Tertiäärilietteen kuivaaminen yhdyskuntajätevedenpuhdistamolla osana fosforin talteenottoprosessia

Abstract

Fosforin talteenotto yhdyskuntajätevesistä lisäisi kiertotaloutta sekä vähentäisi riippuvuutta rajallisista fosforilähteistä. HSY:n kehittämässä RAVITATM-prosessissa fosforia otetaan talteen jätevedenpuhdistamon tertiäärivaiheessa tuotetusta lietteestä fosforihappona. Jätevedestä saostetun ja erotetun tertiäärilietteen kuivaaminen on hyödyllistä loppuprosessin kannalta. Tässä diplomityössä on tavoitteena saada yhdyskuntajätevedenpuhdistamon tertiäärilietettä kuivattua dekantterilingolla täydessä laitosmittakaavassa. Nenäinniemen jätevedenpuhdistamolla suoritetuissa koeajoissa otettiin näytteitä syötteestä, lingotusta lietteestä ja rejektivedestä. Näytteistä analysoitiin kuiva-ainepitoisuuden lisäksi pH sekä kiintoaineen, ravinteiden, raskasmetallien, orgaanisen aineksen ja orgaanisten haitta-aineiden pitoisuuksia.

Koeajoissa lingotun lietteen kuiva-ainepitoisuus oli 5,9–12 % ja rejektiveden kuiva-ainepitoisuus oli välillä 0,07–0,12 %, kun lietteen syötteen pitoisuus vaihteli välillä 0,17–1,4 %. Nenäinniemen puhdistamolla suoritetuissa täyden laitosmittakaavan kokeissa tulokset olivat kuiva-aine- ja kiintoainepitoisuuksien sekä raskasmetallien ja kokonaisfosforin pitoisuuksien osalta samantyylisiä kuin aikaisemmissa tutkimuksissa RAVITATM DEMO -pilottilaitoksella Viikinmäen jätevedenpuhdistamolla, jolla kuivattu puhdistamoliete, lisätyt kemikaalit ja käytetty linko olivat erilaisia. Molempien puhdistamoiden näytteissä oli myös orgaanisia haitta-aineita, kuten lääkeaineita.

Tämän työn koeajojen tulokset viittaavat siihen, että tertiäärilietteen kuivaaminen onnistuu yhdyskuntajätevedenpuhdistamolla täydessä mittakaavassa. Tältä osin RAVITATM-prosessi siis voisi toimia kiertotalouden lisäämiseen fosforia talteen ottamalla.

Phosphorus recovery at municipal wastewater treatment plants would increase circular economy and decrease dependency on limited phosphorus resources. In the RAVITATM process developed by HSY, phosphorus is recovered from tertiary treatment of wastewater treatment plant as phosphoric acid. Dewatering tertiary sludge which is precipitated and separated from wastewater is beneficial for the follow-up process. In this master’s thesis the objective is to dewater tertiary sludge with decanter centrifuge at municipal wastewater treatment plant at full scale. At Nenäinniemi wastewater treatment plant in test runs samples were taken from sludge feed, dewatered sludge and reject water. In addition of dry matter, pH and content of suspended solids, nutrients, heavy metals, organic matter and organic pollutants were analyzed from samples.

In test runs the content of dry matter was 5,9–12 % for dewatered sludge and 0,07–0,12 % for reject water, when dry matter content of sludge feed was between 0,17–1,4 %. The results of content of dry matter, suspended solids, heavy metals and total phosphorus from Nenäinniemi wastewater treatment plant at full scale were similar to previous research by RAVITATM DEMO pilot plant at Viikinmäki wastewater treatment plant where dewatered sewage sludge, dosed chemicals and applied centrifuge were different. Also, organic pollutants such as pharmaceuticals were detected from samples from both wastewater treatment plants.

The results from this work suggest that tertiary sludge can be dewatered at municipal wastewater treatment plant at full scale. In this regard RAVITATM process could be applied to increase circular economy by phosphorus recovery.