vt0503 kannet 1 ja 4 16.5.2005 14:14 sivu 1 · kaupungin vesijohtovettä tai vesi voi-kuva 1....

VT0503 Kannet 1 ja 4 16.5.2005 14:14 Sivu 1

OIKEAN KUMPPANIN VALINTA TUO TULOKSIAOnninen Infra toimii infrastruktuurin rakentajien valtakunnallisena yhteistyökumppanina.

Käytössämme ovat kansainvälisen organisaation hyödyt ja alan parhaiden LVISK-

tavarantoimittajien valikoimat. Onninen luo asiakkaidensa tarpeisiin mitoitettuja ratkaisuja

aina kokonaisvaltaisista projektitoimituksista ja palveluvarastoista yksittäisten

maanrakentajaurakoitsijoiden tuotetarpeisiin. Tärkein tehtävämme on muodostaa

valmistajien ja asiakkaidemme kanssa joukkue, joka menestyy.

VESIHUOLTO JA KAUKOLÄMPÖ

ENERGIA- JA TIETOVERKOT

PUMPPAAMOT

ULKOVALAISTUS

MAA- JA VESIRAKENNUS

Materiaalipalvelun ykköskumppani

www.onn inen . f i

puh. 0204 85 5111

E

VT0503 s02-3 16.5.2005 14:16 Sivu 2

VESITALOUS

Vol. XLVI

JulkaisijaYMPÄRISTÖVIESTINTÄ YVT OY

KustantajaTALOTEKNIIKKA-JULKAISUT OY

Harri MannilaE-mail: [email protected]

PäätoimittajaTIMO MAASILTA, dipl.ins.

E-mail: [email protected]

ToimitussihteeriTUOMO HÄYRYNEN

Puistopiha 4 A 1102610 Espoo

Puhelin 050-585 7996E-mail: [email protected]

Talous ja tilauksetTAINA HIHKIÖ

Puhelin (09) 694 0622Faksi (09) 694 9772

Nordea 120030-29108E-mail: [email protected]

IlmoituksetMIKKO KORHONENOllilantie 11 S04250 Kerava

Puhelin ja faksi (09) 242 8057GSM 0500 707 757


Kannen kuvaJUKKA NISSINEN

PainopaikkaFORSSAN KIRJAPAINO OY

ISO 9002

ISSN 0505-3838

Ilmestyy kuusi kertaa vuodessa. Vuosikerran hinta 50 €.

www.vesitalous.com

Tämän numeron kokosiRIKU VAHALA


www.vesitalous.comPyydä vesihuollon tarviketarjous

Vesitalouden markkinapaikan kautta!

Asiantuntijat ovat tarkastaneet lehden artikkelit.

MINNA HANSKIdipl.ins.

Maa- ja metsätalousministeriö

EEVA HÖRKKÖtiedottaja

Vesi- ja viemärilaitosyhdistys

ESKO KUUSISTOfil.tri, hydrologi

Suomen ympäristökeskus,

hydrologian yksikkö

HANNELE KÄRKINENdipl.ins., ympäristöinsinööri

Uudenmaan ympäristökeskus

MARJA LUNTAMOdipl.ins., johtaja

Porin Vesi

PIPSA POIKOLAINENdipl.ins., maat.metsät.kand

Uudenmaan ympäristökeskus

3 2005

S I S Ä L T Ö

T O I M I T U S K U N T A

Yhdyskuntatekniikka 2005 -näyttely Lahdessa on vesihuollon ammattilaisten kohtaamispaikkaMika Rontu 5Putkimateriaalin vaikutukset veden laatuunMarkku Lehtola, Ilkka Miettinen, Arja Hirvonen, Terttu Vartiainen ja Pertti MartikainenKuopioon, Savonia-ammattikorkeakoulun tiloihin on rakennettu korkeatasoinen pilot-mittakaavan vesilaitos ja vesijohtoverkosto, jonka materiaaleina on käytetty kuparia ja muovia. Tutkimuksissa on saatu mielenkiintoisia ja yllättäviä tuloksia. 6Tasauksen vaikutus aktiivilieteprosessiin ja biologiseen ravinteiden poistoonAnna MikolaSavonlinnan Pihlajaniemen puhdistamolla tutkittiin TAVARA-projektissa, voidaanko esiselkeytysaltaita käyttää myös tasaukseen. 12Korkeapaineflotaatio ja peretikkahappodesinfiointi jäteveden käsittelyssäJari Koivunen ja Helvi Heinonen-TanskiKuopion yliopistossa tutkittiin jäteveden jälkikäsittelyä sekä ohijuoksutusvesien käsittelyäkorkeapaineflotaatiolla ja peretikkahappodesinfioinnilla. 18Typenpoiston tehostaminen luonnon zeoliittien avullaReetta KuronenLisäämällä luonnon zeoliittia jauheena laboratoriomittakaavan aktiivilieteprosessiin saatiin tehostettua nitrifikaatiovaihetta eli ammoniuminpoistoa jätevedestä. 24Vesihuoltolaitosten liiketaloudellinen analyysiTeemu VehmaskoskiMaa- ja metsätalousministeriö teetti vesihuoltolaitosten vuoden 2003 tilinpäätöstietoihinperustuvan analyysin osaksi vesihuoltolain toimeenpanon seurantaa. Analyysia työstettiin eteenpäin tilinpäätösanalyysin keinoin. 30Vuorovaikutteinen suunnittelu vesistöjen säännöstelyn kehittämisessäMarika Palosaari 34Peltojen ylijäämäravinteet ja vesistöjen ravinnekuormaIrmeli Ahtela, Jaana Marttila, Heli Vahtera ja Kirsti Granlund 38Suorakylvöstäkö apu rehevöitymisen estämiseen?Paula Muukkonen 42Kolme vuosikymmentä vesihuoltoalan pyörteissäEeva Hörkkö 47Liikehakemisto 50Abstracts 57Merikin tarvitsee suojelualueitaSari Tolvanen 58

RIKU VAHALAdipl.ins. (väit.)

Vesi- ja viemärilaitosyhdistys

OLLI VARIStekn.tri, dosentti,

akatemiatutkija

Teknillinen korkeakoulu

ERKKI VUORIlääket.kir.tri,

oikeuskemian professori

Helsingin yliopisto,

oikeuslääketieteen laitos

VESITALOUS 4/2005ilmestyy 24.8. Teemana on vesihygienia.Lehdessä julkaistaan mm. Tampereen ve-siepidemiaseminaarin esitelmiä. Ilmoi-tusvaraukset 3.8. mennessä.

VT0503 s02-3 16.5.2005 14:18 Sivu 3

PIX ferrikoagulantit • FERROSUL ja COP ferrosulfaatit• FIN ferrinitraatti • FERIX rakeinen ferrisulfaatti • PAXpolyalumiinikoagulantit • PAX-XL erikoistuotteet • ALSalumiinisulfaatti • ALG rakeinen alumiinisulfaatti • ALFrakeinen alumiini- ja ferrisulfaatin seos • FENNOPOLpolymeerit • Rikkihappo • Hapettimet • Ravinteet •Ammoniakkivesi • Sooda

Kemira Kemwater, PL 330, 00101 HELSINKIPuh. 010 86 1211, Fax 010 862 1968www.kemira.com

Kemira Kemwater panostaa vuosittain tutkimukseen ja tuotekehitykseen yli 70miestyövuoden verran. Siksi pystymme valmistamaan paitsi kymmenittäin jo merkkituotteiksivakiintuneita vedenpuhdistuskemikaaleja, myös jopa täysin asiakaskohtaisia tuotteita.

KUKA MUU PANOSTAISI YHTÄ PALJONTUTKIMUKSEEN JA TUOTEKEHITYKSEEN?

VT0503 s04-5 16.5.2005 14:20 Sivu 4

VESITALOUS 3/2005 5

P Ä Ä K I R J O I T U S

Yhdyskuntatekniikka 2005 -näyttely Lahdessa on vesihuollon ammattilaistenkohtaamispaikka

Mika Rontuapulaisjohtaja, dipl.ins.Vesi- ja viemärilaitosyhdistysE-mail: [email protected] on Yhdyskuntatekniikka 2005näyttelypäällikkö.

Yhdyskuntatekniikka -näyttely onparittomina vuosina järjestetty jovuodesta 1983 lähtien. Näyttely on

viiden järjestön yhteinen voimainpon-nistus. Järjestäjinä ovat infra-alan kes-keiset järjestöt: Jätelaitosyhdistys, Suo-men kuntatekniikan yhdistys, SuomenMaarakentajien Keskusliitto, SuomenTieyhdistys sekä päätoteuttajana Vesi-ja viemärilaitosyhdistys. YT05 -näytte-ly järjestetään Lahden Messukeskuk-sessa 25.–27.5.2005 osana 12. Yhdys-kuntatekniikan viikkoa.

Yhdyskuntatekniikka 2005 -näyttelyon vuosien saatossa vakiinnuttanut ase-

mansa alan suurimpana näyttelynäSuomessa. Näyttelyn kulmakiviä ovatolleet järjestäjien omat koulutustilai-suudet näyttelyn yhteydessä. Koulu-tustilaisuuksia ovat tänä vuonna mm.Vesihuolto 2005 -päivät, Jätelaitospäi-vät, Kesätiepäivät ja Kuntatekniikanpäivät. Myös muut tahot, kuten Tekesja Suomen Kuntaliitto, tuovat omia ti-laisuuksiaan Lahteen YT05 -näyttelynyhteyteen.

Vesihuolto 2005 -päivät ovat selkeäs-ti suurin koulutustilaisuus YT05 -näyt-telyn yhteydessä. Se kokoaa 400–500 ve-sihuollon ammattilaista kuuntelemaanesitelmiä ajankohtaisista aiheista sekätutkimus- ja kehittämishankkeista. ’’Vi-rallisten’’ esitelmien lisäksi päivien yh-teydessä käydään paljon epävirallisiakäytäväkeskusteluja kollegoiden kans-sa ja nämä onkin usein mainittu tär-keäksi osaksi vesihuoltopäiviä. Amma-tillista ohjelmaa edustavat myös tekni-set ekskursiot joko LV Lahti Vesi Oy:nAli-Juhakkalan jätevedenpuhdistamonlaajennus- ja saneerauskohteeseen taivaihtoehtoisesti uudisrakennuskohtee-seen Kujalan Komposti Oy:n kompos-tointilaitokseen.

Messujen ja näyttelyiden tulevai-suutta on aika ajoin väitetty synkäksi.Sähköisten viestimien on väitetty syr-jäyttävän messut markkinointivälinee-nä. Toteutunut kehitys ei kuitenkaan tue

näitä väitteitä. Esimerkiksi Yhdyskun-tatekniikka -näyttelyn osalta suosio onpikemminkin riippunut alan ostajien ta-loudellisesta tilanteesta kuin muista ke-hitystrendeistä. Lahden näyttelystä va-ratun näyttelytilan perusteella voidaanalan yritysten taloudellisia näkymiä pi-tää suotuisina.

Yhdyskuntatekniikka -näyttelyn tu-levaisuus ei perustu pelkästään näyt-teilleasettajien tai näyttelyvieraiden lu-kumäärään. Tärkeimmäksi menestys-tekijäksi on muodostunut myyjien ja oi-keiden asiakkaiden kohtaaminen. Teh-tyjen selvitysten perusteella YT-näytte-ly onkin todellinen alan ammattilaistenkohtaamispaikka – eräänlainen yhdys-kuntatekniikan moderni markkina-paikka.

Vesihuoltotekniikka on YT-näytte-lyissä aina ollut selkeästi suurin tuote-ryhmä. Tänäkin vuonna yli puolet näyt-telytilasta edustaa vesihuoltotekniikkaa.Mukana on lähes 100 vesihuoltoalanyritystä. Eikä ihme, sillä onhan Suomenvesihuoltolaitosten vuotuiset inves-toinnit noin 250 miljoonaa euroa ja lii-kevaihto lähes miljardi euroa.

