Mikromuovien agglomeroituminen

Abstract

Mikromuovit ovat alle 5 millimetrin kokoisia muovikappaleita. Mikromuovien poistamista vedestä on tutkittu ja uusia menetelmiä mikromuovien poistamiseen kehitetään jatkuvasti. Mikromuovien agglomeraatio on yksi tutkittu tapa poistaa mikromuoveja vedestä. Agglomeraation tavoitteena on kerätä vedessä olevat mikromuovipartikkelit suurempaan rykelmään. Muodostuneet agglomeraatit on helpompi kerätä vedestä yksinkertaisilla suodatusvälineillä. Mikromuovien agglomeroitumisella voitaisiin vähentää ympäristöön päätyvää mikromuovin määrää. Mikromuoveja pääsee ympäristöön ja vesistöihin jätevedenpuhdistusprosessin läpi merkittäviä määriä. Työn tavoitteena on selvittää, miten mikromuovit saadaan agglomeroitumaan, mitkä olosuhteet vaikuttavat prosessiin sekä miten muovin kemiallinen rakenne vaikuttaa agglomeroitumiseen. Työ on kirjallisuuskatsaus, jossa selvitetään mikromuovien agglomeroitumista orgaanisten silaanien avulla. Orgaaniset silaanit ovat laaja kemiallinen ryhmä, jossa piiatomiin on sitoutunut hiiliketju ja kolme reaktiivista ryhmää. Mikromuovien agglomeroitumista on tutkittu yleisimmille muovityypeille laboratorio-olosuhteissa ja erilaisissa veden lämpötiloissa sekä laaduissa. Muovit, joille agglomeraatiota on tutkittu, ovat polyeteeni (PE), polypropeeni (PP), polyesteri (PES), polyamidi (PA) ja polyvinyylikloridi (PVC). Veden lämpötilalla ja meriveden tyypillisellä suolapitoisuudella ei ole vaikutusta mikromuovien agglomeroitumiseen. Veden pH-arvolla on vaikutusta agglomeraatin muotoon, mutta kunnallisessa jätevedenpuhdistusprosessissa määräykset ja veden juomakelpoisuus rajoittavat, että pH-arvon on oltava 6–9. Mikromuovien agglomeraatioprosessi orgaanisten silaanien avulla on tuottanut lupaavia tuloksia. Mikromuovien saantoprosentit eri muoveille ovat olleet 92,9–99,0 %. Tutkimukset ovat osoittaneet, että poolittomat muovit reagoivat hyvin poolittoman orgaanisen silaanin kanssa ja pooliset muovit huonosti. Tutkimustulokset ovat osoittaneet, että agglomeraatioprosessi voitaisiin skaalata suurempaan mittakaavaan. Tutkimuksia tarvitaan vielä laajemmin erilaisista muoveista, poolisista orgaanisista silaaneista. Kokeellisia tutkimuksia tarvitaan lisää eri kokoisista ja muotoisista muovipartikkeleista, sillä nykyiset tutkimukset on tehty teollisuudessa valmistetuilla granulaateilla. Todellisuudessa jätevesissä olevat muovit ovat hyvin eri kokoisia ja muotoisia. Agglomeraatioprosessi on laboratorio-olosuhteissa ollut tehokas puhdistusprosessi, joten prosessiin liittyviä tutkimuksia kannattaa jatkaa.