kgvs/m 3 vrk) ja toisessa viipymä (15,5 vrk). Sakeus nostettiin 5 %:sta pikkuhiljaa 12 %:iin, jonka seurauksena viipymä piteni 15,5 vrk:sta 32 vrk:een. Toisessa tapauksessa kuormitus nousi arvosta 2 kgvs/m 3 vrk arvoon 4,6 kgvs/m 3 vrk. Sakeuden nostamista testattiin puhdistamon A lietteillä. 6 5 4 3 2 1 5% 2kgVS / 2kgVS 15,5d / 15,5d 6% 2kgVS / 2,4kgVS 2d / 15,5d 8% 2kgVS / 3,3kgVS 26d / 15,5d 1% 2kgVS / 4,2kgVS 32d / 15,5d 12% --kgvs / 4,6kgVS ---d / 15,5d 12% --kgvs / 5kgVS ---d / 13,3d 1% --kgvs / 5kgVS ---d / 11,3d nouseva HRT (2kgVS) nouseva OLR (15,5d) Kuva 2. Sakeuden noston vaikutus tuottoon (l/kgvs viikossa) Syötesakeuden nouseminen 1 %:iin ei häirinnyt, kummassakaan tapauksessa, biokaasutuottoa. Reaktori, jossa kuormitus pysyi vakiona sakeuden noustessa, tuotti 1 %:n sakeudella n. 7 l/kgvs viikossa paremmin kuin sakeudella 5 %, mikä todennäköisesti johtui viipymäajan pitenemisestä. Reaktorissa, jossa viipymä pysyi vakiona, ei biokaasuntuotossa tapahtunut 3

g/kg suurta muutosta sakeuden noustessa. Syötteen kuiva-ainepitoisuuden ollessa 1 %, viipymä laski 15,5 vrk:sta 11,3 vrk:een, mikä romahdutti biokaasutuoton. Kun syötesakeus nousi TS-arvoon 12 % (ORL 4,6 kgvs/m 3 vrk, HRT 15,5 vrk) biokaasutuotto (orgaanista ainesta kohti) laski. Biokaasun tuoton laskuun syynä voi olla liian suuri sakeus hajoamisprosessin kannalta, mutta todennäköisemmin syy löytyy reaktoreiden ominaisuuksista: reaktorimassan sakeutuessa sekoitustulos huononee, mikä heikentää hajoamista ja alentaa kaasutuottoa. Sakeamman syöteseoksen myötä kasvoi myös reaktoriin syötetty typpipitoisuus (arvosta 1,7 gn/kg arvoon 4,9 gn/kg). Tämä nosti reaktorin ammoniumtyppipitoisuutta. Sakeudella 5 % reaktoreiden ammoniumtyppipitoisuudet olivat n. 1,5 g/kg, kun ne sakeudella 1 % nousivat kaksinkertaisiksi. 4,5 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, 5% 2kgVS / 2kgVS 15,5d / 15,5d 6% 2kgVS / 2,4kgVS 2d / 15,5d 8% 2kgVS / 3,3kgVS 26d / 15,5d 1% 2kgVS / 4,2kgVS 32d / 15,5d 12% --kgvs / 4,6kgVS ---d / 15,5d nouseva HRT (ORL 2kgVS) nouseva OLR (HRT 15,5d) Kuva 3. Sakeuden noston vaikutus reaktoreiden ammoniumtyppipitoisuuteen. Ammoniumtyppipitoisuuden kasvu näkyy myös kohonneissa ph-arvoissa. 8,4 8,2 8, 7,8 7,6 7,4 7,2 7, 6,8 5% 2kgVS / 2kgVS 15,5d / 15,5d 6% 2kgVS / 2,4kgVS 2d / 15,5d 8% 2kgVS / 3,3kgVS 26d / 15,5d 1% 2kgVS / 4,2kgVS 32d / 15,5d 12% --kgvs / 4,6kgVS ---d / 15,5d nouseva HRT (ORL 2kgVS) nouseva OLR (HRT 15,5d) Kuva 4. Sakeuden noston vaikutus reaktoreiden ph-arvoihin. 4

mg/l mgcaco3/l Samaa tahtia ammoniumtyppipitoisuuden noustessa nousi myös alkaliteettipitoisuus. Alkaliteetti 1 %:n sakeudella oli noin kaksinkertainen 5 %:n sakeuteen verrattuna. 14 12 1 8 6 4 2 5% 2kgVS / 2kgVS 15,5d / 15,5d 6% 2kgVS / 2,4kgVS 2d / 15,5d 8% 2kgVS / 3,3kgVS 26d / 15,5d 1% 2kgVS / 4,2kgVS 32d / 15,5d 12% --kgvs / 4,6kgVS ---d / 15,5d nouseva HRT (ORL 2kgVS) nouseva OLR (HRT 15,5d) Kuva 5. Sakeuden noston vaikutus reaktoreiden alkaliteettiarvoon. Prosessista tehtyjen ammoniumtyppi- ja alkaliteettianalyysien perusteella prosessi toimi hyvin koko ajan. Kuitenkin haihtuvien rasvahappojen ja kemiallisen hapenkulutuksen tuloksista voidaan nähdä prosessissa häiriintymistä syötesakeuden noustessa 6 %:sta 8 %:iin (Kuva 6Virhe. Viitteen lähdettä ei löytynyt.). Ongelmia oli erityisesti reaktorissa, jossa kuormitus nousi sakeuden noustessa. Ongelmat näkyivät suurena hajontana eri aikaan viikosta tehtyjen analyysien välillä. Vaihtelua oli havaittavissa syöttöjakson alussa, muutaman viikon ajan, tämän jälkeen tilanne tasaantui. Vastaavaa ongelmaa ei esiintynyt myöhemmin. 12 1 8 6 4 2 5% 2kgVS / 2kgVS 15,5d / 15,5d 6% 2kgVS / 2,4kgVS 2d / 15,5d 8% 2kgVS / 3,3kgVS 26d / 15,5d 1% 2kgVS / 4,2kgVS 32d / 15,5d 12% --kgvs / 4,6kgVS ---d / 15,5d nouseva HRT (ORL 2kgVS) nouseva OLR (HRT 15,5d) Kuva 6. Sakeuden noston vaikutus haihtuviin rasvahappoihin 5

Syötesakeuden kasvaessa myös poisteen sakeus kasvoi. Kuiva-aineen vähenemä pysyi tasaisena n. 35 ± 1 %, syötesakeuteen 1 % asti. Syötesakeuden noustua 12 %:iin, kuiva-aineen reduktio laski 13 %. Tämä ei välttämättä johdu suuren kuorman tuomasta heikentyneestä hajotuskyvystä, vaan huonontuneesta sekoitustehosta. Sakeampi massa laskeutuu reaktorin pohjalle, josta näyte otetaan. Massa on hankala sekoittaa homogeeniseksi, joten näytteestä tulee sakeampi kuin todellinen tilanne reaktorin sisällä on. 12% 1% 8% 6% 4% 2% % 2kgVS / 2kgVS 15,5d / 15,5d 2kgVS / 2,4kgVS 2d / 15,5d 2kgVS / 3,3kgVS 26d / 15,5d 2kgVS / 4,2kgVS 32d / 15,5d --kgvs / 4,6kgVS ---d / 15,5d Syötteen TS poisteen TS (nouseva HRT, 2kgVS) poisteen TS (nouseva OLR, 15,5d) Kuva 7. Syötteen ja poisteen sakeus, tässä TS-arvot. Poisteen VS/TS-suhde pysyi tasaisena sakeudesta riippumatta, noin,45 -,47, eli orgaanisen aineen osuus kuiva-aineesta oli lähes puolet. 3.2 Kuormitusnoston vaikutus prosessin tilaan. Kuormitusnoston vaikutusta prosessin tilaan seurattiin puhdistamon B lietteellä. Syöteseoksen sakeus oli vakio (1 %), joten kuormitusnostot laskivat viipymäaikaa. Kuormitus nostettiin arvosta 3,3 kgvs/m 3 vrk arvoon 5kgVS/m 3 vrk, jolloin viipymä laski 23 vrk:sta 15 vrk:een. Analyysitulosten ja biokaasuntuoton perusteella prosessin tila pysyi hyvänä kuormituksen noususta huolimatta. Viikoittainen biokaasuntuotto pysyi tasaisena koejakson ajan. Kuormalla 5 kgvs/m 3 vrk reaktori tuotti n. 5 l/kgvs paremmin kuin kuormituksella 3,3 kgvs/m 3 vrk. Biokaasun koostumus pysyi tasalaatuisena koko koejakson ajan, metaanipitoisuus oli noin 67 %. 6

