Paineviemärissä muodostuvan rikkivedyn vähentäminen kemikaloimalla
Anttila, Elina (2007)
Tiivistelmä
Anaerobisissa olosuhteissa muodostuva rikkivetykaasu on tyypillinen ongelma etenkin pitkillä paineviemäriosuuksilla. Sille ominainen epämiellyttävä haju aiheuttaa jätevedenkäsittelyverkostoissa ja viemärilinjojen lähialueilla merkittäviä hajuongelmia. Lisäksi rikkivedyn hapettuessa rikkihapoksi viemäri joutuu alttiiksi korroosiolle.
Helsingin Etelä rannassa sijaitsevaan Munkkisaareen päätyy 4,4 km pitkä paineviemäri. Viemärin tuuletusputken kautta leviävä rikkivety on aiheuttanut hajuongelmia alueella. Korkeimmat mitatut rikkivetypitoisuudet tuuletusputken läheisyydessä olivat jopa 300 ppm.
Tutkimuksessa tehtiin koeajoja erilaisilla hajunpoistokemikaaleilla rikkivetyongelman ratkaisemiseksi. Viemäriin annosteltiin sen alkupäässä jatkuvatoimisesti ferrosulfaattia ja ferrinitraattisulfaattia, sekä shokki-käsittelyllä natriumhydroksidia (lipeää). Munkkisaaressa mitatut rikkivetypitoisuudet osoittivat käytettyjen kemikaalien tehokkuuden rikkivedyn poistossa. Rikkivedyn saostamiseen tarkoitetut rautasuolat (ferrosulfaatti ja ferrinitraattisulfaatti) vähensivät 100 - 150 g annoksilla rikkivetyä yli 90 prosenttia. Natriumhydroksin annoksella 3600 g/m³ viemärin mikrobiologinen toiminta voitiin estää keskimäärin kymmeneksi päiväksi, mutta tehokas rikkivedyn muodostumisen esto vaatisi käsittelyn uusimisen noin 5 päivän välein.
Normaaleissa viemärin olosuhteissa rikkivetyä muodostui vuorokauden aikana yhtä neliömetriä kohden noin 10 g. Kemikaalikäsittelyjen avulla muodostuminen aleni parhaimmillaan kymmenesosaan alkuperäisestä. Tulosten perusteella kemikaalien käytöllä viemärissä voisi välttyä kalliilta saneeraukselta Munkkisaaressa sekä muissa korroosiolle alttiiksi joutuvissa viemäreissä. Kemikalointikustannukset rautasuoloilla olivat noin 11 000 - 34 000 € ja lipeällä noin 7 000 € vuodessa. Hydrogen sulphide gas formed in anaerobic conditions is a common problem particularly in extensive pressure mains. The unpleasant odour of hydrogen sulphide gas causes significant odour problems in wastewater sewers and in their neighbourhood. When hydrogen sulphide oxidises to sulphuric acid, the sewer is exposed to corrosion.
A 4,4 km long sewage pipeline ends on the Southern shore of Helsinki, in Munkkisaari Island. The ventilation tunnel of the sewage system has caused odour problems on the residential area. The highest measured values of hydrogen sulphide in the surroundings of the ventilation tunnel were up to 300 ppm.
Different odour reducing chemicals were tested in order to decrease the hydrogen sulphide formation. Ferrous sulphate and ferric nitrate sulphate were dosed continuously to the starting point of the sewer. Also sodium hydroxide (caustic) was added, using a shock dosing method, in the starting point of the sewer. The measured hydrogen sulphide concentrations measured in Munkkisaari showed that the chemicals used effectively decreased hydrogen sulphide formation. The iron salts, used in precipitation of hydrogen sulphide (ferrous sulphate and ferrous nitrate sulphate) reduce the hydrogen sulphide by 90 % when used with doses of 100 150 g/m³. With sodium hydroxide shock doses of 3600 g/m³, the sewers microbiological activity could be prevented for ten days, but effective inhibitation of hydrogen sulphide formation needs a treatment every 5 days.
