2/2011. Irtonumero 12. Kaavoitus ja maankäyttö.

Transkriptio

1 2/2011 Irtonumero 12 Kaavoitus ja maankäyttö

2 Osallistu nimikilpailuun!

3 VOL. LII JULKAISIJA Ympäristöviestintä YVT Oy Annankatu 29 A 18, Helsinki. Puhelin (09) KUSTANTAJA Talotekniikka-Julkaisut Oy Harri Mannila harri.mannila@talotekniikka-julkaisut.fi PÄÄTOIMITTAJA Timo Maasilta Maa- ja vesitekniikan tuki ry Annankatu 29 A 18, Helsinki timo.maasilta@mvtt.fi TOIMITUSSIHTEERI Tuomo Häyrynen Puistopiha 4 A 10, Espoo. Puhelin tuomo.hayrynen@talotekniikka-julkaisut.fi TILAUKSET JA OSOITTEENMUUTOKSET Taina Hihkiö Maa- ja vesitekniikan tuki ry Puhelin (09) , faksi (09) vesitalous@mvtt.fi ILMOITUKSET Harri Mannila Koivistontie 16 B, Espoo. Puhelin harri.mannila@gmail.com tai ilmoitus.vesitalous@mvtt.fi TAITTO Jarkko Narvanne Puhelin PAINOPAIKKA FORSSA PRINT 2011 ISSN Asiantuntijat ovat tarkastaneet lehden artikkelit. TOIMITUSKUNTA VESITALOUS Minna Hanski dipl.ins. Maa- ja metsätalousministeriö Esko Kuusisto fil.tri, hydrologi Suomen ympäristökeskus, hydrologian yksikkö Hannele Kärkinen dipl.ins., ympäristöinsinööri Uudenmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus Riina Liikanen tekn.tri, vesihuoltoinsinööri Vesi- ja viemärilaitosyhdistys Saijariina Toivikko dipl.ins., vesihuoltoinsinööri Vesi- ja viemärilaitosyhdistys Riku Vahala tekn.tri., vesihuoltotekniikan professori Aalto-yliopisto, Teknillinen korkeakoulu Olli Varis tekn.tri, vesitalouden professori Aalto-yliopisto, Teknillinen korkeakoulu Erkki Vuori lääket.kir.tri, oikeuskemian professori Helsingin yliopisto, oikeuslääketieteen laitos Lehti ilmestyy kuusi kertaa vuodessa. Vuosikerran hinta on 55. Tämän numeron kokosi Katri Nuuja katri.nuuja@ymparisto.fi Kannen kuva: Rantasipi Aulanko, Restel-kuvapankki 2/2011 Sisältö 4 Maankäyttö ja vesitalous kohtaavat KAI KAATRA Kaavoitus ja maankäyttö 5 Maankäytön suunnittelu ja vesitalous sääntelystä ja sen kehittämisestä KATRI NUUJA Maankäytön suunnittelun järjestelmä koostuu eri kaavatasoista. Kaavatasoja koskevat sisältövaatimukset edellyttävät muun muassa alue- ja yhdyskuntarakenteen, asumisen ja liikenteen tarpeiden, energia- ja vesihuollon huomioon ottamista suunnittelussa. 7 Kaavoituksella hulevedet hallintaan RIITTA TORNIVAARA-RUIKKA Hulevesien ottaminen mukaan maankäytön suunnitteluun on muodostunut yhä tärkeämmäksi tekijäksi. Kuinka saadaan hallitusti läpäiseviä pintoja, viherkattoja sekä tilaa tilapäisille lammikoille ja vesialueen laajentumiselle, mikäli sade- ja sulamisvesiä syntyy runsaasti hyvin lyhyessä ajassa? 11 Hulevedet Vantaan kaupungin maankäytössä MARIKA ORAVA, MARIKA BREMER, ULLA-MAIJA RIMPILÄINEN JA RITVA VALO-WOSSILUS Hulevesien laadun ja virtaaman hallinta on otettu osaksi kaupungin kaavoitus- ja rakennuslupaprosesseja sekä katuja puistosuunnittelua. Tavoitteena on säilyttää luonnollinen vesitasapaino ja vähentää hulevesitulvien aiheuttamia haittoja ja riskejä valuma-alueilla ja vastaanottavissa vesistöissä. 15 Pääkaupunkiseudun jätevedenpuhdistus ja maankäyttö Teollisuuden jätevedet 17 Soveltuuko rinnakkaissaostus selluteollisuuden jätevesille? SAKARI TOIVAKAINEN, TIMO LAUKKANEN JA OLLI DAHL Rinnakkaissaostusta käytetään yleisesti Suomessa yhdyskuntajätevesien puhdistuksessa, mutta metsäteollisuuteen menetelmä ei ole levinnyt. Tutkimustulosten mukaan rinnakkaissaostus on varteenotettava menetelmä myös metsäteollisuuden fosforimäärien hallinnassa. Vesien laatu 21 Jokien orgaanisen hiilen pitoisuuksista JORMA NIEMI Jokien orgaanisen hiilen pitoisuuksia ja niiden kehittymistä tutkittiin 25 joen pitkäaikaisten seurantatulosten avulla. Pitoisuudet olivat suurimmat Pohjanmaan joissa ja pienimmät Lapin joissa. Kymijoen ja Kokemäenjoen pitoisuudet laskivat erittäin selvästi ja useimpien Lapin jokien jonkin verran. Padot 28 Kasvillisuuden, eläinten ja luvattomien toimenpiteiden vaikutus maapatojen turvallisuuteen MILLA SAARINEN Kasvillisuus, eläimet ja luvattomat toimenpiteet maapadoilla voivat välillisesti vaikuttaa maapadon turvallisuuteen. Padolla voi esimerkiksi alkaa syntyä eroosio-ongelmia ja kulku padolla voi hankaloitua tai padon tarkkailu voi vaikeutua. 32 Puuston vaikutus maapatojen turvallisuuteen JUHA LAASONEN, JYRKI KOTOLA JA TOMI JOKIRANTA Mielipide 37 Hajajätevesiasetus ajoi karille ja sitä muutettiin - muuttuiko mikään? ESKO MELONI Ajankohtaista 39 IWA:n maailman kongressi ja näyttely 2010 SAIJARIINA TOIVIKKO JA RIINA LIIKANEN 42 Jätevedenpuhdistuksen juhlavuotena koottiin muistoja yhteen ANNA VALTONEN 45 Metropoli ja meri KATRIINA ETHOLÉN 47 Vesi ja yhdyskuntien kehitys seminaarisarja 47 Kirjallisuusarviossa Vesi-Pekat 49 Maakuntajärviä valitsemaan! 50 Vessasta vesistöön Jätevedenpuhdistuksen tarina 51 Ajankohtaista Vesiyhdistykseltä 52 Vesitalous Suomen Vesiyhdistyksen jäsenlehdeksi 53 Liikehakemisto 58 Abstracts 59 Valuma-alueraja vai kunnanraja? PERTTU HYÖTY Seuraavassa numerossa teemana on Vesihuolto. Vesitalous 3/2011 ilmestyy Ilmoitusvaraukset mennessä.

4 Maankäyttö ja vesitalous kohtaavat Pääkirjoitus Tämän lehden teemana on kaavoituksen ja maankäytön yhteys. Vesitalouden ja maankäytön ohjauksen vuorovaikutusta on tarpeen parantaa. Esimerkiksi alueiden käytön ja kunnan vesihuollon kehittämissuunnittelun tulisi kulkea käsi kädessä, jotta vesihuoltoverkostot ulotettaisiin sinne, missä niitä tarvitaan myös tulevina vuosikymmeninä. Kaavoituksella tulisi puolestaan rakentaminen ohjata alueille, joilla ei ole tulvan vaaraa. Yhdyskunnat tulisi rakentaa niin, että runsaatkaan sade- ja sulamisvedet eivät päädy rakennuksiin. Valtion tuella toteutettuja vesihuoltohankkeita on moitittu siitä, että ne tosiasiassa ohjaavat alueiden käyttöä. Tarve vesi- ja viemäriverkostojen rakentamiseen on ollut niin suuri, että kokonaisnäkemystä toivottavasta yhdyskuntakehityksestä ei ole ehditty kaavoituksessa ensin muodostaa. Nykyisin valtio ei tue verkostojen laajentamista alueille, joita kunta ei ole sisällyttänyt vesihuollon kehittämissuunnitelmaansa. Toivottavasti kehittämissuunnitelmat laaditaan vastedes hyvässä yhteistyössä kaavoittajien kanssa. Meillä kuten muissakin EU-maissa arvioidaan ja kartoitetaan parhaillaan erilaisista tulvista aiheutuvia riskejä. Vesistöjen ja merenrannikon tulvien ohella tarkastelussa ovat rankkasateista aiheutuvat taajamatulvat. Ilmaston lämmetessä rankkasateet yleistyvät. Ei tarvitse olla asiantuntija havaitakseen, että päällystetyille kaupunkialueille runsailla sateilla kertyvät vedet eivät mahdu viemäreihin. Hulevesien hallinnassa tarvitaan toisenlaisia ratkaisuja. KAI KAATRA Vesihallintojohtaja, maa- ja metsätalousministeriö Eduskunnan ympäristövaliokunnan maaliskuun alussa antama mietintö vesilainsäädännön uudistamisesta annetusta hallituksen esityksestä sivusi myös hulevesien hallintaa. Valiokunta totesi, että kunnalle kuuluu maankäyttö- ja rakennuslain mukaan yleinen vastuu alueiden käytön suunnittelusta ja rakentamisen ohjauksesta. Valiokunnan mukaan tähän sisältyvät myös taajamien huleja kuivatusvesien hallintaan liittyvät kysymykset. Valiokunta piti tärkeänä maankäyttö- ja rakennuslain säännösten tarkistamista siten, että valumaalueen kiinteistöt tai kunnat voidaan velvoittaa osallistumaan kuivatuksen lisäkustannuksiin. Ympäristövaliokunnan mielestä kunnan vastuuta hulevesien hallinnassa tulisi selventää tulevassa vesihuoltolainsäädännön tarkistuksessa. Valiokunta viittasi Vesihuoltolain tarkistamistyöryhmän ehdotukseen, jonka mukaan hulevesien viemäröinti erotettaisiin vesihuoltolain mukaisesta vesihuollosta ja kunnalle säädettäisiin maankäyttö- ja rakennuslaissa velvollisuus huolehtia hulevesien hallinnasta asemakaava-alueilla. Vesihuoltolaitos voisi edelleen huolehtia hulevesien viemäröinnistä, mutta tätä ei enää katsottaisi varsinaisesti vesihuolloksi vaan hulevesien hallinnan osaksi, jonka hoitamisesta kunta ja laitos voisivat sopia. Sen lisäksi tarvitaan muita rakenteita kuten avouomia, vesien pidättämis- ja imeytysalueita sekä maaston mukaisia valumavesien reittejä. Kunta voi huolehtia kokonaisuuksista alueensa maankäytössä ja vesitaloudessa, mutta se ei voi vastata kaikesta. Kiinteistönomistajan tulee huolehtia, paitsi rakennuspaikkansa turvallisuudesta ja tarpeellisesta suojaamisesta myös vakuutusturvansa riittävyydestä, sillä tulevaisuudessa valtio ei enää korvaa tulvavahinkoja. Tarvittaessa kunnan tulisi voida velvoittaa kiinteistönomistajat osallistumaan yhteisiin toimenpiteisiin tulvariskin vähentämiseksi. Maankäyttölainsäädäntöä tulisi kehittää myös tässä suhteessa - sekin tavallaan vesitaloudellisista syistä. 4 Vesitalous 2/2011

5 KAAVOITUS JA MAANKÄYTTÖ Maankäytön suunnittelu ja vesitalous sääntelystä ja sen kehittämisestä Maankäyttö- ja rakennuslaki (MRL, 132/1999) ohjaa kaavoitusta ja rakentamista. Lain mukaan maankäytön suunnittelu ja rakentamisen ohjaus ja valvonta kuuluvat kuntien tehtäviin, maakuntakaavoituksen osalta vastuu on maakuntien liitoilla. Nämä tahot vastaavat alueellaan maankäytön ohjaamiseksi tarpeellisten kaavojen laatimisesta ja niiden ajan tasalla pitämisestä (MRL 27, 36, 51 ). KATRI NUUJA Hallitussihteeri Ympäristöministeriö, Rakennetun ympäristön osasto, Yhdyskunnat Maankäytön suunnittelun järjestelmä koostuu eri kaavatasoista. Kaavahierarkian mukaan yleispiirteisempi kaava ohjaa yksityiskohtaisemman kaavan laatimista. Maakuntakaava on yleispiirteinen suunnitelma alueiden käytöstä maakunnassa tai sen osa-alueella. Kuntatasolla laaditaan yleiskaavoja ja asemakaavoja. Yleiskaavassa osoitetaan alueiden käytön pääpiirteet, ja asemakaavassa, joka on yksityiskohtaisin kaavamuoto, osoitetaan alueiden käytön ja rakentamisen järjestäminen. Kaavajärjestelmän osa ovat myös valtakunnalliset alueidenkäyttötavoitteet (MRL 22 ), joilla linjataan valtakunnallisesti merkittäviä kaavoituksessa huomioon otettavia asioita. MRL:ssa on eri kaavatasoja koskevat sisältövaatimukset, joilla tarkoitetaan lainmukaiselle kaavalle asetettavia vähimmäisvaatimuksia. Yleispiirteisten kaavojen (maakuntakaava, yleiskaava) sisältövaatimukset edellyttävät muun muassa alue- ja yhdyskuntarakenteen, asumisen ja liikenteen tarpeiden, energia- ja vesihuollon sekä ympäristöhaittojen vähentämisen huomioon ottamista suunnittelussa. Yksityiskohtaisen kaavan laatimisen tarpeeseen vaikuttaa tiettyjen yhteisjärjestelyjen, mukaan lukien vesihuollon järjestämisen tarve (MRL 16 ). Asemakaavan sisältövaatimusten (MRL 54 ) mukaan kaava on laadittava siten, että luodaan edellytykset terveelliselle, turvalliselle ja viihtyisälle elinympäristölle. Kaavoja laadittaessa on MRL 9 :n mukaan tarpeellisessa määrin selvitettävä suunnitelman ja tarkasteltavien vaihtoehtojen toteuttamisen ympäristövaikutukset, mukaan lukien yhdyskuntataloudelliset, sosiaaliset, kulttuuriset ja muut vaikutukset. Selvitykset on tehtävä koko siltä alueelta, jolla kaavalla voidaan arvioida olevan olennaisia vaikutuksia. Selvitysvelvollisuuden sisältö riippuu laadittavasta kaavasta ja alueen olosuhteista. Selvitysten on oltava riittäviä, jotta voidaan arvioida kaavan vaikutukset muun muassa ihmisten elinoloihin ja ympäristöön sekä maa- ja kallioperään, veteen, ilmaan ja ilmastoon (Maankäyttö- ja rakennusasetus, MRA 1 ). MRL:n mukaisen rakennusluvan edellytyksenä asemakaava-alueella on asemakaavan mukaisuus ja muun muassa mahdollisuus hoitaa vesihuolto tyydyttävästi ja ilman haittaa ympäristölle (MRL 135 ). Rakennuspaikan tulee olla tarkoitukseen soveltuva eikä sillä saa olla tulvan tai sortuman vaaraa (MRL 116 ). Näiden edellytysten täyttyminen on yleensä ratkaistu asemakaavan yhteydessä. Asemakaavaalueiden ulkopuolella edellytyksenä on edellä mainittujen edellytysten lisäksi se, ettei vedensaannin tai viemäröinnin järjestäminen aiheuta kunnalle erityisiä kustannuksia (MRL 136 ). Ilmastonmuutokseen sopeutuminen Maankäytön suunnittelua koskevan sääntelyn ja ohjeistuksen kehittämi- 5

6 KAAVOITUS JA MAANKÄYTTÖ sessä on keskeisesti mukana ilmastonmuutokseen sopeutumisen näkökulma, eli varautuminen ilmastonmuutoksen myötä säätilassa tapahtuviin muutoksiin maankäytön suunnittelussa ja rakentamisessa. Yksi keskeisistä toimenpiteistä toteutettaessa toimintaohjelmaa Ilmastonmuutokseen sopeutuminen ympäristöhallinnon toimialalla (Ympäristöministeriön raportteja 20/2008) on hulevesiä koskevan lainsäädännön kehittäminen. Muita toimintaohjelman mukaisia toimenpiteitä ovat esimerkiksi valtakunnallisten alueidenkäyttötavoitteiden tarkistus sekä muiden ilmastonmuutokseen sopeutumisen edellyttämien MRL:n ja maankäyttö- ja rakennusasetuksen (MRA) muutostarpeiden selvittäminen. Valtakunnallisessa alueidenkäyttötavoitteiden tarkistuksessa, joka tuli voimaan , edellytetään, että yleisja asemakaavoituksessa varaudutaan lisääntyviin myrskyihin, rankkasateisiin ja taajamatulviin. Tämä ohjaa kuntia ottamaan alueensa kaavoituksessa huomioon hulevesitulvariskien hallinnan. MRL:n ja MRA:n muutostarpeiden osalta esillä on ollut muun muassa rakennusluvan edellytysten, rakennuspaikkaa koskevien vaatimusten, kaavaa varten laadittavien selvitysten ja kaavaselostuksen sisällön täsmentäminen ilmastonmuutokseen sopeutumisen näkökulmasta. Myös kuntien ohjauksen, ohjeistuksen ja tietopohjan kehittämisellä pyritään vaikuttamaan siihen, että kaavoituksessa voidaan riittävästi huomioida sopeutumisen asettamat vaatimukset. Hulevesien hallinta ja maankäyttö Voimassa olevan lainsäädännön mukaan hulevesien poisjohtaminen ja käsittely kuuluu vesihuoltolaitoksen tehtäviin osana yhdyskuntien vesihuoltoa. Sääntely sisältyy vesihuoltolakiin (VHL, 119/2001), jonka tarkistaminen on parhaillaan vireillä maa- ja metsätalousministeriössä. Painopiste hulevesien käsittelyssä on siirtynyt niiden poisjohtamisesta ja käsittelystä laajempaan hulevesien hallintaan. Tällöin käytetään putkiviemärien sijasta entistä enemmän maanpäällisiä rakenteita, kuten ojia, uomia, painanteita, viivytysaltaita ja tulvareittejä. Hulevesien hallinnan tavoitteena on estää taajamatulvien syntymistä ja niistä aiheutuvia vahinkoja ja haittoja. Tavoitteena on myös edistää hulevesien imeytymistä maaperään ja ehkäistä hulevesistä aiheutuvia ympäristöhaittoja. Hulevesien hallinnan suunnittelulla voidaan myös luoda laadukasta elinympäristöä, sillä viheralueet, purot, altaat ja vesiaiheet koetaan usein asuinalueiden viihtyisyyttä lisäävinä tekijöinä. Painopisteen siirtyminen hulevesien hallintaan on johtanut siihen, että yhä useammin maankäyttö- ja rakennuslain mukaisen kaavoituksen keinoin suunnitellaan hulevesien hallintaa. Maankäytön suunnittelusta vastaa kunta, minkä vuoksi hallintavastuun siirto vesihuoltolaitoksilta kunnille on nähty perusteltuna vaihtoehtona ja tämä on ollut myös vesihuoltolain tarkistamisen lähtökohtana. Ohjauskeinoina voivat kaavamääräysten lisäksi olla myös rakentamista koskevissa lupamenettelyissä annettavat ehdot ja kunnan rakennusjärjestyksen (MRL 14 ) määräykset. Annettavilla määräyksillä voidaan ohjata muun muassa hulevesien hallintaan käytettävien rakenteiden sijoittamista, alueella käytettäviä pintamateriaaleja ja hulevesien johtamistapoja kiinteistöillä. Maankäyttö- ja rakennuslain mukaan kaavoituksen tavoitteena on muun muassa terveellinen ja turvallinen elinympäristö. Tämä merkitsee sitä, että kaavoja laadittaessa on otettava huomioon hulevesien johtaminen ja taajamatulvariskien hallinta. Laki korostaa selvitysten ja vaikutusten arvioinnin merkitystä kaavoituksen pohjana. Hulevesien asianmukaiseen hallintaan tähtäävän suunnittelun taustalle tarvitaan tietoa kaavoitettavan alueen vesitaloudesta ja mahdollisista tulvariskeistä. Kunnissa laadittavat hulevesiohjelmat ja -strategiat ovat hyvä työkalu kaavoituksen ja lupamenettelyjen pohjaksi. Hulevesisääntelyn kehittämisestä Vesihuoltolain tarkistamistyön yhtenä keskeisenä tavoitteena on ollut hulevesisääntelyn kehittäminen. Työryhmä ehdotti, että hulevesiä koskeva sääntely sisällytettäisiin maankäyttö- ja rakennuslakiin ja vastuu hulevesien hallinnasta asemakaava-alueilla siirtyisi vesihuoltolaitoksilta kunnille. Ehdotukset uusiksi säännöksiksi sisältyvät vesihuoltolain tarkistamistyöryhmän loppuraporttiin (MMM työryhmämuistio 2010:6). Maankäyttö- ja rakennuslaissa säädettäisiin hulevesien hallinnasta ja vastuista, hulevesijärjestelmästä sekä kunnan käyttöön tulevista keinoista hulevesien hallintavastuun toteuttamiseksi. Lainmuutosten valmistelua jatketaan ehdotusten pohjalta vuoden 2011 aikana. Ehdotuksen mukaan kokonaisvastuu hulevesien hallinnasta olisi asemakaavaalueilla kunnalla. Muilla alueilla kunta voisi harkintansa mukaan ottaa hulevesien hallinnan vastuulleen. Mikäli hulevesiviemäröinnille on määritelty toiminta-alue ehdotetun VHL 6 a :n nojalla, hulevesien johtamiseen sovelletaan kuitenkin vesihuoltolakia. Vesihuoltolaitos voisi siis edelleen vastata hulevesiviemäröinnistä joko sopimukseen perustuen tai VHL 6 a :ssä määritellyin edellytyksin. Lakiin ehdotetaan säännöstä vastuun jaosta kunnan ja kiinteistön omistajan välillä. Kiinteistön omistaja vastaisi hulevesien hallinnasta kiinteistöllään ja olisi velvollinen toimimaan kunnan antamien määräysten mukaisesti, esimerkiksi liittymään kunnan hulevesijärjestelmään. Säännökseen sisältyisi myös kielto johtaa kiinteistön hulevesiä jätevesiviemäriin, ellei kunta vesihuoltolaitosta kuultuaan anna siihen suostumustaan. Kunnan keinoja toteuttaa hulevesien hallintaa laajennettaisiin. Edellä selostettujen, voimassa olevan lain mukaisten kaavoitukseen ja lupamenettelyihin liittyvien keinojen lisäksi kunta voisi antaa rakennusjärjestyksen tapaan koko kuntaa tai kunnan osaa koskevia määräyksiä hulevesien hallinnasta, kuten viivästyttämisestä ja virtaamasta, maahan imeyttämisestä ja käsittelytavoista kiinteistöillä. Lisäksi kunnan rakennusvalvontaviranomainen voisi määrätä yksittäisten kiinteistöjen omistajia toimenpiteisiin hulevesistä aiheutuvien haittojen poistamiseksi. Kunta saisi myös oikeuden periä maksuja hulevesien hallinnasta aiheutuvien kustannusten kattamiseksi. 6 Vesitalous 2/2011