mg/l l/kgvs vko 4 35 3 25 2 15 1 5 3,3kgVS; 23d; 1% 4,2kgVS; 18d; 1% 4,6kgVS; 16d; 1% 5kgVS; 15d; 1% Biokaasuntuotto Metaanintuotto Kuva 8. Kuormitusnoston vaikutus biokaasu- ja metaanituottoon (l/kgvs viikossa) Prosessin tilan vakaus on nähtävissä tasaisten biokaasuntuottojen lisäksi poisteesta tehdyissä seuranta-analyyseissä, joiden tulokset pysyivät hyvällä alueella. 7 6 5 4 3 2 1 3,3kgVS; 23d; 1% 4,2kgVS; 18d; 1% 4,6kgVS; 16d; 1% 5kgVS; 15d; 1% Kuva 9. Kuormitusnoston vaikutus reaktoreiden haihtuvien rasvahappojen (VFA) pitoisuuksiin. Syötesakeuden pysyessä samana (1 %) pysyi tiivistetyn ja tiivistämättömän lietteen suhde samana. Samasta seossuhteesta johtuen syötteen typpipitoisuus oli vakio (6 g/kg), tästä seurasi myös reaktoreiden tasaiset ammoniumtyppipitoisuudet. 7

g/kg 5, 4,5 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, 3,3kgVS; 23d; 1% 4,2kgVS; 18d; 1% 4,6kgVS; 16d; 1% 5kgVS; 15d; 1% Kuva 1. Kuormitusnoston vaikutus reaktoreiden ammoniumtyppipitoisuuteen. 3.3 Flotaatiolietteen lisäyksen vaikutus prosessin tilaan Jätevedenpuhdistamolla A biokaasureaktoriin syötetään jatkuvasti flotaatiolietettä osana syöteseosta, tästä syystä flotaatiolietettä meni päivittäin jokaiseen reaktoriin pieni määrä. Lisäksi tässä kokeessa yhdellä reaktorilla flotaatiolietteen määrää kasvatettiin, jotta saatiin selville sen vaikutus prosessiin. Flotaatiolietettä lisättiin alkuperäiseen syöteseokseen (ORL 2 kgvs/m 3 vrk; TS 1 %; HRT 32 vrk) niin, että lopullinen syöteseos laimeni, mutta kuorma ja syötelietteiden suhde pysyi samana. Flotaatiolietteen osuudeksi lopullisesta syötteestä valittiin aluksi 1 %, josta se nostettiin 2 %:iin ja lopulta 3 %:iin. Syöteseoksen laimentuessa sen tilavuus kasvoi ja viipymäaika lyheni 27 vrk:sta 2 vrk:een. Biokaasuntuotto lähti selvään laskuun flotaatiolietteen lisäyksen myötä. Kun syötteessä oli 1 % flotaatiolietettä, oli biokaasuntuotto n. 7 % alhaisempi kuin flotaatiolietteettömällä syötteellä. Flotaatiolietteen ollessa 3 % syöteseoksesta laski biokaasuntuotto n. 37 % alkuperäisestä. Biokaasutuottojen laskettua näin huomattavasti, vaihdettiin flotaatioliete vesijohtoveteen, sen osuus oli aluksi 3 % lopullisesta syötteestä. Koska biokaasuntuotoissa ei ollut havaittavissa muutosta kahden viipymäajan jälkeen, nostettiin syöteseoksen sakeutta. Sakeutta nostettiin niin että veden osuus lopullisesta syötteestä laski 1 %:iin ja viipymä nousi 25 vuorokauteen. Biokaasuntuottojen perusteella flotaatiolietteen lisääminen syötteeseen laskee biokaasuntuottoa. Vaikutus on pitkäaikaista, sillä biokaasuntuotossa ei tapahtunut muutosta flotaatiolietteen vaihduttua vedeksi, tai viipymäajan noustessa. 8

