PÄIJÄT-HÄMEEN JÄTEHUOLTO OY KUJALAN JÄTEKESKUKSEN YVA HAJUPÄÄSTÖJEN LEVIÄMISSELVITYS. Harri Pietarila Birgitta Alaviippola Risto Varjoranta

Transkriptio

1 PÄIJÄT-HÄMEEN JÄTEHUOLTO OY KUJALAN JÄTEKESKUKSEN YVA HAJUPÄÄSTÖJEN LEVIÄMISSELVITYS Harri Pietarila Birgitta Alaviippola Risto Varjoranta

2 PÄIJÄT-HÄMEEN JÄTEHUOLTO OY KUJALAN JÄTEKESKUKSEN YVA HAJUPÄÄSTÖJEN LEVIÄMISSELVITYS Harri Pietarila Birgitta Alaviippola Risto Varjoranta ILMATIETEEN LAITOS ILMANLAADUN TUTKIMUS Helsinki

3 SISÄLLYSLUETTELO JOHDANTO TUTKIMUSMENETELMÄT Meteorologisten tietojen käsittely hajumallissa Hajuyhdisteiden leviämismalli TUTKIMUKSEN SUORITUS Meteorologiset tiedot Päästötiedot Leviämislaskelmat... 4 TULOKSET TULOSTEN ARVIOINTI JOHTOPÄÄTÖKSET VIITELUETTELO LIITTEET LIITEKUVAT

4 3 JOHDANTO Tutkimuksessa arvioitiin Päijät-Hämeen Jätehuolto Oy:n n jätekeskuksen kehitystoimien ympäristövaikutusten arviointia (YVA) varten jätekeskuksen päästöjen aiheuttamia hajuvaikutuksia keskuksen lähiympäristössä. Hajuvaikutuksia arvioitiin sekä nykytilanteessa (vuosi 22) että kolmessa erilaisessa tulevaisuuden tilanteessa (vuodet 25, 28 ja 2). Leviämismallilaskelmissa määritettiin hajutilanteiden esiintyminen eli ns. hajutuntien määrä vuoden aikana työssä tarkastellulla alueella. Leviämislaskelmat tehtiin kolmella erilaisella hajukynnyksen arvolla (, 3 ja 5 hy/m 3 ), joilla pyrittiin kuvaamaan hajun voimakkuutta. Perushajukynnys hy/m 3 tarkoittaa juuri aistittavaa hajua, jonka puolet ihmisistä aistii. Hajukynnyksillä 3 ja 5 hy/m 3 kuvataan voimakkaampaa, selkeästi tunnistettavissa olevaa hajua. Laskelmissa tarkasteltiin sekä lyhytaikaisten (3 s) että pitkäaikaisten ( h) hajutilanteiden esiintymistä. Mallilaskelmat tehtiin noin 5 km 7 km alueelle 6 laskentapisteeseen maanpintatasoon. Tulostuspisteiden välimatka oli pienimmillään 25 m jätekeskuksen lähiympäristössä ja suurimmillaan alueen reunoilla m. VTT Prosessit toimitti leviämismallien lähtötietoina käytetyt päästötiedot, jotka perustuivat loka- ja marraskuussa 22 tehtyihin hajupäästömittauksiin n jätekeskuksella. Lisäksi tutkimuksessa tarvittavia tietoja toimitti tutkimuksen tilaaja Insinööritoimisto Paavo Ristola Oy ja Päijät-Hämeen Jätehuolto Oy. Mallilaskelmien meteorologisina tietoina käytettiin tutkimusalueen ilmastollisia olosuhteita edustavaa, vuosien havainnoista muodostettua kolmen sääaseman etäisyyspainotettua yhdistelmäaineistoa. Pitoisuuksien ja hajujen muodostumista tulostuspisteisiin tarkasteltiin kaikissa vuosien tunneittaisissa ilmastollisissa tilanteissa. Leviämismallilaskelmissa huomioitiin paikalliset päästöjen kulkeutumiseen ja sekoittumiseen vaikuttavat tekijät, joita ovat mm. topografia ja laskenta-alueen maaston, vesistöjen ja asutuksen aiheuttamat leviämisalustan rosoisuuserot. Tutkimus on ensimmäinen Suomessa tehty jätekeskuksen tai yleensä jätteiden käsittelyn ja/tai loppusijoituksen aiheuttamien hajujen leviämisen mallinnus, jossa on pyritty ottamaan huomioon kaikki oleelliset jätteiden käsittelyyn liittyvien toimintojen aiheuttamat hajupäästöt. Tutkimus on tiettävästi ainutlaatuinen myös Euroopassa. Tutkimuksen tulokset ovat hyödynnettävissä YVA:n lisäksi myös arvioitaessa ja suunniteltaessa jätekeskuksen tulevia kehittämisinvestointeja sekä suunniteltaessa jätekeskuksen lähialueen maankäyttöä. Tutkimuksen aikana kehitettyjä menetelmiä voidaan tulevaisuudessa hyödyntää myös muihin, muualle tehtäviin samantyyppisiin tarkasteluihin. Tutkimuksen

