Yli 80 prosenttia teollisuusjätevesien värien haitta-aineista puhdistuu muunnellulla titaanioksidilla

Titaanidioksidin käyttö on halpa ja tehokas tapa poistaa värien haitta-aineita teollisuusjätevedestä. Tämä käy ilmi Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa (Lappeenranta University of Technology, LUT) tehdyssä uudessa tutkimuksessa.

Tutkimus osoittaa, että muunnellun titaanidioksidin käyttö adsorptioprosessissa on tehokas käsittelymenetelmä väriyhdisteiden poistamiseksi jätevedestä. Menetelmällä vesiliuoksesta poistui yli 80 prosenttia eri väreistä, mukaan luettuina metyylioranssi, metyleenisini, metyylivioletti ja oranssi II.

Tutkimuksessa titaanidioksidia muunneltiin typen, rikin, jodihopean ja hiilen avulla adsorption parantamiseksi. Tämän tuloksena titaanidioksidin korkea pintareaktiivisuus ja adsorptiokyky paranivat entisestään.

Tulokset osoittavat myös, että muunneltua titaanidioksidia voidaan käyttää uudelleen viisi kertaa ennen kuin sen poistotehokkuus laskee. Tämä seikka yhdessä prosessin yksinkertaisuuden kanssa tekee siitä taloudellisen vaihtoehdon värien poistamiseen.

"Titaanidioksidi on halpa adsorbentti verrattuna muihin yleisiin adsorbentteihin kuten aktiivihiileen. Lisäksi prosessi on verrattain yksinkertainen eikä vaadi kalliita ja monimutkaisia laitteita," kertoo tutkimuksen tehnyt Shila Jafari.

Värihaitta-aineiden tehokas poistaminen jätevedestä on tärkeää, koska värejä sisältävän jäteveden päästäminen tuotantolaitoksista luonnon vesistöihin voi aiheuttaa monia ympäristövaaroja. Värit häiritsevät vesikasvien kasvua ja vaikeuttavat yhteyttämistä imemällä ja heijastamalla auringonvaloa. Väreillä on myös taipumus muodostaa metallikomplekseja, jotka ovat myrkyllisiä kaloille ja muille eliöille.

Lisäksi värit voivat aiheuttaa terveysongelmia. Jotkin värit ovat syöpää aiheuttavia  ja biologisesti hajoamattomia niiden päästessä jätevirtoihin. Tällaisten värien päätyminen maan alle ja pintavesiin on ihmisten terveydelle vaarallista.  Esimerkiksi MV (alkalinen väri) ja MB (kationinen väri) vaikuttavat haitallisesti eläviin organismeihin, ja niiden hengittäminen voi aiheuttaa päänsärkyä, ripulia ja silmien ärsytystä sekä ihoärsytystä herkkäihoisilla.

Luonnontieteiden maisteri Shila Jafarin väitöskirja tarkastetaan Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa 12. heinäkuuta klo 12.00 Mikkelin yliopistokeskuksessa Mikkelissä. Väitöskirjan aiheena on Investigation of adsorption of dyes onto modified titanium dioxide (Tutkimus värien adsorptiosta muunneltuun titaanidioksidiin). Vastaväittäjänä toimii professori William Kjell Hans Hogland Linnaeus-yliopistosta Ruotsista. Kustoksena toimii professori Mika Sillanpää Lappeenrannan teknillisestä yliopistosta.

 

Väitöskirja on julkaistu yliopiston Acta Universitatis Lappeenrantaensis -tutkimussarjan numerossa 704. ISBN 978-952-265-969-9, ISBN 978-952-265-970-5 (PDF), ISSN 1456-4491. Väitöskirjan sähköinen versio on luettavissa LUTPub-tietokannassa osoitteessa: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-265-970-5. Väitöskirjan painetun version voi ostaa Aalef-kirjakaupasta, puh. +358 44 744 5511, tai kirjakauppa@aalef.fi tai LUT Shop -verkkokaupasta osoitteesta: https://lutshop.lut.fi/

Väittelijä:

Nimi: Shila Jafari

Syntymävuosi ja -paikka: 1983, Hamedan, Iran

Koulutus: Maisteri (fysikaalinen kemia), 2010, Bu-Ali Sinan yliopisto, Hamedan, Iran

Työpaikat: Tohtorikoulutettava, 2012–2016, Lappeenrannan teknillinen yliopisto

Lisätietoja:

Shila Jafari, +358 44 34 72 404, shila.jafari@lut.fi