FI101608B - Läpivirtaussuodatin ja menetelmä läpivirtaussuodattimen valmistamiseks i - Google Patents

Läpivirtaussuodatin ja menetelmä läpivirtaussuodattimen valmistamiseks i Download PDF

Info

Publication number
FI101608B
FI101608B FI970891A FI970891A FI101608B FI 101608 B FI101608 B FI 101608B FI 970891 A FI970891 A FI 970891A FI 970891 A FI970891 A FI 970891A FI 101608 B FI101608 B FI 101608B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
filter
plant
oil
water
filtration
Prior art date
Application number
FI970891A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI970891A0 (fi
FI101608B1 (fi
Inventor
Antti Pasila
Original Assignee
Antti Pasila
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Antti Pasila filed Critical Antti Pasila
Priority to FI970891A priority Critical patent/FI101608B/fi
Publication of FI970891A0 publication Critical patent/FI970891A0/fi
Priority to AU61029/98A priority patent/AU6102998A/en
Priority to CA002282281A priority patent/CA2282281A1/en
Priority to PCT/FI1998/000178 priority patent/WO1998037943A1/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI101608B1 publication Critical patent/FI101608B1/fi
Publication of FI101608B publication Critical patent/FI101608B/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/286Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0202Separation of non-miscible liquids by ab- or adsorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/08Thickening liquid suspensions by filtration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/08Thickening liquid suspensions by filtration
    • B01D17/10Thickening liquid suspensions by filtration with stationary filtering elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/02Loose filtering material, e.g. loose fibres
    • B01D39/06Inorganic material, e.g. asbestos fibres, glass beads or fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/003Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using household-type filters for producing potable water, e.g. pitchers, bottles, faucet mounted devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/32Hydrocarbons, e.g. oil

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Description

101608
LÄPIVIRTAUSSUODATIN JA MENETELMÄ LÄPIVIRTAUSSUODATTIMEN VALMISTAMISEKSI
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen l johdanto-osassa määritelty läpivirtaussuodatin. Edel-5 leen keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 12 johdanto-osassa määritelty menetelmä läpivirtaussuodatti-men valmistamiseksi.
Erilaisissa ympäristö- ja liikenneonnettomuuksissa, teollisuudessa, korjaamotoiminnassa, maatalo loudessa ja kotitalouksissa joutuu viemärijärjestelmiin usein öljyjä ja muita öljyn kaltaisia yhdisteitä. Nämä ympäristölle haitalliset aineet häiritsevät biologisten puhdistamojen toimintaa, saastuttavat pinta-ja pohjavesiä ja ovat hankalia poistaa kerran luonnon 15 kiertoon jouduttuaan. Vähäinenkin määrä polttoöljyä talousvedeksi käytettävässä pohjavedessä on selvästi aistittavissa. Pintavesistä polttoöljykalvo haihtuu ilmaan, mutta pohjaveden puhdistamiseen tarvitaan erityis j ärj estelyj ä.
20 Ominaista mainituille tapahtumille ja ympä ristöä pilaaville aineille on voimakas puhdistuskustannusten nousu, mitä laajemmalle aine on levinnyt tai mitä pidempi aika onnettomuudesta ehtii kulua ennen : * torjuntatoimenpiteiden aloittamista.
Ill '·/· : 25 Käytännön esimerkkejä haitallisten nesteiden :Y: valumisesta ympäristöön on tiedotusvälineissä lähes ;***: päivittäin. Ö1 jynerotuskaivoja ja varojärjestelmiä on • · · ^ olemassa mutta usein ne pettävät juuri kriittisellä .·;·. hetkellä. Tyypillisiä tapahtumia ovat esimerkiksi: • · · 30 - huoltamon piha-alueelta valui öljyä vesis töön, • · ' • · • ** - öljyrekka kaatui ja öljyä valui maastoon, V : - laiva päästi pilssivettä, - pesulasta valui puhdistusbensiiniä, • · ,···. 35 - öljy tynnyreitä nostettiin merenpohjasta, i * * mutta ne rikkoutuivat nostossa, :.v - öljysaastetta ajautui rantaan, • · · # · 2 101608 - öljysäiliön ylitäyttö pilasi pohjavettä, - lentokoneiden pesuliuotin saastutti pohjavesiä, - tuntematon liuotin pysäytti biologisen puh-5 distamon jne.
Viemäröintijärjestelmissä käytetään nykyisin öljynerotuskaivoja, joiden toiminta perustuu joko öljyn ja veden tilavuuspainon eroon tai hiekkasuodatti-meen. Heikkoutena näissä menetelmissä ovat esimerkik-10 si rankkasateiden aiheuttamat tulvimiset, joiden mukana öljynerotuskaivon sisältö tulvii viereiseen viemä-' rikaivoon tai massiivinen virtaus tyhjentää koko öljy-erotuskaivon.