5 4 yhdyshenkilöinä on projektissa toiminut Harri Pietarila Ilmatieteen laitokselta, Mona Arnold VTT Prosesseista, Ari Savolainen Päijät-Hämeen Jätehuolto Oy:stä ja Antti Lepola Insinööritoimisto Paavo Ristola Oy:stä. 2 TUTKIMUSMENETELMÄT Tutkimuksessa arvioitiin Päijät-Hämeen Jätehuolto Oy:n n jätekeskuksen päästöjen aiheuttamia hajuvaikutuksia Ilmatieteen laitoksella kehitetyllä hajuyhdisteiden leviämismallilla. Hajuyhdisteiden leviämismalli on Ilmatieteen laitoksen kaupunkimallin erikoissovellutus. Hajumallia ja sen ominaisuuksia on kuvattu yksityiskohtaisesti Ilmatieteen laitoksen ilmansuojelun julkaisusarjan raportissa RANTAKRANS & SAVUNEN, Meteorologisten tietojen käsittely hajumallissa Ilman epäpuhtauksien leviäminen tapahtuu pääosin ilmakehän alimmassa osassa, jota kutsutaan rajakerrokseksi. Rajakerroksen korkeus on Suomessa tyypillisesti alle kilometri, mutta varsinkin kesällä se voi nousta yli kahteen kilometriin. Rajakerroksen tuuliolosuhteet määräävät karkeasti ilman epäpuhtauksien kulkeutumissuunnan, mutta rajakerroksen ilmavirtausten pyörteisyys ja kerroksen korkeus vaikuttavat merkittävästi epäpuhtauksien sekoittumiseen ja pitoisuuksien laimenemiseen kulkeutumisen aikana. Leviämisen kannalta keskeisiä meteorologisia muuttujia ovat siis tuulen suunta ja nopeus, ilmakehän stabiilisuutta kuvaava suure ja sekoituskorkeus. Rajakerroksen olosuhteista saadaan tietoa maanpinnalla tehtävien sää- ja säteilyhavaintojen sekä radioluotausten perusteella. Nämä havainnot eivät sellaisenaan riitä kuvaamaan vallitsevia päästöjen leviämisolosuhteita ja niiden vaihtelua. Ilmatieteen laitoksen ilmanlaatuosastolla on kehitetty meteorologisten tietojen käsittelymalli, eli ilmakehän rajakerroksen parametrisointimenetelmä, jonka avulla voidaan normaalien meteorologisten rutiinihavaintojen ja fysiikan perusyhtälöiden avulla arvioida leviämismallilaskelmissa tarvittavat rajakerroksen tilaan vaikuttavat muuttujat (RANTAKRANS, 99, KARPPINEN et al., 2). Menetelmässä tarvittavat mittaustiedot saadaan Ilmatieteen laitoksen havaintotietokantaan talletetuista sää-, auringonpaiste- ja radioluotaushavainnoista. Perinteisissä leviämismallisovellutuksissa on käytetty karkeaa ilmakehän stabiilisuusluokitusta (Pasquill-Turner-luokat) ja mallien muuttujille on annettu luokittaiset vakio-

6 5 arvot. Rajakerroksen parametrisoinnin avulla on mahdollista ilmaista leviämismalleissa käytetyt muuttujat jatkuvina rajakerroksen tilan funktioina, joissa voidaan ottaa paremmin huomioon myös paikalliset olosuhteet ja päästölähteisiin liittyvä fysiikka. Menetelmässä huomioidaan tutkimusalueen paikalliset tekijät, kuten leviämisalustan rosoisuus ja vuodenaikaiset albedoarvot (maanpinnan kyky heijastaa auringon säteilyä) eri maanpinnan laaduille. Sääasemilta saatavat perushavainnot valitaan tutkimusaluetta lähimpänä olevalta asemalta. Tämän lisäksi tuulen suunta- ja nopeustiedot muodostetaan kahden tai useamman sääaseman havaintojen etäisyyspainotettuna tilastollisena yhdistelmänä. Luotaushavainnot valitaan lähimmältä luotausasemalta. Lopputuloksena saadaan leviämismalleissa tarvittavien ilmakehän rajakerroksen parametrien ja meteorologisten tietojen tunneittaiset aikasarjat. 2.2 Hajuyhdisteiden leviämismalli Hajuyhdisteiden leviämismalli on Ilmatieteen laitoksen kaupunkimallin erikoissovellutus. Kaupunkimalli on kehitetty Gaussin jakaumaa noudattavasta pistemäisen lähteen viuhkamallista. Malleihin sisältyvät laskentamenetelmät myös pinta- ja tilavuuslähteille. Hajuyhdisteiden leviämismallin leviämisparametrien määrityksessä on käytetty eräiden ulkomaisten meteorologisten tutkimusten tuloksia (BUSINGER et al., 97, CAUGHEY et al., 979, HANNA, 985, HOLTSLAG, 984, WRATT, 987). Pistelähteitä käsiteltäessä tarvitaan laskentamenetelmä ns. nousulisälle, joka muodostuu, kun poistokaasut päästökohteesta vapautuessaan nousevat niiden liikemäärän ja lämpösisällön vuoksi päästölähteen huippua korkeammalle. Tällä päästöjen nousulisällä (plumerise) on huomattava vaikutus keskimääräiseen leviämiskorkeuteen ja muodostuviin epäpuhtauspitoisuuksiin. Nousulisän laskenta perustuu Briggsin tutkimuksiin (BRIGGS, 975 ja 984). Päästöjen leviämiseen saattavat vaikuttaa ilmavirtauksia häiritsevät kohteet, kuten päästölähdettä ympäröivät rakennukset tai korkea puusto, itse lähteen ominaisuudet ja lähimaasto. Tällöin leviämisessä voi esiintyä systemaattisesti alaspäin suuntautuvaa liikettä, josta käytetään nimitystä savupainuma (downwash). Tämän leviämiseen vaikuttavan ilmiön käsittelymenetelmä pitoisuuksia laskettaessa sisältyy myös hajuyhdisteiden leviämismalliin. Kaupunkimalli ja hajuyhdisteiden leviämismalli laskevat epäpuhtauspitoisuuden tuntikeskiarvoja sillä oletuksella, että meteorologinen tilanne ja päästö pysyvät vakioina tunnin ajan. Laskenta etenee tunnin aika-askeleella kunnes koko meteorologisten tietojen aikasarja ja päästötietojen aikasarja on käyty läpi. Hajuyhdisteiden leviämismallilla voidaan lisäksi kuvata hyvin lyhytaikaiset, jopa alle minuutin pitoisuudet. Tätä varten

