Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Utveckling av separationsmetod för mikroplaster i avloppsvatten för att kvantifiera mikroplaster vid Käppala reningsverk
KTH, School of Chemical Science and Engineering (CHE).
2015 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Development of a Method of Separation of Micro Plastics in Waste Water to Quantify Micro Plastics at Käppala (English)
Abstract [sv]

Mikroplaster är små plastpartiklar, mindre än 5 millimeter i längd, som vanligtvis har sitt ursprung i kosmetika, hudvårdsprodukter, kläder eller blästringsmaterial. Oavsiktligt hamnar mikroplasterna i avloppsvattnet som leder partiklarna till reningsverken. Under reningsprocessen avskiljs den största mängden mikroplastpartiklar men ändå släpps det ut en ansenlig mängd mikroplaster varje år till recipienterna. Vilka skador mikroplastpartiklarna medför är idag oklart.

Ett mål med studien har varit att kvantifiera mängden mikroplaster som kommer in till respektive släpps ut från Käppala reningsverk. För att kunna kvantifiera mängden mikroplaster har ett annat mål med studien varit att utveckla separationsmetoder för mikroplaster från organiskt material och övriga partiklar och ämnen i avloppsvattnet. Separationsmetoderna i detta projekt syftade till att kunna avskilja 100 % av partiklarna så att de istället kunde vägas men det visade sig att vara en svår uppgift. De separationsmetoder som undersöktes var behandling av inkommande vatten med väteperoxid och kaliumperoxodisulfat, som bryter ner organiskt material. Men dessa metoder klarade inte av att bryta ner cellulosan från bland annat toalettpapper. Väteperoxiden och kaliumperoxodisulfaten blekte dessutom samtliga fibrer vilket gjorde det omöjligt att urskilja cellulosafibrer från plastfibrer. Ingen separationsmetod fungerade utan vidare studier behövs.

Eftersom ingen fungerande separationsmetod utvecklades skedde kvantifieringen genom att filtrera små mängder, 50 milliliter, inkommande avloppsvatten genom ett finmaskigt planktonnät med maskstorleken 50 μm. Filtret undersöktes sedan i stereomikroskop och antalet mikroplaster räknades. Resultatet blev att inkommande avloppsvatten till Käppalaverket innehåller cirka 300 000 mikroplastpartiklar/m3. Det renade avloppsvattnet undersöktes på samma sätt. 100 liter vatten stegfiltrerades genom planktonnät om 300 μm respektive 20 μm i maskstorlek. En m3 renat avloppsvatten innehåller cirka 194 mikroplastpartiklar. Ungefär 0,06 % av de inkommande plastpartiklarna avges således till recipienten, vilket innebär att flera ton mikroplastpartiklar fångas upp av reningsverkets slam varje år. Slammet sprids, efter rötning, som gödningsmedel på åkrar i Stockholmstrakten.

Fortsatta studier bör ske med avseende på att utveckla separationsmetoder för mikroplaster i avloppsvatten. Studier bör också ske på hur mikroplasterna påverkar den marina miljön och hur mikroplasterna påverkar jorden på de åkrar som slam från reningsverket sprids på.

Abstract [en]

Micro plastics are small plastic particles, less than 5 millimeters long, which usually originate from cosmetics, skin care products, clothing or blasting material. Micro plastics accidentally ends up in the waste water resulting in particles transported to the treatment plants. During the process of removing contaminants from the waste water the largest amounts of micro plastic particles are separated, but still considerable amounts of micro plastics are released to recipients each year. What damages micro plastic particles causes is unclear today.

One purpose of the study has been to quantify the amount of micro plastics coming into the respective discharged from Käppala. In order to quantify the amount of micro plastics another purpose of the study was to develop separation techniques of micro plastics from organic material and other particles and substances in the waste water. The separation methods in this project aimed to be able to separate 100% of the particles so that they instead could be weighed but it turned out to be a difficult task. The separation methods tested were treating incoming water with hydrogen peroxide and potassium peroxodisulfate, which breaks down organic material. These methods but were unable to break down cellulose from toilet paper for example. The hydrogen peroxide and the potassium peroxodisulfate bleached all the fibers making it impossible to discern cellulose fibers from plastic fibers. No separation method worked so further studies on this will be needed.

Due to the failure of developing an effective separation method quantification occurred by filtering small amounts, 50 milliliters, of incoming waste water through a fine mesh plankton mesh of 50 microns. The filter was then examined in a stereo microscope. The number of micro plastics was counted. Incoming waste water to Käppalaverket was found to contain about 300 000 micro-plastic particles/m3. The treated sewage was examined in the same way. 100 liters of water were filtrated in several steps by plankton mesh of 300 microns and 20 microns in mesh size. One m3 of treated waste water contains 194 micro plastic particles. Approximately 0.06% of the incoming plastic particles are discharged to the recipient, which means that multiple tones of micro plastic particles are captured by the treatment plant sludge each year. The sludge is spread, after anaerobic digestion, as fertilizers on fields in the Stockholm area.

Further studies should be carried out for developing separation methods regarding micro plastics in waste water. Studies should also occur on how the micro plastics are affecting the marine environment and how micro plastics affect the soil in the fertilized fields.

Place, publisher, year, edition, pages
2015.
National Category
Chemical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-170125OAI: oai:DiVA.org:kth-170125DiVA: diva2:827350
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Chemical Engineering
Available from: 2015-06-26 Created: 2015-06-26 Last updated: 2015-06-26Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(987 kB)296 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 987 kBChecksum SHA-512
f06d20cbe9bcf54af32d06866b59957bbfd84233574e58bb4399da274ee9d4a90fb595af79f1098553c598c62a8880b7613d19c2bbe3433aa414561420aa28d5
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Chemical Science and Engineering (CHE)
Chemical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 296 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 309 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf