Sepideh Kianin väitöskirja Development of passive bioreactors treating different types of low carbon wastewater in cold climate conditions Oulun yliopistossa on valmistunut.
Puuhakebioreaktoreita on käytetty puhdistusratkaisuna veden nitraattipitoisuuden vähentämiseksi. Niiden ympärivuotinen käsittelyteho ja mahdolliset ratkaisut poistotehokkuuden parantamiseksi kylmissä ilmasto-olosuhteissa vaativat kuitenkin lisätutkimuksia. Tässä opinnäytetyössä tutkittiin typenpoistoa vesiviljelyn ja kaivosten puhdistusta vaativista vesistä sisä- ja ulkokäsittelyjärjestelmänä useissa koeolosuhteissa. Tässä työssä tunnistettiin suunnitteluparametreja (esim. optimaalinen HRT ja nitraatinpoistonopeus) ja parannusratkaisuja puuhakebioreaktoreille kylmissä ilmasto-olosuhteissa, kuten lisähiililähde, hydraulinen suunnittelu ja kelluvan vesikasvattamon käyttö hybridijärjestelmänä. Tulosten perusteella puulastubioreaktoreilla voidaan onnistuneesti poistaa nitraattia sekä sisäisen kierron kalankasvattamojen (RAS) että kaivosten kuormittamasta vedestä kylmissä ilmasto-olosuhteissa. Kahden vuoden tulokset täysimittaisella puuhakebioreaktorilla osoittivat, että laboratoriomittakaavassa valitut suunnitteluparametrit riittivät täyteen denitrifikaatioon täysimittaisessa mittakaavassa. Denitrifikaatio noudatti ensimmäisen järjestyksen reaktiota RAS- järjestelmänjäteveden osalta, ja optimaalinen HRT-aika vaihteli 1,5 ja 2 päivän välillä, jotta saavutettiin 25,8 g NO-3-N m-3d-1 ja 74 prosentin poistotehokkuus. 50 cm:n kerros kuivaa puuhaketta yhdistettynä lumipeitteeseen (20‐30 cm) riitti estämään järjestelmänjäätymisen, eikä veden lämpötila laskenut kokeen aikana alle 7,3 °C:n kylmien talviolosuhteiden aikana (ilman alin lämpötila = -24,7 ℃). Hybridiyksikön suunnittelua parannettiin lisäämällä kaksi sisälevyä veden virtauksen suuntaisesti ja kelluvaa koukkusammalta lisäämällä parannettiin hydraulista tehokkuutta huonosta (λ=0,06) tyydyttävään (λ= 0,51), mikä johti suurempiin poistomääriin.
Väitöskirjan verkko-osoite on: http://urn.fi/urn:isbn:9789526235080
