JÄTEVESITYPEN TALTEENOTTO JA HYÖDYNTÄMINEN KIERRÄTYSRAVINTEENA

Biovakka Suomi Oy on käynnistänyt Ympäristöministeriön Ravinteiden kierrätys -ohjelman (RAKI) rahoittaman hankkeen ”Jätevesitypen talteenotto ja hyödyntäminen kierrätysravinteena (KiertoTyppi)”.

Biovakka Suomi Oy on KiertoTyppi-hankkeen päätoteuttaja, partnerina on Ekokem Oyj. Teemme tiedonsiirtoyhteistyötä Vesilaitosyhdistyksen (VVY) ja Baltic Sea Action Groupin (BSAG) kanssa. Tiedonvaihtoa tehdään myös LuKe:n Täsmätyppi-hankkeen kanssa.

Tavoitteenamme on demonstroida käytännön kohteessa miten ja millaisella tehokkuudella jätevesistä on mahdollista ottaa talteen typpeä kustannustehokkaasti ja valmistaa siitä kierrätystyppituote, jota voidaan käyttää fossiilisin panoksen valmistettujen typpituotteiden sijasta

  • Uudessa käyttökohteessa teollisuudessa, ensisijaisesti savukaasujen pesussa.
  • Turvallisena kasvinravinteena maataloudessa.

Hankkeen kesto: 1.1.2015 – 31.12.2016.

TYPEN KIERRÄTYKSELLÄ ON GLOBAALIA MERKITYSTÄ

Ilmasta lähes 80 % on typpeä, mutta se on inertissä, eli haitattomassa muodossa. Vääränlaisen typen kertyminen ilmakehään aiheuttaa ilmastonmuutosta, otsonikerroksen pienentymistä ja happosateita. Vesistöissä typpi aiheuttaa rehevöitymistä, happikatoa, biodiversiteetin vähentymistä ja juomaveden pilaantumista.

Maatalouden lisäksi reaktiivista typpeä tarvitaan teollisuusprosesseissa, kuten esimerkiksi savukaasujen pesussa katalyyttinä ja metsäteollisuuden jätevedenpuhdistamoilla mikrobien ravinnelähteenä.

Orgaanisista massoista voidaan tuottaa biokaasulaitoksilla uusiutuvaa energiaa. Massojen sisältämä typpi voidaan kierrättää mädätysjäännöksenä muiden ravinteiden kanssa kasvinravinteeksi.

Yhdyskuntien jätevedet sisältävät runsaasti typpeä, joka olisi syytä saada hyötykäyttöön. Jätevedenpuhdistamoilla typen sisäisen kierron alentaminen vapauttaisi puhdistamoiden kapasiteettia uusille asiakkaille.

Teollisuudessa savukaasujen pesussa käytetään katalyyttinä ammoniumtyppi- tai ammoniumsulfaattiliuoksia. Jätevesistä on mahdollista tuottaa kierrätystyppiliuosta, jolla voidaan korvata fossiilisiin energianlähteisiin perustuvaa typen tuotantoa ja vähentää kasvihuonekaasupäästöjä.

Toteutus ja tavoitteet

Vehmaan biokaasulaitoksella tarpeettomaksi jäänyt strippausjärjestelmä siirretään Turun biokaasulaitokselle ja integroidaan laitoksen jätevedenkäsittelyjärjestelmään. Asennustestiajon jälkeen tehdään järjestelmän systemaattinen optimointikoeajo. Järjestelmä säädetään toimimaan typen talteenoton ja tuotetun ammoniumveden jatkokäytön kannalta parhaalla mahdollisella tavalla, mm. optimilämpötila, typpipitoisuus, muiden harmittomien ja haitallisten yhdisteiden pitoisuudet.

Tavoitteenamme on demonstroida

  • Kustannustehokas ammoniumtypen talteenotto jätevesilietteitä käsittelevän biokaasulaitoksen rejektivesistä.
  • Jätevedenpuhdistamoiden sisäisen kierron alentaminen sekä
  • Arvioida kierrätystyppituotteen uusi käyttömahdollisuus savukaasujen pesukemikaalina ja turvallisena kasvinravinteena.

Tarkoituksena on tuottaa typpipitoisuudeltaan vähintään 5-prosenttista ammoniumvettä ja saavuttaa 50 %:n ammoniumtypen talteenottoaste.

Lopullisena tavoitteena on todentaa mahdollisuus alentaa biokaasulaitoksen rejektivesien aiheuttamaa jätevedenpuhdistamon ammoniumtyppikuormitusta 50 % sekä tuoda puhdas kierrätystyppituote teollisuuden ja maatalouden käyttöön fossiilisin panoksin valmistetun urean sijasta.

Tulosten hyödyntäminen

Ammoniumtypen talteenotto todennetaan käytännössä laitosmittakaavassa. Tulokset ovat suoraan sovellettavissa myös muissa käytännön kohteissa. Hanke hyödyttää jo toteutuksensa aikana Turun biokaasulaitoksen jätevedet vastaanottavaa jätevedenpuhdistamoa.

Tulokset ovat suoraan hyödynnettävissä myös muissa jätevedenpuhdistamo + biokaasulaitos -yhdistelmäkohteissa. Soveltuvin osin tuloksia voidaan hyödyntää yleisesti jätevedenpuhdistamoilla ja vastaavilla biokaasulaitoksilla sekä muiden orgaanisten materiaalien prosessoinnin kehittämisessä, uusien ravinnetuotteiden hyödyntämiskohteiden löytämisessä sekä liiketoiminnan kehittämisessä.

Rejektivesien typen talteenotolla väkevöidyllä tuotteella on mahdollista alentaa haitallisia ympäristövaikutuksia, kuten epäorgaanisen typen valmistuksen päästöjä, jätevedenpuhdistamoiden sisäistä kuormittamista, lannoitevalmisteiden varastointimääriä, raakalannan haasteellisten typpi-fosforisuhteiden aiheuttamia levityskustannuksia/-päästöjä sekä turhaa veden kuljettamista ja peltojen tiivistymistä isojen levitysmäärien ja painavien koneiden vuoksi.

Eri raaka-ainevirtojen käsittelyn osaamisesta ”Jätteestä kierrätysravinnetuotteeksi” on mahdollista tehdä vientituote.

Tuloksia hyödynnetään hanketoteuttajien omassa liiketoiminnassa, julkaistavat aineistot ovat myös muiden vastaavien toimijoiden ja viranomaisten hyödynnettävissä. Lähtöaineistot, alkuperäinen raakadata ja tekniset liiketoimintasalaisuuksiksi luokiteltavat yksityiskohdat jäävät hanketoteuttajien omistukseen ja käyttöön.