Juomavedenkäsittelyssä denitrifikaatioprosessi on suuri haaste. Nitraattien saastuttamat pohjavedet, minkä syynä on liiallinen lannoitteiden käyttö maataloudessa, on toistuva ongelma kaikkialla maailmassa ja erityisesti maatalousvaltaisilla alueilla kuten Välimerellä Euroopassa.

Biologinen denitrifikaatio on erittäin luotettava ja tehokas ratkaisu juomavedenpuhdistukseen

Vedenkäsittelyssä biologiseen denitrifikaatioon sisältyy orgaanisten substraattien, kasvualustojen, biologisen hapettaminen, jossa hapen sijaan käytetään nitraattia tai nitriittiä elektronin akseptorina, vastaanottajana. Juomavedenpuhdistuslaitoksessa denitrifikaatio toteutetaan vain yhdessä vaiheessa anaerobisen biosuodattimen sisällä. Biosuodatin on täytetty Filtralite®Pure-suodatinmateriaalilla, joka on optimaalinen kantaja denitrifikaatiobiokalvolle. Järjestelmä on yksinkertainen suunnitella, se on luotettava ja erittäin suorituskykyinen, ja sen käyttökustannukset ovat pienet.

Denitrifikaatiobiosuodatin Filtralite®Pure-suodatinmateriaalilla

Ingeobras on suunnitellut ja rakentanut Formiche Altoon (Teruelin provinssi, Espanja) vuonna denitrifikaatiobiosuodattimen käyttäen Filtralite®Pure-suodatinmateriaalia biokalvon kantajana. Juomavedenpuhdistamo käsittelee pohjavettä, joka muuten on hyvälaatuista, mutta sisältää noin 60 ppm nitraatteja (pitoisuus vaihtelee vuodenaikojen mukaan).

Pieni juomavedenpuhdistusjärjestelmä (5 m3 /h) rakentuu neljästä vaiheesta: (1) Anaerobinen denitrifikaatiobiosuodatin poistaa nitraatit (2) Fyysinen suodatus poistaa kiintoaineet (3) Ilmastettu biosuodatin poistaa orgaaniset aineet (4) Desinfiointi kloorilla.

Formiche Alton juomavedenpuhdistamo on suunniteltu toimimaan niin, että se pystyy poistamaan 60 % typestä, jolloin ulos lähtevän veden lopullinen NO3-arvo on alle 25 ppm. Vastavirtahuuhteluihin tarvittavan veden määrä on 5−10 % suodatetun veden kokonaismäärästä.

Laitoksen toiminta on automatisoitu, mikä vähentää käyttökustannuksia. Ingeobrasin arvion mukaan juomavedenpuhdistamon, joka on suunniteltu käsittelemään NO3-nitraattia (60 ppm/l), ja jonka päivittäin käsittelemä vesimäärä on 1 000 m3, kokonaiskäyttökustannukset ovat noin 0,16 €/m3 seuraavan kustannusjakauman mukaisesti:

  • 0,08 €/m3 reagensseihin (pääosin orgaanista ainesta),
  • 0.04 €/m3 energiaan ja
  • and 0,04 €/m3 ylläpitoon.

Filtralite® Pure-suodatinmateriaalin, joka on järjestelmän ydin, elinkaari on yli 20 vuotta

Juomavedenpuhdistamoprojektin pääomakustannukset (CAPEX) verrattuina muihin ratkaisuihin (esim. käänteinen osmoosi, elektrodialyysi, dialyysi, tislaus tai kemiallinen pelkistys) ovat huomattavasti pienemmät, koska käytetty teknologia on yksinkertaista. Juomavedenpuhdistamossa biologinen denitrifikaatio poistaa 70–95 % nitraateista: se on kaikista teknologioista tehokkain. Vastaavat poistoasteet, jotka saatiin muilla teknologioilla: ioninvaihto 80– 90 %, kemiallinen pelkistys 33–90 %, elektrodialyysi 30–50 % ja käänteinen osmoosi 50–96 %.

Juomavedenpuhdistuslaitoksen denitrifikaatioratkaisu, jossa käytetään Filtralite® Pure-materiaalia biosuodattimessa, on loistava vaihtoehto ajatellen veden laatua, pääoma- ja käyttökustannuksia. Prosessi on hyvin toimiva ja luotettava, ekonomisesti ja ympäristön kannalta kestävä ratkaisu.