• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 6552
  • 449
  • 281
  • 259
  • 167
  • 90
  • 49
  • 17
  • 12
  • 5
  • 5
  • 5
  • 5
  • 5
  • 5
  • Tagged with
  • 9398
  • 9398
  • 5878
  • 868
  • 703
  • 559
  • 552
  • 415
  • 383
  • 365
  • 342
  • 328
  • 323
  • 322
  • 309
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
161

Microscopic characterization of hydrocarbon-polyelectrolyte interactions during coagulation

Clark, Vesna Dimitric 02 April 1999 (has links)
The purpose of this study was to investigate effectiveness of polyelectrolyte in removal of different hydrocarbons and to obtain information on settling velocity, size and density of the floe. Image analysis technique provided multilevel data concerning interactions between hydrocarbons and polyelectrolyte. Captured images were digitized, enhanced by numerous filtering techniques and examined. Additional, video-monitoring system was used to provide information on settling velocity of the floes. Results indicated that polyelectrolyte Cat-Floc 2953, in comparison to EB-5000, was more efficient in removal of all hydrocarbons, which was supported with turbidity measurements, GS analysis and microscopic analysis.
162

Full Scale Study of Pathogen, Metal Pollutants, Nutrients, and Polybrominated Diphenyl Ethers in Class a Biosolids Stabilized by Thermal Hydrolysis and Anaerobic Digestion Processes

Wang, Xuanzhao 19 December 2017 (has links)
<p> Class A biosolids are solid by-product of wastewater treatment which meet Environmental Protection Agency requirements to be used as fertilizer in farms, vegetable gardens, and can be sold directly to consumers. In 2014, this study&rsquo;s target nutrient recovery facility adopted thermal hydrolysis pretreatment and anaerobic digestion to upgrade biosolids quality from Class B (previously lime-stabilized) to Class A. In order to certify if this newly produced material met all regulatory requirements, we performed laboratory analysis to characterize fecal coliforms, volatile solids, and metals content. In addition, we showed a baseline for nutrient management of total nitrogen, phosphorus, and the change in levels of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs). Samples were collected for over a year since the start of THP-AD operation. Results were compared with the Class B biosolids produced at the same facility. Based on EPA standards, Class A biosolids were produced with stable quality after March, 2015, 16 weeks after process initiation. This work suggests that THP-AD is effective in producing Class A biosolids. In general, PBDEs in biosolids decreased from 1790 &plusmn; 528 (Class B) to 720 &plusmn; 110 &micro;g/kg d.w. Our results suggest that the total levels of PBDEs decrease, however, the impact of the THP-AD on specific congeners are complex.</p><p>
163

The use of remote sensing to fill the gap data in lake water balance

El Mosleh, M. (Mohamad) 06 September 2017 (has links)
In the arid and semi-arid regions, closed lakes are extensively used to satisfy the high water demands that threats their existence. The Bakhtegan lake is considered as one of the biggest lakes in Iran and has been drying out in the past years due to intensive irrigation in that region. The multiple modifications applied to the Kor river feeding Bakhtegan has affected the lake water intake drastically where the lake dries out completely during the irrigation season and hot summer days. The river inflow data has been missing between the years 1984 and 1997 due to the destruction of the closest gauge stations which was installed above the lake. The aim of this study is to estimate the flow data during this period by combining water balance simulation and remote sensing techniques. Remote sensing has been considered as a very efficient tool in analyzing water features for many water resources engineering applications. Based on the remotely sensed images of Bakhtegan and the water balance equation for the period (1998–2000), we obtained all components of effective parameters of water balance equation (all inflow, e.g., river inflow, rainfall and outflow, e.g., evaporation) and consequently the area-volume depth curve of the lake was developed. The water balance simulation based on the developed area-volume depth curve was validated for the period (2001–2003) that we had real hydrological and climate data. Finally, the gap data was filled by utilizing the water balance simulation based on the results of remote sensing.
164

Muuttuneen vesistön kokonaisvaltainen kunnostus:esimerkkinä Jäälinojan vesistö

Savolainen, K. (Kaisa) 19 June 2013 (has links)
Ihmistoiminta aiheuttaa muutoksia vesistöjen luonnolliseen tilaan. Erilaiset maankäyttömuodot muuttavat vesistöjen hydrologiaa sekä aiheuttavat ravinne- ja kiintoainekuormitusta, mikä vaikuttaa veden laatuun. Luonnontilaltaan muuttuneita vesistöjä voidaan ennallistaa hoito- ja kunnostustoimilla. Tämän työn tavoitteena oli selvittää kokonaisvaltaisesti uuden Oulun alueella sijaitsevan Jäälinojan vesistön tilaa, kuormitusta sekä vesistön kunnostusmahdollisuuksia. Jäälinojan vesistöön kuuluvat Jäälinjärvi ja sen valuma-alue sekä Jäälinjärven alapuolinen Jäälinoja valuma-alueineen. Jäälinjärvi on matala ja runsashumuksinen järvi. Järven virkistyskäyttöä vaikeuttavat löyhä pohjasedimentti, mataluus, särkien suuri määrä sekä Gonyostomum semen -limalevä. Järvessä on useina kesinä sinileväsamentumaa. Jäälinjärvestä Kalimenjokeen laskee noin 10 km pituinen Jäälinoja. Myös Jäälinojaa leimaa humuspitoisuus. Vaikka Jäälinojan vesistön ekologinen tila on hyvä, käyttäjien näkökulmasta vesistön virkistyskäyttömahdollisuudet ovat huonot. Vesistön lähialueella asuu noin 5 000 ihmistä. Jäälinojan valuma-alueella vallitseva maankäyttömuoto on metsätalous. Metsäojitukset ovat muuttaneet vesistön hydrologiaa. Lisäksi ne ovat lisänneet rautasaostuman kulkeutumista vesistöön. Myös asutuksen jäte- ja hulevedet sekä maatalous ovat muuttaneet vesistön tilaa. Jäälinojan vesistön ravinnekuormitusta selvitettiin tässä työssä vedenlaatuanalyysien ja ominaiskuormituslukujen avulla. Sekä Jäälinjärveen että Jäälinojaan tulee noin 200 kg ulkoista fosforikuormitusta ja 3 000–3 500 kg typpikuormitusta. Erityisesti ihmistoiminnan aiheuttama liuenneiden ravinteiden kuormitus vaikuttaa Jäälinjärven leväongelmiin. Ravinteiden lisäksi rautapitoinen kiintoainekuormitus vaikuttaa Jäälinojan vesistön tilaan ja käyttömahdollisuuksiin. Jäälinjärvellä esiintyy todennäköisesti myös sisäistä ravinnekuormitusta. Työssä tarkasteltiin myös yhdistystoiminnan merkitystä Jäälinojan vesistön kunnostushankkeessa sekä kunnostushankkeen etenemisen kannalta suositeltavia toimintatapoja. Julkishallinnon resurssit vesistökunnostusten toteutukseen ovat vähentyneet, minkä vuoksi paikallisten toimijoiden on otettava aiempaa enemmän vastuuta vesienhoidosta. Jäälinojan vesistön hoitoa on keväästä 2011 lähtien edistänyt Kiimingin–Jäälin vesienhoitoyhdistys ry. Yhdistys on muun muassa selvittänyt Jäälinojan vesistön veden laatua ja aloittanut syksyllä 2012 Jäälinjärven valuma-alueen kunnostuksen vesienhoitorakenteiden avulla. Asiantuntijoiden ja eri sidosryhmieni kanssa tehtävän yhteistyön avulla sekä avoimella vuorovaikutuksella ja viestinnällä varmistetaan, että toimenpiteet ovat toisiaan tukevia eivätkä näkemykset vesistön hoidon tarpeellisuudesta ja tavoitteista aiheuta ristiriitoja. Jäälinojan vesistön tilaa voidaan parantaa ulkoista kuormitusta vähentämällä sekä Jäälinjärveä kunnostamalla. Kokonaisvaltainen kunnostus edellyttää toimia koko vesistöalueella ja kaikkien soveltuvien toimenpiteiden hyödyntämistä. Kiimingin–Jäälin vesienhoitoyhdistyksen tekemät ja tehtäväksi suunnittelemat vesienhoitorakenteet vähentävät Jäälinjärven metsätalousvaltaiselta valuma-alueelta tulevaa kiintoainekuormitusta arviolta puolet. Myös Jäälinojan valuma-alueella voidaan rakentaa vesienhoitorakenteita metsätalousalueilta tulevan kuormituksen vähentämiseksi. Jäälinjärveen tuleva haja-asutuksen jätevesikuormitus on poistettavissa rakentamalla alueelle viemäri. Tämä poistaisi neljänneksen Jäälinjärven ulkoisesta fosforikuormituksesta ja vaikuttaisi olennaisesti liuenneiden ravinteiden määrään. Jäälinojan valuma-alueella viemäröimättömät kiinteistöt olisi myös liitettävä viemäriin. Lisäksi vesistön ulkoista ravinnekuormitusta voidaan vähentää muun muassa vähentämällä mahdollista nurmikoiden lannoitusta ranta-alueilla. Myös Jäälin taajama-alueen hulevesien käsittelyä voitaisiin kehittää ja sitä kautta vähentää ravinnekuormitusta. Ravintoketjukunnostuksen ja fosforia sitovan Phoslock-kemikaalin soveltuvuutta Jäälinjärven kunnostusmenetelmiksi pyrittiin testaamaan Jäälinjärvellä kesällä 2012 tehdyllä allaskokeella. Ilmeisesti veden rauta- ja humuspitoisuuden vuoksi Phoslock ei toiminut tarkoituksenmukaisesti. Sen sijaan hoitokalastus on Jäälinjärvellä suositeltava hoitotoimenpide. Jäälinjärven kunnostusmenetelmiksi voivat soveltua myös sedimentin käsittely alumiinikloridilla sekä järven tai sen osien ruoppaus. / Human activities change the natural state of water systems. Different forms of land use change water systems’ hydrology and cause loading of nutrients and suspended solids that change water quality. If a water system’s natural state has changed it can be restored. Object of this thesis was to comprehensively cover the present state, loading and possibilities of restoration of Jäälinoja water system that is situated in the city of new Oulu. Jäälinoja water system consists of lake Jäälinjärvi and rivulet Jäälinoja and their catchments. Lake Jäälinjärvi is humic and shallow. Loose sediment, shallowness, large quantity of roach and algae Gonyostomum semen have made recreational use of lake Jäälinjärvi difficult. Blue-green algae also often occur in the lake in summer time. Rivulet Jäälinoja runs from Jäälinjärvi to rivulet Kalimenjoki and is about 10 km long. Rivulet Jäälinoja is also humic. Although the ecological state of Jäälinoja water system is good, possibilities for recreational use of the water system are considered poor. There are about 5,000 people living close to the water system. Forestry is the dominant form of land use in the catchments of lake Jäälinjärvi and rivulet Jäälinoja. Ditching of the forested areas has changed Jäälinoja water system’s ecology. Ditching has increased occurrence of iron rich sediment in the water system as well. Rural waste waters and urban runoff have also caused changes to the natural state of the water system. In this thesis the nutrient load to Jäälinoja water system was estimated based on water quality analysis and loading coefficients for different non-point sources. Annual phosphorus load to lake Jäälinjärvi is approximately 200 kg and so is the phosphorus load to rivulet Jäälinoja. Annual nitrogen load to both the lake and the rivulet is 3,000–3,500 kg. Especially dissolved nutrients from human activities cause algae nuisance in lake Jäälinjärvi. The iron rich sediment also influences in the state and recreational use of Jäälinoja water system. Most likely there exists internal nutrient loading in lake Jäälinjärvi as well. Importance of local association based activity in the restoration process of Jäälinoja water system was also examined in this thesis. Resources of the Finnish public administration to take care of water restorations have decreased so local players need to take more responsibility in water restoration projects. Water protection association Kiimingin–Jäälin vesienhoitoyhdistys ry has promoted the restoration efforts of Jäälinoja water system since spring 2011. The association has analysed water quality of the Jäälinoja water system and started restoring catchment of lake Jäälinjärvi with structures that control runoff and retain nutrients and suspended solids. By collaboration and open communication with experts and different interest groups it is made sure that water protection and restoration actions support each other and perceptions of the importance and objectives of restoration efforts between interest groups do not conflict. State of the Jäälinoja water system can be improved by minimising nutrient load into the water system and restoring lake Jäälinjärvi. Comprehensive restoration requires that action is taken in every part of the water system and that all relevant restoration possibilities are taken into consideration. The nutrient and suspended solids retaining structures built and planned to be built by Kiimingin–Jäälin vesienhoitoyhdistys decrease by a rough estimation half of the suspended solids loading from the forested area of the catchment of lake Jäälinjärvi. Nutrient retaining structures can also be built at the catchment of rivulet Jäälinoja in order to decrease loading from the forested areas of the rivulet’s catchment. Loading to lake Jäälinjärvi caused by rural waste waters can be removed by building a sewage network to the rural area. This would eliminate a quarter of the external phosphorus load to lake Jäälinjärvi and have a considerable effect on the amount of dissolved nutrients. Households situated in the catchment of rivulet Jäälinoja that are not connected to the sewage network should be connected to the sewage network too. External loading to the water system can also be decreased for example by minimizing lawn fertilisation near the water bodies. In order to decrease the nutrient load to the water system, treatment of urban runoff could be improved as well. Suitability of biomanipulation or a phosphorus binding chemical Phoslock for the restoration of lake Jäälinjärvi were studied in a mesocosm experiment performed at lake Jäälinjärvi in summer 2012. Apparently Phoslock did not work in lake Jäälinjärvi because of high iron and humic substances concentrations in the lake. Removal of plankti-benthivorous fish on the other hand can be recommended for the restoration of lake Jäälinjärvi. Treatment of the lake sediment with aluminium chloride and dredging may also be suitable methods for the restoration of lake Jäälinjärvi.
165

