PITÄMÄN JÄTEVEDENPUHDISTAMON SANEERAUS PROSESSISUUNNITELMA

Transkriptio

1 SUOMUSSALMEN KUNTA TEKNISET PALVELUT PITÄMÄN JÄTEVEDENPUHDISTAMON SANEERAUS K&R Kiuru & Rautiainen Oy

2 SISÄLLYSLUETTELO 2(44) 1 YLEISTÄ PUHDISTAMON NYKYINEN TOIMINTA Nykyinen puhdistamo ja prosessi Puhdistamon ympäristölupa Nykyinen puhdistamolle tuleva virtaama ja ravinnekuormitus Nykyisen prosessin toiminta MITOITUSARVOT Kuormitusennuste Prosessimitoitus LIETTEENKÄSITTELYN VERTAILU SANEERAUSTOIMENPITEET Esikäsittely Ilmastus Jälkiselkeytys Kemikalointi Lietteen käsittely Sakokaivolietteen vastaanotto Instrumentointi Prosessin ohjausjärjestelmä LVI-järjestelmä Sähköjärjestelmä LIITTEET: Liite 1: Jätevedenpuhdistamon prosessimitoitus, nykytilanne Liite 2: Jätevedenpuhdistamon prosessimitoitus, mitoitustilanne Liite 3: Lietteen varastoinnin VE 0+ Layout-piirros Liite 4: Lietteen varastoinnin VE 1a Layout-piirros Liite 5: Lietteen varastoinnin VE 1b Layout-piirros Liite 6: Lietteen varastoinnin VE 1c Layout-piirros Liite 7: Lietteen varastoinnin VE 2 Layout-piirros Liite 8: Lietteen varastoinnin VE 0+ Kustannusarvio Liite 9: Lietteen varastoinnin VE 1a Kustannusarvio Liite 10: Lietteen varastoinnin VE 1b Kustannusarvio Liite 11: Lietteen varastoinnin VE 1c Kustannusarvio Liite 12: Lietteen varastoinnin VE 2 Kustannusarvio

3 3(44) 1 YLEISTÄ Suomussalmen kunnan alueella sijaitsee kolme jätevedenpuhdistamoa, Suomussalmen keskustaajaman Pitämän jätevedenpuhdistamo sekä Juntusrannan ja Hossan kylien jätevedenpuhdistamot. Tämä prosessiselostus koskee Suomussalmen Pitämän jätevedenpuhdistamoa. Viemäriverkosto kattaa koko Suomussalmen keskustaajaman alueen ja siihen on liittynyt yhteensä noin 5560 asukasta, mikä vastaa noin 61 %:a kunnan asukasmäärästä. Suomussalmen kunnan asukasmäärä vuonna 2010 oli 9106 asukasta, joista noin 200 asukasta asuu Hossan ja Juntusrannan kylillä. Suomussalmen keskustaajaman jätevedet johdetaan ja käsitellään Pitämän jätevedenpuhdistamolla, ja Hossan sekä Juntusrannan alueen jätevedet omilla puhdistamoillaan. Pitämän jätevedenpuhdistamolle toimitetaan myös Suomussalmen alueen sako- ja umpikaivolietteitä sekä Hossan ja Juntusrannan puhdistamoiden puhdistamolietteet. Hossan ja Juntusrannan puhdistamoilla ei käsitellä sako- ja umpikaivolietteitä. Pitämän jätevedenpuhdistamo on vuonna 1982 valmistunut kaksilinjainen biologiskemiallinen rinnakkaissaostuslaitos, joka on mitoitettu asukasvastineluvulle Nykyään Suomussalmen asukasluku on kuitenkin vain noin 9000 ja sen on ennustettu laskevan edelleen. Keskimääräinen tulovirtaama puhdistamolle on noin 1500 m 3 /d. Jätevedenpuhdistamoa ei ole merkittävästi saneerattu valmistumisen jälkeen. Puhdistamoprosessin suotonauhakuivattu liete kuljetetaan nykyään 10 km päässä olevalle kompostointialueelle. Tulevaisuudessa liete on tarkoitus kuljettaa 120 km:n päähän Kajaaniin Majasaaren jätekeskukseen kompostoitavaksi. Puhdistamo purkaa puhdistetut jätevedet läheiseen Emäjokeen. Tässä prosessisuunnitelmassa on tarkasteltu Pitämän puhdistamon prosessiteknistä toimintaa ja mitoitusta. Suunnitelmassa esitetään prosessitekniset saneeraustarpeet ja tehostamistoimenpiteet, jotka liittyvät lähinnä lietteen kuivauksen ja varastoinnin kehittämiseen, sakokaivolietteen vastaanottojärjestelmän kehittämiseen, ilmastuksen tehostamiseen sekä välpejätteen käsittelyyn.

4 4(44) 2 PUHDISTAMON NYKYINEN TOIMINTA 2.1 Nykyinen puhdistamo ja prosessi Suomussalmen Pitämän jätevedenpuhdistamo on vuonna 1982 valmistunut kaksilinjainen biologis-kemiallinen rinnakkaissaostuslaitos, jossa fosforin saostamiseen käytetään ferrosulfaattia. Puhdistamolla käsitellään Suomussalmen ja kirkonkylän taajamien jätevedet ja tulovirtaama on keskimäärin 1500 m 3. Puhdistamo sijaitsee Kiannan valtionmaalla, Suomussalmen keskustan eteläpuolella ja puhdistetut jätevedet johdetaan läheiseen Emäjokeen. Puhdistamolla syntyvä liete kuljetetaan 10 km:n päähän Suomussalmen kunnan omistamalle kompostointialueelle. Kuva 1: Suomussalmen Pitämän jätevedenpuhdistamon aluetta

5 5(44) Nykyiset mitoitusarvot: Keskivirtaama, Q ka 3800 m 3 /d Maksimivirtaama, q max 560 m 3 /h Mitoitusvirtaama, q mit 280 m 3 /h Keskivirtaama, q ka 158 m 3 /h BOD kg/d Fosfori 29 kg/d Typpi 134 kg/d Kiintoaine 1100 kg/d Asukasvastineluku ilmastuksen viipymä ka. 15,1 h ilmastuksen viipymä, mit 3,3 h BOD kuormitus ilmastukseen 345 kg/bod 7 /d ilmastuksen tilakuorma 0,38 kg BOD 7 /m 3 d jälkiselkeytyksen pintakuorma, ka 0,22 m/h jälkiselkeytyksen viipymä 13,95 h reunakuorma 4,7 m 2 /h Nykyinen puhdistusprosessi: Tulopumppaus Jätevesi johdetaan puhdistamolle kolmella paineviemärilinjalla Taivalalasen, kirkonkylän ja Siikarannan alueilta. Paineviemärilinjojen pumppaamoissa on ylivuotoputket toimintahäiriöiden varalle. Jätevesi johdetaan puhdistamolla suoraan välppäykseen. - Tulevat paineviemärit PEH, PEH ja PEH Esikäsittely Jäteveden esikäsittelynä on porrasvälppä, jolla jätevedestä erotetaan suuremmat kiinteät esineet, rätit, rievut yms. kappaleet, jotka voisivat vahingoittaa prosessilaitteita. Välpejäte tiivistetään ja kuivataan välpepuristimessa ja johdetaan putkessa välpesäiliöön. Välppeen kuivauksessa syntyvä rejektivesi johdetaan alla olevaan rejektivesialtaaseen. Myös puhdistamolle tuotavien sakokaivolietteiden välppäys hoidetaan samalla tavalla. Välppäyksen jälkeen jätevesi johdetaan hiekan- ja rasvanerotukseen, joka voidaan myös ohittaa heti välpän jälkeen. - Porrasvälppä Hydropress, säleväli 3 mm - Hydraulinen kapasiteetti m 3 /h - Välppeen puristimet 2 kpl, Hydropress - välpejätteen kontit 2 kpl x 600 l

6 6(44) Kuva 3: Nykyinen jätevedenpuhdistamon välpejätteen käsittely Hiekan- ja rasvanerotus Välpätty jätevesi johdetaan hiekan- ja rasvanerotukseen, jossa pumppuja kuluttava hiekka ja laitteistoja likaava sekä vaahtoamista ja pintalietteen muodostumista aiheuttava rasva saadaan poistettua. Biologis-kemiallien käsittelyosa, 2 suorakaiteen muotoista ilmastusallasta Esikäsitelty jätevesi johdetaan kaksilinjaiseen ilmastusaltaaseen. Tulovirtaama jaetaan kanavasta kuudella säätöluukulla ensimmäiseen ja toiseen altaaseen. Talvisin toinen linja on poissa käytöstä vähäisen virtaaman takia. Ensimmäisessä ilmastusaltaassa on happimittaus, jonka perusteella ohjataan ilmastuskompressoreiden tuottoa. Ilmastusaltaista jätevesi johdetaan jälkiselkeytysaltaisiin. Ilmastusosa ja jälkiselkeytysaltaat voidaan myös kokonaan ohittaa. - Tilavuus, 2 allasta 910 m 3 - Pinta-ala 284 m 2 - Syvyys 3,2 m Prosessitilanne v mukaisella kuormalla - Tilakuorma 0,38 kg BOD 7 /m 3 x d - Lietekuorma 0,124 kg BOD 7 /kg MLSS*d - MLSS 3,1 kg/m 3 - Viipymä q ka 15,1 h

7 7(44) - Lieteikä 8,5 d - Hapentarve, AOR 538 kgo 2 /d - Happipitoisuus, ka 4,3 mg O 2 /l - Ilmamäärä 750 m 3 /h - Ilmastimina ovat pohjailmastimet, YL-kumikalvoilmastimia noin 300 kpl/allas - Kiertomäntäkompressorit, 3 kpl, joiden säätö 1. linjan mukaan 2122 m 3 /h/kpl., 1,0 bar, 32,9 kw/kpl. Kuva 4: Nykyiset ilmastusaltaat Kuva 5: Nykyiset kompressorit Jälkiselkeytys, 2 kpl pitkiä betonialtaita Ilmastuksesta jätevesi johdetaan jälkiselkeytykseen. Jälkiselkeytysaltaina on kaksi kappaletta pitkiä pystyselkeytysaltaita. Jälkiselkeytysaltaista poistetaan palautuslietettä ilmastusaltaan alkupäähän. Jälkiselkeytysaltaaseen on mahdollista lisätä ferrosulfaattia. - Tilavuus, 2 allasta 2 x 420 m 3 = 840 m 3 - Pinta-ala 2 x 130 m 2 = 260 m 2 - Syvyys 3 m - tyyppi Pystyselkeytys Prosessitilanne v mukaisella kuormalla - Tilakuorma 0,41 kg BOD 7 /m 3 d - Pintakuorma, q mit 1,08 m/h q max 2,05 m/h

8 8(44) Kuva 6: Nykyinen jälkiselkeytysallas 1 Kuva 7: Nykyinen jälkiselkeytysallas 2 Desinfiointi ja mittaus Jälkiselkeytyksestä jätevedet kootaan kokoojasäiliöön, johon on mahdollista myös syöttää natriumhypokloriittia jäteveden desinfioimiseksi. Nykyään desinfiointi ei ole käytössä. Desinfiointisäiliöstä puhdistettu jätevesi johdetaan mittakaivoon ja siitä purkuputken kautta Emäjokeen. Lietteen käsittely Aktiivilietealtaasta poistettava ylijäämäliete johdetaan lietteen sekoitusaltaan kautta sakeuttamoon, jossa lietteen kiintoainepitoisuutta nostetaan. Lietteen sekoitusaltaaseen on mahdollista johtaa myös kalkkia lietteen stabilointia varten, mutta nykyään se ei ole käytössä. Sakeuttamoon johdetaan myös puhdistamolle tuotavat sakokaivolietteet sekä Juntusrannan ja Hossan jätevedenpuhdistamoiden ylijäämälietteet. Sakeutettuun lietteeseen syötetään polymeeriä, ja se johdetaan kuivattavaksi suotonauhapuristimelle. Suotonauhapuristimella kuivattu liete kuljetetaan kompostoitavaksi 10 km:n päähän Suomussalmen kunnan omistamalle kompostointialueelle. Nykyään kuivatun lietteen kiintoainepitoisuus saadaan nostettua noin 12 %:in. Suotonauhapuristimesta syntyy puhdistamon pahimmat hajuhaitat. Sakokaivolietteen vastaanotto Sakokaivolietteitä vastaanotetaan Pitämän puhdistamolle noin 3500 m 3 vuosittain, pääasiassa keväisin ja syksyisin. Sakokaivolietteen vastaanotossa ei ole virtausmittausta, vaan tuojat arvioivat tuomansa lietemäärän. Vastaanottomaksut peritään kuljetusyritykseltä, joka laskuttaa itse asiakkaitaan. Sakokaivolietteen vastaanottoaltaan välppä on harva, joten kiviä ja hiekkaa pääsee prosessiin. Sakokaivolietteiden vastaanotosta syntyy myös hajuhaittoja.

9 Sakeuttamo: 9(44) Palautusliete: - Sekoitusallas 7 m 3 - Sakeutusallas 150 m 3 - Pinta-ala 49 m 2 Prosessitilanne v mukaisella kuormalla - Ylijäämälietettä 155 m 3 /d - Ylijäämälietteen sakeus 0,23 % TS - Pintakuorma 0,41 m/h - kiintoainekuorma 9,9 kgts/m 2 d - Viipymä 21 h - Sakeutettua lietettä 12,1 m 3 /d 486 kg TS/d - Sakeutetun lietteen sakeus 4,0 % TS - Lietteen pumppaus uppopumpulla 1 kpl - Sakeutetun lietteen poisto v m 3 /a Palautusliete pumpataan selkeytysaltaista ilmastusalaan ensimmäiseen ja toiseen osastoon. - Palautuslietepumput, mammutpumppu 3x2 kpl Ylijäämäliete: Ylijäämäliete poistetaan palautuslietekanavasta ja mittaus tapahtuu magneettiputkella. Poistoliete johdetaan lietteen stabilointialtaan kautta sakeuttamoon ilmastusaltaiden alkuosasta. Sakeutettu liete pumpataan kuivattavaksi suotonauhapuristimelle ja sakeuttamon rejektivesi pumpataan takaisin prosessiin. - ylijäämälietepumput mammut-pumppu, 2 kpl - sakeutetun lietteen pumppu, kierukkapumppu, Seepex 10-6L-BN

