Teollisuusjätevesiä käsittelevän aktiivilietelaitoksen toiminnan tehostaminen - tapaustutkimus

Tämä tutkimus tehtiin Hangon Puhdistamolla, joka käsittelee kemianteollisuudessa syntyviä jätevesiä biologis-kemiallisesti. Puhdistusprosessi on kaksivaiheinen: aktiivilietekäsittelyn jälkeen on flotaatio. Tutkimuksen tarkoituksena oli löytää syyt puhdistamolla sattuneisiin toimintahäiriöihin sekä tehostaa jätevedenpuhdistamon toimintaa erityisesti kemikaalien käytön osalta. Toimintahäiriö ilmenee käsitellyn jäteveden korkeana kiintoainepitoisuutena. Käyttöpäiväkirjatietojen pohjalta tehdyissä korrelaatio- ja hermoverkkotarkasteluissa aktiivilietteen alhainen happipitoisuus ja suuri hydraulinen kuorma selittivät heikosti häiriötä, muilla ajoparametreillä ei ollut yhteyttä prosessin häiriöön. Tutkimuksen teon aikaan sattui toimintahäiriö, jolloin ongelmien syyksi todettiin kasvanut BOD-kuorma. Kirjallisuustutkimuksessa selvitettiin aktiivilieteprosessin ja bioflokkulaation perusteita sekä pinpoint-ilmiötä, joka on ongelma Hangon Puhdistamolla. Kirjallisuudesta haettiin tietoa suola- ja entsyymipitoisuuksien sekä voimakkaiden laadun vaihteluiden merkityksestä puhdistusprosessille. Rinnakkaissaostusta ja flotaatiota käsiteltiin pääpiirteittäin. Jäteveden soveltuvuutta biologiseen puhdistukseen tutkittiin määrittämällä biohajoavan COD:n osuuden jäteveden kokonais-COD:sta. Suurin osa COD:sta on biohajoavaa, ja jätevesi soveltuu hyvin biologiseen puhdistukseen. Ravinteiden riittävyyttä biologisessa prosessissa tutkittiin laskemalla jäteveden sisältämien ravinteiden suhteita, määrittämällä lietteestä alkuainepitoisuuksia sekä ravinteiden lisäyksellä panoskokeissa. Perusravinteita, typpeä ja fosforia, jätevedessä on tarpeeksi, mutta eräiden hivenaineiden puute saattaa rajoittaa mikrobien kasvua. Rinnakkaissaostuksen tehostamiseksi tutkittiin kahden kemikaalin, ferri- ja ferrosulfaatin, soveltuvuutta sekä laitosmittakaavassa rinnakkaisajoina että laboratoriossa panostestein. Myös kemikaaliannostuksen radikaalia vähentämistä tutkittiin. Rautasuoloista kumpikaan ei osoittautunut toista paremmaksi. Rinnakkaissaostuksessa voidaan käyttää jopa puolta aikaisemmasta kemikaaliannostuksesta, jos tehtailta saadaan tieto syntyvistä jätevesistä ja niiden laadusta etukäteen. Kationisen polymeerin käyttöä laskeutumisen apuna tutkittiin astiakokein, laitosmittakaavassa ja panostestein. Polymeerillä oli selkeyttävä vaikutus suurella virtaamalla, kun ilman polymeerin syöttöä väliselkeytetyn jäteveden kiintoainepitoisuus olisi kohonnut voimakkaasti. Flotaation tehostamiseksi tulkittiin kahta saostuskemikaalia (ferrisulfaatti ja Finnferri), kationista ja anionista polymeeriä sekä saostus-pH:n vaikutusta kiintoainevähenemään sekä astiakokein että täysmittakaavassa. Jälkisaostuksen optimi-pH oli 6,0, saostuskemikaalien tai polymeerien välillä ei ollut selkeää eroa