Biohiilen käyttö suodattimissa

Abstract

Biohiili on uusi ja uusiutuva vaihtoehto veden puhdistukseen. Biohiiltä voidaan käyttää suodattimena suodattamaan muun muassa hulevesiä tai suoto- ja valumavesiä. Biohiili pystyy teorian mukaan huokoisuutensa avulla pidättämään ravinteita vedestä ja maaperästä. Enemmän tutkimusta biohiilestä on tehty sen sovelluksesta maanparannukseen. Tämän työn tavoitteena on selvittää, miten hyvin biohiili pidättää ravinteita ja millainen rakenne biohiilisuodattimessa tulisi olla. Työssä keskitytään biohiilen vaikutukseen erityisesti luonnonvesien käsittelyssä. Kirjallisessa osassa tutustaan biohiilen rakenteeseen ja valmistukseen sekä erilaisiin suodatinratkaisuihin. Kokeellisessa osassa testataan muutamaa suodatinratkaisua biohiilen ja muutaman vertailumateriaalin kanssa. Kokeiden perusteella biohiili ei itsessään pidätä ravinteita kovin paljoa. Joitakin metalleja, kuten rautaa, kuparia ja sinkkiä, biohiili kuitenkin pystyi pidättämään hyvin. Vesien puhdistukseen parhaiten sopisi mahdollisesti putkeen sijoitettu suodatin, jonka läpi vesi johdetaan. Toinen vaihtoehto voisi olla kasvatusalusta, jossa on kerros biohiiltä. Kasvillisuuden kasvu saattaisi tehostua, jos biohiilen hieman pidättämät ravinteet pääsisivät kasvillisuuden käyttöön.

Biochar is a new and renewable option for water treatment. Biochar can be used as a filter to treat urban runoff and percolation water. According to previous studies, biochar can adsorb nutrients from water and soil with its high porosity. There are more studies made in using biochar as soil amendment than using it as a filter in water. The goal of this thesis is to find out how well biochar can adsorb nutrients and what kind of structure a biochar filter should have. This thesis focuses mainly on biochar’s effect on natural waters. In the theoretical part of this thesis, there is discussion of biochar’s structure and how it can be made. There is also discussion of different kinds of solutions for filters. In the experimental part a few experiments are tried with a couple different filters and a couple different materials. The results of the experiments were that biochar does not adsorb a lot of nutrients on its own. Biochar could adsorb some metals, such as iron, copper and zinc, quite well though. For water treatment the best option might be to put the biochar into a pipe that the water runs through. Another option could be to put biochar as a layer into a substrate. The growth of the vegetation could be boosted if the little nutrients that biochar adsorbs, could be used by the vegetation.