HAKEMUS 23.3.2016 As Oy Puolametsä 1 44-407-2-90 Puolukkatie 3 08500 Lohja As Oy Puolametsä 2 44-407-2-91 Puolukkatie 5 08500 Lohja As Oy Puolametsä 3 44-407-2-92 Hakulintie 38 08500 Lohja MAALÄMPÖKAIVOJEN PORAAMINEN POHJAVESIALUEELLE Yleistiedot As Oy Puolametsä 1,2 ja 3 sijaitsevat Lohjan kaupungissa Perttilän kaupunginosassa. Taloyhtiöt koostuvat 3 rivitaloyhtiöstä, joissa on yhteensä 36 asuntoa. Taloyhtiöt ovat naapuritonteilla ja lämpeävät nykyään yhteisellä maakaasukeskuslämmityksellä, joka erillisessä huoltorakennuksessa. Lämmitysenergiantarve on yhteensä noin 700 MWh/vuosi. Taloyhtiöt suunnittelevat vaihtaa maakaasulämmityksen maalämpöön. Maalämmöllä säästettäisiin noin 2/3 osaa lämmitysenergiankuluista. Lämmityksen huipputehon piikit tuotettaisiin joko sähköllä tai maakaasulla. Taloyhtiöiden tonteille porattaisiin 18-21 kpl maalämpökaivoja. Kaivojen lukumäärä ja syvyys tarkentuvat tarkemmassa suunnittelussa. Kaivojen lukumäärä ja syvyys olisi kuitenkin enintään 21x300m. Maalämpökentän suunnitelma erillisenä liitteenä. Alla tarkempi kartta kohteiden sijainnista. Kuva 1. Yleiskartta taloyhtiöiden sijainnista
Pohjavesialue Lohjanharjun pohjavesialue on osa ensimmäistä Salpausselkää, joka kulkee Hankoniemeltä Lohjan ja Hyvinkään kautta Lahteen ja edelleen Itä-Suomeen. Alue jakautuu kahteen osa-alueeseen: 0142851A ja 0142851B (kartta liitteessä 1). As Oy Puolametsä 1,2,3 sijaitsevat jälkimmäisellä osa-alueella. Pohjavesialueen pinta-ala on 31,7 km², josta pohjaveden muodostumisaluetta on 13,8 km². Muodostumisalue sijoittuu Salpausselän keskiosiin, jossa vettä johtavat hiekka- ja sorakerrokset ulottuvat maan pintaan asti. Muodostuman liepeillä karkeammat kerrokset ovat vettä heikosti läpäisevien savi- ja silttikerrosten peittämiä, mikä johtaa paineellisen pohjaveden esiintymiseen joillakin alueilla. Lohjanharjun muodostuma on ympäristöönsä pohjavettä purkava. Yhteistarkkailualueella pohjaveden päävirtaussuunta on luoteeseen kohti Lohjanjärveä ja Lehmijärveä, mutta kaakkoisreunalla pohjavedet purkautuvat kaakkoon. Pohjavedenjakaja siis kulkee alueella pitkittäin, Salpausselän suuntaisesti. Lisäksi kalliokynnykset ohjailevat pohjaveden virtausta paikallisesti. Lohjanharjun arvioitu kokonaisantoisuus on 11 000 m³/vrk ja alueella on 12 pohjavedenottamoa, joista yhdeksän on Lohjan vesilaitoksen käytössä ja kolme oli yksityisiä. Lisäksi Tytyrin kaivoksesta pumpataan vettä. Taloyhtiöitä lähimpänä sijaitsee Takaharjun pohjavedenottamo. Takaharjun vedenottamon valuma-alue rajautu koillisessa ja lounaassa kallioihin. Salpausselän keskiselänteen tuntumassa sijaitseva todennäköinen vedenjakaja muodostaa valuma-alueen kaakkoisrajan. Pohjaveden muodostuminen on alueella tehokasta vähäisen rakentamisen ja imeytymistä lisäävien sorakuoppien takia, tosin vedenottamon pohjoispuolelle valmistui loppuvuodesta 2005 moottoritie. Lähde: Lohjan pohjavesien yhteistarkkailu vuonna 2014
Alla kartta pohjavesialueesta Takaharjun vedenottamon alueelta. Kuva 2. Pohjavesikartta taloyhtiöiden alueelta alueelta Pohjaveden virtaussuunta taloyhtiöiden kohdalla on todennäköisesti kaakkoon poispäin Takaharjun vedenottamolta. Takaharjun vedenottamo sijaitsee kiinteistöiltä noin 900 metrin päässä. Sadan metrin säteellä kiinteistöistä on 2kpl maalämpökaivoja. Osoitteessa Mustikkatie 11, Lohja sekä Pihkatie 38, Lohja. Vesikaivoja ei sadan metrin säteellä ole. Alla kartta, johon naapureiden maalämpökaivot on merkitty.
Kuva 3. Sadan metrin säteellä olevat maalämpökaivot
GTK:n kallioperäkarttojen mukaan alue kuuluu Hämeen migmatiittivyöhykkeeseen, jonka pääkivilajina on kiillegneissi ja granaatti. Alla kuva kallioperäkartasta. Kuva 4. Ote GTK: kallioperäkartasta Perttilän alueelta. Maaperä koostuu GTK:n maaperäkartan mukaan pääosin hiekasta. Taloyhtiöiden maaperiä on myös silmämääräisesti tarkasteltuna pääosin hiekkaa. Maakerrosten paksuus on aiemmin alueelle porattujen maalämpökaivojen perusteella todennäköisesti noin 20-30m. Alla maaperäkartta. Kuva 5. Maaperäkartta taloyhtiöiden alueelta (GTK)
Hankkeen mahdolliset pohjavesivaikutukset Energiakaivojen rakentamisen ja käytön aikaiset vaikutukset kohdistuvat yleensä ensiksi kalliopohjaveteen ja voivat levitä sitä kautta maaperän pohjaveteen. Mikäli kallioperä on hyvin rikkonaista, voivat haittavaikutukset levitä nopeammin ja kauemmaksi kuin maaperässä. Taloyhtiöiden tonteille porataan 18-21 kpl maalämpökaivoja. Kaivojen syvyys on enintään 300 metriä. Eri syvyyksillä olevat pohjavesikerrokset voivat sekoittua keskenään. Mikäli jokin pohjavesikerros on pilaantunut, pääsee pilaantunut pohjavesi muihinkin pohjaesikerroksiin. Porauksessa käytetään melko suurta porauspainetta. Poravasara toimii ilmanpaineella ja porauspaine on yleensä n. 25-35 bar. Porauksessa syntyvä kivituhka voi levitä kaivoa ympäröivään kallioperään, mikäli kallio on rikkonaista. Lisäksi porauspaine voi suurentaa kaivon lähellä olevia halkeamia. Porauslaitteesta voi vuotaa öljyä porauksen aikana, jolloin sitä voi päästä maaperään. Porauksessa käytettävän ns. alapotan vuoksi öljyä ei hyvin suurella todennäköisyydellä voi kuitenkaan päästä suoraan porakaivoon. Mikäli maahan porattavan suojaputken yläpään tiivistys tehdään puutteellisesti, voi pintavettä päästä suoraan pohjaveteen. Puutteellinen tiivistys suojaputken ja kallioperän välissä mahdollistaa lisäksi maaperässä ja kallioperässä olevan pohjaveden helpon sekoittumisen. Myös suojaputkien huonolaatuinen hitsaussauma tai suojaputken liian ohut seinämävahvuus aiheuttaa riskiä tähän. Kaivoissa olevat keruuputket valmistetaan muovista. Keruuputkissa kiertää normaalisti noin 28 p-% vesietanoliseos, joka sisältää lisäksi denaturointiainetta sekä mahdollisesti korroosioinhibiittejä. Pohjavesialueilla käytetään kuitenkin keruunesteitä, jotka eivät sisällä korroosioinhibiittejä. Lämmönsiirtoneste voi vuotaa keruuputkien rikkoutuessa porakaivoon ja sekoittua pohjaveteen. Putket voivat rikkoutua mm. kaivon jäätymisen, kallion sortumisen tai keruuputken liitosten kulumisen seurauksena. Etanoli on helposti haihtuva, täysin veteen liukeneva ja biologisesti hapellisissa olosuhteissa hiilidioksidiksi ja vedeksi hajoava kemikaali. Altia Oyj:n Vahanen Environment Oy:ltä tilaaman Lausunnon Naturetmaalämpönesteen pohjavesivaikutuksista mukaan Etanolin pohjavesiin kohdistuvat vaikutukset ovat kohtalaisen lyhytkestoisia, jos yhdiste pääsee hapellisissa olosuhteissa hajoamaan. Hajoaminen kuluttaa happea, ja merkittävimmäksi pohjavesiin kohdistuvaksi vaikutukseksi arvioidaan happipitoisuuden väliaikainen aleneminen. Lausunnon mukaan denaturointiaineet ovat ympäristölle vaarattomia sekä biologisesti hapellisissa ja hapettomissa olosuhteissa helposti hajoavia orgaanisia yhdisteitä. Merkittävimmäksi vaikutukseksi maaperässä ja pohjavedessä arvioidaan pohjaveden happipitoisuuden aleneminen väliaikaisesti. Lausunnon mukaan vahinkotilanteessa, jossa maalämpönestettä joutuu pohjaveteen, alkaa nesteen komponentit heti hajoamaan biologisesti ja laimenevat veden virtauksen mukana. Vahinkotilanteessakin maalämpönesteen vaikutukset pohjaveden laatuun ovat vähäiset ja jäävät väliaikaisiksi. Lausunnon mukaan pohjaveden muuttuminen vahinkotilanteessa terveydelle vaaralliseksi tai haitalliseksi on aineiden ominaisuuksien ja pienen määrän vuoksi epätodennäköistä.
Energiakaivojen rakenne Taloyhtiöiden tonteille porattaisiin 18-21 kpl maalämpökaivoja erillisten poraussuunnitelmien mukaisesti. Suurin osa kaivoista sijoitetaan pois kulkuväyliltä, mahdollisten mekaanisten rasitusten minimoimiseksi. Keruunesteen määrä koko järjestelmässä on enintään noin 15 500 l. Keruunesteenä käytetään 28 p-% vesietanoliseosta, joka ei sisällä korroosioinhibiittiä. Esimerkiksi Altia Geosafe. Keruunesteen kiertonopeus kaivoissa on n. 0,55 litraa/sekunti eli kokonaisvirtaus on n. 11,5 l/s. Mikäli paine keruupiirissä laskee, tulee lämpöpumpun tehdä vikailmoitus, jotta mahdolliseen vuotoon voidaan reagoida nopeasti. Suojaputken seinämävahvuus tulee olla 5mm, jotta saavutetaan riittävän suuri puhkiruostumattomuusaika. Suojaputki tulee limittää vähintään 6m kiinteään kallioon. Suojaputken ja kallion väli tiivistetään betonoimalla. Suojaputken yläpäähän asennetaan painetiivis ns. energiahattu. Alla maalämpökaivon leikkauskuva. Mikäli kaivoissa oleviin keruuputkiin tulee jostain syystä vuoto, pääsee keruunestettä sekoittumaan ainakin kallioperässä olevaan pohjaveteen. Sekoittumisriskiä voidaan pienentää täyttämällä kaivo bentoniitilla. Bentoniitti ei kuitenkaan estä keruunesteen pääsyä pohjaveteen vaan ainoastaan hidastaa sen leviämistä. Bentoniitin asentaminen yli 200m syviin kaivoihin siten, että se täyttää varmuudella koko kaivon, on lähes mahdotonta.bentonoinnin hyödyt suhteessa sen aiheuttamiin kustannuksiin (n. 15 /porausmetri) ovat hyvin vähäiset. Kaivokohtainen etanolin määrä on ainoastaan n. 200 litraa, joten vuodon aiheuttamat haitat pohjaveteen ovat hyvin pienet. Usean kaivon rikkoutuminen samanaikaisesti on hyvin epätodennäköistä. Mikäli halutaan pienentää pohjavesien pilaantumisriskiä, suosittelisin mieluummin alentamaan keruunesteen pitoisuutta. Hyvin mitoitetussa kaivokentässä keruunesteen lämpötila ei laske koskaan alle -8 C, joten noin -12 C pakkaskestävyys riittää hyvin. Tämä saavutetaan noin 20 p-% vesi-etanoliseoksella. Kuva 6. Maalämpökaivon leikkauskuva
Energiakaivojen poraus ja keruuputkien asennus Porauksessa tulee käyttää nykyaikaista porauskalustoa, jotta mahdolliset öljyvuodot voidaan estää ja riskit öljyvuodolle voidaan minimoida. Porarilla tulee olla mahdollista öljyvuotoa varten mukana öljynimeytyspurua tai muuta vastaavaa. Suojaputken liitokset tulee tehdä huolellisesti siten, ettei hitsaussaumaan jää reikiä. Kallioperän yläosa on usein rikkonaista, joten porarin tulee varmistua, että suojaputki limittyy vähintään 6m kiinteään kallioon. Porauksessa tulee käyttää porausjätekonttia ja porausjäte tulee kuljettaa pois lähimmälle maankaatopaikalle tai vastaavaan paikkaan. Porauksen aikana kaivoista tuleva pohjavesi imeytetään tontille. Porauksen jälkeen porari täyttää asianmukaisen porausraportin. Kaivoon asennetaan valmiiksi tehtaalla muovihitsattu ja koeponnistettu kollektorielementti. Messinkiliitoksia ei saa käyttää. Keruuputket ovat PEH40x2,4 PE100 PN10 SDR17 putkea. Keruunesteenä käytetään Altia Oy:n Geo Safe tai Industol PE1 28 p-% maalämpönestettä, jotka eivät sisällä korrossioinhibiittiä. Keruuputkien asennus tulee suorittaa varoen ja suurta huolellisuutta käyttäen. Vaakaputkissa tulee välttää ylimääräisiä liitoksia. Keruuputki paineistetaan vielä kaivoon asennuksen jälkeen. Mikäli keruuputkessa havaitaan käytön aikana vuoto, selvitetään vuodon syy ja vaihdetaan tarvittavat liitokset. Mikäli kaivoon tuleva keruuputki vuotaa, tulee se vaihtaa uuteen. Kollektoriasentaja täyttää paineistuspöytäkirjan keruuputken painekokeesta. Lapon Oy Miikka Peltokorpi DI 0407674942 miikka.peltokorpi@lapon.fi