Kiinteistökohtaisten jätevesien käsittelyjärjestelmien toimivuus Hajajätevesihuolto-hankkeessa

Transkriptio

1 Kiinteistökohtaisten jätevesien käsittelyjärjestelmien toimivuus Hajajätevesihuolto-hankkeessa Puhdistamoiden seurantaraportti MAVEPLAN OY Oulun toimisto: Kiilakiventie 1, OULU, puh. (013) , faksi (08) Kuopion toimisto: PL 1096, Minna Canthinkatu 25, KUOPIO, puh. (017)

2 SISÄLLYSLUETTELO Sivu Alkusanat Johdanto 3 2. Tutkittujen puhdistamoiden perustiedot Yleistä IN-DRÄN-vaakavirtausmaasuodatin tehostetulla fosforinpoistolla Vaakavirtausmaasuodatin fosforimassakaivolla Maasuodattamo fosforinpoistokaivolla Maasuodattamo Uponorin panospuhdistamot Raita PA 2.0-panospuhdistamo WehoPuts 6-panospuhdistamo BioKem 6-panospuhdistamo JitaKemik-panospuhdistamo V6-panospuhdistamo AG1-panospuhdistamo BIO PP saneerauspuhdistamo (biosuodin) Maahan imeyttämö Puhdistamoiden tarkkailu Puhdistustulokset IN-DRÄN-vaakavirtausmaasuodatin tehostetulla fosforinpoistolla Vaakavirtausmaasuodatin fosforimassakaivolla Maasuodattamo fosforinpoistokaivolla Maasuodattamo Uponorin panospuhdistamot Raita PA 2.0-panospuhdistamo WehoPuts 6-panospuhdistamo BioKem6-panospuhdistamo JitaKemik-panospuhdistamo V6-panospuhdistamo AG1-panospuhdistamo BIO PP saneerauspuhdistamo (biosuodin) Maahan imeyttämö Puhdistamoiden toimivuuden vertailu Keskimääräiset puhdistustulokset Vertailu muiden tutkimushankkeiden tuloksiin Johtopäätökset. 44 Kirjallisuusluettelo... 47

3 2 Alkusanat Hajajätevesihuolto-hanke käynnistyi alkuvuodesta 2008 ja kestää vuoden 2011 loppuun saakka. Hankkeen keskeisimpinä tavoitteina on kehittää hajaasutusalueilla sijaitsevien kiinteistöjen jätevesien käsittelyä ja vähentää niiden aiheuttamaa jätevesikuormitusta ympäristöön. Hankkeen päärahoittajina ovat Euroopan aluekehitysrahasto ja Pohjois-Karjalan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus. Muut rahoittajat ja yhteistyökumppanit ovat Ilomantsin kunta, Juuan kunta, Kesälahden kunta, Kiteen kaupunki, Kontiolahden kunta, Lieksan kaupunki, Nurmeksen kaupunki, Outokummun kaupunki, Tohmajärven kunta, Fann Ympäristötekniikka, Goodwell, Jalotakka, Jita, KWH Pipe, Pipelife, Raita Environment, Teoplast, Uponor Suomi, Wavin-Labko ja Yara Suomi. Tämä puhdistamoiden seurantaraportti on valmistunut loppuvuodesta 2011 osana Hajajätevesihuolto-hankkeen raportointia. Hanke tarkkaili vuosina yhteensä 13 eri jäteveden käsittelyjärjestelmää, joista neljä oli erilaisia maapuhdistamotyyppejä ja yhdeksän pienpuhdistamoja. Raportissa käsitellään kyseisten jätevesijärjestelmien ominaisuuksia, puhdistustuloksia ja toimivuutta. Puhdistamoiden puhdistustehoja arvioidaan näytteenotosta saatujen tulosten ja talousjätevesiasetuksen (209/2011) käsittelyvaatimusten perusteella. Toivon, että julkaisun tulokset antavat tärkeää vertailutietoa jätevesijärjestelmien toimivuudesta niin kiinteistönomistajille, alan suunnittelijoille, ympäristönsuojelu- ja rakennusviranomaisille kuin laitevalmistajille tuotteidensa edelleen kehittämistä varten. Petri Kurki Maveplan Oy Puh

4 3 1. Johdanto Pohjois-Karjalassa on ELY-keskuksen arvioiden mukaan haja-asutusalueella noin kiinteistöä, joista noin on asuinrakennuksia ja noin lomaasuntoja. Arvioiden mukaan maakunnassa yli kiinteistöllä on jätevesien käsittelyjärjestelmät maaliskuuhun 2016 mennessä uusimisen tarpeessa. Uudella rakennettavalla jätevesijärjestelmällä tulee saavuttaa uuden voimaan tulleen talousjätevesiasetuksen (209/2011) mukaiset puhdistusvaatimukset. Uudet vähimmäisvaatimukset vastaavat aiemman jätevesiasetuksen lievempää vaatimustasoa. Puhdistustasovaatimukset on määritelty orgaaniselle aineelle, fosforille ja typelle. Herkästi pilaantuville alueille, kuten ranta-alueille ja pohjavesialueille, kunta voi ympäristönsuojelumääräyksissään edellyttää vähimmäisvaatimuksia ankarampaa vaatimustasoa. Hajajätevesihuolto hankkeen yhtenä keskeisenä tavoitteena oli kehittää jätevesien käsittelyä haja-asutusalueella. Tätä varten hankkeessa toteutettiin asennusnäytöksenä kolme uutta puhdistamoa, joiden toimivuutta tarkkailtiin ottamalla 8 näytekertaa hankkeen aikana. Lisäksi seurannassa oli kymmenen aiemmin rakennettua puhdistamoa. Kaiken kaikkiaan 13 eri puhdistamon osalta selvitettiin niiden pitkäaikaistoimivuutta ja puhdistustehoja. Tutkimuksen kohteet olivat todellisiin käyttöolosuhteisiin sijoitettuja, yleensä yhden talouden (2-5 asukasta) jätevedet käsitteleviä järjestelmiä, joiden toimivuutta seurattiin aika ajoin otetuin näyttein, ei jatkuvasti. 2. Tutkittujen puhdistamoiden perustiedot 2.1 Yleistä Tutkituista puhdistamoista kuusi oli toteutettu vuosina LokaPutshankkeen työnäytöskohteina ja kolme vuosina Hajajätevesihuoltohankkeen työnäytös- ja seurantakohteina. Neljä puhdistamoa oli toteutettu muuten kuin hankkeiden työnäytöskohteina vuosina Kaikissa seurantakohteissa oli lähtökohtana, että riittävä dokumentointi kuten asianmukaiset suunnitelmat olisivat kunnossa. Osassa järjestelmiä puhdistamoiden asennuksen laadun valvonta ja rakentamisvaiheiden dokumentointi valokuvaamalla tehtiin tai oli tehty työmaalla EU-osarahoitteisten projektien toimesta. Puhdistamoiden perustiedot on esitetty taulukossa 1. Yksi seurantakohteista eli Uponorin panospuhdistamo maitohuoneen pesuvesille oli maitotilakohde, kaikki muut olivat asumajätevesikohteita. Seuratut kohteet olivat järjestelmiltään erityyppisiä, joissa oli eroavuuksia muun muassa puhdistamomitoituksen, asukasmäärän, vedenkulutuksen, saostuskaivotarpeen ja huoltotarpeen suhteen. Erot tulee ottaa huomioon muun muassa vertailtaessa puhdistamoiden puhdistustuloksia keskenään. Tutkittavien puhdistamoiden tulosten käsittelyssä käytettiin seuraavia lyhenteitä: ID VMS+F VMS+F Uponor Milk Upoclean WP 6 Raita = IN-DRÄN-vaakavirtausmaasuodatin tehostetulla fosforinpoistolla (FANN Ympäristötekniikka) = Pipelifen suodatuskaseteilla ja fosforimassakaivolla varustettu vaakavirtausmaasuodatin = Uponorin panospuhdistamo maitohuoneen jätevesille = Uponorin panospuhdistamo asumajätevesille = WehoPuts 6-panospuhdistamo (KWH Pipe) = Raita PA 2.0-panospuhdistamo (Ympäristö Raita)

5 4 MS+F MS BioKem Kemik AG 1 V6 BIO PP sa Imeyttämö = Maasuodattamo fosforinpoistokaivolla (Uponor) = Maasuodattamo (Jita, Wavin-Labko ja Pipelife) = BioKem 6-panospuhdistamo (Wavin-Labko) = JitaKemik-panospuhdistamo (Jita) = AG 1-panospuhdistamo (Goodwell) = V6-panospuhdistamo (Pipelife) = Bio PP saneerauspuhdistamo (biosuodin, Teoplast) = Maahan imeyttämö (Uponor) Taulukko 1. Seurantakohteiden puhdistamot, laitevalmistajat, sijaintipaikkakunnat, asukasmäärät ja rakentamisajankohdat. Puhdistamo Laitevalmistaja Sijainti Asukas- Rakennettu määrä ID VMS+ biotiitti Fann Liperi 2 syksy 2003 VMS+F Pipelife Nurmes 2 syksy 2006 Uponor Milk Uponor Kitee 6 kesä 2004 WP 6 KWH Pipe Kitee 4 syksy 2005 Raita Ympäristö Raita Kitee 7 syksy 2004 MS+F Uponor Tohmajärvi 4 kevät 2007 MS 1 Jita Kontiolahti 3 syksy 2004 MS 2 Wavin Labko Kitee 2 syksy 2004 MS 3 Pipelife Kitee 7 syksy 2010 BioKem Wavin-Labko Liperi 4 syksy 2007 Kemik Jita Tohmajärvi 3 syksy 2008 V6 Pipelife Kitee 5 syksy 2008 AG 1 Goodwell Liperi 3 kesä 2008 Upoclean Uponor Outokumpu, Kitee ja Kitee 3, 4 ja , 2010 ja 2007 BIO PP sa Teoplast Lieksa 2 syksy 2009 Imeyttämö Uponor Joensuu 5 syksy IN-DRÄN-vaakavirtausmaasuodatin tehostetulla fosforinpoistolla IN-DRÄN-vaakavirtausmaasuodatin on rakennettu vuonna 2003 kahden asukkaan talouteen. Vaakavirtausmaasuodattimessa on käytetty imeytysmoduleita biologisen toiminnan kasvualustana ja biotiittiä fosforinpoiston tehostamiseen. Järjestelmä on matalarakenteinen, sen rakennekorkeus on 1,2 m eli 80 cm matalampi kuin normaali maasuodattamo. Vaakavirtausmaasuodatin poikkeaa maasuodattamosta kahdella tavalla eli virtaussuunnan ja IN-DRÄN-modulien osalta. Modulit ovat rakenteeltaan yksinkertaisia: niissä on muovinen tukirakenne, jossa laskostettu kuitukangas kiertää välikelevyjen väleissä edestakaisin muodostaen suuren ominaispinnan biokerrokselle. Modulit korvaavat maasuodattamon jakokerroksen. Yksi moduli soveltuu 125 litran imeyttämiseen vuorokaudessa. Kohteessa on kahdeksan modulia asennettuna pitkittäin rivissä. IN-DRÄNvaakavirtausmaasuodattimen leveys on 5 m ja pituus 10 m. Puhdistamon suodatinhiekkakerroksen paksuus on 40 cm. Kohteella vaakavirtausmaasuodatinta on korjattu kesällä 2010, jolloin biotiittiosio korvattiin 0-8 mm suodatinhiekalla. Syynä oli biotiitin aiheuttama tukkeutumisongelma, koska biotiitti oli hienojakoisempaa kuin suodatinhiekka.

6 5 Kuva 1. IN-DRÄN-vaakavirtausmaasuodattimen poikkileikkaus. 2.3 Vaakavirtausmaasuodattamo fosforimassakaivolla Pipelifen suodatuskaseteilla ja FILT fosforimassakaivolla tehostettu vaakavirtausmaasuodatin on rakennettu vuonna Kohteella on kaksi asukasta. Vaakavirtausmaasuodattimen leveys on 6 m, pituus 7,2 m ja korkeus 1,2 m. Suodatinhiekkakerroksen korkeus maapuhdistamossa on 30 cm. Järjestelmässä on kuusi suodatuskasettia, jotka tehostavat puhdistamon biologista toimintaa. Vaakavirtausmaasuodattimen perään on asennettu fosforimassakaivo, jonka tarkoituksena on sitoa erityisesti fosforia jätevedestä. Fosforinpoistokaivossa käytetään Nordkalkin Filtra P-kalkkirautakipsimassaa, joka tulee vaihtaa noin kahden vuoden välein. Massa poistetaan loka-autolla. Vaakavirtausmaasuodattimen toimintaperiaatteena on, että jätevesi puhdistuu suodatuskasettien ja suodatinhiekan läpi kuljettuaan (biologisesti ja fysikaaliskemiallisesti), ja fosforinpoistoa tehostetaan vielä puhdistamon perässä olevassa jälkisuodinkaivossa (FILT 1400 Matala). Maasuodattimen tärkein puhdistusprosessi tapahtuu suodatuskasettien sisällä olevaan biokankaaseen ja suodatinhiekan yläpintaan muodostuvassa biokerroksessa (paksuus noin 1-10 mm), jossa orgaaninen aine (BOD7) hajoaa ja tietty osa ravinteista sitoutuu. Lisäksi kiintoainetta ja ravinteita sitoutuu mekaanisesti suodattumalla hiekkaan. Pääasiallinen fosforinpidätys maasuodattimessa tapahtuu kemiallisella adsorptiolla. Vaakavirtausmaasuodattimessa jätevesi puhdistuu kuljettuaan hiekassa pääosin vaakavirtauksena yhteensä noin 6 metrin matkan, jolloin saavutetaan hyvä hygienisoituminen. Kuva 2. Fosforimassakaivolla varustetun suodatuskasettivaakavirtausmaasuodattimen pituusleikkaus.

7 6 2.4 Maasuodattamo fosforinpoistokaivolla Maasuodattamo tehostetulla fosforinpoistolla on asennettu keväällä Kohteen 165 m 2 asuinrakennuksessa asuu neljä asukasta. Maasuodattamo on rakennettu sekä kahdella 15 metrin pituisella imeytysputkistolla että kahdella 15 m pituisella kokoomaputkistolla. Tässä kohteessa maasuodattamon fosforinpoistoa on tehostettu Uponorin fosforinpoistokaivolla, joka annostelee kompressorin avulla alumiinikloridia saostussäiliön 1-osastoon fosforin saostamiseksi. Syntynyt liete varastoidaan säiliöön. Fosforinpoistokaivosta vesi pumpataan 100 litran erissä jakokaivoon, josta jätevesi jakautuu tasaisesti maasuodattamoon. Ennen maasuodatinta saostussäiliössä kemiallisella käsittelyllä on tarkoitus poistaa noin 50 % kokonaisfosforista. Maasuodattamon ikä fosforinpoiston osalta voi jopa kaksinkertaistua, koska kuormitusta vähennetään merkittävästi jo ennen maapuhdistamoa. Kuva 3: Maasuodattamo fosforinpoistokaivolla (esisaostusjärjestelmä). 2.5 Maasuodattamo Maasuodattamokohteita oli näytteenottoseurannassa yhteensä kolme eri puhdistamoa. MS 1 eli kumparemaasuodattamo on rakennettu 2004 Kontiolahdella. Puhdistamo on mitoitettu viiden asukkaan veden kulutuksen mukaan. Asukkaita kohteella on kolme. MS 2 eli maasuodattamo on rakennettu 2004 Kiteellä. Se on mitoitettu viiden asukkaan kuormituksen mukaan, mutta kohteella on kaksi asukasta. MS 3 eli kahden talouden yhteinen maasuodattamo on rakennettu 2010 Kiteellä. Kahdessa omakotitalossa on yhteensä 7 asukasta. Kyseinen maasuodattamo on mitoitettu 10 asukkaan kuormitukselle. Kumparemaasuodattamo on rakennettu pumppukaivolla, koska kohteella pohjavesi on niin lähellä maanpintaa, ettei jäteveden jakoa maapuhdistamoon voinut rakentaa painovoimaisesti. Maasuodattamon toimintaperiaatteena on, että jätevesi puhdistuu suodatinhiekan läpi painuessaan (biologisesti ja fysikaalis-kemiallisesti). Maasuodattimen tärkein puhdistusprosessi tapahtuu suodatinhiekan yläpintaan muodostuvassa biokerroksessa (paksuus noin 1-10 mm), jossa orgaaninen aine (BOD) hajoaa ja tietty osa ravinteista sitoutuu. Lisäksi kiintoainetta ja ravinteita sitoutuu mekaanisesti suodattumalla hiekkaan. Pääasiallinen fosforinpidätys maasuodattimessa tapahtuu kemiallisella adsorptiolla.

