Katsaus hulevesien käsittelymenetelmiin ja niistä saatuihin tuloksiin Markus Kannala Järvipooliseminaari,Hulevedet 23.8.2005, Kuopio
Hulevesien käsittelymenetelmät Huleveden laatu Erilaiset käsittelymenetelmät Käsittelymenetelmien kokeet Vaasassa Vaasan kokeiden tulokset Yhteenveto 2
Huleveden laatu Huleveden määrälliset ja laadulliset vaihtelut ovat suuria sateen rankkuus ja määrä valuma-alueen maankäyttö imeytyminen haihtuminen interseptio sateettoman jakson pituus liikenteen määrä 3
Huleveden laatu Hulevesien tyypilliset haitta-aineet (kirjallisuus) Pitoisuus [mg/l] Parametri Liikenne-alueet Pysäköintialueet Kaukovainio, Oulu Puhd. Jätevesi Kiintoaine 100-600 20-100 89 14 COD 150-250 22 78 BOD 7 14 21 Typpi 1,7 36 Fosfori 0,27 0,42 Pb 0,1 0,2 0,03 0,15 0,13 <0,005 Zn 0,34 0,13 Cd 0,002 0,004 0,002 0,004 0,001 <0,001 Cu 0,05 0,1 0,05 0,1 0,38 0,012 4
Huleveden laatu Huleveden laatu tutkimusaikana Vaasassa (8-10/2000) Parametri Havaintojen lukumäärä Minimi Maksimi Painotettu ka. ph 22 6,5 7,5 7,0 Kiintoaine GF/C, mg/l 22 31 410 210,1 COD-Mn, mg/l 22 6,0 56 22,7 Kok. N, mg/l 22 1,0 6,4 2,35 Kok. P, mg/l 22 0,087 1,5 0,19 Lämpök. kolif., kpl/100 ml 22 1200 120000 11510 Fekaal. strept., kpl/100 ml 22 4600 120000 33746 Pb, mg/l 4 0,01 0,02 0,011 Cu, mg/l 4 0,02 0,062 0,031 Zn, mg/l 4 0,18 0,49 0,224 Cr, mg/l 4 0,017 0,028 0,024 Ni, mg/l 4 0,01 0,13 0,012 5
Huleveden laatu Kuormitus Vaasan tutkimusten perusteella Haitta-aine Kg/a km 2 Keskusta-alue 280 ha [kg/a] Puhd. jätevesi [kg/a] Kiintoaine 50000 130 000 104 000 COD Mn 5000 15 000 570 000 (* Typpi 520 1500 260 000 Fosfori 42 130 310 000 Lyijy 3 10 40 Kupari 7 20 90 Sinkki 50 140 800 Kromi 5 20 20 Nikkeli 3 10 200 6
Erilaiset käsittelymenetelmät Hulevesien käsittelyn erityiskysymykset Pienet haitta-ainespitoisuudet Suuret vesimäärät Lyhyt ajanjakso Ulkomailla (ja vähäisissä määrin myös Suomessa) käytettyjä menetelmiä Hiekkasuodatus Kosteikot Yhdistelmäratkaisut 7
Erilaiset käsittelymenetelmät Esimerkkiratkaisuja 8
Erilaiset käsittelymenetelmät Hiekkasuodatuksen puhdistusteho, ulkomaiset tutkimukset Haitta-aine Tuloveden pitoisuus [mg/l] (1 Reduktio % (1 Reduktio % (2 Kiintoaine 160 80-94 85 Fosfori 0,52 50-75 54 Typpi 8 30-50 45 Kupari 0,06 20-40 53 Sinkki 0,2 80-90 76 Lyijy 82 Fekaal. kolif. bakt. 48 Fekaaliset streptok. 55 9
Erilaiset käsittelymenetelmät Kosteikkojen puhdistusteho (kirjallisuus) Reduktio % Kosteikkotyyppi Kiintoaine Fosfori Lyijy Luonnollinen 41-88 0-32 30-89 Rakennettu 72-92 45-73 40-89 Keskimääräinen reduktio % Haitta-aine 1. vuosi 2. vuosi 3. vuosi Kiintoaine 98 95 94 COD 76 79 71 BOD 87 92 90 NH 4 -N 92 93 89 10
Käsittelymenetelmien kokeet Vaasassa Käsittelymentelmien kenttäkokeet I Laskeutusallas II Hiekkasuodatin III Kivivillapatruuna IV Öljypuomi V Suodatinhiekka VI Salaojasora (Singel) VII Salaojaputket 11
Käsittelymenetelmien kokeet Vaasassa Kosteikkoalue 12
Käsittelymenetelmien kokeet Vaasassa 13
Käsittelymenetelmien kokeet Vaasassa 14
Käsittelymenetelmien kokeet Vaasassa Virtaamamittaukset Mittapato (+paineanturi) Avovirtausta mittaava laite Sadannan mittaus Teknisen viraston katolla WMO:n hyväksymä laite 15
Kokeista saadut tulokset Sadanta ja virtaama Valuma-alueiden mitattujen valumakertoimien keskiarvo oli n. 0,27 n. 30 % sateesta esiintyi hulevetenä Virtaama [m 3 /h ha] 25 15 5-5 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 Sadanta [mm] 0,1-15 0,0 7:02 8:02 9:02 10:02 11:02 12:02 Aika Sadanta Uimahalli Vankila Faros 16
Kokeista saadut tulokset Laskeutuksen puhdistusteho Kiintoaine 1-37 % Kiintoainepitoisuus [mg/l] 200 160 120 80 40 0 1,0 0,9 0,65 0,54 0,6 15.8. 30.8. 29.9. 13.10. 29.10. Näytteenottopäivä Tulo Lähtö 17
Kokeista saadut tulokset Hiekkasuodatus Tehokkain Tukkeutuu helposti Ka. 92 % P 75 % COD 42-81% Reduktio [% ] 100 80 60 40 20 0 suodatin tukkeutunut 15.8. 30.8. 29.9. 13.10. 29.10. Näyttenottopäivä Kiintoaine COD-Mn Fosfori 18
Kokeista saadut tulokset Kivivillasuodatus Tehokas Käyttö hankalaa Ka. 85 % P 40-84 % Reduktio [% ] 100 80 60 40 20 COD 50 % 0 15.8. 30.8. 29.9. 13.10. 29.10. Näytteenottopäivä Kiintoaine COD-Mn Fosfori 19
Kokeista saadut tulokset Kosteikkokäsittely Tehokas Ylläpito helppoa Ka. 82 % P 35 % Kiintoainepitois uus [mg/l] 200 160 120 80 40 0 93 l/min 100 l/min 100 l/min 100 l/min 100 l/min 15.8. 30.8. 29.9. 13.10. 29.10. Näytteenottopäivä Tulo Lähtö 20
Kokeista saadut tulokset Ohjeellinen mitoitus Laskeutus-/tasausallas (esikäsittely) 50 m 3 / ha Hiekkasuodatus 5 m 2 / ha Kivivillasuodatus 3 patruunaa / ha tyhjenemisaika 5 d Kosteikko kosteikkoala 2% valuma-alueen alasta 21
Kokeista saadut tulokset Soveltamismahdollisuudet Vaasassa 22
Yhteenveto Suuret määrälliset ja laadulliset vaihtelut Kiintoaine oleellisin haitta-aine ph 6,5-7,0 Mekaaninen suodatus tehokas -vaatii tosin ylläpitoa toimiakseen Kosteikkokäsittely soveltuu hyvin 23