Pyörrelampien suunnittelu ja mitoitus

Kurtti, H. (Heikki) 08 May 2014 (has links)
Vesiensuojelurakenteita on kehitetty suojaamaan vesistöjä maa- ja metsätalouden, turvetuotannon, teollisuuden ja monen muun vesistökuormittajan haittavaikutuksilta. Nykyratkaisuista laskeutusaltaita on tähän asti käytetty vesiensuojeluketjun alkupäässä kiintoaineen kerääjinä. Toimiakseen ne kuitenkin vaativat paljon tilaa ja alhaiset virtausnopeudet. Tässä työssä tutkittiin uutta innovaatiota, pyörrelampea, joka voisi olla vaihtoehtoinen ratkaisu laskeutusaltaalle. Tarkastelussa perehdyttiin pyörrelampien toimintaan, tehokkuuteen ja mitoitukseen vaikuttaviin tekijöihin. Tavoitteena oli tutkia rakenteiden toimintaa ja pidätystehoa erisuuruisilla virtaamilla. Erikseen tarkasteltiin vielä erillisen virranohjaimen tarpeellisuutta ja vaikutusta pyörrelammen toimintaan. Tehoa pyrittiin tarkastelemaan tutkimalla erilaisten partikkelien pidättymistä pyörrelampiin. Lisäksi arvioitiin rakenteisiin kohdistuvan resuspensioriskin suuruutta. Mitoituksen suhteen tavoitteena oli tehdä havaintoja rakenteiden sopivasta koosta ja virtausolosuhteista suunnittelun tueksi. Tutkimus perustui kahteen hieman erilaiseen pyörrelampeen, jotka rakennetaan kevään 2014 aikana Limingan Nipsinginojalle. Pyörrelampien piirrosten pohjalta suoritettiin mallinnusta COMSOL Multiphysics -ohjelmistolla. Mallinnuksessa luotiin virtausprofiilit eri pyörrelampiratkaisuille, ja tutkittiin partikkelien kulkeutumista malleissa. Partikkelimallinnukseen tarvittavien taustatietojen saamiseksi Nipsinginojalta otettiin maaperä- ja sedimenttinäytteitä. Mallinnusten perusteella arvioitiin erilaisten rakenteiden tehokkuutta virtaamien ja partikkelityyppien vaihdellessa. Molemmat pyörrelammet antoivat mallinnuksissa rohkaisevia tuloksia kiintoaineen pidättämisen suhteen. Rakenteisiin saatiin pidättymään merkittäviä määriä etenkin karkeampia hiekka- ja silttipartikkeleita, mutta jonkin verran myös kevyempiä orgaanisia partikkeleita. Parhaimmillaan pidätysteho nousi useisiin kymmeniin prosentteihin. Tulokset olivat hyviä etenkin, kun huomioidaan mallinnettujen rakenteiden suhteellisesti erittäin pieni pinta-ala valuma-alueen kokoon nähden. Tulosten perusteella tehokkaimmin toimii pyörrelampi, jossa ei ole erillistä virranohjainta. Toimivuus vaatii kuitenkin virtauksen osittaisen ohjautumisen lampeen. Myös virranohjaimellinen rakenne antoi positiivisia tuloksia. Yleisesti voidaan sanoa, että rakenteet toimivat tehokkaimmin normaalivirtaamalla. Ylivirtaamilla vesi pyörrelammissa virtasi partikkelien laskeutumisen kannalta liian lujaa, ja alivirtaamilla virtaus oli liian heikko kuljettamaan partikkeleita lampiin. Epävarmuutta tuloksiin tuo suurista lammen sisäisistä virtausnopeuksista aiheutuva resuspensioriski, jonka olemassaoloa arvioitiin leikkausjännitysten avulla. Resuspensioriski on merkittävin suurimmilla ylivirtaamilla, mutta huomattava myös normaalivirtaamilla. Tulokset pätevät molempiin pyörrelampiratkaisuihin, vaikkakin mallissa ilman virranohjainta riskit näyttäisivät olevan suurempia. Toisaalta mallinnuksessa ei huomioitu kasvillisuuden vaikutuksia, mitkä osaltaan hillitsevät resuspensiota. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että pyörrelampi on potentiaalinen ratkaisu tulevaisuuden vesiensuojelurakenteiden joukkoon. Tästä työstä saatuja tuloksia voidaan käyttää lähtökohtana pyörrelampien jatkokehittelylle ja mitoitukselle. Tutkimustulosten vahvistamiseksi tarvitaan kuitenkin käytännön kokemuksia pyörrelampien toiminnasta. / There are many structures invented for water pollution control for agriculture, forestry, peat extraction and industry. A sedimentation basin is typical solution for controlling the solid matter loads. Basins locate typically at the beginning of the water protection chain and for effective water protection the sedimentation basins needs large areas and low flow velocity for inflowing water. This thesis concentrates on the vortex traps that are the new alternative structures for controlling the solid matter loads. The main targets of this study were to study functionality, efficiency and dimensioning factors of the vortex trap. The vortex trap’s functionality and solids capturing ability were tested by using different inflowing discharge rates and with deflector. The efficiency target was searched by determining the vortex trap’s solids capturing rates with different discharges. Also the analysis for risks of resuspension was included. The third part, dimensioning, focuses on to find basic instructions for suitable dimensions and flowing conditions to support dimensioning and planning. This study included two different vortex trap structures located in the town of Liminka, and will be built to the river Nipsinginoja during the spring 2014. The main research method was the modelling with COMSOL Multiphysics software. The simulation produced the water velocity profiles for different vortex trap structures and discharges. Also the movements of solid particles in the structures were observed with Particle tracing function. The particle research was supported by field measurements in the Nipsinginoja. The results of the simulation present the vortex trap’s efficiency rates with different particle types and discharging conditions. The both two vortex trap solutions captured solids with significant efficiency. Especially simulations results for coarser sand and silt particles were good and the capturing rate of solids was dozens of percent. The traps captured also organic matter. The results were very good despite the fact that the surface areas related to catchment areas were minor. The best results were given by vortex trap which doesn’t include the deflector and the flow was naturally directed inside the trap. However, also the model with deflector worked well and it is useful solution if the flow passes the trap along the river channel. The normal discharges were the most favorable flowing conditions for capturing the solids. The flood discharges created high flow velocities for particle sedimentation and the low discharges did not have enough the stream power to direct the water flow into the vortex traps. It is important to realize that high flow velocities inside the both vortex traps increase resuspension risks. These risks were estimated with analyzing the shear stress values inside the traps. Based on the analysis it is clear that these risks are highest with flood discharges. Even with normal discharges the risks are notable at some parts of traps. The modelling didn’t included the effect of vegetation which should resist the resuspension. The main conclusion is that vortex traps are highly potential structures for water solid matter load controlling. The results of this study could be used as a base for dimensioning and further development of vortex traps. Also the practical information about the function of traps is needed to confirm the studying results.
166

Turvetuotannon valumavesien lyhytkestoisten happamien valuntojen ennakointi- ja hallintamenetelmien kehittäminen

Nilivaara-Koskela, R. (Ritva) 10 March 2014 (has links)
Suomen ympäristökeskuksen Sulfaattimailla syntyvän happaman kuormituksen ennakointi- ja hallintamenetelmät (SuHE) -hankkeen yhtenä tavoitteena oli kehittää happaman kuormituksen ennakointimenetelmä sekä sähköttömiin oloihin sopiva happamien valumavesien neutralointimenetelmä. Tämä diplomityö pohjautuu SuHE-hankkeen tuloksiin. Happaman sulfaattimaan tai mustaliuskealueen päällä sijaitsevan turvetuotannon valumavedet voivat ojituksen ja maan kuivatuksen seurauksena tapahtuvan sulfidien hapettumisen johdosta happamoitua. Happamoituminen liuottaa maaperästä siinä luontaisesti esiintyviä metalleja, jotka huuhtoutuvat sateiden myötä vesistöihin. Happamoituneet ja metallipitoiset valumavedet heikentävät vesistöjen tilaa ja aiheuttavat haittoja eliöstölle. Happamoituneita valumavesiä voidaan käsitellä neutraloimalla, jolloin veden pH saadaan vastaanottavaa vesistöä ajatellen sopivaksi. Happamuus voi turvetuotantoalueella olla jatkuvaa tai esiintyä vain ajoittain. Ajoittain esiintyvän happamuuden syynä voi olla pohjaveden pinnankorkeuden vaihtelu, happaman sedimentin esiintyminen hyvin paikallisesti tai ojitussyvyyden vaihtelu eri tuotantovaiheissa olevien lohkojen välillä. Happamoitumista esiintyy kevät- ja syysvalunnan aikaisten virtaamahuippujen yhteydessä sekä kesän rankkasateiden jälkeen, mikäli näitä on edeltänyt kuiva kausi, jonka aikana pohjaveden pinta on laskenut ja sedimenttien hapettuminen on ollut mahdollista. Happamoitumispiikkejä voidaan ennakoida seuraamalla pohjaveden pinnankorkeuden vaihtelua suhteessa mineraalimaan esiintymissyvyyteen. Kuivan kauden jälkeistä pohjaveden korkeuden nousua seuraa usein valumaveden pH:n lasku. Sähköjohtavuusseuranta ei ole käytännöllinen menetelmä happamuuspiikin ennakointiin koska pH:n ja sähköjohtavuuden muutokset ovat useimmiten yhtäaikaisia. Asiditeettimäärityksen tuloksia voidaan käyttää avuksi valittaessa neutralointimenetelmää ja -materiaalia. Asiditeettiin vaikuttavat pH:n lisäksi metallien saostumisreaktioissa syntyvän happamuuden kautta erityisesti liukoisen raudan, alumiinin ja mangaanin pitoisuudet. Asiditeetti kertoo neutralointimateriaalin kulutukseen kalsiumkarbonaattina. Hyvän neutralointikyvyn vuoksi materiaaliksi valittiin Nordkalk Oy:n valmistama granuloitu kalsiumhydroksidi, jolla saadaan aikaan välitön pH nousuvaikutus. Erilaisia passiivisia annostelumenetelmiä testattiin maasto-olosuhteissa. Liikkumaton neutralointimateriaali pinnottui ja inaktivoitui nopeasti johtuen käsiteltävän veden korkeasta metallipitoisuudesta ja suuresta vesimäärästä. Pyörivät metallirummut, joiden sisällä muoviverkon alla oli neutralointimateriaalia, olivat liian painavia virtaamaan nähden. Kippaava neutralointilaitteisto osoittautui parhaaksi menetelmäksi. Pienen mittakaavan laitteistossa vesi pumpattiin ämpäriin, jonka painopiste muuttui sen täyttyessä. Ämpäristä kaatuvan veden liike-energia aiheutti saavissa olevaan materiaaliin liikettä, jolloin vesi neutraloitui eikä neutralointimateriaalin teho laskenut pinnottumisen vuoksi. Täyden mittakaavan laitteistossa veden suunnitellaan kulkevan painovoimaisesti ylivuotona. Vesi kertyy kouruun, josta se kaadetaan materiaalisäiliöön. Kippaavassa laitteistossa veden pH nousi käsittelyn jälkeen tasolle 10–12 kun se alussa oli 3,5–4. Metallien saostumista ei ehtinyt tapahtua pienen mittakaavan testin jälkeen lyhyen viipymän vuoksi. Käsitellyn veden pH:n laskemiseksi ympäristön kannalta sopivaksi täytyy jatkotutkimuksissa kehittää menetelmiä. Metallihydroksidisaostumien muodostuminen on huomattavaa, mikäli käsiteltävän veden asiditeetti on korkea. Muodostuvan metallilietteen käsittelyyn tai sijoitukseen on kehitettävä ratkaisu. Ruostumaton teräs ei kestä käsiteltävän veden suurta happamuutta, joten laitteiston rakennusmateriaalin valintaan täytyy myös kiinnittää huomiota. Menetelmä soveltuu erilaisiin kohteisiin koska sen kapasiteetti on säädettävissä. Ylivuotona kulkevan virtauksen vuoksi laitteisto ei tarvitse sähköä. Menetelmän täysimittaista soveltuvuutta valumavesien käsittelyyn tulee arvioida jatkotutkimusten perusteella. / A Management of Sulfide induced Acidity in Peat Harvesting (SuHE) project in Finnish Environment Institute aimed to develop an acid load forecasting method and a neutralization method for acidic runoff water in areas where electricity is not available. This thesis was written according to results of SuHE project. Acid sulfate soils or black schist located under a peat production area can be oxidized due to drainage. The drainage water is acidified because of the oxidation of sulfides. Formation of acid in the soil can solubilize metals which are drained to the recipient watercourse. High acidity load and dissolved metal concentrations cause severe ecological problems in streams and rivers. The acidic drainage can be treated by neutralization to make the water pH and acidity more suitable to be discharged to the water bodies. Acidic drainage can occur in the peat production area constantly or occasionally. Short term occurrence of acidity can be caused by groundwater level fluctuations, very local occurrence of acidic sediments or variation in drainage depth due to different production phases inside the production area. Acidic peaks occur in the spring and autumn high flow and in the summer after heavy rains, if there was a dry season before. During the dry season the ground water level has dropped and sulfide sediment is exposed to oxidation. The acidity peaks can be predicted by monitoring the groundwater level fluctuations in relation to the mineral soil depth. When a dry season is followed by heavy rain, rise of the groundwater level and a subsequent drop in pH is detected. Determination of electrical conductivity (EC) is not practical method to predict acidity peaks since pH and EC changes are recorded simultaneously. Results of acidity analysis can be used to select neutralization material and method. Acidity is affected by pH but also concentrations of dissolved of iron, aluminum and manganese. Precipitation reactions of metals generate protons which directly affects the acidity and consumption of neutralization material. Granulated calcium hydroxide was selected as neutralization material due to its good neutralization capacity and ability to immediately raise the pH. A variety of passive neutralization methods were tested in field. Stationary neutralization material was rapidly coated and inactivated due to the high acidity and large amount of water. Rotating metal drums with a plastic net were too heavy in relation to the flow and were ineffective. Tipping bucket water neutralization method was found to be most effective. In the small scale pilot water was pumped into the tipping bucket. Tipping of water on top of the granulated calcium hydroxide caused motion in material which prevented accumulation of metal precipitates and coating of the material. Full scale equipment is planned to run by gravity, eg. water fills the tipping bucket due to over-flow. Water is collected in a sump and then tipped into a container where neutralization material is. Tipping bucket water neutralization method caused water pH increase to 10–12 from initial pH of 3.5–4. Dissolved metals did not have enough retention time to precipitate in the small scale tests. Further studies should be made to get the after treatment pH more suitable to the environment. Formation of metal hydroxide precipitate is significant if acidity of the water is high. A solution for metal sludge treatment or disposal should be developed. Stainless steel cannot withstand high acidity of the water to be treated. Attention should be paid on the choice of building materials of the apparatus. The method is applicable to various locations because its capacity is adjustable. Using overflow to run water makes it possible to use the tipping bucket neutralization method in locations where electricity is not available. The suitability of tipping bucket neutralization method to full scale should be evaluated after further studies.
167

Geotekstiilituubien käyttöpotentiaali Suomessa

Kaarela, T. (Taneli) 09 March 2015 (has links)
Työn tarkoitus oli kartoittaa Suomen geotekstiilituubimarkkinoita. Suomessa muodostuu lietteitä ja nestemäisiä jätteitä eri toimialoilla valtavia määriä vuosittain. Näiden lietteiden ja nestemäisten jätteiden käsittely edellyttää usein neste- ja kiintoainefraktion erottamista toisistaan kuivattamalla. Allastamisen ohella geotekstiilituubikäsittely on yksi vaihtoehto lietteiden ja nestemäisten jätteiden kuivatukselle. Maailmalla geotekstiilituubeja on käytetty yli 50 vuoden ajan karkeiden ainesten lujittamiseen ja varastointiin. Monissa käyttökohteissa geotekstiilituubeja on käytetty rantojen suojarakenteina tai vesien hallintarakenteina. Hienorakeisempien ainesten varastoimisesta geotekstiilituubeissa on kokemusta noin kymmenen vuoden ajalta kunnallisen, teollisen ja ympäristöruoppausten osalta. Geotekstiilituubien käyttämisen hienorakeisten pilaantuneiden materiaalien käsittelyssä on mahdollistanut kemikaali- ja geotekstiiliosaajien tiivistynyt yhteistyö. Työn tavoitteena oli selvittää geotekstiilituubien markkinapotentiaalia kysely- ja kirjallisuustutkimuksen avulla. Kirjallisuustutkimuksella kartoitettiin jo toteutettuja kohteita, ja kyselytutkimuksen avulla etsittiin uusia potentiaalisia käyttökohteita Suomen markkinoilla. Kyselytutkimuksen pohjalta valikoitiin geotekstiilituubikäsittelystä kiinnostuneista kohteista viisi lietettä laboratoriokokeisiin. Laboratoriokokeilla tutkittiin lietteiden soveltuvuutta geotekstiilituubikäsittelyyn, vedenerotuskemikaalien tarvetta, suodatustehokkuutta ja lietteen tilavuudenmuutosta. Testattaviksi lietteiksi pyrittiin valitsemaan toisistaan ominaisuuksiltaan poikkeavia lietteitä. Koekäsittelyä ennen lietteille valittiin soveltuva vedenerotuskemikaali ja sen annostus laskeutuskokeiden avulla. Kokeiden pohjalta voidaan sanoa, että oikean vedenerotuskemikaalin ja sen annostuksen löytäminen on avainasemassa geotekstiilituubikäsittelyn toteuttamisen kannalta. Laboratoriokokeet suoritettiin Suomen ympäristökeskuksen Suomenojan tutkimusasemalla laskeutus- ja shopping bag -kokeina. Geotekstiilituubikäsittely on yleistymässä Suomessa etenkin imuruoppaushankkeissa. Suomessa geotekstiilituubeja on käytetty erilaisten teollisten lietteiden, järvi- ja merenpohjasedimenttien sekä nestemäisten jätteiden kuivatukseen. Laboratoriokokeiden perusteella soodasakkalietteen, maitopitoisen jäteveden sekä hiekan- ja rasvanerotuskaivolietteiden voidaan sanoa soveltuvan geotekstiilituubikäsittelyyn. Kyselytutkimuksen vastausten mukaan geotekstiilituubeista ollaan yleisesti kiinnostuneita, ja yritysten todennäköisyys käyttää geotekstiilituubeja lisääntyisi, mikäli ne saisivat lisää tietoa tuubeista sekä niiden toimivuudesta yrityksissä muodostuvilla lietteillä. Geotekstiilituubien käytön lisääntyminen Suomessa edellyttää markkinointia sekä jo toteutettujen kohteiden tulosten käyttämistä markkinoinnissa. Tutkimuksen aikana heräsi kysymyksiä liittyen geotekstiilituubikäsittelyn toimivuuteen talvella Suomen arktisissa oloissa. Geotekstiilituubitäytön kuivumisen kannalta jäätymis-sulamis-syklin on todettu jopa toimivan konsolidoitumista tehostavana ilmiönä johtuen sitoutuneen veden vapautumisesta jäätymisen yhteydessä. Geotekstiilituubien täyttämistä sydäntalvella kovien pakkasten aikaan ei ole erityisemmin kirjallisuudessa kuitenkaan käsitelty, joten tietoa tuubin suodatus- ja läpäisykyvystä talvipakkasilla ei ole. On mahdollista, että geotekstiilituubin pinta jäätyy ainakin osittain heikentäen näin merkittävästi vedenläpäisykykyä, mikä nopeuttaa tuubin täyttymistä. Yhdeksi jatkoselvityskohteeksi geotekstiilituubien osalta voidaankin nostaa geotekstiilituubien täyttäminen ja kuivuminen pakkaslämpötiloissa. / The purpose of this study was to survey Finland’s geotextile tube market. In Finland sludges and fluid waste are generated within different branches great volumes every year. The handling of these sludges and fluid waste often requires the separation of the fluid and the solid fractions from each other by drying. The geotextile tube treatment is an alternative to the drying of sludges and fluid waste in lagoons. Geotextile tubes have been used to contain and stabilize coarse-grain materials around the world for more than 50 years. In many applications geotextile tubes have been used as hydraulic management or coastal protection structures. Fine-grained materials have been treated with geotextile tubes for about ten years. For example municipal, industrial and environmental dredging sludges have been contained successfully in geotextile tubes. The use of geotextile tubes in the handling of fine-grained contaminated materials has been made possible by the cooperation of the chemical and geotextile tube industries. The objective of this study was to analyse the market potential of the geotextile tubes with the help of a questionnaire survey and literary research. Former geotextile tube treatment projects were surveyed with literary research and with the help of the questionnaire new potential applications were looked for in Finland. Based on the questionnaire five sludges were selected for laboratory tests. The suitability of sludges for the geotextile tube treatment, the need for flocculants, filtration efficiency and the change in volume of the sludge were studied with the laboratory tests. An attempt was made to choose sludges that differ from one another for the laboratory tests. Sedimentation tests were done before the test treatment with the geotextile in order to find a suitable flocculant and its dosage for sludges. Based on the tests done it can be said that the finding of the right flocculant and its dosage is crucial in carrying out the geotextile tube treatment. The laboratory tests were carried out as sedimentation and shopping bag tests in the Suomenoja research station of the Finnish Environment Institute. Geotextile tube treatment is becoming more common in Finland especially in suction dredging projects. Geotextile tubes have been used in Finland for the drying of different industrial sludges, lake and sea dredging sludges and fluid waste. The results of the laboratory tests carried out with soda ash, dairy product waste, sand separation gully sludge and grease trap sludge were promising. Geotextile tube treatment is a suitable method to dewater soda ash, dairy product waste, sand separation gully sludge and grease trap sludge. According to the answers of the questionnaire companies are generally interested in geotextile tube treatment and their probability to use geotextile tubes would increase if they had more knowledge of the tubes. The increase in the use of geotextile tubes in Finland requires marketing and the use of the data gained in former geotextile tube treatment projects in marketing. During the study questions regarding the functionality of the geotextile tube treatment in the winter in Finland’s arctic conditions arose. It has been stated that the freeze-thaw-cycle might even intensify the consolidation of the geotextile tube fill due to the liberation of the bound water. However, the filling of geotextile tubes in temperatures below zero in the midwinter has not been studied. There appears to be no information about the filtration ability of the tube in the winter frosts. The use of geotextile tubes in winter frosts is suggested as further study.
168