10 10(44) Kemikalointi Saostuskemikaali: Puhdistamoprosessiin syötetään fosforin saostamiseksi ferrosulfaattia, jota varastoidaan betonisesta kemikaalisäiliössä. Käytössä on ns. päiväsäiliöjärjestelmä, eli varastoaltaasta pumpataan saostuskemikaalia 300 l:n muovisäiliöön, josta kemikaali syötetään annostelupumpulla hiekanerotusaltaaseen. Kemikaali syötetään ilmastukseen menevään veteen heti rasvan- ja hiekanerotuksen jälkeen. Polymeeri: - Kemikaalialtaan tilavuus 40 m 3 - siirtopumppu (malli Ratko) - päiväsäiliö, tilavuus 300 l - kemikaalipumppuja 1 kpl, l/h - kemikaalinkulutus 90 tn/a - altaan täyttö 6 krt/a - annostusmäärä g/m 3 - syöttömäärä, q kesk (71 m 3 /h) 10,7 14,2 kg/h - syöttömäärä, q mit (120 m 3 /h) kg/h - ferrosulfaattipitoisuus 0,30 kg/l - ferroliuoksen syöttömäärä - liuoksen syöttömäärä, q kesk (71 m 3 /h) l/h - liuoksen syöttömäärä, q mit (120 m 3 /h) l/h Laitoksella syötetään kuivattavaan lietteeseen polymeeriä parantamaan kuivaustehokkuutta. Polymeeriliuos valmistetaan käsin. - Syöttösäiliön tilavuus 1 m 3 - kemikaalipumppu 1 kpl, 165 l/h - ominaissyöttömäärä g/m 3 - liuosväkevyys 0,1 % - kemikaalikulutus 1,6 kg/d noin 590 kg/a Puhdistamorakennus ja muut tilat - valvomo/laboratorio - sähkökeskus - pukuhuone, suihku ja WC - NaOCl-varasto - kattilahuone - kompressorihuone - työhuone - varasto - huoltotila - kuivatun lietteen kuormaustila

11 11(44) Kuva 10: Nykyinen sähkökeskus Kuva 11: Nykyinen ruokatila Kuva 13: Nykyinen valvomo

12 Ilmastusaltaiden rakenteet: 12(44) Ilmastusaltaat on rakennettu kahtena pitkänä rinnakkaisena betonialtaana, joiden välissä on jäteveden tulokanava. Ilmastusaltaiden yhteistilavuus on noin 910 m 3. Ilmastus tapahtuu kumikalvoilmastimilla, joiden ilmastusteho riittää myös estämään aktiivilietteen laskeutumisen. Altaiden sivuilla on betoniset hoitotasot ja tulokanavan päällä oleva hoitotaso on teräsritilää. Ilmastusaltaiden, hoitotasojen ja seinien rakenteet ovat hyväkuntoisia puhdistamon ikään nähden. Kuva 14: Ilmastusallastilan rakenteita Jälkiselkeytysaltaiden rakenteet: Jälkiselkeytysaltaat sijaitsevat ilmastusaltaiden vieressä puhdistamo rakennuksen eteläseinustalla. Kahden rinnakkaisen altaan yhteistilavuus on noin 840 m 3. Altaiden kourustot ja betoniset hoitotasot ovat siistit ja hyväkuntoiset.

13 13(44) Kuva 15: Jälkiselkeytysaltaiden rakenteita 2.2 Puhdistamon ympäristölupa Puhdistamolla on tällä hetkellä Pohjois-Suomen ympäristölupaviraston myöntämä toistaiseksi voimassa oleva, ympäristölupa, joka on myönnetty Lupapäätöksessä on annettu seuraavat käsitellyn jäteveden pitoisuusarvot joihin puhdistamon on vähintään päästävä, mahdolliset ohijuoksutukset, ylivuodot ja poikkeustilanteet mukaan lukien puolivuosikeskiarvoina laskettuna: Pitoisuus enintään BOD 7 ATU 15 mg/o 2 /l 90 % Fosfori (P) 0,8 mg/l 90 % COD Cr 125 mg O 2 /l 75 % Kiintoaine 35 mg/l 90 % 2.3 Nykyinen puhdistamolle tuleva virtaama ja ravinnekuormitus Käsittelyteho vähintään Taulukkoon 1 on koottu Pitämän jätevedenpuhdistamon virtaamien ja tulevien sekä lähtevien ravinnekuormitusten ja reduktioiden vuosikeskiarvot vuosilta Puhdistamon keskimääräinen vuosivirtaama on ollut noin 1660 m 3 /d ja puhdistusprosessin ohituksia on jouduttu tekemään ainoastaan vuonna 2008 noin 6500 m 3 :n verran. Puhdistamon ravinteidenpoiston käsittelyteho on ollut hyvällä tasolla, lukuun ottamatta vuoden 2007 toista puolivuotisjaksoa, jolloin puhdistamon ympäristöluvan mukaiset lupaehdot ylittyivät BOD:n ja fosforin osalta.

14 14(44) Taulukossa 2 on esitetty puhdistamon viime vuosien sähkönkulutuksen, saostuskemikaalin kulutuksen, vastaanotettujen sakokaivolietteiden ja kuivatun lietteen määriä. Taulukko 1: Pitämän puhdistamolle tulevat ja lähtevät ravinnekuormitukset kg/d ja mg/l sekä puhdistusreduktiot vuosina Virtaama, m 3 /d Ohitukset, m 3 /a BOD 7 - Tuleva, kg/d (mg/l) 273 (170) 236 (153) 311 (232) 371 (277) - Lähtevä, kg/d (mg/l) 21 (14,0) 9,1 (5,7) 9,7 (6,7) 7,9 (5,8) - Reduktio (kokon.), % Fosfori, P - Tuleva, kg/d (mg/l) 13,4 (8,2) 12,1 (7,8) 11,0 (7,7) 12,0 (9,0) - Lähtevä, kg/d (mg/l) 1,36 (0,92) 0,44 (0,27) 0,46 (0,30) 0,43 (0,32) - Reduktio, % Typpi, kok N - Tuleva, kg/d (mg/l) 79 (49) 56 (44) 65 (47) 71 (54) - Lähtevä, kg/d (mg/l) 65 (41) 43 (33) 48 (35) 52 (39) - Reduktio, % Ammoniumtyppi, NH4-N - Tuleva, kg/d (mg/l) 79 (49) 68 (44) 65 (47) 71 (54) - Lähtevä, kg/d (mg/l) 65 (41) 45 (27) 39 (27) 46 (34) - Reduktio, % Kiintoaine, SS - Tuleva, kg/d (mg/l) 305 (178) 260 (163) 311 (220) 354 (260) - Lähtevä, kg/d (mg/l) 17,6 (10,2) 8,2 (5,5) 7,3 (5,1) 7,8 (5,8) - Reduktio, % Ravinteiden suhde on ollut keskimäärin tuona tarkastelujaksona (BOD:N:P) 100:23:3,9. Paremman typenpoiston kannalta optimaalinen ravinteiden suhde olisi (BOD:N:P) 100:3,5:0,5. Nykyään BOD-pitoisuus on liian pieni suhteessa fosforin ja typen pitoisuuksiin.

15 15(44) Taulukko 2. Pitämän jätevedenpuhdistamon vuosikeskiarvoja. Vuosi Saostuskemikaali Ferrosulfaatti kg/a Sähkönkulutus kwh/a Sakokaivolietteet m 3 /a Kuivattua lietettä kompostoitavaksi m 3 /a Pitämän jätevedenpuhdistamon öljynkulutus on ollut viime vuosina keskimäärin l/a, mikä on nykyisen kevytpolttoöljyn hinnan perusteella noin /a. Polymeeriä lietteen kunnostukseen kuluu vuosittain noin 640 kg ja välppäjätettä syntyy noin 50 m 3 vuosittain. Tuleva jätevesivirtaama Kuvissa on kuvattu jätevedenpuhdistamolle tulevien virtaamien vaihteluita kuukausi-, viikko- ja vuorokausitasolla. Vuosina puhdistamolle tullut keskimääräinen jätevesivirtaama on ollut noin 1660 m 3 /d. Suurimmat virtaamat ovat olleet noin viisinkertaisia keskimääräiseen virtaaman verrattuna. Pienimmät virtaamat ovat olleet helmi-maaliskuussa alle 1000 m 3 /d. Keskimääräisen puhdistamolle tulevan virtaaman perusteella viemäröintialueen noin 5620 asukkaan ominaisjätevedentuotto olisi noin 295 l/as/d. Luvussa on mukana myös vuoto- ja hulevedet. Voidaan olettaa, että vedenkulutus on keskimäärin tasolla 150 l/as/d, joten hulevesien osuus virtaamasta on keskimäärin noin 50 % Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Jätevedenpuhdistamolle tuleva keskimääräinen, minimi- ja maksimivirtaama sekä laskutettu vesimäärä vuosina kesk m3/d Ohitus min m3/d maks m3/d Mitoitusvirtaama Lin. (kesk m3/d) m 3 /d tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 14: Pitämän jätevedenpuhdistamolle tuleva minimi-, maksimi- ja keskimääräinen vuorokausivirtaama kuukausikeskiarvoina vuosina

16 16(44) Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Jätevedenpuhdistamolle tulevat viikon maksimivirtaamat vuosina Qmax 2010 Qmax Lin. (2010 Qmax) m 3 /d Tammikuu Helmikuu Maaliskuu Huhtikuu Toukokuu Kesäkuu Heinäkuu Elokuu Syyskuu Lokakuu Marraskuu Joulukuu Kuva 15: Pitämän jätevedenpuhdistamolle tuleva maksimivuorokausivirtaama viikoittain vuosina Viikko Suomusalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Puhdistamolle tulevat jätevesivirtaamat vuorokausitasolla vuosina 2009 ja 2010 Taivalalanen m3/d Kirkonkylä m3/d Siikaranta m3/d Yhteensä m3/d m 3 /d tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 16: Pitämän jätevedenpuhdistamolle tulevat vuorokausivirtaamat paineviemärilinjoittain vuosina tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Tuleva ravinnekuormitus

17 17(44) Kuvissa on kuvattu jätevedenpuhdistamolle tulevia ravinnekuormituksia toiminnantarkkailun näytteenottopäivinä vuosina Ravinnekuormitukset ovat pysyneet melko tasaisina vuosien aikana. BOD- ja kiintoainepitoisuudet ovat lievässä kasvussa ja fosfori- ja typpipitoisuudet ja pienessä laskussa, mikä on vain parempi prosessin kannalta. Ravinnekuormitusten perusteella (BOD 70 g/as ja P 2,5 g/as) viemäröintialueella asuisi henkilöä. 900 Suomussalmen kunta, Pitämänjätevedenpuhdistamo Jätevedenpuhdistamolle tuleva BOD-kuormitus vuosina Tuleva kg/d Nykyinen mitoitusarvo 820kg/d Tuleva BOD, mg/l Lin. (Tuleva kg/d) kg/d BOD mg/l Kuva 17: Pitämän jätevedenpuhdistamolle tuleva näytepäivien BOD 7 kuormitus vuosina

18 18(44) Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Jätevedenpuhdistamolle tuleva fosforikuormitus vuosina Tuleva kg/d Tuleva P, mg /l 18,0 Lin. (Tuleva kg/d) 14,0 16,0 12,0 14,0 12,0 10,0 kg/d 10,0 8,0 8,0 6,0 P, mg/l 6,0 4,0 4,0 2,0 2,0 0,0 0, Kuva 18: Pitämän jätevedenpuhdistamolle tuleva näytepäivien fosforikuormitus vuosina Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Puhdistamolle tuleva typpikuormitus vuosina Tuleva kg/d Tuleva N, mg/l Lin. (Tuleva kg/d) kg/d N, mg/l Kuva 19: Pitämän jätevedenpuhdistamolle tuleva näytepäivien typpikuormitus vuosina

19 19(44) 500 Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Jätevedenpuhdistamolle tuleva kiintoainekuormitus vuosina SS Tuleva kg/d SS tuleva, mg/l Lin. (SS Tuleva kg /d) kg/d SS, mg/l Kuva 20: Pitämän jätevedenpuhdistamolle tuleva näytepäivien kiintoainekuormitus vuosina Nykyisen prosessin toiminta Suomussalmen kunnan Pitämän puhdistamolla käsitellään noin 5620 asukkaan jätevedet. Lisäksi puhdistamolle johdetaan myös sairaalan, seitsemän koulun ja kahden huoltoaseman jätevedet. Huoltoasemilla on omat öljynerotuskaivot. Laitokselle tuleva jätevesimäärä on ollut kaksinkertainen liittyjämäärään vedenkulutukseen verrattuna, mikä johtuu runsaista hulevesistä, jotka ovat haitaksi prosessin optimaaliselle toiminnalle. Lisäksi pääsääntöisesti hulevedet ovat myös kylmempiä kuin muu jätevesi, jolloin tulevan jäteveden lämpötila laskee ja heikentää osittain puhdistustulosta. Hulevesimäärät ovat keväisin huippuvirtaama-aikoina suuria, mutta puhdistusprosessin ohituksia on jouduttu tekemään viimeksi vain keväällä Jälkiselkeytysaltaista lähtevä jätevesi johdetaan 280 metrin pituisella PEH purkuputkella viereiseen Emäjokeen. Lähtevä ravinnekuormitus ja puhdistusteho Kuvissa on esitetty puhdistamolta lähtevän jäteveden ravinnepitoisuuksia toiminnantarkkailun näytteenottopäivinä, sekä puhdistusreduktioiden vuosikeskiarvot vuosina Prosessi on toiminut tasaisesti vuosina Ainoastaan vuonna 2007 on ollut häiriöitä puhdistusprosessissa, jolloin ympäristöluvan mukaiset raja-arvot ylittyivät toisella puolivuotiskaudella. Lähtevän veden fosforipitoisuudet ovat olleet pääsääntöisesti alhaisia, joten saostus on toiminut hyvin.

20 20(44) Suomusalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Puhdistamolta lähtevän jäteveden BOD 7 -pitoisuus vuosina ,0 Lähtevä mg/l Nyk. lupaehto <15 mg/l Lin. (Lähtevä mg/l) 40,0 35,0 30,0 25,0 mg/l 20,0 15,0 10,0 5,0 0, Kuva 21: Pitämän jätevedenpuhdistamolta näytepäivinä lähtevän jäteveden BOD 7 - pitoisuus vuorokausikeskiarvoina vuosina sekä nykyinen BOD:n raja-arvo. 3,5 Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Puhdistamolta lähtevän jäteveden fosforipitoisuudet vuosina P-raja-arvo mg/l <0,8 Lähtevä mg/l 3,0 2,5 2,0 mg/l 1,5 1,0 0,5 0, Kuva 22: Pitämän jätevedenpuhdistamolta näytepäivinä lähtevän jäteveden fosforipitoisuus vuorokausikeskiarvoina vuosina sekä nykyinen fosforin rajaarvo.

