Teknillinen tiedekunta

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "Teknillinen tiedekunta"

Transkriptio

1 OULUN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta Osasto Prosessi- ja ympäristötekniikan osasto Tekijä Pyykkönen, Olli Tapani Tiivistelmä opinnäytetyöstä Laboratorio Vesi- ja ympäristötekniikan laboratorio Työn valvoja Sallanko, Jarmo, lab.ins.,tkt Työn nimi Jäteveden orgaanisen kuorman muuttuminen pitkissä viemärilinjoissa Oppiaine Työn laji Aika Sivumäärä Vesi- ja geoympäristötekniikka Diplomityö Huhtikuu s., 3 s., 1 liitelehti Tiivistelmä Jätevesien käsittelylaitosten keskittäminen lisää huomattavasti siirtoviemärien määrää ja pituuksia. Pitkissä siirtoviemäreissä jäteveden viipymä viemärissä kasvaa, jolloin jätevedessä tapahtuvat muutokset tulevat merkittäviksi. Siirtoviemäreissä tapahtuvat reaktiot tulee ottaa huomioon jätevedenpuhdistamoiden ja siirtoviemäreiden toimintaa suunniteltaessa. Viemäreitä voidaan pitää biologisina reaktoreina, joissa varsinkin biohajoavan aineen muutokset ovat huomattavia. Tässä tutkimuksessa tavoitteena oli selvittää BOD-kuorman aleneman riippuvuus viemärien pituudesta ja jäteveden lämpötilasta siten, että se voidaan ottaa huomioon puhdistamoja ja siirtoviemäreitä suunniteltaessa. BOD-kuorman muutoksia tarkasteltiin siirtoviemärissä, jossa vietto- ja paineosuudet vuorottelevat. Vastaavasti tutkittiin pelkän paineviemärin vaikutusta jäteveden orgaaniseen kuormaan. Lisäksi selvitettiin jäteveden orgaanisen kuorman hydrolysoituminen paineviemärissä. Tutkimuskohteina työssä käytettiin Ylläksen, Siikalatvan ja Ylivieskan siirtoviemäreitä. Linjoilta otettiin kokoomanäytteet, joista analysoitiin työn kannalta oleellisimmat parametrit. BOD analysoitiin yleisesti käytetyn 7 päivän hapenkulutuksen sijaan 21 päivän hapenkulutuksena kattavamman kuvan saamiseksi. Jäteveden orgaanisen aineen kokofraktiointi suoritettiin ultrasuodatuskokeiden avulla. Ultrasuodatuskokeiden tuloksena saatiin tietoa biologista hapenkulutusta aiheuttavan materiaalin hydrolysoitumisesta. Hapenkulutusta ja orgaanisen aineen muuttumista tutkittiin myös pienoismallin avulla, jossa biologiset reaktiot ovat nopeita ja olosuhteet hallittuja. Ylläksen siirtoviemärissä, jossa vietto- ja paineosuudet vuorottelivat, havaittiin orgaanisen aineen reduktiota. Syksyllä pienten virtaamien aikaan, kun jäteveden viipymä ja lämpötila ovat korkeimmillaan, COD-kuorman reduktio 2,5 d viipymän jälkeen oli 30 %. Liukoisesta BOD 21 :sta kului yli 70 % kun kokonais-bod:n reduktio oli noin 20 %. Siikalatvan ja Ylivieskan paineviemäreissä tapahtuvien anaerobisten prosessien myötä jätevesien orgaanisen aineen kokofraktiot pienenivät. Liukoisen ja kokonais-bod:n suhde kasvoi paineviemärissä. Ylivieskan siirtoviemärissä liukoisen BOD 7 :n osuus kokonais-bod:sta kasvoi 66 %:sta 83 %:iin 1,5 d viipymän aikana. Säilytyspaikka Muita tietoja

2 UNIVERSITY OF OULU Faculty of technology Department Department of Process and Environmental Engineering Author Pyykkönen, Olli Tapani Abstract of thesis Laboratory Water Resources and Environmental Engineering Supervisor Sallanko, Jarmo Dr. Sc. Name of the thesis Transformations of organic matter in wastewater in long sewers Subject Level of studies Date Number of pages Water and geoenvironmental engineering Abstract Master s thesis April p., 3 p., 1 appendix The centralization of waste water treatment plants (WWTP) will increase the length and amount of long sewer pipelines. The increment of length and diameter of the pipelines will also increase hydraulic retention time (HRT) of waste water in sewer, which causes the reactions in wastewater to become more significant. These reactions must be taken into account when designing and maintaining WWTPs and long sewer pipelines. Sewers can be considered as a biological reactor, in which especially transformations in biodegradable organic matter become notable. In this study the main point was to research the reduction of BOD load and its dependence on the temperature of the waste water and the length of the sewer so that it could be taken into account when designing WWTPs and sewers. Transformations of BOD load were investigated in a sewer system, in which pressurised and gravitational portions varied. Respectively the transformations of BOD load and hydrolysis of organic matter were investigated in a sewer which consisted solely of pressurised mains. The subjects of the field research were sewer lines in Ylläs, Siikalatva and Ylivieska. Samples were taken from the sewer lines and the essential parameters were analyzed. BOD was analysed using a 21 day incubation time instead of generally used 7 days. Size fractioning of the biodegradable organic matter in waste water was carried out by ultra filtration in order to study the rate of hydrolysis. A small scale pressure main was built in order to research the utilization of oxygen and transformations of organic matter in anaerobic conditions. In the sewer pipelines of Ylläs, in which pressurized and gravitational portions varied, a notable reduction in biodegradable organic matter was observed. In September, when the flow rate was low and the temperature and HRT were high, COD reduction was 30 %. It was observed that over 70 % of soluble BOD 21 was exerted whereas reduction of total BOD 21 was 20 %. In the pressure mains of Siikalatva and Ylivieska anaerobic processes reduced the size fractions of biodegradable organic matter. In the pressure main of Ylivieska the ratio of soluble BOD 7 and total BOD 7 was increased from 66 % to over 80 % during 1,5 day HRT. Library location Additional information

3 ALKUSANAT Tämä diplomityö on tehty Oulun Yliopiston tiloissa vesi ja ympäristötekniikan laboratoriossa. Kenttämittaukset on tehty Ylläksen, Siikalatvan, Sievin sekä Ylivieskan alueella sijaitsevilla viemärilinjoilla sekä Oulussa Hollihaan jätevedenpumppaamolla. Hankkeessa muina yhteistyötahoina sekä rahoittajina ovat olleet Kuusamon Energia ja Vesiosuuskunta, Lakeuden Keskuspuhdistamo Oy, Pohjois Pohjanmaan ympäristökeskus, Vesikolmio Oy, Ylläksen Yhdyskuntatekninen Huolto Oy, Vesihuoltolaitosten kehittämisrahasto, Maa ja Vesitekniikan tuki ry sekä Oulun yliopiston vesi ja ympäristötekniikan laboratorio. Kiitän työni valvojia ja tarkastajia, lab.ins., TkT Jarmo Sallankoa ja emeritusprofessori TkT Esko Laksoa työn ohjauksesta ja rakentavista kommenteista. Tuomo Reinikkaa Oulun yliopistosta haluan kiittää käytännön asioiden toteuttamisesta sekä neuvoista. Lisäksi esitän kiitokseni Mika Sarkkiselle ja Anne Rahikaiselle Pohjois Pohjanmaan ympäristökeskuksen analyysilaboratoriosta, Jussi Lompolonjärvelle Ylläksen Yhdyskuntateknisestä huollosta sekä Juha Kärenlammelle Siikalatvan Keskuspuhdistamolta. Luonnollisesti erityinen kiitos avovaimolleni.

4 Sisältö LYHENTEET JA TERMIT JOHDANTO VIEMÄRIEN FYSIKAALISET OMINAISUUDET BIOFILMI JA SEDIMENTTI VIEMÄRIPUTKISSA BIOFILMI MIKROBITOIMINNAN AIHEUTTAMAT REAKTIOT SEDIMENTTI JÄTEVEDEN LAATU ORGAANINEN KUORMA REDOX POTENTIAALI HAPPIPITOISUUS TYPPIYHDISTEET RIKKIYHDISTEET LÄMPÖTILA KOKOFRAKTIOT TUTKIMUSMENETELMÄT JA KOHTEET TUTKIMUSKOHTEET Ylläksen viemärilinjat Siikalatvan linjat Ylivieskan linjat ANALYSOITAVAT PARAMETRIT NÄYTTEENOTTO HOLLIHAKA Koejärjestelyt Pienoismallin tekniset tiedot SUODATUSKOKEET TULOKSET JA TULOSTEN KÄSITTELY YLLÄKSEN VIEMÄRILINJAN TULOKSET Maaliskuussa 2009 tehdyt mittaukset Huhtikuussa 2009 tehdyt mittaukset Syyskuussa 2009 tehdyt mittaukset Yhteenveto Ylläksen siirtoviemärin tuloksista SIIKALATVAN VIEMÄRILINJA Heinäkuussa 2009 tehdyt mittaukset Syyskuussa 2009 tehdyt mittaukset Yhteenveto Siikalatvan siirtoviemärin tuloksista YLIVIESKAN VIEMÄRILINJA Elokuussa 2009 tehdyt mittaukset Lokakuussa 2009 tehdyt mittaukset Yhteenveto Sievi Ylivieska siirtoviemärin tuloksista PIENOISMALLI... 86

5 Hapenkulutus BOD analyysit SUODATUSKOKEET YHTEENVETO KAIKISTA TUTKIMUKSISTA TULOSTEN LUOTETTAVUUDEN ARVIOINTI JOHTOPÄÄTÖKSET LÄHDELUETTELO LIITTEET Liite 1 Laskuesimerkkejä

6 1 Lyhenteet ja termit ATP cpvc DO Fermentaatio Adenosiinitrifosfaatti C 10 H 16 N 5 O 13 P 3. Solujen energian varastoinnissa käytetty yhdiste, joka vapauttaa energiaa kun sen fosforisidokset hydrolysoidaan Kloorattu polyvinyylikloridi Dissolved oxygen, liuennut happi Prosessi, jossa tuotetaan ATP:a sekä pienimolekyylisiä sivutuotteita, kuten esimerkiksi etyylialkoholia. Fosforylaatio Fosfaattiryhmän (PO 4 ) liittäminen orgaaniseen molekyyliin. ATP:n muodostumisen osaprosessi. Glykolyysi Hydrolyysi Metanogeneesi Glukoosin pilkkominen pyruvaatiksi. Sekä aerobisen että anaerobisen soluhengityksen lähtöprosessi. Kemiallinen prosessi, jossa aine pilkotaan pienimolekyylisemmäksi lisäämällä vettä sidosten väliin. Pääasiassa metaaniarkkien aineenvaihduntaprosessi, jossa käytetään vetyä ja hiilidioksidia. Lopputuotteena syntyy metaania. NAD + Nikotiiniamidiadeniininukleotidi C 21 H 27 N 7 O 14 P 2. Koentsyymi eli entsyymien toimintaa tukeva orgaaninen molekyyli. Osa elektroninsiirtoketjua solujen metaboliareaktioissa. PE PEH PEL PEM Polyeteeni, muovilaji Suuritiheyksinen PE Matalatiheyksinen PE Keskitiheyksinen PE Pyruvaatti Palorypälehappo, C 3 H 4 O 3 upvc VFA Pehmittämätön PVC Volatile fatty acid, haihtuva rasvahappo. Korkeintaan kuuden hiilen muodostamasta ketjusta koostuva molekyyli. Esimerkiksi asetaatti CH 3 COO

