Knowledge taking people further --- MIKKELIN VESILAITOS Mikkelin uusi jätevedenpuhdistamo Vaihtoehtoisten sijoituspaikkojen rakennettavuusselvitys Yhteenveto 16.2.2009 Viite 82122478 Versio 1 Pvm 16.2.2009 Tarkistanut Kirjoittanut Mikael Takala, Osmo Niiranen, Veini Leinonen, Matti Alavakeri Ramboll Finland Oy Laulukuja 6 00420 Helsinki Finland Puhelin: 020 755 7400 www.ramboll.fi
I Sisällys 1. JOHDANTO... 1 2. LÄHTÖKOHDAT... 1 3. UUDEN PUHDISTAMON SIJOITUSVAIHTOEHDOT... 1 3.1. Sijoituspaikkavaihtoehdot... 1 3.2. Metsä-Sairila, maanpäällinen puhdistamo... 1 3.3. Metsä-Sairila, kalliopuhdistamo... 2 3.4. Huuhkaanvuori, kalliopuhdistamo... 2 3.5. Pirttilampi, maanpäällinen puhdistamo... 3 3.6. Pirttilampi, kalliopuhdistamo 1... 3 3.7. Jäteasema, maanpäällinen puhdistamo... 3 3.8. Pirttilampi, kalliopuhdistamo 2... 3 4. VAIHTOEHTOJEN ALUSTAVA KARSINTA... 3 5. VAIHTOEHTOJEN VERTAILU JA YHTEENVETO... 4 5.1. Kalliotekninen toteutettavuus... 4 5.2. Laajennusvara... 4 5.3. Kulkuyhteydet... 4 5.4. Tulo- ja purkuviemärit... 5 5.5. Lietteenkäsittely... 5 5.6. Kaava... 5 5.7. Investointi- ja käyttökustannukset... 5 6. YHTEENVETO... 6
1 1. JOHDANTO Suunnitelman tarkoituksena oli selvittää Mikkelin jätevedenpuhdistamon uusien sijoituspaikkavaihtoehtojen rakennettavuutta. Selvitys perustui hankesuunnitelmaan (Kiuru & Rautiainen 2008), jätevesien purkupaikkaselvitykseen (Saimaan vesiensuojeluyhdistys ry 2008) sekä valituilla alueilla Ramboll Finland Oy:n tekemiin maa- ja kallioperätutkimuksiin. Suunnittelun yhteydessä kartoitettiin jätevedenpuhdistamoiden sijoituspaikkavaihtoehtojen ja niiden lähiympäristön luonnonoloja ja arvokkaita luontokohteita. Lisäksi tutkittiin Huuhkaanvuoren kiviaineksen hyödyntämistä rakennusmateriaalina. Jälkimmäiset työt on esitetty erillisselvityksissä. Rakennettavuusselvityksessä käytiin läpi seitsemän eri sijoitusvaihtoehtoa, joista neljä karsittiin pois työn aikana. Lopulliseen vertailuun jäi kolme sijoitusvaihtoehtoa: kaksi kalliopuhdistamoa ja yksi maanpäällinen puhdistamo. 2. LÄHTÖKOHDAT Aiemmin laaditussa hankesuunnitelmassa on alustavasti määritelty uuden puhdistamon puhdistustavoitteet, mitoitusarvot, prosessimitoitus, tilantarve ja lay-out periaatteet erikseen kalliopuhdistamolle ja erikseen maanpäälliselle puhdistamolle. Puhdistustavoitteet ovat tämän hetken uusien lupien mukaiset, joista merkittävimmät ovat ravinteiden (P ja N) poisto. Uuden puhdistamon liittyjämäärä on määritelty 50 000 asukasta. Prosessina on aktiivilieteprosessiin perustuva ratkaisu varustettuna tertiäärikäsittelyllä. Tilantarpeet ovat kalliopuhdistamolle 260 m x 170 m, yhteensä 4,5 ha. Maanpäällinen puhdistamo on vastaavasti 350 m x 310 m, yhteensä 11 ha. Kalliopuhdistamon louhintamääräksi arvioitiin kaikkiaan 110 000 m3. Purkupaikkana oli kaikissa tapauksissa Kyyhkylänselkä. 3. UUDEN PUHDISTAMON SIJOITUSVAIHTOEHDOT 3.1. Sijoituspaikkavaihtoehdot Työssä käytiin läpi seitsemän sijoituspaikkavaihtoehdon soveltuvuutta: 1. Metsä-Sairila, maanpäällinen puhdistamo 2. Metsä-Sairila, kalliopuhdistamo 3. Huuhkaanvuori, kalliopuhdistamo 4. Pirttilampi, maanpäällinen puhdistamo 5. Pirttilampi, kalliopuhdistamo 1 6. Metsä-Sairila, jäteaseman maanpäällinen puhdistamo 7. Pirttilampi, kalliopuhdistamo 2 Yllä mainitut sijoitusvaihtoehdot on esitetty yleiskartassa. Samassa piirustuksessa on esitetty myös tulo- ja purkuputkien yleislinjaukset. 3.2. Metsä-Sairila, maanpäällinen puhdistamo
2 Tutkimusalueen laajuus on 300x350 metriä. Maastomallin pohjana on ollut kaavoituksen pohjakartta, jota on täydennetty viralliseen koordinaatistoon tehdyillä mittauksilla. Mittaukset ovat käsittäneet tutkimuspisteiden paikalleen mittaukset, maastomallin täydennysmittauksia ja kalliopinnan kartoituksia. Maaperätutkimukset ovat käsittäneet ensimmäisessä vaiheessa paino- ja tärykairauksia 47 kpl (tutkimuspisteet 1 56). Kairaukset on tehty 50 metrin ruudukkoon koko alueelle. Tutkimuksia on täydennetty suunnitteluaikana pohjois- ja luoteisosan suoalueella kahdeksalla painokairauksella (tutkimuspisteet 60 67). Näillä kairauksilla on selvitetty turve- ja pehmeän kerroksen paksuutta suoalueella. Maanpinnan korkeus tutkimusalueella vaihtelee rajoissa noin +103,0 +125,0 metriä. Kallion päällä olevan maakerroksen paksuus on suurimmalla osalla aluetta 0,3 2,0 metriä. Turvekerroksen alla on hiekkaista silttiä, joka syvemmällä muuttuu kiviseksi hiekaksi ja kallion päällä moreeniksi. Luoteis- ja pohjoisosan suoalueella on paksu turvekerros, joka on suurimmillaan 4 5 metriä. Kairaukset ovat päättyneet kiviin tai kallioon 0,0 7,5 metrin syvyydellä maanpinnasta. Pohjavesi on suoalueella ollut noin puolen metrin syvyydessä maanpinnasta. Muissa tutkimuspisteissä ei ole havaittu vettä. 3.3. Metsä-Sairila, kalliopuhdistamo Tutkimusalue sijaitsee jäteaseman länsipuolella ja sen laajuus on 180x260 metriä. Mittaukset ovat käsittäneet tutkimuspisteiden paikalleen mittaukset ja ne on sijoitettu 45x52 metrin ruudukkoon. Kairaukset ovat käsittäneet paino- ja tärykairauksia yhteensä 30 kpl ja porakonekairauksia neljässä (4) tutkimuspisteessä. Maanpinnan korkeus tutkimusalueella vaihtelee rajoissa noin +99,0 +125,5 metriä. Kallion päällä on enintään noin metrin paksuinen hiekka- ja moreenikerros. Reuna-alueella kallio painuu syvemmälle ja maakerros on paksumpi. Kairaukset ovat päättyneet kiviin tai kallioon 0,0 4,2 metrin syvyydessä maanpinnasta. Porakonekairauksilla on tutkittu kallion lujuutta ja rikkonaisuutta. Kairaukset on ulotettu 25,2 33,2 metrin syvyyteen maanpinnasta. 3.4. Huuhkaanvuori, kalliopuhdistamo Tutkimusalueen laajuus ja tutkimusten määrä ovat samansuuruiset Metsä- Sairilan kalliopuhdistamon kanssa. Maanpinnan korkeus tutkitulla alueella vaihtelee välillä +87,0 +129,0 metriä. Kallion päällä on ohut enintään noin metrin paksuinen moreenikerros. Maapeitteen paksuus on tätä suurempi kallionotkelmissa ja alueen reunoilla. Paino- ja tärykairaukset ovat päättyneet kiviin tai kallioon 0,0 3,9 metrin syvyydessä maanpinnasta. Porakonekairaukset on ulotettu 20,2 29,2 metrin syvyyteen maanpinnasta.
3 3.5. Pirttilampi, maanpäällinen puhdistamo Tutkimusalue sijaitsee Pirttilammen itäpuolella ja tutkitun alueen laajuus on 300x350 metriä. Tutkimuspisteet on sijoitettu 50 metrin ruudukkoon niin, että paino-ja tärykairauksia on tehty 47 kpl. Heijarikairauksia on tehty kolmessa tutkimuspisteessä. Maanpinnan korkeus tutkimusalueella vaihtelee rajoissa noin +90,0 +120,0 metriä. Maanpinnassa ja kallion päällä olevan turvekerroksen alla on ohut kerros löyhää hiekkamoreenia, joka muuttuu tiiviiksi ja kiviseksi moreeniksi noin metrin syvyydessä maanpinnasta. Kairaukset ovat päättyneet kiviin tai kallioon 0,0 4,4 metrin syvyydessä maanpinnasta. 3.6. Pirttilampi, kalliopuhdistamo 1 Tutkimusalue sijoittuu maanpäällisen puhdistamovaihtoehdon pohjoispuolelle. Alueen laajuus ja tutkimusmäärät ovat muiden kalliopuhdistamojen suuruiset. Maanpinnan korkeus tutkimusalueella vaihtelee rajoissa noin +90,0 +121,0 metriä. Kallion päällä on 0,5 1,0 metrin paksuinen tiivis moreenikerros ja painokairaukset ovat päättyneet kallioon 0,0 2,0 metrin syvyydessä maanpinnasta. Porakonekairaukset on ulotettu 20,2 30,4 metrin syvyyteen maanpinnasta. 3.7. Jäteasema, maanpäällinen puhdistamo Maanpäällisen puhdistamon rakentamista kaatopaikka-alueelle on tutkittu sijoittamalla se vanhan jätetäyttöalueen itäosaan. Nykyinen maanpinta alueella on tasolla +113,0 +120,0 metriä. Maaperätutkimuksia ei ole tehty mutta vanhan kartta-aineiston mukaan on maanpinta ennen jätetäyttöä vuonna 1969 ollut alimmillaan tasolla +102,0 metriä. Näin ollen jätetäytön paksuus suunnitellulla puhdistamoalueella vaihtelee välillä 0,0 20,0 metriä. Täytemaan paksuudesta ja epähomogeenisuudesta johtuen tarkempaa kustannussuunnittelua ei ole tehty. 3.8. Pirttilampi, kalliopuhdistamo 2 Vaihtoehdossa 2 kalliopuhdistamo on sijoitettu aivan tutkitun alueen eteläosaan ja osittain kartoittamattomalle alueelle. Maanpinnan korkeus vaihtelee rajoissa noin +100,0 +124,0 metriä. Turvekerroksen alla on 0,5 1,5 metrin paksuinen tiivis moreenikerros. 4. VAIHTOEHTOJEN ALUSTAVA KARSINTA Metsä-Sairilan jäteaseman maanpäällinen puhdistamovaihtoehto jätettiin jatkotarkasteluista pois, koska jätetäytön päälle rakentaminen ei ole suositeltavaa mm. painumien vuoksi sekä korkeusaseman takia. Altaat ja rakennukset olisi mahdollista perustaa paaluille mutta muualla olisivat painumat todennäköisiä. Jätevedenpuhdistamon alueella risteilee teitä, putkia, kanavia kaapeleita jne.
4 Huuhkaanvuoren kallioresurssit ovat tutkimusten mukaan liian niukat kalliopuhdistamolle, joten se jätettiin jatkotarkastelusta pois. Pirttilammen alueella on menossa kiviaineksen ottoa. Alueella on lupa louhia tasolle + 91 ja kiviaineksen louhintaa tarkoitus jatkaa vuoteen 2020, ja kaiken kaikkiaan kiviainesta on arvioitu louhittavan alueelta 577 000 m3-krt. Pirttilammen alueella on tarkasteltu kolmea eri sijoituspaikkaa. Lammen itäpuolella oleva kallioalue (kalliopuhdistamo 1) ja sen eteläpuolella oleva alue (maanpäällinen puhdistamo ja kalliopuhdistamo 2). Alueen parhaat kallioresurssit ovat jälkimmäisellä alueella, mistä syystä Pirttilammen alueen kalliopuhdistamon paikaksi valittiin eteläinen vaihtoehto. Tämä edellyttää louhinnan lopettamista Pirttilammen alueella. Alustavan vaihtoehtojen vertailun perusteella lähempään tarkasteluun puhdistamovaihtoehdoiksi muodostuivat seuraavat: Metsä-Sairila, kalliopuhdistamo Metsä-Sairila, maanpäällinen puhdistamo Pirttilampi, kalliopuhdistamo Kolmen yllä mainitun vaihtoehdon vertailu on esitetty seuraavassa kappaleessa 5. 5. VAIHTOEHTOJEN VERTAILU JA YHTEENVETO 5.1. Kalliotekninen toteutettavuus Metsä-Sairilan kalliovaihtoehdon osalta voidaan sanoa, että kallioresurssi on riittävä, eikä näissä tutkimuksissa havaittu kalliolaadun olevan poikkeavaa. Lietteenkäsittelyn ja esikäsittelyn pilaripaksuutta voidaan kasvattaa. Maavaihtoehdon osalta kriteeriä ei voi tarkastella samalla tavalla. Maanpäällinen puhdistamo voidaan toteuttaa alueelle, yleistasaus on tehty tasolle +115,0. Pirttilammen kalliopuhdistamo vaihtoehdossa kallioresurssi on riittävä hankesuunnitelman mukaisilla kriteereillä. Kalliotekninen toteutettavuus on paras kolmesta. 5.2. Laajennusvara Laajennusvaraa on kaikissa kolmessa vaihtoehdossa, parhaiten maanpäällisessä vaihtoehdossa, sitten Pirttilammella ja Metsä-Sairilan kalliovaihtoehdosssa. 5.3. Kulkuyhteydet Metsä-Sairilan alueelle on olemassa jo hyvät kulkuyhteydet. Pirttilammelle joudutaan rakentamaan tietä.
5 5.4. Tulo- ja purkuviemärit Metsä-Sairilan vaihtoehtojen viemärien pituudet ovat suuremmat, kun tuloja purkuviemärit lasketaan yhteen, minkä vuoksi kustannukset ovat suurimmat. Kaikissa vaihtoehdoissa joudutaan rakentamaan myös purkupumppaamo, kun jätevedet johdetaan Kyyhkylänselälle. Purkutunnelin rakentaminen Kyyhkylänselälle muodostuu niin kalliiksi, että se ei ole toteuttamiskelpoinen. Annilanselkä olisi purkupaikkana parempi vaihtoehto, kun kriteerinä on puhdistetun jäteveden johtaminen. Metsä-Sairilan maavaihtoehdossa taas tulopumppaamon nostokorkeus on merkittävästi suurempi kuin kalliovaihtoehdoissa, minkä takia käyttökustannukset ovat n 60 000 70 000 /a suuremmat pumppausenergian osalta. Järjestys tältä osin on Pirttilampi, Metsä-Sairila kalliopuhdistamo ja Metsä- Sairila maanpäällinen puhdistamo. 5.5. Lietteenkäsittely Metsä-Sairilassa liete voidaan jatkokäsitellä viereisellä jäteasemalla. Pirttilammen vaihtoehdossa liete pitää kuivata ja kuljettaa jäteasemalle jatkokäsittelyyn. Pirttilammen vaihtoehdossa kuljetusmatka on hieman pidempi, mutta sillä ei ole oleellista merkitystä. 5.6. Kaava Metsä-Sairilan kalliovaihtoehto sopii jäteaseman yhteyteen ja on alueen lisääntyvän virkistys- ja matkailukaavailujen suhteen paremmassa asemassa kuin maanpäällinen vaihtoehto. Pirttilammen alueen mahdollinen rakentaminen asuntoalueeksi ja kalliopuhdistamo alueella sijoittuu edellisten vaihtoehtojen väliin. 5.7. Investointi- ja käyttökustannukset Puhdistamon investointikustannuksiksi on arvioitu lähtötietojen tarkkuus huomioon ottaen noin 30 milj. kaikissa kolmessa vaihtoehdossa. Kalliopuhdistamossa merkittävät kustannukset muodostuvat louhinnasta, maanpäällisessä puhdistamossa taas louhinnasta ja rakennusteknisistä töistä. Tästä johtuen investointikustannusten erot muodostuvat tulo- ja purkuputkista. Kyyhkylänselälle johdettaessa on käytettävä purkupumppaamoa, joka on investoinneiltaan edullisempi kuin purkutunneli. Investointien osalta vaihtoehtojen paremmuusjärjestys on Pirttilampi, sitten Metsä-Sairila kalliopuhdistamo ja Matsä-Sairila maanpäällinen puhdistamo. Käyttökustannusten osalta tilanne on sama kuin edellä. Erot muodostuvat purkukustannuksista. Järjestys on sama kuin edellä.
6 6. YHTEENVETO Vaihtoehtojen vertailussa on kahdeksan vertailukriteeriä, joille on annettu painotus. Mukaan on pyritty ottamaan vain rakennettavuuteen liittyviä kriteereitä, mm. toiminnalliset tekijät ja ympäristötekijät eivät ole mukana. Kunkin kriteerin kohdalla on vaihtoehdot asetettu paremmuusjärjestykseen siten, että paras vaihtoehto saa 3 pistettä, toiseksi paras 2 pistettä ja kolmanneksi jäävä 1 pisteen. Vertailupisteet lasketaan kunkin kriteerin kohdalla kertomalla kriteerin painotus ja arvioidut pisteet. Korkein yhteispistemäärä on paras. Taulukossa 1 on esitetty vaihtoehtojen vertailu, Taulukko 1. Vaihtoehtojen vertailu Kriteeri Painotus Metsä-Sairila kallio Metsä-Sairila maanpäällinen Pirttilampi kallio 0-100 1-3 Yht 1-3 Yht 1-3 Yht Kalliotekninen 10 1 10 2 20 3 30 toteutettavuus Laajennusvara 10 1 10 3 30 2 20 Kulkuyhteydet 5 2 10 3 15 1 5 Siirtoviemäri 20 2 40 1 20 3 60 Lietteenkäsittely 10 2 20 3 30 1 10 Kaava 5 3 15 1 5 2 10 Investointi- 20 2 40 1 20 3 60 kustannukset Käyttö- 20 2 40 1 20 3 60 kustannukset Yhteensä 100 185 160 255 Vertailun tuloksena Pirttilammen kalliopuhdistamo saa korkeimmat pisteet 255, toiseksi tulee Metsä-Sairilan kalliopuhdistamo 185 ja kolmanneksi Metsä-Sairilan maanpäällinen puhdistamo 160. Merkittävää on kriteereille annettavat painotukset. Ramboll Finland Oy