Yhdyskuntatekniikka -näyttelyn tu-levaisuus näyttää poutaiselta. Toivotankaikki Vesitalous -lehden lukijat terve-tulleiksi tutustumaan Yhdyskuntatek-niikka 2005 -näyttelyyn Lahden Mes-sukeskukseen 25.–27.5.2005!

VT0503 s04-5 16.5.2005 14:20 Sivu 5

6 VESITALOUS 3/2005

V E S I H U O L T O

Putkimateriaalin vaikutukset veden laatuun

Kuopioon, Savonia-ammattikorkeakoulun tiloihin, on rakennet-tu korkeatasoinen pilot-mittakaavan vesilaitos ja vesijohtover-kosto. Tämä tulee edistämään ratkaisevasti Suomen ja myös ko-ko Euroopan juomaveden valmistukseen ja jakeluun liittyvääteknistä ja hygieenistä tutkimusta. Pilotin verkostomateriaaleinaon kaksi yleisesti kiinteistöissä käytettyä putkimateriaalia; ku-pari ja polyeteeni (PE)-muovi. Jo ensimmäisessä tutkimukses-samme saimme monia mielenkiintoisia ja jopa yllättäviä tulok-sia.

Markku Lehtola FT, tutkija KansanterveyslaitosYmpäristöterveyden osasto, KuopioKirjoittaja tutkii biofilmien muodostumista jamikrobikasvua talousvedessä. Tutkimuksenpainopisteitä ovat erityisesti olleet vedessäolevat mikrobiravinteet, putkimateriaalit javedenkäsittelyprosessit.

Ilkka MiettinenFT, dosentti, erikoistutkijaKansanterveyslaitosYmpäristöterveyden osasto, Kuopio

Arja HirvonenFT, yliassistenttiKuopion YliopistoYmpäristötieteiden laitos, Kuopio

Terttu VartiainenFT, professori, osastonjohtajaKansanterveyslaitosYmpäristöterveyden osasto, Kuopio

Pertti MartikainenFT, professoriKuopion YliopistoYmpäristötieteiden laitos, Kuopio

Talousvesiasetuksen mukaan ta-lousveden tulee täyttää veden laa-tuvaatimukset kuluttajan käyttö-

pisteessä (STM asetus 461/2000). Ta-lousveden kemialliseen ja mikrobiolo-giseen laatuun vaikuttavat mm. vedenkäsittely, desinfiointi, veden viipymäverkostossa, lämpötila, sekä putkima-teriaali. Kiinteistöjen sisällä yleisimpiäputkimateriaaleja ovat kupari ja muo-vi. Putkimateriaalista voi liueta veteenmikrobikasvua edistäviä tai vaikeutta-via metalleja ja kemiallisia yhdisteitä.Liuenneiden aineiden lisäksi myösputkimateriaalin pinnan rakenne voiedistää tai estää biofilmien muodostu-mista.

Bakteereilla on taipumus muodostaabiofilmejä aina kun ne pääsevät koske-tuksiin pintojen kanssa. Muodostamal-la biofilmejä bakteerit saavuttavat mer-kittäviä kasvuetuja suhteessa vapaastieläviin yksilöihin. Biofilmeissä niidenravinnon saanti on paremmin turvattuja bakteerit ovat paremmin suojassa de-

sinfiointia vastaan. Biofilmit voivat ol-la myös hyvä suojapaikka vesijohto-verkostoon päässeille patogeenisillemikrobeille.

Aikaisemmissa tutkimuksissa onosoitettu, että suurin osa verkoston bak-teereista esiintyy biofilmeissä ja valta-osa verkostoveden bakteereista on pe-räisin biofilmeiltä. Merkittävää on, ettäbiofilmien muodostumisen estäminenvoi vaatia hyvinkin korkeita klooripi-toisuuksia. Myös jo kehittyneiden bio-filmien tuhoaminen kloorilla voi ollavaikeaa. Mikrobiravinteiden osalta onyleistä, että mm. Keski-Euroopassa jaYhdysvalloissa sekä veden, että biofil-mien mikrobien kasvua rajoittava ra-vinne on orgaaninen hiili. Suomalainentutkimus on osoittanut, että meikä-läisissä talousvesissä mikrobikasvua ra-joittava minimiravinne onkin useim-miten fosfori (Miettinen ym. 1996; Leh-tola ym. 2002). Myöhemmin vastaaviatuloksia on raportoitu myös muualta(esim. Japani) missä raakaveden orgaa-

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:22 Sivu 6

daan tuottaa itse pilot-mittakaavan ve-silaitoksella järvivedestä. Pilot-vesilai-toksen vedenkäsittelyprosessi koostuusaostuksesta, flotaatiosta ja hiekkasuo-datuksesta. Vedenkäsittelyyn voidaanmyös liittää erilaisia desinfiointivaihto-ehtoja kuten klooraus, otsonointi ja UV-desinfiointi.

Ensimmäisessä vaiheessa tavoitteenaoli suunnitella ja rakentaa em. koever-kosto ja tutkia talousveden laadunmuutoksia, sekä biofilmien muodos-tumista uusille vasta-asennetuille put-kimateriaaleille. Tutkimuksen pääasial-linen rahoittaja oli Tekes/EAKR, muttamukana oli myös useita suomalaisia ve-sialan yrityksiä. Pilot-laitoksen ylläpitoja tutkimustoiminta toteutetaan yhteis-työnä Savonia ammattikorkeakoulun,Kuopion yliopiston sekä Kansanter-veyslaitoksen kanssa.

Ensimmäisessä tutkimuksessa ver-kostoon johdettiin Kuopion kaupun-gin vesijohtovettä. Veden virtaus oli jat-kuvaa, n. 130 ml/min, verkoston pai-neen ollessa 2 bar. Putkistoa ei koe-ponnistusta lukuunottamatta huuh-deltu erikseen ennen käyttöönottoa,koska halusimme kokeiden aikana tut-kia putkistosta mahdollisesti irtoaviakemiallisia yhdisteitä. Vesinäytteidenotto aloitettiin välittömästi kokeidenalettua ja näytteitä otettiin keskimää-

VESITALOUS 3/2005 7

nisen aineksen määrä on korkea (Sat-hasivan ym. 1999).

KoevesijohtoverkostoKuopioon, Savonia ammattikorkea-koulun tutkimushalliin rakennettiinvuonna 2002 koevesijohtoverkosto tut-kimuskäyttöön. Koeverkosto koostuukahdesta rinnakkaisesta 100 m pitkäs-tä komposiittiputkistosta, sekä kahdes-ta rinnakkaisesta 100 m pitkästä kupa-riputkesta. Komposiittiputki on alu-miinivaipalla vahvistettu monikerrok-sinen PE-RT muoviputki sisähalkaisi-jaltaan 12 mm (ulkohalkaisija 16 mm).Kupariputkisto on malliltaan: Tub-e byOutokumpu, SFS-EN 1057:1996, uh x s= 12 mm x 1 mm, vedetty R290, suora 5m, tyyppihyväksytty) (kuva 1). Putketvoidaan myös tarvittaessa liittää niitäedeltäviin halkaisijaltaan suurempiin(sisähalkaisija 50 mm) PE-muoviput-kiin, jolloin veden viipymää verkos-tossa voidaan kasvattaa. Tässä artik-kelissa kuvatuissa kokeissa 50 mm put-ket eivät olleet käytössä, jolloin vesipumpattiin suoraan em. ohuempiinputkiin.

Verkosto mahdollistaa erilaisten vir-taustilanteiden ja veden laatumuutos-

ten vaikutusten tutkimisen kahdellaputkimateriaalilla. Tutkimuksissa voi-daan seurata läpimenneen veden laa-tua ja putkistoihin kertyvien biofilmienmäärää ja laatua. Verkostoon voidaansyöttää vaihtoehtoisesti joko Kuopionkaupungin vesijohtovettä tai vesi voi-

Kuva 1. Koevesijohtoverkosto koostuu kahdesta rinnakkaisesta muovi- ja kahdestarinnakkaisesta kupariputkilinjastosta. Verkostoon asennetut biofilmikeräimet ovatosa verkostoa.

Taulukko 1. Syöttöveden laatu tutkimuksen aikana.

muuttuja yksikkö keskiarvo keskihajonta

pH 8.0 0.1Cl- mg/l 7.3 0.9SO4

2- mg/l 30.2 1.3Sähkönjohtavuus µS/cm 166 18HCO3- mg/l 59 7Ca mg/l 18.7 1.5Mg mg/l 3.6 1.3Na mg/l 8.2 1.4Fe mg/l 0.05 0.02Mn mg/l 0.02 0.00Al mg/l 0.12 0.02Zn mg/l 0.03 0.01SiO2 mg/l 7.5 2.1TOC mg/l 3.2 0.5AOC µg/l 41 20Kokonaisfosfori µg/l <2MAP µg/l 0.20 0.17HPC pmy/ml 42,200 50,600

Lyhenteet: TOC, kokonais orgaaninen hiili; AOC, mikrobeille käyttökelpoinen hiili; MAP,mikrobeille käyttökelpoinen fosfori; HPC, heterotrofisten bakteerien lukumäärä.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:22 Sivu 7

rin joka kolmas päivä yhteensä noinvuoden ajan. Erityistä huomiota tutki-muksessa kiinnitettiin veden mikro-biologiseen laatuun ja veden mikrobi-ravinteisiin (orgaaninen hiili ja fosfo-ri). Kupariputkiston läpimenneen ve-den kuparipitoisuutta seurattiin kokotutkimuksen ajan. Myös sisään mene-vän veden laatua seurattiin tutkimuk-sen aikana (taulukko 1). Syöttövedenlämpötila oli keskimäärin 14.7 ºC (vaih-teluväli 11.9–18.7 ºC). Verkostossa vesilämpeni erityisesti kesällä, ulos tulleenveden lämpötila oli keskimäärin 19.8ºC (vaihteluväli 15.2–24.9 ºC). Lämpö-tila ja veden seisominen varastoaltaas-sa vaikutti voimakkaasti myös syöttö-veden bakteeripitoisuuteen ja sen vaih-teluun.

Biofilmien tutkimista varten verkos-ton osaksi asennettiin irrotettavia bio-filmikeräimiä, joilla tutkittiin sekä bio-filmin laadullista, että määrällistä ke-hittymistä ajan myötä. Biofilmikeräi-millä voitiin toteuttaa mahdollisimmanhäiriötön näytteenotto biofilmitutki-muksiin. Analyyseja varten biofilmit ir-rotettiin putkikeräimiltä lasikuulara-vistelulla. Biofilmien muodostumistaseurattiin muoviputkilla noin 6 kuu-kauden ajan ja kupariputkilla noin 8kuukauden ajan.

Veden laatu muuttui putkistossaKupariputkiston liitostyöt oli tehty ko-vajuotoksin ja taivutukset putkia kuu-mentamalla. Putkivalmistajan mukaankuumennusta ei enää suositella pieniäkupariputkimittoja taivutettaessa, kos-ka työ voidaan tehdä paloturvallisestitaivutustyökaluilla ilman irtoilevien ter-misten hapettumien muodostumistaputken ulko- ja sisäpinnoille. Putkival-mistajan mukaan myös kovajuotosalu-een laaja-alaista kuumentamista tulisivälttää pintojen termisen hapettumisenminimoimiseksi, koska tällaiset juotos-alueen irtoilevat hapettumakerroksetvoivat vaikuttaa putken mikrobiologi-seen kontaminoitumiseen ja jonkin ai-kaa myös veden kuparipitoisuuteen.Muoviputkien liitokset oli tehty me-kaanisesti puristusliitoksin. Tässä tut-kimuksessa emme kuitenkaan tutkineetliitoskohtia tai niiden vaikutusta vedenlaatuun erikseen.

