Reject water management at biogas plants and the utilization of reject water as a culture medium for microalgae
Merin, Sara (2016)
Diplomityö
Merin, Sara
2016
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2016110327348
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2016110327348
Tiivistelmä
In this master’s thesis, the potentiality of microalgae cultivation in effluent liquid (reject
water) from a biogas plant was studied. The thesis examines influencing factors to the
quality of reject water and considers reject water management around the world and in
Finland. In addition, the capability of microalgae to remove nutrients from reject water was
investigated.
Reject water samples from a co-digestion plant owned by Envor Group Oy and Viikinmäki
municipal wastewater treatment plant were investigated experimentally as a potential
microalgae culture medium. The typically high ammonium nitrogen and total solids
content in reject water were observed to limit partially the growth of microalgae. Ammonia
stripping and solid particle removal methods by addition of polymers or ferric sulfate were
found to constitute functional methods for improving reject water quality. The most
adaptable species for reject water were Scenedesmus obliquus, Chlorella sp.,
Monoraphidium contortum and Scenedesmus quadricauda. Scenedesmus obliquus also
showed its capability to remove nitrogen and phosphorus from ammonia stripped and
diluted reject water of Viikinmäki wastewater treatment plant. Diplomityössä tarkastellaan mikrolevän viljelyn potentiaalia mädätyslaitoksen
rejektivedessä. Työssä perehdytään rejektiveden laatuun vaikuttaviin tekijöihin ja
tarkastellaan sen yleisempiä käsittelymenetelmiä maailmalla ja Suomessa. Lisäksi tutkitaan
mikrolevien potentiaalia poistaa rehevöittäviä typpi- ja fosforiravinteita rejektivedestä.
Työn kokeellisessa osiossa tutkittiin Envor Group Oy:n yhteismädätyslaitoksen ja
Viikinmäen yhdyskuntajätevedenpuhdistamon lietteiden mädätyslaitoksen rejektivettä
mikrolevän kasvualustana. Rejektivedelle tyypillisesti korkea ammoniumtyppi ja
kiintoainepitoisuus huomattiin rajoittavan osittain mikrolevän kasvua.
Ammoniakkistrippaus ja kiintoaineksen poisto polymeereillä tai ferrisulfaatilla todettiin
toimiviksi menetelmiksi rejektiveden laadun parantamiseen. Mikrolevälajit Scenedesmus
obliquus, Chlorella sp., Monoraphidium contortum ja Scenedesmus quadricauda
sopeutuivat parhaiten kasvualustaan rejektivedessä. Lisäksi Scenedesmus obliquus poisti
tehokkaasti typpi- ja fosforiravinteet ammoniakkistripatusta ja laimennetusta Viikinmäen
puhdistamon rejektivedestä.
water) from a biogas plant was studied. The thesis examines influencing factors to the
quality of reject water and considers reject water management around the world and in
Finland. In addition, the capability of microalgae to remove nutrients from reject water was
investigated.
Reject water samples from a co-digestion plant owned by Envor Group Oy and Viikinmäki
municipal wastewater treatment plant were investigated experimentally as a potential
microalgae culture medium. The typically high ammonium nitrogen and total solids
content in reject water were observed to limit partially the growth of microalgae. Ammonia
stripping and solid particle removal methods by addition of polymers or ferric sulfate were
found to constitute functional methods for improving reject water quality. The most
adaptable species for reject water were Scenedesmus obliquus, Chlorella sp.,
Monoraphidium contortum and Scenedesmus quadricauda. Scenedesmus obliquus also
showed its capability to remove nitrogen and phosphorus from ammonia stripped and
diluted reject water of Viikinmäki wastewater treatment plant.
rejektivedessä. Työssä perehdytään rejektiveden laatuun vaikuttaviin tekijöihin ja
tarkastellaan sen yleisempiä käsittelymenetelmiä maailmalla ja Suomessa. Lisäksi tutkitaan
mikrolevien potentiaalia poistaa rehevöittäviä typpi- ja fosforiravinteita rejektivedestä.
Työn kokeellisessa osiossa tutkittiin Envor Group Oy:n yhteismädätyslaitoksen ja
Viikinmäen yhdyskuntajätevedenpuhdistamon lietteiden mädätyslaitoksen rejektivettä
mikrolevän kasvualustana. Rejektivedelle tyypillisesti korkea ammoniumtyppi ja
kiintoainepitoisuus huomattiin rajoittavan osittain mikrolevän kasvua.
Ammoniakkistrippaus ja kiintoaineksen poisto polymeereillä tai ferrisulfaatilla todettiin
toimiviksi menetelmiksi rejektiveden laadun parantamiseen. Mikrolevälajit Scenedesmus
obliquus, Chlorella sp., Monoraphidium contortum ja Scenedesmus quadricauda
sopeutuivat parhaiten kasvualustaan rejektivedessä. Lisäksi Scenedesmus obliquus poisti
tehokkaasti typpi- ja fosforiravinteet ammoniakkistripatusta ja laimennetusta Viikinmäen
puhdistamon rejektivedestä.