Use of recycled nutrients in biological wastewater treatment
Ahvenainen, Sonja (2017)
Diplomityö
Ahvenainen, Sonja
2017
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801262335
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801262335
Tiivistelmä
In this master’s thesis, possibilities for using recycled nutrients in industrial wastewater treatment, as nutrient source, were studied. Possible sources for recycled nutrients found, were biogas plant’s reject water, municipal wastewaters, nutrient rich side streams and wastewaters from industries, and fractions from agriculture. At the moment, recycled nutrients are usually wastewaters or side streams from industrial processes rather than ready products. Some of the nutrient rich fractions can be used as such, but some need refining. Since possible recycled nutrients are usually dilute, transportation might not be reasonable without refining and concentrating. Recycled nutrient sources are usually more of a problem or waste for the producer, which affects to the price structure of recycled nutrients.
A mill scale recycled nutrient trial was conducted in an activated sludge plant, which treats pulp and paper wastewaters. In the trial, biogas plant’s nitrogen rich reject water, in which the nitrogen is mainly in the form of ammonium, was used to replace urea for one month. During the trial, 30% of urea (150 kg/day) was replaced with reject water, when 50 tons of reject water was used per day. Reject water worked as nutrient source on this plant at the level of 30% substitution. No detrimental effect linked to the use of biogas reject water could be identified at wastewater treatment. Some parameters such as sludge settling index were not in the optimum range at the time of the trial, but the sludge settling index started to increase already the week before the trial started. Tässä diplomityössä tutkittiin kierrätysravinteiden käyttöä teollisen jätevedenpuhdistamon ravinnelähteenä. Mahdollisia kierrätysravinnelähteitä ovat biokaasulaitoksen rejektivesi, kunnalliset jätevedet, teolliset ravinnepitoiset jätevedet sekä sivuvirrat ja maatalous. Suurin osa kierrätysravinteista ei ole valmiita tuotteita, vaan ravinnepitoisia jakeita. Joitakin näistä ravinnepitoisia jakeista on mahdollista käyttää sellaisenaan, kun taas toiset vaativat jalostusta. Monet ravinnepitoiset jakeet ovat laimeita, ja niiden kuljettaminen lähteestä jätevedenpuhdistamolle ei välttämättä ole järkevää ilman jalostamisen myötä saavutettavaa korkeampaa ravinnekonsentraatiota. Kierrätysravinteet ovat tällä hetkellä ongelma tuottajalle, jolla voi olla vaikutusta kierrätysravinteiden hintarakenteeseen.
Työtä varten järjestettiin tehdasmittakaavan kierrätysravinnekoeajo sellu- ja paperiteollisuuden jätevesiä puhdistavalla aktiivilietelaitoksella. Normaalisti puhdistamolla käytettävä urea korvattiin biokaasulaitoksen typpipitoisella rejektivedellä, jossa typpi on suurimmaksi osaksi ammoniumina. Koeajossa korvattiin 30% ureasta (150 kg/d), kun rejektiä käytettiin 50 tonnia päivässä. Rejektivesi toimi typpilähteenä tällä puhdistamolla, kun 30% typpitarpeesta korvattiin. Tietyt jätevedenpuhdistamon parametrit, kuten lietteen laskeutuvuus, eivät olleet puhdistamolle optimaalisella tasolla, mutta lietteen huono laskeutuminen alkoi jo viikkoa ennen koeajon alkua, eikä yhteyttä koeajoon löydetty.
A mill scale recycled nutrient trial was conducted in an activated sludge plant, which treats pulp and paper wastewaters. In the trial, biogas plant’s nitrogen rich reject water, in which the nitrogen is mainly in the form of ammonium, was used to replace urea for one month. During the trial, 30% of urea (150 kg/day) was replaced with reject water, when 50 tons of reject water was used per day. Reject water worked as nutrient source on this plant at the level of 30% substitution. No detrimental effect linked to the use of biogas reject water could be identified at wastewater treatment. Some parameters such as sludge settling index were not in the optimum range at the time of the trial, but the sludge settling index started to increase already the week before the trial started.
Työtä varten järjestettiin tehdasmittakaavan kierrätysravinnekoeajo sellu- ja paperiteollisuuden jätevesiä puhdistavalla aktiivilietelaitoksella. Normaalisti puhdistamolla käytettävä urea korvattiin biokaasulaitoksen typpipitoisella rejektivedellä, jossa typpi on suurimmaksi osaksi ammoniumina. Koeajossa korvattiin 30% ureasta (150 kg/d), kun rejektiä käytettiin 50 tonnia päivässä. Rejektivesi toimi typpilähteenä tällä puhdistamolla, kun 30% typpitarpeesta korvattiin. Tietyt jätevedenpuhdistamon parametrit, kuten lietteen laskeutuvuus, eivät olleet puhdistamolle optimaalisella tasolla, mutta lietteen huono laskeutuminen alkoi jo viikkoa ennen koeajon alkua, eikä yhteyttä koeajoon löydetty.