Typpioksiduulipäästöjä yhdyskuntajätevesissä selvittänyt hanke valmistui.
12.12.2019
Typpioksiduulin vapautumisen mekanismit yhdyskuntajätevesissä -hankkeessa selvitettiin biologiseen prosessiin tulevan jäteveden laadun vaikutuksia typpioksiduulin vapautumiseen. Lisäksi selvitettiin typpioksiduulin muodostumiseen vaikuttavia epävarmuuksia liittyen prosessialtaiden epäsymmetriaan kaasujen siirron osalta.
Typpioksiduuli on merkittävä kasvihuonekaasu ja tavallinen sivutuote jätevedenpuhdistuksessa. Syvällisempi ymmärrys typpioksiduulin strippaantumisesta mahdollistaisi paremmat mallit ja parannetut toimintastrategiat jätevedenpuhdistamojen kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi. Ymmärryksen parantamiseksi liuenneen ja kaasumaisen hapen ja typpioksiduulin määrää mitattiin samanaikaisesti Helsingin Viikinmäen jätevedenpuhdistamolla loppukeväällä 2019.
Työn tulokset paljastivat, että vaikka typpioksiduulipäästöjen muutoksia voitiin luotettavasti mallintaa, typpioksiduulipäästöjä ei voitu ennustaa tarkasti ilman korjauskerrointa, joka ottaa huomioon jäteveden ominaisuuksien muutokset. Strippausmallit, joissa käytetään diffusiivisuuteen perustuvaa massansiirtokerrointa ja kokeellisesti määritettyä hapen massansiirtokerrointa, yliarvioivat typpioksiduulinpoistoa. Toisaalta kerroin, joka perustuu ilmastuksen pintanopeuteen, aliarvioi siirtoa. Siksi lasketun ja mitatun typpioksiduulin poistokaasun hyvän yhteensopivuuden aikaansaamiseksi käytetty lisäkorjauskerroin vaihteli käytetyn mallin mukaan. Lisävaihteluita aiheuttivat jäteveden ominaisuudet, mutta merkitsevää korrelaatiota vedenlaatuparametrien ja typpioksiduulin siirtymisen välillä ei löytynyt. Syvyysprofiileja saatiin mitattua viiden metrin syvyyteen saakka, ja ne osoittivat, että lohkot ovat hyvin sekoittuneita ilman kerrostuneisuutta. Pintaprofiilia oli haastavaa mitata, mutta tehtyjen mittausten perusteella ei löydetty merkitsevää vaihtelua ilmastuslohkojen sisällä. Tulokset tuovat esiin, kuinka suuri vaikutus strippausmallin ja -malliparametrien valinnalla on, kun typpioksiduulipäästöjä ennustetaan nestefaasin pitoisuuksien perusteella. Työssä myös osoitettiin, että veden laadun muutokset aiheuttavat suuria muutoksia strippautuvaan osuuteen typpioksiduulista, riittävän suuria myös selittämään Viikinmäen jätevedenpuhdistamolla havaitut päästömuutokset, joita ei ole aiemmin pystytty selittämään.
Hankkeesta typpioksiduulin vapautumisen mekanismit yhdyskuntajätevesissä löytyy tietoa vesihuoltolaitosten kehittämisrahaston hankerekisteristä: https://vvy.etapahtuma.fi/Hankkeet-selaus-2
Hankkeessa valmistui diplomityö: Shanna Myers, Nitrous oxide and gas transfer in full-scale activated sludge basins, 25.11.2019, Aalto yliopisto.
Vesihuoltolaitosten kehittämisrahasto rahoitti hanketta 5 000 eurolla
.