7 6 hajumalliin on sisällytetty pistelähteiden käsittelyyn ns. mutkittelumenetelmä. Menetelmässä oletetaan, että poistokaasuvanan mutkittelusta aiheutuu hetkestä toiseen vaihteleva pitoisuusaikasarja, joka koostuu,5 minuutin jaksoista tunnin mittaisessa otoksessa. Kutakin,5 minuutin pitoisuusarvoa vastaa jokin kaasuviuhkan akselin sijainti poikittais- tai pystysuunnassa keskimääräiseen ilmavirtaukseen nähden. Kaasuviuhkan akselin heilahtelun oletetaan noudattavan normaalijakaumaa, jolloin hajun määritykseen tarvittava maksimipitoisuus voidaan laskea joko ns. määrätyn todennäköisyyden menetelmällä tai Monte-Carlo-menetelmällä. Kun kaasuviuhka on levinnyt ja hajaantunut niin suureksi, että se saavuttaa ilmakehän rajakerroksen ylärajan, käytetään kaasuviuhkan sisäisen vaihtelun menetelmää ja huippupitoisuus lasketaan lognormaalijakauman mukaisella todennäköisyyden tiheysfunktiolla. Usean päästölähteen yhdessä aiheuttamia suurimpia pitoisuuksia arvioidaan ns. taustapitoisuusmenetelmällä. Hajuyhdisteiden leviämismalliin sisältyvät myös pinta- ja tilavuuslähteiden käsittelyyn soveltuvat laskentamenetelmät. Hajuhavainto määritellään kullekin yhdisteelle tai useasta yhdisteestä muodostuvalle seokselle sen hajukynnysarvolla, joka on se yhdisteen tai seoksen pitoisuus, jossa 5 % ihmisistä aistii hajua. Tämä perushajukynnys on hajupitoisuutena yksi hajuyksikkö ilmakuutiometrissä (tässä merkitty hy/m 3 ). Hajukynnys voidaan määrittää myös eri yhdisteiden pitoisuutena, jolloin yksikkönä on mikrogrammaa ilmakuutiometrissä (µg/m 3 ). Tietyn yhdisteen tai useasta yhdisteestä muodostuvan seoksen hajukynnys vaihtelee eri ihmisillä mm. sen mukaan, kuinka kauan hajulle on altistuttu tai kuinka puhdasta jokin yksittäinen aistittava yhdiste on. Päästöissä voi esiintyä useita hajuja aiheuttavia yhdisteitä, jolloin hajumallissa tarvittavaa hajukynnyspitoisuutta ei aina voida yksikäsitteisesti määrittää. Tällöin leviämislaskelmat voidaan suorittaa käyttämällä esimerkiksi seoksen herkimmin haisevan kaasun hajukynnyspitoisuutta tai tarkastelemalla erikseen kutakin hajua aiheuttavaa yhdistettä. Todenmukaisempi kuva hajusta saadaan, jos hajuyhdisteiden leviämismallia sovellettaessa on käytettävissä päästöjen hajuyksikkömäärityksiä. Hajuyksikkömäärityksiä voidaan tehdä päästökohteista olfaktometrillä. Olfaktometri muodostaa alkuperäistä näytettä puhtaalla ilmalla laimentamalla näytekaasuvirran, jossa hajun pitoisuus on vakio. Näytekaasuvirran pitoisuutta kasvatetaan, ts. laimennusta vähennetään asteittain, kunnes detektorina toimiva koehenkilö erottaa hajua näytekaasuvirrassa. Koehenkilöiden määritysten perusteella olfaktometri laskee näytteen hajupitoisuuden (P5) hajuyksikköinä ilmakuutiometrissä (hy/m 3 ). Hajupitoisuus tarkoittaa sitä

8 7 laimennuskertojen lukumäärää, jolla näytekaasuvirtaa on laimennettava, jotta 5 % hajupaneelin jäsenistä ei tunnista näytevirrassa hajua. Kun tunnetaan lähteen päästöissä esiintyvän yhdisteen tai seoksen hajukynnys, voidaan hajuyhdisteiden leviämismallilla arvioida, milloin kynnysarvo saavutetaan eri etäisyyksillä lähteestä tietyissä meteorologisissa olosuhteissa. Erisuuruisia hajukynnyksiä voidaan käyttää kuvaamaan hajun voimakkuutta ja miellyttävyysastetta. Hajukynnys hy/m 3 tarkoittaa siis juuri aistittavissa olevaa hajua, jonka puolet ihmisistä eli hajupitoisuusmäärityksissä puolet olfaktometrin koehenkilöistä (hajupaneelista) aistii. Olfaktometrin koehenkilöiksi pyritään yleensä valitsemaan henkilöitä, joilla on normaali hajuaisti. Hajun aiheuttaja ei ole pitoisuudessa hy/m 3 vielä välttämättä tunnistettavissa. Hajukynnyksillä 3 ja 5 hy/m 3 kuvataan selkeää hajua, jonka lähde on tunnistettavissa. Tasoa 5 hy/m 3 voidaan pitää melko voimakkaana hajuna. Pitoisuudet lasketaan yleensä tutkimusaluetta peittävään tulostuspisteikköön maanpintatasolle. Tulostuspisteitä on tavallisesti 2 6 kappaletta, riippuen tutkimusalueen laajuudesta. Mallilaskelmien tuloksena saadaan aluejakauma hajun esiintyvyydestä ja tulokset voidaan tarvittaessa esittää erikseen yksittäisille tarkastelupisteille. Tulokset ilmoitetaan hajufrekvensseinä, eli niiden tuntien prosentuaalisena osuutena vuoden tunneista, joina,5 minuutin pitoisuus on ylittänyt tarkastellun hajukynnyksen. Esimerkiksi %:n hajufrekvenssi tarkoittaisi sitä, että vuodessa on 876 tuntia, joiden aikana hajuja esiintyy vähintään,5 minuutin ajan. Tällä hajufrekvenssiarvolla kuvataan siis lyhytaikaisen (3 s) hajun esiintymistä. Lisäksi hajufrekvenssiarvot voidaan määrittää vastaavasti pitoisuuksien tuntikeskiarvoista, jolloin tulos kuvaa pitkäaikaisen ( h) hajun esiintymistä. Yleensä mallilaskelmissa käytetään kolmen vuoden tunneittaisten arvojen meteorologista aikasarjaa. Hajufrekvenssit lasketaan erikseen kullekin tarkasteluvuodelle ja tuloksina esitetään näistä määritetty keskiarvo. 3 TUTKIMUKSEN SUORITUS 3. Meteorologiset tiedot Leviämislaskelmia varten määritettiin ilmakehän rajakerrosta kuvaavat parametrit, jotka edustavat tutkimusaluetta mahdollisimman hyvin. Tuulitietojen etäisyyspainotettu yhdistelmäaineisto muodostettiin Lahden Launeen sääaseman sekä Valkealan Utin ja Helsinki-Vantaan lentosääasemien vuosien havainnoista. Näillä synopsääasemilla tehdään havaintoja kahdeksan kertaa vuorokaudessa. Tarvittavat auringon-