7 KAAVOITUS JA MAANKÄYTTÖ Kaavoituksella hulevedet hallintaan Vihti, Nummelan taajaman hulevedet virtaavat Enäjärveen. Tornivaara-Ruikka, Hulevesien ottaminen mukaan maankäytön suunnitteluun on muodostunut yhä tärkeämmäksi tekijäksi. Kuinka saadaan hallitusti läpäiseviä pintoja, viherkattoja sekä tilaa tilapäisille lammikoille ja vesialueen laajentumiselle, mikäli sade- ja sulamisvesiä syntyy runsaasti hyvin lyhyessä ajassa? Tarvitaan yhteistyötä monen asiantuntijan kesken; hydrologista ymmärrystä, tietoa maaperän vedenjohtavuudesta ja rakennustekniikasta kaavoittamisen taidon lisäksi. RIITTA TORNIVAARA-RUIKKA dipl.ins., ylitarkastaja Uudenmaan ELY-keskus Kirjoittaja ohjaa kuntien kaavoitusta pohjavesien ja hulevesien huomioon ottamiseksi. Valtakunnallisissa alueidenkäyttötavoitteissa (VAT) keskeisenä tavoitteena on alue- ja yhdyskuntarakenteen sekä ympäristön kestävä kehittäminen. Valtion viranomaisten tulee toiminnassaan edistää tavoitteiden toteuttamista. Tavoitteet koskevat myös hulevesiä, sillä yleis- ja asemakaavoituksessa on varauduttava lisääntyviin rankkasateisiin ja taajamatulviin. Kaavoituksen lisäksi hulevesien ja tulvariskien hallinta sekä vesien johtaminen koskee liikenneväylien suunnittelua ja rakentamista. Hulevesien hallinnan suunnittelu on luonnollista sitoa maankäytön suunnittelun tasoihin. On ajateltava kokonaisvaltaisesti, ei ainoastaan piha-alueen tai rakennuspaikan hulevesiä vaan myös tie- ja katualueiden ja yleisten puistoalueiden vesitalouden hallintaa. Kaavatyöhön liittyy vaikutusten arviointi, joten kaavoituksen vaikutus hulevesiin tulee selvittää tarpeellisissa määrin koko siltä alueelta, jolla kaavalla voidaan arvioida olevan olennaisia vaikutuksia. Kattavien ja laadukkaiden selvitysten teko on olennainen osa hyvää maankäytön suunnittelua. Taustaselvitysten merkitys korostuu. Kaavoittaja tarvitsee yksityiskohtaista tietoa, ideoita toimenpiteistä sekä rakentavaa keskustelua ja ennakkoluulotonta yhteistyötä. Maankäytön suunnittelussa tulisi tarkemmin huomioida alueiden rakentamiskelpoisuus, maaston muodot sekä viheralueet ja vesistöt myös hulevesien käsittelemisen ja poisjohtamisen kannalta. Kunnalliset hulevesistrategiat ja -ohjelmat ovat tärkeitä kaavoituksen taustaselvityksinä. Keskustellut toimintalinjat ja varautuminen hulevesiriskeihin 7

8 KAAVOITUS JA MAANKÄYTTÖ Pietarsaari, Koulupuisto. Tornivaara-Ruikka, voivat auttaa vähentämään yhdyskuntarakenteen tiivistämisen haittoja tai estää hulevesitulvia. Espoon kaupungin hulevesiohjelman luonnoksen mukaan imeytys- ja viivytysaltaiden avulla hulevesistä tulee parhaimmillaan resurssi, joka auttaa luonnon monimuotoisuuden ja ympäristön viihtyisyyden säilymistä. Helsingin hulevesistrategian mukaisesti kaavatyön alusta alkaen yhteistyössä on mukana myös yleisten alueiden rakentamisen suunnitteluprosessit. Tavoitteista toteutukseen - maakuntakaava Hulevesikysymystä pitäisi tarkastella valuma-aluelähtöisesti. Yleispiirteistä hulevesien hallinnan ja vesiensuojelun suunnittelua tulisi olla jo maakuntakaavatasolla. Joissakin vaihemaakuntakaavoissa on arvioitu erikseen hulevesien vaikutuksia. Esimerkiksi Keski-Suomen 1. vaihemaakuntakaavassa, joka koskee maakunnallista hanketta, on tarkasteltu hankealueelta Natura-alueelle virtaavien hulevesien vaikutusta ja esitetty hulevesien käsittelyä tasausaltailla. Uudenmaan liiton joulukuussa 2010 hyväksymässä maakuntaohjelmassa valuma-aluekohtaisen hulevesisuunnittelun edistäminen on yhtenä toimenpiteenä tavoiteltaessa eheää yhdyskuntarakennetta ja laadukasta elinympäristöä. Uudenmaan liiton mahdollisesti vuonna 2013 käynnistettävän maakuntakaavan keskeinen teema on todennäköisesti luontoalueet. Siihen sopisi yleispiirteineen tarkastelu hulevesistä. Yleis- ja osayleiskaava Yleiskaavatasolla pitäisi jo olla selkeitä tavoitteita ja periaatteet hulevesien hallinnan yksityiskohtaista suunnittelua varten. Yleispiirteisessä suunnittelussa luodaan tila hulevesien hallintarakenteille ja tulvavesien johtamiselle, mikä voi olla rakennetussa ympäristössä haastavaa. Mihin hulevettä imeytetään tai missä sitä viivytetään, jos suunnittelualue on jo valmiiksi rakennettu tai tasaista savikkoa tai kallioinen laaja rinne? Suunnittelualueelle sijoittuvalla Taulukko: Hulevesien ja hulevesitulvien huomioon ottaminen kunnan suunnitelmissa. Hulevesien käsittelytapoja oli yhteensä 183 kunnan vastauksissa. Kunnan alueella voi olla useampiakin tapoja käsitellä hulevesiä tai ottaa huomioon hulevesitulvia. Hulevesien johtaminen otetaan huomioon uusissa suunnitelmissa 18 % Hulevesien johtaminen otetaan huomioon kaavoitusmääräyksin 9 % Rakennukset pyritään sijoittamaan alueille, joissa ei ole hulevesitulvariskiä 16 % Hulevesien johtaminen otetaan huomioon viemäreiden tai ojien mitoituksessa 3 % Hulevesien pidättämis- ja imeyttämisratkaisuilla 11 % Rakennetaan hulevesireittejä 19 % Erillisillä selvityksillä tai suunnitelmilla 13 % Ei oteta huomioon 11 % toiminnalla on merkitystä. Laaja logistiikkakeskittymä edellyttää toisenlaista varautumista ja kaavamääräyksiä hulevesien hallitsemiseen kuin pientaloalueen täydennysrakentaminen. Osayleiskaavassa esitetään yleiskaavaa tarkemmin kunnan osa-alueen maankäytön periaatteet ja selvitetään vaihtoehtoisia rakentamistehokkuuksia ja viheralueita. Samalla voidaan tarkastella hulevesien käsittelytapoja rakennettavilla tonttialueilla, liikennealueilla ja kunnan rakennettaviksi tulevilla puistoalueilla, sillä hulevesien vaikutukset pystytään arvioimaan paremmin kuin yleispiirteisemmässä kaavoituksessa. Hyväksyttyjen yleiskaavojen liitteenä on ollut toistaiseksi harvoin kaava-alueen pienvesien ja hulevesien hallintaan liittyvä selvitys. Samoin tulvariskien arviointi ja hulevesiin kohdistuva suunniteltujen toimintojen vaikutusten arviointi puuttuu tai on kuitattu muutamalla lauseella. Tampereen ja Lempäälän kuntien yhteisen, Vuoreksen osayleiskaavoituksen pohjaksi tehtiin hulevesien hallintasuunnitelma. Hulevesien käsittelystä annettiin ohjeet, joita on tarkennettu alueen asemakaavoituksen yhteydessä. Suunnitelmalla ja kaavamääräyksillä haluttiin estää suunnitellun rakentamisen haittavaikutukset herkkien järvien veden laatuun ja läheisten purojen vesimääriin. Lohjan keskustan osayleiskaavan luonnoksessa kaava-alueen rakentamisen idealuonnoksiin liittyy ajatus hule- 8 Vesitalous 2/2011

