JÄTEVEDENPUHDISTAMOIDEN YHTEISTARKKAILU NURMIJÄRVI, KIRKONKYLÄN PUHDISTAMO

Transkriptio

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

2 1. Yleistä Nurmijärven kirkonkylän puhdistamo on biologis-kemiallinen kokonaistypen poistoon kehitetty aktiivilietelaitos (Biolak, Raisio Engineering Oy). Biologinen puhdistusprosessi tapahtuu aaltohapetusmenetelmällä yhdessä altaassa. Ferrosulfaattia syötetään fosforin saostamiseksi ilmastukseen menevään palautuslietevirtaan tai vaihtoehtoisesti hiekanerotukseen sekä ilmastuksesta jälkiselkeytykseen menevään lietevirtaan. Polymeeriä syötetään lietteen laskeutumisen tehostamiseksi jälkiselkeytykseen menevään lietevirtaan. Nurmijärven kirkonkylän puhdistamolla on Länsi-Suomen ympäristölupaviraston lupa (ympäristölupa nro 72/2004/1, ) johtaa puhdistetut jätevedet Kissanojaan ja edelleen Vantaanjokeen. Lupaa tarkistettiin korkeimmassa hallinto-oikeudessa, jonka päätöksestä kokonaistypen poistovaatimuksesta luovuttiin (KHO ). Jätevedenpuhdistusvaatimukset on esitetty taulukossa 1. Puhdistamon hoidosta vastasi Jukka Lintula. Taulukko 1. Nurmijärven kirkonkylän jätevedenpuhdistamon puhdistusvaatimukset. Pitoisuus enintään (mg/l) Käsittelyteho vähintään (%) BOD 7ATU COD Cr Kokonaisfosfori 0,5 95 Kokonaistyppi - - Ammoniumtyppi 4 - Kiintoaine 15 - Laskentajaksot ovat ammomiumtypelle yksi vuosi, muille em. parametreille neljännesvuosi. Tarkkailututkimukset ja näytteenotto Puhdistamon tarkkailu perustui päivättyyn käyttö- ja päästötarkkailuohjelmaan. Puhdistamolta otettiin vuoden aikana käyttö- ja päästötarkkailuun liittyviä näytteitä yhteensä 12 kertaa eli yhteen neljännesvuoden mittaiseen tarkkailujaksoon sisältyi kolme näytteenottokertaa (taulukko 2). Näytteet kerättiin tulevasta ja lähtevästä jätevedestä virtaamaohjauksella varustetuilla näytteenottimilla 24 tunnin kokoomanäytteinä. Näytteet analysoitiin MetropoliLabissa. Taulukko 2. Nurmijärven kirkonkylän jätevedenpuhdistamon näytteenottopäivät tarkkailujaksoittain vuonna Tarkkailujakso Näytteenottopäivä I ( ) 26.1., ja II ( ) 18.4., ja III ( ) 27.7., ja IV ( ) , ja

3 2. Puhdistamon toiminta tarkkailujaksolla 4/2011 ( ) Jakson 4/2011 näytepäivien keskimääräinen tulovirtaama oli m 3 /d. Koko jakson keskivirtaama oli m 3 /d. Tarkkailujakson aikana oli runsaista sateista johtuneita puhdistamo-ohituksia välppäyksen jälkeen m 3 ( ). Lisäksi tapahtui m 3 käsittelemättömän jäteveden ohitus puhdistamon tulopumppaamosta myrskyn aiheuttaman sähkökatkon takia. Puhdistamon jätevedenkäsittelytulos oli lupavaatimusten mukainen muuten, paitsi kokonaisfosforin poistotehon (%) osalta. Jakson reduktiokeskiarvoa heikensi tarkkailukerran suuri vuotovesien määrä. Pitoisuusvaatimuksiin päästiin kaikilla tarkkailukerroilla. Puhdistetun jäteveden jaksokeskiarvot olivat orgaanisen aineen pitoisuuden (BOD 7 -atu) osalta 5,4 mg/l (97 %) ja kokonaisfosforipitoisuuden osalta 0,44 mg/l (93 %). Ammoniumtypen poisto onnistui jakson aikana vaihtelevasti. Puhdistamon käyttötarkkailutietojen mukaan puhdistetun jäteveden ammoniumtyppipitoisuus heilahteli lokakuussa melko paljon. Marraskuun alku oli heikompaa aikaa, mutta loppuvuoden nitrifikaatio toimi pääosin hyvin. Ammoniumtyppipitoisuuden näytepäivien jaksokeskiarvo oli 1,9 mg/l (vuosikeskiarvovaatimus 4,0 mg/l) ja nitrifikaatioaste 96 %. Kokonaistypen poistoteho oli 51 % (taulukko 5). Tarkkailujakson 4/2011 tarkemmat tulokset on esitetty liitteessä Puhdistamon toiminta vuonna Jätevesimäärät ja tulokuormitus Puhdistamolla käsitelty jätevesimäärä vuonna 2011 oli m 3, mikä oli 11 % enemmän kuin edellisvuonna. Jäteveden keskimääräinen vuorokausivirtaama oli m 3 /d (taulukko 1). Suurin vuorokausivirtaama m 3 /d mitattiin huhtikuussa ja pienin 963 m 3 /d heinäkuussa. Sako- ja umpikaivolietteitä tuotiin puhdistamolle käsiteltäväksi yhteensä m 3, mikä oli 208 m 3 vähemmän kuin vuonna

4 Taulukko 3. Nurmijärven kirkonkylän puhdistamon jakeluverkkoalueelle pumpatun talousveden määrä (=vedenkulutus), puhdistamolla käsitelty jätevesimäärä ja maksimivirtaama vuorokaudessa sekä ohitukset vuosina Vedenkulutus Käsitelty jätevesimäärä m 3 /d Ohitukset Vuosi m 3 /d koko vuosi max m 3 /a * * * * ** * kaikki ohitukset puhdistamo-ohituksia välppäyksen ja hiekanerotuksen jälkeen ** ohitukset välppäyksen ja hiekanerotuksen jälkeen m 3 ja käsittelemättömänä 2000 m 3 Puhdistamon vuoden 2011 tulokuorman mukainen asukasvastineluku oli AVL, kun laskennassa käytettiin yhden henkilön kuormitusarvona 70 g BOD 7 -atu ja puhdistamolle tulevaa koko vuoden keskimääräistä BOD 7 -atu-vuorokausikuormitusta 410 kg/d (410 kg/0,07 kg = 5 860). Vuoden aikana otettujen näytteiden suurimman tulokuorman mukaan laskettu AVL oli Vuoden suurin tulokuorma 620 kg BOD 7 -atu/d laskettiin otetusta näytteestä. Puhdistamolle tuleva jätevesikuorma (kg/d) nousi kahdesta edellisvuodesta, mutta oli keskimäärin samaa suuruusluokkaa edellisvuosiin verrattuna. Poikkeuksena oli kokonaistyppikuorma, joka kasvoi myös pidemmän aikavälin tarkastelussa (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 (15) (8,7) (96) (56) , , , , ( ) = tulokset ovat epäluotettavia laboratorion liian pitkien säilytysaikojen vuoksi 4

5 3.2. Prosessikemikaalit Puhdistamolla käytettiin ferrosulfaattia fosforin saostamiseen keskimäärin 237g / käsitelty jätevesikuutio. Polymeeriä käytettiin 0,83 g / m 3 lietteen laskeutuvuuden tehostamiseksi jälkiselkeytyksessä Puhdistustulos ja vesistökuormitus Puhdistamon jätevedenkäsittelytulos oli vuonna 2011 vaatimusten mukainen jaksoilla 1 ja 3. Tarkkailujaksolla 2 vaatimuksiin ei ylletty kokonaisfosforipitoisuuden ja tehon osalta. Jaksolla 4 kokonaisfosforipitoisuus täytti vaatimuksen, mutta tehovaatimukseen (%) ei laimeiden vuotovesien takia aivan ylletty (taulukko 5, liite 2). Puhdistamon ympäristöluvassa ammoniumtypenpoistolle on vuosikeskiarvovaatimus (4,0 mg/l). Tähän ei yletty tarkkailujakson 2 tavanomaista heikomman tuloksen (10 mg/l) takia. Ko. jakson keskiarvoon vaikutti kesäkuun tarkkailukerran (21.6.) huono puhdistustulos (35 mg/l) sekä huhtikuussa tapahtuneet ohitukset. Em. tarkkailukerran puhdistustulokseen puolestaan vaikutti ilmastusremontin valmistelutyöt, jolloin ilmastusaltaan hapetus oli ajoittain vajaatehoinen. Puhdistamolle kuljetettiin ko. tarkkailukertaa edeltävinä päivinä myös paljon sako- ja umpikaivolietteitä, jotka kuluttivat ilmastuksen hapetuskapasiteettia. Jaksoilla 1, 3 ja 4 ammoniumtyppipitoisuuden vuosikeskiarvovaatimus saavutettiin (taulukot 5 ja 6). Vuoden 2011 velvoitetarkkailun tarkemmat tulokset ovat tämän raportin liitteenä olevassa vuosiraportissa (liite 2). Taulukko 5. Jätevedenkäsittelyvaatimusten täyttyminen jaksoittain ohitukset mukaan luettuna vuonna BOD 7 -atu Fosfori Typpi Ammoniumtyppi mg/l teho-% mg/l teho-% mg/l teho-% mg/l *) teho-% Jakso 1/2011 6,1 97 0, ,3 95 Jakso 2/2011 8,4 96 0, Jakso 3/2011 2,2 99 0, ,5 97 Jakso 4/2011 5,4 97 0, ,9 96 Vaatimus ,5 95 mahdollisimman hyvä 4 - *) teho-% = nitrifikaatioaste. Nitrifikaatioasteen vuosikeskiarvo oli 92 %. Ammoniumtypen pitoisuusvaatimus on 4 mg/l vuosikeskiarvona. Vuoden 2011 keskiarvo oli 4,7 mg/l. Muille parametreille laskentajakso on neljännesvuosi. 5

