Viimeaikaiset muutokset ruokavaliossa ja niiden vaikutukset jäteveden puhdistukseen Suomessa
Loading...
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2022-08-22
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Water and Environmental Engineering (WAT)
Language
fi
Pages
68
Series
Abstract
Tässä diplomityössä tutkittiin ruoasta peräisin olevien ravinteiden eli typen ja fosforin kuormien muutoksen vaikutusta jätevedenpuhdistamoiden toimintaan. Kirjallisuuskatsauksen lisäksi lähdemateriaalina käytettiin SYKEn raportteja jätevedenpuhdistamoilta ja FAOn tietokantaa ruoankulutuksesta. Näiden perusteella verrattiin puhdistamoiden tulevaa typpikuormaa ja ravinnon kautta syntyvää kuormaa toisiinsa. Työssä muodostettiin viisi erilaista skenaariota typpikuorman muutoksen tutkimiseksi. Skenaariot ovat nykytilanne, ADER, THL17%, mahdollinen ja maksimi, joista ensimmäinen kuvaa nykytilannetta, kaksi seuraavaa ovat ravitsemussuositusten mukaisia ja kaksi viimeisintä tulevaisuusskenaarioita. Mallinnusosuudessa skenaarioita ja muuttuvaa typpikuormaa simuloitiin Dynamitan Sumo-prosessimallinnusohjelmistolla, jonka avulla voitiin myös arvioida puhdistusprosessin energian- ja kemikaalien kulutusta. Työssä arvioitiin myös puhdistukseen tarvittavan metanolin tarvetta, jos puhdistamon typpikuorma halutaan pitää nykyisellä tasolla. Tutkimuksessa selvisi, että ruoan kulutus ja jätevedenpuhdistamoille tuleva typpikuorma ovat yhteydessä toisiinsa. Suositusten mukaisia ruokavalioita noudattamalla jätevedenpuhdistamolle tuleva typpikuorma voisi laskea 16–24 % ja tulevaisuusskenaarioissa nousta 6–42 %. Lisäksi typpioksiduulipäästöt jätevedenpuhdistamoilta ovat suoraan verrannolliset tulevaan typpikuormaan työn puitteissa. Metanolin kulutus voisi nousta jopa 580 % typpikuorman noustessa 42 %. Ilmastusenergian kulutus voisi laskea 7–13 % suositustenmukaisissa ruokavalioskenaarioissa ja nousta 3–20 % tulevaisuusskenaarioissa. Tällä nostaisi myös energiankulutuksen kasvihuonepäästöjä.This master’s thesis studied how nitrogen and phosphorus originated from food affects wastewater treatment plants. In addition to literature overview this study uses materials from Finnish Environment Institute (SYKE) and statistics from Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). Based on these two sources personal nitrogen loads were compared. In this study five diet scenarios were formed to evaluate changes in nitrogen load. Scenarios are current situation, ADER, THL17%, Possible and Maximum. The first one describes current situation and following two are formed based on diet recommendations and the last two are possible scenarios for the future. In modelling part, changing nitrogen loads were simulated with Dynamit-a's Sumo process simulation software. This software also made it possible to analyse energy and chemical consumption at the wastewater treatment plant. Environmental impact of methanol consumption was evaluated if nitrogen load to treatment plant increases and load to the receiving waterbody is kept at the current level. Also, nitrous oxide, aeriation energy consumption and their carbon equivalent were calculated. As results, this study claims that food consumption and nutrient load coming to WWTP are strongly connected to each other. Following diet recommendations could decrease incoming nitrogen load to wastewater treatment plant by 16-24% and future scenarios increase it 6-42%. In addition, nitrous oxide is proportional to incoming nitrogen load. Methanol consumption could rise even 580% when nitrogen load increases 42%. Aeration energy consumption decreases 7-13% in diet recommendation scenarios and increased 3-20% in future scenarios. This could also increase GHG-emissions from energy consumption.Description
Supervisor
Mikola, AnnaThesis advisor
Rantanen, PirjoJalava, Mika
Keywords
jätevedenpuhdistus, ruokavalio, typpi, fosfori, ympäristövaikutus
