Ökoloogia ja keskkonnakaitse (0)

Ökoloogia KT2
1. Keskkonnajuhtimine
Klassikaline looduskaitse (kuni II maailmasõjani):

• Looduse säästmine inimtegevuse kahjulikust mõjust
  
• Loodusvarade säästliku kasutamise korraldamine
  
• Looduslike ökosüsteemide kaitse
  
• Maastikukaitse ja – hooldus
  
• Loodusmälestiste kaitse
  
• Haruldaste linnu-ja loomaliikide kaitse
  

Teadusel põhinev looduskaitse tekkis 19.saj II poolel (Euroopas hakati kaitsma loodusmälestisi ja Ameerikas hakati rajama rahvusparke)
Looduskaitse pärast II maailmasõda:
Kõik mis enne II ms + keskkonnakaitse (vee, õhu ja pinnase kaitse)
Rahvusvaheline Looduse ja Loodusvarade Kaitse Liit. Eesti esimene looduskaitseseadus anti älja 1935.
Kaitseala on inimtegevusest puutumatuna hoitav või erinõuete kohaselt kasutatav ala, kus säilitatakse, taastatakse, uuritakse või tutvustatakse loodust. ( rahvuspargid , looduskaitsealad, maastikukaitsealad)
Rahvuspargid – Lahemaa, Karula, Soomaa, Vilsandi, Matsalu
Keskkonnakaitse tehnoloogia
Erinevad lähenemisviisid:
Heitmete lahjendamine
Heitmete puhastamine (nende eemaldamine gaasiheitmetest, heitvetest jne enne väljalaskmist
Saastumise vältimine või minimiseerimine
2. Olulisemad õhu saasteained ning nende omadused
Et lisandit saaks käsitleda saasteainene, peab sellele olema kehtestatud saastetaseme piirväärtus (SPV) ja selle määramise metoodika.(määrusega kehtestatud piirväärtused) Saasteallikate allutamiseks kontrollile on kehtestatud lubade ja aruandluse süsteem.

• Süsinikmonooksiid (CO): sisepõlemismootorites tekkiv värvitu ja lõhnatu äärmiselt mürgine gaas . Väikestes kogustes tekitab peavalu, nõrkustunnet ja peapööritust. Kõrge kontsentratsioon on surmav.
  
• Vääveldioksiid (SO2): värvitu, terava lõhnaga ja ärritusi tekitav gaas , tekib esmajoones kütteseadmetes, tööstuslike protsesside käigus ja diiselmootorites. Pikaajaline mõju inimorganismile võib tekitada häireid kopsude töös.
  
• Lämmastikoksiidid (NOx): on happevihmade peapõhjustajad ja hõlmavad lämmastikmonooksiidi (NO) ning lämmastikdioksiidi (NO2). Viimane on kollakaspunase värvusega mürgine gaas, mis tekitab sudukupli suurlinnade kohal ja mille kõrvaldab ainult tuul. Põhjustab hingamisteede haigusi, kopsupõletikku ning bakteriaalseid ja viirusinfektsioone.
  
• Benseen: inimesele ohtlik, terava ja magusa lõhnaga vähkitekitav gaas. Pikemaajaline kokkupuude tekitab unisust, pearinglust ja teadvusekadu.
  
• Peentolm (PM): tähistab sudu poolt tekitatavat tolmu ja jagatakse hõljuvate osakeste suuruse alusel erinevatesse klassidesse (PM10; PM2,5). PM1 ja PM2,5 (läbimõõt vastavalt väiksem kui 1 ja 2,5 μm) kardetakse kõige enam, sest need tungivad sügavale hingamiselunditesse esineb kõikides linnades, kuigi erineval määral Peentolm sisaldab kontsentreeritult arvukalt saasteaineid kõige väiksemate osakeste kujul. Peentolmu osakesed sisaldavad arvukalt keemilisi aineid: liiv, tuhk , tolm, nõgi, ränisisaldusega ained, taimsed osakesed, metalliühendid, tekstiilkiud, soolad, süsinik , plii jt.
  
• Plii (Pb) - tekib eelkõige autokütusest, tolmust ja tööstustest lenduvast gaasis. Plii ei lagune, ning raskmetallina on kahjulik nii organismidele kui ökosüsteemile. Normaalne mullasüsteem ei taastu, Pideva pliiga kokkupuute korral võib mürgistus alata kergest psüühikamuutustest ja lõppeda surmaga.
  
• PAH – süsivesinik ( benso (a)püreen nt). ei lahustu vees ega lagune. Leidub kütustes, sealt levivad õhku. Mürgine organismidele.
  
• Cd, Ni (kaadmium ja nikkel) – samamoodi pliile ja arseenile on tegu raskmetallidega, mistõttu on need organismidele kahjulikud.
  
• Arseen (As) - kasutatakse enamasti pestitsiidide ja puidukaitsevahendite tootmisel ja kasutamisel , kuna arseen on väga mürgine putukatele, bakteritele ja seentele. Arseen jõuab organismi toidu ja joogi kaudu, ka sissehingatav arseen on ohtlik. Arseen põhjustab peamiselt seedetrakti ja kesknärvisüsteemi kahjustusi.
  