Öljyonnettomuuksissa on käytetty kemikaaleja, 15 joiden avulla esimerkiksi mereen joutunut öljy pyritään upottamaan. Öljyn sitomiseen on myös käytetty turvetta levitettynä veden pinnalle. Turpeen ongelmana on kuitenkin käsiteltävyys, koska vettyneenä turve ei ole ilmaa läpäisevä ja lisäksi se vähäisenkin paineen 20 alaisena luovuttaa sitomansa nesteen.
Pohjavesien puhdistamiseen on käytetty fotokemiallisia menetelmiä, joissa ultraviolettivalon avulla pyritään hajottamaan veden joukossa olevia hai- ;··: tallisia yhdisteitä. Menetelmä on kallis ja laitteen 25 kapasiteetti edellyttää ilmeisesti sen käyttöä kiin- • · · teistökohtaisena puhdistusmenetelmänä.
• · ·
Liikenneonnettomuuksien varalta teiden var- • · *··· sille on rakennettu luiskia, joiden alla on muovikalvo • · • “ tai bentoniitti-savesta tiivistetty kerros, joka oh- • ·· * 30 jaa valumat öljynerotuskaivoon. Ongelmat ovat samoja kuin muissakin perinteisissä viemärijärjestelmissä.
Entuudestaan tunnetaan läpivirtaussuodatin .**: hiilivetyjen erottamiseksi suodattimen läpi virtaavas- . ta aineesta. Tällaiseen suodattimeen kuuluu suodatus- I I · 35 massaa, joka on kasviperäistä materiaalia. Entuudes- j · .·.* taan tunnetaan turpeen käyttäminen suodatusmassana.
·/:*: Ongelmana turpeen käyttämisessä suodatusmassana on, • · • * 3 101608 että se menettää läpäisykykynsä hyvin nopeasti, ts. turpeesta muodostettu suodatinmassa tukkeutuu. Esim suodatettaessa suodattimen läpivirtaavaa öl-jy/vesiseosta, turpeen muodostavan rahkasammalen vesi-5 solut täyttyvät vedellä, jolloin suodatusmassasta tulee geelimäinen umpinainen massa, josta ei mene läpi mitään, ei vettä eikä öljyä.
Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat.
10 Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin läpivirtaussuodatin, jossa kasviperäisestä materiaalista muodostettu suodatusmassa tukkeutumatta säilyttää pitkään läpäisykykynsä. Vastaavasti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin edullinen menetelmä lä-15 päisykykynsä säilyttävän suodattimen valmistamiseksi.
Keksinnön mukaiselle suodattimelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 12.
20 Keksinnön mukaisesti suodatusmassan kuitukas- viainekseen kuuluu solurakenne, jossa olennaisesti onttojen solukammioiden seinissä on aukkoja massan oi-lofiilisten ominaisuuksien parantamiseksi.
;.·· Keksinnön mukainen kuitukasvipohjainen suoda- 25 tusmassa kykenee sitomaan öljyä paremmin kuin vettä mah- • « · dollistaen sen käyttämisen läpivirtaussuodattimena. Pa- • · · M rempi hiilivetyjen, erityisesti pitkäketjuisten hiilive- • · tyjen sitomiskyky johtuu suodatusmassan kuitukasvia!- • · • ** nekseen aikaansaadusta solurakenteesta, jossa olennai- • · · *.· * 30 sesti onttojen solukammioiden seinissä on pieniä rei kiä. Solukammiot täyttyvät näiden soluseinien aukkojen kautta. Aukot ovat niin pieniä, ettei vesi alkuvai-;’j*j heessa täytä kammioita suuren koheesionsa ja materiaa- .· . lihiukkasten kolloidisuuden takia. Koska tällaisella '· · 35 suodatusmassan mikrorakenteella on yllättävästi ha- vaittu olevan kyky sitoa myös veden sisään liuennut öljy, ts vesimolekyylien väliin sitoutunut öljy, mikä • · • · 4 101608 tilanne esiintyy esimerkiksi öljyllä saastuneissa pohjavesissä, on keksinnöllä on erityistä merkitystä pohjavesien puhdistamisessa. Toimintamekanismin arvellaan olevan se, että soluseinien rikkoutuessa solukalvoista 5 kääntyy esiin sellaisia, jotka ovat ominaisuuksiltaan erittäin oilofiilisiä, eli öljyä sitovia. Edelleen keksinnön etuna on, että käytettyä suodatinta ei välttämättä tarvitse polttaa. Koska suodatusmassa säilyttää ilmanläpäisevyytensä, hajottavat mikrobit voivat 10 toimia ja suodatin voidaan hävittää kompostoimalla.
Soluseinien perforoituminen ym. tavalla aikaansaadaan edullisesti siten, että kostea kuitukasvi altistetaan jäätymiselle.
