search query: @keyword FT-IR kaasuanalyysi / total: 2
reference: 2 / 2
« previous | next »
Author: | Kosonen, Heta |
Title: | Nitrous oxide emissions at the Viikinmäki wastewater treatment plant - results and process correlations found in a long-term on-line monitoring campaign |
Typpioksiduulipäästöjen jatkuvatoiminen mittaus Viikinmäen jätevedenpuhdistamolla | |
Publication type: | Master's thesis |
Publication year: | 2013 |
Pages: | 80 Language: eng |
Department/School: | Yhdyskunta- ja ympäristötekniikan laitos |
Main subject: | Vesihuoltotekniikka (Yhd-73) |
Supervisor: | Vahala, Riku |
Instructor: | Heinonen, Mari |
OEVS: | Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning CentreIn the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network. The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/ You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.
Logging on to the customer computers
Opening a thesis
Reading the thesis
Printing the thesis
|
Location: | P1 Ark Aalto | Archive |
Keywords: | nitrous oxide full-scale wastewater treatment plant continuous FT-IR analysing process parameters affecting N2O production typpioksiduuli täyden mittakaavan jätevedenpuhdistamo jatkuvatoiminen FT-IR kaasuanalyysi typpioksiduulin syntyyn vaikuttavat prosessiparametrit |
Abstract (eng): | In this Master's Thesis study, the nitrous oxide production (N2O) at the Viikinmäki wastewater treatment plant (Viikinmäki WWTP) was examined in detail by two simultaneous measurement campaigns. During the 9-month research period, the total N2O emissions were continuously measured by a FT-IR gas analyser, which was installed in the exhaust air channel of the fully covered WWTP. In addition, the local N2O emissions from the denitrifying post-filtration unit were gauged by a mobile FT-IR gas analyser. All unit processes of the Viikinmäki WWTP were covered in these measurements. The annual nitrous oxide production at the Viikinmäki WWTP was estimated on the basis of the 9-month on-line measurement data. According to this estimation, the total N2O emission from the Viikinmäki WWTP is approximately 134.ot/a, which is significantly higher than the values presented in prior emission estimates. Furthermore, the N2O emission factor of 27.5g N2O -N*(kg influent N)-l introduced in this study is almost 80 times higher than the factor proposed by IPCC. The total nitrous oxide production did not exhibit a remarkable seasonal dynamic; however, a strong diurnal variability was observed. Moreover, the hourly changes in the total nitrous oxide emissions were discovered to have a strong positive correlation with the dynamic of the influent organic load to the activated sludge process. In addition to the nutrient load dynamic, the total N2O production at the Viikinmäki WWTP was also observed to respond to the alkalinity changes in the activated sludge process: the research results revealed a clear negative correlation between the total nitrous oxide production and the alkalinity level in the activated sludge process. The local measurements implemented in the denitrifying post-filtration unit showed that the nitrous oxide production in this type of nitrogen removal process is moderate in normal process conditions. However, the production was observed to increase considerably in carbon-limiting conditions during methanol feed cessations. On the whole, the results of the on-line monitoring campaign showed that the total N2O emissions of an advanced full-scale WWTP are easily underestimated if calculated on the basis of directive emission factors, e.g. IPCC factor, or short on-line measurement periods. The results of this study implied also that the nitrous oxide emissions from a full-scale WWTP could be diminished by improved influent flow equalization in the inlet tunnel system or by increasing the alkalinity in the activated sludge tank. However, further experimental investigations are needed to estimate the general effects of these process operational adjustments on the total N2O emissions at the Viikinmäki WWTP. |
Abstract (fin): | Tässä diplomityössä tarkasteltiin Viikinmäen jätevedenpuhdistamon kokonaistyppioksiduulipäästöjä ja tutkittiin prosessiolosuhteiden vaikutusta päästöjen syntyyn. Kokonaistyppioksiduulipaastoja mitattiin laitoksen poistoilmapiipusta jatkuvatoimisella FT-IR -kaasuanalysaattorilla yhdeksän kuukauden ajan. Jatkuvatoimisen mittauksen lisäksi denitrifioivalla jälkisuodattimella syntyviä kaasupäästöjä mitattiin siirrettävällä FT-IR -kaasuanalysaattorilla. Vuosittaiseksi typpioksiduulipäästöksi arvioitiin yhdeksän kuukauden online-mittausdatan perusteella noin 134 tonnia. Arvio on huomattavasti suurempi kuin aiempien tutkimusten yhteydessä esitetyt vuosipäästöarviot. Myös tutkimuksessa esitetty päästökerroin 27,5g N2O-N*(kg tuleva N)-1 on lähes 80-kertainen IPCC:n typpioksiduulipaastokertoimeen verrattuna. Kokonaistyppioksiduulituotannossa ei näiden mittaustulosten perusteella havaittu vuodenaikaisvaihtelua. Tutkimustulokset osoittivat typpioksiduulituotannon kuitenkin vaihtelevan vahvasti vuorokaudenajan mukaan. Vahvin korrelaatio havaittiin typpioksiduulituotannon ja aktiivilieteprosessiin tulevan orgaanisen kuorman vaihteluiden välillä: mitä korkeampi tuleva BOD7-kuorma oli, sitä suuremmat kokonaistyppioksiduulipaastot laitokselta mitattiin. Orgaanisen kuormituksen lisäksi kokonaistyppioksiduulituotannon huomattiin reagoivan vahvasti aktiivilieteprosessin alkaliteettitason muutoksiin: mitä korkeampi aktiivilieteprosessin alkaliteetti oli, sitä vähemmän typpioksiduulia jätevedenpuhdistusprosessista kokonaisuudessaan vapautui. Paikalliset mittaukset denitrifioivalla jälkisuodattimella osoittivat suodattimelta vapautuvien typpioksiduulipäästöjen olevan normaaliolosuhteissa alhaisia. Päästöjen havaittiin kuitenkin nousevan huomattavasti, kun suodattimelle tulevan metanolin syöttöä rajoitettiin. Tämän diplomityön tulosten perusteella voidaan todeta jatkuvatoimisen ilmapäästömittauksen olevan ohjeellisia päästökertoimia (esim. IPCC) tai lyhytaikaisia mittausjaksoja luotettavampi keino arvioida täysmittaisten kokonaistypenpoistolla tehostettujen jätevedenpuhdistamojen typpioksiduulipäästöjä. Tutkimuksen perusteella tehokkaimmiksi typpioksiduulipaastojen vähennyskeinoiksi osoittautuivat aktiivilieteprosessin alkaliteetin nosto sekä laitokselle tulevan orgaanisen kuormituksen vuorokausittaisen vaihtelun tasaaminen. Näiden prosessiohjauksellisten muutosten vaikutuksia jätevedenpuhdistusprosessissa syntyviin kokonaistyppioksiduulipäästöihin tulee selvittää tarkemmin jatkotutkimuksin. |
ED: | 2013-06-11 |
INSSI record number: 46855
+ add basket
« previous | next »
INSSI