The measurement and modeling of snowmelt in sub-arctic site using low cost temperature loggers

Meriö, L.-J. (Leo-Juhani) 07 September 2015 (has links)
The aim of this thesis was to study and test how inexpensive temperature loggers can be used to measure the local and microscale variability of the snowmelt processes and rates in subarctic Pallastunturi fell area. The loggers were deployed on six test plots with varied topography, vegetation and terrain type. In each test plot the sensors were installed in five test points on the ground and above the ground on fixed height of 30 cm. During the installation, the snowpack height and density were measured from each test point. The temperature was recorded at 15 min interval from 19th of April to 15th of June 2014. The melting processes and rates were determined using diurnal temperature fluctuations of the sensors. Validity of the results was evaluated using snow height data from adjacent measurement stations maintained by Geological Survey of Finland, equipped with acoustic snow sensor. Additionally an empirical snow model was employed to test the determined melt rates using climate data from Finnish Meteorological Institute as input for the model. The results exposed the difference in timing and variability of the snowmelt. Timing was earlier in southern slopes and slightly earlier in open areas compared forests. The variability of the melt timing was highest at forested plots whereas it was lowest at an open mire. The results agreed reasonably well with the measurement results from the acoustic measurement station but gave also information about the spatial variability of the melt. Determined melt rates were used in an empirical degree-day snow model to estimate the snow water equivalent between 1st of September 2013 to 31st of August 2014. The root mean squared error between the model and measured dates for the end of permanent snow cover for the data from 24 test points was 3.74 days. The microscale accuracy of the method was highest in relatively homogenous and open terrain type, such as open mire, where the accuracy was approximately one day. In more complex terrain types with forests the method was less accurate, thus median determined melt rates are recommended to be used in such conditions. Solar radiation absorbed by the logger resulting to increased melt speed near the sensor was assessed to be among the most significant sources of uncertainty for the method. Other significant factors resulting to inaccuracy in melt rate determination include possible dislocation of the upper sensor due to snow compression during the spring and unknown physical properties of the snow during the final melt period. Despite the uncertainties, regions where the current snow measurements are not representative and remote ungauged catchments are assessed to be especially suitable for using the method presented in this study. Loggers equipped with wireless connections could be additionally used for real-time tracking of the snow accumulation and melt. / Työn tavoitteena oli selvittää ja testata miten edullisia lämpötilatallentimia voidaan käyttää lumen sulannan prosessien ja nopeuden mittaamiseen subarktisella Pallaksen tunturialueella. Lämpötila-anturit sijoitettiin kuudelle koealueelle, joiden topografia, kasvillisuus ja maastotyyppi vaihtelevat. Tallentimet asennettiin jokaisella koealueella viiteen koepisteeseen sekä maahan että 30 cm vakiokorkeudelle maanpinnasta. Asennuksen aikana mitattiin lumipeitteen korkeus ja tiheys jokaiselta koepisteeltä. Anturit ohjelmoitiin tallentamaan lämpötila 15 min välein 19.4.–15.6.2014 välisenä aikana. Lumen sulannan nopeus määritettiin antureiden päivittäisen lämpötilavaihtelun avulla. Tulosten oikeellisuutta arvioitiin vertaamalla niitä koealueella sijaitsevien Geologian tutkimuskeskuksen akustisien sensorien mittaamiin lumenkorkeustietoihin. Lisäksi määritettyjä lumen sulannan nopeutta kuvaavia astepäivätekijöitä testattiin empiirisellä lumimallilla, jonka lähtötietoina käytettiin Ilmatieteen laitoksen ilmastoaineistoa. Tulokset paljastivat lumen sulannan ajankohdan sekä sen vaihtelun. Sulaminen tapahtui aikaisemmin eteläisillä rinteillä verrattuna pohjoisiin sekä hieman aikaisemmin avoimilla alueilla kuin metsässä. Sulamisajankohdan vaihtelu oli suurinta metsäalueilla ja pienintä avoimella suolla. Tulokset vastasivat kohtuullisen hyvin akustisella lumenkorkeussensorilla mitattuja arvoja, mutta lisäksi saatiin tietoa sulannan alueellisesta vaihtelusta. Mittaustulosten avulla määritettyjä sulamisnopeuksia ja empiiristä astepäivätekijämallia hyödyntäen mallinnettiin lumen vesiarvo jokaisessa koepisteessä välillä 1.9.2013–31.8.2014. Keskineliövirheen neliöjuuri (RMSE) mallinnetun ja mitatun pysyvän lumipeitteen lähtemispäivämäärän välillä oli 3.74 päivää. Paras tarkkuus (noin yksi päivä) saavutettiin suhteellisen homogeenisellä ja avonaisella alueella, avoimella suolla. Topografian ollessa vaihtelevampaa sekä metsäisillä alueilla menetelmän tarkkuus heikkeni, mutta käyttämällä koealuekohtaista sulamisnopeuden mediaania tarkkuutta saatiin parannettua. Merkittävimpiä menetelmän epävarmuustekijöitä arvioitiin olevan auringonsäteily, joka lämmittää lämpötilatallenninta ja sulattaa lumen nopeammin tallentimen läheisyydestä. Lisäksi osassa koepisteitä havaittu ylempien tallentimien lumen painumisen aiheuttama siirtyminen alaspäin sekä sulannan loppuvaiheessa tuntemattomat lumen fysikaaliset ominaisuudet voivat aiheuttaa merkittävää virhettä sulamisnopeuden arvioimisessa. Epävarmuustekijöistä huolimatta menetelmän arvioidaan sopivan erityisesti alueille, joilla tämän hetkiset lumimittaukset eivät ole edustavia, sekä etäisille valuma-alueille, joita ei aikaisemmin ole mitattu. Langattomalla yhteydellä varustettuja lämpötilatallentimia voitaisiin lisäksi käyttää reaaliaikaiseen lumen kertymisen ja sulamisen seurantaan.
169

