Paskasekottamon "puhdistettu" vesi

Vesi ja viemäröinti - Jätevesijärjestelmät
1
v\:* {behavior:url(#default#VML);}o\:* {behavior:url(#default#VML);}w\:* {behavior:url(#default#VML);}.shape {behavior:url(#default#VML);}st1\:*{behavior:url(#ieooui) } /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable{mso-style-name:"Normaali taulukko";mso-tstyle-rowband-size:0;mso-tstyle-colband-size:0;mso-style-noshow:yes;mso-style-parent:"";mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;mso-para-margin:0cm;mso-para-margin-bottom:.0001pt;mso-pagination:widow-orphan;font-size:10.0pt;font-family:"Times New Roman";mso-ansi-language:#0400;mso-fareast-language:#0400;mso-bidi-language:#0400;}

Oheinen artikkeli on julkaistu TM Rakennusmaailmalehdessä. Tää korutont on kertomaa paskasekottomien puhdistuskyvystä.



A. Särkelä ja K. Lahti

Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry

 

Haja-asutuksen jätevesiasetus antaa harhaanjohtavan kuvan kotitalouksien jäteveden koostumuksesta ja ympäristövaikutuksista

Haja-asutuksen jätevesiasetuksen tarkoituksena on vähentää talousjätevesien päästöjä ja ympäristön pilaantumista ottaen erityisesti huomioon valtakunnalliset vesiensuojelun tavoitteet. Tavoitteena on siis vähentää ravinnekuormitusta ja estää pohja- ja pintavesien sekä talousvesien, siis oman tai naapurin kaivojen, veden hygieenisen laadun pilaaminen.

Asetuksessa on esitetty harmaiden pesuvesien sekä käymälävesien kuormitusosuudet kotitalouksien jätevesissä sekä niille puhdistusvaatimukset. Vaatimukset ovat tiukat.  Fosforin osalta 85 % ja vesistöissä happea kuluttavien orgaanisten aineiden osalta 90 %. Typen puhdistusvaatimus on vain 40 %, vaikka mm. nitraatti-typelle on talousvedessä asetettu raja-arvo. Asetuksessa hämmästyttää se, ettei siinä ole esitetty ulosteperäisten bakteerien osuuksia käymälä- ja pesuvesissä eikä niille puhdistusvaatimuksia. Niin ikään pelkistyneiden typpiyhdisteiden happea kuluttavaa vaikutusta taulukossa ei ole otettu huomioon. Valtaosa kotitalousjätevesien typpiyhdisteistä on ulosteissa ja etenkin virtsassa (90 %). 

Haja-asutuksen jätevesiasetuksen taulukko biokemiallisen hapenkulutus (BOD7(ATU)) suoritetaan mittaamalla happimäärä, jonka näyteveden orgaaninen aine kuluttaa hajotessaan biologisesti pimeässä tilassa +20 °C lämpötilassa seitsemän vuorokauden aikana. Pelkistyneiden typpiyhdisteiden hapettumisen (nitrifikaation) estämiseksi näytteeseen lisätään inhibiittoria, allyylitioureaa (ATU).

Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistyksen tekemien tutkimusten perusteella näiden pelkistyneiden typpiyhdisteiden happea kuluttava vaikutus kotitalousjätevesissä on suurempi kuin orgaanisen aineen aiheuttama hapenkulutus (kuva 1). Asetuksen perusteena käytetty analyysimenetelmä antaa täten todistetusti väärän kuvan mustien kotitalousjätevesien todellisesta hapenkulutuksesta.

 Kemiallisen kaavan perusteella 1 mg ammoniumia kuluttaa teoriassa 4,57 mg happea. Osa typestä kuluu kuitenkin bakteerien kasvuun, mikä vähentää prosessin hapentarvetta ja todelliseksi hapentarpeeksi on saatu noin 4,33 grammaa happea nitrifioitua typpigrammaa kohden. (Karttunen 2004). Täten määritys (BOD7(ATU)) ei suinkaan kerro jäteveden täydellisen biohajoamisen tarvitsemaa happimäärää.

Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistyksen tekemien tutkimusten perusteella teoreettinen ammoniumin hapenkulutus näyttää toteutuvan analyysin vaikeudesta huolimatta hämmästyttävän hyvin (kuva 2). Asetuksessa käytetty määritysmenetelmä antaa siten harhaanjohtavan kuvan kotitalouksien käymälävesien hapenkulutuksesta. Mustien vesien todellista hapenkulutusta on asetuksessa huomattavasti aliarvioitu.   

Pelkistyneiden typpiyhdisteiden happea kuluttava vaikutus tapahtuu hitaammin, joten se ei näy Suomessa yleisesti käytetyssä analyysimenetelmässä (BOD7 (ATU)) semminkin, kun typpiyhdisteiden happea kuluttava vaikutus estetään analyysissä.

Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistyksen tekemien tutkimusten pohjalta Suomen vesiensuojeluyhdistysten liitto on hyväksynyt asetuksesta poikkeavan, todenmukaisemman kaavion kotitalouksien jätevesien koostumuksesta (kuva 3.) (www.vesiensuojelu.fi). Siinä on ympäristöhallinnon kaaviosta poiketen huomioitu ulosteperäiset bakteerit sekä pelkistyneiden typpiyhdisteiden vaikutus

Tekniikan Maailman rakennusmaailma lehdessä 5/2010 kuvatussa testissä laitepuhdistamoista lähtevän ”puhdistetun jäteveden” keskimääräinen ammoniumtyppipitoisuus oli 73 mg/l, joka aiheuttaa noin 300 mg/l hapenkulutuksen (vrt. kuva 2). Useimmiten harmaiden vesien tulevan veden biokemiallinen hapenkulutus on tätä alhaisempi (vrt. kuva 2). Kuitenkin ympäristöhallinto on kovasti huolissaan orgaanisen aineen aiheuttamasta hapenkulutuksesta ja asettaa sille tiukan puhdistusvaatimuksen. Kaiken lisäksi laitepuhdistamot eivät puhdista ulosteperäisiä bakteereja, joiden johtamisen purkuojiin satojen litrojen pulsseina asetus siis sallii.

 

Vesiensuojeluyhdistys tutkii haja-asutuksen jätevesien koostumusta ja vesistövaikutuksia

Edellä esitetyt tutkimustulokset perustuvat Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistyksessä meneillään olevaan hankkeeseen, jossa vertaillaan kymmenen haja-asutusalueella sijaitsevan kiinteistön jätevesijärjestelmien tulevaa ja lähtevää jätevettä sekä kiinteistöjen todellista vedenkulutusta. Hankkeessa on mukana viisi kiinteistöä, joissa WC-vedet ja harmaat vedet käsitellään erikseen ja 4 kiinteistöä, joissa kiinteistön kaikki jätevedet johdetaan yhteen ja käsitellään yhdessä erilaisilla kiinteistökohtaisilla laitepuhdistamoilla. Yhdessä kiinteistössä jätevesien käsittelyjärjestelmänä on virtsan erotteleva kompostikäymälä, jonka virtsa ja kiinteistön harmaat vedet käsitellään yhdessä. Hankkeen ensimmäinen näytteenotto suoritettiin kesäkuussa 2010. Hanke jatkuu vielä vuonna 2011; yhteensä otetaan neljä näytettä eri vuodenaikoina.

Laitepuhdistamojen osalta puhdistustulokset olivat samankaltaisia kuin TM:n testissä etenkin fosforin osalta. Typen osalta saatiin parempia puhdistustuloksia TM:n testiin verrattuna. Lähtevän veden ulosteperäisten bakteerien pitoisuudet olivat luokkaa 100 000 – 200 000 mpn/100 ml. Ainoastaan yksi maasuodattamo, johon johdettiin kahden kiinteistön mustat jätevedet, täytti asetuksen vaatimukset luontoon kohdistuvan kuormituksen osalta. Ko. suodattamosta lähtevän veden ulosteperäisten bakteerien pitoisuudet olivat myös hyvin alhaiset.

Harmaiden vesien osalta puhdistustulokset olivat hyviä. Ainoastaan yhdestä harmaavesisuodattimesta lähtevän veden BOD7(ATU) ylitti asetuksen raja-arvon (kokonaishapenkulutuksen osalta ei kuitenkaan) ja ulosteperäisten bakteerien pitoisuus oli korkea (perheessä vauva). Ennalta odotettavaa oli se, että kaksi neljästä harmaiden vesien maasuodattamosta toimi imeyttämöinä; kokoomakaivoon ei juuri kertynyt vettä (sama ilmiö on havaittu useissa muissa kohteissa). Tulevan veden fosfori- ja etenkin typpipitoisuudet olivat alle puhdistusvaatimusten. Mielenkiintoista oli myös ennakko-oletukseen perustuva havainto, että tulevan veden fosforipitoisuus laski huomattavasti, mitä kauemmin aikaa harmaiden vesien saostussäiliöiden tyhjentämisestä oli kulunut.

Haja-asutuksen jätevesiasetus viittaa RT-kortin vedenkulutusarvioihin, jossa keskimääräiseksi vedenkulutukseksi on arvioitu 150 l/as/vrk. Harmaiden vesien osuudeksi on arvioitu 120 l/as/vrk. Särkelän nelihenkisen perheen keskimääräinen harmaiden vesien vedenkulutus on ollut jo vuosia keskimäärin 40 l/as/vrk. Tutkimukseen osallistuvien kiinteistöjen todellisesta keskimääräisestä vedenkulutuksesta saadaan arvioita hankkeen edetessä. 

Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys on aloittanut myös tutkimukset koitalouksien jätevesien aiheuttamista vesistövaikutuksista. Yhdistys on sijoittanut haja-asutusalueella sijaitsevaan taajaan asutun alueen läpi kulkevaan ojaan automaattisen veden laadun mitta-anturin ja automaattisen näytteenottimen. Alueella sijaitsee mm. useita panospuhdistamoja. Anturi mittaa 10 minuutin välein veden sähkönjohtavuutta, sameutta, lämpötilaa ja happipitoisuutta sekä pinnankorkeutta. Alustavat tutkimustulokset osoittavat ojan veden olevan ajoittain täysin hapetonta ja sisältävän huomattavia määriä ulosteperäisiä bakteereja (jopa 12 000 mpn/100 ml). Myös sähkönjohtavuudessa havaitaan hyvinkorkeita ja äkkinäisiä huippuja, yli 850 µS/cm, varsinkin iltayön aikaan (TM:n rakennusmaailma lehden 5/2010 testin tulevan jäteveden sähkönjohtavuus oli keskimäärin noin 1000 µS/cm). Veden ravinnepitoisuudet, etenkin kokonaistyppi (16 000 µg/l)- ja kokonaisfosforipitoisuudet (2 300 µg/l) olivat sähkönjohtavuuspiikkien aikaan erittäin korkeita.    

 

Asetuksessa on keskitytty epäolennaiseen

Asetuksessa on siis keskitytty vääriin kotitalouksista muodostuvien jätevesien ainesosiin; hitaasti aktiiviseen pintamaahan johdettaessa nopeasti hajoava orgaaninen aines ei aiheuta suurta vaaraa vesistöjen hapenkulutukselle, ja fosfori sitoutuu herkästi maaperään. Asetuksessa on unohdettu keskeisimmät ihmisten terveyttä ja lähiympäristöä pilaavat ainesosat, ulosteperäiset bakteerit ja typpiyhdisteet. Typpi on myös toiseksi eniten rehevöitymistä aiheuttava pääravinne etenkin rannikkoalueilla. 

Sekoittamalla suhteellisen ”puhtaat” pesuvedet ja toisaalta runsaasti ravinteita sekä ulosteperäisiä bakteereja sisältävät käymälävedet keskenään ja yrittämällä sitten puhdistaa ne, on mahdotonta täyttää asetuksen tavoitteet (vrt. kuva 3). Valtaosa ympäristöä kuormittavista ainesosista on käymälävesissä. Täten sallit terveydelle vaarallisten ulosteperäisten bakteerien ja runsaasti happea kuluttavien pelkistyneiden typpiyhdisteiden pääsyn lähiympäristöön. Orgaanisia aineita hitaamman hajoamisen takia pelkistyneet typpiyhdisteet kulkeutuvat pidemmälle vesistöihin asti, missä nitrifioivia bakteereja on läsnä. Panospuhdistamoissa halutaan välttää nitrifikaatiota, sillä se laskee prosessin pH:ta ja sekoittaa koko prosessin. Siten lähtevän veden typpi on pelkistyneessä ammonium-muodossa. Laitepuhdistamoilla ei voi täyttää asetuksen tavoitteita etenkään veden hygieenisen laadun ja kokonaishapenkulutuksen osalta, vaikka asetuksen muut velvoitteet täyttyisivätkin.

CE-merkinnöin varustetut panospuhdistamot johtavat luontoon päästettävät ”puhdistetut jätevedet” satojen litrojen pulsseina ojaan. Lukuisin tutkimuksin on voitu osoittaa, etteivät nämä laitteet käytännön olosuhteissa usein toimi ja ne edellyttävät viikoittaista hoitoa ja seurantaa sekä ovat alttiita häiriöille (vrt. esim. TM rakennusmaailma lehti 5/2010).

Maasuodatuskentät vaativat suuren tilan ja tukkeutuvat helposti, mikäli saostuskaivoja ei tyhjennetä säännöllisesti. Suuri vaara on myös se, että suodattamo toimii imeyttämönä. Ajoittain myös piha on kaivettava auki ja uusittava suodatushiekka ja/tai fosforinerotuskaivo tai -kerros. Näiden tosiasioiden valossa ainoa keino, jolla voit täyttää asetuksen vaatimukset ja ennen kaikkea sen tavoitteet on käymälä- ja pesuvesien erottelu ja erilliskäsittely.

 

Käymälä- ja pesuvesien erilliskäsittely on paras vaihtoehto

Käymäläjäteveden erottelu muusta talousvedestä on kiistattomasti paras keino minimoida lähiympäristön terveydelliset riskit sekä pintavesiä rehevöittävät vaikutukset. Harmaiden pesuvesien keskimääräinen kulutus on arviolta noin 50 - 70 l/as/vrk. Mielestämme asetuksen viittaamassa RT-kortissa vedenkulutus on suuresti yliarvioitu. Nämä ns. harmaat vedet sisältävät vähän ravinteita ja orgaanisia aineita sekä ulosteperäisiä bakteereja. Näiden vesien käsittelyksi riittää saostuskaivojen jälkeen yksinkertainen suodin tai johtaminen biologisesti aktiiviseen maahan. Saostuskaivojen, johon johdetaan pelkät pesuvedet, tyhjennysväliksi riittää 5 vuotta. Harmaiden vesien saostuskaivojen tyhjennysväli harvenee siten asetuksen velvoitteesta, kerran vuodessa, viidesosaan. Siirtyminen fosfaatittomiin pesuaineisiin vähentää vielä oleellisesti näiden vesien ympäristöä kuormittavaa riskiä. EU-tasolla on myös käyty keskustelua fosfaatillisten pesuaineiden käytön kieltämisestä kotitalouksilta. 

