Jätevedenpuhdistus pääkaupunkiseudulla 2019

Blominmäen uusi kalliopuhdistamo

Blominmäen uusi kalliopuhdistamo korvaa mitoituskuormituksensa ylittäneen Suomenojan jätevedenpuhdistamon vuonna 2022, eli noin kaksi vuotta alkuperäistä suunnitelmaa myöhemmin. Puhdistamon louhinnan jälkeiseen urakointiin on tarvittu enemmän aikaa kuin suunnittelijat alun perin arvioivat. Blominmäen puhdistamo on mitoitettu n. 500 000 asukkaan jätevesille ja sen lähtökohtana on Suomenojan nykyistä tasoa selvästi parempi puhdistustulos ja korkeampi energiatehokkuus. Etelä-Suomen aluehallintovirasto (AVI) antoi ympäristölupapäätöksensä 26.11.2015. Ympäristölupa sai lainvoiman Vaasan hallinto-oikeuden päätöksellä 9.12.2017.

Vuonna 2019 keskeisimpänä työnä ovat olleet luolaston betonirakenteet ja maanpäälliset rakennukset. Vuoden 2019 lopussa rakennusteknisten töiden valmiusaste oli n. 50 %, kokonaisbetonimäärästä oli valettu yli 85 % eli 67 000 m³ ja prosessi-, koneisto-, LVISPR- ja SIA-työt ovat käynnistyneet. Hallintorakennukseen ja autohalliin on saatu työnaikainen lämmitys ja sisätyöt ovat käynnissä. Myös lietteen käsittelyyn liittyvien rakennusten ulkoseinät ja vesikatto valmistuivat. Luolastossa töitä oli vuoden lopussa käynnissä hyvin monessa paikassa. Urakoitsijan henkilövahvuus työmaalla oli n. 400, joista 60 toimihenkilöitä.

Viemäritunneleista on louhimatta enää suppeita alueita. Tunneliurakoiden louhinta on aiheuttanut jonkin verran tärinäraja-arvojen ylityksiä, vaikka urakoitsijat ovatkin huomioineet aikaisempien räjäytyskertojen tärinöistä saadun tiedon louhintapituutta, poraustiheyttä ja panostusta suunnitellessaan. Pääosa tärinäylityksistä on arvioitu niin vähäisiksi, ettei vaurioita rakenteille ole todennäköisesti syntynyt. Mahdolliset vauriot varmistetaan louhintavaiheen jälkeen loppukatselmuksessa.

Maa- ja kallioperässä liikkuvan veden pintaa on seurattu lähellä puhdistamoa ja viemäritunnelien ympäristössä kuukausittain. Joillain alueilla kalliovedet ovat alentuneet voimakkaastikin, mutta maakerroksissa olevat vedet maltillisesti paria yksittäistä seurantapistettä lukuun ottamatta. Pohjaveden pysyvän alenemisen estämiseksi kalliota on injektoitu tiiviimmäksi ja tarvittaessa tehdään lisää jälki-injektointeja.

Pinta- ja pohjaveden laadun seurannassa, ympäristön painumien seurannassa, Blominmäen täyttömäen vakauden seurannassa tai kallion liikkeiden seurannassa ei ole ilmennyt mitään erityistä. Viimemainitut seurannat lopetettiin vuoden 2019 lopussa.

Työturvallisuus on ollut erittäin hyvä kaikkien urakoiden osalta.

Blominmäen urakoitsijan kuukausitiedotteet ja HSY:n neljännesvuosittaiset tilanneraportit, joissa kuvataan urakan etenemistä, ovat saatavilla HSY:n verkkosivuilta.

Tutkimus- ja kehityshankkeet

RAVITA DEMO-hanke

RAVITA -hanke on vuonna 2016 alkanut tutkimushanke, jonka tavoitteena on rakentaa 1000 asukasta vastaava koelaitos, jossa testataan HSY:n kehittämää ja patentoimaa fosforin talteenottoprosessia, jossa fosfori talteenotetaan fosforihappona. Hanke on saanut ympäristöministeriön RAKI-rahaa vuosina 2015–2017 sekä se valittiin yhdeksi hallituksen kiertotalouden kärkihankkeista vuosiksi 2017–2018. Prosessin ensimmäiset osat, kemiallisen lietteen tuotantoyksiköt, on otettu käyttöön vuosina 2017–2018. Vuonna 2019 jatkettiin kemiallisen lietteen kuivauksen optimointia. Lisäksi suunniteltiin ja hankittiin fosforihapon tuotantoon vaaditut laitteistot. Laboratoriomittakaavan tutkimusta tehtiin sekä HSY:n että Jyväskylän yliopiston toimesta. Hanke jatkuu vuonna 2020, jolloin otetaan käyttöön viimeiset prosessiosat ja optimoidaan fosforihapon tuottoa. Lisätietoja RAVITA-hankkeista HSY:n nettisivuilla.

Typpioksiduulipäästöjen muodostuminen

Typpioksiduuli on merkittävä kasvihuonekaasu, jota muodostuu typenpoistoprosessissa. Viikinmäen jätevedenpuhdistamolla on tehty pitkäjänteistä tutkimusta typpioksiduulipäästöistä. Vuonna 2019 tehtiin täyden mittakaavan ilmastuslinjojen vertailuun perustuva tutkimus. Kevään poikkeustilanteen takia koeajojen suoritus siirtyi syksyyn. Osa testeistä toistetaan kevään 2020 aikana. Koeajojen avulla testataan käytännössä matemaattiseen mallinnukseen perustuvat tulokset ilmastuksen ohjaustapamuutosten vaikutuksesta päästöihin ja parannetaan mallin kalibrointia. Kevään 2019 poikkeuksellisen korkean päästön ja siihen linkittyneen kohonneen nitriittipitoisuuden syitä ja seurauksia ja tapahtuman esiin nostamia ilmiöitä, kuten nitriittipitoisuuden roolia, analysoidaan ja aineistoa hyödynnetään päästöjen vähentämisen tutkimuksessa. Nitriitin mittaus kaikilta ilmastuslinjoilta on otettu osaksi käyttötarkkailua. Prosessimallin kehittämistä jatketaan.

Teollisuusjätevedet ja lääkeaineet jätevedessä

HSY on mukana kahdessa vuonna 2017 käynnistyneessä EU –rahoitteisessa Itämeren tilan parantamiseen tähtäävässä hankkeessa: Suomen ympäristökeskuksen koordinoimassa CWPharma hankkeessa sekä Helsingin kaupungin koordinoimassa BEST –hankkeessa. Hankkeet ovat kolmivuotisia ja päättyvät vuoden 2020 syyskuussa.

CWPharman tavoitteena on vähentää lääkeainepäästöjä ja lääkeaineiden aiheuttamia haittavaikutuksia Itämeren alueella. Siinä tuotetaan kokonaisarvio Itämeren valuma-alueen lääkeainekuormituksesta sekä suositukset päästöjen vähennyskeinoiksi. Hankkeen yhtenä osiona on tutkia kehittynyttä lääkeaineiden poistoa jätevedenpuhdistamolla ja HSY on ollut mukana siinä osuudessa tutkimassa yhtä osuutta, jota potentiaalisesti voitaisiin käyttää yhtenä prosessiosuutena lääkeaineiden poistoon jätevedenpuhdistamolla.

BEST –hanke (Better Efficiency for Sewage Treatment) tähtää parempaan teollisuusjätevesien hallintaan edistämällä kuntien, teollisuusyritysten ja vesihuoltolaitosten yhteistyötä ja hyvää hallintoa teollisuusjätevesien käsittelyllä Itämeren alueella. HSY on hankkeessa mukana tuomassa hyviä kansallisia sekä paikallisia käytäntöjä.

Puhdistamoiden perustoiminnan kehittäminen

Jätevedenpuhdistuksen elinkaarianalyysi

Jäteveden puhdistuksesta Viikinmäen jätevedenpuhdistamolla ja lietteen jatkokäsittelystä Metsäpirtin kompostikentällä laadittiin diplomityönä LCA- eli elinkaarianalyysi. Analyysi tehtiin vuoden 2018 aineiston perusteella ja se sisälsi laitosten käytön, mutta ei rakentamista, jonka osuus päästöistä on kirjallisuusselvityksen perusteella pieni. Analyysin perusteella Viikinmäen puhdistamon merkittävimmät vaikutukset liittyvät typenpoistoon: prosessin suorat typpioksiduulipäästöt (ilmastonmuutos), typpikuormitus mereen (vesistöjen rehevöityminen) ja typenpoistossa hiilenlähteenä käytettävä metanoli (fossiilisten luonnonvarojen ehtyminen).

Viikinmäen tulokanavan ja tulopumppaamon saneeraus

Viikinmäen jätevedenpuhdistamon tulokanavan ja toisen tulopumppaamon saneeraus valmistui syksyllä 2019. Joitain viimeistelytöitä tehdään vuoden 2020 aikana. Tulokanavan betonirakenteiden kunto oli heikentynyt johtuen betonin rapautumisesta ja tukiraudoituksen korroosiosta. Kanavan saneerauksen yhteydessä uusittiin osa tulopumpuista ja lisättiin kaksi uutta, pienempää pumppua, mikä lisää tulopumppauksen prosessivarmuutta ja kapasiteettia.

Saneeraus edellytti mittavia ohitusjärjestelyjä ja muutoksia tulevan jäteveden näytteenottoon.

Verkostojen hallinta ja kehittäminen

Viemäriverkoston mallinnus

Tärkein osatekijä viemäriverkoston kokonaiskapasiteetin hallinnan kannalta on ajantasaisen hydraulisen viemärimallin käyttöönotto. Viemärimallinnuksen osalta olemassa olevien mallien tilanne oli hajanainen ja epäyhtenäinen. Mallinnuksen kehitystyö alkoi vuonna 2015 ja jatkuu edelleen. Mallinnustyö on jaettu kahteen osa-alueeseen, joista Suomenojan malli saatiin lähes valmiiksi vuoden 2017 aikana. Vuoden 2019 aikana keskityttiin sekaviemäröidyllä alueella mallin kehittämiseen, kalibrointimittauksiin ja mallin kalibrointiin.

Verkoston saneeraukset HSY:n viemäröintialueella

Jätevesiverkoston sisään vuotavat ns. vuotovedet kuormittavat jätevedenpuhdistusjärjestelmää tarpeettomasti: verkostoon päätyvä hulevesi lisää pumppaamoiden ja verkoston ylivuotojen riskiä. Puhdistamolle johdettuna vuotovesi kuluttaa sekä käsittelykapasiteettia että energiaa pumppausten ym. prosessoinnin myötä. Taulukko 11.1 on kooste HSY:n viemäröintialueella tehdyistä verkoston saneeraustoimenpiteistä ja muista vuotovesiä vähentävistä toimenpiteistä.

Sekaviemäriverkon ylivuotojen vähentäminen

Helsingin kantakaupungin sekaviemäriverkoston alueella jätevedet ja hulevedet johdetaan samaa verkostoa pitkin Viikinmäen jätevedenpuhdistamolle käsittelyyn. Sateiden ja sulamiskausien aikana tämän ns. sekaviemäriverkoston alueelta syntyy laimeita ylivuotovesiä, jotka kuormittavat rannikkovesiä. Ylivuotojen vähentäminen sekaviemäröidyllä alueella on haastavaa, koska alueen viemäriverkoston muuttaminen erillisiksi jätevesiviemäreiksi ja hulevesiviemäreiksi ei tapahdu käden käänteessä. Eriyttämisen hallinnan kannalta on tärkeää suunnitella ja priorisoida tarvittavia toimenpiteitä. Vuoden 2019 aikana laadittiin saneeraussuunnittelun yhteydessä useille sekaviemäröidyille alueille esisuunnitelmat, joissa huomioitiin sekaviemäreiden eriyttämisen tarpeet.

Mechelininkadulla Helsingissä saatiin valmiiksi saneeraus- ja kehittämishanke, jossa sekaviemäröinnin eriyttämisellä vähennetään vuotovesien määrää sekä sekaviemärin ylivuotopisteen ylivuotoja ympäristöön. Eriyttäminen toteutettiin Eteläisen Hesperiankadun kautta purkupisteelle Taivallahden rantaan asti, josta osa Mechelininkadun katu- ja kattovesistä saadaan ohjattua suoraan mereen, eivätkä ne ohjaudu enää Merikannontien suuntaan. Merikannontien ylivuoto YVK028 (Ks. kuva 2.4) on yksi suurimmista ylivuotokertymän aiheuttavista ylivuotopisteistä sekaviemäröidyllä alueella. 2019 aloitettiin Hämeentien ja Telakkarannan saneeraukset, joiden yhteydessä toteutetaan viemäreiden eriyttäminen. Telakkarannan osalta hulevedet saadaan johdettua mereen asti, mutta Hämeentiellä purku mereen jää toteutettavaksi myöhemmin.

Vuoden 2019 aikana sekaviemäröidyllä alueella suoritettiin virtaama- ja pinnankorkeusmittauksia ja mittaustuloksia käytettiin uuden sekaviemärimallin kalibrointiin. Lisäksi pilotoitiin LoraWan-tekniikkaa viemäriverkostosta tehtävien mittausten tiedonsiirtoon.

Tukosten ja vuotovesien tunnistaminen

HSY käyttää pumppaamodatan analysointiin Neuroflux -nimistä järjestelmää. Järjestelmä sisältää työkalut sekä tukosten automaattiselle havaitsemiselle että vuotovesien tutkimiselle. Järjestelmä muodostaa historiadatasta eri alueille normaalivirtaamat ja havaitsee poikkeamia niistä. Tällä tavalla päästään kiinni tukoksiin sekä suurentuneisiin vuotovesiin.

Tukostyökalulla käyttöhenkilökunta saa automaattisesti hälytykset tukosepäilyistä, jotka käsitellään tarkemmin. Jätevedenpuhdistusosasto ylläpitää tukostyökalua ja tukosepäilyissä yhteistyössä verkko-osaston kanssa paikannetaan tukos verkostosta. Työkalu mahdollistaa entistä nopeamman reagoinnin tukostilanteisiin ja minimoi tukoksista aiheutuvia ylivuotoja.

Vuonna 2019 Neurofluxin käyttö on laajentunut hyvin koko HSY:n käyttöön ja sekä asiantuntijat että asentajat pystyvät hyödyntämään työkaluja tarvitsemiltaan osin. Vuoden aikana on havaittu useita tukoksia työkalun avulla sekä lukuisia mittareiden likaantumisia ja vastaavia kunnossapitoa vaativia tilanteita. Vuotovesianalyyseillä on saatu informaatiota pahimmista vuotoalueista ja niiden avulla on pystytty kohdentamaan tarkempia tutkimuksia ja kuvauksia saneeraustoimenpiteiden kohdentamisten tueksi.