7 2 1. Johdanto Jätevesien käsittelylaitosten keskittäminen on lisännyt ja tulee lisäämään huomattavasti siirtoviemärien pituuksia. Pitkissä viemärilinjoissa jätevedessä tapahtuu fysikaalisia, biologisia ja kemiallisia muutoksia. Muutoksia tapahtuu lähes kaikissa mitattavissa parametreissa, mutta jätevedenpuhdistamojen kannalta olennaista on tieto BODkuorman muutoksesta sekä määrällisesti että laadullisesti. Laadullisilla muutoksilla tarkoitetaan tässä BOD kuorman niitä ominaisuuksia, jotka vaikuttavat sen poistamiseen jätevedenpuhdistamoilla. Uusi ajattelutapa, jossa viemäri ajatellaan osana puhdistusprosessia, on lisännyt tarvetta tutkia yksityiskohtaisesti viemärin, jäteveden ja vedenkäsittelyn vuorovaikutuksia. Biologisesti hajoavan materiaalin muutoksia tarkasteltaessa on järkevää yhdistää viemäri osaksi puhdistamon biologista prosessia. Varsinkin muutokset orgaanisen aineen biohajoavuudessa ovat hyvin olennaisia jätevedenpuhdistamon toimintaa suunniteltaessa ja optimoitaessa. Biologiset reaktiot aiheuttavat suurimmat muutokset jäteveden orgaaniseen aineeseen, mutta myös kemiallisilla ja fysikaalisilla muutoksilla on merkitystä. Varsinkin lämpötilan merkitys reaktionopeuksiin on suuri. Muutoksia tapahtuu yleensä lähinnä putken seinämien biofilmissä mutta myös bulkkiliuoksessa sekä sedimentissä. Gravitaatioviemäreissä muutokset ovat yleensä aerobisia, jolloin jätevedessä on liuenneena happea. Tällöin mikrobit käyttävät hapen avulla orgaanista ainetta hiililähteenään. Olosuhteet voivat olla myös anoksiset, jos jätevedessä on liuenneena nitraattia, jota mikrobit voivat käyttää hapen sijaan (Mathioudakis ja Aivasidis. 2009). Paineviemäreissä liukoinen happi kuluu nopeasti ja reaktiot ovat anaerobisia, eli liuennutta happea tai nitraattia ei ole läsnä. Tässä tapauksessa reaktiona ovat yleensä hydrolyysi ja fermentaatio, joissa orgaaninen aine muuttuu helpommin hyödynnettävään muotoon aiheuttaen helposti biohajoavan orgaanisen aineen nettotuoton (Tanaka ym. 2000). Paineviemäreissä sulfaatin pelkistäminen on myös reaktio, johon tulee kiinnittää huomiota. Siirtoviemärien määrän lisääntyessä, varsinkin alavilla seuduilla, suurin osa siirtoviemäreistä tulee olemaan paineviemäriä. Paineviemäreissä hydrolyysin ja fermentaation

8 3 seurauksena syntyvät helposti biohajoavat orgaaniset yhdisteet ovat toivottavia muun muassa puhdistamoiden typenpoistoprosesseissa (Tanaka. 2000b), mutta ne voivat myös aiheuttaa ongelmia esimerkiksi bioroottorin käyttöön mikäli ne ovat liian nopeasti mikrobien käytettävissä ja siten tukkivat roottorin alkupään. Keskitettäessä jätevesien puhdistus suuriin yksiköihin siirtoviemärien avulla, tulevat viemärien pituuksien lisäämisen myötä myös virtaamat ja putkikoot väistämättä kasvamaan. Virtaaman suureneminen vaikuttaa leikkausvoimien lisäksi viipymään ja putkikoon kasvattaminen pienentää reaktiopinta alaa viemärissä. Reaktioiden kokonaiskuvaa käsiteltäessä on tärkeää löytää vuorovaikutukset myös näiden parametrien välille pelkästään viemärien pituuden ja viipymän tarkastelun sijaan. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää jäteveden muutoksien erityisesti biologisen hapenkulutuksen riippuvuutta viemärin pituudesta ja lämpötilasta siten, että se voitaisiin ottaa huomioon uusia puhdistamoja ja siirtoviemäreitä mitoitettaessa. Tutkimus suunniteltiin siten, että voitiin havainnoida muutoksia sekä paine että viettoviemärissä sekä systeemeissä, joissa osuudet vuorottelivat. Tutkimuskohteina käytettiin Ylläksen, Siikalatvan ja Sievi Ylivieska välin siirtoviemäreitä. Lisäksi Ouluun Hollihaan pumppaamoon rakennettiin pienoismalli, jolla voitiin tutkia hapenkulutusta paineviemärissä. Hydrolyysin tutkimista varten suoritettiin mikro ja ultrasuodatuskokeita Siikalatvan siirtoviemärin jätevesistä. Tutkimuksia tehtiin ajalla , jotta analyyseja saataisiin sekä kylmistä että lämpimistä jätevesistä. Tutkimus aloitettiin Ylläksen kenttätutkimuksilla, jotta ehdittiin tutkimaan kevättalven sesongin aikaisia huippuvirtaamia.

9 4 2. Viemärien fysikaaliset ominaisuudet Pitkät siirtoviemärit yleistyvät jatkuvasti, sillä jätevesien käsittely pyritään keskittämään yhä suurempiin yksikköihin. Pitkät siirtoviemärit aiheuttavat jätevedelle pitkiä viipymiä, joten mikrobiologisten tekijöiden lisäksi viemärien fyysisten ominaisuuksien vaikutus jätevesiin tulee selvittää. Jäteveden laatuun sekä orgaanisen kuorman muuttumiseen vaikuttavat suuresti viemärin rakenteelliset ominaisuudet, kuten putkikoko, materiaali ja kaltevuus sekä ilmanvaihto. Putkikoon, eli viemärin halkaisijan, ja kaltevuuden avulla voidaan arvioida useita muita jäteveden laatuun vaikuttavia tekijöitä, kuten esimerkiksi virtausnopeutta, viipymää sekä hydraulisia ominaisuuksia. Putken sisäpinnan materiaali vaikuttaa lähinnä biofilmin kasvuun sekä sedimentin kertymiseen. Viemärin putkikoko eli halkaisija on tärkein vedenlaatuun vaikuttava rakenteellinen ominaisuus. Virtaamasta riippuen suuri halkaisija aiheuttaa paineviemärissä sekä virtausnopeuden hidastumisen että viipymän kasvun. Gravitaatioviemäreissä halkaisijan vaikutus näihin ei ole yhtä suuri kuin paineviemäreissä. Gravitaatioviemärissä virtausnopeus riippuu lähinnä kaltevuudesta, kun taas paineviemärissä putken halkaisijalla on virtausnopeuteen virtaaman ohella suurin vaikutus. Virtausnopeuden pienentyminen aiheuttaa sedimentaatiota viemärissä; virtausnopeuden pienentyessä myös leikkausvoimat viemärissä pienenevät, jolloin putken seinämiin laskeutuva kiintoaines ei välttämättä irtoa enää. Suosituksen mukaan virtausnopeuden tulisikin olla putkessa vähintään 0,6 m/s kerran vuorokaudessa (Karttunen. 2004). Erityisesti paineviemärissä putken halkaisija vaikuttaa myös suoraan viipymään putken tilavuuden kasvaessa ja viipymän kasvaessa mikrobiologiset reaktiot taas tuovat yhä suurempia muutoksia jäteveden laatuun.

10 5 Halkaisijan muuttuessa muuttuvat myös laskennassa käytettävät hydrauliset suhteet, kuten märkäpiirin ja virtauspinta alan suhde sekä syvyyden ja halkaisijan suhde. Näistä ominaisuuksista riippuu hyvin paljon se, miten tehokkaasti mikrobit voivat toimia viemärissä. Paineviemärissä ja yhdistettyjen viemäreiden paineosuuksilla märkäpiiri on suoraan halkaisijasta laskettavissa oleva putken kehän pituus. Märkäpiiri yksin ei ole kovinkaan käyttökelpoinen suure viemärilaskuissa, mutta kun suhteutetaan märkäpiiri ja virtauspinta ala niin saadaan toimiva suure erilaisten viemärien vertailuun. Märkäpiirin ja virtauspinta alan suhde suurenee paineviemärissä lineaarisesti halkaisijan pienentyessä kaavan 1 mukaan. (1) missä ä ä Yllä oleva pätee vain paineviemärillä, jonka voidaan olettaa olevan aina täysi. Gravitaatioviemärillä tilanne on toinen, sillä viettoviemärissä vesi virtaa harvoin täytenä putkena (Karttunen. 2004) (Liite 1). Silloin sekä märkäpiiri että virtauspinta ala riippuvat syvyydestä, jolloin tarkka kaava tai riippuvuussuhde näiden välille on vaikeampi määrittää. Suhde p/a voidaan johtaa kaavoista 2, 3 ja 4. (2) ja (3) missä

11 6 ä ä (4) missä ä ä ä Sektorin pinta alasta voidaan laskea virtaaman pinta ala, kun vähennetään A s :stä virtauspinta alan ja keskuskulman välinen tyhjä pinta ala A t (liite 1). Samalla yhtälöä sieventämällä voidaan päästä eroon vaikeasti mitattavasta kulmasta ja johtaa yhtälö muotoon, jossa suhdeluku riippuu ainoastaan viemärin halkaisijasta ja veden virtaussyvyydestä. (5) Tässä tapauksessa suhdetta p/a on järkevä verrata viettoviemärissä tapahtuvan virtauksen syvyyden ja viemärin halkaisijan suhteeseen y/d. Suhdeluvun y/d kasvaessa märkäpiirin suhde virtauspinta alaan pienentyy, eli mikrobitoiminnalle otollista aluetta virtaamaan nähden on vähemmän. Kun y/d lähenee arvoa 1, tilanne muistuttaa virtaamaa paineviemärissä. Tästa nähdään, että gravitaatioviemärissäkin halkaisijan kasvaessa suhde p/a pienenee kun virtaama pysyy samana. Kuitenkin suuri halkaisija yleensä parantaa reaktiopinta alaa; virtaaman pysyessä samana ja halkaisijan kasvaessa syvyys pienenee, jolloin suhde y/d myös pienenee nopeuttaen siten reaktiota.