8 7 Kuva 4. Maasuodattamon poikkileikkaus. 2.6 Uponorin panospuhdistamot Uponorin panospuhdistamo maitohuoneen pesuvesille Panospuhdistamo on toteutettu vuonna 2004 yhteispuhdistamona kahden talouden ja yhden maitohuoneen jätevesille. Kahdessa taloudessa on yhteensä kuusi asukasta. Karjarakennuksessa on keskimäärin 25 lypsylehmää. Puhdistamo on mitoitettu maksimissaan mitoitusvirtaamalle 1800 l/vrk. Uponor-panospuhdistamo maitohuoneen vesille on ns. pakettimallinen puhdistamo, joka asennetaan valmiina pakettina työmaalla tehtyyn kaivantoon. Panospuhdistamon toimintaperiaatteena on puhdistaa jätevesi panoksina eli tässä mallissa 300 litran erissä, joita voi olla jopa 6 erää yhden vuorokauden aikana. Puhdistamo koostuu neutralointisäiliöstä, etusaostussäiliöstä, 4 m 3 säiliöstä ohjauskeskuksineen ja säiliöiden välisistä yhdysputkista. Puhdistamon 4 m 3 säiliössä on 2 m 3 saostussäiliötä ja 2 m 3 prosessisäiliötä. Prosessisäiliö täytetään ottamalla varastointisäiliöstä tietty määrä jätevettä, joka käsitellään automaattisesti biologis-kemiallisessa prosessissa. Ylijäämäliete palautetaan automaattisesti laskeutusjaksojen välissä puhdistamon saostussäiliöön Uponorin panospuhdistamo asumajätevesille Uponorin asumajätevesille tarkoitettuja panospuhdistamoita oli näytteenottoseurannassa yhteensä kolme. Kiinteistöllä 1 Uponorin Clean I -panospuhdistamo on toteutettu syksyllä 2009 ja tällä kohteella on kolme asukasta. Kiinteistöllä 2 Uponorin Clean I-panospuhdistamo on rakennettu kesällä 2010 ja kohteella asuu neljä asukasta. Kiinteistöllä 3 Uponor 7-panospuhdistamo on asennettu vuonna 2007 ja kohteella asuu kaksi asukasta. Uponorin panospuhdistamo toimii panosperiaatteella eli puhdistamo puhdistaa jaksottaisesti yhden jätevesierän kerrallaan. Uponorin panospuhdistamo käsittelee jätevedet 170 litran erissä. Puhdistus tapahtuu automaattisesti biologis-kemiallisessa prosessissa asetetun ohjelman mukaisesti. Biologisen puhdistusprosessin suorittavat aktiivilietteessä elävät pieneliöt, jotka hajottavat orgaanista ainetta vedeksi ja hiilidioksidiksi. Fosforinpoisto toteutetaan kemiallisella saostuksella.

9 8 Typenpoistossa hyödynnetään biologista nitrifikaatio ja denitrifikaatio prosessia. Panosprosessin kaikki vaiheet tapahtuvat ohjelmoidussa aikajärjestyksessä yhdessä ja samassa prosessisäiliössä. Ilmastusvaiheessa jäteveteen syötetään happea, jotta mikrobien elinolosuhteet ovat hyvät biologiselle puhdistustyölle. Selkeytysjaksolla aktiiviliete laskeutuu ja fosfori saostuu säiliön pohjalle. Selkeytymisen jälkeen puhdistunut jätevesierä poistetaan mammuttipumpun avulla purkupaikkaan. Puhdistusprosessissa muodostuva ylijäämäliete palautetaan saostussäiliöön, josta liete poistetaan saostussäiliöiden tyhjennyksen yhteydessä. Kuva 5. Uponorin panospuhdistamo asumajätevesille. 2.7 Raita PA 2.0-panospuhdistamo Panospuhdistamo on rakennettu vuonna 2004 kahden talouden yhteisjärjestelmänä. Puhdistamo on mitoitettu AVL 16 mukaan, joka vastaa maksimissaan noin 2,4 m 3 vesimäärää vuorokaudessa. Asuinrakennuksen huoneistoala on 415 m 2. Kohteella on seitsemän asukasta. Kiinteistö sijaitsee I-luokan pohjavesialueella. RAITA PA 2.0-panospuhdistamo koostuu vakiovarustuksella esikäsittely- ja tasaussäiliöstä (3 m 3 ), prosessisäiliöstä (3 m 3 ), jätevesipumpuista, kompressorista, hienokuplailmastimesta, kemikaalin annostelupumpusta, ohjauskeskuksesta ja näytteenottosetistä. Kun esikäsittely- ja tasaussäiliöön on tullut riittävästi jätevettä, prosessi käynnistyy ja pumppaa kerralla yhden panoksen prosessisäiliön puolelle käsiteltäväksi. Puhdistus tapahtuu automaattisesti biologis-kemiallisessa prosessissa asetetun ohjelman mukaisesti. Ilmastusvaiheessa jäteveteen syötetään happea, jotta mikrobien elinolosuhteet ovat hyvät biologiselle puhdistustyölle. Selkeytysjaksolla aktiiviliete laskeutuu ja fosfori saostuu säiliön pohjalle. Yhden panoksen prosessivaihe kestää 12, 18 tai 24 tuntia kuormituksesta riippuen. Selkeytymisen jälkeen puhdistunut jätevesi poistetaan purkuputkea pitkin jälkikäsiteltäväksi maahan imeyttämössä. Prosessisäiliöön muodostuva ylijäämäliete poistetaan loka-autolla 1-3 kertaa vuodessa.

10 9 Kuva 6. Raita PA 2.0-panospuhdistamo kahdelle taloudelle. 2.8 WehoPuts 6-panospuhdistamo Panospuhdistamo on asennettu vuonna 2005 yhden talouden asumajätevesille. WehoPuts on mitoitettu AVL 6 mukaan, joka vastaa noin 1000 litran vesimäärää vuorokaudessa. Asukkaita taloudessa on neljä. WehoPuts 6-panospuhdistamo koostuu vakiovarustuksella kokoomasäiliöstä, prosessisäiliöstä, jätevesi- ja lietepumpuista, kompressorista, ilmastinlautasista, kemikaalipumpusta ja -säiliöstä, ohjauskeskuksesta ja konehuoneen lämmittimestä. Puhdistamo puhdistaa jätevettä 500 litran erissä. Puhdistus tapahtuu automaattisesti biologis-kemiallisessa prosessissa asetetun ohjelman mukaisesti. Prosessisäiliössä tapahtuu sekä fosforinpoistokemikaalin syöttö että ilmastus- ja selkeytysvaiheet. Jätevettä ilmastetaan, jotta orgaaninen aine hajoaa ja typpi hapettuu nitraatiksi. Selkeytysjaksolla nitraattityppi puolestaan pelkistyy typpikaasuksi, aktiiviliete laskeutuu ja fosfori saostuu säiliön pohjalle. Yhden panoksen prosessivaihe kestää kaiken kaikkiaan noin 12 tuntia. Ylijäämäliete poistetaan automaattisesti lietepumpun avulla lietekoriin, jonka lietepussi on vaihdettava laitevalmistajan ilmoituksen mukaan noin 3-6 kertaa vuodessa käytöstä riippuen. Puhdistamoa ei tarvitse yleensä tyhjentää loka-autolla, ellei kiinteistöllä tapahdu radikaalia käyttövirhettä kuten biomyrkkyjen johtamista viemäriin. Kuva 7. WehoPuts 6-panospuhdistamo.

