Ökoloogia
KT2 vastused
1.
Olulisemad õhu saasteained ning nende omadusedVääveldioksiid(SO2)
– Põhjustab happevihmu, tekib peamiselt kütteõli, kivisöe ja
põlevkivi põletamisel soojuselektrijaamades, tselluloositehastes ja
vähemal määral keemia- ja metallitööstuses.
Oksiidsed
lämmastikühendid (NOx)
- Lämmastikühendite
allikaks on fossiilsete kütuste põletamine nii küttekolletes kui
ka liiklusvahendite mootorites. Teistest keskkonnaohtlikes
lämmastikühenditest on olulisemad ammoniaak ,
mis eraldub põllumajandusest ja keemiatööstusettevõtetest ning
väga
toksiline tsüaanvesinik HCN, mille allikateks on
metallitööstus ja tekstiilitööstus. Põhilised põlemisel
tekkivad lämmastikoksiidid on lämmastikmonooksiid (NO),
lämmastikdioksiid ()
ja dilämmastikoksiid ehk
naerugaas (O).
Süsihappegaas(CO2)
– Üks tähtsamaid kasvuhoonegaase, peamiseks allikaks on
energeetikatööstus, mis kasutab fossiilseid kütuseid.
Teiselt poolt,
taimkate ja ookean seovad atmosfääri süsinikdioksiidi,
töötades CO2
neeluna ja süsinikuvaruna.
Tahm
– eraldavad sisepõlemismootorid. Tahmale võib olla lisandunud
adsorbeerunud kantserogeenseid aineid.
Lendtuhk - tegelikkuses
ainuke silmaga
eristatav atmosfääriheide. Põhjustab inimestel
hingamisteede häireid ning kopsuhaigusi. Sellest tulenevalt on ka
piiratud tahkete osakeste, sh lendtuha kontsentratsioon
maapinnalähedases õhukihis, mis ei tohi ületada kehtestatud
piirväärtust. Lendtuha keskkonnamõju sõltub oluliselt
elektrijaama poolt kasutatavast kütusest.
Aerosoolid -Aerosooli
üks tähtsaimaid omadusi puhastamise
seisukohast on osakeste
sadenemiskiirus.
Tolm, mille osakeste keskmine mõõde on üle 75 µm, sadestuvad
kiiresti, 5-75 µm suurusega osakesed sadestuvad aeglaselt, veel
väiksemate osakeste puhul jääb tolm hõljuma ja satub hingamisel
kopsudesse. Aerosooli ei iseloomusta kunagi kindel osakese suurus,
vaid osakeste suuruse jaotus, mida esitatakse diferentsiaalse ja
integraalse jaotuskõveraga.
Inimtegevuse
ja looduslike protsesside käigus tekkivate lisandite hulk muutub
ajas ja ruumis, st lisandid paiknevad ebaühtlaselt. Lisandite
looduslikku fooni ületav sisaldus õhus alates teatud
kontsentratsioonist avaldab inimese tervisele
kahjulikku toimet.
Selle kontsentratsiooni määrab saastetaseme piirväärtus (SPV).
Et lisandit saaks käsitleda saasteainena, peab sellele olema
kehtestatud lubatud saastetaseme piirväärtus (SPV) ja selle
määramise metoodika.
3.
Gaaside puhastamine väävel- ja lämmastikoksiididest
Väävli ühendite eraldamine gaasidest Väävli
ühendie eraldamiseks saab kasutada järgmisu protsesse, milliseid
võib jagada kolme gruppi:
-
märgmeetodid,
-
poolkuivmeetodid,
-
kuivmeetodid.
Märg-,
poolkuiv- ja kuivmeetodil
reageerib suitsugaaside SO2 kaltsiumühenditega,
moodustades
kaltsiumsulfiti, mis oksüdeerub edasi kaltsiumsulfaadiks.
MärgpuhastusmeetodMärgpuhastusmeetodite
puhul juhitakse väävlit sisaldavad suitsugaasid pesurisse, kus nad
viiakse kontakti leeliselise lahusega.
Enamikes protsessides
kasutatakse kas
lubjakivi (CaCO3) suspensiooni või
kaltsiumhüdroksiidi (Ca(OH)2) sisaldavat lahust.Suitsugaasides olev
SO2 siirdub vedelfaasi, kus ta reageerib leeliseliste ainetega,
moodustades põhiliselt kaltsiumsulfiti (CaSO3) ja osaliselt ka
kaltsiumsulfaadi (CaSO4). Kirjeldatud protsess kuulub eespool
mainitud kemosorptsioonprotsesside hulka. Juhtides saadud lahusest
läbi õhku, saab sulfiti oksüdeerida sulfaadiks.
Märgpuhastusmeetodi
üks võimalik variant põlevkivi lendtuha suspensiooni kasutamisega.
Tehnoloogiline protsess koosneb kuumadesuitsugaaside puhastusest
(lendtuha eraldamisest) elektrofiltris või patareitsüklonis,
lendtuha suspensiooni valmistamisest, puhastatavate suitsugaaside
kontakteerimisest lendtuha suspensiooniga pärivooluga kiirabsorberis
ning äratöötanud lendtuha suspensiooni selitamisest ja
tsentrifuugimisest šlammi eraldamiseks. Juhtides absorberisse juurde
ka õhku, on võimalik tekkinud kaltsiumsulfit oksüdeerida
kaltsiumsulfaadiks. Saadud šlammi tsentrifuugimisel liigse vee
kõrvaldamiseks ja järgneval kuivatamisel on võimalik toota
toorainet (kipsi) ehitusmaterjalitööstusele.
Puhastatud suitsugaasid väljuvad absorberist läbi piisapüüduri ning
juhitakse soojusvahetisse, kus nende temperatuuri uuesti tõstetakse
segamisel auru ülekuumendi järelt võetud kuumade suitsugaasidega,
millest lendtuhk on eelnevalt eraldatud. Puhastatud suitsugaasid
juhitakse
korstna kaudu atmosfääri. Märgpuhastusmeetodid on kõige
enam levinud
väävliühendite
eraldusmeetodid.Nendega
saavutatakse gaaside 90-95 °/o-line puhastusaste, mis on suurem kui
kuivmeetoditel.
Samal
ajal on aga märgpuhastusmeetodid kallimad.
Poolkuivad
meetodidPoolkuivad
meetodid on
analoogsed märgmeetoditele. Suitsugaasid juhitakse
absorptsioonitorni, kuhu pihustatakse lubjapiima (Ca(OH)2). Väävel
dioksiid reageerib lubjapiima tilkadega, moodustades kaltsiumsulfiti.
Protsessis kasutatav vee hulk on reguleeritud
selliselt , et vesi
aurustub kuumade suitsugaaside toimel ning saadud tahke aine on
peaaegu kuiv, sisaldades kaltsiumsulfitit, kaltsiumsulfaati,
kaltsiumhüdroksiidi, kaltsiumkarbonaati ja lendtuhka. Osa kuivast
lõppsaadusest langeb reaktori põhja, kust see eemaldatakse, osa
kandub suitsugaasidega käisfiltrisse ja eraldatakse sealt.
Käisfiltri filtrivale pinnale tekkiv sade ("
kook ")
suurendab protsessi puhastusastet.
Kuivade
meetodKuivade
meetodite puhul viiakse sisuliselt läbi SO2 adsorptsiooniprotsess
-lupja või lendtuhka puhutakse otse suitsugaasikäikudesse enne
tolmueraldusseadmeid.Põlevkiviga töötavates soojuselektrijaamades
on see märgmeetodi suhteliselt odavaks alternatiivvariandiks.
Lämmastik
ühendite eraldamineLämmastikoksiidide
eraldumist keskkonda võib mõjutada kahel viisil -
takistades
nende moodustumist
(primaarmenetlused) ja
töödeldes
juba tekkinud lämmastikoksiide
(sekundaarmenetlused). Tänapäeval on kasutusel
nn.
Low-NOx põletusseadmed,
milledes vähendatakse lämmastikoksiidide teket kütuse
vahelduva pealeandmisega
kolde eri punktidesse ning kütuse ja põlemisõhu
suhte optimeerimisega. Nendes seadmetes toimub põlemine mitmes
järgus, madalamal temperatuuril ja võrreldes tavaliste kolletega
pikema aja jooksul. Ka keevkihikolletes tekib madalamast
põlemistemperatuurist tingituna vähem . Põlemisel tekkinud ja
keemiatööstusest eraldunud lämmastikoksiidide kõrvaldamiseks
suitsugaasidest kasutatakse tänapäeval kõige rohkem
katalüütilisi
meetodeid.
NOx kõrgtemperatuurilise taandamise katalüsaatoriteks on
plaatina grupi metallid (plaatina,
pallaadium , roodium,
ruteenium ) või
odavamad, aga vähem efektiivsed segud, mis sisaldavad niklit,
kroomi , vaske,
tsinki , vanaadiumi, tsirkooniumi jt. metalle.
Lämmastikoksiide saab taandada ammoniaagiga madalamatel
temperatuuridel (300-400oC) katalüsaatorite (metallid ja metallide
oksiidid) abil.
SNCR-protsess(Selective
Non Catalytic Reductian, selektiivne mittekatalüütiline
taandamine )
Põhineb
NOx selektiivsel taandamisel
kõrgel
temperatuuril (950-C)
ammoniaagi abil ilma katalüsaatorita.
Taandamissaadusteks on keskkonnale kahjutud lämmastik ja veeaur.
Meetodi puuduseks on selektiivsete reaktsioonide
kulgemine väga
kitsas temperatuuripiirkonnas - madalamatel temperatuuridel ammoniaak
ei reageeri eraldub atmosfääri, kõrgematel temperatuuridel aga
tekib lämmastikmonooksiid (NO). Lämmastikoksiide saab taandada
ammoniaagiga madalamatel temperatuuridel (300-400oC) katalüsaatorite
(metallid ja metallide oksiidid) abil.
4.Reovete
koostis ning omadused
Reovesi
on niisugune osa heitveest, mille keemiline koostis või füüsikalised
omadused on esialgsetega võrreldes muutunud. Eristatakse
olmereovett
(tekib elamuis, ühiskondlikes hoonetes ja kommunaalettevõtteis),
tootmisreovett
(tööstus- ja põllumajandusettevõtteis) ja
sademevett.
Reovee omadused
(
reostus ) sõltuvad tekkeallikast.
Veereostust
mõõdetakse kahjulike ainete kontsentratsiooni (mg/l) või
orgaanilise aine lagundamiseks kuluva hapniku kaudu.
Reostuskoormus
on suublasse (s.o.
loodusesse ) või puhastusseadmeile ööpäevas
juhitav reoainete kogus (kg/d). Tootmisreoveega seonduvalt räägitakse
ka erireostusest,
mida väljendatakse kas
reoaine kogusena kg-des (või tonnides) ühe
toodanguühiku kohta või inimekvivalentides.
Reoained
esinevad vees lahustunud kujul
kolloidosakestena
või lahustumatul kujul
(
heljumina).
Heljumi
all mõistetakse
uuritava reovee
filtrimisel standardfiltrile jääva tahke aine
kogust, mida väljendatakse mg/l. Osa heljumist võib eralduda
settimise teel.
Reoveepuhastuses
räägitakse ka
kuivainest
(TS, total solids), mille all mõeldakse veeproovi aurutusjääki.
See sisaldab lisaks heljumile
ka
kolloid- ja lahustunud
aineid,
kuid ei sisalda aurutustemperatuuril lenduvaid aineid. Reovees olevad
lahustunud ained määratakse vee filtrimisel saadud filtraadi
aurutusjäägina.
Reovesi
sisaldab väga mitmesuguseid
keemilisi
ühendeid,
millest paljude määramine ei
ole
vee iseloomustamiseks otseselt vajalik ega isegi võimalik. Seepärast
piirdutakse üldjuhul vaid tähtsamate (tüüpiliste)
reostusnäitajate määramisega, mis kajastavad reovee mõju
veekogule.
Olulisemateks
reostusnäitajateks
on orgaaniliste ainete sisaldus, taimetoitainete sisaldus,
heljumisisaldus
ja vee
bakteriaalne reostus. Vee kvaliteedinõuete karmistumisel on
hakatud
määrama lisaks veel raskmetalle, mürgiseid orgaanilisi ühendeid
ja ka veest
lenduvaid
ühendeid (põhjustavad puhastusseadmeil õhu saastumist).
Olmereovees
on ülekaalus süsivesinikud,
proteiinid , vabad
aminohapped , kõrgemad
rasvhapped , lahustunud orgaanilised
happed , muud süsinikuühendid.
Anorgaaniliste ainete
ioonkoostis oleneb toorvee ioontasakaalust ja soolasisaldusest ega
mõjuta oluliselt reovee kvaliteeti, va N, P ja raskmetallide
sisaldus. Reovee saasteained
jaotuvad osakese
suuruse järgi lahustunud
aineteks , kolloidideks ja suspensioonideks.
Reovee
orgaanilise aine sisaldust väljendatakse bioloogilise või keemilise
hapnikutarbena.
Bioloogiline hapnikutarve (BHT;
biological oxygen
demand , BOD) on hapniku kogus, mida vees sisalduvad
orgaanilised ained tarbivad hapendumisel (lagunemisel) aeroobsetes
tingimustes kindlal temperatuuril teatud aja vältel. Bioloogilise
hapnikutarbe tähiseks on
BHT7 (mg/l) (inglise keelses
tähistuses BOD7).
Bioloogiline hapnikutarve
iseloomustab kergelt hapenduvate (süsinikku sisaldavate)
orgaaniliste ainete hulka vees ja ei näita aeglaselt hapenduvate
orgaaniliste ainete hulka. Just sellised ained esinevad
tootmisreovees.
Veekogusse
juhitav puhastamata reovesi sisaldab sageli palju orgaanilisi
aineid, mis
hapendumisel põhjustavad veekogu vee hapnikuvaeguse. Veekaitse
seisukohalt on olulisemateks
toitaineteks
lämmastik (N) ja fosfor (P),
mis vette
sattudes põhjustavad taimede ja vetikate vohamist ning
veekogu
eutrofeerumist.
Olenevalt veekogu liigist võib üks nimetatud toitainest osutuda
limiteerivaks. Siseveekogudes on selleks tavaliselt fosfor, meres
võib aga määravaks muutuda lämmastik. Reovees olev kogulämmastik
moodustub orgaanilistest lämmastikühenditest, ammooniumisoolade
lämmastikust, nitrititest ja nitraatidest. Värskes reovees on palju
orgaanilisi lämmastikühendeid (valgud, aminohapped), mis lagunevad
kergesti ammooniumi- lämmastikuks (NH4-N).
Olenevalt vee pH-st on lämmastik kas ammoniaagi või ammooniumiooni
kujul. Ammooniumlämmastik hapendub nitrititeks ja seejärel
nitraatideks.
Lämmastik
esineb reovees
orgaaniliselt seotuna ja anorgaanilisel kujul NH4+,
NO2- ja
NO3- ioonina.
Lämmastik on planktoni toitaine ning NH4+
-ioonhapniku tarbija mis,
muundub bakteriaalselt nitrifikatsiooniprotsessi
käigus NO3--ks.
NH4+
+ 2O2
= NO3-
+ 2H+
+ H2O
Nitrifikatsiooni
hapnikutarve on 4,5 kordne NH4+
hulk ja on samas
suurusjärgus reovees orgaanilise aine hapniku tarvidusega. Hapnikku
kulutavate ainete eraldamine reoveest toimub nitrifikatsiooniga.
Peamine
osa reovees olevast fosforist on ortofosfaatide
ehk fosforhappe (H3PO4)
soolade kujul. Osa
fosforit on polüfosfaatidena,
mis kergesti hüdrolüüsuvad ortofosfaatideks.
Fosfor
esineb reovees
orgaaniliselt seotud- ja anorgaanilise lahustunud fosforina polü- ja
ortofosfaatidena. Bioloogilises
puhastusprotsessis hüdrolüüsub P
(vee-)taimedele kergelt omastatavaks ortofosfaadiks.
H3PO4
↔ H2PO4-
↔
HPO42 -↔
PO43-
Suuremad
P-saaste allikad on
pesuainete fosfaadid ja fekaalid. Reovee
raskmetallide
sisaldus oleneb reovee tekkeallikast.
Tavalises olmereovees ei ole
raskmetalle. Peamiseks raskmetallide allikaks on tööstus.
Viimasel
ajal on järjest enam pööratud tähelepanu tööstusest
pärinevatele mürgistele orgaanilistele ainetele reovees. Nende
hulka kuuluvad näiteks fenoolid, polüaromaatsed süsivesikud (PAH),
orgaanilised kloorühendid jne. Olmereovee saaste hulgad varieeruvad
suurtes piirides.
Tööstusreovete
omadused on seotud
spetsiifiliste tootmisprotsessidega:
1. reoainete kõrge kontsentratsioon ja liigilisus;
2.
toiteelementide vähesus või puudumine;
3. bioloogiliselt raskesti lagunevad ja toksilised ained ;
4.
reovee hulga suur kõikumine (ajaline ja tehnoloogiline) jt.
5.
Reovete eeltöötlemismeetodidReovete
puhastamise üldskeem koosneb
eelpuhastusest,
biopuhastusest ja järelpuhastusest.
Puhastusprotsesside tulemusel saadakse
heitvesi,
mida võib suunata ringlusse või looduslikesse
veekogudesse , kui vee
kvaliteedinõuded vastavad loodusse suunatava vee lubatud normidele.
Reovee puhastusmeetodid määratakse olenevalt reovee omadustest ja
nõuetest suublasse juhitava reovee kvaliteedile. Tuntakse
füüsikalisi (mehaanilisi), keemilisi ja bioloogilisi reovee
puhastusmeetodeid. Konkreetne reovee
puhastusjaama skeem on
tavaliselt kombinatsioon loetletud meetodeist.
Mehaaniline eelpuhastus eraldab 50-65% hõljumit ja 25-40% BHT
Mehaaniline
puhastus on vanimaks reoveepuhastusmeetodiks ja selle abil
kõrvaldatakse veest
lahustumatud ained (
heljum ja kolloidosakesed).
Reoaine osakeste eemaldamiseks veest kasutatakse siis kas settimise
või filtrimise põhimõtet. Tähtsamad seadmed mehaanilisel
puhastusel on:
-
võred,
-
sõelad,
-
liiva-
ja rasvapüünised,
-
setitid,
-
flotaatorid,
-
filtrid .
Kolme
esimest seadet kasutatakse eelpuhastuses eraldamaks jämedaid ja
raskeid heljuvaine osakesi, mis võivad häirida
pumpade või muude
seadmete tööd. Suure reovee vooluhulga või
reostuskontsentratsiooni kõikumise korral (näiteks tootmisvetes)
võidakse eelpuhastuses kasutada reovee ühtlusteid. Võre ülesandeks
on eemaldada veest jämedisperssed lisandid ja
kiulised
osakesed. Tavaliselt kasutatakse mehaaniliselt puhastatavaid võresid,
mille varraste vahe on 3-20 mm. Kinnipüütud jäätmed
pressitakse kokku ja viiakse prügilasse. Ühisvoolses või sadevete
kanalisatsioonis voolav reovesi sisaldab liiva, mis vajab
kõrvaldamist puhastusseadmeil selleks spetsiaalselt ette nähtud
liivapüünistes.
Kaasajal kasutatakse aereeritavaid liivapüüniseid,
kus aereerimisega tekitatakse sobiva kiirusega vee kruvitaoline
liikumine, mille juures liiv ja muud rasked mineraalsed osakesed
settivad liivapüünise põhja. Mõnikord toimub samas liivapüünise
vaheseinaga eraldatud osas ka rasva- või õlieraldus ning reovee
eelaeratsioon. Rasv (oli), kui veest vähema tihedusega aine, ujub
vedeliku pinnale ja kõrvaldatakse sealt kaapmehhanismiga.
Eelaeratsiooni mõte seisneb vees olevate orgaaniliste lenduvate
ainete väljapuhumises ja aeroobse keskkonna tekitamises, mis
soodustab järgnevaid puhastusprotsesse.
Sõelad
on võrest väiksemate avadega (0,5-3 mm) ja seega nendega
kõrvaldatakse
peenemad reoaine osakesed. Konstruktsioonilt on sõelad
kas
trumli - või lindikujulised ning neil eraldatud osakesed uhutakse
veega kas pidevalt või perioodiliselt ära. Sõelu kasutatakse
sagedamini tootmisvee eelpuhastuseks.
Asulate
ja linnade puhastusjaamades on mehaanilise
puhastuse põhiseadmeks
settebassein e. setiti, kus veest suurema tihedusega lahustumatud
reoaine osakesed settivad raskusjõu toimel setiti põhja. Kui
settivate osakeste hulk vees on väike, siis on tegemist osakeste
vaba settimisega, kus osakesed ei sega üksteise liikumist. Osakesed
võivad settimisel aga ka põrkuda ning ühineda suuremateks
helvesteks, mille juures settimiskiirus kasvab (protsessi nimetatakse
flokulatsiooniks). See võib olla eesmärgiks väikese tihedusega
peente osakeste efektiivsemal eraldamisel. Sel puhul räägitakse
flokuleerivast settimisest, mis on üheks vaba settimise alaliigiks.
Protsessis suurendatakse osakeste kineetilist energiat vedeliku
aeglase segamise abil. Kui settivate osakeste kontsentratsioon on
suur, ei sõltu settimiskiirus ainult raskusjõust, vaid osakesed
mõjutavad üksteist. Selline ahistatud
settimine (ka kollektiivne settimine) toimub näiteks aktiivmudapuhastuse
järelsetitis (vt. bioloogiline puhastus). Joonisel 2.17 on näidatud
peamised setitite tüübid. Lihtsaim setiti toimib perioodilises
režiimis.
