Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • apa.csl
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Enhanced Biological Phosphorus Removal in Pulp Industry and its Consequences
Karlstad University, Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013), Department of Engineering and Chemical Sciences (from 2013).
2021 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Förbättrad Biologisk Fosforrening inom Massaindustrin samt dess Konsekvenser (Swedish)
Abstract [en]

Phosphorus discharge limits are tightened, and pulp and paper industry need to improve their phosphorus treatment accordingly. Enhanced biological phosphorus removal (EBPR) are sustainable and well used within municipal wastewater treatment but there is a research gap of the treatment method within pulp and paper industry. Pulp mill A has shown a working process for EBPR and found phosphorus accumulating organisms (PAOs) in the sludge. Therefore, this study evaluates the potential application of EBPR within pulp mill wastewaters by answering; (1) Is it possible to treat other pulp mill wastewaters than wastewater from mill A, with an EBPR process? (2) Does it seem to be PAOs in the sludge? (3) What would the consequences be of applying an EBPR process in a pulp mill wastewater treatment plant? The study was performed with an experiment divided in two periods. An sequencing batch reactor (SBR) was used to perform an EBPR process. Sludge containing PAO bacteria from mill A was used to treat wastewater from another pulp mill, mill B. First period performed at phosphorus-poor condition with an influent COD/P of 1196 mg/mg and second at phosphorus-rich condition with COD/P ratio of 278 mg/mg.

 

The results of this study showed that it could be possible to treat pulp mill wastewater with an EBPR process with certain conditions and PAO bacteria has shown to be present. This could be drawn from several factors, low effluent concentrations, characteristic phosphorus release and uptake, secondary phosphorus release, increasing phosphorus reduction and good settleability of the sludge. At phosphorus-poor conditions, low effluent concentrations could be achieved, the sludge settled well and no filament growth. It did show one sign of instability. At phosphorus-rich conditions, the TOC reduction increased, but phosphorus concentration did not reach as low as wanted. It did however show potential for it. The consequences of an EBPR process in low phosphorus wastewaters could be lower/no addition of phosphorus needed, less phosphorus discharge and less TOC reduction. At higher phosphorus containing wastewaters it could mean less chemicals used for precipitation. The conclusion of this study is that there is potential for application of EBPR in pulp industry, but also that it has uncertainties and further studies are needed. 

Abstract [sv]

Gränsvärde för hur mycket fosfor som får släppas ut till närliggande vattenmiljö skärps och pappers- och massaindustrins fosforrening behöver förbättras därefter. Förbättrad biologisk fosforrening (EBPR) är hållbar och används väl inom kommunal avloppsvattenrening, men det finns ett forskningsgap för reningsmetoden inom pappers- och massaindustrin. Massabruk A har en fungerande process för EBPR och har funnit fosforackumulerande bakterier (PAO) i slammet. Därför utvärderar denna studie EBPR inom avloppsvatten från massabruk genom att svara på; (1) Är det möjligt att rena avloppsvatten från annat massabruk än massabruk A med en EBPR process? (2) Verkar det finnas PAO-bakterier i slammet? (3) Vad skulle konsekvenserna bli av att tillämpa en EBPR-process för rening av avloppsvatten från ett massabruk? Studien utfördes med ett experiment uppdelat i två perioder. En SBR användes för att efterlikna en EBPR-process. Slam innehållande PAO-bakterier från massabruk A användes för att rena avloppsvatten från ett annat massabruk, massabruk B. Första perioden utfördes under fosforfattiga förhållanden med en COD/P kvot på 1196 mg/mg och andra perioden under fosforrika förhållanden med kvoten 278 mg/mg.

 

Resultaten av studien visade att det var möjligt att rena avloppsvatten från andra massabruk med en EBPR-process med vissa förhållanden. PAO-bakterier visade sig vara närvarande i slammet. Denna slutsats dras utifrån flera faktorer, låga koncentrationer i behandlat avloppsvatten, karaktäristiskt fosforsläpp och upptag, sekundärt fosforsläpp, ökande fosforreduktion och goda sedimenteringsegenskaper hos slammet. Vid fosforfattigt förhållande erhölls låga koncentrationer i det behandlade avloppsvattnet, slammet sedimenterade väl och tecken på filamentbildning fanns inte. Tecken på instabilitet upptäcktes dock. Vid fosforrikt förhållande ökade TOC reduktionen men fosforkoncentrationen nådde inte så lågt som önskat i det renade avloppsvattnet. Dock visades potential för det. Konsekvenserna av att tillämpa EBPR i fosforfattigt avloppsvatten skulle kunna vara lägre/inget behov av fosfortillsats, mindre fosforutsläpp och mindre TOC reduktion. Vid fosforrikare avloppsvatten kan det betyda mindre användning av kemikalier som används vid fällning. Slutsatsen av denna studie är att det finns god potential för tillämpning av EBPR inom massaindustrin, men också att vissa osäkerheter finns och ytterligare studier behövs.

Place, publisher, year, edition, pages
2021. , p. 37
Keywords [en]
Wastewater treatment, EBPR, PAO
Keywords [sv]
Reningsteknik, EBPR, PAO
National Category
Water Treatment
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-85458OAI: oai:DiVA.org:kau-85458DiVA, id: diva2:1588619
Subject / course
Environmental and Energy Systems
Educational program
Engineering: Energy and Environmental Engineering (300 ECTS credits)
Supervisors
Examiners
Available from: 2021-08-30 Created: 2021-08-27 Last updated: 2021-08-30Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
Department of Engineering and Chemical Sciences (from 2013)
Water Treatment

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 465 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • apa.csl
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf