Jätevedenpuhdistus pääkaupunkiseudulla 2020

Jätevesimäärä

Jäteveden virtaamaan vaikuttaa alueen asutuksen tuottama ns. peruskuormitus, joka on suhteellisen vakaa muuttuen asutuksen ja teollisuuden kehityksen mukaan. Verkostoon päätyvä sade- ja sulamisvesi eli ns. hulevesi tuottaa puolestaan vuotuisesti sateisuuden kautta vaihtelevan kuormitusosuuden. Huleveden vaikutuksesta puhdistamoille tulevan jäteveden määrä voi lähes kolminkertaistua päivätasolla. Helsingin kantakaupunki, Herttoniemi ja Munkkiniemi ovat ns. sekaviemäröityjä alueita, joilla hulevedet ja jätevedet päätyvät saman viemärin kautta Viikinmäen puhdistamolle. HSY:n toiminta-alueiden muut osat ovat erillisviemäröityjä alueita, missä huleveden ja asumisjäteveden viemärit ovat erillisiä. Myös näillä alueilla esiintyy huleveden aiheuttamaa lisäkuormitusta huonokuntoisen verkoston sisään vuotavan huleveden muodossa. Viimeisen kymmenen vuoden jätevesivirtaamakehitys on esitetty kuvassa (Kuva 2.1).

HSY:n jätevedenpuhdistamoille tuli vuonna 2020 yhteensä 152 milj.m³ jätevettä, josta Viikinmäkeen 110 milj.m³ ja Suomenojalle 42 milj.m³. Vuoden 2019 jätevesimäärä oli yhteensä 149 milj. m³. Jätevesimäärän vaihtelu on vuosittain merkittävää, ja vaihtelua aiheuttaa sateisuuden vaihtelut.

Ohessa (Taulukko 2.1) on esitetty vuoden 2020 virtaamien jakaantuminen HSY:n jätevedenpuhdistamoiden viemäröintialueiden kuntien kesken.

Viikinmäen ja Suomenojan puhdistamoiden vuoden 2020 jätevesivirtaamista ja jäteveden lämpötilavaihteluista voidaan havaita, kuinka virtaaman kasvaessa jäteveden lämpötila laskee (Kuva 2.2 ja Kuva 2.3). Viemäriverkostoon päätyvät sade- ja sulamisvedet siis jäähdyttävät jätevettä. Jäteveden alhaisempi lämpötila hidastaa mm. typenpoiston nitrifikaatioprosessia.

Vuoden 2020 Viikinmäen keskimääräinen vuorokautinen tulovirtaama oli 299 739 m³ ja suurin vuorokausivirtaama 730 739 m³. Suomenojan vuorokautinen tulovirtaama oli keskimäärin 116 905 m³ ja suurin vuorokausivirtaama, 287 763 m³.

Suurimmat vuorokausivirtaamat mitattiin molemmilla puhdistamoilla samana, rankkaa sadetta seuraavana päivänä, 18.2.2020. Puhdistamoiden viikkovirtaamataulukot on esitetty luvussa 14.

Tulokuormitus

HSY:n jätevedenpuhdistamoiden mitoitusarvot ja vuoden 2020 tulokuormitus biologisen hapenkulutuksen, kokonaisfosforin ja -typen sekä kiintoaineen osalta on esitetty ohessa (Taulukko 2.2). Tulokuormitusta voidaan kuvata myös asukasvastineluvulla (AVL), jonka arvolla 1 tarkoitetaan sellaista vuorokausikuormitusta, jonka seitsemän vuorokauden biokemiallinen hapenkulutus BOD_7ATU on 70 g happea (O₂); asukasvastineluku lasketaan puhdistamolle vuoden aikana tulevan suurimman viikkokuormituksen vuorokautisesta keskiarvosta poikkeuksellisia tilanteita lukuun ottamatta (VNa 888/2006).

Viikinmäen ja Suomenojan puhdistamoitten vuoden 2019 asukasvastineluvut (Taulukko 2.2) on määritelty ympäristöhallinnon julkaisussa ”Yhdyskuntajätevesien puhdistuslaitosten päästöjen seuranta ja raportointi -hyvien menettelytapojen kuvaus 17.11.2011” esitetyllä tavalla. Julkaisun mukaan asukasvastineluku on puhdistamolle tulevan jäteveden tarkkailunäytteiden BOD_7ATU -tuloksista ja näytteenottoajankohdan virtaamatiedoista viiden vuoden ajalta laskettujen asukasvastinelukujen 90. prosenttipiste. 90. prosenttipiste ilmoittaa muuttujan arvon, jonka alapuolelle jakaumassa jää 90 % tapauksista.

