Mikromuoveja sisältävien vesien käsittely kylmäplasmahapetuksella

Abstract

Tässä kandidaatintutkielmassa tutkittiin mikromuovin hajottamista kylmäplasmahapetuksella. Mikromuovilla tarkoitetaan pieniä muovista irtoavia muovipartikkeleita. Muovin käyttö on lisääntynyt räjähdysmäisesti 1950-luvulta, jonka seurauksena myös mikromuovin määrä on lisääntynyt. Mikromuovilla on negatiivisia terveysvaikutuksia, jonka takia sitä kannattaa poistaa esimerkiksi juomavedestä.

Työssä tutkittiin kylmäplasmaa ilmiönä, sen tuottamista sekä kahta erilaista laitetyyppiä, joilla sitä voidaan tuottaa. Tämän lisäksi opinnäytetyössä tutkitaan kirjallisuuden avulla, mihin kylmäplasmahapetuksen kyky hajottaa orgaanisia yhdisteitä perustuu. Lisäksi mikromuovin hajoamista sekä eroja eri muovityyppien hajoamisessa tutkittiin.

Tämä opinnäytetyö on kirjallisuuskatsaus olemassa olevan tiedon pohjalta. Katsauksen perusteella kylmäplasmahapetusta voidaan käyttää mikromuovien hajottamisessa. Eroja muovityyppien hajoamisessa kuitenkin on. Polypropeeni (PP) ja matalatiheyksinen polyetyleeni (LDPE) hajoavat huonosti. Polyvinyylikloridi (PVC) sekä polystyreeni (PS) puolestaan hajoavat hyvin kylmäplasmahapetuksella.

Jotta kylmäplasmahapetusta voitaisiin soveltaa suuremmissa mittakaavoissa, tulee mikromuovien hajottamista vielä tutkia lisää. Vaikka mikromuovi hajosi tutkimusten mukaan hyvin, käsiteltiin niissä vain hyvin pieniä muovimääriä, joka ei välttämättä kuvaa mikromuovin hajoamista suuremmissa mittakaavoissa.

In this bachelor’s thesis, the degradation of microplastics by cold plasma oxidation was investigated. Microplastics are defined as small plastic particles that detach from plastic materials. The use of plastics has increased since the 1950s, and as a result, the amount of microplastic has also grown. Because microplastics have negative health impacts, it is advisable to remove them, for instance from drinking water.

This work examined cold plasma as a phenomenon, its production and two different types of devices used to generate it. In addition, the thesis explores through a review of literature, the basis upon which cold plasma oxidation is able to break down organic compounds. The degradation of microplastics and differences between various plastic types vere also studies.

This thesis is a literature review based on existing information. According to this review, cold plasma oxidation can be used for degrading microplastics. Differences were observed between how well different plastic types degrade. Polypropylene (PP) and low-density polyethylene (LDPE) degrade poorly, while polyvinyl chloride (PVC) and polystyrene (PS) degreade effectively under cold plasma oxidation.

To apply cold plasma oxidation on a larger scale, further research into the degradation of microplastics is needed. Although the studies indicate that microplastics do indeed break down well using cold plasma oxidation, they only involve very small amounts of plastic. This may not be representative of the degradation process on a larger scale.