Ravinteiden talteenotto
Jätevedenpuhdistuksen rooli on muuttumassa veden puhdistuksesta enemmän kierrätystehtaaksi. Tärkeimmät jäteveden resurssit – vesi, typpi, fosfori sekä orgaaninen aine – voidaan ottaa talteen. Erityisesti kierrätetyn fosforin osuus lannoitteissa tulee lisääntymään, sillä louhittava fosfori ennemmin tai myöhemmin loppuu. Yhdyskuntajätevedet eivät sisällä välttämättä suurimpia virtoja ravinteista, mutta niiden talteenotto on perusteltua korkeahkojen pitoisuuksien ja keskitettyjen käsittely-yksiköiden vuoksi. Resurssien talteenotto jätevesiprosessissa antaa myös potentiaalin kääntää jätevedenpuhdistuksen hiilijalanjälki huomattavan positiiviseksi – ottamalla talteen resursseja vältetään niiden tuotannon aiheuttamat päästöt toisaalla.
Yhdyskuntajätevesiliete sisältää arvokkaita resursseja kuten energiaa ja fosforia. Toisaalta liete saattaa sisältää myös haitallisia jäämiä esimerkiksi lääkeaineista tai mikromuoveista. Erilaisilla lietteenkäsittelymenetelmillä voidaan lietteen sisältämien resurssien hyödyntämistä helpottaa ja samalla vähentää haitallisten aiheiden aiheuttamia riskejä. Jokainen lietteenkäsittelyvaihe kuitenkin myös kuormittaa ympäristöä energian tai kemikaalien kulutuksen kautta. Näin ollen lietteenkäsittelyratkaisuiden kestävyyden ja resilienssin kasvattaminen on tärkeää. Tässä hankkeessa on tarkoitus kehittää laskentatyökalu, jolla voidaan arvioida erilaisia lietteenkäsittelyratkaisuita Green Total Factor Productivity -malliin pohjautuen. Työkalu huomioi mm. energian ja kemikaalien kulutuksen, talteenoton ja kierrätystuotteiden kysynnän, haitta-aineet sekä muita tekniikkakohtaisia ja paikallisia ominaisuuksia. Työkalun avulla voidaan esimerkiksi tarkastella erilaisten ohjauskeinojen tai markkinahäiriöiden vaikutusta valittuihin lietteenkäsittelyn tavoitteisiin.
Yhteyshenkilö:
Federico Varalta
[email protected]
Mikroleviä hyödyntämällä on mahdollista talteenottaa ravinteita jätevirroista, ja tuottaa korkealaatuista biomassaa suurina määrinä. Tuotetusta biomassasta voidaan jalostaa lisäarvoa tuottavia tuotteita, kuten raaka – aineita biopolttoaineille ja biokaasun tuottamiseksi, rehua ja lannoitteita. Prosessissa rihmasienet edesauttavat mikrolevien selkeytystä ja kuivumista.
Yhteyshenkilö:
Danielle Bansfield
[email protected]
Monessa maassa poistetaan fosfori jätevesistä kemiallisesti saostamalla käyttäen rautasuoloja. Tietyissä olosuhteissa rauta ja fosfori muodostavat vivianiittia, joka on tehokas hidasvaikutteinen lannoite, mutta jolla on myös paljon suuren lisäarvon kierrätyskäyttömahdollisuuksia. Maissa, joissa ravinteiden poisto ei ole vielä kehittynyt hyvälle tasolle, voisivat tällaiset arvokkaat talteenottotuotteet olla ratkaisu jätevedenkäsittelyn kehittymiseen ja rahoittamiseen.
Tässä hankkeessa tavoitteena on selvittää, miten nykyisessä kemiallis-biologisissa käsittelyprosesseissa voitaisiin tuottaa vivianiittia ja voidaanko raudan ja fosforin käyttäytymistä optimoimalla vähentää saostuskemikaalin määrää ja vähentää jätevedenkäsittelyn negatiivisia ympäristövaikutuksia sekä parantaa puhdistamoiden resilienssiä ja omavaraisuutta.
Hanke toteutetaan Ranskan INSA Toulousen TBI-tutkimusryhmän ja Aalto-yliopiston Rakennetun ympäristön laitoksen Vesi- ja ympäristötekniikan tutkimusryhmän yhteishankkeena. Hankkeessa on mukana myös Pariisin jätevesilaitos SIAAP ja Helsingin seudun ympäristöpalvelut kuntayhtymä HSY.
Yhteyshenkilö:
Lobna Amin
[email protected]
Uudet kaivosjätteestä tehdyt geopolymeerit: valmistus ja muokkaus jätevevedenkäsittelysovelluksiin.
Hankkeessa kehitetään geopolymeerikomposiitteja kaivosten rikastusjätteestä. Muokkaamalla materiaalia saadaan adsorptio-ominaisuuksia parannettua ja tuotettua pintoja, jotka poistavat selektiivisesti haitallisia metalleja. Hankkeessa selvitetään myös myös uusien komposiittien mahdollisuuksia fosforinpoistossa ja talteenotossa.
Yhteyshenkilö:
Thandie Marata
[email protected]
BioNH4-hanke keskittyy ammoniumtypen talteenottoon biokaasuprosessien rejektivesistä. Jätevedenpuhdistamoiden mädätetyistä aktiivilietteistä tuleva rejektivesi ohjataan usein takaisin puhdistamoon, vaikka se merkitsee korkean potentiaalin ravinteiden talteenoton kannalta. Hankkeen tarkoituksena on toteuttaa ja tehostaa rejektivesien ammoniakin talteenoton yhdistämällä bioelektrokemiallinen systeemi (BES) ja kalvokontaktori, ensin tuottamalla konsentroidun ammoniakkiliuoksen BES:in katodin puolelle, sitten siirtämällä tuotetun liuoksen ammoniakin kalvon läpi kalvokontaktoriin kalvon sisä- ja ulkopuolen välillä olevan ammoniakkipitoisuusgradientin ansiosta.
Ammoniakin lisäksi nämä rejektivedet sisältävät BES-vaiheen jälkeen myös muita positiivisia ioneja (Na+, K+, Mg2+, Ca2+), sekä mahdollisesti kiintoainetta. Muut ionit ja kiintoaineet voivat molemmat haitata ammoniakin aineensiirtoa kalvon läpi, ja tätä vaikutusta on tutkittava ammoniakin aineensiirron optimoimiseksi ja tehostamiseksi.
Yhteyshenkilö:
Timo Larsson
[email protected]
Päättyneet projektit
Aallon tutkijoiden kehittämä NPHarvest-prosessi saostaa fosforin ja erottaa kalvon avulla typen siten, että syntyy lannoitteeksi soveltuvia lopputuotteita. NPHarvest-prosessi sopii moniin olosuhteisiin, ja sitä voidaan muokata kohteen mukaan. Toistaiseksi prosessia on testattu erilliskerätyllä virtsalla, yhdyskuntajätevesilietteen mädättämön rejektillä, biokaasulaitoksen rejektillä, kaatopaikan suotovedellä sekä maatalouden kuivamädättämön jätevedellä.
Yhteyshenkilö:
Anna Mikola
[email protected]
- Julkaistu:
- Päivitetty: