Mikromuovien ja lääkeaineiden poistoon soveltuvat jätevedenkäsittelymenetelmät
Poranen, Juuli (2026)
Kandidaatintyö
2026
School of Engineering Science, Kemiantekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20260928129589
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20260928129589
Tiivistelmä
Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan jätevesissä esiintyvien mikromuovien sekä tulehduskipulääkkeiden, antibioottien ja psykiatristen lääkeaineiden poistamista jätevedestä eri vedenkäsittelymenetelmien avulla. Työ toteutettiin kirjallisuuskatsauksena, jonka tavoitteena oli arvioida perinteisten ja tehostettujen vedenpuhdistusmenetelmien soveltuvuutta mikromuovien sekä tulehduskipulääkkeiden, antibioottien ja psykiatristen lääkkeiden poistamiseen. Lisäksi tarkasteltiin näiden haitta-aineiden fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien vaikutusta poistotehokkuuteen sekä menetelmien soveltuvuutta mikromuovien ja lääkeaineiden samanaikaiseen poistamiseen.
Kirjallisuuden perusteella haitta-aineiden ominaisuuksilla on merkittävä vaikutus niiden poistotehokkuuteen. Mikromuovien poistumiseen vaikuttavat erityisesti hiukkaskoko, muoto, tiheys ja polymeerityyppi, kun taas lääkeaineiden poistotehokkuus riippuu muun muassa molekyylikoosta, hydrofobisuudesta ja kemiallisesta rakenteesta. Tulokset osoittivat, että perinteiset mekaaniset ja biologiset käsittelyprosessit poistavat mikromuoveja tehokkaasti, kun taas lääkeaineiden tehokas poisto edellyttää usein kehittyneempiä menetelmiä, kuten aktiivihiiliadsorptiota, nanosuodatusta tai käänteisosmoosia.
Tarkastelluista menetelmistä membraanitekniikat osoittautuivat tehokkaimmaksi menetelmäksi sekä mikromuovien että lääkeaineiden poistossa. Kirjallisuudessa tunnistettiin kuitenkin tutkimustiedon puutteita erityisesti mikromuovien ja lääkeaineiden samanaikaisesta esiintymisestä, vuorovaikutuksista ja poistumisesta todellisissa jätevesissä. Tulosten perusteella mikromuovien ja lääkeaineiden tehokas samanaikainen poistaminen on mahdollista erityisesti yhdistämällä eri poistomekanismeihin perustuvia käsittelymenetelmiä. This bachelor's thesis examines the removal of microplastics and pharmaceuticals from wastewater using different water treatment methods. The study was conducted as a literature review, aiming to evaluate the suitability of conventional and advanced water treatment technologies for the removal of microplastics as well as anti-inflammatory drugs, antibiotics, and psychiatric pharmaceuticals. In addition, the effects of contaminant properties on removal efficiency and the applicability of different treatment methods for the simultaneous removal of microplastics and pharmaceuticals were assessed.
According to the literature, the properties of contaminants have a significant impact on their removal efficiency. The removal of microplastics is influenced particularly by particle size, shape, density, and polymer type, whereas the removal efficiency of pharmaceuticals depends on factors such as molecular size, hydrophobicity, and chemical structure. The results showed that conventional mechanical and biological treatment processes effectively remove microplastics, whereas efficient pharmaceutical removal often requires advanced treatment technologies.
Among the treatment methods reviewed, membrane technologies proved to be the most versatile for the removal of both microplastics and pharmaceuticals. However, significant knowledge gaps remain regarding the simultaneous occurrence, interactions, and removal of microplastics and pharmaceuticals in real wastewater systems. The findings suggest that the efficient simultaneous removal of microplastics and pharmaceuticals can be achieved particularly through the integration of treatment methods based on different removal mechanisms.
Kirjallisuuden perusteella haitta-aineiden ominaisuuksilla on merkittävä vaikutus niiden poistotehokkuuteen. Mikromuovien poistumiseen vaikuttavat erityisesti hiukkaskoko, muoto, tiheys ja polymeerityyppi, kun taas lääkeaineiden poistotehokkuus riippuu muun muassa molekyylikoosta, hydrofobisuudesta ja kemiallisesta rakenteesta. Tulokset osoittivat, että perinteiset mekaaniset ja biologiset käsittelyprosessit poistavat mikromuoveja tehokkaasti, kun taas lääkeaineiden tehokas poisto edellyttää usein kehittyneempiä menetelmiä, kuten aktiivihiiliadsorptiota, nanosuodatusta tai käänteisosmoosia.
Tarkastelluista menetelmistä membraanitekniikat osoittautuivat tehokkaimmaksi menetelmäksi sekä mikromuovien että lääkeaineiden poistossa. Kirjallisuudessa tunnistettiin kuitenkin tutkimustiedon puutteita erityisesti mikromuovien ja lääkeaineiden samanaikaisesta esiintymisestä, vuorovaikutuksista ja poistumisesta todellisissa jätevesissä. Tulosten perusteella mikromuovien ja lääkeaineiden tehokas samanaikainen poistaminen on mahdollista erityisesti yhdistämällä eri poistomekanismeihin perustuvia käsittelymenetelmiä.
According to the literature, the properties of contaminants have a significant impact on their removal efficiency. The removal of microplastics is influenced particularly by particle size, shape, density, and polymer type, whereas the removal efficiency of pharmaceuticals depends on factors such as molecular size, hydrophobicity, and chemical structure. The results showed that conventional mechanical and biological treatment processes effectively remove microplastics, whereas efficient pharmaceutical removal often requires advanced treatment technologies.
Among the treatment methods reviewed, membrane technologies proved to be the most versatile for the removal of both microplastics and pharmaceuticals. However, significant knowledge gaps remain regarding the simultaneous occurrence, interactions, and removal of microplastics and pharmaceuticals in real wastewater systems. The findings suggest that the efficient simultaneous removal of microplastics and pharmaceuticals can be achieved particularly through the integration of treatment methods based on different removal mechanisms.