Kirjoittaja
Anu Kettunen
13.10.2022 — Teollisuuden Veden merikonttiin rakennettu MBR-pilotti puhdisti kunnallista jätevettä tehokkaasti kesän 2022 ajoissa. Vastavirtahuuhdeltavat kalvot kestävät korkeampaa vuoarvoa ja vastustavat likaantumista paremmin kuin perinteiset MBR-kalvot. Menestyksekäs MBR-pilotti antaa toivoa, että myös täyden mittakaavan MBR-prosessit yleistyvät Suomessa.

Kesällä 2022 Teollisuuden Vesi pilotoi onnistuneesti MBR-tekniikkaa (engl. membrane bioreactor) lähellä sijaitsevan Nivos Veden jäteveden puhdistuksessa. Aiemmin Teollisuuden Vesi oli kokeillut MBR-pilottia pienen erillisen kohteen jätevedenpuhdistukseen, mutta Nivos Vesi edustaa uudenaikaista, tertiäärikäsittelyllä varustettua puhdistamoa, joka tehokkaasti puhdistaa noin 14 000 asukkaan ja teollisuuskohteiden jätevedet.
Teollisuuden Veden merikonttiin rakennettuun MBR-pilottiin ohjattiin Nivos Veden tulevasta välpätystä jätevedestä sivuvirta, reilut 150 litraa tunnissa. Sivuvirta johdettiin pilotin välpän ja fosforin saostuksen kautta hapettomaan denitrifikaatiolohkoon, hapelliseen ilmastuslohkoon ja edelleen MBR-kalvoille ja niiden läpi puhdistetuksi lähteväksi vedeksi. Pilotti toimii automaattisesti ja tuottaa etäluettavaa ja etäseurattavaa dataa virtauksista, pinnankorkeuksista, pumpuista, paineista sekä pH:sta.
Teollisuuden Vesi asensi pilottiin Blue Foot Membranes -kalvovalmistajan vastavirtahuuhdeltavan, huokoskooltaan 0,04 mikrometrin IPC-kalvon, jollaista ei Suomessa ole käytössä yhdessäkään toisessa MBR-ratkaisussa. Tämä erikoiskalvo kestää vastavirtahuuhtelun suodatusvirtaamaan verrattuna kaksinkertaisella virtaamalla. Teollisuuden Veden ajosekvenssissä 4,5 minuutin suodatusta seurasi 15 sekunnin vastavirtahuuhtelu ja 5 sekunnin tauko, joten sekvenssi toistuu tunnin aikana n. 12 kertaa. Vastavirtahuuhtelun ansiosta Teollisuuden Veden pilotissa käytettyä kalvoa tarvitsee pestä kemikaaleilla harvemmin kuin tyypillistä MBR-kalvoa eikä prosessia tarvitse keskeyttää pesun ajaksi. Myös vakaana pysyvä imupaine vaikutti siihen, että reilun kolmen kuukauden ajojakson aikana selvittiin yhdellä ainoalla natriumhypokloriittipesulla eikä sitruunahappoa käytetty ollenkaan.
Sen lisäksi, että Teollisuuden Veden pilotin kalvo pysyy paremmin puhtaana, se kestää myös suuremman vuon kalvopinta-alaa kohti. Valmistajan ilmoituksen mukaan kalvoa voisi ajaa jopa vuolla 50 l/m2 h. Kesän 2022 pilotoinnissa ei nostettu vuota aivan näin korkeaksi, vaan kalvoa ajettiin permeaattivuolla 30 l/m2 h, mikä sekin jo ylittää monien MBR-sovellusten vuon. Lisäksi Teollisuuden Vesi onnistui ajamaan pilottia ongelmitta valmistajan suositusta karkeammalla välpällä.
MBR-reaktori mahtuu oleellisesti pienempään tilaan kuin perinteinen jätevesiprosessi, koska sitä voidaan ajaa suuremmalla vuolla, sen lietetiheys on korkeampi eikä tilaa tarvita selkeytysaltaille, kun lähtevä jätevesi suotautuu MBR-kalvon läpi. Teollisuuden Veden MBR-yksikössä kalvopinta-alaa on 5,9 m2 ja näitä yksiköitä voidaan koota modulaarisesti kolme päällekkäin ja pituus- ja leveyssuuntaan niin paljon kuin tila antaa myöten, jolloin voidaan käsitellä suuriakin jätevesitilavuuksia.
Vaikka MBR-prosessi tarjoaa monia etuja, ne eivät käytännössä monissa suomalaisissa kokeiluissa ole toimineet ongelmitta. Teollisuuden Veden kesän 2022 pilotointijakso osoitti, että valitulla kalvolla MBR-pilotin puhdistusteho oli jo kuukauden jälkeen kiintoaineen, kemiallisen ja biologisen hapenkulutuksen ja fosforin pitoisuuden alentamisessa yhtä hyvä tai osin jopa parempi kuin keskimäärin perinteisillä jätevedenpuhdistamoilla. Kokonaistypenpoistossa ja erityisesti nitraatinpoistossa oli enemmän haasteita todennäköisesti ennen kaikkea siksi, että hapetonta lohkoa ei saatu riittävän denitrifikaatiolle riittävän hapettomaksi, mutta sen jälkeen kun hapellistakin lohkoa alettiin elokuussa 2022 ajaa osin hapettomana, hapettoman lohkon redox aleni riittävästi niin, että myös typpi poistui jätevedestä varsin tehokkaasti.
Kaiken kaikkiaan Teollisuuden Veden kesän 2022 onnistunut MBR-pilottiajo antaa toivoa siitä, että myös täyden mittakaavan MBR-prosessit jatkossa yleistyvät ja menestyvät Suomessa!