Otsonointiprosessin desinfiointitehon optimointi talousveden ...

More documents

Recommendations

Info

12 Kuva 2.9 Solun rakennemolekyylejä. (Langlais et al. 1991) Vesiliuoksessa otsoni voi reagoida mikrobien kanssa joko suoraan molekulaarisena otsonina tai epäsuorasti otsonin hajotessa syntyvien radikaalien avulla. Molekulaarinen otsoni on kuitenkin yleensä radikaaleja tehokkaampi desinfioinnissa. Tämä johtuu mikrobisolujen sisältämistä bikarbonaatti-ioneista, jotka estävät vapaiden radikaalien reaktioita. Monet solut sisältävät myös katalaasia, peroksidaasia tai superoksidi-dismutaasia, jotka säätelevät solun aerobisessa hengityksessä muodostuvien radikaalien reaktioita ja voivat estää myös otsonin hajoamisen radikaaliketjureaktion. (LeChevallier & Au 2004) Hunt et al. (1997), totesivat, että molekulaarinen otsoni on todennäköisesti kokonaan vastuussa E.Colin inaktivoinnista, sillä inaktivaatiotulokset olivat samanlaiset radikaaliinhibiittori tert-butanolin läsnä ollessa ja ilman sitä. Hiilihydraatit Hiilihydraatit eli sokerit ovat tärkeitä nukleiinihappojen (DNA, RNA) ja solumembraanin rakenneosia. (Brock et al. 1997) Monosakkaridit ovat viidestä kahdeksaan hiiliatomia sisältäviä syklisiä polyalkoholeja, joilla voi olla heksoosi- tai pentoosirakenne. Kahden heksoosimolekyylin liittyminen yhteen glykosidisidoksella tuottaa disakkaridin, ja useamman molekyylin yhteenliittymä polysakkarideja, joita on suurin osa hiilihydraateista. (Langlais et al. 1991) Rakenteensa takia hiilihydraatit reagoivat otsonin kanssa vain vähän, niissä ei ole vahvasti nukleofiilisiä alueita. Hiilihydraatit toimivat radikaaliketjureaktion promootto-
13 reina, joten reaktioissa saattaa muodostua hydroksyyliradikaaleja, jotka puolestaan reagoivat voimakkaasti hiilivetyjen kanssa. Kuten yllä on mainittu, solun olosuhteet kuitenkin inhiboivat radikaalireaktioita. Otsonin hitaat reaktiot polysakkaridien kanssa rikkovat glykosidisidoksia ja hapettavat muodostuneita monosakkarideja. Lopputuotteina syntyy alifaattisia happoja ja aldehydejä. (Langlais et al. 1991) Aminohapot Aminohapot ja niiden muodostamat proteiinit reagoivat nopeasti otsonin kanssa erityisesti neutraalissa tai emäksisessä pH:ssa. Reaktio voi kohdistua joko molekyylin funktionaaliseen aminoryhmään, sivuketjuun tai molempiin yhtä aikaa. Aminohapon reaktiivisuus riippuu sivuketjun rakenteesta ja proteiinien reaktiivisuus riippuu täten sen sisältämien aminohappojen rakenteesta. (Langlais et al. 1991) Hapettumisalttius otsonoinnissa eräille aminohapoille reaktiivisimmasta aminohaposta alkaen on: kysteiini, metioniini, tryptofaani, tyrosiini, histidiini, kystiini ja fenyylialaniini. (Mudd et al. 1969) Proteiinit ovat soluseinän ja membraanin olennaisia rakenneosia. Katalyyttiset proteiinit eli entsyymit katalysoivat solun kemiallisia reaktioita. Otsoni häiritsee solun entsymaattista aktiivisuutta vaikuttamalla tiettyjen entsyymien sisältämiin sulfhydryyliryhmiin. Otsonoitujen bakteerien on havaittu esimerkiksi menettävän kykynsä hajottaa sokereita ja tuottaa kaasuja. (Langlais et al. 1991) Rasvahapot Myös rasvahappojen muodostamat lipidit ovat olennaisena osana solumembraanin rakenteessa. (Brock et al. 1997) Niiden reaktionopeusvakiot reaktioille otsonin kanssa ovat melko alhaisia. Reaktiivisuus kuitenkin kasvaa, mikäli hiiliketjussa on paljon etyleenisidoksia. Tällöin otsonoinnissa syntyy aldehydejä, happoja ja vetyperoksidia. (Langlais et al. 1991) Nukleiinihapot Nukleiinihapot DNA ja RNA sisältävät solun perimän eli organismin monistumiseen tarvittavan informaation. Nukleiinihappojen rakenneosia ovat nukleotidit, jotka yhteen liittyessään muodostavat polynukleotidejä. Nukleotidit ovat myös osana muita tärkeitä