Johtamalla käymälävedet umpikaivoon kunnalliseen jätevesilaitokseen kuljetettavaksi ja käsiteltäviksi, aiheutetaan suuria välillisiä ympäristövaikutuksia sekä suuria kustannuksia kiinteistön omistajalle. Jätevedenpuhdistamojen kapasiteetti ei edes riitä ottamaan vastaan asetuksen toimeenpanon ja Elintarviketurvallisuusviraston lanseeraaman lannoitevalmistelain myötä

2

Luulen, että “Tää korutont on kertomaa paskasekottomien puhdistuskyvystä.” ja että kyseistä lainattua artikkelia on paljon peukaloitu. Kerankos sitä tapahtuu! Toisaalta luulohan ei ole tiedon väärtti.

3

Peräänkuulutin järkeä jätevesien käsittelyyn blogissani:

http://viestitin.blogspot.com/2010/11/jarkea-jatevesien-kasittelyyn.html

http://aamulehdenblogit.ning.com/profiles/blogs/jaerkeae-jaetevesien

4

Jäi muusta elämäntilanteesta johtuen kommentoimatta, kun linkitit tuon saman blogspotin masinistipalstalle marraskuun lopussa. Toisaalta sivuutin sen silloinkin siksi, kun yleensä ihmiset kirjoittavat palstoille vastauksia ja tukevat niitä viitteillä. Pelkkä linkkien viljely ei vastaa minun käsitystäni näiden foorumien tarkoituksesta.

Kovin ihmettelin silloin ja nyt uusintana, kun kritisoit pienpuhdistamoita (oikein) mutta kuitenkin sen vaihtoehtoisen, koetellun menetelmän pyrit mitätöimään tyrkyttämällä tilalle tehdasvalmisteita? Viimeiseen kymmeneen vuoteen ei ole kenelläkään omaehtoisesti tietoa hankkivalla pitänyt olla sellaista käsitystä, että maasuodattamoita tarvitsisi kaivella alle 10v välein ylös. Tämän oletuksen levittämiseen toisaalta juuri nämä blogissa kritisoimasi putsarivalmistajat pyrkivät.

Herääkin kysymys, kenen etuja ajat? Muistelisin vanhan palstan ajoilta, että Green Rock:n valmiste on sinun pihallasi, sitäkö blogissasi suosittelet? Silläkin uhalla, että pohjantrollit aloittavat uuden invaasion, kerron nyt tässä että oikein mitoitettu ja toteutettu maasuodattamo kestää ja toimii sen 20-30 vuotta todennetusti. Taitaa tulla tehdyksi parikin piharemonttia nykyisillä sykleillä tuolla välillä…

Muoks: niin, vastaukseni oli lähinnä kysymystä Romeolle

5

Nyt taitaa jollakulla muulla olla ketunhäntä kainalossa. Jos Pete luit blogikirjoitukseni niin varmaan huomasit että en suositellut kenenkään yksittäisen valmistajan tuotetta vaan puntaroin kuinka järein asein tätä ongelmaa pitää ratkaista.

6

Luinhan minä tuon jo silloin marraskuussa ja nyt taas. Olen vain melkoisen herkkä sellaiselle, että mitä tahansa, hyvääkin, menetelmää kehutaan antamalla vaihtoehdosta väärää tietoa. Tai jakamalla mainitun valinnan perusteella väki hölmöihin ja järkeviin.



Siksi tuli sensuuntainen käsitys, että sinulla on jokin tavoite. Minullakin on tavoite, että kaikki vertailut suoritettaisiin oikeilla argumenteilla, ketunhännäksi en sitä kokisi.

7

Tää korutont on kertaa paskasekottimien toiminnasta. Paskasekottien hankkijoiden kannattaa lukea ko.artikkeli ja miettiä tuliko tehtyä väärä investointi.

TM-Rakennusmaailma 8/10 “Hellikö helle pienpuhdistamoita?” Yksikään Puhdistamo ei ole tarjonnut katkeamatonta sarjaa tuloksia, jotka täyttäisivät jätevesiasetuksen ravinnerajat. Asetus on kirjoitettu siten, että se edellyttää ravinnerajan täyttyvän aina, eikä poikkeuksia suvaita. Olisi varsin uskaliasta suositella yhtäkään vertailun puhdistamoista kenellekään, joka hankkii laitteen täyttääkseen jätevesiasetuksen vaatimukset.

8

Oheisena Vesitalouslehdessä julkaistu tutkimustulos "paskasekottamon puhdistetetuista" jätevesistä aiheutunut terveysvaara ihmisille ja kotieläimille.
Jokaisen haja-asutusalueelle rakentavan perheen kannattaa huolellisesti harkita levittääkä paskansa omaan asuinympäristöön aiheuttaen terveysvaaran, vai antaako jätöksensä kuntnsa asialliseen käsittelyyn.
Tämä on virallinen tutkimustulos ja siihen on uskominen.
Vastarannan kiiskit voivat varmasti ottaa yhteyttä tutkimuksen tekijöihin mikäli eivät usko tai ymmärrä lukemaansa.