9 KAAVOITUS JA MAANKÄYTTÖ vesien hallinnasta. Alueella olemassa olevaa ojastoa tullaan kehittämään kosteikkopuistojen sarjana. Naapurikunnassa Vihdissä Nummelan eteläosien osayleiskaavassa oli jo luonnoksessa esitetty hyvin luontoarvoihin liittyvät pinta- ja pohjavesien suojelutavoitteet. Kaavamääräyksellä vaaditaan hulevesien hallintasuunnitelman tekeminen kaikille asemakaavoitettavaksi tarkoitetuille rakentamisalueille. Hulevesien käsittely mahdollistuu kaavan viher- ja suojaviheralueilla, joita on esitetty tehokkaimmin rakennettavien asunto- ja työpaikkakortteleiden ympärillä ja jotka sijaitsevat maiseman notkokohdissa luontaisesti vettä keräävillä alueilla. Kaavaehdotuksen taustamateriaalina olevassa vaikutusten arvioinnissa on arvioitu myös hulevesien vaikutuksia ja ohjeistettu jatkosuunnittelua. Asemakaava Asemakaavassa annettavilla määräyksillä voidaan merkittävästi vaikuttaa ympäristön laatuun, sillä kaavassa voidaan entistä enemmän painottaa olemassa olevan ympäristön huomioon ottamista. Kaavoissa on tarpeen antaa yksityiskohtaisempia vesiensuojelua koskevia määräyksiä myös hulevesien käsittelemiseen: imeyttämiseen, johtamiseen, biopidätysaltaiden, viipymä- tai selkeytysaltaiden sijoittamiseen. Hulevesien hallintasuunnitelmat ovat paikallaan kaavoitettaessa muun muassa alavia alueita, herkkien vesistöjen varsia ja pohjavesialueita. Nykyisin vähimmäisvaatimuksena hulevesien hallinnasta kaavakartalla voidaan pitää yleismerkintää tai ohjeellista aluevarausta. Kaavamääräyksissä esitetään vaatimus hallintamenetelmien mitoituksen ja rakenteiden tarkentamisesta rakennuslupavaiheessa hulevesien hallintasuunnitelman perusteella. Mikäli asemakaava-alueella on paljon hulevesiä aiheuttavaa rakennettua tai päällystettyä pintaa, tulee kaavassa vaatia hankkeeseen tai alueen rakentamiseen liittyvä hulevesien mitoitusvaatimus. Hulevesien käsittelyalueita varten on vakiintunut kaavakarttaan merkintä ohjeellisesta aluevarauksesta ja hule- tekstimerkinnästä, jota on tarvittaessa täydennetty lisäselityksellä kaavamääräyksissä. Hule -tekstimerkintää käytetään yleisesti kaiken tyyppisten maankäyttömuotojen yhteydessä. Hyvään hulevesien hallintaan liittyy asemakaavoituksen yhteydessä laadittava rakentamistapaohje ja lähiympäristösuunnitelma, joissa esitetään tarkempi hulevesien hallintasuunnitelma ja rakentamiseen ja huoltoon liittyvä ohjeistus. Asemakaavamääräyksissä voidaan täsmentää hulevesien käsittelyrakenteille vaadittavia mitoituksia esittämällä varastotilavuus, tyhjentymisaika tai käsittelylle varattavan alueen prosentuaalinen pinta-ala päällystettyä alaa kohti. Mitoitusvaatimus asetetaan ympäristön mukaan. Esimerkiksi mikäli hulevesien viivytysalueiden alapuolella tai vieressä on kellaritiloja tai maanalaisia paikoitustiloja, voi määräyksenä hulevesien käsittelyyn tehtävien painanteiden tai altaiden mitoitustilavuudesta olla 2 m³ / 100 päällystetty-m² ja rakenteiden vesitilavuuden tulee tyhjentyä 12 tunnin aikana. Useissa asemakaavoissa hulevesien viivyttämiseen on vaadittu varattavaksi vettä läpäiseviä pintoja vä- 9

10 KAAVOITUS JA MAANKÄYTTÖ hintään 5, 10 tai 15 prosenttia tontin pinta-alasta. Likaisille hulevesille on esitetty vaatimus öljyn, hiekan ja roskien erottamisesta ja että hulevedet saa laskea purkuojiin vain näytteenoton kautta. Suomessa on edelleen haasteita siinä, että hallitaan ja suunnitellaan jo rakennettujen alueiden hulevesien johtamista. Vanhojen kaavoitettujen ja rakennettujen alueiden kaavoitusten päivityksillä voidaan vaikuttaa alueilla, joissa uudistai korjausrakentaminen on vielä mahdollista. Kaavoituksen ja rakentamisen yhteydessä ei ole riittävästi huomioitu rakennettavien alueiden korkeussuhteita, alueiden luonnollisia vesireittejä tai viheralueiden käyttämistä sateiden vesimäärien hidastamisessa ja imeyttämissä. Tiheästi asutulla Uudellamaalla monessa kunnassa asemakaavakarttaan on merkitty painanteita ja ojastoja hulevesien johtamiseksi. Kaavoissa on osoitettu ohjeellisia alueita imeytys- ja biosuodatuskenttiä varten sekä kaavamääräyksillä määrätty esimerkiksi puistokäytävien pintarakenne vettä läpäiseväksi. Velvoite hulevesien hallintaan voi koskea myös kiinteistöjen rakennustyömaa-aikaisia järjestelyjä. Kaavaan liittyvässä katusuunnitelmassa voidaan antaa erityisohjeita katualueen sadevesien johtamiseen ja käsittelemiseen ennen niiden johtamista maastoon. Yhä useammin kaavaselostukseen liitetään hulevesien hallintasuunnitelma ja vaikutusten arviointi. Hyviä kaavoituskäytäntöjä on Espoossa ja Vantaalla Helsingin lisäksi. Asemakaavoissa alkaa olla tulvariskeihin liittyviä varauksia. Tulvimisesta aiheutuvia vahinkoja voidaan ehkäistä priorisoimalla eri alueita keskenään. Alueiden, joille tulviminen on erityisen haitallista, hulevedet johdetaan pois mahdollisimman tehokkaasti ja vesimassat ohjataan alueille, joilla hallinta voidaan suorittaa turvallisesti loppuun. Toisaalta alueita, joiden tulviminen ei ole haitallista, voidaan käyttää hulevesien tilapäisinä varastoina. Hyvinkään tulevalla asuntomessualueella Kravunarkunmäen asemakaavan alueella on jokaisessa suunnitteluvaiheessa tarkennettu myös hulevesien hallintaan liittyvää ohjeistusta. Ensimmäinen hulevesisuunnitelma, hulevesien hallintaselvitys, laadittiin kaavoituksen luonnosvaiheessa kaavoituksen ja kunnallistekniikan suunnittelun pohjaksi. Näin saatiin hulevesien viivytysaltaille luontevia paikkoja, jotka otettiin huomioon jo alustavasti kaavaluonnoksessa. Toisessa vaiheessa kaavaehdotusta laadittaessa huleveden viivytysperiaatteita tutkittiin tarkemmin, sillä maaperäolosuhteet eivät mahdollista imeyttämisratkaisuja. Hulevesien hallinnan ensisijaisena tavoitteena on säilyttää alueen vesitase nykyisellään, jolloin alueella syntyvät hulevesivirtaamat eivät kasva rakentamisen myötä. Hulevesien hallinnan tavoitteena on myös hulevesien laadun parantaminen ja pohjavesipinnan säilyttäminen lähellä nykyistä. Kolmannessa vaiheessa on laadittu hulevesijärjestelmän suunnitteluohjeistus rakentamista varten. Se toimisi osittain rakentamistapaohjeena alueella. Kysely hulevesitulvariskien alustavasta arvioinnista Laki tulvariskien hallinnasta (620/2010) vastuuttaa kunnan tekemään hulevesitulvariskien alustavan arvioinnin sekä nimeämään mahdolliset merkittävät hulevesitulvariskialueet. Yhtenäisen arvioinnin varmistamiseksi Suomen ympäristökeskus ja alueelliset ELY-keskukset laativat kyselyn, johon kunnat ovat voineet vastata lokakuusta 2010 alkaen. Kyselyyn vastaamisaikaa on jatkettu helmikuulle 2011 asti. Vuoden 2011 helmikuun alkuun mennessä vastauksia on tullut 261 kunnasta. Kyselyssä on maankäytön suunnitteluun liittyen kysytty, miten hulevedet ja hulevesitulvat otetaan huomioon kunnan alueidenkäytön suunnittelussa. Kyselyssä tiedusteltiin myös, kuinka kunnan rakentamis- tai muissa määräyksissä hulevedet otetaan huomioon. Tammikuun 2011 alkuun mennessä vastauksia oli tullut 226 kunnasta, joista noin viisi prosenttia on tehnyt hulevesistrategian, hulevesiohjelman tai vastaavan. Noin neljällä prosentilla vastaajista sellainen on tekeillä ja noin yhdeksällä prosentilla suunnitteilla. Moni kunta totesi, että tarvetta selvitysten laatimiseen on yhä enemmän. Useimmiten hulevesien huomioon ottaminen tapahtuu uusia alueita kaavoitettaessa. Katusuunnitelmissa esitetään hidastus- ja imeytysaltaita mahdollisuuksien mukaan. Hyvin harva kunta oli vastauksessaan maininnut jo rakennetut alueet. Tällöin alueiden kaavamuutoksen yhteydessä tehdään hulevesiselvitys, mikäli hulevedet voivat muodostua ongelmaksi alueella. 49 kunnassa hulevesien huomioon ottamisesta määrätään kunnan rakennusjärjestyksessä tai rakentamismääräyksissä. Hulevesien hyödyntäminen osana ekosysteemipalveluja Tiivistyvä maankäyttö luo uusia haasteita. Tiivistäminen mahdollistaa muun muassa joukkoliikenteen tehokkaamman järjestämisen, olemassa olevan vesi-, viemäri- ja kaukolämpöverkoston hyödyntämisen, mutta toisaalta hulevesien kannalta tiivistäminen luo uusia haasteita hulevesien johtamisjärjestelmien mitoittamiselle ja tulvareittien osoittamiselle. Kaavoituksella pitäisi hulevesien hallitsemisessa suosia aluetta, jossa sama rakentamisen määrä sijoitetaan tiiviisti pienemmälle alueelle esimerkiksi pienkerrostaloon samalla jättäen muu alue rakentamatta kuin, että rakennetaan väljästi pientaloja, jolloin katualueita tulee suhteessa enemmän. Kaavaselostukseen voisi laittaa liitteeksi valuma-aluekartan. Asemakaavassa kohde voi sijaita kaukana esimerkiksi taajaman tärkeästä purosta, mutta jos sinne johdetaan kyseisen alueen hulevedet, niin kaava-alueelle suunnitellulla toiminnolla voikin olla yllättävä vaikutus puron vedenlaadun ja määrän vaihteluihin. Lopulta kysymys on arvovalinnoista. Hulevesien hallinta voi hyvin toteutettuna lisätä taajamaympäristön viihtyisyyttä ja toisaalta luonnon monimuotoisuutta, vaikka suunnittelu ja rakentaminen olisivat aiempaa kalliimpaa. Kestävä seudullinen maankäyttö ja liikenne (SeutuKeke) -hankkeessa tuodaan uutta näkökulmaa luonnon ja rakennetun yhteiskunnan symbioosiin. Puhutaan ekosysteemipalveluista, joihin hulevesien hallinta ja hyödyntäminen kuuluvat. Kaupunkiseudun maankäytössä tuetaan luonnon monimuotoisuuden edistämistä ja ekosysteemipalveluja. Periaatteena on toimiva vedenkierto ja indikaattorina pinnoitettu maa-ala valuma-alueella, taajamassa tai vaikkapa pohjavesialueella. Tämä toisenlainen näkökulma on juuri sitä, mihin uusimmilla hulevesien hallinnan keinoilla maankäytönsuunnitelmissa pyritään. 10 Vesitalous 2/2011