12 7 Viemärin putkimateriaalilla voidaan vaikuttaa jonkin verran sekä sedimentoitumiseen että mikrobitoimintaan. Pintamateriaalien karkeus, kuten betoni ja valurauta, keräävät huomattavan helposti kiintoainetta (Huisman ym. 2004a). Nykyisin käytetään kuitenkin lähes poikkeuksetta siirtoviemärienkin rakentamiseen muoviputkia, yleisimmin PE eli polyeteeniputkia. PE on materiaalina sileä, joten kiintoaine ei tartu siihen kovinkaan hyvin. Materiaalivalinta vaikuttaa myös mikrobitoimintaan; useissa tutkimuksissa (Rogers ym. 1994, Niquette ym ja Hallam. 2001) on eri alustoille levinneissä biofilmeissä todettu eroja sekä itsessään biofilmissä että mikrobien aktiivisuudessa. Viemärin rakenteellisilla ominaisuuksilla voidaan vaikuttaa huomattavasti myös hapensiirtoon ja sitä kautta jäteveden laatuun. Gravitaatioviemäreissä tarkistuskaivojen kautta vaihtuva ilma riittää yleensä pitämään viemäri ilman happipitoisuuden lähes ilman normaalissa tasossa (Huisman ym. 2004b), mutta talvella ilmanvaihto voi olla heikompaa lumipeitteen vuoksi. Paineviemäreissä ilmastusta tapahtuu lähinnä pumppaamoilla veden siirtyessä viemäriputkesta kaivoon. Pumppaamoilla ilmastukseen voidaan vaikuttaa lähinnä tuloputken sijoittelulla vedenpinnan suhteen; korkeuserolla voidaan saada aikaan vapaata syöksyä, jolloin happea siirtyy ilmasta veteen (Hvitved Jacobsen. 2002). Paineviemäreissä pumppaamoilla tapahtuva ilmastus on kuitenkin hyvin tehotonta, sillä vapaan syöksyn aiheuttama pisaroituminen on lyhytaikaista eikä happea ehdi siirtyä vesifaasiin kovinkaan paljon. Tällaisesta ilmastuksesta onkin enemmän haittaa kuin hyötyä; vapaa syöksy tuloputkesta kaivoon saa ilmakuplat sekoittumaan veteen, joka voi aiheuttaa kavitointia ja tehontarpeen nousua pumpuilla. Tällöin myös hajuhaitat voivat tulla huomattaviksi (U.S. EPA. 1985). Tämän vuoksi pumppaamoilla tuloputki tulisikin sijoittaa mahdollisimman lähelle kaivon vesipintaa tai sen alle.

13 8 3. Biofilmi ja sedimentti viemäriputkissa 3.1. Biofilmi Viemärin biofilmi muodostuu aluksi heterotrofisten bakteerien yhteenliittymistä. Aluksi vapaasti liikkuvat bakteerit jäävät pintaan kiinni heikoilla van der Waals voimilla sekä hiuksenomaisilla pileillä (lat. pilus) (Albert ym. 2008). Jotta biofilmi alkaisi kehittyä, tulee bakteereja olla pienellä alueella riittävästi kiinnittyneinä. Soluviestintää (engl. quorum sensing) käyttäen ne voivat aistia lähellä olevien bakteerien määrän. Kun riittävä määrä bakteereja on alueella, ne alkavat entsymaattisen toiminnan avulla muuntamaan orgaanista ainetta tahmeaksi polysakkaridimatriisiksi. (Campbell ja Reece. 2004) Biofilmin orgaanisesta aineesta % onkin solujen ulkopuolista materiaa, kuten proteiineja, polysakkarideja sekä nukleiinihappoja (Jahn ja Nielsen. 1998). Polysakkaridimatriisin, eli biofilmin rakenne on sellainen, että ravinteet sekä aineenvaihduntatuotteet pääsevät liikkumaan filmin sisällä. Rakenteen hilamaisuuden ja tahmeuden vuoksi biofilmi on hyvä tartunta alusta myös muille mikrobeille kuin sen luoneille bakteereille. Biofilmillä elääkin useita lajeja kuten leviä, rihmaeläimiä, sieniä ja rataseläimiä. Näistä eliöryhmistä jokaisella on omat metaboliatehtävänsä (Campbell ja Reece. 2007). Biofilmin lajistoon ja sitä kautta ominaisuuksiin vaikuttaa lähinnä jäteveden ominaisuudet: ravinteiden määrä, lämpötila, happipitoisuus, ph ym. Biofilmin paksuutta ja rakennetta säätelevät viemärin virtaustekniset ominaisuudet, kuten esimerkiksi viemäriputken materiaali ja veden virtausnopeus. Gravitaatioviemäreissä biofilmin paksuus on yleensä useita millimetrejä paksu, riippuen viemäriveden virtausnopeuden aiheuttamien leikkausvoimien suuruuksista. Paineviemäreissä biofilmin paksuus on yleensä pienempi, yleensä 0,1 0,5 mm paksu (Norsker. 1995). Biofilmi paineviemärissä ohuempi myös siitä syystä että bakteerien kasvu on hitaampaa kuin viettoviemärissä. Paineviemärissä biofilmi on myös hyvin sileä ja tasainen, kun taas viettoviemärissä se

14 9 on yleensä huokoinen. Tämä tekee viettoviemärin biofilmiin lisää paksuutta sekä reaktiopinta alaa. Viemärin biofilmiprosessi eroaa merkittävästi jätevedenpuhdistamoiden biofilmiprosesseista. Viemärissä biofilmin laatu vaihtelee huomattavasti verkoston eri kohdissa niin mikrobikasvuston kuin filmin paksuudenkin osalta. Viemärin biofilmi altistuu myös usein suurista virtausnopeuksista johtuville leikkausvoimille sekä väkeville jätevesille. Myös viemäriverkostossa liuenneen hapen määrä vaikuttaa biofilmin kasvuun ja lajistoon; esimerkiksi happea vaativat mikrobit ovat yleensä viemärin alkupäässä, jossa happea on riittävästi saatavilla ja sulfaattia pelkistävät mikrobit paineviemärien loppupäässä (Mohanakrishnan, 2009). Viemärin biofilmin laatu vaihtelee suuresti myös ajan funktiona, sillä eri vuodenaikoihin viemäriveden laatu on erilaista. Biofilmin rakenteeseen ja lajistoon vaikuttaa myös viemäriputken materiaali. Useat aineet, kuten kupari, inhiboivat bakteerien kasvua (Rogers ym. 1994). Eri materiaalit soveltuvat myös eri tavoin biofilmin tarttumispinnaksi. Bakteerikolonioiden muodostumista eri pinnoille on tutkittu paljon. Rogers ym. tutkimuksissa (1994) materiaalien ja biofilmin kasvun suhdetta tutkiessa havaittiin lasin olevan huonoin ja lateksin paras. Materiaaleille havaittiin seuraava järjestys: lasi < ruostumaton teräs < polypropyleeni < cpvc < upvc < teräs < PE < etyleenipropyleeni < lateksi Niquette ym. (2000) tutkivat biomassan kasvua talousvesien kannalta. Näissä tutkimuksissa kävi ilmi, että sileät muovin kaltaiset materiaalit eivät luo hyviä olosuhteita biomassan kasvulle. Heidän tutkimuksissaan järjestys biofilmin kasvulle oli seuraava: PVC < PE < sementti < teräs Hallam ym. (2001) tutkivat biofilmin aktiivisuutta eri materiaaleilla ja saivat tulokseksi lasi < sementti < PEM < PVC

15 10 Eri tutkimusten tulokset poikkeavat toisistaan, sillä koeolosuhteet ja tutkimusmenetelmät voivat vaihdella tutkimusten välillä. Mikrobilajien kiinnittyminen ja aktiivisuus ovat erilaisia eri pinnoilla, kuten Rogers ym. (2004) tutkimuksesta käy ilmi. Myös viemärin olosuhteet, kuten esimerkiksi virtausnopeus ja lämpötila vaikuttavat tuloksiin. Tuloksia tarkasteltaessa on muistettava, että materiaalikokeet on yleensä tehty muutamien kuukausien aikana, kun taas biofilmin kehitys voi kestää huomattavasti pidempään (Mohanakrishnan. 2009). On kuitenkin selvää, että eri materiaalit ovat erilaisia kasvualustoja; esimerkiksi kupari inhiboi mikrobikasvua kun taas yleisesti viemäriputkien materiaalina käytetty PE on mikrobeille kohtalaisen hyvä kasvualusta, kuten tutkimustuloksista voidaan huomata (Rogers ym ja Hallam ym. 2001). Polyeteeneistä liukenevat aineet voivat lisätä mikrobien kasvua (Kekki. 2007). Karkeat materiaalit, kuten vanha valurauta tai sementti, luovat kuitenkin parhaat olosuhteet mikrobikasvustolle lähinnä karkean pintansa vuoksi. Mikrobien kasvualustana toimii myös sedimentti ja jätevedessä kulkevat suuremmat partikkelit, sillä mikrobikasvustoa muodostuu kaikille pinnoille (Campbell ja Reece. 2004). Sedimentti soveltuu yleensä hyvin biofilmin kasvualustaksi, sillä se on huokoinen ja sisältää biofilmin mikrobeille tärkeitä ravinteita (Ristenpart. 1995). Vedessä kulkevat partikkelit ovat luonnollisestikin samoin hyviä kasvualustoja kuten sedimentti. Biofilmin muodostumiseen ja kypsymiseen menee kuitenkin huomattavasti pidempi aika kuin jäteveden viipymä on viemärissä (Mohanakrishnan. 2009), mutta reaktioiden kannalta partikkeleihin kiinnittyneillä mikrobeilla on suuri merkitys niiden suuren pinta alan vuoksi Mikrobitoiminnan aiheuttamat reaktiot Orgaanista ainetta käyttäviä mikrobeja on sedimentissä, biofilmissä ja nesteessä. Nämä mikrobit, jotka käyttävät orgaanista ainetta ovat toisenvaraisia eli heterotrofeja (Campbell ja Reece. 2004). Jätevedessä tapahtuvat muutokset johtuvat pääosin

16 11 mikrobien metaboliasta aiheutuvista reaktioista. Mikrobien kannalta viemärissä on kolmenlaisia pääolosuhteita, joiden mukaan tapahtuvat reaktiot määräytyvät. Aerobisissa olosuhteissa tapahtuu aerobista soluhengitystä. Tällöin orgaanista ainetta muuttuu hiilidioksidiksi ja vedeksi. Anoksisissa olosuhteissa tapahtuu denitrifikaatiota. Täysin anoksiset olosuhteet ovat kuitenkin harvinaiset, sillä viemärissä typen yhdisteet ovat yleensä ammoniakkina tai sitoutuneena orgaaniseen aineeseen, jolloin nitraattipitoisuudet ovat hyvin pienet. Anaerobisessa tilanteessa merkittävimmät reaktiot ovat fermentaatio ja sulfaatin pelkistyminen (Hvitved Jacobsen. 2002). Sulfaattia pelkistäviä mikrobeja on vain biofilmissä ja sedimentin siinä osassa johon sulfaatit pääsevät (Norsker. 1995). Vesifaasissa sulfaatteja pelkistäviä mikrobeja ei yleensä esiinny, koska nämä mikrobit kasvavat hitaasti eivätkä siis ehdi kasvaa vesifaasissa. Pieniä määriä sulfaattia pelkistäviä mikrobeja löytyy vesifaasistakin biofilmin irtoamisen ja vesifaasiin kulkeutumisen myötä (Hvitved Jacobsen. 2002). Mikrobitoiminnan aiheuttamia reaktioita on esitetty kuvissa 1 ja 2. Hydrolyysi tuottaa partikkelimaisesta aineesta helposti biohajoavaa materiaalia mikrobien metaboliaa varten (kuva 2). Prosessi toimii niin aerobisissa, anoksisissa kuin anaerobisissa olosuhteissa (Campbell ja Reece. 2004). Orgaanisten aineiden ollessa kyseessä läsnä tulee olla katalyytti, sillä vain harvat orgaaniset aineet reagoivat esimerkiksi viemärissä veden kanssa. Viemärissä orgaanisen aineen hydrolyysissä katalyyttinä toimivatkin bakteerien erittämät entsyymit (Alberts ym. 2007). Näiden entsyymien ansiosta suuret orgaaniset molekyylit, kuten polysakkaridit, voidaan pilkkoa yksinkertaisiksi molekyyleiksi, joita mikrobit voivat käyttää. Hydrolyysin tarkoituksena onkin saada ravinteet liukoiseen muotoon, jotta ne pääsevät soluseinän lävitse tai voivat adsorboitua mikrobin pinnalle ja fermentaatio tai aerobinen respiraatio voi alkaa (Isoaho ja Valve. 1986). Mikrobiologinen raja liukoisuudelle on huomattavasti pienempi kuin viemäritekniikassa on yleensä totuttu pitämään liukoisena. Viemäritekniikassa liukoisuuden rajana on yleisesti käytetty 0,45 μm, joka on saatu suodatuksien ja sentrifugaation kautta. Mik

17 12 robiologiselta kannalta liukoisena voi pitää korkeintaan 10 4 μm kokoisia hiukkasia, koska soluseinä ei päästä läpi suurempia partikkeleita (Hvitved Jacobsen. 2004). Entsymaattinen hydrolyysi voi tapahtua solun sisällä, solun ulkopinnalla tai jopa bulkkiliuoksessa. Hydrolyysin mekanismi on kuitenkin sama tapahtumispaikasta riippumatta. Solun sisäiset ja ulkopinnalla toimivat (endo ja exocellular) hydrolyysit ovat kuitenkin huomattavasti tehokkaampia kuin irrallaan solusta olevien entsyymien (ekstracellular) toimintaan perustuva hydrolyysi. Syynä tähän on solusta irrallaan olevien hydrolyysientsyymien pieni konsentraatio; solulle on edullisempaa tuottaa entsyymiä sen välittömään läheisyyteen (Campbell ja Reece. 2004). Solusta irrallaan olevien hydrolyysientsyymien olemassaolo onkin yleensä seurausta virtauksen irrottamista soluista ja entsyymeistä. Aerobinen respiraatio eli soluhengitys on bakteereille tehokas tapa saada energiaa orgaanisesta aineesta. Tässä tapauksessa ravinteina toimivat aminohapot, hiilihydraatit ja rasvat. Aerobinen respiraatio tarkoittaa prosessia, jossa mikrobit aiheuttavat entsymaattisella toiminnallaan suuren energian omaavien yhdisteiden hajoamisen yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi. Aerobinen respiraatio sisältää kolme vaihetta: glykolyysi, sitruunahappokierto ja hapettava fosforylaatio (Campbell ja Reece. 2004). Glykolyysi ei vaadi happea, mutta useimmat solut käyttävät kuitenkin sitä aerobisessa kataboliassaan saadakseen aloitusmateriaalia sitruunahappokiertoa varten. Glykolyysi tarkoittaa glukoosin pilkkomista pyruvaatiksi ja se tapahtuu sekä aerobisessa respiraatiossa että fermentaatiossa. Glykolyysiä ei tarvita, jos aloitusmateriaaliksi on saatavilla haihtuvia rasvahappoja. Haihtuvat rasvahapot, eli VFA, ovat erityisen hyvää materiaalia bakteerisolulle, sillä toisin kuin sokerit, VFA:n ei tarvitse käydä läpi glykolyysiä ennen mitokondrioon pääsemistä (Alberts ym. 2007). Sitruunahappokierto, joka tapahtuu mitokondrioissa, viimeistelee glukoosin pilkkomisen useiden vaiheiden kautta lopulta hiilidioksidiksi. Aerobisen respiraation viimeisessä vaiheessa, hapettavassa fosforylaa

18 13 tiossa, elektronin siirtoketju päättyy molekylaariseen happeen ja vetyyn muodostaen vettä (Campbell ja Reece. 2004). Aerobisessa respiraatiossa, kuten myös fermentaatiossa, glykolyysissä syntyy adenosiinitrifosfaattia, joka on solun energian varastoinnissa käytetty yhdiste. Aerobisessa prosessissa adenosiinitrifosfaattia eli ATP:tä syntyy kuitenkin huomattavasti suurempi määrä, koska sitruunahappokierto ja hapettava fosforylaatio käyttävät orgaanisen aineen huomattavasti tehokkaammin hyväkseen; hapen ollessa terminaalinen elektronin vastaanottaja lopputuotteena syntyy vain hiilidioksidia ja vettä (kuva 1). Viimeinen elektronin vastaanottaja voi olla myös typpi tai rikkiyhdiste, jolloin olosuhteet ovat joko anoksiset tai anaerobiset. Soluhengitys toimii periaatteessa silloin samalla tavalla kuin aerobisissa olosuhteissa, mutta käytännön kannalta sillä on suuri ero. Nitraatin ollessa elektronin terminaalinen vastaanottaja, toimii viemäri denitrifikaatioprosessina, jolloin jäteveden nitraattikonsentraatio pienenee (Hvitved Jacobsen. 2002). Sulfaatin ollessa elektronin siirtoketjun päässä viemärissä muodostuu sulfidia, joka reagoi ph:sta riippuen rikkivedyksi tai muiksi rikkiyhdisteiksi. Respiraatiossa yhtä glukoosimoolia kohti syntyy 38 moolia ATP:tä kun taas fermentaatiossa ATP:tä syntyy vain kaksi moolia. Energiatehokkuudeltaan aerobinen respiraatio onkin huomattavasti fermentaatiota parempi prosessi (Campbell ja Reece. 2004). Fermentaation avulla solut voivat hapettaa orgaanisia yhdisteitä ja siten tuottaa ATP:tä ilman happea. Yleensä adenosiinitrifosfaattia eli ATP:tä tuotetaan monimutkaisessa prosessissa hapettavalla fosforylaatiolla, jossa proteiiniin tai orgaaniseen yhdisteeseen lisätään fosfaattia bakteerien sisältämien entsyymien avulla. Ilman elektronegatiivista happea fosforylaatio kuitenkin lakkaa. Solujen on silti tuotettava ATP:tä energiataloutensa ylläpitämiseen. Tässä tilanteessa solut käyttävät substraattifosforylaatiota, jossa fosfaatin lisääminen yhdisteeseen tapahtuu ilman happea (Campbell ja Reece. 2004). Substraattifosforylaatio onkin energiatehokkuudeltaan hapettavaa fosforylaatiota heikompi, joka selittää osaltaan fermentaation huonomman tehokkuuden aerobiseen respiraatioon nähden.

19 14 Hapettomissa olosuhteissa glukoosin hapetusprosessi tapahtuu glykolyysin avulla. Glykolyysissä glukoosin hapettaa koentsyymi NAD + (nikotiiniamidiadeniininukleotidi, C 21 H 27 N 7 O 14 P 2 ) hapen sijasta. Tällöin glukoosimolekyyli hajoaa kahdeksi pyruvaattimolekyyliksi ja lisäksi reaktiossa vapautuva energia aiheuttaa ATP:n syntymisen. Tämä ravinteiden anaerobinen katabolia kuluttaisi solun NAD + varastot loppuun pian, ellei solulla olisi mahdollisuutta regeneroida NAD + :a. Solut kuitenkin pystyvät regeneroimaan NAD + :a hapettamalla glykolyysin lopputuotteita. Tällöin pyruvaatti ei mene mitokondrioihin, vaan se jää solulimaan ja poistuu hapetuksen jälkeen erilaisina jätteinä (mm. etanoli) (Campbell ja Reece. 2004). Fermentaatio on siis glykolyysin lisäprosessi, jossa glykolyysin lisäksi regeneroidaan NAD + :a ja saadaan lopputuotteena pyruvaatista johdettuja tuotteita. Viemärissä lopputuotteena asidogeneesin kautta saadaan haihtuvia rasvahappoja, kuten esimerkiksi etikkahappoa ja propionihappoa. Fermentaatioprosessissa siis vähenee proteiinien, hiilihydraattien ja lipidien konsentraatio liuoksessa ja haihtuvien rasvahappojen osuus kasvaa (Hvitved Jacobsen. 2002). Tällä on myönteinen seuraus viemärissä tai puhdistamolla tapahtuvaan orgaanisen aineen reduktioon, sillä VFA on helposti mikrobien hyödynnettävissä aerobisissa olosuhteissa. Fermentaatioprosessia seuraa olosuhteista riippuen metanogeneesi, eli metaanin muodostuminen tai sulfaatin pelkistys. Nämä reaktiot ovat ehdottoman anaerobisia. Olosuhteet eivät kuitenkaan välttämättä salli aina metanogeneesiä; sulfaatin läsnäolo inhiboi metaania tuottavien arkkieliöiden toimintaa huomattavasti. Sulfaattia onkin jätevesissä läsnä runsaasti, joten metanogeneesi jää yleensä marginaaliseksi reaktioksi yhdyskuntien jätevesissä. Kuitenkin syvällä sedimentissä metanogeneesiä voi tapahtua, koska happi ja sulfaatti eivät välttämättä tunkeudu syvälle sedimenttiin (Hvitved Jacobsen. 2002). Tällöin metaania voi muodostua joko vetyä tai asetaattia käyttävien metaaniarkkien toimesta. Vetyä käyttävä mekanismi ei kuitenkaan ole yleinen lukuun ottamatta joitain erikoistapauksia. Viemärisysteemeissä metanogeneesi tapahtuukin yleensä asetaattia käyttävien arkkien toimesta. Tällöin sedimentissä muodostuu metaania ja hiilidioksidia (Salkinoja Salonen. 2002).

20 15 Kuva 1. Periaatekuva orgaanisen aineen muutoksista ja välituotteista jätevedessä (Hvitved Jacobsen. 2002). Orgaanisen aineen muutoksissa kuvan 1 tärkeimmät prosessit ovat hydrolyysi sekä aerobiset ja anaerobiset reaktiot. Hydrolyysin tuloksena suuret orgaaniset molekyylit pilkkoutuvat pienemmiksi molekyyleiksi, kuten esimerkiksi monosakkarideiksi. Sokereiden, aminohappojen ja pitkäketjuisten rasvahappojen spesifiset muutospolut eivät ole työn kannalta oleellisia, sillä näiden reaktioiden tuloksena syntyy keskenään suurin piirtein samoin käyttäytyviä välituotteita. Nämä välituotteet ovat pienimolekyylisiä, helposti biohajoavia yhdisteitä, kuten esimerkiksi haihtuvia rasvahappoja. Helposti biohajoavaa orgaanista ainetta käytetään sen jälkeen joko aerobisiin tai anaerobisiin

21 16 prosesseihin (kuva 2). Aerobisissa olosuhteissa aine muuttuu biomassaksi sekä hiilidioksidiksi ja vedeksi. Hapettomassa tilanteessa voi syntyä lisäksi rikkivetyä tai metaania. Kuva 2. Aerobisten ja anaerobisten prosessien yhdistetty periaatekuva (Hvitved Jacobsen, 2002). Kuvan 1 lisäksi myös kuvassa 2 on esitetty viemärissä tapahtuvia mikrobitoiminnan aiheuttamia reaktioita viemärissä. Hydrolyysi tuottaa helposti biohajoavaa substraattia aerobisia ja anaerobisia prosesseja varten. Näissä prosesseissa mikrobit käyttävät substraatin hyväkseen muodostaen biomassaa. Anaerobisissa olosuhteissa biomassan tuoton lisäksi syntyy fermentaation sivutuotteita, jotka ovat haihtuvia rasvahappoja. Sulfaatin läsnä ollessa fermentaatiossa syntyneet haihtuvat rasvahapot kuluvat sulfaatteja pelkistävien mikrobien metaboliaan.

22 Sedimentti Sedimentin muodostuminen määräytyy hydraulisten ominaisuuksien ja veden laadun mukaan (Ashley ym. 2001). Sedimentin muodostuminen ei ole toivottavaa muun muassa viemärin hydraulisten ominaisuuksien huonontumisen vuoksi. Sedimentti mahdollistaa myös metaania muodostavien metanogeenisten bakteerien kasvun. Suurten virtaamien aikaan sedimenttiä yleensä myös irtoaa ja se voi aiheuttaa kuormituspiikin puhdistuslaitoksella (Sakrabani ym. 2009). Sedimentin muodostumista pyritäänkin ehkäisemään mitoittamalla viemäriputket siten, että saadaan aikaan riittävän suuri virtausnopeus vähintään kerran vuorokaudessa. Virtausnopeuden aiheuttamat leikkausvoimat estävät kiintoaineen kertymisen viemärin pohjalle (Karttunen. 2004). Sedimentti voi koostua lähes mistä tahansa laskeutuvasta aineksesta. Pääkomponentit ovat yleensä huonosti biohajoava orgaaninen aine ja epäorgaaninen kiintoaine, mutta sedimentin huokosissa ja pinnalla voi olla myös biofilmiä. Sedimentin ikä vaikuttaa suuresti sen koostumukseen; vanhoissa sedimenteissä orgaaninen aine on yleensä hajonnut ja epäorgaanisen kiintoaineen osuus on selvästi noussut (Ristenpart. 1995). Tämä aiheuttaa sen, että sedimentin hapenkulutus laskee iän funktiona. Tuoreen sedimentin ollessa kyseessä hapenkulutus kuitenkin nousee aluksi biofilmin muodostumisen vuoksi (Vollertsen ja Hvitved Jacobsen. 2000). Sedimentissä tapahtuvia reaktioita ovat fermentaatio, metanogeneesi ja sulfaattien pelkistys riippumatta viemäriveden happipitoisuudesta; happi ei kulkeudu sedimentissä kovinkaan syvälle, joten vaikka vesifaasin olosuhteet olisivatkin aerobiset, niin aerobinen respiraatio on mahdotonta sedimentin sisällä (Ristenpart. 1995). Fermentaatio tapahtuu sedimentissä samoin kuten biofilmilläkin anaerobisissa olosuhteissa; tämän vuoksi aerobisissa olosuhteissa viettoviemärissä tapahtuu jonkin verran fermentaatiota.

23 18 4. Jäteveden laatu 4.1. Orgaaninen kuorma Orgaanista ainetta on vaikea määritellä yksiselitteisesti, sillä jätevesi sisältää esimerkiksi proteiineja, hiilihydraatteja, lipidejä ja rasvahappoja. Sen vuoksi orgaanisen kuorman arviointiin on olemassa useita eri mittayksiköitä. Yleisimpiä näistä ovat biologinen hapenkulutus (BOD), kemiallinen hapenkulutus (COD), orgaaninen kokonaishiili (TOC) ja liuennut orgaaninen hiili (DOC), joista yleisimmin käytetään biologista hapenkulutusta. Biologinen hapenkulutus ilmoitetaan yleensä Suomessa seitsemän päivän hapenkulutuksena BOD 7 (mgo 2 /l). BOD kertoo siis hapen määrän, joka kuluu mikrobien käyttäessä orgaanista ainetta energiantuotantoonsa. Hapen kulutusta aiheuttaa viemärissä myös esimerkiksi nitrifikaatio. Nitrifikaation aiheuttama hapenkulutus tuleekin erottaa heterotrofisten, orgaanista hiiltä käyttävien bakteerien aiheuttamasta hapenkulutuksesta jos halutaan analysoida tarkasti vain orgaanista kuormaa (Sawyer. 2003). Biologiset hapenkulutuksen osat voidaan erottaa toisistaan kuvan 3 mukaisesti. Kuva 3. BOD kuvaaja. Orgaanisen aineen hapettamisen ja nitrifkaation erot (Sawyer, 2003).

24 19 Yhdyskuntajäteveden ollessa kyseessä BOD 7 määrityksessä orgaanisesta aineesta hapettuu yleensä noin %. Orgaanisen aineen määrää voi arvioida myös mielivaltaisesti valitulla pidemmällä inkubointiajalla. Tässä työssä BOD on määritetty 21 päivän hapenkulutuksena, jolloin käytännöllisesti katsoen kaikki biohajoava aine on hapettunut (Sawyer. 2003). 20 päivän inkubointiajalla saavutetaan yleensä % orgaanisen aineen hapettuminen (Salkinoja Salonen, 2002) Redox potentiaali Suurin osa viemärissä tapahtuvista reaktioista on hapetus pelkistys reaktioita. Redoxpotentiaali kuvaa näiden reaktioiden välisiä suhteita, joten sen avulla voidaan kuvata viemärissä vallitsevia olosuhteita. Varsinkin biologisten reaktioiden kuvaamiseen redox on hyvä apukeino, sillä erilaiset biologiset reaktiot vaativat selvästi erilaiset redoxolosuhteet (Hvitved Jacobsen. 2002). Aerobisissa olosuhteissa redox potentiaali on positiivisella alueella ( mv). Redoxin ollessa lähellä nollaa olosuhteet ovat anoksiset. Anaerobiset reaktiot vallitsevat redoxin ollessa selvästi negatiivinen ( mv). Redox potentiaalin perusteella voidaan arvioida mitkä mikrobit ovat aktiivisia ja minkälaisia reaktioita mikrobit toiminnallaan aiheuttavat. Redox potentiaali kuvaa viemärissä jäteveden hapetus tai pelkistyskykyä. Sen avulla voidaan siis kuvata viemärissä vallitsevia reaktio olosuhteita. Viemärivesissä redoxpotentiaalin avulla onkin hyvä arvioida esimerkiksi biologista toimintaa. Hapetuspelkistysreaktiot eivät nimestään huolimatta tarvitse välttämättä happea; reaktioissa elektronin vastaanottajana voi toimia jokin muukin aine kuin happi. Kuitenkin aerobisissa olosuhteissa viettoviemäreissä hapen rooli redox reaktioissa on suuri. Hapen lisäksi elektronin vastaanottajana voivat olla myös typpi tai rikkiyhdisteet, mutta hapellisissa olosuhteissa hapetusreaktiot dominoivat selvemmin kuin muissa tapauksissa. Osaltaan tähän on syynä se, että pääosa viemärin reaktioista on biologisia. Biologisissa reaktioissa, eli mikrobien metaboliassa, hapellisissa olosuhteissa tuotetaan energiaa

25 20 tehokkaammin (Campbell ja Reece. 2004), kun taas joissain kemiallisissa prosesseissa esimerkiksi sulfaatti olisi paras elektronin terminaalinen vastaanottaja. Viemärissä redox potentiaali siis riippuu lähinnä hapen konsentraatiosta jätevedessä. Gravitaatioviemärissä, jossa happea siirtyy yleensä jatkuvasti veteen ja konsentraatio pysyy riittävän korkeana, redox potentiaali on yleensä selvästi positiivinen ( mv) (Hvitved Jacobsen. 2002). Tällöin mikrobitoiminnan myötä helposti hajoava orgaaninen aines hapettuu. Paineviemäreissä taas happi kuluu nopeasti loppuun, jolloin dominoivina reaktioina ovat pelkistysreaktiot ja redox negatiivinen ( mv). Tällöin mikrobien metaboliareaktiona toimii fermentaatio ja elektronin terminaalisena vastaanottajana esimerkiksi sulfaatti (Campbell ja Reece. 2004) Happipitoisuus Perusreaktiot jätevedessä ovat hapetus pelkistysreaktioita. Hapellisissa olosuhteissa happi toimii elektronin vastaanottajana ja luovuttajana toimii yleensä orgaaninen aine tai ammoniumtyppi. Hapen kulutus viemärissä johtuu siten mikrobien aiheuttamasta orgaanisen aineen hapettamisesta sekä muiden pelkistyneiden aineiden hapettamisesta (Hvitved Jacobsen. 2002). Happi mahdollistaa soluhengityksen biofilmillä, joten aerobisissa prosesseissa tulisikin olla riittävästi happea saatavilla. Sen avulla mikrobit voivat hajottaa orgaanista ainetta tehokkaasti. Paineviemärissä liukoisen hapen määrällä on erilainen merkitys. Kun paineviemärissä happipitoisuus on yli 1 ppm (1 mg/l), se estää sulfidien ja sitä kautta rikkivedyn muodostumisen (Norsker. 1995). Kuitenkin yli 1 mg/l happipitoisuus aiheuttaa sen, että viemärissä kulutetaan mikrobitoiminnan myötä syntyneet helposti biohajoavat tuotteet kuten VFA (Tanaka ym. 2000b). Käytännössä liuennutta happea, mikäli sitä on, kuluu siis viemärissä kaikkialla, missä on mikrobitoimintaa niin paine kuin viettoviemärissäkin.

26 21 Hapen kulutus muuttuu huomattavasti jäteveden laadun myötä; suuri orgaanisen aineen konsentraatio ja mahdollisimman pieni partikkelikoko kuluttavat happea nopeasti. Mitä helpommin orgaaninen aines on hyödynnettävissä, sitä nopeampaa on hapenkulutus. Myös lämpötilalla on hapen kulutusnopeutta kasvattava vaikutus. Koska lämpötilan nousu nostaa mikrobien aktiivisuutta, niin samalla kasvaa myös hapenkulutus. Muita epäsuoria vaikuttajia hapenkulutukseen ovat muun muassa jäteveden viipymä viemärissä ja viemärin tekniset ominaisuudet (paine tai viettoviemäri), jotka muokkaavat jäteveden orgaanisen aineen ominaisuuksia. Hapen massatasapaino on tärkeää viemärin mikrobitoiminnalle. Hapen huono liukoisuus veteen, aineensiirron vastus kaasu neste rajapinnalla sekä hapen kuluminen viemärissä aiheuttavat sen, että happi on usein rajoittava tekijä aerobisissa prosesseissa (Hvitved Jacobsen. 2002). Happitasapainoa tutkittaessa tulee ottaa huomioon liukoisen hapen kyllästysarvo, joka kasvaa lämpötilan laskiessa. Hapen liukoisuutta lämpötilan funktiona voidaan arvioida yleisesti käytetyllä kaavalla 6 (Hvitved Jacobsen. 2002), josta on laskuesimerkki liitteessä 1. 14,652 0, , , (6) missä ä ö ä ö ä ö

27 22 Tutkittaessa liukoisen hapen konsentraatiota jätevedessä on otettava huomioon puhtaan veden ja jäteveden erot. Puhtaaseen veteen yleensä liukenee enemmän happea. Laskuissa on siis otettava huomioon korjauskerroin β, joka on yleensä noin 0,8 0,95 (Hvitved Jacobsen. 2002). Jäteveden liukoisen hapen määrä lämpötilan ja paineen funktiona voidaan siis laskea kaavalla 7., (7) Viemärivedessä liuennut happi kuluisi hyvin nopeasti loppuun ilman aineensiirtoa kaasu ja nestefaasin välillä. Tämä hapensiirto ilman ja viemäriveden välillä koskee lähinnä gravitaatioviemäreitä, mutta myös paineviemärien pumppukaivoissa veteen pääsee liukenemaan happea. Kaasun siirtymistä vesifaasiin kuvataan useilla aineensiirtomalleilla. Yleisimmin käytetyt ovat kaksoisfilmiteoria, pinnanuudistusteoria ja penetraatioteoria. Viemäritekniikassa hapen siirtymisen periaatetta kuvataan usein kaksoisfilmiteorialla, sillä se on havainnollinen ja selittää aineensiirron perustalla olevat mekanismit. Käytännön sovelluksissa hapensiirtoa on järkevämpää kuitenkin arvioida empiiristen mallien avulla (kaava 8) (Hvitved Jacobsen. 2002). Hapensiirtonopeuden laskuesimerkki on esitetty liitteessä 1., (8) missä, ä 0,95 ä ö, ä 1,024 &, 1961,

