Magnesiumin poistomahdollisuudet saostamalla prosessijätevedestä

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin Savonia ammattikorkeakoulun Ympäristötekniikan TKI-yksikölle. Opinnäytetyön tarkoi-tuksena oli tutkia magnesiumin poistomahdollisuuksia teollisuuden prosessien ja vesikiertojen jätevesistä. Tutki-muksessa keskityttiin magnesiumin poistoon ja talteenottoon erilaisia saostusmenetelmiä käyttäen.

Työn teoriaosuudessa perehdyttiin magnesiumin ominaisuuksiin ja magnesiumin vaikutuksiin prosessivesissä. Toinen keskeinen sisältö olivat magnesiumin poistomenetelmät teollisuuden prosessivesistä. Magnesiumin talteenottaminen struviittisaostusta hyödyntäen oli osa kirjallisuuskatsausta.

Opinnäytetyön kokeellinen osuus toteutettiin Savonia amk:n ympäristötekniikan laboratoriossa Kuopion kampuksella. Kokeellisessa osuudessa tutkittiin magnesiumin poistamista teollisuuden jätevesistä laboratoriomittakaavan saos-tuskokeiden avulla. Kokeissa testattiin soveltuuko struviittisaostus magnesiumin poistoon teollisuuden jätevedestä. Lisäksi tehtiin koesarja magnesiumin poistamiseksi prosessijätevedestä magnesiumhydroksidina, magnesiumfosfaattina tai magnesiumkarbonaattina.

Työn tulosten perusteella voidaan todeta, että magnesiumin talteenotto prosessijätevesitä struviittisaotuksella on mahdollista, mutta haastavaa. Tehtyjen kokeiden perusteella magnesiumia voidaan poistaa prosessivesistä myös yksinkertaisemmilla saostusmenetelmillä. Menetelmästä riippumatta magnesiumin saostumiseen tarvitaan korkea pH, joka suuria teollisuuden jätevesimääriä käsiteltäessä vaatii vesien koostumuksesta riippuen myös suuria kemikaalimääriä. Tämän työn tuloksia voidaan hyödyntää laboratoriotesteissä arvioitaessa magnesiumin poistomahdollisuuksia erilaisista prosessijätevesistä sekä kentällä suoritettavia pilotointeja suunniteltaessa.

This thesis was made to the RDI unit of Savonia University of Applied Sciences. The purpose of the thesis was to study depreciation methods of magnesium from the industrial process wastewater and industrial water circulation. The study focused on the removal and recovery of magnesium using precipitation methods.

The theoretical part of the thesis focused on the properties of magnesium and the effect of magnesium on the industrial process water. The other important content was the removal methods of magnesium from the industrial process water. The recovery of magnesium using the struvite precipitation was part of the literature review.

The experimental part of the thesis was carried out at Savonia´s environmental technology laboratory in the Kuopio campus area. In the experimental part magnesium was recovered from the industrial wastewater with laboratory scale precipitation tests. In the tests the purpose was to find out whether struvite precipitation is suitable for removing magnesium from the industrial waste water. In addition, it was tested is it possible to remove magnesium from the process water by converting it to magnesium hydroxide, magnesium phosphate or magnesium carbonate.

Based on the results the recovery of magnesium from the process waste water with the precipitation is possible but challenging. Magnesium can be removed from the process water also with simplier precipitation methods. Regardless of the method, the high pH is necessary for magnesium precipitation. When processing great amount of waste water it is necessary to use big amounts of chemicals. The results of the study can be utilized in laboratory tests while evaluating the possibilities to remove magnesium from different kind of the process waste water and in planning pilot tests.