Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi

Transkriptio

1 WIRMA LAPPEENRANTA OY Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi Pien-Saimaa, Luoteisenlahti Syyskuu 2014 Markku Aaltonen Aija Jantunen Juhani Timonen Tytti Bruce

2 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 1 Sisällysluettelo 1 Tiivistelmä Johdanto Lähtöaineisto Arvioitavien vaihtoehtojen valinta Valintakriteerit Jäteveden käsittely Jäteveden käsittelyn vaihtoehtoja Investointikustannus ja käyttökustannukset Poliittinen hyväksyntä Maankäyttö Vaikutukset väestöön Vaikutukset yrityksiin Vaikutukset ympäristöön Vesistövaikutus Teknologiariski Markkinariski Lietteen ja jätteen käsittely Lietteen ja jätteen käsittelyn vaihtoehtoja Investointi- ja käyttökustannukset Poliittinen hyväksyntä Maankäyttö Vaikutukset väestöön Vaikutukset yrityksiin Vaikutukset ympäristöön Teknologiariski Markkinariski Kokonaisvaihtoehtojen vertailu Elinkaarimalli ja hiilijalanjälki Elinkaarimalli Hiilijalanjälki - Ilmaston lämpeneminen (Global Warming Potential, GWP): Primäärienergian kulutus (Primary energy consumption): Happamoituminen (Acidification Potential, AP):... 25

3 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi Rehevöityminen (Eutrophication Potential, EP): Otsonikato (Ozone Depletion Potential ODP): Käsittelyketjun eri osien analyysi Jäteveden käsittelyn vaihtoehtojen analyysi Lietteen käsittelyn vaihtoehtojen analyysi Vertailtavat kokonaisvaihtoehdot Kokonaisvaihtoehtojen elinkaarivertailu Hiilijalanjälki Primäärienergian kulutus Happamoituminen Rehevöityminen Otsonikato Vaihtoehtojen ympäristövaikutuksista Toteutettavuusarviot Taloudelliset resurssit Luvat, aikataulu Referenssit Vertailun yhteenveto Tulevaisuuden vaatimuksista Johtopäätökset ja suositukset: Puhdistamon ja lietteen käsittelyratkaisu Veden purkupaikka Tulosten ja menetelmien arviointia Liitteet: 1. Hiilijalanjälki- ja elinkaarilaskennan numeeriset tulokset 2. Lähdeviitteet ja linkit 3. Arviointitaulukkoja 4. Raportin kirjoittajat ja työn jakautuminen

4 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 3 1 Tiivistelmä Tämän selvityksen tavoitteena oli tuottaa suositus uuden jätevedenpuhdistamon paikasta ja maakunnallisesta ratkaisusta jätevesien, jätevesilietteiden, biojätteiden ja kuivajätteiden käsittelylle. Tärkeimpinä tausta-aineistoina olivat jo tehdyt YVA-tarkastelu jätevesien käsittelystä sekä esiselvityksiä lietteiden ja biojätteiden käsittelystä. Uudesta puhdistamosta on myös tehty suunnitelma, jonka mitoitusarvoja käytettiin tässä arvioinnissa eri sijoitus- ja jätevesien purkupaikkavaihtoehtoja arvioitaessa. Toimeksiannossa oli vielä erikseen esitetty kysymys: Miten Lappeenrannan seutu saa parhaan kokonaisvaltaisen tuloksen sijoittamaansa euroa kohti? Tämän arvioinnin keskeinen työkalu oli elinkaari- ja hiilijalanjälkien laskenta eri vaihtoehdoille hyväksytyn standardin mukaisilla laskentamenetelmillä, joissa eri komponenttien käyttöiäksi määriteltiin 30 vuotta. Työ eteni portaittain siten, että aluksi ohjausryhmän kokouksessa määriteltiin viisi vaihtoehtokokonaisuutta sovittujen kriteerien perusteella puhdistamon sijoitukselle ja jätevesien purkupaikalle sekä neljä vaihtoehtoa lietteen ja biojätteen käsittelylle. Kotitalouksien kuivajätteen osalta oletettiin, että kaikissa vaihtoehdoissa nämä toimitetaan Ekokemille hyödynnettäväksi energiana joten niitä ei otettu elinkaari- ja hiilijalanjälkilaskelmissa huomioon, koska ne eivät vaikuta näin ollen eri vaihtoehtojen vertailuun. Näille valituille vaihtoehdoille suoritettiin elinkaari- ja hiilijalanjälkilaskennat. Jäteveden osalta tuloksena saatiin hiilijalanjälkivertailu eri vaihtoehdoille sekä vertailut primäärienergian kulutukselle, happamoitumiselle, rehevöitymiselle sekä vaikutukset otsonikatoon. Lietteelle ja biojätteelle tehtiin samat laskelmat eri vaihtoehdoille. Kahdestakymmenestä kombinaatiosta, sisältäen jätevedenkäsittelyn, purkupaikan sekä lietteenja biojätteen käsittelyn, ohjausryhmä valitsi laskentatulosten ja muiden arviointikriteerien perusteella viisi kokonaisvaihtoehtoa, joille suoritettiin uusi laskenta. Laskentatulosten sekä muiden sovittujen arviointikriteerien perusteella suositeltavin vaihtoehto on kokonaisvaihtoehto, jossa puhdistamon paikka on Hyväristönmäki ja puhdistettujen jätevesien purkupaikka on Rakkolanjoki sekä lietteen ja biojätteen yhteismädätys on sijoitettuna Hyväristönmäelle puhdistamon yhteyteen. Rakkolanjoen käyttö purkupaikkana myös tulevaisuudessa on käytyjen keskustelujen valossa ilmeisesti mahdollista. Kaakkois-Suomen ELY-keskuksen tuoreen tulkinnan mukaan (YLE Etelä-Karjala ) purkupaikka Kaukaan- tai Keskisenselällä ei ole varteenotettava vaihtoehto. Jos uuden puhdistamon puhdistusteho on selvästi parempi kuin nykyisen puhdistamon, voidaan Rakkolanjoki-vaihtoehtoa edelleen pitää mahdollisena. Vaihtoehtona olisi ainoastaan pumpata jätevedet riittävän kauas Suur-Saimaan alueelle, jossa vesistö on erinomaisessa tilassa. Rajavesikomissio ei ole ottanut kielteistä kantaa Rakkolanjokivaihtoehdolle

5 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 4 2 Johdanto Lappeenrannassa on ratkottavana useita jätevesien ja yhdyskuntajätteiden käsittelyyn liittyviä hankkeita samanaikaisesti. Eri toimijat ovat etsimässä ratkaisuja omilla vastuualueillaan oleviin tarpeisiin. Mahdolliset ratkaisut Lappeenrannan Energia Oy:n vastuulla oleviin jätevesiongelmiin, Etelä-Karjalan jätehuollon eri jätejakeiden käsittelystrategiat ja ympäristötoimen hankkeet järviveden laadun kohentamiseksi vaikuttavat toisiinsa ja siksi kokonaisvaltainen tarkastelu jätevirtojen tehokkaaksi hoitamiseksi on tarpeen. Kesä- lokakuussa 2014 Virebit Oy, alihankkijoinaan Voda Nordic Oy ja Bionova Oy, toteutti Wirma Lappeenranta Oy:n toimeksiannosta selvitys- ja arviointiprojektin, jonka tavoitteena oli tuottaa eri vaihtoehtojen kokonaisvaltaiseen vertailuarvioon perustuvat suositukset uuden jätevesipuhdistamon paikasta sekä maakunnallisesta ratkaisusta jätevesien, jätevesilietteiden, biojätteiden ja kuivajätteen käsittelylle. Arviossa otettiin huomioon elinkaarivaikutukset seudun talouteen, ympäristöön, ihmisiin ja yrityksiin. Projektin ohjausryhmään kuuluivat: Markku Mäki-Hokkonen, Wirma Lappeenranta Oy, puheenjohtaja Reijo Kolehmainen, Lappeenrannan Energia Oy, Riitta Moisio, Lappeenrannan Lämpövoima Oy, Mika Horttanainen, LUT, Mika Suomalainen, Etelä-Karjalan Jätehuolto Oy, Juha Pyrhönen, LUT, Ilkka Räsänen, Lappeenrannan kaupunki Tämä raportti sisältää arvioinnin tulokset johtopäätöksineen ja suosituksineen. Arvioinnissa tarkasteltiin toisaalta uuden vedenpuhdistamon sijaintivaihtoehtoja mukaan luettuna puhdistetun jäteveden purkupaikat ja toisaalta eri vaihtoehtoja puhdistamossa syntyvän lietteen käsittelylle. Tarkasteluun otettuja vaihtoehtoja tarkastellaan ISO ja EN standardien mukaisella elinkaariarvioinnilla, joka kattaa myös hiilijalanjäljen. Standardin mukaisesti tulokset on laskettu oletetulle 30 vuoden käyttöiälle. Huomattavasti lyhyempi käyttöikä ei ole perusteltua laskennan lähtökohdaksi, koska todellinen käyttöikä on 30 vuoden luokkaa ja lyhyemmällä käyttöiällä laskettuna tulokset eivät kuvaisi todellisia ympäristövaikutuksia. Kuva 1. esittää loppuraportin rakennetta ja vastaa myös projektin vaiheita.

