Jätevesilietteen aumakompostoinnin kehittäminen vähentämällä ilmaan purkautuvia hajukaasuja

Hankkeen tila: Valmistunut
Kehittämisrahaston rahoitusosuus: 10000 €
Rahoituspäätös tehty: 2010-03-16

Hakijan toimittamat tiedot

Hankkeen nimi Jätevesilietteen aumakompostoinnin kehittäminen vähentämällä ilmaan purkautuvia hajukaasuja
Yhteyshenkilön nimi
Toteuttajaorganisaatio Oulun yliopisto
Hankkeen muut toteuttajat
Hankkeen koko budjetti (sis alv) 0,00 €
Hankkeen aikataulu
Hankkeen aihepiiri Lietteet
Tavoitteet Aumakompostointia käytetään jätevesilietteen hygienisoinnissa ja tuotteistamisessa merkittävässä osassa pieniä ja keskisuuria jätevedenpuhdistamoja. Aumakompostoinnin on kuitenkin katsottu osittain olevan epäsopiva lietteen käsittelymenetelmä sen satunnaisten hajuhaittojen vuoksi. Aumakompostoinnin ongelmana ovat etenkin käännön aikana ja sen jälkeen tapahtuvat hajukaasujen purkautumiset. Tässä työssä pyrittiin kehittämään aumakompostointia siten, että siitä ei minään vuodenaikana aiheudu hajuhaittoja ympäristölle. Tavoitteena oli tarkentaa turpeen merkitystä hajukaasujen syntymisen ehkäisyssä ja jo muodostuneiden hajukaasujen neutraloinnissa ja sitomisessa. Turpeen merkitystä hajukaasujen synnyn ehkäisyssä tutkittiin nostamalla kuivatusvaiheeseen lisättävän turpeen määrää. Jo muodostuneiden hajukaasujen neutralointia ja sitoutumista turpeella tutkittiin peittämällä auma 20 cm turvekerroksella. Työssä varmistettiin myös kaasumittauksien luotettavuutta ja selvitettiin kevään ensimmäisten kääntöjen hajukaasupäästöjä. Myös vain kerran vuodessa käännettävien aumojen hajukaasupäästöjä tutkittiin.
Toteutus Mittaukset tehtiin Lakeuden Keskuspuhdistamo Oy:n kompostialueella, Vasikkasuon kompostialueella ja Siikalatvan Keskuspuhdistamo Oy:n kompostialueella. Vasikkasuolla ja Lakeudella mittauksia tehtiin viikon ajan keväällä ja kahden viikon ajan kesällä heinä-elokuussa. Siikalatvan Keskuspuhdistamon kompostialueella tehtiin mittauksia viikon ajan elokuussa. Aumoista vapautuvia hajukaasuja kuten ammoniakkia ja rikkivetyä mitattiin GasBadge®Pro- ja Dräger -mittareilla. Ammoniakkia mitattiin myös kuplittamalla se heikkoon rikkihappoon ja mittaamalla se siitä ioniselektiivisellä anturilla. VOC -yhdisteisiin kuuluvia hajukaasuja mitattiin kaasukromatografia-massaspektrometrisesti. Kevään ensimmäisissä käännöissä ei tule hajukaasupäästöjä, jos aumat ovat vielä kylmiä. 20 cm turvepeiton todettiin olevan hyvä ammoniakin ja rikkivedyn vapautumisen vähentäjä. Ammoniakki pidättyi turvepeittoon 65 %:sti ja rikkivety lähes 100 %:sti. Kuivatusvaiheeseen lisätyn turpeen merkitystä oli vaikea arvioida, koska tutkituissa aumoissa oli tukiaineena tavanomaisuudesta poiketen hevostallin kuiviketta, joka ei sovellu tukiaineeksi. VOC -yhdisteiden osalta voitiin kuitenkin todeta, että kuivatusvaiheeseen lisätyn turpeen määrän nosto vähensi pelkistyneiden rikkiyhdisteiden määrää. Kemicond -käsittelyn todettiin vaikuttavan ammoniakin ja rikkivedyn muodostumiseen niitä alentavasti. Toisaalta Kemicond -käsitellyn lietteen aumoista löytyi runsaasti karboksyylihappoja, joita ei löydetty tavanomaisesta lietteestä tehdyistä aumoista. Kerran vuodessa käännettävien aumojen hajukaasujen päästömäärän todettiin olevan pieni. Menetelmä ei kuitenkaan sovellu useimmille kompostialueille sen vaatiman suuren tilantarpeen vuoksi. Turpeen todettiin olevan yksi toimiva tapa jätevesilietteen aumakompos-toinnin hajukaasujen synnyn ehkäisemisessä ja jo muodostuneiden hajukaasujen neutraloimisessa ja sitomisessa.
