JÄTEVEDENPUHDISTAMOIDEN YHTEISTARKKAILU

Transkriptio

1 JÄTEVEDENPUHDISTAMOIDEN YHTEISTARKKAILU HYVINKÄÄ, KALTEVAN PUHDISTAMO KÄYTTÖ- JA PÄÄSTÖTARKKAILUN VUOSIYHTEENVETO 2011 JA RAPORTTI 4/2011 ( )

2 1. Yleistä Kaltevan puhdistamo on mekaanis-kemiallis-biologisesti toimiva rinnakkaissaostuslaitos. Ammoniumtypen hapetus nitraatiksi ja nitraatin pelkistäminen typpikaasuksi tapahtuu kahdessa aktiivilieteyksikössä. Fosforin kemiallisessa saostuksessa käytetään ferrosulfaattia, jota syötetään aktiivilietealtaisiin ja selkeyttämöiden lietevirtaan. Rinnakkaissaostuksen täydentämiseksi ja lietteen laskeutumisen tehostamiseksi ilmastusaltaasta jälkiselkeyttämöihin menevään lietevirtaan syötetään polymeeriä. Aktiivilieteyksiköihin lisätään myös kalkkia ylläpitämään nitrifikaation heikentämää puskurikykyä eli alkaliteettia ja estämään ph:n liiallinen pieneneminen. Ylijäämälietteenpoisto tehdään aktiivilietealtaista. Se johdetaan kahden tiivistämön kautta kuivattavaksi lingoille. Puhdistamolla käsitelty jätevesi johdetaan Vantaanjokeen. Kaltevan puhdistamolla on Länsi-Suomen ympäristölupaviraston lupa (ympäristölupa nro 63/2004/1, ) johtaa puhdistetut jätevedet Vantaanjokeen. Jätevedenpuhdistusvaatimukset on esitetty taulukossa 1. Puhdistamon tarkkailu perustui päivättyyn käyttö- ja päästötarkkailuohjelmaan (hyväksytty Uudenmaan ympäristökeskuksessa (nyk. Uudenmaan Ely-keskus) ). Jätevesinäytteiden analysointi tehtiin puhdistamon omassa laboratoriossa. Kuivatun lietteen kokoomanäytteet tutkittiin Metropolilab:ssa. Taulukko 1. Hyvinkään Kaltevan jätevedenpuhdistamon puhdistusvaatimukset. Pitoisuus enintään (mg/l) Käsittelyteho vähintään (%) BOD 7ATU COD Cr Kokonaisfosfori 0,3 95 Kokonaistyppi - 70 Ammoniumtyppi 4 - Kiintoaine 15 - Laskentajaksot ovat kokonaistypelle yksi vuosi, muille em. parametreille neljännesvuosi. Tarkkailututkimukset ja näytteenotto Puhdistamon toimintaa tutkittiin vuoden 2011 aikana 40 kertaa (taulukko 2). Taulukko 2. Hyvinkään Kaltevan jätevedenpuhdistamon näytteenottopäivät tarkkailujaksoittain vuonna Tarkkailujakso Näytteenottopäivä I ( ) 11.1., 18.1., 25.1., 1.2., 8.2., 15.2., 8.3., ja ja II ( ) 5.4., 12.4., 19.4., 3.5., 11.5., 17.5., 24.5., 31.5., 7.6., ja III ( ) 18.7., 26.7., 2.8., 9.8., 17.8., 30.8., 5.9., 13.9., ja IV ( ) , , , 8.11., , , 7.12., ja Näytteet kerättiin 24 tunnin kokoomanäytteinä tulevasta ja lähtevästä vedestä virtaamaohjauksella varustetuilla näytteenottimilla. Näiden lisäksi, laitoksen sisäisten kiertojen tarkastelua varten, tulevan veden virtaamaohjatut näytteet otettiin myös prosessista esikäsittelyn jälkeen. Puhdista- 1

3 mon hoidosta vastasi Jari Hynönen. Hän laati myös tämän raportin liitteinä olevat jätevesitarkkailun kuvaajat. 2. Puhdistamon toiminta tarkkailujaksolla 4/2011 ( ) Tarkkailujakson 4/2011 näytepäivien keskimääräinen jätevesivirtaama oli m 3 /d ja koko tarkkailujakson m 3 /d. Jakson aikana oli ohituksia jätevesipumppaamoilta myrskyn aiheuttamien sähkökatkosten takia yhteensä 182 m 3. Jakson jätevedenkäsittelytulos oli hyvä ja lupavaatimukset saavutettiin kaikkien parametrien osalta. Puhdistetun jäteveden jaksokeskiarvot olivat BOD 7 -atu:n osalta 2,9 mg/l (99 %), COD Cr :n osalta 24 mg/l (96 %), kokonaisfosforin osalta 0,20 mg/l (97 %) ja kiintoaineen osalta 4,0 mg/l (99 %). Ammoniumtyppipitoisuuden jaksokeskiarvo oli 0,08 mg/l (nitrifikaatioaste 99,9 %). Kokonaistypen poistotehovaatimuksen laskentajakso on yksi vuosi. Vuosikeskiarvovaatimus (70 %) saavutettiin jaksokeskiarvon ollessa 81 % (taulukko 4). Tarkkailujakson 4/2011 tarkemmat tulokset on esitetty liitteessä Puhdistamon toiminta vuonna Jätevesimäärät ja tulokuormitus Vuosi 2011 oli tavallista lämpimämpi ja sateisempi. Erityisesti joulukuu oli runsassateinen. Sateisia kuukausia olivat myös heinä-, elo- ja syyskuu. Vähäsateisinta oli sydäntalvella sekä marraskuussa. Lumien nopea sulaminen ja niiden aiheuttamat vuotovedet kaksinkertaistivat puhdistamolle tulevan vesimäärän huhtikuussa. Puhdistamolla käsitelty jätevesimäärä oli huhtikuussa keskimäärin m 3 /d. Joulukuussa virtaamaa nosti puolestaan runsaat vesisateet. Joulukuussa käsitellyn jäteveden määrä oli keskimäärin m 3 /d ja maksimivirtaama m 3 /d mitattiin joulukuun viimeisellä viikolla. Koko vuoden keskivirtaama oli m 3 /d (taulukko 3, liite 4/1). Vuonna 2011 käsitelty jätevesimäärä oli kokonaisuudessaan m 3, mikä oli 13 % vähemmän kuin edellisvuonna. Puhdistamon asukasvastineluvuksi saatiin AVL, kun laskennassa käytettiin yhden henkilön kuormitusarvona 70 g BOD 7 -atu ja puhdistamolle tulevaa koko vuoden keskimääräistä BOD 7 -atu-vuorokausikuormitusta kg/d (2 300 kg / 0,07 kg ). Vuoden aikana otettujen näytteiden suurimman tulokuorman mukaan laskettu AVL oli Vuoden suurin tulokuorma kg BOD 7 -atu/d laskettiin otetusta näytteestä. 2

4 Taulukko 3. Vesijohtoverkostoon pumpatun veden määrä (=puhdas vesi), puhdistamolla käsitelty vesimäärä ja maksimivirtaama vuorokaudessa sekä ohitukset vuosina Vuosi Puhdas vesi (m 3 /d) Käsitelty jätevesimäärä (m 3 /d) koko vuosi max Verkostoohitukset * (m 3 /a) Puhdistamoohitukset ** (m 3 /a) * ohitukset verkostossa, pumppaamoilla ja puhdistamolla ennen esiselkeytystä ** ohitukset puhdistamolla esiselkeytyksen jälkeen Puhdistamolle tuleva kuormitus (kg/d) laski hieman edellisvuoteen verrattuna orgaanisen aineen (BOD 7 -atu) ja fosforin osalta. Typen tulokuormitus sen sijaan hieman nousi vuodesta 2010, mutta oli viime vuosien keskimääräisellä tasolla (taulukko 4). Taulukko 4. Puhdistamolle tulevan jäteveden kuormitus ja pitoisuudet vuosina BOD 7 -atu Fosfori Typpi Vuosi kg/d mg/l kg/d mg/l kg/d mg/l , , , , , , Prosessikemikaalit Fosforin poisto toteutettiin rinnakkaissaostusperiaatteella. Saostuskemikaalina käytettiin ferrosulfaattia. Vuoden keskimääräinen kemikaaliannostus oli 187 g/m 3. Polymeeriä syötettiin jälkiselkeytykseen menevään lietevirtaan lietteen laskeutuvuuden tehostamiseksi 0,47 g/m 3 ja kalkkia alkaliteetin ylläpitoon 9,1 g/m Puhdistustulos ja vesistökuormitus Puhdistamon jätevedenkäsittelytulos oli vuonna 2011 hyvä ja vaatimusten mukainen kaikilla jaksoilla (taulukko 5). Myös kokonaistypen poistotehon vuosikeskiarvovaatimus (70 %) saavutettiin sen ollessa 86 %. Ammoniumtypen hapetus toimi erittäin hyvin. Nitrifikaatioasteen vuosikeskiarvo oli 99,9 %. 3

5 Taulukko 5. Jäteveden käsittelyvaatimusten täyttyminen jaksoittain vuonna BOD 7 -atu Fosfori Typpi Ammoniumtyppi Kiintoaine mg/l teho-% mg/l teho-% mg/l teho-% mg/l *) teho-% mg/l teho-% Jakso 1/11 2,6 99 0, ,1 89 0,11 99,9 2,9 99 Jakso 2/11 2,5 99 0, ,9 86 0,034 99,9 2,4 99 Jakso 3/11 1,8 99 0, ,8 86 0,15 99,8 1,6 99,6 Jakso 4/11 2,9 99 0, ,9 81 0,078 99,9 4,0 99 Vaatimus , **) 70 4, *) teho-% = nitrifikaatio **) = vuosikeskiarvovaatimus (muilla parametreilla laskentajakso on neljännesvuosi) Puhdistetun jäteveden pitoisuudet vuosikeskiarvoina (ohitukset huomioitu) olivat kokonaisfosforin osalta 0,20 mg/l (98 %), BOD 7 atu:n osalta 2,5 mg/l (99 %) ja kiintoaineen osalta 2,8 mg/l (99 %). Ammoniumtypen hapetuksen (nitrifikaatioaste) vuosikeskiarvo oli 99,9 % ja ammoniumtypen vuoden keskimääräinen lähtöpitoisuus 0,09 mg/l (taulukko 6., liite 2). Ohituksia oli koko vuoden aikana yhteensä 182 m 3. Ne tapahtuivat myrskyn aiheuttamien sähkökatkosten takia seitsemällä eri pumppaamolla. Suurimmalla Veikkarin pumppaamolla ja puhdistamolla ei ollut ohituksia koko vuoden aikana. Vuoden 2011 vesistökuormitus (kg/d) laski edellisvuodesta kaikkien parametrien osalta (taulukko 6). Vesistökuormitus laski edellisvuotta pienemmän jätevesivirtaaman ja hyvän puhdistustuloksen ansiosta. Vuoden 2011 ohitusvesimäärä oli myös pieni. Taulukko 6. Vesistökuormitus ohitukset mukaan lukien vuosina BOD 7 -atu Fosfori Typpi Ammoniumtyppi kg/d mg/l kg/d mg/l kg/d mg/l kg/d mg/l ,5 2,3 0, ,6 0, ,6 2,4 0, ,1 0, ,9 2,6 0, , ,5 1,9 0, ,0 1,2 0, ,8 2,2 0, ,6 1,1 0, ,5 1,9 0, ,7 0,81 0,09 Vuoden 2011 käyttö- ja päästötarkkailun tarkemmat tulokset jaksoittain ovat tämän raportin liitteenä olevassa yhdistelmätaulukossa (liite 2). 4

6 Valtioneuvoston asetuksen 888/2006 mukainen tarkastelu Puhdistamon jätevedenkäsittelytuloksen tulee täyttää oman ympäristöluvan vaatimusten lisäksi myös valtioneuvoston asetuksen yhdyskuntajätevesistä (888/2006) mukaiset vaatimukset. Asetus 888/2006 tuli voimaan ja kumosi samalla valtioneuvoston päätökset 365/1994 ja 757/1998. Valtioneuvoston asetuksessa 888/2006 edellytetään vuositasolla taulukon 7 mukaisia tuloksia. Taulukko 7. Valtioneuvoston asetuksessa 888/2006 vuositasolla edellytetyt vaatimukset. Pitoisuus (mg/l) Poistoteho (%) Huom. BOD 7 -atu , 6, 7 COD Cr , 6, 7 Kiintoaine , 6, 7 Kokonaisfosfori 3 / 2 / , 2, 4 Kokonaistyppi 15 / , 3, 4, 5 Huom. 1. Pitoisuus ja poistoteho voivat olla vaihtoehtoisia Huom mg/l on puhdistamoille, joiden AVL on alle mg/l on puhdistamoille, joiden AVL on mg/l on puhdistamoille, joiden AVL on yli Huom mg/l on puhdistamoille, joiden AVL on mg/l on puhdistamoille, joiden AVL on yli Huom. 4. Huom. 5. Huom. 6. Huom. 7. Ravinteiden (fosfori ja typpi) osalta arvot on saavutettava vuosikeskiarvoina. Typpeä koskevien vaatimusten mukaisuus saadaan kuitenkin varmistaa käyttämällä päivittäisiä keskiarvoja, jos voidaan osoittaa tämän liitteen mukaisesti, että vastaava suojelun taso saavutetaan. Tällöin jokaisen 24 tunnin kokoomanäytteen kokonaistyppipitoisuus voi olla enintään 20 mg/l, kun veden lämpötila laitoksen biologisessa prosessissa on vähintään 12 C. Lämpötilarajan asettamisen sijasta voidaan rajoittaa typpeä koskevien vaatimusten voimassaoloaikaa alueellisten ilmastoolosuhteiden huomioon ottamiseksi. Puhdistamoilla, joiden AVL 2000 tarkastellaan tarkkailukertakohtaisesti. Puhdistamoiden, joiden AVL < 2000, näytteiden vuosikeskiarvojen tulee täyttää pitoisuuden ja poistotehon vaatimukset. Enimmäispitoisuus voidaan ylittää tavanomaisissa käyttöolosuhteissa enintään 100 %:lla. Kiintoainepitoisuuden osalta voidaan kuitenkin hyväksyä ylitykset 150 %:iin asti. Näytteiden vähimmäismäärä määräytyy puhdistamon koon mukaan seuraavasti: AVL < 499: 2 näytettä vuodessa AVL : 4 näytettä vuodessa AVL : 12 näytettä ensimmäisen vuoden aikana ja neljä näytettä seuraavina vuosina (jos voidaan osoittaa tulosten täyttävän ensimmäisen vuoden aikana vaatimukset) AVL : 12 näytettä vuodessa AVL : 24 näytettä vuodessa Lisäksi asetuksen 888/2006 mukaan veden laadun ääriarvoja ei oteta huomioon, jos ne johtuvat poikkeuksellisista tilanteista, kuten rankkasateista. Hyvinkään Kaltevan puhdistamon asukasvastineluku oli vuoden 2011 tarkkailukertojen tulevan keskimääräisen BOD 7 -atu-kuorman perusteella Puhdistamoa tarkkailtiin vuoden aikana 40 kertaa, mikä on selvästi asetuksen 888/2006 vaatimusta tiheämmin. Valtioneuvoston asetuksen 888/2006 mukaisia tuloksia tarkastellaan Hyvinkään Kaltevan puhdistamolla BOD 7 -atu:n, COD Cr :n ja kiintoaineen osalta tarkkailukertakohtaisesti (taulukko 7., huom 6.). Fosforin ja typen osalta tarkastelu tehdään vuosikeskiarvoina (taulukko 7, huom 4.). 5