6 Vuoden 2011 vesistökuormitus nousi edellisvuodesta kaikkien parametrien osalta. Ammoniumtyppikuormituksen selvään nousuun vaikutti merkittävästi prosessin heikko nitrifikaatiotilanne kesäkuun tarkkailukerralla ( ). Vuoden aikana myös oli puhdistamoohituksia yhteensä m 3, jotka heikensivät puhdistustulosta (vrt. käsitelty/vesistöön, liite 2). Tarkemmat ohitustiedot ovat tämän raportin kappaleessa 4. yhteenveto ja liitteessä 6. Taulukko 6. Käsitellyn jäteveden vesistökuormitus ohitukset mukaan luettuna vuosina BOD 7 -atu Fosfori Typpi Ammoniumtyppi kg/d mg/l kg/d mg/l kg/d mg/l kg/d mg/l ,2 3,0 (0,67) (0,39) (37) (22) (4,8) (2,8) ,3 3,1 0,85 0, ,8 2, ,4 3,5 0,47 0, ,0 3, ,3 5,2 0,69 0, ,8 1, ,0 0,95 0, ,4 4,7 ( ) = tulokset ovat epäluotettavia laboratorion liian pitkien säilytysaikojen vuoksi 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. 6

7 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 ilmasto-olosuhteiden 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. Nurmijärven kirkonkylän puhdistamon asukasvastineluku (AVL) oli vuoden 2011 tarkkailukertojen tulevan keskimääräisen BOD 7 -atu-kuorman perusteella Puhdistamoa tarkkailtiin vuoden aikana vaaditut 12 kertaa. Kaikki näytteenotot ja analysointi laboratoriossa onnistuivat tarkkailuohjelman mukaisesti, eikä uusintanäytteenottoja tarvittu. 7

8 Valtioneuvoston asetuksen 888/2006 mukaisia tuloksia tarkastellaan Nurmijärven kirkonkylän 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.). Pitoisuusvaatimus on fosforille 2 mg/l (taulukko 7, huom. 2.). Typelle ei ole vaatimusta (AVL < ) (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 8-16 kertaa vuodessa tarkkailtavat puhdistamot voivat ylittää vaaditut raja-arvot enintään 2 tarkkailukerralla. Kokonaisfosfori Kokonaisfosforin osalta VN asetuksen 888/2006 vaatimusten täyttyminen lasketaan vuosikeskiarvona. Vaatimus saavutettiin sekä pitoisuuden että poistotehon osalta; 0,48 mg/l, 94 % (liite 2) Jätevesilietteen käsittely, määrä, laatu ja sijoitus Lietteen käsittelyyn kuuluvat sakeutus, suotonauhakuivaus ja kuljetus kompostointiin. Kuivattua lietettä muodostui yhteensä tn, joka kuljetettiin Metsätuomelan jäteasemalle kompostoitavaksi. Kuivatun lietteen laatua tutkittiin kaksi kertaa vuoden aikana valtioneuvoston päätöksen Puhdistamolietteen käyttö maanviljelyksessä 282/94 ja maa- ja metsätalousministeriön asetuksen lannoitevalmisteista 12/07 mukaisesti. Tutkimustulokset ovat liitteessä Yhteenveto Nurmijärven kirkonkylän puhdistamolla käsiteltiin jätevettä vuonna 2011 yhteensä 0,71 milj.m 3, mikä oli 11 % enemmän kuin vuonna Puhdistamolle tuleva jätevesikuorma nousi edellisvuosista kokonaistypen osalta. Muiden parametrien osalta tulokuormitus oli edellisvuosien tasolla. 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. 8