Puulastujen käyttö liukkauden torjunnassa kevyen liikenteen väylillä

Salo, R.-T. (Roope-Taneli) 12 October 2015 (has links)
Perinteisesti kevyen liikenteen väylien liukkauden torjunnassa käytetään hiekoitusta ja polanteen karhennusta. Hiekoituksen suurimpia ongelmia ovat sen aiheuttama pöly sekä materiaalin painuminen polanteeseen lämpimissä sääolosuhteissa. Hiekoitusmateriaalin painuminen polanteeseen aiheuttaa sen, että hiekoitusta voidaan joutua liukkaimpien kelien aikaan tekemään päivittäin. Tästä johtuen pyritään kehittämään vaihtoehtoisia liukkaudentorjuntamenetelmiä, jotka eivät aiheuttaisi pölyhaittoja sekä pitäisivät väylän pidempään hyvässä kunnossa. Yksi tällainen vaihtoehtoinen menetelmä on puulastujen avulla tapahtuva liukkaudentorjunta. Puulastujen toimivuutta kevyen liikenteen väylien liukkauden torjunnassa päätettiinkin tutkia järjestämällä liukkaudentorjuntakokeilu Oulussa talvikaudella 2014–2015. Kokeilua varten tilattiin puulastuista valmistettua Stop Gliss Bio -liukkaudentorjuntamateriaalia, jota käytetään vakituisesti liukkauden torjuntaan La Chaux de Fondsin kaupungissa Sveitsissä. Materiaalin toimivuutta tutkittiin tienkäyttäjäkyselyn, kenttäkäyntien sekä tilaajan ja urakoitsijan tekemien huomioiden avulla. Tienkäyttäjäkyselyyn kerättiin 97 vastausta. Vastauksia kyselyyn kerättiin suoraan kokeiluväylällä liikkuneita ihmisiltä sekä internetissä jaetun kyselyn avulla. Kenttäkäyntejä suoritettiin talven aikana useita ja huomiota kiinnitettiin erityisesti lastujen määrään, lastujen kiinnittymiseen, lastujen tarjoamaan kitkaan, mahdolliseen lastujen lisäämisen tarpeellisuuteen sekä lastujen kulkeutumiseen. Urakoitsijalta sekä tilaajalta kerättiin huomioita ja palautetta kokeilusta sekä sen toimivuudesta. Puulastujen todettiin toimivan parhaiten silloin, kun lämpötila oli nollan alapuolella. Tällöin puulastut kiinnittyivät hyvin polanteeseen ja tarjosivat hyvän kitkan. Huonommin lastujen todettiin toimivan, kun lämpötila oli nollan yläpuolella ja väylät erittäin liukkaita. Lastujen todettiin toimivan hyvin väylän eri kohdissa pois lukien kohdat, joissa autotie kulki lähellä kevyen liikenteen väylää. Tällaisissa kohdissa todettiin lastujen kulkeutuvan väylän reunoille autojen aiheuttaman ilmavirran sekä niiden roiskuttaman veden vaikutuksesta. Tämä aiheutti sen, että lastujen määrä väylän näissä kohdissa ei ollut riittävä. Puulastujen parhaita käyttökohteita nyt tehtyjen tutkimusten pohjalta olisivat erilliset kevyen liikenteen väylät, kävelykadut, jalkakäytävät sekä piha-alueet. Tutkimuksissa menetelmän suurimmaksi eduksi havaittiin se, etteivät puulastut pölisseet yhtä paljon kuin hiekka tai sepeli. Puulastujen etuja ovat myös niiden ekologisuus, miellyttävämpi ja pehmeämpi tuntuma, hyvä pito paljaalla asfaltilla sekä se etteivät ne riko polkupyörän renkaita yhtä helposti kuin sepeli. Menetelmän rajoitteita taas ovat niiden korkea hinta, jäätyminen kylmässä varastossa sekä se, ettei niiden levittäminen ole mahdollista kaikilla levittimillä. Menetelmän rajoitteista suurimmaksi osoittautui puulastumateriaalin hinta, jonka todettiin olevan jopa kahdeksankertainen hiekoitukseen verrattuna. Hiekoituksen ja puulastujen käytön kustannuserojen vertailu on kuitenkin haastavaa, sillä ei tarkalleen tiedetä kuinka paljon materiaalin valmistaminen Suomessa maksaisi. Tulevaisuudessa tutkimus tulisikin kohdistaa siihen, kuinka materiaalia pystyttäisiin valmistamaan Suomessa ja minkälaista materiaalia siihen voitaisiin käyttää. Lisäksi tulisi kiinnittää huomiota lastujen optimaalisen levitysmäärän ja ajonkohdan selvittämiseen sekä tutkia sitä, kuinka kauan materiaali pysyy toimintakykyisenä. / Usually the anti-skid treatment of pedestrian and bicycle ways is done with sanding and surface roughening. Biggest problems of sanding are that it makes dust and the material sink in the icy or snowy surface in warmer temperatures. As a result of this the ways need to be re-sanded, sometimes daily, when the weather is slippery. Because of that different methods are developed that don’t make dust and keeps the ways longer in good condition. One such method is the use of wood chips as anti-skid treatment. An experiment of wood chip use as anti-skid treatment was conducted in Oulu in the winter 2014–2015. We ordered Stop Gliss Bio anti-skid treatment material which are regularly used as anti-skid treatment in Switzerland’s La Chaux de Fonds. The functionality of the material was studied trough road user surveys, field studies and observations of the subscriber and contractor. The road user survey got 97 answers. Answers were collected directly from persons using the studied bicycle way and trough an internet survey. Several field studies were made during the winter period in order to examine the amount of material, sticking to the surface, friction, need for material addition and material drifting. Observations from the contractor and subscriber were gathered as well as feedback from the experiment and functionality. The wood ships appeared to function best when the temperature was below zero. At this temperature the wood chips fastened to the surface and gave a good friction. When the temperature was above zero and the roads were slippery the functioning decreased. Findings suggested that the wood chips functioned well on different parts of the road except for those where cars drove nearby. At these parts the wood chips were transported to the side of the road by the airflow produced by the cars. As a result the amount of wood chips was insufficient at these parts. Findings suggest that wood chips functions best at pedestrian and bicycle ways that are apart from other traffic and yard-areas. The benefits of this treatment method were that the wood chips didn’t make dust as much as sand and gravel. Further benefits of the wood chips were ecology, softer and more satisfying feel, good grip on bare asphalt and that wood chips don’t break bicycle tires as easy as gravel. The limitations of the method are high costs, freezing in cold storages and that wood chips can’t be spread with all equipment. The biggest limitation seemed to be the high cost of the wood chips, even eight times as much as the costs for sanding. Since we don’t know how much it would cost to produce the wood chips in Finland, comparing the costs of sanding and wood chips is challenging. In the future studies could focus on how to produce the material in Finland and what kind of material could be used. Also the optimal spreading amount and time could be investigated as well as how long the material stays functional.
170