6 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi Kriteerit Investointikustannus Käyttökustannus Poliittinen hyväksyntä Vaikutukset väestöön Vaikutukset yrityksiin Vaikutukset ympäristöön Teknologiariski Markkinariski 1. Tiivistelmä 2. Johdanto (3) Liite Arvioitavien vaihtoehtojen valinta Lähdeaineistot Jätevesien käsittelyn vaihtoehdot VVE0-VVE4 A (VE1)A (VE1)A (VE1)A (VE1) VVE4 A (VE1)A (VE1)A (VE1) LVE3 Lietteen ja jätteen käsittelyn vaihtoehdot LVE0- LVE Jätevedenkäsittelyvaihtoehtojen vertailu 4.3. Lietteenkäsittelyvaihtoehtojen vertailu 5.1 Elinkaarianalyysi, hiilijalanjälkianalyysi Jätevedenkäsittelyvaihtoehtojen analyyysi Lietteenkäsittelyvaihtoehtojen analyysi 5.3. Vertailtavien kokonaisvaihto-ehtojen valinta Vertailtavat kokonaisvaihtoehdot KVE1-KVE5 KVE1 KVE2 KVE3 KVE4 KVE Kokonaisvaihtoehtojen elinkaarivertailu 6. Johtopäätökset ja suositukset: Puhdistamon paikka Veden purkupaikka Lietteenkäsittely 7. Tulosten ja menetelmien arviointia 5.5. Toteutettavuusarviot: 5.6.Vertailun yhteenveto 5.6. Tulevaisuuden vaatimuksia Kuva 1. Projektin vaiheet ja aineistot

7 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 6 3 Lähtöaineisto Lähtöaineistona on käytetty erilaisia selvityksiä, joita on teetetty uuden puhdistamon sijoituspaikkaa ja muita siihen liittyviä tarpeita varten. Lappeenrannan Lämpövoima Oy on toteuttanut vedenpuhdistuksen YVA-tarkastelun ja jätevesilietteiden käsittelyvaihtoehtoja tarkastelevan selvityksen sekä teettänyt esisuunnitelman jätevedenpuhdistamosta Hyväristönmäelle. Lisäksi Lappeenrannan ympäristötoimi on toteuttanut PIEN3D-hankkeen lisäveden johtamisesta Pien-Saimaalle sen vedenlaadun nopeaksi kunnostamiseksi toimittamalla uutta lisävettä pohjoiselle Pien-Saimaalle ja kierrättämällä sitä tarkoituksenmukaisesti energiatehokkain pumppauksin. Tästä hankkeesta on tehty lukuisia selvityksiä ja raportteja. Lähdemateriaalina on käytetty lisäksi henkilöhaastatteluja ja muita eri osa-alueisiin liittyviä lähteitä. Lähdeviitteet on luetteloitu liitteessä 2. Kuhunkin viitteeseen viitataan tekstissä yleensä ainoastaan lähdeviitteen järjestysnumerolla. 4 Arvioitavien vaihtoehtojen valinta 4.1 Valintakriteerit Eri vaihtoehtojen arvioinnissa tarkasteltiin seuraavia kriteereitä: investointikustannus, käyttökustannus, poliittinen hyväksyntä, maan käyttö, vaikutukset väestöön, vaikutukset yrityksiin, vaikutukset ympäristöön, teknologiariski markkinariski. Valintakriteerien mukaisia arviointitaulukoita on liitteessä 3.

8 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi Jäteveden käsittely Jäteveden käsittelyn vaihtoehtoja Työn alussa tarkastelun kohteena oli joukko erilaisia vaihtoehtoja sekä puhdistamon paikaksi, puhdistetun veden purkupaikaksi että lietteen käsittelytavaksi. Tarkastellut vaihtoehdot olivat: Puhdistamon paikka: Kilteinen Tujula Mustola Kukkuroinmäki Toikansuo Hyväristönmäki Mahdollisia puhdistetun veden purkupaikkoja olivat: Vuoksi Etelä-Saimaa Joutsenon edustalla Keskisenselkä Kaukaanselkä, yhdistettynä lisäveden syöttöön Pien-Saimaalle Rakkolanjoki Arvioinnissa pyrittiin tarkastelemaan monipuolisesti toisistaan selvästi poikkeavia vaihtoehtoja. Ohjausryhmän kokouksessa valittiin tarkastelun kohteeksi seuraavat jäteveden käsittelyn ratkaisuvaihtoehdot (VVEx = VesiVaihtoEhto x): Tunnus Purku Puhdistamo VVE1 Vuoksi Kilteinen VVE2 E-S Joutseno Mustola VVE3 Kaukaanselkä+lisävesi Toikansuo VVE4 Rakkolanjoki Hyväristönmäki VVE0 Rakkolanjoki Toikansuo Taulukko 1. Vertailtavat jäteveden käsittelyn vaihtoehdot. Vaihtoehto VVE0 vastaa nykyisen puhdistamon ja purkupaikan sijaintia. Kaikissa vaihtoehdoissa on oletettu rakennettavan uusi puhdistamo, jonka puhdistustasona on ns. hygienisoitu BAT+ -taso (Best Available Technology). Jätevesien käsittelyssä EU:ssa on päätetty että kansalliset BAT-luokitukset riittävät. SYKE on laatinut selvityksen Suomen yhdyskuntajätevesien BAT-käytännöistä.

9 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 8 BAT tarkoittaa mahdollisimman tehokkaita ja kehittyneitä, teknisesti ja taloudellisesti toteuttamiskelpoisia tuotanto- ja puhdistusmenetelmiä ja toiminnan suunnittelu-, rakentamis-, ylläpito- sekä käyttötapoja, joilla voidaan ehkäistä toiminnan aiheuttama ympäristön pilaantuminen tai tehokkaimmin vähentää sitä" (13). Parhaan käyttökelpoisen tekniikan arvioinnissa ympäristönsuojeluasetuksen 37 mukaan (21) on tarkasteltava 12 kohtaa joihin kuuluvat mm. päästöjen laatu, määrä ja vaikutus, energian käytön tehokkuus, toimintaan liittyvien riskien ja onnettomuusvaarojen ennaltaehkäisy sekä toiminnan kaikki vaikutukset ympäristöön. Prosessin osalta Suomessa lähtökohtana on biologis-kemiallinen oikeanlaisella jälkikäsittelyllä varustettu laitos (13). Raja-arvoja vesistöön johdettavalle jätevedelle ei Suomen kansallisessa BAT:ssa ole tarkkaan määritelty. Fosforin osalta hyvin toimivat tertiäärikäsittelyllä varustetut puhdistamot pääsevät tasoon < 0,3 mg/l. Kokonaistypen poistotehot ovat typpeä poistavilla laitoksilla %. Lääkeainejäämille Suomen kansallisessa BAT:ssa ei ole asetettu selkeitä tavoiterajoja (13). Lappeenrannan puhdistamosta on tehty yleissuunnitelma. Puhdistamo on vähintään kaksilinjainen jokaisen yksikköoperaation osata. Biologinen käsittelyvaihe sisältää orgaanisen aineksen poiston ja typenpoiston. Fosforin ja kiintoaineen poistoa tehostetaan kemiallisella saostuksella sekä etu- että jälkiselkeytyksessä. Koska puhdistamolle on suunniteltu myös tehostettu jälkikäsittely ja lähtevän veden desinfiointi, puhdistamo täyttää Suomen kansallisen BAT + -tason, jolla tarkoitetaan mitä tahansa BAT-tason ylittävää tasoa. Kansallisessa BAT:ssa ei ole asetettu raja-arvoja. Raja-arvot päätetään ympäristöluvassa, jossa huomioidaan purkuvesistön laatu ja testattujen ja jo käytössä olevien puhdistusteknologioiden mahdollisuudet. Tässä selvityksessä käytetyt raja-arvot on esitetty luvussa Investointikustannus ja käyttökustannukset Eri vaihtoehtojen investointikustannukset on jaettu eri luokkiin. Puhdistamosta on tehty esisuunnitelma Hyväristönmäelle sijoittuvasta laitoksesta. Laitos on normaali aktiivilietelaitos varustettuna tertiäärikäsittelyllä, joksi investointikustannuslaskelmaan on valittu ultrasuodatus varustettuna ohitusvesien käsittelyllä. Ultrasuodatus on kalvosuodatustekniikkaa eli partikkelien poistoa puoliläpäisevän kalvon avulla. Ultrasuodatus pystyy erottamaan jätevedestä makromolekyylit sekä bakteerit ja virukset (3). Lietteet tiivistetään ja lingotaan. Laitoksen kustannusarvio on 50,2 M (3). Toikansuon olemassa oleva puhdistamo on purettava. Toikansuon puhdistamovaihtoehtoon VVE0 on lisätty purkukustannuksia 10 % uuden puhdistamon investointikustannuksesta (18.8 ohjausryhmän kokouksen evästys). Eri sijoituspaikat ja purkupisteet aiheuttavat siirtoon liittyen erilaisia investointi- ja käyttökustannuksia, jotka tulevat itse jätevesien käsittelyn kustannusten päälle. Alla olevassa taulukossa puhdistamon käyttökustannuksista on poistettu lietteen jatkokäsittelyn kustannukset (3, 6). Suurin käyttökustannuserä muodostuu energiakustannuksesta. Kemikaalikustannukset ovat seuraavaksi suurin käyttökustannuserä. Kaikki vaihtoehdot sisältävät puhdistusratkaisuna Pöyryn Hyväristönmäelle suunnitteleman ratkaisun (18.6 Aloituskokous). Energiakustannukset

10 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 9 ovat kaksinkertaiset Vuoksen (1,28 M ) vaihtoehdossa verrattuna Rakkolanjoki-vaihtoehtoon (0,6 M ). Puhdistamovaihtoehdot Purku Puhdistamo M Investointikustannus Käyttökustannus M /a Elinkaaren ilmastovaikutukset kg CO2e/30a Energiankulutus (puhdistus ja siirto) MWh/a VVE1 Vuoksi Kilteinen 93,7 2,7 2,14E VVE2 E-S Joutseno Mustola 77,3 2,2 1,66E VVE3 Kaukaanselkä+lisävesi Toikansuo 67,7 2,2 1,66E VVE4 Rakkolanjoki Hyväristönmäki 57,4 2,0 1,41E VVE0 Rakkolanjoki Toikansuo 55,2 2,0 1,39E Taulukko 2. Investointikustannus ja käyttökustannukset puhdistamovaihtoehdoille Poliittinen hyväksyntä Paikallispolitiikka YVA-tarkastelussa on tehty asukkaiden aktivointeja ja tiedusteluja eri vaihtoehtojen osalta. Hankkeen vaikutusalueella asuvilla sekä muilla hankkeesta kiinnostuneilla on ollut mahdollisuus vastata sähköiseen asukaskyselyyn. Lisäksi sidosryhmille järjestettiin ryhmähaastatteluja ja keskusteluja, joiden kautta on saatu tietoa hankkeen todellisesta merkityksestä asukkaille sekä mahdollisista haittojen lieventämiskeinoista (2). 44% vastanneista asukkaista oli sitä mieltä että puhdistamo itsessään ei tule aiheuttamaan haittaa. Kolmannes vastaajista oli sitä mieltä että puhdistamo aiheuttaa haittaa asumisviihtyvyydelle ja kiinteistöjen arvolle. Vajaa kolmannes arvioi puhdistamolla olevan haittaa maisemaan ja luontoon. Siirtolinjojen osalta yli puolet vastaajista koki siirtolinjoilla olevan haittoja luonnolle ja alueiden virkistyskäytölle. Yli kolmannes kokee purkupisteen tuovan haittoja maisemaan, luontoon, asumisviihtyvyyteen ja kiinteistöjen arvoon. Toinen kolmannes kokee, ettei purkupaikka aiheuta merkittäviä haittoja. Rakkolanjokeen purkamiseen (VVE4) 64 % väestöstä suhtautuu myönteisesti. Vuokseen (VVE1) purkamiseen kielteisesti ja myönteisesti suhtautuvien määrä jakaantuu tasan. Saimaaseen purkamiseen suhtaudutaan voimakkaan kielteisesti. Joutsenon edustaan (VVE2) suhtautuu kielteisesti 75 % ja Kaukaanselkään purkamiseen 60 %. vastanneista (2, s ). Muutosvastarinta Voimakkainta poliittista vastusta tullaan kokemaan alueilla, missä puhdistamon, siirtoputkien tai purkupisteen vaikutuspiirissä on eniten asutusta. Myös muutostilanne olemassa olevaan luonnontilaan tai asuinympäristöön tulee aiheuttamaan vastustusta. Kansalaismielipiteillä on vaikutusta päätöksentekoon ja paikallispolitiikkaan. Kansalaisliikkeet ja kansalaisten tekemät valitukset hidastavat päätöksentekoprosessia.

11 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 10 YVA 2006 Lappeenrannan jätevesien käsittelyä ja purkupaikkoja on selvitelty viimeksi vuonna 2006 päättyneessä YVA-menettelyssä (2). Rakkolanjoen käyttö purkuvesistönä on hylätty eri oikeusasteissa ja kaupunki on velvoitettu kartoittamaan muita purkuvesistöjä. Kielteinen ympäristölupaprosessi ei kuitenkaan estä Rakkolanjoen ottamista YVA-menettelyyn tai hakemasta uudelleen ympäristölupaa puhdistettujen jätevesien johtamiselle Rakkolanjokeen, etenkin kun nykyisellä tekniikalla puhdistusteho saattaa olla merkittävästi kymmenen vuoden takaista parempi. Rajavesikomissio Kaupunki haki vuoden 2011 lopussa lupaa Toikansuon puhdistamon jatkokäytölle ja jätevesien johtamiselle Vuokseen. Edellisessä ympäristölupakäsittelyssä on perustana ollut pelkästään Suomen lainsäädäntö, eikä käsittelyssä ole otettu huomioon Venäjän puoleisia vaikutuksia. Sittemmin sekä Vuoksi- että Rakkolanjoki- purkuvaihtoehtoa on käsitelty Suomi-Venäjä rajavesikomissiossa. Komission venäläinen osapuoli näkee Rakkolanjoen Vuoksea mahdollisempana purkupaikkana (5). Rajavesikomission kokouksessa käsiteltiin YVAssa (2) arvioituja mahdollisia vaikutuksia rajan ylittäviin vesistöihin sekä puhdistamo- ja purkuputkivaihtoehtoja. Pöytäkirjaan kirjattiin mm. seuraavaa: Venäjän osapuoli on käsitellyt Suomen osapuolen toimittamaa YVA-ohjelman tiivistelmää ja totesi, että hyväksyttävin vaihtoehto olisi VE3 Pien-Saimaan purkupaikka (Kaukaanselkä), Toikansuon tai Hyväristönmäen jätevedenpuhdistamo, jota venäläinen osapuoli voi suositella toteutettavaksi. Venäjän osapuolen virallinen kanta lähetetään Suomen osapuolelle diplomaattiteitse. Suomen osapuoli tiedotti puolestaan, että työ sopivan vaihtoehdon valitsemiseksi jatkuu vuoden 2014 loppuun asti. Komissio suosittelee osapuolille tiedon ja mielipiteiden vaihdon jatkamista sellaisesta puhdistamovaihtoehdosta, joka ottaa huomioon Suomen ja Venäjän näkökulmat. Komissio totesi, että purkuvesistöä ja puhdistustekniikkaa valittaessa tulee huolehtia siitä, että vesistön hyvä tila turvataan normaaleissa ja poikkeuksellisissa tilanteissa ja että jäteveden puhdistamon ja purkupaikan valintaprosessi jatkossakin ottaa huomioon Suomen ja Venäjän näkökulmat ja etenee rakentavassa keskustelussa hyvien naapuruussuhteiden ja yhteisymmärryksen hengessä (19). Venäjän osapuolen kannanotto on suositus. Rakkolanjoen osalta ei ole otettu kantaa sen käytön mahdollisesta jatkamisesta jätevesien purkupaikkana.

12 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi Maankäyttö Suojelukohteet Vaikutusalueella sijaitsevat merkittävimmät maiseman arvokohteet ovat Konnunsuo- Joutsenon kirkonkylä ja Saimaan kanava, joihin kohdistuu vaihtoehdoissa VVE2 - Mustola ja purku Joutsenon edustalle ja VVE1- Kilteinen ja purku Vuokseen lieviä haitallisia vaikutuksia. Vaikutukset kohdistuvat kuitenkin varsin suppealle alueelle, eikä niiden voida katsoa heikentävän kohteiden kokonaisarvoa(2). Muihin vaikutusalueella sijaitseviin maisemallisiin kokonaisuuksiin, kuten I Salpausselkään, kallioisiin metsäselänteisiin, mäkialueisiin tai viljelymaisemiin kohdistuu lieviä haitallisia vaikutuksia vaihtoehdossa VVE1. Vaikutukset eivät kuitenkaan muuta aluekokonaisuuksien luonnetta tai kokonaisarvoa, vaan ne kohdistuvat pienialaisesti maisemakuvan yksityiskohtiin kuten avointa ja suljettua tilaa rajaaviin reunavyöhykkeisiin, pienvesistöjen uomiin tai muihin pienipiirteisiin maastomuotoihin (2). VVE4-vaihtoehdossa Haapajärven alue, johon Rakkolanjoki purkaa vetensä, on Natura aluetta ja järvi on Suomen parhaimpia lintujärviä (2). VVE3 ja VVE4 eivät aiheuta vaikutuksia rakennettuun kulttuuriympäristöön. Kaavoitus ja maankäytön laajentumismahdollisuudet VVE1: maa-alueet ovat maatalous ja metsämaata, joille on maakuntakaavassa ajateltu virkistyskäyttöä. Lähin asuin kiinteistö ajatellusta puhdistamopaikasta sijaitsee n. 1 km päässä (2). VVE 2: puhdistamotontti on rakentamatonta pelto- ja metsämaata. Lähin asutus on n. 1 km päässä. Kanavan huoltotietä käytetään vähäisessä määrin pyöräretkeilyyn (2). VVE3: Toikansuon alue liittyy kaupunkirakenteeseen, mutta on radan ja moottoritien muodostamassa maakiilassa ja rajoittuu teollisuus- ja toimitilakortteliin. Tämän hetken teolliset toiminnot ovat sopusoinnussa puhdistamon kanssa. Alue soveltuisi myös vaihtoehtoisiin teollisiin toimintoihin (2). VVE4: Hyväristönmäki sijoittuu kahden maalaiskylän, Hanhijärven ja Karkkolan väliin. Karkkolaan n. 700 m päähän puhdistamosta on muodostunut uudisrakennuksista hajaasutuskeskittymä. Lähimpään asutukseen on matkaa 0,5 km. Läheltä kulkee virkistysaluereitti (2) Vaikutukset väestöön Alueiden viihtyvyys ja arvo Asukastutkimuksien perusteella kolmannes asukkaista on sitä mieltä että puhdistamo tai purkupiste aiheuttaa haittaa asukasviihtyvyydelle tai asuntojen arvolle. Vaikutusta lisää asukkaiden negatiivisena kokema muutos nykytilanteeseen.

13 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 12 Myönteisiä vaikutuksia uuden puhdistamon odotetaan tuovan nykyisen purkuvesistön veden laatuun. Samalla kuitenkin pelätään mahdollisen uuden purkuvesistön tuovan negatiivisia vaikutuksia ihmisten terveyteen ja asumisviihtyisyyteen ja kiinteistöjen arvoon. Saimaan alueella on tuhansia vapaa-ajan asuntoja ja matkailuyrittäjiä. Eritysesti purkupaikan sijoittaminen Saimaaseen herättää väestössä huolta. Saimaan alueella väkiluku moninkertaistuu kesäaikana. Saimaan vettä käytetään mökkiasutuksessa sellaisenaan talousvetenä. Saimaa on purkuvesistönä vaihtoehdoissa VVE3 ja VVE2. Myös Vuoksen purkupaikan vaikutusalueella (VVE1) on paljon vakinaista ja mökkiasutusta, joita muuttuva tilanne huolettaa. Puhdistamolla on vaikutusta alueen väestöön lähinnä merkittävästi vain Hyväristönmäellä (VVE4), jossa nykytilanteeseen verrattuna teollisuusmelu ja liikenne lisääntyvät. Alue on asuttua, joskaan ei kaava-aluetta. Toikansuo (VVE3) on teollisuusaluetta eikä alueen luonne väestön kannalta tulisi muuttumaan (2). Terveys ja hyvinvointi Itse puhdistamon käytön vaikutuksesta terveyteen kansalaisissa huolta aiheuttaa käsitellyn veden haitallisten aineiden vaikutus purkuvesistöön. Haitallisten aineiden vaikutusten tutkimusta on tehty lähinnä viimeisen vuosikymmenen aikana. Julkisuudessa on paljon ollut keskustelua lääkeainejäämistä. Haitta-aineiden määrät jätevedessä Suomessa ovat hyvin alhaisia ja useimmat niistä poistuvat jäteveden käsittelyn eri prosessivaiheissa joko hajoamalla tai kertymällä lietteeseen. Vähäisiä määriä lääkeainejäämiä on todettu Rakkolanjoen purkuvesistön - Haapajärven kalojen sappinesteessä. Saimaan vesistössä lääkeainejäämiä ei ole todettu. Kalojen sisältämät lääkeainejäämät ovat minimaalisia verrattuna ihmisten ottamiin kerta-annoksiin (2). Raskasmetallit tyypillisesti sitoutuvat orgaaniseen ainekseen ja päätyvät hyvin toimivassa puhdistamossa lietteeseen. Raskasmetallit voisivat vaikuttaa paljon kalaa syövien ihmisten terveyteen. Virkistyskäyttökalastusta esiintyy kaikissa purkuvesistöissä. Saimaalla on myös ammattikalastajia. Taudinaiheuttajat poistuvat yleensä hyvin jätevesiprosessissa ja pienet määrät häviävät vesistössä valon tuoman UV-vaikutuksen ja vähäisten lisääntymismahdollisuuksien vuoksi. Rakennettavassa puhdistamossa jätevedet tullaan myös desinfioimaan. Taudinaiheuttajat ovat merkittävä riskitekijä tilanteessa, jossa puhdistusprosessi tai siirtojärjestelyt (pumppaamot) eivät toimi ja käsittelemätöntä jätevettä pääsee vesistöön. VVE1:ssa on jätevesien siirtolinjalla 8 pumppaamoa, mikä lisää riskiä ohijuoksutuksiin tekniikan pettäessä. Pumppaamoille on kallista järjestää ohitusvesien käsittelyä.

14 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi Vaikutukset yrityksiin Työllisyys VVE1 vaatii selvästi eniten rakentamista. Putkilinjojen rakentaminen työllistää joko paikallisia tai muualta tulevia maarakennusyrittäjiä. Myös käytön aikana VVE1 vaatii pumppaamojen osalta enemmän huoltotöitä verrattuna muihin vaihtoehtoihin. Mikäli pitkien siirtolinjojen sijasta päädytään valitsemaan tavanomaista tehokkaampaa ja Suomessa uutta, mutta kyllä jo muualla testattua puhdistustekniikkaa (mm. membraanitekniikka MBR), referenssit voivat vahvistaa Suomen mainetta ympäristöönsä panostavana cleantech- maana. Lappeenrannan yliopistossa on tutkittu MBR tekniikkaa ja julkaistu siihen liittyviä tieteellisiä artikkeleita. Parhaillaan Lappeenrannan yliopistolla (Mikkeli) on menossa tutkimus haitta-aineiden poistamisesta MBR tekniikalle. Saimaan vesistön alueella on vahvoja muikkukantoja sekä ammatti- ja virkistyskalastusta. Kuormituksen pelätään vaikuttavan muikkukantoihin purkuvaihtoehdoissa VVE2 ja VVE3. Matkailuelinkeino keskittyy enimmäkseen Saimaan alueelle. Purkupisteet VVE3 tai VVE2 voivat aiheuttaa tilapäisiä imagohaittoja matkailulle Vaikutukset ympäristöön Ilmastomuutos, happamoituminen, rehevöityminen Tämän raportin luvussa on esitetty tulokset elinkaari- ja hiilijalanjälkianalyysistä eri puhdistamo- ja purkuputkivaihtoehdoille. Yleisenä huomiona voidaan todeta, että pumppausmatkojen kasvu lisää olennaisesti tarkasteluajankohdan hiilidioksidikuormaa. Elinkaari- ja hiilijalanjälkiarvioinnit on tehty ainoastaan purkupisteeseen asti. Vesistövaikutus purkuputken jälkeen on arvioitu YVAssa (2) Vesistövaikutus Vesien suojelun tavoitteet ja vesistöluokitus EU:n vesipuitedirektiivin mukaisesti keinotekoisissa ja voimakkaasti ihmistoimin muutetuissa vesistöissä on saavutettava hyvä kemiallinen ja ekologinen tila 15 vuoden kuluessa (22). Vesien tila arvioidaan erinomaiseksi, hyväksi, tyydyttäväksi, välttäväksi tai huonoksi ekologisella ja kemiallisella luokittelulla. Hyvä tila tarkoittaa että vesimuodostuma poikkeaa vain vähän luonnontilaisesta. Tyydyttävä tila ilmentää kohtalaista, välttävä suurehkoa ja huono vakavaa poikkeamaa luonnontilasta. Vesipuitedirektiiviin pohjautuen valtioneuvosto on tehnyt periaatepäätöksen vesiensuojelun uusista valtakunnallisista tavoitteista vuoteen 2015 asti. Tavoitteena on vesien hyvä tila vuoteen 2015 mennessä. Keinovalikoimiksi hyvään tilaan pääsemiseksi on asetettu mm rehevöitymistä aiheuttavan ravinnekuormituksen vähentäminen, haitallisten aineiden hallinta ja vesistöjen kunnostustoimet.

15 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 14 Kaakkois-Suomen ELY keskus on julkaissut 2010 vesien suojelun toimenpideohjelman Vuoksen vesistölle. Toimenpideohjelmaa tarkistetaan parhaillaan. Pistekuormitukset Vuoksen vesienhoitoalueella Vuoksen vesienhoitoalueen yhdyskuntapuhdistamoiden yhteenlaskettu fosforikuormitus oli 2012 n. 7 t/a ja typpikuormitus 400 t/a. Vuoksen vesistöalueeseen kuuluvalla Ala-Saimaan vesistöalueella toimii kolme kemiallisen metsäteollisuuden sektorille lukeutuvaa laitosta (Kaukaan, Joutsenon ja Imatran tehtaat). Teollisuussektorin aiheuttamat fosforipäästöt olivat vuonna 2012 yhteensä 28,5 t/a ja typpipäästöt 473 t/a. Lappeenranta on teettänyt alustavan yleissuunnitelman puhdistamosta. Suunnitelman mukaisesti lähtevän veden fosforipitoisuus tulisi olemaan < 0,1 mg/l ja typpipitoisuus < 20 mg/l. Vuoden 2020 mitoitusvirtaamalla fosforikuormitus olisi vuositasolla 0,7 t/a ja typpikuormitus 140 t/a. Myös edellä esitettyä alempia ravinnetasoja on saavutettavissa uusimmilla puhdistustekniikoilla. Tällä hetkellä lupaehtojen sallimissa rajoissa puhdistamolta on mahdollista laskea 3 t/a fosforia ja 390 t/a typpeä purkuvesistöön. VVE1 Vuoksi Vuoksi kuuluu vesistöluokituksen mukaan erittäin suuriin kangasmaiden läpi virtaaviin jokiin, joiden luokittelumuuttujia ovat fosfori typpi ja ph. Vuoksen vesi on luokituksen mukaan hyvää. Vuoksessa virtaamat ovat suuret ja laimennusvaikutus jätevesille olisi merkittävä. Vuokseen BAT + tasoisesti käsiteltyjen jätevesien vaikutus tulisi olemaan vähäinen. VVE2A E-S Joutseno ja VVE3 Kaukaanselkä + lisävesipumppaukset Itäinen Pien-Saimaa luokitellaan suuriin vähä-humuspitoisiin järviin, joille hyvän tilan rajaarvo fosforille on 18 µg/l ja klorofylli-a arvo 7µg/l. Klorofylliarvojen perusteella Itäinen Pien- Saimaa kuuluu tyydyttävään luokkaan. Itäinen Pien-Saimaa on fosforirajoitteinen, mikä tarkoittaa, että fosforipitoisuuden lisäykset vaikuttavat herkästi Itäisen Pien-Saimaan rehevöitymistasoon ja lisäävät leväkukintoja ja aiheuttavat klorofyllitason nousua. Luukkaansalmen ja Lauritsalan kohdalla rehevyystasot ovat hieman muuta aluetta korkeampia ja kuvastavat lievää rehevöitymistä. Sokkeloiseen Itäiseen Pien-Saimaaseen tulee UPM-Kymmene Kaukaan tehtaan kuormitusta. Kuormitus orgaanisen aineksen lisäksi sisältää myös fosforia (5 t/a) ja typpeä (170 t/a) (2). VVE 2A E-S Joutsenon edusta Purkuputki sijoittuu Itäisen Pien-Saimaan alueelle, joskin lähelle Eteläisen Suur-Saimaan vesistöalueen rajaa ja Suur-Saimaan aiheuttamia virtausvaikutuksia. Purkuputken välittömässä läheisyydessä lyhytaikaiset fosforipitoisuusnousut voisivat olla maksimissaan 7-9 µg/l. Vesien sekoittuessa laajemmalle alueelle pinta- ja pohjakerroksen pitoisuustasoissa ei olisi merkittäviä eroja. Purkuputken välittömässä läheisyydessä puhdistettujen jätevesien vaikutus olisi

16 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 15 kuitenkin selkeästi voimakkainta alusvedessä, jossa fosforin pitoisuuden nousu olisi keskimäärin µg/l ja maksimissaan jopa µg/l. Alueen nykyiseen fosforitasoon (noin µg/l) nähden fosforilisäystä voidaan pitää huomattavana paikallisesti Suomensalon ja Muukonsaaren lähellä sijaitsevan purkupaikan läheisyydessä, mutta laajemmalla alueella melko lievänä. Alueen nykyiseen lievästi rehevään klorofyllitasoon 4-7 µg/l nähden lisäfosforin aiheuttamaa rehevöitymistä voidaan pitää vähäisenä. Purkuputken välittömässä läheisyydessä Suomensalon ja Muukonsaaren välisellä vesialueella rehevöittävä vaikutus voi olla merkittävämpi (2). Koska purkupaikka sijaitsee ulompana rantaviivasta, noin neljän metrin syvyydellä, näkyisi rehevyyden kasvu ensisijaisena planktonlevätuotannon kasvuna, mutta myös limoittumisena. Sinilevien osuus on ollut alueella vähäinen, eikä lisääntyisi nykyisestään (2). Alueen happitilanne on ollut hyvä johtuen voimakkaista virtauksista. Rehevyyden ja perustuotannon kasvun vaikutuksesta alueen alusveden happivajaus saattaa kerrostuneisuuskausina hieman heiketä, mutta merkittävää vaikutusta alueen pohjien tilaan laajemmalti jätevesikuormituksella ei arvioida olevan (2). Pintavesien tilaluokittelussa vähähumuksisille suurille järville hyvän ja tyydyttävän tilan rajaarvot ovat fosforin osalta 18 µg/l ja typen osalta 500 µg/l. Ravinnekuormitus saattaisi vaikuttaa heikentävästi Itäisen Pien-Saimaan tilaluokitukseen veden fysikaalis-kemiallisen laadun osalta. Erityisesti fosforikuormituksen kasvu on kriittinen, sillä alueen fosforitaso on viimeisimmässä luokituksessa lähellä tyydyttävän ja hyvä rajaa (24). VVE3 Kaukaanselkä Veden vaihtuvuus Kaukaan edustalla on paljolti riippuvainen Vehkataipaleen Pumppaamosta. Pumppaamon vaikutuksesta vedet kulkeutuvat Kaukaan edustalla jokimaisesti Koillisen ja Suur-Saimaan suuntaan. Pumppausten ja luonnonolosuhteiden ansiosta virtaama kymmenkertaistuu Kaukaan edustalla (2). Kaukaanselän purkuvaihtoehdossa purkuputken läheisyyteen on arvoitu ravinteisuuden kasvua. Maksimissaan fosforilisäys voi olla hetkellisesti purkuputken välittömässä läheisyydessä pinnassa noin 7 µg/l. Pohjan läheisessä vesikerroksessa pitoisuuslisäykset ovat selvästi suurempia, keskimäärin noin 9 µg/l ja maksimissaan hetkellisesti noin 20 µg/l. Vaikutukset ulottuisivat myös laajemmalle Pien-Saimaan alueella, joskin huomattavasti laimeampina. Kaukaan alueen nykyinen fosforitaso on hieman itäisempiä alueita korkeampi (20 µg/l) (2). Kaukaanselkä on fosforirajoitteinen levien tuotannon osalta. Lisääntyvä typpi tulisi myös ajan mittaan aiheuttamaan pohjakasvillisuuden lisääntymistä (2). Kaukaanselälle kohdistuva ravinnekuormitus saattaisi vaikuttaa heikentävästi Itäisen Pien- Saimaan tilaluokitukseen veden fysikaalis-kemiallisen laadun ja kasviplanktonin osalta ja vaikeuttaa tilatavoitteen eli hyvän tilan saavuttamista Itäisen Pien-Saimaan vesimuodostumassa. Erityisesti fosforikuormituksen kasvu on kriittinen, sillä alueen fosforitaso on viimeisimmässä luokituksessa lähellä tyydyttävän ja hyvä rajaa (24).

17 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 16 Voimakkaiden pohjavirtausten on arvioitu estävän kerrostumista Kaukaanselällä. Ravinnekuormituksella ei ole arvioitu olevan merkittävää vaikutusta pohjan happitilanteeseen. Rehevyyden ja perustuotannon kasvun vaikutuksesta alueen alusveden happivajaus saattaa kerrostuneisuuskausina hieman heiketä, mutta merkittävää vaikutusta alueen pohjien tilaan laajemmalti jätevesikuormituksella ei arvioida olevan (2). Kaukaanselällä ja siitä itään veden virtaus on nykyisin noin 44 m 3 /s, ja veden fosforipitoisuus noin 25 mikrogrammaa litrassa, mikä on tyydyttävää tasoa. Suur Saimaan veden fosforipitoisuus on noin 8 mikrogrammaa litrassa. Jos tätä vettä tuotaisiin pohjoiselle Pien Saimaalle 20 m 3 /s, laskisi myös Kaukaanselän fosforipitoisuus vähitellen alle 20 mikrogramman ja näin alettaisiin lähestyä hyvää vedenlaatua myös Kaukaanselällä fosforin osalta (25). Lisäveden pumppausta Suur-Saimaalta Pien-Saimaalle on käsitelty Lappeenrannan yliopistossa tehdyssä diplomityössä (14). Prof. Pyrhönen on arvioinut Suur-Saimaalta pumpattavien lisävesien vaikutuksia (25). Kummassakin raportissa on laskennassa käytetty lisäveden määränä 20 m 3 /s Vehkataipaleen pumppaamon lisäksi. Ohjausryhmän kokouksessa todettiin, että Kutilan kanavan rakentaminen olisi toteuttamiskelpoisin ratkaisu ja investoinniltaan n. 10 M, joka sisältäisi sekä kanavan rakentamisen että tarvittavat uudet liikennejärjestelyt. Tätä lukua on käytetty raportin laskelmissa. VVE4 Rakkolanjoki ja Haapajärvi Rakkolanjoki kuuluu luonnonolosuhteiltaan luokkaan keskisuuret savimaiden joet. Joen vesi on kokonaisuudessaan huonoa ja osin välttävää. Suomen puolella veden laatu on huonompaa kokonaisfosforin, kokonaistypen, BOD7:n, mangaanin ja raudan suhteen kuin Venäjän puolella. Venäjän normit ovat mangaanille, raudalle ja BOD7:lle tiukkoja ja ne ylitetään toistuvasti. Rakkolanjoen keskivirtaamaksi on arvoitu 2,9 m 3 /s (Kaakkois-Suomen Ely). Alivirtaamat ovat 0,050 m 3 /s ja keskialivirtaamat ovat 0,220 m 3 /s. Puhdistamon mitoitusvirtaama on 0,23 m 3 /s. Rakkolanjokeen johdetaan jatkossa Saimaan kanavasta lisävettä. Johdettava vesimäärä on 0,5 m 3 /s silloin kun Rakkolanjoen virtaama on alle joen keskialivirtaaman (< 0,2 m 3 /s). Ilman lisäveden johtamista keskialivirtaamakausina puolet joen virtaamasta olisi käsiteltyä jätevettä. Alivirtaamakausina jätevesivirtaaman poisjääminen vaikuttaa jokimaisemaan. Hyvin puhdistettuja jätevesiä hyödynnetään jo tällä hetkellä kaupunkien elävöittämisessä. Rakkolanjoen nostamista nykyisestä huonosta/välttävästä tilasta hyvään tilaan purkuvedet vaikeuttavat. Haapajärvi on luonnonolosuhteiltaan savialueiden runsaskalkkisia ja ravinteisia vesistöjä, joiden luontainen rehevyystaso on tyypillisesti korkea. Hyvä ekologinen tila edellyttäisi tässä luokassa fosforitasoa < 20 µg/l ja tyydyttävä tila fosforitasoa < 50 µg/l. Haapajärvi on tällä hetkellä luokituksen mukaan huonossa tilassa.

