In the production of pulp, paper and cardboard, a large amount of water is used daily. The water has to be purified in the internal purifying plant before it reaches the receiving body of water. In the biological purifying stage at the Stora Enso Skoghall mill, an aerated basin is used where the microorganisms, using oxygen, oxidize the organic material to carbon dioxide. The air is pumped from the bottom of the basin and the oxygen can then be transported from the air bubbles to the water through diffusion. The problem with aeration of waste water from the forest industry is that wood residues, such as fatty acids, are making the transport of oxygen in water more difficult. Previous studies show that adding salt improves aeration and the use of energy during the aeration process decreases. In many of the Swedish forest industries the electric power required for the aeration process is responsible for more than 50% of the total use of energy. The aim of this report is to study the aeration of waste water from a forest industry in order to make the aeration in the biological purification stage more energy efficient. The experimental part includes aeration experiments and measurement of surface tension when adding salt in clean and untreated process water. All experiments have been carried out in lab-scale at Karlstad University. The salts used during the study were sodium chloride, lime sludge and also precipitator dust, of which the two latter are by-products of pulping. The project has reached its goal, to compare and measure the speed of aeration when adding different salts to waste water from the forest industry in order to make the purification process more efficient. This study shows that adding by-products may increase the speed of the aeration of waste water from the forest industry and decrease the use of energy during the aerobic treatment process. Adding precipitator dust to the fabrication water increases the speed of the aeration by 60%. The standard oxygen transfer rate (SOTR) decreased from 314tonnes O2/d to 118tonnes O2/d. The energy demand during the aeration process decreased by 100 MWh per day. / Vid framställning av massa, papper och kartong används dagligen stora mängder vatten som måste renas vid det interna reningsverket innan det når recipienten. En av industrierna är Stora Enso, Skogshalls bruk. I det biologiska reningessteget vid Skoghalls bruk används en luftad damm där mikroorganismer med hjälp av syre oxiderar det organiska materialet till koldioxid. Luft pumpas in från botten av dammen och syret kan transporteras från luftbubblorna till vattnet genom diffusion. Problemet vid syresättning av skogsindustriellt avloppsvattnet är att vedrester som exempelvis fettsyror följer med avloppsvattnet och försvårar syretransporten. Tidigare studier visar att vid tillsats av salt förbättras syresättningen och att energianvändningen vid luftningsprocessen minskar. De salter som valts i den här undersökningen är natriumklorid samt mesa och elfilteraska. Varav det två sista är biprodukter från massaframställningen. I många av Sveriges skogsindustrier står elen till luftningsprocessen för mer än 50 % av den totala energianvändningen. Det här arbetet syftar till att undersöka syresättningen av ett skogsindustriellt avloppsvatten med avsikt att energieffektivisera luftningen i det biologiska reningssteget. Den experimentella delen omfattar syresättningsförsök samt mätning av ytspänning vid tillsats av salt i både rent vatten och obehandlat processvatten. Samtliga försök har utförts i labbskala vid Karlstads universitet. Det här arbetet har uppnått sitt mål med att jämföra och mäta hastigheten av syresättning vid tillsats av olika salter i skogsindustriellt avloppsvatten med avsikt att energieffektivisera reningsprocessen. Resultatet tyder på att tillsats av biprodukter kan öka hastigheten vid syresättning av skogsindustriellt avloppsvatten och därmed minska energianvändningen vid den aeroba reningsprocessen. Vid tillsats av elfilteraska i processvattnet ökar hastigheten av syresättningen med 60 %. Det verkliga syrebehovet i dammen, SOTR sjönk från 314 ton O2/dygn till 118 ton O2/dygn. Energibehovet vid luftningsprocessen minskade med 100 MWh/dygn.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-28445 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Niklasson, Isabell |
| Publisher | Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0033 seconds