Kaatopaikkajätteen anaerobisessa hajoamisessa muodostuvat päästöt ja niiden simulointi
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2005
Department
Major/Subject
Vesihuoltotekniikka
Mcode
Yhd-73
Degree programme
Language
fi
Pages
106+5
Series
Abstract
Työn alussa kirjallisuustutkimuksessa on selvitetty kaatopaikkajätteen biologisia hajoamisprosesseja ja niissä syntyviä päästöjä sekä kaatopaikan olosuhteiden vaikutusta jätteiden hajoamisnopeuteen. Työssä on esitelty lyhyesti muutamia kaatopaikkojen hoitotoimenpiteitä, jotka vaikuttavat olosuhteisiin kaatopaikoilla sekä jätteen hajoamisnopeuteen. Kirjallisuusosan lopussa on lyhyt katsaus maailmalla tehtyihin kaatopaikkatutkimuksiin sekä niissä käytettyihin tutkimusmenetelmiin. Kokeellisen osan tavoitteena on tutkia lämpötilan ja jätteeseen imeytettävän puhtaan veden määrän vaikutusta jätteiden hajoamisnopeuteen. Kokeet toteutettiin kaatopaikkojen simulointireaktoreilla (LSR, kokonaistilavuus 130 1), joissa tutkittavana materiaalina käytettiin kaatopaikalle sijoitettua jätettä. Jäte oli ollut kaatopaikalla 1-9 vuotta. Jätteen kosteuspitoisuus pidettiin hajoamiselle mahdollisimman optimaalisena suotoveden kierrätyksellä. Reaktoreista kahta pidettiin noin 20 C, kolmea 33 C ja kahta 45 °C lämpötilassa, minkä lisäksi reaktoreihin luotiin eroja viikoittaisen puhtaan veden lisäyksen määrällä. Kokeessa käytetty puhtaan veden lisäysmäärä oli viidessä reaktorissa 0,75 l/vko, yhdessä 0,5 l/vko ja yhdessä 0,2 l/vko. Tutkimusjakso kesti 140 vuorokautta. Tutkimusjakson aikana seurattiin reaktoreissa syntyvän kaasun määrää ja koostumusta sekä suotoveden laatua. Reaktorit pyrittiin pitämään tutkimuksen ajan metaanintuottovaiheessa ja reaktoreissa syntyneen kaasun metaanipitoisuus olikin lyhyen käynnistysvaiheen jälkeen noin 60 %. Lämpötilan nosto tehosti mikrobien toimintaa ja lisäsi jätteen kaasuntuottoa. Kun lisätyn veden LIS-suhde oli 0,5, psykrofiilisissä reaktoreissa oli muodostunut kaasua yhteensä 40 l/kg (TS) ja mesofiilisissä 65 l/kg (TS). Tutkimuksessa havaittiin myös jätteeseen imeytettävän puhtaan veden parantavan kaasuntuottoa, sillä siitä mesofiilisestä reaktorista, johon lisättiin vettä 0,2 l/vko, syntyi samassa ajassa kaasua vain 55 l/kg (TS). Mikrobiologista aktiivisuutta tutkittiin myös havainnoimalla metaania tuottavien mikrobien määrää suotovedessä. Näistä määrityksistä saadut tulokset tukivat metaanintuotosta tehtyjä havaintoja. Suotoveden laadussa ero eri lämpötilojen välillä näkyi orgaanisen aineen määrässä sekä hajoamistuotteiden pitoisuuksissa. Esimerkiksi suotoveden BOD7-pitoisuus oli kokeiden lopussa psykrofiilisisä reaktoreissa 380 mg/l, kun se mesofiilisissä reaktoreissa oli 180 mg/l. Hajoaminen oli siis tehokkaampaa lämpimämmissä olosuhteissa. Korkein tutkimuksen aikana havaittu BOD7/COD-suhde oli 0,65, mutta suhde laski kokeen kuluessa ja oli kokeiden lopussa 0,06-0,12. Tämä mukaan reaktoreissa tapahtuva hajoaminen oli ennen metaanintuottovaiheeseen siirtymistä hetken hapontuottovaiheessa.Description
Supervisor
Kiuru, HeikkiThesis advisor
Pelkonen, MarkkuKeywords
anaerobic degradation, anaerobinen hajoaminen, landfill simulation reactor (LSR), kaatopaikan simulointireaktori (LSR), methane production, metaanintuotto, methanogens, metanogeeni, landfilled waste, kaatopaikkajäte, leachate, suotovesi