9 8 paistetiedot saatiin Utin lentosääaseman säteilymittausaineistosta ja sekoituskorkeuden määrittämiseen käytettiin Jokioisten observatorion radioluotaushavaintoja. Vuosien tunneittaisesta meteorologisten tietojen aikasarjasta laskettiin tilastolliset tuulen suunta- ja nopeusjakaumat sekä sekoitusvoimakkuuden ja sekoituskorkeuden kuukausittaiset jakaumat. Tuulensuuntien ja -nopeuksien suhteellinen jakautuminen tuuliaineistossa on esitetty tuuliruusuna liitekuvassa. Prosenttiarvo ympyrän kehällä kuvaa kunkin tuulensuunnan (suuntasektorin) osuutta koko aineistosta. Tehdyn tilastollisen tarkastelun mukaan tutkimusalueella olivat vallitsevia lounais-, etelä- ja kaakkoistuulet, joiden osuus koko aineistossa oli noin 5 6 %. Vähiten esiintyi koillistuulia (noin 7 % kaikista tuulista). Nopeusjakauma kunkin suuntasektorin sisällä on esitetty neljänä luokkana (prosenttiasteikot sektoreiden sisällä %:n välein). Tuulten nopeusjakaumassa heikkotuulisimpaan luokkaan (alle 2 m/s) jäävien tuulten osuus oli suuntasektorista riippuen % kaikista tuulista. Eniten heikkoja tuulia esiintyi idän ja koillisen puoleisilla ja vähiten etelän ja lounaan puoleisilla tuulilla. Suurimpia tuulennopeuksia (yli 6 m/s) esiintyi varsinkin etelän ja lounaan puoleisilla tuulilla, mutta näiden voimakkaampien tuulien osuus oli kuitenkin vain 2,5 % kaikista suuntasektorin tuulista. Edellä esitetyt tuulen nopeustiedot kuvaavat olosuhteita metrin korkeudella maan pinnasta. Sekoitusvoimakkuuden ja sekoituskorkeuden kuukausittainen esiintymistaajuus vuosina on esitetty liitekuvassa 2. Sekoitusvoimakkuudet on luokiteltu karkeasti kolmeen luokkaan: voimakas, kohtalainen ja heikko sekoittuminen. Voimakasta sekoittumista (labiileja tilanteita) esiintyy eniten kesällä, jolloin päiväaikaan maanpinnan lämpeneminen aiheuttaa alimpaan ilmakerrokseen turbulenttista pyörteisyyttä. Labiileissa tilanteissa esiintyvät epäpuhtauspitoisuudet ovat pääsääntöisesti pieniä, mutta pitoisuudet voivat lyhytaikaisesti kohota myös korkeiden päästökohteiden lähellä. Käytetyssä aineistossa näiden labiilien tilanteiden suhteellinen osuus on kesällä noin 32 %, kun taas talvikuukausina niitä esiintyy joko hyvin vähän tai ei lainkaan. Heikkoa sekoittumista (stabiileja tilanteita) esiintyy käytetyssä aineistossa eniten talvikuukausina, jolloin niiden suhteellinen osuus oli suurimmillaan 56 %. Heikoissa sekoittumistilanteissa pitoisuudet voivat kohota voimakkaasti varsinkin matalalta vapautuvien päästöjen vaikutuksesta. Sekoituskerroksen korkeus määrää pystysuunnassa päästöjen laimenemistilavuuden rajan. Kun sekoituskorkeus on pieni, pitoisuudet voivat kohota voimakkaasti matalien lähteiden päästöjen vaikutuksesta. Matalia, alle ja 2 metrin sekoituskorkeuksia esiintyi tutkimuksessa käytetyssä meteorologisessa aineistossa runsaasti etenkin syys-

10 9 kuussa (ks. kuva 2), jolloin oli runsaasti heikkotuulisia ja selkeitä öitä. Yli 5 metrin sekoituskorkeus ei vaikuta enää merkittävästi pitoisuuksien kohoamiseen lähileviämisen mittakaavassa. Talvella sekoituskorkeus ylettyi melko harvoin yli 5 metriin. 3.2 Päästötiedot Leviämislaskelmat tehtiin Päijät-Hämeen Jätehuolto Oy:n n jätekeskuksen aiheuttamille hajupäästöille. Laskelmissa tarkasteltiin jätekeskuksen nykyistä tilannetta (vuosi 22) sekä kolmea eri jätekeskuksen kehitysvaihetta kuvaavaa tulevaisuuden tilannetta (vuodet 25, 28 ja 2) jätekeskuksen toiminnan muuttuessa ja kehittyessä. Laskelmissa pyrittiin ottamaan huomioon kaikki merkittävästi hajupäästöjä aiheuttavat toiminnot: uusi ja vanha jätetäyttö, erityisjätteen sijoitus sekä pilaantuneen maan, mädätetyn lietteen ja biojätteen käsittely. Leviämislaskelmissa lähtötietoina käytetyt päästöt perustuivat VTT Prosessien tekemiin hajupäästömittauksiin loka- ja marraskuussa 22 (liite ). VTT Prosessit arvioi jätekeskuksen eri toimintojen ominaishajupäästöt mittaustulosten perusteella. Eri toimintojen kokonaishajupäästöt arvioitiin kertomalla ominaispäästöt Päijät-Hämeen Jätehuolto Oy:n ilmoittamilla pinta-aloilla. Päästöt arvioitiin viikoittain ottaen huomioon talven vaikutukset päästöihin. Talviajan (viikot ja 46 52) päästöt arvioitiin hyödyntämällä marraskuussa talviolosuhteissa tehtyjen mittausten tuloksia. Jatkuvien päästöjen (mm. jätetäytöt) lisäksi otettiin huomioon lyhytaikaisesti hajua aiheuttavat toiminnot (massojen siirrot ja käännöt). Ilmatieteen laitoksella mallinnettiin VTT:n arvioimista viikoittaisista päästötiedoista kunkin hajupäästölähteen tunneittaiset päästöt kolmen vuoden aikasarjaksi ottaen huomioon lyhytaikaisten toimintojen kesto ja ajoitus. Liitteessä on esitetty VTT Prosessien päästömittausraportti ja liitteessä 2 mallilaskelmien lähtötietoina käytetyt viikoittaiset päästöt eri päästölähteille. Liitteissä ja 2 on esitetty myös lyhytaikaisten toimintojen hajupäästöt, kesto ja ajoitus. Päästöt arvioitiin ja mallinnettiin seuraavalle neljälle tapaukselle:. Vuosi 22: Nykytilanne 2. Vuosi 25: Biojätteen käsittely tapahtuu kompostointilaitoksessa sisätiloissa. Kompostointilaitoksella lisäksi jälkikypsytyskenttä. Erityisjätemontun toiminnot ovat loppuneet. 3. Vuosi 28: Vanha kaatopaikka suljettu, uusi kaatopaikka käytössä.

