Otsikko Leipteksti MTBteknologia 1 12 2016 AVI WFWOlli

Otsikko Leipäteksti MTB-teknologia 1. 12. 2016 AVI WFW/Olli Haila

MTB-reaktori Ø Reaktori koostuu sarjaan kytkettävistä allasosastoista, joiden kesken biomassaa kierrätetään hallitusti vastoin virtaussuuntaa. Ø Yksinkertaisin toteutusmuoto on käyttää panosmoodia, jossa pikaselkeytys pidättää hyvin laskeutuvan biomassan. Ø Biomassa voi olla perinteinen aktiiviliete (yleisin), granulaarinen tai kantoaineeseen sitoutunut Ø Ylijäämälietteen poisto itsesäätyvä ja automaattinen Ø Lyhyempi viipymä ja edullisempi rakentamiskustannus kuin perinteisellä aktiivilieteprosessilla (jatkuva tai panos) Ø Lisäksi väliselkeytintä ei tarvita Ø merkittävästi perinteistä edullisempi, täysin uusi, patentoitu, kotimainen teknologia

Etuja Ø Korkea kokonaistypenpoisto ilman nitraattikiertoa, - voidaan lisätä esim. metanolilla (ilman muutoksia reaktoriin) Ø Hyvin laskeutuva liete on prosessin ominaisuus; lietemäärä on itsesäätyvä ilman automatiikan tai operaattorin toimia Ø Tarpeesta riippuen, mahdollista joko jyrkästi vaiheistaa prosessi tai poistaa kokonaan vaiheistus mikrobikannan optimointi Ø Yksinkertainen ohjaus ja säätö, jolla samalla toteutetaan myös haluttujen mikrobipopulaatioiden suosiminen (selektiivisyys) Ø Toimii erinomaisesti suurissakin kuorman vaihteluissa (vahvistettu myös Tampereen teknillisen korkeakoulun tutkimuksessa) Ø Lähtevä TSS tyypillisesti <<100 mg/L, ei välttämättä vaadi selkeytystä esim. hiekkasuodatusta varten

Typenpoisto Ø MTB: n normaali kokonaistypenpoisto on yksinäänkin korkea Ø Voidaan edelleen lisätä kierrätyksen tai metanolilisäyksen avulla Ø MTB-reaktoria on myös testattu kalankasvatuksen kiertoveden puhdistukseen*, ensisijaisena tavoitteena nitraatin poisto Ø BOD on alhainen, joten vaatii metanolin lisäyksen Ø 2 h viipymällä saavutetaan >>95% nitraatin poisto, 120 -130 mg/l 1 -3 mg/l Ø Samaa voidaan käyttää myös normaaliin puhdistettuun jäteveteen jälkipuhdistuksena, jolloin allastilavuuden/viipymän lisäys perinteiseen prosessiin on hyvin pieni Ø Yli 95% kokonaistypenpoisto keskikokoisillekaan jätevedenpuhdistamoille ei ole enää kustannuskysymys * Sybimar Oy, Uusikaupunki, 2016

Prosessialtaat (1) Nälkäisiä mikrobeja saapuu Allas 3: stä Allas 1: stä saapuvat ravinteet absorboituvat ja kuluvat tässä vaiheessa Allas 3: een etenee melko ravinneköyhää prosessivettä Allas 3 COD: n nopea erotus prosessivedestä Osa ravinteista kuluu heti mikrobien aineenvaihdunnassa Mikrobit varastoivat soluihinsa ravinteita, jotka siirtyvät solujen mukana Altaaseen 3 Hitaammin / huonommin kuluvat ravinteet siirtyvät Altaaseen 2 Allas 2 Influentti Allas 1 Ø Jokaisella 3 altaalla on oma erilainen funktionsa: Biomassan kierto vastoin prosessiveden suuntaa. Altaan 1 biomassaa siirretään Altaaseen 3. Kylläiset mikrobit saapuvat tänne Allas 1: stä ja nopeasti kuluttavat loppuun “eväänsä” Uutta ravinnetta ei ole paljoa saatavilla Mikrobit stabiloituvat ja adaptoituvat käsittelemään niitä ravinteita joita vielä on jäljellä Effluentti

Prosessialtaat (2) Ø Kukin jatkuvan virtauksen systeemin allas sisältää: Ø Ilmastuksen Ø Selkeyttimen Ø Biomassan palautusfunktion ”oikeaan” altaaseen Ø Vaihtoehtoisesti: käytetään panosmoodia, jolloin tarvitaan vain biomassan kierrätys Ø Biomassaa siis kierrätetään prosessialtaissa: Ø 1 3 2 1 Ø Prosessiveden kulkiessa: Ø Esiselkeytin 1 2 3 Jälkiselkeytin Ø Konfiguraatio hidastaa partikulaattisen COD: n etenemistä ja nopeuttaa ravinteiden prosessointia, jolloin ne kulutetaan tehokkaammin

Prosessialtaat (3) Ø Oleellisia asioita ravinteiden poiston parantamiseksi: Ø P: Allas 1 toimii myös orgaanisen fosforinpoiston anaerobisena altaana, koska NO 3 -pitoisuus on vähäinen ja se kuluu nopeasti loppuun Ø N: Altaassa 2 tapahtuu runsaasti nitrifikaatiota, ja Altaaseen 3 siirretään mikrobeja joilla on ravinteita varastoituna denitrifikaatiota varten; denitrifikaatiota toki tapahtuu kaikissa altaissa Ø BOD: järjestelmä suosii niitä mikrobeja jotka pystyvät varastoimaan BOD: tä ja niitä jotka pystyvät hyödyntämään niitäkin ravinteita joita on influentissa vain vähän, koska COD/BOD on alhainen kaikissa altaissa

Entsyymit Ø Entsyymit säätelevät mikrobien metabolismia Ø Kun mikrobi alkaa hyödyntää uutta ravinnetta, mikrobi kehittää entsyymiä joka sopii kyseiselle ravinteelle Ø Entsyymitasot nousevat ja myös laskevat hitaasti Ø nopea biomassan kierto eri olosuhteissa suosii niitä mikrobeja jotka pystyvät parhaiten hyödyntämään useimpien prosessitankkien ravinnepitoisuuksia Ø Koska entsyymitasot ovat kaikilla mikrobeilla korkeat Allas 1: ssä, kaikki ravinteet myöskin absorboituvat nopeasti siellä Ø mikrobit kasvavat (eli ravinteet poistuvat) nopeasti Ø MTB: ssä ei mikrobeilla ole ”lag time” –tilannetta, joten prosessointi on nopeampaa Ø Koska heterotrofiset mikrobit valikoituvat nopeakasvuisiksi, jää nitrifioiville mikrobeille suuri osuus biomassasta Ø korkea nitrifikaatioaste