Metsäteollisuuden jäteveden COD:n poisto täytekappalekolonnireaktorilla

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin Savonia-ammattikorkeakoululle, jonka toiminta koostuu opetus- ja TKI- eli tutkimus-, kehitys- ja innovaatiotoiminnasta. Työ toteutettiin METVI-hankkeessa (EURA 2014/2028/09 02 01 01/2015/PSL), jossa tutkitaan metsäteollisuuden jätevesien energiatehokasta esikäsittelyä. Tämä opinnäytetyö keskittyy laboratorio mittakaavan täytekappalekolonnireaktorin koeajon toteutukseen, johon kuuluivat anaerobisen prosessin ylösajo, ylläpito ja seurattavien parametrien mittaaminen. Lisäksi tavoitteeksi oli asetettu mahdollisimman tehokas orgaanisen aineen poisto (reduktio) sekä tuottaa kirjallinen raportti tuloksista.

Opinnäytetyön teoriaosuudessa tarkasteltiin biokaasun tuotantoa sekä perehdyttiin täytekappalekolonnireaktorin toimintaan. Työn kokeellinen osuus suoritettiin laboratoriomittakaavan täytekappalekolonnireaktorilla, joka oli ra-kennettu Savonia-ammattikorkeakoulun Microkadun kampuksen jätevesilaboratorioon. Koeajon tarkoituksena oli selvittää täytekappalekolonnireaktorin käyttöä esikäsittelynä metsäteollisuuden jätevesien orgaanisen aineen pois-tajana. Laitteistoa operoitiin säätämällä anaerobiprosessiin vaikuttavia tekijöitä saatujen mittaustulosten perusteella. Reaktorista otettiin näytteitä ja tehtiin anaerobiprosessiin liittyviä analyysejä päivittäin.

Opinnäytetyön tuloksina saatiin mikrobiologinen prosessi toimimaan hyvin täytekappalekolonnireaktorissa ja koke-musperäistä tietoa täytekappalekolonnireaktorin toiminnasta. Lisäksi orgaanisen aineen reduktio oli koeajon aikana korkea, vaihdellen välillä 75 %:sta 85 %:iin. Kerättyä kokemusta ja tietoa voidaan hyödyntää varsinaisessa tehdas-pilotoinnissa myöhemmin tänä keväänä.

This thesis was made for Savonia University of Applied Sciences, whose area of operation consists of education and RDI which stands for research, development and innovation. This thesis is part of the METVI project (EURA 2014/2028/09 02 01 01/2015/PSL) which researches energy efficient pretreatment of forest industry wastewaters. The aim of this thesis was to implement an anaerobic process start-up and to maintain the laboratory scale upflow anaerobic sludge blanket reactor and to measure the monitored parameters from the anaerobic process. The second aim of this thesis was to get as effective as possible a reduction of organic matter in the reactor.

In the theory part of the thesis, the biogas production and the principles of upflow anaerobic sludge blanket reactor were reviewed. The experimental part of the thesis was carried out with a laboratory scale upflow anaerobic sludge blanket reactor that had been built into the wastewater treatment laboratory of Savonia Univeristy of Applied Sciences on Microkatu Campus. The purpose of the test drive was to solve how the upflow anaerobic sludge blanket reactor reduces organic matter when used in pretreatment of forest industry wastewaters. The reactor was sampled daily and the results of the analyses were used to adjust and operate the anaerobic process.

As a result of this thesis, an active and efficient microbiological process was obtained as well as experimental knowledge from the operation of the laboratory scale upflow anaerobic sludge blanket reactor. The reduction of organic matter was also high during the trial run, varying between 75 to 85 %. The results of this thesis can be utilized in the actual factory pilot test drive later this spring.