Biologisen typenpoiston haasteet kaatopaikan suotovesissä

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu Xamk TKI Mikkeli:n ja Mikkelin kehitysyhtiö Miksei Oy:n yhteisen Devo-hankkeen toimeksiantona. Devo-hankkeessa kehitetään uusia puhdistusmenetelmiä kaatopaikkavesille, ja hankkeen valmistamassa bioreaktorissa biologista typenpoistoa nitrifikaatio-denitrifikaatiomenetelmällä ei olla saatu toimimaan toivotulla tavalla. Opinnäytetyön tavoitteena oli kirjallisuuteen perustuen selvittää niitä suotoveden sisältämiä tekijöitä, joilla on heikentäviä vaikutuksia nitrifikaatio-denitrifikaatiomenetelmän tehokkuuteen. Uusien jäte- ja suotovesien puhdistusmenetelmien kehittyminen kaupungistumisen lisääntyessä on tärkeää. Suotovesien laatu muuttuu kierrätyskulttuurin kehittyessä ja puhdistusmenetelmien tulee muovautua muuttuvan yhteiskunnan mukana. Suotovesien yksilöllinen laatu asettaa lähtökohdat niiden käsittelylle. Devo-hankkeen käsittelemän Ristiinan suljetun kaatopaikan suotovesi on todettu erittäin rautapitoiseksi, eikä raudanpoistoyksikön lisäämisellä olla saatu toivottuja tuloksia biologisen typenpoiston tehokkuuteen. Haasteita, joita biologisessa typenpoistossa kohdataan, ei ole onnistuttu löytämään. Työ toteutettiin kirjallisuuskatsauksena, jonka avulla toimeksiantaja pystyy mahdollisesti kehittämään puhdistusprosessin toimintaa. Aineiston keruu tapahtui internetlähteiden kautta ja lähdemateriaaleiksi valikoitui niin artikkeleita kuin E-kirjojakin sekä suomeksi että englanniksi. Lisäksi Devo-hankkeeseen liittyvää materiaalia niin suotoveden laadusta kuin pilot-laitteiston toiminnasta ja monitoroinnista saatiin toimeksiantajalta sekä suullisesti että kirjallisesti. Merkittävimmiksi prosessia rajoittaviksi tekijöiksi nousi suotoveden ympärivuotinen alhainen lämpötila, joka hidastaa prosessin toimintaa. Suotovedessä esiintyvissä useissa eri aineissa ja yhdisteissä on ominaisuuksia, jotka vaikuttavat häiritsevästi nitrifioivien bakteerien elinkykyyn. Prosessia heikentää monet eri tekijät ja ne vaikuttavat joko suoraan tai epäsuoraan typenpoistoprosessiin. Nitrifikaatiovaihe on denitrifikaatiovaihetta herkempi ympäristön vaikutuksille sekä inhiboiville aineille. Denitrifikaatiovaiheen toiminnan kannalta kriittisintä on riittävän suuri orgaaninen hiilenlähde suhteutettuna typen määrään.