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

Jätteillä energiatehokkaaksi kunnaksi - luovia ratkaisuja ilmastonmuutoksen

Jätteillä energiatehokkaaksi kunnaksi - luovia ratkaisuja ilmastonmuutoksen Jätteillä energiatehokkaaksi kunnaksi - luovia ratkaisuja ilmastonmuutoksen hillintään Jätteistä bioenergiaa ja ravinnetuotteita - mädätyksen monet mahdollisuudet Tuuli Myllymaa, Suomen ympäristökeskus

Lisätiedot

Humuksen vaikutukset järvien hiilenkiertoon ja ravintoverkostoihin. Paula Kankaala FT, dos. Itä Suomen yliopisto Biologian laitos

Humuksen vaikutukset järvien hiilenkiertoon ja ravintoverkostoihin. Paula Kankaala FT, dos. Itä Suomen yliopisto Biologian laitos Humuksen vaikutukset järvien hiilenkiertoon ja ravintoverkostoihin Paula Kankaala FT, dos. Itä Suomen yliopisto Biologian laitos Hiilenkierto järvessä Valuma alueelta peräisin oleva orgaaninen aine (humus)

Lisätiedot

Humusvedet. Tummien vesien ekologiaa. Lauri Arvola. Helsingin yliopisto Lammin biologinen asema

Humusvedet. Tummien vesien ekologiaa. Lauri Arvola. Helsingin yliopisto Lammin biologinen asema Humusvedet Tummien vesien ekologiaa Lauri Arvola Helsingin yliopisto Lammin biologinen asema Sisältö Mitä humus on? Humusaineiden mittaamisesta Humusaineiden hajoaminen Mistä vesistöjen humusaineet ovat

Lisätiedot

1. Malmista metalliksi

1. Malmista metalliksi 1. Malmista metalliksi Metallit esiintyvät maaperässä yhdisteinä, mineraaleina Malmiksi sanotaan kiviainesta, joka sisältää jotakin hyödyllistä metallia niin paljon, että sen erottaminen on taloudellisesti

Lisätiedot

Kaatopaikka-asetuksen vaikutukset ja valvonta. KokoEko-seminaari, Kuopio, 11.2.2014

Kaatopaikka-asetuksen vaikutukset ja valvonta. KokoEko-seminaari, Kuopio, 11.2.2014 Kaatopaikka-asetuksen vaikutukset ja valvonta KokoEko-seminaari, Kuopio, 11.2.2014 Ossi Tukiainen, Pohjois-Savon ELY-keskus 12.2.2014 1 Valtioneuvoston asetus kaatopaikoista 331/2013 Voimassa 1.6.2013

Lisätiedot

Haasteet orgaanisen jätteen kaatopaikkakiellon toteuttamisessa

Haasteet orgaanisen jätteen kaatopaikkakiellon toteuttamisessa Haasteet orgaanisen jätteen kaatopaikkakiellon toteuttamisessa Valtakunnalliset jätehuoltopäivät, Tampere, 7.10.2015 Ossi Tukiainen, Pohjois-Savon ELY-keskus 7.10.2015 1 Tavanomaisen jätteen kaatopaikka

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) Seoksen komponentit voidaan erotella toisistaan kromatografisilla menetelmillä. Mihin kromatografiset menetelmät perustuvat? (2p) Menetelmät perustuvat seoksen osasten erilaiseen sitoutumiseen paikallaan

Lisätiedot

Mittausten rooli vesienkäsittelyprosesseissa. Kaj Jansson 3.4.2008 Kemira Oyj, Oulun Tutkimuskeskus

Mittausten rooli vesienkäsittelyprosesseissa. Kaj Jansson 3.4.2008 Kemira Oyj, Oulun Tutkimuskeskus Mittausten rooli vesienkäsittelyprosesseissa Kaj Jansson Kemira Oyj, Oulun Tutkimuskeskus 1 Veden laadun tavoitteet Turvallinen talousvesi Ympäristökuormituksen hallinta jätevedessä Fosfori, kiintoaine,

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

Mikrobien kulkeutuminen pohjavedessä, Tuloksia Polaris-hankkeesta

Mikrobien kulkeutuminen pohjavedessä, Tuloksia Polaris-hankkeesta Mikrobien kulkeutuminen pohjavedessä, Tuloksia Polaris-hankkeesta Vesihuollon riskien hallinta ja monitorointi seminaari Kuopio 24.4.2013 Backnäs, S., Kauppinen, A., Hyvärinen, N., Pitkänen, T., Hokajärvi,

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

Maaperän biologinen monimuotoisuus Tuhannet tuntemattomat jalkojemme alla

Maaperän biologinen monimuotoisuus Tuhannet tuntemattomat jalkojemme alla Maaperän biologinen monimuotoisuus Tuhannet tuntemattomat jalkojemme alla Jari Haimi Bio- ja ympäristötieteiden laitos Jyväskylän yliopisto 24.11.2015 Maaperän monimuotoisuus 2 Maaperässä elää ja vaikuttaa

Lisätiedot

782630S Pintakemia I, 3 op

782630S Pintakemia I, 3 op 782630S Pintakemia I, 3 op Ulla Lassi Puh. 0400-294090 Sposti: ulla.lassi@oulu.fi Tavattavissa: KE335 (ma ja ke ennen luentoja; Kokkolassa huone 444 ti, to ja pe) Prof. Ulla Lassi Opintojakson toteutus

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

vetyteknologia Polttokennon tyhjäkäyntijännite 1 DEE-54020 Risto Mikkonen

vetyteknologia Polttokennon tyhjäkäyntijännite 1 DEE-54020 Risto Mikkonen DEE-5400 olttokennot ja vetyteknologia olttokennon tyhjäkäyntijännite 1 DEE-5400 Risto Mikkonen 1.1.014 g:n määrittäminen olttokennon toiminta perustuu Gibbsin vapaan energian muutokseen. ( G = TS) Ideaalitapauksessa

Lisätiedot

Tehtävä 2. Selvitä, ovatko seuraavat kovalenttiset sidokset poolisia vai poolittomia. Jos sidos on poolinen, merkitse osittaisvaraukset näkyviin.

Tehtävä 2. Selvitä, ovatko seuraavat kovalenttiset sidokset poolisia vai poolittomia. Jos sidos on poolinen, merkitse osittaisvaraukset näkyviin. KERTAUSKOE, KE1, SYKSY 2013, VIE Tehtävä 1. Kirjoita kemiallisia kaavoja ja olomuodon symboleja käyttäen seuraavat olomuodon muutokset a) etanolin CH 3 CH 2 OH höyrystyminen b) salmiakin NH 4 Cl sublimoituminen

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

EPIONEN Kemia 2015. EPIONEN Kemia 2015

EPIONEN Kemia 2015. EPIONEN Kemia 2015 EPIONEN Kemia 2015 1 Epione Valmennus 2014. Ensimmäinen painos www.epione.fi ISBN 978-952-5723-40-3 Painopaikka: Kopijyvä Oy, Kuopio Tämän teoksen painamiseen käytetty paperi on saanut Pohjoismaisen ympäristömerkin.

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

Haasteet orgaanisen jätteen kaatopaikkakiellon toteuttamisessa. KokoEko-seminaari, Kuopio, 10.2.2015

Haasteet orgaanisen jätteen kaatopaikkakiellon toteuttamisessa. KokoEko-seminaari, Kuopio, 10.2.2015 Haasteet orgaanisen jätteen kaatopaikkakiellon toteuttamisessa KokoEko-seminaari, Kuopio, 10.2.2015 Ossi Tukiainen, Pohjois-Savon ELY-keskus 17.2.2015 1 Tavanomaisen jätteen kaatopaikka VNA kaatopaikoista

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

Hydrologia. Pohjaveden esiintyminen ja käyttö

Hydrologia. Pohjaveden esiintyminen ja käyttö Hydrologia Timo Huttula L8 Pohjavedet Pohjaveden esiintyminen ja käyttö Pohjavettä n. 60 % mannerten vesistä. 50% matalaa (syvyys < 800 m) ja loput yli 800 m syvyydessä Suomessa pohjavesivarat noin 50

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

Törmäysteoria. Törmäysteorian mukaan kemiallinen reaktio tapahtuu, jos reagoivat hiukkaset törmäävät toisiinsa

Törmäysteoria. Törmäysteorian mukaan kemiallinen reaktio tapahtuu, jos reagoivat hiukkaset törmäävät toisiinsa Törmäysteoria Törmäysteorian mukaan kemiallinen reaktio tapahtuu, jos reagoivat hiukkaset törmäävät toisiinsa tarpeeksi suurella voimalla ja oikeasta suunnasta. 1 Eksotermisen reaktion energiakaavio E

Lisätiedot

Kuva 1: Yhdisteet A-F viivakaavoin, tehtävän kannalta on relevanttia lisätä näkyviin vedyt ja hiilet. Piiroteknisistä syistä tätä ei ole tehty

Kuva 1: Yhdisteet A-F viivakaavoin, tehtävän kannalta on relevanttia lisätä näkyviin vedyt ja hiilet. Piiroteknisistä syistä tätä ei ole tehty 1. Valitse luettelosta kaksi yhdistettä, joille pätee (a) yhdisteiden molekyylikaava on C 6 10 - A, E (b) yhdisteissä on viisi C 2 -yksikköä - D, F (c) yhdisteet ovat tyydyttyneitä ja syklisiä - D, F (d)

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

Miten kasvit saavat vetensä?

Miten kasvit saavat vetensä? Miten kasvit saavat vetensä? 1. Haihtumisimulla: osmoosilla juureen ilmaraoista haihtuu vettä ulos vesi nousee koheesiovoiman ansiosta ketjuna ylös. Lehtien ilmaraot säätelevät haihtuvan veden määrää.

Lisätiedot

Ilmiö 7-9 Kemia OPS 2016

Ilmiö 7-9 Kemia OPS 2016 Ilmiö 7-9 Kemia OPS 2016 Kemiaa tutkimaan 1. TYÖTURVALLISUUS 2 opetuskertaa S1 - Turvallisen työskentelyn periaatteet ja perustyötaidot - Tutkimusprosessin eri vaiheet S2 Kemia omassa elämässä ja elinympäristössä

Lisätiedot

Pellettien ja puunkuivauksessa syntyneiden kondenssivesien biohajoavuustutkimus

Pellettien ja puunkuivauksessa syntyneiden kondenssivesien biohajoavuustutkimus Pellettien ja puunkuivauksessa syntyneiden kondenssivesien biohajoavuustutkimus FM Hanna Prokkola Oulun yliopisto, Kemian laitos EkoPelletti-seminaari 11.4 2013 Biohajoavuus Biohajoavuudella yleensä tarkoitetaan

Lisätiedot

c) Tasapainota seuraava happamassa liuoksessa tapahtuva hapetus-pelkistysreaktio:

c) Tasapainota seuraava happamassa liuoksessa tapahtuva hapetus-pelkistysreaktio: HTKK, TTY, LTY, OY, ÅA / Insinööriosastot Valintakuulustelujen kemian koe 26.05.2004 1. a) Kun natriumfosfaatin (Na 3 PO 4 ) ja kalsiumkloridin (CaCl 2 ) vesiliuokset sekoitetaan keske- nään, muodostuu

Lisätiedot

energiatehottomista komponenteista tai turhasta käyntiajasta

energiatehottomista komponenteista tai turhasta käyntiajasta LUT laboratorio- ato o ja mittauspalvelut ut Esimerkkinä energiatehokkuus -> keskeinen keino ilmastomuutoksen hallinnassa Euroopan sähkönkulutuksesta n. 15 % kuluu pumppusovelluksissa On arvioitu, että

Lisätiedot

Puun termiset aineominaisuudet pyrolyysissa

Puun termiset aineominaisuudet pyrolyysissa 1 Puun termiset aineominaisuudet pyrolyysissa V Liekkipäivä Otaniemi, Espoo 14.1.2010 Ville Hankalin TTY / EPR 14.1.2010 2 Esityksen sisältö TTY:n projekti Biomassan pyrolyysin reaktiokinetiikan tutkimus

Lisätiedot

Biomassan hyötykäytön lisääminen Suomessa. Mika Laine

Biomassan hyötykäytön lisääminen Suomessa. Mika Laine Biomassan hyötykäytön lisääminen Suomessa Mika Laine toimitusjohtaja, Suomen Vesiyhdistys, jätevesijaos Envor Group Oy Mädätyksen Rakenne- ja lietetekniikka 15.10.2013 Kokonaisvaltaista kierrätystä Käsittelymäärät

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

Komposti ja komposti!

Komposti ja komposti! Kasvua kompostilla Komposti ja komposti! Vanha konsti on pussillinen hyvää kompostia Päästöt säästöiksi Ravinteiden ja raaka-aineiden tuhlaus ei ole mielekästä Typen ja fosforin hyödyntäminen taloudellisesti

Lisätiedot

Kaikenlaisia sidoksia yhdisteissä: ioni-, kovalenttiset ja metallisidokset Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka

Kaikenlaisia sidoksia yhdisteissä: ioni-, kovalenttiset ja metallisidokset Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kaikenlaisia sidoksia yhdisteissä: ioni-, kovalenttiset ja metallisidokset Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 Kertausta IONIEN MUODOSTUMISESTA Jos atomi luovuttaa tai

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

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

vi) Oheinen käyrä kuvaa reaktiosysteemin energian muutosta reaktion (1) etenemisen funktiona.

vi) Oheinen käyrä kuvaa reaktiosysteemin energian muutosta reaktion (1) etenemisen funktiona. 3 Tehtävä 1. (8 p) Seuraavissa valintatehtävissä on esitetty väittämiä, jotka ovat joko oikein tai väärin. Merkitse paikkansapitävät väittämät rastilla ruutuun. Kukin kohta voi sisältää yhden tai useamman

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

Maatilatason biokaasuratkaisut esimerkkinä MTT:n biokaasulaitos Maaningalla

Maatilatason biokaasuratkaisut esimerkkinä MTT:n biokaasulaitos Maaningalla Maatilatason biokaasuratkaisut esimerkkinä MTT:n biokaasulaitos Maaningalla Ilmase-hanke Nurmes 3.12.2013 Tutkija, FM Ville Pyykkönen Erikoistutkija, FT Sari Luostarinen 1 Biokaasuteknologia Eloperäisen

Lisätiedot

a) Puhdas aine ja seos b) Vahva happo Syövyttävä happo c) Emäs Emäksinen vesiliuos d) Amorfinen aine Kiteisen aineen

a) Puhdas aine ja seos b) Vahva happo Syövyttävä happo c) Emäs Emäksinen vesiliuos d) Amorfinen aine Kiteisen aineen 1. a) Puhdas aine ja seos Puhdas aine on joko alkuaine tai kemiallinen yhdiste, esim. O2, H2O. Useimmat aineet, joiden kanssa olemme tekemisissä, ovat seoksia. Mm. vesijohtovesi on liuos, ilma taas kaasuseos

Lisätiedot

Siilinjärven kaivoksen rikastushiekan hyödyntäminen pilaantuneen maaperän kunnostamisessa

Siilinjärven kaivoksen rikastushiekan hyödyntäminen pilaantuneen maaperän kunnostamisessa Siilinjärven kaivoksen rikastushiekan hyödyntäminen pilaantuneen maaperän kunnostamisessa Salla Venäläinen Helsingin yliopisto Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta Elintarvike- ja ympäristötieteiden

Lisätiedot

Reaktioyhtälö. Sähköisen oppimisen edelläkävijä www.e-oppi.fi. Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava

Reaktioyhtälö. Sähköisen oppimisen edelläkävijä www.e-oppi.fi. Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava Reaktioyhtälö Sähköisen oppimisen edelläkävijä www.e-oppi.fi Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava Empiirinen kaava (suhdekaava) ilmoittaa, missä suhteessa yhdiste sisältää eri alkuaineiden

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

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

Sähkökemian perusteita, osa 1

Sähkökemian perusteita, osa 1 Sähkökemian perusteita, osa 1 Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2015 Teema 4 - Luento 1 Teema 4: Suoritustapana oppimispäiväkirja Tehdään yksin tai pareittain Tehtävät/ohjeet löytyvät kurssin

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

KE4, KPL. 3 muistiinpanot. Keuruun yläkoulu, Joonas Soininen

KE4, KPL. 3 muistiinpanot. Keuruun yläkoulu, Joonas Soininen KE4, KPL. 3 muistiinpanot Keuruun yläkoulu, Joonas Soininen KPL 3: Ainemäärä 1. Pohtikaa, miksi ruokaohjeissa esim. kananmunien ja sipulien määrät on ilmoitettu kappalemäärinä, mutta makaronit on ilmoitettu

Lisätiedot

Kuparin korroosionopeuden mittaaminen kaasufaasissa loppusijoituksen alkuvaiheessa

Kuparin korroosionopeuden mittaaminen kaasufaasissa loppusijoituksen alkuvaiheessa Kuparin korroosionopeuden mittaaminen kaasufaasissa loppusijoituksen alkuvaiheessa Jari Aromaa, Lotta Rintala Teknillinen korkeakoulu Materiaalitekniikan laitos 1. Taustaa, miksi kupari syöpyy ja kuinka

Lisätiedot

LIGNIINI yleisesti käytettyjä termejä

LIGNIINI yleisesti käytettyjä termejä Luennon 9 oppimistavoitteet Ligniinin biosynteesi, rakenne ja ominaisuudet Puu-19210 Puun rakenne ja kemia Ymmärrät, että ligniini on amorfinen makromolekyyli, joka muodostuu monomeeriyksiköistä Tiedät

Lisätiedot

Workshop: Tekniikan kemia OAMK:ssa

Workshop: Tekniikan kemia OAMK:ssa 1 Oulun seudun ammattikorkeakoulu Kemian opetuksen päivät Tekniikan yksikkö OULU 2012 Workshop: Tekniikan kemia OAMK:ssa Miksi betonissa rauta ruostuu ulkopuolelta ja puussa sisäpuolelta? Rautatanko betonissa:

Lisätiedot

12. Amiinit. Ammoniakki 1 amiini 2 amiini 3 amiini kvarternäärinen ammoniumioni

12. Amiinit. Ammoniakki 1 amiini 2 amiini 3 amiini kvarternäärinen ammoniumioni 12. Amiinit Amiinit ovat ammoniakin alkyyli- tai aryylijohdannaisia. e voivat olla primäärisiä, sekundäärisiä tai tertiäärisiä ja lisäksi ne voivat muodostaa kvaternäärisiä ammoniumioneja. Ammoniakki 1

Lisätiedot

Rantamo-Seittelin kosteikon vedenlaadun seuranta

Rantamo-Seittelin kosteikon vedenlaadun seuranta Rantamo-Seittelin kosteikon vedenlaadun seuranta Jari Koskiaho, SYKE Tuusulanjärven tila paremmaksi -seminaari Gustavelund 23.5.2013 Kosteikoissa tapahtuvat vedenpuhdistusprosessit Kiintoaineksen laskeutuminen

Lisätiedot

TKK, TTY, LTY, OY, TY, VY, ÅA / Insinööriosastot Valintakuulustelujen kemian koe 31.5.2006

TKK, TTY, LTY, OY, TY, VY, ÅA / Insinööriosastot Valintakuulustelujen kemian koe 31.5.2006 TKK, TTY, LTY, Y, TY, VY, ÅA / Insinööriosastot Valintakuulustelujen kemian koe 1.5.006 1. Uraanimetallin valmistus puhdistetusta uraanidioksidimalmista koostuu seuraavista reaktiovaiheista: (1) U (s)

Lisätiedot

Standardien merkitys jätelainsäädännössä

Standardien merkitys jätelainsäädännössä Standardien merkitys jätelainsäädännössä Uudet yhteiset standardit ympäristöanalytiikkaan seminaari SFS:ssä 13.5.2014 11:45-16:15 Malminkatu 34, Helsinki Valtioneuvoston asetus kaatopaikoista (331/2013),

Lisätiedot

Ihmiskeho. Ruoansulatus. Jaana Ohtonen Kielikoulu/Språkskolan Haparanda. söndag 16 februari 14

Ihmiskeho. Ruoansulatus. Jaana Ohtonen Kielikoulu/Språkskolan Haparanda. söndag 16 februari 14 Ihmiskeho Ruoansulatus Ruoansulatus Keho voi ottaa talteen ja käyttää hyvin pieniä molekyylejä. Useimmat ravintoaineet ovat suuria molekyllejä. Ravintoaineet on hajotettava pieniksi osasiksi ennen kuin

Lisätiedot

Liikennepolttoaineet nyt ja tulevaisuudessa

Liikennepolttoaineet nyt ja tulevaisuudessa Liikennepolttoaineet nyt ja tulevaisuudessa Perinteiset polttoaineet eli Bensiini ja Diesel Kulutus maailmassa n. 4,9 biljoonaa litraa/vuosi. Kasvihuonekaasuista n. 20% liikenteestä. Ajoneuvoja n. 800

Lisätiedot

Biokaasun tuotanto ja käyttö Suomessa. Prof. Jukka Rintala Ympäristötieteet Jyväskylän yliopisto

Biokaasun tuotanto ja käyttö Suomessa. Prof. Jukka Rintala Ympäristötieteet Jyväskylän yliopisto Biokaasun tuotanto ja käyttö Suomessa Prof. Jukka Rintala Ympäristötieteet Jyväskylän yliopisto Biokaasuteknoloia On ympäristö- ja eneriateknoloiaa Vertailtava muihin saman alan teknoloioihin / menetelmiin:

Lisätiedot

JÄTTEIDEN KAATOPAIKKAKELPOISUUDEN OSOITTAMINEN. Jutta Laine Ylijoki ja Margareta Wahlström VTT

JÄTTEIDEN KAATOPAIKKAKELPOISUUDEN OSOITTAMINEN. Jutta Laine Ylijoki ja Margareta Wahlström VTT JÄTTEIDEN KAATOPAIKKAKELPOISUUDEN OSOITTAMINEN Jutta Laine Ylijoki ja Margareta Wahlström VTT KOKOEKO Jätteiden kaatopaikkakelpoisuus, Kuopio 03.10.2007 ESITYKSEN SISÄLTÖ Lainsäädännöllistä taustaa Kelpoisuuden

Lisätiedot

Kaatopaikalle sijoittaminen

Kaatopaikalle sijoittaminen Ekokemin ohje 2/06 Kaatopaikalle sijoittaminen Harkitusti, turvallisesti, pysyvästi Hyvä jätehuolto on terveellisen ja viihtyisän ympäristön edellytys. Jätteiden hyötykäyttö aineena ja energiana sekä turvallinen

Lisätiedot

Herne lisää lehmien maitotuotosta

Herne lisää lehmien maitotuotosta Liite 13.6.2005 62. vuosikerta Numero 2 Sivu 6 Herne lisää lehmien maitotuotosta Seppo Ahvenjärvi, Aila Vanhatalo ja Seija Jaakkola, MTT Märehtijät saavat herneestä hyvin valkuaistäydennystä silloin, kun

Lisätiedot

Suorakylvön hyödyt kymmenen keskeisintä syytä suorakylvöön

Suorakylvön hyödyt kymmenen keskeisintä syytä suorakylvöön Suorakylvön hyödyt kymmenen keskeisintä syytä suorakylvöön 1. Suorakylvö säästää polttoainetta Perinteisellä viljelymenetelmällä polttoaineen kulutus voi olla viisinkertainen suorakylvöön verrattuna Halpa

Lisätiedot

www.eko-kymppi.fi Kainuun jätehuollon kuntayhtymä Majasaaren jätekeskus JÄTEKESKUKSEN TOIMINNOT Jätteiden vastaanotto ja käsittely

www.eko-kymppi.fi Kainuun jätehuollon kuntayhtymä Majasaaren jätekeskus JÄTEKESKUKSEN TOIMINNOT Jätteiden vastaanotto ja käsittely Kainuun jätehuollon kuntayhtymä Majasaaren jätekeskus JÄTEKESKUKSEN TOIMINNOT Jätteiden vastaanotto ja käsittely Vastaanotettavat jätelajit yhdyskuntajäte + rakennusjäte ongelmajätteet öljyiset maat muut

Lisätiedot

Hulevesien määrän ja laadun vaihtelu Lahden kaupungin keskusta- ja pientaloalueilla

Hulevesien määrän ja laadun vaihtelu Lahden kaupungin keskusta- ja pientaloalueilla Lahden tiedepäivä 11.11.2014 Hulevesien määrän ja laadun vaihtelu Lahden kaupungin keskusta- ja pientaloalueilla Marjo Valtanen, Nora Sillanpää, Heikki Setälä Helsingin yliopisto, Ympäristötieteiden laitos,

Lisätiedot

KOSTEUS. Visamäentie 35 B 13100 HML

KOSTEUS. Visamäentie 35 B 13100 HML 3 KOSTEUS Tapio Korkeamäki Visamäentie 35 B 13100 HML tapio.korkeamaki@hamk.fi RAKENNUSFYSIIKAN PERUSTEET KOSTEUS LÄMPÖ KOSTEUS Kostea ilma on kahden kaasun seos -kuivan ilman ja vesihöyryn Kuiva ilma

Lisätiedot

Työkalu ympäristövaikutusten laskemiseen kasvualustan valmistajille ja viherrakentajille LCA in landscaping hanke

Työkalu ympäristövaikutusten laskemiseen kasvualustan valmistajille ja viherrakentajille LCA in landscaping hanke Työkalu ympäristövaikutusten laskemiseen kasvualustan valmistajille ja viherrakentajille LCA in landscaping hanke Frans Silvenius, MTT Bioteknologia ja elintarviketutkimus Kierrätysmateriaaleja mm. Kompostoidut

Lisätiedot

ENERGIA- JA METSÄTEOLLISUUDEN TUHKIEN YMPÄRISTÖKELPOISUUS

ENERGIA- JA METSÄTEOLLISUUDEN TUHKIEN YMPÄRISTÖKELPOISUUS ENERGIA- JA METSÄTEOLLISUUDEN TUHKIEN YMPÄRISTÖKELPOISUUS NOORA LINDROOS, RAMBOLL FINLAND OY noora.lindroos@ramboll.fi TUTKIMUKSEN LÄHTÖKOHDAT JA TAVOITTEET Ohjausryhmä: Ympäristöministeriö Metsäteollisuus

Lisätiedot

Tavoite. Projektissa tutkitaan ja prosessoidaan mineraalivarantoja ja teollisuuden sekä voimalaitosten yhteydessä syntyviä sivuvirtoja ja poisteita.

Tavoite. Projektissa tutkitaan ja prosessoidaan mineraalivarantoja ja teollisuuden sekä voimalaitosten yhteydessä syntyviä sivuvirtoja ja poisteita. GEOMATERIALS Tavoite Projektin tavoitteena on tutkia ja kehittää geopolymeeritekniikkaan pohjautuvia uusia tuotteita ja luoda näin uusia korkean teknologian liiketoimintamahdollisuuksia. Projektissa tutkitaan

Lisätiedot

Kosteusmittausten haasteet

Kosteusmittausten haasteet Kosteusmittausten haasteet Luotettavuutta päästökauppaan liittyviin mittauksiin, MIKES 21.9.2006 Martti Heinonen Tavoite Kosteusmittaukset ovat haastavia; niiden luotettavuuden arviointi ja parantaminen

Lisätiedot

Kunnostusojituksen aiheuttama humuskuormitus Marjo Palviainen

Kunnostusojituksen aiheuttama humuskuormitus Marjo Palviainen Kunnostusojituksen aiheuttama humuskuormitus Marjo Palviainen Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta /Metsätieteiden laitos 10.10.2013 1 Kunnostusojitukset ja humuskuormitus Suomen soista yli puolet (54

Lisätiedot

Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen

Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen KEMA221 2009 PUHTAAN AINEEN FAASIMUUTOKSET ATKINS LUKU 4 1 PUHTAAN AINEEN FAASIMUUTOKSET Esimerkkejä faasimuutoksista? Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen Faasi = aineen

Lisätiedot

Jätteen hyödyntäminen tehostuu. Info jätevoimalasta lähialueiden asukkaille Länsimäen koulu 21.5.2013

Jätteen hyödyntäminen tehostuu. Info jätevoimalasta lähialueiden asukkaille Länsimäen koulu 21.5.2013 Jätteen hyödyntäminen tehostuu Info jätevoimalasta lähialueiden asukkaille Länsimäen koulu Helsingin seudun ympäristöpalvelut HSY:n jätehuolto Ruskeasannan Sortti-asemasta ympäristöä säästävä Toimipisteet

Lisätiedot

Maasuodattamon toiminnan periaatteista Salaojateknikoiden neuvottelupäivät 2.2.2007 Johanna Ahonen. Kuvaaja Jani Hakala, Savon Sanomat

Maasuodattamon toiminnan periaatteista Salaojateknikoiden neuvottelupäivät 2.2.2007 Johanna Ahonen. Kuvaaja Jani Hakala, Savon Sanomat Maasuodattamon toiminnan periaatteista Salaojateknikoiden neuvottelupäivät 2.2.2007 Johanna Ahonen Kuvaaja Jani Hakala, Savon Sanomat Saunaan ilman uimapukua Saunaan ilman uimapukua Koska kloori höyrystyy

Lisätiedot

8. Alkoholit, fenolit ja eetterit

8. Alkoholit, fenolit ja eetterit 8. Alkoholit, fenolit ja eetterit SM -08 Alkoholit ovat orgaanisia yhdisteitä, joissa on yksi tai useampia -ryhmiä. Fenoleissa -ryhmä on kiinnittynyt aromaattiseen renkaaseen. Alkoholit voivat olla primäärisiä,

Lisätiedot

Luennon 5 oppimistavoitteet. Soluseinän biosynteesi. Puu-19.210 Puun rakenne ja kemia. Solun organelleja. Elävä kasvisolu

Luennon 5 oppimistavoitteet. Soluseinän biosynteesi. Puu-19.210 Puun rakenne ja kemia. Solun organelleja. Elävä kasvisolu Luennon 5 oppimistavoitteet Soluseinän biosynteesi Puu-19.210 Puun rakenne ja kemia saat listata puuaineksen muodostumisen vaiheet. Ymmärrät, kuinka soluseinän tapahtuu. saat lyhyesti kuvata soluseinän

Lisätiedot

KUIVAKÄYMÄLÄT KÄYTTÖÖN

KUIVAKÄYMÄLÄT KÄYTTÖÖN KUIVAKÄYMÄLÄT KÄYTTÖÖN DT -TEKNOLOGIA TEKEE TULOAAN Raini Kiukas Käymäläseura Huussi ry DT keskus Kuivakäymälä kopli@kopli.fi HUOMIOITA NYKYTILANTEESTA MAAILMAN TÄRKEIN LUONNONVARA ON MAKEA VESI MEIDÄN

Lisätiedot

Kestävä sanitaatio Jätevedet

Kestävä sanitaatio Jätevedet Kestävä sanitaatio Jätevedet 11.2.2015 Kepa, Helsinki Vesa Arvonen Suomen ympäristöopisto SYKLI vesa.arvonen@sykli.fi Esityksen sisältö Vesihuollon historiaa Jätevesi Viemäröinti Jäteveden käsittely isoissa

Lisätiedot

Tuotteet / Product Group

Tuotteet / Product Group Tuotteet / Product Group 1. Maisemointi- ja Eroosionestokompostit / maisemointi, eroosion esto 2. Kompostilannoitteet / Maanviljely ja metsänhoito 3. Biosuodatuskompostit / Kaatopaikkojen kattaminen 4.

Lisätiedot

Orgaanisissa yhdisteissä on hiiltä

Orgaanisissa yhdisteissä on hiiltä Orgaaninen kemia 31 Orgaanisissa yhdisteissä on hiiltä Kaikki orgaaniset yhdisteet sisältävät hiiltä. Hiilen kemiallinen merkki on C. Usein orgaanisissa yhdisteissä on myös vetyä, typpeä ja happea. Orgaaniset

Lisätiedot

Entsyymit ja niiden tuotanto. Niklas von Weymarn, VTT Erikoistutkija ja tiiminvetäjä

Entsyymit ja niiden tuotanto. Niklas von Weymarn, VTT Erikoistutkija ja tiiminvetäjä Entsyymit ja niiden tuotanto Niklas von Weymarn, VTT Erikoistutkija ja tiiminvetäjä Mitä ovat entsyymit? Entsyymit ovat proteiineja (eli valkuaisaineita), jotka vauhdittavat (katalysoivat) kemiallisia

Lisätiedot

KE-4.1100 Orgaaninen kemia 1

KE-4.1100 Orgaaninen kemia 1 KE-4.1100 rgaaninen kemia 1 Tentti 27.10.2005, malliratkaisu ja mallipisteytys Kokeessa sallitut apuvälineet: Molekyylimallisarja, taskulaskin. Mikäli vastaat koepaperiin, palauta paperi nimelläsi ja opiskelijanumerollasi

Lisätiedot

KAATOPAIKAN JÄTEMATERIAALIN JA OLOSUHTEIDEN VAIKUTUS KAATOPAIKKAVESIIN KOKEMUKSIA SAKSASSA

KAATOPAIKAN JÄTEMATERIAALIN JA OLOSUHTEIDEN VAIKUTUS KAATOPAIKKAVESIIN KOKEMUKSIA SAKSASSA KAATOPAIKAN JÄTEMATERIAALIN JA OLOSUHTEIDEN VAIKUTUS KAATOPAIKKAVESIIN KOKEMUKSIA SAKSASSA KAATO 2001-hanke Kirjallisuuskatsaus 30.9.1999 Taina Hoilijoki Jukka Rintala Jyväskylän yliopisto 1 ESIPUHE Tässä

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

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

Hydrologia. Maanpinnan alaisten vesien jako

Hydrologia. Maanpinnan alaisten vesien jako Hydrologia L7 Maavedet Maanpinnan alaisten vesien jako Maavesi, vedellä kyllästymätön vyöhyke juurivesi välivyöhyke kapillaarivesi Pohjavesi, vedellä kyllästetty vyöhyke 15/01/2013 WETA150 Hydrologia T.Huttula

Lisätiedot

KE-40.1600 Johdatus prosesseihin, 2 op. Aloitusluento, kurssin esittely

KE-40.1600 Johdatus prosesseihin, 2 op. Aloitusluento, kurssin esittely KE-40.1600 Johdatus prosesseihin, 2 op Aloitusluento, kurssin esittely Opintojakson tavoitteena on tutustua teollisiin kemiallisiin ja biokemiallisiin prosesseihin ja niihin liittyvään laskentaan ja vertailuun

Lisätiedot

Tiedelimsa. KOHDERYHMÄ: Työ voidaan tehdä kaikenikäisien kanssa. Teorian laajuus riippuu ryhmän tasosta/iästä.

Tiedelimsa. KOHDERYHMÄ: Työ voidaan tehdä kaikenikäisien kanssa. Teorian laajuus riippuu ryhmän tasosta/iästä. KOHDERYHMÄ: Työ voidaan tehdä kaikenikäisien kanssa. Teorian laajuus riippuu ryhmän tasosta/iästä. KESTO: 15min 1h riippuen työn laajuudesta ja ryhmän koosta. MOTIVAATIO: Arkipäivän kemian ilmiöiden tarkastelu

Lisätiedot

Taulukko Käyttötarkoitus Huomioita, miksi? Kreikkalaisten numeeriset etuliitteet

Taulukko Käyttötarkoitus Huomioita, miksi? Kreikkalaisten numeeriset etuliitteet Päivitetty 8.12.2014 MAOLtaulukot (versio 2001/2013) Taulukko Käyttötarkoitus Huomioita, miksi? Kreikkalaisten numeeriset etuliitteet esim. ilmoittamaan atomien lukumäärää molekyylissä (hiilimonoksidi

Lisätiedot

Esko Meloni, JLY-Jätelaitos ry. Ratkaiseeko jätteenpolttolaitos pohjoisen jätehuollon?

Esko Meloni, JLY-Jätelaitos ry. Ratkaiseeko jätteenpolttolaitos pohjoisen jätehuollon? Esko Meloni, JLY-Jätelaitos ry Ratkaiseeko jätteenpolttolaitos pohjoisen jätehuollon? Sisältö Yhdyskuntajätteet ja niiden käsittely Kierrätyksestä Jätteenpolton kehitys Suomessa Jätevoimala ja rinnakkaispoltto

Lisätiedot

ANALYYSIT kuiva-aine (TS), orgaaninen kuiva-aine (VS), biometaanintuottopotentiaali (BMP)

ANALYYSIT kuiva-aine (TS), orgaaninen kuiva-aine (VS), biometaanintuottopotentiaali (BMP) TULOSRAPORTTI TILAAJA Jukka Piirala ANALYYSIT kuiva-aine (TS), orgaaninen kuiva-aine (VS), biometaanintuottopotentiaali (BMP) AIKA JA PAIKKA MTT Jokioinen 25.9.2013.-30.5.2014 Maa- ja elintarviketalouden

Lisätiedot

KEMIA 25.3.2011 lyhennettyjä ratkaisuja. 1. a) Vesiliukoisia: B, C, D, F, G

KEMIA 25.3.2011 lyhennettyjä ratkaisuja. 1. a) Vesiliukoisia: B, C, D, F, G KEMIA 25.3.2011 lyhennettyjä ratkaisuja 1. a) Vesiliukoisia: B,, D, F, G b) Ioniyhdisteitä: B,, F c) Happamia: d) Hiilitabletti on erittäin hienojakoista hiiltä (aktiivihiiltä). Suuren pinta alansa johdosta

Lisätiedot

Uutta liiketoimintaa jätteestä tuhkien modifiointi ja geopolymerisointi

Uutta liiketoimintaa jätteestä tuhkien modifiointi ja geopolymerisointi Uutta liiketoimintaa jätteestä tuhkien modifiointi ja geopolymerisointi Tuhkasta timantteja Liiketoimintaa teollisista sivutuotteista ja puhtaasta energiasta Peittoon kierrätyspuisto -hanke Yyterin kylpylähotelli,

Lisätiedot

AKKU- JA PARISTOTEKNIIKAT

AKKU- JA PARISTOTEKNIIKAT AKKU- JA PARISTOTEKNIIKAT H.Honkanen Kemiallisessa sähköparissa ( = paristossa ) ylempänä oleva, eli negatiivisempi, metalli syöpyy liuokseen. Akussa ei elektrodi syövy pois, vaan esimerkiksi lyijyakkua

Lisätiedot

*2,3,4,5 *1,2,3,4,5. Helsingin yliopisto. hakukohde. Sukunimi. Tampereen yliopisto. Etunimet. Valintakoe 21.05.2012 Tehtävä 1 Pisteet / 30. Tehtävä 1.

*2,3,4,5 *1,2,3,4,5. Helsingin yliopisto. hakukohde. Sukunimi. Tampereen yliopisto. Etunimet. Valintakoe 21.05.2012 Tehtävä 1 Pisteet / 30. Tehtävä 1. Helsingin yliopisto Molekyylibiotieteiden hakukohde Tampereen yliopisto Bioteknologian hakukohde Henkilötunnus - Sukunimi (myös entinen) Etunimet Valintakoe 21.05.2012 Tehtävä 1 Pisteet / 30 Tehtävä 1.

Lisätiedot

Joensuun yliopisto Kemian valintakoe/3.6.2009

Joensuun yliopisto Kemian valintakoe/3.6.2009 Joesuu yliopisto Kemia valitakoe/.6.009 Mallivastaukset 1. Selitä lyhyesti (korkeitaa kolme riviä), a) elektroegatiivisuus b) elektroiaffiiteetti c) amfolyytti d) diffuusio e) Le Chatelieri periaate. a)

Lisätiedot

Lukion kemia 3, Reaktiot ja energia. Leena Piiroinen Luento 2 2015

Lukion kemia 3, Reaktiot ja energia. Leena Piiroinen Luento 2 2015 Lukion kemia 3, Reaktiot ja energia Leena Piiroinen Luento 2 2015 Reaktioyhtälöön liittyviä laskuja 1. Reaktioyhtälön kertoimet ja tuotteiden määrä 2. Lähtöaineiden riittävyys 3. Reaktiosarjat 4. Seoslaskut

Lisätiedot

YLEINEN KEMIA. Alkuaineiden esiintyminen maailmassa. Alkuaineet. Alkuaineet koostuvat atomeista. Atomin rakenne. Copyright Isto Jokinen

YLEINEN KEMIA. Alkuaineiden esiintyminen maailmassa. Alkuaineet. Alkuaineet koostuvat atomeista. Atomin rakenne. Copyright Isto Jokinen YLEINEN KEMIA Yleinen kemia käsittelee kemian perusasioita kuten aineen rakennetta, alkuaineiden jaksollista järjestelmää, kemian peruskäsitteitä ja kemiallisia reaktioita. Alkuaineet Kaikki ympärillämme

Lisätiedot

Vesiensuojelukosteikot

Vesiensuojelukosteikot Vesiensuojelukosteikot 10.9. 2008 Helsingin Messukeskus Jari Koskiaho, SYKE Suunnittelu- ja mitoitusopas http://www.ymparisto.fi/default.asp?contentid=245183&lan=fi Kosteikoissa tapahtuvat vedenpuhdistusprosessit

Lisätiedot