11 KAAVOITUS JA MAANKÄYTTÖ Hulevedet Vantaan kaupungin maankäytössä Vantaalla huleveden laadun ja virtaaman hallinta on otettu osaksi kaupungin kaavoitus- ja rakennuslupaprosesseja sekä katu- ja puistosuunnittelua. Tavoitteena on säilyttää luonnollinen vesitasapaino ja vähentää hulevesitulvien aiheuttamia haittoja ja riskejä valuma-alueilla ja vastaanottavissa vesistöissä ja puroissa. Huleveden hallinnan suunnittelussa ja toteutuksessa tarvitaan eri toimialojen yhteistyötä, jonka kehittäminen on jatkuva haaste. MARIKA ORAVA dipl.ins., suunnitteluinsinööri Vesihuollon yleissuunnittelu MARIKA BREMER Maisema-arkkitehti Kaupunkisuunnittelu ULLA-MAIJA RIMPILÄINEN dipl.ins., suunnitteluinsinööri Vesihuollon yleissuunnittelu RITVA VALO-WOSSILUS Arkkitehti, aluearkkitehti Kaupunkisunnittelu Kivet odottavat asennusta eroosion hallintaa varten rakennettavaan pohjapatoon Tammistonrannan lähivirkistysalueella. Vantaan hulevesiohjelman laatimisen alkutahdit annettiin kaupunginvaltuustossa loppuvuonna 2007, jolloin taloussuunnitelmakauden yhdeksi sitovaksi tavoitteeksi päätettiin Vantaan hulevesiohjelman laatiminen. Kaupunginhallitus hyväksyi Vantaan kaupungin hulevesiohjelman kokouksessaan Hulevesiohjelman päätavoitteet ovat: Hulevesien hallinnan parantaminen ja hulevesitulvien vähentäminen Hulevesien laadun parantaminen ennen vastaanottavaan vesistöön laskemista Kaupunkiluonnon monimuotoisuuden lisääminen Pohjaveden laadun parantaminen ja pohjaveden pinnantason säilyttäminen Vesialueiden arvostuksen nostaminen ja huleveden hyödyntäminen positiivisena resurssina Toimiva viranomaisyhteistyö ja tiedonkulun parantaminen hulevesiasioissa Vantaan hulevesiin liittyvän toimintamallin kehittäminen Kestävän hulevesien hallinnan tavoitteena on hulevesien laadun ja määrän hallinta kortteleissa, kaduilla ja viheralueilla. Tarkoituksena on suunnitella hulevesijärjestelmät toimiviksi erilaisilla sateilla. Samalla on kuitenkin turvattava rakennusten ja katujen peruskuivatus. Vantaalla on runsaasti tiivistä rakennettua pintaa ja tavoitteena on tiivistää kaupunkirakennetta, jolloin pintavesivaluma kasvaa. Hulevesien hallinnal- 11

12 KAAVOITUS JA MAANKÄYTTÖ la pyritään vähentämään tulvia ja estämään tulvavahinkoja. Vesistöjen tulvaalueiden käyttämisen sijaan tavoitteena on hallita tulvaa jo valuma-alueella. Tämän vuoksi maankäytön suunnitelmiin tulee osoittaa luontaisia pohjavettä imeyttäviä, pintavaluntaa vähentäviä ja hidastavia alueita, kuten soita ja metsiä. Hulevesien hallintaan liittyy ympäristönsuojelullisia näkökohtia. Hulevesireitit mahdollistavat luonnon monimuotoisuuden ja ekologisten yhteyksien säilymisen sekä pohjavesiesiintymien säilyttämisen. Pohjaveden, lähteiden ja hulevettä viivyttävien rakenteiden avulla puroissa voidaan ylläpitää alivirtaamaa. Luonnonmukainen huleveden hallinta myös monipuolistaa kaupunkilaisten luontokokemuksia. Lähtökohtana ja tavoitteena tulee olla vesistöjen hyvä ekologinen tila; toimenpiteet tulee tehdä ennen veden johtamista puroon tai vesistöön. Kestävän hulevesien hallinnan yhtenä tavoitteena on sopeutua ilmastonmuutokseen ja sen mukanaan tuomiin runsaisiin ja rankkoihin sateisiin sekä kuiviin kausiin. Vantaan hulevesiohjelman seitsemän päätavoitteen toteuttamiseksi on esitetty 50 toimenpidettä, jotka liittyvät hulevesien hallinnan kehittämiseen asemakaavan ja sopimusten laadinnasta rakentamiseen ja kunnossapitoon. Tärkein strateginen linjaus on, että luonnonmukainen hulevesien käsittely otetaan maankäytön sekä yksityisten ja julkisten alueiden yleiseksi suunnitteluperiaatteeksi. Hulevesiohjelman toteutuksen taustatiedoksi laadittiin pienvesiselvitys purojen ja lampien tilasta ja valuma-alueista. Selvitys käsitti 55 puroa ja 12 lampea tai järveä. Purojen ekologisen tilan tietojen päivitys on jatkunut tämän jälkeenkin ja Vantaan ympäristökeskus seuraa vesistöjen tilaa. Tulvaherkkien alueiden selvittämiseksi kootaan kokemusperäistä tietoa tulvapaikoista ja tehdään mallinnuksia hulevesitulvariskien selvittämiseksi. Jokitulvista tiedot ovat jo kattavat. Valuma-aluekohtaisten hulevesiselvitysten laatiminen on vielä tarpeen. Lisätiedon kokoamiseksi on muun muassa laadittu opinnäytetöitä maankäytön muutoksen vaikutuksista valuma-alueeseen ja hulevesien lisääntymisen aiheuttamista vaikutuksista Kylmäojan korven tilaan. Erityisesti kaavoituksen lähtökohdaksi on laadittu Marja-Vantaan osayleiskaavan hulevesien hallintasuunnitelma Tammistonrannan jyrkkäreunaisesta ojasta muotoiltiin loivaluiskainen huleveden viivytyspainanne, joka odottaa sulamisvesiä. Painanteen pohjalla virtaa vettä talvellakin. Raitti on vielä rakenteilla. ja Marja-Vantaan keskusta-alueen tarkennettu hulevesien hallintasuunnitelma, jotka ohjaavat maankäytön suunnittelua. Keski-Vantaalla puolestaan on tehty hulevesijärjestelmän toiminnallinen selvitys tarpeellisten kehittämistoimenpiteiden määrittämiseksi. Vantaalla käytetään runsaasti karttapohjaista tietoa. Suuri osa aineistosta on myös julkisesti saatavilla internetissä. Kuntalaiset saavat kaupungin karttapalvelusta tietoa esimerkiksi pohjavesialueista ja maaperästä. Hulevedet vaikuttavat rakennushankkeissa Asemakaavoituksen yhteydessä laaditaan tarvittavat hulevesiselvitykset ja - suunnitelmat. Ne ovat nousseet melu-, liikenne- ja luontoselvitysten rinnalle. Hulevesillä voi olla vaikutusta asemakaavallisiin ratkaisuihin, tilavarauksiin, tonttijakoihin, kaavoitukseen ja rakentamiseen liittyviin sopimuksiin sekä kunnallisteknisiin kustannuksiin. Kaavaan voidaan merkitä tilavarauksia hulevesien käsittelyyn tarkoitetuille alueille ja hulevesireiteille sekä antaa määräyksiä huleveden käsittelystä. Asemakaavan ratkaisuja voidaan tarkentaa ja havainnollistaa kortteleita koskevassa rakentamisohjeessa ja julkisten alueiden lähiympäristösuunnitelmassa myös hulevesien osalta. Asemakaavoitetuilla alueilla rakentamista ohjataan rakennuslupavaiheessa kunnallisteknisellä lausunnolla. Poikkeamispäätöksiä ja suunnittelutarveratkaisuja myönnettäessä voidaan asettaa määräyksiä ja vaatimuksia myös huleveden käsittelylle. Lisäksi kaupungin rakennusjärjestyksessä on määräyksiä huleveden hallitsemiseksi. Vantaalla ensisijaisesti tavoitteena on vähentää huleveden määrää ja käsitellä syntyvä hulevesi omalla tontilla. Mikäli tämä ei ole mahdollista, joudutaan neuvottelemaan ja sopimaan muista vaihtoehdoista. Tasapuolinen vaatimusten asettaminen ja ratkaisujen löytäminen on kaupungille tärkeää. Lisäksi on ratkaistava hulevesirakenteiden kunnostus- ja hoitovastuu. Yksiselitteisintä on, kun hulevedet hallitaan kiinteistöittäin. Hulevesirakenteiden ylivuotoreitit joudutaan silti ottamaan huomioon alu- 12 Vesitalous 2/2011

13 KAAVOITUS JA MAANKÄYTTÖ Rankkasade aiheutti rinteen sortuman alapuoliselle pihalle. Pienestä metsäpurosta muodostui rotko, kun mäelle rakennetun uuden alueen hulevesille ei ollut järjestetty viivytystä. 13

14 KAAVOITUS JA MAANKÄYTTÖ eellisesti ja huleveden purku- ja tulvareitit suunnitellaan pääpiirteissään jo kaavoitusvaiheessa. Huleveden hallinnan toteuttaminen taajamissa helpottuu, jos tilavaraukset tehdään kaavoituksen yhteydessä. Samalla voidaan varata tilaa hallitulle tulvimiselle ja vähentää tulvariskejä. Hulevesiselvitykset tulisikin tehdä mahdollisimman varhaisessa vaiheessa. Kun selvityksiä tehdään valuma-alueen tasolla, voidaan varautua tulevaisuuden muutoksiin hyvissä ajoin. Tavoitteista toteutukseen Laajoilla kaava-alueilla toiminnot pyritään sijoittamaan niin, että hulevedet voidaan hallita maanpäällisissä, luonnonmukaisissa ratkaisuissa. Tiiviisti rakennettavilla tonteilla joudutaan viivytysvaatimuksen täyttämiseksi rakentamaan maanalaisia varastorakenteita. Lähtökohtana viivytysvaatimuksille ovat tulvien vähentäminen ja rakennetun hulevesiviemäröinnin kapasiteetin riittävyys. Kaupunkirakenteen tiivistyessä hulevesiviemäriin ei usein edes mahdu hulevesivirtaama, joka muodostuu vettä läpäisemättömien pintojen lisääntyessä. Parhaillaan rakenteilla olevan kehäradan varteen sijoittuu uusi Leinelän asuinalue, jossa huleveden viivytys ja imeytys toteutetaan myös puistossa. Puhtaat katto- ja pihavedet imeytetään pohjavedeksi. Liikennealueiden hulevedet johdetaan pois pohjavesialueelta. Puiston hulevesijärjestelmä rakennetaan ennen talojen rakentamista, jotta se on valmiina vastaanottamaan kasvavan hulevesimäärän. Imeytyksessä käytettävät hulevesikasetit on asennettu tammikuussa. Vantaalla on paljon logistiikka-alueita, joiden erityispiirteenä ovat hyvin laajat kattopinnat ja asfaltoidut kentät. Hulevesiä syntyy paljon. Logistisilla tonteilla on edellytetty hiekan- ja öljynerotuksen lisäksi hulevesivirtaaman tasausta esimerkiksi vettä puhdistavissa kosteikoissa. Vanhojen teollisuus- ja logistiikka-alueiden maankäyttöä tarkistettaessa voidaan tarvita laajoja pohjavesi- ja maaperäselvityksiä ennen huleveden käsittelytapojen määrittelyä. Esimerkiksi Hakkilan alueella muun muassa kaavarunkotyöhön liittyen laadittiin pohjavesi- ja hulevesiselvitykset. Selvitysten perusteella voidaan osoittaa asemakaavoja muutettaessa alueita, joilla imeytystä suositellaan tai sitä ei sallita. Vantaalla on lisäksi laadittu katutilaohje, jossa huleveden hallinta eri katutyypeillä otetaan huomioon. Ensimmäiset katuhulevesien hallintakohteet ovat vuoden 2011 toteuttamisohjelmassa. Leinelän hulevesikasetit asennettiin talvityönä. Kasetteihin pidätetään mm. katoilta ryöpsähdyksinä virtaavaa hulevettä imeytymään pohjavedeksi. Haasteita valvonnassa, ylläpidossa ja kustannusjaossa Huleveden hallinnassa pyritään luonnonmukaisiin ratkaisuihin, koska ne ovat kapasiteetiltaan joustavia, säilyttävät veden luonnollista kiertokulkua ja kasvillisuus puhdistaa vettä. Luonnonmukaiset ratkaisut ovat osittain ristiriidassa nykyisten käytäntöjen kanssa. Avojärjestelmiä käyttäessään kiinteistö joutuu anomaan vapautusta hulevesien putkijärjestelmään liittymisestä, jos se sijaitsee hulevesiverkoston alueella. Hulevesien hallinnan toimintamallin tavoitteena on olla selkeä ja yksinkertainen. Järjestelmää täytyy vielä kehittää, jotta päällekkäiset toimintatavat saadaan poistettua ja muun muassa ylläpitokustannusten kohdistaminen selkiytyy. Kompensaatiokustannuksista keskustellaan, jos kiinteistön huleveden hallinta joudutaan toteuttamaan yleisellä alueella. Vantaalla hulevesiohjelmaa on toteutettu reilun kahden vuoden ajan ja jo sitä ennen maankäytössä otettiin huomioon rakentamisen vaikutuksia tulviin, puroihin ja muihin vesistöihin. Tähän asti kaavoittajan aktiivisuudella on ollut suuri merkitys hulevesien ottamisessa huomioon maankäytön ratkaisuissa. Kuntatekniikan keskus ja rakennusvalvonta ovat lausunto- ja lupamenettelyn turvin pystyneet vaikuttamaan kohteissa, joissa kaavassa ei ole annettu erityisiä hulevesimääräyksiä. Toteutuneiden ratkaisujen valvonta jää pääosin rakennusvalvonnan tehtäväksi. Erityisesti rakenteiden toimivuuden ja ylläpidon seurantaan on vielä tarvetta. Ohjausryhmä koordinoi toimenpiteitä Tietoa hulevesien hallinnan pohjaksi alkaa olla paljon. Luonnonmukainen hulevesien käsittely aiheuttaa muutoksia asemakaavaprosessiin, rakennuslupamenettelyyn, yleisten alueiden suunnitteluun, rakentamiseen ja kunnossapitoon. Eräänä haasteena toimenpiteiden toteuttamisessa on tiedonkulku toisaalta kaupungin sisällä ja myös toimijoiden välillä. Kaupungissa laaditaankin hulevesien hallinnan toimintamallia, jossa määritellään kaavoitus-, suunnittelu- ja rakennusvaiheissa vaadittavien toimenpiteiden taso ja vastuutahot. Hulevesiohjelman toteuttamista ohjaa ja seuraa maankäyttötoimen hule vesityöryhmä, johon on koottu edustajat kuntatekniikan keskuksesta, kaupunkisuunnittelusta, rakennusvalvonnasta, ympäristökeskuksesta ja vesihuoltolaitokselta. Ryhmällä on tärkeä rooli tiedon välittäjänä. Tulosalueilla on lisäksi omia hule vesityöryhmiä, joiden tehtävänä on huolehtia hulevesiohjelman toimenpiteiden toteutuksesta omalla vastuualueellaan. Suunnittelijoiden, rakennuttajien ja rakentajien koulutuksen lisäksi on tarpeen kouluttaa kaupungin työntekijöitä. Huleveden hallinnasta on järjestetty kaupungin sisäinen seminaari Vuosi hulevesiohjelmaa ja tietoiskuja. Esimerkiksi viherkattojen rakentamiseen on kannustettu jakamalla tietoa rakenteista, ylläpidosta ja toteutetuista kohteista. Lisätietoa 14 Vesitalous 2/2011

15 KAAVOITUS JA MAANKÄYTTÖ Blominmäen alueen luontoarvot ja virkistyskäyttö säilyvät uuden jätevedenpuhdistamon rakentamisen jälkeenkin. Pääkaupunkiseudun jätevedenpuhdistus ja maankäyttö Vesihuoltolaitosten, kuntapäättäjien ja asukkaiden välillä tarvitaan runsaasti vuorovaikutusta, että jätevedenpuhdistuksen, liikenteen ja asumisen tarpeet saadaan sovitettua yhteen yhdyskuntasuunnittelussa. Helsingissä uudet asuinalueet leviävät jätevedenpuhdistamon välittömään läheisyyteen ja Espoossa etsittiin kokonaan uusi sijoituspaikka riittävän suurelle ja modernille kalliopuhdistamolle. Pääkaupunkiseudun jätevedenpuhdistamot sijaitsevat Helsingin Viikinmäessä ja Espoon Suomenojalla. Viikinmäen puhdistamo on rakennettu vuonna 1994 ja siinä käsitellään Helsingin, Vantaan itä- ja keskiosien, Tuusulan, Keravan, Järvenpään ja Sipoon yhdyskuntajätevedet. Noin asukkaan ja alueen teollisuuden jätevedet käsittelevä laitos on rakennettu pääosin kallion sisään. Espoon Suomenojan puhdistamo on alunperin valmistunut vuonna 1963 lammikkopuhdistamoksi, josta sitä on kehitetty ja laajennettu vastaamaan kasvaviin puhdistusmääriin ja vaatimuksiin. Tällä hetkellä Suomenoja on Suomen toiseksi suurin jätevedenpuhdistamo, jossa käsitellään yli asukkaan jätevedet Espoosta, Kauniaisista, Vantaan länsiosista sekä Kirkkonummelta. Espoon uusi puhdistamo kallion sisään Lokakuussa 2005 aloitettiin Espoon Vedessä suunnittelu, jossa selvitettiin vaihtoehtoisia ratkaisuja jätevedenpuhdistuksen saattamiseksi vastaamaan tulevaisuuden tarpeita. Kaupunginhallitus hyväksyi syyskuussa 2006 kehittämissuunnitelman, jossa esitettiin kahta perusvaihtoehtoa; Suomenojan puhdistamon laajentamista ja modernisointia tai kokonaan uuden kalliopuhdistamon rakentamista eteläiseen Espooseen. Espoon puhdistamoratkaisun päätöksenteon tueksi teetettiin vuoden 2008 aikana ympäristövaikutusten arviointi (YVA) kuudesta eri vaihtoehdosta. YVA:n aineistosta myös asukkaat saivat keskeiset tiedot hankkeesta ja pää- 15