21 21(44) 70 Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Puhdistamolta lähtevän jäteveden typpi -ja ammoniumtyppipitoisuus vuosina Lähtevä N mg/l Lähtevä NH4 mg/l mg/l Kuva 23: Pitämän jätevedenpuhdistamolta näytepäivinä lähtevän jäteveden typpi- ja ammoniumtyppipitoisuus vuorokausikeskiarvoina vuosina ,0 18,0 Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Jätevedenpuhdistamolta lähtevän jäteveden kiintoainepitoisuus vuosina SS Lähtevä mg/l 16,0 14,0 12,0 mg/l 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0, Kuva 24: Pitämän jätevedenpuhdistamolta näytepäivinä lähtevän jäteveden kiintoainearvo vuorokausikeskiarvoina vuosina

22 22(44) 100 % Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Jätevedenpuhdistamon ravinne- ja kiintoainereduktiot vuosikeskiarvona vuosina BOD-reduktio % P-reduktio % N-reduktio % SS-reduktio % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % vuosi 2007 vuosi 2008 vuosi 2009 vuosi 2010 vuosi 2011 Kuva 25: Pitämän jätevedenpuhdistamolta näytepäivinä lähtevän jäteveden BOD, fosfori, typpi ja kiintoainereduktiot vuosina Prosessin toiminta Kuvissa on kuvattu puhdistamon toimintaa eri parametrien avulla vuorokausitasolla, joko jatkuvatoimisten mittaustulosten avulla tai toiminnantarkkailun näytteenottopäivien mittaustuloksien avulla. Tulevan ja lähtevän jäteveden lämpötilakuvaajien perusteella prosessin bakteeritoiminnan kannalta optimaalisin aika ajoittuu heinä-lokakuun välille. Tuolloin lähtevän jäteveden ph ja alkaliteetti laskevat typpeä poistavien bakteerien toiminnan tehostuessa. Parhaimmillaan ammoniumtyppireduktiossa päästään noin 70 %:in tasolle. Muuna aikana jätevesi on liian kylmää bakteerien kannalta ja ammoniumtyppireduktio jää noin 20 %. tasolle. Puhdistettava jätevesi lämpenee keskimäärin 2,0 astetta puhdistusprosessin aikana.

23 23(44) 30,0 25,0 Suomusalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Puhdistamon tulevan ja lähtevän jäteveden sekä ulkoilman lämpötilat vuorokausitasolla vuosina 2009 ja 2010 Ulkolämpötila C Tuleva vesi C Lähtevä vesi C 20,0 15,0 10,0 C 5,0 0,0-5,0 tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu -10,0-15,0-20,0-25,0-30,0 Kuva 26: Pitämän jätevedenpuhdistamon tulevan ja lähtevän jäteveden sekä ulkoilman lämpötilat vuorokausitasolla vuosina ,0 Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Jätevedenpuhdistamon tulevan jalähtevän veden lämpötila vuosina Lämpötila tuleva( C) Lämpötila lähtevä( C) 14,0 12,0 Lämpötila ( C) 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0, Kuva 31: Pitämän jätevedenpuhdistamon lähtevän jäteveden lämpötilat vuosina Ilmastusaltaissa jäteveden happipitoisuus on vaihdellut melkoisesti vuosien aikana, ollen korkeimmillaan lopputalvella yli 9 mg/l ja alimmillaan loppukesällä alle 1 mg/l. Alle 1 mg/l happipitoisuus ei riitä nitrifioivan bakteeritoiminnan ylläpitämiseen, vaan

24 24(44) anoksisissa olosuhteissa bakteerit alkavat hyödyntää nitraattia ja nitriittiä hapenlähteenään. Tällöin typpeä poistuu kaasuna ilmaan ja puhdistamo toimii denitrifikaatiolaitoksena. Tämä ei kuitenkaan ole tarkoitus Pitämän puhdistamolla, sillä ilman toimivaa ilmastusta jätevedessä olevaa haitallista ammoniumtyppeä ei saada hapetettua nitraateiksi ja nitriiteiksi, vaan se kulkeutuu sellaisenaan purkuvesistöön. Kun ph on yli 8 ammoniumtyppi alkaa muuttumaan myrkylliseksi ammoniakiksi, joka voi vaikuttaa vesiekosysteemin tilaan puhdistamon edustalla. Liian alhaisen happipitoisuuden vuoksi myös jäteveden redox-potentiaali voi laskea liian alas ja myös lietteeseen jo saostunut fosfori voi alkaa muuttumaan takaisin liukoiseen muotoon ja poistua veden mukana purkuvesistöön. Happipitoisuuden ollessa alhainen myös lietteen laskeutuvuus voi heikentyä, jolloin ravinteita voi karata kiintoaineen mukana, mikä näkyy selkeytettävän veden sameutena ja huonoina puhdistustuloksina. Riittävä happipitoisuus bakteeritoiminnan ja nitrifioinnin kannalta on 3 mg/l. 9,0 Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Jätevedenpuhdistamon ilmastusaltaiden happipitoisuus vuosina Happipit. 1 mg/l Happipit. 2 mg/l 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0, Kuva 36: Pitämän jätevedenpuhdistamon ilmastusaltaan happipitoisuus vuosina

25 25(44) 11,0 10,0 9,0 8,0 Suomusalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Puhdistamon ilmastusaltaiden happipitoisuus ja tulevan jäteveden lämpötila vuorokausitasolla vuosina 2009 ja 2010 Happipit. 1 mg/l Happipit. 2 mg/l Tuleva vesi C 16,0 14,0 12,0 mg/l 7,0 6,0 5,0 4,0 10,0 8,0 6,0 3,0 2,0 1,0 4,0 2,0 0,0 0,0 tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 27: Pitämän jätevedenpuhdistamon ilmastusaltaiden happipitoisuudet ja tulevan jäteveden lämpötila vuorokausitasolla vuosina tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Jätevedenpuhdistamolle tulevan ja lähtevän veden ph vuosina ,0 7,8 ph Tuleva ph Lähtevä 7,6 7,4 7,2 ph -arvo 7,0 6,8 6,6 6,4 6,2 6, Kuva 29: Pitämän jätevedenpuhdistamon tulevan ja lähtevän jäteveden ph arvot vuosina

26 26(44) 8,0 Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Jäteveden alkaliteetti ja ammoniumtyppireduktio vuosina Alkaliteetti Tuleva mmol/l Alkaliteetti Lähtevä mmol/l Ammoniumtyppireduktio 80 % 7,0 60 % 6,0 40 % 5,0 4,0 3,0 2,0 20 % 0 % -20 % 1,0-40 % 0,0-60 % mmol/l Ammoniumtyppireduktio % Kuva 30: Pitämän jätevedenpuhdistamon tulevan ja lähtevän jäteveden alkaliteettiarvot sekä ammoniumtyppireduktiot vuosina Näkösyvyys cm Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Puhdistamolta lähtevän jätevedenveden näkösyvyys selkeytysaltaissa vuosina Allas 1 Allas Kuva 32: Pitämän jätevedenpuhdistamon jälkiselkeytysaltaiden näkösyvyydet vuosina

27 27(44) 0,45 Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Jätevedenpuhdistamon ilmastusaltaan pintakuorma vuosina Pintakuorma m/h 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0, m/h Kuva 33: Pitämän jätevedenpuhdistamon ilmastusaltaan pintakuorma vuosina ,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Jätevedenpuhdistamon ilmastusaltaiden tilakuorma ja lietekuorma sekä viipymä vuosina Tilakuorma kgbod/m³ Lietekuorma kgbod/kgss/d Viipymä, h 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0, Viipymä, h Kuva 34: Pitämän jätevedenpuhdistamon ilmastusaltaan tilakuorma ja lietekuorma sekä viipymä vuosina

28 28(44) 6,0 Suomussalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Jätevedenpuhdistamon ilmastusaltaiden lietteen kiintoainepitoisuus vuosina Lietepitoisuus 1 g/l Lietepitoisuus 2 g/l 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0, Kuva 35: Pitämän jätevedenpuhdistamon ilmastusaltaan lietteen kiintoainepitoisuus vuosina Energiankulutus Puhdistamon sähkönkulutus ei näytä juurikaan korreloivan tulovirtaaman vaihteluiden mukaan, vaan sähkönkulutus kasvaa kesäajan noin 1000 kwh/d kulutuksesta talviajan noin 1500 kwh/d kulutukseen. Lisääntynyt sähkönkulutus johtuu lähinnä talviajan lämmityksestä. Talviajan sähkönkulutusta voitaisiin pienentää arviolta 20 % kiinnittämällä huomiota energiankulutukseen ja laskemalla prosessitilojen sisäilman lämpötilaa parilla asteella sekä säätämällä kompressoreiden ylläpitämä ilmastusaltaiden happipitoisuus tasolle 3 mg/l. Puhdistamon vuosittainen sähkölasku on arviolta noin /a, josta voitaisiin saada säästettyä arviolta noin 15 %, eli noin vuosittain. Puhdistamon öljynkulutus on keskimäärin litraa vuodessa, mikä on erittäin suuri määrä tämän kokoluokan ja leveysasteen puhdistamolle. Öljynkulutusta voitaisiinkin todennäköisesti saada pienemmäksi säätämällä prosessitilojen lämpötiloja pari astetta alhaisemmaksi ja tarvittaessa lisäämällä puhdistamorakennuksen yläpohjan eristekerrosta. Öljynkulutuksesta voitaisiin myös saada säästettyä noin 15 %, eli noin 7000 vuosittain. Energiakustannuksista voitaisiin siis saada säästettyä vuositasolla yli

