Tekstiilijätteen erilliskeräysvelvoite on tulossa EU:n alueelle. Suomessa Telaketju-projektissa rakennetaan kansallista ekosysteemiä tekstiilijätteen kierrätykselle. LAMK on mukana tekstiilikuitujen koneellisen tunnistuksen kehittämisessä, ja LAMKissa on suunniteltu ja rakennettu tekstiilikuitujen tunnistamiseen ja lajitteluun soveltuva lajitin.

Kirjoittajat: Kirsti Cura, Lea Heikinheimo ja Jaakko Zitting

Taustaa

LAROCHE on ranskalainen 1926 perustettu tekstiiliteollisuuden koneita valmistava yritys. Heidän Cours-la-Villessä sijaitsevassa koeajolaitoksessa Telaketju-projektilla oli mahdollisuus testata, mitä näistä elämänsä ehtoossa olevista tekstiileistä olisi vielä mahdollista valmistaa. Tilaisuus oli ainutlaatuinen, sillä vastaavia pilottimittakaavan laitteistoja ei löydy Suomesta eikä muualta Euroopasta.

Lempipaidasta kierrätyskuitumattoa

Suomesta lähetettiin Ranskaan LAROCHEn tehtaalle kuluttajilta kerättyä tekstiiliä. Lempipaita meni puuvillajakeeseen ja lempiverkkarit polyesterijakeeseen. Lisäksi testeissä oli mukana kahden eri sulamislämpötilan sisältävää polyesteriä (bikomponentti), joka toimi sideaineena liiman tapaan osassa valmistettuja kuitumattoja. Lajitellut tekstiilit olivat uudelleen myyntiin kelpaamattomia; likaisia, rikkinäisiä tai muodin auttamattomasti ohi ajaneita.

Kuva 1. Tekstiilipaali purettavana. (Kuva: Lea Heikinheimo)

Kuidutusprosessissa vaatteet pilkottiin palasiksi giljotiinileikkureilla, ja sen jälkeen palasia revittiin auki eli karstattiin telojen välissä. Muodostuvan kuidun kokoa voidaan säätää erilaisilla prosessisäädöillä. Karstauksen jälkeen meillä oli kuituhahtuvia, joista voidaan edelleen jalostaa lankaa tai valmistaa kuitukankaita. Karstausvaiheen jälkeen osa jakeista jätettiin odottamaan kehruuta langaksi, ja vielä sen jälkeen kutomista kankaaksi.

Kuva 2. Puuvillasta valmistetut vaatteet pilkkojan käsittelyssä. (Kuva: Lea Heikinheimo)

Kuva 3. Karstattu ja termobondattu kuitumatto. (Kuva: Lea Heikinheimo)

Kuitukankaat (nonwoven) ovat tekstiilejä, joiden valmistuksessa ei tarvita langan kehruuvaihetta. Kuidut voidaan orientoida kuiturainaksi esim. veden ja ilman avulla. Sen jälkeen kuidut voidaan sitoa mekaanisesti (esim. neulaamalla tai vesisuihkulla), kemiallisesti tai lämmön avulla termobondaamalla. Koeajoissa valmistettiin kuitukankaita eri prosessointimenetelmillä ja eri seossuhteilla. Kuitukankaita löytyy esim. autojen sisäverhoilujen alta, missä kuitu toimii äänen ja lämmön eristeenä. Keskimäärin 15 kg nykyisten henkilöautojen painosta on kierrätyskuitua, mikä selittää kierrätyskuitujen käytön hurjat volyymit autoteollisuudessa. Kierrätyskuiduista valmistetuista kuitukankaista voidaan valmistaa myös lämmöneristeitä rakennusteollisuuteen sekä huonekalujen ja lelujen pehmustemateriaaleja.

Kuva 4. Neulauskone, joka hakkasi kuitumattoa huikeaa vauhtia. (kuva Jaakko Zitting)

LAROCHEn koeajoissa valmistetut kuitukankaat lähetetään Suomeen jatkotutkimuksia sekä jatkojalostusta varten. Projektissa on mukana yrityksiä, jotka tulevat testaamaan koeajoissa valmistettuja materiaaleja omiin tuotteisiin. Lisäksi projektikonsortio miettii koko ajan, millaisia demonstraatioita projektin aikana voitaisi tehdä. Tällä hetkellä tulossa on ainakin komposiittikokeiluja.

Kuva 5. Neulattuja kuitumattoja. (Kuva: Jaakko Zitting)

Matkalla vierailtiin myös mattoja ja tyynyjä kierrättävässä yrityksessä. Kierrätysprosessi oli hyvin yksinkertainen: vuodevaatteet revittiin, kuidut karstattiin ja paalattiin myytäväksi autoteollisuuteen kuitukankaita valmistavalle yritykselle. Loppukäyttökohteesta johtuen tässä prosessissa ei tarvittu erillistä tekstiilien pesua.

Kierrätysastevaatimukset tiukkenemassa myös tekstiilijätteen osalta

Matka kasvatti LAMKin osallistujien kokonaiskäsitystä tekstiilinkierrätyksen haasteista, mutta myös mahdollisuuksista. Matkan aikana keskusteltiin mukana olleiden yritysten kanssa, ja se antoi perspektiiviä tekstiilien kierrätysketjuun ja siihen linkittyvään liiketoimintaan. Tosiasia on, että vaikka kuinka haluaisimme kierrättää tekstiilejä ja mennä kohti kiertotaloutta, yritysten on saatava prosessit kustannustehokkaiksi. Tekstiilijäte on hyvin heterogeenistä, ja sen takia lajittelu on erittäin tärkeässä roolissa. Telaketju-projektissa tutkitaan ja testataan manuaalisen lajittelun eri muotoja, ja myös kuluttajille suunnattua viestintää tarkastellaan ja terävöitetään. Tekstiilien erilliskeräysvelvoite on astumassa EU:ssa voimaan 2025. Lajittelu pitää saada kustannustehokkaammaksi ja kierrätystekstiilin käyttöä lisättyä, jotta erilliskeräyksestä ei tule ylimääräinen kuluerä.

Matka oli osa Business Finland (ex-Tekes) -rahoitteista 1,5-vuotista 2,6 milj. euron Telaketju-projektia, jossa LAMKilla on rooli mm. tekstiilikuitujen koneellisen tunnistamisen kehittämisessä ja demonstraatioiden toteutuksessa. Mukana matkalla oli parikymmentä telaketjulaista VTT:ltä, Turun ammattikorkeakoulusta, LAMKista sekä tekstiilien kierrätyksestä kiinnostuneista yrityksistä.

Kirjoittajat

Kirsti Cura työskentelee LAMKissa kehittämispäällikkönä ja on Telaketju-projektin LAMKin osuuden projektipäällikkö.

Lea Heikinheimo toimii yliopettajana LAMKissa ja on mukana useissa TKI-projekteissa.

Jaakko Zitting on vastavalmistunut kuitu- ja polymeeritekniikan insinööri ja työskentelee Telaketju-projektissa projektisuunnittelijana.

Artikkelikuva: Jaakko Zitting

Julkaistu 1.2.2018

Viittausohje

Cura, K., Heikinheimo, L. & Zitting, J. 2018. Kuluttajilta kerätyn poistotekstiilin valmistus kuitukankaaksi – kohti tekstiilinkierrätyksen korkeampaa keräysastetta Suomessa. LAMK Pro. [Verkkolehti]. [Viitattu pvm]. Saatavissa: http://www.lamkpub.fi/2018/02/01/kuluttajilta-keratyn-poistotekstiilin-valmistus-kuitukankaaksi-kohti-tekstiilinkierratyksen-korkeampaa-keraysastetta-suomessa/

Muovin kuluttajapakkauksia on kerätty Suomessa vuodesta 2016 lähtien tuottajavastuun nojalla. Lahden ammattikorkeakoulun Kiertoliike-projektissa selvitettiin pakkausmuovin kierrätyksen nykytilaa Päijät-Hämeessä sekä etsittiin keinoja tehostaa kierrätystä.

Kirjoittajat: Anni Orola ja Maarit Virtanen

Tuottajavastuu velvoittaa tuotteiden valmistajat ja maahantuojat järjestämään käytöstä poistuvien tuotteiden jätehuollon. Tämä sisältää lajittelun, toimittamisen vastaanottopisteeseen sekä materiaalien hyödyntämisen joko uutena raaka-aineena tai energiana. Jätelain pakkausasetus vaatii, että 16 % kaikista muovipakkauksista kierrätetään. Vuonna 2020 luku tulee olemaan 22 % ja vuonna 2025 muovipakkausten kierrätysvaatimus saattaa olla jopa 50%. (Suomen Uusiomuovi Oy, 2017.)

Kotitalouksissa syntyy muovipakkausjätettä noin 13kg/ henkilö vuodessa. Vuonna 2016 siitä päätyi muovin keräykseen puoli kiloa asukasta kohden eli n. 2 800 tonnia. Osittain pientä määrää selittää se, että keräys aloitettiin vasta keväällä 2016 ja keräysastioiden määrää kasvatettiin vähitellen. Vuonna 2017 tavoitteena on kaksinkertaistaa määrä eli n. 1kg asukasta kohden (Suomen Uusiomuovi Oy 2017). Suomen Uusiomuovin Vesa Soinin mukaan tavoite tulee näillä näkymin täyttymään ja kerätty määrä saattaa olla jopa 1,5 kg asukasta kohti (Soini 2017). Seuraavan viiden vuoden tavoite on päästä tulokseen 6kg/henkilö (Suomen Uusiomuovi Oy 2017).

Keskiarvon mukaan laskettuna Päijät-Hämeen osuus kierrätyspisteisiin viedystä muovista oli suurin piirtein 100 tonnia. Päijät-Hämeen tai Lahden alueelta ei ole olemassa tilastoa siitä, kuinka paljon asukkaat kierrättävät pakkausmuovia. Syynä on se, että punnitus ei ole käytössä ekopisteitä tyhjennettäessä ja tyhjennysautoihin tulee muovia myös muilta alueilta. (Soini, 2017.)

Muovipakkausten kierrätys materiaalina

Muovin kierrätyspisteisiin voi viedä vain pakkausmuovia, joka ei sisällä PVC:tä. Pakkausmuovilla tarkoitetaan muovisia elintarvike- ja pesuainepakkauksia, muovikasseja ja tyhjiä muovipulloja ja kanistereita. Muita muoviesineitä, kuten pakasterasioita tai pulkkia, ei toistaiseksi saa viedä kierrätyspisteisiin, vaikka ne muovilaadultaan sinne kävisivät. Muovin keräys tapahtuu Suomen pakkauskierrätys Rinki oy:n kierrätyspisteillä, jotka sijaitsevat usein päivittäistavarakauppojen yhteydessä. (Suomen Pakkauskierrätys RINKI Oy, 2017.)

Kerätty pakkausmuovi kuljetetaan kierrätyspisteiltä Fortumin muovinjalostamolle. Muovijalostamolla muovit ensin erotellaan ja sitten murskataan, pestään ja granuloidaan. Sen jälkeen ne päätyvät takaisin muoviteollisuuteen raaka-aineiksi ja niistä tehdään esimerkiksi muoviprofiileja tai uusiomuovikasseja. Fortum ottaa vastaan erilliskerättyjen pakkausmuovien lisäksi myös teollisuuden- ja maatalouden muovijätteitä. (Fortum Oyj, 2017.)

Muoveista PVC ja monikerrosmuovit ovat vaikeasti kierrätettäviä. Lisäksi lisäaineet vaikeuttavat joidenkin muovien kierrätystä, koska ne huonontavat uusiomuovin laatua. Muovin kierrätyksen tehostamiseksi PVC ja monikerrosmuovit tulisi mahdollisuuksien mukaan korvata helpommin kierrätettävillä materiaaleilla. Tekniikan kehittyessä monikerrosmuovit on luultavasti mahdollista saada helpommin uusiokäyttöön, mutta PVC sisältää ympäristölle haitallisia aineita, joten siitä on hyvä luopua kokonaan. (Ellen MacArthur Foundation and McKinsey & Company, 2016.)

Asenteet muovin kierrätykseen positiivisia

Päijät-Hämeen asukkailla teetettiin pienimuotoinen kysely muovin kierrätyksestä Facebookin Lahti-ryhmässä ja LAMKin Yammerissa. Kyselyyn vastasi 69 ihmistä, joista 71% vastasi kierrättävänsä ja 29% ei kierrättänyt. Asukkailta kysyttiin myös, mitä mieltä he olivat muovin kierrätyksestä, tiesivätkö he, kuinka pakkausmuovia tulisi kierrättää ja miten muovin kierrätystä tulisi tehostaa. Kyselyssä selvitettiin myös syitä päätökseen olla kierrättämättä ja sitä, mikä voisi motivoida kierrättämään.

Tulokset olivat odotettavia eli kierrätystä pidetään hyvänä asiana, mutta sitä ei välttämättä jakseta tehdä, koska keräyspisteet ovat kaukana. Varsinkin autottomille ihmisille muovin kuljettaminen kaukana sijaitsevalle kierrätyspisteelle tuntui liian työläältä. Osa asukkaista mietti kierrätyksen ekologisuutta, koska se vaatii autolla ajamista. Lisäksi joidenkin mielestä roskien ajeluttaminen tuntui epämiellyttävältä.

Lähes kaikki kyselyyn vastanneet toivoivat, että muovipakkausjäteastia olisi omassa taloyhtiössä tai edes kohtuullisen kävelymatkan päässä. Myös parempaa ohjeistusta ja yksinkertaisempia merkintöjä muovipakkauksissa sekä tiedotusta muovin haitallisuudesta esimerkiksi luonnolle kaivattaisiin. Eräs asukas ehdotti, että mahdollisimman monista pakkauksista pitäisi tehdä pantillisia, jotta useampi innostuisi kierrättämään.

Pakkausmuovin kierrätyksen tehostaminen Päijät-Hämeessä

Tehdyn kyselyn perusteella Päijät-Hämeen asukkaat kaipaisivat pakkausmuovin erilliskeräystä suoraan taloyhtiöiltä. Suomessa on suuria eroja alueellisissa kierrätysmahdollisuuksissa. Muovipakkausten keräys tietyn kokoisissa kiinteistöissä on jo linjattu pakolliseksi joissakin seudullisissa jätehuoltomääräyksissä, kun osassa se on täysin vapaaehtoista. (Vastuullisuusuutiset 2018) Pakkausmuovin erilliskeräystä taloyhtiöiltä on testattu Helsingissä ja Kirkkonummella hyvin tuloksin. Kokeilussa mukana olleissa taloyhtiöissä energiajäteastia korvattiin muovinkeräysastialla. Seuraavaksi kierrätysmahdollisuutta tarjotaan kaikille pääkaupunkiseudun asuinkiinteistöille sekä mukaan haluaville palvelukiinteistöille. (Uusiouutiset, 2017.)

Samanlaista mallia voisi testata myös Päijät-Hämeessä. Maakunnan jätehuolto poikkeaa kuitenkin monista muista alueista, koska Päijät-Hämeessä on jo pitkään hyödynnetty lajiteltua energiajätettä kierrätyspolttoaineen valmistukseen. Pakkausmuovit on lajiteltu energiajätteeseen ennen muovien erilliskeräyksen aloittamista ja nytkin likainen muovi kuuluu energiajätteeseen. Päijät-Hämeen Jätehuollolla on lisäksi vuonna 2016 valmistunut LATE-lajittelulaitos, joka erottelee mm. kierrätykseen soveltuvan muovin energia- ja sekajätteestä. Käyttökelpoinen muovi erotellaan muovilaadun mukaan, joten kierrätykseen päätyy kaikki kierrätykseen soveltuva muovi eli kaikki muukin, kuin pakkausmuovi. PHJ:n mukaan on vaikea arvioida lajittelulaitoksen ekologisuutta muovin erilliskeräykseen verrattuna. Koska laitos on vielä uusi, PHJ:llä ei ole olemassa tilastoja sen tehokkuudesta. LATE:n tarkoituksena on toimia syntypistelajittelun rinnalla, ei korvata sitä. (Päijät-Hämeen Jätehuolto Oy, 2017.)

Toinen kyselyssä esille tullut toive oli kierrätysohjeistuksen parantaminen. Paremmat ja selkeämmät ohjeet lisäisivät asukkaiden kierrätysmotivaatiota, kun jätteiden lajitteluun ei menisi niin paljon aikaa. LAMK voisi esimerkiksi järjestää pakkausmuovin kierrätyksestä tiedotuskampanjan opiskelijavoimin yhteistyössä jonkun paikallisen jätealan yrityksen kanssa.

Lähteet

Ellen MacArthur Foundation and McKinsey & Company. 2016. The New Plastics Economy – Rethinking the future of plastics. [Viitattu 21.8.2017]. Saatavissa: https://www.ellenmacarthurfoundation.org/publications/the-new-plastics-economy-rethinking-the-future-of-plastics-catalysing-action

Fortum Oyj. 2017. Kiertotalouskylä nostaa sekajätteen kierrätysastetta. [Viitattu 30.8.2017]. Saatavissa: http://wastesolutions.fortum.com/fi/kiertotalous/kiertotalouskyla-nostaa-sekajatteen-kierratysastetta

Päijät-Hämeen Jätehuolto Oy. 2017. LATE-lajitteluterminaali. [Viitattu 30.8.2017]. Saatavissa: https://www.phj.fi/kujalan-jatekeskus/late-lajitteluterminaali

Soini, V. 2017. Toimitusjohtaja. Suomen Uusiomuovi Oy. Sähköpostikeskustelu 21.8.2017

Suomen Uusiomuovi Oy. 2017. Aineisto toimittajille. [Viitattu 20.8.2017]. Saatavissa: http://www.uusiomuovi.fi/fin/suomen_uusiomuovi/medialle/tietopaketti_median_kayttoon

Suomen Pakkauskierrätys RINKI Oy. 2017. Lajitteluohjeet. [Viitattu 20.8.2017]. Saatavissa: https://rinkiin.fi/kotitalouksille/lajitteluohjeet

Uusiouutiset. Taloyhtiö säästäisi muovinkeräyksellä. [Verkkolehti]. [Viitattu 2.10.2017]. Saatavissa: http://www.uusiouutiset.fi/taloyhtio-saastaisi-muovikerayksella

Vastuullisuusuutiset. Muovipakkausten kierrätys kiinnostaa taloyhtiöiden asukkaita. 2018. [Viitattu 8.1.2018] Saatavissa: http://www.vastuullisuusuutiset.fi/index.php?page_id=36621

Kirjoittajat

Anni Orola opiskelee Lahden ammattikorkeakoulussa ympäristöteknologian koulutusohjelmassa ja on harjoittelijana Kiertoliike-projektissa.

Maarit Virtanen työskentelee Lahden ammattikorkeakoulussa TKI-asiantuntijana ja Kiertoliikkeen projektipäällikkönä.

Artikkelikuva: Oona Rouhiainen

Julkaistu 15.1.2018

Viittausohje

Orola, A. , Virtanen, M.  2017. Pakkausmuovin kierrätys Päijät-Hämeessä. LAMK Pro. [Verkkolehti]. [Viitattu pvm]. Saatavissa: http://www.lamkpub.fi/2018/01/15/pakkausmuovin-kierratys-paijat-hameessa/

Maailman kasvava vesipula, väestönkasvu ja ilmastonmuutoksen aiheuttama kuivuus ovat pakottaneet keksimään uusia tapoja valmistaa juomakelpoista vettä. Merivettä on paljon ja lähes jokaisen saatavilla, mutta se ei sovellu sellaisenaan juotavaksi, johtuen korkeasta ominaissuolapitoisuudesta. Suolanpoisto on ratkaisu, mutta siinä tulevat vastaan ympäristöä ja kustannuksia koskevat haasteet. Näiden haasteiden lisäksi puhdistetun meriveden on täytettävä talousvedelle asetetut laatuvaatimukset ja laatusuositukset.

Kirjoittajat: Satu Kunnas, Annakaisa Juutilainen & Sakari Halmemies

 Mitä suolanpoisto on ja tulee olemaan?

Suolaa voidaan poistaa sekä isommissa suolanpoistolaitoksissa että pienemmissä kotitalouksiin tulevissa puhdistuslaitteistoissa. Suolanpoisto laitoksissa on nykyisellään kallista, mutta muutokset ilmastossa ja väestönkasvussa ovat kasvattaneet juomavesituotannon kiinnostusta puhtaan juomaveden tuottamiseen meriveden avulla. Kiinnostuksen lisääntymiseen on vaikuttanut myös kehitys käänteisosmoositeknologiassa. Kehityksen myötä suolanpoistetun veden kustannukset ovat laskeneet ja energiankäyttö on vähentynyt 80 prosentilla viimeisen kahdenkymmenen vuoden aikana (Voutchkov 2016).  Maailman juomavedestä yksi prosentti katetaan suolanpoistetulla merivedellä (Ylänen 2012, 29) ja nykyään suolanpoistolaitoksilla tuotetaankin jopa 87 miljoonaa m³/vrk juomakelpoista vettä (Waterworld 2016).

