Jätevesilietepohjaisten tuotteiden hyödyntäminen. Mikko Wäänänen, HSY Vesihuolto

Transkriptio

1 Jätevesilietepohjaisten tuotteiden hyödyntäminen Mikko Wäänänen, HSY Vesihuolto

2 Organisaatio HSY:n yhtymäkokous HSY:n hallitus Toimitusjohtaja Raimo Inkinen Talous- ja hallintoyksikkö Viestintä- ja neuvontayksikkö Henkilöstöyksikkö Kehittämisyksikkö VESIHUOLTO toimialajohtaja Jukka Piekkari JÄTEHUOLTO toimialajohtaja Petri Kouvo SEUTU- JA YMPÄRISTÖ- TIETO tulosaluejohtaja Irma Karjalainen TUKIPALVELUT tulosaluejohtaja Tuija Räty ASIAKAS- PALVELUT asiakaspalvelujohtaj a Tuija Loppi-Hakamäki

3 Keskitettyä jätevesien puhdistusta Pääkaupunkiseudun jätevedenpuhdistus on keskitetty kahteen puhdistamoon Puhdistukseen käytetään biologiskemiallista menetelmää, jonka sivutuotteena syntyy lietettä sekä biokaasua Fosforin poisto toteutetaan ferrosulfaatilla saostamalla Jäteveden typpi poistetaan biologisesti denitrifikaatio-nitrifikaatioprosessilla Liete jatkojalostetaan mullaksi ja kaasu hyödynnetään energian lähteenä Puhdistetut jätevedet johdetaan poistotunnelissa avomerelle Viikinmäen jätevedenpuhdistamo Suomenojan jätevedenpuhdistamo

4 Jätevesien viemäröintijärjestelmä pääkaupunkiseudulla

5 Viikinmäen jätevedenpuhdistamon rakenne

6 Lietteenkäsittely ja energiantuotanto

7 Uusi kalliopuhdistamo Espoon Blominmäkeen

8 Puhdistusprosessin sivutuotteiden hyödyntäminen - Lietteestä multaa ja komposteja Liete käsitellään ja kompostoidaan Metsäpirtin kompostointikentällä Sipoossa multa- ja kompostituotteiksi - Biokaasusta energiaa Mädätyksessä syntyvä biokaasu hyödynnetään puhdistamoiden energialähteenä * Lämpö 100 % * Sähkö %

9 Yhdyskuntien jätevesiliete Suomessa yli 80 % asukkaista viemäröinnin piirissä Lietettä syntyy noin miljoona kuutiometriä vuodessa, kuivaaineeksi laskettuna noin tonnia Karjanlantaa käsitellään yli 12 milj. tonnia vuodessa Raskasmetallipitoisuudet vähentyneet selkeästi Jätevesilietteiden hyödyntäminen Suomessa v viherrakentaminen suurinta 88 % - maanviljely 5 % - kaatopaikat 7 %, kaatopaikkakielto voimaan vuonna

10 Lietteen käsittely Euroopan eri maissa

11 Viranomaismääräykset - Lannoitevalmistelaki 539/2006 * astui voimaan * MMM asetukset 24/11, 11/12 ja 12/12 - Lietedirektiivin 86/278/ETY uusinta seis * lietepohjaiset lannoitteet jäävät kansalliseen lainsäädäntöön - Ympäristötukijärjestelmä 04/ Nitraattidirektiivi 91/676/ETY - Jätelaki 1072/93 ja asetus 179/ Ympäristönsuojelulaki 86/2000 ja asetus 169/2000

12 Tavoitteet - mahdollisimman korkea hyötykäyttöprosentti - toiminta lakien ja asetusten puitteissa - käsittely mahdollisimman taloudellisesti - huomioitava paikalliset olosuhteet ja tilat - käytettävissä olevat taloudelliset resurssit

13 Kohderyhmät - viherrakentaminen - maatalous - kaatopaikka - metsätalous - poltto - jokin muu

14 Lietteen käsittelymenetelmiä - Mädätys biokaasulaitoksessa - Aumakompostointi *mekaaninen ilmastus, pakkoilmastointi - Reaktorikompostointi *tunneli, rumpu, kanava - Kalkkistabilointi - Kemiallinen käsittely - Terminen kuivaus - Muut menetelmät

15 Metsäpirtin kompostointikenttä

16 Jätevesilietteen jatkojalostus Kompostikenttä on perustettu 1994 Viikinmäen (avl ) ja Suomenojan (avl ) jätevedenpuhdistamot tuottavat vuosittain n t lietettä (kuiva-ainepitoisuus 30%) Molemmilla puhdistamoilla mesofiilinen mädätysprosessi ja lietteen linkokuivaus Viikinmäen jätevedenpuhdistamon lietteet (n t/a) jatkojalostetaan Metsäpirtissä HSY:n kompostikentällä Suomenojan puhdistamon lietteet (n t/a) jatkojalostetaan Metsäpirtissä ja Ämmässuolla Metsäpirtissä koneurakat on ulkoistettu alihankkijoille Kentän valumavesi pumpataan Viikinmäen jätevedenpuhdistamolle Metsäpirtin kompostikenttä Kentän pinta-ala on noin 18 ha

17 Ravinteet kiertoon Fosfori saostetaan kemiallisesti ferrosulfaatilla Sidos on hyvin pysyvä Fosfori liukenee hitaasti Fosforiravinnetta kierrätetään Metsäpirtin multatuotteissa n. 750 t vuodessa uudelleen käytettäväksi Typpiravinne vapautuu puhdistusprosessissa pääosin ilmakehään Typpeä sitoutuu myös biolietteeseen Biolietteen typpi siirtyy multatuotteeseen Typpiravinnetta kierrätetään Metsäpirtin multatuotteissa n. 750 t vuosittain uudelleen käytettäväksi Ravinteiden lisäksi lietteen humusaines eli orgaaninen massa palautuu maaperään

18 Kompostointiprosessi - multa Lietettä 1 m 3 Turvetta 1 m 3 1. Sekoitus Aumakompostointi mekaaninen sekoitus yli 3 krt kompostointiaika minimi ½ vuotta 2. Sekoitus 1 m3 kompostoitua lietettä 0,6 t hiekkaa 15 kg biotiittiä Kierrätettävä seulontaylite Seulonta seulakoko 20 mm Seulontajäte METSÄPIRTIN NURMIKKO- MULTA

19 Nurmikkomulta - Valmistettu vuodesta 1994 lähtien - Toisena multatuotteena Puutarhamulta jonka kompostoinnissa hyödynnetään hevostallien kuivikkeita - Tuotteiden kysyntä melko vakaata - Toimitusalue Uusimaa ja pääkaupunkiseutu - Yhteistyö HSY Jätehuollon kanssa * biokompostien tuotteistaminen * uusien myyntikanavien selvittäminen * kierrätysmateriaalien hyödyntäminen

20 Kompostointiprosessi - maanparannuskompostit Lietettä 1 m 3 Turvetta 1 m 3 1. Sekoitus Aumakompostointi mekaaninen sekoitus 3 krt kompostointiaika minimi ½ vuotta METSÄPIRTIN MAANPARANNUS KOMPOSTI METSÄPIRTIN TUORE- KOMPOSTI

21

22 Maanparannuskompostin myynti HSY Tuotanto aloitettu uudestaan vuonna 2009 Keinolannoitteiden hinnan nousu lisännyt kiinnostusta Maanparannus- ja lannoitusvaikutus pelloilla Tuotteen kysyntä vaihtelee Toimitetaan myös mullan valmistuksen raakaaineeksi ja infrakohteisiin Toimitusalueena Uusimaa Hinta määritelty alueittain

23 2015 tuotantolukuja Käsitellyt jätteet Määrä, t Viikinmäen liete Suomenojan liete Hevostallien kuivikelanta Muut 121 YHTEENSÄ Myynti 2015 Määrä, m³ Kompostimulta Nurmikkomulta Puutarhamulta Maanparannuskomposti YHTEENSÄ

24 Markkinointi - tuotevalikoima - laadunvalvonta - mainostaminen - kuljetukset - reklamaatiot - neuvonta - hinnoittelu

25 Määrä (m3/a) Mullan ja maanparannuskompostin myyntimäärät kompostimulta maanparannuskomposti

26 Laadunvalvonta Tuotantoketjua valvotaan koko kompostiprosessin ajan Lietteen laadun valvonta osana puhdistamojen jatkuvaa omavalvontaa Tuotannon ja lopputuotteiden laadun omavalvonta Vuosiraportointi EVIRA:lle EVIRA valvoo tuotteiden laatua pistokokein

