Adsorptio ja valokatalyysi veden käsittelyssä - Aktiiviset, edulliset ja
helposti saatavilla olevat materiaalit ja menetelmät

Puhtaan veden puute on maailmanlaajuinen ongelma. Muun muassa raskasmetallien ja arseenin saastuttamia luonnonvesiä käytetään sellaisenaan juomavetenä esimerkiksi kehitysmaissa. Raskasmetallien ja orgaanisten haitta-aineiden päätymistä ympäristöön ja luonnonvesiin voidaan vähentää hyvällä ja tehokkaalla vesien käsittelyllä. Tiukentuva lainsäädäntö ja vesivarojen väheneminen edellyttävät uusia, taloudellisesti kannattavia ja tehokkaita menetelmiä vesien käsittelyyn niin teollisuudessa kuin juomaveden puhdistuksessakin.

Työn kokeellisessa osassa valmistettiin perulaisesta maatalousjätteestä aktiivihiiltä kemiallisella aktivoinnilla ja seurattiin sen kykyä poistaa vedestä raskasmetalleja ja orgaanista haitta-ainetta. Tutkimuksissa käytettiin myös todellista saastunutta jokivettä perulaisesta Puyango-Tumbesjoesta. Tulokset osoittavat, että paikallisesta raaka-aineesta valmistetut aktiivihiilet ovat hyviä vedenpuhdistusmateriaaleja raskasmetalleille ja orgaanisille haitta-aineille.

Lisäksi tutkittiin titaanidioksidipohjaisen teollisuuden välituotteen tehokkuutta poistaa vedestä arseenia. Sen havaittiin olevan lupaava materiaali edelleen kehitettäväksi ja käytettäväksi esimerkiksi luonnonvesien ja jätevesien puhdistuksessa, koska se on edullista, myrkytöntä ja helposti saatavilla ja sillä on hyvät adsorptio-ominaisuudet.

Työssä tutkittiin myös valokatalyysiä orgaanisten haitta-aineiden poistamiseksi vesiliuoksista sekä kaupallisella katalyytillä että kokeellisilla titaanidioksidipohjaisilla nanokuiduilla. Tutkittavina vesinä olivat malliaineliuokset eri teollisuudenaloilta, kuten maataloudesta, muoviteollisuudesta, lääkeaineteollisuudesta ja kemianteollisuudesta. Valokatalyysin havaittiin olevan toimiva menetelmä orgaanisten molekyylien hajottamiseen myös laimeasta teollisuuden jätevedestä, esimerkiksi tuholaismyrkky diuroni poistui testatusta vedestä lähes kokonaan tunnissa. Valokatalyysissä hyödynnettiin UV-A-säteilyä, jota saadaan myös suoraan auringonvalosta.

Työ tarjoaa uutta ja tärkeää tietoa vesien puhdistukseen, kun tavoitteena on löytää tehokas ja edullinen menetelmä eri tilanteisiin. Paikallisen, halvan tai jopa ilmaisen jätemateriaalin käyttö veden puhdistuksessa ei tuo pelkästään taloudellista hyötyä, vaan vähentää myös ympäristökuormaa ja parantaa ihmisten terveyttä ja hyvinvointia, kun jäteveden määrä vähenee ja puhdasta vettä on helpommin saatavilla.