Lataa (pdf) - Kuntatekniikka
Lataa (pdf) - Kuntatekniikka
Lataa (pdf) - Kuntatekniikka
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
VESIHUOLTO<br />
“Kloorauksesta ei<br />
voida kokonaan<br />
luopua, koska otsoni<br />
ei säily verkostossa<br />
riittävän kauan.”<br />
20 kilovoltin sähköpurkaus hapettaa veden epäpuhtauksia Ruskon<br />
vesilaitoksen pilottilaitteistossa. Vesi virtaa ohuina kalvoina elektrodien<br />
välissä ylhäältä alas. Käsitelty vesi varastoidaan alaosan säiliössä,<br />
kunnes reaktiossa syntyvä otsoni hajoaa.<br />
neiden suhteen. Ongelma saatiin<br />
ratkaistuksi, ja reaktori toimii nyt<br />
luotettavasti.<br />
– Matkan varrella hajotettiin<br />
muutama reaktori, mutta lopulta<br />
saatiin kuukauden aikana<br />
prosessin energiankulutus putoamaan<br />
kolmannekseen otsonoinnin<br />
vaatimasta energiasta,<br />
Hatakka kertoo.<br />
Ongelmia on matkan varrella<br />
ollut muitakin. Varsinkin veden<br />
ollessa kylmää reaktorissa syntyvä<br />
otsoni ei ehdi hävitä pilottilaitteistoon<br />
rakennetussa säiliössä.<br />
– Kun sisäilman otsonin rajaarvot<br />
ovat Suomessa vielä puolta<br />
pienemmät kuin muualla EU:ssa,<br />
niin asialle oli tehtävä jotakin.<br />
Täällä se tarkoitti veden johtamista<br />
putkessa laitosrakennuksen<br />
ulkopuolelle.<br />
Sähköpurkaus korvaa<br />
otsonoinnin<br />
Ruskon nykyinen puhdistusprosessi<br />
ei sisällä otsonointia, joten<br />
suoraa vertailua siihen ei täällä<br />
voida tehdä. Laitteistoon tuleva<br />
vesi otetaan laitoksen puhdistusprosessista<br />
flotaation jälkeen.<br />
Sähköpurkaus veden desinfioinnissa<br />
Henry Hatakka, TkT<br />
Lappeenranan teknillinen<br />
yliopisto / Wapulec Oy<br />
Menetelmä on kehitetty korvaamaan<br />
laadukasta vettä tuottava, mutta paljon<br />
energiaa kuluttava otsonointi. Otsonointia<br />
vastaava hapetusteho on saatu uudella<br />
koronapurkausmenetelmällä, jossa kuluu<br />
enintään kolmannes otsonoinnin tarvitsemasta<br />
energiasta. Koronapurkaus tuottaa<br />
suoraan veden pintaan lyhytikäisiä, mutta<br />
erittäin aktiivisia hapettajia, hydroksyyliradikaaleja.<br />
Lisäksi purkauksessa muodostuu<br />
muita hapettajia, kuten otsonia ja<br />
atomihappea. Pääteho on kuitenkin massiivisessa<br />
radikaalimuodostuksessa.<br />
Menetelmä kuuluu niin sanottuihin kehittyneisiin<br />
hapetustekniikoihin, jotka soveltuvat<br />
liuenneiden (orgaaniset ja jotkin<br />
epäorgaaniset kuten rauta ja mangaani)<br />
aineiden poistamiseen vedestä hapettamalla<br />
eli pilkkomalla haitalliset kemialliset<br />
komponentit pienemmiksi ja vaarattomiksi<br />
yhdisteiksi tai mineralisoimalla ne vedestä<br />
kokonaan hiilidioksidiksi.<br />
Laitteisto koostuu generaattorista ja<br />
SÄHKÖPURKAUSMENETELMÄN<br />
TOIMINTAPERIAATE<br />
Puhdistettava vesi<br />
Ilma tai<br />
happi<br />
Generaattori<br />
Korkeajännitteinen<br />
sähköpulssi<br />
Reaktori<br />
Puhdas<br />
vesi<br />
sa on tehty yhteistyössä venäläisen<br />
Tomskin teknillisen yliopiston<br />
ja suomalaisen Wapulec Oy:n<br />
kanssa.<br />
– Menetelmää on tutkittu<br />
muuallakin, mutta venäläisillä<br />
on sen kaupallisesta käytöstä<br />
eniten kokemuksia ja myös tutkimustietoa,<br />
sanoo menetelmän<br />
kehittäjä ja pilottikokeita johtava<br />
tekniikan tohtori Henry Hatakka<br />
Lappeenrannan teknillisestä<br />
yliopistosta.<br />
Tutkimusta vietiin Suomessa<br />
eteenpäin Tekesin tukemalla<br />
2,5-vuotisella hankkeella. Venäläistä<br />
reaktorityyppiä kehitettiin<br />
poistamalla elektrodeissa käytetyt<br />
eristeet. Näin päästiin käsiksi<br />
koronapurkauksiin. Menetelmä<br />
on tehokas, mutta herkkä vedessä<br />
olevien sähköä johtavien aireaktorista.<br />
Generaattori tuottaa erittäin<br />
lyhytkestoisia (noin 100 nanosekuntia)<br />
korkeajännitepulsseja. Korkeajännitepulssi<br />
muodostaa reaktorissa koronapurkauksen<br />
maadoitetun levyn ja korkeajännitteisen<br />
elektrodilangan väliin. Vesi virtaa (pisaroina,<br />
norona tai kalvona) koronapurkauksen<br />
läpi, jolloin purkauksen elektrodisyöksy<br />
muodostaa veden pinnassa hydroksyyliradikaaleja.<br />
Purkauksen on tapahduttava kaasussa<br />
(ilma, happi tai argon), koska kokonaan<br />
veden sisässä väliaineen vastuksen voittamiseen<br />
hukataan moninkertainen määrä<br />
energiaa. Siksi vesi johdetaan reaktoriin<br />
yksinkertaisen suihkulevyn läpi (vastaava<br />
rakenne kuin normaalissa käsisuihkussa) ja<br />
kerätään suljettuun säiliöön reaktorin alapuolella.<br />
Vesi poistetaan säiliöstä yksinkertaisen<br />
patolevyn kautta.<br />
Suuremmissa yksiköissä vesi voidaan<br />
johtaa suljettuun altaaseen, josta vesi poistetaan<br />
hiekkasuodattimen läpi. Reaktorissa<br />
muodostunut ja veteen liuennut otsoni<br />
vapautuu vedestä, mutta lyhyen, lämpötilasta<br />
riippuen yleensä alle 30 minuutin viipymän<br />
jälkeen se hajoaa itsestään.<br />
8 <strong>Kuntatekniikka</strong> 5/2012
Change language