Jätevedenpuhdistamon tilan selvitys- ja kehitystyö
Kokkonen, Niina (2024)
2024
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202404268032
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202404268032
Tiivistelmä
TIIVISTELMÄ
Opinnäytetyö on laadittu Mondi Powerflute Oy:lle 2023–2024. Työssä kartoitettiin puhdistamolle menevän jäteveden kemiallinen laatu ja pyrkiä sen avulla tehokkaaseen prosessin ohjaukseen. Kartoituksen avulla pyrittiin tunnistamaan biologisessa prosessissa olevat kemialliset aineet, vähentämään niiden kuormitusta prosessissa sekä päästöissä vesistöön.
Mondi Powerfluten jäteveden puhdistamo on tyypiltään aktiivilietelaitos. Aktiivilieteprosessi on jäteveden biologinen puhdistusmenetelmä, joka koostuu mekaanisista, kemiallisista ja biologisista vaiheista. Ympäristöolosuhteilla ja jäteveden ominaisuuksilla on suuri merkitys puhdistustulokseen. Opinnäytetyössä puhdistamon veden kemiallisen tilan selvityksessä käytetään koottua tietoa vanhan tehtaan vesistä sekä uuden tehtaan vesijakeista. Tutkimustietoa kerättiin kesästä 2023 uuden tehtaan käynnistyksen jälkeiseen aikaan, helmikuuhun 2024, jolloin prosessi alkoi tasoittua. Opinnäytetyössä hyödynnetään kirjallisuutta sekä Mondi Powerfluten laboratoriotuloksia.
Opinnäytetyön kirjallisuuskatsauksessa tarkasteltiin aktiivilietelaitoksen toimintaperiaatetta, aktiivilietteen kemiallisia aineita ja niiden käyttäytymistä erilaisissa olosuhteissa. Veden kemiallisten ominaisuuksien selvityksen lisäksi tarkasteltiin häiriötilanteita ja keinoja niiden vähentämiseksi. Tutkimusosassa Mondi Powerfluten aktiivilietelaitoksen prosessin eri kohdista otettiin näytteitä ja niistä määritettiin prosessia kuormittavat aineet.
Opinnäytetyön tuloksena tunnistettiin aktiivilietelaitoksen herkkyys muutoksille. Tehtaalta tulevien päästöjen laadulla on ratkaiseva osuus puhdistamon bioilmastusaltaiden toimintaan. Päästöjen kemiallisen laadun selvitys auttaa prosessin ohjausta kemikaalien lisäyksen ja ilmastuksen säätämisen kautta. pH- ravinteet- ja lämpötila muodostavat kokonaisuuden, jotta bioliete toimisi halutulla tavalla ja puhdistusteho olisi kattava. Johtopäätösten pohjalta voi optimoida prosessin ajoparametreja ja pohtia mahdollisuuksia puhdistamon ajoon häiriötilanteissa. Vesikemian tuntemus osaltaan vaatii lisätutkimusta uuden massatehtaan vesipäästöjen osalta. Seurannan tulisi olla jatkuvaa ja pitkäaikaista, että optimaaliset ajoparametrit saadaan luotua tietyn kehityssuuntauksen kautta.
Avainsanat: jätevedenpuhdistamo, prosessimallinnus, aktiivilietelaitos, aktiiviliete, vesikemia ABSTRACT
This thesis is created for Mondi Powerflute Oy between 2023-2024. Purpose of this research was to examine chemical quality of wastewater which runs to the purification plant. And therefore, it will assist to have a correct guidance for efficient process. The idea of this research is to be able to identify chemical substances during biological process, reduce the stress during the process and also reduce and/or prevent the pollution for environment.
Mondi Powerflute's wastewater purification plant is so called active sludge plant. The active sludge process is a biological wastewater purification method that includes of mechanical, chemical, and biological phases. The environmental conditions and the quality of the wastewater have a great meaning for the purification result. In this thesis the chemical status of the purification plant water was analyzed by using the collected information from the previous mass factory water and also from new mass factory’s water fraction. Data was collected from the summer of 2023 during the time when the new factory was started and up until to February 2024 when the process started to stabilize. In this thesis the literature is utilized from Mondi Powerflute's laboratory.
The literature review for the thesis was examined from the operating principle of the active sludge plant, the chemical substances of the active sludge and their behavior in different conditions. In addition to chemical properties of the water there were also examined different disturbance situations and ways to reduce them. During the research, samples were collected from various locations from Mondi Powerflute active sludge facility and determined the substances which will stress the process.
Result of this thesis were able to identify the sensitivity of changes for active sludge plant. The quality of emissions from the factory has a critical part for biological operations. Investigation of the chemical quality from the emissions helps to quide the increasement of chemicals via adjustment of aeration process. PH- nutrient and temperature creates a wholeness which is needed for proper operation of bio sludge and to have a decent level of purification. By means of conclusion the order is able to optimize the parameters of process and consider possibilities during refinery disturbance. Knowledge of water chemistry requires additional research from water pollution of the new factory. Surveillance should be continuous and long term to ensure optimal drive parameters via trends.
