Optimization of nutrient dosing using an online COD analyser at a paper mill wastewater treatment plant
Tennosmaa, Emma (2026)
Diplomityö
2026
School of Engineering Science, Kemiantekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2026031620363
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2026031620363
Tiivistelmä
The objective of this thesis was to optimize nutrient dosing using the online COD analyser installed in the primary clarifier effluent. The aim was to identify a specific COD:N:P ratio that would allow the determination of the required nutrient dosing rates. Another objective was to evaluate how frequently nutrient dosing adjustments should be made.
The literature review presents the processes of mechanical pulp production and papermaking, followed by a description of the typical characteristics of wastewater generated from these processes. In addition, the operation of the activated sludge process is outlined. The section concludes with a review of the environmental impacts of pulp and paper production as well as the relevant legislation. The experimental part examines the current dosing practices at the mill and the overall nutrient balance. It also includes the investigation of the COD:N:P ratio tested during the trial period, the results obtained, and the conclusions drawn from the study.
In this experimental section, the tested COD:N:P ratio appeared to function well at the mill’s wastewater treatment plant. The trial run was interrupted and ultimately lasted only ten days due to a malfunction of the online COD analyser. During this 10-day trial, the measurements remained within the reference ranges, indicating the functionality of the ratio. It is recommended to conduct a longer trial run using the same ratio to fully verify its effectiveness. Työn tarkoituksena oli optimoida ravinteiden annostelun esiselkeyttimen kirkasteeseen asennetun online-COD-analysaattorin avulla. Tavoitteena oli löytää tietty COD:N:P-suhde, jonka avulla tiedetään tarvittavat ravinteiden annostelumäärät. Tarkoituksena oli myös miettiä, kuinka usein ravinnostelua olisi hyvä muuttaa.
Työn kirjallisuusosiossa kuvataan mekaanisen massan valmistus sekä paperin valmistus. Lisäksi esitellään näistä prosesseista syntyvien jätevesien ominaisuudet sekä aktiivilietelaitoksen toiminta. Lopuksi käydään läpi paperitehtaan ympärivaikutukset sekä lainsäädäntöä. Kokeellisessa osassa käydään läpi tehtaan tämänhetkistä ravinteiden annostelua ja ravinnetasapainoa. Kokeellinen osuus pitää myös sisällään koeajossa testattavan COD:N:P-suhteen selvittämistä, koeajon tulokset sekä päätelmät.
Kokeellisessa osiossa testattu COD:N:P suhde näyttäisi toimivan hyvin tehtaan jätevedenpuhdistamolla. Koeajo keskeytyi ja kesti lopulta vain 10 päivää, kun Online COD-analysaattori meni rikki. 10 päivän koeajon aikana lukemat olivat viitearvojen sisällä, joka osoittaa suhdeluvun toimivuudesta. Olisi kuitenkin suositeltavaa testata samalla suhdeluvulla vielä pidempi koeajo, jotta sen toimivuus pystytään täysin varmistamaan.
The literature review presents the processes of mechanical pulp production and papermaking, followed by a description of the typical characteristics of wastewater generated from these processes. In addition, the operation of the activated sludge process is outlined. The section concludes with a review of the environmental impacts of pulp and paper production as well as the relevant legislation. The experimental part examines the current dosing practices at the mill and the overall nutrient balance. It also includes the investigation of the COD:N:P ratio tested during the trial period, the results obtained, and the conclusions drawn from the study.
In this experimental section, the tested COD:N:P ratio appeared to function well at the mill’s wastewater treatment plant. The trial run was interrupted and ultimately lasted only ten days due to a malfunction of the online COD analyser. During this 10-day trial, the measurements remained within the reference ranges, indicating the functionality of the ratio. It is recommended to conduct a longer trial run using the same ratio to fully verify its effectiveness.
Työn kirjallisuusosiossa kuvataan mekaanisen massan valmistus sekä paperin valmistus. Lisäksi esitellään näistä prosesseista syntyvien jätevesien ominaisuudet sekä aktiivilietelaitoksen toiminta. Lopuksi käydään läpi paperitehtaan ympärivaikutukset sekä lainsäädäntöä. Kokeellisessa osassa käydään läpi tehtaan tämänhetkistä ravinteiden annostelua ja ravinnetasapainoa. Kokeellinen osuus pitää myös sisällään koeajossa testattavan COD:N:P-suhteen selvittämistä, koeajon tulokset sekä päätelmät.
Kokeellisessa osiossa testattu COD:N:P suhde näyttäisi toimivan hyvin tehtaan jätevedenpuhdistamolla. Koeajo keskeytyi ja kesti lopulta vain 10 päivää, kun Online COD-analysaattori meni rikki. 10 päivän koeajon aikana lukemat olivat viitearvojen sisällä, joka osoittaa suhdeluvun toimivuudesta. Olisi kuitenkin suositeltavaa testata samalla suhdeluvulla vielä pidempi koeajo, jotta sen toimivuus pystytään täysin varmistamaan.