Organic matter of municipal wastewaters characterized by COD fractions

Abstract

Jäteveden biologisen puhdistusprosessin mallintaminen ja mitoitus sekä jäteveden ravinteiden optimipoisto vaativat kulloinkin kyseessä olevan jäteveden ominaisuuksien täydellistä ymmärtämistä. Kun fosforin ja typenkin biologinen poisto ovat yhä useammin osa puhdistusprosessia ja kun nämä vaativat juuri tiettyjen COD-jakeiden läsnäoloa, on jakeiden saatavuus pystyttävä selvittämään mahdollisimman hyvin. Jäteveden karakterisointi käsittää pääasiassa orgaanisen aineen fraktioinnin eli COD:n osittamisen. COD voidaan fraktioimalla jakaa biohajoavaan COD:hen, inerttiin COD:hen ja heterotrofiseen biomassaan sekä näiden alajakeisiin.

Tutkimuksen kokeellisessa osassa keskityttiin tulevan jäteveden COD jakeista liukoisen ja helposti biohajoavan jakeen määrittämiseen. Tutkimuksen tavoite oli selvittää saostuksen vaikutus helposti biohajoavan hiilen määrään käsittelylaitoksille tulevassa jätevedessä. Jäteveden COD fraktioitiin fysikaalis-kemiallisin (laskeutus, saostus ja suodatus) ja respirometrisin menetelmin. Käytetty respirometrinen menetelmä perustuu mikrobien hapenkulutusnopeuden (OUR) mittaamiseen.

Jäteveden karakterisointiin liittyviä analyysejä tehtiin neljällä eri jätevedenpuhdistamolla Suomessa (Porissa, Turussa, Kaarinassa ja Helsingissä) ja yhdellä jäteveden puhdistuslaitoksella Tallinnassa Virossa. Karakterisoinnin kohteena oli, puhdistuslaitoksesta riippuen, eri aikoihin puhdistamolle tuleva jätevesi ennen tai jälkeen välpän, laitoksen lietteenkuivauksen rejektivesien kanssa tai ilman ja tätä tutkimusta varten saostettu prosessiin menevä jätevesi. Lisäksi analysoitiin tutkimusta varten erikseen laskeutettua tulevaa jätevettä ja esiselkeytyksen jälkeistä jätevettä. Helsingin Viikinmäen jätevedenpuhdistamolla tutkittiin myös esiselkeytyksen jätevettä kolmelta hieman erilaiselta linjalta.

Tämä biohajoavuustutkimus osoitti selvästi, kuinka laitoskohtaista jäteveden laatu on. Heterotrofsta kasvua rajoittava RBCOD voi olla joko jätevedessä olevaa RBCOD:ta tai hydrolyysin kautta hitaasti biohajoavasta orgaanisesta aineesta muodostuvaa RBCOD:ta. Tutkimus osoittaa, että RBCOD on pieni jae kokonais-COD:sta, lisäksi näyttää siltä, että heterotrofista kasvua ei rajoita RBCOD:n määrä, vaan pikemmin SBCOD:n hydrolyysi.