Porakaivon veden kaasut

Porakaivon veden kaasut  

 

Miten kaasut esiintyy yksityisen porakaivon vedessä?

Kun vettä lasketaan laskuhanasta, vuoroin tulee vettä ja vuoroin ilmakaasuja. Vesivirran muuttuessa ilmakuplaksi, sen tilavuus laajenee vapauduttuaan verkostopaineesta normaaliin ilmanpaineeseen, tällöin syntyy paineiskuja ja vesi- kaasuroiske. Roiskeet ovat joskus niin voimakkaita, että roiske heittää astiasta vedet  lattialle. Kaasut esiintyvät käyttotilanteissa epävakaasti ja yksilöllisesti. Oirehtiminen riippuu porakaivosta, käyttöolosuhteen vaihteluista ja kaasujen erottumisen ja rikastumisen epäsäännöllisyydestä.

Putkiston paineiskuja aiheuttavat myös vipu- laskuhanat ja paineautomatiikan säätövirheistä johtuva pumpun käyntitoistot eli ”rytkytys”. Iskujen aiheuttamia vaurioita, putkistokolahduksia voidaan vaimentaa myös ongelmaan kehitetyillä iskunvaimentimilla.

Mistä ilma muodostuu porakaivon veteen?

Ilmaa erottuu erilaisten liuenneiden kaasujen erottuessa vedestä, kun tapahtuu paineenalennus. Tällainen tilanne muodostuu porakaivossa silloin, kun kalliopohjavesi virtaa syvistä ja suurista kalliojärjestelmän paineista yli 10 kp/cm ²    verkostopaineeseen 3-5 kp/ cm ² . Usein kaasut ovat happea, hiilidioksidia, rikkivetyä ja jalokaasuja kuten radonia. Kaasuista ei myöskään voida sulkea pois terveydellistä haittaa, koska niitä ei ole  tutkittu porakaivoon perustuvassa yksityisessä vesihuollossa.

Koska maakerroskaivoissa ei ole paineenalaista pohjavettä, ei myöskään näissä kaivoissa esiinny ”ilmavaivoja”. Poikkeuksen tekee se tilanne, jos pumppu syystä tai toisesta imee ilmaa.

Kaasujen käyttäytyminen voidaan laskea henryn lain mukaisesti kun tiedetään liuenneet kaasut, kaasujen määrät, paineet ja lämpötilat.

Mitä haittoja ja vahinkoja ilma aiheuttaa verkostossa?

Ilmapussit vesiverkostossa aiheuttavat painevaihteluja, paineiskuja joiden seurauksena voi aiheutua laitehäiriöitä, laitevaurioita ja veden laatuvaihtelua. Painevaihtelu irrottaa putkiston seinämiltä haitta- aineita, ruskeaa ruostesakkaa, mustaa mangaanisakkaa aiheuttaen veteen mm. väripiikkejä. Kaasut voivat paineenalaisena tunkeutua vettä paremmin myös huokosempiin paikkoihin, joihin niiden ei tulisi tunkeutua. Tästä voi aiheutua erilaisia laite- ja toimintahäiriöitä. 

Miten ilma poistetaan verkostosta?

Ilman postoon on kehitetty automaattisia ilmanpoistimia. Poistimessa on uimuri, joka ohjaa venttiiliä, jotta erottunut ilma poistuu järjestelmästä. Ilmanpoistimia on useita eri valmistajien malleja ja kokoja. Ilmanpoistimet ovat hyvin edullisia hinnaltaan 20- 500 euroa. Ilmanpoistajat ovat helppoja asentaa myös huolelliselle tee se itse asentajalle.

Ilmanpoistoautomaatti asennetaan korkeimmalle kohdalle tai kohdille verkostoa, koska ilma vettä kevyempänä pyrkii kerääntymään järjestelmän yläosiin. Ilmanpoistajien  sijoittelussa käytetään rationaalista harkintaa. Syöttojohdot ja alkupään säiliöt ovat hyviä kohtia ilmanpoistajalle. Haarajohdoissa ilmanpoisto auttaa vain ko. haaran ilmavaivoissa. Jos kaasuissa todetaan terveydellinen riski, kaasu tulee johtaa pois huonetilasta.