29 29(44) 4500 Suomusalmen kunta, Pitämän jätevedenpuhdistamo Puhdistamon sähkönkulutus tulovirtaaman funktiona vuosina 2009 ja 2010 Sähkönkulutus kwh/d Tulovirtaama m3/d kwh/d, m 3 /d tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 28: Pitämän jätevedenpuhdistamon sähkönkulutus ja tulovirtaama vuorokausitasolla vuosina tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu

30 30(44) 3 MITOITUSARVOT 3.1 Kuormitusennuste Taulukossa 3 on esitetty ennuste Suomussalmen Pitämän jätevedenpuhdistamolle tulevasta jätevesimäärästä sekä ravinnekuormituksista. Ennusteet perustuvat aikaisempaan tulokuormitukseen vuosilta sekä Suomussalmen kunnan väestöennusteeseen. Suomussalmen asukasmäärän on ennustettu laskevan noin 18 % vuoteen 2030 mennessä. Keskustaajaman alueella asukasmäärän arvioidaan vähenevän selvästi hitaammin eli noin 6,5 % vuoteen 2030 mennessä. Pitämän puhdistamolle tulevien viemärivesien määrien ei sen vuoksi odoteta kovin paljon muuttuvan seuraavan 20 vuoden aikana. Vuotovesien määrä on nykyisin varsin suuri ja niitä tulisi saneerauksia tekemällä vähentää, mutta kuormitusennusteessa tätä virtaaman vähennystä ei vielä huomioida. Taulukko 3. Ennuste Pitämän jätevedenpuhdistamon virtaamista ja ravinnekuormista vuoteen Pitämän puhdistamo Yks Koko kunnan asukasmäärä hlö Liittyjämäärä Pitämän puhdistamoon hlö Jäteveden ominaistuotto l/d/as Asumajätevedet m 3 /d Vuoto- ja hulevedet m 3 /d Keskimääräinen jätevesivirtaama m 3 /d Suurin jätevesivirtaama m 3 /d BOD 7, keskim. kg/d Kokonaisfosfori, keskim. kg/d 12,0 13,8 14,0 Kokonaistyppi, keskim. kg/d Kiintoaine, keskim. kg/d Asukasvastineluku AVL Puhdistamon mitoitusvirtaama lasketaan kaavalla q mit = k mit x [(Q A /T A ) + (Q V /24)], jossa k mit = vuorokausivaihtelusta riippuva mitoitusvirtaamakerroin Q A = asumajätevedet Q V = vuoto- ja hulevedet T A = 14 h Jätevesivirtaaman vuorokausivaihtelukertoimeksi saadaan arvo 2. Tämän perusteella mitoitusvirtaamakertoimena k mit käytetään arvoa 1,2. Mitoitusvirtaamaksi saadaan tällöin q mit = 1,2 x [(890/14) + (810/24)] = 116,8 m 3 /h Pitämän jätevedenpuhdistamon mitoitusvirtaamaksi tulisi siis noin 120 m 3 /h.

31 31(44) Taulukko 4. Ennuste Pitämän puhdistamolle tuotavien sako- ja umpikaivolietteiden määrästä sekä kuormituksesta. Lietemäärä Keskimäärin (150 d/a) Max pitoisuus (mg/l) Kiintoaine,TS sakeuttamoon BOD 7 Fosfori Kok-N Yks m 3 /a m 3 /d m 3 /d t/a kg/d kg/d sakeuttamoon 3000 kg/d rejektivedessä 600 kg/d sakeuttamoon 100 kg/d 2,3 2,7 3,0 rejektivedessä 50 kg/d 1,2 1,4 1,5 sakeuttamoon 500 kg/d rejektivedessä 200 kg/d 4,6 5,4 6,0 3.2 Prosessimitoitus Taulukkoon 5 on laskettu kappaleessa 3 käsiteltyjen kuormitusennusteiden perusteella Pitämän puhdistamon mitoitusarvot. Taulukko 5. Pitämän jätevedenpuhdistamon tarkistettu mitoituskuormitus. Liittyjämäärä Asukasvastineluku as. Virtaama Q d, kesk m 3 /d Q d, max m 3 /d as.yks. (BOD max) q mit. 120 m 3 /h 33 l/s q max. 280 m 3 /h 78 l/s keskimääräinen taso Maksimi BOD 7-ATU 450 kg/d 265 mg/l 675 kg/d 397 mg/l Kokonaisfosfori 16 kg/d 9,4 mg/l 24 kg/d 14 mg/l Kokonaistyppi 90 kg/d 53 mg/l 135 kg/d 79 mg/l Kiintoaine 650 kg/d 382 mg/l 975 kg/d 574 mg/l

32 32(44) 4. LIETTEENKÄSITTELYN VERTAILU Suomussalmen jätevedenpuhdistamolla syntyy vuosittain noin m 3 ylijäämälietettä, jonka kiintoainepitoisuus on keskimäärin noin 0,23 %. Sakeuttamossa lietteen kiintoainepitoisuus saadaan nostettua noin 4,0 %:iin, jolloin lietemäärä saadaan pienennettyä noin 4420 m 3 :oon. Sakeutettu liete johdetaan kuivattavaksi suotonauhapuristimelle, jossa lietteen kiintoainepitoisuus saadaan nostettua keskimäärin noin 11,5 %:iin. Kuivattua lietettä syntyy siis vuosittain noin 1510 m 3, eli noin 29 m 3 viikossa. Nykyisin kuivattu liete siirretään 33 m 3 :n lietteen varastosiilosta 9 m 3 :n vaihtolavalle ja kuljetetaan 10 km päähän kompostointialueelle käsiteltäväksi. Lietteenkuljetuksia tehdään nykyään 3 4 kertaa viikossa, yhteensä 170 kuormaa vuodessa. Tulevaisuudessa kompostointi Suomussalmella aiotaan lopettaa ja lietteet kuljetetaan kompostoitavaksi 120 km päähän Kajaanin Majasaaren jätekeskukseen. Seuraavassa taulukossa on vertailtu muutamia lietteenkuivauksen ja kuljetuksen vaihtoehtoja, joiden avulla valitaan paras ratkaisu Suomussalmen jätevedenpuhdistamon lietteenkäsittelyyn. Taulukko 6. Vuosittain syntyvät lietemäärät eri kiintoainepitoisuuksilla sekä vuosittain (ja viikoittain) kuljetettavien kuormien määrät eri kokoluokissa. Kuormakoko Kiintoainepitoisuus Lietemäärä 9 m 3 13 m 3 20 m 3 40 m 3 60 m 3 m 3 /a Suotonauhakuivain 11,6% (3,2) 117 (2,3) 76 (1,5) 61 (1,2) 51 (1,0) Ruuvikuivain 18,0% (2,1) 75 (1,4) 49 (0,9) 39 (0,8) 33 (0,6) Linkokuivain 20,0% (1,9) 68 (1,3) 44 (0,8) 35 (0,7) 29 (0,5) Ruuvikuivaimella päästään keskimäärin 18 %:n ja linkokuivaimella vähintään 20 %:n kiintoainepitoisuuksiin. Lingolla haluttu kuiva-ainepitoisuus on yleensä varmemmin saavutettavissa. Molemmat kuivaimet ovat koteloituja ja täysin automatisoituja, joten niiden avulla voidaan parantaa puhdistamon sisäilman laatua sekä vähentää lietteen kuivauksen vaatimaa työvoiman tarvetta. Koska kuiva-ainepitoisuus vaikuttaa merkittävästi kuljetettavan ja jatkokäsiteltävän lietteen määrään ja massaan, on suositeltavaa valita kuivaintyypiksi linkokuivain. Erikokoisten lietekuormien kuljetuskustannukset 120 km päähän on arvioitu seuraavanlaisiksi: - Kuormakoko 9 m 3 1,9 /km = 228 /kerta 25,3 /m 3 - Kuormakoko 13 m 3 2,0 /km = 240 /kerta 18,5 /m 3 - Kuormakoko 20 m 3 2,2 /km = 264 /kerta 13,2 /m 3 - Kuormakoko 40 m 3 2,5 /km = 300 /kerta 7,5 /m 3 - Kuormakoko 60 m 3 3,0 /km = 360 /kerta 6,0 /m 3 Kuljetuskustannuksien arvioinnissa on hyödynnetty viime vuosien keskimääräisiä lietteen kuljetuskustannuksia. Kustannuksissa on huomioitu matka molempiin suuntiin. Alueellinen vaihtelu voi kuitenkin olla suurta, riippuen paikallisten kuljetusyrittäjien määrästä ja heidän välisestä kilpailusta.