7 Pitoisuusvaatimus on fosforin osalta 2 mg/l (taulukko 7, huom. 2.) ja typen osalta 15 mg/l (taulukko 7, huom 3.). Pitoisuus- ja poistotehot voivat olla vaihtoehtoisia (taulukko 7, huom 1). BOD 7 -atu, COD Cr ja kiintoaine Puhdistamo saavutti VN asetuksen 888/2006 mukaiset vaatimukset BOD 7 -atu:n, COD Cr :n ja kiintoaineen osalta vuoden 2011 kaikilla tarkkailukerroilla. Asetuksen mukaan kertaa vuodessa tarkkailtavat puhdistamot voivat ylittää vaaditut raja-arvot enintään 4 tarkkailukerralla. Kokonaisfosfori ja kokonaistyppi Kokonaisfosforin ja typen osalta VN asetuksen 888/2006 vaatimusten täyttyminen lasketaan vuosikeskiarvoina. Kummankin vaatimus saavutettiin sekä pitoisuuden että poistotehon osalta (fosfori 0,20 mg/l, 98 % ja typpi 8,7 mg/l, 86 %) (liite 2). Puhdistetun jäteveden kokonaistyppipitoisuus oli alle 15 mg/l kaikilla tarkkailukerroilla, joten alle 12 C lievennettyä pitoisuusrajaa (taulukko 7, huom. 5) ei tarvinnut huomioida Jätevesilietteen käsittely, määrä, laatu ja sijoitus Lietteen käsittelyyn kuuluvat sakeutus, linkokuivaus, siilovarastointi. Vuonna 2011 kuivattu liete kuljetettiin jatkokäsiteltäväksi Forssaan Envor Biotech Oy:lle. Lingoilla kuivattua lietettä muodostui vuonna 2011 yhteensä m 3. Lietteen kuiva-ainepitoisuus oli keskimäärin 14,9 %. Kuivaukseen käytettiin polymeeriä yhteensä kg, joka oli noin 10,0 kg kuiva-ainetonnia kohden. Kuivatun lietteen laatua tutkittiin kolme kertaa vuoden aikana valtioneuvoston päätöksen Puhdistamolietteen käyttö maanviljelyksessä 282/94 ja maa- ja metsätalousministeriön asetuksen lannoitevalmisteista 12/07 mukaisesti. Tutkimustulokset ovat liitteessä Yhteenveto Kaltevan puhdistamolla käsitelty jätevesimäärä oli vuonna 2011 yhteensä noin 3,47 milj.m 3, mikä oli 13 % vähemmän kuin vuonna Puhdistamon tulokuormitus (kg/d) laski hieman edellisvuoteen verrattuna orgaanisen aineen (BOD 7 -atu) ja fosforin osalta. Typen tulokuormitus sen sijaan nousi hieman. Vuosi 2011 oli tavallista lämpimämpi ja sateisempi. Lumien nopea sulaminen ja niiden aiheuttamat vuotovedet nostivat puhdistamolle tulevat vesimäärät korkeiksi huhtikuun ensimmäisellä puoliskolla. Joulukuu oli runsassateinen. Vuotovesien määrä oli tästä huolimatta edellisvuosia pienempi ja runsaimpien sateiden ja lumen sulamisen aikaankin puhdistamolle tulevat vesimäärät olivat hallittavissa ilman ohituksia. Tarkkailujaksolla 1 ( ) vallitsivat talviset olosuhteet. Sateet tulivat pääosin lumena. Lumen sulaminen alkoi maaliskuun puolivälin jälkeen, mutta se ei vielä nostanut juurikaan puhdistamolle tulevan veden määrää. Maaliskuun viimeisellä viikolla lunta satoi vielä lisää ja sää pysyi kylmänä kuun loppuun asti. Kylmistä olosuhteista huolimatta nitrifikaatio toimi hyvin koko jakson ajan (jaksokeskiarvo 99,9 %). Puhdistamon jätevedenkäsittelytulos oli lupaehto- 6

