Tuomo Nissinen: Liuenneiden metallien nopea kenttäanalysointi teollisuuden vesistä

3AWater on vuoden 2019 alussa Kuopiossa perustettu yritys, jonka toimialana on mittauslaitteiden valmistus, myynti ja käyttöön liittyvä konsultointi. Yrityksen juuret ovat Itä-Suomen yliopiston Sovelletun fysiikan laitoksella. Yrityksen erityisosaamisalueena on vesianalytiikka ja veteen liuenneiden metallien pitoisuuksien määritys.

Multimetal Water Analysis System (MWAS) lyhyesti:

Mittaa yhtäaikaisesti kuuden liuenneen metallin (Mn, Ni, Cu, Zn, Pb, U) pitoisuuden vesinäytteistä alle kymmenessä minuutissa alkaen 25 µg/l pitoisuustasosta. Laitteiston kannettavuus ja helppokäyttöisyys ovat olleet sen suunnittelun lähtökohtina alusta lähtien. Luotettavia mittauksia oppii tekemään alle tunnin koulutuksessa. Laitteisto ei myöskään vaadi jatkuvaa huoltoa, puhdistusta tai kalibrointeja, vaan se on aina valmis käytettäväksi. Näin minimoidaan laitteiston käytöstä aiheutuvat työvoimakustannukset ja taataan luotettavat mittaustulokset.

Tuotteena veteen liuenneiden metallien pitoisuuksien analysointi

3AWater on kehittänyt kannettavan, helppokäyttöisen ja nopean laitteiston vesien metallianalytiikkaan. Multimetal Water Analysis System (MWAS) -laitteisto tarjoaa huomattavia etuja yleisesti käytössä oleviin laboratorioanalysointitekniikoihin verrattuna, erityisesti tilanteissa, joissa mittaustulokset tarvitaan nopeasti. Laitteiston tarjoama lähes reaaliaikainen tieto veden laadusta auttaa esimerkiksi ohjaamaan ja tehostamaan vesien hallintaa ja vedenkäsittelyprosesseja sekä paikantamaan vuotokohtia, kontaminaatiolähteitä tai muita vedenlaadun ongelmia ja niiden aiheuttajia kaivos- ja metalliteollisuusympäristössä.

Nanorakenteinen metallikeräin sekä suurennos nanorakenteesta yhdessä muiden vesien metallipitoisuuksien analysointiin tarvittavien kulutustarvikkeiden kanssa. Oikealla: Multimetal Water Analysis System (MWAS) laitteisto kokonaisuudessaan.

Tieteellinen huippuosaaminen varmistaa mittausten luotettavuuden

MWAS-laitteiston teknologian perusteita kehitettiin jo useita vuosia ennen yrityksen perustamista Itä-Suomen yliopiston Sovelletun fysiikan laitoksella. 3AWaterin perustaneilla tutkijoilla on vahva osaaminen nanoteknologiassa, materiaalitieteissä, spektroskopiassa ja mittaustekniikassa. Tätä osaamista sekä tuhansia erilaisia testi- ja validointimittauksia eri yhteistyökumppaneiden kanssa on hyödynnetty, jotta laitteen helppokäyttöisyys ja luotettavuus on saatu hiotuksi huipputasolle. Luotettavuus onkin mittausteknisten laitteiden tärkeimpiä ominaisuuksia. 3AWater tutkii usein teollisuuden asiakkaiden vedet omassa laboratoriossaan ennen tuotteen toimittamista, jotta luotettavuus ja suorituskyky voidaan varmistaa etukäteen.

3AWaterin avainhenkilöihin kuuluvat myyntijohtaja Heikki Jyrkinen (vasemmalla), teknologiajohtaja Joakim Riikonen (keskellä) ja toimitusjohtaja Tuomo Nissinen (oikealla)

Tuotteen perusta on nanoteknologiassa

MWAS-laitteiston teknologia perustuu patentoituun nanorakenteiseen metallikeräimeen. Mittauksessa vesinäyte pumpataan metallikeräimen läpi, jolloin veden metalli-ionit takertuvat keräimeen ja niiden pitoisuus noin 200-kertaistuu verrattuna alkuperäisen vesinäytteen pitoisuuteen. Tämän jälkeen käytetään kannettavaa röntgenfluoresenssispektrometriä (XRF) mittaamaan metallipitoisuus metallikeräimestä ja 3AWaterin kehittämä laskenta näyttää veden metallipitoisuuden XRF-laitteen kosketusnäytöltä. Kertakäyttöinen metallikeräin on pakattu kulutustarvikepakettiin, johon kuuluu myös 0.45 µm ruiskusuodatin ja ruisku. Kannettavuuden ja helppokäyttöisyyden varmistamiseksi kaikki mittauksiin tarvittavat välineet on pakattu kätevään tarvikelaukkuun. Vesien analysointiin tarvitaan myös edellä mainittu kannettava XRF-laitteisto. MWAS on yhteensopiva Olympus Evident Vanta ja Hitachi XMET-8000 -sarjojen spektrometrien kanssa ja myös asiakkaalla olemassa olevaa spektrometria voidaan hyödyntää analysoinnissa.

Tähtäin kansainvälisillä markkinoilla

MWAS-mittauslaitteisto julkaistiin markkinoille vuoden 2022 alussa ja sitä on toimitettu jo useita yksiköitä suomalaisille ja eurooppalaisille asiakkaille. Nykyisten MWAS-asiakkaiden käyttökohteita kaivos- ja metalliteollisuudessa ovat vesien käsittelyprosessien tehokkuuden valvonta, vesien luokittelu ja prosessiin menevien vesien laatuoptimointi sekä ympäristövesien omavalvonta. Yritys on tehnyt aktiivista myyntiä Pohjoismaissa ja tähtää vuonna 2023 laajemmin Euroopan ja Pohjois-Amerikan markkinoille. 3AWaterin tiimin voi tavata esimerkiksi PDAC-messuilla Kanadan Torontossa 5.3. – 8.3.2023.

Eräs 3AWaterin asiakas on EPSE Oy, joka tarjoaa innovatiivista ratkaisua haitallisia metalleja sisältävien jätevesien käsittelyyn. EPSE käyttää MWAS-laitteistoa eräässä Keski-Aasian pilotissaan, jossa nopea ja helposti saatu luotettava veden laatutieto mahdollistaa vedenkäsittelyprosessin tehokkuuden optimoinnin lähes reaaliajassa. Näin vältytään laboratoriomittausten ja näytteiden lähetykseen liittyvän logistiikan aiheuttamilta viiveiltä, jotka voivat syrjäisillä paikoilla olla useita päiviä.

TEKSTI: TUOMO NISSINEN

Lue lisää aiheesta EPSE:n blogista https://www.epse. /3awaterin-kenttaanalytiikkalaite-epsen-kayttoon/