11 BioKem 6-panospuhdistamo Wavin-Labkon BioKem 6-panospuhdistamo on rakennettu syksyllä 2007 ja otettu käyttöön maaliskuussa Puhdistamo on mitoitettu kuuden asukkaan veden kulutuksen mukaan. Kohteella on neljä asukasta. BioKem-panospuhdistamo koostuu yhdestä säiliöstä, jonka tilavuus on 2,8 m 3. Säiliössä on yksi väliseinämä, joka estää suoran virtauksen prosessipuolelle (poistopumpun puoleiseen osaan). Panospuhdistamopaketti sisältää vakiovarustuksella puhdistamosäiliön 2,8 m 3, huoltokaivon, yhdysputket ja letkut, ankkurointiliinat, keskusyksikön ja laitesuojan, joka sisältää mm. kemikaalikanisterin, annostelupumpun ja kompressorin. Panospuhdistamo toimii panosperiaatteella eli puhdistamo puhdistaa jaksoittaisesti yhden jätevesiannoksen kerrallaan. Puhdistus tapahtuu automaattisesti biologis-kemiallisessa prosessissa asetetun ohjelman mukaisesti. Panospuhdistamossa jäteveden puhdistuminen tapahtuu aktiivilieteprosessissa, jossa mikrobit hajottavat jäteveden orgaanisen aineksen. Panosprosessin kaikki vaiheet (ilmastus, kemikaalisyöttö, hapeton vaihe, selkeytys ja ylijäämälietteen poisto) tapahtuvat ohjelmoidussa aikajärjestyksessä yhdessä ja samassa prosessisäiliössä. Ilmastusvaiheessa jäteveteen syötetään happea, jotta mikrobien elinolosuhteet ovat hyvät biologiselle puhdistustyölle. Ilmastusvaiheessa myös aktiiviliete ja jätevesi sekoittuvat. Selkeytysjaksolla aktiiviliete laskeutuu ja fosfori saostuu säiliön pohjalle. Selkeytymisen jälkeen puhdistunut jätevesi pumpataan poistopumpulla purkuputkea pitkin imeytyskaivoon. Puhdistusprosessissa muodostuva ylijäämäliete tulee poistaa laskeutuskokeen tuloksen mukaisesti noin 1-2 kertaa vuodessa. Kuva 8. BioKem 6-panospuhdistamo Jita Kemik-panospuhdistamo Jita Kemik-panospuhdistamo on rakennettu ja otettu käyttöön lokakuussa 2008 Tohmajärvellä. Puhdistamo on mitoitettu kuuden asukkaan kuormitukselle. Nykyisellään kiinteistöllä on kaksi asukasta. Panospuhdistamo toimii panosperiaatteella eli puhdistamo puhdistaa jaksottaisesti yhden jätevesierän kerrallaan. Jita Kemik -puhdistamo käsittelee jätevedet noin 200 litran erissä.

12 Puhdistus tapahtuu automaattisesti biologis-kemiallisessa prosessissa asetetun ohjelman mukaisesti. Biologinen puhdistuminen toteutetaan aktiivilietemenetelmällä, jossa mikrobit hajottavat jäteveden orgaanista ainesta. Fosforinpoisto puhdistamossa tapahtuu kemiallisella saostuksella. Typenpoistossa hyödynnetään biologista nitrifikaatio ja denitrifikaatio prosessia. Panosprosessin kaikki vaiheet tapahtuvat ohjelmoidussa aikajärjestyksessä yhdessä ja samassa prosessisäiliössä. Ilmastusvaiheessa jäteveteen syötetään happea, jotta mikrobien elinolosuhteet ovat hyvät biologiselle puhdistustyölle. Selkeytysjaksolla aktiiviliete laskeutuu ja fosfori saostuu säiliön pohjalle. Selkeytymisen jälkeen puhdistunut jätevesierä poistetaan mammuttipumpun avulla purkupaikkaan. Puhdistusprosessissa muodostuva ylijäämäliete palautetaan 1-osastoon eli saostussäiliöön, josta liete poistetaan saostussäiliöiden tyhjennyksen yhteydessä. 11 Kuva 10. Jita Kemik-panospuhdistamo V6-panospuhdistamo Pipelifen V6-panospuhdistamo on rakennettu lokakuussa 2008 Kiteellä. Puhdistamo on mitoitettu kuuden asukkaan kuormitukselle. Nykyisellään kiinteistöllä on viisi asukasta. Panospuhdistamo on aktiivilietemenetelmällä toimiva panospuhdistamo. Puhdistamo koostuu kolmiosaisesta polyeteenimuovisäiliöstä, jonka kaksi ensimmäistä osaa toimivat esiselkeytyksenä ja kolmas osa prosessisäiliönä. Prosesseihin kuuluu ilmastus, saostuskemikaalin annostelu, selkeytys, selkeytyneen jäteveden pumppaus purkuputkeen ja lietteen palautuspumppaus. Aktiivilietteen määrän pitämiseksi sopivana lietettä poistetaan ajoittain puhdistamosta. Jätevesistä aiheutuvaa orgaanista kuormitusta vähennetään biologisesti hajottamalla. Jäteveden fosforikuormitusta vähennetään sitomalla fosforia saostuskemikaalin avulla. Jäteveden typpikuormitusta vähennetään nitrifikaatio/denitrifikaatio prosessilla ja sitomalla typpeä lietteeseen. Panosprosessin kaikki vaiheet tapahtuvat ohjelmoidussa aikajärjestyksessä yhdessä ja samassa prosessisäiliössä. Ilmastusvaiheessa jäteveteen syötetään happea, jotta mikrobien elinolosuhteet ovat hyvät biologiselle puhdistustyölle. Selkeytysjaksolla aktiiviliete laskeutuu ja fosfori saostuu säiliön pohjalle. Selkeytymisen jälkeen puhdistunut jätevesierä poistetaan poistopumpun avulla purkupaikkaan.

13 12 Kuva 11. V6-panospuhdistamo AG 1-panospuhdistamo Goodwellin AG1 -panospuhdistamo on rakennettu ja otettu käyttöön kesällä Puhdistamo on mitoitettu kuuden asukkaan kuormitukselle. Nykyisellään kiinteistöllä on kolme asukasta. Panospuhdistamon biologinen puhdistuminen toteutetaan aktiivilietemenetelmällä, jossa mikrobit hajottavat jäteveden orgaanista ainesta. Fosforinpoisto puhdistamossa tapahtuu kemiallisella saostuksella. Typenpoistossa hyödynnetään biologista nitrifikaatio ja denitrifikaatio prosessia. Panosprosessin kaikki vaiheet tapahtuvat ohjelmoidussa aikajärjestyksessä yhdessä ja samassa prosessisäiliössä. Ilmastusvaiheessa jäteveteen syötetään happea, jotta mikrobien elinolosuhteet ovat hyvät biologiselle puhdistustyölle. Selkeytysjaksolla aktiiviliete laskeutuu ja fosfori saostuu säiliön pohjalle. Laskeutumisen jälkeen puhdistunut jätevesierä poistetaan poistopumpun avulla purkupaikkaan. Puhdistusprosessissa muodostuva ylijäämäliete palautetaan saostussäiliöön, josta liete poistetaan saostussäiliöiden tyhjennyksen yhteydessä. Kuva 12. Goodwellin AG 1-panospuhdistamo.

14 BIO PP-saneerauspuhdistamo (biosuodin) Teoplastin biosuodatin on rakennettu ja otettu käyttöön syyskuussa 2009 Lieksassa. Biosuodatinyksikkö on asennettu kohteelle, jossa vanhat hyväkuntoiset kolmeosastoiset saostuskaivot (3 m 3 ) on saneerattu pienpuhdistamoksi. Puhdistamo soveltuu viidelle asukkaalle, tällä kohteella on kaksi asukasta. Bio PP-saneerauspuhdistamo on biologinen suodatin, jossa jäteveden puhdistuminen tapahtuu biologis-kemiallisesti. Jätevedet johdetaan ensin puhdistamon esiselkeytysosaan. Esiselkeytyksen jälkeen jätevedet johdetaan puhdistamon suodatusyksikön alla olevaan säiliöön, jonka pumppu nostaa jäteveden suodattimien pinnalle. Jätevettä kierrätetään suodattimien läpi. Fosforinsaostuskemikaalia annostellaan suodatettuun jäteveteen, joka virtaa sekoituskennoston läpi ja edelleen puhdistamon jälkiselkeytysosaan. Lietettä poistetaan ajoittain esi- ja jälkiselkeytysosista. Jätevesistä aiheutuvaa orgaanista kuormitusta BIO-PP:llä vähennetään biologisesti hajottamalla. Fosforia poistetaan kemiallisella saostuksella. Typpeä poistetaan nitrifikaatio/denitrifikaatio-prosessilla ja sitomalla sitä lietteeseen. Kuva 13. BIO PP-saneerauspuhdistamo Maahan imeyttämö Suodatinhiekkakerroksella tehostettu maahan imeyttämö on toteutettu yhden talouden jätevesiratkaisuksi vuonna Imeytyskentän pinta-ala on noin 40 m 2 ja se on toteutettu kahdella 15 metrin pituisella imeytysputkistolla. Kohde sijaitsee 60 metrin etäisyydellä lähimmästä vesistöstä. Imeyttämön paikalla maalaji on soraista hiekkaa. Pohjaveden havaintoputket on asennettu rinteeseen imeyttämön alamäen puolelle maaliskuussa Havaintoputkia on asennettu yhteensä yhdeksän kappaletta. Yksi putki on asennettu heti imeyttämön alapuolelle ja kaksi riviä putkia on asennettu noin 15 m ja noin 30 m päähän imeytyskentästä. Havaintoputkista voidaan havainnoida pohjaveden laatua ja samalla saadaan tietoa myös imeyttämön toimivuudesta.