Koska kuitukasvisadon pakastaminen käyttämäl-15 lä siihen energiavaroja ei taloudellisista syistä tule useinkaan kysymykseen, on edullista, että suodatusmassa muodostetaan olennaisen jäykkärunkoisesta talven pakkasille vaikutukselle alttiina olleen pystyynkuivu-neen ns. talventörröttäjätyyppisen kuitukasvin maan-20 päällisistä osista. Kuitukasvin kosteuspitoisuus korjattaessa on suuruusluokkaa alle 15 p-%, ts. varsin kuivaa. Tällainen sopiva kosteuspitoisuus muodostuu luonnostaan, kun käytetään ns. viivästettyä korjuume-;··· netelmää, jossa sato korjataan vasta kevätkaudella.
25 Kuitukasvit jauhetaan tai silputaan suodatusmassaksi.
# · · "•f·. Edullisesti suodatusmassa sisältää piiyhdis- ♦ · · t.t teitä, jotka parantavat edelleen suodatinmassan oilo- ♦ · *;** f iilisiä ominaisuuksia, koska piiyhdisteillä on taipu- • · : ** mus muodostaa geeliä hiilivetyjen kanssa. Korkea pii- • ·· *.· · 30 pitoisuus voidaan aikaansaada valitsemalla kasvi sopi vasti ja valitsemalla kasvista suodatusmassaan sellai-siä kasvinosia, joilla on korkea piipitoisuus. Esim.
j1:’; ruokohelpin lehdissä on erityisen suuri piipitoisuus, • .· . joten suodatusmassan geeliytymisominaisuuksia voidaan t · 35 säätää laittamalla suodatusmassaan sopiva määrä ruoko-helpin lehtijaetta.
• · « · · • · 1 • · · • · · • «· • ♦ 5 101608
Sopivia kuitukasveja suodatusmassan kuitukas-viainekseksi ovat esim. ruokohelpi (Phalaris Arundina-cea) , ruokonata (Festuca Arundinacea), hamppu (Cannabis Sativa), ja öljypellava (Linum Utissatissi-5 um) . Ruokohelpi ja ruokonata ovat heinäkasveja, jotka ovat riittävän jäykkärunkoisia säilyäkseen pystyssä ilma vaikutukselle alttiina talven yli. Hampulla ja öljypellavalla on vielä näitäkin jäykempi runko. Esim. ruokohelpin käyttöä selluteollisuuden raaka-aineena on 10 Suomessa tutkittu ja sen yhteydessä tehdyt kokeet viivästetyllä korjuumenetelmällä ovat antaneet lupaavia tuloksia.
Näistä voidaan jauhaa erilaisia ja erikarke-uksisia jakeita ja käyttää erikseen tai seoksena suo-15 datusmassan muodostamiseksi. Suodatusmassan hydro-ja/tai oilofiilisiä ominaisuuksia voidaan säätää halutuiksi suodatusmassan jauhatuskarkeuden ja/tai erilaisiin jakeisiin lajittelun ja erilaisten jakeiden sekoituksen avulla.
20 Suodattimen eräässä sovellutuksessa suodatus- massa on irtomateriaalia, ja suodattimeen kuuluu pussi #i<<. kuten suursäkki, jonka sisään irtomateriaali on pakat- • · ... tu.
«aa
Suodattimen eräässä sovellutuksessa suodatti- 1(1 25 meen kuuluu pussi, jonka seinämä on vuorattu suodatus-massalla.
• · • *·· Sopivan muotoisten levymäisten tai muun muo- • · · : :: toisten suodattimien aikaansaamiseksi suodatusmassa voi- daan sitoa yhtenäiseksi koossapysyväksi kokonaisuudeksi 30 sideaineella, kuten tärkkelysliimalla. Sideaineena voi- • · daan käyttää esim. biohajoavaa luonnon tärkkelystä.
• · ·
Keksinnön mukaiselle suodattimelle on hyvin monia käyttökohteita, joista mainittakoon esim. öljy- • · vahinkojen tai vastaavien jälkisiivous, huoltoasemien a 35 hallien ja pihojen hulevesien suodatus, teiden, lento- a « a i.l kenttien ja moottoriurheilualueiden valumavesien suo- 4 4 ·* 4 4 *" datus, veneiden ja laivojen pilssivesien suodatus, lo- 6 101608 ka-autojen alipainepumppujen hajuhaittojen poistaminen, yleensä aerosolien absorptio ja suodatus, pohjavesien puhdistus, siivouksessa muodostuvien öljyisten vesien suodatus jne.
5 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityis kohtaisesti koetulosten ja sovellutusesimerkkien avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuva 1 esittää tuloksia kokeista, joissa tutkittiin polttoöljyn ja jäteöljyn sekä veden pidätty-10 mistä kosteaan ruokohelpijauheeseen ja ruokohelpileh-tisilppuun, kuva 2 esittää kuvan l kokeiden koejärjestelyä, kuva 3 esittää koetuloksia kokeista, joissa 15 tutkittiin öljyn ja veden sitoutumista kuivaan suoda-tusmassaan, joka on ruokonataa, kuva 4 esittää koetuloksia kokeista, joissa tutkittiin öljyn ja veden sitoutumista vedellä kyllästettyyn suodatusmassaan, joka on ruokonataa, 20 kuva 5 esittää kaaviomaisena halkileikkaukse- na keksinnön mukaisen läpivirtaussuodattimen erästä sovellutusta, kuva 6 esittää kaaviomaisena halkileikkaukse- :··· na keksinnön mukaisen läpivirtaussuodattimen erästä 25 toista sovellutusta, ja kuva 7 esittää kaaviomaisena halkileikkaukse- • · · • · ♦ *.! na keksinnön mukaisen läpivirtaussuodattimen erästä • · *** kolmatta sovellutusta.
• · • 1 ♦ «« • ·♦ : 30 ESIMERKKI 1
Keksinnön mukaiselle suodatusaineelle on suo- ritettu koe, joka on selostettu VTT:n tutkimusselos- ·1·1: tuksessa n:o KET331/96. Kokeessa tutkittiin kolmea .1 . erilaista suodatusmateriaalia, jotka olivat « · · 35 1. ruokohelpin silputtu lehtijae, 2. ruokohelpimassa, joka on ns. discmill-jauhettu (0,72 mm:n terävälillä) , ja • · · · • ·« • · 101608 7 3. ruokonatamassa, joka on ns. discmill-jauhettu (0,72 mmm terävälillä).
Kokeissa testattiin materiaalien 1. - 3. orgaanisten yhdisteiden pidätyskykyä kevyellä polttoöljyllä 5 ja bensiinillä.
Bensiinin komponenttien pidättyvyys:
Bensiinistä 95E tehtiin kyllästetty vesiliuos, jonka pitoisuus oli n. 400 mg/1. Noin lOg testattavaa kasvismateriaalia punnittiin erotussuppiloon, jonka läpi 10 valutettiin hitaasti (n. yhden tunnin ajan) yksi litra kyllästettyä vesiliuosta. Materiaalin läpi suodattunut vesinäyte sekä alkuperäinen vesinäyte määritettiin staattisella headspace-tekniikana kaasukromatografisesta (GC-FID) käyttäen ulkoisen standardin menetelmää. Pi-15 toisuudet määritettiin bensiinikomponttien MTBm, TAME m, bentseenin, tolueenin etyylibentseenin sekä ksyleenien osalta. Menetelmä mittausepävarmuus oli ±20%. Analyysitulokset on esitetty taulukossa l.
20 TAULUKKO 1. Bensiinikomponenttien pidättyvyys eri kasvismateriaaleihin (pidättyneen määrän osuus alkuperäisestä pitoisuudesta %) ;··· Yhdiste Materiaali, pidättyneen määrän osuus alkuperäisestä pitoisuudesta % • * * —______ _1_2_3 « · ♦ -I I- — I- — ------------ M MTBE 10 10 0 ♦ · TAME 15 15 3 t *.· • Bentseeni 33 30 33 • · · : Toluleeni 57 45 47
Etyylibentseeni 76 55 65 p-Ksyleeni 75 55 65 o-Ksyleeni 74 50 61 • - ...' 25 Kevyen polttoöljyn pidättyvyys: ·;·’ Kevyestä polttoöljystä tehtiin kyllästetty ve- :V: siliuos, jonka pitoisuus oli n. 450mg/l. Noin lOg tes- « · · • · 8 101608 tattavaa kasvismateriaalia punnittiin erotussuppiloon, jonka läpi valutettiin hitaasti (n. yhden tunnin ajan) yksi litra kyllästettyä vesiliuosta. Materiaalin läpi suodattunut vesinäyte sekä alkuperäinen vesinäyte määri-5 tettiin staattisella headspace-tekniikalla kaasukromatografisesta (GC-FID) sekä infrapunaspektrometrisesti (IR) käyttäen ulkoisen standardin menetelmää (SFS 3010 menetelmä) . Pitoisuudet laskettiin hiilivetyjen kokonaismäärän perusteella. Menetelmien mittausepävarmuus oli ±20%.
10 Analyysitulokset on esitetty taulukossa 2.
TAULUKKO 2. Kevyen polttoöljyn pidättyvyys eri kas-vismateriaaleihin (pidättyneen määrän osuus alkuperäisestä pitoisuudesta %) 15
Menetelmä Materiaali, pidättyneen määrän osuus alkuperäisestä pitoisuudesta % 12 3 GC-FID 99 99 98 IR_99_98_98_
Kokeiden yhteenvetona todettiin, että tutkitut ’**' kasvismateriaalit pidättävät hyvin pitkäketjuisia tai : : : 20 korkealle kiehuvia (kp > 150°C) hiilivetyjä. Sen sijaan ;Y: pooliset yhdisteet, kuten MTBE ja TAME, pidättyvät huo- • · .·**. nosti tutkittaviin materiaaleihin. Myös alhaalla kiehu- ·· · vat bensiinikomponentit pidättyvät vain osittain.
