YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS
Nro 78/07/2
Dnro Psy-2005-y-192
Annettu julkipanon jälkeen 31.8.2007
ASIA Lakeuden keskuspuhdistamon ympäristölupa, Kempele, Liminka, Oulunsalo ja Lumijoki
LUVAN HAKIJA Lakeuden Keskuspuhdistamo Oy Kurikkatie 14
90440 Kempele
SISÄLLYSLUETTELO
HAKEMUS JA ASIAN VIREILLETULO ... 4
TOIMINTA JA SEN SIJAINTI ... 4
LUVAN HAKEMISEN PERUSTE ... 6
LUPAVIRANOMAISEN TOIMIVALTA... 6
TOIMINTAA KOSKEVAT LUVAT, SOPIMUKSET JA ALUEEN KAAVOITUSTILANNE... 6
TOIMINTA... 8
Yleiskuvaus... 8
Puhdistamon toiminta ja teho... 8
Prosessin toiminta ... 8
Puhdistamon toiminta vuonna 2005 ... 9
Puhdistamon kuormitus vuosina 1998–2004... 10
Selvitys typenpoistosta ... 11
Typenpoiston toteuttaminen Lakeuden keskuspuhdistamolla ... 11
Strategia jätevesien typpikuorman alentamiseksi... 13
Selvitys jälkikäsittelykentän tehostamisesta ... 14
Selvitys lämpötilasta riippumattoman typenpoiston soveltumisesta Lakeuden keskuspuhdistamolle ... 16
Selvitys jätevesien vaihtoehtoisista purkupaikoista ... 17
Puhdistamon mitoitusarvot... 18
Puhdistamon mitoituksen riittävyys ja laajennusinvestointien tarve ... 18
Lietteen käsittely ja kompostointi ... 20
Lietteen käsittelyn ja kompostiprosessin kehittäminen ... 21
Kemikaalien ja veden käyttö ... 22
Liikenne... 23
Paras käyttökelpoinen tekniikka (BAT) ja energiatehokkuus ... 23
YMPÄRISTÖKUORMITUS JA SEN RAJOITTAMINEN... 24
Päästöt pintavesiin... 24
Käsiteltävien jätevesien määrä ... 24
Laitokselle tuleva jätevesikuormitus ... 25
Laitokselta lähtevä jätevesikuormitus ... 26
Päästöt maaperään ja pohjaveteen ... 26
Päästöt ilmaan ... 26
Melu ... 27
Jätteet ... 27
LAITOSALUE JA SEN YMPÄRISTÖ ... 27
Laitosalue... 27
Luonto ja suojelukohteet ... 28
Asutus ja muu rakennettu ympäristö... 29
Vesistön tila ja käyttökelpoisuus ... 29
Hydrologia... 29
Vedenlaatu... 31
Kalatalous ... 33
Muu vesistön käyttö ... 34
Muut kuormittavat toiminnat ja Lakeuden keskuspuhdistamon osuus Liminganlahden kokonaiskuormituksesta... 34
TOIMINNAN VAIKUTUKSET YMPÄRISTÖÖN ... 35
Vaikutus luontoon ja luonnonsuojeluarvoihin ... 35
Vaikutus pintavesiin ... 35
Vaikutus kalastoon ja kalastukseen ... 36
Ilmaan joutuvien päästöjen ja melun vaikutus ... 36
TOIMINNAN JA SEN VAIKUTUSTEN TARKKAILU ... 37
Laitoksen päivittäinen käyttötarkkailu ... 37
Ohjaus- ja valvontajärjestelmän automaattisesti kirjaamat tiedot ... 37
Laitosmiesten mittaamat parametrit... 37
Käyttö- ja päästötarkkailu... 37
Vaikutustarkkailu... 38
Velvoitetarkkailun kehittäminen ... 38
POIKKEUKSELLISET TILANTEET JA NIIHIN VARAUTUMINEN... 39
Työturvallisuus ... 39
Kulunvalvonta ... 39
Tulipalovaara ... 40
Prosessihäiriöt ... 40
Energia, kemikaalit ja tarveaineet ... 41
VAHINKOJA ESTÄVÄT TOIMENPITEET JA KORVAUKSET ... 41
LUPAHAKEMUKSEN KÄSITTELY ... 41
Lupahakemuksen täydennykset ... 41
Lupahakemuksesta tiedottaminen ... 42
Lausunnot ... 42
Muistutukset... 45
Hakijan kuuleminen ja vastine ... 47
Katselmus ... 55
Lupahakemuksen täydennys ... 56
Hakemuksen täydennyksestä tiedottaminen ... 57
Lausunnot ... 57
Muistutukset ja mielipiteet... 58
Hakijan kuuleminen ja vastine ... 61
Y M P Ä R I S T Ö L U P A V I R A S T O N R A T K A I S U ... 63
KÄSITTELYRATKAISU... 63U YMPÄRISTÖLUPARATKAISU ... 63
LUPAMÄÄRÄYKSET ... 64
Määräykset pilaantumisen ehkäisemiseksi ... 64
Rakenteet ja laitteet ... 64
Päästöt pintavesiin ja viemäriin ... 64
Päästöt ilmaan ja melu ... 66
Jätteiden käsittely ja hyödyntäminen ... 66
Kemikaalien varastointi... 67
Häiriötilanteet ja muut poikkeukselliset tilanteet ... 67
Toiminnan lopettaminen... 67
Tarkkailu- ja raportointimääräys... 68
OHJAUS ENNAKOIMATTOMAN VAHINGON VARALTA ... 68
RATKAISUN PERUSTELUT... 68
Käsittelyratkaisun perustelut ... 68
Ympäristöluvan harkinnan perusteet ... 68
Luvan myöntämisen edellytykset ... 69
Lupamääräysten perustelut ... 70
Määräykset pilaantumisen ehkäisemiseksi... 70
Toiminnan lopettamista koskeva määräys... 73
Tarkkailu- ja raportointimääräys ... 73
VASTAUS YKSILÖITYIHIN VAATIMUKSIIN ... 74
LUVAN VOIMASSAOLO JA LUPAMÄÄRÄYSTEN TARKISTAMINEN ... 76
Päätöksen voimassaolo ... 76
Lupamääräysten tarkistaminen ... 77
Korvattavat päätökset ... 77
Lupaa ankaramman asetuksen noudattaminen ... 77
PÄÄTÖKSEN TÄYTÄNTÖÖNPANO ... 77
SOVELLETUT SÄÄNNÖKSET ... 77
KÄSITTELYMAKSU... 78U Ratkaisu ... 78
Perustelut... 78
Oikeusohje ... 78
MUUTOKSENHAKU ... 79
HAKEMUS JA ASIAN VIREILLETULO
Lakeuden Keskuspuhdistamo Oy on ympäristölupavirastoon 29.12.2005 toimittamassaan hakemuksessa pyytänyt ympäristölupaa Lakeuden kes- kuspuhdistamon toiminnalle hakemuksen liitteenä olevasta suunnitelmasta tarkemmin ilmenevällä tavalla.
Hakemusta on täydennetty 14.11.2006 jälkikäsittelykentän laajennussuun- nitelmalla. Suunnitelman mukaan jälkikäsittelykentän laajennus voidaan to- teuttaa kahden vuoden kuluessa ympäristölupapäätöksen lainvoimaiseksi tulemisesta.
TOIMINTA JA SEN SIJAINTI
Lakeuden Keskuspuhdistamo Oy:n Niittyrannan kemiallis-biologisella jäte- vedenpuhdistamolla puhdistetaan Kempeleen, Limingan, Lumijoen, Oulun- salon, Tyrnävän ja Hailuodon kuntien viemäröidyt jätevedet sekä toimi- alueelta tuotavat sakokaivolietteet ja umpikaivojätevedet. Puhdistuksen jäl- keen jätevedet johdetaan jälkikäsittelykosteikon, Kullionojan ja Peräojan kautta Liminganlahteen. Jälkikäsittelykentän laajentamisen jälkeen vedet johdetaan Peräojan kautta Liminganlahteen. Kuivattu liete kompostoidaan avoaumoissa puhdistamoalueella.
Lupaa on haettu jätevedenpuhdistamon toiminnan jatkamiseen ja jäteve- sien johtamiseen Liminganlahteen seuraavilla lupaehdoilla:
1. Jätevedet on käsiteltävä siten, että vesistöön johdettavan jäteveden BOD7ATU on enintään 20 mg/l ja fosforipitoisuus enintään 0,5 mg/l.
Puhdistusteho on molempien osalta oltava vähintään 95 %. Päästöt ja puhdistustehot on laskettava, mahdolliset poikkeustilanteet ja puh- distamon ohijuoksutukset mukaan lukien, kolmen kuukauden keskiar- voina.
2. Puhdistamoa on käytettävä ja hoidettava siten, että saavutetaan mahdollisimman hyvä puhdistustulos. Puhdistamolla on oltava vas- tuullinen hoitaja, jonka nimi ja pätevyys ovat Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskuksen tiedossa.
3. Luvan saajan on osaltaan huolehdittava siitä, että puhdistamolle joh- dettavien teollisuuden jätevesien ja muiden talousjätevedestä poik- keavien jätevesien sekä sakokaivolietteiden haitallisuutta vähenne- tään riittävästi asianmukaisen esikäsittelyn ja muiden toimenpiteiden avulla.
4. Luvan saajan tulee olla selvillä puhdistamolle johdettavien teollisuus- jätevesien määrästä, laadusta ja mahdollisesta esikäsittelystä. Kysei- set tiedot on toimitettava Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskukseen.
5. Jos vesistöön on joutunut tai uhkaa joutua laadultaan tai määrältään tavanomaisesta poikkeavia päästöjä, luvan saajan on ilmoitettava sii- tä viivytyksettä Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskukselle ja Oulun seudun ympäristölautakunnalle sekä ryhdyttävä heti asianmukaisiin toimenpiteisiin vahinkojen torjumiseksi ja tapahtuneen toistumisen es- tämiseksi.
6. Luvan saajan tulee jatkaa puhdistamolle tulevan kuormituksen sekä vesistöön johdettavien jätevesien määrän, laadun ja vesistövaikutus- ten tarkkailua voimassa olevan ohjelman mukaisesti. Vesistöön me- nevä kuormitus mitataan purkupisteessä, kuten jälkikäsittelykentän jälkeen. Tarkkailuohjelmaa voidaan muuttaa Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskuksen hyväksymällä tavalla. Tarkkailutulokset tulee toimittaa ympäristökeskukselle ja Oulun seudun ympäristölautakun- nalle.
Luvan saajan on jatkettava Oulun kalastuspiirin hyväksymän ohjel- man mukaisen kalastoon kohdistuvien vaikutusten tarkkailua. Tark- kailuohjelmaa voidaan muuttaa Kainuun työvoima- ja elinkeinokes- kuksen hyväksymällä tavalla. Tarkkailutulokset tulee toimittaa Kai- nuun työvoima- ja elinkeinokeskukselle, Pohjois-Pohjanmaan ympä- ristökeskukselle ja Oulun seudun ympäristölautakunnalle.