15 Imeyttämön paikalla imeytyspinnasta eli suodatinhiekan yläpinnasta mitattuna suojaetäisyys pohjaveteen on noin 7 m. Maahan imeyttämön toimintaperiaatteena on, että jätevesi puhdistuu suodatinhiekan ja maaperässä olevan maa-aineksen läpi painuessaan (biologisesti ja fysikaalis-kemiallisesti). Maapuhdistamon tärkein puhdistusprosessi tapahtuu suodatinhiekan yläpintaan muodostuvassa biokerroksessa (paksuus noin 1-10 mm), jossa orgaaninen aine (BOD) hajoaa ja tietty osa ravinteista sitoutuu. Lisäksi kiintoainetta ja ravinteita sitoutuu mekaanisesti suodattumalla hiekkaan ja maaperään. Pääasiallinen fosforinpidätys maapuhdistamossa tapahtuu kemiallisella adsorptiolla. 14 Kuva 14. Tehostetun imeytyskentän eli maahan imeyttämön poikkileikkaus. 3. Puhdistamoiden tarkkailu Puhdistamoiden näytteenotto-ohjelma aloitettiin syksyllä 2008 ja se kesti noin kolmen vuoden ajan. Puhdistamokohtaisesti seuranta-aika vaihteli 1-34 kuukauden välillä, pääsääntöisesti se oli kk. Vaihteluun vaikuttivat puhdistamoiden rakentamisajankohta, sopivan puhdistamotyypin etsimisen vaikeus, osittain näytteen saannin ongelmat ja osittain myös puhdistamoiden hetkelliset toimivuusongelmat. Näytteenottojen yhteydessä tarkastettiin puhdistamoiden toimivuus ja huoltokohteet. Jokaisella näytekerralla täytettiin puhdistamon toimivuusseuranta-lomake, johon kirjattiin havaintoja puhdistamon kunnosta, huoltotoimenpiteistä, saostuskaivojen kunnosta ja tyhjennyksistä, puhdistetun veden ulkonäöstä ja hajusta ja muista havainnoista. Jokaisesta puhdistamosta otettiin 8 näytekertaa lähtevästä jätevedestä. Näytteet otettiin kokoomanäytteinä tai kertanäytteinä puhdistamotyypistä riippuen. Kolmesta puhdistamosta (ID vms, MS, Uponor Milk) otettiin manuaalisesti näytteenottimella kolme osanäytettä noin kuuden tunnin välein, joista muodostui kunkin näytekerran kokoomanäyte. Kymmenestä puhdistamosta otettiin ns. kertanäyte. Raidan ja Goodwellin panospuhdistamoista otettiin kertanäyte puhdistamon sisällä olevasta seuranta-astiasta. WehoPuts-panospuhdistamosta otettiin kertanäyte ulospumppauksen aikana muovikaivon tuloputken suulta. Muista puhdistamoista kertanäyte otettiin joko imeytyskaivon tai näytteenottokaivon tuloputken suulta 5-10 litran astiaan. Näytteenottoastia asennettiin paikalleen noin 24 tuntia ennen näytteenottoa. Kokooma- tai näytteenottokaivot tyhjennettiin noin kaksi vuorokautta ennen jokaista näytteenottokertaa. Tällä varmistettiin edustavien näytteiden saaminen.

16 Näytteet toimitettiin Suomen ympäristökeskuksen laboratorioon analysoitavaksi. Kokoomanäytteet toimitettiin näytteenottopäivää seuraavana päivänä aamupäivällä ja kertanäytteet samana päivänä. Näytteistä analysoitiin ph, biologinen hapenkulutus (BOD 7 ), kiintoaine (SS), kokonaisfosfori (kok. P) ja kokonaistyppi (kok. N) Puhdistustulokset Tässä luvussa käydään läpi puhdistamokohtaisesti tärkeimmät tulokset ja niiden perusteella lasketut keskiarvot ja mediaanit. Talousjätevesiasetuksen mukaiset tulevan jäteveden kuormitukset (g/asukas/vrk), käsittelyvaatimukset (%), lähtevän jäteveden sallitut enimmäispäästöt (g/asukas/vrk) sekä tulevan ja lähtevän jäteveden pitoisuudet () orgaaniselle aineelle, fosforille ja typelle on esitetty taulukossa 2. Puhdistamoista ei otettu tulevan jäteveden näytteitä lukuun ottamatta fosforinpoistokaivolla varustettua maasuodattamoa, josta korkeiden lähtevän jäteveden typpipitoisuuksien vuoksi selvitettiin tulevan jäteveden kokonaistyppipitoisuus kahdella näytekerralla. Tässä tutkimuksessa puhdistustehot eli tulevan ja lähtevän jäteveden väliset vähenemät laskettiin asetuksen kuormituslukujen ja kohteiden vedenkulutusarvioiden perusteella. Kohteiden keskimääräisenä vedenkulutuksena käytettiin 110 l/asukas/vrk. Sekä Ravinnesampo-hanke v että Hajasampoprojekti v tutkivat keskimääräistä vedenkulutusta, niiden tutkimusten tulokset olivat l/asukas/vrk. Yhdessä asumajätevesikohteessa käytettiin todellista vedenkulutusta 80 l/asukas/vrk, se saatiin laskettua vesimittarilukeman perusteella. Yhdessä maitotilakohteessa käytettiin myös todellista vedenkulutusta (600 l/vrk), joka on laskettu panoslaskurin mukaan. Maitotilakohteen osalta tulevan jäteveden kuormituksena käytettiin aiemmin vuosina kyseiseltä tilalta LokaPuts-hankkeessa tutkittujen näytteiden keskiarvoja. Taulukko 2. Asetuksen mukaiset puhdistusvaatimukset orgaaniselle aineelle, fosforille ja typelle. Vaatimus BOD 7 Ankarampi Vähimmäistaso taso Kok. P Ankarampi Vähimmäistaso taso Kok. N Ankarampi Vähimmäistaso taso Käsittelyvaatimus (%) Tuleva kuormitus (g/asukas/vrk) ,2 2, Sallittu enimmäispäästö (g/asukas/vrk) ,33 0,66 8,4 9,8 Tuleva pitoisuus () Sallittu lähtevän jäteveden pitoisuus ,0 6,

