Helsingin yliopisto

Kaivosten prosessivesien puhdistukseen apua geelimäisestä nanoselluloosasta

Jaa

Helsingin yliopistossa tehdyssä tutkimuksessa löydettiin tehokas keino esipuhdistaa kaivosten jätevesiä. Puunjalostusteollisuuden tuottama nanofibrilloitu selluloosa pidättää tehokkaasti esimerkiksi metalleja ja sulfaattia.

Geelimäinen nanosellu (keskellä) pidättää itseensä kaivoksen käsittelemättömästä prosessivedestä metalleja ja sulfaattia. Kuva: Salla Venäläinen
Geelimäinen nanosellu (keskellä) pidättää itseensä kaivoksen käsittelemättömästä prosessivedestä metalleja ja sulfaattia. Kuva: Salla Venäläinen

– Sisävesien suolaantuminen on yksi vaikeimmin ratkaistavista kaivostoiminnan ja energiatuotannon aiheuttamista ympäristöongelmista, sanoo tutkija Salla Venäläinen Helsingin yliopiston maatalous-metsätieteellisestä tiedekunnasta.

Salla Venäläinen kollegoineen on tutkinut puunjalostusteollisuuden valmistaman nanofibrilloidun selluloosan eli niin sanotun nanosellun soveltuvuutta teollisten prosessivesien sisältämien haitta-aineiden sitomiseen.

Tutkijat totesivat, että nanosellu sopisi erityisen hyvin laimentamattomien prosessivesien esikäsittelyyn. Laboratoriokokeissa kolmiportainen käsittely alensi happaman prosessiveden metalli- ja sulfaattipitoisuutta jopa lähes kolme neljäsosaa annostuksesta riippuen. Vastaavasti loppuneutraloidusta prosessivedestä saatiin poistetuksi enimmillään jopa hieman yli kaksi kolmasosaa natriumista ja neljä viidesosaa sulfaatista.  

Aineiden pidättyminen tehostui, kun geelistä tehtiin löysempää. Paras lopputulos saatiin käsittelemällä vesiä useammassa erässä.

– Pidätysteho on merkittävä, kun otetaan huomioon, että tutkittujen prosessivesien kokonaismetalli- ja sulfaattipitoisuudet olivat alkujaan hyvin korkeita ja tutkittavien nanosellugeelien massasta yli 98 prosenttia oli vettä, Salla Venäläinen toteaa.

Nanosellu on selluloosasta tuotettu orgaaninen biopolymeeri, joka muodostaa vedessä paksun geelin. Nanokuitujen kemiallisia ominaisuuksia voidaan muuttaa sen mukaan, millaisia aineita niiden halutaan sitovan. Ihannetapauksessa aineet voidaan vapauttaa ja kierrättää takaisin teollisiin tarpeisiin.

Nanofibrilloidun selluloosan käyttöä vesienkäsittelyssä on testattu Sotkamon Tuhkakylässä sijaitsevan Terrafame Oy:n monimetallikaivoksen prosessivesillä, joita ei päästetä ympäristöön sellaisenaan. Hankkeessa käytetyn UPM Biofibrils -nanosellun toimitti UPM-Kymmene Oyj.

______________

Kaivostoiminnan ja voimalaitosten kaltaiset teollisuuden alat tuottavat vuosittain suuria määriä prosessivesiä, jotka voivat olla erittäin happamia ja sisältää runsaasti liuenneita metalleja ja sulfaattia.

Happamuuden vähentämiseksi vedet käsitellään uusiutumattomista luonnonvaroista tuotetuilla kemikaaleilla. Niiden aiheuttama pH:n nousu saa prosessivesissä olevat raskasmetallit ja alumiinin saostumaan. Muodostuva sakka läjitetään jätteenä, jolloin arvokkaita metalleja poistuu lopullisesti kierrosta. 

Prosessiveden sisältämä natrium ei kuitenkaan saostu pH:ta nostamalla. Se ja suuri osa sulfaatista päätyvät teollisuuslaitosten ylijäämävesiä vastaanottaviin vesistöihin. Järvivettä tiheämpänä jätevesi voi kerrostua vesialtaan pohjalle esimerkiksi syvänteisiin, joissa vesimassa ei pääse sekoittumaan ja laimenemaan. Veden kerrostuminen voi estää järven normaalit vuosittaiset täyskierrot, joiden aikana vesistö saa elintärkeää happitäydennystä.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Salla Venäläinen
salla.venalainen@helsinki.fi
puh. 040 755 2135
@SallaVenalainen

viestinnän asiantuntija Elina Raukko
elina.raukko@helsinki.fi
puh. 050 318 5302

Kuvat

Geelimäinen nanosellu (keskellä) pidättää itseensä kaivoksen käsittelemättömästä prosessivedestä metalleja ja sulfaattia. Kuva: Salla Venäläinen
Geelimäinen nanosellu (keskellä) pidättää itseensä kaivoksen käsittelemättömästä prosessivedestä metalleja ja sulfaattia. Kuva: Salla Venäläinen
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Helsingin yliopisto
Helsingin yliopisto
PL 33
00014 Helsinki

02941 911 (vaihde)http://www.helsinki.fi/yliopisto

Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta on uusiutuvien luonnonvarojen vastuullisen käytön asiantuntija Suomessa ja kansainvälisesti. Tieteenalamme ovat elintarvike-, maatalous-, metsä-, talous- ja ympäristötieteet.

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista jo ennen kuin ne uutisoidaan? Kun tilaat tiedotteemme tältä julkaisijalta, saat ne sähköpostiisi yhtä aikaa suomalaisen median kanssa. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Helsingin yliopisto

Moniresistentit bakteerit ovat tuontikoirilla huolestuttavan yleisiä17.11.2017 08:56Tiedote

Yleisimmin käytetyille mikrobilääkkeille vastustuskykyisiä suolistoperäisiä bakteereita on tänä vuonna löydetty koirien seulontanäytteistä neljä kertaa useammin kuin viime vuonna. Osa näistä bakteereista voi tarttua myös ihmiseen. Helsingin yliopiston asiantuntijat kehottavat ulkomaisilta koiratarhoilta eläimiä tuovia järjestöjä ottamaan huomioon resistenttien bakteerien leviämisriskin.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki STT Infossa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme