LIFE12 ENV/FI/597 2013-2017 Jäteveden denitrifikaation lisääminen ja vesistöhaittojen vähentäminen sedimenttidiffuusorin avulla Marja Tiirola Limnologipäivät 10.4.2017
N-SINK o Reduction of waste water nitrogen load: demonstrations and modelling o Life+ Environment projekti: 2013-2018 o Missä typenpoisto kannattavinta? Loppuseminaari Ympäristöministeriön Pankkisalissa, Aleksanterinkatu 7, Helsinki, perjantaina 19.5.2017 klo 9:30 14:30. www.helsinki.fi/lammi/nsink/
Puhdistuksella on ominaiskustannus LIFE12 ENV/FI/597
Kustannustehokkuusmallinnus LIFE12 ENV/FI/597
- EU-direktiivi (91/271/EY) vaatii fosforin tai typen, tai molempien puhdistamista jätevedestä - Uudet jätevedenpuhdistuslaitokset hapettavat ja nitrifioivat jätevetensä, mutta denitrifioivia laitoksia vähän
Luontainen N poisto järviketjussa 1 27% Vuotuinen poisto-% riippuu viipymästä Lehee (1% poistuma) Suolijärvi (11% poistuma) Ormajärvi (23% poistuma) Pääjärvi (27% poistuma) Hydraulic retention time (viipymä) Rissanen, A. J., Tiirola, M., Hietanen, S., & Ojala, A. (2013). Interlake variation and environmental controls of denitrification across different geographical scales. Aquatic Microbial Ecology, 69(1), 1-16.
Log 10 Den LIFE12 ENV/FI/597 Denitrifikaatio = N 2 muodostus 13 Europpalaista järveä : Den = 7-12900 µmol N m -2 d -1 Suomi: Den = 5-560 µmol N m -2 d -1 Log 10 [NO 3- ] Suomessa nitraatti/nitrifikaatio rajoittaa typen poistumaa.
Hapellinen, tuottava vesikerros: levät Hapeton denitrifioiva sedimentti: anaerobit bakteerit Voisimmeko lisätä denitrifikaatiota vesistössä ohjaamalla nitraatin sedimenttiin?
Kemiallinen ja biologinen käsittely (-50%) Nitrifikaatio (-0%) Purku Itämereen tai sedimentaatio Luonnollinen denitrifikaatio(-10%) 40% Stimuloitu denitrifikaatio (-30%) 20% Sedimenttidiffuusori Sedimenttidiffuusorin rakentaminen Esim. 100 m siiviläputkistoa per 30 m 3 /h kuorma, Ø 30-60 cm, painotus??? Monitorointiohjelma Ideakahvila 21.11.2012
Demonstraatiopaikat o Q kesk 2500 m 3 /vrk o Aktiivilietelaitos, nitrifikaatio o Avl 11 100 Keuruu 2014-2015 Petäjävesi 2016- Ramboll o Q kesk 680 m 3 /vrk o 2-linjainen aktiivilietelaitos nitrifikaatio o Otettu käyttöön 2011 Katri Rankinen, SYKE
DIFFUUSORIPUTKI = Olemassa olevan jäteveden purkuputken päähän kiinnitettävä reikäinen jatke Vanha purkuputki Suljettu pääty? Paineventtiili?
DIFFUUSORIPUTKI Suunnittelu: Pöyry Toteutus: Vapo Clean Waters Hinta: n. 37000 Vaadittiin ympäristölupa 15.10.2014-2.11.2015
Ennen Ja jälkeen
Mitä tapahtui? Jäteveden kontaktipinta-ala LIFE12 ENV/FI/597 Ennen diffuusoriputkea Jälkeen
Mitä tapahtui? Typenpoisto vesistössä Typen poistuma mg N/m 2 /vrk Purkuputken luona Keuruu Poistuu typpikaasuna (toivottu) 2 0 1 4 2 0 1 5 Poistuu ilokaasuna (epätoivottu) Muuttuu takaisin ammoniumiksi (epätoivottu) Keuruu: 2-12% typenpoisto vuodenajasta riippuen (3,3 ha tutkimusalueella), tehostuu keväällä ja syksyllä 20-60% Petäjävesi: alustava arvio suurempi LIFE12 ENV/FI/597
Typen poistuma mg N/m 2 /vrk LIFE12 ENV/FI/597 Typenpoistopotentiaali Kuinka paljon typpeä mikrobit voisivat poistaa jos niille annettaisiin rajattomasti nitraattia? Purkuputken luona ENNEN DIFFUUSORI- PUTKEN JÄLKEEN
Miten diffuusoriputki toteutetaan? o Puhdistamolla oltava toimiva nitrifikaatio o HINTA? rakentamisessa voidaan hyödyntää vanhoja putkenpätkiä voi olla täysin puhdistamon itse toteuttama Mutta: asennus vaatii sukellustyön Keuruun putki kallis (37000 ) koska vaati ympäristöluvan ja asennus teetettiin ulkopuolisella. Petäjävedellä kunnan itse toteuttama (hinta 3500 ) LIFE12 ENV/FI/597
Yhteenveto o Diffuusoriputki on halpa tapa tukea jätevedenpuhdistamon typenpoistoa Jätevesi levittyy laajemmalle alueelle ja pysyy kauemmin pohjasedimentin lähellä keväällä ja syksyllä Ei ilmeisiä haittavaikutuksia! Myös pienet nitrifioivat puhdistamot voisivat hyötyä diffuusoriputkesta LIFE12 ENV/FI/597
Kustannusoptimointia Kiitos yhteistyöstä! Työryhmien vetäjät: Lauri Arvola HY Marja Tiirola JY Katri Rankinen SYKE Matti Leppäranta HY Lasse Ahlvik LUKE Erityiskiitokset: Jussi Huotari HY Sanni Aalto JY
Mitä tapahtui? Mikrobiyhteisö TAUSTA- PISTE PURKU- PUTKI nitraattigradientti LIFE12 ENV/FI/597