28 23 Kokonaishapensiirtokertoimelle on laskettu useita empiirisiä kaavoja. Kaavat on esitetty taulukossa 1. Laskuesimerkki kokonaishapensiirtokertoimen laskemisesta on liitteessä 1. Taulukko 1. Kokonaishapensiirtokertoimia Lähde Krenkel & Orlob Owens ym Parkhurst & Pomeroy Tsivoglou & Neal Taghizadeh Nasser Jensen 0,121,, 0,00925,, 0,96 1 0,17 0,4 /, 0,86 1 0,2 ä ä ä ä, ä Pumppukaivot, miesluukut, risteyksen ja muut samankaltaiset poikkeavuudet viemärissä aiheuttavat ylimääräistä turbulenssia ja vapaata pudotusta. Näissä paikoissa hapensiirto tehostuu huomattavasti; turbulenttisuus siirtää hapen tehokkaammin pintakerroksesta alaspäin ja vapaan pudotuksen aiheuttama pisarointi lisää hapensiirron

29 24 pinta alaa ja näin edesauttaa hapen siirtymistä. Nämä kohteet ovat yleensä hyvin spesifisiä, eikä niiden aiheuttamaa hapensiirron lisäystä voida välttämättä yleistää (Hvitved Jacobsen. 2002). Happea kuluu niin nopeasti kuin mikrobit ehtivät hyödyntämään käytettävissä olevaa substraattia niin bulkkiliuoksessa, biofilmillä kuin sedimentissäkin. Mikrobilajisto ja aktiivisuus voidaan olettaa vakioksi tietyssä paikassa, joten hapen kulutukseen vaikuttaa vain jäteveden orgaanisen aineen kokojakauma ja biohajoavuus. Helposti biohajoavaa ainetta sisältävä viemärivesi kuluttaa myös happea nopeammin (Hvitved Jacobsen. 2002). Biologisen toiminnan aktiivisuus riippuu myös reaktiopinta alan ja virtaaman suhteista. Tätä suhdetta voidaan kuvata useilla parametreilla. Hapen kulutusta gravitaatioviemärissä on järkevä kuvata vesisyvyyden ja viemärin halkaisijan suhteella, koska samalla suhdeluvulla voidaan arvioida myös hapen siirtymistä ilmasta veteen. Syvyyden ja halkaisijan suhteesta y/d voidaan putkessa arvioida märkäpiirin ja virtauspinta alan suhdetta. Tämän perusteella syvyyden kasvaessa suhteellinen reaktiopinta ala pienenee riippumatta putkikoosta. Jäteveden korkea lämpötila aiheuttaa hapen nopean kulumisen; sen lisäksi, että lämpimässä vedessä maksimi DO on pienempi kuin kylmässä, lämpö myös kiihdyttää biologista ja kemiallista toimintaa. Sekä biologinen että kemiallinen reaktionopeuden muuttuminen noudattaa van't Hoff:n reaktiokinetiikkaa, jossa reaktionopeudet suunnilleen kaksinkertaistuvat lämpötilan noustessa 10 asteella (Chaplin. 2004) Typpiyhdisteet Typen kokonaismäärällä on yleensä tärkeä merkitys jätevesianalyyseissä, sillä se on fosforin tavoin vesistöjen rehevöitymiseen vaikuttava ravinne. Viemärissä tapahtuviin hapetus pelkistysreaktioihin typellä ei kuitenkaan ole niin paljon merkitystä, koska

30 25 anoksisiin olosuhteisiin vaadittavaa nitraattia tai nitriittiä ei jätevedessä juuri ole (Mathioudakis ja Aivasidis. 2009). Jäteveden typpi onkin yleensä sitoutuneena orgaaniseen aineeseen tai ammoniumtyppenä. Ammoniumtyppeä kuluu viemärissä lähinnä assimilaatiossa, eli mikrobien metaboliassa rakennusaineena. Tämä ei kuitenkaan vähennä ammoniumtypen pitoisuutta juurikaan, sillä solujen kuollessa suuri osa ammoniumtypestä vapautuu takaisin vesifaasiin (Karttunen. 2004). Nitrifikaatio denitrifikaatio prosessi toimii viemärissä samaan tapaan kuten puhdistamojenkin typenpoistossa. Ammoniumtyppi lohkotaan irti orgaanisesta aineesta, jonka jälkeen se nitrifioidaan nitraatiksi. Tämän jälkeen se saatetaan denitrifikaatiolla alkuainetypeksi, jolloin se vapautuu kaasufaasiin. Viemärissä prosessi on tehoton, johtuen reaktion eri vaiheiden erilaisista vaatimuksista; nitrifikaatio vaatii hapen läsnäolon, kun taas denitrifikaatio on anaerobinen prosessi. Nitrifioivat bakteerit eivät myöskään siedä korkeita orgaanisen aineen pitoisuuksia; ne ovat autotrofeja ja ottavat metaboliaansa tarvitsemansa hiilen hiilidioksidista (Salkinoja Salonen. 2002). Nitrifioivien bakteerien energiatehokkuuskin on vaatimaton ja ne tarvitsevat riittävän lämpimät olosuhteet, eli vähintään yli 15 C, joskin optimaalinen lämpötila on huomattavasti korkeampi (Karttunen. 2004). Denitrifioivat bakteerit taas ovat heterotrofeja ja siis tarvitsevat helposti hyödynnettävän hiililähteen. Anoksiset olosuhteet, joissa denitrifioivat bakteerit käyttävät hyväkseen orgaanista ainetta, eivät ole viemäreissä tavallisia. Kuitenkin joissain tapauksissa tällaiset olosuhteet voidaan luoda keinotekoisesti, jotta estettäisiin anaerobinen rikkivedyn muodostuminen. Nitraatin syöttäminen haju ja korroosiohaittojen estämiseksi jäteveteen hapen sijaan voi olla järkevä vaihtoehto (Mathioudakis ja Aivasidis, 2009). Nitraatin syöttämisestä jäteveteen voi kuitenkin tulla ongelma, ellei syötön määrää tarkkailla jatkuvasti, sillä nitraatti on ravinne, joka pyritään poistamaan jätevesistä puhdistamoilla.

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

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

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

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

Lentotuhkan hyödyntämisen mahdollisuudet metsäteollisuuden jätevesien käsittelyssä

Lentotuhkan hyödyntämisen mahdollisuudet metsäteollisuuden jätevesien käsittelyssä Lentotuhkan hyödyntämisen mahdollisuudet metsäteollisuuden jätevesien käsittelyssä Sakari Toivakainen RAE-projekti, RAKEISTAMINEN AVARTAA EKOLOGISUUTTA MINISEMINAARI 16.10.2014, Oulu. Clean Technologies

Lisätiedot

Liikunta. Terve 1 ja 2

Liikunta. Terve 1 ja 2 Liikunta Terve 1 ja 2 Käsiteparit: a) fyysinen aktiivisuus liikunta b) terveysliikunta kuntoliikunta c) Nestehukka-lämpöuupumus Fyysinen aktiivisuus: Kaikki liike, joka kasvattaa energiatarvetta lepotilaan

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

CHEM-A1110 Virtaukset ja reaktorit. Laskuharjoitus 9/2016. Energiataseet

CHEM-A1110 Virtaukset ja reaktorit. Laskuharjoitus 9/2016. Energiataseet CHEM-A1110 Virtaukset ja reaktorit Laskuharjoitus 9/2016 Lisätietoja s-postilla reetta.karinen@aalto.fi tai tiia.viinikainen@aalto.fi vastaanotto huoneessa D406 Energiataseet Tehtävä 1. Adiabaattisen virtausreaktorin

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

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

Nummelan hulevesikosteikon puhdistusteho

Nummelan hulevesikosteikon puhdistusteho Nummelan hulevesikosteikon puhdistusteho Pasi ivlk Valkama, Emmi imäkinen, Anne Ojala, Ojl Heli HliVht Vahtera, Kirsti tilhti Lahti, Kari irantakokko, tkkk Harri Vasander, Eero Nikinmaa & Outi Wahlroos

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

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

Exercise 1. (session: )

Exercise 1. (session: ) EEN-E3001, FUNDAMENTALS IN INDUSTRIAL ENERGY ENGINEERING Exercise 1 (session: 24.1.2017) Problem 3 will be graded. The deadline for the return is on 31.1. at 12:00 am (before the exercise session). You

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

Hapetuksen tarkoitus purkamaan pohjalle kertyneitä orgaanisen aineksen ylijäämiä

Hapetuksen tarkoitus purkamaan pohjalle kertyneitä orgaanisen aineksen ylijäämiä Hapetuksen tarkoitus Hapettamiselle voidaan asettaa joko lyhytaikainen tai pitkäaikainen tavoite: joko annetaan kaloille talvisin mahdollisuus selviytyä pahimman yli tai sitten pyritään hillitsemään järven

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

Suomen vesistöjen tummuminen. Antti Räike Suomen ympäristökeskus Merikeskus

Suomen vesistöjen tummuminen. Antti Räike Suomen ympäristökeskus Merikeskus Suomen vesistöjen tummuminen Antti Räike Suomen ympäristökeskus Merikeskus Mitä vesien tummumisella tarkoitetaan? Kuva: Stefan Löfgren Tummumisella käsitetään humuksen lisääntymistä, joka ilmenee veden

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

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

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

Pienpuhdistamo-vertailu Pernajassa Ilkka Sipilä, MTT. Länsi-Uudenmaan Vesi- ja ympäristö ry Jätevesiseminaari Lohja

Pienpuhdistamo-vertailu Pernajassa Ilkka Sipilä, MTT. Länsi-Uudenmaan Vesi- ja ympäristö ry Jätevesiseminaari Lohja Pienpuhdistamo-vertailu Pernajassa Ilkka Sipilä, MTT Länsi-Uudenmaan Vesi- ja ympäristö ry Jätevesiseminaari 15.11.2010 Lohja Hankkeen historiaa Suunnittelu käynnistettiin jo 2008, maanrakennustöihin päästiin

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

HUITTISTEN PUHDISTAMO OY RAVINTEIDEN POISTON OPTIMOINTI HUITTISTEN KESKUSPUHDISTAMOLLA LOUNAIS-SUOMEN VESIHUOLTOPÄIVÄ RAUMA

HUITTISTEN PUHDISTAMO OY RAVINTEIDEN POISTON OPTIMOINTI HUITTISTEN KESKUSPUHDISTAMOLLA LOUNAIS-SUOMEN VESIHUOLTOPÄIVÄ RAUMA HUITTISTEN PUHDISTAMO OY RAVINTEIDEN POISTON OPTIMOINTI HUITTISTEN KESKUSPUHDISTAMOLLA LOUNAIS-SUOMEN VESIHUOLTOPÄIVÄ 16.11. RAUMA SISÄLTÖ Hankkeen taustaa Hankkeen tavoitteet Toteutus tarkemmin Alustavia