27 Raskasmetallipitoisuudet Maanviljelyksessä käytettävän lietteen ja lieteseoksen suurimmat sallitut raskasmetallipitoisuudet verrattuna Metsäpirtin Nurmikkomullan pitoisuuksiin Raja-arvot* mg/kg kuiva-ainetta Analyysitulosten keskiarvo ajalta Nurmikkomullan pitoisuuden %- osuus raja-arvosta Arseeni ,0% Kadmium 1,5 0,2 13,3% Kromi ,3% Kupari ,1% Elohopea 1 0,1 10,0% Nikkeli ,0% Lyijy ,0% * Maa- ja metsätalousministeriön asetus lannoitevalmisteista DNro 656/01/

28 mg/kg TS mg/kg TS Lietteen raskasmetallipitoisuudet HSY 20 Helsingin seudun lietteen raskasmetallit vuosina , elohopea ja kadmium Elohopea Kadmium Helsingin seudun lietteen raskasmetallit vuosina , kromi ja nikkeli Kromi Nikkeli

29 Pysyvät orgaaniset haitta-aineet lietteissä Joissakin maissa lietteen sisältämille orgaanisille haittaaineille on asetettu raja-arvoja (Saksa, Tanska) Norjassa ja Ruotsissa ei ole raja-arvoja, mutta vesihuoltolaitokset seuraavat haitta-aineiden pitoisuuksia ja maatalouskäytöstä on laadittu riskinarviot Suomessa tuloksia on saatu tutkimushankkeiden yhteydessä - Analysointi on kallista ja liete haasteellinen analysoitava - Haitta-aineita jätevesistä seurataan suurilla puhdistamoilla esimerkiksi Viikinmäessä

30 Biomassojen innovatiiviset hyödyntämismenetelmät Projektissa etsitään uusia tapoja hyödyntää puhdistamolietettä ja Ämmässuon muita biomassoja. Tavoitteena on kierrättää ravinteet ilman haitta-aineita. Myös käsittelyprosessien päästöt ja sivuvirrat huomioidaan. Usean karsintavaiheen jälkeen kokeelliseen vaiheeseen valikoitui seuraavat teknologiat: Kaksi erilaista kuivaus- ja rakeistusprosessia lannoitteiden valmistukseen Märkähiilto (HTC) Kuivapyrolyysi Projekti toteutetaan yhteistyössä yritysten kanssa. Molemmat saavat tietoa prosessien toimivuudesta ja lopputuotteiden laadusta Innovatiivinen julkinen hankinta: projektissa tuotettua tietoa hyödynnetään mahdollisen tulevan laitehankinnan tai urakan vaatimusmäärittelyssä

31 Ravinteiden talteenotto RAVITA : Ei vaadi biologista fosforin poistoa, lietteen polttoa tai mädätystä Soveltuu erityyppisille ja -kokoisille puhdistamoille Kokoneutraali Maksimoi fosforin talteenoton Ravinteet eivät ole integroituneena lietteeseen Mahdollistaa menetelmän osaprosessien hyödyntämisen Mahdollistaa saostuskemikaalin kierrätyksen 31

32 Johtopäätökset lietetuotteiden sisältämän fosforin käyttökelpoisuudesta - Jätevesilietefosforin välitön käyttökelpoisuus pieni (< 15 %) -Kompostointi ei paranna lietefosforin käyttökelpoisuutta -Kalkkistabilointi nostaa lietefosforin käyttökelpoisuutta - Pyrolysointi ja HTC heikentävät lietefosforin välitöntä käyttökelpoisuutta - DGT-menetelmä ennustaa vaikealiukoisille (lietteet) fosforilähteille parempaa käyttökelpoisuutta kuin yhden kasvukauden kasvatuskoe tuloksen varmistaminen vaatii pidempikestoisen kasvatuskokeen -Pidempikestoisella kasvatuskokeella (raiheinä, 6 satoa) biohiilen todettu olevan väkilannoitefosforin veroista (Wang ym Plant and Soil 357: ) Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus

33 Lietetuotteiden peltokäytön rajoitteita VYR

34 Ympäristötekoja toimivan arjen puolesta Kiitos! Helsingin seudun ympäristöpalvelut