Alkaliniteetin säätäminen jätevedenkäsittelylaitoksella

Abstract

Tämä opinnäytetyö toteutettiin Neste Oyj:n Porvoon jalostamon jätevedenkäsittelylaitokselle. Työssä tutkittiin alkaliniteetin vaikutusta jäteveden biologisessa puhdistuksessa, sekä pH:n vaikutusta typenpoistoon. Työn tavoite oli valmistella koeajosuunnitelma alkalointikemikaalin annostelun määrittämiseksi eri typpikuormituksille sekä todentaa pH-tason noston vaikutus typenpoiston tehokkuuteen. Jätevedenkäsittelylaitoksella ei ole ennen vuotta 2025 ollut mahdollisuutta optimoida alkaliniteettia. Koeajot suoritetaan vuoden 2026 aikana. Porvoon jalostamolla siirrytään fossiilisten syöttöaineiden käytöstä enemmän uusiutuvien ja kiertotalousraaka-aineiden hyödyntämiseen. Kiertotalousraaka-aineiden käsittely ja sivuvirtana syntyvän jäteveden on todettu nostavan jätevesien kuormittavuutta, koska raaka-aineet eivät ole tasalaatuisia. Työssä tutkittiin alalla tunnettuja kirjallisia teoksia, joissa alkaliniteetin vaikutuksesta jätevedenpuhdistukseen on kirjoitettu ja joiden avulla on määritetty yleisesti käytössä olevia tekniikoita ja laskentakaavoja. Koeajosuunnitelmat mukautettiin jätevedenkäsittelylaitoksen toiminnan mukaisesti, huomioiden laitoksen toiminta öljynjalostamon käynnin aikana.

Taustatutkimuksen perusteella todettiin, että alkalointikemikaali vaikuttaa typenpoiston tehokkuuteen sekä alkaliniteetin, mutta myös pH-tason nostamisen kautta. Koska biologiseen puhdistukseen saapuvat jätevedet ovat nykytilassa hieman happamia, typenpoiston reaktiot eivät toteudu optimialueella. Teoriassa pH-tason nosto nitrifikaation ja denitrifikaation optimialueelle voi parantaa typenpoistoa ilman alkalointikemikaalin annostelua korkealla konsentraatiolla.

Koeajojen perusteella voidaan määrittää tarkemmin alkalointikemikaalin annostelu- ja konsentraatiotaso, alkaliniteetin säätely mahdollistaa myös typpipitoisimpien vesien käsittelyn tulevaisuudessa.