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

BioTar-hankkeen yleisesittely

BioTar-hankkeen yleisesittely BioTar-hankkeen yleisesittely Satu Maaria Karjalainen SYKE BioTar-loppuseminaari Oulu Helsinki 14.5.2014 Projektin tausta Biologisten tarkkailumenetelmien kehittäminen turvemaiden käytön vaikutusten arviointiin

Lisätiedot

Periodimenetelmä. Ainevirtaama. Paimionjoki t a 1. Arvioitu kiintoainepitoisuus (mg/l) Virtaama (m 3 /s) Virtaama Kiintoaine

Periodimenetelmä. Ainevirtaama. Paimionjoki t a 1. Arvioitu kiintoainepitoisuus (mg/l) Virtaama (m 3 /s) Virtaama Kiintoaine Virtaama (m 3 /s) Arvioitu kiintoainepitoisuus (mg/l) Periodimenetelmä 50 40 Virtaama Kiintoaine Paimionjoki 250 200 30 150 20 100 10 50 0 0 Ainevirtaama 37 400 t a 1 Virtaama (m 3 /s) Arvioitu kiintoainepitoisuus

Lisätiedot

Lämpöoppia. Haarto & Karhunen. www.turkuamk.fi

Lämpöoppia. Haarto & Karhunen. www.turkuamk.fi Läpöoppia Haarto & Karhunen Läpötila Läpötila suuren atoi- tai olekyylijoukon oinaisuus Liittyy kiinteillä aineilla aineen atoeiden läpöliikkeeseen (värähtelyyn) ja nesteillä ja kaasuilla liikkeisiin Atoien

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

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

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

(l) B. A(l) + B(l) (s) B. B(s)

(l) B. A(l) + B(l) (s) B. B(s) FYSIKAALISEN KEMIAN LAUDATUTYÖ N:o 3 LIUKOISUUDEN IIPPUVUUS LÄMPÖTILASTA 6. 11. 1998 (HJ) A(l) + B(l) µ (l) B == B(s) µ (s) B FYSIKAALISEN KEMIAN LAUDATUTYÖ N:o 3 1. TEOIAA Kyllästetty liuos LIUKOISUUDEN

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

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY T032/M24/2016 Liite 1 / Appendix 1 Sivu / Page 1(5) AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY SAIMAAN VESI- JA YMPÄRISTÖTUTKIMUS OY WATER AND ENVIRONMENT RESEARCH OF SAIMAA Tunnus Code

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

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

Peltobiomassojen viljelyn vaikutus ravinne- ja kasvihuonekaasupäästöihin

Peltobiomassojen viljelyn vaikutus ravinne- ja kasvihuonekaasupäästöihin Peltobiomassojen viljelyn vaikutus ravinne- ja kasvihuonekaasupäästöihin Biotaloudella lisäarvoa maataloustuotannolle -seminaari Loimaa 16.4.2013 Airi Kulmala Baltic Deal/MTK Esityksen sisältö Baltic Deal

Lisätiedot

peltovaltaiselta ja luonnontilaiselta valuma

peltovaltaiselta ja luonnontilaiselta valuma Ravinnehuuhtoumien muodostuminen peltovaltaiselta ja luonnontilaiselta valuma alueelta Tuloksia vedenlaadun seurannasta RaHa hankkeessa Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry RaHahankkeen

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

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

TURVETUOTANNON HUMUSKUORMITUS JA HUMUS VESISTÖSSÄ Mari Kangasluoma ja Kari Kainua

TURVETUOTANNON HUMUSKUORMITUS JA HUMUS VESISTÖSSÄ Mari Kangasluoma ja Kari Kainua TURVETUOTANNON HUMUSKUORMITUS JA HUMUS VESISTÖSSÄ 18.4.2012 Mari Kangasluoma ja Kari Kainua MITÄ HUMUS ON? Humus on yleisnimitys kasvien, eläinten ja pieneliöiden jäänteiden epätäydellisten hajoamistuotteiden

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

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

HULE- JA VUOTOVESITUTKIMUKSIA ETELÄ-SAVOSSA

HULE- JA VUOTOVESITUTKIMUKSIA ETELÄ-SAVOSSA HULE- JA VUOTOVESITUTKIMUKSIA ETELÄ-SAVOSSA Projektipäällikkö Tuija Ranta-Korhonen Mikkelin ammattikorkeakoulu Veden ja ilman monitorointi ympäristötilan turvaamiseksi Etelä-Savossa VIM Veden ja ilman

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

Pajupuhdistamo matalaravinteisten vesien käsittelyssä. Vihreä infrastruktuuri

Pajupuhdistamo matalaravinteisten vesien käsittelyssä. Vihreä infrastruktuuri Pajupuhdistamo matalaravinteisten vesien käsittelyssä Vihreä infrastruktuuri Tausta Iowa State University, Laura Christianson Bioreaktori, Illinois Illinois, USA, 20 ha:n valuma-aluetta varten Menetelmän

Lisätiedot

Orimattilan Vesi Oy:n Vääräkosken jätevedenpuhdistamon velvoitetarkkailu, tuloslausunto tammikuu 2016

Orimattilan Vesi Oy:n Vääräkosken jätevedenpuhdistamon velvoitetarkkailu, tuloslausunto tammikuu 2016 Orimattilan kaupunki / vesilaitos Tokkolantie 3 16300 ORIMATTILA Orimattilan Vesi Oy:n Vääräkosken jätevedenpuhdistamon velvoitetarkkailu, tuloslausunto tammikuu 2016 Vääräkosken jätevedenpuhdistamon tarkkailunäytteet

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

Veikö syksyn sateet ravinteet mennessään?

Veikö syksyn sateet ravinteet mennessään? Veikö syksyn sateet ravinteet mennessään? - Tuloksia vedenlaadun seurannasta RaHahankkeessa Pasi Valkama Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry Esityksen sisältö Vedenlaadun seuranta

Lisätiedot

Lumen teknisiä ominaisuuksia

Lumen teknisiä ominaisuuksia Lumen teknisiä ominaisuuksia Lumi syntyy ilmakehässä kun vesihöyrystä tiivistyneessä lämpötila laskee alle 0 C:n ja pilven sisällä on alijäähtynyttä vettä. Kun lämpötila on noin -5 C, vesihöyrystä, jäähiukkasista

Lisätiedot

MUHOKSEN OYK VESIHUOLLON NYKYTI- LANNE JÄTEVESIVERKOSTO JA KÄYTTÖVESIVERKOSTO

MUHOKSEN OYK VESIHUOLLON NYKYTI- LANNE JÄTEVESIVERKOSTO JA KÄYTTÖVESIVERKOSTO Vastaanottaja Muhoksen kunta Tekniset palvelut Asiakirjatyyppi Selvitys Päivämäärä 5.2.2015 Viite 1510011888 MUHOKSEN OYK VESIHUOLLON NYKYTI- LANNE JÄTEVESIVERKOSTO JA KÄYTTÖVESIVERKOSTO Päivämäärä 5.2.2015

Lisätiedot

Ravinnehuuhtoumien mittaaminen. Kirsti Lahti ja Pasi Valkama Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry

Ravinnehuuhtoumien mittaaminen. Kirsti Lahti ja Pasi Valkama Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry Ravinnehuuhtoumien mittaaminen Kirsti Lahti ja Pasi Valkama Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry RaHa-hankkeen loppuseminaari 17.6.2014 18.6.2014 1 Mitä hankkeessa tavoiteltiin? Kehittää

Lisätiedot

Helsingin yliopisto/tampereen yliopisto Henkilötunnus - Biokemian/bioteknologian valintakoe Etunimet Tehtävä 5 Pisteet / 20

Helsingin yliopisto/tampereen yliopisto Henkilötunnus - Biokemian/bioteknologian valintakoe Etunimet Tehtävä 5 Pisteet / 20 Helsingin yliopisto/tampereen yliopisto Henkilötunnus - Biokemian/bioteknologian valintakoe Sukunimi 24.5.2006 Etunimet Tehtävä 5 Pisteet / 20 Glukoosidehydrogenaasientsyymi katalysoi glukoosin oksidaatiota

Lisätiedot

Energiatehokkuuden analysointi

Energiatehokkuuden analysointi Liite 2 Ympäristöministeriö - Ravinteiden kierrätyksen edistämistä ja Saaristomeren tilan parantamista koskeva ohjelma Energiatehokkuuden analysointi Liite loppuraporttiin Jani Isokääntä 9.4.2015 Sisällys

Lisätiedot

TTY FYS-1010 Fysiikan työt I AA 1.2 Sähkömittauksia Ilari Leinonen, TuTa, 1. vsk Markus Parviainen, TuTa, 1. vsk.

TTY FYS-1010 Fysiikan työt I AA 1.2 Sähkömittauksia Ilari Leinonen, TuTa, 1. vsk Markus Parviainen, TuTa, 1. vsk. TTY FYS-1010 Fysiikan työt I 14.3.2016 AA 1.2 Sähkömittauksia 253342 Ilari Leinonen, TuTa, 1. vsk. 246198 Markus Parviainen, TuTa, 1. vsk. Sisältö 1 Johdanto 1 2 Työn taustalla oleva teoria 1 2.1 Oikeajännite-

Lisätiedot

VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Lauri Karppi j82095. SATE.2010 Dynaaminen kenttäteoria DIPOLIRYHMÄANTENNI.

VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Lauri Karppi j82095. SATE.2010 Dynaaminen kenttäteoria DIPOLIRYHMÄANTENNI. VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA Oskari Uitto i78966 Lauri Karppi j82095 SATE.2010 Dynaaminen kenttäteoria DIPOLIRYHMÄANTENNI Sivumäärä: 14 Jätetty tarkastettavaksi: 25.02.2008 Työn

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

3 MALLASVEDEN PINNAN KORKEUS

3 MALLASVEDEN PINNAN KORKEUS 1 TAVASE OY, IMEYTYS- JA MERKKIAINEKOKEEN AIKAISEN TARKKAILUN YHTEENVETO 26.4.2010 1 YLEISTÄ Tavase Oy toteuttaa tekopohjavesihankkeen imeytys- ja merkkiainekokeen tutkimusalueellaan Syrjänharjussa Pälkäneellä.

