Turvepohjaisen aktiivihiilen ominaisuudet ja sen soveltuvuuden arviointi maaperän in situ -kunnostukseen
Salminen, Juulia (2022)
Salminen, Juulia
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202203253985
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202203253985
Tiivistelmä
Opinnäytetyö tehtiin Doranova Oy:lle, joka on suomalainen ympäristöteknologiayhtiö. Doranova Oy tarjoaa ratkaisuja maaperän ja pohjaveden in situ- kunnostukseen, sekä biokaasun tuottamiseen ja hyödyntämiseen. Opinnäytetyön tavoitteena oli aloittaa tuotekehitysprojekti maaperän in situ-kunnostuksessa käytettävän aktiivihiilipohjaisen tuotteen kehittämiseksi ja arvioida turvepohjaisen aktiivihiilen valmistusprosessin sivuvirtana saatavan jakeen soveltumista tuotteeseen. Opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää aktiivihiilen adsorptiokykyyn vaikuttavat tekijät kirjallisuuden pohjalta, sekä tutkia kokeellisesti näitä parametrejä turvepohjaisesta aktiivihiilestä. Vertailun vuoksi määrityksiin otettiin mukaan myös kookospohjainen aktiivihiili. Kokeellinen osuus suoritettiin Tampereen ammattikorkeakoulun kemian laboratoriossa. Osa tutkittavista näytteistä lähetettiin mitattaviksi Oulun yliopiston soveltavan kemian tutkimusryhmälle.
Kokeellisessa osuudessa saatiin määritettyä aktiivihiilien jodiluvut, FTIR-spektrit ja partikkelikokojakaumat. Turvepohjaisesta aktiivihiilestä määritettiin lisäksi ominaispinta-ala (BET), huokoskoko, huokostilavuus sekä huokoskokojakauma. Määritykset suoritettiin onnistuneesti, mutta turvepohjaisen aktiivihiilen ominaispinta-ala ja huokostilavuus olivat poikkeuksellisen suuret. Tällaisia arvoja esiintyy aktiivihiilillä, mutta mittausvirhe on myös mahdollinen.
Työssä määritettyjen ominaisuuksien perusteella turvepohjaisen aktiivihiilen soveltumista voidaan pitää erittäin mahdollisena käyttötarkoitukseen. Tutkimuksia kannattaa jatkaa etenkin turvepohjaisen aktiivihiilen adsorptiokyvyn selvittämiseksi maaperää tavallisimmin pilaaville haitta-aineille. Myös ominaispinta-alan, huokoskoon ja huokoskokojakauman määritysten uusiminen on suotavaa mittausvirheen pois sulkemiseksi.
Kokeellisessa osuudessa saatiin määritettyä aktiivihiilien jodiluvut, FTIR-spektrit ja partikkelikokojakaumat. Turvepohjaisesta aktiivihiilestä määritettiin lisäksi ominaispinta-ala (BET), huokoskoko, huokostilavuus sekä huokoskokojakauma. Määritykset suoritettiin onnistuneesti, mutta turvepohjaisen aktiivihiilen ominaispinta-ala ja huokostilavuus olivat poikkeuksellisen suuret. Tällaisia arvoja esiintyy aktiivihiilillä, mutta mittausvirhe on myös mahdollinen.
Työssä määritettyjen ominaisuuksien perusteella turvepohjaisen aktiivihiilen soveltumista voidaan pitää erittäin mahdollisena käyttötarkoitukseen. Tutkimuksia kannattaa jatkaa etenkin turvepohjaisen aktiivihiilen adsorptiokyvyn selvittämiseksi maaperää tavallisimmin pilaaville haitta-aineille. Myös ominaispinta-alan, huokoskoon ja huokoskokojakauman määritysten uusiminen on suotavaa mittausvirheen pois sulkemiseksi.