Browsing by Author "Hiltunen, Tatu"

Now showing 1 - 1 of 1

Bioaerosolien muodostumisen ja leviämisen ehkäiseminen metsäteollisuuden biologisilla jätevedenpuhdistamoilla
(2016-01-26) Hiltunen, Tatu
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Biologisen jätevedenpuhdistuksen prosesseista vapautuu jäteveden mikrobeja ilmaan aerosolin muodossa. Bioaerosoli voi sisältää patogeenisiä mikrobeja ja endotoksiineja, jotka saattavat levitä ilman mukana ympäristöön aiheuttaen terveyshaittoja lähiympäristön ihmisille. Tutkimusten mukaan aerosolivälitteiset patogeenit voivat lisääntyä metsäteollisuuden biologisessa jätevedenkäsittelyssä ja aerosolisoituvat mm. ilmastusaltaan ilmastimien vaikutuksesta. Bioaerosolien muodostumiseen ja leviämiseen vaikuttavat altaassa käytettyjen ilmastimien tyyppi, jäteveden laatu, vallitseva säätila ja jätevedenpuhdistamon rakenteet. Tavoitteena oli löytää tehokkaita keinoja bioaerosolialtistuksen vähentämiseksi metsäteollisuuden jätevedenpuhdistamoilla ja erityisesti ilmastusaltailla. Bioaerosolien ominaisuuksia ja erilaisia keinoja aerosolien muodostumisen ja leviämisen ehkäisemiseksi jätevedenpuhdistamoilla selvitettiin. Sovellettavia tekniikoita ovat täysi- tai osittaiset katteet, tuulensuoja-aidat sekä ilmastintyypin vaihto. Potentiaalisimpia teknisiä ratkaisuja aerosolien leviämisen vähentämiseksi testattiin ilmastusaltaiden yhteydessä. Tuulensuoja-aidan vaikutuksia arvioitiin Metsä Board Kyrön tehtaalla ja läpäisevää katetta testattiin Kirkkonummella Volskodin pienpuhdistamolla. Tekniikoiden vaikutusta ympäristön aerosolien pitoisuuksiin selvitettiin mittaamalla pitoisuuksia hiukkasmittarilla. Mittauksia varten kehitettiin mittausohjelmaa, jonka avulla havainnoidaan ilmastusaltaan vaikutusta ympäristön hiukkaspitoisuuksiin suhteessa tuuliolosuhteisiin. Mallinnustyökalulla havainnollistettiin mittausten tuloksia. Mittauksin pyrittiin selvittämään millä tavoin tuulensuoja-aidassa käytetty läpäisevä verkkomateriaali vaikuttaa aerosolien liikkeeseen. Tuulensuoja-aidan ja verkkokatteen käyttökelpoisuutta metsäteollisuuden bioaerosolien aiheuttamien riskien vähentämiseksi arvioitiin tulosten perusteella. Mittaustulosten perusteella läpäisevyydeltään noin 50% tuuliverkolla havaittiin olevan vaikutusta aerosolien leviämiseen. Tuulensuoja-aidan kanssa mitattiin suurempia hiukkaspitoisuuksia ilmastusaltaan päällä ja välittömässä läheisyydessä, mistä voi päätellä aerosolien kauemmaksi leviämisen vähentyvän. Biologiset riskit saattavat nousta ilmastusaltaan välittömässä läheisyydessä tuulensuoja-aitaa käytettäessä. Mittauksen tuloksia havainnollistettiin gaussilaiseen leviämismalliin perustuvalla Matlab-ohjelmalla. Bioaerosolien ominaisuudet ja maaston sekä rakenteiden vaikutuksen huomioon ottavilla malleilla voidaan saada parempia mallinnustuloksia biologisten riskien arvioimiseksi. Tuulensuoja-aita on toimiessaan halutulla tavalla edullinen keino bioaerosolien leviämisen ehkäisemiseen, mutta vaatii kuitenkin vielä lisää selvityksiä sen kaikkien vaikutusten arvioimiseksi. Läpäisevällä verkkokatteella voidaan myös saavuttaa selviä muutoksia aerosolien leviämiseen ja sitä voidaan käyttää aerosolien liikkeiden ohjaamiseen. Täydellinen kattaminen on tehokkain keino bioaerosolien riskien hallintaan leviämisen ilmastusaltaalta estyessä kokonaan.