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

Transkriptio

1 Haja-asutuksen jätevesien koostumus ja eri jätevesijärjestelmien toiminta Haiku-hankkeessa Helsinki, 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 moduuli) 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 Tuleva typpikuormitus Tuleva fosforikuormitus 21 3 g/as/vrk g/as/vrk 2,5 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 g/as/vrk g/as/vrk 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 Ammoniumtypen hapenkulutus Hapenkulutus (mg/l) 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 E.coli -pitoisuus, tuleva III = mpn/100 ml S1 (H) S5 (H) V1 (H+1M) M1 (H) M2 (H) S6 (H+V) S2 (M) S3 (M) S4 (M+S) V2 (M) III IV Raja-arvo HUOM! S1 ei ilmennä ulosteperäistä kuormitusta, keittiön lavuaarista!

9 100 % 80 % 60 % 40 % 20 % Pesuvesien osuus Käymälävesien osuus 0 % Ulostebakteerit (E.coli) Typpi Fosfori Kokonaishapenkulutus

10 100 % 80 % 60 % 40 % 20 % Käymälävesien osuus Pesuvesien osuus 0 % Ulostebakteerit (E.coli) Typpi Fosfori Kokonaishapenkulutus 100 % 80 % 60 % Pesuvesien osuus 40 % 20 % Käymälävesien osuus 0 % Typpi Fosfori Orgaanisen aineen hapenkulutus

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

12 Opinnäytetyö, Litmanen 5/2011 Tuleva harmaa vesi, ilman saostussäiliöitä, 40 l/as/vrk (todellinen vedenkulutus) P-kuormitus: 0,27 g/as/vrk (Haiku: 0,27 g/as/vrk) N-kuormitus: 0,56 g/as/vrk (Haiku: 1,04 g/as/vrk) BOD 7(ATU) -kuormitus: 12,37 g/as/vrk (Haiku: 12,26 g/as/vrk) Tukee täysin Haikun tuloksia Todellinen vedenkulutus on tärkeä osa tulosten tulkinnassa

13 Harmaat vedet g/as/vrk % -39 % -59 % -31 % 0 Typpi Fosfori BOD UOD Asetus Haiku Käymälävedet g/as/vrk % 7 % -15 % -39 % Typpi Fosfori BOD UOD Asetus Haiku

14 Vedenkulutus l/as/vrk l/as/vrk S 1 S 6 S 2 S 3A S 3B S 4 S 5 V 1 V 2 M 1 M 2 Pesuvedet Mustat vedet ka: 63 l/as/vrk ka: 95 l/as/vrk Harmaat vedet ka: 63 l/as/vrk Harmaat osuus 67 % Käymälävedet: 32 l/as/vrk Osuus 33 %

15 Typpikuormitus Fosforikuormitus 12 0,70 g/as/vrk g/as/vrk 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0 S01 R1 R2 R3 R4 0,00 S01 R1 R2 R3 R4 Harmaat Tiukka raja-arvo Harmaat Tiukka raja-arvo Perus raja-arvo Harmaat ka: 0,68 g/as/vrk Perus raja-arvo Harmaat ka: 0,05 g/as/vrk Vantaalla sijaitsevan viiden erillisviemäröidyn kiinteistön pesuvesien (ilman tiskikonevesiä) tuleva kuormitus. E.coli pitoisuus mpn/100 ml (yksi poikkeus! E. Coli 26 milj/100 ml -> ei kuitenkaan indikoi ulosteperäistä kuormitusta, keittiön lavuaarista) BOD 7(ATU) -kuormitus Kokonaishapenkulutus g/as/vrk g/as/vrk S01 R1 R2 R3 R4 0 S01 R1 R2 R3 R4 Harmaat Tiukka raja-arvo Harmaat Tiukka raja-arvo Perus raja-arvo Harmaat ka: 4,82 g/as/vrk Perus raja-arvo Harmaat ka: 7,23 g/as/vrk

16

17 E. coli-pitoisuus, lähtevä mpn/100 ml 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

18 E.coli /100 ml

19

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

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

22 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?

23 S klo 20:00 Virtaama 8 l/min -> 11,5 m3/vrk -> käyttö noin 200 l -> laimennussuhde noin 1/60

24 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!

25 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

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

27 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!

28

29 Päätelmiä Käymälä- ja pesuvesien erottelu ja erilliskäsittely on ylivertainen kiinteistökohtainen jätevesien käsittelymenetelmä Haiku-hanke, Automaattinen veden laadun seuranta hajakuormitetussa ojassa (typpiyhdisteet, ulosteperäiset bakteerit) 1/3 käymälävesiä, 2/3 puhtaita pesuvesiä sekoitus puhdistus?? Käymälävesien minimointi: vähävetinen käymälä (2/4 l huuhtelu, SeaLand Traveler, alipainekäymälät) ja umpisäiliö lähelle talon perustuksia, WC-istuinten kehittäminen. Etenkin P on saatava kiertoon! puhdistamolietteet viedään käsistä, orgaanisen aineen lisääminen pääasiallinen syy Paikallinen lietteen kalkkistabilointi Pesuvesille saostussäiliö ja lirutus biologisesti aktiiviseen maahan tai harmaavesisuotimeen saostussäiliöiden tyhjennys muutaman vuoden välein Esisaostuksen järkevä toteuttaminen mustille vesille, innovaatio Vesitalous 6/2012,

30 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 ympäristökeskus oiva tilaisuus vielä!

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

32

33

34

35

36 Kiitos