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

Sanna Marttinen. Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus (MTT)

Sanna Marttinen. Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus (MTT) Tuoteketjujen massa-, ravinne- ja energiataseet Sanna Marttinen Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus (MTT) Kestävästi kiertoon yhdyskuntien ja teollisuuden ravinteiden hyödyntäminen lannoitevalmisteina

Lisätiedot

C-14 vapautuminen loppusijoituksessa (HIILI-14) C-14 vapautuminen aktivoituneesta metallijätteestä loppusijoituksessa Kaija Ollila, VTT

C-14 vapautuminen loppusijoituksessa (HIILI-14) C-14 vapautuminen aktivoituneesta metallijätteestä loppusijoituksessa Kaija Ollila, VTT C-14 vapautuminen loppusijoituksessa (HIILI-14) C-14 vapautuminen aktivoituneesta metallijätteestä loppusijoituksessa Kaija Ollila, VTT C-14 pidättyminen kalsiittiin Jukka Lehto, HY Radiokemian laboratorio

Lisätiedot

ITÄMEREN SUOLAPULSSIT: SIUNAUS VAI KIROUS? SUSANNA HIETANEN AKATEMIATUTKIJA

ITÄMEREN SUOLAPULSSIT: SIUNAUS VAI KIROUS? SUSANNA HIETANEN AKATEMIATUTKIJA ITÄMEREN SUOLAPULSSIT: SIUNAUS VAI KIROUS? SUSANNA HIETANEN AKATEMIATUTKIJA SISÄLTÖ ITÄMEREN KERROSTUNEISUUS SUOLAPULSSIN EDELLYTYKSET SUOLAPULSSIN VÄLITTÖMÄT VAIKUTUKSET SUOLAPULSSIN PITKÄAIKAISVAIKUTUKSET

Lisätiedot

soveltuvuus turvetuotannon kosteikolle TuKos- hankkeen loppuseminaari 1.9.2011 Heini Postila Oulun yliopisto, Vesi- ja ympäristötekniikan laboratorio

soveltuvuus turvetuotannon kosteikolle TuKos- hankkeen loppuseminaari 1.9.2011 Heini Postila Oulun yliopisto, Vesi- ja ympäristötekniikan laboratorio Ympärivuotisen pumppauksen ja vesienkäsittelyn soveltuvuus turvetuotannon kosteikolle TuKos- hankkeen loppuseminaari 1.9.2011 Heini Postila Oulun yliopisto, Vesi- ja ympäristötekniikan laboratorio Esityksen

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

KANNATTAVUUDEN ARVIOINTI JA KEHITTÄMINEN ELEMENTTILIIKETOIMINNASSA

KANNATTAVUUDEN ARVIOINTI JA KEHITTÄMINEN ELEMENTTILIIKETOIMINNASSA LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO TEKNISTALOUDELLINEN TIEDEKUNTA Tuotantotalouden koulutusohjelma KANNATTAVUUDEN ARVIOINTI JA KEHITTÄMINEN ELEMENTTILIIKETOIMINNASSA Diplomityöaihe on hyväksytty Tuotantotalouden

Lisätiedot

ILMASTONMUUTOS ARKTISILLA ALUEILLA

ILMASTONMUUTOS ARKTISILLA ALUEILLA YK:n Polaari-vuosi ILMASTONMUUTOS ARKTISILLA ALUEILLA Ilmastonmuutos on vakavin ihmiskuntaa koskaan kohdannut ympärist ristöuhka. Ilmastonmuutos vaikuttaa erityisen voimakkaasti arktisilla alueilla. Vaikutus

Lisätiedot

Rehevöityneen järven kunnostamisen haasteet

Rehevöityneen järven kunnostamisen haasteet Rehevöityneen järven kunnostamisen haasteet , N Hyväkuntoinen terve järvi kestää ravinnekuormitusta varsin hyvin ilman, että veden laatu suuresti muuttuu, koska lukuisat puskurimekanismit ehkäisevät muutosta

Lisätiedot

Jännite, virran voimakkuus ja teho

Jännite, virran voimakkuus ja teho Jukka Kinkamo, OH2JIN oh2jin@oh3ac.fi +358 44 965 2689 Jännite, virran voimakkuus ja teho Jännite eli potentiaaliero mitataan impedanssin yli esiintyvän jännitehäviön avulla. Koska käytännön radioamatöörin

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

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

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

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

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

SAVON SELLU OY:N TEKNIS-TALOUDELLINEN SELVITYS HAJUPÄÄSTÖJEN VÄHENTÄMISMAHDOLLISUUKSISTA JOHDANTO

SAVON SELLU OY:N TEKNIS-TALOUDELLINEN SELVITYS HAJUPÄÄSTÖJEN VÄHENTÄMISMAHDOLLISUUKSISTA JOHDANTO SELVITYS Kari Koistinen 1(5) Savon Sellu Oy PL 57 70101 Kuopio Puh 010 660 6999 Fax 010 660 6212 SAVON SELLU OY:N TEKNIS-TALOUDELLINEN SELVITYS HAJUPÄÄSTÖJEN VÄHENTÄMISMAHDOLLISUUKSISTA JOHDANTO Savon

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

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

GeoChem. Havainnot uraanin käyttäytymisestä kiteisissä kivissä 2006-2010 Mira Markovaara-Koivisto Teknillinen korkeakoulu, Geoympäristötekniikka

GeoChem. Havainnot uraanin käyttäytymisestä kiteisissä kivissä 2006-2010 Mira Markovaara-Koivisto Teknillinen korkeakoulu, Geoympäristötekniikka GeoChem Havainnot uraanin käyttäytymisestä kiteisissä kivissä 2006-2010 Mira Markovaara-Koivisto Teknillinen korkeakoulu, Geoympäristötekniikka 15.2.2008 KYT2010 seminaari - Kalliokulkeutuminen Helsingin

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

Henkilötunnus - Biokemian/bioteknologian valintakoe. Sukunimi Etunimet Tehtävä 1 Pisteet / 20

Henkilötunnus - Biokemian/bioteknologian valintakoe. Sukunimi Etunimet Tehtävä 1 Pisteet / 20 elsingin yliopisto/tampereen yliopisto enkilötunnus - Biokemian/bioteknologian valintakoe Sukunimi 24. 5. 2004 Etunimet Tehtävä 1 Pisteet / 20 Solujen kalvorakenteet rajaavat solut niiden ulkoisesta ympäristöstä

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

Kiitos Vihdin Vedelle!

Kiitos Vihdin Vedelle! TYPEN JA LÄÄKEAINEIDEN POISTON TEHOSTAMINEN JÄTEVEDESTÄ PAC-MBR TEKNIIKALLA Niina Vieno, TkT Vesihuolto 2016 Kiitos Vihdin Vedelle! 1 Jauhemainen aktiivihiili lisätään biologiseen ilmastusvaiheeseen Jätevesi

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

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

HUMUSVESIEN PUHDISTUSTEKNOLOGIA

HUMUSVESIEN PUHDISTUSTEKNOLOGIA HUMUSVESIEN PUHDISTUSTEKNOLOGIA 2012-2014 1 HANKKEEN TOIMIJAT JA RAHOITTAJAT Hankkeen toteuttajat: VTT (hallinnoija) ja JAMK Hankkeen rahoittajat: Euroopan aluekehitysrahasto, Vapo Oy, Turveruukki Oy,

Lisätiedot

monivuotisen yhteistyön tulos

monivuotisen yhteistyön tulos MITÄ ON 9 Se on tieteen ja käytännöllisen kokemuksen monivuotisen yhteistyön tulos o HELSINGIN KAUPPAKIRJAPAINO Oy - 1936 Uusi menetelmä moottorisylinterien ja muitten kulutukselle alttiiden pintojen suojelemiseksi

Lisätiedot

Selvitys Pampalon kaivoksen juoksutusveden rajaarvojen

Selvitys Pampalon kaivoksen juoksutusveden rajaarvojen 17.1.212 7.11.212 28.11.212 19.12.212 9.1.213 3.1.213 2.2.213 13.3.213 3.4.213 24.4.213 15.5.213 5.6.213 Laboratorion esimies Henna Mutanen 16.7.213 Selvitys Pampalon kaivoksen juoksutusveden rajaarvojen

Lisätiedot

Sisäilmaongelmaisen rakennuksen diagnosointi. FM Eetu Suominen Turun yliopisto, Biokemian laitos Labquality Days 2017

Sisäilmaongelmaisen rakennuksen diagnosointi. FM Eetu Suominen Turun yliopisto, Biokemian laitos Labquality Days 2017 Sisäilmaongelmaisen rakennuksen diagnosointi FM Eetu Suominen Turun yliopisto, Biokemian laitos Labquality Days 2017 Johdantoa Asunnon ja muiden oleskelutilojen terveellisyyteen vaikuttavat sekä kemialliset

Lisätiedot

Matematiikan tukikurssi

Matematiikan tukikurssi Matematiikan tukikurssi Kurssikerta 4 Jatkuvuus Jatkuvan funktion määritelmä Tarkastellaan funktiota f x) jossakin tietyssä pisteessä x 0. Tämä funktio on tässä pisteessä joko jatkuva tai epäjatkuva. Jatkuvuuden

Lisätiedot

Perunan tummuminen. Pohjoisen Kantaperuna Paavo Ahvenniemi

Perunan tummuminen. Pohjoisen Kantaperuna Paavo Ahvenniemi Perunan tummuminen Pohjoisen Kantaperuna 12.4.2011 Paavo Ahvenniemi Perunan tummuminen Lisätietoa: Lehtiartikkelini keittotummumisesta www.saunalahti.fi/ahven/peruna/learti55.htm Tietoa tummumisesta Kotipuutarhurin

Lisätiedot

Gibbsin energia ja kemiallinen potentiaali määräävät seosten käyttäytymisen

Gibbsin energia ja kemiallinen potentiaali määräävät seosten käyttäytymisen KEMA221 2009 YKSINKERTAISET SEOKSET ATKINS LUKU 5 1 YKSINKERTAISET SEOKSET Gibbsin energia ja kemiallinen potentiaali määräävät seosten käyttäytymisen Seoksia voidaan tarkastella osittaisten moolisuureitten

Lisätiedot

MALLIT VESIJÄRJESTELMIEN TUTKIMUKSESSA

MALLIT VESIJÄRJESTELMIEN TUTKIMUKSESSA MALLIT VESIJÄRJESTELMIEN TUTKIMUKSESSA Hannu Poutiainen, FT PUHDAS VESI JA YMPÄRISTÖ TUTKIMUSAVAUKSIA MAMKISSA Mikpoli 8.12.2016 Mitä mallit ovat? Malli on arvioitu kuvaus todellisuudesta joka on rakennettu

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

Jätevesien määrä, laatu ja kuormituksen vähentäminen

Jätevesien määrä, laatu ja kuormituksen vähentäminen Jätevesien määrä, laatu ja kuormituksen vähentäminen Johanna Kallio, Suomen ympäristökeskus Jätevesineuvojien koulutus 3.6.2016 Kuva: Erkki Santala Johdanto jätevedenpuhdistukseen 1. jätevesien syntyminen

Lisätiedot

Yleistä biokaasusta, Luke Maaningan biokaasulaitos

Yleistä biokaasusta, Luke Maaningan biokaasulaitos Yleistä biokaasusta, Luke Maaningan biokaasulaitos Ravinnerenki-hankkeen tuparit Iisalmi 21.1.2015 Ville Pyykkönen (tutkija, FM) Biokaasuteknologia Eloperäisen materiaalin mikrobiologinen hajotus hapettomissa

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

Julkaisun laji Opinnäytetyö. Sivumäärä 43

Julkaisun laji Opinnäytetyö. Sivumäärä 43 OPINNÄYTETYÖN KUVAILULEHTI Tekijä(t) SUKUNIMI, Etunimi ISOVIITA, Ilari LEHTONEN, Joni PELTOKANGAS, Johanna Työn nimi Julkaisun laji Opinnäytetyö Sivumäärä 43 Luottamuksellisuus ( ) saakka Päivämäärä 12.08.2010

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

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

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

Korkeakoulujen tietohallinto ja tutkimus: kumpi ohjaa kumpaa?

Korkeakoulujen tietohallinto ja tutkimus: kumpi ohjaa kumpaa? Korkeakoulujen tietohallinto ja tutkimus: kumpi ohjaa kumpaa? Kerro meille datastasi työpaja 10.4.2013 Antti Auer Tietohallintopäällikkö Jyväskylän yliopisto Strateginen kehittäminen Johtamista, tutkimushallintoa

Lisätiedot