11 4. Vuosi 2: Kaatopaikkajäte käsitellään mekaanisbiologisessa käsittelylaitoksessa (MB-laitos), jonka seurauksena kaatopaikalle sijoitettavan jätteen laatu ja määrä sekä hajupäästöt muuttuvat aiemmasta. Pääosa päästölähteistä käsiteltiin mallilaskelmissa pintalähteinä, joiden sijainti, pintaala ja päästökorkeus saatiin Päijät-Hämeen Jätehuolto Oy:n toimittamista tiedoista. Vuodesta 25 käytössä oleva biojätteen käsittelylaitos ja vuodesta 2 käytössä oleva MB-laitos käsiteltiin mallilaskelmissa pistelähteinä. Laitosten oletettiin olevan toiminnassa koko ajan ja hajupäästöt oletettiin jatkuviksi. Mallilaskelmissa lähtötietoina käytetyt biojätteen käsittelylaitoksen ja MB-laitoksen keskeiset tekniset tiedot on esitetty taulukossa. Taulukko. Mallilaskelmissa lähtötietoina käytetyt biojätteen käsittelylaitoksen ja MB-laitoksen hajupäästöt, poistokaasujen tilavuusvirtaus (V s ), lämpötila (T s ) ja ulosvirtausnopeus (w s ) sekä piipun korkeus (H s ). Biojätteen käsittelylaitos MB-laitos Hajupäästöt [ 6 hy/h] 75 7 V s [m³/h] T s [ C] 3 3 w s [m] 5 5 H s [m] Mallilaskelmissa käytetyt n jätekeskuksen nykytilanteen hajupäästöt ovat keskimäärin noin 5 9 milj. hy/h. Biojätteen käsittelylaitoksen käyttöönoton myötä hajupäästöt pienenisivät noin puoleen nykyisestä ollen vuonna 25 keskimäärin noin 2 6 milj. hy/h. Vanhan kaatopaikan sulkeminen ja uuden avaaminen pienentäisi päästöjä niin, että ne olisivat vuonna 28 noin kolmasosa nykyisistä eli hajupäästöt olisivat keskimäärin noin 2 2 milj. hy/h. MB-laitoksen käyttöönotto pienentäisi päästöjä edelleen niin, että vuonna 2 päästöt olisivat noin neljäsosa nykyisistä eli hajupäästöt olisivat keskimäärin noin 4 milj. hy/h. Kuvassa A esitetään mallilaskelmissa huomioidut kokonaishajupäästöt keskimäärin n jätekeskuksen eri kehitysvaiheissa.

12 7 6 hajupäästöt (milj. hy/h) vuos i Kuva A. Mallilaskelmissa huomioidut keskimääräiset kokonaishajupäästöt n jätekeskuksen eri kehitysvaiheissa. 3.3 Leviämislaskelmat Leviämislaskelmat tehtiin 6 laskentapisteeseen noin 5 km x 7 km tulostusalueelle maanpintatasoon. Tulostuspisteet sijaitsivat tiheimmillään 25 metrin etäisyydellä toisistaan km km alueella jätekeskuksen lähiympäristössä, 5 metrin etäisyydellä toisistaan 2 km 2 km alueella ja harvimmillaan alueen reunoilla metrin päässä toisistaan. Leviämislaskelmat tehtiin lisäksi erilliseen tarkastelupisteeseen, joiksi valittiin jätekeskuksen ympäristössä suoritettavan hajun tarkkailun hajuhavainnoitsijoiden sijaintipaikat sekä n alueelta yksi lisätarkastelupiste. Lisätarkastelupisteet on esitetty liitekuvassa 3. Laskenta-alueen topografia huomioitiin antamalla jokaiselle tulostuspisteelle x- ja y-koordinaattien lisäksi Maanmittauslaitoksen maastonkorkeusmallin mukainen z-koordinaatti. Leviämislaskelmat tehtiin kolmella erilaisella hajukynnyksellä: hy/m 3, 3 hy/m 3 ja 5 hy/m 3. Hajukynnys hy/m 3 kuvaa tilannetta, jossa 5 % ihmisistä aistii hajua, mutta hajun aiheuttaja ei ole vielä välttämättä tunnistettavissa eli haju on juuri aistittavissa. Hajukynnyksillä 3 ja 5 hy/m 3 kuvataan selkeää hajua, jonka lähde on tunnistettavissa. Tasoa 5 hy/m 3 voidaan pitää melko voimakkaana hajuna. Laskelmissa määritettiin sekä lyhytaikaisen (3 s) että pitkäaikaisen ( h) hajun esiintyminen. Hajuyhdisteiden leviämismallilla tarkastellaan yleensä lyhytaikaisen,5 minuutin hajun pitoisuuksia tunnin otoksessa (ks. kappale 2.2). Tämä merkitsee sitä, että hajumallilas-

