Kalankäsittelyn jäteveden puhdistus mikroleväpohjaisella tekniikalla

Kalankäsittelyn jätevesi on ravinnepitoista ja vaatii tehokasta käsittelyä ennen luontoon johtamista ympäristövaikutusten minimoimiseksi. Tässä väitöstutkimuksessa etsittiin ratkaisua haasteeseen tutkimalla mikroleväpohjaista tekniikkaa kestävänä vaihtoehtona jäteveden käsittelylle. Tutkimuksessa keskityttiin menetelmän puhdistustulokseen, biomassan talteenottostrategioihin ja teknistaloudelliseen toteuttamiskelpoisuuteen.

Chlorella sorokiniana -mikrolevää kasvatettiin panostoimisissa, puolijatkuvissa ja jatkuvatoimisessa reaktoreissa todellisessa kalanjalostuslaitoksen jätevedessä. Panos- ja puolijatkuvissa reaktoreissa saavutettiin yli 80 %:n ravinteiden poistotehokkuus. Jatkuvatoimisessa fotobioreaktorissa testattiin hydraulisen viipymäajan vaiheittaisista lyhentämistä ja ravinteiden poistotehokkuus nousi yli 90 %:iin vakaan operoinnin aikana. Leväbiomassan talteenottoa, joka on merkittävä haaste prosessissa, testattiin biologisilla ja kemiallisilla menetelmillä. Aspergillus oryzae -sienen ja mikrolevän yhteisviljely mahdollisti tehokkaan pellettipohjaisen talteenoton levälle yli 90 %:n saantotehokkuudella. Biohajoaviin koagulantteihin perustuvalla kemiallisella talteenotolla taas saavutettiin jopa 94 %:n talteenottotehokkuus pienillä tanniinikogulantin annostuksilla (15 mg/L), jotka aiheuttivat vain vähäisen vaikutuksen käsitellyn jäteveden laatuun ja tuottivat proteiinipitoista biomassaa. Teknistaloudellinen analyysi osoitti, että tanniinikoagulanttiin perustuva biomassan talteenotto alensi käyttö- ja vuosittaisia pääomitettuja kustannuksia noin 10 % verrattuna tavanomaisiin menetelmiin ja säilytti paremman taloudellisen kannattavuuden myös, kun prosessin mittakaavaa
kasvatettiin.

Tämä väitöskirja osoittaa, että mikroleväpohjaiset tekniikat tarjoavat tehokkaita, joustavia ja taloudellisesti toteuttamiskelpoisia ratkaisuja kalanjalostuslaitoksen jäteveden käsittelyyn sekä tukevat kestävää ja kiertotalouteen perustuvaa teollisuuden jätevesien hallintaa.