Jätevedenpuhdistamon kehitysnäkymät - Prosessin optimointi
Kokkola, Emilia (2025)
2025
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-2025082224097
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025082224097
Tiivistelmä
Jätevedenpuhdistus on välttämätöntä vesistöjen suojelemiseksi ja ympäristön kuormituksen vähentämiseksi. Teollisuusjätevedet, kuten metsäteollisuudessa syntyvät, sisältävät usein runsaasti orgaanista ainesta ja niiden koostumus vaihtelee suuresti tuotannon laadun mukaan. UPM Plywood Oy, Pelloksen vaneritehtaiden jätevedenpuhdistamoa on uudistettu vastaamaan mahdollisesti kasvavan tuotannon myötä lisääntyvää jätevesikuormitusta. Tulevaisuudessa laitoksen toimintaan kohdistuvat ympäristölupavaatimukset voivat tiukentua erityisesti typenpoiston osalta ja poikkeustilanteissa alhaiset jäteveden virtaamat aiheuttavat haasteita prosessin vakaudelle.
Tässä työssä selvitettiin, mikä on puhdistamon prosessiin syötettävän urean minimiannostus, jolla prosessi toimii ilman haitallisia vaikutuksia, sekä tutkittiin vaihtoehtoisia keinoja vähentää lähtevän veden typpikuormaa ilman urean syötön vähentämistä. Lisäksi määritettiin prosessiin otettavan vesimäärän alaraja, jolla puhdistamo säilyttää toimintakykynsä ilman haitallisia vaikutuksia prosessiin tai puhdistustulokseen.
Työn aineisto koostui puhdistamon laboratorioanalyyseistä, mikrobinäytteistä, prosessidatasta ja prosessihavainnoista. Työ toteutettiin kahden erillisen koeajon avulla, joissa etsittiin urean ja virtauksen raja-arvot.
Tulosten perusteella prosessi toimi vakaasti, kun urean annostelu oli 0,2 l/m³, ja lähtevä typpikuorma oli tavoitearvossa alle 1 kg/d. Jatkuvaan ajoon turvallisemmaksi minimitasoksi arvioitiin 0,3 l/m³, joka antaa prosessille riittävän puskurointikyvyn virtauksen ja tulevan veden laadun vaihteluille. Typpikuormaa voidaan vähentää myös ilman urean syötön alentamista lisäämällä prosessiin denitrifikaatiovaihe, muokkaamalla olemassa oleva AIR-allas tähän tarkoitukseen.
Hautomoveden virtaamaa voitiin vähentää hieman alle 6 m³/h:ssa tasolle ilman haittavaikutuksia, mutta alle 5 m³/h:ssa viipymäaika kasvoi liialliseksi ja aiheutti epävakautta. Molemmissa tilanteissa havaittiin, että raja-arvojen alittuessa, mikrobilajisto heikkenee, vaahtoa, paisuntalietettä ja limaisuutta voi ilmetä sekä lähtevän veden laatu kärsii.
Puhdistamon toimintaa on mahdollista optimoida pienemmällä urean syötöllä ja virtaamalla, kun kriittiset alarajat tunnistetaan ja säädöt tehdään hallitusti. Huolellinen seuranta ja dokumentointi ovat keskeisiä vakaalle ja tehokkaalle prosessille.
Tässä työssä selvitettiin, mikä on puhdistamon prosessiin syötettävän urean minimiannostus, jolla prosessi toimii ilman haitallisia vaikutuksia, sekä tutkittiin vaihtoehtoisia keinoja vähentää lähtevän veden typpikuormaa ilman urean syötön vähentämistä. Lisäksi määritettiin prosessiin otettavan vesimäärän alaraja, jolla puhdistamo säilyttää toimintakykynsä ilman haitallisia vaikutuksia prosessiin tai puhdistustulokseen.
Työn aineisto koostui puhdistamon laboratorioanalyyseistä, mikrobinäytteistä, prosessidatasta ja prosessihavainnoista. Työ toteutettiin kahden erillisen koeajon avulla, joissa etsittiin urean ja virtauksen raja-arvot.
Tulosten perusteella prosessi toimi vakaasti, kun urean annostelu oli 0,2 l/m³, ja lähtevä typpikuorma oli tavoitearvossa alle 1 kg/d. Jatkuvaan ajoon turvallisemmaksi minimitasoksi arvioitiin 0,3 l/m³, joka antaa prosessille riittävän puskurointikyvyn virtauksen ja tulevan veden laadun vaihteluille. Typpikuormaa voidaan vähentää myös ilman urean syötön alentamista lisäämällä prosessiin denitrifikaatiovaihe, muokkaamalla olemassa oleva AIR-allas tähän tarkoitukseen.
Hautomoveden virtaamaa voitiin vähentää hieman alle 6 m³/h:ssa tasolle ilman haittavaikutuksia, mutta alle 5 m³/h:ssa viipymäaika kasvoi liialliseksi ja aiheutti epävakautta. Molemmissa tilanteissa havaittiin, että raja-arvojen alittuessa, mikrobilajisto heikkenee, vaahtoa, paisuntalietettä ja limaisuutta voi ilmetä sekä lähtevän veden laatu kärsii.
Puhdistamon toimintaa on mahdollista optimoida pienemmällä urean syötöllä ja virtaamalla, kun kriittiset alarajat tunnistetaan ja säädöt tehdään hallitusti. Huolellinen seuranta ja dokumentointi ovat keskeisiä vakaalle ja tehokkaalle prosessille.