Ympäristökemian sovelluksia

Ympäristökuormituksella tarkoitetaan esim. maaperän ja vesistöjen happamoitumista sekä rehevöitymistä. Ympäristökuormaksi sanotaan ainetta, joka on ympäristöön kuulumatonta tai jota pääsee sinne liian suurina pitoisuuksina. Happamoitumisella tarkoitetaan sitä, että maaperän tai vesistön kyky vastustaa eli neutraloida ilmasta tulevaa hapanta laskeumaa alkaa heikentyä. Happamoittavia yhdisteitä laskeutuu maan pinnalle sateen mukana märkälaskeumana tai hiukkasissa ja kaasuissa kuivalaskeumana. Ekosysteemi voi ajan myötä menettää neutraloimis- eli puskurikyvyn lähes kokonaan, jos hapan laskeuma on ympäristön sietokyvylle liian suuri.

Happamoitumista alkoi ilmetä 1960-luvulla, kun teollisuuden päästöt lisääntyivät. Teollisuutta, energian tuotantoa ja liikennettä koskevien ilmansuojelutoimenpiteiden ansiosta päästöt ja happamoittava laskeuma ovat viimeisten 20 vuoden aikana vähentyneet Suomessa. Herkillä alueilla laskeuma ylittää vielä luonnon sietokyvyn eikä taajamien ilmanlaatu ole parantunut odotetusti. Ongelmana ovat hiukkaset, joiden pitoisuuksia ilmassa voidaan vähentää paitsi liikenteen  myös teollisuuden, energiatuotannon ja pienpolton päästöjä vähentämällä sekä tehostamalla katujen puhdistusta varsinkin keväisin.

Veden käsittely

Raakaveden kemiallinen käsittely on tärkeä osa juomaveden valmistusta. Suomen pintavesilähteet ovat melko humuspitoisia. Rautapohjaisilla kemikaaleilla päästään  alhaisiin orgaanisen aineksen pitoisuuksiin ja juomaveden TOC-arvoihin, samalla verkostoon syötettävän veden kloorauksen tarve pienenee. Juomaveden valmistukseen sopivat PIX-rautatuotteet ovat pääasiassa kotimaisen  ferrosulfaatin jatkojalosteita: ferrisulfaattia, ferrikloridia ja ferrikloridisulfaattia. Kemwater PAX ja PAX-XL ovat suorituskykyisiä polyalumiiniklorideja/ -nitraatteja / -sulfaatteja, joilla on hyvä hiukkasten erotuskyky ja orgaanisen aineen poisto, pieni lietetuotto, alkaliteetin kulutus ja jäännösalumiini, laaja saostuksen pH-alue ja nopea flokin muodostus.

Kun pH nostetaan riittävän korkealle saostuvat alumiini- ja rautayhdisteet hydroksideina. Alumiini-, ferro- ja ferrihydroksidit ovat kiinteitä geelimäisiä yhdisteitä, joihin kolloidit ja muu kiintoainemuotoinen orgaaninen materia tarttuu.

Teollisuusjätevesi eroaa laadultaan, virtaamaltaan ja määrältään yhdyskuntajätevedestä, mikä on koostumukseltaan melko muuttumatonta. Ennen puhdistusprossin valintaa on muodostuva teollisuusjätevesi analysoitava tarkasti. Kemiallinen saostus on menetelmä kolloidi- ja kiintoainemuotoisten epäpuhtauksien poistoon, esim. värin poisto tekstiiliteollisuuden värjäysvesistä onnistuu polyalumiiniklorideilla, Kemwater PAX,  ja rautapohjaisilla saostuskemikaaleilla, Kemwater COP tai Ferrosul. Hapettomissa oloissa bakteerit pelkistävät sulfaatin sulfidiksi. Rikkivety on toksinen yhdiste, mikä tuoksahtaa. Se voi myös muuttua rikkihapoksi. Rautasuolaa, Kemwater PIX, lisäämällä poistetaan sulfideja, ferrinitraattia, Kemwater FIN, lisäämällä estetään niiden muodostumista.

lisätietoa

Vedenkäsittelyssä syntyvä liete on jätettä, jossa on hyötykäyttöön soveltuvia jakeita. Siinä on usein myös raskasmetalleja ja orgaanisia epäpuhtauksia, joten se on käsiteltävä ennen arvokkaiden jakeiden hyödyntämistä. Kemicond on Kemiran kehittämä lietteen kunnostusmenetelmä. Vetyperoksidilla liukoinen ferrorauta hapetetaan ferriraudaksi, jolloin liukoiset fosfaatti-ionit saostuvat ferrifosfaattina ja tällöin lietteen kuivatusominaisuudet paranevat. Hapettavassa ympäristössä liete desinfioituu mikro-organismien kuollessa. Myös lietteen haju vähenee, kun rikkiyhdisteet hapettuvat. Kuivatuksen jälkeen lietteen rakenne on rakeista ja tarttumatonta, jolloin esim. sen kompostointi helpottuu.

Esimerkkejä vesikemikaaleista ja niiden sovelluksista

*Alumiinipohjaiset:

*Rautapohjaiset:

Päivitetty viimeksi 2007-10-18