Decomposition of zinc ferrite from waste streams of steelmaking

Tauriainen, M. (Miia) 08 December 2015 (has links)
The goal of this study was to compare different methods to decompose the zinc ferrite from the waste streams of steel making. The samples were acquired from SSAB Raahe blast furnace and converter flue gas scrubbers and Outokumpu Tornio Works bag filters EAF1, EAF3, AOD and CRK. Sludges and dusts contain significant amounts of zinc in form of zinc oxide and zinc ferrite. Zinc ferrite is highly stable compound which makes recovery of the zinc difficult. The zinc could be recovered and recycled as a valuable material and the iron rich material could be fed back to process. New method was experimented to decompose the zinc ferrite. The pulsed corona discharge method creates highly oxidizing hydroxyl radicals and ozone which decompose impurities in water. The experiments with PCD equipment were not successful because the design of the equipment was not suitable for waters with particles. As another method, chemical leaching experiments were made with sulphuric acid and sodium hydroxide. The most promising method for the zinc was the chemical leaching with the 5 mol/L NaOH at starting temperature of 70 °C for 120 minutes in case of the blast furnace sludge and leaching with 2 mol/L H₂SO₄ at 50 °C for 360 minutes for converter sludge from SSAB Ruukki. For the Outokumpu dusts (EAF1, EAF2, AOD and CRK) the 5 mol/L NaOH at 70 °C for 180 to 300 minutes leaching produced good results. Further studies are needed to optimise the conditions for the chemical leaching. / Työn tavoitteena oli verrata eri menetelmiä terästeollisuuden jätevirtojen sinkkiferriitin hajottamiseen SSAB Raahen masuunin ja konvertterin savukaasupesureiden lietteille sekä Outokumpu Oyj Tornio Worksin EAF1, EAF3, AOD ja CRK letkusuodatin pölyille. Lietteet ja pölyt sisältävät merkittäviä määriä sinkkiä sinkkioksidin ja sinkkiferriitin muodossa. Sinkkiferriitti on erittäin stabiili yhdiste, mikä tekee sinkin ja raudan erottamisen toisistaan vaikeaksi. Sinkki voidaan kerätä talteen ja kierrättää. Rautaa runsaasti sisältävä materiaali voitaisiin mahdollisesti kierrättää takaisin prosessiin, jos sinkki poistettaisiin lietteiden ja pölyjen seasta. Uutena menetelmänä sinkkiferriitin hajotukseen testattiin pulsed corona discharge -menetelmää, jossa vahvasti hapettavat hydroksyyliradikaalit ja otsoni hajottavat vedessä olevia epäpuhtauksia. Pulsed corona discharge -laitteisto ei sopinut kiintoaineita sisältävien jätevesien käsittelyyn, joten menetelmän toimivuudesta ei saatu tuloksia. Toisena menetelmänä testattiin kemiallista liuotusta rikkihapolla ja natriumhydroksidilla. Masuunilietteelle paras saanto saatiin 5 mol/L NaOH-liuotuksella lämpötilassa 70 °C 120 minuutin kontaktiajalla. Konvertterilietteelle paras saanto saatiin 2 mol/L H₂SO₄-liuotuksella lämpötilassa 50 °C 360 minuutin kontaktiajalla. Outokummun pölyille parhaat olosuhteet olivat 5 mol/L NaOH-liuotuksella lämpötilassa 70 °C 180–300 minuutin kontaktiajalla. Lisätutkimuksia optimaalisten olosuhteiden saavuttamiseksi tarvitaan vielä.

Page generated in 0.1271 seconds