17 IN-DRÄN-vaakavirtausmaasuodatin tehostetulla fosforinpoistolla Tutkimuksessa oli yksi IN-DRÄN-vaakavirtausmaasuodatin, josta otettiin kahdeksan lähtevän jäteveden näytettä. Näytteiden tulokset on esitetty taulukossa 3. Lähtevän jäteveden keskimääräinen fosforipitoisuus oli 2,2 (päästö 0,18 g/asukas/vrk), typpipitoisuus 126,6 (päästö 10,1 g/asukas/vrk), BOD 7 14,7 (päästö 1,20 g/asukas/vrk). Asetuksen mukaisesti lasketut sallitut kuormitukset, kuormituksen vähenemät (%) ja päästöt ympäristöön (g/asukas/vrk) on esitetty taulukossa 4. Puhdistamon keskimääräiset reduktiot olivat kokonaisfosfori 92 %, kokonaistyppi 27,7 % ja orgaaninen aine (BOD 7 ) 97,6 %. Noin 88 % fosforituloksista oli asetuksen vähimmäisvaatimustason mukaisia ja 75 % asetuksen ankaramman tason täyttäviä. Neljä näytettä kahdeksasta kokonaistyppituloksien osalta täytti asetuksen vähimmäisvaatimuksen. Orgaanisen aineen osalta kaikki näytteet olivat sekä vähimmäistason että ankaramman käsittelyvaatimustason täyttäviä. Puhdistamolta lähtevä jätevesi ei ollut koko tutkimuksen aikana täysin kirkasta, vaan hieman kellertävää. Lähtevän jäteveden kiintoainepitoisuus oli 24,7. Taulukko 3. IN-DRÄN-vaakavirtausmaasuodattimen lähtevän jäteveden tulokset. Pvm ph SS BOD7 Kok. fosfori Kok. typpi , , , , , , ,65 6,3 6 1, , , , , , , , ,4 160 Keskiarvo Mediaani 7,54 7,61 24,7 19,0 14,7 12,0 2,2 0,9 126,6 120 Taulukko 4. IN-DRÄN-vaakavirtausmaasuodattimen seurannassa otettujen näytteiden perusteella lasketut keskimääräiset puhdistetun jäteveden aiheuttamat päästöt ja reduktiot (=vähenemät). Vaadittavat tulokset on laskettu talousjätevesiasetuksen (209/2011) vähimmäisvaatimustason mukaisesti. Veden kulutus kohteella on vesimittarin kulutuslukeman mukaan 80 l/asukas/vrk. Vuonna 2004 kyseiseltä kohteelta on tutkittu myös kaksi tulevan jäteveden näytettä, joiden keskiarvot ovat BOD 540, P 24 ja N 170 ). Ne on melko samansuuntaiset kuin kuormitusluvulla ja vedenkulutustiedon perusteella lasketut arvot. Lähtevän jäteveden tulokset ovat kahdeksan näytekerran keskiarvoja. Kuormitus (asetus) Vaadittavat tulokset Seurantatulokset kuormitus- tuleva kuormitus vähenemä sallittu kuormitus vähenemä toteutunut kuormitus laji g/asukas/d % g/asukas/d % g/asukas/d BOD ,6 1,2 14,7 P 2,2 27,5 70 0,66 8,25 92,0 0,18 2,2 N ,8 122,5 27,7 10,1 126,6 Huomioita tutkimuksen aikana Puhdistamon toiminnassa esiintyi jäätymis- ja toimivuusongelmia talvella ja keväällä Maapuhdistamo kaivettiin auki alkukesästä Ongelmien syyksi osoittautui fosforinpoiston tehostamiseksi järjestelmään asennettu biotiitti, joka ei enää läpäissyt vettä lähes ollenkaan.

18 Puhdistamon korjaustoimenpiteenä biotiitti korvattiin 0-8 mm suodatinhiekalla, jonka vedenläpäisykyky tutkittiin ns. putkikokeella. Korjaustoimenpiteiden kustannukset olivat noin 1000 euroa. Järjestelmän rakentamiskustannukset vuonna 2003 olivat noin 3600 euroa. Puhdistamo on poistanut kokonaisfosforia ja jäteveden orgaanista ainesta hyvin, mutta kokonaistyppipitoisuus on ollut koholla lähes koko seurannan ajan. Puhdistustuloksissa tulee huomioida, että neljän ensimmäisen näytekerran osalta biotiitti on ollut mukana fosforinpoiston tehostamisessa. Puhdistamon ainoana vuosittaisena huoltotoimenpiteenä on ollut saostussäiliöiden tyhjennys. Fann Ympäristötekniikan arvio puhdistamon toimivuudesta Suodatusjärjestelmä on rakennettu koerakentamiskohteena ottamatta riittävän hyvin huomioon biotiitin alhaista vedenläpäisykykyä. Biotiitti tarvitsee suuremman pinta-alan suodattaakseen kentässä käsiteltävä vesimäärä kuin kohteessa oli. Biotiittiä ei tämän ominaisuutensa vuoksi voi enää suositella käytettäväksi vaakavirtausmaasuodatinjärjestelmässä. Fosforinpoistoa voi tämän kaltaisissa kohteissa parantaa sisätiloihin asennettavalla Fosfighter annostelijalla. Fosforinsaostuskemikaalia ja annostelijaa käytettäessä tulee huomioida, että saostussäiliötilavuutta tarvitaan vähintään 3 m³. Käyttökustannuksissa syntyy säästöä, jos saostustilavuutta on yhden talouden (5 henkilöä) käytössä 4m³ FANN Ympäristötekniikan säiliöillä, koska silloin fosforin esisaostusjärjestelmänkin kanssa riittää kerran vuodessa tyhjennys. Typen osalta puhdistustulokset poikkeavat muissa testeissä saaduista tuloksista. Yleensä IN DRÄN-järjestelmät poistavat typpeä paremmin. Tässä kohteessa pitoisuudet olivat suuria järjestelmään tulevassa vedessä eli vettä oli typpimäärään nähden niukasti. Se hankaloittaa osaltaan typen poistoa Vaakavirtausmaasuodatin fosforimassakaivolla Seurantakohteena oli yksi Pipelifen suodatuskaseteilla ja fosforimassakaivolla varustettu vaakavirtausmaasuodattamo. Kohteesta otettiin kahdeksan lähtevän jäteveden näytettä, joiden tulokset on esitetty taulukossa 5. Lähtevän jäteveden keskimääräinen fosforipitoisuus oli 2,46 (päästö 0,27 g/asukas/vrk), typpipitoisuus 59,8 (päästö 6,6 g/asukas/vrk) ja orgaaninen aine 6,9 (päästö 0,8 g/asukas/vrk) ja kiintoaine 29,6. Asetuksen mukaisesti lasketut sallitut kuormitukset, kuormituksen vähenemät (%) ja päästöt ympäristöön (g/asukas/vrk) on esitetty taulukossa 6. Puhdistamon keskimääräiset reduktiot olivat kokonaisfosfori 87,7 %, kokonaistyppi 53 % ja orgaaninen aine (BOD 7 ) 98,5 %. Kokonaisfosforin ja kokonaistypen suhteen seitsemän näytekertaa oli asetuksen käsittelyvaatimukset täyttäviä. Orgaanisen aineen osalta kaikki näytteet olivat asetuksen sekä tiukemman että lievemmän käsittelyvaatimusten täyttäviä. Seitsemällä näytekerralla kahdeksasta vaakavirtausmaasuodattamo poisti fosforia ja typpeä asetuksen käsittelyvaatimusten mukaisesti. Kokonaisfosforin osalta keskimääräiset tulokset olisivat erittäin hyvät (reduktio 98 % ja pitoisuus 0,39 ), jos tuloksissa ei huomioitaisi otetun näytekerran tulosta. Todennäköisesti kyseisellä näytekerralla fosforia on karannut fosforinpoistomassasta. Fosforinpidätysmassa on valmistajan mukaan syytä vaihtaa, kun ph on laskenut alle 9. Lähtevässä jätevedessä esiintyi jonkin verran kiintoainetta, joka oli fosforinpidätysmassan hienointa ainesta. Kokoomakaivossa vesi oli yleensä hieman kellertävää ja sisältäen hieman kiintoainetta, jälkisuodattimen perässä olevassa näytteenottokaivossa vesi oli kirkkaampaa kuin kokoomakaivossa. Lähtevässä jätevedessä kiintoainetta oli keskimäärin 29,6 (mediaani 5 ).

19 18 Taulukko 5. Suodatuskasettivaakavirtausmaasuodattimen lähtevän jäteveden tulokset. Pvm ph SS BOD7 Kok. fosfori Kok. typpi , , ,54 *) ,57 *) ,99 0,7 22 0, , , ,62 7,9 3 1, ,21 *) 3, *) ,8 6,1 <3 0, ,1 6,4-0,07 61 Keskiarvo Mediaani 9,98 10,21 29,6 5,0 6,9 5 2,46 0,34 59,8 58,5 *) Fosforinpidätysmassa on vaihdettu FILT 1400-kaivoon loppuvuonna 2008 ja Massan vaihtoa suositellaan, kun ph on laskenut alle 9. Taulukko 6. Vaakavirtausmaasuodattimen seurannassa otettujen näytteiden perusteella lasketut keskimääräiset puhdistetun jäteveden aiheuttamat päästöt ja reduktiot (=vähenemät). Vaadittavat tulokset on laskettu talousjätevesiasetuksen (209/2011) vähimmäisvaatimustason mukaisesti. Veden kulutus kohteella on arvioitu olevan 110 l/asukas/vrk. Lähtevän jäteveden tulokset ovat kahdeksan näytekerran keskiarvoja. Kuormitus (asetus) Vaadittavat tulokset Seurantatulokset k uormitus- tuleva k uormitus vähenemä sallittu kuormitus vähenemä toteutunut k uormitus laji g/asukas/d % g/asukas/d % g/asukas/d BOD , ,9 98,5 0,8 6,9 P 2,2 20,0 70 0,66 6,0 87,7 0,27 2,46 N ,3 30 9,8 89,1 53 6,6 59,8 Huomioita tutkimuksen aikana Puhdistamo toimi pääsääntöisesti hyvin koko seurantajakson ajan. Fosforimassakaivosta karkasi ajoittain hienojakoista kiintoainesta purkupaikkaan. Kiintoaine oli peräisin fosforimassakaivon fosforinpidätysmassasta. Lisäksi yhdellä näytekerralla fosforipitoisuus oli koholla. Siihen syynä lienee ollut fosforinpidätysmassasta karannut fosfori. Tutkimuksen aikana saostussäiliöt on tyhjennetty vuosittain ja fosforimassakaivoon on vaihdettu fosforinpoistomassa kaksi kertaa eli noin kahden vuoden välein. Massan valmistajan mukaan fosforinpidätysmassa tulisi vaihtaa, kun fosforimassakaivosta lähtevän jäteveden ph on laskenut alle 9. Puhdistamo on poistanut jäteveden orgaanista ainesta, kokonaisfosforia ja kokonaistyppeä hyvin. Pipelifen arvio puhdistamon toimivuudesta Puhdistamo toimi koko tutkimusjakson ajan odotusten mukaisesti. Maasuodatus toteutettuna suodatuskaseteilla ja tehostettuna fosforin jälkisuodatuksella on pitkällä aikavälillä kustannustehokas, toimintavarma ja puhdistustuloksiltaan tehokas puhdistusjärjestelmä.

20 Maasuodattamo fosforinpoistokaivolla Tutkimuksessa oli yksi Uponorin fosforinpoistokaivolla tehostettu maasuodattamo, josta otettiin kahdeksan lähtevän jäteveden näytettä. Näytteiden tulokset on esitetty taulukossa 7. Lähtevän jäteveden keskimääräinen fosforipitoisuus oli 1,13 (päästö 0,12 g/asukas/vrk), typpipitoisuus 147,5 (päästö 16,4 g/asukas/vrk), BOD 7 6,8 (päästö 0,8 g/asukas/vrk) ja kiintoaine 10,8. Asetuksen mukaisesti lasketut sallitut kuormitukset, kuormituksen vähenemät (%) ja päästöt ympäristöön (g/vrk) on esitetty taulukossa 8. Puhdistamon keskimääräiset vähenemät olivat kokonaisfosfori 94,4 %, kokonaistyppi 29,8 % ja orgaaninen aine (BOD 7 ) 98,5 %. Kaikki fosforituloksista oli asetuksen käsittelyvaatimusten mukaisia. Puolet typpituloksista täytti asetuksen vähimmäisvaatimustason, ja yksi näyte kahdeksasta asetuksen ankaramman käsittelyvaatimuksen. Kokonaistypen osalta puhdistustulokset laskettiin kahden tulevan näytteen keskiarvon mukaan, koska kohteella typpipitoisuus oli jostakin syystä selvästi suurempi kuin asetuksen kuormitusluvulla ja vedenkulutusarvion perusteella laskettuna. Jos kokonaistypen tulokset laskettaisiin kuormitusluvun (14 g/asukas/d) ja 110 l/asukas/d vedenkulutusarvion perusteella, silloin typen poistuma olisi miinusmerkkinen (-16%). Orgaanisen aineen osalta kaikki näytteet olivat asetuksen käsittelyvaatimusten täyttäviä. Lähtevässä vedessä esiintyi hieman kiintoainetta, jota oli keskimäärin 10,8 (mediaani 8,6 ). Lähtevä vesi oli pääosin kirkasta. Taulukko 7. Fosforinpoistokaivolla varustetun maasuodattamon lähtevän jäteveden tulokset. Pvm ph SS BOD7 Kok. fosfori Kok. typpi ,73 8,4 9,0 1, ,41 8,8 7,0 0, ,82 9,1 8,0 2, ,88 5,0 8,0 0, ,17 7,8 6,0 1, , , , , ,11 5,6-1, Keskiarvo Mediaani 6,67 6,85 10,8 8,6 6,8 7,5 1,13 0,96 147,5 145,0 Taulukko 8. Fosforinpoistokaivolla varustetun maasuodattamon seurannassa otettujen näytteiden perusteella lasketut keskimääräiset puhdistetun jäteveden aiheuttamat päästöt ja vähenemät. Vaadittavat tulokset on laskettu asetuksen (209/2011) vähimmäisvaatimustason mukaisesti. Veden kulutus kohteella on arvioitu olevan 110 l/asukas/vrk. Lähtevän jäteveden tulokset ovat kahdeksan näytekerran keskiarvoja. Tuleva kuormitus on laskettu BOD:n ja kokonaisfosforin osalta asetuksen kuormitusluvun mukaan, mutta kokonaistypen suhteen tutkittujen näytteiden (2 kpl) keskiarvona (210 ). Kohteella tuleva typpipitoisuus on jostakin syystä normaalia (kuormituslukua 14 g/asukas/d ja laskennallinen pitoisuus 127 ) suurempi. Kuormitus (as+tutk.) Vaadittavat tulokset Seurantatulokset kuormitus- tuleva kuormitus vähenemä sallittu kuormitus vähenemä toteutunut kuormitus laji g/asukas/d % g/asukas/d % g/asukas/d BOD , ,9 98,5 0,8 6,8 P 2,2 20,0 70 0,66 6,0 94,4 0,12 1,13 N , ,8 16,4 147,5

21 20 Huomioita tutkimuksen aikana Maasuodattamo toimi sekä teknisesti että puhdistustulosten osalta melko hyvin koko seurantajakson ajan. Puhdistustulokset BOD:n ja fosforin suhteen ovat olleet erittäin hyvät. Kohteella tuleva typpipitoisuus on jostakin syystä ollut normaalia suurempi. Lähtevän jäteveden typpipitoisuus on ollut koholla neljällä näytekerralla. Fosforinpoistokaivossa on esiintynyt muutamia kertoja pieniä toimintahäiriöitä. Vuonna 2008 fosforinpoistokaivoon on uusittu ilmaletkujen pikaliittimet ja vuonna 2009 logiikkayksikkö. Uponorin arvio puhdistamon toimivuudesta Maapuhdistamo on toiminut kokonaisuudessaan hyvin, BOD:n ja fosforin osalta erittäin hyvin. Jostain syystä tässä kohteessa tulevan veden typpipitoisuus on ollut poikkeuksellisen korkea. Korkeasta typpikuormituksesta huolimatta maapuhdistamo täyttää asetuksen vähimmäispuhdistustason typenkin osalta. Uponorin fosforinpoistokaivon avulla suuri osa fosforista saostetaan kemiallisesti saostussäiliöön ennen veden johtamista maapuhdistamokenttään. Näin kentän fosforikuormitus vähenee ja kentän käyttöikä pitenee. Fosforinpoistokaivo annostaa ja sekoittaa saostuskemikaalin virtaaman mukaan. Saostussäiliöstä saostunut fosfori poistetaan normaalin lietetyhjennyksen mukana. 4.4 Maasuodattamo Tarkkailussa oli kolme eri maasuodattamoa, joista otettiin yhteensä kahdeksan lähtevän jäteveden näytettä. Näytteiden tulokset on esitetty taulukossa 9. Lähtevän jäteveden keskimääräinen fosforipitoisuus oli 0,45 (päästö 0,05 g/asukas/vrk), typpipitoisuus 24 (päästö 2,6 g/asukas/vrk), BOD 7 4,4 (päästö 0,5 g/asukas/vrk) ja kiintoaine 5,5. Asetuksen mukaisesti lasketut sallitut kuormitukset, kuormituksen vähenemät (%) ja päästöt ympäristöön (g/vrk) on esitetty taulukossa 10. Puhdistamon keskimääräiset vähenemät olivat kokonaisfosfori 97,8 %, kokonaistyppi 81,1 % ja orgaaninen aine (BOD 7 ) 99,0 %. Kaikki jäteveden orgaanisen aineen ja kokonaisfosforin tuloksista oli asetuksen käsittelyvaatimusten täyttäviä. Kokonaistypen osalta yksi näyte kahdeksasta ei täyttänyt asetuksen ankarampaa käsittelytasoa (40 %), mutta täytti kuitenkin vähimmäisvaatimustason (30 %). Lähtevässä vedessä kiintoainetta oli keskimäärin 5,5. Lähtevä vesi oli kaikilla näytekerroilla kirkasta. Taulukko 9. Maasuodattamoiden lähtevän jäteveden tulokset. Puhdistamo/ rak.vuosi Pvm ph SS BOD7 Kok. fosfori Kok. typpi MS 1 (2004) ,59 0,9 <3 0,57 16 MS 1 (2004) ,51 3,1 <3 0,28 17 MS 1 (2004) ,83 <1 <3 0,99 3,5 MS 1 (2004) ,29 2,5 <3 0,25 2,9 MS 2 (2004) ,49 6,8 8 0,87 3,5 MS 2 (2004) , ,48 4,4 MS 3 (2010) ,88 1,8 5 0,07 84 MS 3 (2010) ,69 1,6 6 0,08 61 Keskiarvo 5,52 5,5 4,4 0,45 24,0 Mediaani 5,89 2,2 3,0 0,38 10,2