 Laboratorion vesitutkimus ja kaasut

Talousveden laatututkimus ei tunnista porakaivon veden kaasuista johtuvaa vesihuollossa yleisesti esiintyvää haittaa. Vesinäytteen ei ole mahdollista sisältää jo näytteenottovaiheessa vedestä käyttöympäristöön purkautuvia kaasuja. Vesinäytteestä voidaan tutkia vain siihen liuenneet kaasut. Jos kaasujen esiintyminen porakaivon vedestä halutaan tutkia, kaasunäyte otetaan soveltuvalla tavalla kaasun erottimella paineellisesta vesihuoltolaitteistosta. Kaasututkimus tehdään selvittääksemme yksityisen porakaivon veden tarkoituksenmukaisuuden sekä käyttöturvallisuuden.        

 

Asko Vasarvuori

Porakaivon korjauksen asiantuntija

 

 

 

Porakaivon ikävät hajukaasut

Hajukaasujen esiintyvyys

Porakaivoyksilöiden vesiä haittaavat yleisesti rikkiperäiset hajut. Hiiliteräsrakenteisia ruostuvia porakaivoja on Suomessa noin puolet porakaivoista eli 100 000 kpl. Hiiliteräskaivoista haisevia kaivoja noin neljännes eli 25 000 kpl. Suomen tunnusluvut muunnetaan yleensä globaaleiksi lisäämällä perään kaksi nollaa. Hiiliteräs putkikaivojen hajuhaitat näin arvioituna ovat maailman laajuisesti merkittävä ongelma. Korroosion- ja hajuhaitan estossa muovieriste on todettu teknisesti hankalaksi ja tehottomaksi. Rikkiperäistä hajuongelmaa ei esiinny ruostevapaissa betoni- eikä muovirakenteisissa maakerros-eikä porakaivoissa.  

Hajukaasut veden laatutekijänä

Kulutustilanteissa ja tutkimuslaboratorioissa veden hajumääritelmä tehdään ihmisaistein vedestä irtaantuvista kaasuista. Määritelmä on epämääräinen, mutta riittävä ja ilmaisee vieraan hajun haistajan aistiherkkyyden mukaisesti. Hajun aiheuttavan kaasun nimeäminen on epämääräistä. Ilmaisuina käytetään vieras-, maakellarimainen-, tunkkaantunut-, mädän kananmunan-, rikkivedyn luontoinen haju jne. Kaivoveden huoneilmaa pilaava vaikutus eikä kaasumääritys ole kuulunut veden eikä huoneilman rutiinitutkimuksiin. Viranomainen on määritellyt talousveden hajunmuodostuksen teknisen virheen raja- arvoksi aistittavan hajuttomuuden.  ”Ei saa olla tunnistettavaa vierasta hajua”. Vedestä irtoava haiseva kaasupäästö on olennainen tekijä, kun arvioidaan veden käyttöarvoa kotitaloudessa. Tiedän tapauksia, joissa vesiperäiset rikkikaasut huoneilman pilaajana ovat estäneet porakaivon- veden käytön kokonaan ja johtanut kaivon hylkäämiseen. Tällöin asuminen on vaikeutunut ja hyötyinvestointi osoittautunut haisevana kaivona hyödyttömäksi. Hyötyinvestointi, syvä kallioporaus tuotti sen sijaan ”ikuisen” ympäristöriskin. Jälkiviisaana olisi ollut parempi vaihtoehto jättää investointi tekemättä, jolloin olisi säästynyt rahat ja ympäristön pohjavesi.

 Hajun syyt  

Mitkä ovat syyt vedestä irtaantuviin ikävänhajuisiin mm. rikkikaasuihin? Kaasut voivat aiheutua luontaisina, kuten suihkuavissa lämpölähteissä eli geisireissä tapahtuu. Näissä tapauksissa haju on rikkiperäistä ja eräin edellytyksin hapetus-, paine- ja lämpötilaolosuhteissa rikki saa haisevan rikkivedyn muodon. Rikkivety on voimakkaan hajuinen jo pieninäkin pitoisuuksina. Hajut voivat esiintyä välillisesti siten, että luonnoton tekijä aiheuttaa pohjaveteen hapenkulutusta ja happikadon, jolloin veden sulfaatti muuntuu haisevaan rikkivedyn muotoon. Luonnottomia hapen kuluttajia ja välillisiä hajun aiheuttajia voivat olla epäpuhtaudet, raadot, ruostuva romu, humus, pintavedet ja materiaaliperäiset tekijät.