1 ·« • · · x : : 25 ESIMERKKI 2
Kuvassa 1 on esitetty pylväsdiagrammina koetu- : *’ lokset tutkimuksesta, jossa 12 näytteestä tutkittiin ··· V : polttoöljyn ja jäteöljyn sitoutumista sekä veden pidät- .·. : tyrnistä kosteaan ruokohelpijauheeseen ja ruokohelpileh- 30 tisilppuun. Pystyakselilla on esitetty sitoutumisaste 1 · yksikkönä g vettä/g kasvimassaa tai g öljyä/g kasvimas- • · saa. Kukin pylväs on jaettu kahteen osaan, joista alempi • · • · · • · · • · 9 101608 vaaleanharmaalla kuvattu pylväs edustaa veden osuutta kasvimassan kuiva-aineesta ja ylempi tummemmalla harmaalla esitetty pylväs sitoutuneen öljyn osuutta kasvi-massan kuiva-aineesta. Kokeet 1-6 edustavat ruokohel-5 pijauheella tehtyjä kokeita, joista kokeet 1-3 tehtiin kaatamalla suodatinaineen läpi polttoöljyn ja veden seosta, ja kokeet 4-6 tehtiin jäteöljyn ja veden seoksella. Kokeet 7-12 edustavat ruokohelpilehtisilpulle tehtyjä kokeita, joista kokeet 7-9 tehtiin kaatamalla 10 suodatinaineen läpi polttoöljyn ja veden seosta, ja kokeet 10 - 12 tehtiin jäteöljyn ja veden seoksella.
Kokeet tehtiin kuvan 2 koejärjestelyllä kaatamalla seos ylempään painotussuppiloon, johon suodatinma-teriaali(2 kg) on sullottu ja painotettu, josta se valuu 15 edelleen alemman kartiosuppilon läpi suodatettuna mitta-lasiin.
ESIMERKKI 3
Koesarjassa, jonka tulokset on esitetty kuvassa 3 käytettiin suodatusmassana hienojakoiseksi jauhettua 20 ruokonataa, joka ominaisuuksiltaan olennaisesti vastaa ruokohelpeä. Ensimmäinen koesarja tehtiin valuttaen öljyä ja vettä (80 ml öljyä, 200 ml vettä) kuivan kasvi-massanäytteen läpi. Vesi ei ehtinyt nopeasti virrates-·.··': saan juurikaan sitoutumaan massaan. Sitoutuminen oli 25 luokkaa lOg vettä/lOg näyte. Sen sijaan öljy sitoutui hyvin nopeasti, sitoutuminen oli luokkaa 50g öljyä/lOg • · · • · II .
... näyte.
: : y1 Toisessa kokeessa, jonka tulokset on esitetty “ kuvassa 4, oli sama korsimateriaali liotettu vedessä l • ·· ' 30 vrk ajan. Liotuksen jälkeen näyteen läpi valutettiin sa ma öljy/vesiseos kuivankin näytteen läpi. Kyllästynee-:2.· seen näytteeseen oli sitoutunut vettä luokkaa 70g vet- 2 x1:1: tä/lOg näyte. Valutuksen yhteydessä sitoutunutta vettä . vapautui 10 - 20g. Tutkittavaan korsimassanäytteeseen « · · y/ 35 pidättyi siis n 40g enemmän vettä kuin kuivaan näyttee- ’•y' seen. Öljyä näytti sitoutuneen joissakin tapauksissa jo- pa enemmän kuin kuivaan näytteeseen.
• · • · * · · • · · • · 10 101608
Yhteenvetona todetaan, että kokeissa käytetty ruokohelpin lehtimassa ja ruokonadan levyjauhimella tuotettu jauhe näyttävät sitovan kuivana selvästi helpommin öljyä kuin vettä. Öljyn sitomiskapasiteetti kaadettaessa 5 öljyn ja veden seos suodattimen läpi on n. viisinkertainen veteen nähden.
Mikäli öljy/vesiseoksen valuttamista jatketaan öljyn sitoutumismaksimin saavuttamisen jälkeen, alkaa veden sitoutuminen kasvimassaan lisääntyä. Kokeiden pe-10 rusteella kasvimassanäyte kyllästyi vedellä n. vuorokauden kuluttua.
