Mikrolevien kiinteä/neste-erotuksen tehostaminen
Ikonen, Vili (2023)
Kandidaatintyö
2023
School of Engineering Science, Kemiantekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202401031167
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202401031167
Tiivistelmä
Tämän työn tarkoituksena on tutkia erilaisia menetelmiä, joiden avulla mikroleväbiomassa saadaan kerättyä talteen ja joiden avulla vedenpoistoa mikrolevistä voidaan helpottaa. Mikrolevät ovat lupaavimpia bioresursseja niiden monipuolisten käyttökohteiden vuoksi. Mikroleväpohjaisten tuotteiden kaupallistamiseksi olisi tarpeellista löytää energia- ja kustannustehokkaita menetelmiä, joiden avulla mikroleväbiomassa saataisiin kerättyä talteen. Mikrolevät sisältävät kuitenkin runsaasti vettä ja suuren vesimäärän erottaminen mikroleväbiomassasta lisää kustannuksia merkittävästi. Suuren vesimäärän lisäksi mikroleväsolujen pieni koko kasvattaa erotuksen haasteellisuutta. Tutkimus on toteutettu kirjallisuuskatsauksena.
Tutkimuksen pohjalta voitiin todeta flokkulaation olevan tärkeä esikäsittelymenetelmä, joka on avainasemassa erotuskustannuksien vähentämisessä. Myös menetelmien yhdistäminen ja niiden käyttäminen peräkkäin parantaa mikrolevien kiinteä/neste-erotuksen tehokkuutta. Kaikki menetelmät eivät sovellu käytettäväksi kaikille mikrolevälajeille. Sopivan menetelmän valinta on tästä syystä tilannekohtaista. Valintaan vaikuttaa mikrolevälaji sekä mikroleväbiomassan jatkokäyttö. Monet menetelmät kuluttavat runsaasti energiaa. Menetelmien energiankulutusta on mahdollista pienentää ja kustannustehokkuutta parantaa yhdistämällä menetelmiä keskenään ja käyttämällä niitä peräkkäin yksittäisten menetelmien sijaan. Monet kuivausmenetelmät kuluttavat paljon energiaa ja soveltuvat siitä syystä käytettäväksi pienemmässä mittakaavassa, kuten esimerkiksi laboratoriossa. Jatkotutkimuksen avulla olisi tärkeää pystyä kehittämään enemmän suurempaan mittakaavaan soveltuvia kuivausmenetelmiä. Uusien menetelmien kehittämisessä olisi tärkeää keskittyä sekä ympäristöystävällisyyteen että energiatehokkuuteen.
Tutkimuksen pohjalta voitiin todeta flokkulaation olevan tärkeä esikäsittelymenetelmä, joka on avainasemassa erotuskustannuksien vähentämisessä. Myös menetelmien yhdistäminen ja niiden käyttäminen peräkkäin parantaa mikrolevien kiinteä/neste-erotuksen tehokkuutta. Kaikki menetelmät eivät sovellu käytettäväksi kaikille mikrolevälajeille. Sopivan menetelmän valinta on tästä syystä tilannekohtaista. Valintaan vaikuttaa mikrolevälaji sekä mikroleväbiomassan jatkokäyttö. Monet menetelmät kuluttavat runsaasti energiaa. Menetelmien energiankulutusta on mahdollista pienentää ja kustannustehokkuutta parantaa yhdistämällä menetelmiä keskenään ja käyttämällä niitä peräkkäin yksittäisten menetelmien sijaan. Monet kuivausmenetelmät kuluttavat paljon energiaa ja soveltuvat siitä syystä käytettäväksi pienemmässä mittakaavassa, kuten esimerkiksi laboratoriossa. Jatkotutkimuksen avulla olisi tärkeää pystyä kehittämään enemmän suurempaan mittakaavaan soveltuvia kuivausmenetelmiä. Uusien menetelmien kehittämisessä olisi tärkeää keskittyä sekä ympäristöystävällisyyteen että energiatehokkuuteen.