adsorbenteista analytiikkaan tulokset...

12
Adsorbenteista analytiikkaan Tulokset hankeajalta Jouko Vepsäläinen Itä-Suomen yliopisto, Farmasian laitos [email protected] Sirpa Peräniemi Juha-Matti Aalto Petri Turhanen

Upload: others

Post on 13-Feb-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Adsorbenteista analytiikkaan Tulokset hankeajaltaprojects.gtk.fi/export/sites/projects/kaivosvesiverkosto/...Flotanol Kaivosvesien orgaaniset jäämät - kehitetty NMR (nuclear magnetic

Adsorbenteistaanalytiikkaan

Tulokset hankeajalta

Jouko VepsäläinenItä-Suomen yliopisto, Farmasian laitos

[email protected]

Sirpa PeräniemiJuha-Matti AaltoPetri Turhanen

Page 2: Adsorbenteista analytiikkaan Tulokset hankeajaltaprojects.gtk.fi/export/sites/projects/kaivosvesiverkosto/...Flotanol Kaivosvesien orgaaniset jäämät - kehitetty NMR (nuclear magnetic

201520132009 2010 20122011<2008 2014

Suomen Akatemia LiMe-hanke

UKu → UEF WCA LuMet → Farmasia

UEF Kärkihanke

Tekes SeeWay

EAKR KeveysEAKR Biohiili I

Keksintö

LiMe

Keksinnöt ja hankkeet Keksintö

SO4-poisto

COST Action

Tekes HybRec

Tekes LiMe

Page 3: Adsorbenteista analytiikkaan Tulokset hankeajaltaprojects.gtk.fi/export/sites/projects/kaivosvesiverkosto/...Flotanol Kaivosvesien orgaaniset jäämät - kehitetty NMR (nuclear magnetic

201520132009 2010 20122011<2008 2014

Suomen Akatemia LiMe-hanke

EAKR Kaivos VV hanke

2016 2017 20182015

ERA-MIN Amdrey hanke

UKu → UEF WCA LuMet → Farmasia

UEF Kärkihanke

UEF Kärkihanke

Berliini

CH Collector

esitys

Vierailu

Huelva Espanja

Bryssel

CoReCrime

Outotec

SO4Kittililä

AgNiCo

Oslo - Yara

CH Collector

esitys

Tekes SeeWay

EAKR Keveys

EAKR NMR 600Tekes SO4

EAKR Biohiili I

Keksintö

Aqua-Me

Keksintö

SO4-poisto

TXRF

NMR 600

COST Action

Keksintö

LiMe

Keksinnöt ja hankkeet

Tekes HybRec

Tekes LiMe

Page 4: Adsorbenteista analytiikkaan Tulokset hankeajaltaprojects.gtk.fi/export/sites/projects/kaivosvesiverkosto/...Flotanol Kaivosvesien orgaaniset jäämät - kehitetty NMR (nuclear magnetic

201520132009 2010 20122011<2008 2014

Suomen Akatemia LiMe-hanke

EAKR Kaivos VV hanke

2016 2017 20182015

ERA-MIN Amdrey hanke

UKu → UEF WCA LuMet → Farmasia

UEF Kärkihanke

UEF Kärkihanke

Berliini

CH Collector

esitys

Vierailu

Huelva Espanja

Skellefteå

messut

Bryssel

CoReCrime

Outotec

SO4

Suomen Akatemia Mineraalivarat

Kittililä

AgNiCo

Oslo - Yara

CH Collector

esitys

Tekes SeeWay

EAKR Keveys

EAKR NMR 600Tekes SO4

EAKR RaSPi

EAKR Biohiili I

EAKR MAALiEAKR Elementtisuodatin

Tekes TUTL Aqua-Me

Keksintö

NAuMet

Keksintö

Aqua-MeKeksintö

NO3-poisto

Keksintö

Raskasmetallien

poisto

Keksintö

SO4-poisto

TXRF

NMR 600ICP MS

BioSO4 Oy BioCore Oy

Recaliscan ????

COST Action

Keksintö

LiMe

Keksinnöt ja hankkeet

Tekes HybRec

Tekes LiMe

BioFineChemOy

Page 5: Adsorbenteista analytiikkaan Tulokset hankeajaltaprojects.gtk.fi/export/sites/projects/kaivosvesiverkosto/...Flotanol Kaivosvesien orgaaniset jäämät - kehitetty NMR (nuclear magnetic

- CH Collector valmistus lähtee risiiniöljystä

- soveltuu metallien poistoon – selektiivisyys riippuu

metallista, pH, lt, keräysaika, …

- soveltuu hyvin poistamaan raskasmetallit pienissä

pitoisuuksissa (< 1 ppm)

- tässä hankkeessa testattu U ja Ni poistoon

- pilotoitu U:n poistoon kultakaivoksella hyvin

tuloksin

Ion channel

20

x 6

0 x

2 m

m

N10O – CH Collector

Page 6: Adsorbenteista analytiikkaan Tulokset hankeajaltaprojects.gtk.fi/export/sites/projects/kaivosvesiverkosto/...Flotanol Kaivosvesien orgaaniset jäämät - kehitetty NMR (nuclear magnetic

Kitosaani – SOxz--kelatoija

- Kitosaania saadaan luonnosta mm. rapuvuista

- kitosaani poistaa tehokkaasti negatiivisesti varau-

tuneita rikin oksideja, kuten sulfaattia ja sulfiittia

- poistaa sulfaattia riippumatta lähtöpitoisuudesta n.