Talousveden laatuvaatimukset ja laatusuositukset määrittävät raja-arvojen avulla, millaista juomakelpoisen veden on oltava. Talousvedellä tarkoitetaan ”juomavettä sekä elintarvikkeiden tuotannon, valmistuksen, jalostuksen, säilyttämisen tai kaupanpidon yhteydessä käytettävää vettä” (Terveydensuojelulaki 763/1994, 16§).

Tulevaisuudessa suolapoistetun veden osuuden odotetaan yhä kasvavan ja siitä tulee todennäköisesti yksi varteenotettava kilpailija juomavesituotannossa. Uusia suolanpoistoteknologioita ja kehittyviä välineistöjä julkaistaan muutaman vuoden välein, ja suolanpoiston kustannusten odotetaan laskevan 20 prosenttia seuraavan viiden vuoden aikana ja 60 prosenttia seuraavan kahdenkymmenen vuoden aikana. (Voutchkov 2016.)

Suolanpoiston menetelmät ja vaikutukset ympäristöön

Suolanpoistoon käytetyimpiä menetelmiä ovat kalvo- ja kuumennustekniikka sekä näiden yhdistelmät, jotka ovat hyvin energiaintensiivisiä, ja niitä kehitetäänkin jatkuvasti vähemmän energiaa kuluttaviksi (Waterworld 2016). Lisäksi kehityksen alla on grafeeni. Grafeeni on ohut, vain yhden hiiliatomin paksuinen hiilikalvo, joka on maailman ohuin ja samalla maailman kestävin materiaali. Sillä saadaan 500 kertaa ohuempia kalvoja, kuin mitä käänteisosmoositekniikassa on käytössä. Ympäristöystävällisemmän vaihtoehdon siitä tekee se, kun ohuempien kalvojen myötä tarvittava paine pienenee ja prosessi kuluttaa vähemmän energiaa. (Hamilo 2013.)

Prosessi suolanpoistolaitoksissa kuluttaa paljon energiaa. Jos prosessissa käytetään lähteenä fossiilia polttoaineita, aiheutuu siitä ilmakehään joutuvia kasvihuonekaasuja. Meriveden sisäänottoaukon kohdalla oleva liian kova virtaus voi aiheuttaa eliöiden kuolemaa, kun ne joutuvat kiinni sisäänottoaukkoon. Suolanpoistoprosessissa käytetään puhdistuskemikaaleja ja ulosvirtauksen mukana näitä voi joutua mereen. Voimakas suolaliuos voi myös aiheuttaa meren tasapainon horjumista ja sen myötä vahinkoa meren populaatiolle. Suolanpoistolaitoksesta voi myös aiheutua meluhaittaa, johtuen korkeapainepumpusta ja talteenottoturbiinista. (Danoun 2007, 20; Hietanen 2016, 11.)

Puhdistusmenetelmät testiin

Juutilaisen & Kunnaksen (2017) opinnäytetyössä tutkittiin meriveden muuttamista juomakelpoiseksi. Opinnäytetyön tutkimus oli empiirinen ja se toteutettiin Niemen kampuksen laboratoriossa. Pienimuotoisessa tutkimuksessa testattiin kahta eri puhdistusmenetelmää. Testeillä haluttiin nähdä miten puhdistusmenetelmät toimivat kotioloissa. Ensimmäiseksi testattiin perinteisesti käytössä olevaa hiekkasuodatusta, joka viimeisteltiin aktiivihiilellä. Toisessa testissä käytettiin kuivattuja banaaninkuoria, joilla haluttiin poistaa merivedestä rautaa. Tämä testi sai alkunsa brasilialaisten tutkijoiden 16. helmikuuta 2011 julkaisemasta artikkelista, jossa kerrottiin banaaninkuorien poistavan jokivedestä myrkyllisiä raskasmetalleja, kuparia ja lyijyä (Castro et al. 2011).

Hiekkasuodatuksessa käytettiin 1,5 litran muovipulloa, johon laitettiin kerroksittain lasivillaa, aktiivihiiltä ja puhdistettua suodatinhiekkaa raekoolla 2 mm (kuva 1). Raakavesi laskettiin tämän pullon läpi ja lopputuloksena oli kirkasta vettä.

