Microplastics in Wastewater Sludges : Extraction, Occurrence and Implications for the Circular Economy

Jätevedenkäsittelystä vapautuu merkittäviä määriä mikromuoveja ympäristöön. Erityisesti puhdistamoliete — yhdyskuntajätevesien puhdistuksen sivutuote — sisältää suuria määriä mikromuoveja. Toisaalta teollisuuden jätevesilietteiden, esimerkiksi sellu- ja paperiteollisuuden jätevesilietteiden, mikromuovipitoisuuksista tiedetään vasta hyvin vähän. Puhdistamoliete, johon siirtyy jätevedestä myös runsaasti arvokkaita ravinteita kuten typpeä ja fosforia, käsitellään usein mädättämällä (biokaasuprosessi). Mädätystä seuraa usein vedenerotus, jonka lopputuotteita ovat kiinteä jae ja rejektivesi. Kiinteää jaetta voidaan käyttää esimerkiksi maanparannusaineena ravinteiden kierrättämiseksi, minkä seurauksena myös mikromuovit päätyvät maaperään. Koska mädätys on yleinen puhdistamolietteen käsittelytapa, sen mahdollinen mikromuoveja hajottava vaikutus on herättänyt huomiota. Myös mikromuovien jakaantumisesta kiinteän jakeen ja rejektiveden välillä on vain vähän tietoa, mikä hämärtää käsitystä siitä, kuinka suuri osuus puhdistamolietteen mikromuoveista todennäköisesti päätyy maaperään. Tämän väitöskirjatutkimuksen päätavoitteena oli lisätä tietoa yli 20 mikrometrin kokoisten mikromuovien esiintymisestä sellu- ja paperiteollisuuden jätevesilietteissä sekä puhdistamolietteen käsittelyssä. Ensin kehitettiin menetelmät, joilla mikromuovit voitiin erotella erilaisista lietetyypeistä Raman-spektroskopialla suoritettavaa mikromuovianalyysiä varten. Tulokset osoittivat, että sellu- ja paperiteollisuuden jätevesilietteissä, erityisesti primäärilietteessä, oli huomattavia määriä mikromuoveja. Mikromuovit tulisikin huomioida tämän lietteen jatkohyödyntämisessä, mikäli siihen tulevaisuudessa päädytään. Puhdistamolietteen mädätyksellä voitiin osoittaa olevan lähinnä homogenisoiva vaikutus mikromuovien esiintymiseen lietteessä. Noin 99 % mikromuoveista sekä suurin osa ravinteista päätyi mädätteen kiinteään jakeeseen, mikä edelleen vahvistaa käsitystä tämän jakeen haasteellisuudesta kiertotalouden kannalta. Toisaalta rejektiveteen päätyi vain pieni osa mikromuoveista ja samalla noin kolmasosa mädätteen typestä. Lisäksi rejektiveden mikromuovit koostuivat pääosin vettä kevyemmistä polymeereistä, mikä voisi helpottaa mikromuovien poistamista tästä jakeesta. Puhdistuksen jälkeen rejektivesi voisikin tarjota suhteellisen vähän mikromuoveja sisältävän jakeen typen kierrätykseen.