Prosessi ja tulokset

RAVITA-prosessi

RAVITA-prosessissa fosfori otetaan talteen suoraan jätevedestä aivan puhdistusprosessin lopussa jälkisaostamalla. Muodostunutta kemiallista sakkaa liuotetaan fosforihapolla, minkä jälkeen fosfori ja saostuskemikaali voidaan erottaa ja talteenottaa. Osa tuotetusta fosforihaposta kierrätetään takaisin liuotukseen. Ylimäärä on tuote, joka voidaan hyödyntää lannoiteteollisuuden raaka-aineena tai monilla muilla teollisuuden aloilla. 

RAVITA-prosessissa saadaan otettua talteen myös typpi. Biologisen lietteen kuivauksessa syntyy erotusvettä, jonka ammoniumtyppipitoisuus on korkea. Typpi saadaan talteenotettua erotusvedestä strippausprosessilla, jossa käytetään talteenotettua fosforihappoa. Tuotteena syntyy lannoitteeksi soveltuvaa ammoniumfosfaattia.



Kuva 1. Fosforin ja typen talteenotto RAVITA-prosessilla. Lopputuotteita ovat fosforihappo ja ammoniumfosfaatti​.

Pilotin tulokset

Vuoden 2016 lopussa rakennettiin RAVITA-pilotti, jolla tutkitaan RAVITA-prosessin ensimmäistä vaihetta eli fosforipitoisen kemiallisen lietteen tuottoa. Pilotti koostuu saostusvaiheesta, kiekkosuodatuksesta sekä muodostuneen kemiallisen sakan laskeutuksesta painovoimaisesti. Pilotin asukasvastineluku on noin 1000 ja kapasiteettia on mahdollista tarpeen mukaan kasvattaa.

Vuonna 2018 pilottiin lisättiin lietteen kuivauslinko, jolla saadaan vähennettyä kemiallisen sakan vesipitoisuutta. Samaan aikaan pilotointien kanssa on tehty laboratoriomittakaavan kokeita kemiallisen lietteen käsittelystä. Lietteen liuotusta sekä fosforin ja saostuskemikaalin erottamista toisistaan on tutkittu sekä panos-, että jatkuvatoimisin menetelmin.

Kuva 2. RAVITA-pilotin kemiallisen lietteen tuottoyksikköjä ovat saostus sekä sakan erotus kiekkosuodattimella. Kuvassa etualalla on dekantterilinko.

Tulokset koeajoista ovat olleet positiivisia, ja fosforipitoisen sakan tuotto on onnistunut. Kemikaaliannostusta on optimoitu, ja ensimmäisen vaiheen kiekkosuodatuksella on voitu poistaa lähes 95 % tulevasta fosforista. Puhdistamomittakaavassa saostus- ja erotusvaiheita on oltava kaksi, jotta voidaan taata riittävän alhaiset fosforipitoisuudet lähtevässä jätevedessä.

Kemikaaliannostuksien lisäksi on tutkittu sakan määrää ja laatua. Raskasmetallipitoisuudet tuotetussa kemiallisessa sakassa ovat erittäin alhaiset verrattuna lainsäädännön määrittämiin raja-arvoihin (kuva 3). Talteenotetusta fosforihaposta ja saostuskemikaalista on myös tehty raskasmetalli- ja haitallisten aineiden analyysejä ja pitoisuudet ovat olleet alhaiset. Tuotteiden laatua tutkitaan lisää, kun kemiallisen lietteen prosessointi siirretään 1000 avl -pilottimittakaavaan.


 

Kuva 3. Raskasmetallipitoisuudet RAVITA-sakassa, Viikinmäen puhdistamolietteessä sekä lainsäädännön vaatimat raja-arvot. (Cd, Hg ja As pitoisuudet RAVITA-sakassa olivat alle määritysrajan.)

Sakan liuotusprosessia on tutkittu laboratoriomittakaavassa yhteistyössä Jyväskylän yliopiston kanssa. Ympäristöministeriön myöntämän kärkihankerahoituksen avulla, Viikinmäen jätevedenpuhdistamolle rakennetaan demolaitos, jolla voidaan siirtyä sakan liuotuksessa laboratoriomittakaavasta pilottimittakaavaan.

Kuva 4. Kuivattu RAVITA-liete (vas.), liuotettu metallifosfaattiliuos, talteenotettu fosforihappo ja talteenotettu alumiinisulfaatti.

Konferenssijulkaisut ja esitykset

RAVITA – uusi menetelmä fosforin talteenottoon jätevedestä (pdf, englanniksi) »

Nord IWA konferenssi, 10/2017, Århus Tanska

RAVITA – innovatiivinen teknologia fosforin ja typen talteenottoon jätevesistä (pdf, englanniksi) »

IWA 2017 konferenssi 11/2017, Chongqing Kiina

Lisätiedot

Tarkempaa tietoa RAVITA demolaitoksesta voit lukea hankehakemuksesta: 

RAVITA-hankkeen demolaitoksen hankesuunnitelma (pdf) »