Mikäli tarkkailuohjelmien muutoksista ei päästä yksimielisyyteen, on luvan saajan saatettava asia erikseen ympäristölupaviraston ratkais- tavaksi.
7. Puhdistamolla syntyvien lietteiden kompostointi on toteutettava ha- kemuksessa esitettyjen periaatteiden mukaisesti puhdistamon liet- teenkäsittelylaitoksessa ja tiiviillä asfalttikentällä. Kompostoinnissa li- säaineita voidaan käyttää enintään seuraavat määrät:
Kuorihake 5 000 m3 vuodessa Hevostallin kuivike 500 m3 vuodessa Teräskuona 1 000 m3 vuodessa
8. Puhdistamossa syntyvä hiekka voidaan sekoittaa kompostiin. Puhdis- tusprosessin kiinteät jätteet, lähinnä välppäjätteet, on kuljetettava alueelliselle jäteasemalle.
9. Puhdistamolle vastaanotettavat umpi- ja sakokaivolietteet, kompostin lisäaineet sekä puhdistusprosessin kiinteät jätteet on kuljetettava asianmukaisilla kuljetusvälineillä.
10. Puhdistamo- ja kompostialueen suoto- ja valumavedet on johdettava puhdistamolle käsiteltäväksi. Puhdistamoalueen ulkopuolisia vesiä ei saa päästää alueelle.
11. Kompostialueella täytyy olla nimetty vastuuhenkilö, joka huolehtii vi- ranomaisten ohjeiden mukaisesti mm. siitä, ettei alueelle tuoda sinne soveltumattomia kompostoinnin lisäaineita ja että aluetta käytetään, hoidetaan ja tarkkaillaan asianmukaisesti.
12. Jälkikompostointikentällä voidaan varastoida enintään kahden vuo- den kompostituotanto.
13. Umpi- ja sakokaivolietteitä sekä kompostin lisäaineita voidaan tuoda puhdistamolle, turvelieteseosta siirtää siilosta kompostikentälle, lisä- aineita sekoittaa kompostiin, aumoja kääntää ja valmiita tuotteita kul- jettaa kompostialueelta arkisin klo 7–18 välisenä aikana. Lietteiden tuomista koskevan sopimuksen tehneet kuljetusyritykset voivat tuoda lietteitä puhdistamon automaattivastaanottoon muulloinkin arkipäivi- nä.
14. Jätevesien käsittely ja kompostointi on tehtävä siten, ettei niistä ai- heudu haittaa terveydelle tai ympäristölle ja hajuhaitat ovat mahdolli- simman vähäiset.
15. Kompostoinnissa sattuvat häiriötilanteet on kirjattava ja niistä on il- moitettava Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskukselle ja Oulun seu- dun ympäristölautakunnalle sekä ryhdyttävä toimenpiteisiin tapahtu- neen toistumisen estämiseksi.
16. Mikäli tässä päätöksessä tarkoitetuista toimenpiteistä aiheutuu sellai- nen vahinko, haitta tai edunmenetys, jota tätä päätöstä annettaessa ei ole edellytetty ja josta luvan haltija on ympäristönsuojelulain sään- nösten mukaan vastuussa, voi edunmenetyksen kärsinyt tai yleisen edun niin vaatiessa asianomainen viranomainen saattaa asian lupa- päätöksen lainvoiman estämättä ympäristölupaviranomaisen käsitel- täväksi siinä järjestyksessä kuin hakemusasioista on säädetty.
Lakeuden keskuspuhdistamo sijaitsee Kempeleen kunnassa asemakaava- alueen ulkopuolella Niittyrannassa kiinteistöllä Helpi RN:o 18:257, osoit- teessa Helpikuja 55, 90440 Kempele.
LUVAN HAKEMISEN PERUSTE
Ympäristönsuojeluasetuksen 1 §:n 1 momentin 13 a) kohdan mukaan asu- kasvastineluvultaan vähintään 100 henkilön jätevesien käsittelemiseen tar- koitetulla puhdistamolla on oltava ympäristölupa.
Ympäristönsuojelulainsäädännön voimaanpanosta annetun lain 5 §:n 2 momentin mukaan ympäristölupaa on haettava koko toimintaan, jos aiem- min myönnetyssä luvassa on määrätty luvan tarkistamisesta määräajassa.
Vesioikeuden 10.6.1994 antamassa Lakeuden keskuspuhdistamoa koske- van päätöksen lupamääräyksessä 12 Lakeuden Keskuspuhdistamo Oy on velvoitettu lupamääräysten tarkistamishakemuksen tekemiseen 31.12.2005 mennessä.
LUPAVIRANOMAISEN TOIMIVALTA
Ympäristönsuojeluasetuksen 5 §:n 1 momentin 8) kohdan mukaan ympä- ristölupavirasto ratkaisee yhdyskuntajäteveden puhdistamon ympäristölu- pa-asiat, kun viemäröidyn jäteveden määrä on asukasvastineluvultaan yli 4 000. Puhdistamolietteen kompostoinnin osalta ympäristölupaviraston toi- mivalta perustuu ympäristönsuojelulain 31 §:n 4 momenttiin.
TOIMINTAA KOSKEVAT LUVAT, SOPIMUKSET JA ALUEEN KAAVOITUSTI- LANNE
Pohjois-Suomen vesioikeus on 10.6.1994 antamallaan päätöksellä nro 29/94/2 myöntänyt Lakeuden Keskuspuhdistamo Oy:lle luvan jätevesien johtamiseen Kullionojan ja Peräojan kautta Liminganlahteen.
Pohjois-Suomen vesioikeuden päätöksessä annettiin seuraavat lupamää- räykset:
– Pintavalutuskentälle johdettavan jäteveden BOD7ATU on enintään 20 mg/l, fosforipitoisuus enintään 0,5 mg/l ja puhdistusteho molempien osalta vähintään 90 %.
– Jätevedenpuhdistamo on suunniteltava ja toteutettava siten, että ammoniumpitoisuuden poistoteho on mahdollisimman suuri.
Oulun lääninhallitus on 21.12.1994 antamallaan päätöksellä myöntänyt Lakeuden Keskuspuhdistamo Oy:lle ympäristölupamenettelylain 2 §:n mu- kaisen ympäristöluvan. Lupa käsitti myös jätelain 42 §:n mukaisen jätelu- paratkaisun, terveydenhoitolain 26 §:n mukaisen sijoituspaikkaratkaisun sekä eräistä naapuruussuhteista annetun lain 18 §:n mukaisen päätöksen.
Päätöksessä on mm. seuraavat lupamääräykset:
– Turve-lieteseoksen siirtäminen seossiilosta aumakompostikentälle voidaan tehdä arkipäivisin maanantain ja torstain välisenä aikana.
Tällöin kompostiin voidaan sekoittaa lisäseosaineita tarpeen mukaan.
Varsinainen aumojen kääntö tulee tehdä arkipäivisin maanantain ja keskiviikon välisenä aikana (NaapL 17 §, ThL 26 §, ThA 18 §, JL 44 § ja 8 §).
– Puhdistamolle vastaanotettavat umpi- ja sakokaivolietteet ja kompos- tin lisäaineiksi tarkoitetut kotitalouksien biojätteet on kuljetettava alu- eelle asianmukaisilla kuljetusvälineillä. Kuljetuksista ei saa aiheutua terveys- tai ympäristöhaittoja. Umpi- ja sakokaivolietteet voidaan toi- mittaa puhdistamolle vain arkisin laitoksen ollessa miehitetty. Mikäli lietteitä tuodaan muuna aikana, tulee kuorma purkaa valvotusti käyt- töhenkilön läsnä ollessa (NaapL 17 §, ThL 26 §, ThA 18 § ja JL 44 §).
– Kompostointialueen suoto- ja valumavedet on kerättävä ja käsiteltävä hakemussuunnitelmassa esitettyjen periaatteiden mukaisesti siten, että niistä ei aiheudu haittaa terveydelle tai ympäristölle (ThL 26 §, ThA 18 § ja JL 44§).
– Puhdistamolla tai kompostoinnissa sattuvat häiriötilanteet on kirjatta- va ja niistä on ilmoitettava Kempeleen kunnan ympäristölupaviran- omaiselle, Oulun lääninhallitukselle ja Oulun vesi- ja ympäristöpiirille (ThL 26 §, ThA 18 §, JL 44 ja JA 8 §).
Jätevedenpuhdistamo on otettu käyttöön 27.8.1996. Puhdistamolla on saavutettu vesioikeuden jätevesien johtamista koskevan luvan ja lääninhal- lituksen ympäristöluvan lupamääräykset.
Lakeuden Keskuspuhdistamo Oy on 10.11.2006 tehnyt maanvuokrasopi- muksen Limingan Isoniityn lohkokunnan kanssa 3,93 ha:n suuruisen mää- räalan vuokraamisesta tilasta 567–876–3–1. Vuokrasopimus on voimassa 30.11.2011 saakka ja sitä on tarkoitus jatkaa vuonna 2007 lohkokunnan osakkaiden varsinaisen kokouksen päätöksellä 31.12.2029 saakka.
Fingrid Oyj on 26.9.2006 antanut lausunnon Lakeuden keskuspuhdista- mon jälkikäsittelykentän laajentamisesta 110 kV johdon Pikkarala–Kalajoki alle pylväsvälille 76–77.
Alueella on voimassa yleiskaava, jossa puhdistamotontti on merkitty seu- tukuntaa palvelevaksi erityisalueeksi.
TOIMINTA
Yleiskuvaus
Vuonna 1996 valmistunut Lakeuden Keskuspuhdistamo Oy:n Niittyrannan biologis-kemiallinen puhdistamo käsittelee Kempeleen, Limingan, Lumijo- en, Oulunsalon, Tyrnävän ja Hailuodon kuntien viemäröidyt jätevedet sekä toimialueelta tuotavat sakokaivolietteet ja umpikaivojätevedet. Yhtiön osakkaina olevat kuntien vesihuoltolaitokset ja kunnat omistavat siirto- viemärit viemäriverkostostaan lähtien puhdistamolle saakka ja vastaavat niiden rakentamisesta, ylläpidosta ja käytöstä.
Toteutettu puhdistusprosessi valittiin siten, että puhdistamolla päästäisiin hyvään orgaanisen aineen poistoon sekä Liminganlahden rehevöitymisen kannalta kriittisen fosforin tehokkaaseen ja varmaan poistoon. Prosessin typenpoistoteho vastaa ylijäämälietteen sitoman typen määrää.
Puhdistamon toiminta ja teho
Prosessin toiminta
Puhdistamon keskeiset prosessit ovat etuselkeytys, normaalikuormittei- seksi mitoitettu aktiivilieteprosessi ja kemiallinen jälkiselkeytys. Laitoksen jäljessä on kosteikkona toimiva purkukenttä. Puhdistamoa on voitu hoitaa pääasiassa yhdessä työvuorossa ja normaalin työviikon puitteissa.
Laitoksen lietteen käsittelyksi valittiin menetelmä, jossa osa kompostoitu- misen vaatimasta seosaineesta lisätään jo lietteen kuivausvaiheessa. Vali- tun tekniikan merkittävänä etuna on kompostoitumisprosessin alkaminen välittömästi lietteen kuivauksen jälkeen lietesiilossa, jossa lietteen viipymä on maksimissaan kaksi viikkoa. Lieteturveseoksen lämpötila on komposti- kentälle vietäessä 30–40 °C ja kompostiprosessi jatkuu kompostikentällä talviolosuhteissakin. Toinen menetelmän etu on, että turve sitoo orgaani- sen aineen hajoamisessa syntyviä hajukaasuja.
Merkittävin prosessinohjauksen heikkous on ollut aktiivilieteprosessin oh- jauksen vaatiman lietekiertojen kiintoainepitoisuuden mittauksen epätark- kuus. Biologisen prosessin ylläpidon kannalta keskeisin tekijä on lietekier- tojen hallinta niin, että prosessin lietepitoisuus, lieteikä ja lietteen laatu vas- taavat suunniteltua toimintatilaa. Automaattisten kiintoainepitoisuusmitta- reiden epätarkkuuden vuoksi biologisen prosessin tila on vaihdellut ajoit- tain korkea- ja matalakuormitteisen välillä vaikuttaen aktiivilietteen laatuun ja laskeutuvuuteen. Tällä ei kuitenkaan ole ollut vaikutusta puhdistustulok- seen. Ongelma on toistaiseksi ratkaistu siirtymällä tältä osin manuaaliseen ohjaukseen.
Toinen lietekiertoihin liittyvä vaikeus on ollut selkeyttämöiden lietteenpois- ton hallinta, kun prosessiautomaatio ei ole pystynyt ohjaamaan lietteen- poistoa niin, ettei selkeyttämöistä poistettaisi tarpeettomasti vettä. Varsin- kin puhdistamon toiminnan alkuaikoina tarpeettoman suuri lietteenpoisto kuormitti hydraulisesti lietteen sakeuttamoita. Tätä ongelmaa on kuitenkin pystytty vähentämään tehdyillä prosessiselvityksillä ja siirtymällä kellolla tapahtuvaan lietteenpoiston määrän ohjaukseen.
Puhdistamolla on meneillään instrumentoinnin uudistusohjelma, joka val- mistuu vuoden 2007 aikana. Ohjelman puitteissa hankitaan mm. nykyistä tarkemmat lietepitoisuusmittarit keskeisiin lietekiertoihin.
Mekaaninen etuselkeytys on toiminut ennakoitua paremmin. Etuselkeytyk- sen teho näyttäisi olevan nykyisillä kuormituksilla virtaamasta riippumaton ja suunnitteluarvoa parempi. Tehtyjen prosessiselvitysten tulosten perus- teella etuselkeytyksestä lähtevän veden BOD7 ja kiintoainepitoisuudet ovat lähes vakioita, vaikka viemäriveden ohella sakeuttamoiden ja lietteen kui- vauksen rejektivedet aiheuttavat etuselkeyttämöitä kuormittavaa vaihtelua.
Mittaustulosten perusteella mekaaninen etuselkeytys on poistanut laitok- selle tulevasta jäteveden orgaanisen aineen pitoisuudesta keskimäärin 36 % ja kiintoainepitoisuudesta noin 55 %. Etuselkeytyksen hyvän toimin- nan on oletettu selittyvän lietteen kuivauksesta tulevien rejektivesien sisäl- tämien polymeerien flokkausta edistävällä vaikutuksella.
Keväällä 2005 puhdistamolla siirryttiin esisaostuksen käyttöön rautakemi- kaalia käyttäen. Esisaostuksen myötä esiselkeytyksen puhdistusteho pa- rani. Lisäksi lietteen laskeutuvuus parani väliselkeyttämössä.
Ilmastuksen kaikkien kolmen altaan ilmastinkentät on jaettu kolmeen loh- koon, joiden ilmamäärää ohjataan happimittareilla. Ilmastuksen ohjaus on toiminut tyydyttävästi. Eniten ilmastuksen säätöä ovat häirinneet säätö- venttiilien mekaaniset viat.
Lietteen kuivaus toimii täysin prosessiautomaation ohjaamana. Ohjaus on niin luotettava, että lietteen kuivausta voidaan tehdä myös viikonloppuisin, jolloin laitos on miehittämätön. Lietteen kuivausprosessi toimii osin panos- periaatteella; kuivattava liete-/turveseos valmistetaan kahteen annostussäi- liöön. Lietteeseen lisättävän turpeen määrää ohjataan turvekuljettimen no- peutta säätämällä, mutta lisättävä turvemäärä lietteen kiintoainemäärää kohti asetetaan manuaalisesti.
Puhdistamon purkukenttänä toimiva 4,5 ha:n suuruinen kosteikkoalue ta- saa vesistöön johdettavan veden laatua poistaen noin 50 % kosteikkoon tulevan käsitellyn jäteveden orgaanisesta aineesta ja fosforista sekä noin 60 % kiintoaineesta. Kentän typenpoistoteho on ollut vähäinen, koska ty- penpoiston edellyttämä nitrifikaatio ei ole käynnistynyt.
Umpi- ja sakokaivolietteitä tuovat puhdistamolle ainoastaan yritykset, jotka ovat sopineet asiasta hakijan kanssa. Lietteiden tuonti tapahtuu täysin sul- jetuilla vaunuilla ja purku sakokaivolietteen vastaanottoaltaaseen. Kullakin lietteitä toimittavalla yrittäjällä on oma koodinsa, jolla he avaavat puhdista- mon portin sekä sakokaivolietteen vastaanottoaltaan kannen sähkölukon.
Lietteen purun yhteydessä sen määrä mitataan. Lietteen laadun ja mittaus- tuloksen perusteella puhdistamo laskuttaa lietteen tuojaa. Lietteiden tuonti on tapahtunut ilman ongelmia arkipäivisin normaalin työajan ulkopuolella- kin. Myös tulevaisuudessa lietteiden tuonti voinee jatkua nykyisin järjeste- lyin.
Puhdistamon toiminta vuonna 2005
Vuonna 2005 jätevettä käsiteltiin puhdistamolla yhteensä 1 496 067 m3 (4 183 m3/vrk), mikä oli noin 2 % vähemmän kuin vuonna 2004. Ohituksia ei suoritettu lainkaan. Suurin keskimääräinen kuukausivirtaama (5 022 m3/vrk) mitattiin huhtikuussa ja pienin heinäkuussa (3 689 m3/vrk).
Prosessi on mitoitettu virtaamalle 6 100 m3 eli keskimääräinen virtaama oli
67 % ja suurin keskimääräinen kuukausivirtaama 78 % mitoitusvirtaamas- ta. Maksimi vuorokausivirtaama (6 867 m3) mitattiin huhtikuussa.
Fosforin saostamiseen käytettiin vuoden aikana PAC ja PIX-105-HA kemi- kaaleja yhteensä 428 781 kg. PAC oli käytössä läpi vuoden, mutta PIX- 105-HA kemikaalia käytettiin vain tammikuussa ja huhtikuun puolivälistä vuoden loppuun.
Puhdistamolle vastaanotettiin sakokaivolietteitä vuoden 2005 aikana yh- teensä 3 279 m3. Lietteen käsittelyyn käytettiin Polymeeriä 7 070 kg. Liete- analyysin mukaan liete soveltuu sellaisenaan hyötykäyttöön.
Sähköä kulutettiin 908 643 kWh eli keskimäärin 0,61 kWh/käsitelty jäteve- sikuutiometri.
Keväällä 2005 toteutettiin esisaostukseen siirtyminen edellisen syystalven ja alkuvuoden 2005 koeajojen perusteella. Lisäksi heinäkuussa 2005 alet- tiin syöttää suoraan purkukentälle 25 mg/l alumiinikemikaalia, koska jäl- kisaostukseen syötettävä alumiinikemikaalimäärä vähennettiin määrään 50 mg/l, jolloin purkukentälle ei kulkeutunut sen toiminnalle tarpeellista liukois- ta alumiinia.
Puhdistamon kuormitus vuosina 1998–2004
Puhdistamon hydraulinen kuormitus ja aineskuormitus ovat laitoksen käy- tön aikana vaihdelleet mitoitusarvojen puitteissa. Puhdistamoon liittyneen asutuksen kasvusta huolimatta sinne tulevassa kuormituksessa ei ole ollut nähtävissä selvää kasvua. Vuosien 1998–2004 aikana puhdistamon tulo- virtaama on ollut keskimäärin 3 900 m3/vrk ja sen vaihteluväli ± 240 m3/vrk.
Viiden viimeisen vuoden aikana sekä orgaanisen aineen (BOD7) että fosfo- rin kuormitukset ovat velvoitetarkkailun tulosten mukaan jossain määrin pienentyneet. Tähän on vaikuttanut Limingan Osuusmeijerin toiminnan lop- puminen.
Puhdistamon tähänastisen toiminnan aikana asetetut lupamääräykset ovat käsittelytehon osalta täyttyneet ja puhdistustulokset ovat yleensä olleet sel- västi raja-arvoja parempia. Vuosikeskiarvoina sekä orgaanisen aineen että fosforin puhdistustehot ovat olleet 97–99 % ja lähtevän veden pitoisuus 5–
10 mg/l orgaanista ainetta (BOD7) ja 0,2–0,4 mg/l fosforia.
Typen velvoitetarkkailutulosten osalta on huomattava vuosien 1998–2001 tuloksiin vaikuttanut tulevan jäteveden näytteenottopisteen sijainti siten, et- tä ainakin osassa näytteistä sakeutuksen ylitevesi nosti näennäisesti tule- vaa typpikuormitusta ja samalla prosessin typenpoistotehoa. Laitokselle tu- leva normaali typpikuormitus on noin 350 kg/d ja puhdistusteho 20–30 %, mikä vastaa normaalikuormitteisen prosessin tyypillisiä arvoja. Tällöin typ- peä sitoutuu lähinnä ylijäämälietteen orgaaniseen aineeseen ilman, että prosessissa tapahtuu merkittävästi nitrifikaatio–denitrifikaatioprosesseja.
Selvitys typenpoistosta
Typenpoiston toteuttaminen Lakeuden keskuspuhdistamolla
Typenpoiston yleiset edellytykset
Pitkistä siirtoviemäreistä johtuen Lakeuden keskuspuhdistamolle tulevan jäteveden lämpötila talvella on 3–5 °C ja syyskesällä lämpötila on kor- keimmillaan 10–12 °C. Tulevan jäteveden lämpötila on ollut alle 10 °C va- jaa 90% ajasta ja alle 5 °C 35 % ajasta.
Mikäli Lakeuden keskuspuhdistamo muutettaisiin typpeä poistavaksi, läm- pötilasta eniten riippuva nitrifikaatio määräisi koko typenpoistoprosessin mitoituksen ja toimintaedellytykset. Normaaleilla typenpoiston ilmastusal- lastilavuuksilla ja orgaanisella kuormituksella merkittävää nitrifikaatiota voi- si tapahtua vuodessa korkeintaan 2–3 kuukauden aikana ja tässä ajassa nitrifikaatio pitäisi saada käynnistymään. Jos puhdistamolla tulisi toteuttaa lähes ympärivuotinen typenpoisto, laitoksen mitoittavaksi tekijäksi olisi va- littava alhaisessa lämpötilassa tapahtuva nitrifikaatio ja silti merkittävän nit- rifikaatioasteen saavuttaminen olisi huomattavan osan vuotta epätodennä- köistä.
Typenpoiston alustava mitoitus
Typenpoiston prosessivaihtoehdoista tässä tarkastelussa on käytetty DN/N-mallia, jossa ensimmäisenä vaiheena on denitrifikaatio (DN) ja sen jälkeen hapellinen nitrifikaatio-osa (N). Tämä prosessimalli on tekniseltä to- teutukseltaan yksinkertaisin ja toisaalta ainakin osa denitrifikaation tarvit- semasta orgaanisesta aineesta saadaan tulevan veden BOD-kuormasta.
Mahdollisimman suuri hyöty tulevan jäteveden orgaanisesta hiilestä saavu- tetaan, kun esikäsittelynä on nopeasti tapahtuva mekaaninen selkeytys il- man kemiallista tehostusta.
Tarkastelun mitoituslähtökohtana on vuoden 2020 ennustettu typpikuormi- tus 545 kg/d, josta typenpoistoprosessiin tuleva typpikuorma esiselkeytyk- sen jälkeen on noin 500 kg/d. Tulevan jäteveden ennustettu kokonaistyp- pipitoisuus on 70 mg/l ja biologiseen prosessiin tuleva ammoniumtyppipi- toisuus on 60 mg/l.
Puhdistustavoitteeksi on valittu lähtevän veden kokonaistyppipitoisuus 10 mg/l ja poistoteho vähintään 90 %. Tällöin lähtevässä vedessä ammo- niumtypen pitoisuus voisi olla 4 mg/l ja nitraattitypen pitoisuus 2 mg/l.
Kesäaikana tapahtuvassa eli osittaisessa typenpoistossa biologisen vai- heen prosessitilat on laskettu jäteveden lämpötilaa 10 ºC vastaavalle tilan- teelle, jolloin nitrifikaatio ja tavoitteiden mukainen typenpoisto saavutetaan kesäkuukausien aikana, ja lämpötila-alueelle 3–5 °C, jolloin tavoitteen mu- kainen typenpoisto saavutetaan mahdollisimman pitkän ajan.
1) Vaihtoehto 1: Osittainen typenpoisto
Määräävän lämpötilan ollessa 10°C DN/N periaatteella toimivan aktiivi- lieteprosessin typenpoiston mitoittavaksi ominaiskuormitukseksi voidaan olettaa 0,048 kgN/kgKA·vrk. Typenpoisto olisi nitrifikaation käynnistys huomioon ottaen merkittävää 2–3 kuukautta vuodessa.
Edellä sanotulla typen ominaiskuormituksella ja noin 500 kg/vrk typpikuor- mituksella tarvittava lietteen kiintoainemäärä aktiivilietealtaassa on noin 10 000 kg. Lietepitoisuudella 3 kgKA/m3 tarvittavaa allastilavuutta tulee tämän mukaan olla noin 4 000 m3. Prosessin ensimmäinen kolmannes on tällöin hapeton, mekaanisesti sekoitettu denitrifikaatioreaktori, jonka jäl- keen on ilmastettu nitrifikaatioreaktori.
2) Vaihtoehto 2: Lähes ympärivuotinen typen poisto
Määräävän lämpötilan ollessa 5°C mitoittava ominaiskuormitus on 0,017 kgN/kgKA·vrk. Tällä ominaiskuormituksella tarvittava aktiivilietemää- rä 500 kg/vrk typpikuormitukselle on 30 000 kg ja 3 kgKA/ m3 lietepitoisuu- della tarvittava reaktoritilavuus on noin 10 000 m3. Käytännössä merkittä- vää typenpoistoa tapahtuu vain 7–9 kuukautta vuodessa. Kylmimpinä ai- koina on todennäköistä, että nitrifikaatio häiriintyy.
Typenpoistoprosessin käyttö ja ylläpito Kierrätyssuhde
Valitulla prosessimallilla nitrifioivasta osasta palautetaan nitraattipitoista vettä ensimmäisenä osana olevaan denitrifikaatioaltaaseen. Lisäksi sel- keyttämöstä kierrätetään lietettä denitrifikaatioaltaaseen. Mitä suurempi kierrätyssuhde on, sitä enemmän nitraattia voidaan poistaa denitrifikaati- ossa. Tarkastelun perustaksi otetuilla pitoisuuksilla vaadittava puhdistuste- ho on vähintään 90 %. Tätä vastaava kierrätyssuhde on 7–8, jolloin kierrä- tettävä jätevesimäärä ja liete ovat yhteensä 50 000 m3/vrk. Mikäli vaaditta- va typenpoistoteho on 70 %, tarvittava kierrätyssuhde on 3.
Ilmastus- ja sekoitusenergia
Typenpoistossa orgaanisen aineen ohella ammoniumin hapetus kuluttaa happea. Lisäksi energiaa kuluu sekä lietteen ja veden runsaaseen kierrä- tykseen että denitrifikaatioaltaan sekoitukseen. Seuraavassa on esitetty energian kulutus vuoden 2020 tilanteessa normaalikuormitteiselle BOD- prosessille ja kahdelle edellä kuvatulle typenpoistovaihtoehdolle:
normaalikuormitteinen BOD:n poisto 1 000 kWh/d osittainen typenpoisto (kesäaika) 4 000 kWh/d lähes ympärivuotinen typen poisto 7 000 kWh/d Alkaliniteetin säätö
Nitrifikaatio kuluttaa epäorgaanista hiiltä ja vapauttaa vetyioneja, jotka rea- goivat bikarbonaattien kanssa alentaen veden pH:ta, jolloin bikarbonaatin riittävyys saattaa rajoittaa nitrifikaatiota. Korkean nitrifikaatioasteen saavut- taminen täytyisi varmistaa lisäämällä kalkkia biologiseen vaiheeseen. Jäte- veden laatutietojen perusteella kalkkiannostuksen tulee olla 0,1–0,2 kg/m3, eli normaalivirtaamilla 700–1 400 kg/vrk.
Metanolin kulutus
Denitrifikaatiossa heterotrofiset bakteerit hapettavat orgaanista hiiltä käyt- täen hapen asemasta nitraattityppeä hapettimena. Teoreettisesti 1 kg nit- raattityppeä kuluttaa orgaanista ainetta, joka vastaa BOD:na ilmaistuna 4 kg/m3. Orgaanisen aineen on kuitenkin oltava helposti hajoavaa ja siksi asumajätevesillä tulevan jäteveden BOD:sta vain noin 30 % on sellaista, että sitä voidaan hyödyntää denitrifikaatiossa. Halutun puhdistustuloksen
saavuttamiseksi prosessiin täytyy lisätä metanolia, jonka kulutus on 1 000–
1 500 kg/vrk keskimääräisellä virtaamalla.
Lietekiertojen hallinta
Typenpoistoprosessin lieteikä tulee olemaan 15–20 vrk ja siksi prosessin aktiiviliete tulee väistämättä sisältämään myös rihmaista kasvustoa. Tämä vaikeuttaa kierossa olevan aktiivilietteen hallintaa. Toimintavarmuuden yl- läpitämiseksi biologisen vaiheen selkeytysallaskapasiteetti on kaksinker- taistettava, jolloin vuoden 2020 ennustetuilla virtaamilla uutta selkeytysal- laspinta-alaa on rakennettava lisää 300–500 m2.
Typenpoiston kustannukset Investointikustannukset:
Osittainen typenpoisto (kesäaika)
lisäaltaat biologiseen prosessiin 4 000 m3 2 500 000 €
lisäselkeyttämöt 500 m2 350 000 €
ilmastuskapasiteetin lisäys 100 000 €
kalkin ja metanolin annostuslaitteet, instrumentointi ym. 200 000 €
Yhteensä 3 150 000 €
Lähes ympärivuotinen typenpoisto
lisätilavuus biologiseen prosessiin 9 000 m3 5 000 000 €
lisäselkeyttämöt 600 m2 600 000 €
ilmastuskapasiteetin lisäys 200 000 €
kalkin ja metanolin annostuslaitteet, instrumentointi ym. 200 000 €
Yhteensä 6 000 000 €
Käyttökustannusten lisäys:
Osittainen typenpoisto (kesäaika)
Energia 30 000 €
metanoli ja kalkki 50 000 €
kunnossapito ja prosessin hoito 30 000 €
Yhteensä 110 000 €
Lisäkustannus käyttöaikana noin 0,14 €/m3. Lähes ympärivuotinen typenpoisto
energia 120 000 €
metanoli ja kalkki 180 000 €
kunnossapito ja prosessin hoito 90 000 €
Yhteensä 390 000 €
Lisäkustannus käyttöaikana on noin 0,15 €/ m3.
Strategia jätevesien typpikuorman alentamiseksi
Lähtökohtana on, että puhdistamoa käytetään siten, että saavutetaan mahdollisimman hyvä puhdistustulos orgaanisen aineen, fosforin ja typen suhteen biologiselta prosessiltaan normaalikuormitteisena laitoksena. Ty- pen poistuma laitoksella pyritään pitämään 20–30 %:ssa ympäri vuoden esisaostuksella ja lieteprosessien hallinnalla niin, että mahdollisimman vä- hän typpeä palautuisi lietteen käsittelystä takaisin veteen.
Jälkikäsittelykenttää pyritään kehittämään niin, että siellä saavutetaan 30–
40 %:n typen poistoteho kesäaikaan.
Liminganlahden peräosan kasvustovyöhykkeen typenpoistotehosta ei ole käytettävissä suoria mittaustuloksia, mutta velvoitetarkkailun tuloksien mu- kaan Peräojan suuosalla havaitut ammoniumtypen pitoisuudet ovat kesällä 0,01–0,03 mg/l. Alhaisista pitoisuuksista ja kuormitustiedoista päätellen kasvustovyöhykkeen ja matalan vesialueen pohjasedimentin typenpoisto- teho on varovastikin arvioiden 40–50 %. Perämeressä poistuu 23 % sinne tulevasta typestä ilmakehään. Selkämerellä typpeä poistuu vastaavasti 30 %.
Yhteenvetona kesäaikaisesta jäteveden typen poistumasta ennen Selkä- merta voidaan tehdä seuraava laskelma, jos lähtöpitoisuus on 70 mg/l:
Puhdistamo (vuositasolla) 25 % jää 52,5 mg/l Jälkikäsittelykenttä 35 % jää 34,1 mg/l Liminganlahden peräosa 45 % jää 18,8 mg/l Perämeri (vuositasolla) 23 % jää 14,5 mg/l
Kokonaisuutena typen poistuma ennen Perämerta on kesällä noin 80 %.
Talvella typpeä poistuu lähinnä vain puhdistamolla ja Perämeressä, eli täl- löin poistuma on 45–50 %. Koko vuoden keskimääräinen typen poistuma riippuu jälkikäsittelykentän ja Liminganlahden peräosan typpiprosessien vuotuisesta toiminta-ajasta.
Selvitys jälkikäsittelykentän tehostamisesta
Hakija on 14.11.2006 täydentänyt hakemustaan jälkikäsittelykentän tehos- tamisen osalta seuraavasti:
1. Tehdyt tutkimukset
Koekentällä tehdyt tutkimukset
Kesällä 2006 tavoitteena oli tutkia eroa typenpoistossa, kun kentällä on mahdollisimman matala ja mahdollisimman korkea vedenpinta. Matalalla vedenpinnalla saadaan maaperän suodatusvaikutusta, joka on eduksi ty- penpoistolle. Tällöin kuitenkin oikovirtausten mahdollisuus lisääntyy. Kor- kealla vedenpinnalla saadaan mahdollisimman pitkä viipymä kentälle.
Kentälle tulevana virtaamana käytettiin noin 50 m3/vrk eli 250 m3/ha. Ken- tälle tulevan veden näytteet otettiin puhdistamolta lähtevän veden näyt- teenottimelta, josta saadaan vuorokauden kokoomanäyte. Kentältä lähte- vän veden näytteet otettiin kertanäytteinä koekentän purkukaivosta.
Poistumat olivat samaa tasoa kuin edellisenäkin vuonna, keskimäärin 26,6 % ja parhaimmillaan 32 %. Vedenkorkeudella ei havaittu olevan mer- kittävää vaikutusta ammoniumtypen poiston tehokkuuteen.
Jälkikäsittelykentän puhdistustulokset
Jälkikäsittelykentälle tulevan veden määrä alennettiin 20.7.–11.9.2006 joh- tamalla pääosa puhdistamolta tulevasta vedestä kentän ohi. Virtaaman alennuksen myötä kentällä alkoi tapahtua ammoniumtypen hapettumista.
Parhaimmillaan ammoniumtypen hapettuminen oli 31 % ja keskimäärin 22,8 %. Kokonaistypen poistuma oli suunnilleen samansuuruinen.
Vuosien 2005–2006 velvoitetarkkailutulosten perusteella voidaan tarkastel- la myös orgaanisen aineen ja fosforin poistumia jälkikäsittelykentällä:
Parametri Keskimääräinen kentälle Poistuma (%) tuleva pitoisuus (mg/l)
BOD7 8,9 22
Kok. P 0,37 49
PO4-P 0,22 61
Kentältä lähtevästä vedestä orgaanisen aineen (BOD7) poistuma on ollut vain 22 %. Aiemmin vastaava prosenttiluku oli kesällä 48 % ja talvella 42 %. Prosenttiluvun aleneminen johtuu pääasiassa puhdistamolta tulevan orgaanisen aineen pitoisuuden alenemisesta esisaostukseen siirtymisen johdosta.
Mikäli jälkikäsittelykenttää laajennetaan siten, että veden viipymä kentällä on 6–7 vuorokautta, typpipitoisuuden poistuma tulee olemaan kesällä 30–
40 % sekä BOD7:n ja fosforin poistumaprosentin voidaan odottaa parane- van.
Liminganlahden peräosan velvoitetarkkailujen tulokset ja typenpoisto- tutkimukset
Vuoden 2006 velvoitetarkkailutulosten mukaan Liminganlahden peräosan ammoniumtyppi-, nitraatti- ja fosfaattipitoisuudet olivat minimianalyysipitoi- suuksien rajoissa. Tarkasteltaessa kokonaistypen ja kokonaisfosforin mää- rää niiden suhde oli sama kuin kasvun vaatima ravinteiden suhde. Tällöin vesistöön tullut ylimääräinen typpi on poistunut ilmakehään pääasiassa denitrifikaation tuloksena. Fosforin, typen ja klorofyllin pitoisuudet olivat matalia, mikä johtuu Liminganlahden pienistä tulovalumista.
Liminganlahden peräosasta kasvillisuusvyöhykkeen ja avovesialueen ra- jasta, noin 100 metriä Peräojan suun eteläpuolelta, otettiin automaattisella näytteenottimella kahden vuorokauden kokoomanäytteitä. Lähtökohtana oli tutkia veden typpipitoisuutta, kun vesi menee ruohikkoon ja toisaalta sen palatessa sieltä. Vastaavia koejärjestelyjä ei aikaisemmin ole tehty. Mikäli vesi puhdistuu rantakasvuston joukossa, heinikosta tulevat vedet ovat laa- dultaan parempia kuin sinne menevät. Vesi virtaa kasvuston joukkoon ve- denkorkeuden noustessa ja päinvastoin. Havaintopaikalla veden syvyys oli vain 30–40 cm.
Peräojan suualueella ilmaversoisen kasvuston ulkoreunalla Peräojasta tu- levien jätevesien typpipitoisuus näkyy erittäin selvänä. Typpipitoisuudet ovat kertaluokkaa korkeampia kuin Lamunkarin havaintopisteessä. Pääosa typestä on ammoniumtyppenä.
Elokuun alussa vedenkorkeus aleni yhtäjaksoisesti noin 20 cm. Tällöin myös typpipitoisuudet laskivat odotusten mukaisesti. Myös heinäkuun alussa otetuissa näytteissä havaittiin samanlaista trendiä. Syyskuun alussa typpipitoisuudet nousivat. Näytteenottoaikana merivedenkorkeus oli huo- mattavasti ylempänä. Tällöin ilmeisesti Liminganlahden suuosalta päin tul- leet vedet vaikuttivat olennaisesti vedenlaatuun aina näytteenottopaikalla asti.
2. Jälkikäsittelykentän laajennuksen suunnittelu
Jälkikäsittelykenttää voidaan laajentaa Kullionojan takana olevalle alueelle.
Alue on sopivan tasainen ja ojittamaton ja siten erittäin sopiva jälkikäsitte- lykentäksi. Tarkoituksena on, että kentällä on avointa vesialuetta mahdolli-
simman vähän, koska tiheäkasvuinen kosteikko on avovesialuetta huomat- tavasti tehokkaampi jätevesien jälkikäsittelyssä. Jälkikäsittelykenttä voi- daan toteuttaa ilman välipumppausta.
Kentän ympärille rakennetaan penger, jonka harjankorkeus on 1,50 m (N60-taso). Veden mahdollisimman tasaisen jakamisen turvaamiseksi Kul- lionojan alitse tulee kaksi putkea, joiden lähtöpään korkeutta voidaan sää- tää. Mikäli tilapäisesti on tarvetta, vesi voidaan laskea nykyistä purkuput- kea pitkin Kullionojaan. Kentän puolivälissä on välipato, josta voidaan sää- tää yläpuolisen altaan vedenkorkeutta.
Kentän purkupäässä on yhden metrin levyisellä ylisyöksypadolla tapahtuva purku. Padolla on tarkoitus toteuttaa jatkuva virtaaman mittaus. Padon avulla voidaan myös säätää yläpuolista vedenkorkeutta. Lisäksi ylisyöksy- pato muotoillaan siten, että se hapettaa Peräojaan purkautuvaa vettä mahdollisimman hyvin. Padossa on noin 1 metrin putouskorkeus, jolla veden happipitoisuutta voidaan lisätä 3–4 mg/l.
Suunnitellun jälkikäsittelykentän laajennuksen yli kulkee Fingrid Oyj:n 110 kV johto. Kenttä on mahdollista toteuttaa myös tämän johdon alapuolella, kunhan kentän rakentamisessa ja käytössä noudatetaan yhtiön turvalli- suusmääräyksiä. Yhtä sähköpylvästä joudutaan hiukan kiertämään teh- täessä kentän vasenta pengertä.
Kentän laajennuksen kustannukset ovat 168 000 euroa (ALV 0 %). Nykyi- seltä kentältä saatujen kokemusten mukaan kentän käyttökustannukset tu- levana 10–15 vuoden aikana ovat vähäiset. Kustannuksia syntyy lähinnä penkereiden reunojen siistinä pitämisestä sekä purkupään mitta- ja valvon- talaitteiden ylläpidosta ja huollosta.
Jälkikäsittelykentän laajennuksen myötä sen kokonaisala tulee olemaan 16,6 ha eli alkuvaiheessa noin 300 m3/ha·vrk ja vuoden 2020 tilanteessa noin 420 m3/ha·vrk. Lisäksi kenttä tulee olemaan 3-vaiheinen, jolloin oiko- virtausten hallinta on tehokasta. Laajennusalue on maanpinnan korkeuksi- en ja valmiin rehevän pintakasvuston johdosta erityisen sopiva jälkikäsitte- lykentäksi.
Jälkikäsittelykentän laajennus on mahdollista toteuttaa kahden vuoden ku- luessa, kun ympäristölupapäätös on saanut lainvoiman.
Selvitys lämpötilasta riippumattoman typenpoiston soveltumisesta Lakeuden keskuspuhdistamolle
Hakija on 14.11.2006 täydentänyt hakemustaan lämpötilasta riippumatto- man typenpoiston osalta seuraavasti:
Puhdistamolla on kokeiltu kahta typenpoistomenetelmää; kemiallista ty- penpoistoa ja Envistone -typenpoistomenetelmää.
Kemiallisessa typenpoistoprosessissa jätevesi pumpataan zeoliittisuodat- timen läpi, jolloin ammonium sitoutuu suodattimeen. Kun suodatin on kyl- lästynyt ammoniumilla, se poistetaan käyttäen ioninvaihdon periaatetta, eli suodattimeen syötetään väkevää suolaliuosta, jolloin NH4+ -ionit korvautu- vat Na+ -ioneilla.
Ammonium hapetetaan alkuainetypeksi käyttäen natriumhypokloriittia. En- nen tätä reaktiota ammonium täytyy muuttaa ammoniakiksi nostamalla liuoksen pH-arvo yli 9. Tällöin reaktion lopputuotteina ovat typpikaasu, suo-
la ja vesi. Mikäli liuoksen pH-arvo jää edellä esitettyä alemmaksi, loppu- tuotteena on myös typen oksideja.
