Ilmastus

Jäteveden käsittelyn varsinaisen ytimen muodostaa biologinen käsittely, joka toteutetaan aktiivilieteprosessina. Aktiiviliete on mikrobeista ja muusta biomassasta koostuvaa lietettä, jossa elävät pieneliöt käyttävät hyväkseen jäteveteen liuenneita ravinteita ja orgaanisia yhdisteitä. Ajatuksena on, että liuenneet ravinteet siirtyvät mikrobisolujen sisään, jolloin niiden poistamiseen jätevedestä riittää itse mikrobisolujen erottaminen vedestä. Suurin osa vesistössä happea kuluttavista orgaanisista yhdisteistä pystytäänkin poistamaan tällä tavoin.

Asumajäteveden ravinnesuhteet ovat kuitenkin sellaiset, että pelkällä aktiivilietemenetelmällä saadaan poistettua vain osa ravinteista. Jätevesissä on mikrobien ravinnetarpeen suhteen tyypillisesti ylimäärä fosforia, jonka saattaminen erotettavaan muotoon tehdään kemiallisesti saostamalla rinnakkain biologisen käsittelyn kanssa (ns. rinnakkaissaostus). Saostuksessa karkeavälppäyksen jälkeen syötetty ferrosulfaatti-kemikaali reagoi jäteveden fosforin kanssa ja alkaa saostaa liukoisessa muodossa olevaa fosforia kiinteään olomuotoon. Kemiallisen ja biologisen puhdistuksen olosuhteiden parantamiseksi jäteveteen voidaan tarvittaessa syöttää esiselkeytyksen jälkeen kalsiumkarbonaattia, millä saadaan nostettua veden alkaliteettia eli puskurikykyä sekä pH-arvoa.

Aktiivilietemenetelmä vaatii toimiakseen myös veteen liuennutta happea, jota saadaan prosessiin puhaltamalla aktiivilietealtaan pohjalle kompressoreilla ilmaa. Ilmansyöttö tapahtuu altaan pohjassa olevien rei’itettyjen kumilautasten läpi pieninä kuplina, joiden noustessa pintaan veteen liukenee happea.

Perinteistä aktiivilieteprosessia on Kakolanmäen puhdistamolla tehostettu siten, että osa typenpoistosta tapahtuu ilmastuksen alkupäässä hapettomissa olosuhteissa. Tällöin typenpoistoon erikoistunut mikrobikanta käyttää jäteveden nitraattia hapen sijaan soluhengitykseen. Hapettomien olosuhteiden ylläpito vaatii jäteveden hyvää sekoitusta sekä nitraattipitoisen lietteen kierrätystä ilmastuksen loppupäästä alkupäähän (typpikierto). Ammoniumtypen poisto ja orgaanisen aineen poisto tapahtuu ilmastuksen loppupään hapellisissa olosuhteissa.

Biologisessa käsittelyssä eli ilmastuksessa ovat laitoksen syvimmät altaat, joiden syvyys on 15 metriä. Altaat on jaettu kuuteen osastoon, alkupään osastot ovat hapettomia ja loppupään osastot hapellisia. Biologisen käsittelyn maksimivirtaama on noin 7700 kuutiometriä tunnissa.

Kakolanmäen puhdistamolla perinteistä aktiivilieteprosessia on tehostettu myös siten, että typenpoistoprosessiin tarvittava hiililähde saadaan ohjaamalla osa tulevasta jätevedestä hienovälppäyksen jälkeen esiselkeytysvaiheen ohi suoraan ilmastusvaiheeseen. Esiselkeytyksen ohittava vesimäärä voidaan valita tarpeen mukaan. Esiselkeytyksen ohitus mahdollistaa sen, että typenpoistoprosessissa ei tarvita ulkopuolista hiililähdettä. Puhdistamolla on kuitenkin tarvittaessa mahdollisuus syöttää metanolia tai vastaavaa hiililähdettä ilmastukseen.

Puhdistamon ylijäämälietteenpoisto tapahtuu ilmastuksesta, minkä loppupäästä bioliete poistetaan esiselkeytykseen ja edelleen raakasekalietteenä pois prosessista.