makromolekyylejä, kuten solun energiamolekyyli adenosiinitrifosfaattia ja koentsyymejä. Nukleotidi koostuu fosfaattiosasta, hiilihydraattiosasta ja typpeä sisältävästä emäksestä. Emäksiä on kahta eri tyyppiä: kaksoisrengasrakenteisia puriineja ja yhden hiilityppirenkaan sisältäviä pyrimidiinejä. Nukleotideissa esiintyy viittä eri emästä: adeniini, sytosiini, tymiini, guaniini ja urasiili. (Brock et al. 1997) Vaikka perusrakenteet puriini ja pyrimidiini reagoivatkin huonosti otsonin kanssa, emäkset ja niitä vastaavat nukleotidit reagoivat nopeasti. Erityisen herkästi reagoivia emäksiä ovat tymiini ja guaniini. (Legube et al. 1992) Otsonin reaktiossa nukleotidien kanssa fosfaatti- ja hiilihydraattiosat irtoavat emäksestä (Langlais et al. 1991).
Page 1 and 2: JOHANNA CASTRÉN OTSONOINTIPROSESSI
Page 3 and 4: iii ABSTRACT TAMPERE UNIVERSITY OF
Page 5 and 6: v SISÄLLYS 1 Johdanto ............
Page 7 and 8: vii TERMIT JA NIIDEN MÄÄRITELMÄT
Page 9 and 10: 1 1 JOHDANTO 1.1 Tutkimuksen tausta
Page 11 and 12: 3 3 2 KIRJALLISUUS 2.1 Otsonin kemi
Page 13 and 14: 5 − d[O 3 ] dt = k ′ [O 3 ] 1 ,
Page 15 and 16: 7 Kuva 2.6 Lämpötilan vaikutus ot
Page 17 and 18: 9 Epäorgaaniset yhdisteet voivat r
Page 19: 11 Kuva 2.8 Radikaaliketjureaktion
Page 23 and 24: 15 − dN dt = k 1N, (17) josta saa
Page 25 and 26: 17 Edellä esitetyissä malleissa o
Page 27 and 28: 19 CT-arvot eivät ole aivan yksise
Page 29 and 30: 21 2.2.5 Otsonin vaikutus eri taudi
Page 31 and 32: 23 viruksiin että DNA-viruksiin on
Page 33 and 34: 25 Kuva 2.12 Lämpötilan vaikutus
Page 35 and 36: 27 Taulukko 2.5 Inaktivaatioteho C.
Page 37 and 38: 29 Moolivirtaus eli aineensiirtovuo
Page 39 and 40: 31 Kuva 2.15 Eri tekijöiden vaikut
Page 41 and 42: 33 Kuva 2.17 Otsonikontaktorin eri
Page 43 and 44: 35 2.4.2 Epäorgaanisten yhdisteide
Page 45 and 46: 37 3 TALOUSVEDEN VALMISTUSPROSESSI
Page 47 and 48: 39 asutusalueilta. Ravinne- ja bakt
Page 49 and 50: Saostus, hiutalointi ja laskeutus E
Page 51 and 52: 43 silla vain muutamasta näytteest
Page 53 and 54: 45 1990-luvulla veden laatu verkost
Page 55 and 56: 47 Kuva 3.3 Vanhankaupungin otsonoi
Page 57 and 58: 49 0,5-0,6 mg/l otsonijäännöksen
Page 59 and 60: 51 ja. Pitkäkosken hiekkasuodatetu
Page 61 and 62: 53 Kuva 3.7 Raakaveden, hiekkasuoda
Page 63 and 64: vettä pH:n säätökemikaalina. Ko
Page 65 and 66: 57 jotka käsittävät koko virtaam
Page 67 and 68: 59 imuputkeen jälkiviipymäaltaan
Page 69 and 70: 61 toisuus oli tasolla 10 4 pmy/ml.
Page 71 and 72:
63 lassa 7 vuorokauden ajan, jonka
Page 73 and 74:
65 Taulukko 4.4 Vakiotilan simuloin
Page 75 and 76:
67 5.2 Merkkiainekokeiden tulokset
Page 77 and 78:
69 Kuvassa 5.3 on esitetty kontakti
Page 79 and 80:
71 sonointitornista otetun näyttee
Page 81 and 82:
73 sonijäännös ennen koetta oli
Page 83 and 84:
75 tiin jo huomattavasti pienemmäl
Page 85 and 86:
77 Desinfiointitehon arviointia han
Page 87 and 88:
79 Taulukossa 5.10 on esitetty linj
Page 89 and 90:
81 Vastaavat kuvaajat kontaktialtai
Page 91 and 92:
83 vastaa todellisuutta. Todennäk
Page 93 and 94:
85 todennäköistä, että suurin o
Page 95 and 96:
87 6 JOHTOPÄÄTÖKSET JA JATKOTUTK
Page 97 and 98:
89 otsonipitoisuutta voi olla tarpe
Page 99 and 100:
91 Farooq, S., Akhlaque, S. 1983. C
Page 101 and 102:
93 LeChevallier M.W., Au, K. (eds.)
Page 103 and 104:
95 Sivaganesan. M., Marinas, B.J. 2
Page 105 and 106:
97 Zhou, H., Smith, D.W. 2000. Ozon
Page 107 and 108:
99 3. torni (mgF/l) 21 0,182 0,055
Page 109 and 110:
101 välisäiliö (mgF/l) 33 0,017
Page 111 and 112:
103 LIITE 2: DESINFIOINTIKOKEIDEN T
Page 113 and 114:
105 LIITE 3: VEDEN LAATU DESINFIOIN
show all

Otsonointiprosessin desinfiointitehon optimointi talousveden ...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?