Kuva 1. Hiekkasuodatin ja vesi sekä ennen että jälkeen suodatuksen (Annakaisa Juutilainen)

Banaaninkuorissa oli enemmän alkuvalmisteluja. Pieneksi pilkotut (1 cm²) banaaninkuoret kuivattiin lämpökaapissa 3 vuorokautta 105 asteessa. Kuivauksen jälkeen ne jauhettiin morttelilla ja seulottiin raekokoon 0,5 mm. Seulomisen jälkeen jauhe laitettiin kolmeen litran vetoiseen korkilla varustettuun muovipulloon ja pidettiin ravistimessa tasan tunti. Ravistuksen jälkeen seos suodatettiin kahvisuodatinpussien avulla. Lopputuloksena vesi oli oranssinkeltaista (kuva 2) ja siinä oli voimakas banaanimainen haju.

Kuva 2. Vesi ravistelun jälkeen (Annakaisa Juutilainen)

Johtopäätökset

Taulukossa 1 on nähtävillä  alkutilanne ennen puhdistusten aloittamista sekä puhdistusmenetelmien tulokset.

Taulukko 1. Merivesi = alkutilanne, Hiekka = hiekkasuodatuksen jälkeen, Banaani = ravistimen jälkeen

Tuloksista huomattiin, että hiekkasuodatus poistaa sekä rautaa että bakteereja, mutta bakteerien poisto ei ole tarpeeksi tehokasta, jotta vesi täyttäisi talousveden laatuvaatimukset ja laatusuositukset. Banaaninkuoret laskivat pH:n hyvin happamaksi, joten jo sen vuoksi se ei ole juomakelpoista. Muut arvot kasvoivat ja todennäköisesti raudan kohdalla banaaninkuoret lisäsivät itsessään veden rautapitoisuutta. (Juutilainen & Kunnas 2017.)

Opinnäytetyön tutkimustulosten sekä niiden analysoinnin pohjalta voidaan todeta, etteivät käytetyt tekniikat yksinään sovi meriveden puhdistamiseen. Yksi huomionarvoinen seikka todettiin jauhettujen banaaninkuorien käsittelyssä. Materiaali on hyvin tiivistä eikä päästä vettä läpi. Tätä ominaisuutta saattaisi voida hyödyntää esimerkiksi paikkausmateriaaleissa. (Juutilainen & Kunnas 2017.)

Kalvotekniikka mullistaa juomavesien valmistuksen

Viime vuosina on tehnyt monia merkittäviä innovaatioita kalvotekniikan alalla. Markkinoilla olevista laitteista löytyy myös tavalliseen kotitalouteen soveltuvia malleja. Esimerkkinä mainittakoon Biolan markkinoima vedenpuhdistuslaite (kuva 3), jonka sanotaan poistavan epäpuhtaudet alle yhden prosentin suolapitoisesta järvi-, meri- ja kaivovedestä. Kalvosuodatuksessa vedestä voidaan poistaa maaperästä veteen liuenneita mineraaleja kuten nikkelin ja fluoria, mutta myös suolaa, rautaa, bakteereita, viruksia ja lääkejäämiä. Puhdistuskapasiteetti on 100 l/h ja se vaatii energiaa vain n. 0,5 kWh. (Uusimaa 2015)

Kuva 3. AquaThor-vedenpuhdistuslaite (Rakentajat.fi 2015)

Energianlähteen vaihdosta liikkeelle

Merivesi on varteenotettava vaihtoehto juomavesituotannossa, mutta siihen liittyvissä prosesseissa riittää vielä työsarkaa. Energiankulutus on suolanpoistoprosesseissa suurta ja tällä hetkellä energia tulee pääosin vielä fossiilisista polttoaineista. Energianlähteen muuttaminen uusiutuviin olisi tärkeää. On olennaista, että kehityksessä otetaan huomioon ympäristövaikutukset ja toimitaan niin, ettei ympäristö joudu kärsimään. Juutilaisen & Kunnaksen (2017) opinnäytetyön avulla siihen voi saada uusia ajatuksia, joita lähteä kehittämään eteenpäin.

