Turvetuotannon vesiensuojelurakenteet ja niiden teho Anssi Karppinen, Suomen ympäristökeskus

Transkriptio

1 Turvetuotannon vesiensuojelurakenteet ja niiden teho Anssi Karppinen, Suomen ympäristökeskus Luonnonvarainstituutti ja Bioenergiakeskus Saarijärvi

2 Turvetuotannossa käytettävät vesiensuojeluratkaisut Perustaso Virtaamansäätö Laskeutusaltaat Pintavalutus Ojittamaton Ojitettu Kosteikot Kasvillisuuskenttä Kosteikko Kemiallinen käsittely Neste Kiinteä (pienkemikalointi) Yhteenveto

3 Turvetuotannon Ympäristönsuo- jeluohje 2013

4 Perustaso Virtaamansäätö Pienentää tulvahuippujen virtausta Vähentää kiintoainepäästöjä Erodoituvan materiaalin liikkeelle lähteminen riippuvainen virtausnopeudesta Perustuu veden hetkelliseen varastointiin tuotantoalueella Kuvat: Björn Klöve

5 Virtaama [l/s] Virtaama [l/s] Perustaso 4 Alue 1 (patoalue) 3 Alue 2 (vertailualue) Sadanta [mm] Kiintoaine -60% Kokonaisfosfori -40% Kokonaistyppi -40% Alue 1 (patoalue) Alue 2 (vertailualue) Sadanta [mm] Kuvat: Björn Klöve

6 Perustaso Laskeutusallas Pidättää kiintoainetta Pidätys riippuvainen kiintoaineen fyysisistä ominaisuuksista ja virtausnopeudesta altaassa Kiintoaineen mukana pidättyy myös fosforia ja typpeä

7 Perustaso Pintapuomilla saadaan pysäytettyä veden pinnalla kelluva turve Patolaatikko estää huuhtoutumisen ylivirtaamatilanteissa Laskeutusaltaalla saavutetaan 30 40% reduktio kiintoainepitoisuuksissa Uudessa työryhmän esityksessä pintakuormaa esitetään laskettavaksi 1,0 m/h 0,6 m/h Myös pienemmät partikkelit laskeutuvat

8 Perustaso Kiintoaineen poistuma altaassa virtausnopeuden funktiona Altaan poikkipinta-ala suuri ja veden tasainen jakautuminen Pintakuorma m3/m2/h 1 m/h pintakuormalla saadaan teoriassa laskeutumaan kaikki partikkelit, joiden laskeutumisnopeus on suurempi kuin 1m/h

9 Pintavalutus Ojittamaton pintavalutuskenttä > 0,5 m turvepaksuus Vähän maatunut pintaturve (H1 H3) Vähintään 3,8 % valumaalueesta Kentän tulisi olla mahdollisimman tasainen (suosituskaltevuus 1 %) Pidättää 55 70% kiintoainetta Vähentää kemiallista hapenkulutusta (COD) 4 20 % Pidättää kokonaisfosforia % ja fosfaattifosforia % Kokonaistypestä pidättyy %, ammoniumtyppeä % ja nitraattitypestä %

10 Pintavalutus Pintavalutuskenttien toiminnassa esiintyy vaihtelua vuosien, vuodenaikojen ja kohteiden välistä vaihtelua

11 Pintavalutus Ojitettu pintavalutuskenttä Toiminta epävarmempaa Suuri mahdollisuus pintavalunnalle Vesi voi kulkea entisiä uomia myöten Turve usein maatuneempaa Pidättää kiintoainetta ja epäorgaanista typpeä Voi lisätä humusta, rautaa ja fosforia Ratkaisevaa turpeen fosforipitoisuus ja sen suhde raudan, alumiinin ja mangaanin pitoisuuteen Suosittava vähäpuustoisia ja vähäravinteisuutta ilmentävien kasvien kasvittamia alueita > 5 % valuma-alueesta, veden virtaus entisissä ojissa / uomissa estettävä

12 Pintavalutus

13 Kosteikot Kasvillisuuskenttä Pengerryksin eristetty tasainen allasmainen kasvillisuuden peittämä alue Ruokohelpi Luonnon kasvit Pajut Teho perustuu laskeutumiseen ja kasvillisuuden vaikutukseen. (Luo edellytykset puhdistumisprosesseille) Puhdistustehokkuudet vaihtelevat voimakkaasti

14 Kosteikko Jatkuvasti avovesipintainen allas Vähän tietoa puhdistustehosta ja puhdistumiseen johtavista prosesseista

15 Kemiallinen käsittely Perinteinen kemikalointi Nestemäinen kemikaali (PIX) Sekoitus helpohkoa järjestää Kallis Hyvä puhdistusteho Kiintoaine % Fosfori % Typpi % COD % Pienkemikalointi Kiinteä kemikaalirae (Ferix) Annostelussa käytetään ruuveja tai sukkaa, josta kemikaali liukenee veteen Edullisempi Vaatii pidemmän sekoituksen kemikaalin liuotukseen

16 Kemiallinen käsittely Kemiallisessa käsittelyssä vielä kehitettävää Käytettävät kemikaalit suunniteltu 2-vaiheiselle sekoitukselle (nopea ja hidas) Laskee käsitellyn veden ph:ta Mahdollinen tarve jälkineutraloinnille Talvikäytössä vaikeuksia Annostelun kehittäminen Vaihtelevat olosuhteet Automaattisen säädön tarve Lisää sulfaatin ja raudan pitoisuutta

17 Yhteenveto Perustaso (Lietesyvennykset, lietepidättimet, virtaamansäätö ja laskeutusaltaat) Poistaa kiintoainetta ja siihen sitoutuneita ravinteita Vähentää kehittyneemmille käsittelyille kohdistuvaa kuormaa Pintavalutus Poistavat kiintoainetta, fosforia ja typpeä Ojittamaton pvk > ojitettu pvk ja kosteikot Kemiallinen käsittely Poistaa kiintoainetta, fosforia ja humusaineita

18 Kiitos!