10-20% käytetyn kitosaanin massasta

- poisto ei riipu lt (0-50°C), Na, Mg tai Ca-metalleista

- laitteisto yksinkertainen ja suodatus helppoa

- pilotoitu onnistuneesti useassa kohteessa

Page 7: Adsorbenteista analytiikkaan Tulokset hankeajaltaprojects.gtk.fi/export/sites/projects/kaivosvesiverkosto/...Flotanol Kaivosvesien orgaaniset jäämät - kehitetty NMR (nuclear magnetic

Biohiilen valmistus UEF

Liquids (30-40%)- controlled collection- characterization

Gas (10-30%)- energy- CO2, CO, CxHy

Controlled production- automated process

- temperature control (± 5°C)

- on-line/on-site monitoring, etc.

Biochar (30-40%)- scale 3 – 30 kg/day- characterization

Modifications

Filtration/Collection- nutrients- metals- sulfate- organic- ”drugs”

Applications- composites- carrier matrix- techno chemicals- fine chemicals- biocides- aromas

Targeted biocharTargeted biochar

SCA

LE-UP

TO IN

DU

STRY

Page 8: Adsorbenteista analytiikkaan Tulokset hankeajaltaprojects.gtk.fi/export/sites/projects/kaivosvesiverkosto/...Flotanol Kaivosvesien orgaaniset jäämät - kehitetty NMR (nuclear magnetic

- biohiilten ominaisuudet riippuvat merkittävästi lähtöaineesta,

prosessista (lt, viipymäajat, yms.) ja jälkikäsittelystä

- kehitetty standardimenetelmä testaamaan adsorbentien

tehokkuutta poistaa: 1) metallit, 2) anionit (Cl, NO3, SOx, AsOx,

…), 3) ravinteet (P, N) ja 4) orgaaniset yhdisteet (mm.

lääkeaineet)

- tällä hetkellä testattu n. 30 erilaista hiiltä

-

* nutrients (P, N)

* organic compounds (drugs, flocculants)

Biohiilet – poistaa mitä vain

Page 9: Adsorbenteista analytiikkaan Tulokset hankeajaltaprojects.gtk.fi/export/sites/projects/kaivosvesiverkosto/...Flotanol Kaivosvesien orgaaniset jäämät - kehitetty NMR (nuclear magnetic
Page 10: Adsorbenteista analytiikkaan Tulokset hankeajaltaprojects.gtk.fi/export/sites/projects/kaivosvesiverkosto/...Flotanol Kaivosvesien orgaaniset jäämät - kehitetty NMR (nuclear magnetic

Alkuaineiden analyysi

Page 11: Adsorbenteista analytiikkaan Tulokset hankeajaltaprojects.gtk.fi/export/sites/projects/kaivosvesiverkosto/...Flotanol Kaivosvesien orgaaniset jäämät - kehitetty NMR (nuclear magnetic

Flotanol

Kaivosvesien orgaaniset jäämät- kehitetty NMR (nuclear magnetic resonance) menetelmä, jolla

voidaan analysoida vesistä orgaanisia epäpuhtauksia

- samalla kertaa voidaan sekä screenata millaisia epäpuhtauksia

on ja kuinka paljon niitä on pitoisuutena (yleensä mM)

- tyypillinen detektioraja on 1 ppm – 1 mg/l ja lineaarinen alue on

hyvin laaja 1 mg/l – 100 g/l

- tyypillisesti voidaan analysoida kemikaalien puhtautta, niiden

hajoamista sekä jäämiä vesissä

CompoundsA-1 A-2

Flotanol AcetoneMethanol CompoundsA-3 A-4

CompoundT2

Flotanol 134 mg

MeOH 2 mg

Aceton 2 mg

A-1 4 mg

A-2 6 mg

A-4 2 mg

T-2 11 mg

Total 161 mg

Referencestandard

TSP25 ul

25 mM10 km Highwater signal

Page 12: Adsorbenteista analytiikkaan Tulokset hankeajaltaprojects.gtk.fi/export/sites/projects/kaivosvesiverkosto/...Flotanol Kaivosvesien orgaaniset jäämät - kehitetty NMR (nuclear magnetic

Kiitokset kuulijoille

Wet Chemistry AllianceProf. Jouko VepsäläinenSirpa PeräniemiJuha-Matti AaltoPetri TurhanenJukka LeppänenHelena VepsäläinenMaritta SalminkoskiSonja Holopainen

SIB LabsDos. Arto KoistinenJari LeskinenMikko SeleniusKasperi VuorikariTeemu VilppoRitva Savolainen

Soveltava fysiikkaProf. Reijo LappalainenProf. Vesa-Pekka LehtoProf. Marko VauhkonenLaura TompoTaneli VäisänenTuomo NissinenJoakim RiikonenJorma HeikkinenAyobami Salami

FirmatChemecYaraAgNiCoTerrafameMAYT……..

GTKRaisa NeitolaKaisa TurunenJanne KankkunenRaimo NevalainenTapio HalkoahoPeter Sorjonen-WardPäivi KauppilaAntti TaskinenEsa PohjolainenTommi KauppilaAntti Pasanen

UEF RaviDos. Olavi Raatikainen

TUTAino-Maija LakaniemiMira Sulonen

Savonia AMKEero AntikainenMaarit JanhunenTero Reijonen

UEF Ymp & BioProf. Simo PehkonenArja Tervahauta THL

Ilkka Miettinen