Metallien saostusmenetelmien vertailu vesinäytteissä : EPSE™ Menetelmä ja hydroksidisaostus eri mittakaavoissa

Abstract

Vedenlaadun turvaaminen ja raskasmetallien hallinta ovat keskeisiä teollisuuden jätevesien käsittelyn haasteita. Tämä opinnäytetyö käsittelee metallien saostamista erityisesti hydroksidisaostuksen ja EPSE™ Menetelmän avulla. Työn toimeksiantajana toimi Ylöjärvellä sijaitseva EPSE Oy, joka on erikoistunut raskasmetalleja sisältävien prosessi- ja jätevesien käsittelyyn patentoitua EPSE™ Menetelmäänsä käyttäen.

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia ja kehittää EPSE™ Menetelmää vertailevien laboratoriotutkimusten avulla. Tutkimus rakentui kahdesta toisiaan täydentävästä osuudesta: ensimmäisessä osassa verrattiin EPSE™ Menetelmän ja perinteisen hydroksidisaostuksen toimivuutta erämuotoisissa dekantterikokeissa erityisesti kalkinkulutuksen ja metallien saostustehokkuuden näkökulmasta. Toisessa osassa arvioitiin jatkuvatoimisen SCOPE-laitteiston ja dekantterikokeiden tuloksia. Tutkimuksen tarkoituksena oli syventää ymmärrystä EPSE™ Menetelmän toimivuudesta ja tuottaa vertailukelpoista tietoa sen kilpailukyvystä teollisuuden jätevesien käsittelyssä.

Tulokset osoittivat, että EPSE™ Menetelmä voi parantaa metallien saostumista erityisesti monimutkaisissa jätevesissä ja alhaisissa metallipitoisuuksissa, vaikka kalkinkulutus oli usein nimellisesti suurempi verrattuna perinteiseen hydroksidisaostukseen. EPSE1010-kemikaali edisti huomattavasti uraanin ja molybdeenin saostumista. Pääsääntöisesti SCOPE-laitteisto oli hieman tehottomampi saostamaan metalleja, mutta mallintaa dekantterikoetta saostustehokkuudessa kuitenkin todella hyvällä tarkkuudella. SCOPElla kalkinkulutus kasvoi, mutta tuloksista ei voida vetää johtopäätöksiä kalkin kulutuksen suhteesta mittakaavan muuttuessa.

EPSE™ Menetelmän optimoinnissa tulisi ottaa huomioon reagoimattoman kalkin minimoiminen teollisuusmittakaavan prosesseissa. Lisäksi olisi syytä tutkia tarkemmin sakan stabiilisuutta märkänä, sulfaattien poistomekanismeja sekä laboratoriotulosten sovellettavuutta teollisiin olosuhteisiin. Menetelmä on jo käytössä teollisuudessa, ja sen jatkokehitys voi edistää entistä kustannustehokkaampaa ja ympäristökestävämpää jätevedenkäsittelyä ja löytää sille uusia sovelluskohteita.

This thesis focused on comparing the performance of the EPSE™ Method and conventional hydroxide precipitation in the treatment of metal-containing industrial wastewater. The work was commissioned by EPSE Oy, a company specialised in the treatment of industrial wastewater using its patented EPSE™ technology, which is already in industrial use.

The study included experiments with synthetic and real wastewater samples. The methods performed similarly in synthetic samples, while the EPSE™ Method achieved better precipitation efficiency with real wastewaters. Experimental work was carried out using two approaches: a scalable, continuous, laboratory-scale piloting unit (SCOPE), and batch-wise decanter tests with small sample volumes. The comparison focused on precipitation performance, chemical consumption and practical aspects of the methods.

In the SCOPE trials, lime consumption was generally higher than in the decanter tests, but no consistent trend with increasing scale was observed due to variation of several hundred percent between cases. This highlights the risk of overdosing lime and emphasises the importance of scale-specific process control. The findings provide useful insights to support potential optimization of the EPSE™ Method for different industrial contexts.