Hankkeen tila: Valmistunut
Kehittämisrahaston rahoitusosuus: 3000 €
Rahoituspäätös tehty: 2016-10-31

Hakijan toimittamat tiedot

Hankkeen nimi	Orgaanisten yhdisteiden hajoaminen hygienisointiin käytetyssä puhdistetun jäteveden UV-käsittelyssä
Yhteyshenkilön nimi	Anna-Lea Rantalainen
Toteuttajaorganisaatio	Helsingin yliopisto, Ympäristötieteiden laitos
Hankkeen muut toteuttajat
Hankkeen koko budjetti (sis alv)	6 000,00 €
Hankkeen aikataulu	2016-2017
Hankkeen aihepiiri	Jätevedet
Tavoitteet	Rahoituksen avulla tehtävässä tutkimuksessa on tavoitteena selvittää kunnallisen jätevedenpuhdistamon UV-käsittelyn tehokkuus orgaanisten haitta-aineiden poistamisessa. UV- käsittely tuhoaa tehokkaasti bakteereja, mutta jotkut haitta-aineet ovat myös valohajoavia. Tutkimus kohdistuu niin sanottuihin PPCP-aineisiin, joista nyt tutkitaan muutamia yleisiä lääkeaineita, yhtä hajustetta sekä muovin lisäainetta. Työssä pyritään myös selvittämään TOC-pitoisuuden ja lämpötilan vaikutusta UV:n hajotustehokkuuteen.
Toteutus	Lahden Ali-Juhakkalassa sijaitsee puhdistettujen jätevesien vesille rakennettu allas, jonka kautta kulkee 150 000 asukkaan jätevedet. Altaan vesi lasketaan Porvoonjokeen siten, että uimakaudella vesi käsitellään UV-säteilyllä. Tutkimukseen haettiin vesinäytteitä viitenä eri ajankohtana: syys- ja lokakuussa 2016 ja helmi-, huhti- ja kesäkuussa 2017. Näytteet otettiin ennen UV-käsittelyä ja UV-käsittelyn jälkeen. Vedestä mitattiin lämpötila ja analysoitiin orgaanisen hiilen kokonaismäärä TOC. Vesinäytteet uutettiin SPE-menetelmällä, näytteet metyloitiin ja kvantitatiivinen analyysi tehtiin kaasukromatografi-massaspektrometrilla (GC-MS). Tutkittavat yhdisteet olivat lääkeaineet diklofenaakki, ibuprofeeni, naprokseeni ja karbamatsepiini sekä bisfenoliA ja hajuste HHCB. Samaa ennen UV-käsittelyä otettua vettä tutkittiin myös laboratoriomittakaavassa käyttäen 6 W UV-lamppua, joka on tarkoitettu kotitalouksien juomaveden hygienisointiin. Laitteen vaippaan lisättiin 300 ml tutkittavaa vettä ja lamppua pidettiin päällä eripituisia aikoja, minkä jälkeen vesinäytteistä analysoitiin edellä mainitut yhdisteet. Lopuksi vastaavanlaiset aikasarjat tehtiin puhtailla yhdisteillä puhtaassa vedessä. Diklofenaakin tapauksessa analysoitiin myös hajoamistuotteet GC-TOF-MS:llä.
Tulokset	Lääkeaineiden pitoisuudet pienenivät puhdistamon UV-käsittelyssä yleensä hieman puhdistustehon jäädessä kuitenkin aina alle 20 prosenttiin. Lämpötilalla tai orgaanisen hiilen määrällä ei havaittu olevan vaikutusta UV-käsittelyn tehokkuuteen. HHCB- ja bisfenoliA-pitoisuudet puhdistetussa jätevedessä ovat merkittävästi alhaisemmat, kuin aikaisemmissa tutkimuksissa. Molempien pitoisuudet kuitenkin vaihtelivat voimakkaasti. UV-käsittelyn ei voida sanoa hajottavan kumpaakaan yhdistettä. Laboratoriossa tehdyissä puhdistetun jäteveden UV-käsittelyissä havaittiin yhdisteiden johdonmukainen hajoaminen. Kokeen lopussa 11,5 min. kuluttua lääkeaineista oli hajonnut 34-85 % ja HHCB:stä 43 %. Puhtaassa vedessä tehdyissä kokeissa lääkeaineista diklofenaakki ja naprokseeni hajosivat nopeammin kuin jätevedessä, sillä liuennut orgaaninen aines vaimentaa UV-säteilyn tehoa nopeasti. Diklofenaakin hajoamiskokeessa havaittiin yhtä muuntumistuotetta (D6), jonka pitoisuuden havaittiin kasvavan 0-12 s välillä ja hajoavan sen jälkeen itsekin. Tulosten perusteella arvioitiin kunnallisen jätevedenpuhdistamon UV-käsittelyllä olevan vain vähän merkitystä orgaanisten yhdisteiden hajottamisessa. Altistusaika (arvioitiin olevan < 2s) on liian lyhyt, koska laboratoriokokeiden perusteella pidemmällä altistusajalla tapahtui merkittävää hajoamista. Lämpötila jätevedessä vaihtelee melko vähän (9 -20 C), eikä sillä havaittu olevan vaikutusta hajoamisnopeuteen.
Tietoa hankkeesta muualla internetissä
Loppuraportti (julkinen)	Progradu_Orgaanisten yhdisteiden hajoam.pdf (8 latausta)
Yhteenvetokalvot ja tiedote (julkiset)