Mikrolevänerottelulaitteen kehitys
Järvilehto, Tuure (2025)
2025
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025102826616
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025102826616
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä kehitettiin lyhyen kirjallisuuskatsauksen pohjalta pienikokoinen mikrolevänerottelulaite. Työn lopuksi laitteella testattiin mikrosuodatusta, elektrosuodatusta ja elektrokoagulaatiota mikrolevän viljelyliuoksen erottelussa. Tavoitteena oli kehittää laite, joka toimii erotteluprosessin ensimmäisenä vaiheena.
Työ toteutettiin Metropolian Urban & Local -hankkeelle projektiyhteistyössä SMC Automationin kanssa. SMC Automation toimitti ruostumattomasta teräksestä valmistettuja sintrattuja suodatinelementtejä, joita testattiin erottelulaitteessa elektrosuodatukseen. Lisäksi SMC toimitti laitteessa käytetyt letkut ja liittimet.
Työn alussa toteutettiin lyhyt kirjallisuuskatsaus, jossa perehdyttiin yleisimpiin mikrolevänerottelumenetelmiin. Kirjallisuuskatsaus toimi perustana erottelulaitteen kehitykselle. Tämän jälkeen kehitetty erottelulaite valmistettiin manuaalikoneistuksen ja 3D-tulostuksen keinoin. Lopuksi laitteen toimivuutta testattiin alustavilla kokeilla.
Testit osoittivat elektrosuodatuksen vähentävän suodatinelementin pintaan kertyvän suodatinkakun muodostumista mikrosuodatukseen verrattuna. Elektrokoagulaatiotesteissä mikrolevää ei onnistuttu täysin koaguloimaan, mutta koagulanttina toimivan raudan todettiin värjäävän biomassan ruskeaksi. Elektrokoagulaation ja -suodatuksen yhdistämisellä lyhyissä testeissä saavutettiin energiakustannuksen kannalta paras tulos, mutta kyseisissä testeissä suodatinelementti myös likaantui eniten.
Työ toteutettiin Metropolian Urban & Local -hankkeelle projektiyhteistyössä SMC Automationin kanssa. SMC Automation toimitti ruostumattomasta teräksestä valmistettuja sintrattuja suodatinelementtejä, joita testattiin erottelulaitteessa elektrosuodatukseen. Lisäksi SMC toimitti laitteessa käytetyt letkut ja liittimet.
Työn alussa toteutettiin lyhyt kirjallisuuskatsaus, jossa perehdyttiin yleisimpiin mikrolevänerottelumenetelmiin. Kirjallisuuskatsaus toimi perustana erottelulaitteen kehitykselle. Tämän jälkeen kehitetty erottelulaite valmistettiin manuaalikoneistuksen ja 3D-tulostuksen keinoin. Lopuksi laitteen toimivuutta testattiin alustavilla kokeilla.
Testit osoittivat elektrosuodatuksen vähentävän suodatinelementin pintaan kertyvän suodatinkakun muodostumista mikrosuodatukseen verrattuna. Elektrokoagulaatiotesteissä mikrolevää ei onnistuttu täysin koaguloimaan, mutta koagulanttina toimivan raudan todettiin värjäävän biomassan ruskeaksi. Elektrokoagulaation ja -suodatuksen yhdistämisellä lyhyissä testeissä saavutettiin energiakustannuksen kannalta paras tulos, mutta kyseisissä testeissä suodatinelementti myös likaantui eniten.