Tulokset Keväällä tehtävissä käännöissä ei vapaudu hajukaasuja, jos aumojen sisäinen lämpötila on vielä talven jäljiltä alhainen. Aumoissa, joiden sisäiset lämpötilat ennen kääntöä ovat yli 40 °C:ta, vapautuu NH3:a heti käännön jälkeen ja seuraavina päivinä. Kääntämällä aumat keväällä, kun aumat ovat vielä kylmiä, mutta eivät jäässä, voidaan kääntö tehdä ilman päästöjä ja saada talvella pysähtynyt kompostiprosessi jälleen käyntiin. Auman päällä n. 20 cm paksu turvepeitto, joka ohenee auman reunoja kohti, on hyvä hajukaasujen, kuten NH3 ja H2S, vapautumisen vähentäjä. Kaasumaiset hajuyhdisteet absorboituvat turpeessa olevaan veteen tai adsorboituvat turpeen huokoisille pinnoille, jotka mikrobit hajottavat hajuttomiksi yhdisteiksi. Kuplituksen mukaan katsottuna NH3 pidättyi turvepeittoon 80 %:sti aumassa 8 ja 50 %:sti aumassa 5. Rikkivety pidättyi lähes 100 %:sti turvepeittoon. Haisevista, hajukynnyksen ylittävistä VOC -yhdisteistä turvepeittoon pidättyvät karboksyylihapot ja hiilivedyt 100 %:sti, alkoholit 95 %:sti ja ketonit 46 %:sti. Rikkiyhdisteitä, kuten DMS ja DMDS, puolestaan vapautui turve-peitosta 47 % enemmän kuin turpeettomasta kohdasta. Tämä voi johtua siitä, että rikkiyhdisteet olivat pidättyneet turpeeseen, mutta eivät olleet vielä neutraloituneet hajuttomiksi yhdisteiksi. Kuivatusvaiheeseen lisätyn turpeen merkitystä on vaikea arvioida, koska aumoissa oli erilainen tukiaine normaaliin verrattuna. Turve vähentää H2S:n pitoisuutta n. 25 %, mutta turpeen merkitys NH3:lle on vähäisempi. VOC -yhdisteiden osalta turpeen lisäys toimii myös, vähentäen mm. rikkiyhdisteiden kuten DMS:n pitoisuutta 50 % ja DMDS:n pitoisuutta 85 %. Kun verrataan turvepeitosta saatuja hajukaasujen alentumisia tilanteeseen, jossa turve lisätään jo kuivatusvaiheessa, voidaan tämän tutkimusten mittausten perusteella todeta, että turve on tehokkaampi NH3:n ja H2S:n torjunnassa, kun se on levitetty auman päälle. Kemicond -käsittelyllä on todennäköisesti vaikutusta muodostuviin hajukaasuihin. Kemicond -käsitellyn lietteen kompostista vapautuvasta kaasusta löytyi karboksyylihappoja, joita ei löytynyt Lakeuden Keskuspuhdistamon lietteistä tehdyistä aumoista. Karboksyylihapot muodostuvat hapettumalla alkoholeista ja aldehydeistä, jolloin niitä voi muodostua Kemicond -käsittelyn hapetusvaiheessa, jossa ferrorauta hapetetaan ferriraudaksi vetyperoksidilla. Toisaalta Vasikkasuon aumojen NH3-päästöt olivat kesällä huomattavasti pienemmät kuin Lakeuden Keskuspuhdistamon aumojen NH3 -päästöt. H2S -päästöt olivat kesän mittauksissa Vasikkasuolla pienemmät, maksimipitoisuuden ollessa 2,5 ppm, kuin Lakeuden Keskuspuhdistamon aumoissa, joissa maksimipitoisuus oli 5,5 ppm. Myös VOC -yhdisteiden, kuten DMS ja DMDS, osalta Vasikkasuon pitoisuudet ovat kertaluokkaa pienempiä kuin Lakeudella. Tulokset raportoitu diplomityössä Niskala, Anne Karoliina. Jätevesilietteen aumakompostoinnin kehittäminen ilmaan purkautuvien hajukaasujen vähentämiseksi. 2010. Oulun yliopisto.
Tietoa hankkeesta muualla internetissä https://docplayer.fi/3923103-Jatevesilietteen-aumakompostoinnin-kehittaminen-ilmaan-purkautuvien-hajukaasujen-vahentamiseksi.html
Loppuraportti (julkinen)
Yhteenvetokalvot ja tiedote (julkiset)