Nitrogen Recovery from Struvite Precipitation Reject Water
Puurunen, Laura (2016)
Puurunen, Laura
Tampereen ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016062013235
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016062013235
Tiivistelmä
Maaperän köyhtyminen on maailmanlaajuinen ilmiö, joka johtuu ravinnekiertojen hajoamisesta: ravinteet päätyvät vesistöihin maaperän sijaan aiheuttaen mm. vesistöjen rehevöitymistä. Ihmisvirtsa sisältää kaikki kasvuun tarvittavat ravinteet kasveille käyttökelpoisessa muodossa, joten se on erinomainen kierrätysravinne. Virtsasta voidaan saostaa myös fosforipitoista struviittia, mutta prosessin rejektiveteen jää edelleen paljon typpeä ja muita hivenravinteita. Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia typen talteenottoa struviitin valmistusprosessin rejektivedestä testaamalla erilaisia adsorbenttejä. Tutkimus toteutettiin Tampereen Ammattikorkeakoulussa huhti-toukokuussa 2016.
Adsorbentteina tässä tutkimuksessa testattiin halloisiittia, lehtipuuhiitä sekä biohiiltä pajusta. Halloisiitti on silikaattimineraali, joka helposti muodostaa vettä läpäisemättömän pinnan, joten se sekoitettiin testausta varten kevytsoraan vettä läpäisevän seoksen luomiseksi. Kaikki materiaalit valittiin, koska aiemman tutkimustiedon mukaan niillä on potentiaalia ravinteiden talteenottoon. Lehtipuuhiili ja biohiili ovat hyviä adsorbenttejä huokoisen rakenteensa ja siitä johtuvan laajan pinta-alan ansiosta.
Tutkimukset osoittivat, että halloisiitti-kevytsoraseoksesta vapautui runsaasti typpeä itsessään: typen määrä näytteissä lisääntyi. Lehtipuuhiilen ja biohiilen kyky adsorboida typpeä oli jossain määrin parempi. Tulokset viittaavat siihen, että mitä pidempi oli adsorbentin viipymäaika näytteessä, sitä enemmän ravinteita siihen sitoutui. Lehtipuuhiili näytti tulosten mukaan adsorboivan typpeä parhaiten: typen määrä väheni parhaimmillaan 18 % neljän tunnin viipymällä. Lisätutkimuksia aiheesta tarvitaan, sillä tulokset eivät olleet yksiselitteisiä.
Korkeamman reliabiliteetin saavuttamiseksi testejä pitäisi toistaa lisää. Jatkotutkimusmahdollisuuksia on useita: viipymäajan kasvattaminen, adsorbenttien koostumuksen muokkaus ja adsorbentin sekoittaminen näytteessä.
Adsorbentteina tässä tutkimuksessa testattiin halloisiittia, lehtipuuhiitä sekä biohiiltä pajusta. Halloisiitti on silikaattimineraali, joka helposti muodostaa vettä läpäisemättömän pinnan, joten se sekoitettiin testausta varten kevytsoraan vettä läpäisevän seoksen luomiseksi. Kaikki materiaalit valittiin, koska aiemman tutkimustiedon mukaan niillä on potentiaalia ravinteiden talteenottoon. Lehtipuuhiili ja biohiili ovat hyviä adsorbenttejä huokoisen rakenteensa ja siitä johtuvan laajan pinta-alan ansiosta.
Tutkimukset osoittivat, että halloisiitti-kevytsoraseoksesta vapautui runsaasti typpeä itsessään: typen määrä näytteissä lisääntyi. Lehtipuuhiilen ja biohiilen kyky adsorboida typpeä oli jossain määrin parempi. Tulokset viittaavat siihen, että mitä pidempi oli adsorbentin viipymäaika näytteessä, sitä enemmän ravinteita siihen sitoutui. Lehtipuuhiili näytti tulosten mukaan adsorboivan typpeä parhaiten: typen määrä väheni parhaimmillaan 18 % neljän tunnin viipymällä. Lisätutkimuksia aiheesta tarvitaan, sillä tulokset eivät olleet yksiselitteisiä.
Korkeamman reliabiliteetin saavuttamiseksi testejä pitäisi toistaa lisää. Jatkotutkimusmahdollisuuksia on useita: viipymäajan kasvattaminen, adsorbenttien koostumuksen muokkaus ja adsorbentin sekoittaminen näytteessä.