Membraani- eli kalvosuodatusmenetelmällä voidaan poistaa fosforia myös kunnallisesta jätevedestä.
Asian osoittivat Lappeenrannan-Lahden teknillisen yliopiston (LUT) professorit Mika Mänttäri ja Mari Kallioinen ryhmineen.
Tertiääripuhdistustekniikoihin kuuluva membraanisuodatus on jo käytössä monilla teollisuudenaloilla.
Metsäteollisuudessa sitä hyödynnetään jätevesien puhdistuksessa ja meijeriteollisuudessa tuotteiden valmistuksessa.
”Jäännösfosfori on jätevedessä tutkimustemme mukaan hyvin pienenä kiintoaineena, joten se on mahdollista erottaa vedestä tiiviillä suodattimella ilman kemikaaleja”, Kallioinen kertoo.
Hänen mukaansa vesi on saatu hyvin puhtaaksi suodatinmateriaalilla, jonka huokosten reikäkoko on yksi mikrometri tai vähemmän.
Tutkijat todistivat menetelmän tehokkuuden näytteillä, jotka olivat peräisin Lappeenrannan, Savitaipaleen, Luumäen ja Kouvolan jätevedenpuhdistamoista.
Päästörajat tiukentuvat
Kunnalliset jätevedet käsitellään Suomessa nykyisin hyödyntämällä mikrobeja, jotka hajottavat vedessä olevia orgaanisia yhdisteitä ja käyttävät niitä omaan kasvuunsa.
Näin puhdistettuun veteen jää kuitenkin vielä liikaa fosforia. Se joudutaan poistamaan kemikaaleilla saostamalla biologisen puhdistusprosessin yhteydessä.
Kun fosforin päästörajat tiukentuvat, tämäkään ei vielä riitä, vaan tarvitaan tertiäärisiä puhdistusvaiheita, Mänttäri sanoo.
”Esimerkiksi Lappeenrannan fosforipitoisuusraja 0,1 milligrammaa litrassa on Suomen tiukimpia, sillä täällä vedet on laskettu puhdistamoilta hyvin pieniin vesistöihin.”
Jotta noin alhaisiin pitoisuuksiin päästään, on pakko käyttää lisää kemikaaleja – tai vaihtoehtoisesti kalvosuodatusta.
Parantaa veden kokonaislaatua
Fosforin poistoon voidaan käyttää esimerkiksi polymeerisia suodatusmembraaneja, mutta muutkin materiaalit ovat mahdollisia.
LUT-yliopistossa testataan parhaillaan kalvojen valmistamista metsäteollisuuden sivuainevirroista tai tekstiilijätteestä saatavasta selluloosasta.
Tutkijoiden mukaan membraaniteknologia on myös tehokas veden kokonaislaadun parantaja. Tiheä suodatinkalvo ei päästä lävitseen mikrobeja, orgaanisia aineita, mikromuoveja tai muita kiintoaineita.
”Kun virukset saadaan pois, puhdistusprosessissa ei tarvita esimerkiksi ultraviolettivalolla tehtävää desinfiointia”, Mänttäri sanoo.
”Lisäksi koska menetelmä on kemikaaliton, puhdistuksessa muutoin käytettävää alumiiniakaan ei päädy luontoon.”
Lappeenrantalaiset suosittelevat kokonaisvaltaista tertiäärimenetelmää etenkin uusiin, vasta suunnittelupöydällä oleviin vedenpuhdistamoihin.
Membraanisuodatusvaihe voidaan kuitenkin lisätä myös vanhoihin puhdistamoihin, kun niitä modernisoidaan.
(Kuva Teemu Leinonen/LUT-yliopisto) Lappeenrantalaistutkimusta on tehty muun muassa yliopiston membraanitekniikan laboratoriossa.
MAINOS
Tilaa Kemia-lehti, saat lahjaksi käsidesin!
- Kiitä opettajaa ja lahjoita lehti kouluun – 29 euroa
- Kannusta koululaista tai opiskelijaa lehtilahjalla – 49 euroa
- Tilaa lehti itsellesi tai lahjaksi läheiselle – 69 euroa
- Saat lahjaksi innovatiivisen, kotimaisen Nolla-käsidesin. Lue lisää: Käsidesivaahto tehoaa myös koronavirukseen.
- Kampanja jatkuu 30.6.2020 asti.
Katso lisätiedot ja tartu tarjoukseen.
Tilaamalla lehden tuet kotimaista työtä, tutkimusta ja journalismia.
