Elektrokoagulaatiolaitteiston kehitys osaksi jätevesienkäsittelyprosessia
Ylenius, Mikko (2020)
Ylenius, Mikko
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020060316737
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020060316737
Tiivistelmä
Tämän insinöörityön päätarkoituksena oli selvittää elektrokoagulaatio (EC) -menetelmän potentiaaliset vaikutukset Kierto Ympäristöpalvelut Oy:n (KYP) Järvenpään toimipisteen viemäröitävään veteen, arvioida muodostuvan kiintoaineen määrää ja suunnitella tapa sen
erottamiseen käsitellystä vedestä sekä arvioida menetelmän käyttöönoton kannattavuutta käsittelytehon ja -kustannusten pohjalta. Työn edetessä tavoitteeksi muodostui myös pilottilaitteiston kehitys ja rakentaminen sekä teollisuusmittakaavan laitteiston alustava suunnittelu.
Työ suoritettiin kahdessa vaiheessa, teoreettiseen tietoon pohjautuvilla käytännön kokeilla.
Ensimmäisessä vaiheessa tutkittiin menetelmän soveltuvuutta KYP:n viemäröitävään veteen käyttämällä laboratoriomittakaavan laitteistoa KYP:n jätteenkäsittelyprosesseissa muodostuvan veden käsittelyyn. Testauksen perusteella todettiin, että EC-käsittely oli tehostanut kiintoaineen suodattumista pelkkään suodatukseen verrattuna, joten työssä edettiin seuraavaan vaiheeseen.
Työn toisessa vaiheessa rakennettiin pilottimittakaavan EC-laitteisto, jonka toimivuutta tutkittiin käsittelemällä noin 1 m3:n eriä KYP:n prosessivettä ja arvioimalla laitteiston tukkeutumisherkkyyttä, sekä kiintoaineen kulkeutumista järjestelmässä. Laitteistolla suoritettiin myös koeajoja, joiden perusteella arvioitiin käytettävän sähkövirran suuruuden vaikutusta käsiteltävään jäteveteen.
Menetelmä todettiin melko tehokkaaksi erityisesti kolloidisen kiintoaineen ja fosfaattien vähentämiseksi KYP:n prosessivedestä, ja sen käyttöönotto tuotantomittakaavassa saattaa olla kannattavaa, mikäli laitteiston hankintakulut pystytään pitämään alhaisina. Tehtyjen kokeiden perusteella laitteistossa havaittiin useita kehityskohtia, jotka tulee ottaa huomioon ennen siirrettävän pilottilaitteen tai tuotantomittakaavaan sopivan laitteen rakentamista. Käsittelyn aikana muodostuvan kiintoaineen määrä vaihtelee runsaasti eri prosessivesierien välillä, joten realistisen kokonaiskuvan saaminen muodostuvan kiintoaineen määrästä vaatii runsaasti lisäkokeita päivittäisistä näytteistä realistisen keskiarvon muodostamiseksi.
erottamiseen käsitellystä vedestä sekä arvioida menetelmän käyttöönoton kannattavuutta käsittelytehon ja -kustannusten pohjalta. Työn edetessä tavoitteeksi muodostui myös pilottilaitteiston kehitys ja rakentaminen sekä teollisuusmittakaavan laitteiston alustava suunnittelu.
Työ suoritettiin kahdessa vaiheessa, teoreettiseen tietoon pohjautuvilla käytännön kokeilla.
Ensimmäisessä vaiheessa tutkittiin menetelmän soveltuvuutta KYP:n viemäröitävään veteen käyttämällä laboratoriomittakaavan laitteistoa KYP:n jätteenkäsittelyprosesseissa muodostuvan veden käsittelyyn. Testauksen perusteella todettiin, että EC-käsittely oli tehostanut kiintoaineen suodattumista pelkkään suodatukseen verrattuna, joten työssä edettiin seuraavaan vaiheeseen.
Työn toisessa vaiheessa rakennettiin pilottimittakaavan EC-laitteisto, jonka toimivuutta tutkittiin käsittelemällä noin 1 m3:n eriä KYP:n prosessivettä ja arvioimalla laitteiston tukkeutumisherkkyyttä, sekä kiintoaineen kulkeutumista järjestelmässä. Laitteistolla suoritettiin myös koeajoja, joiden perusteella arvioitiin käytettävän sähkövirran suuruuden vaikutusta käsiteltävään jäteveteen.
Menetelmä todettiin melko tehokkaaksi erityisesti kolloidisen kiintoaineen ja fosfaattien vähentämiseksi KYP:n prosessivedestä, ja sen käyttöönotto tuotantomittakaavassa saattaa olla kannattavaa, mikäli laitteiston hankintakulut pystytään pitämään alhaisina. Tehtyjen kokeiden perusteella laitteistossa havaittiin useita kehityskohtia, jotka tulee ottaa huomioon ennen siirrettävän pilottilaitteen tai tuotantomittakaavaan sopivan laitteen rakentamista. Käsittelyn aikana muodostuvan kiintoaineen määrä vaihtelee runsaasti eri prosessivesierien välillä, joten realistisen kokonaiskuvan saaminen muodostuvan kiintoaineen määrästä vaatii runsaasti lisäkokeita päivittäisistä näytteistä realistisen keskiarvon muodostamiseksi.