13 2 kelmissa tarkasteltava vuoden tunti rekisteröityy ns. hajutunniksi jo puoli minuuttia kestävän hajukynnyksen ylitysajan esiintyessä eli hajutunnin aikana ei tarvitse haista koko tuntia yhtäjaksoisesti. Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin myös pitkäaikaisen hajun esiintymistä. Pitkäaikaisen hajun tarkasteluissa tunti rekisteröityy hajutunniksi vasta kun hajupitoisuuden tuntikeskiarvo ylittää hajukynnyksen, ts. hajutunnin aikana haisee käytännössä yhtäjaksoisesti koko tunnin ajan. 4 TULOKSET Tutkimuksessa määritettiin Ilmatieteen laitoksen hajuyhdisteiden leviämismallilla Päijät-Hämeen Jätehuolto Oy:n n jätekeskuksen hajupäästöjen aiheuttamien lyhytaikaisten (3 s) ja pitkäaikaisten ( h) hajutilanteiden esiintyminen eli hajukynnyksen ylitykset tutkimusalueella nykytilanteessa ja kolmessa eri jätekeskuksen tulevassa kehitysvaiheessa. Leviämislaskelmien tulokset esitetään hajujen esiintymisen aluejakaumina. Lisäksi hajujen esiintyminen laskettiin erikseen lisätarkastelupisteeseen. Hajujen esiintymisen absoluuttinen ja suhteellinen muutos tutkimusalueen eri osissa nykytilanteen ja tulevaisuuden eri kehitysvaihtoehtojen välillä esitetään myös aluejakaumakuvina. Hajujen esiintymisen aluejakaumat Liitekuvissa 4 5 on esitetty leviämismallilla määritetyt n jätekeskuksen päästöjen aiheuttamien pitkäaikaisten hajutilanteiden esiintymistä kuvaavat aluejakaumat ja liitekuvissa 6 27 lyhytaikaisten hajutilanteiden esiintymistä kuvaavat aluejakaumat eri tarkastelutapauksille: Pitkäaikaisen ( h) hajun esiintyminen Kuvat 4 7 : hajukynnys hy/m 3, 5 % ihmisistä aistii hajua, haju juuri aistittavissa Kuvat 8 : hajukynnys 3 hy/m 3, selkeä tunnistettavissa oleva haju Kuvat 2 5 : hajukynnys 5 hy/m 3, melko voimakas tunnistettavissa oleva haju Lyhytaikaisen (3 s) hajun esiintyminen Kuvat 6 9 : hajukynnys hy/m 3, 5 % ihmisistä aistii hajua, haju juuri aistittavissa Kuvat 2 23 : hajukynnys 3 hy/m 3, selkeä tunnistettavissa oleva haju Kuvat : hajukynnys 5 hy/m 3, melko voimakas tunnistettavissa oleva haju

14 3 Hajujen esiintyminen painottuu kaikissa tarkasteluvaihtoehdoissa jätekeskuksen alueelle lähelle päästölähteitä. Korkeimpien hajufrekvenssiarvojen alueiden muodostumiseen vaikuttavat tutkimusalueen pitkän ajan tuulensuuntajakauma ja päästölähdettä ympäröivän maaston korkeuserot. Mallilaskelmien tulosten mukaan hajujen esiintyminen painottuu hienokseltaan vallitsevien tuulensuuntien mukaisesti päästölähteiden pohjoispuolelle. Vuosien 28 ja 2 tarkasteluvaihtoehdoissa hajun painopistealue siirtyy nykyisen jätetäytön ympäriltä perustettavan uuden jätetäytön ympäristöön. Pitkäaikaisen ( h) hajun hajufrekvenssit ovat hajukynnyksellä hy/m 3 (5 % ihmisistä aistii hajua, mutta haju ei ole välttämättä tunnistettavissa) yli 2 % kokonaisajasta jätekeskuksen alueella ja yli 3 % kokonaisajasta miltei koko tulostusalueella kaikissa tarkastelutapauksissa (liitekuvat 4 7). Tulevaisuudessa hajujen esiintyminen kuitenkin vähenee kaikkialla tulostusaluetta niin, että hajufrekvenssit ovat esim. n alueella vuonna 22 yli %, vuonna 25 noin %, vuonna 28 noin 6 % ja vuonna 2 selvästi alle 6 %. Selkeän tunnistettavan (hajukynnykset 3 ja 5 hy/m 3 ) pitkäaikaisen hajun esiintyminen on kaikkialla tutkimusalueella selvästi harvinaisempaa kuin juuri aistittavissa olevan hajun (hajukynnys hy/m 3 ). Esimerkiksi hajukynnyksellä 5 hy/m 3 hajufrekvenssiarvo 3 % ylittyisi vuoden 22 tilanteessa edelleen tutkimusalueen reunoja lukuun ottamatta miltei koko tulostusalueella, mutta vuoden 2 tilanteessa 3 % ylittyisi enää noin,5 km etäisyydelle jätekeskuksesta (liitekuvat 2 ja 5). Vastaavasti hajufrekvenssiarvo 6 % ylittyy vuoden 22 tilanteessa noin 2 km etäisyydelle ja vuoden 2 tilanteessa enää noin,5 km etäisyydelle jätekeskuksesta. Esim. n alueella hajufrekvenssit ovat vuonna 22 noin 5 %, vuonna %, vuonna 28 hieman alle 3 % ja vuonna 2 selvästi alle 3 % (liitekuvat 2 5). Lyhytaikaisen (3 s) hajun esiintyminen on luonnollisesti selvästi yleisempää kuin pitkäaikaisen hajun esiintyminen. Lyhytaikaisen hajun hajufrekvenssit ovat hajukynnyksellä hy/m 3 yli 6 % kokonaisajasta miltei koko tulostusalueella kaikissa tarkastelutapauksissa (liitekuvat 6 9). Tulevaisuudessa myös lyhytaikaisen hajun esiintyminen kuitenkin vähenee kaikkialla tulostusaluetta niin, että hajufrekvenssit ovat esim. n alueella vuonna 22 miltei 2 % ja vuonna 2 enää alle %. Selkeästi tunnistettavan, melko voimakkaan (hajukynnys 5 hy/m 3 ) ja lyhytaikaisen hajun esiintyminen on vuoden 22 tilanteessa edelleen miltei kaikkialla tutkimusalueella yli 3 % ja 6 % ylittyy 3 km etäisyydelle jätekeskuksesta (liitekuva 24). Myös kaikissa tulevan tilanteen tarkastelutapauksissa hajufrekvenssi 3 % ylittyy edelleen varsin laajal-