Volatily Fatty acid, mg/l l/kgvs vko 5 45 Flotaatiolietteen lisäys 4 35 3 25 2 15 1 5 HRT 25,6d TS 8% HRT 32,4d HRT 26,5d TS 9% flo 1% HRT 23,5d TS 8% flo 2% HRT 19,7d TS 7% flo 3% HRT 19,7d TS 7% water 3% HRT 25,3d TS 9% water 1% Kuva 11. Flotaatiolietteen vaikutus biokaasuntuottoon (l/kgvs viikossa) Ennen flotaatiolietteen lisäämistä, sekä 1 %:n ja 2 %:n flotaatiolietelisäyksellä biokaasun metaanipitoisuus oli n. 62-63 %. Biokaasutuoton laskiessa sen metaanipitoisuus parani hieman. Kun syöteseoksesta 3 % oli flotaatiolietettä, saatiin metaanipitoisuudeksi n. 65 %. Flotaatiolietteen lisäyksen myötä syötteen pitoisuudet laskevat, mikä näkyy poisteesta tehtyjen analyysitulosten laskemisena (esim. Kuva 12 ja Kuva 13). Muutos tapahtuu syötelietteen laimenemisen takia, eikä itse flotaatiolietteellä ole välttämättä merkitystä muutokseen. Prosessin hajoaminen pysyy tasapainossa. 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 - HRT 25,6d TS 8% HRT 32,4d HRT 26,5d TS 9% flo 1% HRT 23,5d TS 8% flo 2% HRT 19,7d TS 7% flo 3% HRT 19,7d TS 7% water 3% HRT 25,3d TS 9% water 1% Kuva 12. Flotaatiolietelisäyksen vaikutus reaktoreiden VFA-pitoisuuksiin. 9

g/kg 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, HRT 25,6d TS 8% HRT 32,4d HRT 26,5d TS 9% flo 1% HRT 23,5d TS 8% flo 2% HRT 19,7d TS 7% flo 3% HRT 19,7d TS 7% water 3% HRT 25,3d TS 9% water 1% Kuva 13. Flotaatiolietelisäyksen vaikutus reaktoreiden ammoniumtyppipitoisuuteen. 3.4 Eri lietteillä syötettävien biokaasureaktoreiden vertailu (4,2 kgvs/m 3 vrk ja sakeus 1 %) Eri puhdistamoilla syntyvät lietteet ovat erilaisia, tästä syystä koereaktoreiden syötelietteistä on mahdotonta saada täysin toisiinsa vertailtavia. Seuraavassa vertaillaan kahden eri puhdistamon lietteillä syötettäviä koereaktoreita 4,2 kgvs/m 3 vrk kuormalla ja sakeudella 1 %. Seokset on saavutettu sekoittamalla tiiviimpää ja märempää lietettä keskenään. Erilaisista syötteistä seuraa myös eroavat prosessiarvot. Taulukko 2. Eri puhdistamoiden lietteillä syötettyjen reaktoreiden prosessiarvot, kun ORL 4,2 kgvs/m 3 vrk ja sakeus 1 %. Syöte Reaktorin A syöte Reaktorin B syöte viipymä vrk Syötteen VS/TS Poisteen VS/TS biokaasun tuotto l/kgvs w VSreduktio % metaani- % Syötteen N-pitoisuus g/kg Poisteen NH4-N g/kg 15,5,58,5 427 48,5 63,4 3,9 3, 18,74,62 313 4,1 68,1 6, 4,2 Koska syötelietteiden VS/TS-suhde eroaa toisista huomattavasti (A lietteillä n.,6 ja B lietteillä n.,76) halutun VS-kuormituksen saavuttamiseksi (vakio TS-pitoisuudella) syötteiden tilavuudet poikkesivat toisistaan, minkä seurauksena B-syötteellä viipymäaika oli n. 3 vrk pidempi. A lietteellä syötetyn reaktorin biokaasuntuotto oli viikossa n. 1 l/kgvs parempi kuin B lietteellä syötetyn reaktorin. B lietteellä saatiin parempi metaanipitoisuus, mutta tästä huolimatta A lietteellä syötetyn reaktorin metaanituotto oli paremman biokaasuntuoton takia parempi n. 55-6 l/kgvs. 1

