Ohessa Kangasniemen kunnan valitus ja muutoksenhaku Itä-Suomen aluehallintoviraston päätökseen Dnro:ISAVI/760/2015, Nro 22/2017/1

Manninen Marita <Marita.Manninen@kangasniemi.fi> aika 19.05.2017 12:57:00 Vastaanottaja: Kopio: Aihe: "vaasa.hao@oikeus.fi" <vaasa.hao@oikeus.fi>, Korhonen Mikko <Mikko.Korhonen@kangasniemi.fi>, Valitus / ympäristölupapäätös ISAVI/760/2015 Ohessa Kangasniemen kunnan valitus ja muutoksenhaku Itä-Suomen aluehallintoviraston päätökseen Dnro:ISAVI/760/2015, Nro 22/2017/1 Terveisin Marita Manninen toimistosihteeri marita.manninen@kangasniemi.fi puh. 040 6781008 Kangasniemen kunta Otto Mannisen tie 2 51200 Kangasniemi Valitus.pdf AVI_päätös.pdf Liite 2.pdf Liite 3 Kangasniemi_Prosessisuunnitelma.pdf

1 Vaasan hallinto oikeus K rjaamo PL2O4 66101 VAASA vaasa, hao@oikeus.fi Viite: Päätös Dnro: ISAVI/7 60 /2075, Nro 22/2Ot7 / L Kangasn iemen jäteveden puhd istamon ym päristöluvan lu pamää räysten tarkista mi nen, Kangasniemi Valittaja: Yhteystaho Kangasniemen kunta, Kangasniemi (ympäristöluvan hakija) Mikko Korhonen, Tekninen johtaja Kangasniemen kunta, Otto Mannisen tie 2, 51200 Kangasniemi m ikko, korhonen@ ka ngasniemi. fi p. 040 5151 739 Asia: Valitus ja muutoksen haku ltä-suomen aluehallintoviraston päätökseen Dnro : ISAVI/7 60 / 2075, Nro 22/ 2Ol7 / I Liite 1. Päätös Dnro:ISAVI/760/2015. Nro 221201711 Kangasniemen kunta hakee muutosta liitteenä 1 olevassa lupapäätöksessä esitettyihin lupamääräyksiin 7c ja 9, koska ne eivät ole luvan saajan mielestä perusteltuja. Muutosta haetaan seuraavasti: 1. Lupamääräys 7, puhdistamon toiminnan tehostaminen. "Jätevedenpuhdistamon toimintaa on tehostettava toteuttamalla ainakin seuraavat laitoksen kapasiteettia, käyttöä ja ohjausta parantavat toimenpiteet: A) Prosessin ohjaukseen liittyvät tehostamistoimenpiteet: ph:n, lämpötilan ja palautuslietteen virtaaman mittausten sekä alkalointi- ja saostuskemikaalien syötön varmistaminen. Toimenpiteet on tehtävä ja otettava käyttöön vuoden kuluessa tämän päätöksen la invoima iseksi tu lemisesta. B) Puhdistamolietteen käsittelyn tehostaminen sekä hajukaasujen muodostumista ja leviämistä rajoittavat toimenpiteet: Varastolavan muuttaminen umpilavaksi, hajukaasujen kohdepoisto ja suodatin sekä l etteen kuivauksen uudistaminen. Toimenpiteet on tehtävä ja otettava käyttöön viimeistään kolmen vuoden kuluessa tämän päätöksen lainvoimaiseksi tulemisesta. C) Puhdistamon aktiiv lieteosan kapasiteetin lisääminen tehostamisvaihtoehdon VE B mukaisesti. Toimenpiteet on tehtävä ja otettava käyttöön 3I.L2.2025 mennessä. Hakemukseen liitetyssä 20.2.2015 päivätyssä Kangasniemen kunnan jätevedenpuhdistamon prosessiselvityksessä esitetyt tehostamistoimenpiteet voidaan toteuttaa myös jollain muulla yhtä tehokkaan lopputuloksen toteuttavalla vaihtoehtoisella tavalla." Hakijan esiws uudeksi luoamäärävkseksi 7: Hakija esittää, että Lupamääräyksen 7 kohta C kumotaan kokonaan.

2 PERUSTELUT: Tämä määräys, iossa yksilöidysti vaaditaan rakennettavaksi 50 o/o:n laajennus aktiivilieteprosessiin, on ristiriidassa lupamääräyksessä 1 esitettyjen puhdistusvaatimusten kanssa. Ammoniumtypen poistovaatimusta on lupapäätöksessä lievennetty siten, että yll 80 o/o:n poistoteho on saavutettava tulevan jäteveden lämpötilan ollessa yli 12 astetta. Lupahakemuksen liitteenä olleessa prosessisuunnitelmassa oli tarkasteltu puhdistamon tehostamisvaihtoehtoja siitä lähtökohdasta, että saavutettaisiin aiemman lupapäätöksen mukaisesti ympärivuotinen yli 80 o/oirì artìrtoniumtypcnpoisto ja tähän olisi tarvittu tuo lupamääräyksessä 7 c mainittu vaihtoehdon VE B mukainen 50 o/o:n laajennus. Nyt uudessa lupapäätöksessä vaaditaan tehtåväksi tuo merkittävä laajennus, vaikka puhdistamo pystyy jo nyt saavuttamaa n tuon uudessa lupa päätöksessä vaad itun pu hd istustehon. Puhdistamon huomattava laajentaminen lupamääräyksen 7c mukaisesti maksaisi investointikustannuksina yli 500 000 euroa ja lisäisi myös käyttökuluja merkittävästi. Tämä ei toim innan harjoittaja n kanna lta ole miten kää n perusteltua. Todettakoon, että lupahakemuksen käsittelyn yhteydessä annetuissa viranomaislausunnoissa ei ole otettu kantaa saatikka vaadittu puhdistamon laajentamista. Lupapäätöksen perusteluissa todetaan, että vuoden 2010 saneerauksen jälkeen fosforin ja biologisen hapenkulutuksen osalta käsittelytulos on ollut erittäin hyvä, mutta puhdistamon aktiivilieteosan nykyinen mitoitus riittää ammoniumtypen poistoon vain riittävän lämpimänä aikana, Puhdistamon laajentamisvaatimusta eli lupamääräystä 7c ei päätöksen perusteluosassa perustella lainkaan, vaikka tällä määräyksellä on kaikkein suurimmat kustannusvaikutukset toiminnanharjoittajalle ja vesilaitoksen asiakkaille. Perusteluissa todetaan yleisesti, että puhdistamon tehostamisesta ja viemäriverkoston vuotovesien määrän vähentämisestä annetut määräykset parantavat ammoniumtypen poiston edellytyksiä. Näin varmasti on, mutta tämä on ristiriidassa sen kanssa, että puhdistamo pystyy jo nyt erinomaisesti täyttämään uuden lupapäätöksen mukaiset puhdistusvaatimukset, jolloin määräyksessä 7c vaadittua 50 o/o:n laajennusta ei tarvita. Puhdirtamon tchoslamisests ja viemôriverkogton vuotovesien mâårän vähentömi6os' tå ånnelut måäråßset edesauttavat jätevesien kåsittelyo hyvän üason gäilym gtå orgaanisen aíneksen ja fosforin ogalta sekâ parantarrat ammoniumlypen poiston edellytykeiå. Puhdielãmon teho$larflisalta ja viemåriverkoston vuotovesion måärëin váhentämþell varstul p tkàhhôt mâåräojat varmistavât, ettê vastimukset ovat laloudellisest totsut tlsvissa i t kohtuullieia. Lupapäätöksen perusteluissa todetaan lisäksi, että ammoniumtypen poistovaatimus on muutettu hakijan esitystä vastaavaksi (eli vain lämpimänä aikana), koska tehokkaamman puhdistusvaatimuksen asettamiselle ei tämän kokoluokan laitokselle näissä olosuhteissa ole perusteita ottaen huomioon siitä aiheutuvat kustannukset. Tähän selkeään perusteluun verrattuna lupamääräys 7c on ristiriidassa perustelun kanssa, sillä määräyksessä 7c kuitenkin nimenomaan edellytetään tehtäväksi nämä myös kylmänä aikana tehtävään ammoniu mtypenpoistoon vaadittavat ka lli it investoinn it. rr Orgaaniean aineen ja kokonaistypen kåeittelyä ia puhdistuctehoa koskevat vaatimuksct on råilytetty ennallaan. Nykyinen ammoniumtypen poi*lcvaalimt$ on m tettt hakijan esityrtä vãetåavâkëí. Tehokkaamman rhdistustehovaatimuksen asettamiselle ei tämån kokoluokan laitokselle nåissä oloeuhleissa ole perusteita ottaen huomioon siitå aiheutuvst kustannukset ja parhasn kåiyttðkelpoisen tekniikan vaatimustaso. " Puhdistamo on jo tähän asti täyttänyt tuon lievennetyn vaatimustason ja täyttää sen jatkossakin ilman laajennusta, mutta silti vaaditaan toteuttamaan aiemmin voimassa olleen vaatimustason edellyttämä merkittävä laajennus. Puhdistamon tuloksia on esitettv kuvassa 1 sekä liitteessä 2. Niistä nähdään, että puhdistamo on saavuttanut yli 80 o/o:n ammoniumtypen poistotehon aina jälkimmäisellä vuosipuoliskolla, jolloin jäteveden lämpötila on ollut yli 12 astetta.

'! 3 Kangasniemen kunta Kirkonkylän ätevedenpuhd stamon NH1 reduktio ja tulevan veden lämpöt la m1+2017 100 90 80 70 -Julsy ysdg 20 t8 l6 (, 14 tú c.9 J 5! c T 2 60 50 40 30 20 12 t0 I 6 4 :o CI Eg e o o c tú o : t- 10 2 0 \ N æn d ': F!'! N N ry æ úl o æ F ñ 0 Kuva 1. Ammoniumtypen poistoteho (o/o) ja tulevan jäteveden lämpötila. Sallitut erilaiset menettelytavat typenpoiston toteuttamisessa on jo sitovasti määritelty EU:n ja Suomen oikeuskäytännössä Euroopan yhteisöjen tuomioistuimen tuomion C- 334/07 (Suomi vs. komissio) mukaan typen poistoa ei automaattisesti edellytetä, vaan siihen voidaan velvoittaa vain, jos paikalliset olosuhteet sitä edellyttävät. Yhdyskuntajätevesistä annetun valtioneuvoston asetuksen (888/2006) mukaan typenpoistovaatimus voidaan asettaa ylipäätään vain silloin, kun typpikuorman vähentämisellä voidaan parantaa vesien tilaa. Vaikka asetus 888/2006 koskee ainoastaan yhdyskuntajätevesien vedenpuhdistusta, esitetyt tapaukset vahvistavat ne jo lainsäädäntöön perustuvat lähtökohdat eli että typenpoisto on pakollista vain, jos vesistön tila sitä edellyttää. Tampereen kaupunginfiampereen Veden Viinikanlahden ja Raholan puhdistamoita koskevissa ratkaisuissa (KHO L6.L2.20t0 taltiot 3776 ja 3777) Korkein hallinto-oikeus on kumonnut ympäristölupaviraston ja hallinto-oikeuden määräyksen kokonaistypen poiston vähimmäistehosta. Korkein hallinto-oikeus on perusteluissaan viitannut valtioneuvoston asetukseen yhdyskuntajätevesistä (888/2006) ja edellä selostettuun Euroopan yhteisöjen tuomioistuimen ratkaisuun C-335/07. Korkein hallinto-oikeus on ratkaisun perusteluissa todennut muun muassa, että kokonaistypen poistoteholle voidaan luvassa asettaa tehovaatimus vain, jos typpikuorman vähentämisellä voidaan parantaa vesistön tilaa. Edelleen KHO:n vuosikirjaratkaisussa KHO:2013:164 on todettu, että typenpoiston tarve on arvioitava lupamenettelyssä kussakin tapauksessa erikseen ottaen huomioon muun ohella päästöjen purkuvesistön, sen alapuolisen vesistön ja merialueen ominaisuudet sekä päästövähennyksellä saavutettavissa oleva vesien tilan parantuminen. Typenpoistovaatimusten lähtökohtana tulee juridisestikin siis olla aina purkuvesistön tila ja paikalliset olosuhteet. Kuten edellä todetaan, purkuvesistön tila voidaan saavuttaa esitetyillä käsittelyratkaisuilla ilman tarpeettomia lisäinvestointeja, joilla ei saavuteta ympäristön tilan kannalta lisäarvoa. Lupapäätöksen lupamääräys 1 :n mukaisesti: Jätevesien käsittely ja päästöt vesiin 1. Jätevedet ja puhdistamolle toimitettavat lietteet on käsiteltävä biologis-kemiallisesti vähintään hakemuksessa esitettyä vastaavalla tavalla. Vesistöön johdettavan jäteveden pitoisuuksien sekä puhdistamon käsittelytehon on täytettävä seuraavat raja-arvot :

4 Enimmäispitoisuus,mg/l Vähimmäisteho,o/o BODzeru, Oz 10 95 Fosfori, P 0,5 95 Ammoniumtyppi 80 (kun t>12 C) CODc', Oz 75 85 Kiintoaine q 20 90 Annetun päätöksen raja-arvot ovat samat kuin aiemmin lukuun ottamatta ammoniumtypen poistovaatimusta, joka on voimassa vain jäteveden lämpötilan ollessa yli 12 astetta. Liitteessä 3 olevassa prosessisuunnitelmassa oli lupahakemuksen liitteenä esitetty puhdistamon tehostamisvaihtoehdot, jotka tarvittaisiin, mikäli ammoniumtypen poisto pitäisi olla yli80 %:n tasolla myös kylmänä aikana jäteveden lämpötilan ollessa alle 12 astetta. Kangasniemen jätevedenpuhdistamolla on kaksi eri vaihtoehtoa, jolla amrnoniumtypenpoisto voidaan toteuttaô tehokkaosti myös talvella, jolloin jðtevesi on alle 12 astetta. Vaihtoehdot ovat seuraavat: :6 VE A VE 8: Biologiæn prosess n v rtaama rajataan maksimissaan I AOA,n3/d jäteveden lâmpöttlan ollessa alle 12 astetta,. Bìatogisen osan kapasiteetti kiasitellä jätevett 1 OtlO m3/d. Ylimenevä osa iohdetaan eslse/kel yksest i hiekkasuodatukseen. Rakennetaan ohitusputki (pãinepútki) esiselkewksen ja hiekkâsuodatuk' sen väl lle, DN loo. Muutetðan nykylnen pintalietepumpun allas ohltuspumppaamoks tai va htoehtoisesti toinen raakalietepumwu rnuutetaan ohituspumpuksi ja p u m ppu e rotetaa n toì sesta raaka li ete pu m pusta v ä [ se i n ä I là om a ks i a l' taaks, johon jätevesi Johdetaan uudella kourulla,. Es saostukæn tehostam nen muuttamalla ferrosulfaatti PIX-kemikaaliksi ja lisäämällä syöttöpiste myös hiekkasuodatukseen menev iän veteen Nyky stä i mðstusallast lðvuutta ja jälkiselkeytysallast lavuutta laajennetaan kof mannellê linjalla.. Biologisen osdn kapasiteett k is teltä j itevettã!600 m3/d. Kaikk vesi johdetaan Þìologisen osan läpt. Uusi katettu ilmastusallas V= 250 rn3. Uusi katettu j tlkieelkeyçsallas A = 100 mz V = 220 m3. Uusi ilmastuskompressor ja pohja lmast met - uudet pr osessiputkistot pumput ja venttiilit kolmanteen linjaan 2. Lupamääräys 9, purkupaikan s rto. Lupapäätöksen määräyksessä 9 todetaan : "Luvan saajan on pantava viimeistään 37.12.202L vireille ympär stöluvan muuttam sta koskeva hakemus jätevesien purkupaikan siirtämiseksi sekoittumisolosuhteiltaan nykyistä parempaan paikkaan. Hakemukseen on liitettävä vesistön syvyys- ja virtausoloja sekä vedenlaatua koskevaan vesistöselvitykseen pohjautuva es tys mahdollisimman vähän haittaa aiheuttavasta uudesta purkupaikasta, arvio purkupaikan muutoksesta aiheutuvista vaiku-

