Koagulantin valmistus vesien puhdistamiseen teollisuuden sivuvirroista

Abstract

Lisääntynyt vedenkulutus ja veden saastumisen lisääntyminen ovat kasvattaneet vedenpuhdistuksessa käytettävien kemikaalien eli koagulanttien tarvetta. Teollisen mittakaavan malmien sijaan erilaisten teollisuuden sivuvirtojen hyödyntämistä koagulanttien valmistuksessa on tutkittu, sillä tällöin saadaan pienennettyä valmistuskustannuksia, säästettyä maapallon mineraalivarantoja ja vähennettyä ympäristön tuhoutumista. Tässä kirjallisuuskatsauksessa perehdytään rautasulfaattipohjaisten koagulanttien valmistukseen teollisuuden sivuvirroista.

Koagulaatiossa veden sisältämät kolloidit destabiloidaan neutraloimalla niitä ympäröivät repulsiovoimat. Flokkulaatiossa kolloidit tarttuvat toisiinsa muodostaen keräytymiä, flokkeja, jolloin vedenpuhdistus on helpompaa. Kivihiilen poltossa muodostuvien sivuvirtojen, lentotuhkan ja pohjakuonan, hyödyntämistä koagulanttien valmistuksessa happouutolla on tutkittu paljon. Myös kivihiilen louhinnasta saatavasta pyriitistä voitiin tutkimusten perusteella valmistaa ferrisulfaattia bioliuotuksella. Lisäksi titaanidioksidin valmistuksen, öljyliuskeen polton sekä teräksen galvanoinnin sivuvirtojen hyödyntämistä on tutkittu, joskin hyvin vähän. Tulevaisuudessa potentiaalisia hyödynnettäviä sivuvirtoja ovat alumiinin valmistuksessa muodostuva bauksiitti sekä kupari- ja nikkelikaivosten sivukiven sisältämät pyriitti ja pyrrotiitti.

Useat valmistetuista koagulanteista sisälsivät raudan lisäksi myös alumiinia, sillä koagulanttikompleksien tehon on havaittu olevan yksittäisiä koagulantteja parempi. Tutkimuksissa havaittiin, että valmistetut koagulanttikompleksit pystyivät kilpailemaan tavallisten koagulanttien kanssa puhdistustehollaan. Joissain tutkimuksissa sivuvirrasta valmistettu koagulantti toimi jopa tehokkaammin esimerkiksi sameudenpoistossa kuin muut koagulantit.