Hankkeen tiedot |  |
| Nimi | Kehittyneet menetelmät tuotantoprosessien vesikiertojen ja sivuvirtojen hallintaan |
| Aloituspäivä | 1.5.2025 |
| Lopetuspäivä | 30.4.2027 |
| www-sivut | - |
| Tila | Käynnissä |
| Yhteyshenkilö | Jukka Hakola |
| Kuvaus | Projektin tavoitteena on kehittää kaivosteollisuuden tuotantoprosessien sisäisten vesikiertojen
yhdistelmäkäsittelyä mahdollistamaan tuotantoprosessien sisäisten vesikiertojen merkittävän lisäämisen. Samalla minimoidaan kaivosten puhtaan raakaveden käyttötarvetta ja kaivostoiminnan aiheuttamaa vesijalanjälkeä, sekä tehostetaan haitta-aineiden hallintaa; niin sisäisissä vesikierroissa, kuin myös kaivosten purkuvesissä. Tavoitteiden toteutuminen mahdollistaa merkittävät säästöt kaivosten raakaveden kulutukseen. Vesikiertojen tehokas hallinta edellyttää kehittyneiden vedenkäsittelyteknologioiden sekä veden käsittelyn yhteydessä muodostuvien rejektijakeiden käsittelymenetelmien yhteiskäyttöä. Tehokkaasti toimiessaan tällainen kokonaiskonsepti tuottaa haitta-aineista vapaata vettä palautettavaksi kaivosten vesikiertoihin, sekä potentiaalisesti jatkokäyttöön soveltuvia sivutuotevirtoja. Kalvotekniikat; erityisesti nanosuodatus ja käänteisosmoosi, tarjoavat tehokkaan menetelmän erilaisten haitta-aineiden poistoon jätevesistä tuottaen samalla uusiokäyttöön kelpaavaa korkealaatuista vettä. Samalla ne myös mahdollistavat potentiaalisesti hyödynnettävien sivutuotteiden erottamisen jätevesistä hyötykäyttöön. Kalvotekniikoiden haasteina ovat puolestaan kalvojen herkkyys tukkeutumiselle, sekä suodatuksen yhteydessä syntyvien rejektivesien jatkokäsittelyn tarve. Tässä projektissa on tavoitteena kehittää ja testata käytännössä seuraavia teknisiä ratkaisuja tehokkaan yhdistelmäkäsittelyn mahdollistamiseksi kaivosteollisuuteen: - Kalvosuodatusteknologioiden (nanosuodatus ja RO-kalvot) ja niihin integroitavien tehokkaiden esikäsittelymenetelmien (cross flow -suodatuskeniikat ja vastaavat esisuodatusmenetelmät) yhteiskäytön tekninen kehittämien, jolla varmistetaan kalvosuodatinten mahdollisimman pitkä toiminta-aika sekä tukkeutumattomuus muuttuvissa olosuhteissa. - Kalvosuodatinten ajosyklien ja ajoparametrien optimointi kalvojen käyttöiän maksimoimiseksi. - Kalvosuodatuksesta muodostuvien rejektivesien jatkokonsentrointimenetelmien kehittäminen ns. superkonsentraattien muodostamiseksi rejektivesistä. - Superkonsentraattien kiinteytystekniikoiden (kiteytys- ja alipainehaihdutustekniikat sekä kehittyneet saostusmenetelmät) edelleen kehittäminen haitta-aineiden muuntamiseksi kiinteään olomuotoon, sekä kustannustehokkaiden sakkojen erotusmenetelmien tunnistaminen ja testaaminen käytännössä. - Kiinteiden jakeiden koostumuksen on-line monitoroinnin soveltaminen niiden hyötykäytön edistämiseksi. |
| Kehittämistarve | Vesivarojen ylikulutus ja kuivuus uhkaavat globaalisti sekä yhdyskuntien että teollisuuden
toimintaedellytyksiä. Sekä yhdyskunnissa että teollisuudessa on tarvetta lisätä veden kierrätystä. Nämä tarpeet korostuvat erityisesti alueilla, joissa kuivuus on merkittävästi lisääntynyt viime vuosina. Tässä projektissa kehitettävälle yhdistelmäkäsittelymenetelmälle on tarvetta kotimaisen kaivosteollisuuden lisäksi myös ulkomailla; erityisesti niissä maissa, joissa kärsitään vesipulasta. Suomessa teollisuus on pyrkinyt jo vuosia lisäämään sisäisiä vesikiertojaan. Tällä hetkellä nämä tarpeet korostuvat erityisesti kaivosteollisuudessa, jossa on pyrkimyksenä edetä tuotantoprosessien vesikiertojen entistä tehokkaampaan sulkemiseen sekä veden kierrätyksen