Investigation and removal of micropollutants in Luotsinmäki wastewater treatment plant, Pori

Abstract

Wastewater treatment plants (WWTPs) typically receive large amounts of various pollutants. Environmental and water quality issues have become more central topics today since awareness of those issues have increased and regulations have tightened. A major matter of concern is various micropollutants, such as pharmaceuticals, that end up in wastewater and thus in the environment. These micropollutants pose a significant risk to humans’ health and the environment, as they tend to be very persistent and poorly biodegradable. In addition, their properties and effects are not sufficiently well known yet.

The revised Urban Wastewater Treatment Directive (UWWTD) has identified 12 harmful micropollutants, so-called indicator substances. The concentrations of these substances and their removal efficiencies in a local WWTP were investigated in this master’s thesis. The results were quite variable even for the same substances in different sampling occasions. In general, the current treatment process did not show significant removal efficiency of micropollutants. However, some indicator substances were partly removed. Since microplastics are included in the group of micropollutants, the number of them in Luotsinmäki wastewater were also briefly investigated.

The revised UWWTD obliges certain size WWTPs to remove micropollutants in the future. Since conventional WWTPs are not designed to remove these pollutants from wastewater, several plants are faced with the challenge of integrating advanced treatment techniques into their current treatment process. Two most widely used treatment technologies to remove harmful substances from wastewater are ozonation and activated carbon. Based on several disadvantages of ozonation, activated carbon could be a better option for the Luotsinmäki WWTP in the future. This thesis briefly evaluated the suitability of activated carbon process to remove investigated indicator substances in Luotsinmäki WWTP.

Jätevedenpuhdistamot vastaanottavat tyypillisesti suuria määriä erilaisia epäpuhtauksia. Ympäristö- ja vedenlaatuasiat ovat nousseet nykypäivänä yhä enemmän keskeisiksi aiheiksi esimerkiksi tietoisuuden lisääntymisen ja määräysten tiukentumisen myötä. Isona huolenaiheena ovat erilaiset mikrosaasteet, kuten lääkeaineet, joita päätyy jäteveteen ja sitä kautta ympäristöön. Nämä mikrosaasteet aiheuttavat merkittävän riskin ihmisille ja ympäristölle, sillä niillä on taipumus olla hyvin pysyviä sekä huonosti biohajoavia. Lisäksi niiden ominaisuuksia ja vaikutuksia ei tunneta vielä riittävän hyvin.

Uudistettu yhdyskuntajätevesidirektiivi on tunnistanut 12 haitallista mikrosaastetta ns. indikaattoriainetta. Tässä diplomityössä tutkittiin näiden lääkeaineiden pitoisuuksia paikallisessa jätevedenpuhdistamossa ja niiden poistotehokkuuksia nykyisellä käsittelytekniikalla. Tulokset olivat melko vaihtelevia jopa samojen aineiden kohdalla eri näytteenottokerroilla. Yleisesti ottaen nykyinen käsittelyprosessi ei poistanut merkittävästi mikrosaasteita. Jotkin indikaattoriaineet poistuivat kuitenkin osittain. Koska mikromuovit kuuluvat mikrosaasteisiin, niiden määrää Luotsinmäen jätevedessä tutkittiin myös lyhyesti.

Uudistunut yhdyskuntajätevesidirektiivi velvoittaa tietyn kokoisia jätevedenpuhdistamoja poistamaan mikrosaasteita tulevaisuudessa. Tavallisia jätevedenpuhdistamoja ei ole suunniteltu poistamaan näitä mikrosaasteita jätevedestä, joten monella laitoksella onkin edessä edistyneen käsittelytekniikan liittäminen nykyiseen käsittelyprosessiinsa. Kaksi eniten käytettyä käsittelytekniikkaa haitta-aineiden poistamiseen ovat otsonointi ja aktiivihiili. Otsonoinnin useiden haittojen vuoksi aktiivihiili voisi olla parempi vaihtoehto Luotsinmäen jätevedenpuhdistamolle tulevaisuudessa. Tässä opinnäytetyössä arvioitiinkin lyhyesti aktiivihiiliprosessin soveltuvuutta indikaattoriaineiden poistamiseen Luotsinmäen jätevedenpuhdistamolla.