Adsorbenttien käyttö alkuaineiden poistoon teollisuuden jätevesistä

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää teollisuudessa yleisesti käytettäviä adsorptiokemikaaleja sekä tarkastella teollisuuden jätevesien sisältämiä alkuaineita. Työssä arvioitiin, mitkä alkuaineet ovat taloudellisesti kannattavia ottaa talteen, ja mitkä ovat tarpeen poistaa niiden haitallisuuden vuoksi. Kirjallisuuskatsauksessa perehdyttiin adsorptioon ilmiönä, siihen vaikuttaviin tekijöihin sekä erilaisten adsorbenttien ominaisuuksiin ja käyttökohteisiin. Kokeellisessa osuudessa tutkittiin kahdentoista adsorbentin kykyä poistaa viittä eri alkuainetta laimennetusta multistandardiliuoksesta käyttäen MP-AES-laitetta. Mittaukset suoritettiin kolmessa kierroksessa, joiden välillä näytteet regeneroitiin eli uudelleen aktivoitiin, jotta voitiin arvioida regeneraation vaikutusta adsorptiotehoon. Tulokset osoittivat adsorbenttien poistotehojen välillä olevan eroja. Tulosten perusteella mittausjärjestelyjä on tarpeen kehittää erityisesti pH:n ja muiden olosuhteiden hallinnan osalta. Lisäksi käytetyn multistandardin suuri alkuainepitoisuus saattoi heikentää tuloksia, joten jatkotutkimuksissa suositellaan yksinkertaisemman standardin käyttöä ja olosuhteiden tarkempaa säätöä parempien tulosten saavuttamiseksi.

The aim of this thesis was to examine adsorption chemicals commonly used in industrial applications and to identify the elements typically found in industrial wastewater. The study also evaluated which elements are economically feasible to recover and which should be removed due to their harmful effects. The literature review focused on the phenomenon of adsorption, the factors influencing it, and the properties and applications of different adsorbent materials. In the experimental part, the adsorption efficiency of twelve adsorbents was tested for five elements using the MP-AES instrument. Measurements were conducted in three cycles with regeneration which means reactivation, performed between each cycle to evaluate its effect on adsorption performance. It was found that there were differences between the removal efficiencies of the adsorbents. Based on the results, improvements to the experimental setup are needed, particularly regarding the control and measurement of parameters such as pH. The wide elemental composition of the multistandard solution used in the tests may also have reduced the adsorption efficiency. For future studies, it is recommended to use a simpler standard solution and to optimize the experimental conditions to achieve more reliable results.