Automaattinen veden laadun seuranta taajan haja-asutuksen jätevesien kuormittamassa ojassa

A. Särkelä, P. Valkama, N. Mielikäinen ja K. Lahti
Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry, etunimi.sukunimi@vesiensuojelu.fi

Limnologi, ympäristöasiantuntija Asko Särkelä on työskennellyt Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistyksessä 10 vuotta. Viime vuosina hän on keskittynyt haja-asutuksen jätevesiin ja maatalouden vesiensuojeluun liittyviin hankkeisiin. Hän on toiminut Vantaanjoki-neuvottelukunnan/projektin ohjausryhmän sihteerinä vuodesta 1997 lähtien.

Ingressi
Haja-asutuksen jätevesiasetuksen velvoitteet täyttäessäänkin kiinteistökohtaiset panospuhdistamot laskevat vastaanottavaan vesistöön huomattavia määriä ulosteperäisiä bakteereja ja pelkistyneitä, vesistössä runsaasti happea kuluttavia, typpiyhdisteitä. Tämän seurannan tulosten pohjalta nämä kiinteistökohtaiset ”puhdistetut” jätevedet ovat potentiaalinen uhka vastaanottavalle vesistölle, sen kalastolle ja virkistyskäytölle.

Anturimittauksilla uutta tietoa veden laadusta
Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry on hyödyntänyt menestyksekkäästi tutkimuksissaan automaattisia veden laadun mittausantureita vuodesta 2005 lähtien. Automaattista veden laadun seurantaa on tähän mennessä käytetty lähinnä peltoviljelyn ravinne- ja kiintoainekuormituksen selvittämiseen.

Jokiympäristössä tehtyjen anturimittausten avulla on myös havaittu yllättäviä pitkien siirtolinjojen pumppaamojen jätevesien ohijuoksutuksia. Sähkönjohtavuuden nousu ja happipitoisuuden lasku ilman sameushuippua ovat osoittaneet nämä jätevesipäästöt (Valkama ym., 2007). Ohijuoksutukset on todennettu samaan aikaan otettujen vesinäytteiden perusteella.

Uusi asetus velvoittaa hygieenisen laadun seurantaan
Uudessa 10.3.2011 voimaan astuneessa valtioneuvoston asetuksessa talousjätevesien käsittelystä viemäriverkostojen ulkopuolisilla alueilla (VN asetus 209/2011) (myöhemmin haja-asutuksen jätevesiasetus) ei edelleenkään anneta erillisiä hygieniavaatimuksia. Siten jätevesijärjestelmien toimivuuteen liittyvissä tutkimuksissa ei juuri ole määritetty lähtevän ”puhdistetun” jäteveden hygieenistä laatua. Uuden asetuksen muistiossa todetaan kuitenkin, että ”asetettavat päästövaatimukset edellyttävät kuitenkin sellaista jätevesijärjestelmää, että käsiteltyjen ympäristöön joutuvien jätevesien hygieeninen laatu on oleellisesti saostuskaivoissa käsiteltyjä jätevesiä parempi. Vaatimukset täyttävässä jätevesien käsittelyssä ulosteperäisten bakteerien poistuma olisi yleensä yli 95 %”.

Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistyksen tekemien tutkimusten mukaan panospuhdistamoiden ”puhdistetut” jätevedet toimiessaankin sisältävät huomattavan suuria fosfori-, ja pelkistyneiden typpiyhdisteiden -pitoisuuksia sekä E. coli -määriä (jopa 240 000 mpy/100 ml) (Särkelä ja Lahti, julkaisematon, Männynsalo, 2007 - 2008).

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää kiinteistökohtaisten jätevesien vaikutusta taajaan asutun haja-asutusalueen läpi virtaavan ojan veden laatuun.

Aineisto ja menetelmät
Automaattinen veden laadun mitta-anturi (YSI 600 optisella happianturilla) sijoitettiin syyskesällä 2010 kahden erillisen viikon ajaksi taajaan asutun alueen läpi virtaavaan ojaan (kuva 1). Ojan valuma-alueen (noin 22 ha) noin 60 kiinteistön jätevesijärjestelmät kartoitettiin hankkeen yhteydessä alueen talouksille lähetettyjen kyselylomakkeiden avulla. Vastausten (vastausprosentti noin 50 %) perusteella ojan valuma-alueella sijaitsee ainakin 5 kiinteistökohtaista panospuhdistamoa, 3 kiinteistöä, joissa kaikki jätevedet johdetaan umpisäiliöön, 5 kiinteistöä, joissa kaikki jätevedet johdetaan saostussäiliöiden kautta maaperäkäsittelyyn sekä 15 kiinteistöä, joissa käymälävedet johdetaan umpisäiliöön ja harmaat vedet saostussäiliöiden kautta maaperäkäsittelyyn.

Anturi mittasi 10 minuutin välein veden sähkönjohtavuutta, lämpötilaa, sameutta ja happipitoisuutta. Jälkimmäisen tutkimusviikon aikana anturi mittasi myös veden korkeutta erillisen paineanturin (Keller 6) avulla. Anturi asennettiin ojaan noin 30 * 30 cm betonilaattaan kiinnitettyihin kannakkeisiin siten, että mittausanturi oli noin 15 cm pohjan yläpuolella ja noin 5 cm veden pinnan alapuolella. Toisella näytteenottoviikolla oli käytössä myös automaattinen näytteenotin (ISCO), joka voitiin säätää ottamaan vesinäytteitä veden laadun eri muuttujille annettujen raja-arvojen mukaan (kuva 2). Anturimittausten ohella ojasta otettiin vesinäytteitä laboratoriossa analysoitaviksi.

Kuva 1. Tutkimusalue. Kuvassa olevat numerot ilmaisevat kiinteistöjä, joista kyselytutkimuksella saatiin tietoa ko. kiinteistön jätevesijärjestelmästä. Automaattisen veden laadun mitta-anturin paikka on merkitty kuvaan tähdellä.
Ojan valuma-alue on merkitty punaisella viivalla.

Kuva 2. Automaattinen veden laadun mitta-anturi sijoitettiin valuma-alueen alaosaan tierummun alapuolelle kaivettuun syvennykseen. Anturi oli kiinnitetty betonilaattaan kannakkeiden avulla, siten, että anturi oli noin 5 cm pinnan alapuolella.

Ensimmäinen tutkimusjakso
Automaattinen veden laadun mitta-anturi asennettiin tutkimusojaan 17.8.2010. Veden virtaama ojassa anturin asennuksen aikaan oli hyvin pieni (noin 0,1 l/s), mutta virtaama kasvoi 17. – 18.8. yön sateen seurauksena 2,5 l/s. Yön sade (kuva 3) nosti veden happipitoisuuden ja laimensi sähkönjohtavuuden hyvin nopeasti (kuva 4).

Viikon 17. – 25.8.2010 aikana havaittiin kuusi veden sähkönjohtavuuden selkeää huippua (kuva 4), jotka ajoittuivat pääosin yöaikaan. Sähkönjohtavuuden noustessa myös veden happipitoisuus nousi nopeasti, mutta lyhytaikaisesti. Sähkönjohtavuuden huippuja seurasi ojaveden hyvin alhainen happipitoisuus.

Tutkimusviikon viisi eri sadetapahtumaa aiheuttivat puolestaan veden happipitoisuuden ja sameuden jyrkän nousun. Samalla sähkönjohtavuus laski nopeasti laimenemisen seurauksena (kuva 4).

Ojaveden laatumuutokset olivat hyvin nopeita ja lyhytaikaisia. Tosin 22.8.2010 ojan vesi oli kuuden tunnin ajan hapetonta. Viikon aikana ojasta otettiin neljä vesinäytettä. Molempien tutkimusviikkojen vesinäytteiden analyysitulokset on esitetty taulukossa 1. Ojan veden havaittiin olevan erittäin ravinteikasta ja sisältävän runsaasti ulosteperäisiä bakteereja.
Kuva 3. Vuorokausisadannat ensimmäisen tutkimusviikon aikana Ilmatieteen laitoksen Nurmijärven Röykän ja Helsinki-Vantaa lentoaseman havaintopaikoilta.
Anturi asennettiin uudelleen tutkimusojaan 6.9.2010. Tuolloin ojan virtaama oli hyvin pieni, vain noin 0,1 l/s. Jakson aikana satoi vasta lauantain 11.9 vastaisena yönä ja edelleen viikonlopun 12. – 13.9. aikana ajoittain, mikä nosti veden keskimääräistä pinnankorkeutta noin 0,5 cm.

Myös toisen tutkimusviikon 6.9. – 13.9.2010 aikana sähkönjohtavuudessa havaittiin kuusi huippua (kuva 5), jotka ajoittuivat pääosin iltaan tai yöhön. Samalla veden pinnankorkeus nousi äkisti ja lyhytaikaisesti noin 1 cm:n. Kaikkien sähkönjohtavuuspiikkien jälkeen seurasi aina nopea happipitoisuuden lasku (kuva 5).

Torstaina 9.9. klo 11:30 automaattiseen näytteenottimeen asennettu raja-arvo ylittyi ja näytteenotin otti vesinäytteen. Klo 12:10 ojasta otettiin toinen normaali vesinäyte. Näytteiden ravinnepitoisuudet olivat erittäin korkeita ja ne sisälsivät erittäin runsaasti ulosteperäisiä bakteereja (taulukko 1).

Kuva 5. Ojaveden sähkönjohtavuus, sameus ja happipitoisuus toisen tutkimusviikon aikana. Näytteenottoajankodat on merkitty kuvaan pistein. Jätevesipäästöt näkyvät selkeinä sähkönjohtokyvyn huippuina.

Verrattaessa ensimmäistä ja toista tutkimusviikkoa keskenään havaitaan, ettei jälkimmäisellä viikolla anturi ollut enää niin ”herkkä” (vrt. kuvat 4 ja 5). Laboratorioanalyysit osoittivat kuitenkin, että myös toisella tutkimusviikolla sähkönjohtavuuspiikkien huipulla sähkönjohtavuus oli lähes 800 µS/cm, vaikka automaattinen veden laadun mitta-anturi ei niin suuria pitoisuuksia mitannut. Toisella tutkimusviikolla ei havaittu niin alhaisia happipitoisuuksia kuin ensimmäisellä viikolla. Kyseistä mitta-anturia käytettiin tutkimusviikkojen välillä hulevesien mittaamiseen, jossa suuret virtaamat kuljettivat muassaan paljon kiviainesta. Antureiden optisten päiden havaittiin ennen toista tutkimusviikkoa osin vaurioituneen. Tämä ei kuitenkaan heikennä tulosten tulkintaa. Tulosten perusteella voidaan vetää selkeitä johtopäätöksiä tutkimusjaksojen aikaisista ojaveden laadussa tapahtuneista muutoksista ja niiden syistä.

Jätevesipäästöt heikensivät ojaveden laadun
Molempien tutkimusjaksojen aikana havaitut hyvin nopeat päivittäiset sähkönjohtavuuden piikit yhdessä laboratorioanalyysien tulosten kanssa ilmentävät suoraa jätevesikuormitusta ojaan. Toisella tutkimusviikolla automaattisen näytteenottimen ja langattoman hälytysjärjestelmän ansiosta osuimme näytteenotoissamme korkeimpaan kuormitushuippuun. Tuolloin veden ammoniumtyppipitoisuus oli 9,7 mg/l, kokonaistyppipitoisuus 39 mg/l, fosfaattifosforipitoisuus 3,2 mg/l ja kokonaisfosforipitoisuus 4,2 mg/l sekä E. coli -määrä 27 000 mpn/100 ml. E. coli bakteerien ja enterokokkien suhteen, joka oli näiden jätevesipäästöjen aikana hyvin korkea, perustella voidaan olettaa kuormituksen olleen tuoretta ihmisperäistä ulostekuormitusta.

Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistyksen meneillään olevassa kiinteistökohtaisten jätevesijärjestelmien toimivuutta seuraavassa hankkeessa panospuhdistamoilta lähtevän veden ammoniumtyppipitoisuudet ovat olleet keskimäärin 75 mg/l, kokonaistyppipitoisuudet 100 mg/l (siis 75 % pelkistyneessä muodossa), kokonaisfosforipitoisuudet 7 mg/l sekä E. coli -–määrät 10 000 – 240 000 mpn/100 ml. Hyvässä uimavedessä E. coli –-bakteereja saa olla alle 1000 /100ml ja enterokokkeja alle 400/100 ml.

Sateesta riippumattomat sähkönjohtavuuden hyvin nopeat piikit yhdessä virtaaman nopean nousun sekä laboratorioanalyysien tulosten kanssa osoittavat selkeästi, että ojaan tuli ”äkkinäisiä jätevedenpurkauksia” panospuhdistamoista. Mm. veden sähkönjohtavuus nousi kahden tunnin aikana 400 µS/cm. Korkeimmillaan sähkönjohtavuus oli vajaat 900 µS/cm. Vertailun vuoksi kiinteistökohtaisen lähtevän jäteveden sähkönjohtavuus on noin 1000 µS/cm. Lähimmän kiinteistökohtaisen panospuhdistamon purkupaikka sijaitsee noin 50 metriä ylävirtaan anturista.

Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistyksen toisessa, samaan aikaan toteutetussa, lähellä tutkimuskohdetta sijaitsevassa, kooltaan samansuuruisen pelto-ojan automaattiseurantapisteessä ei tämän tutkimuksen kaltaisia veden laadun muutoksia ollut lainkaan havaittavissa (sameus noin 40 FTU ja sähkönjohtavuus noin 200 µS/cm) (Valkama, julkaisematon).

Tässä tutkimuksessa havaittujen sähkönjohtavuushuippujen jälkeen ojavedessä havaitut useiden tuntien mittaiset hapettomat jaksot ovat todennäköisesti seurausta pelkistyneiden typpiyhdisteiden hapenkulutuksesta. Haja-asutuksen jätevesiasetuksen velvoitteet täyttäessäänkin panospuhdistamoista purkautuu jopa 70 mg/l ammoniumtyppeä, joka aiheuttaa yli 300 mg/l hapenkulutuksen (kuva 6). Kiinteistökohtaisia pienpuhdistamoja koskevissa tutkimuksissa on havaittu, että kylmässä vedessä erityisesti typen poistoteho puhdistamoissa laskee vielä huomattavasti (TM rakennusmaailma 5E/10).

Käymälä- ja pesuvesien sisältämien ammoniumtyppipitoisuuksien on havaittu aiheuttavan jopa suuremman hapenkulutuksen kuin orgaanisten aineiden aiheuttama biologinen hapenkulutus (Särkelä ja Lahti, 2010), mille on annettu hajajätevesiasetuksessa puhdistusvaatimus.

Kuva 6. Ammoniumtypen vaikutus hapenkulutukseen. Sininen viiva kuvaa vesiensuojeluyhdistyksen tutkimusaineistoon sovitettua lineaarista regressiota. Punainen viiva kuvaa teoreettista ammoniumin hapenkulutusta. Tätä pelkistyneiden typpiyhdisteiden hapenkulutusta haja-asutuksen jätevesiasetus ei ota huomioon.