Reovesi täidab reservuaari ja seejärel reoaine osakesed settivad
seisvas vees. Sobiva aja järel selginud vesi juhitakse pinnalt ära
ja põhja settinud
muda kõrvaldatakse. Suurte vee- koguste puhul
kasutatakse pideva läbivooluga setiteid. Setitid on põhiplaanis kas
täisnurksed või ümmargused. Vesi võib setitis
liikuda kas
horisontaal- või püstsuunas. Täisnurkseis horisontaalsetiteis
voolab vesi paralleelselt pikemale küljele ja ümmargustes setitites
keskelt ääre suunas. Settimise
efektiivsust võib tõsta
suurendades settimispinda kas paralleelsete plaatide või
torude abil
(nt. lamellsetitid). Setitite põhja kogunev
sete (muda)
kõrvaldatakse regulaarselt kraapmehhanismi abil algul mudapunkrisse
ja sealt
pumbaga mudakäitlusele.
Joon.
2.17. Setitite põhitüübid.
Flotatsioonil
tõstavad väikesed õhumullid heljumiosakesed veepinnale,
kuhu
moodustunud
vaht eemaldatakse pinnakraapidega. Flotatsioon sobib
eriti väikese tihedusega aeglaselt settivate osakeste eraldamiseks
veest (rasv).
Protsessiks vajalikud õhumullid saadakse õhu
lahustumisel vees ulerõhu tingimustes ja sellele järgneval rõhu
alandamisel. Mullid kleepuvad heljumi osakeste mittemärguvale
pinnale ja sunnivad neid veepinnale tõusma. Flotatsiooni kasutatakse
peamiselt tootmisreovee eelpuhastusel.
Filtratsioonil
peetakse reovees olevad heljumiosakesed kinni teralisest
puistematerjalist (liiv) moodustatud filtrikihis. Vesi voolab läbi
filtri ülalt alla. Teatud aja järel
filtripoorid täituvad
kinnipeetud heljumiga ja
filtrit on vaja
puhastada . See toimub veega
pesemise teel, kus pesuvesi liigub alt üles. On konstrueeritud ka
pidevtoimega filtreid, kuid nende ehitus on keerukas.
Filtrimaterjalina võib kasutada ka aktiveeritud sütt, mille
graanulitel on
vaga suur kontaktpind. Aktiivsüsi adsorbeerib veest
mitmesuguseid (s.h. lahustunud) aineid (orgaanilised ained ja
raskmetallid). Aktiivsöefilter vajab perioodilist regenereerimist.
6.
Reovete keemiline puhastusKeemilise
puhastuse olemus
seisneb reaktsiooni tekitamises puhastuskemikaali ja veest
kõrvaldamist vajava reoaine vahel.
Levinumaks keemilise puhastuse protsessiks on
keemiline
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
(nn. redoksprotsessid),
desinfitseerimist
(näit. kloorimine, osoonimine),
pH
reguleerimist
ja
neutraliseerimist.
Keemilise
sadestamise
all mõistetakse kõiki protsesse, kus kemikaale kasutades saadakse
vees olevatest lahustunud või kolloidainetest eraldumisvõimeline
heljum (sete).
Koagulatsiooni
all
mõeldakse protsessi, kus vähendatakse peente kolloidosakeste
vahelist tõukejõudu nii, et osakesed võivad liituda suuremateks
helveteks. Sadestamine koosneb järgmistest protsessiosadest:
kemikaali
lisamine ja segamine, pH reguleerimine, flokulatsioon, sette
eraldamine, settekäitlus.Joonis:
Keemilise sadestuse skeem
Sadestusreagent
peab saama hästi
segatud kogu puhastatava vee massiga. Igal
keemilisel reaktsioonil on optimaalne
pH-piirkond,
kus
reaktsioon kulgeb kiiremini ja täielikumalt. Seega on mõnikord
vaja vee pH-d reguleerida. Sadestusreaktsioonis moodustuvad helbed
kasvavad flokulatsioonil suuremateks kiirelt settivateks
agregaatideks, mida on hõlbus veest eraldada. Tekkiv
sete
vajab järelkäitlust.
Neutraliseerimine
on
vee happeliste või aluseliste omaduste vähendamine ja see toimub
pH-väärtuste reguleerimisega.
Neutraliseerimismeetodid
on happelise reovee
filtreerimine läbi lubjakivi (CaCO3) kihi,
happelisele reoveele lubja (CaO) lisamine, happelisele reoveele
seebikivi (
NaOH ) või sooda (Na2CO3) lisamine, aluselisest reoveest
süsihappegaasi (CO2) läbipuhumine, aluselisele reoveele väävel-
või soolhappe lisamine (H2SO4; HCl).
Reovee
desinfitseerimisel
hävitatakse
patogeenseid või muul viisil ohtlikke
mikroorganisme . Peamiselt
kasutatakse desinfitseerimisel klooriühendeid.
Kloorimisel moodustuvad aga
kantserogeensed või mutageensed
klooriühendid, millest tekib suurem kahju kui bakteritest. Seetõttu
on kaasajal reovee desinfitseerimisest loobutud.
7.
AktiivmudaprotsessTööstusliku
ja kodumajapidamise heitvee
puhastamiseks kasutatakse tihti
aktiivmuda protsesse, see töödati välja aastatel 1912-1914.
Antud
protsessi korral lisatakse eelnevalt juba osaliselt puhastatud
heitveele õhku või puhast hapnikku ja mikroobset biomassi, et
vähendada orgaaniliste ühendite sisaldust puhastatavas vees.
Täpsemalt
on aktiivmudal põhinev heitvee puhastamise seade jagatud järgmisteks
osadeks :
a)
Aeratsioonimahuti
– reovesi segatakse aktiivmudaga ja segu õhutatakse. Oluline on
suur biomassi osakaal, et säilitada mikroorganisme, kes on
kohastunud orgaanilise aine kiireks lagundamiseks. Aereerimise
eesmärgiks on varustada baktereid hapnikuga ja segada aktiivmuda
heitveega.
b) Sedimentatsioonimahuti
– aktiivmuda setitamiseks. Osa settinud aktiivmuda läheb tagasi
aeratsioonimahutisse, ülejäänud eemaldatakse süsteemist.
Süsteemist eemaldamine on oluline, et hoida tasakaalus heitveel
leiduvaid orgaanilisi toitaineid ja seda lagundavate mikroorganismide
arvu.
9.
Reovee puhastamisel tekkinud jääkmuda käitlusMuda
sisaldab reoveest eraldatud reoaineid ja puhastusprotsessides
kasutatud keemikaale. Muda kogus ja omadused soltuvad reovee
omadustest ja veepuhastusprotsessidest.
Muda
võib liigitada selle tekkeprotsessist lähtudes järgmiselt:
-
toormuda:
käitlemata muda;
-
mehaaniline
muda: eelsetitamisel tekkiv muda;
-
bioloogiline
muda: biopuhastusprotsessis tekkiv muda;
-
segamuda:
mehaaniline ja/või bioloogilis-keemilise muda segu;
-
settekaevu
(septiku) muda: settekaevudes tekkiv muda, käsitletakse tavaliselt
koos muu
mudaga .
Käitlemata
(
toor )muda
on välimuselt kõrge reostusega (kontsentreeritud) reovee sarnane.
Selle veesisaldus on vähemalt 95 %. Muda võib
sisaldada erineval määral toitaineid ja raskmetalle. Käitlemata muda ei sobi vahetult
kasutamiseks ega looduses (näiteks prügilas) ladustamiseks.
Peamisteks
mudakäitluse
meetoditeks
on
tihendamine ,
stabiliseerimine ja tahendamine (kuivatamine),
misjärel muda veetakse välja kasutamiseks või lõppladustamiseks.
Tihendamisel
tõuseb muda
kuivainesisaldus 2-3 kordseks.
Mudatihendid
on tavaliselt ümmargused settebasseinid, mille sees on aeglaselt
pöörlev segamisseade. Segamisega tõhustatakse vee eraldumist
settest.
Tihendis on ka põhjakraap, mis lükkab põhjale tihenenud
muda süvendisse kokku, kust see pumbatakse järgnevale käitlemisele.
Muda
tihendamiseks võib kasutada ka flotatsiooni.
Mudahelbed tõstetakse siin üles ujuvate väikeste õhumullide abil
vedeliku pinnale, kust nad kraabiga lükatakse mudarenni. Mudast
eraldunud vesi eemaldatakse tihendi alaosast.
Järgmiseks
astmeks on stabiliseerimine
ehk mudas oleva orgaanilise aine lagunemisprotsessi peatamine.
Eesmärgiks on muda hügieeniliste omaduste parandamine ning
ebameeldiva
haisu kaotamine.
Stabiliseerimismeetodid
on: stabiliseerimine lubja abil, mädandamine, kompostimine ja
aeroobne stabiliseerimine. Orgaanilise aine lagunemist võib peatada
lubja abil.
Lubi segatakse ühtlaselt mudamassiga, nii et pH tõuseb
11,0-ni ja püsib kahe nädala jooksul. Mudasse jääb siiski palju
lagunemata orgaanilist ainet ja bakterite elutegevus
taastub .
Stabiliseerimine lubjaga on seega ajutine abinõu.
Mädandamisel
laguneb osa muda orgaanilisest ainest peamiselt metaaniks ja
süsihappegaasiks (tavaliselt ei viida lõpuni). Mädandamine toimub
tavaliselt 35-40oC
juures vastavas suletud reservuaaris, mida nimetatakse metaantankiks.
Protsessis väheneb muda kuivainesisaldus 30-40 %. Eralduvat metaani
saab kasutada energia tootmiseks. Metaanitanke on kallis ehtada.
Kompostimine
on protsess, kus
mikroorganismid lagundavad muda orgaanilist ainet
aeroobses keskkonnas. Tulemusena saadakse huumuse sarnane orgaaniline
aine. Kompostimisel eraldub soojust. Kompostimisega reoveemuda
stabiliseerimiseks peab silmas
pidama , et kogu mudamassi temperatuur
oleks (55oC).
Kompostitava muda kuivainesisaldus peaks olema üle 30 %.
Aeroobsel stabiliseerimisel
aereeritakse muda aerotankide sarnastes reservuaarides tingimustel,
mille korral kergeltlagunev orgaaniline aine laguneb. Protsess oleneb
temperatuurist. Aeroobsel lagunemisel hävivad patogeensed
mikroorganismid vähemal määral kui muudel
stabiliseerimismeetoditel.
Stabiliseeritud
ja tihendatud muda on veel voolav (kuivainesisaldus umbes 5 %).
Seepärast eraldatakse täiendavalt vett. Muda tahendamisel
on võimalik kuivainesisaldust tõsta 20-30 %-ni. Tahendatud muda on
niiske mulla
konsistentsiga ja teda saab töödelda labida või
ekskavaatoriga. Muda saab tahendada kas mudavaljäkuil või
mehaaniliste tahendamisseadmetega.
Mudaväljakud
on
kruusa (killustik) alusel voi drenaažrennidega asfaltalusel, kus
vesi osaliselt aurub ja osaliselt
filtreerub läbi aluskihi.
Filtreerunud vesi kogutakse dreenidega ja pumbatakse tagasi
puhastusele. Praegu kasutatakse seda väikestes puhastusjaamades.
Suuremail puhastusseadmeil on kasutusel kaasaja nõuetele vastavad
tihendusmehhanismid, milledest peamised on filterpressid
ja tsentrifuugid.
Lintfilterpressil
pressitakse mudakiht kahe liikuva filtreeriva lindikanga vahele ning
vesi filtreerub läbi
kangaste . Tsentrifuugis
eraldatakse vesi muda tahkest ainest. Muda juhitakse prööleva
trumli sisse, milles asuv tigutransportöör lükkab muda trumli
koonilisse otsa. Vesi kõrvaldub vastasotsast.
Muda
mikroorganismid koguvad enda ümber rohkesti vett ja moodustavad
geelitaolise struktuuri. Sellise muda veesisaldust on raske vähendada
ilma muda konditsioneerimiseta.
Üldlevinud on keemiline
konditsioneerimine.
Tuntumateks kemikaalideks on raudkloriid ja lubi, kuid kaasajal
kasutatakse peamiselt orgaanilisi polümeere. Need jagunevad
kationiitseteks, anioniitseteks voi mitteioniitseteks. Muda saab
konditsioneerida ka füüsikalisel teel külmutades või kuumutades.
Üldreeglina konditsioneeritakse muda enne tahendamist.
Peale
muda käitlust veetakse see välja kasutamiseks väetisena.
Raskmetallisisaldus siiski piirab kasutusviise ja talupidajad
suhtuvad mudaväetisesse mõnikord kahtlevalt. Muda kasutatakse
väetisena ka haljastuses. Ülejääk viiakse prügilasse. Muda võib
ka põletada, kuid selleks peab kuivainesisaldus olema üle 40 %, et
ta põleks ilma lisakütuseta.
10.
Biokileprotsessid ja biofiltrid reovee puhastamiselBiofiltreid
kasutatakse tugevalt saastunud reovee eelpuhastitena enne selle
suunamist aktiivmuda puhastisse.
Biokileprotsessides
kinnituvad
mikroobid täiteainele või tahketele
pindadele .
Puhastusefekt on seda kõrgem, mida suurem on pindadele moodustunud
biokile ja vedeliku vaheline kontaktpind. Levinumateks
biokileprotsesside tehnilisteks vormistusteks on biofilter ja
biorootor.
Biofilter
ei ole nimest hoolimata
filter , vaid biokilereaktor. Reovesi
juhitakse pöörleva või fikseeritud jaotussüsteemi kaudu ühtlaselt
reaktori pealmisele pinnale, kust see valgub reaktori täiteainest
läbi. Filtri täidis võib olla looduslik (nt killustik) või
plastiktäidis.
Õhk
siseneb reaktori alaosast. Filter on täidetud poorse täiteainega,
mille pindadele moodustub mikroobidest biokile. Orgaanilisi aineid
lagundavad organismid puhastavad reovee. Biokiles oleva biomassi
hulga ja kvaliteedi määravad reovee omadused ja filtri hüdrauliline
koormus. Filtrimise kestel biokile paksus suureneb. Kui
voolukiirus filtrikehas on väike, võib biokile paksus kasvada suureks ja kile
sees moodustub anaeroobne ala. Suurel voolukiirusel jääb biokile
õhukeseks ja anaeroobset ala ei teki. Ajapikku uhub
veevool ülemäärase biomassi biokilest välja ja see tuleb peale biofiltrit
kõrvaldada puhastatud veest.
Biofiltratsiooni
kasutatakse põhimõtteliselt kõrge reostusega tootmisvee
eelpuhastusel enne vee juhtimist linna kanalisatsioonivõrku ja
vähemal määral linnareovee puhastamisel. Et tagada täielikku
reovee puhastust võib suunata filtrit läbinud vee järelaeratsiooni
mahutisse, viibimisajaga 20-30 min. (Biofiltratsiooni põhimõtteline
skeem on toodud konspektis lk. 180)
Biorootorites
on täiteaineks horisontaalsele 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.
11.
Fosfori ja lämmastiku ärastus:
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. Näiteks metsatööstuse
reovees on võrreldes kõrge orgaanilise reostusega väga vähe
toitaineid ja bioloogilisel puhastusel on vaja aktiivmudaprotsessi
lisada toitaineid.
