Lentotuhkan hyödyntämisen mahdollisuudet metsäteollisuuden jätevesien käsittelyssä Sakari Toivakainen RAE-projekti, RAKEISTAMINEN AVARTAA EKOLOGISUUTTA MINISEMINAARI 16.10.2014, Oulu. Clean Technologies group sakari.toivakainen@aalto.fi
Sisältö Tutkimusryhmän esittely Sellutehtaan jätevesien ominaisuudet ja tulevaisuuden haasteet Kirjallisuutta lentotuhkan hyödyntämisestä metsäteollisuuden jätevesien käsittelyssä Laboratoriokokeet Pohdinnat ja johtopäätökset
Aalto-Yliopisto Puhtaat Teknologiat tutkimusryhmä Located in Helsinki, Finland Aalto University School of Chemical Technology Department of Forest Products Technology Clean Technologies research group EPR-team concentrate to purify and recycle of industrial waste waters Professor Olli Dahl Research specialist Timo Laukkanen (D.Sc.) Doctoral students Toivakainen, 02/2013
Erään ECF-sellutehtaan jäteveden CODkarakterisointi ja soveltuvuus aktiivilietelaitokselle Puhdistettu jätevesi Aktiivilieteprosessiin kertyvä hitaasti hajoava orgaaninen aine (HMW COD) Toivakainen S., Hannukainen, H., Laukkanen, T., Dahl O., The accumulation of non- or slowly biodegradable organic compounds in an activated sludge process within a kraft pulp mill, TAPPI PEERS Conference, September 14-17.2014, Tacoma, Washington (2014).
Erään ECF-sellutehtaan jäteveden COD:n ominaisuudet
Tulevaisuuden haasteet ja uudet menetelmät? Biologisesti hajoava orgaaninen aines poistuu yleisesti todella hyvin COD-kuorman pienentäminen Biologiset menetelmät eivät poista liuennutta hyvin stabiilia orgaanista ainesta kuten ligniiniä Kemiallinen saostus (tertiäärikäsittely yleensä) Jätevesijakeiden erilliskäsittely (poistetaan haitta-aineet mahdollisimman varhain) AOX-kuorman pienentäminen vrt. COD-kuormaan Epäorgaanisen kuorman hallinta Vedenkäytön vähentäminen prosessissa veden kierrätyksen lisääminen
Lentotuhkan hyödyntäminen metsäteollisuuden jätevesienkäsittelyssä Lentotuhkan hyödyntämistä kemiallisen metsäteollisuuden jätevesien käsittelyyn tutkiin melko laajasti 60- ja 70-luvuilla ja uudelleen 2000-luvulla Kiinnostuksen kohteena värin ja fenolien poisto (2000- luvulla) Lentotuhka kirjallisuuden perusteella potentiaalinen vaihtoehto halvaksi adsorbentiksi Lentotuhkan esikäsittelyllä voidaan mahdollisesti parantaa sen adsorptio-ominaisuuksia Happokäsittely, lämpökäsittely
Laboratoriokokeet Aalto-Yliopisto, Clean Technologies group 2013-2014 Kokeita tehtiin ECF-sellutehtaan jätevesillä (valkaisun suodokset, tuleva jätevesi ja biologisesti puhdistettu vesi Adsorptiokokeita tehtiin myös kaupallisella ligniinillä (Aldrich 370959) Adsorbenttina kokeissa käytettiin voimalaitoksen lentotuhkaa sekä kahta kemiallisen metsäteollisuuden kiinteänpolttoaineen kattilan lentotuhkaa Referenssikokeita tehtiin ferrisulfaatilla sekä ECFsellutehtaan jätevedenpuhdistamon primääri- ja sekundäärilietteillä
Laboratoriokokeiden tulokset Orgaanisen aineen poisto ECF-sellutehtaan jätevedestä lentotuhkalla
Laboratoriokokeiden tulokset Orgaanisen aineen poisto ECF-sellutehtaan jätevedestä lentotuhkalla
Laboratoriokokeiden tulokset Orgaanisen aineen poisto lentotuhkallakuorikattilan lentotuhkalla
Laboratoriokokeiden tulokset Orgaanisen aineen poisto kuorikattilan lentotuhkalla COD-reduktio
Laboratoriokokeiden tulokset Lentotuhkan vaikutus ECF-sellutehtaan jäteveden AOX-pitoisuuksiin
Laboratoriokokeiden tulokset Lentotuhkan vaikutus kirkasteen väriin
Laboratoriokokeiden tulokset Lentotuhkan vertailu primääri- ja sekundäärilietteillä tehtyihin COD-reduktioihin
Pohdintaa ja johtopäätökset Lentotuhkalla voidaan poistaa ECF-sellutehtaan jätevesistä orgaanista ainetta, väriä ja AOX-yhdisteitä Lentotuhkan adsorptio-ominaisuuksia tulee tosin parantaa esikäsittelyllä ennen menetelmän viemistä täyteen mittakaavaan Etuselkeytyksen tehostaminen lentotuhkaan perustuen Aktiivilietelaitokselle päätyvä haitallinen orgaaninen kuorma pienenee Sekundäärilietteen (bioliete) määrä vähenee ja ominaisuudet todennäköisesti paranevat merkittävästi Primäärilietteen rakeistaminen? Epäorgaanisten aineiden liukeneminen lentotuhkasta pitää hallita
Thank you for your attention! More information about the wastewater studies: Sakari.Toivakainen@aalto.fi Clean Technologies research group Toivakainen, 02/2013