Sateet samensivat ojan veden
Ensimmäisellä tutkimusviikolla havaittiin viisi hyvin selkeää sateiden aiheuttamaa veden laadun äkillistä muutosta. Sateiden jälkeen veden sameus ja happipitoisuus nousivat hyvin nopeasti. Sen sijaan sähkönjohtavuus laski nopeasti laimenemisen seurauksena. Ensimmäisellä tutkimusjaksolla erityisesti sameus oli sateiden jälkeen hyvin korkea, suurimmillaan jopa 1 200 NTU:ta. Toisen tutkimusviikon aikana ei juuri satanut ja siten ojaveden sameudet olivat korkeimmillaankin (noin 250 NTU) huomattavasti alhaisempia.

Sateiden aikaan otetuissa vesinäytteissä havaittiin erittäin korkeita ravinnepitoisuuksia ja ulosteperäisten bakteerien pitoisuuksia. E. coli –-bakteerien ja enterokokkien suhteen, joka oli sateiden aikana alhainen, perusteella voidaan kuormituksen olettaa tulleen osin ojan pohjalle sedimentoituneesta, veden liikkeelle saamasta vanhasta ulostekuormituksesta ja osin eläinten aiheuttamasta kuormituksesta.

Johtopäätökset
Automaattisella veden laadun mitta-antureilla voidaan havaita hyvin nopeita veden laadun muutoksia haja-asutuksen jätevesien kuormittamassa ojavedessä. Haja-asutuksen jätevesiasetuksen velvoitteet täyttävästä jätevesijärjestelmästä huolimatta, luontoon johdettavat ”puhdistetut” jätevedet saattavat sisältää suuria määriä ulosteperäisiä bakteereja ja happea kuluttavia pelkistyneitä typpiyhdisteitä. Tutkimuksen kohteena ollut oja on käytännössä ekologisesti lähes kuollut ja muodostaa siten potentiaalisen terveysriskin alueen asukkaille ja kotieläimille. Ammoniumin hapettumisesta aiheutuva veden hapettomuus aiheuttaa myös sekundääristä rehevöitymistä sedimenttiin sitoutuneen fosforin vapautuessa. Tutkimusalue liitetään en kiinteistöille on onneksi tulossa lähivuosina kunnalliseen viemäriverkostoon.


Lähteet:
Männynsalo, J, 2007 - 2008. Pienpuhdistamoiden valvontatarkkailut Mäntsälässä, Vantaalla ja Nurmijärvellä
Särkelä, A. ja Lahti, K., 2010. TM rakennusmaailma 6/10. Erilliskäsittely olisi paras vaihtoehto, s. 36 – 40.
TM rakennusmaailma 5E/10. Tavoitteena puhtaammat vedet, s. 12 – 28.
Valkama, P., Lahti, K. & Särkelä, A. 2007. Automaattinen veden laadun seuranta Lepsämänjoella. Terra 119: 3–4, 195–206.
Valkama, P., Lahti, K. & Särkelä, A. 2008. Fosfori- ja typpikuormituksen muodostuminen Lepsämänjoessa kevät- ja syystulvatilanteissa. Vesitalous 5/2008: 26-30.
VN asetus 542/2003. Valtioneuvoston asetus talousjätevesien käsittelystä vesihuoltolaitosten viemäriverkostojen ulkopuolisilla alueilla
VN asetus 209/2011. Valtioneuvoston asetus talousjätevesien käsittelystä vesihuoltolaitosten viemäriverkostojen ulkopuolisilla alueilla ja asetuksen muistio

9

Ansiokkaasti pidät asiaa yllä ja tuot näitä tutkielmia esille, mutta minulta on jo kauan sitten kadonnut johtoajatus siitä, mihin näillä pyrit?



Otetaan nyt huomioon kuitenkin se, että asian tiimoilta löytyy monenlaista osaajaa ja tietoa, eikä kaikki ole lopulta keskenään niin ristiriitaista, kuin yhden näkökulman esilletuominen saattaa antaa ymmärtää. Asko Särkelä on räväkkä persoona ja osaa korostaa oikeitakin asioita, mutta en hänen kanssaan keskusteltuanikaan osaa ihan kaikkea ottaa niin yksioikoisena. Olkoonkin, että olen itse korostanut näiden laitepuhdistamoiden kohdalla juuri tuota hygieenisen laadun huomiotta jättämistä.



Jo pelkästään asian otsikoiminen nokkelasti itse keksityllä termillä yleensä pohjustaa jotain muuta, kuin pyrkimystä asialliseen keskusteluun. Asiaa voi kritisoida ihan omalla nimellään, muu osoittaa, että vajaata antia paikataan asenteelisella johdattelulla.



Tältä palstalta on riittävästi aiempia esimerkkejä tämän alan keskustelun johtamisesta asiattomuuksiin, joten voisi konsulttikin avoimesti kertoa, mikä pitää tätä kiinnostusta yllä? Kiista naapurin kanssa ei yksin riitä laajempiin kyseenalaistuksiin. Niihin löytyy ihan oikeitakin aiheita.