16 KAAVOITUS JA MAANKÄYTTÖ Viikinmäen kukkulakaupungin ensimmäisen vaiheen asuintalot ovat jo käytössä. Jukka Yli-Kuivila on ollut tiiviisti mukana Espoon uuden puhdistamon hankesuunnittelussa. sivät yleisötilaisuuksissa ja työpajoissa kertomaan ajatuksiaan ja mielipiteitään mm. puhdistamon sijoituspaikasta. Keskustelua käytiin vilkkaasti myös paikallislehtien yleisönosaston palstoilla ja internet-sivuilla. Kaupunginhallitus käsitteli puhdistamon sijoituspaikkaa kolmessa kokouksessa vuoden 2009 aikana ja kaupunginvaltuusto teki lokakuussa päätöksen sijoittaa kalliopuhdistamo Kehä III:n varrella sijaitsevaan Blominmäkeen. Kalliopuhdistamo on nykyaikainen ratkaisu, jossa parhaiten pystytään pitämään vaikutukset asukkaisiin ja ympäristöön mahdollisimman vähäisenä. Rakentamisen alkuvaihe aiheuttaa suurimpia vaikutuksia suuren louhintamäärän ja siihen liittyvän raskaan liikenteen takia. Alueen liikennejärjestelyt ovat haasteelliset, kun suoraa tasoliittymää Kehä III:lle ei sallita eikä rinnakkaisväylää ole vielä valmiina., kertoo projektipäällikkö Jukka Yli-Kuivila HSY:stä. Kaavoitus vie aikaa Puhdistamon yleissuunnittelu on parhaillaan käynnissä, ja maakuntakaavan sekä yleiskaavan muutokset ovat vireillä. Kyseisten kaavojen muutokset arvioidaan vahvistettavan kesällä Asemakaavaprosessi on käynnistetty ja siihen liittyvä osallistumis- ja arviointisuunnitelma on ollut nähtävillä maaliskuun alusta alkaen. Kaavojen keskeisenä sisältönä on jätevedenpuhdistamon paikan osoittamisen lisäksi varmistaa sujuvat liikenneyhteydet sekä turvata lähialueiden luonto- ja virkistysarvot. Vesihuoltolaitos toimii kaavaprosesseissa oman alansa asiantuntijana ja osallistuu myös kaavoitukseen liittyviin yleisötilaisuuksiin. Hankkeen aikataulun suunnittelussa olemme varautuneet pitkiin kaavaprosesseihin ja arvioimme rakentamisen pääsevän käyntiin vuonna Laitoksen arvioimme käynnistyvän vuonna 2020, kertoo Yli-Kuivila. Myös purettavan jätevedenpuhdistamon alueen maankäytön suunnittelu on käynnistynyt. Suunnitelmissa on tiivistää kaupunkirakennetta ja rakentaa Suomenojalle korkealaatuinen asuinalue sekä samalla suojella alueen ainutlaatuinen linnustoalue. Asuntoja Viikinmäen puhdistamon naapuriin Yhdyskuntarakenne on tiivistymässä myös Helsingin Viikinmäen kalliopuhdistamon lähialueilla. Viikinmäen länsiosassa on käynnissä aluerakentamishanke, josta käytetään nimeä Viikinmäen kukkulakaupunki. Sinne rakennetaan asuntoja 1400 ihmiselle ja lisäksi alakoulu, päiväkoti ja leikkipuisto. Osa alueen asuintaloista rakennetaan jätevedenpuhdistamon maanalaisten altaiden yläpuolelle. Kukkulakaupungin kaavoitusprosessissa otettiin esille jätevedenpuhdistamon aiheuttama melu, laitoksella käytettävät vaaralliset kemikaalit sekä hajuhaitat. Laitoksen ympäristölupaprosessissa ja erillisissä selvityksissä tehdyissä tarkasteluissa todettiin meluhaittojen ja turvallisuusriskien olevan vähäisiä. Hajuhaittoja voi esiintyä puhdistusprosessin häiriötilanteissa, joita tapahtuu muutaman kerran vuodessa. Puhdistamon toimintaa on prosessin kuluessa kehitetty siten, että hajuhaittojen esiintymistiheyttä on pystytty pienentämään. Jätevedenpuhdistamon normaalin toiminnan aikana lähialueen asukkaille ei toiminnasta ole mitään haittaa. Prosessitilojen suojaamiseen tulee kiinnittää kuitenkin huomiota, etteivät esimerkiksi lapset leikkiessään pääse vahingossa vääriin paikkoihin. Rakentamisen aikana olemme pitäneet usein palavereja rakentajien kanssa, kun esimerkiksi räjäytysten takia joudumme tyhjentämään puhdistamon työntekijöistä varotoimenpiteenä, kertoo yksikön päällikkö Kari Reinikainen HSY:stä. 16 Vesitalous 2/2011

17 TEOLLISUUDEN JÄTEVEDET Soveltuuko rinnakkaissaostus selluteollisuuden jätevesille? Rinnakkaissaostusta käytetään yleisesti Suomessa yhdyskuntajätevesien puhdistuksessa, mutta metsäteollisuuteen menetelmä ei ole levinnyt. Tässä artikkelissa on esitelty tutkimustuloksia, joiden mukaan rinnakkaissaostus on varteenotettava menetelmä myös metsäteollisuuden fosforimäärien hallinnassa. SAKARI TOIVAKAINEN DI, tutkija Aalto yliopisto, puunjalostustekniikan laitos TIMO LAUKKANEN TkT, erikoistutkija Aalto yliopisto, puunjalostustekniikan laitos OLLI DAHL TkT, professori Aalto yliopisto, puunjalostustekniikan laitos Suomen suurimpiin kaupunkeihin alettiin rakentaa perinteisiä aktiivilietelaitoksia 1970-luvulla. Melko pian havaittiin, ettei jäteveden pelkkä mekaanis-biologinen käsittely poistanut riittävästi fosforia, vaan tarvittiin myös kemiallista fosforin saostamista. Niinpä biologiset puhdistamot muutettiin biologis-kemiallisiksi rinnakkaissaostuslaitoksiksi. Rinnakkaissaostukseen siirtyminen oli melko yksinkertaista ja halpaa, sillä saostuskemikaali voitiin syöttää suoraan olemassa oleviin puhdistamoihin ja kemikaalina voitiin käyttää teollisuuden sivutuotteena syntyvää ferrosulfaattia. Sittemmin rinnakkaissaostusta on kehitetty muun muassa optimoimalla ferrosulfaatin syöttökohtaa ja annoksia. Nykyään rinnakkaissaostuksella voidaan saavuttaa yli 95 prosentin fosforireduktio ja alle 0,3 mg/l poistoveden fosforipitoisuus tehokkaasti ohjatuissa kunnallisissa jätevesilaitoksissa. Kemialliseen puunjalostusteollisuuteen alettiin Suomessa rakentaa biologisia jätevedenpuhdistamoja vasta 1980-luvun loppupuolella. Tällöin päätavoite oli happea kuluttavan orgaanisen kuorman pienentäminen, sillä rehevöittäviä ravinteita puunjalostusteollisuuden jätevesissä on melko vähän suhteessa orgaanisen aineen määrään. Tehtaiden aiheuttamat ravinnepäästöt saattoivat jopa kasvaa biologiseen puhdistukseen siirryttäessä, kun jätevesiin lisättiin ravinteita tehokkaan biologisen käsittelyprosessin varmistamiseksi. Sellutehtaissa fosforilisäys ei yleensä ole tarpeen, sillä puuraaka-aineista peräisin olevaa fosforia on yleensä ylimäärin biologisen puhdistusprosessin ravinnetarpeen kannalta. Vuosikymmenten aikana metsäteollisuuden ravinnepäästöt on saatu entistä paremmin hallintaan, mutta puhdistustulos ei ole samalla tasolla kuin suurissa kunnallisissa puhdistamoissa. Puhdistetun jäteveden fosforipitoisuudet ovat olleet paperi- ja sellutehtaissa aktiivilietelaitosten jälkeen edelleen suuremmat kuin kunnallisten rinnakkaissaostuslaitosten jälkeen. Niinpä vesiensuojelutavoitteiden tiukentuessa fosforin kemiallinen saostaminen myös metsäteollisuuden jätevesistä alkaa olla yhä ajankohtaisempaa. Rinnakkaissaostus ei ole käytössä suomalaisessa metsäteollisuudessa, vaikka sitä on kokeiltu 1980-luvun lopussa sekä tehdas- että pienoismallikokeilla. Täyden mittakaavan tehdaskokeiden perusteella arvioitiin (Hyytiä ym 1988), että liukoisen fosforin pitoisuus saataisiin laskettua keskimäärin pitoisuudesta 0,8 mg/l pitoisuuteen 0,4 mg/ l ja reduktio nousemaan 30 prosentista 67 prosenttiin käyttämällä g ferrosulfaattia jätevesikuutiota kohden. Samansuuntaisia tuloksia saavutettiin myös pienoismallikokeissa, joissa liukoisen fosforin reduktio parani 20 prosentista 55 prosenttiin ferrosulfaatin avulla (Virtanen 1989). Ferrosulfaatin lisäyksellä ei todettu olevan liiemmin vaikutusta COD:n, BOD:n ja AOX:n reduktioon. 17

18 TEOLLISUUDEN JÄTEVEDET Edellä kuvatut kokeet osoittivat, että rinnakkaissaostuksella on mahdollista merkittävästi tehostaa fosforin poistoa myös puunjalostustehtaiden jätevesistä, vaikka puhdistusteho voi olla heikompi kuin yhdyskuntajätevesiä puhdistettaessa. Sellutehtaan jätevedet sisältävät erilaisia kompleksinmuodostajia, kuten tanniinia ja ligniiniä, jotka sitoutuvat kaksiarvoiseen rautaan ja niiden on arveltu hidastavan ferroraudan hapettumista saostuskelpoiseksi ferriraudaksi (Theis ja Singer, 1974). Toisaalta fosforipitoisuudet metsäteollisuuden jätevesissä ovat paljon pienemmät kuin yhdyskuntajätevesissä, joten saostuskemikaalia tarvitaan vähemmän kuin yhdyskuntavesien käsittelyssä. Lisäksi sellu- ja paperiteollisuudessa puhdistamojen kuormitus on melko tasaista, mikä voi helpottaa puhdistusprosessin tehostamista. Tässä artikkelissa kuvataan laboratorio- ja pienoismallimittakaavan rinnakkaissaostuskokeiden tuloksia. Artikkelin aineisto pohjautuu Sakari Toivakaisen diplomityöhön (2009), jossa muun muassa selvitettiin, voidaanko yksinkertaisella rinnakkaissaostuksella tehostaa fosforin poistoa sellutehtaan olemassa olevassa aktiivilietelaitoksessa ja minkä suuruisia kemikaaliannoksia tähän tarvitaan. Keskeinen kysymys oli, ovatko kiristyvien lupaehtojen vaatimukset saavutettavissa rinnakkaissaostuksella, jotta vältyttäisiin investoinneilta erillisiin tertiäärikäsittelyihin. Tutkimusmenetelmät ja tulokset on tässä yhteydessä esitelty yleispiirteisesti, tarkempi kuvaus näistä löytyy kyseisestä diplomityöstä. Laboratoriokokeet Rautapohjaisen saostuskemikaalin vaikutusta aktiivilieteprosessin puhdistustulokseen tutkittiin kahdella erillisellä laboratoriokokeella. Puhdistettava jätevesi ja aktiiviliete olivat peräisin samalta sellutehtaalta. Kokeissa käytettiin monipaikkaista magneettisekoitinta, jonka päälle sijoitettiin osittain lämpöeristetyt dekantterilasit. Jokainen dekantterilasi muodosti itsenäisen koelinjan, joka toimi panosperiaatteella vuorokauden sykleissä, joka jakaantui 22 h:n ilmastus- ja 2 h:n selkeytysjaksoon. Kierrätyssuhteen ja lieteiän osalta puhdistamolinjat vastasivat tyypillisen sellutehtaan puhdistamon arvoja. Lämpötila kokeessa oli +36 C ± 0,5. Ensimmäisessä laboratoriokokeessa selvitettiin saostuskemikaaliannoksen suuruuden vaikutusta puhdistustulokseen sekä vertailtiin ferro- ja ferrisulfaatin käyttöä saostuskemikaaleina annostasoilla 0 6 mg-fe 2+ /l ja 0 14 mg-fe 3+ /l. Saostuskemikaalin syöttökohdan vaikutusta tarkasteltiin lisäämällä osaan puhdistamolinjoista saostuskemikaali kahden tunnin kuluttua ilmastuksen alusta ja toisiin lisäys tehtiin kaksi tuntia ennen ilmastusjakson päättymistä. Rinnakkaisia koelinjoja ei ollut, joten tulokset ovat vain suuntaa-antavia. Rinnakkaissaostuksen vaikutus poistoveden COD- ja ph-arvoon oli vähäinen. Kokeissa käytetyn jäteveden ph oli 6,4 ja se nousi puhdistuksen aikana rauta-annoksesta riippumatta tasoon 7,7 ± 0,1. Sen sijaan fosfaatin reduktiot parani ferrosulfaattiannoksen kasvaessa. Jäteveden liukoinen fosfaattifosforipitoisuus oli 1,8 mg-po 4 - P/l. Annoksella 6,0 mg-fe 2+ /l poistoveden liukoinen fosfaattifosforipitoisuus pieneni 0,75:sta 0,5:aan mg-po 4 -P/l. Ferrisulfaatilla fosfaatin reduktiot olivat heikommat. Rauta-annoksella 14 mg- Fe 3+ /l poistoveden fosfaattifosforipitoisuus pieneni 0,75:sta 0,6:aan mg-po 4 - P/l. Saostuskemikaalin syöttökohta, ilmastuksen alussa tai lopussa, ei näyttänyt vaikuttavan puhdistustehoon. Toisessa laboratoriokokeessa käytettiin saostuskemikaalina vain ferrosulfaattia, koska se näytti saostavan tehokkaammin fosfaattia kuin ferrisulfaatti. Toisessa kokeessa ferrosulfaatti syötettiin ilmastukseen vain loppuvaiheessa. Rinnakkaisia puhdistuslinjoja oli jokaisella ferrosulfaatin annostasolla kolme, joista kaikista määritettiin poistoveden COD. Fosfaatti määritettiin jokaisella annostasolla kahdesta rinnakkaisesta syöttölinjasta. Tässäkin kokeessa ferrosulfaattiannoksen kasvaessa puhdistustulos parani liukoisen fosfaatin osalta, mutta myös COD:n reduktio parani (Taulukko 1). Esimerkiksi annostasolla noin 10 mg- Fe/l fosfaattipitoisuus poistovedessä lähes puolittui ja COD-reduktio parani 20 prosentilla. Pienoismallikoe Pienoismalli (Kuva 1) toimi panosperiaatteella samalla tavalla kuin edellä kuvatut laboratoriokokeiden puhdistamolinjat. Ilmastusjakson pituus oli kuitenkin lyhyempi, 14 h, mikä vastasi tyypillistä täyden mittakaavan laitosta. Pienoismallikoe tehtiin paikan päällä sellutehtaalla, mikä mahdollisti tuoreiden jätevesinäytteiden ja lietteen käytön sekä laboratoriokokeita paremman vertailtavuuden täyden mittakaavaan toimintaan. Pienoismallikokeessa ensimmäisellä puhdistussyklillä ei lisätty ferrosulfaattia. Toisessa syklissä pienoismalliin annosteltiin ferrosulfaattia 51 g/m³ (10,3 g-fe/m³), mikä vastasi Fe/P suhdetta 2,8. Seuraavissa kolmessa puhdistussyklissä ferrosulfaattiannos oli 34 g/m³ (6,8 g-fe/m³) ja Fe/P-suhde oli 1,8 2,0. Taulukko 1. Toisen laboratoriokokeen puhdistustulokset sellutehtaan jäteveden rinnakkaissaostuksesta Ferrosulfaattiannos Liukoinen PO4-P COD FeSO4. 7H2O Fe Fe/P Jäännöspitoisuus Reduktio Jäännöspitoisuus Reduktio mg/l mg/l mg/l % mg/l % , ,6 1,1 0, ,0 2,2 0, ,3 3,2 0, ,5 4,2 0, Vesitalous 2/2011

