Kierrätysmateriaalien testaaminen täytekappalekolonnireaktoriteknologian kasvualustana
Kettunen, Simo (2018)
Kettunen, Simo
Savonia-ammattikorkeakoulu
2018
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018121321451
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018121321451
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö tehtiin Savonia-ammattikorkeakoulun ympäristötekniikan opetus- ja tutkimuslaboratoriossa For-tum-apurahatutkimusprojektille. Opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia, voidaanko biokaasun tuotannossa käyttää kierrätysmateriaalista valmistettuja täytekappaleita neitseellisestä muovista valmistettujen täytekappaleiden sijaan. Täytekappaleiden avulla tehostetaan biokaasua tuottavien mikrobeiden kasvua ja näin biokaasun tuottoa. Koska kierrätysmuovi- ja kumikappaleista voi liueta biokaasuprosessin aikana erilaisia yhdisteitä ja epäpuhtauksia jäteve-teen, testattiin opinnäytetyön kokeellisessa osassa kierrätysmuovi- ja kumikappaleiden vaikutusta biokaasun tuot-toon.
Työssä tehtiin kirjallisuustutkimus metaanintuottajabakteerien toiminnasta ja niiden kasvuun vaikuttavista tekijöistä sekä testattavien kierrätysmateriaalien soveltuvuudesta biofilmin kasvualustaksi. Kokeellinen osa tehtiin Savonian ympäristötekniikan opetus- ja tutkimuslaboratoriossa panoskokeiden avulla. Panoskokeet tehtiin viiden litran koe-pulloissa, joihin lisättiin tarvittavat jätevesi-, täytekappale- ja bakteerisiirrosmäärät. Pullojen suut suljettiin korkilla, josta lähti putki kaasunkeräyspussiin ja pullot laitetiin lämpökaappiin. Muodostuneen biokaasun määrän perusteella selvitettiin kunkin kierrätysmateriaalin vaikutus biokaasun tuotantoon. Tämän tutkimuksen biokaasukokeet tehtiin metsäteollisuuden jätevedellä.
Biokaasun tuottokokeet onnistuivat hyvin, useat opinnäytetyössä testatut kierrätysmateriaalit tehostivat biokaasun tuotantoa neitseelliseen polypropeeniin verrattuna. Vaikkakin saadut tulokset ovat erittäin lupaavia, on työssä tes-tattujen kierrätysmateriaalien toimivuus testattava tarkemmin pitempikestoisissa jatkuvatoimisissa suuremman mittakaavan biokaasukokeissa ennen kuin niitä voidaan suositella käytettäväksi laajamittaisessa biokaasun tuotan-nossa. Tämän työn tulosten perusteella valittiin yksi kierrätysmateriaali (Kuusakosken kumirouhe) tarkempaan kak-sitoista viikkoa kestävään jatkuvatoimiseen biokaasun tuottokokeeseen.
Työssä tehtiin kirjallisuustutkimus metaanintuottajabakteerien toiminnasta ja niiden kasvuun vaikuttavista tekijöistä sekä testattavien kierrätysmateriaalien soveltuvuudesta biofilmin kasvualustaksi. Kokeellinen osa tehtiin Savonian ympäristötekniikan opetus- ja tutkimuslaboratoriossa panoskokeiden avulla. Panoskokeet tehtiin viiden litran koe-pulloissa, joihin lisättiin tarvittavat jätevesi-, täytekappale- ja bakteerisiirrosmäärät. Pullojen suut suljettiin korkilla, josta lähti putki kaasunkeräyspussiin ja pullot laitetiin lämpökaappiin. Muodostuneen biokaasun määrän perusteella selvitettiin kunkin kierrätysmateriaalin vaikutus biokaasun tuotantoon. Tämän tutkimuksen biokaasukokeet tehtiin metsäteollisuuden jätevedellä.
Biokaasun tuottokokeet onnistuivat hyvin, useat opinnäytetyössä testatut kierrätysmateriaalit tehostivat biokaasun tuotantoa neitseelliseen polypropeeniin verrattuna. Vaikkakin saadut tulokset ovat erittäin lupaavia, on työssä tes-tattujen kierrätysmateriaalien toimivuus testattava tarkemmin pitempikestoisissa jatkuvatoimisissa suuremman mittakaavan biokaasukokeissa ennen kuin niitä voidaan suositella käytettäväksi laajamittaisessa biokaasun tuotan-nossa. Tämän työn tulosten perusteella valittiin yksi kierrätysmateriaali (Kuusakosken kumirouhe) tarkempaan kak-sitoista viikkoa kestävään jatkuvatoimiseen biokaasun tuottokokeeseen.