JultikaUniversity of Oulu repository

Tiivistelmä

Suurin osa rikistä esiintyy maapallolla sedimenteissä ja kallioissa sulfaattimineraalien ja sulfidimineraalien muodossa. Niinpä rikkiä päätyy kaivostoiminnan vaikutuksesta herkästi myös kaivosvesiin. Valtameret muodostavat merkittävät sulfaattivarannot. Fossiilisten polttoaineiden polttamisen kautta erityisesti rikkidioksidia liittyy luonnon rikkikiertoon. Työn tavoitteena on selvittää, miten esimerkiksi kaivosvesien biologisessa sulfaatinpoistossa muodostuvaa rikkivetyä voidaan hyödyntää. Rikkivedyn käsittely on kannattavaa, sillä se on monin tavoin haitallista. Rikkivedyn hyödyntämiskohteita ovat metallien saostaminen ja biokonversio alkuainerikiksi tai rikkihapoksi. Happamissa kaivosvesissä voi olla eri metalleja vaihtelevina pitoisuuksina. Näitä metalleja voidaan saostaa sulfaatinpelkistyksen tuloksena syntyvän vapaan rikkivedyn avulla. Silloin syntyy liukenemattomia metallikomplekseja. Ylimääräistä rikkivetyä voidaan hyödyntää myös hapettamalla. Rikkivedyn konversioon käytetään yleensä fysikaalis-kemiallisia menetelmiä. Kuitenkin mikrobien toimintaa rikkivedyn poistoon käyttävät biologiset menetelmät ovat kasvattaneet suosiotaan, sillä ne ovat tehokkaampia ja taloudellisempia mikäli toimintaolosuhteet ovat kunnossa. Työssä keskitytään biologiseen hapettamiseen mikrobien avulla. Biokonversio rikkihapoksi onnistuu keinotekoisesti esimerkiksi biofiltterissä. Biologista hapettumista tapahtuu myös luonnollisesti esimerkiksi jätevesiputkissa. Rikkivetyä voidaan myös hapettaa katalyyttisesti alkuainerikiksi ja rikkihapoksi. Rikkivedyn biologiseen hapettamiseen alkuainerikiksi voidaan käyttää esimerkiksi air-lift bioreaktoria. Kaupallisessa käytössä on esimerkiksi SULFATEQTM- prosessi, joka hyödyntää rikkivedyn biokonversiota alkuainerikiksi.