Suomen Akatemia

New natural freezing method offers energy savings in water purification

Jaa

Freezing winter temperatures can be put to good use in improving the cost and energy efficiency of wastewater purification. The ice that is formed when wastewater freezes naturally in the winter is cleaner than the residual waste water itself. The purity of the ice is a function of the rate of the freezing process: the slower the freezing process, the greater the purity of the resulting ice. Research is underway under the Academy of Finland’s Arctic Research Programme to develop sustainable working methods that are suited to the unique and fragile Arctic environment.

Associate professor of Chemical Engineering Marjatta Louhi-Kultanen is running a research project aimed at developing energy-efficient methods of wastewater purification by taking advantage of seasonal temperature variations and natural water freezing. The process of freezing wastewater requires no additional energy input in the winter. The ice layer is mechanically removed from the residual wastewater, which then becomes more concentrated. Energy is only required for breaking and transporting the frozen wastewater. Contaminants in the ice samples collected in both laboratory conditions and natural winter conditions were well below environmental permit standards. Contaminant levels in ice samples extracted from mine water reservoirs were up to 65–90 per cent lower than in the mine water itself. The results indicate that natural freezing is a particularly effective method for purifying large volumes of weak aqueous solutions.

“Although the mine ice was clearly purer than the mine water, its measured mechanical strength values were clearly lower than those of clean lake water. The mechanical collection of ice from mines would therefore not require expensive special equipment,” says Dr Mikko Suominen from the Aalto University research team studying marine and Arctic technology.

The research project has also used a winter simulator that makes it possible to adjust and fine-tune the freezing process by controlling aqueous solutions and the temperature and velocity of cooling air. It is important to have an in-depth knowledge of the strength and other mechanical properties of ice so that the process of ice collection can be optimised. The results of the research have important application in developing systems for breaking and collecting ice.

The project is a joint effort of teams from Lappeenranta University of Technology and Aalto University. Their key areas of focus include freezing kinetics, mathematical modelling and the development of mechanical processes, such as breaking, analysing, collecting and transporting ice. Furthermore, they have applied the tested purification method to both landfill waters and municipal wastewater. Tests have also been carried out on mine water reservoirs in Sotkamo, in two peat bog areas and on the ice on Lake Saimaa.

On 6-7 June 2018 the Academy of Finland will be hosting an international conference on the topical theme of “Emerging Pollutants in Freshwater Ecosystems” as part of the European Water JPI network. The Helsinki conference will be attended by more than 200 researchers, decision-makers and partners in the field. During the two days of the conference, keynote lectures and presentations will be held among others on the hazardous pollutants threatening our drinking water and on how chemicals and pesticides, for instance, enter the water cycle. The effects of pollutants on the ecosystem and human health as well as new methods for monitoring and preventing pollutants are also included in the programme.

Conference website: www.aka.fi/waterjpi2018

Inquiries and more information

- Marjatta Louhi-Kultanen, Aalto University, firstname.lastname(at)aalto.fi, tel. +358 50 324 5780

- www.aka.fi/arktiko

Yhteyshenkilöt

Jonathan Begley
Academy of Finland Communications
tel. +358 295 335 096
firstname.lastname(at)aka.fi

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Suomen Akatemia
Suomen Akatemia
Hakaniemenranta 6, PL 131
00531 HELSINKI

029 533 5000http://www.aka.fi/fi

Suomen Akatemia rahoittaa korkealaatuista tieteellistä tutkimusta, toimii tieteen ja tiedepolitiikan asiantuntijana sekä vahvistaa tieteen ja tutkimustyön asemaa yhteiskunnassa. Pyrimme toiminnassamme siihen, että suomalainen tutkimus uusiutuu, monipuolistuu ja kansainvälistyy. Luomme edellytyksiä tutkijankoulutukselle ja tutkijanuralle, kansainvälistymiselle ja tutkimustulosten hyödyntämiselle. Katamme kaikki tieteen ja tutkimuksen alat. Vuonna 2019 rahoitamme tutkimusta 458 miljoonalla eurolla. Osa rahoituksesta tulee veikkausvoittovaroista. Akatemia toimii  opetus- ja kulttuuriministeriön hallinnonalalla.

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Suomen Akatemia

Finlands Akademi beviljade profileringsfinansiering för att stärka universitetens forskningsförutsättiningar17.5.2019 10:10:53 EESTTiedote

Finlands Akademi har fattat besluten om finansieringen för att stärka forskningens profilering vid universiteten i Finland. Finansieringen stöder utvecklingen av forskningsområden som universiteten har valt på basis av sin strategi och stärker förutsättningarna att bedriva forskning av hög kvalitet. Akademins finansiering påskyndar universitetens utvecklingsarbete.

Finlands Akademis forskningsråd för naturvetenskap och teknik valde nya akademiforskare8.5.2019 12:27:01 EESTTiedote

Finlands Akademis forskningsråd för naturvetenskap och teknik har beviljat 20 nya bidrag till för anställning som akademiforskare. Den totala finansieringen uppgår till cirka nio miljoner euro. Förutom avlöningsbidraget får akademiforskarna också finansiering för att grunda en egen forskningsgrupp samt för att täcka övriga forskningskostnader. För de fem närmast påföljande åren har forskningsrådet reserverat sju miljoner euro för de nya akademiforskarnas forskningskostnader.

Finlands Akademis forskningsråd för naturvetenskap och teknik finansierar samarbete mellan forskardoktorer och samhällsaktörer8.5.2019 12:25:34 EESTTiedote

Finlands Akademis forskningsråd för naturvetenskap och teknik har idag beviljat finansiering för 43 anställningar som forskardoktor. Den totala finansieringen uppgår till cirka 11 miljoner euro. Beviljandegraden var cirka 16 procent. 28 procent av anställningarna som akademiforskare är kvinnor, medan 24 procent av sökandena var kvinnor.

Suomen Akatemian luonnontieteiden ja tekniikan tutkimuksen toimikunta valitsi uudet akatemiatutkijat7.5.2019 13:30:41 EESTTiedote

Suomen Akatemian Luonnontieteiden ja tekniikan tutkimuksen toimikunta (LT) on valinnut rahoitettaviksi 20 uutta akatemiatutkijaa. Toimikunta käyttää uusien akatemiatutkijoiden rahoitukseen noin yhdeksän miljoonaa euroa. Toimikunta myöntää akatemiatutkijoille palkkarahan lisäksi rahoitusta oman ryhmän perustamiseen ja muihin tutkimuskuluihin. Seuraavien viiden vuoden aikana toimikunta on varautunut rahoittamaan nyt valittujen akatemiatutkijoiden tutkimuskuluja seitsemällä miljoonalla eurolla.

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