22 Taulukko 10. Kolmen eri maasuodattamon keskimääräiset puhdistetun jäteveden aiheuttamat päästöt ja reduktiot (=vähenemät). Vaadittavat tulokset on laskettu talousjätevesiasetuksen (209/2011) vähimmäisvaatimustason mukaisesti. Lähtevän jäteveden tulokset ovat 8 näytekerran keskiarvoja. Kuormitus (asetus) Vaadittavat tulokset Seurantatulokset kuormitus- tuleva kuormitus vähenemä sallittu kuormitus vähenemä toteutunut kuormitus laji g/asukas/d % g/asukas/d % g/asukas/d BOD , ,9 99,0 0,5 4,4 P 2,2 20,0 70 0,66 6,0 97,8 0,05 0,45 N ,3 30 9,8 89,1 81,1 2,60 24,0 21 Huomioita tutkimuksen aikana Maasuodattamot toimivat erittäin hyvin niin teknisesti kuin puhdistustulosten suhteen koko seurantajakson ajan. Kaksi maasuodattamoista oli vuonna 2004 rakennettuja. Niiden tulokset olivat erittäin hyvät. Yksi maasuodattamoista oli rakennettu vuonna 2010, sen BOD- ja fosforivähenemät olivat erittäin hyvät ja typpipoistumat kohtuullisen hyvät täyttäen jätevesiasetuksen vähimmäisvaatimustason. Jitan arvio puhdistamon toimivuudesta Puhdistamot toimivat erittäin hyvin ja puhdistustulokset olivat erinomaiset. Maasuodattimet olivat ammattilaisen suunnittelemia ja tekemiä. Tulokset tukevat käsitystä, että maasuodattamo selviää hyvin jopa alkuperäisen asetuksen ja varsinkin asetuksen muutoksen jälkeisten vaatimusten osalta. Tulokset esiintuo huolellisen työn vaikutuksen lopputulokseen. Näin toteutettuna maasuodatin takaa asukkaalle edullisen ja helppohoitoisen järjestelmän pitkäksi aikaa. 4.5 Uponorin panospuhdistamot Uponorin panospuhdistamo maitohuonejätevesille Tutkimuksessa oli yksi kahden talouden ja yhden maitohuoneen jätevesille rakennettu Uponorin panospuhdistamo, josta otettiin kahdeksan lähtevän jäteveden näytettä. Näytteiden tulokset on esitetty taulukossa 11. Lähtevän jäteveden keskimääräinen fosforipitoisuus oli 9,55 (päästö 5,7 g/vrk), typpipitoisuus 50,3 (päästö 30,2 g/vrk), BOD 7 7,5 (päästö 4,5 g/vrk) ja kiintoaine 15,6. Asetuksen mukaisesti lasketut sallitut kuormitukset, kuormituksen vähenemät (%) ja päästöt ympäristöön (g/vrk) on esitetty taulukossa 12. Puhdistamon keskimääräiset vähenemät olivat kokonaisfosfori 63,7 %, kokonaistyppi 43,2 % ja orgaaninen aine (BOD 7 ) 98,5 %. Puolet fosforituloksista oli asetuksen vähimmäisvaatimustason mukaisia ja neljännes asetuksen ankaramman tason täyttäviä. 75 % typpituloksista täytti asetuksen vähimmäistason, puolet ankaramman vaatimuksen ja neljännes näytteistä ei täyttänyt asetuksen käsittelyvaatimuksia. Orgaanisen aineen osalta kaikki näytteet olivat asetuksen sekä vähimmäistason että ankaramman tason käsittelyvaatimusten täyttäviä. Puhdistamolta lähtevä jätevesi oli kaikilla näytekerroilla melko kirkasta ja kiintoaineetonta.

23 22 Taulukko 11. Uponor Milk panospuhdistamon lähtevän jäteveden tulokset. Pvm ph SS BOD7 Kok. fosfori Kok. typpi ,7 1,3 3 3, , , , ,65 1,0 <3 9, , , , , ,7 5,3-1,3 38 Keskiarvo Mediaani 7,21 7,21 15,6 18,0 7,5 8,5 9,55 8,40 50,3 54,0 Taulukko 12. Uponorin panospuhdistamon seurannassa otettujen näytteiden perusteella lasketut keskimääräiset puhdistetun jäteveden aiheuttamat päästöt ja reduktiot (=vähenemät). Vaadittavat tulokset on laskettu asetuksen (209/2011) vähimmäisvaatimustason mukaisesti. Tilalla vedenkulutus on panoslaskurin mukaan 600 l/vrk. Puhdistamo on mitoitettu 2 talouden ja 1 maitohuoneen jätevesille. Lähtevän jäteveden tulokset ovat 8 näytekerran keskiarvoja. Tulevan jäteveden pitoisuudet ovat LokaPuts-hankkeissa tutkittujen näytteiden keskiarvo ko. tilalla. Kuormitus (asetus) Vaadittavat tulokset Seurantatulokset kuormitus- tuleva kuormitus reduktio sallittu kuormitus reduktio toteutunut kuormitus laji g/d % g/d % g/d BOD7 302,5 504, ,5 100,8 98,5 4,5 7,5 P 15,8 26,3 70 4,7 7,9 63,7 5,74 9,55 N 53,1 88, , ,2 30,2 50,3 Huomioita tutkimuksen aikana Puhdistamo toimi teknisesti melko hyvin koko seurannan ajan. Puhdistustuloksissa sen sijaan oli vaihtelua etenkin kokonaisfosforin ja kokonaistypen suhteen. Kemikaaliannostelun riittämättömyys on todennäköisesti ollut kohonneiden fosforipitoisuuksien syynä. Puhdistamolle on tehty normaali vuosihuolto vuosittain valtuutetun huoltoliikkeen toimesta. Huoltoraporttien mukaan kemikaaliannostelu on ollut vuonna 2010 noin 0,55 dl, kun sen pitäisi olla maitotilan puhdistamossa noin 0,7 dl tehdyssä huollossa kemikaalisyöttö on säädetty 0,7 dl. Yhtenä syynä heikompiin fosforituloksiin on voinut olla myös ilmastusputkien kiinnitysten väsyminen prosessisäiliössä, jolloin saostuskemikaali ei välttämättä ole sekoittunut riittävän hyvin väärässä asennossa olleiden ilmastusputkien vuoksi. Prosessisäiliön ilmastusputkien kiinnitykset on uusittu vuonna Maitohuoneen pesuvesille tarkoitetusta pumppukaivosta on uusittu uppopumppu kaksi kertaa seurannan aikana. Puhdistamon kaikki saostus- ja neutralointisäiliöt on tyhjennetty kaksi kertaa vuodessa.