Sulfaatinpoisto jätevedestä ettringiittisaostuksella ja teollisuuden ettringiittiprosessit

Abstract

Eri teollisuudenalat tuottavat runsaasti sulfaattipitoista jätevettä ja veden sulfaattipitoisuutta on pienennettävä, jotta jätevesi saavuttaa sallitut päästörajat. Sulfaattia voidaan saostaa ettringiittinä hyvin emäksisissä olosuhteissa pH-alueella 10,5−13 kalsium- ja alumiini-ionien läsnä ollessa. Ettringiittisaostuksen suurimmat kustannukset aiheutuvat arvokkaiden alumiinireagenssien kulutuksesta. Ettringiittisaostuksen kustannuksia voidaan pienentää hyödyntämällä teollisuuden kalsium- ja alumiinipitoisia sivuvirtoja. Saostettua ettringiittiä voidaan hyödyntää myös adsorbenttina arseenin adsorptiossa. Ettringiittisaostuksen avulla voidaan pienentää myös jäteveden raskasmetallipitoisuutta, sillä ettringiitti kykenee sitomaan rakenteeseensa raskasmetallien oksoanioneja.

Ettringiittisaostuksen kustannustehokkuutta voidaan parantaa teollisuuden sivuvirtojen hyödyntämisen lisäksi myös saostetun ettringiitin jälleenkäytöllä. Adsorbenttina käytettävän ettringiitin stabiilisuutta etenkin neutraaleissa ja happamissa olosuhteissa on tutkittava lisää. Teollisuuden ettringiittiprosessien tehokkuus kasvaa, jos sulfaattia voidaan poistaa uudelleenkäytettävässä muodossa. Saostetun ettringiitin hyödyntäminen eri käyttökohteissa vaatii kuitenkin lisää tutkimuksia.

Tässä tutkielmassa perehdytään ettringiitin kemialliseen saostukseen teollisuuden jätevesien sulfaattipitoisuuden pienentämiseksi. Tutkielmassa käsitellään ettringiitin saostumisreaktioon vaikuttavia tekijöitä ja perehdytään ettringiittisaostuksen erilaisiin kalsium- ja alumiinireagensseihin. Tutkielma käsittelee myös teollisuuden kalsium- ja alumiinipitoisten sivuvirtojen hyödyntämistä kaupallisten reagenssien sijaan. Tutkittiin myös raskasmetallien poistoa jätevedestä ettringiittisaostuksen avulla. Tutkielmassa esitellään patentoituja ettringiittiprosesseja, jotka ovat käytössä teollisuuden sulfaattipitoisten jätevesien käsittelyssä.