Optimization and quality assessment of fertilizers based on resource recovery technologies
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
2019-10-21
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Water and Environmental Engineering (WAT)
Language
en
Pages
58+43
Series
Abstract
The goal of this master’s thesis was to research the quality of the NPHarvest products as well as the optimization possibilities and the future demands for public image and pollutant removal of resource recovery fertilizers. This study consists of a literary review and an experimental part. An optimal product would have a high nutrient content, a low content of harmful substances and microorganisms and good fertilizer qualities. The current Finnish legislation restricts only harmful metals and two indicator bacteria in fertilizers. However, the pollutant legislation is likely to become stricter. Even though circular economy is widely promoted, there can be negative attitudes towards resource recovery-based fertilizers. The public image of further treated resource recovery-based fertilizers should still be studied. The experimental part of this thesis was performed in Viikinmäki wastewater treatment plant with the NPHarvest pilot reactor. The pretreatment of the process produces sludge and the membrane reactor produces ammonium sulfate. The hygienization and dewatering of the sludge was tested with three different methods. After this, the quality of the product was examined and growth tests were performed. Based on the performed tests, the hygienization process should be reconsidered. Organic pollutants and harmful metals were mostly present in low concentrations in the products. The sludge products could work better as a source of calcium and other secondary nutrients than as primary nutrient sources. The properties of the ammonium sulfate solution are likely to improve when fully saturating the solution and using a stronger acid.Tämän diplomityön tavoitteena oli tutkia NPHarvest-tuotteiden laatua sekä ravinteiden talteenottoon perustuvien lannoitteiden optimointimahdollisuuksia ja tulevaisuuden vaatimuksia imagolle ja haitta-aineille. Tutkimus koostuu kirjallisuustutkimuksesta ja kokeellisesta osuudesta. Optimaalisen tuotteen ravinnepitoisuus olisi korkea, haitallisten aineiden ja mikrobien pitoisuus matala sekä lannoittavat vaikutukset hyvät. Nykyinen Suomen lannoitelainsäädäntö rajoittaa ainoastaan haitallisten metallien ja kahden indikaattoribakteerin esiintymistä lannoitetuotteissa. Lainsäädäntö kuitenkin tiukentunee haitta-aineiden osalta. Vaikka kiertotalousajattelua tuetaankin laajasti, ravinteiden talteenottoon perustuvia lannoitetuotteita kohtaan voi olla myös negatiivista suhtautumista. Pidemmälle käsiteltyjen ravinteiden talteenottoon perustuvien lannoitetuotteiden imagoa pitäisi vielä tutkia. Tämän diplomityön kokeellisessa osuudessa käytettiin NPHarvest-pilottilaitteistoa Viikinmäen jätevedenpuhdistamolla. Prosessin esikäsittely tuottaa lietettä ja kalvoreaktori ammoniumsulfaattia. Lietteen hygienisointiin ja kuivaamiseen testattiin kolmea eri menetelmää. Tämän jälkeen tuotteiden laatua tutkittiin ja niille tehtiin kasvukokeita. Tehtyjen analyysien perusteella lietteen hygienisointia tulisi kehittää. Tuotteissa oli matalat pitoisuudet orgaanisia haitta-aineita ja haitallisia metalleja. Lietetuotteet voisivat toimia paremmin kalkin ja muiden sivuravinteiden kuin pääravinteiden lähteinä. Ammoniumsulfaattiliuoksen ominaisuudet todennäköisesti paranevat, kun liuos on täysin saturoitunutta ja käytetty happo vahvempaa.Description
Supervisor
Mikola, AnnaThesis advisor
Valtari, MariaKeywords
fertilizer, resource, nutrient, recovery, reject water, wastewater