Key words: Wastewater purification plant, Process modelling, Active sludge plant, active sludge, water chemistry
Opinnäytetyö on laadittu Mondi Powerflute Oy:lle 2023–2024. Työssä kartoitettiin puhdistamolle menevän jäteveden kemiallinen laatu ja pyrkiä sen avulla tehokkaaseen prosessin ohjaukseen. Kartoituksen avulla pyrittiin tunnistamaan biologisessa prosessissa olevat kemialliset aineet, vähentämään niiden kuormitusta prosessissa sekä päästöissä vesistöön.
Mondi Powerfluten jäteveden puhdistamo on tyypiltään aktiivilietelaitos. Aktiivilieteprosessi on jäteveden biologinen puhdistusmenetelmä, joka koostuu mekaanisista, kemiallisista ja biologisista vaiheista. Ympäristöolosuhteilla ja jäteveden ominaisuuksilla on suuri merkitys puhdistustulokseen. Opinnäytetyössä puhdistamon veden kemiallisen tilan selvityksessä käytetään koottua tietoa vanhan tehtaan vesistä sekä uuden tehtaan vesijakeista. Tutkimustietoa kerättiin kesästä 2023 uuden tehtaan käynnistyksen jälkeiseen aikaan, helmikuuhun 2024, jolloin prosessi alkoi tasoittua. Opinnäytetyössä hyödynnetään kirjallisuutta sekä Mondi Powerfluten laboratoriotuloksia.
Opinnäytetyön kirjallisuuskatsauksessa tarkasteltiin aktiivilietelaitoksen toimintaperiaatetta, aktiivilietteen kemiallisia aineita ja niiden käyttäytymistä erilaisissa olosuhteissa. Veden kemiallisten ominaisuuksien selvityksen lisäksi tarkasteltiin häiriötilanteita ja keinoja niiden vähentämiseksi. Tutkimusosassa Mondi Powerfluten aktiivilietelaitoksen prosessin eri kohdista otettiin näytteitä ja niistä määritettiin prosessia kuormittavat aineet.
Opinnäytetyön tuloksena tunnistettiin aktiivilietelaitoksen herkkyys muutoksille. Tehtaalta tulevien päästöjen laadulla on ratkaiseva osuus puhdistamon bioilmastusaltaiden toimintaan. Päästöjen kemiallisen laadun selvitys auttaa prosessin ohjausta kemikaalien lisäyksen ja ilmastuksen säätämisen kautta. pH- ravinteet- ja lämpötila muodostavat kokonaisuuden, jotta bioliete toimisi halutulla tavalla ja puhdistusteho olisi kattava. Johtopäätösten pohjalta voi optimoida prosessin ajoparametreja ja pohtia mahdollisuuksia puhdistamon ajoon häiriötilanteissa. Vesikemian tuntemus osaltaan vaatii lisätutkimusta uuden massatehtaan vesipäästöjen osalta. Seurannan tulisi olla jatkuvaa ja pitkäaikaista, että optimaaliset ajoparametrit saadaan luotua tietyn kehityssuuntauksen kautta.
Avainsanat: jätevedenpuhdistamo, prosessimallinnus, aktiivilietelaitos, aktiiviliete, vesikemia
This thesis is created for Mondi Powerflute Oy between 2023-2024. Purpose of this research was to examine chemical quality of wastewater which runs to the purification plant. And therefore, it will assist to have a correct guidance for efficient process. The idea of this research is to be able to identify chemical substances during biological process, reduce the stress during the process and also reduce and/or prevent the pollution for environment.
Mondi Powerflute's wastewater purification plant is so called active sludge plant. The active sludge process is a biological wastewater purification method that includes of mechanical, chemical, and biological phases. The environmental conditions and the quality of the wastewater have a great meaning for the purification result. In this thesis the chemical status of the purification plant water was analyzed by using the collected information from the previous mass factory water and also from new mass factory’s water fraction. Data was collected from the summer of 2023 during the time when the new factory was started and up until to February 2024 when the process started to stabilize. In this thesis the literature is utilized from Mondi Powerflute's laboratory.
The literature review for the thesis was examined from the operating principle of the active sludge plant, the chemical substances of the active sludge and their behavior in different conditions. In addition to chemical properties of the water there were also examined different disturbance situations and ways to reduce them. During the research, samples were collected from various locations from Mondi Powerflute active sludge facility and determined the substances which will stress the process.
Result of this thesis were able to identify the sensitivity of changes for active sludge plant. The quality of emissions from the factory has a critical part for biological operations. Investigation of the chemical quality from the emissions helps to quide the increasement of chemicals via adjustment of aeration process. PH- nutrient and temperature creates a wholeness which is needed for proper operation of bio sludge and to have a decent level of purification. By means of conclusion the order is able to optimize the parameters of process and consider possibilities during refinery disturbance. Knowledge of water chemistry requires additional research from water pollution of the new factory. Surveillance should be continuous and long term to ensure optimal drive parameters via trends.
Key words: Wastewater purification plant, Process modelling, Active sludge plant, active sludge, water chemistry