33 33(44) Taulukko 7. Vuosittaiset kuljetuskustannukset 120 km päähän eri kiintoainepitoisuuksilla ja eri kuormakokoluokilla. Kuljetuskustannukset Lietteenkuivain 9 m 3 13 m 3 20 m 3 40 m 3 60 m 3 Suotonauhakuivain Ruuvikuivain Linkokuivain Taulukosta nähdään, että kuljetuskustannukset nykyisellä suotonauhakuivaimella ja 9 m 3 :n vaihtolavalla olisivat noin vuosittain ja linkokuivaimella sekä 60 m 3 :n kuormakoolla kustannukset olisivat noin vuodessa. Vuosittainen säästö olisi siis noin Lisäksi pelkkien kuljetuskustannuksien lisäksi kuivauksesta ja kuormauksesta aiheutuu kustannuksia, joita ei tässä vertailussa ole otettu huomioon. Pienemmillä kuormilla ja alhaisemmalla kiintoainepitoisuudella työmäärä kasvaa huomattavasti. Myös liikennemääriä puhdistamontiellä voidaan vähentää lietteen kuljetuksien osalta nykyisestä 3 4 kerrasta viikossa jopa noin yhteen kertaan kahdessa viikossa. Kuivattua lietettä pystytään kuljettamaan kuorma-autojen lavoilla, irrallaan varastoitavissa konteissa tai vaihtolavoilla. Kuivatun lietteen siirtäminen kiinteästi kuormaautojen päällä oleviin lavoihin edellyttäisi riittävän korkealle asennettavan lietesiilon rakentamista, jolloin liete voidaan pudottaa siilosta painovoimaisesti siilon alle ajettavalle lavalle. Lietepumppujen ja kuljettimien kapasiteetit ovat noin 4-5 m 3 /h, joten lietekuorman siirtämiseen kuljetuskaluston kyytiin koneellisesti menisi aikaa useita tunteja. Eristetyn lietesiilon rakentamisesta aiheutuvat kustannukset ovat kuitenkin varsin suuret ( ). Siilo jouduttaisiin sijoittamaan melko kauas lietteen kuivaimesta, jolloin lietteen siirtämiseen tarvitaan useita peräkkäisiä kuljettimia. Rakennettavan lietesiilon avulla ja sitä kautta suuremmalla kuljetuskalustolla vuotuisissa kuljetuskustannuksissa voitaisiin säästää suurimpaan mahdolliseen vaihtolavavaihtoehtoon verrattuna enintään 2000, joten menetelmä maksaisi itsensä takaisin reilussa 50 vuodessa Toinen vaihtoehto olisi käyttää nykyisen kaltaista vaihtolavamenetelmää hieman suuremmassa kokoluokassa, jolloin voitaisiin käyttää vain yhtä vaihtolavaa, eikä puhdistamoa tarvitsisi laajentaa. Vaihtolavoja löytyy jopa 35 m 3 :n kokoluokkaan asti. Alueella käytettävissä oleva vetokalusto huomioiden realistinen yhden lavan koko on kuitnekin noin m 3. Vaihtolavojen hyötyleveys on noin 2,4 m ja pituus noin 5,5 6 m, korkeuden vaihdellessa jopa 2,5 metriin asti. Puhdistamon lietelavavaraston oviaukon leveys on noin 2,9 m ja korkeus noin 3,2 m, joten vaihtolavan koko rajoittuu lähinnä kuljetuskaluston kantavuuden tai vaihtolavajärjestelmän (koukkuvarsi/ketjujärjestelmä/vinssi) kapasiteetin perusteella. Tarvittaessa lietelavavaraston oviaukkoa voitaisiin korottaa noin puoli metriä. Suurimpien vaihtolava-autojen kantavuus on kuitenkin maksimissaan noin 20 tn. Lisäksi vaihtolavan massa on noin 3 tn, joten kuljetettava lietekuorma tulisi olemaan vain noin 17 tn. Kuivatun lietteen tiheys on kg/m 3, joten vaihtolavan tilavuus olisi enintään 20 m 3. Yleisimmin käytettävien vaihtolava-autojen kantavuus on kuitenkin vain noin 13 tn, jolloin kuljetettava lietekuorma olisi vain noin 13 m 3, olettaen että lietteen tiheys on 850 kg/m 3 ja vaihtolavan massa noin 2 tn. Vaihtolavojen kuljettaminen onnistuu myös ns. moduuliyhdistelmillä, jolloin vaihtolavoja, voidaan ottaa kyytiin kolmekin kappaletta, yksi nuppiin ja kaksi kärryyn. Moduu-

34 34(44) liyhdistelmän kokonaiskantavuus on jopa 60 tn, joten kolmella vaihtolavalla voitaisiin kuljettaa yhteensä noin 50 m 3 kuivattua lietettä ominaispainosta riippuen. Vaihtolavan peräpäähän tehdään putkiyhde lietepumpulle, jolloin kuivattu liete pumpataan suoraan kuivainkoneelta suoraan vaihtolavan sisään. Automatiikan avulla pumppaus katkeaa automaattisesti kun lavan yläraja saavutetaan. Tällä tavalla kuormaus onnistuu vaivattomasti ja suljetusti, jolloin hajuhaittojen määrä vähenee. Vaihtolavan hinta olisi noin 6000 ja se hankittaisiin kunnan omistukseen. Kuivattua lietettä muodostuu noin 2,4 m 3 päivässä, jolloin yksi lava täyttyy viikossa. Jos nykyinen lietesiilo jätettäisiin vielä varalle, voisi lietettä kuivata ja varastoida lietesiiloon maksimissaan noin kahden viikon ajan. Lietteen varastointivaihtoehdoille tehdään kustannusvertailu, jossa tarkastellaan seuraavia vaihtoehtoja: VE 0+ Yksi vaihtolava, 16 m 3 VE 1a Kolme vaihtolavaa, 3 x 16 m 3 = 48 m 3 VE 1b Kolme vaihtolavaa, 3 x 16 m 3 = 48 m 3 VE 1c Kaksi vaihtolavaa, 2 x 16 m 3 = 32 m 3 VE 2 Lietesiilo 60 m 3 Vaihtoehtojen alustavat layoutpiirrokset ja kustannusarvioerittelyt on esitetty raportin liitteinä. Taulukkoon 8 on koottu yhteenveto vaihtoehtojen kustannusvertailusta. Taulukko 8. Vuosittaiset kuljetuskustannukset 120 km päähän eri kiintoainepitoisuuksilla ja eri kuormakokoluokilla. INVESTOINTI- VE 0 + VE 1a VE 1b VE 1c VE 2 KUSTANNUKSET 1 siirtolava 3 lavaa 3 lavaa 2 lavaa lietesiilo Rakennustyöt Koneistotyöt SAI-työt LVI-työt Yleiskustannukset YHTEENSÄ Vuotuinen annuiteetti /a KÄYTTÖ- VE 0 + VE 1a VE 1b VE 1c VE 2 KUSTANNUKSET Energia /a Lietteen /a jatkokäsittely Lietteen kuljetus /a Kunnossapito /a YHTEENSÄ /a VERTAILU- KUSTANNUKSET /a /t 118,5 139,2 140,7 130,1 155,1

