Fosforipäästöjen hallinta sulfaattisellutehtaan jätevedenkäsittelyssä

Abstract

Tässä diplomityössä käsitellään sulfaattisellutehtaan tuotantoprosessin eri vaiheita ja niiden aikana syntyvien jätevesijakeiden ominaispiirteitä. Lisäksi tarkastellaan prosessiveden karakterisointiin liittyviä päästömittareita ja jätevedenkäsittelyn keskeisiä vaiheita. Työssä perehdytään myös aktiivilietelaitoksen toiminnan tehokkuuteen, joka on riippuvainen useista tekijöistä, kuten lämpötilasta, pH-arvosta ja ravinteiden määrästä. Näiden tekijöiden optimointi on tärkeää, jotta prosessi pystyy hajottamaan orgaanisia aineita ja poistamaan ravinteita, erityisesti fosforia, tehokkaasti. Fosforin poistamiseen käytettävistä menetelmistä tehostettu biologinen fosforinpoisto (EBPR) ja kemiallinensaostus ovat yleisimmin käytettyjä. Tässä osiossa keskitytään fosforin kemialliseen saostamiseen käytettävien koagulanttien ja niiden tehokkuuteen vaikuttavien tekijöiden tarkasteluun.

Kokeellisessa osassa tutkittiin eri saostuskemikaalien ja jätevesijakeiden vaikutusta fosforin poistotehokkuuteen Enocellin sellutehtaan jätevedenkäsittelyprosessissa. Kokeet osoittivat, että koagulantin valinta ja jäteveden ominaisuudet vaikuttavat merkittävästi saostusprosessin tehokkuuteen. Kokeista myös ilmeni, että saostusprosessin tarkempi optimointi, kuten koagulantin annostelu ja sekoitusolosuhteet, edellyttävät lisätutkimuksia.

Työssä korostetaan prosessisäätöjen, erityisesti aktiivilietelaitoksen ohjausparametrien optimoinnin, tärkeyttä. Fosforin kemiallisen saostamisen osalta saostuskemikaalin valinta ja jätevesijakeen ominaisuudet ovat keskeisiä tekijöitä sulfaattisellutehtaan fosforipäästöjen hallinnassa.

This thesis discusses the various stages of the production process in a sulfite pulp mill and the characteristics of the wastewater fractions generated during these stages. Additionally, it examines key emission indicators related to process water characterization and the essential phases of wastewater treatment. It also explores the efficiency of the activated sludge system, which depends on several factors such as temperature, pH, and nutrient levels. Optimizing these factors is crucial for the process to effectively break down organic matter and remove nutrients, particularly phosphorus. The most used methods for phosphorus removal are Enhanced Biological Phosphorus Removal (EBPR) and chemical precipitation. This section focuses on examining the coagulants used for chemical phosphorus precipitation and the factors influencing their effectiveness.

In the experimental section, the effect of different precipitating chemicals and wastewater fractions on phosphorus removal efficiency in the Enocell pulp mill’s wastewater treatment process was studied. The experiments showed that the choice of coagulant and the properties of the wastewater significantly affect the efficiency of the precipitation process. The tests also revealed that further research is needed to optimize the precipitation process, such as coagulant dosing and mixing conditions.

An important focus of this study is the emphasis on process control, particularly the optimization of activated sludge system control parameters. Regarding chemical phosphorus precipitation, the selection of coagulant and the properties of the wastewater fraction are key factors in managing phosphorus emissions at the sulfite pulp mill.