Sitoutunut vesi ei syrjäyttänyt kaikissa tapauksissa kasvimassaan jo sitoutunutta öljyä, vaan öljyn ja veden yhteensä sitoutunut määrä näytti kasvavan jopa 15 100% verrattuna kuivaan näytteeseen. Joissakin tapauk sissa näytti siltä, että sitoutuneen öljyn määrä kasvoi kun kasvimassanäyte oli valmiiksi kyllästetty vedellä.
Öljyn sitoutumismaksimin saavuttamisen jälkeen tutkittavista näytteistä ei näyttänyt irtoavan öljyä, 20 vaikka näytteen läpi valutettiin normaalin 200 ml:n sijasta 2000 ml vettä.
Kuvassa 5 on kaaviomainen halkileikkauskuva ym- päristösuodattimesta, jossa suodatinmassa on pakattu :··: vedenpitävään suursäkkiin, jonka läpi öljyn likaama 25 vesi voidaan johtaa. Neste johdetaan säkin yläosaan ·.·. pumpun P avulla. Öljy sitoutuu säkin sisällä olevaan • · · suodatinmassaan ja säkki on helposti kuljetettavissa *"* pois hankalistakin kohteista. Säkin yläosassa on nos- • ** tolenkit 3, joiden avulla säkkiä voidaan siirrellä.
• ·· *.* * 30 Suursäkki 1 soveltuu suoraan jo valmiiseen bulkkitava- ran logistiikkaketjuun. Suodatusmassa on järjestetty säkin sisälle erotettuna suodatinkankailla 4 kolmeen t*·’: kerrokseen, joista ylimmäisessä kerroksessa on esim tur- .* . vemassaa 5, keskimmäisessä kerroksessa on esim. turpeen ’·// 35 ja keksinnön mukaista esim. ruokohelpimassan seosta 6, « ♦ ···’ ja alimmaisessa kerroksessa on keksinnön mukaista esim.
:Y: ruokohelpimassaa 7. Vesi-öljyseos johdetaan säkin ylä- • · • · # · · « · · • « 11 101608 osaan ja jaetaan jakoputken 8 avulla olennaisen tasaisesti massan pinnalle. Öljy sitoutuu suodatinmassaan ja säkin alapäästä puhdas vesi voidaan johtaa pois kokooja-putken 9 avulla. Säkin sisäinen rakenne estää suodatus-5 massassa normaalisti tapahtuvan nesteen kanavoitumista ja siten edelleen parantaa suodattimen toimintaa.
Kuvassa 6 on halkileikattuna pussimainen suodatin, johon kuuluu ilmaa läpäisevä pussi 2, jonka sisäpuoli on vuorattu kerroksella keksinnön mukaista suoda-10 tusmassaa 10. Suodatusmassan 10 hyvän ilmanläpäisykyvyn ansiosta sitä voidaan käyttää erottamaan öljy ilman, veden ja öljyn aerosolista imemällä aerosoli suodattimen läpi, jolloin ilma ja vesi läpäisevät suodatinpussin 2, mutta öljy sitoutuu suodatinmassaan 10. Suodatinpussi 15 voidaan liittää esim. kannettavaan polttomottorikäyttoiseen roskaimuriin, jolloin laitetta voidaan helposti käyttää öljyn siivoamiseen ranta-alueilta. Vastaavalla tavalla muodostettua pussia voidaan käyttää myös esim loka-auton tuuletusputken päässä suodattimena suodatta-20 maan pois hiilivetyjä. Massassa voi olla mukana myös turvetta, joka kykenee sitomaan myös epämiellyttävät hajut .
Kuvassa 7 on esitetty ns. märkäimuri, joka on ;·· varustettu keksinnön mukaisella läpivirtaussuodattimellä 25 11, joka tässä on sideaineella koottu yhtenäiseksi koos- sapysyväksi levymäiseksi kokonaisuudeksi. Suodatinlevy • * * 11 on sijoitettu märkäimurin välipohjaksi. Imurilla ,*** imetty öljyn ja veden seos pääsee valumaan normaalipai- ·' ** neessa suodatinlevyn läpi. Ainostaan öljy pidättyy suo- * 30 dattimeen ja suodatettu vesi voidaan päästää imurista viemäriverkkoon, mikä vähentää olennaisesti muodostuvan ongelmajätteen määrää.
lYi Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitet- .* . tyjä sovellutusesimerkkejä koskevaksi, vaan monet • · · ’* / 35 muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaati- l···’ musten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puit- teissä.
• · • · • · · • · · • ♦

Claims (16)

101608
1. Läpivirtaussuodatin hiilivetyjen, erityisesti pitkäketjuisten hiilivetyjen, erottamiseksi suodattimen läpi virtaavasta aineesta kuten ve- 5 si/hiilivetyseoksesta, esim. vesi/öljyseoksesta ja/tai kaasu/hiilivetyseoksesta, esim. ilma/öljyseoksesta, ja johon suodattimeen kuuluu suodatusmassaa, joka on kasviperäistä materiaalia, tunnettu siitä, että suoda tusmas san kuitukasviainekseen kuuluu solurakenne, 10 jossa olennaisesti onttojen solukammioiden seinissä on aukkoja massan oilofiilisten ominaisuuksien parantamiseksi .
