Metsä- ja terästeollisuuden poisteiden hyötykäyttöpotentiaalin arviointia sekventiaalisella kemiallisella uutolla

Mikko Mäkelä

    Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

    Abstrakti

    Perinteiset prosessiteollisuuden alat Suomessa ja ulkomailla ovat kohtaamassa kasvavan jätehuolto-ongelman johtuen läjitykseen liittyvien kustannusten kasvusta sekä läjityskohteiden saatavuuden heikkenemisestä. Suurille tuotannonaloille, kuten metsä- ja metalliteollisuudelle, erillisten toimijoiden yhteistyö saattaisi mahdollistaa jäte-leimaisten prosessipoisteiden hyödyntämisen uusien, neitseellisiä vaihtoehtoja korvaavien materiaalien valmistuksessa. Symbioottinen yhteistyö teollisten toimijoiden kesken auttaisi siten kehittämään nykyisiä lineaarisia resurssikulutuksen malleja syklisempään suuntaan sekä säästämään arvokkaita materiaali- ja energiaresursseja. Työn tavoitteena oli hyödyntää metsä- ja terästeollisuuden kiinteitä prosessipoisteita uusien, maa- tai metsätalouteen soveltuvien, maanparannusaineiden kokeellisessa valmistuksessa. Valmistetuista näytteistä yksittäisillä uuttokokeilla määritettyjen haitta-aineiden pitoisuuksia verrattiin kansallisessa lainsäädännössä määrättyihin raja-arvoihin sekä sekventiaalisilla uuttosarjoilla pyrittiin arvioimaan mahdollisesti luonnonolosuhteissa liukoisia haitta-ainepitoisuuksia. Lisäksi, analyyttisen työn laatua sekä käytetyn sekventiaalisen uuttosarjan soveltuvuutta teollisuudesta peräisin olevan kiinteän prosessipoisteen analysointiin pyrittiin vastaavasti arvioimaan vertailumateriaalitulosten sekä rinnakkaisuuttojäännöksille suoritettujen röntgendiffraktioanalyysien avulla. Tulosten perusteella metsä- ja terästeollisuudesta peräisin olevien poisteiden, kuten lentotuhkien, kalkkijätteiden, soodasakan, lietteiden ja kuonien, yhdistäminen johti kaupallisiin vaihtoehtoihin verrattaviin kalkitusarvoihin (34.9-38.3%, Ca ekv., ka.). Ainoastaan ensimmäisinä valmistettujen koekappaleiden todettiin sisältävän kohonneita kadmiumin sekä kromin kokonaispitoisuuksia, joista kromin todettiin esiintyvän hapetusluvultaan kolmenarvoisena. Sekventiaalisten uuttosarjojen perusteella suurin osa vastaavista kadmiumin ja kromin kokonaispitoisuuksista saatiin muunnettua liukoiseen muotoon ainoastaan aggressiivisten hapetusten tai happomärkäpolttojen avulla. Bariumin ja vanadiinin kohdalla todettiin kuitenkin kohonneita kokonaispitoisuuksia, joista 17-31% sekä 12-46% vastaavasti liukenivat desorption/helppoliukoisten yhdisteiden hajoamisen tai pelkistymisen seurauksena, mikä tukee tarvetta lisätutkimuksille. Työn analyyttinen laatu todettiin vertailumateriaalitulosten perusteella hyväksi rinnakkaisuuttojäännöksille suoritettujen röntgendiffraktioanalyysien tukiessa selektiivisyyden puutetta poistenäytteessä havaitun periklaasin suhteen yhdistettynä magnesiumin uudelleenjakautumiseen sekä näytteessä havaittujen silikaattien ennenaikaiseen liukenemiseen.
    Julkaisun otsikon käännösMetsä- ja terästeollisuuden poisteiden hyötykäyttöpotentiaalin arviointia sekventiaalisella kemiallisella uutolla
    AlkuperäiskieliEnglanti
    PätevyysTohtorintutkinto
    Myöntävä instituutio
    • Aalto-yliopisto
    Valvoja/neuvonantaja
    • Dahl, Olli, Vastuuprofessori
    • Heino, Jyrki, Ohjaaja, Ulkoinen henkilö
    • Pöykiö, Risto, Ohjaaja, Ulkoinen henkilö
    • Nurmesniemi, Hannu, Ohjaaja, Ulkoinen henkilö
    Kustantaja
    Painoksen ISBN978-952-60-4788-1, 978-952-60-4789-8
    Sähköinen ISBN978-952-60-4790-4
    TilaJulkaistu - 2012
    OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

    Tutkimusalat

    • haitta-aine
    • liukoisuus
    • maanparannus
    • poiste
    • sivutuote
    • jätehuolto

    Sormenjälki

    Sukella tutkimusaiheisiin 'Metsä- ja terästeollisuuden poisteiden hyötykäyttöpotentiaalin arviointia sekventiaalisella kemiallisella uutolla'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä