Haja-asutuksen jätevesien koostumus ja eri jätevesijärjestelmien toiminta Haiku-hankkeessa Eura, Biolan,

Transkriptio

1 Haja-asutuksen jätevesien koostumus ja eri jätevesijärjestelmien toiminta Haiku-hankkeessa Eura, Biolan, Ympäristöasiantuntija MMM Asko Särkelä Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry

2 Haja-asutuksen jätevesien koostumus (HAIKU-hanke) Tavoitteena tutkia pesuvesien eli harmaiden sekä mustien (pesu + käymälävedet) vesien koostumusta ja määrää sekä järjestelmien toimivuutta Kymmenen kiinteistöä (Sipoo, Vantaa, Mäntsälä) 4 mustan veden kohdetta 5 harmaan veden kohdetta 1 harmaat + virtsa Vesimittarit kiinteistöihin Näytteet tulevasta (saostussäiliöstä) ja jätevesijärjestelmästä lähtevästä puhdistetusta jätevedestä (neljän näytteenottoa) Uudenmaan liiton Maakunnan kehittämisrahaa

3 Näytteenottokaavio (HAIKU- hanke) Saostussäiliöt (2 tai 3 kpl) Purkupaikka Tuleva puhdistamaton jätevesi, kokoomanäyte -Osanäytteet (3 kpl: iltapäivä, ilta ja seuraava aamu): -näyte otetaan näytteenottimella pintarasvoja välttäen kaada näytteenottoämpäriin 2 litraa per kerta 2 L 2 L 2 L Lähtevä puhdistettu jätevesi Yhden vuorokauden kokoomanäyte - näytteenottoämpäri

4 Harmaat vedet: S1, S5, M1, M2, V1 (2 moduulia) ja S6 (+ virtsa) S3 (kahden kiinteistön yhteinen) Mustat vedet: S2, V2, S3 (biosuodin)

5 KOHTEET: Harmaat: (S1): 2 aikuista, 2 lasta, vähävetinen WC-istuin, 3 kuution umpisäiliö, pesuvedet saostussäiliö, harmaavesisuodin (S5): 2 aikuista, 2 lasta, umpisäiliö, pesuvedet 3 kuution saostussäiliö, maasuodattamo (V1): 2 aikuista, 2 suurta koiraa, umpisäiliö, pesuvedet saostussäiliö, In Drän moduulisuodattamo (M1): 2 aikuista, umpisäiliö, pesuvedet kolmilokeroinen, saostussäiliö, In Drän moduulisuodattamo (M2): 2 aikuista, 2 lasta (vaippaikäinen), umpisäiliö, pesuvedet saostussäiliö, maasuodattamo Mustat: (S2): 2 aikuista, 2 lasta, Upoclean7 -panospuhdistamoon. (S3): 3 aikuista, 2 lasta, kolmiosainen, betoninen 6 m3 (ilmeni vuotavaksi) saostussäiliö, maasuodattamo (S4): 2 eläkeläistä, saostussäiliö, Green Rock Iisi biosuodin, suodatuskenttä, esisaostus (V2): 2 aikuista, 1 teini, Upoclean7 panospuhdistamo Harmaat + virtsa: (S6): 2 aikuista, erotteleva sisäkuivakäymälä sisällä, virtsa (vain satunnaisessa yökäytössä) ja pesuvedet saostussäiliö, Green Rock (kaksi huussia ulkona)

6 g/as/vrk g/as/vrk g/as/vrk g/as/vrk Tuleva typpikuormitus Tuleva fosforikuormitus ,5 2 1, ,5 0 S1 S5 V1 M1 M2 S2 S3 S4 V2 S6 Harmaat Mustat Harmaat ka: Mustat ka: Tiukka raja-arvo Perus raja-arvo 0 S1 S5 V1 M1 M2 S2 S3 S4 V2 S6 Harmaat Mustat Harmaat ka: Mustat ka: Tiukka raja-arvo Perus raja-arvo Tuleva BOD 7(ATU) -kuormitus Tuleva UOD -kuormitus S1 S5 V1 M1 M2 S2 S3 S4 V2 S6 Harmaat Mustat Harmaat ka: Mustat ka: Tiukka raja-arvo Perus raja-arvo 0 S1 S5 V1 M1 M2 S2 S3 S4 V2 S6 Harmaat Mustat Harmaat ka: Mustat ka: Tiukka raja-arvo Perus raja-arvo

7 Hapenkulutus (mg/l) Ammoniumtypen hapenkulutus y = 4,33x y = 3,7312x R 2 = 0,965 (n = 22) Ammoniumtyppipitoisuus (mg/l) Laskelma: (80 mg/l * 100 l/as/vrk)/1000 = 8 g/as/vrk (täyttää typen osalta asetuksen tiukan raja-arvon) (350 mg/l * 100 l/as/vrk)/1000 = 35 g/as/vrk hapenkulutus, asetus sallii tämän!!!

8 Kotitalouksista muodostuvien jätevesien suhteellinen koostumus käymälä- ja pesuvesissä

9 Kokonaishapenkulutus % Pesuvedet Käymälävedet Pelkistyneiden typpiyhdisteiden aiheuttama hapenkulutus Orgaanisten aineiden aiheuttama hapenkulutus Pesu- ja käymälävesien osuus kotitalouksien kokonaishapenkulutuksesta Haiku-hankkeessa.

10

11 mpn/100 ml E. coli-pitoisuus, lähtevä S1 (H) S5 (H) S6 (H+V) M1 (H) M2 (H) V1 (H+1M) S2 (M) S3 (M) S4 (M+S) V2 (M) I II III IV Huom! S1 ei indikoi ulostesaastutusta, keittiön lavuaarista

12 E.coli /100 ml

13 S3, (kuva ed. iltana ) Lähtevä: Sj. 17,4 ms/m, N 11 mg/l P 1,9 mg/l Tuleva: Sj. 73,7 ms/m N 47 mg/l P 7,1 mg/l Vedenkulutus n. 40 l/as/vrk (160 l) Virtaama noin 8 l/min -> 11,5 m 3 /vrk P-kuormitus 0,38 g vai 22 g?

14

15 S5 L, 18,6 ms/m, ~2,5 l/min (hiihtolomilla) = 3,6 m 3 /vrk, ,

16 S5 L, 2,5 l/min, (iltapäivällä klo 16:00, aamulla vain aamutoimet) -> 3,6 m 3 /vrk

17 Maasuodattamoiden tutkimustuloksia Haja-Sampo (P ka; 4,3 mg/l) useissa kohteissa todetaan epäilyttävän alhaisen typpi-pitoisuuden perusteella, että suodattamoihin on päässyt laimentavia vesiä. Silti kaikki tutkimustulokset otetaan mukaan ja lasketaan keskiarvo ja vieläpä mediaani? Ravinne-Sammossa saadaan huonompia tutkimustuloksia (P ka 5,7 mg/l) samoista suodattamoista, kun kyseessä on kuiva vuosi 2003 Heino, 2008: Selkeä yhteys sähkönjohtavuuden (myös kenttähavainnot) ja P, N ja BOD tutkimustulosten välillä (kalvolla tuloksia) MINWA, 2009: 1/5 täyttää P-osalta, muut yli, ei sähkönjohtavuuksia mitattu (pelaavassa alhainen KOKN, red % lähes 90 %?) MINWA, 2010: 2/5 täyttää P-osalta (toisessa alhainen KOKN) MASU, 2012: mitattu sähkönjohtavuudet, muttei ilmoiteta? Kunnon tutkimusta maasuodattamoiden toimivuudesta Suomessa kaivataan Sähkönjohtavuus lähtevästä ja myös tulevasta vedestä kertoisi paljon sekä lähtevän veden mittaaminen/todentaminen!

18 MINWA Taulukko 1. Maapuhdistamoista otettujen näytteiden keskiarvot vuonna 2009 Kohde l/as*d kpl BOD7atu >90 % BOD7at u mg/l P(kok) >85 % P(kok) mg/l N(kok) >40 % N(kok) mg/l MS 1 (Ajosenpää) ,92 86,5 15,85 MS 2 (Anttila) ,5 6, ,5 IDH MS (Kaarlela) ,5 5,2 53 8,65 55,5 51,5 ID MS (Korhonen) , , ,5 IDH MS (Saastam.) , , ,33 Taulukko 2. Maapuhdistamoista otettujen näytteiden keskiarvot vuonna 2010 Kohde l/as*d kpl BOD7at u >90 % BOD7at umg/l P(kok) >85 % P(kok) mg/l N(kok) >40 % N(kok) mg/l MS (Ajosenpää) , ,5 IDH MS (Kaarlela) ,9 9 16, ,3 ID MS (Korhonen) , ,7 IDH MS (Saastam.) ,2 74 8, MS biotiitillä (Siltala.) , MS=maasuodattamo IDH MS=In Drän horisontaalinen maasuodattamo ID MS=In Drän maasuodattamo

19 Typpipitoisuus mg/l Fosforipitoisuus mg/l Sähkönjohtavuus ms/m Biologinen hapenkulutus mg/l 150 Uusinta näytteenotto Ensimmäinen näytteenotto Maasuodatta Biosuotime t Panospuhdist Lievempi vaatimus 80% Maasuodatta Biosuotime t Panospuhdista Normaali vaatimus 90% 50 Vain pesuvede 20 Vain pesuvedet 8,6 Kuntien puhdistamoiden keskiarvo Kiinteistön numero Lähde: Heino, S., Kiinteistön numero Lievempi vaatimus 30% Normaali vaatimus 40% Maasuodatta Vain pesuvedet Biosuotime t Panospuhdista Kokonaistyppi Ammoniumtyppi ,4 0 Maasuodattamo Pelkät saostussäiliöt teho 15% Lievempi vaatimus teho 70% Normaali vaatimus teho 85% Kuntien puhdistamoiden Vain pesuvedet Biosuotime t Panospuhdista mot Kokonaisfosfori Liukoinen fosfori Kokonaisfosfori uusinta Kiinteistön numero Kiinteistön numero

20 MASU, 2012 Monesti keskustelua on herättänyt maaperäkäsittelyiden näytteenotonyhteydessä esitetyt arviot jäteveden laimentumisesta muilla vesillä. Tämän tutkimuksen näytteidenoton yhteydessä mitattiin jäteveden sähkönjohtavuutta ja huomattiin, että sähkönjohtavuus pienentyi monessa kohteessa erityisesti kevään mittauksissa. Yhteyttä pienten sähkönjohtokykyjen ja fosforipitoisuuksien välillä ei havaittu. Jäteveden mahdollista laimenemista ei tässä tutkimuksessa erikseen huomioitu, mutta pieniä eroja maapuhdistamoiden ja pienpuhdistamoihin voi syntyä, koska ne ovat suljettuja järjestelmiä. Maasuodattamokohteissa otettiin muutamia näytteitä myös tulevasta jätevedestä saostuskaivosta, jotta nähtiin järjestelmään menevän jäteveden pitoisuuksia. Nämä arvot olivat usein lähellä kirjallisuusarvoja. (P ka: 4,2 mg/l) Aquarius (marraskuu, 2011) 1/2011, Matikka Perinteisten maasuodattimien tuloksista nähdään, että todennäköisesti maasuodattamojen alhaiset happipitoisuudet parantavat typpireduktiota fosforireduktion kustannuksella ja suuremmilla happipitoisuuksilla fosforireduktio kasvaa pienentäen typpireduktiota. Typen poisto vaatii toimiakseen vähähappista vaihetta, kun taas fosforia vapautuu hapettomissa olosuhteissa kemiallisten reaktioiden seurauksena. -> Eli ei pitäisi P ja N poistua samaan aikaan!

21

22 Johtopäätökset Käymälä- ja pesuvesien erottelu ja erilliskäsittely on ylivertainen kiinteistökohtainen jätevesien käsittelymenetelmä Asetuksen velvoitteet täyttäessään pesu- ja käymälävesien yhteiskäsittelystä purkautuu lähiympäristöön pelkistyneistä typpiyhdisteitä ja niiden aiheuttamaa hapenkulutusta sekä runsaasti ulosteräisiä bakteereja Haiku-hanke, Automaattinen veden laadun seuranta hajakuormitetussa ojassa Pesu- ja käymälävesien erillisviemäröinti uusiin haja-asutusalueille rakennettaviin kiinteistöihin? Käymälävesien minimointi: kuivakäymälät, vähävetinen käymälä (2 l huuhtelu, SeaLand Traveler, alipainekäymälät) ja umpisäiliö lähelle talon perustuksia, WC-istuinten kehittäminen. Etenkin P on saatava kiertoon! Paikallinen lietteen kalkkistabilointi Pesuvesille saostussäiliö ja lirutus biologisesti aktiiviseen maahan tai harmaavesisuotimeen saostussäiliöiden tyhjennys muutaman vuoden välein

23 Pesu- ja käymälävesien erillisviemäröinti uusiin hajaasutusalueille rakennettaviin kiinteistöihin? Uusiin haja-asutusalueille rakennettaviin kiinteistöihin pesu- ja käymälävesien viemäröinti tulee järjestää talon ulkopuolelle siten, että sekä pesu- ja käymälävesien erillis- että yhteiskäsittely ovat mahdollisia (asetuksen teknologianeutraalius täyttyisi!) ympäristönsuojelumääräykset/rakennusjärjestys!? Kuntaliiton ja YM juristit: ei käy! Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry toivoo kuitenkin että erillisviemäröinti talon ulkopuolelle tulisi ympäristönsuojelumääräyksissä esittää uusiin hajaasutusalueille rakennettaviin kiinteistöihin ensisijaiseksi, ohjeelliseksi, jätevesien käsittelyjärjestelmäksi. Suosituksia kukaan ei voi estää, hyvä Vantaa ja Nurmijärvi! Keski-Uudenmaan ympäristökeskuksen alueella asia on myös huomioitu (puhdistettujenkin jätevesien, jotka sisältävät käymälävesiä, johtaminen pohjavesi- ja ranta-alueilla on kielletty), vaikkei suoraa suositusta erillisviemäröinnistä ole esitetty

24 A B Kumpi toteuttaa asetuksen teknologianeutraaliutta, A vai B?

25 Jätehuoltomääräyksissä huomioitava. Myönnettävä poikkeus keskitetystä lietteenkeruusta! - Harmaiden vesien saostussäiliöt tyhjennys parin vuoden välein. - Uusi ympäristönsuojelulaki: Myös umpisäiliöön johdettavat käymälävedet lietettä ja salliminen kalkkistabilointi ilman ympäristölupaa? - Oivallinen vaihtoehto haja-asutusalueiden kalliille viemäröinneille? Käyttökelpoisen fosforin loppuminen maapallolta on suurimpia uhkia ihmiskunnalle. Kiinteistökohtaiset jätevesilietteet on ekologista kalkkistabiloida lähellä niiden syntypaikkaa. Omaan tai läheisen maanviljelijän peltoon levitettynä käsitellyn lietteen arvokkaat ravinteet ja orgaaninen aines saadaan kierrätettyä.

26

27 klo 11:30 klo 12:10 Escherichia coli (mpn/ 100 ml) Kokonaistyppi (µg/l) Kokonaisfosfori (µg/l)

28

29

30 Kokemuksia kiinteistökohtaisesta neuvonnasta Hirvijärven rannalta: Eniten jätevesijärjestelmien puutteita oli kohdassa muu, joka Riihimäen alueella koski kuivakäymäläjätteiden kompostoinnin suuria puutteita eli lähinnä käymäläjätteiden avotunkioita ranta-alueilla tai jätteiden maahan kaivamista ilman kompostointia. Kaikista kirjatuista puutteista lähes 40 % tuli riittämättömän kompostoinnin takia. Käymäläjätteitä ei saa levittää tai haudata suoraan maahan vaan ne on kompostoitava vähintään vuoden ajan tiivispohjaisessa astiassa, joka on kannellinen tai sateensuojassa. Käymäläjätteen jälkikompostointiastia?

31 Kiitos ajankohtaista julkaisut: 2013 Särkelä A., Lahti K. Haja-asutuksen jätevesien koostumus ja jätevesijärjestelmien toimivuus. Julkaisu 68/ s.