Under normal sewer conditions about l0g of hydrogen sulphide per square meter was formed in 24 hours. With chemical treatment the formation could be reduced to one tenth of the original formation. The results show that with the usage of proper chemicals expensive rebuilding of sewers can be avoided in Munkkisaari and other corrosion exposed sewage systems. Chemical adding costs when using iron salts were 11 000 - 34 000 h/year and with caustic approximately 7 000 €/year.
Helsingin Etelä rannassa sijaitsevaan Munkkisaareen päätyy 4,4 km pitkä paineviemäri. Viemärin tuuletusputken kautta leviävä rikkivety on aiheuttanut hajuongelmia alueella. Korkeimmat mitatut rikkivetypitoisuudet tuuletusputken läheisyydessä olivat jopa 300 ppm.
Tutkimuksessa tehtiin koeajoja erilaisilla hajunpoistokemikaaleilla rikkivetyongelman ratkaisemiseksi. Viemäriin annosteltiin sen alkupäässä jatkuvatoimisesti ferrosulfaattia ja ferrinitraattisulfaattia, sekä shokki-käsittelyllä natriumhydroksidia (lipeää). Munkkisaaressa mitatut rikkivetypitoisuudet osoittivat käytettyjen kemikaalien tehokkuuden rikkivedyn poistossa. Rikkivedyn saostamiseen tarkoitetut rautasuolat (ferrosulfaatti ja ferrinitraattisulfaatti) vähensivät 100 - 150 g annoksilla rikkivetyä yli 90 prosenttia. Natriumhydroksin annoksella 3600 g/m³ viemärin mikrobiologinen toiminta voitiin estää keskimäärin kymmeneksi päiväksi, mutta tehokas rikkivedyn muodostumisen esto vaatisi käsittelyn uusimisen noin 5 päivän välein.
Normaaleissa viemärin olosuhteissa rikkivetyä muodostui vuorokauden aikana yhtä neliömetriä kohden noin 10 g. Kemikaalikäsittelyjen avulla muodostuminen aleni parhaimmillaan kymmenesosaan alkuperäisestä. Tulosten perusteella kemikaalien käytöllä viemärissä voisi välttyä kalliilta saneeraukselta Munkkisaaressa sekä muissa korroosiolle alttiiksi joutuvissa viemäreissä. Kemikalointikustannukset rautasuoloilla olivat noin 11 000 - 34 000 € ja lipeällä noin 7 000 € vuodessa.
A 4,4 km long sewage pipeline ends on the Southern shore of Helsinki, in Munkkisaari Island. The ventilation tunnel of the sewage system has caused odour problems on the residential area. The highest measured values of hydrogen sulphide in the surroundings of the ventilation tunnel were up to 300 ppm.
Different odour reducing chemicals were tested in order to decrease the hydrogen sulphide formation. Ferrous sulphate and ferric nitrate sulphate were dosed continuously to the starting point of the sewer. Also sodium hydroxide (caustic) was added, using a shock dosing method, in the starting point of the sewer. The measured hydrogen sulphide concentrations measured in Munkkisaari showed that the chemicals used effectively decreased hydrogen sulphide formation. The iron salts, used in precipitation of hydrogen sulphide (ferrous sulphate and ferrous nitrate sulphate) reduce the hydrogen sulphide by 90 % when used with doses of 100 150 g/m³. With sodium hydroxide shock doses of 3600 g/m³, the sewers microbiological activity could be prevented for ten days, but effective inhibitation of hydrogen sulphide formation needs a treatment every 5 days.
Under normal sewer conditions about l0g of hydrogen sulphide per square meter was formed in 24 hours. With chemical treatment the formation could be reduced to one tenth of the original formation. The results show that with the usage of proper chemicals expensive rebuilding of sewers can be avoided in Munkkisaari and other corrosion exposed sewage systems. Chemical adding costs when using iron salts were 11 000 - 34 000 h/year and with caustic approximately 7 000 €/year.