Ajomallin suunnittelu jätevesilaitokselle
Kotimäki, Paula (2017)
Kotimäki, Paula
Tampereen ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201702272731
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201702272731
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella Metsä Board Kyron jätevesilaitokselle ajomalli eri jätevesikuormitusvaihtelut huomioon ottaen. Kuormitusvaihtelut johtuivat epäsäännöllisestä paperikoneen käynnistä. Työssä tutkittiin kahden viime vuoden jätevesilaboratoriotuloksia sekä vuoden 2016 heinä-elokuussa tehtyä koeajoa. Tarkoituksena oli tutkia lieteindeksin sekä bioreaktorisuhteen korrelaatiota, sekä kuinka eri koneiden seisokit vaikuttavat jätevesilaitoksella.
Metsä Board Kyron jätevesilaitoksella on mahdollista ajaa tulevia jätevesiä bioreaktorin kautta aktiivilietelaitokselle ja jälkiselkeytykseen. Bioreaktorin käytöllä on kaksi ajotapaa, joista ensimmäisen tavan mukaan bioreaktoria pitäisi kuormittaa huomattavasti eli ajaa isolla suhdeluvulla ja toisen tavan mukaan pienellä suhdeluvulla, jolloin lietekuorman avulla säädettäisiin jätevesilaitoksen toimintaa. Työn tarkoituksena oli löytää parhain bioreaktorisuhde eri ajotilanteille. Tehtaalla oli kuusi mahdollista ajotilannetta, kun kesä- ja talvikaudet laskettiin erikseen tapettikoneen seisokkeihin. Ajotilanteet olivat: kartonkikoneen käydessä tapettikone käy tai ei käy, tapettikone käy ja kartonkikone ei ja koeajot kesältä 2016. Työssä ei tutkittu tilannetta, jossa molemmat koneet seisovat.
Tutkimuksessa saatiin kelvollinen tulos tilanteelle, jossa kartonkikone käy ja tapettikone ei. Siinä bioreaktorin ajotavalle pystyttiin määrittämään vuodenajasta riippumaton 20 % - 35 % bioreaktorisuhde. Tuloksen mukaan bioreaktoria pitäisi siis ajaa toisen ajotavan mukaan, jossa suhdeluvun piti olla pieni. Tilanteelle, jossa kartonkikone seisoo ja tapettikone käy, ei saatu luotettavaa tulosta vähäisen datan takia. Kesän koeajot eivät menneet odotuksien mukaan jätevesilaitoksella olevien ongelmien takia. Tämän vuoksi koeajojen tuloksia ei voitu käyttää vahvistamaan aikaisempia saatuja tuloksia.
Tutkimuksen haasteellisuutta aiheuttivat monet erinäiset asiat, jotka vaikuttivat prosessiin jätevesilaitoksella. Tutkimuksesta on jätetty esimerkiksi molempien koneiden lyhyet suunnittelemattomat katkot ja seisokit pois, vaikka ne vaikuttavat suuresti jätevesilaitoksen toimintaan. Myös monia muita asioita ei ole otettu huomioon, jotta tutkimuksen tekeminen oli mahdollista. Viikonlopuilta ja arkipyhiltä puuttuvat laboratoriomittaukset vaikuttavat tuloksen tarkkuuteen heikentävästi. Jos haluttaisiin tehdä tarkempi tutkimus, suositellaan huomioimaan katkot ja seisokit, vaikka ne lisäävätkin työmäärää. Myös tutkimuksen aikaisempi suunnittelu olisi tärkeää, jotta siihen saataisiin mukaan muun muassa viikonlopuilta jätevesilaboratoriotulokset.
Metsä Board Kyron jätevesilaitoksella on mahdollista ajaa tulevia jätevesiä bioreaktorin kautta aktiivilietelaitokselle ja jälkiselkeytykseen. Bioreaktorin käytöllä on kaksi ajotapaa, joista ensimmäisen tavan mukaan bioreaktoria pitäisi kuormittaa huomattavasti eli ajaa isolla suhdeluvulla ja toisen tavan mukaan pienellä suhdeluvulla, jolloin lietekuorman avulla säädettäisiin jätevesilaitoksen toimintaa. Työn tarkoituksena oli löytää parhain bioreaktorisuhde eri ajotilanteille. Tehtaalla oli kuusi mahdollista ajotilannetta, kun kesä- ja talvikaudet laskettiin erikseen tapettikoneen seisokkeihin. Ajotilanteet olivat: kartonkikoneen käydessä tapettikone käy tai ei käy, tapettikone käy ja kartonkikone ei ja koeajot kesältä 2016. Työssä ei tutkittu tilannetta, jossa molemmat koneet seisovat.
Tutkimuksessa saatiin kelvollinen tulos tilanteelle, jossa kartonkikone käy ja tapettikone ei. Siinä bioreaktorin ajotavalle pystyttiin määrittämään vuodenajasta riippumaton 20 % - 35 % bioreaktorisuhde. Tuloksen mukaan bioreaktoria pitäisi siis ajaa toisen ajotavan mukaan, jossa suhdeluvun piti olla pieni. Tilanteelle, jossa kartonkikone seisoo ja tapettikone käy, ei saatu luotettavaa tulosta vähäisen datan takia. Kesän koeajot eivät menneet odotuksien mukaan jätevesilaitoksella olevien ongelmien takia. Tämän vuoksi koeajojen tuloksia ei voitu käyttää vahvistamaan aikaisempia saatuja tuloksia.
Tutkimuksen haasteellisuutta aiheuttivat monet erinäiset asiat, jotka vaikuttivat prosessiin jätevesilaitoksella. Tutkimuksesta on jätetty esimerkiksi molempien koneiden lyhyet suunnittelemattomat katkot ja seisokit pois, vaikka ne vaikuttavat suuresti jätevesilaitoksen toimintaan. Myös monia muita asioita ei ole otettu huomioon, jotta tutkimuksen tekeminen oli mahdollista. Viikonlopuilta ja arkipyhiltä puuttuvat laboratoriomittaukset vaikuttavat tuloksen tarkkuuteen heikentävästi. Jos haluttaisiin tehdä tarkempi tutkimus, suositellaan huomioimaan katkot ja seisokit, vaikka ne lisäävätkin työmäärää. Myös tutkimuksen aikaisempi suunnittelu olisi tärkeää, jotta siihen saataisiin mukaan muun muassa viikonlopuilta jätevesilaboratoriotulokset.