Kemiallisen metsäteollisuuden sulfaattipäästöjen hallinta ja vesistövaikutukset
Rantanen, Suvi (2022)
Kandidaatintyö
2022
School of Engineering Science, Kemiantekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022052538697
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022052538697
Tiivistelmä
Sulfaatti on rikkihapon suola. Sitä arvioidaan päätyvän Suomen vesistöihin noin miljoonia tonnia vuodessa. Sulfaatti on tarkkaan seurattu vesistöpäästö kaivosteollisuudessa. Kemiallisen metsäteollisuuden ympäristöluvissa sulfaatille ei ole asetettu yleisesti päästöraja-arvoja. Kuormituksen määrää on vaikea arvioida todellisesti, sillä kaikilla toimialan laitoksilla ei ole velvoitetta sulfaattipitoisuuden seuraamiseen. Kemiallisen metsäteollisuuden on arvioitu olevan Suomessa suurin sulfaattipäästöjen pistekuormituksen aiheuttaja.
Kemiallisessa metsäteollisuudessa paperin ja kartongin valmistukseen tarvittavaa massaa valmistetaan kemiallisesti, mekaanisesti ja kemimekaanisesti. Raaka-aineena käytetään ensiökuitua tai keräyspaperia. Valmistusprosesseissa myös vesi ja kemikaalit ovat tärkeässä osassa. Prosesseissa pyritään hyödyntämään mahdollisimman paljon samaa vettä ja pyritään kiertotalouteen. Syntyneet jätevedet puhdistetaan ennen vesistöön laskemista. Jätevedet käsitellään hyödyntäen joko yhtä tai useampaa vedenpuhdistusmenetelmää.
Työssä tarkasteltiin kemiallisen metsäteollisuuden prosessien sulfaattipäästöjen lähteitä ja niiden hallinnan teknologisia keinoja. Seurannan tehostaminen on tärkeää, sillä liiallisen sulfaattikuormituksen on todettu johtavan tilanteeseen, jossa järven pohja on joutunut lähes kokonaan kuolleeseen tilaan. Sulfaatti aiheuttaa vesistön kerrostumista, happikatoa ja se vaikuttaa epäsuorasti rehevöitymiseen. Sulfaatti on myös haitallista osalle vesieliöstä ja vaikuttaa elohopean rikastumiseen ekosysteemissä. Kemiallisen metsäteollisuuden aiheuttaman sulfaattikuormituksen merkitys vesistön tilaan on vielä heikosti tunnettu, joten tutkinnan tehostaminen on tärkeää. Hallinnan keinoina on mahdollista hyödyntää vaihtoehtoisia kemikaaleja niin jätevedenpuhdistuksessa kuin prosessin pH-säätimenä. Lisäksi sulfaattipäästöjä on mahdollista vähentää esimerkiksi laitoksen sisäisen rikkihappotuotannon avulla.
Kemiallisessa metsäteollisuudessa paperin ja kartongin valmistukseen tarvittavaa massaa valmistetaan kemiallisesti, mekaanisesti ja kemimekaanisesti. Raaka-aineena käytetään ensiökuitua tai keräyspaperia. Valmistusprosesseissa myös vesi ja kemikaalit ovat tärkeässä osassa. Prosesseissa pyritään hyödyntämään mahdollisimman paljon samaa vettä ja pyritään kiertotalouteen. Syntyneet jätevedet puhdistetaan ennen vesistöön laskemista. Jätevedet käsitellään hyödyntäen joko yhtä tai useampaa vedenpuhdistusmenetelmää.
Työssä tarkasteltiin kemiallisen metsäteollisuuden prosessien sulfaattipäästöjen lähteitä ja niiden hallinnan teknologisia keinoja. Seurannan tehostaminen on tärkeää, sillä liiallisen sulfaattikuormituksen on todettu johtavan tilanteeseen, jossa järven pohja on joutunut lähes kokonaan kuolleeseen tilaan. Sulfaatti aiheuttaa vesistön kerrostumista, happikatoa ja se vaikuttaa epäsuorasti rehevöitymiseen. Sulfaatti on myös haitallista osalle vesieliöstä ja vaikuttaa elohopean rikastumiseen ekosysteemissä. Kemiallisen metsäteollisuuden aiheuttaman sulfaattikuormituksen merkitys vesistön tilaan on vielä heikosti tunnettu, joten tutkinnan tehostaminen on tärkeää. Hallinnan keinoina on mahdollista hyödyntää vaihtoehtoisia kemikaaleja niin jätevedenpuhdistuksessa kuin prosessin pH-säätimenä. Lisäksi sulfaattipäästöjä on mahdollista vähentää esimerkiksi laitoksen sisäisen rikkihappotuotannon avulla.