( Õhusaaste põhjustatud probleemid:
1. Kliima muutus (põhjustavad kasvuhoonegaasid).
2. Hapestumine ja eutrofeerumine (hapestumist ja eutrofeerumist
põhjustavad ained).
3. Osoonikihi hõrenemine, ―osooniaugud‖
4. Ohtlike/toksiliste ühendite kaugülekandest tingitud probleemid (põhjustajateks raskmetallid ja püsivad orgaanilised ühendid).
Ülevaate saamiseks õhukeskkonna olukorrast Eestis :
1. kohalikud õhusaaste emissioonide mõõtmised nii paiksetest kui liikuvatest objektidest
2. tuleb töötada välja vabariiki jälgiv seiresüsteem, mis annaks pidevalt ülevaadet õhusaaste (kriitiliste koormuste) mõju kohta elusloodusele.)
3. Õhu puhastamine aerosoolidest
Heterogeensete gaasisegude lahutamine on keemilises tehnoloogias üks levinumaid põhiprotsesse.
Eristatakse järgmisi tolmu ja piiskade eraldamise meetodeid :

• Sadestamine raskusjõu mõjul – Vanimateks raskusjõu mõjul töötavateks aparaatideks on tolmusadestuskambrid. Sobivad suurema läbimõõduga tolmuosakeste püüdmiseks. Tänapäeval kasutatakse tolmusadestuskambreid gaasi eelpuhastamiseks, sest nende puhastusaste ei ületa tavaliselt 30-40 %. Et tolmupüüdurite puhastusastet suurendada, tuleb neisse gaasivoolu teele asetada püstvaheseinu või lamelle. Tolmuosakesed , püüdes säilitada endist liikumissuunda, eralduvad gaasivoolust.
  
• Sadestamine intertsjõudude mõjul ( tsüklon , multitsüklon) – on tööstuses väga levinud. Arvutuste alusel määratakse tsükloni diameeter ja selle alusel valitakse tsükloni tüüp. Tolmune gaas siseneb tsüklonisse suure kiirusega ja liigub spiraalset trajektoori mööda alla. Tolmuosakesed paiskuvad tsentrifugaaljõu mõju vastu seinu ja vajuvad mööda tsükloni alumist koonilist osa alla. Puhastatud gaas tõuseb üles ja väljub kesktoru kaudu. Tsükloni puhastusaste kõigub 60% - 98% juures, olenevalt tolmuosakeste suurusest .
  
• Filtrimine – puhastatav gaas filtreeritakse läbi poorse filtrimaterjali, kus toimub osakeste otsene põrkumine filtriva pinnaga, toimuvad elektrostaatilised ja gravitatsioonijõud, sõelaefekt jne.
  

Filtrite materjalid jagunevad:

• Elastsed loodusmaterjalid, sünteetilised, metallkiu kangad
  
• Jäigad klaaskiud, metallilaastud, metallkeraamika, keraamika , poorne klaas
  
• Puistematerjalid staatilise või liikuva kihina
  
• Märgfiltrid, kus materjal on niisutatud vee või õliga
  

Peentolmu püüdmiseks sobivad kangasmaterjalid, millele antakse kottide (taskute) kuju : käis- ehk kinnasfilter.
Puhastusaste peaaegu 90 % igasuguse suurusega osakeste püüdmisel.

• Märgpuhastus – vaid juhul, kui gaasi jahutmine ja niiskumine puhastusprotsessis on lubatud. Puhastusaste oleneb väga palju tolmu märguvusest.
  

Kasutatakse tahma, lendtuha, savi- ja lubjatolmu jt analoogsete aerosoolide märgpuhastuseks.

• Sadestamine elektrostaatiliste jõudude mõjul – moodsamaid puhastusviise. Elektrofiltri töö põhineb gaasi ioniseerimisel. Tekkinud ioonide ja vabade elektronide tõttu muutub gaas elektrijuhiks. Kohates oma teel hõljuvaid tolmu –või vedelikuosakesi, annavad ioonid oma laengu neile üle ja laengu saanud osakesed hakkavad omakorda elektriväljas liikuma. Põrgates vastu positiivselt laetud sadestuselektroodi, kaotavad tolmu- või vedelikuosakesed oma laengu ning sadestuvad raskusjõu mõjul.
  

Elektrofiltreid liigitatakse kuivadeks ja märgadeks. Nende puhastusaste on keskmiselt 99%. Eelisteks on väike energiakulu gaasi puhastamiseks , võimalus töödelda kuuma ja keemiliselt agressiivset gaasi ning neid saab kasutada ka väga väikeste tolmuosakeste eraldamiseks.
Aerosooli ei iseloomusta kunagi kindel osakese suurus, vaid osakeste suuruse jaotus, mida esitatakse diferentsiaalse ja integraalse jaotuskõveraga.
Tavaliselt ei saavutata heitaasi vajalikku puhtust ühes seadmes ja seetõttu lülitatakse mitu sama või erinevat tüüpi seadet järjestikku.
4. Gaasiliste lisandite eemaldamine absorptsiooniga
Kui gaas sisaldab peale tolmu veel mitmesuguseid kahjulikke gaasilisi lisandeid (nt SO2, lämmastikoksiidid, H2S, HCl, HF jt.
Absorptsioon on ülekandenähtus , kus aine siirdub gaasifaasist vedelfaasi. Füüsikaline absorptsioon puhastusprotsessis seisneb heitgaasi kontakteerumises mitmesuguste vesilahustega, mille tulemusena heitgaasi üks või mitu lisandit neelduvad lahuses. Tingituna aine difusioonitakistustest nii gaasi kui vedelikupoolsel küljel toimub tavaline füüsikaline absorptsioon aeglaselt. Seda püütakse kiirendada rõhu või kineetilise energia abil.
Absorptsioon on tuntud keemilise tehnoloogia protsess, mis põhineb ainete tasakaalulisel jaotusel gaasilise ja vedela keskkonna vahel. Levinuimaks absorbendiks on vesi, mis seob hästi anorgaanilisi happelisi HCl, HF jne gaase .
Orgaaniliste phendite absorbeerimiseks kasutatakse orgaanilisi vedelikke.
5. Gaasiliste lisandite eemaldamine adsorptsiooniga
Adsorptsioon on ülekandenähtus, kus aine siirdub gaasilisest faasist tahkesse faasi. Gaaside adsorptsioon põhineb mõnede eriti poorsete ja suure eripinnaga tahkete kehade omadusel valikuliselt kontsentreerida oma pinnal üksikuid gaasisegu komponente. Adsorptsioon on üldiselt pöörduv protsess st neeldunud gaasilist komponenti võib tavaliselt eraldada tahkest ainest desorptsiooni teel.
On teada, et adsorptsioon toimub nii elektriliste külgetõmbejõudude kui ka keemiliste jõudude toimel.
Adsorbentidena kasutatakse kaltsiumiühendeid, aktiivsütt, silikageeli, alumogeeli, tseoliiti, jne
Adsorptsiooni kasutatakse gaasi puhastamiseks:

• Eriti madalate jääkkontsentratsioonideni, nt lõhnade kõrvaldamiseks
  
• Kõrvaldavate ainete utiliseerimiseks
  
• Mürkainete kõrvaldamisel töökeskkonnast (respiraatorid)
  
• Radioaktiivse saaste kõrvaldamiseks, nt tuumareaktorite ventilatsiooni õhust
  

6. Gaasiliste lisandite eemaldamine põletamisega
Tööstuslike heitgaaside kahjulike lisandeid võib hävitada ka nende põletamisega. Kui põlemisprotsess kulgeb täielikult, siis tekivad esialgsete toksiliste ainete asemel keskkonnale kahjutud süsihappegaas ja vesi. Kui aga põletatavas gaasis on kloori-, väävli- või lämmastikuühendeid või kui põlemine ei kulge täielikult, siis tekivad sageli keskkonnale kahjulikumad ühendid kui seda olid algühendid.
Heitgaase võib põletada lahtise leegiga , termiliselt või katalüütiliselt:
Gaasi võib põletada lahtise leegiga, kui selle energiasisaldus on piisav ja kui põletamisel ei teki keskkonnale ohtlikke aineid. Kuid siiski on harva see täielik
Termiliselt põletatakse lakivärvitööstuse, keemiatööstuse, elektroonikatööstuse jm heitgaase väga kõrgel temperatuuril. Eralduvat soojust saab ära kasutada.
Katalüütilise põletamise abil võib hävitada orgaanilisi aineid. See kulgeb madalal temperatuuril (350-650) ilma nähtava leegita. Katalüsaator on aine, mis tõstab tunduvalt põlemisreaktsiooni kiirust seejuures ise kulumata. (nt plaatinametallid, metallioksiidid)
7. Gaaside puhastamine väävel - ja lämmastikoksiididest
Mõlemit leidub fossiilsetes kütustes. Väävliga saastavad soojuselektrijaamad.
Väävel
Kõige efektiivsemaks ja ka odavamaks SO2 heitmete vähendamise meetodiks oleks väävli sidumisastme suurendamine põlemiskolletes. Garanteeritud tulemuse annaks vastavate tehnoloogiliste protsesside kasutamine, milliseid võib jaotada kolme gruppi:
märgmeetodid,
poolkuivmeetodid,
kuivmeetodid.
Nende kõigi puhul reageerib suitsugaaside SO2 kaltsiumühenditega, moodustades kaltsiumsulfiti, mis oksüdeerub edasi kaltsiumsulfaadiks.
Märgmeetodite puhul juhitakse väävit sisaldavad suitsugasid pesurisse, kus nad viiakse kontakti leeliselise lahusega. Kõige enamlevinud, aga kõige kallimad.
Poolkuivade meetodite puhul juhitakse suitsugaasid absorptsioonitorni, kuhu pihustatakse lubjapiima (kaltsiumhüdroksiid). Saadud tahke aine on peaaegu kuiv.
Kuivade meetodite puhul viiakse sisuliselt läbi SO2 adsorptsiooniprotsess – lupja või lendtuhka puhutakse otse suitsugaasikäikudesse enne tolmueraldusseadmeid. Kasutatakse põlevkiviga töötavates soojuselektrijaamades alternatiivina märgmeetodile.
Kokku tuntakse kirjandusallikate põhjal üle 200 väävlieraldusmeetodi. Need võib jagada olenevalt lõppsaadusest regeneratiivseteks ning mitteregeneratiivseteks. Esimesel juhul puhastatakse ja töödeldakse kinnipüütud väävlit edasi kuni puhta elemetnaarse väävlini, vedele vääveldioksiidini või väävelhappeni. Mitteregeneratiivsete meetodite lõppsaaduseks on väävlit sisaldavad jääktooted, mida ladustatakse või kasutatakse teistes majandusharudes.
Lämmastik
Põlemisel tekkinud ja keemiatööstuses eraldunud lämmastikoksiidide eraldamiseks suitsugaasidest kasutatakse tänapäeval kõige rohkem katalüütilisi meetodeid. NOx kõrgtemperatuurilise taandamise katalüsaatoriteks on plaatina grupi metallid või odamad aga vähem efektiivsed segud , mis sisaldavad niklit, kroomi, vaske, vanaadiumi, tsirkooniumi jt metalle . Lämmastikhappetööstuses kasutatakse NOx taandajatena metaani, süsinikoksiidi ja vesinikku. SNCR-protsess põhineb NOx selektiivsel taandamisel kõrgel temperatuuril ammoniaagi abil ilma katalüsaatorita. Taandamissaadusteks on keskkonnale kahjutud lämmastik ja veeaur. Meetodi puuduseks on selektiivsete reaktsioonide kulgemine väga kitsas temperatuurivahemikus.
8. Reovete koostis ning omadused
Reovesi on selline osa heitveest, mille keemiline koostis või füüsikalised omadused on esialgsetega võrreldes muutunud.
Reovee omadused sõltuvad tekkeallikast. Majapidamistest emiteeruvad peamiselt kergeltlagunevad komponendid, tööstusest raskeltlagunevad. Veereostust mõõdetakse kahjulike ainete kontsentratsiooni või orgaanilise aine lagundamisele kuluva hapniku kaudu. Reoained esinevad vees lahustunud kujul, kolloidosakestena või lahustumatul kujul.
