11.10.2017

Tuoksuista tunteita ja matemaattista mallinnusta

Tuoksu eli haju on ihmisen hajuaistiin vaikuttava ärsyke, joka vaikuttaa monin tavoin käyttäytymiseemme. Haju voi varoittaa meitä vaaroista, toisaalta tuoksut liittyvät usein miellyttäviin tilanteisiin. Havainto-olosuhteetkin vaihtelevat; kesällä aistimme tuoksuja enemmän, lämmössä tuoksut ovat voimakkaampia, ja pakkasella hajuaistimukset lievenevät. On arvioitu, että ihminen pystyy tunnistamaan ja muistamaan noin kymmenentuhatta eri hajua. Ihmisen hajumuisti on tarkka – hajun kautta muistiimme voi tulvia vuosikymmenten takaa ihmisiä, tapahtumia ja paikkoja.

Hajun synnyttävät kemialliset yhdisteet

Hajut syntyvät viiden alkuaineen eli hiilen, rikin, hapen, typen ja vedyn muodostamista yhdisteistä. Vain kloorin on mainittu olevan varsinaisesti ainoa tuoksuva alkuaine. Pääosa tunnetuista yli 60 miljoonasta yhdisteestä ei haise. On arvioitu, että noin 400 000 yhdisteellä on jonkinlainen hajuominaisuus. Hajut ovat kaasumaisia tai pieniin ilmassa oleviin vesipisaroihin liuenneita aineita.

Jätevesien hajut koostuvat useista yhdisteistä

Jäteveden haju ei ole tyypillisesti yksittäisestä yhdisteestä aiheutuva, vaan hajuhaitta johtuu pääosin monia eri yhdisteitä sisältävästä hajukaasujen seoksesta. Hajuhaittaa aiheuttavat yhdisteet voivat ovat erilaisia rikkiyhdisteitä, ammoniakkia, amiineja sekä alkoholeja, aldehydejä, ketoneja ja rasvahappoja. Jokaisella haisevalla yhdisteellä on ominaishajunsa.

Hajuille ei ole ylipäänsä määritelty perusmakujen tapaisia nimityksiä, vaan hajut tunnetaan niiden aiheuttajien nimellä. Rikkivetyä pidetään tyypillisesti haisevien yhdisteiden indikaattorina, jonka ominaishaju muistuttaa mädän kananmunan hajua. Mädäntyneen kaalin haju viittaa puolestaan merkaptaaneihin ja esimerkiksi kalamainen haju amiiniyhdisteisiin.

Jäteveden alkulähteet vaikuttavat suurelta osin siihen, mitä komponentteja jätevesi sisältää ja kuinka herkästi hajuyhdisteitä muodostuu. Hajuyhdisteet ovat pääosin peräisin mikrobiologisesta jäteveden hajotustoiminnasta, mutta myös raaka jätevesi voi itsessään sisältää haisevia komponentteja tai hajuyhdisteet voivat liittyä prosessikemikaalien käyttöön.

Hajumallinnuksen perusteet

Jotta hajuja voidaan hallita, niiden määrittäminen ja arvioiminen on tarpeen.

Hajupitoisuutta voidaan mitata hajuyksiköinä kuutiometriä kohden (HY/m3).

Yhden hajuyksikön pitoisuus vastaa hajumäärää, jolla puolet ihmisistä tunnistaa hajua olevan.   Määrittelyn mukaan 1 HY/m3 on hajukynnyksen arvo, 3 HY/m3 selvä haju ja 5 HY/m3 mielletään yleensä häiritsevänä, voimakkaana hajuna.

Suomen lainsäädäntö ei ole asettanut hajulle selkeitä ohje- tai raja-arvoja. Suomessa on tehty tutkimus sopivista hajuohjearvoista, joita kriteereinä yleensä käytetään. Lähtökohtana on, että haju ei saa alentaa viihtyisyyttä. Viihtyisyyshaittana pidetään yleisesti tilannetta, kun yli 3 % ajasta (yli 11 päivää vuodessa) esiintyy vähintään hajupitoisuutta 3-5 HY/m3.

Hyväristönmäen hajupäästöjen leviämismallinnus

Hyväristönmäelle suunniteltavasta jätevedenpuhdistamosta on laadittu hajupäästöjen leviämismallinnus tänä keväänä 2017. Hajupäästöjen leviäminen arvioitiin hajupäästöjen mallintamiseen kehitetyllä ohjelmistolla, kolmen vuoden sääaineistolla ja vastaavien referenssilaitosten hajukuormitustietoja hyödyntäen. Tavoitteena oli saada laskennallinen arvio puhdistamon lähialueella esiintyvistä todennäköisistä hajupitoisuuksista ja esiintymistiheydestä (% kokonaisajasta) karttapohjalla esitettynä.

Tarkasteluun otettiin mukaan vertailuvaihtoehdoksi tilanne, että puhdistamolla ei olisi lainkaan hajunpoistoa. Toinen vaihtoehto kuvasi tilannetta, jossa puhdistamolla on hajunpoistolaitteisto.

Tulosten mukaan tilanteessa, jossa puhdistamolla ei ole lainkaan hajunpoistoa, viihtyisyyshaittaa ei esiinny yli 500 metrin etäisyydellä. Hajukynnyksen (1 HY/M3) 1 % raja ulottuu noin 500-600 metrin etäisyydelle päästöpaikasta puhdistamolta. Havaittavan hajupitoisuuden esiintyminen jäisi alle pariin päivään vuodessa alueella, jossa on lähintä asutusta. Yli 5 HY/m3 voimakasta hajua 1 % aikana (alle 4 päivää vuodessa) esiintymistodennäköisyyden ylitysalue ulottuu noin 100 metrin säteelle päästöpaikasta, eli voimakkaat hajut jäisivät käytännössä puhdistamotoimintojen alueelle.

Ei siis vaikuta erityisen hankalalta hajutilanne puhdistamoalueen ympäristössä tuossakaan tapauksessa. Hyväristönmäen puhdistamo on suunniteltu toteutettavan kokonaan katettuna laitoksena ja haisevien yksiköiden poistoilma käsitellään hajunpoistolaitteistolla.

Tässä tilanteessa enimmäishajupitoisuus jää laskentatulosten mukaan aivan hajupäästön vierustaa lukuun ottamatta alle 1 HY/m3. Puhdistamoalueen ulkopuolella ei todeta esiintyvän havaittavaa hajua.

Hajumuistoja ei näin lähialueen ympäristössä tule syntymään tämän mallinnuksen perusteella puhdistamolta, vaan niitä saa kerätä jätevesiä mukavammista tuoksuista.

Tutustu lisää: Hyväristönmäen suunnitellun jätevesipuhdistamon
hajupäästöjen leviämismallinnus -raportti

Blogin kirjoitti

Riitta Moisio, Lappeenrannan Lämpövoima Oy.

 
 

 Keskustelu blogista