8 jen mukainen. Myös kokonaistypen poistotehon vuosikeskiarvovaatimus saavutettiin. Jakson aikana ei ollut ohituksia. Lumet sulivat nopeasti tarkkailujakson 2 ( ) alussa. Vuotovedet nostivat puhdistamolle tulevan vesimäärän kaksinkertaiseksi. Puhdistusprosessi kesti kuitenkin tämän ja jätevedenpuhdistustulos pysyi hyvänä. Toukokuu oli sääoloiltaan vaihteleva mutta kokonaisuutena melko keskimääräinen. Puhdistamon tulovirtaama laski normaalille tasolleen ja oli sitä myös kesäkuussa. Puhdistamon jätevedenkäsittelytulos oli jaksolle asetettujen lupaehtojen mukainen. Myös kokonaistypen poistotehon vuosikeskiarvovaatimus saavutettiin. Jakson aikana ei ollut ohituksia. Tarkkailujakso 3 ( ) oli keskimääräistä sateisempi. Puhdistamon tulovirtaama oli kuitenkin yksittäisiä päiviä lukuun ottamatta normaalilla tasolla. Rankatkin kesäsateet ovat yleensä lyhytkestoisia, eivätkä nosta tulovirtaamaa kevään sulamisvesien tai syyssateiden tasolle. Puhdistamon jätevedenkäsittelytulos oli kaikilta osin lupaehtojen mukainen. Myös kokonaistypen poiston vuosikeskiarvovaatimus saavutettiin. Nitrifikaatioasteen jaksokeskiarvo oli 99,8 %. Tarkkailujakson 4 ( ) lokakuu- ja marraskuu olivat sadeolosuhteiltaan keskimääräisiä ja joulukuu jopa ennätyksellisen sateinen. Jakson aikana oli pumppaamo-ohituksia ( ) myrskyn aiheuttamien sähkökatkojen takia seitsemällä eri pumppaamolla yhteensä 182 m 3. Tarkkailujakson jätevedenkäsittelytulos oli vaatimusten mukainen. Myös kokonaistypen poistotehon vuosikeskiarvovaatimus saavutettiin. Nitrifikaatio toimi hyvin koko jakson ajan (jaksokeskiarvo 99,9 %). Valtioneuvoston päätöksen nro 888/2006 mukaiset BOD 7 -atu:n, COD Cr :n ja kiintoaineen pitoisuus- ja tehovaatimukset täyttyivät kaikilla tarkkailukerroilla. Myös vuosikeskiarvovaatimukset kokonaisfosforin ja -typen osalta täyttyivät. Helsingissä Kirsti Lahti toiminnanjohtaja Jari Männynsalo ympäristöasiantuntija LIITTEET - jaksoraportti, yhdistelmätaulukko (1) - vuosiraportti, yhdistelmätaulukko 2011 (2) - kuivatun lietteen raskasmetallipitoisuudet 2011 (3) - käyttötarkkailun vuosiyhteenvetotaulukot 1 ja 2 (4) - viikkovirtaamataulukko (5) - päivittäisten ohitusten yhteenvetolomakkeet 4/2011 (6) - kuvaajia vuoden 2011 päästötarkkailutuloksista (7-12) - jätevesitarkkailun vuosiyhteenvetotaulukko (13) 7

9 JAKELU - Hyvinkään Vesi / Kari Korhonen, Marita Honkasalo (liitteineen) - Hyvinkään Vesi / Jari Hynönen - Hyvinkään kaupungin ympäristökeskus - Uudenmaan Ely-keskus / ympäristönhoito ja vesien käyttö TIEDOKSI - Nurmijärven kunnan ympäristökeskus - Keski-Uudenmaan ympäristökeskus - Vantaan kaupungin ympäristökeskus - Helsingin kaupungin ympäristökeskus - Uudenmaan Ely-keskus / kalatalouspalvelut 8

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27