Pääasiassa kemikaaleista muodostuvat käyttökustannukset ovat 9,61 €/kg poistettua typpeä. Kemiallinen typenpoistolaitos kemikaalivarastoineen vaatii rakennuspinta-alaa noin 1 000 m2. Lakeuden keskuspuhdistamolla toteutuskustannukset olisivat noin 2,7 M€.
Envistone-typenpoistossa ammoniumtyppi hapetetaan nitraatiksi. Nitraatin pelkistys typpikaasuksi joudutaan toteuttamaan erikseen. Envistone -menetelmää on tutkittu pääasiassa kaatopaikkavesien käsittelyssä, jolloin väkevä nitraattiliuos voidaan johtaa takaisin kaatopaikkapenkereeseen.
Denitrifikaatio tapahtuu penkereessä hapettomissa olosuhteissa.
Envistone -prosessissa ammonium sidotaan luonnonkivi-ioninvaihtosuo- dattimeen. Seuraavassa vaiheessa suodatin regeneroidaan tuomalla sinne hapekasta vettä, jolloin suodattimessa tapahtuu nitrifikaatioprosessi. Sekä regenerointivesi että suodatin suodatusprosessin jälkeen täytyy lämmittää 15–20 °C. Lämmitettävä vesimäärä on noin 2 % kokonaisjätevesimääräs- tä. Suodattimet joudutaan lämmittämään jokaisen suodatusjakson jälkeen eli joka toinen päivä.
Nitrifikaatioprosessissa täytyy pitää optimi pH-taso, joka on 7–8. Tässä prosessissa se hoidetaan syöttämällä lipeää suodattimeen menevään ve- teen. Lipeän tarve on suuri.
Jälkikäsittelykentän denitrifikaatiota Envistone -prosessin jälkeen tutkittiin.
Saatujen tulosten perusteella voidaan arvioida, että nitraattia pelkistävät denitrifikaatioprosessit jälkikäsittelykentällä ovat hyvin todennäköisiä pää- osan vuotta.
Toteutuskustannukset määritettiin sekä vaihtoehdolle, kun denitrifikaatio on mukana että ilman denitrifikaatiota. Ensiksi mainitun vaihtoehdon kus- tannusarvio on 5,8 M€ (ALV 0 %) ja jälkimmäisen 4,3 M€ (ALV 0 %). Jos denitrifikaatio on mukana, käyttökustannukset ovat 6,5 euroa typpikiloa kohden.
Selvitys jätevesien vaihtoehtoisista purkupaikoista
Pohjois-Suomen vesioikeuden 10.6.1994 antaman lupapäätöksen lupa- määräyksessä 12 edellytetään hakijaa uutta lupaa hakiessaan selvittä- mään vaihtoehtoisten purkupaikkojen vaikutusta vesien tilaan sekä teke- mään kustannusvertailu näiden paikkojen välillä. Hakija on selvittänyt kah- ta purkupaikkavaihtoehtoa, jotka ovat:
Vaihtoehto 1: Nykyinen purkupaikka. Laitoksen jälkeen jätevedet käsitel- lään jälkikäsittelykentällä, jonka toimintaa kehitetään jälkikäsittelykenttää laajentaen.
Vaihtoehto 2: Jätevedet johdetaan putkessa Liminganlahden keskiosaan.
Tällöin nykyinen jälkikäsittelykenttä jää käyttöön ja sen toimintaa paranne- taan mahdollisuuksien mukaan. Jälkikäsittelykentän purkukohtaan tehdään pumppaamo, josta jätevedet pumpataan noin 10 km:n pituisella purkuput- kella Liminganlahden keskiosaan lähelle Lumijoen selkää.
Mikäli jätevedet johdetaan Liminganlahden keskiosaan, merkitsee se uu- den purkupaikan perustamista. Ainakin kalastajat vastustanevat tätä vaih- toehtoa, koska Lumijoen selkä on tärkeä talvikalastusalue. Lisäksi Limin-
ganlahden peräosan ruohikkovyöhykkeen ja pohjakasvuston jätevesiä puhdistava vaikutus jäisi pois. Tästä vaihtoehdosta aiheutuisi 2,2 milj.euron toteutuskustannukset ja 40 000–50 000 euron vuotuiset käyttö- kustannukset.
Hakija on katsonut, että jatkossakin voidaan toimia nykyisen purkupaikka- järjestelyn mukaisesti, eli laitoksessa puhdistetut jätevedet puretaan Limin- ganlahteen ja jälkikäsittelyä pyritään kehittämään, jolloin purkupaikka mahdollisesti siirtyisi nykyisestä Kullionojasta suoraan Peräojaan.
Puhdistamon mitoitusarvot
Puhdistamo on mitoitettu seuraavasti:
Asukasvastineluku 30 500
Qkesk 6 100 m3/vrk
Qmax 11 600 m3/vrk
qmit 320 m3/h
qmax 640 m3/h
BOD7 -kuorma 1 930 kg/vrk
kok.P -kuorma 90 kg/vrk
kok.N -kuorma 308 kg/vrk
Kiintoainekuorma 2 285 kg/vrk
Puhdistamon prosessiyksiköiden mitat, pinta-alat ja tilavuudet ovat:
Tulopumppaamo ruuvipumput 2 x 320 m3/h välppäys 2 porrasvälppää, säleväli 3 mm hiekanerotus ilmastettu allas, V = 30 m3
esiselkeytys 2 rinnakkaista vaakaselkeytintä, A = 177 m2 ilmastusallas 3-osainen allas, V = 1 176 m3, hienokuplailmas-
tus
väliselkeytys 2 rinnakkaista vaakaselkeytintä, A = 212 m2 jälkiselkeytys 3 rinnakkaista vaakaselkeytintä, A = 319 m3 purkukenttä kosteikko, pinta-ala 4,5 ha
lietteenkuivaus ruuvipuristin, teho 300 kg kuiva-ainetta/h kompostikenttä asfaltoitu alue 1,2 ha
Puhdistamon mitoituksen riittävyys ja laajennusinvestointien tarve
Ennusteet
Kun typenpoisto ei ole mukana, laitoksen mitoitusta määräävät puhdista- molle tulevat jätevesimäärät ja orgaaninen kuormitus:
Ajankohta BOD7 Jätevesimäärät (m3/vrk)
kg/vrk ka max
2004 tarkkailu 1 540 4 170 7 800 2004 laskennallinen 2 040 4 500 8 100 2010 laskennallinen 2 650 6 000 9 500 2020 laskennallinen 3 180 7 700 11 200
Tiivistämöön menevän lietteen määrä lienee nykytilanteessa noin 800 m3/vrk jakautuen siten, että etuselkeyttämön osuus on 450 m3/vrk, jäl- kiselkeyttämön 200 m3/vrk ja biologisen prosessin 150 m3/vrk. Tulevaisuu- dessa lietemäärä kasvanee tulovirtaaman suhteessa, joskin prosessioh- jauksen muutokset voivat tuoda siihen alennusta.
Alla olevissa taulukoissa on laskettu puhdistamon eri yksiköiden mitoi- tusarvojen tämänhetkinen tilanne sekä ennusteet vuosille 2010 ja 2020.
Hiekanerotusta lukuun ottamatta kaikkien altaiden kuormitusarvot ylittyvät vuoteen 2020 mennessä.
Ilmastuksen ja sakeutuksen mitoitusarvot eri tilanteissa
Ajankohta Ilmastus, kg BOD7/m3 Sakeutus m/vrk
Viipymä hiekanerotuksessa maksimivirtaamalla, min.
2004 tarkkailu 0,79 10 7,2
2004 laskennallinen 1,05 10 6,9
2010 laskennallinen 1,36 14 5,9
2020 laskennallinen 1,63 18 5,0
Selkeyttämöiden pintakuormat keskimääräisellä virtaamalla ja maksimivir- taamalla (m/h)
Etuselkeytys Väliselkeytys Jälkiselkeytys keskim. maks. keskim. maks. keskim. maks
2004 tarkkailu 0,98 1,83 0,82 1,53 0,55 1,02
2004 laskennallinen 1,01 1,91 0,88 1,59 0,59 1,06
2010 laskennallinen 1,39 2,23 1,18 1,87 0,79 1,24
2020 laskennallinen 1,79 2,64 1,51 2,20 1,01 1,47
Laajennusinvestointien ajankohdat
Tulopumppaamon mitoitus riittää ennustuskauden loppuun asti. Tulevai- suudessa tulee entistä enemmän tilanteita, jolloin molempien pumppujen täytyy pyöriä samanaikaisesti. Tällöin puhdistamon toiminnan käyttövar- muus heikkenee. Tulopumppaamon tehon lisäys tulee siten ajankohtaisek- si vuosien 2015–2020 välillä samalla, kun pumpuille tehdään peruskorjaus.
Hiekanerotuksen ja välppien mitoitus riittää vielä vuoden 2020 tilanteessa.
Puhdistamolle on lisätty toinen porrasvälppä käsin puhdistettavan välpän tilalle.
Etuselkeytyksen mitoitus alkaa olla pieni vuoden 2010 jälkeen.
Ilmastusaltaan mitoitus tehtyjen kuormitusennusteiden mukaan on pieni jo ennen vuotta 2010.
Väliselkeytyksen mitoitus on pieni heti vuoden 2010 jälkeen.
Jälkiselkeytyksen mitoitus on pieni vuoden 2015 tilanteessa.
Lietteen sakeuttamo jää pieneksi vuoden 2010 tilanteessa.
Lietteen kuivausruuvin kapasiteetti riittää vuoden 2020 tilanteessa, mutta rinnakkaisen yksikön puuttuessa huolto ja korjaustoimenpiteet on tehtävä nopeasti. Nykyisin on mahdollista koota lietettä sakeuttamoon kolmen päi- vän ajan, kun lietteen kuivaus on pois käytöstä. Kun puhdistamon kuormi- tus kasvaa, tämä aika lyhenee. Rinnakkaisen lietteen kuivausruuvin han- kinta ja kolmannen sakeuttamoyksikön tai lietevaraston rakentaminen ovat vuoden 2010 jälkeen vaihtoehtoisia investointeja. Rinnakkaisen kuivaus- ruuvin hankinta on puhdistamon käytön kannalta parempi ratkaisu.
Mikäli kuormitusennusteet toteutuvat, puhdistamolla tulee varautua laajen- nusinvestointien toteutukseen vuosina 2011–2012. Laajennukset koskevat kaikkia selkeyttämöitä sekä ilmastusaltaan ja lietteen käsittelyn kapasitee- tin tai varmuuden lisäämistä.
Puhdistamon laajennuksesta aiheutuvat kustannukset
Puhdistamon allastilojen laajennuksen kustannusarvio on 0,65 milj. euroa.
Tarvittavat koneistot, sähkötyöt sekä prosessi-instrumentointi ja automaa- tio maksavat yhteensä 0,50 milj. euroa. Mikäli lupamääräykset säilyvät suunnilleen nykyisinä ja puhdistamon kuormituksen kehitys on arvioidun mukainen, 2010-luvulla puhdistamolla on tehtävä 1,15 milj. euron laajen- nusinvestoinnit.
Lietteen käsittely ja kompostointi
Puhdistamolla syntyy lietettä etuselkeyttämössä, biologisessa prosessissa ja jälkiselkeyttämössä. Nämä lietteet pumpataan sekoittuneena kahteen rinnakkain toimivaan tiivistämöön. Tiivistämöiden pinnasta rejektivedet (yli- tevedet) johdetaan takaisin vesiprosessiin ja pohjasta tiivistynyt liete pum- pataan lietteen koneelliseen kuivaukseen.
Lietteen koneellisessa kuivauksessa tiivistettyyn lietteeseen sekoitetaan maatumatonta turvetta. Turvetta lisätään noin 500 kg jokaista lietteen kui- va-ainetonnia kohti. Turpeen kuiva-ainepitoisuus on 40–50 %. Liete kuiva- taan noin 20–27 %:n kuiva-ainepitoisuuteen ja kompostoidaan sen jälkeen asfaltoidulla kompostikentällä.
Puhdistamolla syntyneen turvelieteseoksen määrä on viime vuosina ollut noin 5 000 m3 vuodessa. Tämä määrä tulee kasvamaan suhteessa tulevan jätevesikuormituksen lisääntymiseen. Vuonna 2020 puhdistamolta tuleva lietemäärä on ennusteen mukaisesti noin 1,5 -kertainen vuoden 2004 tilan- teeseen verrattuna, mikäli jätevesien ja lietteen käsittelyprosessit säilyvät suunnilleen nykyisellään.
Laitosalueella on 1,2 ha asfaltoitua kompostointi- ja varastokenttää. Tämän lisäksi on 0,35 ha murskeella pinnoitettua valmiin tuotteen varastokenttää.
Tämä pinta-ala riittää noin kahden vuoden lietemäärän kompostoimiseen ja varastoimiseen.
Hakija hoitaa koneellisesti kuivatun lietteen siirron lietteenkäsittelylaitoksen siilosta kompostikentän aumaan, minkä jälkeen liete siirtyy ViherRengas Järvenpää Oy:n hoitoon ja käsittelyyn. Ennen lietteen siirtoa pyöräkuor- maajalla turvelieteseos on sisätiloissa 1–15 päivää. Tänä aikana se läm- penee niin, että kompostiprosessi lähtee nopeasti käyntiin rakennettavissa aumoissa.
Kompostointi- ja tuotteistamisprosessissa on tarkoitus käyttää mm. män- nyn kuorihaketta ja hevostallien kuiviketta kompostiauman kuohkeuttami- seen sekä teräskuonaa kompostoituneen tuotteen pH:n nostamiseen.
Vuonna 2003 teräskuonaa käytettiin 348 tonnia ja vuonna 2004 214 ton- nia. Teräskuona sopii mm. maanviljelykseen nopeatehoiseen kalkitukseen kalsiumköyhille maille. Sen raskasmetallipitoisuudet ovat merkittävästi alle sallittujen määrien. Teräskuonan käyttö tulevan 10 vuoden aikana on alle 400 t/v.
Vuonna 2002 käytettiin hevostallin kuiviketta 178 m3. Kuivike edisti kom- postiaumojen lämpötilan nopeaa nousua. Riippuen valmistettavan kom- postituotteen laadusta kuiviketta on tarkoitus käyttää myös tulevaisuudes- sa. Käyttömäärät tulevat olemaan alle 500 m3/v.
Kompostialueelta kaikki valumavedet kootaan takaisin puhdistamon tulo- pumppaamolle. Kotitalouksien biojätettä ei ole tarkoitus tuoda komposti- alueelle käsiteltäväksi.
Toiminta kompostikentällä ajoittuu tasaisesti ympäri vuoden. Kompostiau- mojen valmistus ja kääntötöitä tehdään 1–2 kuukauden välein. Lämpiminä kausina kompostien kääntäminen voidaan tehdä tiheämmin Työpäiviä vuodessa on 30–40 vrk. Töitä tehdään kerralla 1–5 vrk. Kompostikenttää tyhjennetään noin 2–4 kertaa vuodessa. Yhdellä kerralla ajetaan pois 1–3 valmista aumaa ja tämä työ kestää 2–5 vrk.
Lopputuotteena saatava kompostimulta (noin 6 000–9 000 m3/v) käytetään ympäristörakentamisessa kasvualustana.
Töiden järjestelyn kannalta olisi sopivaa, että turvelietteen siirtoa kompos- tikentille ja aumojen kääntöä voitaisiin jatkossa tehdä arkipäivisin kello 7–
18 välisenä aikana.
Lietteen käsittelyn ja kompostiprosessin kehittäminen
Hakija on 14.11.2006 täydentänyt hakemustaan lietteen käsittelyn ja kom- postoinnin osalta seuraavasti:
Kesällä 2006 tehdyssä selvityksessä todettiin, että kun turvelieteseosta ja tukiaineena käytettävää puun kuorta on tilavuudeltaan sama määrä, kom- postiprosessi lähtee nopeasti käyntiin edellyttäen, että lieteturveseoksen kiintoainepitoisuus on yli 20 % ja puun kuoren kosteus on 40–50 %. Mikäli turvelieteseoksen kiintoainepitoisuus on alhaisempi, tukiainetta tarvitaan vastaavasti enemmän. Puun kuorta tukiaineena käytettäessä kompostipro- sessi ei kuitenkaan ole kovin herkkä kosteustilan muutoksille, koska puun kuori pystyy kosteissakin oloissa muodostamaan ilmatiloja massan sisälle, kunhan puun kuorta on riittävästi.
Tasaisen kompostoinnin varmistamiseksi turvelieteseos ja tukiaine tulee sekoittaa heti kompostiaumaa tehtäessä eikä vasta ensimmäisen käännön yhteydessä. Kompostiauman teon ja ensimmäisen käännön välinen aika tulee hajukaasujen päästöjen minimoimiseksi olla 1,5–2 kk. Käännön ajan- kohtaa voidaan tarkastella myös lämpötilamittauksin. Ennen kääntöä yh- den metrin syvyydessä lämpötilan tulisi olla laskenut suurimmasta arvosta ja olla alle 60 °C. Tällöin kompostimassan sisältämä typpi on nitraattimuo- dossa.
Kompostiprosessin käyntiinlähtöä tulee seurata rutiinitarkkailulla. Noin 10 päivää kompostin valmistamisen jälkeen kompostin lämpötilan tulee olla vähintään 50 °C. Mikäli kompostin lämpötilamittauksessa jäädään alle mainitun lämpötilan, selvitetään siihen johtaneet syyt ja asia korjataan seu- raavaa kompostia tehtäessä.
Jos kompostiprosessi käynnistyy vajavaisesti, se johtaa ylimääräisiin kään- töihin valmiin tuotteen saamiseksi ja toisaalta ainakin ensimmäinen kääntö aiheuttaa runsaasti hajuhaittoja. Normaalisti tarvittaneen kolme kääntöä.
Viimeisen käännön yhteydessä kompostiin voidaan lisätä tarvittavat lisäai- neet, kuten kuona ja hiekka.
Lietteen käsittelyn ja kompostoinnin kehittäminen Lakeuden keskuspuhdis- tamolla
Hajukaasujen vähentämiseksi tulisi sellaisia työvaiheita, joissa syntyy ha- jukaasuja, vähentää sekä toisaalta huolehtia siitä, että kompostiaumasta mahdollisimman suuri osa on hapellista, ja prosessi on ennen ensimmäistä kääntöä pääosin sivuuttanut ammoniumvaiheen. Lietteen käsittelyn ja kompostoinnin hajujen leviämisen suhteen kriittisiä toimintoja ovat:
– turvelieteseoksen kanto kompostikentälle, – kompostiaumojen tekeminen ja
– ensimmäinen kompostiauman kääntö, mikäli se tehdään liian aikaisin tai kompostiaumassa on runsaasti hapettomia alueita.
Sateen vaikutus koko kompostiauman kosteuspitoisuuteen ei ole kovin merkittävä. Esimerkiksi 50 mm:n sade nostaa koko kompostiauman kos- teuspitoisuutta vain 1,5 %. Lisäksi kompostin lämmin pintakerros haihdut- taa siihen tullutta vettä.
Turvelietesiilon tyhjäys, kompostiin tulevien ainesosien mittaus ja kompos- tin teko tehdään yhtenäisenä työketjuna. Komposti tehdään siten, että sii- hen mitataan etukuormaajan kauhalla turveliete suoraan siilosta otettuna sekä tukiaine aumasta vuorokauhoin. Välittömästi tämän jälkeen mittaus- auma sekoitetaan seulakauhalla ja muotoillaan kompostiaumaksi, josta ei voi erottaa erikseen tukiaine- ja turvelietevyöhykkeitä.
Mikäli siilossa olevan turvelieteseoksen kiintoainepitoisuus on keskimäärin alle 20 %, siitä ilmoitetaan ViherRengas Järvenpää Oy:lle, että tu- kiainemäärää täytyy lisätä normaalimäärästä.
Nykyisillä lietemäärillä siilo täytyy tyhjätä ja kompostiaumoja tehdä joka toinen viikko. Puhdistamon kuormituksen kasvu tihentää aumojen tekemis- tä. Tähän työhön menee päivä. Työskentelypäivä valitaan tuuliennusteiden ja tuulimittausten perusteella kolmen päivän vaihtelulla. Kompostiauman toinen ja kolmas kääntö sekä seosaineiden lisäys kompostiin eivät aiheuta hajuongelmia ympäristössä.
Kompostiaumojen lämpötilaa aletaan mitata säännöllisesti viikoittain. Mit- taustulokset tallennetaan. Jokaisesta aumasta mitataan lämpötila kahdesta kohtaa noin yhden metrin syvyydestä. Näillä mittauksilla voidaan todeta kompostin normaali käynnistyminen sekä sen sopiva kääntöaika. Kääntö voidaan tehdä, kun kompostin sisälämpötila alkaa laskea. Käännön viiväs- tymisestä ei hajujen kannalta ole haittaa. Talvella tehtyjen aumojen kääntö voi odottaa kevääseen.
Tukiaine tulisi olla mahdollisimman kuivaa. Kompostikentällä tukiaine säily- tetään mahdollisimman korkeassa aumassa.
Lietteen kuivauksesta ja kompostoinnista on laadittu työohje.
Kemikaalien ja veden käyttö
Puhdistamon pääasialliset käyttökemikaalit ovat fosforin saostukseen ja esisaostukseen käytettävät rauta- ja alumiinikoagulantit sekä lietteen kun- nostukseen käytettävät polymeerit.