Reovesi sisaldab väga mitmesuguseid keemilisi ühendeid, millest paljude määramine ei ole vee iseloomustamiseks vajalik ega isegi võimalik. Seepärast piirdutakse vaid tähtsamate reostusnäitajate määramisega, mis kajastavad reovee mõju veekogule.
Olulisemateks reostusnäitajateks on orgaaniliste ainete sisaldus, taimetoitainete sisaldus, heljumisisaldus ja vee bakteriaalne reostus . ( Heljum on reovee filtrimisel standardfiltrile jääva tahke aine kogus mg/l)
Veekogusse juhitav puhastamata reovesi sisaldab sageli palju orgaanilisi aineid, mis hapendumisel (lagunemisel) põhjustavad veekogu vee hapnikuvaeguse.
Olmereovees on ülekaalus süsivesikud. Raskmetalle ei ole. Tööstusreovees on raskmetalle.
9. Reovete eeltöötlemismeetodid
Reovete eeltöötlemisel kasutatakse mehaanilist puhastust, mille abil kõrvaldatakse veest lahustumatud ained. Reoainete kõrvaldamiseks veest kasutatakse siis kas filtrimise või settimise põhimõtet. Tähtsamad seadmed mehaanilisel puhastusel on võred, sõelad, liiva-ja rasvapüünised,setitid, flotaatorid ja filtrid .
Kolme esimest kasutatakse jämedamate ja raskemate heljuvaine osakeste eraldamiseks. Võre ülesandeks on eemaldada veest jämedisspersed lisandid ja kiulised osakesed.
Flotatsioonil tõstavad väikesed õhumullid heljumiosakesed veepinnale, kuhu moodustunud vaht eemaldatakse pinnakraapidega.
Filtratsioonil peetakse reovees olevad heljumiosakesed kinni teralisest puistematerjalist (liiv) moodustatud filtrikihist.
10. Reovete keemiline puhastus
Keemilise puhastuse olemus seisneb reaktsiooni tekitamises puhastuskemikaali ja veest eraldamist vajava reoaine vahel.
Levinuimaks keemilise puhastuse meetodiks on keemilline sadestamine. Keemilise puhastusega seondub oht, et vee reostus suureneb lisatava kemikaali tõttu. Osa sellest võib jääda vette peale sette kõrvaldamist. Samuti on eraldi käitlemist vajava sette kogus suur. Muudest keemilistest meetoditest võib nimetada hapendamist-taandamist (redoksprotsessid), desinfitseerimist (kloorimine, osoonimine), pH reguleerimist ja neutraliseerimist.
Keemiline sadestamine – kemikaale kasutades saadakse vees olevatest lahustunud või kolloidainetest eraldumisvõimeline heljum(sete).
Koagulatsioon on protsess, kus vähendatakse peente kolloidosakeste vahelist tõukejõudu nii, et osakesed võivad liituda suuremateks helvesteks.
Neutraliseerimine on vee happeliste või aluseliste omaduste vähendamine ja see toimub pH-väärtuste reguleerimisega. (happelise reovee filtrimine läbi lubjakivi, sellele seebikibi või sooda lisamine, aluselisest reoveest süsihappegaasi läbipuhumine, sellele väävel-või soolhappe lisamine)
Desinfitseerimisel hävitatakse patogeenseid või muul viisil ohtlikke mikroorganisme .
11. Aktiivmudaprotsess
On aeroobne bioloogilien puhastusprotsess. Aktiivmudaprotsess on reoveepuhastuses kõige laiemalt levinud biopuhastusprotsess.
Eelpuhastatud ja eelsetitatud reovesi juhitakse aeratsioonikambrisse, mis on protsessi tähtsaim osa. Siin reovesi kontakteerub akiitvmudaga (täpsemalt mikroorganismide biomassiga). Aeratsioonikambrisse antakse pidevalt õhku, millega kaetakse aeroobsete organismide eksisteerimiseks vajalik hapnikukogus. Mikroorganismid kasutavad reovee orgaanilist ainet oma elutegevuses ja uue rakumassi sünteesiks.
Aerotankist juhitakse aktiivmuda järelsetitisse, kus muda settib. Settinud muda pumbatakse tagasi aerotanki, millega hoitakse muda kontsentratsioon piisavalt kõrge. Seda muda nim tagastusmudaks. Aktiivmuda tähtsamad tööparameetrid on mudakoormus, muda vanus, hapnikutarve ja mudaindeks.
Mudakoormus – ööpäevane siseneva lahustunud toitainete hulga ja muda hulga suhe
Muda vanus – muda viibeaeg biopuhastis ööpäevades
Hapnikutarve – hapniku sisaldus.
Mudaindeks – muda settimisarvu ja muda tahke aine sisalduse suhe. Mida väiksem indeks, seda paremini muda settib.
12. Reovete looduslikud puhastid
Biotiigid moodustavad erirühma reovee biopuhastite hulgas. Reovee puhastus biotiigis sarnaneb looduslikes veeokudes toimuvate isepuhastusprotsessidega. Biotiigid on lihtsa konstruktsiooniga, neid on lihtne hooldada ja nad olid väga levinud minevikus. Siiski ei vasta biotiikide puhastusefekt külmal aastajal enam kaasaja nõuetele. Teatud tootmisvete käitluseks(nt reovee perioodilise äravoolu puhul) sobivad nad praegugi. Biotiigid jaotatakse fakultatiivseteks, aeroobseteks ja anaeroobseteks. Fakultatiivsetes tiikides on ülemistes veekihtides aeroobne ja alumistes veekihtides anaeroobne keskkond. Aeroobses tiigis leidub kogu veemassis vaba lahustunud hapnikku. Sisuliset ilma tagasusmudata aktiivmudaseadmed. Anaeroobsete tiikide reostuskoormus on nii kõrge, et vaba hapnik puudub kogu veemassis.
13. Reovee puhastamisel tekkinud jääkmuda käitlus
Reoveepuhastuses tekib sete(muda), mille käitlus, so ettevalmistus kas kasutamiseks või ladustamiseks toimub reoveepuhastusjaamas. Käitlemata muda ei sobi vahetult kasutamiseks ega looduses ladustamiseks. Muda veesisaldus on liiga suur, ta sisaldab patogeenseid mikroorganisme ja levitab ebameeldivat haisu. Muda käitlemine koosneb järgnevatest protsessidest: tihendamine, stabiliseerimine , konditsioneerimine, tahendamine ja lõppkäitlemine.
Tihendamisel vähendatakse veesisaldust, mille tõttu hõlbustub järgnev käitlus
Stabiliseerimisel peatatakse mudas oleva orgaanilise aine lagunemisprotsess võiv iiakse see lõpule. Mädandamine, kompostimine, aeroobne stabiliseerimine, stabiliseerimine lubja abil.
Tahendamisel eraldatakse veel vett, et oleks niiske mulla konsistentsiga. Saab tahendada mudaväljakutel või mehaaniliste tahendamisseadmetega.
Konditsioneerimise on veesisalduse vähendamine kemeilisel teel, kus mikroobide ümber koondunud geelitaoline struktuur rikutakse kemikaalide abil. Raudkloriid ja lubi .
14. Biokileprotsessid ja biofiltrid reovee puhastamisel
Bioloogilise puhastamise liik (peale aktiivmudaprotsessi). Selle protsessis kinnituvad mikroobid tahke kandja või täiteaine pinnale. Puhastusefekt on seda kõrgem, mida suurem on pindadele moodustunud biokile ja vedeliku vaheline kontaktpind. Levinuimateks biokileprotsesside tehnilisteks vormistusteks on biofilter ja biorootor. Biofiltreid kaasutatakse tugevalt saastunud reovee eelpuhastitena enne selle suunamist aktiivmudapuhastisse.
Biofilter on biokilereaktor. Reovesi juhitakse pöörleva või fikseeritud jaotussüsteemi kaudu ühtlaselt reaktori pealmisele pinnale, kust see valgub reaktori täiteainest läbi. Filtri täidis võib olla looduslik või plastiktäidis.
Biorootorites on täiteaineks horisontaalsele võllile kinnitatud plastkettad, mis on osaliselt uputatud reovette. Kettapaketi aeglasel pöörelmisel ketaste pinnale moodustunud biokile on vahelduvalt kontaktis õhkhapniku ja vees oleva orgaanilise reoainega. Neid kasutatakse peamiselt väikeste vooluhulkade puhul.
15. Fosfori ja lämmastiku ärastus reovetest
Fosfori ja lämmastiku kui tähtsamate toitainete eraldamine veest on kaasaegse reoveepuhastuse üks peaeesmärke. Bioloogilised meetodid, mis on reoveepuhastuses laialt levinud, võimaldavad kõrvaldada veest eeskätt orgaanilist reoainet. Puhastuses osalevad mikroorganismid vajavad paljunemiseks ja kasvuks ka toitaineid. Seetõttu seob biomass reoveest pidevalt teatud hulga fosforit ja lämmastikku ehk teisisõnu, bioloogilised meetodid kõrvaldavad veest teatud koguse toitaineid.
Tavalises olmereovees on mikroobide vajadustest lähtudes ülemääraselt palju toitaineid ja seetõttu vajatakse spetsiaalset toitainete ärastust. Tootmisvees võib olukord olla erinev.
Fosfori eraldamiseks kasutatakse keemilist sadestamist või bioloogilist sidumist.
Keemiline fosforiärastus toimub sadestuskemikaalidega (Al-, Fe-koagulandid, kustutatud lubi), mis muudab lahustunud P-ühendid raskelt lahustuvateks. Fosfori keemiline ärastamine veest põhineb ortofosfaatide sadestamisel alumiiniumi-, raua- või kaltsiumisooladena ja tekkiva sette eemaldamisel. Kõige sagedamini kasutatakse järgmisi kemikaale:

• Alumiiniumsulfaat A(S*18O
  
• Raudsulfaat - FeS*6O
  
• Lubi – CaO või Ca(OH
  

Bioloogiline fosforärastus on võimalik kombineeritud aeroobse ja anaeroobse töötlusega.
Fosfori bioloogiline sidumine toimub reovee bioloogilisel puhastamisel, kus luuakse vahelduvait anaeroobne ja aeroobne keskkond, mille tulemusena fosfaadid akumuleeruvad baktermassis ja kõrvaldatakse süsteemist koos liigmudaga.
Lämmastiku kõrvaldamiseks sobib kõige paremini bioloogiline meetod, muud füüsikalis-keemilised meetodid ei ole selleks üldjuhul majanduslikult õigustatud.
Lämmastik eraldatakse veest nitrifikatsiooni-denitrifikatsiooni protsessis. Reovees on lämmastik peamiselt ammooniumiioonina (N), mille hapendumisel, näiteks reovee sattudes veekogusse, tarbitakse vees lahustunud hapnikku. Vastav ammooniumi hapendamine võidakse läbi viia kontrollitult reoveepuhastusjaamas bioloogilise puhastuse protsessis. Ammiooniumiioonid hapenduvad autotroofsete bakterite toimel algul nitritiioonideks (N) ja seejärel nitraatioonideks (N). Seda protsessi nimetatakse nitrifikatsiooniks. Nitrifikatsioon ei ole lämmastiku ärastuse protsess, vaid lämmastik läheb siin üle teisele, keskkonnale vähem ohtlikku vormi. Lämmastik eraldub veest alles siis, kui nitraadid taandatakse gaasiliseks lämmastikuks (), mis haihtub atmosfääri. Taandamine toimub denitrifitseerivate bakterite abil ja protsessi nimetatakse denitrifikatsiooniks.
Nitrifikatsiooniks on vajalik vaba hapnikku sisaldav aeroobne keskkond, mis suurendab puhastusjaama hapnikuvajadust. Denitrifikatsioon toimub aga anoksilises keskkonnas, kus hapnikku on vähe.
16. Jäätmete definitsioon ja liigitamine, jäätme käitlemise eesmärgid
Jäätmed on kõik esemed või ained:
a) mis on ära visatud või kavatsetakse ära visata
b) millele ei leita edasist kasutust
Sageli on jäätmete tekkepõhjus geograafiline - näiteks võivad teatud tehase tööstusprotsesside jäätmed olla küll kasutatavad teises tehases toorainena, kuid tehastevaheline kaugus ja sobiva infrastruktuuri puudumine teevad selle materjali transpordi majanduslikult ebaefektiivseks.
DEF. Eesti Jäätmeseaduse kohaselt mõeldakse jäätmete all mistahes vallasasju (st. aineid või esemeid), mis nende valdajad on kasutusest kõrvaldanud või kavatsevad kasutusest kõrvaldada või on kohustatud kasutusest kõrvaldama.
Jäätmed võib liigitada mitmel põhimõttel.Alusteks võivad olla:

Koht või protsess, kust jäätmed pärinevad
1. Olmejäätmed (majapidamisjäätmed) on jäätmed, mis tekivad koduses majapidamises inimeste igapäevase elutegevuse käigus. Sarnase koostisega on nn. segamajandusjäätmed, mille allikaks on kauplused, bürood, toitlustus- ja õppeasutused, jms. Samuti kuuluvad siia kategooriasse üldise heakorra tagamisel tekkivad jäätmed Inertsed jäätmed on materjalid, mis keskkonda ladustatuna ei allu füüsikalistele, keemilistele või bioloogilistele mõjutustele ja ei põhjusta keskkonnareostust. Siia kategooriasse kuuluvad klaas, keraamika ja tellised, teisaldatud saastumata pinnas jne.
2. Tootmisjäätmete on tööstuslikus tootmises tekkivad jäätmed, mida ei kasutata ära samas tootmistsüklis.

• tööstuses ja muus tootmistegevuses tekkivaid jäätmeid
  
• kuuluvad ka põllumajanduses ja metsatööstuses tekkivad jäätmed
  
• kaevanduste jäätmed
  

3. Ohtlike jäätmete all mõeldakse jäätmeid, mis oma füüsikaliste, keemiliste või bioloogiliste omaduste poolest võivad põhjustada ohtu inimeste ja teiste elusorganismide tervisele või oluliselt kahjustada keskkonda.
4. Erijäätmete all mõeldakse jäätmeid, mille kogumine, transport ja käitlemine nõuavad erimeetmeid.
Siia rühma kuuluvad:

• heitvete puhastusseadmete muda
  
• suuremahulised jäätmed (näiteks mööbel, külmutuskapid, jms.)
  
• vanad transpordivahendid
  
• liiklusvahendite rehvid jne.
  
• Haiglajäätmed: ravimite ja ravivahendite jäätmed nn. teravad jäätmed (näiteks süstlad)
  

Jäätmete materjal või keemiline koostis
Jäätmeid saab liigitada ka koostise e. jäätmematerjali alusel. Jäätmetele kohaldatavad töötlemismeetmed on sageli määratud just jäätmete materjaliga .
Jäätmematerjalile põhinevalt saab jäätmeid liigitada :

• orgaanilise (taimse ja loomse päritoluga jäätmed, s.h. toiduainete jäätmed, osaliselt keemiatööstuse jäätmed)
  
• mineraalse päritoluga jäätmed (metalli-, klaasi-, kaevandamis- jm. jäätmed)
  

Omaette kategooriasse kuuluvad radioaktiivsed jäätmed.

Jäätmete kasutamisviis
Jäätmete kasutamisviisi kohaselt võib jäätmed jagada:

• Taaskasutatavateks
  
• Põletatavateks
  
• Kompostitavateks
  
• prügilasse ladestatavateks jäätmeteks
  

Eraldi grupid moodustavad

• radioaktiivsed-
  
• lõhkeainete jäätmed
  
• nakkusohtlikud biojäätmed
  

NB! jäätmeliik on identifitseeritav 6-kohalise (ka enama) arvkoodiga
Kaks esimest numbrit iseloomustavad jäätmete päritolu, ning järgmised täpsustavad jäätmeid üksikute ohu komponentideni.
17. Ohtlikud jäätmed ning nende käitlemine
Ohtlikud jäätmed – jäätmed, mis vähemalt ühe ohtliku omaduse tõttu võivad põhjustada kahju inimeste tervisele või keskkonnale.
Ohtlikud jäätmed Eestis: Eesti spetsiifiliseks probleemiks on põlevkivi kaevandamise ja kasutamise jäätmed.
Muud ohtlikud jäätmed:
Peale põlevkivijäätmete tekib Eestis 62-65 tuhat tonni aastas muid ohtlikke jäätmeid, millest moodustavad:

• õli sisaldavad jäätmed 75,4%
  
• reostunud pinnas (sh arseeni või asbesti sisaldavad ning immutatud puidujäätmed) 10,4%
  
• kemikaalid (sh lahustid, värvi- liimi- ja lakijäägid, happed, alused ja pestitsiidid) 5,0%
  
• akud , patareid, PCB ja PCT (polükloreeritud bifenüülid ja polükloreeritud terfenüülid (tulekustutus vahendid, puiduimmutusvedelikud, plastifikaatorid, DDT jt.)) sisaldavad kasutuselt kõrvaldatud seadmed ja aparaadid 4,5%
  
• tööstusreovee setted (sh galvaanikasetted) ja koldetuhk 3,7%
  
• meditsiinis tekkinud jääkkemikaalid, süstlad, ravimid 0,1%
  
• muud OJ - Hg-lambid, pakendid jms 0,6%.
  