Fosfori
eraldamiseks kasutatakse keemilist sadestamist või bioloogilist
sidumist. Keemiline fosforärastus toimub sadestuskemikaalidega, mis
muudab lahustunud fosforiühendid
raskelt lahustuvateks. Bioloogiline
fosforärastus on võimalik
kombineeritud aeroobse ja
anaeroobse töötlusega, mille tulemusel üldise jääkfosfori sisaldus väheneb
1-2 mg fosforit/l.
Lämmastiku
kõrvaldamiseks sobib kõige paremini bioloogiline meetod, muud
füüsikalis-keemilised meetodid ei ole selleks üldjuhul
majanduslikult õigustatud. Fosfori keemiline ärastamine veest
põhineb ortofosfaatide sadestamisel alumiiniumi-, raua- või
kaltsiumisooladena ja tekkiva sette
eemaldamisel .
Kõige
sagedamini kasutatakse järgmisi kemikaale:
Eestis
on levimas raudsulfaadi kasutamine fosfori ärastuseks. Raud võib
sulfaadi koostises olla kas kahe- või kolmevalentsena. Kahevalentse
raua fosfaadid ja hüdroksiid on palju paremini vees lahustuvad kui
vastavad kolme- valentse raua
soolad . Seepärast tuleb kahevalentse
raudsulfaadi raud enne selle kasutamist fosfori kõrvaldamiseks
hapendada kolmevalentseks. Seda
tehaksegi nn. simultaansadestusel (vt. p. 2.4). 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
eraldatakse veest nitrifikatsiooni-denitrifikatsiooni protsessis.
Reovees on lämmastik peamiselt ammooniumiioonina (NH4+), mille
hapendumisel, näiteks reovee sattudes veekogusse, tarbitakse vees
lahustunud hapnikku. Vastav ammooniumi hapendamine võidakse läbi
viia kontrollitult reoveepuhastusjaamas bioloogilise puhastuse
protsessis. Ammooniumiioonid hapenduvad autotroofsete bakterite
toimel
algul
nitritioonideks (NO2-) ja seejärel nitraatioonideks (NO3-). Seda
protsessi
nimetatakse
nitrifikatsiooniks.
Nitrifikatsioon ei ole lämmastiku ärastuse
protsess, vaid
lämmastik läheb siin üle teise, keskkonnale vähem ohtlikku vormi.
Lämmastik eraldub veest alles siis, kui
nitraadid taandatakse
gaasiliseks lämmastikuks (N2), 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 (alla 1 mg/l).
Füüsikalis-
keemiline lämmastikuärastus
1.
Kloreerimine: NH4 + hapendatakse N2 gaasiks ja haihtub atmosfääri.
Kloreerimisel võivad tekkida toksilised CI- orgaanilised ühendid.
Orgaaniliselt
seotud N ei hapendu.
2.
loonvahetus: NH4 +
ioonid seatakse kationiidiga, mille
regenereerimisel tekkiv kontsentreeritud ammoniakaalne lahus tekitab
uue jäätmeprobleemi.
3.
Ammoniaagi
degaseerimine : õhuga välja
puhumine , veest pH > 11
juures, millega kaasneb õhusaaste; õhu kulu on 3m3/l vee kohta.
4.
Membraantehnoloogia võimaldab lahustunud N-ühendeid eraldada veest
mikropoorsete membraanidega kõrgel rõhul.
Bioloogilised
meetodid
toimivad :
1.
Assimilatiivselt lämmastiku sidumisega bioloogiliselt rakumassi.
2.
Dissimilatiivselt nitritite ja nitraatide muundamisega N2 'ks
Reovee
käitlemisel kasutatakse nitrifikatsiooni ja järgnevat
denitrifikatsiooni: orgaaniliselt seotud lämmastik muutub vees
ammooniumiooniks NH4 +, mille hapendavad
autotroofsed bakterid Nitrosomonas
ja Nitrobacter,
kulutades 4,6 g /g
N.
12.
Jäätmete definitsioon ja liigitamine
Jäätmed
on kõik esemed või ained, mis nende valdaja on ära
visanud/kavatseb ära
visata ning millele ei leita edasist kasutust.
Kui
omanik kohtleb oma asju vastavalt, on tegu jäätmetega. Kõiki
esemeid ja aineid on alati võimalik uuesti kasutada. See, mis on
kellelegi
mittevajalik , võib teisele olla väärtuslikuks tooraineks
või
esemeks . Sageli on jäätmete tekkepõhjus geograafiline -
näiteks võivad teatud tehase tööstusprotsesside jäätmed olla
kasutatavad teises tehases toorainena, kuid tehastevaheline kaugus ja
sobiva infrastruktuuri puudumine teevad materjali transpordi
majanduslikult ebaefektiivseks.
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
liigitamise
alusteks võivad olla:
1. koht või protsess, kust jäätmed pärinevad;
2. jäätmete kasutamisviis;
jäätmete materjal või keemiline koostis.
Töötlemist
või kasutamist
silmas pidades on otstarbekas jäätmeid jagada nelja põhigruppi:
1.
olmejäätmed ja segamajandusjäätmed;
2.
tootmisjäätmed;
3.
ohtlikud jäätmed;
4.
erijäätmed.
Olmejäätmed
(majapidamisjäätmed) on jäätmed, mis tekivad koduses majapidamises inimeste igapäevase elutegevuse käigus. Sarnase
koostisega on segamajandusjäätmed,
mille allikaks on kauplused; bürood; toitlustus - ja õppeasutused;
üldise heakorra tagamisel tekkivad jäätmed; ehitus- ja
lammutusjäätmed (tavaliselt loetakse neid inertsete jäätmete
hulka). Inertsed jäätmed
on materjalid, mis keskkonda ladustatuna ei allu füüsikalistele,
keemilistele või bioloogilistele mõjutustele ja ei põhjusta
keskkonnareostust (näiteks klaas, keraamika, tellised jne).
Tootmisjäätmete
all mõeldakse tööstuses ja muus tootmistegevuses tekkivaid
jäätmeid. Siia kuuluvad ka põllumajanduses ja metsatööstuses
tekkivad jäätmed, kaevanduste jäätmed, kuigi neid võib samuti
käsitleda omaette kategooriatena.
Üldiselt
liigitatakse jäätmed ohtlikeks ja tavajäätmeteks.
Ohtlike
jäätmete
all mõeldakse jäätmeid, mis oma füüsikaliste, keemiliste või bioloogiliste omaduste poolest võivad põhjustada ohtu inimeste ja
elusorganismide tervisele või oluliselt kahjustada keskkonda.
Ohtlikke jäätmeid tekib tööstusprotsessides, s.t. võime rääkida
ohtlikest tööstusjäätmetest.
Tavajäätmed
on
kõik jäätmed mis ei kuulu ohtlike jäätmete hulka.
Olmejäätmetes
võib sisalduda nii tava- kui ohtlikke jäätmeid.
Erijäätmete
all mõeldakse jäätmeid, mille kogumine, transport ja käitlemine
nõuavad erimeetmeid. Siia
kuuluvad heitvete puhastusseadmete muda, suuremahulised jäätmed
(näiteks mööbel, külmutuskapid, jms.), vanad transpordivahendid,
liiklusvahendite rehvid ning ka haiglajäätmed (need moodustavad
bioloogilised koed , ravimite ja ravivahendite jäätmed ning teravad jäätmed - nt süstlad). Haiglajäätmed vajavad muudest
jäätmevoogudest eraldi käitlemist, kuna nad võivad olla
nakkusohtlikud või mõnel muul moel ohustada inimeste tervist.
Jäätmematerjalile
põhjal saab jäätmeid liigitada orgaanilise
päritoluga jäätmeteks (taimse
ja loomse päritoluga jäätmed, toiduainete jäätmed, mõned
keemiatööstuse jäätmed) ning mineraalse päritoluga jäätmeteks (metalli-, klaasi-, kaevandamis- jm.
jäätmed). Eraldi kategooriasse kuuluvad radioaktiivsed- ja
lõhkeainete jäätmed ning nakkusohtlikud biojäätmed.
13.
Ohtlikud jäätmed ning nende käitlemine
Ohtlikud
jäätmed
on
jäätmed, mis vähemalt ühe ohtliku omaduse tõttu võivad
põhjustada kahju inimeste tervisele või keskkonnale. Tööstuslikes
protsessides tekkivad tööstusjäätmed on enamuses ohtlikud näiteks
toksilised,
radioaktiivsed, söövitavad
vms
viisil
kahjulikud.Vanaõlid,
kütusejäägid, pilsiveed, värvi- laki- ja lahustijäägid, happed
ja
alused, raskemetalle sisaldavad jäätmed, vanad ravimid jms on
tüüpilised
inimest ja keskkonda ohustavad jäätmed.
Ohtlike
jäätmete käitlusrajatistes töödeldakse jäätmeid kas
keemiliselt (neutraliseerimine, stabiliseerimine), põletatakse või
maetakse erimatmiskohtadesse (näiteks suletakse betoonsarkofaagi,
jms.). Ohtlikud jäätmed põletatakse kõrgel temperatuuril, üle
C,
mille tulemusena mürgised ühendid lagunevad. Põletamisel tekkiv
koldetuhk ja suitsugaaside puhastamisel tekkiv kips ladestatakse
erimatmiskohta.
14.
Jäätmete eeltöötlemine
Jäätmete
eeltöötlemise eesmärgiks on kergendada jäätmete transporti,
nende edasist käitlemist ja kasutamist.
Eeltöötlusmeetodid
on:
sorteerimine (ka sortimine),
tihendamine,
purustamine
pakkimine.
Sorteerimine
ei ole käsitletav iseseisva jäätmete käitlus- või
kasutusmeetodina. Sorteerimise eesmärgiks on jäätmevoo
komponentide eraldamine voi üksteisest lahus hoidmine, et soodustada
teiste jäätmekäitlusmeetodite kasutamist. Jäätmeid võib
sorteerida kas jäätmete tekkekohal voi eraldi sorteerimiskeskuses.
Eelistada tuleb jäätmete eraldamist tekkekohal, kuna kord juba
segunenud jäätmete uuesti lahutamine on tunduvalt raskem ja kulukam - tekkekohas saab jäätmeliigid hoida üksteisest lahus ilma kallite
ja vaheefektiivsete seadmeteta. Eeliseks on ka see, et tekkekohal
sorteerimisega saadav materjal on puhtam. Eelkõige on see rakendatav (sageli ka kohustuslik) tööstusjäätmete puhul, kuid sortimist
(valikkogumist) saab teha ka koduses majapidamises ja firmade
kontorites. Olmejäätmetest eraldatakse tekkekohal sorteerimisel
tavaliselt paber, kartong , klaas, sageli ka kompostimiseks sobivad
jäätmed.
Sorteerimisjaamas
või -keskuses toimub jäätmete sorteerimine kas käsitsi või
mehaaniliselt.
- Käsitsi sortimine sobib kõige paremini väikeste jäätmemahtude korral. Sel puhul eraldavad lindi ääres seisvad töölised jäätmevoost kasutuskõlbliku materjali (üldiselt on selleks paber, papp, plastmass , metall, klaas ja puit)
- Mehaaniline sorteerimine (masinsorteerimine) põhineb jäätmete erinevate füüsikaliste ja keemiliste omaduste kasutamisel. Mehaaniliste sorteerimisseadmete konstrueerimisel kasutatakse selliseid jäätmete omadusi nagu osakeste suurus, tihedus, kiirendus, elastsus , optilised omadused (st. labipaistvus ja varvus), samuti magnetilisi, elektrilisi ja termilisi omadusi.
- Masinsorteerimise tehnoloogiatest on enam levinud:
Sõelumine:
sõelumisega jagatakse tahked materjalid soelpinna aukude vastava
suurusega osadeks. Tavaliselt kasutatakse trummelsõelu. Sõeluda
saab vaid kuiva materjali.
Setitamine:
uputamis- ja hõljutamissorteerimine põhineb sorteeritava materjali
tiheduse erinevusel setitamisseadmes oleva vedeliku tihedusest kergem
materjal tõuseb pinnale ja raskem vajub põhja, kusjuures raskema
fraktsiooni täiendavaks sorteerimiseks võib kasutada sõela.
Ballistiline sorteerimine:
tahke materjal paisatakse rootoriga õhku. Raskemad tükid alluvad kõige vähem vastupuhuva õhuvoo takistusele ja lendavad kõige
kaugemal asuvasse konteinerisse, kergemad aga puhutakse lähemal
asuvasse konteinerisse (joonis)
Joonis:
Ballistiline
sorteerimine.
Magnetiline
sorteerimine: magnetseparaatoriga jaotatakse tahke materjal vastavalt
materjali magnetilistele omadustele.
Optilisel
eraldamisel transporditakse materjal transportooriga üle valgustatud
ala. Vastavalt materjali optilistele omadustele (värv, läbipaistvus,
eredus, nähtavus) tunneb optiline "silm" materjali ära ja
lülitab sisse puhuri, mis puhub materjali transportoorilt õige tugevusega minema.
Tihendamisel
(prügipressid)
surutakse materjal mehaaniliselt kokku väiksemale ruumalale, millega
saavutatakse säästu käitluskuludes. Tihendamist kasutatakse
jäätmete kogumisel, transpordil ja vahepealsel ladustamisel.
Täiendavateks
eeltöötlemise meetoditeks on purustamine
ja pressimine,
mida rakendatakse sõltuvalt jäätmete edasise kasutuse või
lõppladestuse
meetodist.
Purustamise
eesmärgiks on muuta jäätmed ühetaoliseks, masinkäitluseks või
lõppladestuseks (näiteks jäätmete põletamiseks) sobivaks materjaliks. (haamerveski joonis!!)
Sorteeritud
jäätmeid võib vajaduse korral lõigata peenemaks, selleks
kasutatakse giljotiine. Seda tehakse näiteks paberi, papi,
plastmassi ja rehvide töötlemisel. (sama joonis)
Joonis:
Haamerveski skeem
Sorteerimisjaamades
saab eeltoodud eeltöötlemise tehnoloogiaid omavahel kombineerida,
mis võimaldab jäätmevoost automatiseeritult eraldada metallid,
klaasi, poleva fraktsiooni, jms.
Kõige
parem näide sellisest liinist on taaskord haamerveski.
15.
Jäätmete lõppkäitlemise 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:
- mehaanilised meetodid,
- termilised meetodid;
- bioloogilised meetodid;
- keemilised meetodid.
Jäätmete
käitlus on tavaliselt mitmete erinevate käitlusviiside kogum.
Meetod(id) valitakse selle järgi, mis sobib kõige paremini antud
jäätmeliikide töötlemiseks ja millega saavutatakse kõige
paremini soovitavad eesmärgid. Keemilisi meetodeid kasutatakse
eelkõige ohtlike jäätmete ohutustamiseks .