Lähteet

Castro, R.S.D., Caetano, L., Ferreira, G., Padilha, P.M., Saeki, M.J., Zara, L.F., Martines, M.A.U. & Castro, G.R. 2011. Banana Peel Applied to the Solid Phase Extraction of Copper and Lead from River Water: Preconcentration of metal ions with a fruit waste. Brasilia : Industrial & Engineering Chemimistry Research. [Verkkolehti]. Vol. 50 (6),  3446–3451. [Viitattu 14.12.2017] Saatavissa:  http://dx.doi.org/10.1021/ie101499e

Danoun, R. 2007. Desalination Plants: Potential impacts of brine discharge on marine life. [Verkkodokumentti]. Sydney: University of Sydney, The Ocean Technology Group. Final project 5.6.2017. [Viitattu 14.12.2017]. Saatavissa: http://cdn.waleedzubari.com/envi%20impact%20of%20desalination/Desalination%20Plants.pdf

Hamilo, M. 2013. Grafeenilla saadaan suola pois merivedestä. Suomen kuvalehti [Verkkolehti]. 21.7.2013. [Viitattu 6.11.2017]. Saatavissa: https://suomenkuvalehti.fi/jutut/ulkomaat/grafeenilla-saadaan-suola-pois-merivedesta/

Hietanen, J. 2016. Environmental impacts of desalination technologies. [Verkkodokumentti]. Bachelor of engineering thesis. Helsinki : Metropolia University of Applied Sciences, Chemical engineering.  [Viitattu 14.12.2017]. Saatavissa: http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016053010839

Juutilainen, A. & Kunnas, S. 2017. Juomakelpoista merivettä: Teoriassa ja käytännössä. [Verkkodokumentti]. Lahti: Lahden ammattikorkeakoulu, Energia ja ympäristötekniikka. [Viitattu 14.12.2017]. Saatavissa: http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017121220865

Rakentajat.fi. 2015. Puhdasta juomavettä kaivosta, järvestä – tai vaikka merestä! 28.1.2015. [Viitattu 14.12.2017]. Saatavissa: https://www.rakentaja.fi/artikkelit/12373/aquathor_puhdasta_juomavetta.htm

Terveydensuojelulaki 763/1994, 16 § 1994. Finlex [Viitattu 14.12.2017]. Saatavissa: http://www.finlex.fi/fi/laki/alkup/1994/19940763?search%5Btype%5D=pika&search%5Bpika%5D=763%2F1994%20talousvesi#Pidp450930112

Uusimaa. 2015. Merivedestä juotavaa – uusi innovaatio päästää kalvosuodattimesta vain vesimolekyylin. Uusimaa [Verkkolehti] 31.1.2015. [Viitattu 14.12.2017]. Saatavissa: https://www.uusimaa.fi/artikkeli/263451-merivedesta-juotavaa-uusi-innovaatio-paastaa-kalvosuodattimesta-vain-vesimolekyylin

Voutchkov, N. 2016. Desalination – Past, Present and Future. International Water Association. [Viitattu 14.12.2017]. Saatavissa: http://www.iwa-network.org/desalination-past-present-future/

Waterworld. 2016. Desalination and water reuse markets continue to recover. Water and Wastewater International [Verkkolehti]. 4.11.2016. [Viitattu 21.11.2017]. Saatavissa: http://www.waterworld.com/articles/wwi/2016/11/desalination-and-water-reuse-markets-continue-to-recover.html

Kirjoittajat

Satu Kunnas ja Annakaisa Juutilainen ovat opiskelleet Lahden ammattikorkeakoulussa ympäristöteknologian koulutusohjelmassa ja valmistuvat insinööreiksi, Satu joulukuussa 2017 ja Annakaisa myöhemmin keväällä 2018.

TkT Sakari Halmemies toimii Lahden ammattikorkeakoulun tekniikan alalla energia- ja ympäristötekniikan koulutusvastuussa yliopettajana.

Julkaistu 8.1.2018

Artikkelikuva: https://pixabay.com/en/sea-ocean-water-waves-nature-blue-2596588/ (CC0)

Viittausohje

Kunnas, S., Juutilainen, A.  & Halmemies, S. 2017. Merivesi – hukkaan heitettyä juomavettä? LAMK Pro. [Verkkolehti]. [Viitattu pvm]. Saatavissa: http://www.lamkpub.fi/2018/01/08/merivesi-hukkaan-heitettya-juomavetta