• Ohtlike jäätmete tekitaja vastutab, et ohtlike jäätmete käitlemine - kogumine, pakkimine, hoidmine, jäätmete märgistamine, vedu käitlemiskohta - toimuks vastavalt kehtestatud korrale.
  
• Ohtlike jäätmete käitlussüsteemi korraldamise eest vastutab Keskkonnaministeerium.
  
• Ohtlike jäätmete käitlemisega tegelevad ettevõtted peavad taotlema selleks tegevuseks litsentsi.
  
• Omavalitsused on korraldavad kodumajapidamistes tekkivate ohtlike jäätmete vastuvõttu
  
• Vastuvõtupunktides on erikonteineritega lukustatud ruum. Sealt veetakse jäätmed töötlemisele.
  
• Ohtlike jäätmed töödeldakse, kas keemiliselt (neutraliseerimine, stabiliseerimine), põletatakse või maetakse erimatmiskohtadesse (näiteks suletakse betoonsarkofaagi, jms.).
  
• Ohtlikud jäätmed põletatakse kõrgel temp-il, üle 1100C, nii mürgised ühendid lagunevad.
  
• Põletamisel tekkiv koldetuhk ja suitsugaaside puhastamisel tekkiv kips ladestatakse erimatmiskohtadesse.
  

18. Jäätmete eeltöötlemise meetodid
Eeltöötlemine. Jäätmete eeltöötlemise eesmärgiks on kergendada jäätmete transporti, nende edasist käitlemist ja kasutamist.

• sorteerimine (ka sortimine) – eesmärgiks on jäätmevoo komponentide eraldamine või üksteisest lahus hoidmine, et soodustada teiste jäätmekäitlusmeetodite kasutamist. Sorteerimisjaamades: käsitsi või mehaaniliselt (masinaga füüsikaliste omaduste järgi)( sõelumine, setitamine).
  

Ballistiline sorteerimine – tahke materjal paisatakse rootoriga õhku. Raskemad lendavad kaugemale ja vastupidi
Magnetiline sorteerimine – tahke materjal jaotatakse vastavalt materjali magnetilistele omadustele.
Optiline eraldamine – materjal transporditakse üle valgustatud ala, vastavalt materjali omadustele (värv, läbipaistvus, eredus jne) tunneb masin materjali ära ja puhub selle õige tugevusega minema.
Ka purustamine ja pressimine – masinkäitluseks või lõppladestuseks (põletamiseks)

• tihendamine – surutakse materjal mehaaniliselt kokku väiksemale ruumalale, millega saavutatakse säästu käitluskuludes. Tihendamist kasutatakse jäätmete kogumisel, transpordil ja vahepealsel ladustamisel.
  
• purustamine – eesmärgiks on muuta jäätmed ühetaoliseks, masinkäitluseks või loppladestuseks sobivaks materjaliks.
  
• Pakkimine
  

19. Olmejäätmete lõpp-käitlemise viisid
Jäätmete lõpp-käitlemisel on läbi aegade kasutatud mitmesuguseid meetodeid:

• ladestamine maapinnale
  
• pinnasesse matmine
  
• uputamine veekogudesse , s.h. merre
  
• põletamine, jms.
  

Kaasaegseid jäätmete lõpp-käitlemise meetodeid saab jagada järgmistesse rühmadesse:

• mehaanilised meetodid
  
• termilised meetodid -Põletamine, tekib põletamisel soojusenergiat. Toimub spetsiaalsetes põletusjaamades või – tehastes. Tuleb jälgida, et jäätmemass ei sisaldaks ohtlikke aineid, metalle jne. Põletamisel tekkinud jääke (tuhk, kips) kasutada nt teede ehitamisel või paigutatakse eriprügilasse.
  

Jäätmete pürolüüs – orgaaniline aine lagundatakse termiliselt hapniku juuresolekuta. Tulemuseks gaasid ja vedelikud.

• bioloogilised meetodid
  

• Kompostimine. Protsessi lõpptulemusena eraldub soojust, tekib süsinikdioksiidi, vett, anorgaanilisi saali ja huumust sisaldavat materjali. Vajalik hapnik.
  
• Jäätmetes sisalduva orgaanilise aine lagundamine anaeroobsetes tingimustes nn. metaanitankides. Protsessis tekib metaani ja süsinikdioksiidi sisaldav biogaas, huumusmass ja vabaneb soojust.)
  

• keemilised meetodid (kasutatakse eelkõige ohtlike jäätmete kahjutuks muutmiseks) Jäätmete käitlus on tavaliselt mitmete erinevate käitlusviiside kogum.
  
• Ladustamine prügilasse on traditsiooniline ja kõige levinuim jäätmekäitlusmeetod. Prügilas toimub jäätmete mitmeetapiline kõdunemisprotsess, kus jäätmes sisalduv orgaaniline aine laguneb aeroobsete ja anaegoobsete protsesside toimel gaasilisteks aineteks ja stabiilseks biomassiks. Prügila on suur bioreaktor. Prügila peaks olema kõige viimane valik.
  

20. Eesti keskkonnakaitseseadusandlus
Eesti jäätmekäitluse prioriteedid ja eesmärgid on sätestatud Eesti Keskkonnastrateegias (1997), oma olemuselt on nad sarnased Euroopa Liidu omadega.
PÕHIMÕTTED:

• Jäätmete tekkimise vältimine, hulga vähendamine- puhtamate tootmistehnoloogiate arendamine. Ressursside efektiivsem kasutus.
  