gn/kg l/kgvs vko 45 4 35 3 25 2 15 1 5 A ORL 4,2 kgvs HRT 15,5d B ORL 4,2kgVS HRT 18d Biokaasu Metaani Kuva 14. Eri lietteiden biokaasu- ja metaanituotot (l/kgvs viikossa) Puhdistamo B:n lietteen korkeampi typpipitoisuus johti selvästi korkeampiin ammoniumtyppipitoisuuksiin reaktoripoisteessa. 7 6 5 4 3 2 1 Syötteen N-tot Poisteen NH4+ A ORL 4,2 kgvs HRT 15,5d B ORL 4,2kgVS HRT 18d Kuva 15. Syötteen kokonaistyppi-ja poisteen ammoniumtyppipitoisuus Korkeamman ammoniumtyppipitoisuuden johdosta myös ph-arvo ja alkaliteettipitoisuus olivat korkeammat lietteellä B syötettäessä. Korkeamman alkaliteettinsa ansiosta B reaktori sietää myös korkeampia haihtuvien rasvahappojen (VFA) pitoisuuksia ilman ongelmia. B lietteellä syötetyn reaktorin alkaliteettiarvot olivat 3 % suurempia kuin A lietteellä, VFA-arvoissa ero oli jopa 5 %. 11

alkaliteetti mgcaco3/l VFA mg/l 16 16 14 14 12 12 1 1 8 8 6 6 Alkaliteetti 4 4 VFA 2 2 A ORL 4,2 kgvs HRT 15,5d B ORL 4,2kgVS HRT 18d Kuva 16. Eri lietteiden vaikutus alkaliteettiin ja haihtuviin rasvahappoihin B lietteellä syötetyn reaktorin poisteen TS-pitoisuus oli korkeampi kuin A lietteellä syötetyn. B lietteellä TS reduktio oli 28,1 % kun se A lietteellä oli 33,5 %. 1% 8% 6% 4% 2% Syötteen TS Poisteen TS % A ORL 4,2 kgvs HRT 15,5d B ORL 4,2kgVS HRT 18d Kuva 17. Eri lietteiden vaikutus TS-reduktioon. 4 JOHTOPÄÄTÖKSET Kokeessa osoitettiin, että hyvä biokaasutuotto ja prosessin tasapaino voidaan saavuttaa nykyistä käytäntöä korkeammilla lietemädättämön sakeusja kuormitusarvoilla. Kokeessa pystyttiin ilman ongelmia nostamaan sakeus arvoon 1 % sekä kuormitus arvoon 4,2 kgvs/m 3 vrk, kun viipymä pysyi yli 15 vrk. 12

Flotaatiolietteen lisäämisen todettiin vähentävän biokaasuntuottoa. Flotaatiolietteellä ei ole vaikutusta biokaasun metaanipitoisuuteen tai prosessintilaan. Oletettavasti vaikutus kestää reaktorissa pitkään, sillä biokaasuntuotto ei parantunut flotaatiolietteen vaihduttua veteen. Eri laitosten puhdistamolietteet ovat erilaisia. Erilaisista lietteistä johtuen biokaasureaktoreiden prosessiarvot eroavat toisistaan. Reaktorit pystyvät toimimaan selvästi erilaisissa prosessiarvoissa. Reaktoreiden biokaasutuotot ja kuiva-aineen vähenemät kuten myös ammoniumtyppitasot voivat vaihdella reaktoreissa merkittävästikin, syötelietteiden eroista johtuen. 13