Pohjaveden hyödyllinen sulfaatti

Pohjavesissämme luontaisesti esiintyvä rikki on sulfaattimuodossa. Pitoisuudet ovat suomalaisessa pohjavedessä pienet ka 10- 20 mg/l. Porakaivossa hiiliteräsmateriaalin ruostuessa, sen aiheuttama hapenkulutus on riittävä kuluttamaan veden happimarginaalin loppuun. Tällöin pohjaveden hajuton sulfaatti (SO₄ ^2- ) pelkistyy, muuntuu haitalliseen haisevaan rikkivedyn (H₂ S)  muotoon ja purkautuu kaasuna käyttötilanteissa ilmatilaan. Paineen lasku ja lämpötilan nousu lisää rikkivedyn kaasuuntumista vedestä ja hajuriskiä. Pohjaveden seitsemän asteen lämpötila nousee mm. huonelämmössä, lämminvesivaraajassa, saunan kiukaalla ja vettä keitettäessä jne. Veden ja kaasupäästön vapautuessa huonetilaan sen hajun rikastumiseen vaikuttavat päästömäärän lisäksi huonetilan ilmatilavuus sekä -virtaus. Näistä syistä hajuhaitat esiintyvät voimakkaimpina sauna- ja pesutiloissa, siivous- sekä keittokomeroissa.    

Vesiasioissa varovaisuusperiaate

Miten hajuhaittoihin tulee suhtautua veden käyttöturvallisuutta arvioitaessa? Kun vedessä esiintyy normaalista poikkeava ominaisuus tai pitoisuus, tulee asia selvittää mistä häiriötila aiheutuu. Myös hajuhavainto voi olla tärkeä ilmaisija jostain muusta vaaratilanteesta, joka ei ole itse haju. Rikinhajuinen vesi toimii ilmaisijana mm. luonnottomasta happikadosta, joka voi aiheuttaa kaivoyksilöittäin veden metalloitumista mm. arseenipitoisilla sedimenttialueilla arseenista. Rikkivety on vaarallinen ja myrkyllinen kaasu, mutta se esiintyy kaivovesien yhteydessä onneksemme vaarattoman pieninä pitoisuuksina. Ilmaa raskaampana kaasuna rikkivety voi rikastua umpitilojen pohjalle ja kaivantoihin.

Riippuvuus

Maaporatuissa ja ruostuvissa porakaivoissa olen todennut näiden kaivojen veden päästävän rikkivetykaasua. Mikä tämän rakenteen ja rikkivetykaasun riippuvuuden aiheuttaa, on vielä tieteellisesti todentamatta.  Eräs hypoteesi tälle hajuilmiölle on ruostuvan rakenteen hapenkulutus, josta kaivoyksilöittäin on seurauksena happikatovyöhyke ja rikkiperäiset hajuhaitat. Ilman ruostuvaa hiiliterästä muovirakenteisissa porakaivoissa en ole rakenteellista hapenkulutusta enkä happikatoa havainnut, mutta en myöskään rikkivedyn hajua.

Korjaus

Kurkistakaa haisevan veden porakaivoon. Kun kaivorakenteen seinämässä esiintyy tavalla tai toisella ruosteinen suojaputki, sen osuus hajuhaitan aiheuttajana on järkevää selvittää. Rakenneperäinen hajun riski voidaan sulkea pois valitsemalla täysruostumaton ja happea kuluttamaton kaivorakenne. Näin menetellen voidaan vanhentuneiden, ruostuvien rakennuskäytäntöjen aiheuttamaa hajuhaittaa ehkäistä ennakolta, joka on se edullisin tapa.

    
Hajutonta vuotta 2015
Asko Vasarvuori
Porakaivokorjauksen asiantuntija
050-3503101
www.porakaivokorjaus.fi