15 4 la alueella, esim. vuoden 28 tilanteessa noin 3 km:n ja vuoden 2 tilanteessa noin 2 km etäisyydelle jätekeskuksesta. n alueella tunnistettavan melko voimakkaan lyhytaikaisen hajun hajufrekvenssit ovat vuonna 22 6 %, vuonna 25 alle 6 %, 28 hieman yli 3 % ja vuonna 2 alle 3 %. Hajujen esiintyminen lisätarkastelupisteissä n jätekeskuksen päästöjen aiheuttaman hajun esiintyminen laskettiin lisätarkastelupisteeseen, joiksi valittiin hajuntarkkailun hajuhavainnoitsijoiden sijaintipaikat ja yksi n alueelta valittu piste. Käytetyt lisätarkastelupisteet on esitetty liitteen kuvassa 3. Kuvissa B D esitetään pitkäaikaisen ja kuvissa E G lyhytaikaisen hajun esiintyminen lisätarkastelupisteissä. Suurimmassa osassa tarkastelupisteitä hajun esiintyminen pienenee tulevaisuudessa jätekeskuksen toiminnan kehittyessä ja hajupäästöjen vähetessä. Jätekeskuksen lähellä sen itäpuolella sijaitsevassa hajuntarkkailun pisteessä hajujen esiintyminen on kuitenkin vuosina 28 ja 2 merkittävästi suurempaa kuin vuosina 22 ja 25, koska hajupäästölähteet (jätetäytöt) siirtyvät lähemmäs tarkastelupistettä. Sama ilmiö on havaittavissa pienempänä myös muissa jätekeskuksen itäpuolella sijaitsevissa tarkastelupisteissä (havainnoijat 7, 8, ja 3). Kauempana jätekeskuksesta sijaitsevissa tarkastelupisteissä hajujen esiintyminen pääsääntöisesti vähenee tulevaisuudessa suhteellisesti enemmän kuin lähempänä jätekeskusta sijaitsevissa pisteissä (vrt. esim. havainnoitsijat 2 ja 3). Lähellä jätekeskusta sijaitsevissa tarkastelupisteissä (mm. havainnoijat ja 2) hajun esiintyminen on kaikissa tarkastelutapauksissa (lyhyt- ja pitkäaikainen haju, kaikki hajukynnykset) ja kaikissa jätekeskuksen kehitysvaihtoehdoissa (vuodet 22, 25, 28 ja 2) yli 3 %. Tulosten mukaan mm. pisteessä melko voimakkaan tunnistettavissa olevan (hajukynnys 5 hy/m 3 ) pitkäaikaisen hajun esiintyminen on vuoden 22 tilanteessa 3 %, vuoden 25 tilanteessa 8 %, vuoden 28 tilanteessa 6 % ja vuoden 2 tilanteessa % vuoden tunneista. Kauempana jätekeskuksesta melko voimakkaan tunnistettavan hajun esiintyminen ylittää edelleen nykytilanteessa 3 %, mutta jätekeskuksen kehitysvaihtoehdoissa 3 %:n arvo alittuu. Esim. n tarkastelupisteessä melko voimakkaan tunnistettavissa olevan (hajukynnys 5 hy/m 3 ) pitkäaikaisen hajun esiintyminen on vuoden 22 tilanteessa 5 %, vuoden 25 tilanteessa 3 %, vuoden 28 tilanteessa 2 % ja vuoden 2 tilanteessa,5 % vuoden tunneista.

16 5 4 pitkäaikainen haju, 5 % ihmisistä aistii hajua h pitoisuus, hajukynnys = hy/m³ 35 Hajujen esiintyminen (% vuoden tunneista) Havainnoitsija Kuva B. Mallilaskelmin arvioitu n jätekeskuksen eri kehitysvaiheiden päästöjen aiheuttaman juuri aistittavan pitkäaikaisen ( h) hajun esiintyminen. Tarkastelupisteet on esitetty liitteen kuvassa 3. 4 pitkäaikainen, selkeä tunnistettavissa oleva haju h pitoisuus, hajukynnys = 3 hy/m³ 35 Hajujen esiintyminen (% vuoden tunneista) Havainnoitsija Kuva C. Mallilaskelmin arvioitu n jätekeskuksen eri kehitysvaiheiden päästöjen aiheuttaman selkeän tunnistettavan pitkäaikaisen ( h) hajun esiintyminen. Tarkastelupisteet on esitetty liitteen kuvassa 3.

17 6 pitkäaikainen, melko voimakas tunnistettavissa oleva haju h pitoisuus, hajukynnys = 5 hy/m³ 4 35 Hajujen esiintyminen (% vuoden tunneista) Havainnoitsija Kuva D. Mallilaskelmin arvioitu n jätekeskuksen eri kehitysvaiheiden päästöjen aiheuttaman melko voimakkaan tunnistettavan pitkäaikaisen ( h) hajun esiintyminen. Tarkastelupisteet on esitetty liitteen kuvassa 3. 4 lyhytaikainen haju, 5 % ihmisistä aistii hajua 3 s pitoisuus, hajukynnys = hy/m³ 35 Hajujen esiintyminen (% vuoden tunneista) Havainnoitsija Kuva E. Mallilaskelmin arvioitu n jätekeskuksen eri kehitysvaiheiden päästöjen aiheuttaman juuri aistittavan lyhytaikaisen (3 s) hajun esiintyminen. Tarkastelupisteet on esitetty liitteen kuvassa 3.

18 7 4 lyhytaikainen, selkeä tunnistettavissa oleva haju 3 s pitoisuus, hajukynnys = 3 hy/m³ 35 Hajujen esiintyminen (% vuoden tunneista) Havainnoitsija Kuva F. Mallilaskelmin arvioitu n jätekeskuksen eri kehitysvaiheiden päästöjen aiheuttaman selkeän tunnistettavan lyhytaikaisen (3 s) hajun esiintyminen. Tarkastelupisteet on esitetty liitteen kuvassa 3. lyhytaikainen, melko voimakas tunnistettavissa oleva haju 3 s pitoisuus, hajukynnys = 5 hy/m³ 4 35 Hajujen esiintyminen (% vuoden tunneista) Havainnoitsija Kuva G. Mallilaskelmin arvioitu n jätekeskuksen eri kehitysvaiheiden päästöjen aiheuttaman melko voimakkaan tunnistettavan lyhytaikaisen (3 s) hajun esiintyminen. Tarkastelupisteet on esitetty liitteen kuvassa 3.