18 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 17 Haapajärven ulkoinen fosforikuormitus on 5,2 t/a. Puolet järven ulkoisesta fosforikuormituksesta tulee Lappeenrannan jätevesikuormituksena Rakkolanjokea pitkin. Maatalouden osuus Haapajärven ulkoisesta fosforikuormasta on 1/3. Typpikuormituksesta 75 % tulee yhdyskuntavesistä. Järven fosforitasot vaihtelevat tasolla µg/l ollen keskimäärin 150 µg/l fosforia vedessä, jonka nykyisinkin käytössä oleva tekniikka mahdollistaa (esim. Helsinki). Rehevyystasoa kuvaava klorofylli-a on 147 µg/l. Luontaisen rehevyystasonsa ja ulkoisten kuormitusten takia Haapajärvessä on vaikea päästä tavoiteltavaan hyvään tasoon (2, 24). Jätevesien käsittelyn tehostaminen Lappeenrannassa laskisi Haapaveden fosforikuormitusta 5,2 t/a tasosta tasoon 2,9 t/a, josta Lappeenrannan osuus olisi enää 0,7 t/a. Uuden puhdistamon vaikutuksesta vesistövaikutukset pienentyvät huomattavasti nykyiseen verrattuna. Nykyisen jätevesikuormituksen aiheuttama fosforin laskennallinen pitoisuuskasvu on Haapajärvessä enimmillään noin 50 µg/l, kun uuden puhdistamon kuormituksella lisäys olisi noin 10 µg/l. Yhdessä jo tehdyillä järven kunnossapitotoimilla (järven kuivatus ja lisäveden johtaminen) ja jätevesien puhdistuksen tehostamisella olisi mahdollista merkittävästi parantaa Rakkolanjoen yläosan ja Haapajärven nykyistä huonoa tilaa ja saada se jopa tyydyttävälle tasolle (2). Satunnaispäästöt Käsittelemätöntä jätevettä voi päästä vesistöön pumppaamojen tai siirtoputkiston toiminnan estyessä. Ennakoivalla huollolla ja sähkön syötön varmistamisella poikkeustilanteissa vähennetään siirtojärjestelyihin liittyviä toimintakatkosriskejä. Puhdistamolle rakennetaan suunnitelmien mukaan erillinen ohitusvesien käsittely. Eri yksikköoperaatiot voidaan puhdistamolla ohittaa yksi kerrallaan ongelmatilanteissa, mikä vähentää ja alentaa puhdistamolta mahdollisesti aiheutuvia satunnaispäästöjä. Purkuvesistöt sietävät tilanteita, jolloin käsittelemätöntä tai vajavaisesti käsiteltyä jätevettä joutuu vesistöön hyvin eri tavoin. Purkupiste Vuokseen on 1,5 km Venäjän rajasta. Satunnaispäästöt Vuokseen heikentäisivät veden käyttökelpoisuutta uimavetenä Venäjän puolella ja päästöt vaarantaisivat Svetogorskin juomaveden laadun hetkellisesti (2). Kaukaanselälle satunnaispäästöt aiheuttaisivat rehevöitymistason nousun ja hygieniatason laskua ja vaikutukset ainakin ilman lisäveden pumppauksia kestäisivät pitkään (2). Poikkeustilanteet vaikuttaisivat voimakkaasti Rakkolanjoen ja Haapajärven tilaan. Haapavedestä vesi virtaa vielä km ennen kuin se on Venäjän puolella, jolloin päästöt ehtivät tasaantua ennen rajan ylitystä (2) Teknologiariski Viemärilaitosten hallitsemattomat ohijuoksutukset tapahtuvat useimmiten putkien tai pumppaamojen rikkoutumisen tai sähkökatkosten yhteydessä. Pumppaamojen ja

19 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 18 putkistorikkojen osalta ympäristölle aiheutuvan vahingon rajaaminen on hyvin vaikeaa ja usein vahingot ovat ympäristön kannalta hetkellisesti merkittäviä ja todennäköisiä. VVE1 Kilteinen ja purkupaikka Vuoksi vaatii alustavan suunnitelman mukaan 8 uutta pumppaamoa. VVE2 - Mustola ja purkupaikka Joutsenon edustan vaihtoehdossa pumppaamoja tarvitaan 3 kpl ja VVE3 -Toikansuo ja purkupaikka Kaukaanselkä-vaihtoehdossa pumppaamoja olisi 2 kpl. VVE4 Hyväristönmäki ja purkupaikka Rakkolanjoki vaatii yhden pumppaamon. Vaihtoehdossa VVE3 purkupisteenä Kaukaanselkä on tarkoituksena pumpata n. 20 m 3 /s kierrätysvettä Pien-Saimaalle. Itäinen Pien-Saimaa, johon VVE3 ja VVE2:n purkupisteet sijoittuvat, kuuluu ekologiselta tilaltaan tyydyttävään luokkaan ja sen fosforipitoisuus ilmentää vähäistä rehevöitymistä. Vaikka yhdyskuntavedet on tehokkaasti puhdistettu, sisältävät ne edelleen typpeä ja jonkin verran myös fosforia. Lisäveden pumppaus tulee lisäämään veden vaihtuvuutta ja parantamaan pohjan happitilanteita. Tekniikalla on mahdollisuus siirtää ja laimentaa ravinteikkaat yhdyskuntapurkuvedet suuriin vesimassoihin (17). Kaikissa vaihtoehdoissa Toikansuolle tulevan siirtopumppauksen katkoksissa jätevedet on johdettava käsittelemättöminä Rakkolanjokeen ja osittain Pien-Saimaaseen. Toikansuolle on mahdollista suunnitella ohitusvesien käsittely. Luontevimmin ohitusvesien käsittely onnistuu jos itse puhdistamo on samassa paikassa kuin ohitusvesien käsittely. Tässä tarkastelussa kaikissa vaihtoehdoissa käsittelytekniikka on samanlainen. Pumppausten osalta edullisissa vaihtoehdoissa voidaan panostaa uusimpaan käsittelyteknologiaan. Uusien teknologioiden osalta on riskejä joita pitää ja voidaan hallita. Jos puhdistusvaihtoehdoksi valittaisiin tällä hetkellä uusinta ja tehokkainta kiintoaineen erotustekniikkaa - MBRtekniikkaa 1 -, ohitusvesien suunnittelussa olisi syytä miettiä ratkaisun käyttökelpoisuus myös tilanteessa, jossa kalvotekniikkaan perustuva lietteen erotus ei toimisikaan. Näitä mahdollisuuksia on käsitelty kohdassa Satunnaispäästöt (s. 17) Markkinariski Jätevesien ja pumppauksen osalta markkinariski on vähäistä. Toiminta on kokonaisuudessaan suunniteltu hoidettavaksi omana työnä. Energian hinta voi tulevaisuudessa nousta merkittävästi. Puhdistustoiminnan energiankulutukseksi on arvoitu 0,6 M /a ja puhdistuksen kokonaiskustannukset ilman lietteen käsittelyä olisivat n. 2 M. Pumppauksen energiakulutukset ovat suuremmat Vuoksen purkuvaihtoehdossa kuin itse jätevesien käsittelyssä. Nykyenergiahinnoilla VVE1- Kilteinen ja purku Vuokseen - jäteveden siirtojärjestelyjen vuotuiset energiakustannukset olisivat 0,68 M /a. VVE2 - Mustola ja purku Joutsenon edustalle - siirtojärjestelyjen kustannukset ovat 0,24 M /a. VVE3 - puhdistamo Rakkolanjoelle ja purku Kaukaanselkään - kustannukset ovat 0,17 M /a ja VVE-4 1 MBR on kalvobioreaktori, jossa biologisen jätevesienkäsittelyn selkeytysaltaat on korvattu kalvosuodatusyksiköillä. Menetelmä ei tuota rejektivesiä.

