Järviveden humuksen poiston optimointi
Paussu, Janne (2015)
Paussu, Janne
Satakunnan ammattikorkeakoulu
2015
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2015052810991
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2015052810991
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä tutkittiin humuksenpoistoa vedestä. Humus poistettiin koaguloimalla ja sedimentoimalla muodostuneet flokit. Aluksi määritettiin humuspitoisten järvivesinäytteiden alkutila kemiallisilla analyyseillä. Humuspitoisuudet määritettiin kemiallisen hapen kulutuksella tulosten vaihdellessa 36 – 104 mg/l COD(Mn) riippuen näytteen kuormituksesta. Järvivesi sisälsi vähemmän humusta kuin turvejärvivesi, kuten oli odotettavissakin. Vesien humuspitoisuuden laskemista kokeiltiin koaguloimalla rauta(III)sulfaatilla eri annostelumäärillä. Koagulaatiokemikaalin annostelun optimimäärä riippui veden humuspitoisuudesta ja sijoittui välille 50 – 100 mg/l rauta(III)sulfaattia kuiva-aineena ilmoitettuna. Näillä annostelumäärillä näytteiden COD-arvo saatiin laskettua tasolle 6,8 - 9,5 mg/l reduktion ollessa parhaimmillaan tasolla 80...90 %. Pienemmillä koagulantin annostuksilla ei havaittu humuspitoisuuden laskemista merkittävästi.
Jotta saavutettiin hyvä humusreduktio myös raskaasti kuormitetuilla vesillä, valittiin rautakoagulantin annostelumääräksi 100 mg/l. Jatkokäsittelynä kokeiltiin käsiteltyjen näytteiden happamuuden neutralointia kalsiumoksidilla (CaO) ja kalsiumhydroksidilla (Ca(OH)2). Optimimiannosmäärä neutralointiin havaittiin olevan noin 44 mg/l kalsiumoksidia tai kalsiumhydroksidia koaguloituun näytteeseen. Lisäksi mitattiin rautapitoisuus käsittelyjen jälkeen. Neutraloinnin havaittiin vähentävän jäännösraudan määrää jopa 50 prosenttia. Jäännösraudan määrä näytteissä ei kuitenkaan ollut alun perinkään kovin suuri. Lisäksi suoritettiin yksinkertainen hiekkasuodatuskoe, jonka vaikutus prosessin lopputuloksiin jäi mitättömäksi. Tämä johtui hiekkasuodatusjärjestelyiden yksinkertaistuksista, joiden vuoksi suodatus ei päässyt vaikuttamaan optimaalisella tavalla. Koesarjoissa kokeiltiin eri annoskokoja optimaalisen lopputuloksen saavuttamiseksi. Pienemmillä tilavuuksilla saatujen tulosten arvot todennettiin toistamalla kokeet samoilla suhteellisilla kemikaalimäärillä litran vesitilavuudella. Havaittiin hyvä vastaavuus eri koetilavuuksissa saavutettujen tulosten välillä.
Jotta saavutettiin hyvä humusreduktio myös raskaasti kuormitetuilla vesillä, valittiin rautakoagulantin annostelumääräksi 100 mg/l. Jatkokäsittelynä kokeiltiin käsiteltyjen näytteiden happamuuden neutralointia kalsiumoksidilla (CaO) ja kalsiumhydroksidilla (Ca(OH)2). Optimimiannosmäärä neutralointiin havaittiin olevan noin 44 mg/l kalsiumoksidia tai kalsiumhydroksidia koaguloituun näytteeseen. Lisäksi mitattiin rautapitoisuus käsittelyjen jälkeen. Neutraloinnin havaittiin vähentävän jäännösraudan määrää jopa 50 prosenttia. Jäännösraudan määrä näytteissä ei kuitenkaan ollut alun perinkään kovin suuri. Lisäksi suoritettiin yksinkertainen hiekkasuodatuskoe, jonka vaikutus prosessin lopputuloksiin jäi mitättömäksi. Tämä johtui hiekkasuodatusjärjestelyiden yksinkertaistuksista, joiden vuoksi suodatus ei päässyt vaikuttamaan optimaalisella tavalla. Koesarjoissa kokeiltiin eri annoskokoja optimaalisen lopputuloksen saavuttamiseksi. Pienemmillä tilavuuksilla saatujen tulosten arvot todennettiin toistamalla kokeet samoilla suhteellisilla kemikaalimäärillä litran vesitilavuudella. Havaittiin hyvä vastaavuus eri koetilavuuksissa saavutettujen tulosten välillä.