Nollakuitusedimentin nestejakeen metaanintuottopotentiaali
Ojanen, Leena (2017)
Ojanen, Leena
Tampereen ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017060913193
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017060913193
Tiivistelmä
Tampereen Lielahdessa entinen sellutehdas laski nollakuitua arviolta 1,5 miljoonaa m3 Näsijärveen noin sadan vuoden aikana. Tampereen kaupungin uuden asuinaluesuunnitelman vuoksi nollakuitusedimentti tulee poistaa järvestä. Yksi mahdollisuus nollakuitusedimentin hyötykäytölle voisi olla biokaasutuotanto. Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää nollakuitusedimentin nestejakeen metaanintuottopotentiaali. Opinnäytetyön tarkoituksena oli määrittää nollakuitusedimentin ja vertailunäytteen metaanintuottopotentiaali, ja verrata niitä keskenään. Metaanintuottopotentiaalia tutkittiin anaerobista hajoamista hyödyntävillä BMP-kokeilla. BMP-kokeiden toimintaa tutkittiin mittaamalla panospulloista pH ja haihtuvat rasvahapot kokeiden jälkeen. Opinnäytetyön avulla tutkittiin, voidaanko nollakuitusedimentin nestejakeesta tuottaa metaania, joka voidaan ottaa huomioon nollakuitusedimentin käsittelyä suunniteltaessa. Tämä opinnäytetyö tehtiin Tampereen Teknillisen Yliopiston kemian ja biotekniikan laboratoriolle.
Nollakuitusedimentin nestejakeen metaanintuoton keskiarvoksi saatiin 225 ± 20 l CH4 (kgCODtot, lisätty)-1, kun taas vertailunäytteen metaanintuotoksi saatiin 325 ± 10 l CH4 (kgCODtot, lisätty)-1. Kaikkien panospullojen COD-vähenemät olivat yli 80 %. Panospullojen pH:t eivät alentuneet merkittävästi panoskokeiden aikana, eikä pulloissa havaittu kokeiden jälkeen haihtuvia rasvahappoja.
Nollakuitusedimentin nestejakeesta saatiin tuotettua metaania todella hyvin vertailunäytteeseen verrattuna. Myös metaanintuoton teoreettiseen maksimiarvoon (350 l CH4 (kgCODlisätty)-1) verrattuna metaanintuotto on hyvä. Panospulloissa ei ollut kokeiden jälkeen haihtuvia rasvahappoja, eli panospullot toimivat hyvin. COD-vähenemät olivat yli 80 %, joka kertoo nollakuitusedimentin nestejakeen orgaanisen aineen olevan helposti hajotettavissa. Nollakuitusedimentin nestejakeesta voisi jatkossa määrittää ravinneaineet, ja lisätä tarvittavia ravinteita panospullokokeisiin. Näin saataisiin määritettyä nollakuitusedimentin metaanintuottopotentiaali optimaalisissa olosuhteissa. Lisäksi jatkossa voisi suorittaa metaanintuottokokeita jatkuvatoimisilla reaktoreilla, jolloin testejä voitaisiin suorittaa suuremmilla näytemäärillä. Jatkossa voisi myös tutkia nollakuitusedimentin kiintoaineen ja metaanintuotossa muodostuvan mädätysjäännöksen hyötykäyttöä.
Nollakuitusedimentin nestejakeen metaanintuoton keskiarvoksi saatiin 225 ± 20 l CH4 (kgCODtot, lisätty)-1, kun taas vertailunäytteen metaanintuotoksi saatiin 325 ± 10 l CH4 (kgCODtot, lisätty)-1. Kaikkien panospullojen COD-vähenemät olivat yli 80 %. Panospullojen pH:t eivät alentuneet merkittävästi panoskokeiden aikana, eikä pulloissa havaittu kokeiden jälkeen haihtuvia rasvahappoja.
Nollakuitusedimentin nestejakeesta saatiin tuotettua metaania todella hyvin vertailunäytteeseen verrattuna. Myös metaanintuoton teoreettiseen maksimiarvoon (350 l CH4 (kgCODlisätty)-1) verrattuna metaanintuotto on hyvä. Panospulloissa ei ollut kokeiden jälkeen haihtuvia rasvahappoja, eli panospullot toimivat hyvin. COD-vähenemät olivat yli 80 %, joka kertoo nollakuitusedimentin nestejakeen orgaanisen aineen olevan helposti hajotettavissa. Nollakuitusedimentin nestejakeesta voisi jatkossa määrittää ravinneaineet, ja lisätä tarvittavia ravinteita panospullokokeisiin. Näin saataisiin määritettyä nollakuitusedimentin metaanintuottopotentiaali optimaalisissa olosuhteissa. Lisäksi jatkossa voisi suorittaa metaanintuottokokeita jatkuvatoimisilla reaktoreilla, jolloin testejä voitaisiin suorittaa suuremmilla näytemäärillä. Jatkossa voisi myös tutkia nollakuitusedimentin kiintoaineen ja metaanintuotossa muodostuvan mädätysjäännöksen hyötykäyttöä.