- Kompostimine on üks bioloogilistest jäätmekäitlusmeetoditest. Kompostimisel lagundatakse orgaanilised jäätmed, s.h. reoveesetted, mikroobide abil aeroobses keskkonnas. Protsessi lõpptulemusena eraldub soojust, tekib süsinikdioksiidi, vett, anorgaanilisi sooli ja huumust sisaldavat materjali (kompostimuld).
- Põletamine on jäätmete termilise töötlemise üks meetodeid. Põletamisel väheneb märgatavalt jäätmete hulk, eelkõige ruumala. Olmejäätmete maht väheneb 70-90 % ja kaal kuni 70 %. Samal ajal tekib põletamisel soojusenergiat. Olmejäätmetes sisalduv energiahulk sõltub jäätmete koostisest. Keskmiselt vastab 1 tonn olmejäätmeid 0,5 tonnile kivisöele või 0,2 tonnile kütteõlile. Jäätmete põletamine toimub spetsiaalsetes põletusjaamades või – tehastes . Olmejäätmete põletamise temperatuur peab olema vähemalt 800-850oC, ohtlikel jäätmetel vähemalt 1100oC.
- Jäätmete ladustamine prügilasse on traditsiooniline ja kõige levinuim jäätmekäitlusmeetod. Oma olemuselt on see rohkem jäätmete lõplik paigutus kui käitlusmeetod. Prügilas toimub jäätmete mitmeetapiline kõdunemisprotsess, kus jäätmetes sisalduv orgaaniline aine laguneb aeroobsete ja anaeroobsete protsesside toimel gaasilisteks aineteks ja stabiilseks biomassiks. Sellest seisukohast lähtuvalt võibki prügilat vaadelda ka ühe bioloogilise käitlusmeetodina - prügila on kui suur bioreator.
- (Ohtlike jäätmete käitlemisest
Ohtlike
jäätmete all mõeldakse jäätmeid, mis oma keemiliste või muude
omaduste tõttu võivad põhjustada erilist ohtu või kahju inimeste
tervisele või keskkonnale. Ohtlike jäätmete käitlusrajatistes
töödeldakse jäätmeid kas keemiliselt (neutraliseerimine,
stabiliseerimine), põletatakse või maetakse erimatmiskohtadesse
(näiteks suletakse betoonsarkofaagi, jms.). Ohtlikud jäätmed
põletatakse kõrgel temperatuuril, üle 1100oC,
mille tulemusena mürgised ühendid lagunevad. Põletamisel tekkiv
koldetuhk
ja suitsugaaside puhastamisel tekkiv kips ladestatakse
erimatmiskohta.)
16.
Eesti keskkonnakaitseseadusandlus
KESKKONNAKAITSE
Ökoloogia
neli printsiipi:
- kõik on omavahel seotud
- kõik liigub kuhugi
- loodus teab paremini
- kõige eest on vaja maksta.
LOODUSKAITSE
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
Looduskaitse pärast II maailmasõda:
kõik, mis oli enne II maailmasõda +keskkonnakaitse (vee, õhu ja pinnase kaitse). Seega on keskkonnakaitse looduskaitse osa.
Looduskaitseseaduse 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.
Looduskaitse põhimõtted:
Loodust kaitstakse looduse säilitamise seisukohalt oluliste alade kasutamise piiramisega. Kaitsele võetud loodusliku loomastiku, taimestiku ja seenestiku isenditega ning kivististe ja mineraalide eksemplaridega sooritatavate toimingute reguleerimisega ning loodushariduse ja teadustöö soodustamisega.
Seadus paneb paika kaitsvad loodusobjektid :
1. kaitsealad
2. hoiualad
3. kaitsealused liigid, kivistised ja mineraalid
4. püsielupaigad
5. kaitsvad looduse üksikobjektid
6. kohaliku omavalitsuse tasandil kaitstavad loodusobjektid.
Kaitseala on inimtegevusest puutumatuna hoitav või erinõukohaselt kasutatav ala, kus säilitatakse, taastatakse, uuritakse või tutvustakse loodust.
Kaitsealad on:
1. rahvuspargid
2. looduskaitsealad
3. maastikukaitsealad .
Seadus paneb paika
- Kaitsealad
- Kaitse korraldamise
- Kaitse alla võtmise korra
Eesti rahvuspargid:
- Lahemaa -Põhja-Eesti rannikumaastike looduse ja kultuuripärandi kaitseks.
- Karula – Lõuna-Eesti kuppelmaastike looduse ja kultuuripärandi kaitseks.
- Soomaa – Vahe-Eesti soo- ja lammimaastike looduse ja kultuuripärandi kaitseks.
- Vilsandi – Lääne-Eesti saarestiku rannikumaastike looduse ja kultuuripärandi kaitseks.
- Matsalu - – Lääne-Eesti iseloomulike koosluste ning Väinamere looduse ja kultuuripärandi kaitseks.
Hoiualad
• Ranna ja kalda kaitsmise kord
• Liikide kaitsekategooriad (I. II. ja III.)
• Kivististe ja mineraalide kaitse põhimõtted
• Loodusobjektidele tekitatud kahju sissenõudmise.
KESKKONNAKAITSE
- vee/veekogude kaitse
- pinnase kaitse
- (taimestiku ja loomastiku kaitse)
Keskkonnakaitse tehnoloogilised meetmed = keskkonnatehnoloogia põhisisu:
• saasteainete emissiooni vähendamine puhastusseadmete abil
• saasteainete emissiooni vähendamine ennetava tehnoloogiaga (säästva tehnoloogiaga), alternatiivsete kütuste, suletud tootmistsüklite abil
• Keskkonna seire ja seisundi hindamine
• Keskkonna remediatsioon ja taastamine.
Keskkonna probleemidega tegeleb Eesti Keskkonnaministeerium.
17. Keskkonna probleemid põlevkivitööstuses
Poolkoksimäed on eriti ohtliku või ulatusliku reostuse objektid, mis tähendab, et nende ohtlikkus jääb kestma sadadeks aastateks. Nende ohtlikkus seisneb selles, et poolkoksi laialiuhtumine sademeveega viib spetsiifiliste reostustunnustega vee tekkeni, mis võib sattuda jõgedesse ja imbuda põhjavette. Põlevkivi poolkoksi ladestustega on seotud põhjavee reostamine ülemistes veehorisontides ja jõgede vee reostamine. Nii puhastamata kui ka
puhastust läbinud heitveega kantakse veekogudesse saasteaineid , mis halvendavad loodusliku vee keemilist koostist (vt tabel 2.12). Nõrgveega kantakse veekogudesse saasteaineid, mis halvendavad loodusliku vee keemilist koostist. Tuhamägede nõrgveele on iseloomulik intensiivne värvus, ebameeldiv lõhn, see on alati leeliseline ja sisaldab anorgaanilisi ja orgaanilisi (fenoolsed ühendid, naftasaadused, polutsüklilised aromaatsed süsivesinikud) saasteaineid. Põlevkivi ühealuselised fenoolid avaldavad mõju veekogude isepuhastamisvõimele.
Põlevkivi utmisel tekkinud fuussid on pigijäätmed (kuivad või niisked), mis sisaldavad 50% või rohkem mehaanilisi lisandeid. Fuusside põhiline käitlusviis on ladestumine Kohtla-Järvel ja Kiviõlis asuvasse prügilasse kuigi neid võib ka põletada AS Kunda Nordic Tsement tsemendiahjudes.
Kõik kommentaarid