Effluenttiveden uudelleenkäyttö EPS-prosessissa

Abstract

Insinöörityön aiheena oli effluenttiveden uudelleenkäyttö soluuntuvan polystyreenin valmistuksessa, ja se toteutettiin Bewi Raw Oy:lle. Insinöörityön avulla haluttiin selvittää, olisiko effluenttiveden uudelleenkäyttö mahdollista suodatuksen avulla. Lisäksi työn tarkoituksena oli tutkia, vaikuttaisiko effluenttiveden uudelleenkäyttö haluttuihin tuoteominaisuuksiin.

Kirjallisuusosassa käytiin läpi polymerointia ja soluuntuvan polystyreenin valmistusmenetelmiä. Lisäksi kirjallisuusosassa käytiin läpi erilaisia suodatusmenetelmiä ja veden analysointia. Kokeellisessa osassa tehtiin ensin referenssipanos laboratoriomittakaavan panosreaktorilla. Referenssipanoksesta otettiin effluenttivesi talteen. Panosvedelle testattiin erilaisia suodatusmenetelmiä ja analysoitiin suodatuksen vaikutuksia veden ominaisuuksiin.

Analyysitulosten perusteella koeajoissa käytettiin hiilikuituselluloosa- ja sedimenttisuodattimella suodatettua effluenttivettä. Suodatettua panosvettä lisättiin 5–25 % kokonaisveden määrästä.

Koeajoissa saatiin korvattua ionivaihdetun veden reseptin mukaisesta määrästä 25 % ilman suspension menetystä tai suurempia ongelmia koeajon aikana. Viimeisen koeajopanoksen jälkeen havaittiin reaktorin likaantuminen ja koeajot jouduttiin päättämään. Koeajoista saatujen helmien tuoteominaisuudet pysyivät lähes halutulla tasolla. Koeajoja voitaisiin jatkaa lisäämällä suodatetun veden osuutta edelleen.

The engineering thesis was about the reuse of effluent water in the production of soluble polystyrene and was conducted for Bewi Raw Oy. The aim of the if the reuse of feed water by filtration would be feasible. In addition, the aim of the work was to investigate whether the reuse of effluent water would affect the desired product characteristics.

In the literature part of thesis, polymerization and methods to produce soluble polystyrene were examined. In addition, different filtration methods and water analysis were studis. In the experimental part, first a reference batch was made using a laboratory scale batch reactor. From the reference batch, the effluent water was recovered. Different filtration methods were tested on the input water and the effects of filtration on the water properties were analyzed.

On the basis of the analytical results, effluent water filtered with a carbon fibre cellulose and sediment filter was used in the experiments. The filtered effluent water was added at a rate of 5‒25% of the total water volume.

The experiments were able to replace 25 % of the prescribed amount of deionised water without loss of suspension or major problems during the experiments. After the fifth batch of experiments, fouling of the reactor was observed and the experiments had to be terminated. The product characteristics of the beads obtained from the test runs remained close to the desired level. The experiments could be continued by further increasing the proportion of filtered water.