Ökoloogia ja keskkonnakaitse tehnoloogia 2.KT konspekt (0)

1. Keskkonnajuhtimine
Keskkonnajuhtimine ehk keskkonnaohje on organisatsiooni võimalus näidata, et ta kavandab ja kontrollib tootmise ja kaupade või teenuste levitamise protsessis oma mõju keskkonnale ning vähendab keskkonnaga, töötervishoiu ja tööohutusega seotud riske.
Keskkonnatehnoloogia põhisisu:

• Saasteainete emissiooni vähendamine puhastusseadmete abil („end-of-pipe“ tech.)
  
• Saasteainete emissiooni vähendamine ennetava tehnoloogiaga, alternatiivsete kütuste, suletud tootmistsüklite abil („precautionary principle“)
  
• Keskkonna seire ja seisundi hindamine (Keskkonna seire seadus, vv 1999.a.)
  
• Keskkonna remediatsioon(puhastamine) ja taastamine
  

Erinevad lähenemisviisid: heitmete lahjendamine, -puhastamine ja saastumise vältimine või minimiseerimine
2. Olulisemad õhu saasteained ning nende omadused
Süsinikmonooksiid (CO): sisepõlemismootorites tekkiv värvitu ja lõhnatu äärmiselt mürgine gaas . Väikestes kogustes tekitab peavalu, nõrkustunnet ja peapööritust. Kõrge kontsentratsioon on surmav.
Osoon (): mürgine gaas , mis tekib keerulise fotokeemilise protsessi käigus päikesevalguse mõjul teistest saasteainetest (eelkõige vääveldioksiidist). Tekitab hingamisteede ja silmade ärritust.
Vääveldioksiid (): värvitu, terava lõhnaga ja ärritusi tekitav gaas, tekib esmajoones kütteseadmetes, tööstuslike protsesside käigus ja diiselmootorites. Pikaajaline mõju inimorganismile võib tekitada häireid kopsude töös.
Lämmastikoksiidid (): on happevihmade peapõhjustajad ja hõlmavad lämmastikmonooksiidi (NO) ning lämmastikdioksiidi (). 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 (PM1; PM2,5).
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.
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).
3. Õhu puhastamine aerosoolidest
Heterogeensete gaasisegude lahutamine on keemilises tehnoloogias üks levinumaid põhiprotsesse. Eristatakse järgmisi tolmu ja piiskade eraldamise meetodeid :

Sadestamine raskusjõu mõjul (gravitatsioonpuhastus): Lihtsam seade on tolmusadestuskamber, tänapäeval kasutatakse gaasi eelpuhastamiseks. Suuneltolmupüüdur – väiksemate osakeste püüdmiseks. Eelis: lihtne, odav. Puudus: sobib jämefraktsioonidele.

Sadestamine intertsjõudude mõjul: Tööstuses väga levinud tsüklontolmupüüdurid ehk tsüklonid , aerosooliosake sadeneb tsentrifugaaljõu mõjul, efektiivsem kui väiksem läbimõõt. Eelis: pidevalt töötav. Puudus: tundlik gaasi kiiruse muutuse suhtes.

Filtrimine: efektiivne, puhastatav gaas filtreeritakse läbi poorse filtrimaterjali. Kasutusalad: tööstuslikud suure tolmusisaldusega õhupuhastamiseks, õhufiltrid õhu puhastamiseks ruumides, absoluutsed filtrid bakterite ja radioaktiivse tolmu püüdmiseks (efekt >99%). Eelis: kõrge efektiivsus peenfraktsiooni suhtes. Puudus: ei sobi niiskele, kõrge temp., agressiivsele gaasile.

Märgpuhastus ehk gaasipesu: Kui gaasi jahtumine ja niiskumine puhastusprotsessis on lubatud. Kasutatakse tahma, lendtuha, savi- ja lubjatolmu jt analoogsete aerosoolide märgpuhastuseks. Lihtsaimad märgpuhastus- seadmed on õõnes- või täidistolmupesurid, kus tolmune gaas liigub alt üles vastu ülalt pihustitest allavoolavale veele. Väga peente tolmuosakeste või udu püüdmiseks kasutatakse Venturi tolmupesurit. Väga tolmuseid tehnoloogilisi gaase puhastatakse barbotaažaparaatides (vahttolmu-pesurites), kus puhastatava gaasi kokkupuutuv vedelik vahustub. Eelis: muudetav efektiivsus, talub niisket gaasi, kõrget temperatuuri, suurt tolmusisaldust, kõrvaldab gaasilisi aineid. Märgpuhastuse oluline puudus on omakorda puhastamist vajava heitvee ( muda ) teke.

Sadestamine elektrostaatiliste jõudude mõjul (elektropuhastus): Elektrofiltri töö põhineb gaasi ioniseerumisel, st selle molekulide laguneminel pos. ja neg. ioonodeks. Kahe elektroodi vahelises elektriväljas gaas ioniseerub. Tekkinud ioonide ja vabade elektronide tõttu muutub gaas elektrijuhiks. Kui pinget tõsta kuni paari tuhande voldini, suureneb ioonide ja elektronide kineetiline energia sel määral, et kokkupuutel uute molekulidega lagunevad need samuti ioonideks. Gaas ioniseerub täielikult, ilmneb sädelus ja gaasi nõrk helendus negatiivselt laetud (koroneer-) elektroodi ümber. Tekkinud ioonid ja elektronid liiguvad positiivselt laetud (sadestus-) elektroodi poole. Kohates oma teel hõljuvaid tolmu- ning vedelikuosakesi, annavad nad oma lanegu neile üle ning laengu saanud osakesed hakkavad omakorda elektriväljas liikuma. Põrgates vastu positiivselt laetud sadestuselektroodi, kaotavad tolmu- või vedelikuosakesed oma laengu ning sadestuvad raskusjõu mõjul. Eelis: kõrge temp., efektiivsus peeneimate fraktsioonideni. Puudused: kõrge alghind, tundlik gaasikiiruse muutustele.
Tavaliselt ei saavutata heitgaasi vajalikku puhtust ühes seadmes ja seetõttu lülitatakse mitu sama või erinevat tüüpi seadet järjestikku.
4. Gaasiliste lisandite eemaldamine absorptsiooniga
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.
Keemiline absorptsioon on protsess, mis põhineb ainete tasakaalulisel jaotusel gaasilise ja vedela keskkonna vahel. Levinuimaks absorbendiks on vesi. Juhul kui absorbeeritava gaasi ja absorbendi vahel toimub keemiline reaktsioon , nimetatakse seda kemosorptsiooniks.
Absorptsioontehnikas on väga levinud täidiskolonnid (skraberid). Nendes juhitakse puhastatav gaas alt üles läbi täidise kihi.
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. Kasutatakse madalate jääkkontsentratsioonideni (nt lõhnade kõrvaldamiseks), kõrvaldavate ainete utiliseerimiseks (lahustid), mürkainete kõrvaldamisel töökeskkonnast, radioaktiivse saaste kõrvaldamiseks (nt tuumareaktorite ventilatsiooniõhust).
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.
7. Gaaside puhastamine väävel - ja lämmastikoksiididest
Väävel
Kõige efektiivsemaks ja ka odavamaks
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
kaltsiumühenditega, moodustades kaltsiumsulfiti (), mis oksüdeerub edasi kaltsiumsulfaadiks () ( kemosorptsioon ). Kokku tuntakse kirjandusallikate põhjal üle 200 väävlieraldusmeetodi.
Lämmastik
Põlemisel tekkinud ja keemiatööstuses eraldunud lämmastikoksiidide eraldamiseks suitsugaasidest kasutatakse tänapäeval kõige rohkem katalüütilisi meetodeid.
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. Olmereovees on ülekaalus süsivesikud 11-18%. Raskemetallide allikaks on peamiselt tööstus.
Veekogusse juhitav puhastamata reovesi sisaldab sageli palju orgaanilisi aineid, mis hapendumisel põhjustavad veekogu vee hapnikuvaeguse. Veekaitse seisukohalt on olulisemateks toitaineteks lämmastik ja fosfor , mis vette sattudes põhjustavad taimede ja vetikate vohamise ning veekogu eutrofeerumist.
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 – ül. eemaldada veest jämedisperssed lisandid ja kiulised osakesed,  prügila.
  
• Sõelad – väiksemate avadega, püütakse kinni natuke peenemad osakesed.
  
• Liiva- ja rasvapüünised – püüavad kinni liiva ja pinnal ujuv rasv kõrvaldatakse kaapmehhanismiga.
  
• Settebassein ehk setiti – veest suurema tihedusega lahustumatud reoaine osakesed settivad raskusjõu toimel setiti põhja.
  
• Flotaatorid – flotatsioonil tõstavad väikesed õhumullid heljumiosakesed veepinnale, kuhu moodustunud vaht eemaldatakse pinnakraapidega. Flotatsioon sobib eriti väikese tihedusega aeglaselt settivate osakeste eraldamiseks veest.
  
• Filtrid – filtratsioonil peetakse reovees olevad heljumiosakesed kinni teralisest puistematerjalist moodustatud filtrikihis. Vesi voolab läbi filtri ülalt alla.
  

Kolme esimest seadet kasutatakse eelpuhastuses eraldamaks jämedaid ja raskeid heljuvaine osakesi, mis võivad häirida pumpade ja muude seadmete tööd.
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, desinfitseerimist, pH reguleerimist ja neutraliseerimist. Keemilise sadestuse skeem:
Keemilise sadestuse tähtsaim kasutusala on fosforiärastus. Samal ajal reageerivad sadestuskemikaalid ka vees oleva orgaanilise heljumiga, mistõttu väheneb reovee orgaaniline koormus.
11. Aktiivmudaprotsess
Aktiivmudaprotsess on reoveepuhastuses kõige laiemalt levinud aeroobne biopuhastusprotsess.
Eelpuhastatud ja eelsetitatud reovesi juhitakse aeratsioonikambrisse (aerotanki), mis on protsessi tähtsaim osa. Siin reovesi kontakteerub akiitvmudaga või täpsemalt mikroorganismide biomassiga. Aeratsioonikambrisse antakse pidevalt õhku, millega kaetakse aeroobsete organismide eksisteerimiseks vajalik hapnikukogus. Aeratsiooniga hoitakse aktiivmuda pidevas liikumises, vältimaks selle settimist reservuaari põhja. 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. Kuna uut muda kasvab kogu aeg juurde ja aerotankis oleva muda kontsentratsioon peaks olema püsiv, peab süsteemist osa muda kõrvaldama. See nn liigmuda eemaldatakse kas otse aerotankist või tagastusmudatorust.
Aktiivmuda tähtsamad tööparameetrid on mudakoormus, muda vanus, hapnikutarve ja mudaindeks.
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 kolme rühma:

Fakultatiivsed - Fakultatiivsetes tiikides on ülemistes veekihtides aeroobne ja alumistes veekihtides anaeroobne keskkond. Reoaineid lagundavate mikroorganismide jaoks vajalik hapnik saadakse kas otse õhust või tiigis arenevate vetikate fotosünteesi tulemusena. Vetikad kasutavad ära orgaanilise aine lagunemise lõpp-produkte - , . Sümbioosis.

Aeroobsed – Aeroobsetes tiikides leidub vaba lahustunud hapnikku kogu veemassis. Reostuskoormus on madalam kui fakulatiivsetes tiikides. Aeroobseid tiike kasutatakse tavaliselt peale fakulatiivseid tiike järel parandamaks puhastatava vee kvaliteeti.

Anaeroobsed – Anaeroobsete tiikide reostuskoormus on nii kõrge, et kogu veemassis puudub alati vaba hapnik. Neid tiike kasutatakse rohkelt heljumit sisaldava vee eelpuhastuseks. Tiigi põhja settiv heljum moodustab settekihi, mis vajab perioodilist eemaldamist. Puhastamine võib toimuda mitmeaastase vahega. Kõrgel veetemperatuuril laguneb põhjasete anaeroobselt, mille tulemusena eraldub gaasiline metaan. Gaasimullid võivad tõsta pinnale mudahelbeid. Teiselt poolt mineraliseerib anaeroobne lagunemine muda ja seega mudakogus väheneb.
13. Reovee puhastamisel tekkinud jääkmuda käitlus
Reoveepuhastuses tekib sete (muda), mille käitlus, s.o ettevalmistus kas kasutamiseks või ladustamiseks toimub reoveepuhastusjaamas. Käitlemata muda ei sobi vahetult kasutamiseks ega looduses (nt prügilas) ladustamiseks. Muda veesisaldus on liiga suur, ta sisaldab patogeenseid mikroorganisme ja levitab ebameeldivat haisu . Neid puudusi vähendatakse või kõrvaldatakse muda käitlemisega. Muda käitlemine koosneb järgnevatest protsessidest:

• Tihendamine – vähendatakse veesisaldust, millega väheneb ka muda maht ja hõlbsustub järgnev käitlus. Mudatihendid on tavaliselt ümmargused settebasseinid, mille sees on aeglaselt pöörlev segamisseade.
  
• Stabiliseerimine – mudas oleva orgaanilise aine lagunemisprotsessi peatamine või selle lõpuleviimine. Eesmärgiks ka muda hügieeniliste omaduste parandamine ning ebameeldiva haisu kaotamine. Stabiliseerimismeetodid: stabiliseerimine lubja abil, mädandamine, kompostimine ja aeroobne stabiliseerimine.
  
• Konditsioneerimine – üldlevinud on keemiline konditsioneerimine, kus mikroobide ümber koondunud geelitaoline struktuur rikutakse kemikaalide abil. Tuntumateks kemikaalideks on raudkloriid ja lubi , kuid kaasajal kasutatakse peamiselt orgaanilisi polümeere. Muda saab konditsioneerida ka füüsikalisel teel, külmutades või kuumutades. Neid meetodeid kasutatakse praegu harva.
  
• Tahendamine – tõstetakse veelgi muda kuivainesisaldust (20-30%-ni). Tahendatud muda on niiske mulla konsistentsiga ja teda saab töödelda labida või ekskavaatoriga. Muda saab tahendada kas mudaväljakutel või mehaaniliste tahendamisseadmetega.
  
• Lõppkäitlemine – muda veetakse väetisena kasutamiseks välja.
  

14. Biokileprotsessid ja biofiltrid reovee puhastamisel
Aeroobne protsess. Biokileprotsessides kinnituvad mikroobid täiteainele või tahketele pindadele . Puhastusefekt on seda kõrgem, mida suurem on pindadele moodustunud biokile ja vedeliku vaheline kontaktpind. Levinuimateks biokileprotsesside tehnilisteks vormistusteks on biofilter ja biorootor. Biofiltreid kasutatakse tugevalt saastunud reovee eelpuhastitena enne selle suunamist aktiivmudapuhastisse. Biofilter ei ole nimest hoolimata filter , vaid biokilereaktor. Reovesi juhitakse pöörleva või fikseeritud jaotussüsteemi kaudu ühtlaselt reaktori pealmisele pinnale, kus see valgub reaktori täiteainest läbi. Biorootorites on täiteaineks horisontaalne võllile kinnitatud plastkettad, mis on osaliselt uputatud reovette. Kettapaketi aeglasel pöörlemisel ketaste pinnale moodustunud biokile on vahelduvalt kontaktis õhuhapniku ja vees oleva orgaanilise reoainega. Biorootoreid kasutatakse peamiselt väikeste vooluhulkade puhul.
15. Fosfori ja lämmastiku ärastus reovetest
Fosfor
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.
Fosfori eraldamiseks kasutatakse keemilist sadestamist või bioloogilist sidumist. Keemiline fosforiärastus toimub sadestuskemikaalidega (Al-, Fe-koagulandid, kustutatud lubi), mis muudab lahustunud P-ühendid raskelt lahustuvateks. Bioloogiline fosforärastus on võimalik kombineeritud aeroobse ja anaeroobse töötlusega.
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
  

Fosfori bioloogiline sidumine toimub reovee bioloogilisel puhastamisel, kus luuakse vahelduvait anaeroobne ja aeroobne keskkond, mille tulemusena fosfaadid akumuleeruvad baktermassis ja kõrvaldatakse süsteemist koos liigmudaga.
Lämmastik
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
Jäätmetele ei ole omastatud veel kindlat definitsiooni, kuid neid võib defineerida nt nii: 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.
Jäätmete liigitamine
Jäätmeid võib liigitada mitmel põhimõttel. Liigitamise aluseks võivad olla:

• Koht või protsess, kust jäätmed pärinevad;
  
• Jäätmete kasutamisviis;
  
• Jäätmete materjal või keemiline koostis.
  

Kohta või protsessi, kust jäätmed pärinevad, silmas pidades on otstarbekas jäätmeid jagada nelja põhigruppi:

Olmejäätmed ja segamajandusjäätmed - (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.

Tootmisjäätmed on tööstused ja tööstuslikus tootmises tekkivad jäätmed, mida ei kasutata ära samas tootmistsüklis.

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.

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 liigitamine töötlemise või kasutamisviisi kohaselt:

• Taaskasutatavateks
  
• Põletatavateks
  
• Kompostitavateks
  
• Prügilasse ladestatavateks jäätmeteks
  

Jäätmete liigitamine koostise ehk jäätmematerjali alusel:

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

Jäätmeid võib ka liigitada ohtlikeks ja tavajäätmeteks. Eestis kasutatakse jäätmete iseloomustamiseks kahte jäätmete klassifikaatorit:

• Euroopa Liidu jäätmeloendil põhinev jäätmeliikide ja ohtlike jäätmete nimistu
  
• Euroopa jäätmeloendi materjalipõhine koondnimistu
  

Klassifikaator sisaldab 20 gruppi, kus iga jäätmeliik on identifitseeritav 6-kohalise (ka enama) arvkoodiga. Kaks esimest numbrit iseloomustavad jäätmete päritolu, ning järgmised täpsustavad jäätmeid üksikute ohu komponentideni.
Jäätmekäitluse eesmärgid
Jäätmekäitluse korraldamine on ühiskonna kohustus – meie ülesandeks on hoolitseda majanduslikust ringkäigust väljuvate ainevoogude asjatundliku ja keskkonnaohutu käitluse eest. Jäätmekäitluse eesmärkide puhul on pearõhk pandud jäätmete tekkimise vältimisele ja nende hulga vähendamisele, arendades puhtamaid tootmistehnoloogiaid, mis võimaldavad ressursse efektiivsemalt kasutada. Oluline on ka keskkonnasõbralike toodete kavandamine nii, et toote eluea jooksul tekiks nendest võimalikult vähe jäätmeid, seda nii tootmises, levitamises kui ka tarbimises.
Toodete kavandamisel tuleb pöörata tähelepanu sellele, et kui toode on kaotanud oma tarbimisväärtuse, st muutunud jäätmeteks, oleks võimalikult lihtne nende kogumine ja aaskasutamine ennekõike materjalina ja teises järjekorras energiana ( põletamine ). Viimaseks võimaluseks on jäätmete ladestamine prügilasse. Jäätmete käitlemine või kasutamine peab olema ohutu nii inimeste tervisele kui ka keskkonnale.
17. Ohtlikud jäätmed ning nende käitlemine
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.
Eesti spetsiifiliseks probleemiks on põlevkivi kaevandamise ja kasutamise 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
Jäätmete eeltöötlemise eesmärgiks on kergendada jäätmete transporti, nende edasist käitlemist ja kasutamist. Eeltöötlusmeetodid on:

Sorteerimine – eesmärgiks on jäätmevoo komponentide eraldamine või üksteisest lahus hoidmine, et soodustada teiste jäätmekäitlusmeetodite kasutamist. Jäätmeid võib sorteerida kas jäätmete tekkekohal või eraldi sorteerimiskeskuses. Eelistada tuleks tekkekohal sorteerimist. Sorteerimisjaamas või – keskuses toimub jäätmete sorteerimine kas käsitsi või mehaaniliselt. Mehaanilise- ehk masinsorteerimise tehnoloogiatest on enam levinud: sõelumine (jagatakse vastava suurusega osadeks ), setitamine (uputamis- ja hõljumissorteerimine põhineb sorteeritava materjali tiheduse erinevusel), ballistiline sorteerimine (tahke materjal paisatakse rootoriga õhku), magnetiline sorteerimine (magnetseparaatoriga jaotatakse tahke materjal vastavalt materjali magnetilistele omadustele, optiline eraldamine (vastavalt materjali optilistele omadustele transporditakse materjal transportööriga üle valgustatud ala)

Tihendamine (prügipressid) – surutakse materjal mehaaniliselt kokku väiksemale ruumalale, millega saavutatakse säästu käitluskuludes. Tihendamist kasutatakse jäätmete kogumisel, transpordil ja vahepealselladustamisel.

Purustamine ja pressimine – eesmärgiks on muuta jäätmed ühetaoliseks, masinkäitluseks või loppladestuseks sobivaks materjaliks .

Pakkimine
19. Jäätmete lõpp-käitlemise viisid
Jäätmete lõpp-käitlemisel on läbi aegade kasutatud mitmesuguseid meetodeid: ladestamine maapinnale või pinnasesse matmine, uputamine veekogudesse , s.h. merre, põletamine, jms. Kaasaegseid jäätmete lõpp-käitlemise meetodeid saab jagada järgmistesse rühmadesse:

• Keemilised meetodid – kas. eelkõige ohtlike jäätmete ohutustamiseks.
  
• Termilised meetodid - põletamine, tekib põletamisel soojusenergiat. Toimub spetsiaalsetes põletusjaamades või – tehastes. Olmejäätmete põletamisel on oluline, et jäätmemassist oleksid eraldatud ohtlikud ained, metallid jt mittepõlevad materjalid, vastasel korral võib atmosfääri eralduda mürgiseid gaase ja aerosoolseid ühendeid.
  
• Bioloogilised meetodid:
  
  • Kompostimine – lagundatakse orgaanilised jäätmed mikroobide abil aeroobses keskkonnas. Protsessi lõpptulemusena eraldub soojust, tekib süsinikdioksiidi, vett, anorgaanilisi saali ja huumust sisaldavat materjali (kompostimuld). Vajalik hapnik.
    
    • Aunkompostimine – paigaldatakse kompostitavad jäätmed ja lisaained kõvakattelisele alale .
      
    • Reaktorkompostimine – paigaldatakse kompostitav materjal selleks tarbeks ehitatud reaktorisse.
      

Kompostimise käigus muudetakse orgaaniline aine stabiilseks keskkonnaohutuks tooteks – kompostiks. Seda saab erinevatel viisidel kasutada põllumajanduses, maaparanduses, haljastustöödel jne.

• Anaeroobne lagundamine – orgaanilise aine lagundamine anaeroobsetes tingimustes nn metaanitankides. Protsessis tekib metaani ja süsinikdioksiidi sisaldav biogaas, huumusmass ja vabaneb soojust.)
  
• 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. Sellest seisukohast lähtuvalt võibki prügilast vaadelda ka ühe bioloogilise käitlusmeetodina – prügila on kui suur bioreaktor. Jäätmete lagunemine prügilas toimub aeglaselt ja kestab kaua pärast prügila sulgemist. 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 §.

Veeseadus reguleerib vee kasutamist ja kaitset, maaomanike ja veekasutajate vahelisi suhteid.

Määrab kasutatavad terminid, nagu heitvesi , pinnavesi, põhjavesi , reovesi jt, kokku > 20.

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– 2002 aastatel)
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:

looduse kaitsmine selle mitmekesisuse säilitamiseks, looduslike elupaikade ning loodusliku loomastiku, taimestiku ja seenestiku liikide soodsa seisundi tagamisega;

kultuurilooliselt ja esteetiliselt väärtusliku looduskeskkonna või selle elementide säilitamine;

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.
Ohud 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