19 8 Hajujen esiintymisen alueelliset muutokset Ilmatieteen laitoksen hajuyhdisteiden leviämismallilla määritetyistä Päijät-Hämeen Jätehuolto Oy:n n jätekeskuksen ns. hajutunneista laskettiin hajutilanteiden esiintymisen absoluuttiset ja suhteelliset muutokset nykytilanteen ja tulevaisuuden eri kehitysvaiheiden välillä. Absoluuttinen muutos kuvaa tulevan tilanteen hajufrekvenssin absoluuttisen muuttumisen nykyiseen verrattuna. Suhteellinen muutos kuvaa hajufrekvenssin muutoksen suuruuden suhteessa nykytilanteeseen. Liitekuvissa on esitetty pitkäaikaisen hajun esiintymisen muutos aluejakaumina ja liitekuvissa 4 5 lyhytaikaisen hajun esiintymisen muutos aluejakaumina eri tarkastelutapauksille: Pitkäaikaisen ( h) hajun esiintymisen muutokset Kuvat 28 3: absoluuttinen muutos, hajukynnys hy/m 3, 5 % ihmisistä aistii hajua, haju juuri aistittavissa Kuvat 3 33 : suhteellinen muutos, hajukynnys hy/m 3, 5 % ihmisistä aistii hajua, haju juuri aistittavissa Kuvat : absoluuttinen muutos, hajukynnys 5 hy/m 3, melko voimakas tunnistettavissa oleva haju Kuvat : suhteellinen muutos, hajukynnys 5 hy/m 3, melko voimakas tunnistettavissa oleva haju Lyhytaikaisen (3 s) hajun esiintymisen muutokset Kuvat 4 42 : absoluuttinen muutos, hajukynnys hy/m 3, 5 % ihmisistä aistii hajua, haju juuri aistittavissa Kuvat : suhteellinen muutos, hajukynnys hy/m 3, 5 % ihmisistä aistii hajua, haju juuri aistittavissa Kuvat : absoluuttinen muutos, hajukynnys 5 hy/m 3, melko voimakas tunnistettavissa oleva haju Kuvat 49 5 : suhteellinen muutos, hajukynnys 5 hy/m 3, melko voimakas tunnistettavissa oleva haju Hajujen esiintymisen muutokset esitetään aluejakaumakuvissa niin, että positiiviset arvot (vihreä väri) kuvaavat hajutilanteen paranemista (eli haisee harvemmin) ja negatiiviset arvot (punainen väri) hajutilanteen heikkenemistä (eli haisee useammin) kyseisellä alueella. Tulevaisuudessa hajutilanne paranee selvästi laajalla alueella jätekeskuksen pohjoispuolella sekä suppealla alueella jätekeskuksen etelä- ja itäpuolella, alle 2 metrin etäisyydellä kompostointilaitoksesta. Hajutilanne heikkenee eli hajujen esiintyminen lisääntyy uuden jätetäytön alueella nykyisen jätekeskuksen kaakkoispuolella.

20 9 Vuoteen 25 mennessä hajutilanne paranee (absoluuttinen muutos) uuden, suljetun biojätteen käsittelylaitoksen perustamisen ansiosta aivan laitoksen eteläpuolella yli prosenttiyksikköä ja esimerkiksi n alueella tapauksesta riippuen prosenttiyksikköä verrattuna vuoden 22 tilanteeseen (liitekuvat 28, 34 ja 46). Kompostointilaitoksen eteläpuolella noin 3 8 metrin etäisyydellä hajutilanne sen sijaan heikkenee. Vuoteen 28 mennessä nykyisen kaatopaikan sulkemisen ja uuden kaatopaikan perustamisen myötä hajutilanne heikkenee jätekeskuksen kaakkoispuolella yli prosenttiyksikköä ja paranee laajahkolla alueella jätekeskuksen pohjoispuolella yli prosenttiyksikköä (liitekuvat 29, 35 ja 47). Vuoteen 2 mennessä käyttöönotettava mekaanis-biologinen jätteenkäsittelylaitos parantaa alueen hajutilannetta niin, että vuoteen 22 verrattuna hajujen esiintyminen pienenee laajalla alueella jätekeskuksen pohjoispuolella yli prosenttiyksikköä. Hajujen esiintyminen lisääntyy vuoden 2 tilanteessa ainoastaan alle,5 kilometrin etäisyydellä jäteasemasta sen kaakkoispuolella (liitekuvat 3, 36 ja 48). Kaikkialla muualla tarkastelualueella hajujen esiintyminen on vähäisempää eli hajutilanne paranee. Hajujen esiintymisen suhteellinen muutos vuosien 22 ja 25 välillä on suuressa osassa tarkastelualuetta vähintään +2 % eli hajutilanne paranee yli viidenneksen nykyisestä (liitekuvat 3, 37 ja 49). Ainoastaan pienellä alueella jätekeskuksen eteläosassa hajutilanne heikkenee. Vuoden 28 tilanteessa hajutilanne paranee mm. n alueella yli 5 % nykytilanteeseen verrattuna (liitekuvat 32, 38 ja 5). Hajutilanne huononee yli 5 % jätekeskuksen kaakkoispuolella noin,5 km:n etäisyydelle asti. Vuosien 22 2 välillä hajutilanne paranee lähes koko tarkastelualueella: alueen pohjoisosassa yli 5 % ja eteläosassa yli,6 km:n etäisyydellä jätekeskuksesta 2 5 % (liitekuvat 33, 39 ja5). Hajutilanne heikkenee jätekeskuksen läheisyydessä yli 5 %, mutta suppeammalla alueella kuin vuoden 28 tilanteessa. 5 TULOSTEN ARVIOINTI Ohje- ja suositusarvot Maita, joissa on annettu selkeitä ohjearvoja tai ohjearvosuosituksia hajujen esiintymiselle ovat tiettävästi vain Saksa ja Tanska. Saksassa on Nordrhein-Westfahlenin osavaltiossa annettu vuonna 993 ohjeet, joiden mukaan selvää hajua saa esiintyä enintään % kokonaisajasta asutusalueilla ja 5 % ajasta teollisuusalueilla. Tunnit rekisteröityvät hajutunniksi jo lyhytaikaisen hajuaistimuksen jälkeen. Laitosta, jonka aiheuttama hajukuorma ei ylitä 2 %:a kokonaisajasta, ei pidetä alueen kokonaishajukuorman kan-