20 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 19 Hyväristönmäki ja purku Rakkolanjokeen kustannukset ovat 0,02 M /a. Kaikkein edullisimmat siirtokustannukset ovat nykytilanteessa. Jos Rakkolanjokeen purkavissa vaihtoehdoissa päädytään rakentamaan tavanomaista BAT+ puhdistustulosta parempi tulos esim. membraaniteknologialla, laitoksen käytön energiakustannukset nousevat merkittävästi, viitteen (27) mukaan 0,5 M /a. Tässä tarkastelussa tekniikka on yleissuunnitelman mukaista konventionaalista ja koettua tekniikkaa sekä kaikissa vaihtoehdoissa sama lähtöoletuksen mukaisesti. 4.3 Lietteen ja jätteen käsittely Lietteen ja jätteen käsittelyn vaihtoehtoja Jäteveden puhdistuksessa syntyvien lietteiden sekä kerättävien jätteiden käsittelylle sovittiin tarkasteltavaksi seuraavat vaihtoehdot: Liete Biojäte LVE0 LVE1 LVE2 LVE3 Kompostointi Kukkuroinmäki Kompostointi Kukkuroinmäki Mädätys PAKU-käsittely Mädätys Mädätys Kompostointi Kukkuroinmäki Kompostointi Kukkuroinmäki Taulukko 3. Lietteen ja biojätteen käsittelyvaihtoehdot Kaikissa vaihtoehdoissa kotitalouksien kuivajäte oletetaan vietäväksi Ekokemille Riihimäelle hyödynnettäväksi energiana. Tälle vaihtoehdolle ei siten tehdä elinkaari- ja hiilijalanjälkiarviota, koska sillä ei ole vaikutusta eri vaihtoehtojen vertailuun. Komposiittituotanto rakennus- ja kierrätykseen kelpaamattomasta energiajätteestä on erillinen prosessi, joka on vaihtoehtona kaatopaikkakäsittelylle. Vuoden 2016 alusta orgaanisia jätteitä ei enää saa viedä kaatopaikalle jälkeen kaatopaikka-asetuksen (20) mukaan kaatopaikalle hyväksytään vain jätettä, jonka biohajoavan ja muun orgaanisen aineksen pitoisuus määritettynä orgaanisen hiilen kokonaismääränä tai hehkutushäviönä on enintään 10 prosenttia, joten vaihtoehtona kierrätykseen kelpaamattomalle energiajätteelle on ulkopuolinen polttolaitos. Komposiittituotanto saattaa soveltua osalle tätä fraktiota, jota aikaisemmin ei ole voitu hyödyntää muulla tavalla kuin energian tuotannossa. PAKU-prosessi soveltuu ENDEV Oy:n ilmoituksen mukaan vain lietteen poltolle. Nykyisellään suurin osa energiajätteestä menee hyötykäyttöön ulkopuolisille toimijoille. Komposiittiprosessi on kehitetty Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa ja ensimmäinen prototyyppi valmistuu vuoden 2016 alussa. Prosessin perusideana on tuottaa muotoiltavaa materiaalia ekstruuderilla erityyppisistä jätefraktioista, esimerkiksi: puukuidut (paperit, kartongit),

21 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 20 kierrätyskuidut, muut keräyskuidut, tekniset kuidut (esim. lasikuitu, hiilikuitu, kevlar), modifioidut kuidut, teollisuuden ja rakentamisen jätteet (palamattomat fraktiot; eristeet), fillerit (esim. tuhka), selluloosa (esim. nano- ja mikroselluloosa), erityyppiset polymeerit (PE, PET, PP, POM, ) Tekniikka soveltuu paremmin erityyppisille lähtömateriaaleille kuin perinteiset ruiskuvalutms. tekniikat. Komposiittituotantoon soveltuvia jäteraaka-aineita saadaan osittain nykyisin kaatopaikalle sijoitettavista jätteistä, kuten eräistä rakennusjätteistä. Kaatopaikkakuormitusta voidaan siis vähentää myöskin sen jätteen osalta joka hyväksytään kaatopaikalle vuoden 2016 alun jälkeenkin (18) Investointi- ja käyttökustannukset Alla olevassa taulukossa ei ole mukana energiajätettä, koska se jo nykyisin toimitetaan pääosin hyötykäyttöön ulkopuolisille yrityksille. Kompostointi Kukkuroinmäellä on tällä hetkellä ulkopuolisen hoidossa joten investointikustannuksia ei synny. Muut investointikustannukset on pääosin esitetty Pöyryn tekemässä selvityksessä (1). Komposiittilaitoksen osalta investointikustannukset on arvioitu prof. Juha Variksen (18) antamien tietojen pohjalta sekä osin konsultin oman arvion perusteella. Mädätysvaihtoehdoissa on tarkasteltavaksi tekniikaksi valittu termisellä hydrolyysilla täydennetty mädätys. Terminen hydrolyysi esikäsittelynä mahdollistaa lietteen hyötykäytön sellaisenaan maataloudessa ja yksinkertaistaa lietteen tuotteistamista materiaaliksi viherrakentamiseen. Se myös lisää biokaasuntuotantoa ja sitä kautta sähköksi tuotettavan energian määrää. LVE0-vaihtoehtoa lukuun ottamatta muissa vaihtoehdoissa käyttökustannuksia pienentää saatu tuotto: PAKU-prosessissa syntyy jonkin verran ylijäämäenergiaa, jonka voi hyödyntää kaukolämpönä ja mädätyslaitoksessa syntyy kaasua myytäväksi joko sellaisenaan tai sähkö- tai kaukolämpöenergiana. Tämä tarkastelu on huomioitu hiilijalanjälkiarvioinnissa. Pöyryn selvityksessä (1) on tarkasteltu eri vaihtoehdoissa saatavia tuottoja, jossa vaihtoehdot on luokiteltu energiaa tuottavaksi (mädätys), energiaomavaraiseksi (PAKU) ja energiaa kuluttavaksi (kompostointi). Taulukossa 4. on esitetty lietteen ja biojätteen käsittelyn kustannukset ja tuotot ilman pääomakustannuksia.

22 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 21 Liete Biojäte Investointikustannus M LVE0 Kompostointi Kompostointi Kukkuroinmäki Kukkuroinmäki Käyttökustannus M /a 2,37 Tuotto M /a LVE1 Mädätys Mädätys 24,8 0,55 0,68 LVE2 PAKU-käsittely LVE3 Mädätys Kompostointi Kukkuroinmäki Kompostointi Kukkuroinmäki 12,44 1,27 0,20 15,99 1,42 0,31 Taulukko 4. Jätteiden käsittelyn kustannukset (1, liite 6) Poliittinen hyväksyntä Paikallispolitiikka ja muutosvastarinta Lietteen ja biojätteen käsittelyn oletetut hajuhaitat voivat tulla esiin sijoituspaikkaa valittaessa. Tällöin ratkaisevaa on kuinka paljon asutusta on lähistöllä Maankäyttö Suojelukohteet, kaavoitus ja maankäytön laajentumismahdollisuudet Luvussa on arvioitu eri puhdistamo- ja purkuputkivaihtoehtojen vaikutusta. Lietteen ja biojätteen käsittelypaikkavaihtoehtojen osalta Toikansuon, Hyväristönmäen ja Kukkuroinmäen alueiden maankäytön vaikutusten arviot ovat yhteneviä puhdistamoon verrattuna. Mädättämön ja PAKU-prosessin sekä komposiittituotantolaitoksen sijaintia arvioitaessa on otettava huomioon myös käytettävä tila kussakin vaihtoehdossa. Toikansuon nykyistä aluetta on vaikea laajentaa, mutta mahdollinen mädättämö tai PAKU-prosessi todennäköisesti mahtuvat alueelle. Komposiittituotantoprosessin sijoituspaikka ei ole riippuvainen puhdistamon tai PAKU-prosessin sijoituspaikasta ja sen sijoituspaikan valintaan vaikuttavat lähinnä raaka-aineen saatavuus sekä kuljetusmatkat ja tarvittavan tontin hinta Vaikutukset väestöön Kuten kappaleessa on todettu puhdistamon osalta, lietteen ja biojätteen käsittelyprosessin sekä PAKU-laitoksen sijoittaminen lähelle asutusta voi aiheuttaa vastustusta. PAKU-laitos voi lisätä asukkaiden vastustusta polttolaitokseen liittyvien ennakkoluulojen johdosta. Biojätteen tuominen ja käsittely jätevedenpuhdistamoalueella voi aiheuttaa lisävastustusta naapurustossa olevien asukkaiden ja toimijoiden osalta. Biojätteen kuljetukset lisäävät liikennettä alueella. Käsittely poikkeustilanteissa voi aiheuttaa hajuhaittoja Vaikutukset yrityksiin