5 tuksista vesistön tilassa ja purkuputken rakentamissuunnitelma sekä soveltuvin osin muut ha kemu ksen käsittelemiseksi tarvittavat suu nn itel mat ja selvitykset. " Hakijan esiws uudeksi luoamäärävkseksi 9: Luvan saaja esittää, että vaatimus ympäristöluvan muuttamista koskeva hakemuksen vireille panosta jätevesien purkupaikan siirtämiseksi sekoittumisolosuhteiltaan nykyistä parempaan paikkaan kumotaan. Luvan saajan esitys uudeksi lupamääräykseksi 9: Luvan saaja ja puhdistamotoiminnan ympäristöluvan valvoja pitävät purkuputken paikkaa koskien neuvottelun viimeistään 3L.I2.2O2L, jossa sovitaan mahdollisista toimenpite stä. Luvan valvojan tulee tehdä 31.12.2022 mennessä tarveharkinta siitä onko luvansaajan tarpeen laittaa vireille purkupaikan siirtämistä koskeva lupahakemus. Puhdistamon toiminnan vaikutusten ja ympäristöolosuhteiden selvityksistä voidaan tarvittaessa neuvotella aiemm n. Vesistön syvyys- ja virtausoloja sekä vedenlaatua koskevaan vesistöselvitykseen pohjautuen voidaan laatia esitys mahdollisimman vähän haittaa aiheuttavasta uudesta purkupaikasta, arvio purkupaikan muutoksesta aiheutuvista vaikutuksista vesistön tilassa. Mikäli selvityksen perusteella osoittautuisi olevan selvästi parempi purkupaikka, selvitykseen liitetään ja purkuputken rakentamissuunnitelma sekä soveltuvin osin muut hakemuksen käsittelemiseksi ta rvittavat suu nnitelmat ja selvitykset. " PERUSTELUT: Lupapäätöksen perusteluissa on mainittu, ettei purkupaikan olosuhteita olisi selvitetty ri ttävästi lupahakemuksessa. Huomioitakoon, että ympäristönsuojelulainsäädännössä tai vesihuoltolaissa ei ole asetettu vaatimuksia taikka ohjeita kuinka purkupaikan olosuhteet tulee selvittää, Hakijan näkemyksen ja ympäristöviranomaisen lausuntojen perusteella hakemukseen on liitetty lupaharkinnan kannalta tarpeellinen selvitys toiminnasta, sen vaikutuksista, asianosaisista ja muista merkityksellisistä seikoista ympäristölainsäädännön esittämällä tavalla (YSL 35 5, YSA 9 $ kohdat 5 ja 6 YS All $).Toiminta ei edellytä ympäristövaikutusten arv ointimenettelyä, jolloin ympäristönsuojelulain mukaisten selvitysvaatimusten täyttäminen on lupakäsittelyn kannalta riittävä. Lupaviranomainen voi vaatia erilaisia selvityksiä luvanmyöntämisedellytysten täyttymisestä ja toiminnan ympäristövaikutuksista. Uuden ympäristönsuojelulain (HE 2t4/2OL3 s. ) yksityiskohtaisten perustelujen mukaan on tarpeellista tarkentaa aiempaa käytäntöä vaadittavien selvitysten suhteen: selvitystä on tarvittava nimenomaan toiminnan vaikutusten selvittämiseksi, eikä sitä saa käyttää yleisen ympäristötiedon tuottamiseen tai "yleisen selvilläolovelvollisuuden" täyttämiseen. Viranomaisen pitää määräystä antaessaan suhteellisuusperiaatteen mukaisesti arvioida selvityksen tarpeellisuus sekä sen aiheuttamat kulut toiminnanharjoittajalle. Hallituksen esityksen teksti sen suhteellisuusperiaatteen mukaisen tulkinnan, että ympäristölupaharkintaan liittyvien selvitysten tulee olla kohtuullisia ja tarkoituksenmukaisia. Vaatimus uuden purkupaikan ehdottomaan selvittämiseen ei toteuta tätä periaatetta, Kangasniemen kunta korostaa, että ElY-keskuksen lausunnoissa nykyistä purkupaikkaa on pidetty hyvänä, eikä siirrolle ole nähty perusteita. It ELY-keskus pitää nykyistä puhdistettujen jätevesien purkupaikkaa riltt iv n hyvänä jätevesíen sekoittumisolosuhteiden kannalta. Jätevesien uaikutukset ovat olleet suhteelliseen vähäiset ja esimerkiksi purkupaikan läheisyydesså olevalla vssistötarkkailupisteell vedenlaalu on samaa tasoâ ku n muilla havaintopisteillä. Hakija on lupahakemuksen muistutuksiin laatimassaan vastineessa todennut, että purkuputken vaikutusten selvityksessä esitetyt vaihtoehtoiset purkupaikat VE1 ja VE2 ovat Ruo-

6 veden selällä kauempana nykyiseen purkupaikkaan nähden. Selvityksen mukaan uusissakaan purkupaikoissa ei veden viftausolosuhteet ole nykyistä paremmat, joten nykytiedolla paremman purkupaikan löytäminen on vaikeaa ja siten vesiensuojelullisia perusteita purkuputken jatkamiselle ei ole. Kun puhdistamon toiminta ja puhdistustulos ovat parantuneet merkittävästi vuonna 2010 tehdyn saneerauksen ja laajennuksen jälkeen, ovat vesistövaikutukset nykyisin selvästi vähäisemmät kuin ennen vuotta 2010. Kun vesistö- ja kalastotarkkailun tulosten perusteella ei ole osoitettavlssa, että nykylnen purkupalkka alheuttalsl havalttavää hälttaa, on vaätimus purkuputken siirtäm stä koskevan lupahakemuksen vireillepanosta luvan saajan kannalta kohtuuton ja perusteeton. Liite 1. Ympäristölupapäätös ISAVI/760/2015 Liite 2. Puhdistamon toimintaselvitys Liite 3. Puhdistamon prosessisuunnitelma Kangasnicmcllä 18. 5. 2017 Hakija: MT Mikko Korhonen Tekninen johtaja Kangasniemen kunta

Liite 2. Kangasniemen jätevedenpuhdistamon toiminta kuormitustarkkailutulosten mukaan Figure 1. Lähtevän jäteveden BOD- pitoisuus ja poistoteho Figure 2.. Lähtevän jäteveden fosforipitoisuus ja poistoteho

Figure 3.. Lähtevän jäteveden ammoniumtyppipitoisuus ja poistoteho Figure 4. Lähtevän jäteveden kiintoainepitoisuus ja poistoteho

100 90 Kangasniemen kunta Kirkonkylän jätevedenpuhdistamon NH 4 reduktio ja tulevan veden lämpötila 2014-2017 Käsittelyteho Tulevan veden lämpötila 20 18 NH-4 reduktio % 80 70 60 50 40 30 20 10 16 14 12 10 8 6 4 2 Tulevan veden lämpötila ( C) 0 0 11.3. 12.5. 28.7. 3.11. 2.2. 11.5. 27.7. 2.11. 8.2. 16.5. 1.8. 7.11. 13.2. 2014 2015 2016 2017 Figure 5. Ammoniumtypen poistoteho (%) ja tulevan jäteveden lämpötila ( o C)

Vastaanottaja Kangasniemen kunta Asiakirjatyyppi Raportti Päivämäärä 20.2.2015 Viite 1510013240-003 KANGASNIEMEN KUNTA JÄTEVEDENPUHDISTAMON PROSESSISELVITYS

KANGASNIEMEN KUNTA PROSESSISELVITYS Päivämäärä 20.2.2015 Laatija Tarkastaja Hyväksyjä Kuvaus Tuomas Kontiainen Teemu Heikkinen Jyri Rautiainen Raportti Viite 1510013240-003 Ramboll Olavinkatu 24 57130 Savonlinna P +358 20 755 2158 M +358 50 070 5337 www.ramboll.fi

PROSESSISELVITYS SISÄLTÖ 1. JOHDANTO 1 2. NYKYTILANNE 2 2.1 Nykyinen prosessi 2 3. JÄTEVESIKUORMITUKSEN MÄÄRÄ JA LAATU 6 3.1 Yleistä 6 3.2 Puhdistamolle tuleva jätevesikuorma 6 3.3 Jätevedenpuhdistamon toiminta ja puhdistustehokkuus 11 3.4 Prosessiparametrit 16 4. KUORMITUSENNUSTEET 20 4.1 Virtaama- ja kuormitusennusteet 20 4.2 Mitoituskuormitus 21 5. NYKYISEN PROSESSIN TEHOSTAMISTARPEET 22 5.1 Nykyisen prosessin ongelmakohdat ja tehostamistoimenpiteet 22 5.2 Ammoniumtypen poiston tehostaminen ja toimenpiteet 25 6. KUSTANNUSARVIO 29 7. YHTEENVETO JA SUOSITUKSET 30 LIITTEET Prosessimitoituskaaviot: Liite 1: Nykytilanne (v. 2011 2014 keskimääräinen kuormitus) Liite 2: Tehostettu ammoniumtypenpoisto, Vaihtoehto VE A Liite 3: Tehostettu ammoniumtypenpoisto, VE A talviaika Liite 4: Tehostettu ammoniumtypenpoisto, VE A kesäaika Liite 5: Tehostettu ammoniumtypenpoisto, Vaihtoehto VE B

1 1. JOHDANTO Kangasniemen kirkonkylän jätevedenpuhdistamo sijaitsee Marjoniemessä, noin 1,5 kilometrin päässä kunnan keskustasta ja siellä käsitellään Kangasniemen taajama-alueen asuma- ja teollisuusjätevedet. Puhdistamo on rakennettu vuonna 1979 ja sitä on saneerattu vuosina 1998, 1999 sekä viimeksi vuonna 2010, jolloin prosessin tehostamiseksi rakennettiin esiselkeytysallas sekä hiekkasuodatin. Vesi- ja viemärilaitoksen piiriin kuuluu noin 3 000 asukasta ja 20 teollisuuslaitosta. Umpi- ja sakokaivolietteiden vastaanotto on järjestetty Lapaskankaalle, noin 4 kilometrin päähän puhdistamosta, josta se pumpataan puhdistamolle prosessin alkuun. Vuonna 2013 jätevedenpuhdistamolla käsiteltiin noin 283 586 m 3 jätevettä, joka on noin 777 m 3 /d. Sako- ja umpikaivolietettä puhdistamolle johdettiin vuonna 2013 noin 6 000 m 3. Kangasniemen kunta on saanut Itä-Suomen ympäristölupavirastolta ympäristöluvan (dnro ISY- 2006-Y252) kirkonkylän jätevedenpuhdistamon toiminnalle sekä oikeuden johtaa käsitellyt jätevedet vesioikeuden päätöksen nro 25/98/1 (30.6.1998) mukaisesti sijoitettua purkuputkea pitkin Ruovedenselälle. Lupamääräysten tarkistamiseksi on tehtävä hakemus 1.3.2015 mennessä, jossa on esitettävä ehdotus puhdistamon hajupäästöjen vähentämiseksi sekä teknistaloudellinen selvitys purkuputken jatkamisesta purkuolosuhteiltaan nykyistä parempaan paikkaan. Hakemuksessa on esitettävä myös selvitys mahdollisen uuden purkupaikan vesistövaikutuksista. Tässä raportissa esitetään selvitys puhdistamon tehostamisesta niin, että puhdistamolla olisi mahdollista päästä tehokkaampaa ympärivuotiseen ammoniumtypen poistoon. Tällä hetkellä puhdistamo poistaa erittäin tehokkaasti BOD-kuormitus, fosforia, typpeä ja kiintoainetta sekä lämpimien vesien aikaan ammoniumtyppeä. Kylmien vesien aikaan ammoniumtypen poistotehokkuus laskee etenkin tammikuun ja huhtikuun välisenä aikana noin yli 90 % tasosta 5 20 % tasolle. Prosessitarkastelun pohjaksi selvitetään nykyisten prosessivaiheiden toimivuus sekä esitetään kuormitusennusteet, joiden perusteella varsinainen prosessimitoitus voidaan tehdä.

2 2. NYKYTILANNE 2.1 Nykyinen prosessi Kangasniemen jätevedenpuhdistamolla käsitellään Kangasniemen taajama-alueen asuma- ja teollisuusjätevedet eli runsaan 3 000 liittyjän sekä noin 20 teollisuuslaitoksen jätevedet. Puhdistamo on suunniteltu asukasvastineluvulle 3 785. Vuoden 2013 BOD-kuormituksen (70 g/as/d) perusteella laskettuna asukasvastineluku on 2 657. Puhdistamo on biologiskemiallinen rinnakkaissaostuslaitos, joka on rakennettu vuonna 1979 ja laitosta on saneerattu viimeksi vuosien 2010-2011 aikana. Vuosina 2010-2011 tehdyssä saneerauksessa prosessia on tehostettiin merkittävästi, jolloin prosessiin on lisätty esiselkeytys, hiekkasuodatus sekä uusittu lietepumppauksia ja muutettu olemassa oleviin ilmastusaltaisiin denitrifikaatio-osastot ammoniumtypen poiston mahdollistamiseksi. Prosessin kemikalointia on tehostettu nitrifikaation aiheuttaman alkaliteetin kulutuksen kompensoimiseksi lipeän syötöllä. Vuonna 2013 laitoksen automaatiojärjestelmä on uusittu Labkotecin järjestelmäksi. Laitokselle tuleva jätevesi välpätään, jonka jälkeen se johdetaan hiekanerotusaltaaseen. Hiekanerotukseen syötetään lipeää nitrifikaatiosta aiheutuvan alkaliteetin menetyksen kompensoimiseksi sekä ferrosulfaattia fosforin saostamiseksi. Hiekanerotuksen jälkeen jätevesi johdetaan esiselkeyttimelle, josta selkeytetty vesi johdetaan ilmastusaltaisiin. Ensimmäisen altaan reunoilla on väliseinillä erotetut denitrifikatio-osat ja keskellä pohjailmastimilla varustettu nitrifikaatio-osa. Denitrifikaatio-osat on varustettu sekoittimilla, joilla vesi/liete seos pidetään altaassa tasalaatuisena. Ilmastusaltaista jätevesi johdetaan neljään jälkiselkeytysaltaaseen ja selkeytetty vesi edelleen hiekkasuodatusyksikköön. Esiselkeytyksestä poistettava raakaliete sekä aktiivilieteprosessista poistettava ylijäämäliete sakeutetaan, kuivataan koneellisesti suotonauhapuristimella ja kuljetetaan siirrettävällä avolavalla Kangasniemen kaatopaikalle kompostoitavaksi. Prosessialtaista ilmastusaltaat ja esiselkeytysallas ovat katettuja mutta sijaitsevat prosessirakennuksen ulkopuolella. Muut prosessiosat sijaitsevat prosessirakennuksen sisällä Käsitellyn jäteveden purkupaikka sijaitsee Puulaveden Ruovedenselällä noin 6 m syvyydessä, jonne puhdistettu jätevesi johdetaan noin 570 m pitkällä purkuputkella. Ruovedenselän pinta-ala on noin 13,5 km 2 ja tilavuus 69,3 milj. m 3. Ruovedenselällä on ranta-asutusta ja vesistöä käytetään mm. vapaa-ajan kalastukseen, veneilyyn sekä uimiseen. Taulukossa 1 on esitetty puhdistamon nykyiset mitoitusarvot sekä verrattu mitoitusarvoja vuosien 2011 2014 väliseen keskimääräiseen kuormitukseen. Taulukko 1. Jätevedenpuhdistamon nykyiset mitoitusarvot ja prosessin kuormitus keskimäärin vuosien 2011-2014 aikana. Prosessimitoitus Yksikkö Mitoitus (nykyinen) Kuormitus (ka. v. 2011-2014) Q kesk m 3 /d 1200 795 q mit m 3 /h 60 33 q max m 3 /h 90 67 m 3 /h (1 598 m 3 /d) BOD 7-ATU kg/d 265 212 Kok.fosfori kg/d 9,4 8,4 Kok.typpi kg/d 59 62 Ammoniumtyppi kg/d - 45 Kiintoaine kg/d - 233 Asukasvastineluku AVL 3 786 3 029 BOD/N-suhde 4,5 3,4

3 Taulukossa 2 on esitetty esikäsittelyosan nykyiset mitoitusarvot sekä verrattu mitoitusarvoja vuosien 2011 2014 väliseen keskimääräiseen kuormitukseen. Taulukko 2. Jätevedenpuhdistamon esikäsittelyn nykyinen prosessimitoitus mitoituskuormituksella sekä keskimääräisellä vuosien 2011 2014 kuormituksella Esikäsittely Yksikkö Esikäsittelyn mitoitus (Mitoituskuormitus) Esikäsittelyn mitoitus (ka v. 2011-2014) Hiekanerotus, tilavuus m 3 15 15 Hiekanerotus, viipymä, kesk. min 18 27 Hiekanerotus, viipymä, mit min 15 15 Hiekanerotus, viipymä max. min 10 10 Taulukossa 3 on esitetty esiselkeytyksen nykyiset mitoitusarvot sekä verrattu mitoitusarvoja vuosien 2011 2014 väliseen keskimääräiseen kuormitukseen. Taulukko 3. Jätevedenpuhdistamon esiselkeytyksen nykyinen prosessimitoitus mitoituskuormituksella sekä keskimääräisellä vuosien 2011 2014 kuormituksella Esiselkeytys Yksikkö Esiselkeytyksen mitoitus (Mitoituskuormitus) Esiselkeytyksen mitoitus (ka. v. 2011-2014) Pinta-ala m 2 50 50 Tilavuus m 3 125 125 Pintakuorma, kesk. m/h 1,00 0,66 Pintakuorma, mit. m/h 1,20 1,20 Pintakuorma, max. m/h 1,80 1,80 Viipymä, kesk. h 2,50 3,77 Viipymä, mit h 2,08 2,08 Viipymä max. h 1,39 1,39 BOD reduktio % 50 50 P-reduktio % 60 60 N-reduktio % 10 10 SS-reduktio % 60 60 Taulukossa 4 on esitetty biologisen prosessin nykyiset mitoitusarvot sekä verrattu mitoitusarvoja vuosien 2011 2014 väliseen keskimääräiseen kuormitukseen.

4 Taulukko 4. Jätevedenpuhdistamon biologisen osan nykyinen prosessimitoitus mitoituskuormituksella sekä keskimääräisellä vuosien 2011 2014 kuormituksella Kuormitus biologiseen Yksikkö Ilmastuksen mitoitus (Mitoituskuormitus) Ilmastuksen mitoitus (ka. v. 2011-2014) BOD-kuorma kg/d 133 106 P-kuorma kg/d 4 3 N-kuorma kg/d 53 56 SS-kuorma kg/d 93 93 BOD/N-suhde 2,5 1,9 Biologinen prosessi Lietekuorma kgbod/kg/mlssd 0,25 0,19 Tilakuorma kgbod/m 3 d 0,38 0,27 MLSS kg/m 3 1,5 1,4 Lietteen tuotto kgss/kgbod 0,75 0,75 Lieteikä d 5,3 6,2 SVI mg/l 150 150 Tilavuus, aerobinen osa m 3 280 280 Tilavuus, anoksinen osa m 3 70 70 Viipymä, kesk. h 7,0 10,6 Viipymä, mit h 5,8 5,8 Viipymä, max h 3,9 3,9 Hapentarve, max N/N kgo 2/d 386 363 Hapentarve, D/N kgo 2/d 334 311 Nitrifikaationopeus N/N gn/kgmlvss/h 2,57 2,75 Taulukossa 5 on esitetty jälkiselkeytyksen nykyiset mitoitusarvot sekä verrattu mitoitusarvoja vuosien 2011 2014 väliseen keskimääräiseen kuormitukseen. Taulukko 5. Jätevedenpuhdistamon jälkiselkeytyksen nykyinen prosessimitoitus mitoituskuormituksella sekä keskimääräisellä vuosien 2011 2014 kuormituksella Jälkiselkeytys Yksikkö Jälkiselkeytyksen mitoitus (Mitoituskuormitus) Jälkiselkeytyksen mitoitus (ka. v. 2011-2014) Pinta-ala m 2 100 100 Tilavuus m 3 200 200 Pintakuorma, kesk. m/h 0,50 0,33 Pintakuorma, mit. m/h 0,60 0,60 Pintakuorma, max m/h 0,90 0,90 Viipymä, kesk. h 4,00 6,04 Viipymä mit. h 3,33 3,33 Viipymä, max. h 2,22 2,22 Lietepintakuorma, kesk. kgss/m 2 h 0,75 0,46 Lietepintakuorma, mit. kgss/m 2 h 0,90 0,84 Lietepintakuorma, max. kgss/m h h 1,35 1,26 Lietetilav. kuorma, kesk. m 3 /m 2 h 0,11 0,07 Lietetilav. kuorma, mit. m 3 /m 2 h 0,14 0,13 Lietetilav. kuorma, max. m 3 /m 2 h 0,20 0,19

5 Taulukossa 6 on esitetty hiekkasuodatuksen nykyiset mitoitusarvot sekä verrattu mitoitusarvoja vuosien 2011 2014 väliseen keskimääräiseen kuormitukseen. Taulukko 6. Jätevedenpuhdistamon hiekkasuodatuksen nykyinen prosessimitoitus mitoituskuormituksella sekä keskimääräisellä vuosien 2011 2014 kuormituksella Hiekkasuodatus Yksikkö Hiekkasuodatuksen mitoitus (Mitoituskuormitus) Hiekkasuodatuksen mitoitus (ka. v. 2011-2014) Pinta-ala m 2 5 5 Tilavuus m 3 13 13 Pintakuorma, kesk. m/h 10,00 6,48 Pintakuorma, mit. m/h 12,00 12,00 Pintakuorma, max m/h 18,00 18,00 Viipymä, kesk. min 16 24 Viipymä, mit. min 13 13 Viipymä, max. min 9 9 Taulukossa 7 on esitetty lietteenkäsittelyn nykyiset mitoitusarvot sekä verrattu mitoitusarvoja vuosien 2011 2014 väliseen keskimääräiseen kuormitukseen. Taulukko 7. Jätevedenpuhdistamon lietteenkäsittelyn nykyinen prosessimitoitus mitoituskuormituksella sekä keskimääräisellä vuosien 2011 2014 kuormituksella Lietteenkäsittely Yksikkö Lietteenkäsittelyn mitoitus (Mitoituskuormitus) Lietteenkäsittelyn mitoitus (ka. v. 2011-2014) Ylijäämälietettä kg/ts/d 99 80 Raakalietettä kg/ts/d 284 235 Lietettä yhteensä kg/ts/d 383 315 Pinta-ala m 2 25 25 Tilavuus m 3 80 80 Lietepintakuorma kgss/m 2 h 0,64 0,52 Sakeutetun lietteen ka. % TS 4 4 Sakeutettua lietettä m 3 /d (m 3 /a) 9,6 7,9 Kuivatun lietteen ka. % TS 16 16 Kuivattua lietettä m 3 /d (m 3 /a) 2,4 (874) 2,0 (718) Taulukossa 8on esitetty kemikaloinnin mitoitusarvot. Taulukko 8. Jätevedenpuhdistamon kemikaloinnin nykyinen prosessimitoitus mitoituskuormituksella Yksikkö Kemikaloinnin mitoitus Kemikalointi Lipeän kulutus g/m 3 80 Lipeän kulutus kg/d 62,16 FeSO4 kulutus g/m 3 240 FeSO4 kulutus kg/d 186,48 Polymeerin kulutus, prosessi g/m 3 3,0 Polymeerin kulutus, prosessi kg/d 2,3 Polymeerin kulutus, kuivaus g/kgts 5,9 Polymeerin kulutus, kuivaus kg/d 1,64

6 3. JÄTEVESIKUORMITUKSEN MÄÄRÄ JA LAATU 3.1 Yleistä Kangasniemen jätevedenpuhdistamolla käsitellään Kangasniemen taajama-alueen asuma- ja teollisuusjätevedet eli runsaan 3 000 liittyjän sekä noin 20 pienen teollisuuslaitoksen jätevedet. Puhdistamo on suunniteltu asukasvastineluvulle 3 785. Vuoden 2014 keskimääräisen BODkuormituksen 212 kg/d perusteella laskettuna asukasvastineluku (70 g/as/d) on 3029. Vertailun vuoksi vuoden 2004 keskimääräisen BOD kuormituksen 145 kg/d perusteella asukasvastineluku oli tuolloin 2071. Vuosien 2000 2013 aikana BOD-kuormituksen perusteella asukasvastineluku on ollut suurimmillaan vuonna 2007 jolloin se oli 3357. Puhdistusprosessin ohituksia ei ole jouduttu tekemään vuoden 2002 jälkeen. 3.2 Puhdistamolle tuleva jätevesikuorma Tässä kappaleessa on esitetty puhdistamolle tuleva jätevesivirtaama ja jätevedenkuormitus toiminnantarkkailun näytekertojen perusteella. Virtaama ja kuormitustiedot perustuvat vuosien 2004 2014 aikana tehtyyn kuormitustarkkailuun, jota on suoritettu 12.10.2007 päivätyn ja 8.3.2013 päivitetyn tarkkailuohjelman mukaisesti. Jätevedenpuhdistamon toimintaa on seurattu neljästi vuodessa tulevan ja lähtevän jäteveden osalta vuorokauden kokoomanäytteiden avulla. Kangasniemen jätevedenpuhdistamolle tulevat keskimääräiset jätevesivirtaamat vuosina 2004 2014 kuukausittaisina vuorokausikeskiarvoina on esitetty kuvassa 1 ja viikoittaisina vuorokausikeskiarvoina kuvassa 2. Kuvista nähdään, että puhdistamolle tuleva jätevesimäärä on kasvanut vuosien 2004 2014 aikana. Tuleva virtaama on suurimmillaan aina keväisin lumen sulamisen aikaan, mutta virtaamassa on havaittavissa selviä piikkejä myös syyssateiden aikaan. Vuosien 2004 2009 aikana jätevesivirtaama on ollut keskimäärin noin 600 m 3 /d, kun taas vuosien 2011 2014 tulovirtaama on ollut keskimäärin noin 750 m 3 /d. Kuukausittaisina vuorokausikeskiarvoina tarkasteltaessa mitoitusvirtaama ei ole ylittynyt kertaakaan, mutta viikoittainen vuorokausikeskiarvo on ylittänyt mitoituksen kolme kertaa ja viikoittainen maksimivuorokausivirtaama noin kymmenen kertaa. Suurien virtaamien aika on ongelmallinen etenkin tehokkaalle ammoniumtypenpoistolle, koska kylmien vesien vuoksi ammoniumtyppi poistuu pitkällä lieteiällä, mutta tällöin jälkiselkeytyksen kapasiteetti ei riitä. Suurilla virtaamilla kaikkea jätevettä ei voida myöskään pumpata hiekkasuodatukseen, koska suodattimen kapasiteetti on äärirajoilla maksimivirtaamatilanteissa. Kuva 1. Kangasniemen jätevedenpuhdistamolle tuleva keskimääräinen vuorokausivirtaama kuukausikeskiarvona vuosina 2004 2014.

7 Kuva 2. Kangasniemen jätevedenpuhdistamolle tuleva keskimääräinen vuorokausivirtaama viikkokeskiarvoina vuosina 2004 2014. Kuvassa 3 on esitetty Kangasniemen jätevedenpuhdistamolle tuleva tulevan biologisesti hajoavan orgaanisen aineksen (BOD) kuormitus vuosien 2004 2014 tarkkailupäivinä. Vuodesta 2004 eteenpäin BOD-kuorma on hieman noussut ja viime vuosina se on ollut noin välillä 100 300 kg/d. BOD-kuorman mitoitusarvo on 265 kg/d ja se on ylittynyt vuodesta 2006 lähtien vähintään yhtenä tarkkailupäivänä joka vuosi. Keskimääräinen kuormitus on kuitenkin edelleen alle mitoitusarvon. Kuvassa 4 esitetään puhdistamolle tuleva kemiallisesti hajoavan orgaanisen aineksen (COD) määrä. COD-kuormituksen kasvu on ollut samanlaista kuin BOD-kuormankin ja se on vaihdellut viime vuosien tarkkailupäivinä noin välillä 300 700 kg/d. Kuva 3. Kangasniemen puhdistamolle tuleva BOD 7-kuorma vuosina 2004 2014.

8 Kuva 4. Kangasniemen puhdistamolle tuleva COD-kuorma vuosina 2004 2014. Kuvassa 5 on esitetty Kangasniemen puhdistamolle tulevan jäteveden fosforikuormitus vuosien 2004 2014 tarkkailupäivinä. Fosforikuormitus on kasvanut vuosina 2004 2014. Fosforikuormitus oli vuosina 2004 2007 keskimäärin noin 7 kg/d, kun se vuosien 2010 2014 aikana on jo keskimäärin ollut noin 8 kg/d. Fosforikuorman mitoitusarvo on 9,4 kg/d ja se on ylittynyt ensimmäisen kerran vuoden 2005 tarkkailupäivänä. Viime vuosien tarkkailupäivinä mitoitusarvon ylittäviä kuormia on ollut aiempaa useammin ja vuoden 2012 tarkkailupäivien keskimääräinen kuormitus (9,5 kg/d) ylitti mitoitusarvon ja samanlaisen kehityksen jatkuessa keskimääräinen kuormitus ylittää mitoituskuormituksen lähivuosina. Kuva 5. Kangasniemen puhdistamolle tuleva fosforikuorma vuosina 2004 2014. Kuvassa 6 on esitetty Kangasniemen puhdistamolle tulevan jäteveden typpikuormitus vuosien 2004 2014 tarkkailupäivinä. Typpikuormitus on kasvanut selvästi vuodesta 2004 eteenpäin ja tarkkailupäivien kuormituksien perusteella jo ylittänyt mitoituskuormituksen. Typpikuormitus on vaihdellut vuodesta 2010 lähtien pääsääntöisesti välillä 50 70 kg/d. Vuosien 2011 (65 kg/d) ja 2012 (71 kg/d) typpikuormitus on jo ollut keskimäärin suurempaa kuin mitoituskuormitus. Yksi

syy kasvaneeseen tyyppikuormitukseen on mahdollisesti kasvanut puhdistamolle käsiteltävien sakokaivolietteiden määrä. 9 Kuva 6. Kangasniemen puhdistamolle tuleva typpikuorma vuosina 2004 2014. Kuvassa 7 on esitetty Kangasniemen puhdistamolle tulevan jäteveden ammoniumtyppikuormitus vuosien 2004 2014 tarkkailupäivinä. Ammoniumtyppikuormitus on kasvanut selvästi vuodesta 2004 eteenpäin vastaavassa suhteessa kuin kokonaistyppikin. Ammoniumtyppikuormitus on vaihdellut vuodesta 2010 lähtien pääsääntöisesti välillä 30 55 kg/d keskimääräisen kuormituksen ollessa noin 41 kg/d kun se vuosina 2004-2010 on ollut keskimäärin noin 33 kg/d. Kuva 7. Kangasniemen puhdistamolle tuleva ammoniumtyppikuorma vuosina 2004 2014. Kuvassa 8 on esitetty Kangasniemen puhdistamolle tulevan jäteveden kiintoainekuormitus vuosien 2004 2014 tarkkailupäivinä. Kiintoainekuormitus on pysynyt hyvin tasaisena vuosien 2004

2014 aikana. Ainoastaan vuosien 2006 ja 2007 kiintoainekuorma oli hieman suurempaa. Kiintoainekuormitus on pääsääntöisesti vaihdellut välillä 50 350 kg/d. 10 Kuva 8. Kangasniemen puhdistamolle tuleva kiintoainekuorma vuosina 2004 2014. Kuvassa 9 esitetään puhdistamolle Lapaskankaan vastaanottopisteeltä johdettujen sakokaivolietteiden määrä kuukausitasolla, vuosien 2004 2014 käyttötarkkailutietojen perusteella. Puhdistamolle johdettujen sakokaivolietteiden määrä on kasvanut melko tasaisesti vuodesta 2004 alkaen, jolloin niitä johdettiin keskimäärin noin 350 m 3 /kk. Vuosina 2013-2014 sakokaivolietteitä johdettiin puhdistamolle keskimäärin noin 470 m 3 /kk. Kuva 9. Kangasniemen jätevedenpuhdistamolle johdetut sakokaivolietteet vuosina 2004 2014. Kuvassa 10 on esitetty jätevedenpuhdistamolle tulevan BOD-kuorman ja typpikuorman suhdetta vuosien 2004 2014 kuormitustarkkailutulosten perusteella. Kuvaajasta huomataan että BOD:n ja typen suhdeluku on laskenut tarkastelujakson aikana. Vuosina 2004-2010 suhdeluku on ollut

keskimäärin 4,3 ja vuosien 2010 2014 aikana keskimääräinen suhdeluku on laskenut tasolle 3,5. 11 Kuva 10. Kangasniemen jätevedenpuhdistamolle tulevan BOD-kuorman ja typpikuorman suhde vuosina 2004 2014. 3.3 Jätevedenpuhdistamon toiminta ja puhdistustehokkuus Kangasniemen jätevedenpuhdistamolle on asetettu seuraavat puhdistusvaatimukset v. 2007 myönnetyssä ympäristöluvassa. Ympäristöluvan mukaiset luparajat on annettu kahdelle eri vaiheelle. Kevyemmät luparajat ovat vuosille 2007-2011 ja tiukemmat luparajat vuodesta 2011 eteenpäin. Luparajat vuosille 2007-2011 Pitoisuus Käsittelyteho BOD 7ATU 10 mg/l 95 % Fosfori 0,5 mg/l 95 % Luparajat vuoden 2011 alusta. Pitoisuus Käsittelyteho BOD 7ATU 10 mg/l 95 % Fosfori 0,5 mg/l 95 % Ammoniumtyppi 80 % Puhdistustehot lasketaan vuosikeskiarvona huomioiden mahdolliset ohitukset, viemäriverkostossa tapahtuvat ylivuodot sekä poikkeustilanteet. Ammoniumtypen osalta puhdistusteho lasketaan vuosikeskiarvona. Lisäksi puhdistamon on täytettävä valtioneuvoston asetuksen 888/2006 mukaiset pitoisuuden ja käsittelytehon raja-arvot kemiallisen hapenkulutuksen (COD) sekä kiintoaineen osalta, jotka tarkastellaan näytekohtaisesti. Pitoisuus Käsittelyteho COD Cr 125 mg/l 75 % Kiintoaine 35 mg/l 90 %

12 Puhdistamon toimintaa on seurattu neljästi vuodessa, tulevan ja lähtevän jäteveden osalta, vuorokauden kokoomanäytteiden avulla. Puhdistetut jätevedet johdetaan pohjaan painotetulla purkuputkella Puulaveden Ruovedenselälle. Kuvissa 9 15 on esitetty koko puhdistamoprosessin toiminta vesistöön johdetun jäteveden kuormituspitoisuuden ja reduktiotehokkuuden muodossa. Tiedot perustuvat käyttötarkkailutuloksiin. Vesistöön johdetun puhdistetun veden tulokset pitävät sisällään myös ohitusvesien vaikutukset. Puhdistamon puhdistustulokset BOD 7 -kuorman osalta. Kuvassa 11 on esitetty Kangasniemen puhdistamolta lähtevän veden BOD-kuormitus sekä BOD:n poistoteho vuosien 2004 2014 tarkkailupäivinä. Vuoden 2011 alusta voimaan tullut raja-arvo (10 mg/l) on ylittynyt vain yhtenä tarkkailupäivänä. Vuosina 2004 2009 vanha raja-arvo (15 mg/l) on ylittynyt yhteensä viisi kertaa. Vuodesta 2010 lähtien lähtevä BOD-kuorma on laskenut, yhtä tarkkailupäivää lukuun ottamatta, (5.2.2013) tasaisesti ja on alittanut raja-arvon selvästi. Myös poistoteho on pysynyt erittäin hyvin vaatimuksen yläpuolella, poikkeuksena yksi tarkkailupäivä. Vuoden 2010 jälkeen lähtevän veden pitoisuus on ollut keskimäärin noin 4 5 mg/l ja poistoteho noin 97 98 %. Puhdistustuloksien paranemisen selittää vuosina 2010-2011 tehty saneeraus, jossa prosessiin liitettiin esiselkeytys sekä hiekkasuodatusyksikkö ja saneerattiin biologista prosessia. Kuva 11. Kangasniemen puhdistamon lähtevän veden BOD-arvo ja poistoteho vuosina 2004 2014.

13 Puhdistamon puhdistustulokset COD Cr kuorman osalta. Kuvassa 12 on esitetty Kangasniemen puhdistamolta lähtevän veden COD-kuormitus sekä COD:n poistoteho vuosien 2004 2014 tarkkailupäivinä. Puhdistamolta lähtevä COD-kuormitus on myös laskenut vuosien 2004 ja 2014 välillä ja sekä poistoteho, että lähtevän veden pitoisuus on alittanut valtioneuvoston asetuksen 888/2006 mukaiset vaatimukset selvästi jokaisena tarkkailupäivänä lukuun ottamatta vuoden 2014 heinäkuun näytekertaa. Kuva 12. Kangasniemen puhdistamon lähtevän veden COD-arvo ja poistoteho vuosina 2004 2014. Puhdistamon puhdistustulokset fosforikuorman osalta. Kuvassa 13 on esitetty Kangasniemen puhdistamolta lähtevän veden fosforipitoisuus ja fosforin poistoteho vuosien 2004 2014 tarkkailupäivinä. Vuodesta 2011 lähtien lähtevän veden fosforipitoisuudet ovat olleet selvästi nykyistä raja-arvoa (0,5 mg/l) alhaisemmat ja myös poistoteho on täyttänyt lupavaatimukset selvästi. Lähtevä pitoisuus on ollut vuodesta 2011 lähtien noin 0,15 0,2 mg/l ja poistoteho noin 98 99 %. Fosforin korkeaan poistotehoon vaikuttaa oleellisesti puhdistamolle lisätty hiekkasuodatus, joka poistaa tehokkaasti kiintoainetta ja samalla kiintoaineeseen sitoutunutta fosforia. Hiekkasuodatuksen ansiosta puhdistamolta ei ole karannut fosforia edes yksittäisten näytteiden kohdalla. Vuosien 2004 ja 2010 aikana on vuosittain ollut yksi näyte koholla, joskaan lupa-arvot eivät ole ylittyneet yhdenkään näytekerran aikana. Viimeisimmän saneerauksen jälkeen fosforin poistoteho on pysynyt alhaisena tasaisesti jokaisella näytekerralla.

14 Kuva 13. Kangasniemen puhdistamon lähtevän veden fosforipitoisuus ja poistoteho vuosina 2004 2014. Puhdistamon puhdistustulokset kokonaistypen ja ammoniumtypen osalta Kuvassa 14 on esitetty Kangasniemen puhdistamolta lähtevän veden typpipitoisuus sekä typen poistoteho vuosien 2004 2014 tarkkailupäivinä. Typpipitoisuudet lähtevässä vedessä ovat laskeneet huomattavasti vuoden 2010 saneerauksen jälkeen, jolloin prosessin typenpoistotehoa on parannettu saneeraamalla biologinen prosessi. Lähtevän veden typpipitoisuus on ollut vuosina 2011 2014 noin 35 40 mg/l, kun vuosina 2004 2010 se on ollut vielä noin 45 50 mg/l. Poistoteho on noussut ja se on vaihdellut viime vuosina noin välillä 30 75 %. Etenkin kesäaikana, kun jätevedet ovat lämpimiä, on typenpoisto ollut yli 70 % tasolla. Kylmien vesi aikana ja keväisin suurten virtaamien aikana typenpoistoteho on ollut noin 30 %. Kokonaistypenpoistolle ei ole luparajaa. Kuva 14. Kangasniemen puhdistamon lähtevän veden typpipitoisuus ja poistoteho vuosina 2004 2014.

Kuvassa 15 on esitetty Kangasniemen puhdistamolta lähtevän veden ammoniumtyppipitoisuus sekä ammoniumtypen poistoteho vuosien 2004 2014 tarkkailupäivinä. Kuvaajasta nähdään kuinka puhdistusprosessi nitrifioi eli poistaa ammoniumtyppeä hapettamalla sitä nitraattitypeksi. Nitrifikaatio on riippuvainen veden lämpötilasta ja viipymästä ja kuvaajasta nähdäänkin, että nitrifikaatio tapahtuu kesäaikaan tehokkaasti, ollen lähes 100 %, talvella ja keväällä, kylmien vesien aikaan se jää noin 10 15 %:iin. Ammoniumtypen poistovelvoite on tällä hetkellä 80 % vuosikeskiarvona laskettuna. 15 Kuva 15. Kangasniemen puhdistamon lähtevän veden ammoniumtyppipitoisuus ja nitrifikaatioaste vuosina 2004 2014. Myös liian korkea lietekuorma ilmastusaltaassa hankaloittaa nitrifioitumista. Nitrifikaatio kuluttaa alkaliteettia, jolloin myös jäteveden ph laskee, joten prosessiin syötetään lipeää ph:n säätämiseksi. Ammoniumtypen nitrifikaatioaste on jäänyt kesien tarkkailupäiviä lukuun ottamatta alle vaaditun käsittelytehon (80 %). Kuva 16. Kangasniemen puhdistamon lähtevän veden ammoniumtyppireduktio ja lähtevän sekä tulevan jäteveden ph-arvo vuosina 2004 2014. Puhdistamon puhdistustulokset kiintoaineen osalta

Kuvassa 17 on esitetty Kangasniemen puhdistamolta lähtevän veden kiintoainepitoisuus sekä kiintoaineen poistoteho vuosien 2004 2014 tarkkailupäivinä. Lähtevän veden kiintoainepitoisuus on laskenut selvästi vuoden 2010 saneerauksen seurauksena. Vuonna 2010 ja sen jälkeen lähtevän veden kiintoainepitoisuus on, paria poikkeusta lukuun ottamatta, pysynyt erittäin alhaisena. Vuodesta 2010 eteenpäin sekä kiintoainepitoisuus sekä poistoteho ovat täyttäneet selvästi valtioneuvoston asetuksen 888/2006 vaatimukset. Kiintoainepitoisuus lähtevässä vedessä on viime vuosina ollut noin 1,5 3 mg/l ja poistoteho 98 99 %. Kiintoainepitoisuuden tasaiseen ja alhaiseen pitoisuuteen lähtevässä jätevedessä vaikuttaa oleellisesti viimeisimmän saneerauksen yhteydessä rakennettu hiekkasuodatus 16 Kuva 17. Kangasniemen puhdistamon lähtevän veden kiintoainepitoisuus ja poistoteho vuosina 2004 2013. Yhteenveto prosessin kuormituksesta ja puhdistustehosta: Puhdistamolle tuleva virtaama on kasvanut tasaisesti vuodesta 2004 aina vuoteen 2013 asti, jonka jälkeen kuormitus näyttäisi olevan tasaantunut. Sama trendi on nähtävissä puhdistamolle tulevassa BOD-kuormituksessa ja fosforikuormituksessa. Etenkin tuleva typpikuormitus ja ammoniumtyppikuormitus ovat nousseet huomattavasti vuosien 2004 2009 tasosta. Tähän syynä on todennäköisesti kasvanut sakokaivolietteiden vastaanottomäärä. Puhdistamon toiminta on parantunut merkittävästi vuosien 2010 2011 aikana tehdyn saneerauksen myötä. BOD:n ja kiintoaineen poistotehokkuus on ollut tasaista ja hyvää täyttäen lupavaatimukset. Erittäin hyvin puhdistamo on toiminut nimenomaan fosforin poistossa, jonka poistoteho on ollut säännöllisesti reilusti alle puhdistamon luparajan. Tällä on suurin merkitys puhdistamon purkuvesistön kannalta, koska purkuvesistö on nimenomaan fosforirajoitteinen. Kokonaistypenpoistoteho on lämpimien vesien aikaan hyvällä tasolla ja noussut saneerausta edeltävän ajan käsittelytasosta 40 50 % tasolle 65 75 %. Kylmien vesien aikana typenpoistoteho on parantunut saneerausta edeltävästä tasosta 0 25 % tasolle 25 30 %. Ammoniumtypen osalta puhdistamon toiminta on myös parantunut saneerauksen myötä. Prosessi poistaa lämpimän veden aikana ammoniumtyppeä noin 99 % tehokkuudella, kun ennen saneerausta taso oli parhaimmillaan 65 80 %. Kylmien vesien ja runsaiden virtaamien aikana puhdistamon biologinen kapasiteetti rajoittaa ammoniumtypenpoistoa, koska tarpeeksi matalaa lietekuormaa ja pitkää lieteikää ei voida käyttää prosessissa jälkiselkeytyksen kapasiteetin rajoittaessa toimintaa. 3.4 Prosessiparametrit Kuvissa 18 24 on esitetty eri prosessiosien toiminta ja ohjausparametrit lokakuun 2013 ja toukokuun 2014 välisenä aikana. Tiedot perustuvat laitoksen automaatiojärjestelmään ja puhdista-

molla oleviin jatkuvatoimisiin mittauksiin. Automaatio on uusittu ja otettu käyttöön tarkastelujakson alussa. Kuvassa 18 on esitetty ilmastusaltaiden happipitoisuudet sekä prosessin jätevesivirtaama. Happipitoisuudet ovat olleet tarkastelujakson ajan yli 2 mg/l jota voidaan pitää riittävänä tasona tehokkaan biologisen prosessin ylläpitämiseksi. Tehokkaan nitrifikaation ylläpitämiseksi ilmastuksen happipitoisuus tulisi olla 2 3 mg/l. Siitä korkeammalla happipitoisuudella ei saavuteta merkittävää hyötyä suhteessa ilmastuksen energiankulutukseen. 17 Kuva 18. Ilmastusaltaan 1 ja 2 happipitoisuudet sekä käsitelty jätevesivirtaama. Kuvassa 19 on esitetty ilmastusaltaan lieteikä sekä tulevan jäteveden lämpötila tarkastelujaksolla. Lieteikä on tulosten perusteella ollut noin 3 5 vuorokautta tasolla vuoden 2014 talven ja kevään aikana. Tulevan veden lämpötila on ollut vastaavana aikana noin 6 8 astetta. Jatkuvatoimisen lämpötilamittauksen tuloksiin on syytä suhtautua varauksella ja niiden näyttämä ei välttämättä pidä paikkaansa. Lämpötilatuloksia voidaan epäillä sen vuoksi, että jatkuvatoimisen mittauksen ja näytepäivän manuaalisen lämpötilamittauksen välinen ero on noin +2 astetta. Ero johtunee siitä, että jatkuvatoiminen lämpötilamittaus on asennettu väärin ja lämpötilamittaus on välillä tulopäässä ilmassa, koska tulopään jätevesipinta vaihtelee. Myöskin lieteiän tulokset eivät kuvaa todellista biologisen prosessin lieteikää, koska lieteikä on laskettu ylijäämälietteestä, jossa on sekaisin biologisen prosessin ylijäämäliete sekä esiselkeytyksen raakaliete.

18 Kuva 19. Ilmastusaltaan lieteikä sekä tulevan jäteveden lämpötila Talviaikoina, jolloin jäteveden lämpötila on 5 10 astetta, tulee lieteiän olla optimitilanteessa yli 20 vuorokautta, jotta tehokas nitrifikaatio olisi mahdollista. Puhdistamon käyttöhenkilökunnan tietojen perusteella puhdistamoa on ajettu sen maksimilieteiällä, minkä puhdistamon prosessi kestää. Lieteikä on arvioitu olevan nykyisin maksimissaan 10 vuorokautta. Mikäli nykyisen ajotavan mukaista lieteikää nostetaan normaalia korkeammalle, alkaa lietettä karkaamaan jälkiselkeytysaltaaseen ja selkeytysaltaiden toiminta heikkenee oleellisesti ja se vaikuttaa heikentävästi BOD:n ja fosforinpoiston tehokkuuteen. Kuvassa 20 on esitetty ilmastusaltaan kiintoainepitoisuus. Kiintoainepitoisuus on tarkkailunäytekertojen yhteydessä analysoitu. Vuonna 2012 ilmastuksen kiintoainepitoisuus on analysoitu linjakohtaisesti. Tarkkailunäytteiden yhteydessä ilmastusaltaan kiintoainepitoisuus on ollut tasolla 1 1,5 kg/m 3, mikä vaikuttaa olevan erittäin alhainen ja sen vuoksi tuloksen voidaan epäillä olevan virheellinen. Vuonna 2012 linjakohtaiset kiintoainepitoisuudet ovat olleet aikaisemmista näytteistä poiketen tasolla 3 6 kg/m 3, joka on todennäköisesti oikea tulos verrattuna aikaisempiin alhaisiin kiintoainepitoisuuksiin. Vuoden 2015 helmikuussa on otettu viimeisin näyte, jonka perusteella linjan 1 kiintoainepitoisuus on ollut 2,6 kg/m 3 ja linjan 2 kiintoainepitoisuus on ollut 3,1 kg/m 3. Jotta biologinen prosessi saavuttaisi kylmien jätevesien aikana riittävän nitrifikaatiotehokkuuden ja nitrifikaatiomikrobit saavuttaisi riittävän operointiajan, tulisi ilmastusaltaan kiintoainepitoisuus olla talviaikana noin 5 7 kg/m 3. Viimeisimpien tarkkailutulosten perusteella näyttäisikin olevan niin, että laitosta on ajettu oikealla ilmastusaltaan kiintoainepitoisuudella, mutta ilmastusaltaan tilavuuden vuoksi kiintoainepitoisuutta ei voida nostaa korkeammalle joka rajoittaa nitrifikaatiotason noin 10 40 % tasolle jäteveden lämpötilan ollessa 5 10 astetta.

19 Kuva 20. Ilmastusaltaan kiintoainepitoisuus Johtopäätökset prosessin nykyisistä ajoparametreistä: Nykyisten prosessin toimintaa kuvaavien parametrien suurin ongelma on tulosten epävarmuus ja virheellisyys. Prosessin tärkeimpiä mittausparametreja ovat tulevan veden lämpötila, tulevan ja lähtevän veden ph, ilmastusaltaan happipitoisuus, ylijäämälietteen määrä, palautuslietteen määrä, ilmastusaltaan kiintoainepitoisuus sekä ilmastusaltaan aktiivilietteen ikä. Nykyisistä mittauksista tulevan jäteveden jatkuvatoiminen lämpötilamittaus ja lähtevän veden ph mittaus eivät näytä oikeaa tulosta, joka voi johtua instrumentin väärästä asennuksesta tai puutteellisesta kalibroinnista. Ilmastusaltaan kiintoainepitoisuus on määritetty virheellisesti vuoden 2012 ja 2015 näytekertoja lukuun ottamatta, jolloin kiintoainepitoisuus on todennäköisesti ollut oikealla tasolla. Ilmastusaltaan aktiivilietteen ikä on määritetty virheellisesti niin, että lieteikä on laskettu ylijäämälietteestä, jossa on mukana esiselkeytyksen raakalietettä. Tällöin lieteikä on virheellinen. Lieteikä tulisi määrittää pelkästään ilmastusaltaasta poistettavasta ylijäämälietteestä. Näyttäisi myös, että ylijäämälietteen määrämittaus sekä palautuslietteen määrämittaus eivät näytä oikeaa tulosta. Olemassa olevat mittaukset tulisi tarkistaa ja korjata mittaukset näyttämään oikein, jotta prosessin käyttäminen vaaditulla tasolla olisi mahdollista.

20 4. KUORMITUSENNUSTEET 4.1 Virtaama- ja kuormitusennusteet Taulukossa 9 on esitetty ennuste Kangasniemen jätevedenpuhdistamon jätevesi- ja ravinnekuormituksista. Vuoden 2013 arvot perustuvat tarkkailutuloksiin ja kunnalta saatuihin liittyjätietoihin. Vuosien 2020, 2025 ja 2030 kuormitukset on arvioitu tilastokeskuksen asukasmääräennusteen mukaan. Sako- ja umpikaivolietemäärät on jaettu tasaisesti kaikille vuoden vuorokausille, mutta todellisuudessa lietteitä voi tulla yksittäisinä päivinä jopa 30 m 3. Ennusteen perusteella Kangasniemen puhdistamon jätevesimäärän ei ennusteta kasvavan merkittävästi tulevaisuudessa. Liittyjämäärä kasvaa maltillisesti lähitulevaisuudessa, kun nykyisen verkoston lähialueilla olevia kiinteistöjä liitetään olemassa oleviin verkostoihin. Myös ominaisjätevedenkulutuksen on ennustettu hieman kasvavan tulevaisuudessa. Sen sijaan hulevesimäärien ennustetaan vähenevän jatkossa, tehokkaan ja järjestelmällisen verkostosaneerauksen myötä. Verkostosaneerauksella pyritään vähentämään etenkin hetkellisiä suuria kuormituspiikkejä. Taulukko 9. Kangasniemen jätevedenpuhdistamon virtaamaennuste vuoteen 2030 Jätevesihuolto Yks. 2013 2020 2025 2030 Asukasmäärä as. 5 716 5 355 5 191 5 047 Liittyjämäärä, asukkaat as. 4 500 4 600 4 650 4 700 Liittyjämäärä, kiinteistöt kiint. 816 835 845 855 Liittymisprosentti % 79 86 90 93 Ominaisjätevedentuotto l/as/d 173 180 180 180 m 3 /a 153 755 172 280 183 230 191 260 Laskutettu jätevesimäärä m 3/ d 421 472 502 524 Hulevesimäärä m 3/ d 359 356 335 322 Hulevesiprosentti % 46 43 40 38 Jätevesimäärä YHTEENSÄ m 3 /d 780 828 837 846 Maksimi jätevesimäärä m 3 /d 1 400 1400 1400 1400 Sako- ja umpikaivolietteet m 3 /d 30 30 30 30 Taulukossa 10 on esitetty Kangasniemen kirkonkylän jätevedenpuhdistamolle tulevien ravinnekuormitusten ennuste vuoteen 2030. Taulukossa on eritelty puhdistamolle tuleva kuormitus keskimäärin sekä maksimitilanteessa. Ennuste pohjautuu taulukossa esitettyihin liittyjä- ja vesimääräennusteisiin. Vuoden 2013 tiedot on koottu päästö- ja käyttötarkkailuraportista. Ravinnekuormitusten laskennallisina arvoina on käytetty alla olevia arvioita. BOD 7-ATU kesk. 250 mg/l max. 650 mg/l Kokonaisfosfori (P) kesk. 10 mg/l max. 15 mg/l Kokonaistyppi (N) kesk. 50 mg/l max. 80 mg/l Kiintoaine (SS) kesk. 320 mg/l max. 450 mg/l Mitoituskuormitusta laskettaessa on käytetty seuraavia ominaiskuormituksen arvoja: Laskennallinen ominaiskuormitus BOD 7 = 70 g/as/d, P = 2,2 g/as/d N = 15 g/as/d SS = 100 g/as/d.

21 Taulukko 10. Kangasniemen kirkonkylän jätevedenpuhdistamon ravinnekuormitusennuste vuoteen 2030. Ravinnekuormitus Yks. 2013 2020 2025 2030 BOD kesk kg/d 186 210 220 230 BOD max kg/d 310 350 400 400 Fosfori kesk kg/d 7,6 8,5 9 9 Fosfori max kg/d 9,6 12 12,5 12,5 Typpi kesk kg/d 56 65 70 70 Typpi max kg/d 70 80 85 85 Kiintoaine kesk kg/d 150 250 270 270 Kiintoaine max kg/d 365 500 550 550 4.2 Mitoituskuormitus Puhdistamon mitoitusvirtaama lasketaan kaavalla: qmit = kmit x [(QA/TA) + (QV/24)], kmit = vuorokausivaihtelusta riippuva mitoitusvirtaamakerroin QA = asumajätevedet (sis. teollisuusjätevedet) QV = vuoto- ja hulevedet TA = 12 h Jätevesivirtaaman vuorokausivaihtelukertoimeksi saadaan arvo 2,5. Tämän perusteella mitoitusvirtaamakertoimena kmit käytetään arvoa 1,2. Mitoitusvirtaamaksi saadaan tällöin: qmit = 1,2 x [(421 / 12) + (359/24)] = 60 m3/h Taulukkoon 9 on koottu Kangasniemen jätevedenpuhdistamon mitoitusarvot. Taulukko 11. Kangasniemen jätevedenpuhdistamon mitoituskuormitus Liittyjämäärä 3 200 as. Asukasvastineluku 3786 as.yks. Virtaama Qd, kesk. 850 m3/d Qd, max. 1 600 m3/d q kesk. 35 m3/h 9,7 l/s q mit. 60 m3/h 16,7 l/s q max. 90 m3/h 25 l/s Keskim. Maksimi BOD7-ATU 265 kg/d 400 kg/d Kokonaisfosfori 9,4 kg/d 12,5 kg/d Kokonaistyppi 59 kg/d 85 kg/d Ammoniumtyppi 50 kg/d 60 kg/d Kiintoaine 270 kg/d 550 kg/d

22 5. NYKYISEN PROSESSIN TEHOSTAMISTARPEET 5.1 Nykyisen prosessin ongelmakohdat ja tehostamistoimenpiteet Tämän prosessiselvityksen perusteella voidaan todeta seuraavat prosessin kehitettävät kohteet: - Prosessin ph-mittaus ei toimi oikein - Tulevan veden jatkuvatoiminen lämpötilamittaus ei toimi oikein ja sen sijainti on väärässä paikassa - Lipeän syöttömäärää ei mitata jatkuvatoimisella mittauksella. Lipeäsäiliötila on jäätynyt aika-ajoin, joka on muodostanut ongelmia lipeän syötölle. Lipeän syöttöpumppu on liian pienituottoinen. - Ferrosulfaatin syöttömäärän mittaus on virheellinen - Hiekkasuodattimelle pumppaava pumppu rajoittaa hiekkasuodattimelle pumpattavaa vesimäärä, jolloin osa jätevedestä menee hiekkasuodattimen ohi purkuvesistöön, mutta tätä osaa vesimäärästä ei mitata. Keväisin jätevedet johdetaan jälkiselkeytyksen jälkeen hiekkasuodattimen ohi. Pumpun maksimikapasiteetti on 60 m 3 /h. - Laitoksella ei ole tiedossa huippuvirtaamien aikana käsiteltyä jätevesimäärää, koska virallinen virtaamamittaus on hiekkasuodattimen jälkeisessä putkessa, mutta huippuvirtaamien aikana hiekkasuodattimen ohi johdetaan jälkiselkeytettyä jätevettä, jonka virtaamaa ei mitata. - Nykyisen esiselkeytyksen BOD, fosfori ja kiintoainereduktiot eivät ole tiedossa, jolloin ei ole tarkkaa tietoa biologiseen prosessiin kohdistuvasta ravinnekuormituksesta ja esiselkeytyksen toiminnasta. - Palautuslietteen virtaamamittaus ei näytä oikeaa lukemaa - Nykyisin lieteikä määritetään virheellisesti ylijäämälietteen ja raakalietteen muodostamasta ylijäämälietteestä. Todellinen lieteikä ei ole tiedossa. - Ammoniumtypen poistoteho kylmien vesien aikana on matala eikä täytä lupavaatimuksia - Lietteenkäsittelylaitteiston ikä, kunto ja hajukaasujen muodostus sekä hajuhaitat naapurikiinteistöille Prosessin ph-mittaus on tärkeä parametri optimoitaessa prosessin toimintaa. Etenkin phmittaus on tärkeä, määritettäessä ammoniumtypen poistamisen aiheuttamaa alkaliniteetin laskua, joka vaikuttaa ph-arvoon laskevasti. ph:n laskua estetään syöttämällä prosessiin lipeää. Optimaalinen ph-arvo on nitrifikaatiolaitoksessa 7,5 8,0. Myös ilmastusaltaan happipitoisuus tulee olla 2 3 mg/l. Tehostamistoimenpide: ph-mittauksen anturi tulee tarkastaa ja kalibroida säännöllisesti. Nykyinen jatkuvatoiminen mittaus säilytetään ja huolletaan kuntoon. Tämän lisäksi laitoksella tulisi olla käsikäyttöinen ph-mittari, jolla kontrolloidaan säännöllisesti jatkuvatoimisen ph-mittauksen tulosta ja tulosten oikeellisuutta. Prosessin lämpötilamittaus on ph mittauksen kanssa yksi oleellisimmasta mittauksista, kun tavoitellaan typenpoiston ja ammoniumtypenpoiston parasta poistotehokkuutta. Ammoniumtypenpoisto vaikeutuu merkittävästi, kun prosessiveden lämpötila laskee alle 12 asteen. Mitä kylmempää vesi on, sitä pidempää lieteikää biologisessa prosessi tulee pitää. Lieteiän nostaminen on mahdollista kasvattamalla joko nykyisen ilmastusaltaan kiintoainepitoisuutta tai rakentamalla lisää ilmastusallastilavuutta. Jäteveden lämpötilan ollessa alle 12 astetta, tulisi lieteiän olla yli 20 vuorokautta. Prosessijäteveden ollessa yli 12 astetta, riittää lieteiäksi noin 5 10 vuorokautta. Lämpötilamittaus on nykyisin tulevan jäteveden välppäyksen tuloaltaassa, jolloin vesipinnan vaihdellessa altaassa, on lämpötilamittaus välillä ilmassa ja näyttää näin ollen virheellistä tulosta. Tehostamistoimenpide: Lämpötilamittaus tulee siirtää tulevan veden välppäkanavasta hiekanerotusaltaaseen niin, että mittaus on jatkuvasti vesipinnan alapuolella. Lämpötila-anturi tulee tarkastaa ja kalibroida säännöllisesti. Tämän lisäksi laitoksella tulisi olla käsikäyttöinen lämpötilamit-

tari, jolla kontrolloidaan säännöllisesti jatkuvatoimisen lämpötilamittauksen tulosta ja tulosten oikeellisuutta. Lipeän syöttömäärän seuraaminen on yhtälailla tärkeää kuin prosessin ph-mittaus. Lipeänsyöttöä tulee ohjata prosessin ph-mittauksen perusteella ja pyrkiä pitämään prosessin ph-arvo noin 7,5 8, jotta prosessi on optimaalinen nitrifikaatiolle. Lipeää ei myöskään tule syöttää turhaan jos sille ei ole tarvetta. Tehokas nitrifikaatio alentaa itsessään ph-arvo. Tehostamistoimenpide: Lipeän syöttömääriä seurataan mittaamalla lipeän kulutusta. Mittaus voidaan suorittaa esimerkiksi lipeäsäiliön tilavuuden ja käsitellyn jätevedenmäärän perusteella. Lipeäsäiliötilan jäätyminen tulisi ehkäistä lisäämällä tilan lämmitystä. Toinen vaihtoehto on varastoida lipeä laimeampana liuoksena. Normaalisti käytettävän 50 % lipeäliuoksen varastoimislämpötila tulee olla min +15 astetta. Käytettäessä väkevyydeltään 20 % lipeäliuosta on lipeän jähmettymispiste -30 astetta. Lipeän syöttöpumppu uusitaan kapasiteetiltaan suuremmaksi, jotta pumpun kapasiteetti riittää vaadittavaan lipeän syöttöön. Ferrosulfaatin syöttömäärän mittauksella on saostuskemikaalin kulutuksen lisäksi hyvä seurata nitrifikaation toteuttamista. Mikäli ferrosulfaattia syötetään yli 130 g/m 3, aiheuttaa syöttömäärä voimakkaan nitrifikaation hidastumisen. Ferrosulfaatin syöttö tosin parantaa esiselkeytyksen tulosta ja sen ansiosta hapentarve ilmastuksessa vähenee. Tehostamistoimenpide: Ferrosulfaatin syöttömääriä seurataan jatkuvatoimisella mittauksella. Hiekkasuodattimelle pumppaavan pumpun mitoitusvirtaama on 60 m 3 /h, jonka ylittävä virtaama johdetaan purkuvesistöön jälkiselkeytyksen jälkeen. Hiekkasuodattimen ohi johdetaan kevään suurten virtaamien aikana puhdistettua jätevettä. Tarkkaa hiekkasuodattimen ohitettua virtaamamäärää ei tiedetä, koska hiekkasuodattimen ohi menevää virtaamaa ei mitata. Käytännössä laitoksen virallinen virtaamamittaus on hiekkasuodattimen jälkeisessä poistoputkessa, joten tällä hetkellä ei ole tarkasti tiedossa laitoksella käsiteltyä jätevesimäärää huippuvirtaaman aikoina. Tehostamistoimenpide: Laitokselle olisi suositeltavaa lisätä tulevan jäteveden virtaamamittaus magneettisella mittauksella. Tällöin olisi tarkka tieto laitokselle tulevasta käsiteltävästä jätevedestä. Tämän lisäksi tulisi kunnostaa nykyinen V-patomittaus, jolla mitataan hiekkasuodatuksen ohittavan virtaaman määrä. Tulevan jäteveden putkeen ei ole välttämätöntä asentaa uutta mittausta mikäli vanha lähtevän veden V-patomittaus kunnostetaan ja kaikki laitokselta lähtevä vesi (myös hiekkasuodatettu) johdetaan sen kautta. Hiekkasuodatukseen pumppaavan pumpun tuottoa tulee nostaa uusimalla pumppu suuremmaksi. Esiselkeytys poistaa tyypillisesti BOD kuormaa noin 30 40 % tehokkuudella ja fosforia ja kiintoainetta noin 40 50 % tehokkuudella. Esiselkeytyksen mahdollisimman tehokas toiminta lisää biologisen prosessin kapasiteettia ja mahdollistaa laitoksella tarvittaessa pidemmän lieteiän käyttämisen. Tällä hetkellä laitoksella ei ole tiedossa esiselkeytyksen puhdistustehokkuutta. Tehostamistoimenpide: Seuraavien velvoitetarkkailunäytteiden aikana olisi suositeltavaa analysoida samat näytteet esiselkeytyksestä lähtevästä jätevedestä, kuin mitkä analysoidaan tulevasta ja lähtevästä jätevedestä. Näin päästään selville esiselkeytyksen toiminnasta eri vuodenaikoina ja mahdollisuudesta tehostaa esiselkeytyksen toimintaa. Näytteet olisi suositeltavaa ottaa vähintään vuoden tarkkailujaksolla, jotta jokainen eri vuodenaika tulisi tarkasteltua. Esiselkeytystä olisi mahdollista tehostaa esimerkiksi vaihtamalla nykyinen ferrosulfaatti PIXsaostuskemikaaliin, joka esisaostaa jätevettä tehokkaammin kuin ferrosulfaatti. PIX-kemikaali voi käyttää samaa kemikaaliallasta kuin ferrosulfaatti ja sitä voidaan syöttää samalla kemikaalipumpulla. 23

24 Palautuslietteen virtaamamittaus on jatkuvatoiminen mittaus, mutta mittaustulokset eivät näy järjestelmässä oikein. Tehostamistoimenpide: Palautuslietteen virtaamamittaus tulee tarkistaa, jotta järjestelmään saadaan oikea virtaamatieto. Ylijäämäliete muodostuu tällä hetkellä esiselkeytyksestä poistettavasta raakalietteestä ja ilmastuksesta poistettavasta ylijäämälietteestä. Raakaliete ja ylijäämäliete johdetaan samaan mittaukseen ja edelleen sakeuttamoon. Raakalietteen ja ylijäämälietteen muodostamasta sekalietteestä on analysoitu lieteikä, joka antaa virheellisen tuloksen. Tulosten perusteella lieteikä on ollut tasolla 3-5 vuorokautta, vaikka todellinen taso on vaihdellut todennäköisesti 5-10 vuorokautta. Tehostamistoimenpide: Jatkossa esiselkeytyksen raakaliete ja ilmastusaltaan ylijäämäliete tulee mitata erikseen, jotta lieteikä pystytään määrittämään pelkästään ilmastusaltaan ylijäämälietteestä. Lieteiän määrittäminen on tärkeimpiä määrityksiä, jonka mukaan biologista prosessia ajetaan eri vuodenaikoina, jotta prosessin ammoniumtypenpoisto on mahdollista. Mitä kylmempää jätevesi on, sitä pidempi lieteikä biologisessa prosessissa tulee olla. Lieteikä ei kuitenkaan voi olla liian suuri, koska liian suuri lieteikä aiheuttaa jälkiselkeytyksen ylikuormittumisen ja suurilla virtaamilla aktiivilietettä huuhtoutuu biologisesta osasta jälkiselkeytykseen ja heikentää näin ollen oleellisesti ravinteiden poistoa BOD:n, kiintoaineen ja fosforin osalta. Tällä hetkellä käyttöhenkilöstön näkemys on, että prosessia ei voida ajaa kuin maksimissaan kymmenen vuorokauden lieteiällä. Hajukaasujen muodostuminen ja leviäminen naapurikiinteistöjen alueelle, on ollut ongelmana viimevuosina. Nykyisessä prosessissa hajukaasuja muodostavat pääasiassa esikäsittely, lietteen sakeutus, lietteen kuivaus suotonauhapuristimella ja lietteen varastointi avolavalla. Tehostamistoimenpiteet: Kangasniemen puhdistamon hajukaasujen muodostumisen ehkäisyyn ja niiden haitallisen leviämisen vähentämiseksi suositellaan, että nykyinen avonainen lietelava korvataan umpinaisella varastolavalla. Varastolava tulisi varustaa mekaanisella sekoitusruuvilla, jotta lava täyttyy tasaisesti. Lisäksi lavassa tulisi olla yhteet pinnankorkeuden mittaukselle sekä hajukaasujen kohdepoistolle. Kuivattu liete johdettaisiin kuivaimelta lietelavalle suljetulla putkella. Käytettäessä umpilavaa ja kohdepoistoa, on lavatilasta poistettava ilmamäärä pienempi kuin käsiteltäessä koko lavatilan ilmamäärä. Tällöin myös lavatilan ilmanlaatu on huomattavasti parempi ja hajukaasut eivät pääse lavatilaan missään vaiheessa. Umpilava estää lisäksi lietteen roiskumisen lavatilaan. Nykyiseen lavatilaan mahtuu tilavuudeltaan noin 12-15 m 3 lava sekoitusruuvilla. Edellä mainitulla lietelavan tilavuudella lava tulisi tyhjentää noin kerran viikossa. Tyhjennyksen aikana tilassa ei tarvita vaihtolavaa, vaan lietettä voidaan varastoida sakeuttamoon ja ajoittaa kuivaus niin, että lietettä kuivataan vaan lavan ollessa lavatilassa. Toinen lietteenkäsittelyn suositeltava tehostamistoimenpide olisi lietteen suotonauhapuristimen korvaaminen lietelingolla tai ruuvipuristinkuivaimella. Sekä lietelinko että ruuvipuristinkuivain ovat molemmat suljettuja ja automaation ohjaamia lietteen kuivaimia, jolloin niiden käyttö ja huolto on huomattavasti helpompaa kuin suotonauhapuristimella sekä automatisoitu. Lisäksi uuden kuivaimen hajukaasumäärät on helpommin kerättävissä kohdepoistolla kuivaimelta. Myös lingon ja ruuvipuristimen kuivaustulos on parempi kuin suotonauhapuristimella, jolloin kuivatun lietteen määrä vähenee. Nykyisellä suotonauhapuristimella saavutettu lietteen kiintoainepitoisuus on noin 15 % TS ja lietettä muodostuu noin 1,9 m3/d. Uudella lingolla tai ruuvipuristimella saavutettava kiintoainepitoisuus on noin 18 22 % TS, mutta voi parhaimmillaan olla jopa 20 25 % TS, joten lavalle johdettava lietemäärä olisi uudella kuivaimella noin 1,1 1,5 m3/d. Lingon uusimisen yhteydessä myös polymeerilaitteisto ja sen vaatimat pumput uusittaisiin. Hajukaasut poistettaisiin kohdepoistoilla haisevimmista kohteista ja johdettaisiin aktiivihiilisuodattimeen ja vasta sen jälkeen purettaisiin puhdistamorakennuksen katon kautta ulkoilmaan. Hajukaasujen ja lietteen käsittelyn tehostaminen olisi mahdollista tehdä vaiheittain useamman vuoden aikana, esim seuraavasti: - Vaihe 1: Uusi umpinainen lietelava nykyisen avolavan tilalle

25 - Vaihe 2: Hajukaasujen aktiivihiilisuodatin ja kohdepoistot haiseviin kohteisiin - Vaihe 3: Uusi lietteenkuivain vanhan kuivaimen tilalle. 5.2 Ammoniumtypen poiston tehostaminen ja toimenpiteet Ammoniumtypen poistoteho on ollut lämpimien vesien aikaan hyvällä tasolla, koska saneerauksen jälkeen vuodesta 2011 nitrifikaatio on ollut jokaisena vuonna kesäaikana yli 99 %. Prosessin nitrifikaation on ollut melko hyvällä tasolla myös loppusyksystä ja alkutalvesta, koska marraskuun näytetietojen perusteella prosessi on poistanut ammoniumtyppeä vielä noin 70 % tehokkuudella. Prosessin nitrifikaatio on ollut heikkoa keskitalvella sekä keväällä, jolloin puhdistamolle tulee kylmiä sulamisvesiä runsaasti. Alla on esitetty koonti vuosien 2011 2014 näytekertojen ammoniumtyppireduktioista ja siihen vaikuttavista tärkeimmistä parametreistä. Helmi-maaliskuu (Näyte 1) - Ammoniumtyppireduktio 1 29 % - ph 7,7 - Virtaama 616 780 m 3 /d - Tulevan veden lämpötila 6 C - Lähtevä alkaliteetti 0,28 3,3mmolm/l - Lieteikä 5 10 d Toukokuu (Näyte 2) - Ammoniumtyppireduktio 4 12,5 % - ph 7,3 7.8 - Virtaama 900 1075 m 3 /d - Tulevan veden lämpötila 8,0 C - Lähtevä alkaliteetti 2,3 4,5 mmol/l - Lieteikä 4 5 d Heinä - elokuu (Näyte 3) - Ammoniumtyppireduktio 61 100 % - ph 7,1 - Virtaama 635 838 m 3 /d - Tulevan veden lämpötila 12,0 C - Lähtevä alkaliteetti 0,05 0,82 mmol/l - Lieteikä 4 5 d Marraskuu (Näyte 4) - Ammoniumtyppireduktio 70 76 % - ph 6,6 7,4 - Virtaama 700 800 m 3 /d - Tulevan veden lämpötila 8,2 C - Lähtevä alkaliteetti 0,2 0,5 mmol/l - Lieteikä 5 7 d Nitrifikaatioprosessi on erittäin lämpötilariippuvainen eli nitrifikaation tuottavat mikrobit ovat aktiivisempia lämpimässä vedessä sekä kaasujen kulkeutuminen vedessä on parempaa. Kylmien vesien aikaan mikrobien aktiivisuus on hyvin hidasta, joten ne tarvitsevat enemmän aikaa prosessissa. Nitrifikaation optimilämpötila on 28-32 C. Noin 16 C:ssa nitrifikaationopeus puolittuu ja alle 10 C:n lämpötilassa nopeus jää noin 20 % optimista. Alle viidessä asteessa nitrifikaatio hidastuu merkittävästi tai lakkaa kokonaan. Tämän vuoksi jätevedenpuhdistamolle tulee olla erilliset ajotapa-arvot eri vuodenajoille.

Kangasniemen jätevedenpuhdistamolla on kaksi eri vaihtoehtoa, jolla ammoniumtypenpoisto voidaan toteuttaa tehokkaasti myös talvella, jolloin jätevesi on alle 12 astetta. Vaihtoehdot ovat seuraavat: 26 VE A: Biologisen prosessin virtaama rajataan maksimissaan 1 000 m 3 /d jäteveden lämpötilan ollessa alle 12 astetta. Biologisen osan kapasiteetti käsitellä jätevettä 1 000 m 3 /d Ylimenevä osa johdetaan esiselkeytyksestä hiekkasuodatukseen Rakennetaan ohitusputki (paineputki) esiselkeytyksen ja hiekkasuodatuksen välille, DN 100 Muutetaan nykyinen pintalietepumpun allas ohituspumppaamoksi tai vaihtoehtoisesti toinen raakalietepumppu muutetaan ohituspumpuksi ja pumppu erotetaan toisesta raakalietepumpusta väliseinällä omaksi altaaksi, johon jätevesi johdetaan uudella kourulla. Esisaostuksen tehostaminen muuttamalla ferrosulfaatti PIX-kemikaaliksi ja lisäämällä syöttöpiste myös hiekkasuodatukseen menevään veteen VE B: Nykyistä ilmastusallastilavuutta ja jälkiselkeytysallastilavuutta laajennetaan kolmannella linjalla. Biologisen osan kapasiteetti käsitellä jätevettä 1600 m 3 /d Kaikki vesi johdetaan biologisen osan läpi Uusi katettu ilmastusallas V= 250 m 3 Uusi katettu jälkiselkeytysallas A = 100 m 2 V = 220 m 3 Uusi ilmastuskompressori ja pohjailmastimet Uudet prosessiputkistot, pumput ja venttiilit kolmanteen linjaan Tehostamisvaihtoehto VE A: Biologiseen osaan maksimissaan 1 000 m 3 jätevettä Tässä vaihtoehdossa rakennetaan ohitusputki esiselkeytysaltaan ja hiekkasuodatuksen välille. Biologiseen osaan johdetaan maksimissaan 1 000 m 3 jätevettä vuorokaudessa, jotta ilmastusallas saadaan pidettyä mahdollisimman matalakuormitteisena ja näin lieteikä saadaan nostettua noin 15 vuorokauden tasolle ja ilmastuksen kiintoainepitoisuus saadaan pidetty noin 6 kg/m 3 tasolla ilman, että aktiivilietettä karkaa jälkiselkeytysaltaaseen ja jälkiselkeytyksen toiminta häiriintyy. Tämä ilmastusaltaan ajotapa mahdollistaa käsitellä suurimman osan vuoden aikana tulevasta jätevedestä biologisessa prosessissa. Biologisen prosessin ohi johdetaan ainoastaan huippuvirtaamien aikaiset yksittäiset päivät jolloin maksimivirtaamat voivat olla tasolla 1300 1600 m 3 /d. Tällöin hiekkasuodatukseen ohitettava vesimäärä on noin 300 600 m 3 /d. On kuitenkin huomioitava, että tällä hetkellä laitoksella ei ole tarkkaan tiedossa huippuvirtaamien aikaista käsiteltyä jätevesimäärää, koska hiekkasuodatuksen ohittavaa jätevesimäärää ei näy virtaamatiedoissa. Huippuvirtaama-aikoina vedet ovat huomattavasti laimeampia kuin normaalisti, suuren hulevesimäärän osuuden vuoksi. Tällöin ohitusvedet eivät todennäköisesti ylikuormita hiekkasuodatinta liikaa. Jätevedet olisi mahdollista johtaa esiselkeytysaltaasta hiekkasuodattimelle, joko hyväksikäyttämällä nykyistä pintalietepumpun pumppukaukaloa ja ryyppykourua tai vaihtoehtoisesti voisi käyttöön ottaa toisen raakalietepumpun rakentamalla raakalietteen pumppukaukaloon väliseinän ja lisäämällä ylivuotokourun esiselkeytysaltaaseen, jonka kautta esiselkeytettyä vettä johdetaan pumpulle ja pumpataan edelleen hiekkasuodatukseen. Mikäli käytetään pintalietteen pumppukaukaloa, tulee pintalietepumppu korvata uudella uppopumpulla, jonka tuotto on noin 30 m 3 /h ja nostokorkeus + 6m. Mikäli pumppaamo tehdään raakalietekaukaloon, tulee nykyisen raakalietepumpun tarkka kapasiteetti selvittää ja tarkistaa soveltuuko pumppu suoraan esiselkeytetyn veden pumppaamiseen. Nykyisen pumpun mitoitus on 28 m 3 /h ja nostokorkeus +3 m. Mikäli pumpun tuottoa lasketaan tasolle 25 m 3 /h voi nostokorkeus riittää hiekkasuodattimelle pumppaukseen.

Mikäli esiselkeytettyä vettä pumpataan suoraan hiekkasuodattimelle, ei hiekkasuodattimelle pumpata samanaikaisesti jälkiselkeytettyä jätevettä, vaan jälkiselkeytetty jätevesi johdetaan suoraan purkuvesistöön. Tällä ajotavalla vältetään ylikuormittamasta hiekkasuodatinta. Tässä vaihtoehdossa olisi suositeltavaa muuttaa nykyisin käytössä oleva saostuskemikaali ferrosulfaatti PIX-kemikaaliksi. Kemikaali olisi mahdollista varastoida nykyisessä ferrosulfaattialtaassa. PIX-saostuskemikaalia syötettäisiin noin 100 g/m 3 hiekanerotusaltaaseen sekä noin 50 g/m 3 hiekkasuodatukseen menevään jäteveteen. PIX-kemikaali esisaostaa paremmin kuin ferrosulfaatti, joka tehostaa nykyisen esiselkeytyksen toimintaa. Hiekkasuodatukseen syötettävälle kemikaalille tulisi hankkia oma kemikaalipumppu. Hiekanerotukseen syötettävälle kemikaalille voidaan käyttää nykyisiä ferrosulfaattipumppuja. Talviaika (Tammikuu - Maaliskuu): Talvella jäteveden lämpötila on alhaisimmillaan noin 5 6 C, joka on kriittinen etenkin nitrifikaatiolle. Talviaikana puhdistamolle tuleva jätevesimäärä on vuoden alhaisin, koska puhdistamolle ei tule sulamisvesiä. Alhaisen virtaaman ansiosta biologisen osan allaskapasiteetti mahdollistaa vuoden pisimmät viipymät, jolloin biologisella mikrobikannalla on pidempi aika ravinteiden poistoon. Jotta saavutetaan riittävä mikrobien toiminta-aika tehokkaaseen nitrifikaatioon, tulee ilmastusaltaan lieteikä olla noin 15 20 vuorokautta. Jotta lieteikä saadaan nostettua tuolle tasolle nykyisellä allaskapasiteetilla ja tulokuormituksella, tulee ilmastusaltaan lietepitoisuus olla tasolla 6 7 kg/m 3, huomioiden kuitenkin, että lietepitoisuuden nosto ei heikennä jälkiselkeytysaltaan toimintaa merkittävästi. o Lietekuorma 0,08 kgbod/kgmlssd o Lietepitoisuus (MLSS) 7,0 kg/m 3 o Lieteikä 17 d o Jälkiselkeytyksen lietepintakuorma max. 2,6 kgss/m 2 h Kevätaika (Huhtikuu - Toukokuu): Keväällä jäteveden lämpötila on vielä melko alhainen ja sulamisvedet pitävät jäteveden kylmänä. Kevätaikana jäteveden lämpötila on noin 6 8 C, joka on edelleen kriittinen etenkin nitrifikaatiolle. Keväällä puhdistamolle tuleva jätevesimäärä on vuoden korkeimpia, koska puhdistamolle tulee lumien sulamisvesiä. Korkean virtaaman vuoksi biologisen osan allaskapasiteetti ei mahdollista pitkää jäteveden viipymää altaassa, ja viipymät ovat vuoden alhaisimpia. Etenkin kevätaika on vuoden haastavin aika tehokkaaseen nitrifikaatioon korkeiden virtaamien ja kylmän jäteveden vuoksi. Jotta saavutetaan riittävä mikrobien toiminta-aika tehokkaaseen nitrifikaatioon, tulee ilmastusaltaan lieteikä olla edelleen 15 20 vuorokautta, kuten talviaikanakin. Jotta lieteikä saadaan nostettua tuolle tasolle nykyisellä allaskapasiteetilla ja tulokuormituksella, tulee ilmastusaltaan lietepitoisuus olla tasolla 6 kg/m 3. Suurten virtaamien aikana on riski, että ilmastusaltaan suuren lietepitoisuuden vuoksi muodostuu ongelmia jälkiselkeytyksessä, jos lietettä huuhtoutuu runsaasti ilmastusaltaasta virtaaman mukana jälkiselkeytysaltaaseen. Tämän vuoksi ilmastusaltaaseen tuleva vesimäärä rajoitetaan maksimissaan 1000 m 3 vuorokausitasolle ja ylimenevä vesi pumpataan esiselkeytysaltaan ohituspumppauksen avulla suoraan hiekkasuodatukseen. Ilmastettu jätevesi johdetaan jälkiselkeytykseen ja sen jälkeen purkuvesistöön. Esiselkeytyksestä hiekkasuodatukseen pumpattava vesi johdetaan suodattimen jälkeen purkuvesistöön. o Lietekuorma 0,09 kgbod/kgmlssd o Lietepitoisuus (MLSS) 6,0 kg/m 3 o Lieteikä 15 d o Jälkiselkeytyksen lietepintakuorma max. 2,5 kgss/m 2 h 27

28 Kesäaika (Kesäkuu - Syyskuu): Kesällä ja alkusyksystä jäteveden lämpötila on korkeimmillaan noin 12 14 C, joka on jo hyvä taso nitrifikaation toteuttamiselle. Kesäaikana puhdistamolle tuleva jätevesimäärä on vuoden alhaisimpia talviajan ohella, koska puhdistamolle ei tule sulamisvesiä eikä yleensä paljon sadevesiä. Alkusyksystä sadevesivirtaamat alkavat kuitenkin jo kohota, joka alkaa myös vaikuttaa jäteveden lämpötilan laskuun. Alhaisen virtaaman ansiosta biologisen osan allaskapasiteetti mahdollistaa vuoden pisimmät viipymät talviajan ohella, jolloin biologisella mikrobikannalla on pidempi aika ravinteiden poistoon. Pitkä viipymä ja optimaalinen jäteveden lämpötila mahdollistaa hyvän nitrifikaatiotason, joka onkin havaittavissa jo tällä hetkellä, koska nitrifikaatio on lähes 100 % kesäaikana. Jotta saavutetaan riittävä mikrobien toiminta-aika tehokkaaseen nitrifikaatioon, tulee ilmastusaltaan lieteikä olla 5 10 vuorokautta. Jotta lieteikä saadaan nostettua tuolle tasolle nykyisellä allaskapasiteetilla ja tulokuormituksella, tulee ilmastusaltaan lietepitoisuus olla tasolla 2,5 3 kg/m 3, joka on alhaisempi kuin talviaikana. Kesäaikana biologisen prosessin läpi on mahdollista johtaa kaikki laitokselle tuleva jätevesi. o Lietekuorma 0,13 kgbod/kgmlssd o Lietepitoisuus (MLSS) 4,0 kg/m 3 o Lieteikä 10 d o Jälkiselkeytyksen lietepintakuorma max. 2,5 kgss/m 2 h Syysaika ja alkutalvi (Lokakuu - Joulukuu): Syksyllä ja alkutalvena jäteveden lämpötila laskee ja on noin 7 11 C, joka on vielä kohtalainen taso nitrifikaation toteuttamiselle. Syksyn ja alkutalven aikana puhdistamolle tuleva jätevesimäärä on vuoden korkeimpia kevätkauden ohella, koska puhdistamolle tulee sadevesiä, jotka laskevat puhdistamolle tulevan jäteveden lämpötilaa. Korkean virtaaman vuoksi biologisen osan allaskapasiteetti ei mahdollista pitkää jäteveden viipymää altaassa ja viipymät ovat vuoden alhaisimpia kevään lisäksi. Kevätaikaan verrattuna jäteveden lämpötila on kuitenkin vielä korkeammalla, joten nitrifikaation toteuttaminen on hieman helpommin toteutettavissa kuin kevätaikana. Jotta saavutetaan riittävä mikrobien toiminta-aika tehokkaaseen nitrifikaatioon, tulee ilmastusaltaan lieteikä olla loppuvuodesta 10-20 vuorokautta riippuen tulevan veden lämpötilan muutosnopeudesta. Jotta lieteikä saadaan nostettua tuolle tasolle nykyisellä allaskapasiteetilla ja tulokuormituksella, tulee ilmastusaltaan lietepitoisuus olla tasolla 4 5 kg/m 3, joka on alhaisempi kuin talviaikana. Nykyisellä puhdistamon ajotavalla on päästy melko hyvään nitrifikaatioasteeseen myös syksyn ja alkutalven aikana, koska nitrifikaatioaste on ollut noin 70 %. Syyskaudella ohitetaan tarpeen mukaan biologista osaa suoraan hiekkasuodatukseen ohituspumppaamon kautta, mikäli loppuvuoden virtaamahuiput nousevat yli 1200 m 3 /d tasolle. o Lietekuorma 0,11 kgbod/kgmlssd o Lietepitoisuus (MLSS) 5,0 kg/m 3 o Lieteikä 12 d o Jälkiselkeytyksen lietepintakuorma max. 2,1 kgss/m 2 h Tehostamisvaihtoehto VE B: Laajennetaan biologista osaa uudella ilmastusaltaalla ja jälkiselkeytystä uudella jälkiselkeytysaltaalla, jolloin biologiseen osaan voidaan johtaa 1 600 m 3 jätevettä Tässä vaihtoehdossa rakennetaan kolmas linja (250 m 3 ) ilmastusaltaalle sekä jälkiselkeytysaltaalle (220 m 3 ja 100 m 2 ). Uusilla allaslaajennuksilla saadaan lisää kapasiteettia käsitellä kaikki laitokselle tuleva jätevesi niin, että tehokas ammoniumtypenpoisto onnistuu kaikissa olosuhteissa, eri vuodenaikoina. Ilmastusaltaan lisätilavuus mahdollistaa ilmastuksen pitämisen matalakuormitteisena. Ilmastusallasta ajetaan tällöin kiintoainepitoisuudella 3 5 kg/m 3 eri vuodenajoista riippuen, jolloin lieteikä on lämpimien vesien aikana 5 10 vuorokautta ja kylmien vesien aikana yli 20 vuorokautta. Laajennettaessa myös jälkiselkeytystä kolmannella linjalla, saadaan jälkiselkeytyksen lietepintakuorma maksimivirtaamalla riittävän alhaiselle tasolle, jotta jälkiselkeytys toimii tehokkaasti eikä jälkiselkeytyksestä pääse karkaamaan kiintoainetta. Uudet altaat rakennetaan katettuina betonialtaina.

29 6. KUSTANNUSARVIO Seuraavassa on esitetty tehostamistoimenpiteiden alustavat kustannusarviot: Mittausten kunnostaminen ja puuttuvien mittausten lisäys - Instrumentoinnin kunnostaminen 5 000 10 000 Ammoniumtypen tehostamisen toimenpiteet: VE A: Biologisen prosessin virtaama rajataan maksimissaan 1 000 m 3 /d jäteveden lämpötilan ollessa alle 12 astetta. - Esiselkeytetyn veden ohituspumppaus ja järjestelyt 20 000 - Ohitusputki esiselkeytyksen ja hiekkasuodatuksen välille 10 000 - Esisaostuksen tehostaminen PIX-kemikaalilla 10 000 Yhteensä toimenpiteet 40 000 VE B: Nykyistä ilmastusallastilavuutta ja jälkiselkeytysallastilavuutta laajennetaan kolmannella linjalla. - Allasrakenteet 350 000 - Kompressorit ja ilmastimet 50 000 - Putket, venttiilit, pumput, kourut 50 000 - SAI-työt 50 000 Yhteensä toimenpiteet 500 000 Hajukaasujen vähentäminen ja käsittely: - Lietelavan vaihto umpinaiseen, ruuvisekoittimella varustettuun lavaan 15 000 - Lietteen johtaminen kuivaimelta lavalle umpinaista putkea pitkin 5 000 - Lietelavan kohdeilmapoiston rakentaminen 1 000 - Uuden lietteenkuivaimen (linko/ruuvipuristin) hankinta nykyisen suotonauhapuristimen tilalle 80 000 - Kuivaimen asennus, sähkö- ja automaatiotyöt 40 000 - Polymeerilaitteiston uusiminen 25 000 - Lietteenkuivaimen kohdeilmanpoiston rakentaminen 1 000 - Välppäyksen kohdeilmapoiston rakentaminen 500 - Kohdeilmapoistojen kanavat hajukaasujen käsittelylaitteistolle 2 500 - Hajukaasujen aktiivihiilisuodatin 20 000 Yhteensä 190 000

30 7. YHTEENVETO JA SUOSITUKSET Tässä prosessisuunnitelmassa on selvitetty nykyisen Kangasniemen jätevedenpuhdistamon toimintaa laitoksella olevien jatkuvatoimisten mittausten perusteella sekä vuosien 2010 2014 toiminnantarkkailuraporttien perusteella sekä kohdekäynneillä laitoksella ja laitoshenkilöstön haastattelulla. Suunnitelman tavoitteena on ollut selvittää nykyisen prosessin toiminta, kapasiteetti käsitellä jätevesiä lupaehtojen mukaisesti ja selvittää ne tehostamistoimet joilla laitoksen ammoniumtypenpoistoa olisi mahdollista tehostaa niin, että laitos poistaisi ammoniumtyppeä nykyisen lupavaatimuksen mukaisesti 80 % vuosikeskiarvona. Nykyinen jätevedenpuhdistamo on saneerattu biologisen prosessin osalta vuosina 2010 2011. Samassa yhteydessä puhdistamolle on rakennettu jälkikäsittelyprosessi hiekkasuodattimella. Viimevuosina on uudistettu myös puhdistamon automaatiojärjestelmää. Puhdistamon saneeraus on tehostanut merkittävästi ravinteiden poiston tehokkuutta, joka on havaittavissa verrattaessa puhdistamon puhdistustuloksia saneerausta edeltäneeseen aikaan. Etenkin typenpoisto, ammoniumtypenpoisto ja fosforinpoisto ovat tehostuneet huomattavasti. Puhdistamo on täyttänyt selvästi sille asetetut puhdistusvaatimukset BOD:n, fosforin ja kiintoaineen osalta. Ammoniumtypen 80 % poistovaatimukseen päästään kesällä ja syksyllä, mutta talviaikoina poistotehokkuus ei yllä vaaditulle tasolle. Laaditun selvityksen perusteella voidaan todeta, että jätevedenpuhdistamolla on kattava instrumentointi ja riittävät jatkuvatoimiset mittaukset prosessin tehokkaaseen käyttöön ja toiminnan optimointiin. Tällä hetkellä ongelmana on kuitenkin mittaustulosten epäluotettavuus ja virheellisyys. Mittaukset tulisi tarkistaa ja virheelliset asennukset korjata ja mittaukset kalibroida niin, että kaikki jatkuvatoimiset mittaukset saadaan toimimaan oikein. Aktiivilieteprosessin toiminnan kannalta merkittävimmät analyysit ovat ilmastusaltaan lieteikä ja ilmastusaltaan kiintoainepitoisuus. Ilmastusaltaan lieteikä on laskettu ylijäämälietteestä, joka sisältää biologisen prosessin ylijäämälietteen sekä esiselkeytyksen raakalietteen. Koska mukana on esiselkeytyksen raakaliete, on lieteikä laskettu väärin ja tulos on virheellinen. Jatkossa lieteikä tulee määrittää pelkästään ilmastusaltaan ylijäämälietteestä. Aikaisempina vuosina toiminnantarkkailuraporteissa on esitetty myös virheellinen ilmastusaltaan kiintoainepitoisuus. Prosessi poistaa tällä hetkellä BOD, fosforia ja kiintoainetta erittäin tehokkaasti ja selvästi alle vaaditun tason. Ammoniumtypenpoisto on tehokasta lämpimän jäteveden aikana. Kylmien jätevesien aikana ammoniumtypen poistoa rajoittaa ilmastusaltaan ja jälkiselkeytysaltaan pieni tilavuus. Nykyisillä allastilavuuksilla on mahdollista ylläpitää noin 10 vuorokauden lieteikä, jäteveden lämpötilan ollessa 6 10 astetta. Riittävän nitrifikaation ylläpitämiseksi lieteiän tulisi olla vähintään 15 vuorokautta ja mielellään yli 20 vuorokautta kylmien vesien aikana. Nykyisissä altaissa ja nykyisillä virtaamilla lieteiän nostaminen vaatisi ilmastusaltaan kiintoainepitoisuuden nostamista tasolta 3 kg/m 3 tasolle 7 kg/m 3, joka aiheuttaa kuitenkin ongelmia jälkiselkeytysaltaassa ja heikentää etenkin fosforinpoistoa. Ongelmallisin tilanne on etenkin keväällä, jolloin puhdistamolle tulee paljon kylmiä hulevesiä. Tämän selvityksen perusteella on esitetty kaksi tapaa tehostaa ammoniumtypenpoistoa kylmien jätevesien aikana talvikaudella. Ensimmäinen vaihtoehto (VE A) on rajoittaa biologiseen osaan tuleva virtaama maksimissaan 1000 m 3 päivässä tasolle. Tällöin biologisessa prosessissa on mahdollista nostaa lieteikä vaaditulle tasolle, kasvattamalla ilmastusaltaan kiintoainepitoisuutta noin 6 7 kg/m 3 tasolle. Virtaamaa rajoittamalla jälkiselkeytysaltaan kapasiteetti riittäisi selkeyttämään biologisen osan läpi johdetun veden. Biologisen osan virtaaman rajoittaminen tapahtuisi niin, että esiselkeytetystä vedestä osa pumpataan suoraan hiekkasuodattimeen ilmastusaltaan ohi. Pumppaustarve olisi maksimivirtaamien aikana noin 300 600 m 3 vuorokaudessa. Pumppaus olisi mahdollista järjestää niin, että nykyinen pintalietepumpun allas tai osa raakalietepumppujen altaasta muutettaisiin ohituspumppausaltaaksi ja esiselkeytettyä jätevettä pumpattaisiin uudella putkilinjalla suoraan hiekkasuodatukseen. Biologisen osan läpi käsitelty vesi johdettaisiin jälkiselkeytykseen ja edelleen purkuvesistöön hiekkasuodatuksen ohi, jotta hiekkasuodatinta ei kuormiteta liikaa. Huippuvirtaamatilanteissa puhdistamolle tulee paljon laimeita jätevesiä, jolloin ne olisi mahdollista ohittaa suoraan hiekkasuodattimelle ilman hiekkasuodattimen ylikuormitusta. Esiselkeytyksen toimintaa olisi mahdollista tehostaa vaihtamalla nykyinen saostuskemikaali PIXkemikaaliksi ja lisätä toinen syöttöpiste hiekkasuodatukseen menevään veteen. Toinen vaihtoehto (VE B) on tehostaa ympärivuotista ammoniumtypenpoistoa rakentamalla kolmas rinnakkainen ilmastusallaslinja ja jälkiselkeytyslinja nykyisten altaiden viereen. Uusi ilmastusallas tulisi olla tilavuudeltaan 250 m 3 ja uusi jälkiselkeytysallas 220 m 3. Uudet altaat mahdol-

listavat suuremman biologisen kapasiteetin jolloin biologisen osan läpi olisi mahdollista johtaa kaikki laitokselle tuleva jätevesi. Uusien altaiden ansiosta ilmastuksessa pidettäisiin lietepitoisuutta 5 kg/m 3 jolloin lieteikä olisi yli 20 vuorokautta. Uusi jälkiselkeytysallas mahdollistaa myös pidemmän lieteiän ilman, että muu ravinteiden poisto heikentyy tilapäisesti. Suunnitelman perusteella voidaan suositella jatkossa, että nykyiset instrumentit huolletaan ja niiden toiminta tarkastetaan. Prosessin ajotapoja seurataan ja tehostetaan mittaustulosten perusteella. Jatkossa tulisi selvittää tarkkailunäytteiden yhteydessä myös esiselkeytyksen toimintaa analysoimalla esiselkeytetystä vedestä ravinnepitoisuudet. Mikäli esiselkeytyksen toiminta on vajavaista, voisi toimintaa tehostaa vaihtamalla nykyisen saostuskemikaalina olevan ferrosulfaatin PIX-kemikaaliksi. Nykyinen ravinteiden poisto on tehokasta ja ammoniumtypen poisto on lämpimien vesien aikana tehokasta, joten suositus olisi, että laitos keskittyisi nimenomaan BOD:n ja fosforin tehokkaaseen ympärivuotiseen poistoon ja ammoniumtypen poistoon jäteveden lämpötilan ollessa yli 12 astetta. Sen lisäksi pyrittäisiin mahdollisimman hyvään ammoniumtypen poistoon jäteveden lämpötilan ollessa alle 12 astetta. Ammoniumtypenpoisto ei saisi kuitenkaan vaarantaa BOD:n ja fosforin poiston tehokkuutta, koska fosfori on purkuvesistön minimiravinne. Tämä edellyttää kuitenkin, että puhdistamon ympäristöluvan vaatimukset mahdollistavan tämän. Mikäli puhdistamolla tullaan jatkossakin vaatimaan keskimäärin 80 % ympärivuotista ammoniumtypenpoistoa, suositellaan prosessin tehostamista vaihtoehdon VE A mukaisesti, eli biologisen osan käsittelykapasiteetin rajoittamista 1000 m 3 vuorokaudessa. Vaihtoehdon VE B mukainen ratkaisu, jossa rakennetaan puhdistamon alueelle uusia allasrakenteita, on merkittävä investointi, jonka suuruus voi olla jopa 500 000. Sen sijaan vaihtoehdon VE A mukaiset tehostamistoimenpiteet olisivat investoinneiltaan noin 40 000. Etenkin vaihtoehdon VE B mukainen investointi on suuri suhteessa saavutettavaan lisähyötyyn nähden, koska puhdistamo toimii hyvin tällä hetkellä ja puhdistamolle on vasta tehty merkittävä saneeraus muutama vuosi sitten. Myös puhdistamon alue on melko ahdas ja uusien allasrakenteiden toteuttaminen alueelle on haastavaa. Tulevina vuosina voidaan suositella myös lietteenkäsittelyn tehostamista uusimalla lietteen suotonauhapuristin uudeksi kuivaimeksi ja korvaamalla nykyinen lietteen varastolava uudella umpilavalla. Lietteenkäsittelyn saneeraus ehkäisee laitoksen hajuhaittoja jo suoraan, mutta lisäksi olisi suositeltavaa kerätä hajukaasut haisevimmista kohteista kohdepoistoilla ja johtaa hajukaasut käsiteltäväksi aktiivihiilisuodattimeen. Lietteenkäsittelyn saneeraus ja hajukaasujen käsittelyn kustannusarvio on noin 190 000. 31

KANGASNIEMEN KUNTA KESKUSTAAJAMAN JÄTEVEDENPUHDISTAMO LIITE 1 PROSESSIMITOITUS VUOSIEN 2011-2014 KESKIMÄÄRÄINEN KUORMITUS AKTIIVILIETEPROSESSI VUOSIEN 2011-2014 ka. KUORMITUS HIEKANEROTUS, 1 allas ESISELKEYTYS, 1 allas (UUSI) BIOLOGINEN KÄSITTELY, 2 allasta JÄLKISELKEYTYS, 4 allasta Lämpötila 10C Pinta-ala 7,5 m 2 Pinta-ala 50 m 2 Lietekuorma 0,14 kgbod/kgmlssd Pinta-ala 100 m 2 Q d,keskim. 800 m 3 /d Tilavuus 15 m 3 Tilavuus 125 m 3 Tilakuorma 0,42 kgbod/m 3 d Tilavuus 200 m 3 Q d,max 1600 m 3 /d Sh,keskim 4,44 m/h Sh,keskim 0,67 m/h MLSS 3,0 kg/m 3 Sh,keskim 0,33 m/h q h, kesk. 33 m 3 /h Sh, mit 8,00 m/h Sh, mit 1,20 m/h Lietteen tuotto 0,75 kgss/kgbod Sh, mit 0,60 m/h q h, mit 60 m 3 /h Sh, max 12,00 m/h Sh, max 1,80 m/h Lieteikä 9,4d Sh, max 0,90 m/h q h, max 90 m 3 /h Viipymä, kesk 27 min Viipymä, kesk 3,75 h SVI 150 ml/g Viipymä, kesk 6,00 h BOD 7 212 kg/d Viipymä, mit 15 min Viipymä, mit 2,08 h Tilavuus 350 m 3 Viipymä, mit 3,33 h BOD 7 265 mg/l Viipymä, max 10 min Viipymä, max 1,39 h Aerobinen 280 m 3 Viipymä, max 2,22 h kok-p 8,4 kg/d Kuormitus biologiseen osaan Anoksinen 70 m 3 Lietepintak. kesk. 1,00 kgss/m 2 h kok-p 11 mg/l BOD reduktio 30% Viipymä, kesk. 10,5 h Lietepintak. mit. 1,80 kgss/m 2 h kok-n 62 kg/d BOD kuorma 148,4 kg/d Viipymä, mit. 5,8h Lietepintak. max. 2,70 kgss/m 2 h kok-n 62 mg/l P reduktio 50% Viipymä, max 3,9h Lietetilav.k. kesk 0,15 m 3 /m 2 h NH4-N 45 kg/d P kuorma 4 kg/d Hapentarve, max N/N 451 kgo 2 /d Lietetilav.k. mit 0,27 m 3 /m 2 h NH4-N 56 mg/l N reduktio 10% Hapentarve, D/N 399 kgo2/d Lietetilav.k. max 0,41 m 3 /m 2 h Kiintoaine 233 kg/d N kuorma 56 kg/d Nitrifik.nop. N/N 1,28 gn/kgmlvss/h HIEKKASUODATUS, 1 linja Kiintoaine 291 mg/l SS reduktio 50% Nitrifik.nop. D/N 1,60 gn/kgmlvss/h Pinta-ala 5 m 2 BOD/N-suhde 4,3 SS kuorma 117 kg/d Denitrifik.nop. D/N 6,26 gn/kgmlvss/h Tilavuus 13 m 3 AVL 3029 BOD/N-suhde 2,7 Sh,keskim 6,67 m/h Sh, mit 12,00 m/h Sh, max 18,00 m/h Viipymä, kesk 23 min Lipeä 80 g/m 3 FeSo4 240 g/m 3 Polymeeri 3,1 g/m3 Viipymä, mit 13 min 64,0 kg/d 192,0 kg/d 2,5 kg/d Viipymä, max 9 min Ramboll Finland Oy TULOPUMPPAUS VÄLPPÄYS HIEKANEROTUS ESISELKEYTYS ILMASTUS JÄLKISELKEYTYS HIEKKASUODATUS LÄHTEVÄ MITTAUS / DESINFIOINTI PURKU VESISTÖÖN sk-välppä Raakaliete 2 % TS Sakokaivoliete 16,4 m 3 /d varastoallas LIETTEEN KÄSITTELY SAKEUTUS KUIVAUS Ylijäämäliete 111 kgts/d 79,5 m3/d Raakaliete 236 kgts/d 11,8 m3/d Lietettä yhteensä 347 kgts/d 91,3 m3/d ylijäämäliete Sakeuttamon pinta-ala 25 m 2 0,14 % TS Sakeuttamon tilavuus 80 m 3 Suotonauhapuristin KOMPOSTOINTI Lietepintakuorma 2 h 0,58 kgss/m PUHDISTUSTEHO LÄHTEVÄ KUORMITUS Hydraulinen pintakuorma 0,15 m/h mg/l kg/d Sakeutetun lietteen ka 4 % TS BOD 7 98% BOD 7 5,3 4,24 Sakeutettua lietettä 8,7 m 3 /d kok-p 99% kok-p 0,13 0,10 Varastointiaika 9,2d Polymeeri 6,5 g/kgts NH4-N 58% NH4-N 23,9 19,13 Kuivatun lietteen ka 16,0 % TS 2,26 kg/d Kok-N 51% Kok-N 38,2 30,57 Kuivattua lietettä 2,2 m3/d 792 m3/a Kiintoaine 99% Kiintoaine 3,2 2,56

KANGASNIEMEN KUNTA KESKUSTAAJAMAN JÄTEVEDENPUHDISTAMO LIITE 2 PROSESSIMITOITUS VE A: TEHOSTETTU AMMONIUMTYPENPOISTO AKTIIVILIETEPROSESSI (Nykyiset altaat, max 1000 m3/d jätevettä biologiseen osaan) VUODEN 2013 KUORMITUS HIEKANEROTUS, 1 allas ESISELKEYTYS, 1 allas BIOLOGINEN KÄSITTELY, 2 allasta JÄLKISELKEYTYS, 4 allasta Virtaama max 1000 m 3 /d Lämpötila 10C Pinta-ala 7,5 m 2 Pinta-ala 50 m 2 Lietekuorma 0,09 kgbod/kgmlssd Pinta-ala 100 m 2 Q d,keskim. 850 m 3 /d Tilavuus 15 m 3 Tilavuus 125 m 3 Tilakuorma 0,53 kgbod/m 3 d Tilavuus 200 m 3 Q d,max 1600 m 3 /d Sh,keskim 4,72 m/h Sh,keskim 0,66 m/h MLSS 6,0 kg/m 3 Sh,keskim 0,33 m/h q h, kesk. 33 m 3 /h Sh, mit 8,00 m/h Sh, mit 1,20 m/h Lietteen tuotto 0,75 kgss/kgbod Sh, mit 0,60 m/h q h, mit 60 m 3 /h Sh, max 12,00 m/h Sh, max 1,80 m/h Lieteikä 15,1 d Sh, max 0,42 m/h q h, max 90 m 3 /h Viipymä, kesk 27 min Viipymä, kesk 3,79 h SVI 150 ml/g Viipymä, kesk 6,06 h BOD 7 265 kg/d Viipymä, mit 15 min Viipymä, mit 2,08 h Tilavuus 350 m 3 Viipymä, mit 3,33 h BOD 7 312 mg/l Viipymä, max 10 min Viipymä, max 1,39 h Aerobinen 280 m 3 Viipymä, max 4,80 h kok-p 9,4 kg/d Kuormitus biologiseen osaan Anoksinen 70 m 3 Lietepintak. kesk. 1,98 kgss/m 2 h kok-p 11 mg/l BOD reduktio 30% Viipymä, kesk. 10,6 h Lietepintak. mit. 3,60 kgss/m 2 h kok-n 59 kg/d BOD kuorma 185,5 kg/d Viipymä, mit. 5,8h Lietepintak. max. 2,50 kgss/m 2 h kok-n 69 mg/l P reduktio 50% Viipymä, max 8,4h Lietetilav.k. kesk 0,30 m 3 /m 2 h NH4-N 50 kg/d P kuorma 5 kg/d Hapentarve, max N/N 610 kgo 2 /d Lietetilav.k. mit 0,54 m 3 /m 2 h NH4-N 59 mg/l N reduktio 10% Hapentarve, D/N 552 kgo2/d Lietetilav.k. max 0,38 m 3 /m 2 h Kiintoaine 270 kg/d N kuorma 53 kg/d Nitrifik.nop. N/N 1,13 gn/kgmlvss/h HIEKKASUODATUS, 1 linja Kiintoaine 318 mg/l SS reduktio 50% Nitrifik.nop. D/N 1,42 gn/kgmlvss/h Pinta-ala 5 m 2 BOD/N-suhde 4,5 SS kuorma 135 kg/d Denitrifik.nop. D/N 3,34 gn/kgmlvss/h Tilavuus 13 m 3 AVL 3786 BOD/N-suhde 3,5 Sh,keskim 7,08 m/h Sh, mit 12,00 m/h Sh, max 18,00 m/h Viipymä, kesk 0,39 h Lipeä 80 g/m 3 PIX 100 g/m 3 Polymeeri 3,1 g/m 3 PIX 50 g/m 3 Viipymä, mit 0,22 h 68,0 kg/d 85,0 kg/d 2,6 kg/d 6,3 kg/d Viipymä, max 0,14 h Ramboll Finland Oy TULOPUMPPAUS VÄLPPÄYS HIEKANEROTUS ESISELKEYTYS ILMASTUS JÄLKISELKEYTYS Ohitus HIEKKASUODATUS LÄHTEVÄ MITTAUS / DESINFIOINTI PURKU VESISTÖÖN sk-välppä Raakaliete 2 % TS Sakokaivoliete 16,4 m 3 /d Ohitus varastoallas LIETTEEN KÄSITTELY SAKEUTUS KUIVAUS Ylijäämäliete 139 kgts/d 34,8 m3/d Raakaliete 205 kgts/d 10,2 m3/d Lietettä yhteensä 344 kgts/d 45,0 m3/d ylijäämäliete Sakeuttamon pinta-ala 25 m 2 0,4 % TS Sakeuttamon tilavuus 80 m 3 Suotonauhapuristin KOMPOSTOINTI Lietepintakuorma 2 h 0,57 kgss/m PUHDISTUSTEHO LÄHTEVÄ KUORMITUS Hydraulinen pintakuorma 0,08 m/h mg/l kg/d Sakeutetun lietteen ka 2,5 % TS BOD 7 98% BOD 7 6,2 5,30 Sakeutettua lietettä 13,7 m 3 /d kok-p 99% kok-p 0,13 0,11 Varastointiaika 5,8d Polymeeri 6,5 g/kgts NH4-N 80% NH4-N 11,8 10,00 Kuivatun lietteen ka 13,5 % TS 2,23 kg/d Kok-N 50% Kok-N 34,7 29,50 Kuivattua lietettä 2,5 m3/d 929 m3/a Kiintoaine 99% Kiintoaine 3,5 2,97

KANGASNIEMEN KUNTA KESKUSTAAJAMAN JÄTEVEDENPUHDISTAMO LIITE 3 PROSESSIMITOITUS VE A: TEHOSTETTU AMMONIUMTYPENPOISTO AKTIIVILIETEPROSESSI TALVIAJAN MITOITUS (Nykyiset altaat, max 900 m3/d jätevettä biologiseen osaan) MITOITUS KUORMITUS (TALVI) HIEKANEROTUS, 1 allas ESISELKEYTYS, 1 allas (UUSI) BIOLOGINEN KÄSITTELY, 2 allasta JÄLKISELKEYTYS, 4 allasta Virtaama max 900 m 3 /d Lämpötila 6C Pinta-ala 7,5 m 2 Pinta-ala 50 m 2 Lietekuorma 0,08 kgbod/kgmlssd Pinta-ala 100 m 2 Q d,keskim. 500 m 3 /d Tilavuus 15 m 3 Tilavuus 125 m 3 Tilakuorma 0,53 kgbod/m 3 d Tilavuus 200 m 3 Q d,max 800 m 3 /d Sh,keskim 2,78 m/h Sh,keskim 0,40 m/h MLSS 7,0 kg/m 3 Sh,keskim 0,20 m/h q h, kesk. 20 m 3 /h Sh, mit 4,00 m/h Sh, mit 0,60 m/h Lietteen tuotto 0,75 kgss/kgbod Sh, mit 0,30 m/h q h, mit 30 m 3 /h Sh, max 5,33 m/h Sh, max 0,80 m/h Lieteikä 17,6 d Sh, max 0,38 m/h q h, max 40 m 3 /h Viipymä, kesk 45 min Viipymä, kesk 6,25 h SVI 150 ml/g Viipymä, kesk 10,00 h BOD 7 265 kg/d Viipymä, mit 30 min Viipymä, mit 4,17 h Tilavuus 350 m 3 Viipymä, mit 6,67 h BOD 7 530 mg/l Viipymä, max 23 min Viipymä, max 3,13 h Aerobinen 280 m 3 Viipymä, max 5,33 h kok-p 9,4 kg/d Kuormitus biologiseen osaan Anoksinen 70 m 3 Lietepintak. kesk. 1,40 kgss/m 2 h kok-p 19 mg/l BOD reduktio 30% Viipymä, kesk. 17,5 h Lietepintak. mit. 2,10 kgss/m 2 h kok-n 59 kg/d BOD kuorma 185,5 kg/d Viipymä, mit. 11,7 h Lietepintak. max. 2,63 kgss/m 2 h kok-n 118 mg/l P reduktio 50% Viipymä, max 9,3h Lietetilav.k. kesk 0,21 m 3 /m 2 h NH4-N 50 kg/d P kuorma 5 kg/d Hapentarve, max N/N 645 kgo 2 /d Lietetilav.k. mit 0,32 m 3 /m 2 h NH4-N 100 mg/l N reduktio 10% Hapentarve, D/N 587 kgo2/d Lietetilav.k. max 0,39 m 3 /m 2 h Kiintoaine 270 kg/d N kuorma 53 kg/d Nitrifik.nop. N/N 0,97 gn/kgmlvss/h HIEKKASUODATUS, 1 linja Kiintoaine 540 mg/l SS reduktio 50% Nitrifik.nop. D/N 1,21 gn/kgmlvss/h Pinta-ala 5 m 2 BOD/N-suhde 4,5 SS kuorma 135 kg/d Denitrifik.nop. D/N 2,87 gn/kgmlvss/h Tilavuus 13 m 3 AVL 3786 BOD/N-suhde 3,5 Sh,keskim 4,17 m/h Sh, mit 6,00 m/h Sh, max 8,00 m/h Viipymä, kesk 0,65 h Lipeä 80 g/m 3 PIX 100 g/m 3 Polymeeri 3,1 g/m 3 PIX 50 g/m 3 Viipymä, mit 0,43 h 40,0 kg/d 50,0 kg/d 1,6 kg/d 6,3 kg/d Viipymä, max 0,33 h Ramboll Finland Oy TULOPUMPPAUS VÄLPPÄYS HIEKANEROTUS ESISELKEYTYS ILMASTUS JÄLKISELKEYTYS Ohitus HIEKKASUODATUS LÄHTEVÄ MITTAUS / DESINFIOINTI PURKU VESISTÖÖN sk-välppä Raakaliete 2 % TS Sakokaivoliete 16,4 m 3 /d Ohitus varastoallas LIETTEEN KÄSITTELY SAKEUTUS KUIVAUS Ylijäämäliete 139 kgts/d 34,8 m3/d Raakaliete 187 kgts/d 9,4 m3/d Lietettä yhteensä 326 kgts/d 44,1 m3/d ylijäämäliete Sakeuttamon pinta-ala 25 m 2 0,4 % TS Sakeuttamon tilavuus 80 m 3 Suotonauhapuristin KOMPOSTOINTI Lietepintakuorma 2 h 0,54 kgss/m PUHDISTUSTEHO LÄHTEVÄ KUORMITUS Hydraulinen pintakuorma 0,07 m/h mg/l kg/d Sakeutetun lietteen ka 2,5 % TS BOD 7 98% BOD 7 10,6 5,30 Sakeutettua lietettä 13,0 m 3 /d kok-p 99% kok-p 0,23 0,11 Varastointiaika 6,1d Polymeeri 6,5 g/kgts NH4-N 80% NH4-N 20,0 10,00 Kuivatun lietteen ka 13,5 % TS 2,12 kg/d Kok-N 50% Kok-N 59,0 29,50 Kuivattua lietettä 2,4 m3/d 882 m3/a Kiintoaine 99% Kiintoaine 5,9 2,97