Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

VTT: Metallit ja mineraalit talteen jätteistä

11.03.2014


Puhtaan veden saatavuus on yksi vakavimmista maailmanlaajuisista haasteista. VTT kehitti kärkiohjelmassaan teolliseen vedenkierrätykseen energiaa säästäviä menetelmiä ja keinoja erottaa jätteistä arvokkaita mineraaleja ja materiaaleja uusiokäyttöön. Myös ympäristösaasteiden tunnistamiseen kehitettiin nopeita työkaluja.

Kun vesi- ja jätevesijärjestelmien kehittäminen toteutetaan kokonaisvaltaisesti, on mahdollista saada arvokkaat metallit ja muut materiaalit talteen ja varmistaa puhtaan veden saanti. Puhdistus ja käsittely voidaan kytkeä energiatuotantoon ja suunnitella prosessit ja yhdyskuntarakenteet niin, että jätevedenpuhdistus ei kuluta energiaa ja aiheuta kustannuksia.

”Jätevedenpuhdistus ja jätteiden käsittely on tehty pitkälti lain säätelemästä pakosta. Nyt pitäisi muuttaa ajattelutapaa niin, että nähtäisiin kaatopaikat ja puhdistamot raaka-aineiden ja energian lähteinä. Lähitulevaisuudessa teknologiaa on kehitetty niin pitkälle, että tällaiset jätetehtaat pyörivät omillaan”, toteaa VTT:n johtava tutkija Mona Arnold.

Arvokkaat mineraalit ja materiaalit kiertoon

Tekniikoille, joilla voidaan erottaa pieniäkin määriä mineraaleja jätevirroista, on syntynyt kysyntää. Niiden erottaminen yhteiskunta- tai kaivosjätevesistä edellyttää nykyistä parempia erotusmenetelmiä. VTT:n kehitti metallien ja mineraalien uuttamismenetelmiä jätemateriaaleista. Biologiset erotusmenetelmät, joilla metalleja erotetaan kaivos-, metalli- ja kierrätysteollisuuden jätteistä mikrobien ja kemiallisten reaktioiden avulla, ovat kokeiluvaiheessa ja kaupallistettavissa lähivuosina.

Jätevirroista löytyy myös muita arvokkaita osia. Esimerkiksi elintarviketeollisuuden sivuvirrat sisältävät biokemikaaleja ja proteiineja, joita voidaan hyödyntää nykyistä paremmin, jos ne osataan erottaa jätteistä tehokkaasti. Yksi mahdollisuus on hyödyntää entsyymejä: VTT:n tutkijat kehittivät entsyymiavusteisen menetelmän, jolla voidaan valmistaa elintarviketeollisuuden rypsin käsittelyssä syntyvästä sivuvirrasta rehutuotteita.

Vähemmän energiaa vedenpuhdistukseen

Veden käsittely puhdistamoissa ja teollisissa laitoksissa kuluttaa paljon energiaa. Yleensä kierrätys ja meriveden suolanpoisto perustuvat energiaa kuluttavien suodatinkalvojen käyttöön. VTT kehitti suodattamiseen älykkäitä, puhdistustarvetta vähentäviä kalvomateriaaleja.

Vedenpuhdistukseen kehitettiin vähän energiaa kuluttavia membraanisovelluksia. VTT ja singaporelainen yliopisto ovat yhteistyössä kehittäneet forward osmosis –teknologiaan perustuvan menetelmän, jolla erotetaan ja konsentroidaan metalleja ja biokomponentteja teollisuuden prosessivesistä.

Veden pumppaus ja jakelu kuluttajille ja teollisuudelle kuluttaa myös paljon energiaa. Pumppausta voidaan minimoida, jos prosessivesi voidaan kierrättää laitoksen sisällä ja tehostetaan verkostoa parantamalla vuotojen paikantamista ja seurantaa. 

Sensoreita ympäristöongelmien tunnistamiseen

VTT:n kärkiohjelmassa kehitettiin myös sensoriteknologiaa saasteiden helppoa ja nopeaa havainnointia varten. VTT:n indikaattoreilla voidaan tunnistaa helposti esimerkiksi pieniä haitallisia sinilevätoksiinipitoisuuksia ja fenolisia, hormoninkaltaisia yhdisteitä. Näille indikaattoreille on tarve kehittyvissä maissa, joissa koulutetusta henkilökunnasta ja laboratorioista on pulaa. Teknologia on valmis tuotantoon lähivuosina.

VTT kehitti uusia ratkaisuja Kestävät ratkaisut veden ja jätteen käsittelyyn –kärkiohjelmassaan vuosina 2011 - 2013. Cleantech-teollisuuden kansainvälisen kilpailukyvyn parantamiseen tähtäävässä kehitystyössä yhdistettiin muun muassa VTT:n biotekniikan, mallintamisen, sensoritekniikan ja energiatekniikan osaamista.

Kestävät ratkaisut veden ja jätteen käsittelyyn -kärkiohjelman loppuraportti verkossa: http://www.vtt.fi/inf/pdf/researchhighlights/2014/R11.pdf

Mediamateriaali:

Kuva

Anne-Christine Ritsckoff: Suuntana kestävä kasvu ja kansainvälinen kilpailukyky (pdf)
Mona Arnold: Green solutions for water and waste -ohjelman tuloksia (pdf)
Kaj Jansson: Miten jätevesiä voidaan hyödyntää nyt ja tulevaisuudessa (pdf)


Lisätietoja

Mona Arnold
Johtava tutkija
020 722 5289

 

 

Lisätietoja

Mona Arnold
Johtava tutkija
020 722 5289