Tutkimuksen edetessä teollisuusjätevesien käsittelyteknologia rauta-hiili-mikroelektrolyysillä on kehittynyt yhä kypsemmäksi. Mikroelektrolyysiteknologia on saamassa merkitystä vaikeasti hajoavien teollisuusjätevesien käsittelyssä ja sitä on sovellettu laajalti tekniikan alan työssä.
Mikroelektrolyysin periaate on suhteellisen yksinkertainen; se hyödyntää metallien korroosiota sähkökemiallisten kennojen luomiseksi jäteveden käsittelyä varten. Tässä menetelmässä käytetään raaka-aineena jäterautaromua, eikä se vaadi sähköresurssien kulutusta, ja se ilmentää siten "jätteen käsittelyä jätteellä". Tarkemmin sanottuna mikroelektrolyysiprosessin sisäisessä elektrolyysikolonnissa täyteaineina käytetään usein materiaaleja, kuten jäterautaromua ja aktiivihiiltä. Kemiallisten reaktioiden kautta syntyy voimakkaita pelkistäviä Fe2+-ioneja, jotka voivat pelkistää tiettyjä jäteveden hapettavia komponentteja.
Lisäksi Fe(OH)2:ta voidaan käyttää koagulaatioon vedenkäsittelyssä, ja aktiivihiilellä on adsorptiokyky, joka poistaa tehokkaasti orgaanisia yhdisteitä ja mikro-organismeja. Siksi mikroelektrolyysissä tuotetaan heikko sähkövirta rauta-hiili-sähkökemiallisen kennon läpi, mikä stimuloi mikro-organismien kasvua ja aineenvaihduntaa. Sisäisen elektrolyysivedenkäsittelymenetelmän tärkein etu on, että se ei kuluta energiaa ja voi samanaikaisesti poistaa jätevedestä erilaisia epäpuhtauksia ja väriaineita samalla, kun se parantaa vaikeasti hajoavien aineiden biohajoavuutta. Mikroelektrolyysivedenkäsittelytekniikkaa käytetään yleensä esikäsittelynä tai täydentävänä menetelmänä yhdessä muiden vedenkäsittelytekniikoiden kanssa jäteveden käsiteltävyyden ja biohajoavuuden parantamiseksi. Sillä on kuitenkin myös haittoja, joista suurin haittapuoli on suhteellisen hidas reaktionopeus, reaktorin tukkeutuminen ja haasteet korkean pitoisuuden omaavan jäteveden käsittelyssä.
Aluksi rauta-hiili-mikroelektrolyysitekniikkaa sovellettiin värjäys- ja painojätevesien käsittelyyn, ja siitä saatiin positiivisia tuloksia. Lisäksi laajaa tutkimusta ja sovelluksia on tehty orgaanisesti rikastettujen jätevesien käsittelyssä paperinvalmistuksesta, lääketeollisuudesta, koksauksesta, suolapitoisista orgaanisista jätevesistä, galvanoinnista, petrokemiasta, torjunta-aineita sisältävistä jätevesistä sekä arseenia ja syanidia sisältävistä jätevesistä. Orgaanisen jäteveden käsittelyssä mikroelektrolyysi ei ainoastaan poista orgaanisia yhdisteitä, vaan myös vähentää kemiallista hapenkulutusta ja parantaa biohajoavuutta. Se helpottaa oksidatiivisten ryhmien poistamista orgaanisista yhdisteistä adsorption, koagulaation, kelaation ja sähkölaskeuman avulla, mikä luo suotuisat olosuhteet jatkokäsittelylle.
Käytännön sovelluksissa rauta-hiili-mikroelektrolyysi on osoittanut merkittäviä etuja ja lupaavia tulevaisuudennäkymiä. Tukkeutumisen ja pH-arvon säätelyn kaltaiset ongelmat kuitenkin rajoittavat tämän prosessin jatkokehitystä. Ympäristöalan ammattilaisten on tehtävä lisätutkimusta luodakseen suotuisammat olosuhteet rauta-hiili-mikroelektrolyysiteknologian soveltamiselle laajamittaisten teollisuusjätevesien käsittelyssä.
Julkaisun aika: 07.09.2023
