Rejektiveden käsittelyn tarkastelu mallinnuksen ja simuloinnin avulla

Mädätetystä jätevesilietteestä erotettavan rejektiveden sisältämä ammoniumtyppikuorma muodostaa noin 15 - 20 % aktiivilietelaitoksen ammoniumtyppikuormasta. Koko laitoksen puhdistustulosta typen suhteen voidaan parantaa käsittelemällä rejekti erikseen ennen yhdistämistä laitokselle tulevaan jäteveteen. Työssä tarkasteltiin rejektiveden käsittelyä ja tehostamismahdollisuuksia Viikinmäen jätevedenpuhdistamolla Helsingissä. Kirjallisuusosassa selvitettiin erilaisia rejektinkäsittelymenetelmiä ja -prosesseja. Selvityksen perusteella lähempään tarkasteluun valittiin ammoniumtyppikuorman tasaus ja nitrifikaatioon ja denitrifikaatioon perustuva biologinen käsittely, josta tutkittiin useampia eri variaatioita. Työssä suunniteltiin tasauksen ja biologisen käsittelyn toteutus Viikinmäen puhdistamolla ja selvitettiin vaihtoehtojen investointi- ja käyttökustannukset, jotka olivat alhaisimmat tasauksella. Biologisten vaihtoehtojen investointikustannukset olivat yhtä suuret, mutta käyttökustannukset poikkesivat toisistaan. Kustannustarkastelun Iisaksi vaihtoehtoja verrattiin tarkastelemalla niiden vaikutusta aktiivilieteprosessin toimintaan dynaamisen simuloinnin avulla. Simulointiin käytettiin GPS-X -ohjelmalla laadittua mallia Viikinmäen puhdistamon aktiivilieteprosessista. Parhaaksi vaihtoehdoksi osoittautui biologinen käsittely, jossa hiilikemikaalin lisäys takasi 80 %:sen denitrifikaation ja 90 %:sen nitrifikaation. Aktiivilieteprosessista poistuvan veden kokonaistyppipitoisuus pieneni 36 % ja säästö käyttökustannuksissa oli noin 4,2 %. Valittua vaihtoehtoa ja prosessin epävarmuuksia tarkasteltiin suunnitellun prosessin mukaisella mallilla. Simuloinnin mukaan on mahdollista saavuttaa lähes aikaisemmissa laskelmissa arvioitu typenpoiston taso. Ammoniumtypen pitoisuus rejektin käsittelyn jälkeen oli arvioitua suurempi, mutta nitriitin pitoisuus vastaavasti pienempi. Kirjallisuusselvityksen perusteella rejektin erilliskäsittely on taloudellisesti kannattavaa ja tarkastelu osoitti siitä olevan hyötyä myös Viikinmäen puhdistamolla. Tarkemmat kustannuslaskelmat ja prosessisuunnittelu sekä mahdollisesti biologisen käsittelyn pilot-kokeet ovat kuitenkin tarpeen, mikäli erilliskäsittelyä lähdetään kehittämään edelleen