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että aukot ovat muodostuneet kos- 15 tean kuitukasvin jäätymisestä.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että suodatusmassa on muodostettu kylmällä ilmastovyöhykkeellä, jossa talvella on pakkasta, kasvaneesta, olennaisen jäykkärunkoisesta 20 pakkaselle vaikutukselle alttiina olleen pystyynkuivu-neen ns. talventörröttäjätyyppisen kuitukasvin maanpäällisistä osista, jolloin kuitukasvin kosteuspitoi-. suus korjattaessa on suuruusluokkaa alle 15 p-%.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen suodatin, • · · * 25 tunnettu siitä, että kuitukasvin suuruusluokkaa • · V.; alle 15 p-% kosteuspitoisuuden aikaansaamiseksi kuitu- :***: kasvi on korjattu kevätkaudella. ···
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukai- j*:*. nen suodatin, tunnettu siitä, että suodatusmassa 30 sisältää piitä.
.. 6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukai- • · ^ \e. nen suodatin, tunnettu siitä, että suodatusmas- ·** saan kuuluu kasvinosia, joilla on olennaisen korkea piipitoisuus.
7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen • * · suodatin, tunnettu siitä, että suodatusmas san « « * ‘ kuitukasviaines on valittu ryhmästä, johon kuuluu • · » ♦ · « t · • · 101608 ruokohelpi (Phalaris Arundinacea) ruokonata (Festuca Arundinacea) hamppu (Cannabis Sativa) öljypellava (Linum Utissatissium) .
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että suoda tusinassaan kuuluu kuitukasvin varresta ja/tai lehdistä muodostettua silppua, rouhetta, jauhetta tms., jossa solurakenne on pääasiassa ehjä.
9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukai nen suodatin, tunnettu siitä, että suoda tusinassa on irtomateriaalia; ja että suodattimeen kuuluu pussi (1) , kuten suursäkki, jonka sisään irtomateriaali on pakattu.
10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukai nen suodatin, tunnettu siitä, että suodattimeen kuuluu pussi (2), jonka seinämä on vuorattu suodatusmas-salla.
11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 tai 10 20 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että suodatus- massa on sidottu yhtenäiseksi sideaineella, kuten tärk-kelysliimalla.
12. Menetelmä läpivirtaussuodattimen valmis- :··; tamiseksi, joka läpivirtaus suodatin on järjestetty .·**, 25 hiilivetyjen, erityisesti pitkäket juisten hiilivety- » i ' /·,·, jen, erottamiseksi suodattimen läpi virtaavasta ai- • · · neesta kuten vesi/hiilivetyseoksesta, esim. ve-si/öljyseoksesta ja/tai kaasu/hiilivetyseoksesta, • · • ** esim. ilma/öljyseoksesta, ja jossa menetelmässä muo- • ·· * 30 dostetaan suodatusmassaa, joka on kasviperäistä mate riaalia, tunnettu siitä, että muodostetaan suoda-i**.· tusmassan kuitukasviainekseen solurakenne, jossa olen- s151- naisesti onttojen solukammioiden seinissä on aukkoja / . massan oilofiilisten ominaisuuksien parantamiseksi. • « · * · 35
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetel- i 4 mä, tunnettu siitä, että annetaan kostean kuitu- 4 » · » « ' • · 1 « 101608 kasvin jäätyä aukkojen muodostamiseksi solukammioiden seiniin.
14. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kasvatetaan ns. 5 talventörröttäjätyyppinen kuitukasvi kylmällä ilmasto-vyöhykkeellä, jossa talvella on pakkasta,· annetaan kuitukasvin altistua pakkasen vaikutukselle; korjataan pakkaselle vaikutukselle alttiina olleen pystyynkuivu-neen kuitukasvin maanpäälliset osat viivästetysti ke- 10 vätkaudella, kun kuitukasvin kosteuspitoisuus on suuruusluokkaa alle 15 p-%; ja käsitellään korjattu kui-tukasvisato suodatusmassaksi.
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuitukasvit jauhetaan 15 suodatusmassaksi.
