Miðbiksmat í umhverfisverkfræði - Koustubh Ravindra Karande

Heiti ritgerðar:
Rafskilun fyrir endurheimt næringarefna úr frárennslisvatni frá sveitarfélögum

Nemandi:
Koustubh Ravindra Karande

Doktorsnefnd:
Dr. Frank Lipnizki, prófessor við Lund University, Svíþjóð. Dr. Ólafur Ögmundarson, dósent við Matvæla og næringarfræðideild, Háskóla Íslands

Ágrip:
Takmarkaðar náttúruauðlindir og aukin eftirspurn eftir matvælum hafa aukið álag á alþjóðlegan áburðariðnað. Undanfarin ár hefur verið lögð aukin áhersla á endurheimt næringarefna (eins og köfnunarefnis og fosfórs) úr frárennslisvatni sveitarfélaga. Þetta er talin sjálfbær lausn til að ná fram markmiðum UN SDG 6.3 (minnka losun ómeðhöndlaðs frárennslisvatns) og SDG 12.2 (minna álag á náttúruna). Himnubundin rafskilun (ED) hefur verið tekin upp sem ný tækni til að endurheimta köfnunarefni og fosfór úr frárennslisvatni vegna einfaldrar notkunar hennar og hversu vel hún nær að heimta efnin úr vatninu. Þessi rannsókn notaði ED með magnesíumskauti til að endurheimta köfnunarefni og fosfór úr skólpi sveitarfélaga og skoðaði áhrif ýmissa rekstraraðstæðna á ásætur á ED himnum. Niðurstöður leiddu í ljós að (1) rúmmálshlutfall þykknilausnarinnar og fóðurlausnarinnar hafa áhrif á ED viðnám og tæringarhraða Mg; (2) í fóðurhólfinu var katjónaskiptahimnan (CEM) næmari fyrir útfellingum (sérstaklega lífrænum) en anjónaskiptahimnan (AEM); heildarþéttleiki óhreininda var í línulegum tengslum við aukið rafviðnám; (3) hærri næringarefnastyrkur og minni lífrænn styrkur í vatninu jók endurheimt næringarefna og minnkaði uppsöfnun ásæta; (4) meiri straumþéttleiki stuðlaði að endurheimt næringarefna, en olli einnig auknum ásætum á himnum, jafnvel þótt skólp innihélt lítið magn lífrænt efna; (5) aukinn vatnshraði olli sterkum skurðarkrafti meðfram himnuyfirborði til að draga úr himnuflæði og bæta jónadreifingu vegna aukinnar ókyrrðar sem gagnaðist við endurheimt næringarefna. Næstu skref rannsóknarinnar eru að þróa eftirlitsáætlana um þróun ásæta á himnum, langtíma frammistöðu ED fyrir framleiðslu og mat á efnahagslegum og umhverfisáhrifum tækninnar.