Enzymatic dewatering of dairy wastewater sludge
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering |
Master's thesis
Authors
Date
2024-09-30
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Water and Environmental Engineering
Language
en
Pages
92
Series
Abstract
Dewatering of wastewater sludge can be challenging, but inefficient dewatering leads to a larger volume of sludge which needs to be disposed of. This can represent a significant increase in the costs of sludge handling for a wastewater treatment plant. Dairy wastewater is generated by the dairy industry, and it differs in composition compared to municipal wastewater. The dairy wastewater can bring additional challenges for wastewater treatment and sludge handling, and many typical dewatering methods can fail to be efficient enough for dairy wastewater sludge. More research is needed to find methods which would also be suitable for improving the dewaterability of dairy wastewater sludge and reducing the total costs of dairy sludge treatment. The purpose of this thesis was to determine whether enzymes could be used to improve dewaterability of dairy wastewater sludge. A lactase, protease, cellulase, lipase, rennet, xylanase and enzyme mixture product were tested in a small-scale lab study using pre-thickened samples from Suoniemi wastewater treatment plant in Finland. Suoniemi treats wastewater coming from the Valio Lapinlahti dairy factory, mixed with a small amount of municipal wastewater. The enzymes were tested with different doses, temperatures and incubation times. The dewaterability of the sludge samples was assessed by measuring total solids and capillary suction time. All enzymes improved the total solids content of the sludge samples, but the best result was achieved using lipase. The lipase dose was 1 % of the sludge sample volume, and the enzyme incubation time was around 20 hours at 22 °C. Lipase was the only enzyme which consistently improved the capillary suction time of the sludge samples as well.Avvattning av slam kan vara utmanande, men en bristfällig avvattning orsakar en större mängd slam som måste bortförskaffas. Detta kan medföra stora ökade kostnader för ett avloppsreningsverk. Meijeriavloppsvatten uppstår från meijeriproduktion, och det skiljer sig från kommunalt avloppsvatten. Meijeriavloppsslam kan medföra egna utmaningar som måste beaktas i slambehandlingen, och många allmänna avvattningsmetoder som används för slam från kommunalt avloppsvatten är inte nödvändigtvis tillräckligt effektiva för avvattnandet av slam från meijeriavloppsvatten. Mera forskning behövs därmed för att hitta avvattningsmetoder som även skulle fungera för meijeriavloppsslam. Syftet med denna avhandling var att undersöka om enzymer kunde användas för att förbättra avvattningen av meijeriavloppsslam. En laktas, proteas, cellulas, lipas, xylanas, löpe och en enzymblanding testades i ett laboraorieprov på liten skala. Enzymerna testades på prover av förtjocknat slam från Suoniemi avloppsreningsverk i Finland. På Suoniemi behandlas meijeriavloppsvatten från Valio Lapinlahti meijerifabrik blandat med lite kommunalt avloppsvatten. Enzymerna testades med olika doser och verkningstider i olika temperaturer. Avvattningen mättes med hjälp av totala fasta ämnen, samt kapillär sugtid. Alla enzymerna förbättrade procentandelen av totala fasta ämnen i slamproverna, men det bästa resultatet uppnåddes med lipas. Lipasdosen var 1 % av slamprovets volym, och verkningstiden var kring 20 timmar med en temperatur på 22 °C. Lipas var den enda enzymen som även konsekvent förbättrade kapillär sugtid i slamproverna.Description
Supervisor
Mikola, AnnaThesis advisor
Haimi, HenriPartonen, Antti-Pekka
Keywords
enzymes, dairy, wastewater, sludge, dewatering, extracellular polymeric substances