9 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 kohtalaisen hyvin koko jakson ajan (näytepäivien jaksokeskiarvo 95 %). Puhdistamon jätevedenkäsittelytulos oli lupaehtojen mukainen. Myös kokonaistypen poisto onnistui hyvin (jaksokeskiarvo 67 %). Jakson aikana ei ollut ohituksia. Tarkkailujakson 2 ( ) alku oli jätevedenpuhdistukselle ongelmallinen talven runsaan lumimäärän sulamisen takia. Puhdistamolle tuli huhtikuun alussa paljon kylmiä vuotovesiä, jotka vaikeuttivat puhdistusprosessin toimintaa ja nostivat puhdistamolle tulevan virtaaman lähes kolminkertaiseksi normaaliin nähden. Jakson aikana oli puhdistamo-ohituksia vuotovesien (lumensulamisvesiä) takia välppäyksen jälkeen yhteensä m 3. Huippuvirtaamat laskivat nopeasti ja normaali virtaamataso saavutettiin toukokuun alussa. Puhdistamon jätevedenkäsittelytulos oli lupaehtojen mukainen muuten, paitsi kokonaisfosforin poiston osalta. Ammoniumtypenpoiston vuosikeskiarvovaatimusta ei myöskään saavutettu. Tähän vaikutti eniten ilmastusremontin valmistelutyöt kesäkuussa, jolloin ilmastusaltaan hapetus oli ajoittain vajaatehoinen. 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 lupaehtojen mukainen. Myös ammoniumtypenpoistovaatimus saavutettiin (2,5 mg/l, 97 %, laskentajakso yksi vuosi). Kokonaistypen poisto onnistui hyvin (66 %, ei puhdistusvaatimusta). Jakson aikana ei ollut ohituksia. Tarkkailujakson 4 ( ) lokakuu- ja marraskuu olivat sadeolosuhteiltaan keskimääräisiä ja joulukuu jopa ennätyksellisen sateinen. Jakson aikana oli runsaista sateista johtuneita puhdistamo-ohituksia välppäyksen jälkeen m 3 ( ). Lisäksi tapahtui m 3 käsittelemättömän jäteveden ohitus puhdistamon tulopumppaamosta myrskyn aiheuttaman sähkökatkon takia. Puhdistamon jätevedenkäsittelytulos oli lupavaatimusten mukainen muuten, paitsi kokonaisfosforin poistotehon (%) osalta. Jakson reduktiokeskiarvoa heikensi tarkkailukerran suuri vuotovesien määrä. Pitoisuusvaatimuksiin päästiin kaikilla tarkkailukerroilla. Ammoniumtypenpoiston vuosikeskiarvovaatimus saavutettiin (1,9 mg/l, 96 %). Koko vuosi 2011: ammoniumtypen vuosikeskiarvovaatimusta ei saavutettu. Merkittävin syy tähän oli kesäkuun tarkkailukerran huono tulos, joka johtui ilmastusremontin valmistelutöistä ja samanaikaisesti laitokselle kuljetetuista suurista sako- ja umpikaivolietemääristä, jotka yhdessä heikensivät prosessin ilmastuskapasiteettia oletettua enemmän. Kokonais- 9

10 typen poistolle ei ole numeerista vuosikeskiarvovaatimusta. Typenpoisto toimi kuitenkin hyvin, vuosikeskiarvo 63 %. Kuivatun lietteen raskasmetallipitoisuudet olivat maa- ja metsätalousministeriön asetuksessa lannoitevalmisteista 12/07 annettuja raja-arvoja pienempiä (liite 3). Valtioneuvoston päätöksen nro 888/2006 mukaiset BOD 7 -atu:n, COD Cr :n ja kiintoaineen pitoisuus- ja tehovaatimukset täyttyivät kaikilla tarkkailukerroilla. Myös vuosikeskiarvovaatimus kokonaisfosforin osalta täyttyi. Helsingissä Kirsti Lahti toiminnanjohtaja Jari Männynsalo ympäristöasiantuntija LIITTEET - jaksoraportti, yhdistelmätaulukko (1) - vuosiraportti, yhdistelmätaulukko 2011 (2) - kuivatun lietteen raskasmetallipitoisuudet 2011 (3) - käyttötarkkailun yhteenvetolomake 2011 (4) - viikkovirtaamataulukko 2011 (5) - päivittäisten ohitusten yhteenvetolomake (6) - kuvaajia näytepäivien tuloksista (7-12) - puhdistamon käyttöpäiväkirjan kuvaajia (13-16) JAKELU - Nurmijärven Vesi - Nurmijärven Vesi / Kirkonkylän jätevedenpuhdistamo - Nurmijärven kunnan ympäristönsuojelulautakunta - Nurmijärven kunnan terveyslautakunta - Uudenmaan Ely-keskus / ympäristönhoito ja vesien käyttö - Keski-Uudenmaan ympäristökeskus - Vantaan kaupungin ympäristökeskus - Helsingin kaupungin ympäristökeskus - Uudenmaan Ely-keskus / kalatalouspalvelut 10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29