35 35(44) Kustannusvertailun perusteella voidaan todeta, että kokonaiskustannuksiltaan edullisin vaihtoehto olisi yhden 16 m 3 :n vaihtolavan järjestelmä, jolloin lietteen käsittelyn vertailukustannukset olisivat 118,5 /t. Kallein vaihtoehto olisi siilovarastointi vertailukustannuksiltaan 155 /t. Kahden vaihtolavan järjestelmällä vertailuhinnaksi tulee 130 /t ja kolmen lavan järjestelmällä noin 140 /t. Vuotuisissa kustannuksissa ero halvimman ja kalleimman vaihtoehdon välillä on noin /a. Suurin merkitys vertailukustannuksissa on investointikustannuksilla. Ero halvimman ja kalleimman vaihtoehdon välillä on investoinnissa euroa. Kahden vaihtolavan järjestelmä vaatisi euron lisäinvestoinnin yhden lavan järjestelmään verrattuna ja kolmen lavan järjestelmässä lisäinvestointi olisi euroa. Koska kuljetuskustannukset ovat kahden lavan järjestelmässä vain /a kalliimmat, ei kolmas lava olisi enää taloudellisesti kannattava. Itse asiassa kolmannen lavapaikan vuotuiset lämmitys- ja kunnossapitokustannukset syövät kuljetuskustannuksissa saatavan hyödyn. Kolmas lavapaikka voisi olla perusteltu sen vuoksi, että lietteen kuivausta ei tarvitsisi keskeyttää lietteen kuljetuksen ajaksi. Lietteen sakeuttamon ja kuivauskoneen kapasiteetti on kuitenkin niin suuri, että lietettä ei ole tarpeen kuivata joka päivä, jolloin lietelavojen tyhjennys kahden viikon välein ei aiheuta haittaa kuivaukselle. Vertailun perusteella voidaan suositella toteutettavaksi kahden 16 m 3 :n vaihtolavaan perustuvaa varastointi- ja kuljetusjärjestelmää.

36 36(44) 5 SANEERAUSTOIMENPITEET 5.1 Esikäsittely Tulevan jäteveden mittaus nykyiset venturikanavat korvataan paineputkien pystyosuudelle asennettavilla magneettisilla putkimittauksilla, 3 kpl Välppäys Nykyinen porrasvälppä säilytetään Hankitaan uusi välpepesuri o välppäjätettä 500 l/d, 30 l/h, 1 l/min o pestyn välppeen kuiva-ainepitoisuus vähintään 50 %TS o laitteiston materiaali haponkestävä teräs, AISI 316 o teknisen veden syöttöputki pesurille o pesurin jätevesiputki välppien eteen o ylivuotoputki pesurilta kanavaan 1 kpl, DN 100 o välppeen siirtoputki astialle, 1 kpl, DN 200, hst (nykyinen) o sähkö- ja paikallisohjauskeskus Hiekanerotus Hiekkalava uusitaan Hydraulisesti avattavalla ja saranoidulla peräluukuilla varustettu vaihtolava, 1 kpl Hyötytilavuus 7 m 3 Leveys Pituus Korkeus 2,2 m 3,0 m 1,5 m Materiaali epoksimaalattua terästä. Peräluukku hydraulisilla käyttö- ja lukituslaitteilla varustettu. Kumitiivisteet. Lavan tulee olla vesitiivis ja 50 mm:n polyuretaanikerroksella lämpöeristetty. Lavan kanteen tulee 600 x 600 mm täyttöaukko, joka varustetaan lukittavalla ja saranoidulla sulkuluukulla. Lavan yläosaan kiinteä levitysruuvi, jolle sähköliitäntä pistokkeella. Ruuvin käyttö käsikäyttökytkimillä ja automaation ohjaamana.

37 5.2 Ilmastus 37(44) Ilmastusaltaiden nykyiset pohjailmastimet altaan pohjalla olevine jakoputkineen ja alasmenoputkineen uusitaan. Kummankin linjan runkoputkeen asennetaan uudet moottorisäätöventtiilit. Ilmastimien tulee olla tyypiltään kumikalvoisia hienokuplailmastimia, jotka asennetaan kiinteästi altaan pohjalle. Ilmastimien tulee olla rakenteeltaan sellaisia, että veden pääsy putkistoon on estetty, silloin kun ilmastimet on pois käytöstä. Ilmastimet ryhmitellään kummankin linjan altaassa vähintään kolmeen vyöhykkeeseen, joihin johdettavan ilman määrää on pystyttävä säätämään käsikäyttöisellä venttiilillä. Koneistourakkaan kuuluu ilmastusputkiston uusiminen tarvittavilta osin ilmastinvalmistajan suunnitelmien mukaisesti, joiden hankkiminen kuuluu koneistourakkaan. Ilmastimien mitoitusarvot ovat seuraavat: Ilmastusaltaiden mitat (l x b) Ilmastusaltaan vesisyvyys Hapentarve AOR, max 6,1 x 23,3 m (2 kpl) 3,2 m 702 kg O 2 /d (voi olla vain yhdessä linjassakin) 975 kgo 2 /d (nitrifikaatio, 2 linjaa) 1. vyöhykkeet 2 x 280 kgo 2 /d 2. vyöhykkeet 2 x 235 kgo 2 /d 3. vyöhykkeet 2 x 190 kgo 2 /d Hapetuskapasiteetti (SOTR) 1. vyöhykkeet 2 x 23 kgo 2 /h 2. vyöhykkeet 2 x 18 kgo 2 /h 3. vyöhykkeet 2 x 14 kgo 2 /h Hapensiirtoteho (SOTE %) 1. vyöhykkeet 20 % 2. vyöhykkeet 18 % 3. vyöhykkeet 18 % Ilmastimet (uusitaan) pohjailmastimet, (esimerkkilaskelmassa Nopol PIK 300) 1. vyöhykkeet 2 x 70 kpl 2. vyöhykkeet 2 x 60 kpl 3. vyöhykkeet 2 x 50 kpl Ilmastintiheys 1. vyöhykkeet 8,8 % 2. vyöhykkeet 7,6 % 3. vyöhykkeet 6,1 % Ilmamäärä q a 1. vyöhykkeet 2 x 416 n-m 3 /h 2. vyöhykkeet 2 x 357 n-m 3 /h 3. vyöhykkeet 2 x 285 n-m 3 /h Kokonaisilmamäärä, max 2160 n-m 3 /h