16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säädetään suodatusmassan hydro- ja/tai oilofiilisiä ominaisuuksia halutuiksi suodatusmassan jauhatuskarkeuden ja/tai erilaisiin ja- 20 keisiin lajittelun ja erilaisten jakeiden sekoituksen avulla. • · • · • · t · « « a « * · • · • · · • · • » ♦ ·· • · · • · · • · · • · « · · • · · • · • · · • · · • · · • · ♦ · · ( < f t t » « « « « « a · • a • at a t 101608
FI970891A 1997-02-28 1997-02-28 Läpivirtaussuodatin ja menetelmä läpivirtaussuodattimen valmistamiseks i FI101608B (fi)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI970891A FI101608B (fi) 1997-02-28 1997-02-28 Läpivirtaussuodatin ja menetelmä läpivirtaussuodattimen valmistamiseks i
AU61029/98A AU6102998A (en) 1997-02-28 1998-02-26 Flow-through filter and method for making a flow-through filter
CA002282281A CA2282281A1 (en) 1997-02-28 1998-02-26 Flow-through filter and method for making a flow-through filter
PCT/FI1998/000178 WO1998037943A1 (fi) 1997-02-28 1998-02-26 Flow-through filter and method for making a flow-through filter

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI970891A FI101608B (fi) 1997-02-28 1997-02-28 Läpivirtaussuodatin ja menetelmä läpivirtaussuodattimen valmistamiseks i
FI970891 1997-02-28

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI970891A0 FI970891A0 (fi) 1997-02-28
FI101608B1 FI101608B1 (fi) 1998-07-31
FI101608B true FI101608B (fi) 1998-07-31

Family

ID=8548318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI970891A FI101608B (fi) 1997-02-28 1997-02-28 Läpivirtaussuodatin ja menetelmä läpivirtaussuodattimen valmistamiseks i

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU6102998A (fi)
CA (1) CA2282281A1 (fi)
FI (1) FI101608B (fi)
WO (1) WO1998037943A1 (fi)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4861481A (en) * 1986-04-28 1989-08-29 Allen Iii Ralph S Multi-functional filtering medium
US5151194A (en) * 1990-10-31 1992-09-29 Hydrocarbon Filtration Systems, Inc. Filter for removing liquid hydrocarbons from water and process of removing gaseous and/or hydrocarbons from water
IT1254964B (it) * 1992-04-30 1995-10-11 Italtraco Dispositivo per la separazione dei componenti di miscele di liquidi essenzialmente del tipo acqua/olio, e metodo di separazione che lo utilizza.

Also Published As

Publication number Publication date
FI970891A0 (fi) 1997-02-28
FI101608B1 (fi) 1998-07-31
WO1998037943A1 (fi) 1998-09-03
CA2282281A1 (en) 1998-09-03
AU6102998A (en) 1998-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Toyoda et al. Heavy oil sorption using exfoliated graphite: New application of exfoliated graphite to protect heavy oil pollution
US5322629A (en) Method and apparatus for treating storm water
US6391120B1 (en) Method of oil cleanup using coconut coir pith
US20090200241A1 (en) Removal of oils from solid surfaces and water with a substance having a high humate level
US5009790A (en) Method for absorbing liquids using dealginate kelp
US20050236315A1 (en) Compositions, devices, and methods for use in environmental remediation
WO2011080578A1 (fr) Filtre organique planté avec cannes européennes et/ou tropicales/désertiques pour le traitement d&#39;eaux, de sols ou d&#39;air pollués
EP3038744B1 (de) Poröser ölbinder und dessen verwendung zum abbau und/oder zur entfernung von ölverscmutzungen
KR101489248B1 (ko) 정화 필터가 구비된 저영향개발 방식의 가로환경 식재플랜터 구조물
DE102006033810A1 (de) Kohlenstoff-Absorptionsmittel, Wasserreiniger, Wasserreinigungstasche, Wasserreinigungssubstrat und Verfahren zur Entfernung eines Ölfilms
Rani et al. A study on water hyacinth Eichhornia crassipes as oil sorbent
CN105502827B (zh) 串联式雨水生态过滤与清洁收集装置
KR20070045145A (ko) 그리스 및 오일 흡수제
FI101608B (fi) Läpivirtaussuodatin ja menetelmä läpivirtaussuodattimen valmistamiseks i
Tesfaye et al. Valorisation of waste chicken feathers: Green oil sorbent
Dodane et al. Unplanted drying beds
Premarathna et al. Biofilters and bioretention systems: the role of biochar in the blue-green city concept for stormwater management
Kinsley et al. Modelling and application of an uncovered freezing bed technology for septage treatment
Zulbadli et al. Acid-modified adsorbents from sustainable green-based materials for crude oil removal
Poor et al. Effect of biochar on metals and nutrient removal in bioretention systems
RU2166362C2 (ru) Сорбирующий материал для сбора нефти и нефтепродуктов, способ его получения
CN207998532U (zh) 一种生物滞留调蓄池
RU2787093C1 (ru) Способ очистки поверхности воды от нефтяного загрязнения (варианты)
Hallberg et al. Removal of heavy metals from road runoff by filtration in granular slag columns
Spisak et al. Using wood chips for the protection of plants and soil from the harmful effects of road salt