19 TEOLLISUUDEN JÄTEVEDET Kuva 1. Puhdistamon pienoismalli, jonka ilmastus- ja selkeytysaltaana toimivan astian tilavuus oli 10 l. Pienoismallin syötetyn jäteveden liukoisen fosfaattifosforin pitoisuus oli 1,6 2,1 mg/l. Kuvasta 2 nähdään, että ferrosulfaatin lisäys puolitti puhdistetun jäteveden liukoisen fosforin pitoisuuden 0,8:sta 0,4:ään mg/l ja paransi reduktiota 60 prosentista 80 prosenttiin. COD Cr -reduktio parani muutamia prosenttiyksiköitä ferrosulfaatin lisäyksen jälkeen. Tulosten tarkastelu ja johtopäätökset Laboratorio- ja pienoismallikokeissa rinnakkaissaostus ferrosulfaatilla tehosti fosforin poistumista sellutehtaan aktiivilietelaitoksessa. Puhdistusteho parani johdonmukaisesti saostuskemikaaliannosta kasvatettaessa. On epäilty, että sellutehtaan jätevesien sisältämät kompleksinmuodostajat voivat haitata rautaan perustuvassa saostuksessa, mutta näissä kokeissa ei saatu viitteitä ongelmallisista kompleksin muodostuksesta ferrosulfaattia lisättäessä, kun poistovettä tarkasteltiin visuaalisesti tai COD-arvojen suhteen. Toisaalta tehokkaaseen fosforinpoistoon tarvittavat rauta-annokset olivat huomattavasti stoikiometrista Fe/ P-suhdetta suuremmat, joten rautaa kului pääosin muuhun kuin fosfaatin saostumiseen. Suuresta Fe/P-suhteesta huolimatta saostuskemikaaliannos voisi jäädä paljon pienemmäksi kuin kunnallisissa puhdistamoissa, koska sellutehtaan jätevedessä fosforipitoisuus on paljon pienempi kuin kunnallisessa jätevedessä. Raudan syöttö vaikuttaa puhdistustuloksen lisäksi myös lietteen ominaisuuksiin ja koostumukseen. Rautasaostuman tiedetään parantavan lietteen laskeutuvuusominaisuuksia (esim. Agridiotis 2007) ja veden erottuvuutta lietteestä, joten rinnakkaissaostus saattaa tältä osin parantaa lietteen käsiteltävyyttä ja vähentää kuivauksessa tarvittavien kemikaalien määrää. Lietteen rautapitoisuuden kasvun on myös havaittu pienentävän bakteerien biokemiallista hapenkulutusta (Laukkanen 1997). Toisaalta rautapitoisuuden ja pienemmässä määrin fosforipitoisuuden kasvu voi rajata lietteenkäsittelyn vaihtoehtoja. Lietteen ominaisuuksien muutoksia koskevat tutkimukset edellyttävät huomattavasti pitempiä koejaksoja kuin mitä tässä tutkimuksessa käytettiin, jotta raudan määrä lietteessä kasvaisi lähemmäksi tasapainotilaa. Rauta saostaa raskasmetalleja, joten rinnakkaissaostus voi tehostaa raskasmetallien kertymistä jätevedestä lietteeseen (esim. Laukkanen 1997). Tämä on myönteistä vesiensuojelun näkökulmasta, mutta voi rajoittaa lietteen hyötykäyttömahdollisuuksia. Suomessa tuotettu ferrosulfaatti itsessään sisältää vain vähän haitallisia raskasmetalleja ja sen epäpuhtaudet voivat mainittavassa määrin näkyä vain lietteen nikkelipitoisuudessa ja siinäkin melko vähäisessä määrin (Laukkanen 2006). 19

20 TEOLLISUUDEN JÄTEVEDET Kuva 2. Aktiivilietelaitoksen pienoismallin syöttö- ja poistoveden liukoisen fosfaattifosforin pitoisuudet ja CODCr-arvot ferrosulfaattiin perustuvassa rinnakkaissaostuskokeessa. Puhdistussyklin pituus panosprosessissa oli 16 h. Metsäteollisuudessa on fosforia saostettu lähinnä vain jälkisaostuksella eli ns. tertiäärikäsittelyllä. Jälkisaostus on tehokas, mutta kallis puhdistuskeino ja se tuottaa vaikeasti hyödynnettävää lietettä. Rinnakkaissaostus voi tarjota huomattavasti halvemman ja kerrannaisvaikutuksiltaan ympäristön kannalta paremman vaihtoehdon selluteollisuuden fosforipäästöjen pienentämiseen. Tämän tutkimuksen perusteella kemikaalikustannukset olisivat noin 0,1 sellutonnia kohti. Sellutehtaan jätekalkin hyödyntämistä jäteveden neutraloinnissa on rajoittanut kalkista vapautuva fosfori. Tehokas fosforin saostus voisi poistaa tämän rajoituksen. Jos neutralisointiin käytettävä kalkki korvattaisiin kalkkikierrosta poistetulla jätekalkilla, puhdistukseen tulevan jäteveden fosforipitoisuus nousisi enintään muutama mg/l. Tämän suuruinen pitoisuuden kasvu saattaisi olla helposti hallittavissa rinnakkaissaostuksella ilman että fosforipäästöt kasvaisivat. Tehokas fosforin poisto voisi siis mahdollistaa nykyistä säästävämmän tavan hallita sellutehtaan sekundäärisiä materiaalivirtoja. Yhteenveto Laboratorio- ja pienoismallikoetulokset osoittivat, että ferrosulfaattiin perustuvalla rinnakkaissaostuksella voidaan merkittävästi tehostaa fosforin poistoa sellutehtaan aktiivilietelaitoksessa. Pitkäaikaisia pienen mittakaavan tutkimusta sekä tutkimustulosten siirtämistä täydenmittakaavan tarvitaan, jotta voidaan optimoida saostuskemikaalin annostusta ja havainnoida rautasaostuksen vaikutusta lietteen ominaisuuksiin ja puhdistusprosessin toimintaan. Kirjallisuus Agridiotis V., Forster C.F. and CarliellMarquet C., Addition of Al and Fe salts during treatment of paper mill effluents to improve activated sludge settlement characteristics. Bioresour. Technol., 98, (2007) Hyytiä, H., Jokinen, S., Kukkonen, K., Väänänen, P., Kemiallinen jätevedenpuhdistus metsäteollisuudessa. Osa 2: Rinnakkaissaostus. Paperi ja Puu Paper and Timber 1988:7, s Laukkanen, T., Jätevedenpuhdistamon ainetase, esimerkkinä raskasmetallitaseet, Vesitalous 47(2006):3, s Laukkanen, T., Rauta hivenaineena, myrkkynä ja myrkyllisten raskasmetallien sitojana aktiivilieteprosessissa ja rinnakkaissaostuksessa, väitöskirja, Teknillinen korkeakoulu, Ympäristön suojelutekniikan laboratorio, Espoo 1997, 154 s. Theis, L.T. ja Singer, P.C. Complexation of iron (II) by organic matter and its effect on iron (II) oxygenation. Environ. Sci. Technol, (1974) 8: Toivakainen, S., Improving biological treatment of pulp mill wastewater. Master s Thesis. Helsinki University of Technology. Department of Forest Products Technology. Helsinki p. 63. Toivakainen, S. Virtanen, M., Sulfaattisellutehtaan jätevesien käsittely simultaanisaostuksella. Erikoistyö KCL/TTKK, Vesitalous 2/2011