lisäämiseen prosesseissa. Tällä pyritään vähentämään kaivostoiminnan puhtaan veden kulutusta pienentäen samalla kaivosten vesijalanjälkeä, sekä toisaalta hallitsemaan entistä paremmin kaivostoiminnasta aiheutuvia vesipäästöjä. Näillä toimenpiteillä on positiivista vaikutusta mm. kaivosteollisuuden yhteiskunnalliseen ja sosiaaliseen hyväksyttävyyteen. Tuotantoprosessien sisäisten vesikiertojen lisääminen edellyttää kierrossa olevien vesijakeiden koostumuksen tehokasta hallintaa; kierrossa olevan veden laatua tulee pystyä hallitsemaan niin, että vesikiertoihin ei pääse rikastumaan prosessien toiminnalle haitallisia komponentteja, kuten erilaisia suoloja, raskasmetalleja tai rikin yhdisteitä. Hallittaessa kaivosten sisäisiä vesikiertoja entistä tehokkaammin on mahdollista hallita myös ympäristöön lopulta päätyvien haitta-aineiden määriä ja koostumusta. Vesikiertojen tehokas hallinta edellyttää kehittyneiden vedenkäsittelyteknologioiden sekä rejektijakeiden käsittelymenetelmien yhteiskäyttöä. Onnistuessaan tällainen kokonaiskonsepti tuottaa haitta-aineista vapaata vettä palautettavaksi vesikiertoihin, sekä jatkokäyttöön soveltuvia sivutuotevirtoja. Kalvotekniikat; erityisesti nanosuodatus ja käänteisosmoosi, tarjoavat tehokkaan menetelmän erilaisten haitta-aineiden poistoon jätevesistä tuottaen samalla uusiokäyttöön kelpaavaa korkealaatuista vettä. Samalla ne myös mahdollistavat potentiaalisesti hyödynnettävien sivutuotteiden erottamisen jätevesistä hyötykäyttöön. Kalvotekniikoiden haasteina ovat mm. kalvojen herkkyys tukkeutumiselle sekä suodatuksen yhteydessä syntyvien rejektivesien jatkokäsittelyn tarve. |
| Toimenpiteet | Tässä projektissa on tavoitteena kehittää ja testata käytännössä seuraavia teknisiä ratkaisuja tehokkaan yhdistelmäkäsittelyn mahdollistamiseksi kaivosteollisuuteen:
- Kalvosuodatusteknologioiden (nanosuodatus ja RO-kalvot) ja niihin integroitavien tehokkaiden esikäsittelymenetelmien (cross flow -suodatuskeniikat ja vastaavat esisuodatusmenetelmät) yhteiskäytön tekninen kehittämien, jolla varmistetaan kalvosuodatinten mahdollisimman pitkä toiminta-aika sekä tukkeutumattomuus muuttuvissa olosuhteissa. - Kalvosuodatinten ajosyklien ja ajoparametrien optimointi kalvojen käyttöiän maksimoimiseksi. - Kalvosuodatuksesta muodostuvien rejektivesien jatkokonsentrointimenetelmien kehittäminen ns. superkonsentraattien muodostamiseksi rejektivesistä. - Superkonsentraattien kiinteytystekniikoiden (kiteytys- ja alipainehaihdutustekniikat sekä kehittyneet saostusmenetelmät) edelleen kehittäminen haitta-aineiden muuntamiseksi kiinteään olomuotoon, sekä kustannustehokkaiden sakkojen erotusmenetelmien tunnistaminen ja testaaminen käytännössä. - Kiinteiden jakeiden koostumuksen on-line monitoroinnin soveltaminen niiden hyötykäytön edistämiseksi. Liiketoimintamahdollisuuksia terävöitetään suunniteltaessa projektin puitteissa tulosten hyödyntämispolku. Tavoitteena on projektin tulosten laaja hyödyntäminen projektia rahoittavien ja muiden pk-yritysten parissa. |
| Tulokset | Lopputuloksena syntyy yhdistelmäkäsittelyn konsepti, joka mahdollistaa sisäisten vesikiertojen
merkittävän lisäämisen, haitta-aienepitoisuuksien hallinnan, sekä niiden poistamisen kiinteässä muodossa vesikierroista. Yhdistelmäkäsittelyä kehitetään yhdessä alalla toimivien pk-yritysten kanssa ja hankkeen välillisenä tavoitteena on luoda uusia liiketoimintamahdollisuuksia vesisektorilla toimiville pk-yrityksille kaivosteollisuuteen; sekä kotimaahan että KV-markkinoille. |
| Kumppanit | |
| Rahoittaja | Business Finland |