Esisaostuksessa käytetään nestemäistä ferrisulfaattia 400–450 tn/v. Lisäk- si tarvitaan alumiinikemikaalia noin 100 tn/v jälkisaostukseen ja purkuken-
tälle. Sekä rauta- että alumiinikemikaalille on oma 40 m3:n suuruinen maanalainen säiliö, joka on pinnoitettu hapanta kemikaalia kestävällä kal- volla. Puhdistamolla on myös mahdollista käyttää rakeistettua saostuske- mikaalia, jota varten laitoksella on 80 m3:n suuruinen pystysiilo.
Lietteen kunnostukseen käytetään kationisia polyelektrolyyttejä, jotka toimi- tetaan puhdistamolle suursäkeissä. Kiinteästä kemikaalista valmistetaan 0,1–0,2 %:n käyttöliuos 3 m3:n suuruiseen annostelusäiliöön. Polymeerejä käytetään vuosittain noin 6 000–7 000 kg.
Vesijohtovettä käytetään laitoksella henkilökunnan talousvetenä ja proses- sissa lietteenkunnostuskemikaalin valmistukseen sekä puhtaanapitoon.
Keskimääräinen vedenkulutus on 1 500 m3 vuodessa.
Liikenne
Lakeuden keskuspuhdistamon puhdistamotoiminnan raskaan liikenteen määrät ovat:
Kemikaali- ja turvekuljetukset 3 ajoneuvoyksikköä/kk Kuivatun lietteen varaston tyhjennys
kauhakuormaajalla
8h/vrk, 2 kertaa/kk Jätehuolto (välppäjätteet ja hiekka) 2 ajoneuvoyksikköä/kk Sakokaivolietteet ja umpikaivojäteve-
det
Maksimi 6 ajoneuvoyksik- köä/vrk,
noin 300 ajoneuvoyksikköä/v
Kompostikenttien toiminnasta vastaa ulkopuolinen urakoitsija, jonka anta- mien tietojen mukaan kompostikenttien toiminta käsittää seuraavat kone- ja kuljetusmäärät:
– aumojen koneellinen kääntö kauhakuormaajalla 30–40 vrk/v
– seosaineiden ja valmiiden tuotteiden kuljetukset 100–150 ajoneu- voyksikköä/v.
Paras käyttökelpoinen tekniikka (BAT) ja energiatehokkuus
Lakeuden keskuspuhdistamo on rakennettu alueelliseksi jätevesien puh- distamoksi. Se korvasi viisi pienempää, puhdistusteholtaan ja toimintavar- muudeltaan heikompaa Liminganlahteen jätevetensä johtanutta puhdista- moa. Jälkisaostuksella varustettu aktiivilieteprosessi varmistaa hyvän puh- distustuloksen fosforin suhteen, vaikka aktiivilieteprosessin toiminta ei oli- sikaan jatkuvasti normaali. Hyvän puhdistustuloksen ohella keskitetyn jäte- veden käsittelyn yksikkökustannukset ovat hajautettua käsittelyä pienem- mät.
Fosforin poistoteho on saavutettu mahdollisimman pienellä kemikaalian- nostuksella. Nykyisin puhdistusprosessin tärkein kemikaali on esisaostuk- sessa käytettävä rautasuola, joka jalostetaan jäteaineesta.
Puhdistamon energiankulutus koostuu pääasiallisesti lämmityksestä, il- manvaihdosta, aktiivilieteprosessin ilmastuksesta ja erilaisten pumppujen käytöstä. Sähkön kokonaiskulutus on keskimäärin 2 300 kWh/vrk, mikä tar- koittaa ominaiskulutusta 0,6 kWh/m3. Ilmastuksen sähkönkulutusta voi- daan arvioida ilmastuskompressoreiden tehon ja käyntiajan perusteella ja
niiden mukaan ilmastuksen keskimääräinen sähkön kulutus on noin 700 kWh/vrk. Tästä laskettuna puhdistusprosessin ominaiskulutus on noin 0,17 kWh/m3 ja poistettua orgaanisen aineen kiloa kohden noin 0,4 kWh/kgBOD. Tyypillinen arvo vastaavilla laitoksilla on 0,4–0,6 kWh/
kgBOD. Hyvä energiatehokkuus selittyy osaksi ilmastuksen säätöjärjestel- män hyvällä toiminnalla ja osaksi sillä, että merkittävä osa orgaanisesta kuormasta poistuu jo etuselkeytyksessä.
YMPÄRISTÖKUORMITUS JA SEN RAJOITTAMINEN Päästöt pintavesiin
Käsiteltävien jätevesien määrä
Vuosina 1995–2004 puhdistamolle tullut keskimääräinen vuotuinen jäteve- simäärä on ollut 1,41 milj.m3, eli 3 860 m3/vrk ja hajonta on vain ± 6 %.
Lakeuden Keskuspuhdistamo Oy:n osakaskuntien ennustettu jätevesimää- rä vuosina 2010 ja 2020 (m3/vrk)
Vuosi Hailuoto Kempele Liminka Lumijoki Oulunsalo Tyrnävä Yhteensä
2004 0 1 835 730 124 1 072 373 4 134
2010 60 2 930 930 210 990 610 5 730
2020 100 3 590 1 620 260 1 270 800 7 640
Tämän hetkiseen keskimääräiseen jätevesimäärään verrattuna vuoteen 2010 mennessä kasvua on ennusteen mukaan lähes 40 % ja vuoteen 2020 mennessä 85 %. Jäteveden määrän kasvuennusteeseen vaikuttaa väestönkasvun ja viemäröinnin laajenemisen ohella Kempeleen ja Limin- gan kunnissa ennustettu ominaiskulutuksen kasvu.
Teollisuuden ja palvelulaitosten vedenkulutus on pieni verrattuna koti- talouksien kulutukseen. Kempeleen kunnassa teollisuuden, kaupan ja jul- kisten laitosten osuus on ollut noin 21 % ja kotitalouksien noin 77 % veden kokonaiskulutuksesta. Muissa kunnissa kotitalouksien osuus on noin 90 % veden kokonaiskulutuksesta.
Viime vuosina koko alueen viemärien vuotovesien määrä on ollut keski- määrin 350–400 m3/vrk. Pääasiassa vuotovesien aiheuttamat virtaamahui- put saattavat olla hetkellisesti huomattavan suuria, mutta niiden vaikutus pitkän aikavälin virtaamiin on vähäinen.
Puhdistamon virtaamamittausten perusteella suurimmat hetkelliset jäteve- den tulovirtaamat saattavat olla kuitenkin 2–3 kertaiset keskivirtaamaan nähden. Tällaisia virtaamahavaintoja on ollut noin 1 % puhdistamon vuoro- kautisesta tulovirtaamasta, eli huomattavan suuria virtaamahuippuja esiin- tyy vuosittain 3–4 päivän ajan. Havaintojen mukaan noin 65 % ajasta puh- distamolle tuleva jätevesimäärä on keskiarvoa pienempi. Toisaalta 25–
30 % ajasta puhdistamon tulovirtaamat ovat niin suuria, että viemäriin on täytynyt päästä merkittävä määrä vuotovesiä. Määrällisesti vuotovesiä on tällöin 500–700 m3/vrk eli 15–20 % puhdistamolle tulevasta kokonaisjäte- vesimäärästä. Tällaisia päiviä on vuodessa 90–110.
Puhdistamolle tuotavien sakokaivolietteiden ja umpikaivojätevesien määrä tulee olemaan 3 000–3 500 m3/v. Niiden tuonti puhdistamolle on sesonki- luontoista. Vilkkaimpina päivinä määrä voi olla 50–80 m3, mikä normaalivir- taaman aikana on 1–2 % laitoksen tulovirtaamasta.
Laitokselle tuleva jätevesikuormitus
Lakeuden Keskuspuhdistamo Oy:n osakaskuntien yhteinen laskennallinen jätevesikuormitus vuonna 2004 ja kuormitusennuste vuosille 2010 ja 2020.
Lisäksi taulukossa alarivillä on vuonna 2004 velvoitetarkkailun mukaan ha- vaittu puhdistamon keskimääräinen tulokuorma.
2004 2010 2020 Kunta BOD
kg/vrk kokP kg/vrk
kokN kg/vrk
KA kg/vrk
BOD kg/vrk
kokP kg/vrk
kokN kg/vrk
KA kg/vrk
BOD kg/vrk
kokP kg/vrk
kokN kg/vrk
KA kg/vrk Hailuoto 0 0 0 0 30 1 10 50 60 3 10 90 Kempele 877 31 150 1 253 1 100 38 190 1 570 1 200 43 210 1 710
Liminka 347 13 60 496 400 13 70 570 510 19 90 720 Lumijoki 58 3 10 84 100 6 20 140 130 6 20 180 Oulunsalo 483 18 83 689 560 19 100 810 730 25 130 1 040 Tyrnävä 230 9 39 329 300 13 50 420 410 12 70 590 Yhteensä 1 995 73 342 2 850 2 490 89 440 3 560 3 040 109 530 4 330 Puhdistamo 1 540 61 374 1 900
Asukasvastinelukujen perusteella laskettuna puhdistamon kuormitus kas- vaa vuoteen 2010 mennessä noin 25 % ja vuoteen 2020 mennessä noin 50 %. Suhteellisesti eniten kuormitus kasvaa Hailuodossa ja Lumijoella, joissa viemäriverkon kattavuus lisääntyy. Suurimmat kuormittajat ovat edelleenkin Kempele ja Oulunsalo, joiden osuus kokonaiskuormituksesta tulee ennusteen mukaan olemaan yhteensä yli 60 %.
Viemäriveden ohella puhdistamolle tuotavat kiinteistökohtaiset sakokaivo- lietteet ja umpikaivojätevedet lisäävät kuormitusta. Tämä kuormitus on het- kellistä ja sesonkimaista, mutta nämä lietteet ja jätevedet ovat väkeviä.
Kiinteistökohtaisista lietteistä ja jätevesistä aiheutuvat vuosittainen ja suu- rin vuorokautinen kokonaiskuorma ovat alla olevan taulukon mukaisia.
Laskelmassa sakokaivolietteitä tuodaan 2 000 m3 vuodessa ja umpikaivo- jätevesiä 1 000 m3 vuodessa. Vastaavasti suurimman vuorokautisen kuor- man aikana tuodaan 30 m3 sakokaivolietettä ja 30 m3 umpikaivojätevettä.
Puhdistamolle vuodessa ja maksimivuorokauden aikana tuotavien sako- kaivolietteiden ja umpikaivojätevesien aiheuttama kuormitus
Kuormitusparametri kg/v kg/vrk
Orgaaninen aine (BOD7ATU) 8 200 145
Kokonaisfosfori 280 5
Kokonaistyppi 1 200 25
Kiintoaine 33 000 570