23 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 22 Uusien tekniikoiden (PAKU ja komposiittituotanto) ottaminen mukaan lietteen ja rakennusjätteen käsittelyyn tuovat lisää työpaikkoja alueelle sekä edistävät alueen mainetta kehitysmyönteisenä paikkakuntana. Tämä voi pitkällä aikavälillä lisätä muunkin yritystoiminnan sijoittumista alueelle yliopiston roolin korostuessa erilaisten spin-off hankkeiden suosimisen johdosta Vaikutukset ympäristöön Tämän raportin luvussa ja on esitetty tulokset elinkaari- ja hiilijalanjälkiarvioinnille koskien puhdistamolietteen, biojätteen ja rakennusjätteen käsittelyn vaikutuksia ympäristöön. Tulosten perusteella voidaan nähdä, että lietteen mädätys tuottaa vähiten kasvihuonekaasuja tarkastelujakson aikana. PAKU-prosessin päästöistä ilmaan ei ole mittaustuloksia mutta valmistajan mukaan ne täyttävät valtioneuvoston asetuksen nro 151/2013 vaatimukset jätteen polttamisesta. Elinkaaritarkasteluihin sisällytetyn energiatarkastelun lisäksi PAKU-prosessi tuottaa myös matalalämpöistä energiaa, jota ei voida hyödyntää sähkön tai kaukolämmöntuotannossa. Lämpö voitaisiin lämmönvaihtimien avulla hyödyntää jätevesiprosessissa typen poiston tehostamisessa tai lämmön talteenotossa lähtevästä jätevedestä. Puhdistamon alustavassa esisuunnitelmassa (3) ei ole esitetty lämmön talteenottoa lähtevästä vedestä. Lämmön talteenoton kannattavuus kannattaa tarkastella puhdistamoa ja lietteen käsittelyä tarkemmin suunniteltaessa Teknologiariski Teknologiariskiä arvioitaessa merkittävä tekijä on kustakin prosessista saadut käyttökokemukset ja referenssitiedot. Mädätysprosesseista on pitkäaikainen kokemus ja näiden osalta teknologiariski liittyy lähinnä toteutuksen laatuun. Häiriötilanteissa voi tulla väliaikaisia hajuhaittoja, itse käytöstä on riittävästi kokemusta joten teknologiaa voidaan pitää ennustettavana ja kustannusten osalta suhteellisen luotettavana. Suomessa on kuitenkin jonkin verran epäonnistumisia biojätteen ja lietteen yhteismädätyksen rejektivesien käsittelystä. Suunnittelussa tulee kiinnittää erityisen paljon huomiota yhteismädätyksen vesitaseisiin ja vesienkäsittelyyn. PAKU-prosessista ei ole olemassa täysmittakaavaista referenssilaitosta joten sen osalta teknologiariski on edelleen olemassa ja todellisten investointi- ja käyttökustannusten suuruus on jonkin verran epävarmalla pohjalla. Laitoksen käyttöikä ja huoltotarve täydessä mittakaavassa ovat myös ilman referenssipohjaa. Komposiittiprosessista on tulossa ensimmäinen toimiva prototyyppi vuoden 2016 alussa (18) joten referenssit ovat toistaiseksi ainoastaan koelaitosmittakaavassa. Prosessin keskeiset osat ovat toistaiseksi patentinhakuvaiheessa joten tietoa on rajoitetusti saatavissa prosessin yksityiskohdista. Toisaalta tässä tarkastelussa komposiittiprosessin merkitys ei ole ratkaiseva ja se voidaan liittää myöhemmin investointiohjelmaan kun käyttökokemusta on kertynyt lisää Markkinariski

24 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 23 Jätteiden käsittelytekniikoiden osalta suurimmat riskit ovat uuden teknologian käyttöönotossa. PAKU-prosessi on ollut kehitteillä suhteellisen pitkään ja toteutettu ainoastaan koelaitosmittakaavassa. Komposiittituotannon ensimmäinen koelaitos aloittaa ensi vuoden alussa. Näiden tekniikoiden osalta lienee tarpeellista ennen päätöksentekoa kerätä lisää käyttökokemusta. Lietteen käsittelymenetelmän valitsemisen ajankohtana on tilanne arvioitava PAKUn osalta. Komposiittituotannon voi liittää rakennusjätteiden hyödyntämisvaihtoehdoksi myöhemminkin, kunnes prosessista on saatu riittävästi käyttökokemusta. Kummankin tekniikan kustannus-hyötyarviointi voidaan luotettavasti suorittaa vasta kun molemmista on täyden mittakaavan laitoksista käyttökokemusta. Kuljetuskustannusten osalta merkittäväksi lisäkustannukseksi voi osoittautua polttoaineiden merkittävä kallistuminen. Riskin minimoimiseksi on pyrittävä kokonaisratkaisuun, jossa kuljetusmatkat pysyvät kohtuullisina. Sekä mädätyksessä että kompostoinnissa syntyy lopputuotteena viherrakentamiseen tai peltojen lannoitukseen käytettävää multaa tai orgaanista lannoitevalmistetta. Tuotteiden menekin ennustamiseen liittyy riskejä. Mädätysprosessina vertailussa on käytetty termisellä esihydrolyysillä tehostettua mädätystä. Termisesti käsitelty liete on hygieenistä ja soveltuu (EVIRA) sellaisenaan käytettäväksi orgaaniseksi lannoitteeksi. Esihydrolyysi vähentää myös syntyvän lopputuotteen määrää. Mädätetty liete on oletettu käytettävän peltolannoituksessa. Suomessa ja EU:n alueella yli 40 % lietteistä hyödynnetään maatalouskäytössä. MTK:n halu profiloitua omien tuotteidensa osalta sekä mahdolliset viranomaisten hyötykäyttöön liittyvät tulevaisuuden rajoitukset voivat muuttaa lietteen hyötykäytön mahdollisuuksia. Tällä hetkellä fosforin kierrätys on vallitseva megatrendi, eikä siten ole odotettavissa rajoituksia Lappeenrannassa muodostuvalle Suomen maataloushyötykäytön säädökset täyttävälle lietteelle. Viherrakentamiseen tarvittavat multavolyymit voivat pienentyä rakennusvolyymien vähetessä.

25 Lappeenrannan jäte- ja jätevesiratkaisujen elinkaariarviointi 24 5 Kokonaisvaihtoehtojen vertailu 5.1 Elinkaarimalli ja hiilijalanjälki Elinkaarimalli Tarkasteluun otettuja vaihtoehtoja tarkastellaan ISO ja EN standardien mukaisella elinkaariarvioinnilla, joka kattaa myös hiilijalanjäljen. Lähtötietoina laskentaan ovat saatavilla olevat olennaiset tiedot eri vaihtoehtojen energiataseista, hyödykkeistä (esim. kemikaalimäärät) ja rakentamisen keskeisistä materiaalimenekeistä. Standardin mukainen elinkaarimalli koostuu rakentamishankkeesta (johon kuuluvat materiaalit ja urakointi), käyttövaiheesta (johon kuuluvat käyttö, ylläpito, energia ja korjaukset) sekä elinkaaren lopusta eli purkamisesta. Tässä hankkeessa purkamista voidaan pitää epäolennaisena. Kaikki vaihtoehdot lasketaan elinkaarelle, jonka tulisi heijastaa rakennettavan infrastruktuurin teknistä elinikää tai käyttöikävaatimusta. Lisäksi hiilijalanjälkilaskennassa otetaan huomioon itse laitoksen elinkaaren ulkopuolisia vaikutuksia, jollaisia ovat esim. fossiilisten raaka-aineiden säästöt joita saattaa syntyä laitoksen tuottaessa korvaavia raaka-aineita tai energiaa. 30 v. Kuva 2. Elinkaarimalli Seuraavassa esitetään aluksi hiilijalanjälkilaskentaan perustuvat vertailut erikseen jäteveden käsittelyn vaihtoehdoille ja lietteen käsittelyn vaihtoehdoille. Näistä erillisenä verrataan rakennusjätteen kaatopaikkasijoituksen hiilijalanjälkeä vaihtoehtoon, jossa rakennusjätteestä valmistetaan komposiittimateriaaleja kehitysvaiheessa olevalla uudella menetelmällä. Vertailussa on laskettu lisäksi arvot seuraaville ympäristövaikutusten indikaattoreille: Primäärienergian kulutus (MWh) Happamoituminen (vaikutuksiltaan vastaavana kilomääränä rikkidioksidia) Rehevöityminen (vaikutuksiltaan vastaavana kilomääränä fosfaattia) Otsonikato (vaikutuksiltaan vastaavana kilomääränä trikloorifluorimetaania) Jos erikseen ei ole mainittu, kaikki laskelmat on tehty 30 vuoden eliniälle.