Paroisten puhdistamon rejektivesien erilliskäsittelyn toiminnan tehostaminen
Suomäki, Oskari (2025)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202504257705
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202504257705
Tiivistelmä
Hämeenlinnan Seudun Vesi antoi toimeksiannon tutkia Paroisten jätevedenpuhdistamon rejektivesien erilliskäsittelyä opinnäytetyön muodossa. Ongelmana puhdistamolla on ollut erityisesti jäteveden korkeat typpipitoisuudet ja haasteet reduktiovaatimuksiin yltämisessä, joka typen tapauksessa oli 70 %. Tarkoituksena oli kerätä dataa rejektivesien pitoisuuksista eri vaiheissa prosessia otetuista näytteistä. Näytteitä otettiin vuorotunti- ja kokoomanäytteinä. Näytteenottimina käytettiin Endress Hauser Liquiport 2010- ja Hach AS950-näytteenottimia.
Paroisilla typen poisto jätevedestä tapahtui biologisesti nitrifikaatio-denitrifikaatiomenetelmällä. Työssä paneuduttiin erilliskäsittelyyn liittyviin biokemiallisiin ilmiöihin teoriatasolla. Erilliskäsittely koostui kolmesta linjasta, joita olivat esiselkeytys, ilmastus ja kaksi jälkiselkeytysallasta. Esiselkeytykseen syötettiin metanolia hiililähteeksi typpeä hapettaville bakteereille. Ilmastusaltaaseen syötettiin aktiivilietettä, jossa esiintyi paljon aktiivisia typpeä hapettavia bakteerikantoja, orgaanista typpeä ja kiintoainetta. Lisäksi mädättämöltä syötettiin päivittäin vaihtelevan ajan lingon kautta mädätteestä erotettua rejektivettä etuselkeytykseen. Mädätteen rejektivesi kuormitti erilliskäsittelyä ammoniumtypen osalta. Soveltamalla opittua teoriatietoa tuloksiin voitiin kartoittaa rejektivesien erilliskäsittelyn nykytilaa ja pohtia kehitysideoita sen toiminnan tehostamiseksi. Prosessin optimointi perustui komponenttien ja olosuhteiden vaikutuksen tutkimiseen muun muassa biologisen typenpoiston haluttujen reaktioreittien toteutumisen suhteen.
Jätevesien pitoisuuksien analyysit suoritettiin Hach Lange DR 3900-spektrofotometrillä ja Hach Langen pikatestikyveteillä lukuun ottamatta BOD- ja kiintoainemääritystä. Alkaliteetti ja pH-arvo mitattiin Hach AT1112-titraattorilla. TOC-määrityksen suoritti ulkoinen laboratorio.
Erilliskäsittelyn typenpoistotehokkuus osoittautui suhteellisen matalaksi. Täydellistä nitrifikaatio denitrifikaatioreaktiota ei päässyt tapahtumaan. Lingon rejektivesi lisäsi huomattavasti etuselkeytyksen ammoniumkuormitusta lingon käyntiaikoina. Kuitenkin ilmastuksen nitrifikaatio oli tehokasta aktiivilietteen ja runsaan ilmastuksen ansiosta, jolloin suurin osa ammoniumtypestä hapettui nitraatiksi. Jälkiselkeytyksessä osa nitraatista pelkistyi takaisin ammoniumiksi DNRA-reaktion seurauksena.
Paroisilla typen poisto jätevedestä tapahtui biologisesti nitrifikaatio-denitrifikaatiomenetelmällä. Työssä paneuduttiin erilliskäsittelyyn liittyviin biokemiallisiin ilmiöihin teoriatasolla. Erilliskäsittely koostui kolmesta linjasta, joita olivat esiselkeytys, ilmastus ja kaksi jälkiselkeytysallasta. Esiselkeytykseen syötettiin metanolia hiililähteeksi typpeä hapettaville bakteereille. Ilmastusaltaaseen syötettiin aktiivilietettä, jossa esiintyi paljon aktiivisia typpeä hapettavia bakteerikantoja, orgaanista typpeä ja kiintoainetta. Lisäksi mädättämöltä syötettiin päivittäin vaihtelevan ajan lingon kautta mädätteestä erotettua rejektivettä etuselkeytykseen. Mädätteen rejektivesi kuormitti erilliskäsittelyä ammoniumtypen osalta. Soveltamalla opittua teoriatietoa tuloksiin voitiin kartoittaa rejektivesien erilliskäsittelyn nykytilaa ja pohtia kehitysideoita sen toiminnan tehostamiseksi. Prosessin optimointi perustui komponenttien ja olosuhteiden vaikutuksen tutkimiseen muun muassa biologisen typenpoiston haluttujen reaktioreittien toteutumisen suhteen.
Jätevesien pitoisuuksien analyysit suoritettiin Hach Lange DR 3900-spektrofotometrillä ja Hach Langen pikatestikyveteillä lukuun ottamatta BOD- ja kiintoainemääritystä. Alkaliteetti ja pH-arvo mitattiin Hach AT1112-titraattorilla. TOC-määrityksen suoritti ulkoinen laboratorio.
Erilliskäsittelyn typenpoistotehokkuus osoittautui suhteellisen matalaksi. Täydellistä nitrifikaatio denitrifikaatioreaktiota ei päässyt tapahtumaan. Lingon rejektivesi lisäsi huomattavasti etuselkeytyksen ammoniumkuormitusta lingon käyntiaikoina. Kuitenkin ilmastuksen nitrifikaatio oli tehokasta aktiivilietteen ja runsaan ilmastuksen ansiosta, jolloin suurin osa ammoniumtypestä hapettui nitraatiksi. Jälkiselkeytyksessä osa nitraatista pelkistyi takaisin ammoniumiksi DNRA-reaktion seurauksena.