• Keskkonnasõbralike toodete kavandamine-tekiks võimalikult vähe jäätmeid, tootmises, levitamises ja ka tarbimises.
  

Eesti Jäätmeklassifikaatoris on loetletud, millised jäätmed ja mis tingimustel kuuluvad ohtlike jäätmete hulka.
Ohtlike jäätmete tekitaja vastutab selle eest, et ohtlike jäätmete käitlemine - kogumine, pakkimine, hoidmine, jäätmete märgistamine, vedu käitlemiskohta - toimuks vastavalt kehtestatud korrale.
Ohtlike jäätmete käitlussüsteemi korraldamise eest vastutab Keskkonnaministeerium.
Ohtlike jäätmete käitlemisega tegelevad ettevõtted peavad taotlema selleks tegevuseks litsentsi.
Esimene jäätmeseadus võeti Eestis vastu 1992 a,
teine - 1998 a ja praegu kehtiv - jõustus 2004 a 1. mail.
Jäätmeseadus sätestab Euroopa tavapärased jäätmete liigituse ja käitluse põhimõtted, riigi, omavalitsuste ja kodanike kohustused.
Seadus koosneb 9 ptk ja üle 50 paragrahvist.
Uus jäätmeseadus tagab jäätmekäitluse tõhusama korralduse, sh jäätmete vähendamise- ja taaskasutamise tõhustamise.
Koos jäätmeseadusega toimivad saastetasu seadus põhimõttel
"saastaja maksab";
keskkonna järelvalve seadus;
säästva arengu seadus jt.
Veeseadus- ülesanne on veekogude ja põhjavee puhtuse tagamine ja ökoloogilise tasakaalu säilitamine veekogudes. Veeseadus sisaldab 8 peatükki ja üle 40 §.
(1) Veeseadus reguleerib vee kasutamist ja kaitset, maaomanike ja veekasutajate vahelisi suhteid
(2) määrab kasutatavad terminid, nagu heitvesi , pinnavesi, põhjavesi, reovesi jt, kokku> 20
(3). On kehtestatud piirnormid loodusse (veekogudesse, pinnasesse) juhitavale heitveele (puhastatud reoveele), ühiskanalisatsiooni juhitavale reoveele jne. Tööstusreovetega saabuvat reostuskoormust arvutatakse
Pinnasesse juhitav heitvesi ei tohi sisaldada alljärgnevaid ohtlikke aineid:
kloororgaanilised-,
fosfororgaanilised- ja pliiorgaanilised ühendid,
kantserogeensed ja mutageensed ained
Hg, Cd ja nende ühendid
naftasaadused, mineraalõlid
süsivesinikud
tsüaniidid
püsivad sünteetilised ained
Riikliku programmi «Eesti NATURA 2000» põhieesmärk on EL linnudirektiivi ja loodusdirektiivi nõuetele vastava NATURA 2000 võrgustiku loomine Eestis.
I. etapi põhieesmärk on Eesti NATURA 2000 alade nimekirja (st linnuhoiualade nimekirja ja loodushoiualade esimese nimekirja), vastava nõuetekohase andmebaasi ja kaartide koostamine ning esitamine Euroopa Komisjonile. (2000– 2002aastatel)
II etapi põhieesmärk on kaitsealade moodustamine, kaitsetingimuste määratlemine, kaitsekorraldus-kavade koostamine, maaomanikega lepingute sõlmimine ja ka muude võimaluste rakendamine.
NATURA 2000 aladel esinevate elupaigatüüpide ja liikide soodsa looduskaitseseisundi tagamiseks.
Loodi rahvusvaheline Looduse ja Loodusvarade Kaitse Liit.
Esimene Eesti looduskaitse seadus anti välja 1935. a.
Praegu kehtiv Eesti Vabariigi “Looduskaitseseadus” võeti vastu 21. aprillil 2004. a.
Selle seaduse eesmärk on:
1) looduse kaitsmine selle mitmekesisuse säilitamiseks, looduslike elupaikade ning loodusliku loomastiku, taimestiku ja seenestiku liikide soodsa seisundi tagamisega;
2) kultuurilooliselt ja esteetiliselt väärtusliku looduskeskkonna või selle elementide säilitamine;
3) Loodusvarade kasutamise säästlikkusele kaasaaitamine.
21. Keskkonna probleemid põlevkivitööstuses
Tehnoloogilise töötluse all mõistetakse põlevkiviõli tootmist poolkoksistamisel generaatorprotsessis ning tahke soojuskandjaga UTT seadmes. Jääk on generaatori poolkoks ja UTT seadme tuhk.
Energeetiline töötlus seisneb PK põletamises elektrijaamades. Energia tootmise jääk on tuhk.
OHT:
Tuhast ja poolkoksist:

• leostub vette orgaanilisi; mineraalseid komponente; tõrva.
  
• Atmosfääri lendub S, C, N oksiide, H2S.
  
• Fuussid (kõige ohtlikumad vedeljäägid) on põlevkivi, tõrva, tuha, poolkoksi pürogeneetilise- ja tehnoloogilise vee, pooltahke segu mis sisaldavad 40 - 60% tõrva, 20 - 40% mineraalainet ja kuni 30% vett. Fuusside keskkonnaohtlikkus väljendub ökoloogiliste saasteainete pikaajalises emissioonis pinnasesse, vette ja atmosfääri
  

Põlevkivitöötlemise riskide vähendamiseks on:
tehnoloogia täiustamine

• tolmpõletuse asendamine keevkihi tehnoloogiaga
  
• ladestamise tehnoloogia ja emissioonide seire täiustamine
  
• generaatorite töörežiimi optimeerimine poolkoksi orgaanika sisalduse vähendamiseks
  
• poolkoksi keemilise soojuse utiliseerimine eelpõletamisega