JÄTTEIDEN HAJOAMINEN KAATOPAIKALLA SEKÄ KAATOPAIKKAVESIEN MUODOSTUMINEN, OMINAISUUDET JA KÄSITTELY

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "JÄTTEIDEN HAJOAMINEN KAATOPAIKALLA SEKÄ KAATOPAIKKAVESIEN MUODOSTUMINEN, OMINAISUUDET JA KÄSITTELY"

Transkriptio

1 JÄTTEIDEN HAJOAMINEN KAATOPAIKALLA SEKÄ KAATOPAIKKAVESIEN MUODOSTUMINEN, OMINAISUUDET JA KÄSITTELY KAATO hanke Kirjallisuuskatsaus Sanna Marttinen Jari Jokela Jukka Rintala Jyväskylän yliopisto Riitta Kettunen Tritonet Oy

2

3 1 ESIPUHE KAATO2001 hanke eli Kaatopaikkavesien vaikutus yhdyskuntajätevedenpuhdistamon toimintaan ja mitoitukseen sekä kaatopaikkavesien esikäsittelytarpeen ja -menetelmien arviointi hanke käynnistettiin keväällä 1998 osana TEKESin Vesihuolto 2001-ohjelmaa. Tämä kirjallisuuskatsaus tehtiin osana hanketta hankkeen alussa. Katsausta on päivitetty muutamilta osin myöhemmin. Hankkeen yhteistyötahot ja rahoittajat olivat: - Jätelaitosyhdistys ry (Pääkaupunkiseudun Yhteistyövaltuuskunta, Kiertokapula Oy, Pirkanmaan jätehuolto Oy, Mustankorkea Oy, Joensuun seudun jätehuolto Oy, Oulun jätehuolto) - Teknologian kehittämiskeskus TEKES - Espoon Vesi - Tampereen vesi- ja viemärilaitos - Jyväskylän Seudun Puhdistamo Oy - Jyväskylän teknologiakeskus Oy - Jyväskylän yliopisto - Tritonet Oy - Biomark Ky Toivomme katsauksen osaltaan edistävän kaatopaikkojen ilmiöihin ja kaatopaikkavesien muodostumiseen ja käsittelyyn liittyvien moninaisten tekijöiden ymmärtämistä. Jyväskylässä Tekijät Lisätietoja: Sanna Marttinen, Jari Jokela, Jukka Rintala Jyväskylän yliopisto, Bio- ja ympäristötieteiden laitos PL 35, Jyväskylä puh fax Riitta Kettunen Tritonet Oy Pinninkatu 53C, Tampere puh fax

4 2 1 JOHDANTO KAATOPAIKKAJÄTE Yleistä Orgaaninen jätejae Epäorgaaninen jätejae KAATOPAIKKAVESIEN MUODOSTUMINEN JA LIIKKUMINEN Yleistä Kaatopaikan vesitase Veden liikkuminen jätetäytössä Aineiden kulkeutuminen ja pidättyminen jätetäytössä Yleistä Kulkeutumismekanismeja kiinteän ja nestefaasin muodostamassa systeemissä Pidättymismekanismeja kiinteän ja nestefaasin muodostamassa systeemissä Haihtuminen KAATOPAIKAN JÄTTEIDEN BIOHAJOAMINEN Yleistä Biohajoamismekanismit Orgaanisten yhdisteiden anaerobinen hajoaminen Yleistä Hydrolysaatio ja fermentaatio Selluloosa, hemiselluloosa ja muut hiilihydraattiyhdisteet Rasvat Proteiinit Ligniini Asetaatin tuotto Metaanin tuotto KAATOPAIKKAVEDEN KOOSTUMUS Yleistä Typpi Anionit Metallit Yleistä Metallien pidättymismekanismeja Spesiaatio (speciation) jätetäytössä ja kaatopaikkavesissä Metallien pitkän aikavälin käyttäytyminen kaatopaikalla Metallien pitoisuuksia kaatopaikkavesissä Kolloidit Orgaaniset yhdisteet Yleistä Biologisesti hajoava orgaaninen aines Humusyhdisteet Orgaaniset haitta-aineet Kaatopaikkavesien toksisuus KAATOPAIKKATEKNOLOGIAN VAIKUTUS JÄTTEIDEN BIOHAJOAMISEEN JA KAATOPAIKKAVEDEN MÄÄRÄN JA LAATUUN Jätteiden esikäsittely Jätteiden täyttö, tiivistys ja solujen peitto Kaatopaikkaveden kierrätys ja käsittely... 41

5 3 6.4 Biokaasun poisto Kaatopaikan lopettaminen KAATOPAIKKAVESIEN YHTEISPUHDISTUS YHDYSKUNTAJÄTEVEDENPUHDISTAMOLLA Yleistä Kaatopaikkavesien käsittely ja vaikutukset yhdyskuntajätevedenpuhdistamolla Orgaanisen aineen poisto Ravinteet Metallit KAATOPAIKKAVESIEN ERILLISKÄSITTELY Yleistä Kaatopaikkavesien fysikaalis-kemiallinen käsittely Sedimentaatio, laskeutus Flotaatio Suodatus Strippaus Saostus, koagulaatio, flokkulaatio Aktiivihiiliadsorptio Biologisesti aktiivinen hiili (BAC) Kalvosuodatusmenetelmät Yhdistelmätekniikat Kemiallinen hapetus Sähkökemiallinen hapetus Haihdutus Kosteikkokäsittelyt Maaperäkäsittelyt Muita kaatopaikkavesien käsittelymenetelmiä Kaatopaikkavesien biologinen käsittely KAATOPAIKKAVESIEN KÄSITTELYN SUUNNITTELUUN VAIKUTTAVIA TEKIJÖITÄ LÄHDELUETTELO LIITTEET... 73

6 4 1 JOHDANTO Kaatopaikkoja on käytetty jätteiden sijoittamiseen useiden vuosikymmenten ajan. Suomessa kaatopaikat olivat pitkään pieniä usein satunnaisia jätteiden sijoituspaikkoja. Jätteiden määrän lisääntyessä myös kaatopaikkojen perustamiseen ja sijaintiin alettiin kiinnittää huomiota. Lähivuosina kaatopaikkapäästöjen minimointi tulee johtamaan merkittäviin muutoksiin kaatopaikkojen käytössä jätehuollon osana. Useimmat kaatopaikat suljetaan ja uusia entistä paremmin perustettuja toteutetaan. Kaatopaikoille on sijoitettu aikoinaan kaikki yhdyskunnissa muodostuneet jätteet. Viime vuosina jätteiden syntypaikkalajittelulla on vaikutettu kaatopaikoille päätyvien jätteiden koostumukseen. Lähivuosina erityisesti biohajoavien jätteiden vientiä kaatopaikoille rajoitetaan entisestään. Kaatopaikoilla jätteet hajoavat aiheuttaen kaasu- ja vesipäästöjä. Kaasupäästöt, lähinnä metaani ja hiilidioksidi, ovat kasvihuonekaasuja, jotka aiheuttavat ilmastonmuutosta. Niitä pyritään vähentämään metaanin talteenotolla ja mahdollisesti metaania hapettavilla pintarakenteilla. Vesipäästöihin voidaan vaikuttaa stimuloimalla metaanintuottoa kaatopaikan hoitotoimenpiteillä ja jätetäytön olosuhteiden hallinnalla. Kaikissa tapauksissa päästöt ja riskit päästöjen muodostumiseen ovat pitkäaikaisia ja muuttuvat kaatopaikan elinkaaren myötä. Kaatopaikkavesien muodostumiseen ja ominaisuuksiin vaikuttavat useat tekijät, kuten esim. jätteiden ominaisuudet ja jätetäytön olosuhteet (tiiveys, kosteus, lämpötila, ph, inhiboivat yhdisteet). Kaatopaikkavesiä voidaan puhdistaa yhdyskuntajätevedenpuhdistamoilla tai erillismenetelmillä. Tämä kirjallisuuskatsaus käsittelee jätteiden ominaisuuksia ja hajoamista kaatopaikoilla, sekä kaatopaikkavesien muodostumista, ominaisuuksia ja vesien käsittelytekniikoita. 2 KAATOPAIKKAJÄTE 2.1 Yleistä Kiinteää jätettä muodostuu ihmistoiminnan seurauksena yhdyskunnissa, teollisuudessa ja maanviljelyksessä. Yhdyskuntajäte koostuu asuin- ja liikehuoneistoissa sekä laitoksissa syntyvästä jätteestä, rakennus- ja purkujätteestä, yhdyskuntien palveluissa ja jäteveden sekä jätteen käsittelyssä syntyvästä jätteestä luvulle saakka lähes kaikki yhdyskunnissa muodostuva jäte vietiin kaatopaikoille. Nykyään ongelmajätteet kerätään erikseen, orgaanisesta jätteestä osa kompostoidaan tai mädätetään ja muu jätemateriaali pyritään hyödyntämään mahdollisimman suurelta osin. Taulukossa 1 on Tchobanoglousin ym. (1993) käyttämä jaottelu eri lähteissä muodostuvan jätteen koostumuksesta.

7 5 Taulukko 1. Kaatopaikkajätteen muodostumiskohteet ja koostumus Tchobanoglousin ym. (1993) mukaan. Muodostumiskohde Asuin- ja liikehuoneistot ja laitokset Rakennus- ja purkujäte Yhdyskuntien palveluissa syntyvä jäte Käsittelylaitosten jäte Kiinteän jätteen tyyppi Orgaaninen jäte: ruokajäte, paperi, pahvi, muovi, tekstiilit, kumi, nahka, puu, puutarhajäte. Epäorgaaninen jäte: lasi, keramiikka, peltipurkit, alumiini, rauta, pöly. Erikoisjätteet: huonekalut, elektroniikka, kodinkoneet, akut, paristot, jäteöljyt, renkaat. Kiviaines, betoni, tiili, puu, pöly, laasti, kipsi, mineraalivillat, maalit, paperi, pahvi, muovi, metallit, liimat, putkistojen ja lämmitys- ja sähköjärjestelmien osat, asbesti. Katujen puhdistuksessa ja tienvierien siivouksessa kerättävä kiinteä jäte, yleisten jäteastioiden sisältö, puistojen kunnossapidosta syntyvä jäte, kuolleet eläimet, hylätyt ajoneuvot. Talousveden, jätevesien ja teollisuuden jätteiden käsittelyssä syntyvä kiinteä jäte ja liete. Tuhkat Asuinrakennusten lämmityksessä syntyvä tuhka, jätteenpolton, teollisuuden ja energiantuotannon tuhkat. 2.2 Orgaaninen jätejae Tchobanoglousin ym. (1993) jaottelun mukaan kaatopaikkajätteen orgaaninen jätejae (mukaan lukien muovi, kumi ja nahka) sisältää pääasiassa seuraavia yhdisteitä: 1. Vesiliukoiset yhdisteet, kuten sokerit, tärkkelykset, aminohapot ja orgaaniset hapot 2. Hemiselluloosa, joka on viisi- ja kuusihiilisten sokerien kondensaatiotuote 3. Selluloosa, joka on glukoosin kondensaatiotuote 4. Rasvat, öljyt ja vahat, jotka ovat alkoholien ja pitkäketjuisten rasvahappojen estereitä 5. Ligniini, joka on polymeerinen materiaali, jossa on aromaattisiin renkaisiin sitoutuneita metoksi-ryhmiä (-OCH 3 ). Ligniinin kemiallista luonnetta ei tarkasti tunneta, mutta sitä on pääasiassa papereissa 6. Lignoselluloosa, joka on ligniinin ja selluloosan yhdistelmä 7. Proteiinit, jotka koostuvat aminohappoketjuista. Ne voivat olla peräisin kasvi- tai eläinkunnasta Orgaaninen jätejae koostuu siten pääosin viidestä alkuaineesta, hiilestä, vedystä, hapesta, typestä ja rikistä, sekä pienestä määrästä epäorgaanista ainetta. Eniten orgaanisessa jätteessä on hiiltä (n %). Happea on runsaasti ruokajätteessä,

8 6 papereissa, puussa ja tekstiileissä. Typpeä on erityisen paljon nahassa (n. 10 %) ja rikkiä kumissa (n. 1.6 %). Lisäksi kaatopaikalle päätyvässä jätteessä on mukana pieniä määriä ympäristölle haitallisia orgaanisia yhdisteitä, kuten polysykliset aromaattiset hiilivedyt (PAH), halometaanit, haloetaanit- ja propaanit, haloalisykliset yhdisteet, haloaromaattiset yhdisteet, fenoliset yhdisteet ja ftalaatit. Niiden lähteitä ovat esim. (Merck Index, 1996): - lääkevalmisteet, kosmetiikkatuotteet, saippuat - torjunta-aineet, hyönteiskarkottimet, desinfioimisaineet, ruuan, tekstiilien ja nahan suojausaineet - väriaineet, lakat - muovit, hartsi, kumi - moottori- ja muut öljyt, voiteluaineet - kiillotusvaha - liuottimet - pehmentimet - sammutusaineet 2.3 Epäorgaaninen jätejae Kaatopaikkajätteen epäorgaaninen jätejae koostuu metalleista vapaassa muodossa ja mineraaleihin sitoutuneena sekä muista palamattomista aineista. Lasi muodostuu epäorgaanisista oksideista, pääasiassa piidioksidista (SiO 2 ) ja pienistä määristä eri metalleja. Keraamiset esineet muodostuvat erilaisia metalleja sisältävistä mineraaleista. Pöly sisältää palamattoman aineksen lisäksi huomattavan määrän hiiltä (n. 25 %) (Tchobanoglous ym., 1993). Taulukossa 2 on lueteltu muutamia haitallisten metallien lähteitä kaatopaikkajätteessä (Förstner, 1995; Poutanen, 1992; Tchobanoglous ym., 1993). Taulukko 2. Kaatopaikkajätteen metallilähteitä. Al Ag Ba Cd Cr Cu Fe Hg Pb Zn Muovit x x x Maalit x x x x Pinnoitteet x x x Rakennusmateriaalit x x x Voiteluaineet x Torjunta- ja suojauskemikaalit x x Paristot, akut x x x x x Elintarvikepakkaukset x x Elektroniikka x x x x x x x Valokuvaustekniikka x Metallien prosessointi x x Amalgaami x x

9 7 3 KAATOPAIKKAVESIEN MUODOSTUMINEN JA LIIKKUMINEN 3.1 Yleistä Kaatopaikkavesi on kaatopaikalle sijoitetun jätteen läpi suotautuvaa tai muuta kaatopaikalla muodostuvaa likaantunutta nestettä (Vnp. 861/1997). Kaatopaikkojen hoidon tavoitteena on minimoida kaatopaikkavesi- ja kaatopaikkakaasupäästöistä aiheutuvat terveys- ja ympäristöhaitat. Jätetäytössä veden mukana kulkee yhdisteitä ja mikro-organismeja, joista osa sitoutuu uudelleen jätteeseen ja osa poistuu kaatopaikalta suotautuvan veden mukana. Vettä tarvitaan myös jätetäytössä tapahtuvan anaerobisen hajoamisen ensimmäisessä vaiheessa, hydrolyysissä (Bendz, 1998). 3.2 Kaatopaikan vesitase Kaatopaikan vesitase koostuu jätetäyttöön tulevista ja sieltä poistuvista vesimääristä, sekä vesivaraston muutoksesta. Hyvin hoidetuilla kaatopaikoilla jätetäyttöön tulevan veden määrää säätelevät pääosin sade ja haihdunta sekä pintavalunta. Huonosti hoidetuilla kaatopaikoilla jätetäyttöön voi päästä ulkopuolisia pinta- ja pohjavesiä. Nuorilla kaatopaikoilla jätetäyttöön tuleva vesi pääosin absorboituu jätteeseen pienen osan suotautuessa kaatopaikkavedeksi. Vanhoilla kaatopaikoilla muodostuvan kaatopaikkaveden määrä on suurempi, koska jätetäyttöön tulevan veden määrä ylittää jätteen pidätyskyvyn. Tasapainotilan saavuttaneilla kaatopaikoilla kaikki pintarakenteen läpi kulkeutuva vesi suotautuu jätteen läpi kaatopaikkavetenä (Bendz, 1998). Kaatopaikkaveden muodostumiseen vaikuttavia tekijöitä ovat mm. (Canziani & Cossu, 1989): 1. Veden saatavuus - Sadeveden ja lumen määrä - Haihdunta - Jätevesilietteen määrä jätetäytössä - Pintavalunta ympäristöstä kaatopaikalle - Pintavalunta kaatopaikalla - Kaatopaikkaveden kierrätys - Kaatopaikan pinnan kastelu 2. Kaatopaikan pinnan ominaisuudet - Pinnan kaltevuus ja muut topografiset ominaisuudet - Pintarakenteiden vedenläpäisevyys ja paksuus - Kasvillisuus 3. Jätetäytön ominaisuudet - Jätteen sisältämä vesimäärä kaatopaikalle tuotaessa - Jätetäytön tiiveys, läpäisevyys ja veden pidätyskyky - Jätetäytön tiivistämiseen käytetty menetelmä

10 8 4. Kaatopaikan reuna- ja pohjarakenteet - Läpäisevyys Kuvassa 1 on esitetty pääpiirteittäin suljetun kaatopaikan vesitase (Canziani & Cossu, 1989). R* ET R U S J P ET P i Kasvillisuus Maakerros Eristekerros (alhainen vedenläpäisevyys) I G U W S Jätteet L b I S I G L I L R Kuva 1. Suljetun kaatopaikan vesitase (Canziani & Cossu, 1989). Suljetun kaatopaikan vesitasetta voidaan kuvata yhtälöllä (Canziani & Cossu, 1989): L = (P + J + R* +I S + I G ) - (R + ET) ± U W ± U S + S + b missä L = kaatopaikkaveden muodostuminen P = sade J = kastelu tai kaatopaikkaveden kierrätys R* = valunta ympäristöstä I S, I G = luonnon akvifereista tuleva vesi R = pintavalunta kaatopaikalta ympäristöön ET = haihdunta U W = muutos jätteen kosteusvarastossa U S = muutos pintarakenteen kosteusvarastossa S = lietteen kaatopaikkasijoituksen mukana tuleva vesi b = biologisen hajoamisen muodostama (>0) tai kuluttama (<0) vesi L I L R = kaatopaikkaveden suotautuminen ympäristöön = viemäriin kerätty kaatopaikkavesi Kaatopaikkaveden määrä vaihtelee suuresti vuodenaikojen ja sademäärien mukaan sekä eri kaatopaikkojen kesken. Suurin veden määrään vaikuttava tekijä on sadeveden ja lumen määrä. Kaatopaikkaveden määrät ovat suurimmillaan lopputalvesta ja keväällä

11 9 lumen sulaessa ja pienimmillään kesällä. Pitkään kestävä hiljainen sade aiheuttaa suuremman kuormituksen kaatopaikalla kuin kova sadekuuro, josta suurin osa poistuu pintavaluntana. Sateen aiheuttamaa kuormitusta voidaan arvioida sademäärien perusteella, mutta pintavalunnan määrän arvioiminen on vaikeampaa. Apuna voidaan käyttää kirjallisuudesta löytyviä kertoimien arvoja erilaisille pintarakenteille, joissa huomioidaan niiden materiaali ja kaltevuus (Canziani & Cossu, 1989). Kaatopaikan pintarakenteilla voidaan vaikuttaa siihen miten suuri osa sadevedestä suodattuu jätetäytön sisään. Täytön päälle voidaan rakentaa huonosti vettä läpäisevä kerros, jolla on suuri absorptiokapasiteetti. Vesi suodattuu jätteeseen vasta kun kerros on saavuttanut kyllästymiskapasiteettinsa. Toisaalta vesi liikkuu kerroksessa kapillaarivoimien vaikutuksesta ylöspäin, mikä edistää veden haihtumista ilmakehään. Tällainen materiaali on esim. savi. Huonosti vettä läpäisevän kerroksen päälle voidaan lisäksi rakentaa huokoinen kerros, jolloin vesi virtaa ylimmässä kerroksessa horisontaalisesti vähentäen näin suodattuvan veden määrää (Canziani & Cossu, 1989). Kosteuspitoisuus vaihtelee suuresti pintakerroksissa, mutta yli metrin syvyyksissä kosteus pysyy melko vakiona läpi vuoden (Bendz, 1998). Myös operointivaiheessa olevalla kaatopaikalla voidaan päivittäisellä peitolla vaikuttaa jätteeseen suodattuvan veden määrään. Jätteen tiivistäminen vähentää kaatopaikkaveden muodostumista pienentämällä läpäisevyyttä ja siten suodattumisnopeutta. Tiivistämättömän jätteen läpäisevyys on luokkaa 10-2 cm/s ja hyvin tiivistetyn jätteen 10-4 cm/s (Canziani & Cossu, 1989). Jätteen läpäisevyys pienenee hyvin nopeasti täytön kyllästysasteen kasvaessa (Baudoin ym., 1997). Kesäkuukausien aikana tapahtuvalla haihtumisella on merkittävä vaikutus kaatopaikkaveden määrän vähenemiseen. Haihtuminen voi tapahtua evaporaationa suoraan maasta ilmakehään tai transpiraationa kasvillisuuden avulla. Vedellä on pintakerroksessa, josta haihtuminen tapahtuu, kaksi esiintymismuotoa. Gravitationaalinen vesi täyttää maan huokoset vedellä sateen aikana. Kun vesi on gravitaation vaikutuksesta valunut alaspäin, muodostuu kapillaarivettä, joka on kasvien pääasiallinen vedenlähde. Haihdunta vähenee maa-aineksen kuivaessa. Haihduntaa voidaan lisätä kierrättämällä kaatopaikkavettä kuivien kesäkuukausien aikana (Blakey, 1992). Peittämättömällä kaatopaikalla pintaosan biologisissa aerobisissa prosesseissa syntyvä lämpö lisää haihduntaa n. 10 % (Bendz, 1998). 3.3 Veden liikkuminen jätetäytössä Kaatopaikka on kiinteän jätteen ja veden muodostama heterogeeninen systeemi, jonka geometria muuttuu ajan kuluessa biohajoamisen ja jätteen tiivistymisen seurauksena. Kaatopaikalle on tyypillistä epäsäännöllinen rakenne (erikokoisia jätekappaleita), horisontaalinen kerrostuneisuus (täyttö tapahtuu osissa), tyhjät tilat jätekappaleiden välissä ja jätemateriaalien erilaiset vedenläpäisevyydet. Jätetäyttöä voidaan pitää systeeminä, joka koostuu matriisista eli jätteestä ja kanavista eli jätekappaleiden väliin jäävästä tilasta, joka on täyttynyt vedellä tai kaasulla (Bendz, 1998). Kosteuden pidättyminen jätetäytössä johtuu kapillaarivoimien aiheuttamasta nesteen fysikaalisesta absorboitumisesta jätteeseen. Gravitaatio aiheuttaa nesteen liikkumisen

12 10 alaspäin. Jätetäyttö pystyy teoriassa pidättämään kenttäkapasiteettinsa mukaisen määrän vettä. Kun tämä kapasiteetti ylittyy, alkaa kaatopaikkavesi suodattua ulos jätetäytöstä. Käytännössä on kuitenkin todettu kaatopaikkaveden suodattumisen alkavan aikaisemmin (Blight ym., 1992; Bengtsson ym., 1994). Kenttäkapasiteetin määrittäminen on vaikeaa jätteen heterogeenisen luonteen takia ja se myös muuttuu ajan kuluessa, kun vettä pidättävä orgaaninen fraktio hajoaa ja täyttö tiivistyy. Ajan kuluessa jätetäytössä oleva tyhjä tila täyttyy nesteellä, jolloin täytön kyllästymiskapasiteetti kasvaa (Canziani & Cossu, 1989). Bendz (1998) on esittänyt tyypilliseksi jätteen alkuperäiseksi vesipitoisuudeksi % ja kenttäkapasiteetiksi 40 %. Jätteeseen muodostuu paikallisia kyllästyneitä alueita, mutta koko jätepenkan kyllästyminen vedellä on epätodennäköistä heterogeenisen materiaalin takia (Bengtsson ym., 1994). Veden liikkumista kaatopaikalla ja jätetäytön kenttäkapasiteettia on tutkittu pääasiassa laboratoriotesteillä. Viime vuosina jätetäyttöjen hydrologiaa on tutkittu kaatopaikalla tehtävillä pumppaustesteillä, joissa kuitenkin on ollut paljon teknisiä ongelmia. Pumppaustestit antavat tietoa mm. kosteuden jakautumisesta kaatopaikalla (Cossu ym., 1997a; Giardi, 1997; Giardi & Somigli, 1997; Joseph, 1997). Vesi ei virtaa jätetäytössä tasaisesti, vaan oikovirtauksina muutamia laajoja kanavia pitkin. Kanavoituminen johtuu jätetäytön eri osien erilaisesta vedenläpäisevyydestä. Huonosti vettä läpäiseviä kerroksia ovat esim. peittoon käytetyt savi, tuhka ja synteettiset materiaalit. Sivusuuntaisia virtauksia voi esiintyä esim. viemäröidyissä pohja- ja pintakerroksissa, sekä huonosti vettä läpäisevän aineksen päälle muodostuneissa vedellä kyllästyneissä kerroksissa. Suurin osa vedestä virtaa nopeasti kanavissa ohuena viskoosina filminä kiinteiden partikkelien pinnalla. Kanavavirtaus tapahtuu gravitaation vaikutuksesta. Kanavien väliin jäävässä jätematriisissa vesi kulkee hitaasti diffundoitumalla. Matriisissa vesi pidättyy kapillaarivoimilla (Bendz, 1998; Ferguson, 1993; Zeiss & Major, ). Muodostuvan kaatopaikkaveden määrää ja liikkumista kuvaamaan on kehitetty useita matemaattisia malleja. Vanhemmat mallit perustuvat Darcyn yhtälöön, joka kuvaa nesteen yksidimensionaalista liikkumista homogeenisen väliaineen läpi (esim. HELP) (Schroeder ym., 1994). Kaatopaikan heterogeenisen materiaalin oikovirtausten takia nämä mallit antavat usein virtausnopeudelle ja viipymälle todellisuutta pienempiä arvoja (Ehrig, 1983). Uudemmissa malleissa (esim. Kinematic Wave Model; Bendz, 1998) onkin huomioitu veden liikkuminen kanavissa. 3.4 Aineiden kulkeutuminen ja pidättyminen jätetäytössä Yleistä Aineet siirtyvät kiinteästä jätteestä nestefaasiin hydrolyysin tai biologisen hajoamisen kautta, suolojen liukenemisena tai partikkelien kuljettamana. Jätteestä irtoavat ja biologisen hajoamisen seurauksena syntyvät orgaaniset ja epäorgaaniset yhdisteet ja partikkelit kulkeutuvat jätetäytön huokostilassa kaasumaisina, nestemäisinä, nesteeseen suspendoituneina tai nesteeseen liuenneina. Ne myös jatkuvasti vuorovaikuttavat keskenään sekä nesteen ja kiinteän faasin kanssa. Yhdisteiden kulkeutumiseen ja

13 11 muuntumiseen vaikuttavat useat fysikaaliset, kemialliset ja biologiset tekijät (Andreottola & Cannas, 1992). Tässä kappaleessa käsitellään yleisiä fysikaalisia ja kemiallisia prosesseja. Veden liikkumista jätetäytön läpi on tutkittu mm. laboratorio- ja pilot-mittakaavan merkkiainekokeilla, joissa veteen lisätään yhdistettä joka ei pidäty jätteeseen vaan kulkeutuu jätetäytössä veteen liuenneena. Kokeissa on käytetty mm. litiumia, jonka konsentraatiota jätetäytöstä suotautuvasta vedestä mittaamalla on saatu tietoa veden liikkeistä. Kokeiden alkuvaiheessa jätetäytön läpi suotautuvassa vedessä on yleensä mitattu suuria merkkiainepitoisuuksia, minkä jälkeen yhdisteiden pitoisuus on tasaisesti laskenut. Tämä johtuu todennäköisesti veden jakaantumisesta jätetäytössä kanava- ja matriisitilavuuksiin. Kanavatilavuudessa vesi kulkee nopeasti gravitaation vaikutuksesta, mutta kanavatilavuus on pieni verrattuna laajaan matriisitilavuuteen, josta vesi ja sen mukana yhdisteet hitaasti diffundoituvat kanaviin tai ulos jätetäytöstä (Bendz, 1998) Kulkeutumismekanismeja kiinteän ja nestefaasin muodostamassa systeemissä Aineiden kulkeutumiseen huokoisessa materiaalissa, kuten jätetäytössä, vaikuttaa pääasiassa kolme eri mekanismia, advektio, molekulaarinen diffuusio ja mekaaninen dispersio. Lisäksi aineiden kulkeutumiseen vaikuttavat veden ominaisuudet, kuten viskositeetti. Näitä mekanismeja tarkastellaan seuraavassa pääasiassa Bozkurt & Neretnieksin (1997) kirjallisuuskatsauksen pohjalta. Advektio Advektiolla tarkoitetaan virtaussuunnassa tapahtuvaa liuenneiden tai suspendoituneiden aineiden kulkeutumista virtaavan veden mukana. Jos aine ei reagoi kiinteän faasin kanssa, sen nopeus on sama, kuin virtaavan veden nopeus. Yhdisteen advektionopeutta kuvaa yhtälö J = C v w missä J on pinta-alayksikön läpi menneen yhdisteen määrä aikayksikössä [mg/cm 2 s] (Crosby, 1998). Aineet, jotka osallistuvat sorptio- tai ioninvaihtoreaktioihin kiinteän faasin kanssa (esim. metallit), kulkeutuvat vettä hitaammin. Tällaisten yhdisteiden kulkeutumisnopeus voidaan arvioida seuraavan yhtälön perusteella: Vm 1 1 = = V ρk w d Rd 1+ ε jossa V m on yhdisteen kulkeutumisnopeus, V w on veden virtausnopeus, ρ on huokoisen väliaineen tiheys, ε on väliaineen huokoisuus, K d on yhdisteen jakaantumiskerroin ja R d on pidättymiskerroin. Vahvasti pidättyvillä yhdisteillä pidättymiskerroin voi olla yli 1000.

14 12 Myös kaasut voivat liikkua advektion vaikutuksesta. Kulkeutuminen tapahtuu paine- tai tiheysgradientissa. Diffuusio Molekulaarinen diffuusio on molekyylien satunnaista liikettä systeemin paikasta toiseen. Liikkeen nettosuunta on suuremmasta hiukkaspitoisuudesta pienempään pitoisuuteen. Diffuusiota voidaan siis kuvata yhdisteen liikkeeksi konsentraatiogradientissaan. Diffuusion tapahtuminen ei edellytä hydraulista gradienttia, eikä se riipu veden kulkeutumisnopeudesta. Yhdisteen kulkeutumisnopeutta x-suunnassa voidaan kuvata Fickin ensimmäisellä lailla: dc N = DA dx Jossa N on yhdisteen molaarinen virta aikayksikköä kohti (mol/s), D on diffuusiokerroin (m 2 /s), A on poikkipinta-ala (m 2 ), c on konsentraatio (mol/m 3 ) ja x on etäisyys kulkeutumissuuntaan (m). Siten dc/dx kuvaa pitoisuuden muutosta etäisyyden muuttuessa. Jos yhdisteen konsentraatio muuttuu ajan kuluessa, on otettava huomioon myös sen akkumuloituminen/väheneminen. Kun Fickin ensimmäinen laki yhdistetään massan säilymisen lakiin, saadaan Fickin toinen laki: c t = c D x x jossa t on aika (s), D on kemiallisen yhdisteen diffuusiokerroin (m 2 /s), c on kemiallisen yhdisteen konsentraatio (mol/m 3 ) ja x on etäisyys kulkeutumissuuntaan (m). Diffuusio on merkittävä tekijä yhdisteiden kulkeutumisessa kaatopaikalla. Jätematriisissa on kohtia joiden vedenläpäisevyys on ympäristöään pienempi. Tällöin vesi ei virtaa suoraan kiinteän faasin läpi, vaan kierrellen. Veden kulkeutuminen jätematriisissa on diffuusiota. Se on hitaampaa kuin gravitaation aiheuttama veden virtaus vapaassa huokostilassa (kanavavirtaus). Mitä suurempien jätekasautumien läpi vesi diffundoituu, sitä hitaampaa on veden liikkuminen jätetäytössä. Kaasujen kulkeutuminen tapahtuu yleensä diffuusion avulla. Yhdisteiden kulkeutumisnopeus kaasu- ja nestefaasissa voi erota huomattavasti. Esimerkkinä voidaan tarkastella jätetäyttöön diffundoituvaa happea, joka on veteen niukkaliukoinen. Jos jätetäytön huokoset ovat täyttyneet vedellä, on hapen ensin liuettava pintahuokosten veteen, jonka jälkeen se voi diffundoitua nestefaasissa. Jos huokoset ovat veden sijasta täyttyneet kaasulla, tapahtuu diffuusio kaasufaasissa, jossa hapen kulkeutuminen voi tapahtua yli satatuhatta kertaa suuremmalla nopeudella kuin nestefaasissa.

15 13 Advektion ja diffuusion yhteisvaikutus voidaan esittää yhdistämällä niitä kuvaavat kaavat dc dt = v dc d( D dc / dx) + dx dx w + missä s tarkoittaa yhdisteen poistumista vedestä esim. sitoutumalla kiinteään faasiin (Crosby, 1998). Dispersio (dispersion) Dispersio on molekyylien hajaantumista virtaussuunnassa tai sitä vastaan kohtisuorassa suunnassa. Mekaaninen dispersio johtuu vesivirran osien erilaisista liikkumisnopeuksista. Virtaussuunnassa tapahtuu pitkittäistä dispersiota, joka johtuu huokosten erilaisesta koosta ja geometriasta. Suurten ja mutkittelevien huokosten reunoilla on erilainen virtausnopeus, kuin huokosten keskilinjalla. Kohtisuorassa virtaussuuntaa vastaan tapahtuu poikittaista dispersiota, joka johtuu kiinteiden partikkeleiden kulkiessa tapahtuvasta virtauksen taipumisesta ja hajaantumisesta. Dispersiota tapahtuu sitä enemmän, mitä suurempi on veden kulkeutumisnopeus. Dispersio aiheuttaa veden mukana kulkeutuvien yhdisteiden pitoisuuksien laimenemista. Viskositeetti (viscosity) Viskositeetti on nesteen kyky vastustaa nesteosasten muodonmuutoksia. Dynaaminen viskositeetti (dynamic viscosity [N s/m 2 ]) saadaan leikkausjännityksen ja nopeuden gradientin suhteena. Kinemaattinen viskositeetti (kinematic viscosity [m 2 /s]) saadaan jakamalla dynaaminen viskositeetti tiheydellä. Nesteen kinemaattinen viskositeetti vähenee lämpötilan noustessa eli käytännössä nesteen liikkuvuus ja kyky kuljettaa muita aineita lisääntyy (Metcalf & Eddy, 1991). s Pidättymismekanismeja kiinteän ja nestefaasin muodostamassa systeemissä Kirjallisuudessa aineiden pidättymistä kiinteän ja nestemäisen faasin muodostamassa systeemissä (esim. jätetäytössä) kuvaavien termien käyttö on kirjavaa ja ilmiöiden erottelu on kokeellisesti hankalaa. Seuraavassa ilmiöt kuvataan lyhyesti yleisellä tasolla ja myöhemmin tässä esityksessä seurataan lähteissä käytettyä terminologiaa. Suodattuminen (filtration) ja siivilöityminen (straining) Suodattuminen on liukenemattomien partikkelien poistumista nestefaasista fysikaalisesti siivilöitymällä tai kerääntymällä fysikaalis-kemiallisesti kiinteän faasin ja partikkelin pinnan välisen vetovoiman takia. Jätetäytön kappaleet ja partikkelit voivat mekaanisesti estää kolloidisten partikkelien kulkeutumista veden mukana, jolloin kyseessä on siivilöityminen. Se riippuu huokosten koosta ja geometriasta suhteessa kolloidisen partikkelin kokoon. Siivilöityminen on merkittävä tekijä erityisesti bakteerien pidättymisessä, koska ne ovat usein kooltaan suurempia kuin abioottiset kolloidit. Fysikaalis-kemiallinen kerääntyminen riippuu elektrostaattisista, kemiallisista tai van der Waalsin voimista. Pidättymistä tapahtuu erityisesti silloin, kun partikkelin ja kiinteän faasin pinnoilla on erimerkkiset varaukset (McCarthy & Zachara, 1989).

16 14 Laskeutuminen (settling) Gravitaation vaikutuksesta vettä tiheämmät ja viskositeetiltään pienemmät kiinteät aineet ja liuokset pyrkivät painumaan nestefaasissa syvemmälle. Sorptio (sorption), pidättyminen (retaining) Sorptio ja pidättyminen kuvaavat aineen siirtymistä neste- tai kaasufaasista kiinteään faasiin. Ne ovat yleistermejä ja kattavat eri mekanismeilla tapahtuvat pidättymisreaktiot. Adsorptio (adsorption) Adsorptio on ilmiö, jossa aine pidättyy toisen aineen pinnalle joko fysikaalisesti van der Waals in voimien vaikutuksesta tai kemiallisella sidoksella. Se riippuu mm. ph:sta ja kiinnittymiskohtien pinta-alasta. Adsorptio on reversiibeli reaktio ja sitä tapahtuu sekä orgaaniseen, että epäorgaaniseen materiaaliin. Absorptio (absorption) Absorptio on ilmiö, jossa aine pidättyy toisen aineen sisään. Kemiallista absorptiota on esim. hiilidioksidin liukeneminen veteen ja fysikaalista absorptiota esim. veden pidättyminen jätetäyttöön. Kompleksoituminen (complexation) Kompleksoituminen on aineen sitoutumista ligandin kanssa. Ligandi voi olla esim. epäorgaaninen anioni, mineraalin varautunut kohta, pieni orgaaninen happomolekyyli tai suuri orgaaninen molekyyli, jossa on funktionaalisia ryhmiä. Ulkokompleksiksi (outer sphere complex) kutsutaan heikon elektrostaattisen vetovoiman koossa pitämää kompleksia ja sisäkompleksiksi (inner sphere complex) kovalenttisella sidoksella muodostuvaa vahvaa yhteenliittymää. Kompleksoitumista voi tapahtua sekä liukoiseen, että kiinteään ainekseen. Kelaatti (chelate) on rengasrakenteinen kompleksi, jossa ligandina on ryhmä, josta useampi atomi luovuttaa elektroniparin keskusatomille. Näiden atomien sijainnit toisiinsa nähden on oltava sopivat, jotta ne voivat muodostaa rengasrakenteen. Ioninvaihto (ion exchange) Ioninvaihto on reversiibeliä ionien vaihtumista kiinteän faasin ja nestefaasin välillä. Ioninvaihto eroaa sorptiosta siten, että sorptiossa liuenneiden aineiden kokonaismäärä nestefaasissa vähenee, mutta ioninvaihdossa vain liuoksen ionikoostumus muuttuu. Kationien korvautumisherkkyys riippuu ionin koosta, valenssista ja massavaikutuksesta. Anioninvaihto kasvaa systeemin ph:n laskiessa. Kaatopaikoilla esiintyvissä ph:ssa sillä ei ole suurta merkitystä (Bagchi, 1987). Ioninvaihtokapasiteetti kuvaa materiaalissa olevien vaihtumaan pystyvien ionien määrää. Yleensä vesikemiassa ionikonsentraatio ilmaistaan massakonsentraationa (mg/l). Ioninvaihtoon liittyy kuitenkin massan lisäksi ionien varaus, joka vaihtelee eri ionien kesken. Siksi ionikonsentraatio ilmaistaan yleensä ionien kokonaisekvivalenttina kilogrammaa kohti. ionikonsentraatio (mg / l) ionikonsen traatio (meq / l) = ionien ekvivalenttimassa

17 15 ionin ekvivalenttimassa = ionin atomimassa ionin var aus Saostuminen (precipitation) ja liukeneminen (dissolving) Liuenneet yhdisteet saostuvat, kun niiden konsentraatio ylittää liukoisuuden rajan ko. nesteessä. Saostuminen voi tapahtua kiinteän aineen pinnalle tai nestefaasissa, jolloin muodostuu kolloidinen saostuma. Saostumiseen ja liukenemiseen vaikuttavat mm. yhdisteen ominaisuudet ja konsentraatio, lämpötila, ph, redox-potentiaali ja muut nesteeseen liuenneet aineet. Monet orgaaniset yhdisteet voivat huonon vesiliukoisuutensa takia kulkea veden mukana omana faasinaan (non-aqueous phase liquids). Biosorptio (biosorption), bioakkumuloituminen (bioaccumulation), biomuuntuminen (biotransformation) ja biohajoaminen (biodegradation) Biosorptiolla tarkoitetaan yhdisteiden (esim. metallien) passiivista adsorboitumista tai kompleksoitumista nesteestä eläviin tai kuolleisiin soluihin ilman, että yhdisteen rakenne muuttuu. Bioakkumuloituminen on aktiivista sitoutumista eläviin soluihin, jossa biomassa metaboloi yhdisteitä. Mikrobit voivat myös käyttää yhdisteitä kasvuun ja hengitykseen muuttaen niitä toisiksi yhdisteiksi, jolloin kyseessä on biomuuntuminen. Biohajoaminen on mikrobien aiheuttamaa biomuuntumista, jossa yhdiste hajoaa pienemmiksi molekyyleiksi (Crosby, 1998) Haihtuminen Haihtuminen on liuenneen tai kiinteän aineen siirtymistä kaasufaasiin ja sen määrä riippuu kullekin yhdisteelle ominaisesta vakiosta, höyrynpaineesta (vapor pressure). Mikäli yhdiste käyttäytyy ideaalikaasun lailla, voidaan höyrynpaine P (atm) määritellä kaavalla nrt P = V missä termi n/v on kaasun tiheys (mol/l), R on kaasuvakio (0.082 L atm/ K/mol) ja T on lämpötila ( K). Yhdisteen haihtuminen vedestä riippuu höyrynpaineen lisäksi yhdisteen liukoisuudesta veteen. Tätä tapahtumaa kuvataan Henryn lailla, jonka mukaan tasapainotilassa yhdisteen pitoisuuksien suhde kaasufaasissa ja liuoksessa on vakio. Kullekin yhdisteelle voidaan määrittää sen haihtuvuutta kuvaava arvo, Henryn lain vakio H' H '= C C vesi n = VS kaasu = P RTS H' on jakaantumiskerroin, jolla ei ole yksikköä. Termi n/v kuvaa yhdisteen pitoisuutta höyryssä ja S yhdisteen liukoisuutta samassa lämpötilassa (Crosby, 1998). Ympäristön haitta-aineilla, joiden haitallisuus liittyy niiden haihtuvuuteen, höyrynpaineet ovat yleensä luokkaa torr. Alhainen vesiliukoisuus yhdistettynä

18 16 pienempäänkin höyrynpaineen arvoon voi kuitenkin kasvattaa H':n arvoa eli lisätä yhdisteen haihtuvuutta. Lämpötilan nousu kasvattaa höyrynpainetta ja siten useimmiten lisää yhdisteen haihtuvuutta (Crosby, 1998). Jätetäytössä yhdisteet, joiden Henryn lain vakion arvo on suhteellisen korkea, ovat jakaantuneet sekä veteen, että kaasufaasiin. Kaasufaasista yhdisteet poistuvat ilmakehään tai ne otetaan talteen kaatopaikkakaasun keräyksen yhteydessä. Kaatopaikkavedestä voi aiheutua haihtuvien yhdisteiden ilmapäästöjä esim. kaatopaikkaveden hallitsemattoman kierrätyksen ja vedenkäsittelyn yhteydessä. 4 KAATOPAIKAN JÄTTEIDEN BIOHAJOAMINEN 4.1 Yleistä Vuonna 1996 Suomessa arvioitiin toiminnassa olevia kaatopaikkoja olevan 556, joista yhdyskuntajätteen kaatopaikkoja oli 364. Vuosittain yhdyskuntajätteen kaatopaikoille on sijoitettu n. 1.2 miljoonaa tonnia jätettä (Merilehto, 1996). Sijoitettava yhdyskuntajäte sisältää mm. orgaanista ainetta sekä biohajoamatonta orgaanista ainetta. Yhdyskuntien lajittelematon sekajäte sisältää orgaanista ainetta hehkutushäviömääritysten (VS) perusteella keskimäärin 73 % kuiva-aineesta (TS:stä) (Barlaz ym., 1989, Ham ym., 1993). Tämän perusteella vuonna 1994 kaatopaikoille sijoitettiin Suomessa orgaanista ainetta milj. tonnia. Vallitsevan käsityksen mukaan kaatopaikalle sijoitetun yhdyskuntajätteen biohajoava orgaaninen aines hajoaa mikrobien toimesta pääasiassa metaaniksi ja hiilidioksidiksi, mikäli olosuhteet ovat optimaaliset mikrobien hajotustoiminnalle. On kuitenkin havaittu, että biohajoavat orgaaniset materiaalit saattavat pysyä muuttumattomina jätetäytössä hajotusta rajoittavien ympäristötekijöiden vuoksi jopa vuosikymmeniä (Suflita ym., 1992). Tämän vuoksi kaatopaikan jätehistorialla sekä biohajoamisolosuhteista mm. kosteudella on ratkaiseva vaikutus kaatopaikan päästöihin ja niiden kestoon (Jones ym., 1983; Kasali & Senior, 1989; Suflita ym., 1992). Yleisesti kaatopaikan kiinteä jäte hydrolysoituu nestefaasiin monomeereiksi, jotka mikrobit fermentoivat orgaanisiksi hapoiksi. Orgaaniset hapot ja liukoiset typpiyhdisteet ovat kaatopaikoilta tulevassa suotovedessä esiintyviä lika-aineita (esim. Andreottola & Cannas, 1992). Siten kaatopaikan sisäiset anaerobiset hajoamisprosessit vaikuttavat suoraan kaatopaikkavesien orgaanisten yhdisteiden, ravinteiden ja myös epäorgaanisten yhdisteiden kuten raskasmetallien pitoisuuksiin. 4.2 Biohajoamismekanismit Tässä luvussa on esitetty kaatopaikan orgaanisen aineen mikrobiologiset hajoamisreitit yleisellä tasolla sekä jätteen hajoaminen jätetäytössä ajan suhteen. Biohajoava jäte on jaettu aineryhmiin, joiden biohajoaminen ja niihin vaikuttavat tekijät käsitellään erikseen.

19 17 Kaikki kaatopaikan hajotustoiminnat vaikuttavat toisiinsa eikä niitä voida erottaa toisistaan (Young, 1995). Anaerobisen hajoamisen nopeuden määrää hajoamisen hitain vaihe (Gijzen, 1987). Jätemassa kaatopaikalla on jaettavissa vertikaalisesti seuraaviin hajoamisprosesseihin: m aerobinen, m transitiivinen ja suurempi kuin 1.5 m anaerobinen. Orgaanisten aineiden pääasiallinen hajotus tapahtuu anaerobisessa tilassa. Muiden tilojen rooli on kaasujen hapettajina suurempi; anaerobiprosessit ovat kaasun tuottajia ja aerobit kuluttajia ja suojaavat edellisiä ilman hapelta (Nozhevnikova ym., 1993). Transitiivisessa vyöhykkeessä tapahtuu sekä kaasujen hapetusta että hapen loputtua metaanin tuottoa. Hapetettavia kaasuja ovat metaani (CH 4 ), vety (H 2 ) ja hiilimonoksidi (CO) (Nozhevnikova ym., 1993). Seuraavassa on esitetty yleisellä tasolla kaatopaikassa tapahtuvat biokemialliset reaktiot. Kaatopaikalle sijoitettavan jätteen orgaaninen aines hajoaa aerobisesti jätteen kuljetuksen ja läjityksen aikana. Hajoava orgaaninen aine on lähinnä helposti hajoavia sokereita. Esimerkkinä seuraavassa on selluloosan hydrolyysituotteen glukoosin hapetus: C 6 H aq + 6O 2g 6CO 2g + 6H 2 O l jossa aq = liuosfaasi, g = kaasufaasi. Reaktiossa glukoosi toimii elektronin luovuttajana ja happimolekyyli elektronin vastaanottajana. Reaktiotuotteena muodostuu vettä ja hiilidioksidia. Aerobisia bakteereita on löydetty myös oletetuista anaerobisista paikoista kpl/g jätteen kuivapainoa kohti, kun bakteerien kokonaistiheys oli kpl/g kuivapainoa kohti (Suflita ym., 1992). Anaerobisissa olosuhteissa orgaanisen aineen hajotus tapahtuu mikrobien yhteistyönä, jonka seurauksena ne muuttavat jatkuvasti ympäristöä kemiallisesti ja fysikaalisesti (Schink, 1988). Orgaanisen aineen anaerobinen hajotus sisältää hydrolysaation, happokäymisen asetogeneesin ja metaanin tuoton. Anaerobisen hajoamisen vaiheet ja substraatin suhteelliset osuudet eri hajoamisreiteissä koko ainevirtaamasta on esitetty kuvassa 2 (Zehnder ym., 1982).

20 18 BIOLOGISET POLYMEERIT Hydrolyyttiset ja fermentoivat mikro-organismit 76 % H 2, CO 2 4 % Karboksyyli hapot (ei asetaatti), alkoholit 24% Obligaatit protonin pelkistäjät 52%? 20 % Asetaatti Hydrogenotrofiset metanogeenit 28 % CH 4, CO 2 72 % Asetoklastiset metanogeenit Kuva 2. Orgaanisen aineen hajoamisreitit anaerobisessa ekosysteemissä ja ravintovirtojen suhteelliset osuudet (Zehnder, 1982). Hydrolysaatiossa jätteen mikrobien tuottamat entsyymit hajottavat orgaanisen aineen makromolekyyliketjujen väliset sidokset ja tuotteena ovat orgaaniset monomeeriyhdisteet, vetymolekyylejä ja vesi. Esimerkkinä on rasvojen hydrolysaatio: C 55 H 104 O 6 + {27.27}H 2 O {0.587}C 69 H 138 O 32 + {7.23}CH 3 COOH + {24.27}H 2 Happokäyminen eli fermentaatio on reaktio, jossa orgaaniset molekyylit toimivat elektronin vastaanottajina (Zehnder & Stumm, 1988). Tuotteina ovat olosuhteista riippuen orgaaniset haihtuvat rasvahapot (esim. voi- ja propionihappo), alkoholit, ketonit, hiilidioksidi ja vesi. Esimerkkinä alla on kaatopaikan selluloosapitoisen jätteen hydrolysaatiotuotteen, hiilihydraatin fermentaatioreaktioyhtälö: (CH 2 O) 3n + 2H 2 O 2H(CH 2 )noh + nco 2 + nh 2 O Fermentaatioreaktiotuotteet hajoavat ns. asetogeenisten mikrobien toimesta asetaatiksi (tai etikkahapoksi ph:sta riippuen), vedyksi ja hiilidioksidiksi. Yleisimpien haihtuvien rasvahappojen (n = 2,3,4,5) hajoaminen asetaatiksi noudattaa seuraavaa reaktioyhtälöä: H(CH 2 )ncooh + 2(n-1)H 2 O CH 3 COOH + 3(n-1)H 2 + (n-1)co 2 Metanogeenit hajottavat em. yhtälön hajoamistuotteet stabiileiksi lopputuotteiksi, metaaniksi ja hiilidioksidiksi, joko asetoklastista tietä asetaatista tai hydrogenotrofisesti vedystä ja hiilidioksidista. Asetaatin muuttuminen lopputuotteiksi noudattaa seuraavaa reaktioyhtälöä: CH 3 COOH CH 4 + CO 2

21 19 Hydrogenotrofisten metanogeenien vedyn pelkistys noudattaa seuraavaa reaktioyhtälöä: 4H 2 + CO 2 CH 4 + 2H 2 O Metanogeenit ovat hyvin substraattirajoitteisia ja ne pystyvät maksimissaan käyttämään vain kahden hiiliatomin muodostamaa yhdistettä. Sen vuoksi orgaanisten aineiden anaerobisessa hajotuksessa tarvitaan eri vaiheiden mikrobien (mm. fermentoivat ja asetogeenit) yhteishajotusta. Anaerobisen hajoamisen nopeuteen ja rajoittavaan vaiheeseen vaikuttavat myös fysikaalis-kemialliset tekijät (mm. ph). Lisäksi hajotuksen välituotteet voivat inhiboida hajoamista Kaatopaikan orgaanista ainetta hajottavaan mikrobistoon pätee Beijerinckin periaate: kaikki on kaikkialla ja vain vallitseva ympäristö määrää mikrobitoiminnan (Van Iterson ym., 1940). Barlaz ym. (1989a) löysivät yhdyskuntajätteen kaatopaikan mikrobistossa kaikki anaerobiekosysteemin trofiset ryhmät (sellulyyttiset, fermentoivat, asetogeenit ja metanogeenit) Kaatopaikalla määrääviä ympäristötekijöitä ovat jätetäytön orgaanisen aineen määrä, koostumus ja saatavuus, jätehistoria, happipitoisuus, kosteus, ph ja redox-potentiaali, ravinteet (N, P ja S), lämpötila sekä inhiboivat toksiset yhdisteet (Young, 1995). Metaanin tuottoa rajoittavaksi tekijäksi kaatopaikoilla on joissakin tutkimuksissa havaittu metanogeenien vähäinen määrä (Rees, 1980). Kaatopaikalla mikrobien pääasiallinen typen lähde ovat proteiinit (0.5 % w/w kuivapaino). Kaatopaikalla jätteen orgaaninen typpi hajoaa ammonifikaatiossa ammoniumtypeksi, joka liukenee suotoveteen (Senior & Balba, 1987). Proteiinien hajoaminen anaerobisesti noudattaa seuraavaa reaktiokaavaa: C 46 H 77 O 17 N 12 S + {19.95}H 2 O {0.421}C 69 H 138 O 32 + {5.19}CH 3 COOH + {6.545}CO NH 3 + H 2 S Deaminaatio, eli aminohappojen hajoaminen välireaktiona on yhtälöstä jätetty pois. Ammoniakki on ph:sta riippuen joko kaasuna tai liukoisena ammonium-ioneina suotovedessä. Hapen puutteen vuoksi ammonium-typen nitrifikaatiota ei jätetäytössä juurikaan tapahdu. Kaatopaikalla rikkipitoisia jätteitä ovat mm. rakennus-, paperi- ja pahvijätteet. Liuennut ja kaasumainen sulfaatti pelkistyy sulfaatinpelkistäjäbakteerien toimesta noudattaen esim. seuraavaa reaktioyhtälöä (Zehnder & Stumm, 1988): 4H 2 + SO H + 4H 2 O + HS - Sulfaatinpelkistys on metaanintuottoa energeettisesti edullisempana mikrobeille, mikä saattaa estää kaatopaikalla metaanin tuotannon vedystä. Sulfaatinpelkistäjät voivat käyttää metaanibakteereita huomattavasti useampia substraatteja, joten niiden kilpailukyky jätetäytössä on hyvä.

22 20 Kaatopaikan aerobisessa pintakerroksessa osa metaanista voi hapettua hiilidioksidiksi ja vedeksi. Suurin metaanin hapetusaktiivisuus oli m syvyydessä ja kaatopaikoilta on tunnistettu mm. seuraavia metanotrofisia bakteerisukuja: Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus (Nozhevnikova ym., 1993). 4.3 Orgaanisten yhdisteiden anaerobinen hajoaminen Yleistä Kaatopaikkajätteiden sisältämät aineet voidaan jakaa biohajoamattomiin epäorgaanisiin ja orgaanisiin yhdisteisiin sekä biohajoaviin orgaanisiin yhdisteisiin. Biohajoavat orgaaniset yhdisteet voidaan jakaa hiilihydraatteihin ja niiden polymeereihin (selluloosa ja tärkkelys), rasvoihin ja proteiineihin (Hoeks, 1983). Näiden hajoaminen noudattaa edellä esitettyjä hajoamisreittejä. Findikakis & Leckien (1979) mukaan biohajoava jäte voidaan jakaa karkeasti nopeasti, keskinopeasti ja hitaasti hajoavaan aineeseen. Näiden anaerobisen hajoamisen nk. puoliintumisajat jätetäytössä ovat noin 1, 5 ja 30 vuotta ja suhteelliset osuudet tuoreen yhdyskuntajätteen biohajoavasta aineksesta 15, 55 ja 30 %. Barlaz ym. (1989) tutkimuksessa tuoreessa jätteessä oli selluloosaa 51.2 %, hemiselluloosaa 11.9 %, proteiinia 4.2 %, ligniiniä 15.2 %, liukoista sokeria 0.35 % (hehkutushäviö 78.6 %). Ham & Bookterin (1982) tutkimuksen mukaan kiinteässä yhdyskuntajätteessä on % selluloosaa, % ligniiniä, 12 % hemiselluloosaa ja 4 % proteiinia. Seuraavassa on esitetty orgaanisten yhdisteiden biohajoaminen aineryhmäkohtaisesti. Koska hydrolysaatio ja fermentaatio liittyvät läheisesti toisiinsa, on ne esitetty samassa luvussa Hydrolysaatio ja fermentaatio Hydrolysaatio on edellytys jätteen biopolymeerien hajoamiseen. Bakteerit ottavat ravinnon vain nestefaasista, joten jätetäytön kiinteä ravinto on hydrolysoitava veteen. Hydrolysoivia entsyymejä erittävien mikrobien määrä ja lisääntymisnopeus sekä niiden entsyymien aktiivisuus vaikuttavat orgaanisen aineen pitoisuuteen nestefaasissa (Colberg, 1988). Entsyymejä erittävät mikrobit esiintyvät jätteissä runsaslukuisina ja hyvin monilajisina päinvastoin kuin esim. metanogeenit (Young, 1995). Mikrobien erittämien entsyymien hydrolysaatiokykyyn vaikuttavat mikrobiologisten seikkojen lisäksi hydrolysoitavien biopolymeerien ominaisuudet. Näitä ovat fysikaaliset ja kemialliset tekijät kuten polymeerien kiteisyys, partikkelien pinta-ala ja pintaala/partikkelikoko-suhde, hydrofiiliset ominaisuudet, ligniinipitoisuus ja yleinen fyysinen saatavuus (Hungate ym., 1970; Lin ym. 1985; Young, 1995). Reesin (1980) mukaan jätteen fermentaationopeuteen kaatopaikalla vaikuttavat jätteen kuivatiheys, partikkelien koko ja ominaispinta-ala, kaatopaikan vesipitoisuus ja kaatopaikan lämpötila. Reesin tutkimuksessa suurin fermentaationopeus kaatopaikassa

23 21 saavutettiin, kun kuivatiheys oli 0.8 t/m 3, kosteuspitoisuus 55 % ja lämpötila 43 C. Kaatopaikan hyvällä eristämisellä voidaan lämpötilaa nostaa (Rees, 1980) Selluloosa, hemiselluloosa ja muut hiilihydraattiyhdisteet Yli puolet maapallon hiilestä on lignoselluloosaa sisältävissä soluseinämissä (Bassham, 1975). Lignoselluloosa on kasvin huokoista kuitukudosta, joka sisältää selluloosakuituja, hemiselluloosaa ja ligniiniä (Colberg, 1988). Selluloosa on lineaarinen polymeeri, joka sisältää anhydroglukoosi- tai glukopyranoosiyksiköitä. Luonnon selluloosan polymerisaatioaste vaihtelee useista tuhansista 15000:een. Jäte on puubiomassan jälkeen toiseksi suurin selluloosan lähde. Puussa selluloosa : hemiselluloosa : ligniini-suhde on 50:25:25 ja sanomalehdissä vastaava suhde on 70:15:15. Kohteesta riippuen selluloosan biomassasta on % muutettavissa liukoiseksi sokeriksi (Grethlein & Converse. 1983). Barlazin ym. (1989) mukaan kaatopaikan metaanista yli 90 % on peräisin selluloosasta ja hemiselluloosasta. Siten niiden hydrolysaatioon vaikuttavat tekijät ovat tärkeitä kaatopaikkajätteen biohajoamisessa. Jätteen selluloosa- ja hemiselluloosapitoisuuden perusteella voidaan suurin piirtein määrittää kaatopaikan jätteiden metaanintuottopotentiaali. Metaanintuottokokeissa yhdyskuntajätteen selluloosasta 71 % ja hemiselluloosasta 77 % hajosi metaaniksi, loput olivat mahdollisesti ligniinin peitossa (Barlazin ym., 1989). Selluloosan hajotusmekanismi on usean bakteeriryhmän yhteistyön tulosta, jossa tuotetaan ravintoa seuraavalle ryhmälle siten, etteivät tuotteet kumuloidu ja aiheuta inhibitiota. Toisaalta ryhmät tukevat toisten kasvua tuottamalla ravinteita ja kasvutekijöitä. Tämä yhteistyö nopeuttaa fermentaatiota. Joillekin entsyymilajeille hydrolyysin tuotteet (glukoosi ja sellubioosi) inhiboivat sellulaasi-aktiivisuutta (Gijzen, 1987). Sellulaasilla tarkoitetaan ryhmää entsyymeitä, jotka pystyvät hydrolysoimaan selluloosan sokereiksi. Hydrolysoivien bakteerien sellulaasisysteemit vaihtelevat bakteereittain (Gijzen, 1987). Anaerobisten bakteerin sellulaasientsyymi on hieman erilainen kuin vastaavilla aerobisilla bakteereilla (Zehnder ym., 1982). Sellulyyttisiä bakteereita on eristetty mm. märehtijöiden pötsistä, joista Ruminococci-bakteerit ovat runsaslukuisimpia anaerobibakteereista suurin sellulaasientsyymiaktiivisuus on Clostridium thermocellum -bakteerilajilla (Colberg, 1988). Myös eräät flagellaattialkueläinlajit ja sienilajeista kolme lajia pystyvät hydrolysoimaan selluloosaa (Orpin, 1975; Crawford, 1981). Kaikki sellulyyttiset bakteerit pystyvät jossain määrin hydrolysoimaan myös hemiselluloosaa. Jotkut lajit pystyvät hydrolysoimaan hemiselluloosaa mutta eivät selluloosaa. Sellulyyttisten bakteerien kiinnittyminen hydrolysoitavan materiaalin pintaan on tärkeää, koska sellulaasi on solukalvon pinnalla. Tosin joskus sellulaasientsyymit sijaitsevat myös solun ulkopuolella rakkulan sisällä, josta ne vapautuvat (Forsberg ym., 1981). ph:n laskiessa alle sellulaasiaktiivisuus laskee voimakkaasti (Mould & Ørskow, 1983), minkä seurauksena hajoamistuotteiden propioni-/etikkahapposuhde nousee ja ne kumuloituvat. Bichet-Hebe ym. (1997) eristivät ja laskivat sellulyyttiset bakteerit kaatopaikalta yhdyskuntajätteestä. Eri ikäisten jätteiden (tuoreesta 24 kk:n ikäiseen)

24 22 kokonaisbakteeritiheys ja kosteuspitoisuus ja eivät korreloineet keskenään. Sellubiolyyttisten bakteerien tiheys kuivassa jätteessä oli kpl/g-kuivapaino. Jokaisessa näytteessä sellulyyttiset bakteerit olivat vallitsevia. Niistä tunnistettiin Bacillus, Cellulomonas, Serratia ja Enterococcus-suvut. Eri bakteerien määrillä ja jätteen iällä ei pystytty osoittamaan korrelaatiota. Selluloosan hydrolysaation pääasialliset sokerituotteet ovat glukoosi ja sellubioosi. Hemiselluloosan hydrolysaation tuotteita ovat ksyloosi ja pentoosi. Sellulaasiaktiivisuus on korkea ph arvoissa 3-5. Entsyymit denaturoituvat ph < 3:ssa, jolloin aktiivisuus siis lakkaa (Cuskey ym. 1983). Kaatopaikan täytössä välituotteina syntyvien orgaanisten happojen kerääntyminen saattaa laskea ph:ta. Alhaisemmassa ph:ssa protonien hydrolysoiva vaikutus nopeuttaa selluloosan hajoamista, mutta toisaalta ph:n laskiessa mikrobiston aktiivisuus laskee protonien toksisten vaikutusten vuoksi. Optimi ph sellulaasientsyymeille vaihtelee entsyymin rakenteesta riippuen välillä. Monien hydrolysoivien mikrobien kasvu kuitenkin estyy ph:n laskiessa alle 5.5 (mm. Zeikus ym., 1979) Rasvat Kaatopaikkajätteen rasvan glyseroliesterit hydrolysoituvat pitkäketjuisiksi rasvahapoiksi (LCFA) sekä glyseroliksi, galaktoosiksi ja koliiniksi. Fermentoivat bakteerit hajottavat nämä haihtuviksi rasvahapoiksi (VFA). Pitkäketjuiset rasvahapot (LCFA) eivät kuitenkaan fermentoidu VFA:ksi, vaan ne hajoavat asetogeenisten vetyä tuottavien tai sulfaattia pelkistävien bakteerien toimesta asetaatiksi (McInerney, 1988). Rasvojen ja proteiinien anaerobinen hajoaminen on monimutkainen prosessi, johon osallistuu monia mikrobiryhmiä, pääasiassa bakteerit, mutta myös sienet ja alkueläimet (Hungate, 1966; Prins, 1977; Williams, 1986) Proteiinit Kaatopaikkajätteessä on runsaasti selluloosaa ja vähän typpeä. Siten sen hiili/typpisuhde on 50 paikkeilla. Määrä on kuitenkin riittävä anaerobiseen hajoamiseen. Kaatopaikalla mikrobien pääasiallinen typen lähde on proteiinit, joiden osuus jätteen kokonaismäärästä on 0.5 % kuivapainoprosentteina (Burton & Watson-Craik, 1998). Anaerobihajotuksen optimi COD:N:P-suhde on 100:0.44:0.08. Asetogeeneille vastaava suhde on 100:2.51:0.013 ja metanogeeneille 100:37.5:0.181 (Burton & Watson-Craik, 1998). Proteiinien anaerobinen hajoaminen on tärkeä sekä typen, rikin että hiilen luonnonkiertokulun kannalta. Anaerobisissa oloissa proteiinin hajottaa siihen erikoistuneet anaerobiset bakteerit, kuten proteolyyttiset klostridiat. Yleisesti proteiinit hajoavat hydrolysaatiossa peptideiksi ja aminohapoiksi. Muodostuneet aminohapot imeytyvät solumassaan tai mikrobit erittävät ne deaminaation ja ammonifikaation kautta ammoniakkina tai ammoniumioneina ph:sta riippuen. Tästä seurauksena on ph:n nousu, mutta samanaikainen hapontuotto laskee kuitenkin usein ph:ta. Proteiinien hydrolysaatioon ja hajoamiseen vaikuttaa eniten niiden liukoisuus. Hydrolysaatio estyy ph:n ollessa alle 5.5 (Erfle ym., 1982). Proteiinin hydrolysaatio on pääasiassa bakteerien toiminnan tulosta. Kunnallisen jäteveden puhdistamon mädätyslietteessä on proteolyyttisiä bakteereita on mitattu 65

Puhtaat aineet ja seokset

Puhtaat aineet ja seokset Puhtaat aineet ja seokset KEMIAA KAIKKIALLA, KE1 Määritelmä: Puhdas aine sisältää vain yhtä alkuainetta tai yhdistettä. Esimerkiksi rautatanko sisältää vain Fe-atomeita ja ruokasuola vain NaCl-ioniyhdistettä

Lisätiedot

KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 VESI

KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 VESI VESI KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Johdantoa: Vesi on elämälle välttämätöntä. Se on hyvä liuotin, energian ja aineiden siirtäjä, lämmönsäätelijä ja se muodostaa vetysidoksia, jotka tekevät siitä poikkeuksellisen

Lisätiedot

L7 Kaasun adsorptio kiinteän aineen pinnalle

L7 Kaasun adsorptio kiinteän aineen pinnalle CHEM-C2230 Pintakemia L7 Kaasun adsorptio kiinteän aineen pinnalle Monika Österberg Barnes&Gentle, 2005, luku 8 Aikaisemmin käsitellyt Adsorptio kiinteälle pinnalle nesteessä Adsorptio nestepinnalle 1

Lisätiedot

Suomen kaatopaikat kasvihuonekaasujen lähteinä. Tuomas Laurila Ilmatieteen laitos

Suomen kaatopaikat kasvihuonekaasujen lähteinä. Tuomas Laurila Ilmatieteen laitos Suomen kaatopaikat kasvihuonekaasujen lähteinä Tuomas Laurila Ilmatieteen laitos Johdanto: Kaatopaikoilla orgaanisesta jätteestä syntyy kasvihuonekaasuja: - hiilidioksidia, - metaania - typpioksiduulia.

Lisätiedot

Ohjeita opetukseen ja odotettavissa olevat tulokset

Ohjeita opetukseen ja odotettavissa olevat tulokset Ohjeita opetukseen ja odotettavissa olevat tulokset Ensimmäinen sivu on työskentelyyn orientoiva johdatteluvaihe, jossa annetaan jotain tietoja ongelmista, joita happamat sateet aiheuttavat. Lisäksi esitetään

Lisätiedot

METSÄMAAN HIILEN VIRRAT VEDEN MUKANA

METSÄMAAN HIILEN VIRRAT VEDEN MUKANA METSÄMAAN HIILEN VIRRAT VEDEN MUKANA John Derome ja Antti-Jussi Lindroos Latvusto Karike Metsikkösadanta Hiilidioksidi Humuskerros Maavesi MAAVEDEN HIILI KOKONAIS-HIILI (TC)

Lisätiedot

Tasapainotilaan vaikuttavia tekijöitä

Tasapainotilaan vaikuttavia tekijöitä REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Tasapainotilaan vaikuttavia tekijöitä Fritz Haber huomasi ammoniakkisynteesiä kehitellessään, että olosuhteet vaikuttavat ammoniakin määrään tasapainoseoksessa. Hän huomasi,

Lisätiedot

Valtioneuvoston asetus kaatopaikoista ja biohajoavan jätteen kaatopaikkakielto

Valtioneuvoston asetus kaatopaikoista ja biohajoavan jätteen kaatopaikkakielto Valtioneuvoston asetus kaatopaikoista ja biohajoavan jätteen kaatopaikkakielto Kuntien ympäristösuojelun neuvottelupäivä 4.9.2013 Tommi Kaartinen, VTT 2 Taustaa Valtioneuvoston asetus kaatopaikoista voimaan

Lisätiedot

Johdantoa. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?

Johdantoa. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi? Mitä on kemia? Johdantoa REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi? Kaikissa kemiallisissa reaktioissa tapahtuu energian muutoksia, jotka liittyvät vanhojen sidosten

Lisätiedot

Kaivosten Ympäristöhaitat Vesistöille and Niiden Teknologiset Ratkaisut. Professori Simo O. Pehkonen Ympäristötieteiden Laitos UEF (Kuopio)

Kaivosten Ympäristöhaitat Vesistöille and Niiden Teknologiset Ratkaisut. Professori Simo O. Pehkonen Ympäristötieteiden Laitos UEF (Kuopio) Kaivosten Ympäristöhaitat Vesistöille and Niiden Teknologiset Ratkaisut Professori Simo O. Pehkonen Ympäristötieteiden Laitos UEF (Kuopio) Taustaa Taustaa Elohopea Riski Talvivaaran pohjavesituloksia,

Lisätiedot

KEMIA HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEET

KEMIA HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEET BILÄÄKETIETEEN enkilötunnus: - KULUTUSJELMA Sukunimi: 20.5.2015 Etunimet: Nimikirjoitus: KEMIA Kuulustelu klo 9.00-13.00 YVÄN VASTAUKSEN PIIRTEET Tehtävämonisteen tehtäviin vastataan erilliselle vastausmonisteelle.

Lisätiedot

Voimalaitoksen vesikemian yleiset tavoitteet ja peruskäsitteitä

Voimalaitoksen vesikemian yleiset tavoitteet ja peruskäsitteitä Voimalaitoksen vesikemian yleiset tavoitteet ja peruskäsitteitä Susanna Vähäsarja ÅF-Consult 4.2.2016 1 Sisältö Vedenkäsittelyn vaatimukset Mitä voimalaitoksen vesikemialla tarkoitetaan? Voimalaitosten

Lisätiedot

Viemäröinti ja jätevedenpuhdistus Anna Mikola TkT D Sc (Tech)

Viemäröinti ja jätevedenpuhdistus Anna Mikola TkT D Sc (Tech) Viemäröinti ja jätevedenpuhdistus Anna Mikola TkT D Sc (Tech) Kytkeytyminen oppimistavoitteisiin Pystyy kuvailemaan yhdyskuntien vesi- ja jätehuollon kokonaisuuden sekä niiden järjestämisen perusperiaatteet

Lisätiedot

FyKe 7 9 Kemia ja OPS 2016

FyKe 7 9 Kemia ja OPS 2016 Kuvat: vas. Fotolia, muut Sanoma Pro Oy FyKe 7 9 Kemia ja OPS 2016 Kemian opetuksen tehtävänä on tukea oppilaiden luonnontieteellisen ajattelun sekä maailmankuvan kehittymistä. Kemian opetus auttaa ymmärtämään

Lisätiedot

Esimerkiksi ammoniakin valmistus typestä ja vedystä on tyypillinen teollinen tasapainoreaktio.

Esimerkiksi ammoniakin valmistus typestä ja vedystä on tyypillinen teollinen tasapainoreaktio. REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 REAKTIOTASAPAINO Johdantoa: Usein kemialliset reaktiot tapahtuvat vain yhteen suuntaan eli lähtöaineet reagoivat keskenään täydellisesti reaktiotuotteiksi, esimerkiksi palaminen

Lisätiedot

Näiden aihekokonaisuuksien opetussuunnitelmat ovat luvussa 8.

Näiden aihekokonaisuuksien opetussuunnitelmat ovat luvussa 8. 9. 11. b Oppiaineen opetussuunnitelmaan on merkitty oppiaineen opiskelun yhteydessä toteutuva aihekokonaisuuksien ( = AK) käsittely seuraavin lyhentein: AK 1 = Ihmisenä kasvaminen AK 2 = Kulttuuri-identiteetti

Lisätiedot

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus KEMIALLISIIN REAKTIOIHIN PERUSTUVA POLTTOAINEEN PALAMINEN Voimalaitoksessa käytetään polttoaineena

Lisätiedot

Orgaanisten materiaalivirtojen pyrolyysistä

Orgaanisten materiaalivirtojen pyrolyysistä Orgaanisten materiaalivirtojen pyrolyysistä Kimmo Rasa, vanhempi tutkija, MMT Luonnonvarakeskus Sivuhyöty-hankkeen Seminaari 8.4.2015 Esityksen sisältö Pyrolyysi teknologiavaihtoehtona Laboratoriomittakaavan

Lisätiedot

Itämeren sedimentin ja rautamangaanisaostumien. hajottaa raakaöljyä ja naftaleenia. Suomen ympäristökeskus

Itämeren sedimentin ja rautamangaanisaostumien. hajottaa raakaöljyä ja naftaleenia. Suomen ympäristökeskus Itämeren sedimentin ja rautamangaanisaostumien bakteerien kyky hajottaa raakaöljyä ja naftaleenia Mikrokosmoskokeet 23.7.-18.12.2012 Anna Reunamo, Pirjo Yli-Hemminki, Jari Nuutinen, Jouni Lehtoranta, Kirsten

Lisätiedot

Maan happamuus ja kalkitus. Ravinnepiika, kevätinfo Helena Soinne

Maan happamuus ja kalkitus. Ravinnepiika, kevätinfo Helena Soinne Maan happamuus ja kalkitus Ravinnepiika, kevätinfo 23.3.2016 Helena Soinne Happo, emäs ja ph H(happo) E(emäs) + (protoni) liuoksen ph on -ionien aktiivisuuden negatiivinen logaritmi ph = -log [ ] [H+]

Lisätiedot

Ympäristökelpoisuustyön tulokset ehdotus uusiksi MARA:n raja-

Ympäristökelpoisuustyön tulokset ehdotus uusiksi MARA:n raja- Ympäristökelpoisuustyön tulokset ehdotus uusiksi MARA:n raja- Lauri Äystö, SYKE/KTK Neuvottelupäivä MARA- ja MASA-asetuksista 22.11.2016 Ympäristökelpoisuus:Nykyiset MARA-rajaarvot Pysyvän jätteen kaatopaikan

Lisätiedot

HAIHDUNTA. Haihdunnan määrällä on suuri merkitys biologisten prosessien lisäksi mm. vesistöjen kunnostustöissä sekä turvetuotannossa

HAIHDUNTA. Haihdunnan määrällä on suuri merkitys biologisten prosessien lisäksi mm. vesistöjen kunnostustöissä sekä turvetuotannossa HAIHDUNTA Haihtuminen on tapahtuma, missä nestemäinen tai kiinteä vesi muuttuu kaasumaiseen olotilaan vesihöyryksi. Haihtumisen määrä ilmaistaan suureen haihdunta (mm/aika) avulla Haihtumista voi luonnossa

Lisätiedot

- eliöistä peräisin olevien, osittain hajonneiden hiilipitoisten aineiden seos 1p - lista max 4p, á 0.5 p/kohta - kieli ja selkeys 1p

- eliöistä peräisin olevien, osittain hajonneiden hiilipitoisten aineiden seos 1p - lista max 4p, á 0.5 p/kohta - kieli ja selkeys 1p 1. Mistä maan orgaaninen aines koostuu? Maan orgaaninen aines on kasveista, eläimistä ja mikrobeista peräisin olevien, osittain hajonneiden hiilipitoisten aineiden seos, joka sisältää: 1. noin 58 % hiiltä

Lisätiedot

Lääkeainejäämät biokaasulaitosten lopputuotteissa. Marja Lehto, MTT

Lääkeainejäämät biokaasulaitosten lopputuotteissa. Marja Lehto, MTT Kestävästi Kiertoon - seminaari Lääkeainejäämät biokaasulaitosten lopputuotteissa Marja Lehto, MTT Orgaaniset haitta-aineet aineet Termillä tarkoitetaan erityyppisiä orgaanisia aineita, joilla on jokin

Lisätiedot

Sukunimi: Etunimi: Henkilötunnus:

Sukunimi: Etunimi: Henkilötunnus: K1. Onko väittämä oikein vai väärin. Oikeasta väittämästä saa 0,5 pistettä. Vastaamatta jättämisestä tai väärästä vastauksesta ei vähennetä pisteitä. (yhteensä 10 p) Oikein Väärin 1. Kaikki metallit johtavat

Lisätiedot

Kemian opiskelun avuksi

Kemian opiskelun avuksi Kemian opiskelun avuksi Ilona Kuukka Mukana: Petri Järvinen Matti Koski Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen. AINE JA ENERGIA Aine aine, nominatiivi ainetta, partitiivi

Lisätiedot

T F = T C ( 24,6) F = 12,28 F 12,3 F T K = (273,15 24,6) K = 248,55 K T F = 87,8 F T K = 4,15 K T F = 452,2 F. P = α T α = P T = P 3 T 3

T F = T C ( 24,6) F = 12,28 F 12,3 F T K = (273,15 24,6) K = 248,55 K T F = 87,8 F T K = 4,15 K T F = 452,2 F. P = α T α = P T = P 3 T 3 76628A Termofysiikka Harjoitus no. 1, ratkaisut (syyslukukausi 2014) 1. Muunnokset Fahrenheit- (T F ), Celsius- (T C ) ja Kelvin-asteikkojen (T K ) välillä: T F = 2 + 9 5 T C T C = 5 9 (T F 2) T K = 27,15

Lisätiedot

NITRIFIKAATIOBAKTEERIEN TOIMINTA

NITRIFIKAATIOBAKTEERIEN TOIMINTA NITRIFIKAATIOBAKTEERIEN TOIMINTA 1(6) Ville Kivisalmi Typen kiertoon maa- ja vesiekosysteemeissä osallistuvat bakteerit ovat pääasiassa autotrofeja kemolitotrofeja, jotka saavat energiansa epäorgaanisten

Lisätiedot

ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto TERVETULOA!

ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto TERVETULOA! ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto TERVETULOA! Luento 14.9.2015 / T. Paloposki / v. 03 Tämän päivän ohjelma: Aineen tilan kuvaaminen pt-piirroksella ja muilla piirroksilla, faasimuutokset Käsitteitä

Lisätiedot

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Ekso- ja endotermiset reaktiot sekä entalpian muutos

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Ekso- ja endotermiset reaktiot sekä entalpian muutos ympäristö ympäristö 15.12.2016 REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Ekso- ja endotermiset reaktiot sekä entalpian muutos Kaikilla aineilla (atomeilla, molekyyleillä) on asema- eli potentiaalienergiaa ja liike- eli

Lisätiedot

Tekijä lehtori Zofia Bazia-Hietikko

Tekijä lehtori Zofia Bazia-Hietikko Tekijä lehtori Zofia Bazia-Hietikko Tarkoituksena on tuoda esiin, että kemia on osa arkipäiväämme, siksi opiskeltavat asiat kytketään tuttuihin käytännön tilanteisiin. Ympärillämme on erilaisia kemiallisia

Lisätiedot

Syöttöveden kaasunpoisto ja lauhteenpuhdistus

Syöttöveden kaasunpoisto ja lauhteenpuhdistus Syöttöveden kaasunpoisto ja lauhteenpuhdistus Susanna Vähäsarja ÅF-Consult 11.2.2016 1 Sisältö Syöttöveden kaasunpoisto Kaasunpoistolaitteistot Lauhteenpuhdistuksen edut Mekaaninen lauhteenpuhdistus Kemiallinen

Lisätiedot

Epäpuhtaudet vesi-höyrypiirissä lähteet ja vaikutukset

Epäpuhtaudet vesi-höyrypiirissä lähteet ja vaikutukset Epäpuhtaudet vesihöyrypiirissä lähteet ja vaikutukset Susanna Vähäsarja ÅFConsult 11.2.2016 1 Sisältö Epäpuhtauksien lähteet ja kulkeutuminen vesihöyrypiirissä Korroosiovauriot ja muodot vesihöyrypiirissä

Lisätiedot

Kiintoainemenetelmien käyttö turvemaiden alapuolella. Hannu Marttila

Kiintoainemenetelmien käyttö turvemaiden alapuolella. Hannu Marttila Kiintoainemenetelmien käyttö turvemaiden alapuolella Hannu Marttila Motivaatio Orgaaninen kiintoaines ja sedimentti Lisääntynyt kulkeutuminen johtuen maankäytöstä. Ongelmallinen etenkin turvemailla, missä

Lisätiedot

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista. KEMIA Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista. Kemian työturvallisuudesta -Kemian tunneilla tutustutaan aineiden ominaisuuksiin Jotkin aineet syttyvät palamaan reagoidessaan

Lisätiedot

Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin.

Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin. 1.2 Elektronin energia Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin. -elektronit voivat olla vain tietyillä energioilla (pääkvanttiluku n = 1, 2, 3,...) -mitä kauempana

Lisätiedot

4) Törmäysten lisäksi rakenneosasilla ei ole mitään muuta keskinäistä tai ympäristöön suuntautuvaa vuorovoikutusta.

4) Törmäysten lisäksi rakenneosasilla ei ole mitään muuta keskinäistä tai ympäristöön suuntautuvaa vuorovoikutusta. K i n e e t t i s t ä k a a s u t e o r i a a Kineettisen kaasuteorian perusta on mekaaninen ideaalikaasu, joka on matemaattinen malli kaasulle. Reaalikaasu on todellinen kaasu. Reaalikaasu käyttäytyy

Lisätiedot

VESI JA VESILIUOKSET

VESI JA VESILIUOKSET VESI JA VESILIUOKSET KEMIAA KAIKKIALLA, KE1 Johdantoa: Vesi on elämälle välttämätöntä. Se on hyvä liuotin, energian ja aineiden siirtäjä, lämmönsäätelijä ja se muodostaa vetysidoksia, jotka tekevät siitä

Lisätiedot

HIIDENVESI-ILTA 29.1.2013 Peltomaan rakenne ja ravinnekuormitus

HIIDENVESI-ILTA 29.1.2013 Peltomaan rakenne ja ravinnekuormitus HIIDENVESI-ILTA 29.1.2013 Peltomaan rakenne ja ravinnekuormitus Helena Soinne, Helsingin yliopisto / MTT Sisältö Maan rakenne Ravinteiden pidättyminen Maan rakenteen merkitys ravinteiden käytön ja ravinnevalumien

Lisätiedot

(Huom! Oikeita vastauksia voi olla useita ja oikeasta vastauksesta saa yhden pisteen)

(Huom! Oikeita vastauksia voi olla useita ja oikeasta vastauksesta saa yhden pisteen) KE2-kurssi: Kemian mikromaalima Osio 1 (Huom! Oikeita vastauksia voi olla useita ja oikeasta vastauksesta saa yhden pisteen) Monivalintatehtäviä 1. Etsi seuraavasta aineryhmästä: ioniyhdiste molekyyliyhdiste

Lisätiedot

Tehtävä 1. Valitse seuraavista vaihtoehdoista oikea ja merkitse kirjain alla olevaan taulukkoon

Tehtävä 1. Valitse seuraavista vaihtoehdoista oikea ja merkitse kirjain alla olevaan taulukkoon Tehtävä 1. Valitse seuraavista vaihtoehdoista oikea ja merkitse kirjain alla olevaan taulukkoon A. Mikä seuraavista hapoista on heikko happo? a) etikkahappo b) typpihappo c) vetykloridihappo d) rikkihappo

Lisätiedot

Biokaasu nyt ja tulevaisuudessa tuottajan näkökulma

Biokaasu nyt ja tulevaisuudessa tuottajan näkökulma Biokaasu nyt ja tulevaisuudessa tuottajan näkökulma JÄTTEESTÄ PUHTAITA AJOKILOMETREJÄ Työpaja Kotkassa 30.9.2010 Biovakka Suomi Oy Markus Isotalo Copyright Biovakka Suomi Oy, Harri Hagman 2010 Esitys keskittyy

Lisätiedot

MIKKELIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka T8415SJ Energiatekniikka. Hannu Sarvelainen HÖYRYKATTILAN SUUNNITTELU

MIKKELIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka T8415SJ Energiatekniikka. Hannu Sarvelainen HÖYRYKATTILAN SUUNNITTELU MIKKELIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka T8415SJ Energiatekniikka Hannu Sarvelainen HÖYRYKATTILAN SUUNNITTELU HARJOITUSTYÖOHJE SISÄLLYS SYMBOLILUETTELO 3 1 JOHDANTO 4 2 TYÖOHJE

Lisätiedot

Mitkä ovat aineen kolme olomuotoa ja miksi niiden välisiä olomuodon muutoksia kutsutaan?

Mitkä ovat aineen kolme olomuotoa ja miksi niiden välisiä olomuodon muutoksia kutsutaan? 2.1 Kolme olomuotoa Mitkä ovat aineen kolme olomuotoa ja miksi niiden välisiä olomuodon muutoksia kutsutaan? pieni energia suuri energia lämpöä sitoutuu = endoterminen lämpöä vapautuu = eksoterminen (endothermic/exothermic)

Lisätiedot

Pajubiohiili biolaitoksissa. Ilmo Kolehmainen Pajupojat Oy

Pajubiohiili biolaitoksissa. Ilmo Kolehmainen Pajupojat Oy Pajubiohiili biolaitoksissa Ilmo Kolehmainen Pajupojat Oy Miksi juuri paju Luonnostaan huokoisin puurakenne - Nopea kasvu - Sadonkorjuu 2-3 vuoden välein LCA - Merkitys hiilitaseissa - Energian raaka-aineena

Lisätiedot

HIILIVOIMA JA HAPPAMAT SATEET

HIILIVOIMA JA HAPPAMAT SATEET Johdanto HIILIVOIMA JA HAPPAMAT SATEET Happosateesta alettiin huolestua 1960- luvulla. Pohjois- Euroopassa, Yhdysvalloissa ja Kanadassa havaittiin järvieliöiden kuolevan ja metsien vahingoittuvan happosateiden

Lisätiedot

!"## "$! % & $ $ " #$ " '( $&

!## $! % & $ $  #$  '( $& !"## $ "$! % & $ " #$ " ' $& !"##"$! %&$$"#$" '$& * && ) * *!"" #$$$% & #$$$% ''') ! ",-*..-" / 0.!/12.*" $ %, )-. -. 1 3 4 - $ % 5 / - 0 0. /.-.* $ 5 4 $ 3 4 $ * 4 $4 5 4 $4 65 4 $4 0-4 $4 0 $ $44 0 $

Lisätiedot

Metsäteollisuuden sivuvirrat Hyödyntämisen haasteet ja mahdollisuudet

Metsäteollisuuden sivuvirrat Hyödyntämisen haasteet ja mahdollisuudet Metsäteollisuuden sivuvirrat Hyödyntämisen haasteet ja mahdollisuudet GES-verkostotapaaminen Kukkuroinmäen jätekeskus 24.02.2016 Apila Group Oy Ab Mervi Matilainen Apila Group Kiertotalouden koordinaattori

Lisätiedot

4. Yksilöiden sopeutuminen ympäristöön

4. Yksilöiden sopeutuminen ympäristöön 4. Yksilöiden sopeutuminen ympäristöön Sisällys 1. Avainsanat 2. Sopeutuminen 3. Ympäristön resurssit 4. Abioottiset tekijät 1/2 5. Abioottiset tekijät 2/2 6. Optimi- ja sietoalue 7. Yhteyttäminen 8. Kasvien

Lisätiedot

Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka

Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka 2006 m@hyl.fi 1 Lämpötila Suure lämpötila kuvaa kappaleen/systeemin lämpimyyttä (huono ilmaisu). Ihmisen aisteilla on hankala tuntea lämpötilaa,

Lisätiedot

= P 0 (V 2 V 1 ) + nrt 0. nrt 0 ln V ]

= P 0 (V 2 V 1 ) + nrt 0. nrt 0 ln V ] 766328A Termofysiikka Harjoitus no. 7, ratkaisut (syyslukukausi 2014) 1. Sylinteri on ympäristössä, jonka paine on P 0 ja lämpötila T 0. Sylinterin sisällä on n moolia ideaalikaasua ja sen tilavuutta kasvatetaan

Lisätiedot

Kuusakoski Oy:n rengasrouheen kaatopaikkakelpoisuus.

Kuusakoski Oy:n rengasrouheen kaatopaikkakelpoisuus. Kuusakoski Oy:n rengasrouheen kaatopaikkakelpoisuus. 2012 Envitop Oy Riihitie 5, 90240 Oulu Tel: 08375046 etunimi.sukunimi@envitop.com www.envitop.com 2/5 KUUSAKOSKI OY Janne Huovinen Oulu 1 Tausta Valtioneuvoston

Lisätiedot

Käytännön esimerkkejä on lukuisia.

Käytännön esimerkkejä on lukuisia. PROSESSI- JA Y MPÄRISTÖTEKNIIK KA Ilmiömallinnus prosessimet allurgiassa, 01 6 Teema 4 Tehtävien ratkaisut 15.9.016 SÄHKÖKEMIALLISTEN REAKTIOIDEN TERMODYNAMIIKKA JA KINETIIKKA Yleistä Tämä dokumentti sisältää

Lisätiedot

Erilaisia entalpian muutoksia

Erilaisia entalpian muutoksia Erilaisia entalpian muutoksia REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Erilaisille kemiallisten reaktioiden entalpiamuutoksille on omat terminsä. Monesti entalpia-sanalle käytetään synonyymiä lämpö. Reaktiolämmöllä eli

Lisätiedot

Tärkeitä tasapainopisteitä

Tärkeitä tasapainopisteitä Tietoa tehtävistä Tasapainopiirrokseen liittyviä käsitteitä Tehtävä 1 rajojen piirtäminen Tehtävä 2 muunnos atomi- ja painoprosenttien välillä Tehtävä 3 faasien koostumus ja määrät Tehtävä 4 eutektinen

Lisätiedot

Puhtaan kaasun fysikaalista tilaa määrittävät seuraavat 4 ominaisuutta, jotka tilanyhtälö sitoo toisiinsa: Paine p

Puhtaan kaasun fysikaalista tilaa määrittävät seuraavat 4 ominaisuutta, jotka tilanyhtälö sitoo toisiinsa: Paine p KEMA221 2009 KERTAUSTA IDEAALIKAASU JA REAALIKAASU ATKINS LUKU 1 1 IDEAALIKAASU Ideaalikaasu Koostuu pistemäisistä hiukkasista Ei vuorovaikutuksia hiukkasten välillä Hiukkasten liike satunnaista Hiukkasten

Lisätiedot

JA MUITA MENETELMIÄ PILAANTUNEIDEN SEDIMENTTIEN KÄSITTELYYN. Päivi Seppänen, Golder Associates Oy

JA MUITA MENETELMIÄ PILAANTUNEIDEN SEDIMENTTIEN KÄSITTELYYN. Päivi Seppänen, Golder Associates Oy GEOTEKSTIILIALLAS JA MUITA MENETELMIÄ PILAANTUNEIDEN SEDIMENTTIEN KÄSITTELYYN Päivi Seppänen, Golder Associates Oy Käsittelymenetelmät ESITYKSEN RAKENNE Vedenpoistomenetelmät Puhdistusmenetelmät Sijoitusmenetelmät

Lisätiedot

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3. Kaasut

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3. Kaasut Kaasut REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Kaasu on yksi aineen olomuodosta. Kaasujen käyttäytymistä kokeellisesti tutkimalla on päädytty yksinkertaiseen malliin, ns. ideaalikaasuun. Määritelmä: Ideaalikaasu on yksinkertainen

Lisätiedot

Dislokaatiot - pikauusinta

Dislokaatiot - pikauusinta Dislokaatiot - pikauusinta Ilman dislokaatioita Kiteen teoreettinen lujuus ~ E/8 Dislokaatiot mahdollistavat deformaation Kaikkien atomisidosten ei tarvitse murtua kerralla Dislokaatio etenee rakeen läpi

Lisätiedot

Päätösmallin käyttö lietteenkäsittelymenetelmän valinnassa

Päätösmallin käyttö lietteenkäsittelymenetelmän valinnassa Päätösmallin käyttö lietteenkäsittelymenetelmän valinnassa Diplomityön esittely Ville Turunen Aalto yliopisto Hankkeen taustaa Diplomityö Vesi- ja ympäristötekniikan laitokselta Aalto yliopistosta Mukana

Lisätiedot

Lannan lannoituskäytön kehittäminen ja ravinteiden tehokas käyttö

Lannan lannoituskäytön kehittäminen ja ravinteiden tehokas käyttö Lannan lannoituskäytön kehittäminen ja ravinteiden tehokas käyttö Tapio Salo Erikoistutkija, MMT Kari Ylivainio Vanhempi tutkija, MMT HYÖTYLANTA-loppuseminaari 5.9.2011 Lannan ja orgaanisten lannoitevalmisteiden

Lisätiedot

vetyteknologia Polttokennon termodynamiikkaa 1 DEE Risto Mikkonen

vetyteknologia Polttokennon termodynamiikkaa 1 DEE Risto Mikkonen DEE-5400 olttokennot ja vetyteknologia olttokennon termodynamiikkaa 1 DEE-5400 Risto Mikkonen ermodynamiikan ensimmäinen pääsääntö aseraja Ympäristö asetila Q W Suljettuun systeemiin tuotu lämpö + systeemiin

Lisätiedot

PENOSIL Premium Firestop Heat Resistant Silicone

PENOSIL Premium Firestop Heat Resistant Silicone Päiväys: 30.8.2006 Versio nro: 1 Edellinen päiväys: 1. Kemikaalin ja sen valmistajan, maahantuojan tai muun toiminnanharjoittajan tunnustiedot Kemikaalin kauppanimi: Maahantuoja: OÜ Krimelte Osoite: Suur-Paala

Lisätiedot

Liukoisuus

Liukoisuus Liukoisuus REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Kertausta: Eri suolojen liukeneminen veteen on tärkeä arkipäivän ilmiö. Yleensä suolan liukoisuus veteen kasvaa, kun lämpötila nousee. Tosin esimerkiksi kalsiumkarbonaatti,

Lisätiedot

Liuottimien analytiikka. MUTKU-päivät 2016, 16.3.2016 Jarno Kalpala, ALS Finland Oy

Liuottimien analytiikka. MUTKU-päivät 2016, 16.3.2016 Jarno Kalpala, ALS Finland Oy Liuottimien analytiikka MUTKU-päivät 2016, 16.3.2016 Jarno Kalpala, ALS Finland Oy RIG H T S O L U T I O N S R IGH T PA RT N ER Sisältö Terminologia Näytteenoton ja analysoinnin suurimmat riskit ja niiden

Lisätiedot

Kohti energiaomavaraista jätevesilaitosta. Vesi ja vihreä talous - seminaari

Kohti energiaomavaraista jätevesilaitosta. Vesi ja vihreä talous - seminaari Kohti energiaomavaraista jätevesilaitosta Vesi ja vihreä talous - seminaari 11.9. 2013 1 Konsernirakenne 2013 Econet-konserni Econet Oy Econet Consulting Oy 100 % Oy Slamex Ab 100 % Dewaco Oy 100 % Econet

Lisätiedot

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Vahvat&heikot protolyytit (vesiliuoksissa) ja protolyysireaktiot

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Vahvat&heikot protolyytit (vesiliuoksissa) ja protolyysireaktiot REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Vahvat&heikot protolyytit (vesiliuoksissa) ja protolyysireaktiot Kertausta: Alun perin hapot luokiteltiin aineiksi, jotka maistuvat happamilta. Toisaalta karvaalta maistuvat

Lisätiedot

KPL1 Hiili ja sen yhdisteet. KPL2 Hiilivedyt

KPL1 Hiili ja sen yhdisteet. KPL2 Hiilivedyt KPL1 Hiili ja sen yhdisteet 1. Mikä on hiilen kemiallinen kaava? C 2. Mitkä ovat hiilen 4 eri esiintymismuotoa? Miten ne eroavat toisistaan? Timantti, grafiitti, fullereeni, nanoputki. Eroavat rakenteelta

Lisätiedot

POSION KUNNAN JÄTEMAKSUN SÄÄNNÖT, MAKSUPERUSTEET JA JÄTEMAKSUT

POSION KUNNAN JÄTEMAKSUN SÄÄNNÖT, MAKSUPERUSTEET JA JÄTEMAKSUT POSION KUNNAN JÄTEMAKSUN SÄÄNNÖT, MAKSUPERUSTEET JA JÄTEMAKSUT Posion kunta, Toimintaympäristöpalvelut 01.03.2016 1 Kunta perii järjestämästään jätehuollosta ja siihen liittyvistä kustannuksista jäljempänä

Lisätiedot

Hiilen ja vedyn reaktioita (1)

Hiilen ja vedyn reaktioita (1) Hiilen ja vedyn reaktioita (1) Hiilivetyjen tuotanto alkaa joko säteilevällä yhdistymisellä tai protoninvaihtoreaktiolla C + + H 2 CH + 2 + hν C + H + 3 CH+ + H 2 Huom. Reaktio C + + H 2 CH + + H on endoterminen,

Lisätiedot

EUROOPAN UNIONIN NEUVOSTO. Bryssel, 11. tammikuuta 2012 (11.01) (OR. en) 5198/12 ENV 10 ENT 2

EUROOPAN UNIONIN NEUVOSTO. Bryssel, 11. tammikuuta 2012 (11.01) (OR. en) 5198/12 ENV 10 ENT 2 EUROOPAN UNIONIN NEUVOSTO Bryssel, 11. tammikuuta 2012 (11.01) (OR. en) 5198/12 ENV 10 ENT 2 SAATE Lähettäjä: Euroopan komissio Saapunut: 5. tammikuuta 2012 Vastaanottaja: Euroopan unionin neuvoston pääsihteeristö

Lisätiedot

Henkilötunnus: - KOULUTUSOHJELMA Sukunimi: 27.5.2014 Etunimet: Nimikirjoitus: KEMIA. Kemian kuulustelu klo 9.00

Henkilötunnus: - KOULUTUSOHJELMA Sukunimi: 27.5.2014 Etunimet: Nimikirjoitus: KEMIA. Kemian kuulustelu klo 9.00 TERVEYDE BITIETEIDE enkilötunnus: - KULUTUSJELMA Sukunimi: 27.5.2014 Etunimet: imikirjoitus: KEMIA Kemian kuulustelu klo 9.00 YLEISET JEET 1. Tarkista, että saamassasi tehtävänipussa on sivut 1-10. Paperinippua

Lisätiedot

Heinijärven vedenlaatuselvitys 2014

Heinijärven vedenlaatuselvitys 2014 Heinijärven vedenlaatuselvitys 2014 Tiina Tulonen Lammin biologinen asema Helsingin yliopisto 3.12.2014 Johdanto Heinijärven ja siihen laskevien ojien vedenlaatua selvitettiin vuonna 2014 Helsingin yliopiston

Lisätiedot

Ympäristöä kuormittavat teolliset nanomateriaalit. Markus Sillanpää, SYKE, SOTERKOn tutkimuspäivä

Ympäristöä kuormittavat teolliset nanomateriaalit. Markus Sillanpää, SYKE, SOTERKOn tutkimuspäivä Ympäristöä kuormittavat teolliset nanomateriaalit Markus Sillanpää, SYKE, SOTERKOn tutkimuspäivä 5.2.2016 Nanoteknologia ja ilmastonmuutos Kevyet nanokomposiittimateriaalit jopa 10 % kevyemmät kulkuneuvot

Lisätiedot

Kauppanimi: PLANATOL AD 120 Päiväys 15.03.2007 Edellinen päiväys 18.3.2003 1/5

Kauppanimi: PLANATOL AD 120 Päiväys 15.03.2007 Edellinen päiväys 18.3.2003 1/5 Päiväys 15.03.2007 Edellinen päiväys 18.3.2003 1/5 KÄYTTÖTURVALLISUUSTIEDOTE 1. KEMIKAALIN JA SEN VALMISTAJAN, MAAHANTUOJAN TAI MUUN TOIMINNANHARJOITTAJAN TUNNISTUSTIEDOT 1.1 Kemikaalin tunnistustiedot

Lisätiedot

Aineen olomuodot ja olomuodon muutokset

Aineen olomuodot ja olomuodon muutokset Aineen olomuodot ja olomuodon muutokset Jukka Sorjonen sorjonen.jukka@gmail.com 8. helmikuuta 2017 Jukka Sorjonen (Jyväskylän Normaalikoulu) Aineen olomuodot ja olomuodon muutokset 8. helmikuuta 2017 1

Lisätiedot

Kaatopaikkakelpoisuus valvovan viranomaisen näkökulmasta: Case valimo

Kaatopaikkakelpoisuus valvovan viranomaisen näkökulmasta: Case valimo Kaatopaikkakelpoisuus valvovan viranomaisen näkökulmasta: Case valimo Tuomo Eskelinen Ylitarkastaja 1 Valimon jätteet Ympäristöluvassa kaatopaikalle sijoitettavia jätteitä: hiekka 11,6 t ja sekajäte 83

Lisätiedot

Biokaasuprosessin materiaalivirtojen. mahdollisuudet

Biokaasuprosessin materiaalivirtojen. mahdollisuudet Biokaasuprosessin materiaalivirtojen hyödynt dyntämis- mahdollisuudet Biokaasusta liiketoimintaa Mahdollisuudet ja reunaehdot 3.12.2008, High Tech Center Helsinki Teija Paavola, MTT Jukka Rintala, Jyväskylän

Lisätiedot

ROMUMETALLIA OSTAMASSA (OSA 1)

ROMUMETALLIA OSTAMASSA (OSA 1) ROMUMETALLIA OSTAMASSA (OSA 1) Johdanto Kupari on metalli, jota käytetään esimerkiksi sähköjohtojen, tietokoneiden ja putkiston valmistamisessa. Korkean kysynnän vuoksi kupari on melko kallista. Kuparipitoisen

Lisätiedot

Eri maankäyttömuotojen vaikutuksesta liukoisen orgaanisen aineksen määrään ja laatuun tapaustutkimus

Eri maankäyttömuotojen vaikutuksesta liukoisen orgaanisen aineksen määrään ja laatuun tapaustutkimus TASO-hankkeen loppuseminaari 11.11.2013 Eri maankäyttömuotojen vaikutuksesta liukoisen orgaanisen aineksen määrään ja laatuun tapaustutkimus Jarkko Akkanen Biologian laitos Joensuun kampus OSAHANKE Turvetuotannon

Lisätiedot

Nimi sosiaaliturvatunnus. Vastaa lyhyesti, selkeällä käsialalla. Vain vastausruudun sisällä olevat tekstit, kuvat jne huomioidaan

Nimi sosiaaliturvatunnus. Vastaa lyhyesti, selkeällä käsialalla. Vain vastausruudun sisällä olevat tekstit, kuvat jne huomioidaan 1. a) Mitä tarkoitetaan biopolymeerilla? Mihin kolmeen ryhmään biopolymeerit voidaan jakaa? (1,5 p) Biopolymeerit ovat luonnossa esiintyviä / elävien solujen muodostamia polymeerejä / makromolekyylejä.

Lisätiedot

ISO-KAIRIN VEDEN LAATU Kesän 2015 tutkimus ja vertailu vuosiin 1978, 1980 ja 1992

ISO-KAIRIN VEDEN LAATU Kesän 2015 tutkimus ja vertailu vuosiin 1978, 1980 ja 1992 LUVY/149 4.8.215 Minna Sulander Ympäristönsuojelu, Vihti ISO-KAIRIN VEDEN LAATU Kesän 215 tutkimus ja vertailu vuosiin 1978, 198 ja 1992 Vihdin pohjoisosassa sijaitsevasta Iso-Kairista otettiin vesinäytteet

Lisätiedot

VALKJÄRVEN VEDEN LAATU Kesän 2015 tutkimus ja vertailu kesiin 2010-2014

VALKJÄRVEN VEDEN LAATU Kesän 2015 tutkimus ja vertailu kesiin 2010-2014 LUVY/121 6.7.215 Anne Linnonmaa Valkjärven suojeluyhdistys ry anne.linnonmaa@anne.fi VALKJÄRVEN VEDEN LAATU Kesän 215 tutkimus ja vertailu kesiin 21-214 Sammatin Valkjärvestä otettiin vesinäytteet 25.6.215

Lisätiedot

3/18 4/18 5/18 6/18 7/18 8/18 BENSIINI (20 000 L) GLYKOLI (40 000 L) DIESELÖLJY (4 500 L) GLYKOLI- JÄTE (1000 L) BENSIININ TÄYTTÖ- ASEMA MATERIAALI- LABORATORIO (vähäisiä määriä kaasuja) LIUOTINVÄRI- PUMPPAAMO

Lisätiedot

Kondensaatio ja hydrolyysi

Kondensaatio ja hydrolyysi Kondensaatio ja hydrolyysi REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Määritelmä, kondensaatioreaktio: Kondensaatioreaktiossa molekyylit liittyvät yhteen muodostaen uuden funktionaalisen ryhmän ja samalla molekyylien väliltä

Lisätiedot

Kemiallisia reaktioita ympärillämme Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet

Kemiallisia reaktioita ympärillämme Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet Kemiallisia reaktioita ympärillämme Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet Kari Sormunen Syksy 2014 Kemiallinen reaktio Kemiallinen reaktio on prosessi, jossa aineet muuttuvat toisiksi aineiksi: atomien

Lisätiedot

KOHTA 1. AINEEN TAI SEOKSEN JA YHTIÖN TAI YRITYKSEN TUNNISTETIEDOT

KOHTA 1. AINEEN TAI SEOKSEN JA YHTIÖN TAI YRITYKSEN TUNNISTETIEDOT KÄYTTÖTURVALLISUUSTIEDOTE Sivu 1 / 5 KOHTA 1. AINEEN TAI SEOKSEN JA YHTIÖN TAI YRITYKSEN TUNNISTETIEDOT 1.1 Tuotetunniste 1.1.1 Kauppanimi 1.1.2 Tunnuskoodi 423027 1.2 Aineen tai seoksen merkitykselliset

Lisätiedot

Lääketiede Valintakoeanalyysi 2015 Fysiikka. FM Pirjo Haikonen

Lääketiede Valintakoeanalyysi 2015 Fysiikka. FM Pirjo Haikonen Lääketiede Valintakoeanalyysi 5 Fysiikka FM Pirjo Haikonen Fysiikan tehtävät Väittämä osa C (p) 6 kpl monivalintoja, joissa yksi (tai useampi oikea kohta.) Täysin oikein vastattu p, yksikin virhe/tyhjä

Lisätiedot

LAMELLA-SELKEYTTIMET LAMELLA TM. laajennettavissa tarpeen mukaan. HYXO OY Ammattimainen Vastuullinen Avoin

LAMELLA-SELKEYTTIMET LAMELLA TM. laajennettavissa tarpeen mukaan. HYXO OY Ammattimainen Vastuullinen Avoin LAMELLA-SELKEYTTIMET LAMELLA TM laajennettavissa tarpeen mukaan HYXO OY Ammattimainen Vastuullinen Avoin LAMELLA LAAJENNETTAVISSA TARPEEN MUKAAN Lamella-selkeyttimiä on saatavana sekä yksittäisinä laitteina

Lisätiedot

Lupahakemuksen täydennys

Lupahakemuksen täydennys Lupahakemuksen täydennys 26.4.2012 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaarantie 66 88120 Tuhkakylä Finland 2012-04-26 2 / 6 Lupahakemuksen täydennys Täydennyskehotuksessa (11.4.2012) täsmennettäväksi pyydetyt

Lisätiedot

TÄYTTÖOHJE KYSELY NMVOC-INVENTAARIOSSA TARVITTAVISTA LIUOTTIMIEN KÄYTTÖ- JA PÄÄSTÖMÄÄRISTÄ MAALIEN, LAKAN, PAINOVÄRIEN YMS.

TÄYTTÖOHJE KYSELY NMVOC-INVENTAARIOSSA TARVITTAVISTA LIUOTTIMIEN KÄYTTÖ- JA PÄÄSTÖMÄÄRISTÄ MAALIEN, LAKAN, PAINOVÄRIEN YMS. TÄYTTÖOHJE KYSELY NMVOC-INVENTAARIOSSA TARVITTAVISTA LIUOTTIMIEN KÄYTTÖ- JA PÄÄSTÖMÄÄRISTÄ MAALIEN, LAKAN, PAINOVÄRIEN YMS. VALMISTAJILLE Suomen ympäristökeskus ylläpitää ympäristöhallinnon ilmapäästötietojärjestelmää,

Lisätiedot

Liikenteen ympäristövaikutuksia

Liikenteen ympäristövaikutuksia Liikenteen ympäristövaikutuksia pakokaasupäästöt (CO, HC, NO x, N 2 O, hiukkaset, SO x, CO 2 ) terveys ja hyvinvointi, biodiversiteetti, ilmasto pöly terveys ja hyvinvointi, biodiversiteetti melu, tärinä

Lisätiedot

Liuenneen hiilen (CDOM) laatu menetelmän soveltaminen turv le. Jonna Kuha, Toni Roiha, Mika Nieminen,Hannu Marttila

Liuenneen hiilen (CDOM) laatu menetelmän soveltaminen turv le. Jonna Kuha, Toni Roiha, Mika Nieminen,Hannu Marttila Liuenneen hiilen (CDOM) laatu menetelmän soveltaminen turvemaille Jonna Kuha, Toni Roiha, Mika Nieminen,Hannu Marttila Mitä humusaineet ovat? Liuenneen eloperäisen (orgaanisen) aineksen eli humuksen värillinen

Lisätiedot

Pohjaveden monitoroitu luontainen puhdistuminen (MLP) osana riskinarviointia ja -hallintaa

Pohjaveden monitoroitu luontainen puhdistuminen (MLP) osana riskinarviointia ja -hallintaa Pohjaveden monitoroitu luontainen puhdistuminen (MLP) osana riskinarviointia ja -hallintaa MUTKU-päivät 20.3.2013 Erikoistutkija Jani Salminen SYKE jani.salminen@ymparisto.fi Yleistä pohjaveden pilaantumisesta

Lisätiedot

Määritelmä, metallisidos, metallihila:

Määritelmä, metallisidos, metallihila: ALKUAINEET KEMIAA KAIK- KIALLA, KE1 Metalleilla on tyypillisesti 1-3 valenssielektronia. Yksittäisten metalliatomien sitoutuessa toisiinsa jokaisen atomin valenssielektronit tulevat yhteiseen käyttöön

Lisätiedot

Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta

Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta Hanna Leppänen, Matti Peltonen, Martin Täubel, Hannu Komulainen ja Anne Hyvärinen Terveyden ja hyvinvoinnin laitos 24.3.2016 Otsonointi

Lisätiedot

KEHÄVALU OY Mattilanmäki 24 TAMPERE

KEHÄVALU OY Mattilanmäki 24 TAMPERE PENTTI PAUKKONEN VALUHIEKAN HAITTA-AINETUTKIMUS KEHÄVALU OY Mattilanmäki 24 TAMPERE Työ nro 82102448 23.10.2002 VALUHIEKAN HAITTA-AINETUTKIMUS Kehävalu Oy 1 SISÄLLYS 1. JOHDANTO 2 2. TUTKIMUSKOHDE 2 2.1

Lisätiedot

1. van der Waalsin tilanyhtälö: 2 V m RT. + b2. ja C = b2. Kun T = 273 K niin B = cm 3 /mol ja C = 1200 cm 6 mol 2

1. van der Waalsin tilanyhtälö: 2 V m RT. + b2. ja C = b2. Kun T = 273 K niin B = cm 3 /mol ja C = 1200 cm 6 mol 2 FYSIKAALINEN KEMIA KEMA22) Laskuharjoitus 2, 28..2009. van der Waalsin tilanyhtälö: p = RT V m b a Vm V 2 m pv m = RT V m b = RT = RT a ) V m RT a b/v m V m RT ) [ b/v m ) a V m RT Soveltamalla sarjakehitelmää

Lisätiedot

KOHTA 1. AINEEN TAI SEOKSEN JA YHTIÖN TAI YRITYKSEN TUNNISTETIEDOT

KOHTA 1. AINEEN TAI SEOKSEN JA YHTIÖN TAI YRITYKSEN TUNNISTETIEDOT KÄYTTÖTURVALLISUUSTIEDOTE Sivu 1 / 5 KOHTA 1. AINEEN TAI SEOKSEN JA YHTIÖN TAI YRITYKSEN TUNNISTETIEDOT 1.1 Tuotetunniste 1.1.1 Kauppanimi 1.1.2 Tunnuskoodi T7906,T7906.930 1.2 Aineen tai seoksen merkitykselliset

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 10 Noste Nesteeseen upotettuun kappaleeseen vaikuttaa nesteen pintaa kohti suuntautuva nettovoima, noste F B Kappaleen alapinnan kohdalla nestemolekyylien

Lisätiedot