Tulokuormitukseen vaikuttavat jätevedenpuhdistamon viemäröintialueen asutuksen ja teollisuuden tuottaman ainekuormituksen muuttuminen. Peruskasvun ainekuormaan tuottaa asutuksen lisääntyminen toiminta-alueella. Lisäksi pitkällä aikavälillä on havaittavissa myös asukasvastineen muutos erityisesti typen kohdalla. Tämä johtuu ravinnon koostumuksen muutoksesta ja erityisesti proteiinin kulutuksen kasvusta.

Haja-asutusalueilla jätevedet käsitellään joko ns. pienpuhdistamoissa tai jätevedet kerätään erillisiin sako- tai umpikaivoihin ja kuljetetaan loka-autoilla lokajätteiden vastaanottoasemille. Viikinmäen jätevedenpuhdistamon yhteydessä olevalla loka-asemalla vastaanotettiin vuonna 2020 sako- ja umpikaivolietteitä yhteensä 14 736 m³. Lokajätteiden vastaanottoasemalle ohjattiin myös pesu- ja puhdistuslietteet ja muut nestemäiset jätteet yhteensä 9 723 m³. Kaikki em. jätejakeet ovat mukana puhdistamon tulokuormassa.

Viikinmäen puhdistamolla otettiin vastaan myös 15 018 m³ ravintoloiden ja suurkeittiöiden rasvanerottimista loka-autoilla kerättyjä rasvakaivojätteitä, 105 m³ kompostointilaitoksen rejektivesiä sekä 310 m³ murskattua biojätettä yhteensä 15 433 m³. Kaikki em. jätejakeet sekä permeaattitiiviste, 33 213 m³ ja glykolivesi, 5 274 m³ vastaanotettiin tuloveden näytteenottoa seuraaviin vaiheisiin puhdistamolla, joten ne eivät näy laitoksen raportoidussa tulokuormassa.

Suomenojan viemäröintialueen loka-asemat sijaitsevat verkostossa ennen jätevedenpuhdistamoa ja ne ovat siten kaikki mukana laitoksen raportoidussa tulokuormituksessa.

Koska pääosa Viikinmäen ja Suomenojan puhdistamoiden tulokuormituksesta tulee tiheästi asutetuista kaupungeista, vastaanotettujen sako- ja umpikaivolietteiden osuus kokonaiskuormituksesta ja edelleen vaikutus jätevedenpuhdistamoiden prosesseihin on pieni, eikä esimerkiksi yksittäisten tuontien vaikutuksia prosessissa voida käytännössä erottaa tulokuormituksen muusta vaihtelusta.

Nestemäisten jätteiden vastaanotosta on myös hyötyä puhdistusprosessin kannalta. Sellaiset nestemäiset jätteet, jotka sisältävät runsaasti helposti hajoavaa hiiltä ja vähän tai ei ollenkaan typpeä, edistävät jätevesiprosessiin johdettuna kokonaistypenpoistoa aktiivilieteprosessissa ja vähentävät alkalointikemikaalin ja lisähiilen kulutusta. Jätejakeiden hyödyllisyyttä vähentää ja niiden aiheuttamaa ilmastuksen energiankulutusta lisää kuitenkin se, että näiden jätteiden väkevyys vaihtelee ja niiden johtamista prosessiin ohjaa pääosin niiden tuleva kuorma eikä puhdistusprosessin tarpeet. Suoraan Viikinmäen jätevedenpuhdistamon mädätykseen johdettavat jätejakeet tuottavat energiaa mädätyksessä. Suuret kertakuormat aiheuttavat myös ongelmia mädättämöiden vaahtoamisen muodossa. Sekä vesi- että lieteprosessiin johdettavien jätejakeiden osalta on olennaisen tärkeää, etteivät ne sisällä biologiselle prosessille vahingollisia aineita.

HSY:n viemäröintialueella vastaanotettujen nestemäisten jätteiden määrät on esitetty ohessa (Taulukko 2.3).

Teollisuusjätevedet

Teollisuusjätevesien tarkkailun tarkoitus on turvata viemäriverkon, jätevesipumppaamoiden sekä puhdistusprosessien häiriötön toiminta ja säilyttää lietteen jatkojalostusmahdollisuudet. Teollisuusjätevesitarkkailulla myös turvataan puhdistamotyöntekijöiden työturvallisuutta kemikaalialtistuksen osalta. HSY:n teollisuusjätevesien valvonta-alueeseen kuuluvat HSY:n toimialueen lisäksi Sipoo, Pornainen, Mäntsälän Ohkola, Kerava, Tuusula ja Järvenpää. Teollisuuslaitokset on velvoitettu ympäristöluvissa ja teollisuusjätevesisopimuksissa tarkkailemaan omien jätevesiensä laatua. Teollisuuslaitosten tekemän tarkkailun rinnalla HSY tekee myös omia jätevesiselvityksiä teollisuuslaitosten lisäksi jätevedenpumppaamoilla ja viemäriverkossa. Valvonnassa kiinnitetään erityisesti huomiota sellaisiin haitallisiin ja vaarallisiin aineisiin, jotka sitoutuvat lietteeseen tai kulkeutuvat jätevedenpuhdistusprosessin läpi vesistöön. HSY reagoi myös teollisuuslaitosten häiriötilanteisiin, ja ottaa tarvittaessa näytteet viemäristä sekä ryhtyy tarvittaviin toimiin jätevedenpuhdistamon ja lietteen laadun turvaamiseksi.

HSY:llä oli vuoden 2020 lopussa voimassa olevia teollisuusjätevesisopimuksia Viikinmäen ja Suomenojan viemäröintialueella yhteensä 60 kpl. Muita poikkeavien jätevesien vuoksi tarkkailtavia kohteita olivat kaatopaikat, pilaantuneiden maiden kunnostustyömaat (PIMA-kohteet), louhintatyömaat ja huoltoasemat.

Teollisuusjätevesien yhteenlasketun osuuden arvioidaan olevan Viikinmäen ja Suomenojan puhdistamoiden tulovirtaamasta noin 4 %. Viikinmäen puhdistamon tulokuormitukseen vaikuttaa eniten elintarviketeollisuus. Vuonna 2020 tarkkailtujen teollisuuslaitosten yhteenlaskettu orgaanisen aineen (BOD_7ATU) osuus oli 11 % Viikinmäkeen tulevasta orgaanisen aineen kuormasta, josta neljän suurimman kuormittajan osuus oli yhteensä n. 8 %. Kokonaisfosforin osalta tarkkaillun teollisuuden osuus oli yhteensä 3,1 % ja kokonaistypen osalta 2,1 %. Merkittävin yksittäinen Suomenojan puhdistamon kuormittaja oli edelleen Ämmässuon jätteenkäsittelykeskus. Sen orgaanisen aineen (BOD_7ATU) kuormitus oli 0,4 % ja kokonaistypen kuormitus 5,7 % puhdistamon tulokuormasta. Ämmässuolta tulevien jätevesien määrä vuonna 2020 oli 796 850 m³, mikä oli 2,5 % Suomenojan tulovirtaamasta. Teollisuusjätevesien valvonnasta ja tarkkailusta on laadittu erillinen vuosiraportti.

Tulokuormituksen kasvun hallitseminen

Viikinmäen jätevedenpuhdistamon liittyjämäärä ja tulokuormitus ovat kasvaneet tasaisesti koko puhdistamon toiminta-ajan ja kasvun ennustetaan jatkuvan. Kapasiteetin kannalta kriittisintä on maksimivirtaamien kasvu. Tämän lisäksi orgaanisen ja typpikuormituksen kasvu vaikuttavat aktiivilieteprosessin lietepitoisuuteen ja nitrifikaatiotulokseen ja mädätyksen kuormitukseen ja viipymään ja edelleen kaasuntuottoon.

Viikinmäen jätevedenpuhdistamon vuonna 2015 myönnetyn ympäristöluvan lupamääräyksissä edellytettiin suunnitelmaa puhdistamon kapasiteetin ylittävien vesien käsittelystä, ottaen huomioon tulokuormituksen arvioitu lisääntyminen vuoteen 2035 asti. Selvitys toimitettiin Uudenmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskukselle joulukuussa 2020.

Selvityksessä on kuvattu, millä investoinneilla vesistökuormituksen kasvua on suunniteltu hillittävän tulokuormituksen noustessa. Keinojen joukossa esiteltiin mm. jälkiselkeytyksen hydraulisen kapasiteetin nostamisen ja ohitusvesien erilliskäsittelyn suunnitelmat mitoitusperusteineen ja aikatauluineen.