Kehittynyt EC-teknologia — uusi merkittävä vesienpuhdistusmenetelmä

Sähkökemiaan perustuvaan EC-teknologiaan pohjautuva vesienpuhdistusmenetelmä toimii ilman kemikaaleja kaikissa olosuhteissa.

Järjestelmä on edullinen investointina ja käyttökustannuksiltaan. Vesienpuhdistusmenetelmä saattaa olla tulevaisuuden innovaatio, jolla saadaan lietevedet,  humusvedet ja myös esimerkiksi kunnalliset jätevedet puhdistettua tehokkaasti.

Artikkelikuva: Humuspitoisen luonnonveden EC-käsittely laboratoriolaitteistolla.

Teksti: Hannu Koivisto ja Riikka Söyring.

Vesien puhtaus ei ole itsestäänselvyys

Makeasta vedestä tulee väkiluvun kasvaessa pulaa. Suomalaisille vesien puhtaus ja saatavuus on ollut itsestäänselvyys.

Ville Kuokkanen kertoo, ettei EC-teknologia, sähkökemiallinen saostus eli elektrokoagulaatio ole täysin uutta. Ensimmäiset menetelmään liittyvät patentit ovat jo yli 100 vuotta vanhoja, mutta sen globaali merkitys on kasvanut voimakkaasti vasta tämän vuosituhannen puolella.

Tekniikan tohtori Ville Kuokkanen (Kierto Ympäristöpalvelut Oy) on yhdessä Anssi Suhosen (Biobros Oy) kanssa kehittänyt toimivan teknisen ratkaisun. Ratkaisuja ja patentteja on jopa Suomessa useita, mutta patentti, johon Kuokkasen ja Suhosen edustama teknologia pohjautuu, on tieteellisesti todistettu toimivaksi ja sitä on jo kehitetty ja kehitetään edelleen. Tavoitteena on kansainvälistyminen.

Laitteistolla voidaan puhdistaa erityyppisiä vesiä, kuten turvealueiden humuspitoisia valumavesiä, öljy-vesi-seoksia ja teollisuuden jätevesiä.

EC puhdistaa jäte- ja valumavesiä sähkövirran avulla

EC on teknologia, jossa yhdistyvät sähkökemia, perinteinen koagulaatio/flokkulaatio eli käytännössä veden sisältämien haitta-aineiden saostaminen. Flotaatiossa muodostunut saostuma nousee mikroskooppisella kuplituksella veden pintaan, josta se on helposti poistettavissa. Yksinkertaisimmillaan EC-laitteisto voi koostua yhden anodin ja katodin sisältävästä elektrolyysikennosta virtalähteineen.

EC-teknologiassa käsiteltävään veteen liuotetaan sähkövirran avulla anodielektrodilta metalli-ioneja (alumiinia tai rautaa), jotka reagoivat edelleen, ja lopulta saavat aikaan veden sisältämien haitta-aineiden saostumisen.

Samanaikaisesti katodilla muodostuu vetykaasua (H₂), joka saa aikaan edellä mainitun flotaation. Osassa jätevesityypeistä EC-sakka voi myös laskeutua ainakin osittain laitteiston pohjalle, josta se poistetaan. Puhdistettavaan veteen voidaan veden laadusta riippuen tarvittaessa lisätä myös erilaisia lisäaineita, kuten polymeerejä, tehostamaan EC-prosessia. Tämä on Kuokkasen mukaan kuitenkin harvoin tarpeen.

Edullinen menetelmä

EC-sakkaa sekoittamalla rakeistettavaan tuhkamassaan voidaan tuottaa ekolannoitetta. Menetelmä on puhdasta vihreää teknologiaa, koska siinä ei käytetä kemikaaleja. Lisäksi se toimii kylmillekin vesille.

Jätevesityypistä riippuen energia- ja käyttökustannukset ovat tyypillisesti ainoastaan kymmenestä sentistä euroon per kuutio. Humusvesien puhdistuksessa riittää käytännössä, että vesi käsitellään EC:n maksimikapasiteettiin suhteessa vain osittain, jolloin kustannukset laskevat edelleen.

Laitteisto soveltuu pienikokoisena ja toiminnaltaan yksinkertaisena eri käyttökohteisiin. Se on helppo huoltaa ja automatisoida.

Etäohjattavalla laitteistolla voidaan puhdistaa esimerkiksi turvevesiä tulevaisuudessa aurinkoenergialla.

Prosessissa on mahdollisuus ottaa siinä muodostuva vety talteen. Sitä kuitenkin syntyy sen verran vähän, ettei se ole toistaiseksi kannattavaa. Kuokkasen mukaan suuren luokan laitoksissa asiaa kannattaa ainakin tulevaisuudessa harkita.

---

Päätoimittajalta

Helsingin jätevesien tehokas puhdistus olisi ekoteko

EC:llä voidaan puhdistaa vesiä entistä tehokkaammin ja taloudellisemmin. Ensimmäiseksi tulee mieleen pääkaupungin jätevesiongelmat, suorat hulevesiputket mereen, pumppaamoiden ylijuoksutukset ja puhdistamoiden ylijuoksutukset.

EC on mahdollista asentaa hulevesiputken päähän esimerkiksi Töölönlahdessa — Säästyttäisiin tsaarinaikaisen sekavesiverkoston tyyriiltä uusimiselta.

Jätevesiongelma ei esiinny ainoastaan pääkaupungissa, vaan joka puolella Suomea.

Esimerkiksi Oulussa Gasumin kaatopaikalla syntyy 60 tonnia lietemäistä jätettä vuodessa. Olisko lietteen EC-käyttösovelluksella mahdollista muuttaa nämä jätteet nyt ajankohtaisen kiertotalousperiaatteen mukaisesti lannoitteeksi?

EC-teknologialla vaikuttaa olevan valtavan laajat mahdollisuudet ympäristön tilan parantamiseksi.

Lähteet:

http://urn.fi/urn:isbn:9789526211084

https://doi.org/10.1016/j.watres.2015.04.029

1. Ainali, E. Juuso & A. Sorsa: Vesikemikaalien annostelutyökalun kehittäminen: Flotaation perusteet, koejaksot ja mallinnus. Raportti B No 35. Oulun yliopisto, Teknillinen tiedekunta, Säätötekniikan laboratorio, 2001, 41 pp. ISBN: 951-42-6589-0.

Perunantutkimuslaitos (PETLA), hankkeen tutkimussuunnitelma: Teollisuuden sivutuotteiden käyttömahdollisuudet turvetuotannosta poistuneiden suopohjien maanparannukseen non-food-perunan-tuotantoa varten, 2017, 22 pp.