2015

Pirkonen, Pentti; Seppänen, Veli; Heikkinen, Juha; Stenman, Tarja; Siimekselä, Tiina

EAKR-hanke HUMUSVESI kehitti kustannustehokasta humusvesien puhdistusteknologiaa. Puhdistuksessa hyödynnettiin maaperästä ja teollisuuden sivuvirroista lähtöisin olevien materiaalien sähkökemiallisia ominaisuuksia. Projekti toteutettiin yhteistyössä VTT:n, JAMK:n, NRM Oy:n, Keski-Suomen Metsäkeskuksen, Vapo Oy:n ja Turveruukki Oy:n kanssa. Ison joukon maa-aineksia ja teollisuuden sivuvirtoja mahdollisuudet ja rajoitteet humusvesien puhdistuksessa tutkittiin. Kalkkituotteet ja serpentiniitti todettiin parhaiksi materiaaleiksi. Lyhytaikaisesti saavutettiin tavoitteiksi asetettuja reduktioita. Jos tarvitaan merkittävää pitkäaikaista humuksen (liuennut orgaaninen aines) ja ravinteiden poistoa tarvitaan kemikaalisaostusta. Humusveden puhdistus kaupallisella hiekkasuodatustekniikalla yhdistettynä kemikaalisaostukseen tuottaisi puhtainta vettä 1-2 /MWh kalliimmalla hinnalla kuin pintavalutustekniikka. Kiintoaine-, humus- ja fosforipäästöt vähenevät. pH pysyy hyväksyttävällä tasolla kalkin ansiosta. Sähkökemiallisen humusmittaus vaatii vielä jatkokehitystä. Pienimuotoisesti tutkittiin mikrobiologian ja kalvosuodatuksen mahdollisuuksia humusvesien puhdistuksessa. Ojitetulla pintavalutuskentällä saostetun kalsiumkarbonaatin (PCC) valmistusprosessin sivutuote nosti poistuvan veden pH:ta 1-1,5 yksikköä, ehkäisi fosforin liukenemista ja poisti jonkin verran humusta, muttei riittävästi. Hiekkasuodinkontissa sekä kalkkikivi- ja serpentiniittihiekka nostivat pH:n neutraalille alueelle. Reduktiot olivat humukselle (DOC) 11-16 %, fosforille 21-23 % ja kiintoaineelle 37 % tai 60 %, mikäli kiintoaineesta otetaan pois hiekasta tuleva lisä. Suodosten pitoisuudet olivat DOC:lle noin 30 mg/l ja kiintoaineelle noin 8 mg/l eli ne olivat luonnon humusvesien tasolla. Jos tarvitaan vain kiintoaineen poistamista, hiekkasuodinkonttiin perustuva järjestelmä voisi olla riittävä menetelmä. Vain suotimen pesuvesi ohjattaisiin suometsäalueelle tai valutuskentälle kasteluvedeksi. Pesuveden määrä olisi 1,5 % tavanomaiselle pintavalutuskentälle menevästä vedestä, jolloin tarvittava alue on paljon pienempi kuin normaali pintavalutuskenttä. Fosforipäästö ja ohivirtaukset olisivat paljon pienempiä kuin ojitetun/lannoitetun pintavalutuskentän tapauksessa, koska koekentällä fosfori ja humuspäästöt lisääntyivät. Kehitetty konttipuhdistuslaitteisto on kustannuksiltaan edullinen, mutta menetelmä vaatii vielä jatkokehitystä. Ongelmalliset huippuvirtaamat esitetään ratkaistavaksi tasausaltailla silloin kun se suinkin on mahdollista ja mittauksen perusteella hallitulla ohijuoksutuksella. Lumen sulamisvesiä voisi ohjata pintavalutuskentän ohi jäätyneen kentän aikana. Ohjaavana suureena voisi olla jatkuvatoiminen kiintoainemittaus.