Kupariputkien läpimenneen vedenkuparipitoisuus pysytteli tutkimuksenaikana alle 0.5 mg/l tasossa. Talousve-siasetuksen mukainen laatuvaatimuskuparipitoisuudelle on enintään 2 mg/l.Tutkimuksessa havaittiin, että verkos-toon menevän veden bakteerien luku-määrä laski kupariputkistossa ensim-mäisen puolen vuoden ajan. Tämän jäl-keen bakteerien lukumäärä kupariput-

kiston läpäisseessä vedessä alkoi kui-tenkin nousta, saavuttaen lopulta sa-man tason kuin putkistoon syötetyssävedessä ja muoviputkiston läpäissees-sä vedessä (kuva 2). Vesistä tutkittiinmyös Sybr Green-värjäyksellä mik-roskooppisesti viruspartikkelien luku-määrät. Nämä tulokset osoittivat, ettäkupariputkiston läpäisseessä vedessäoli vähemmän viruspartikkeleja kuin

8 VESITALOUS 3/2005

Kuva 2. Verkostoon syötetyn veden, ja kupari- ja muoviputkistoista ulos tulleenveden heterotrofisten bakteerien lukumäärät. Pitoisuus on määritetty käyttäenR2A-kasvualustaa 7 vrk kasvatusajalla. Ulos tulleen veden tulokset ovat keskiarvokahdesta rinnakkaisesta linjastosta.

Kuva 3. Biofilmien kehittyminen muovi- ja kupariputkille. Bakteeripitoisuudet onmääritetty mikroskooppisesti käyttäen akridiinioranssivärjäystä. Tuloksissa onesitetty kahden rinnakkaisen linjaston kahdesta eri pisteestä otettujen (n=4)biofilmien keskiarvo ja keskihajonta.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:22 Sivu 8

ton läpäisseen veden mikrobiston omi-naisuuksiin.

Aikaisempien tutkimusten perus-teella kupariputkia on pidetty epäsuo-tuisana ympäristönä mikrobikasvulle.Erityisesti kuparin toksinen vaikutusLegionella bakteerille on ollut pitkääntiedossa (Rogers ym. 1994; Kim ym.2002; Leoni ym. 2005). Tutkimuksem-me mukaan molemmille materiaaleil-le muodostui biofilmiä lähes yhtä pal-jon, mutta kuparipinnalla biofilminkasvu oli hitaampaa kuin muovipin-nalla. Tämä johtuu luultavasti siitä, et-tä kupariputkille valikoitui ajan myö-tä mikrobeja, jotka sietivät kuparia niinhyvin, että biofilmien kasvu oli mah-dollista. Kuparin toksinen vaikutus yk-sittäisille bakteereille tuli hyvin esiinmyös tässä tutkimuksessa, sillä mikro-beille käyttökelpoisen hiilen (AOC)- jamikrobeille käyttökelpoisen fosforin(MAP)- analyyseissä käytetty Pseudo-monas fluorescens bakteerikanta ei pys-tynyt kasvamaan kupariputken läpi-

Biofilmejä kertyi molemmilleputkimateriaaleille

Kupariputkeen muodostui biofilmejämuoviputkea hitaammin. Kuitenkinbiofilmin mikrobien lukumäärä pinta-alayksikköä kohti saavutti reilun puo-len vuoden jälkeen kupariputkessa lä-hes saman tason kuin muoviputkessa.Tämä tilanne ja kupariputkiston lä-päisseen veden bakteeripitoisuudennousu ajoittuivat samaan ajankohtaan.PE-komposiittimuoviputkilla biofilminkasvu saavutti tasapainotilan jo ensim-mäisen kuukauden aikana. Viruspar-tikkelien määrä oli kupariputkien bio-filmeissä alhaisempi kuin muoviput-kien biofilmeissä (kuva 3).

Veden ja biofilmien mikrobiyhteisö-jen rakennetta tutkittiin rasvahappo-analytiikalla. Tutkimuksen alussa ku-pari- ja muoviputkien mikrobistot ero-sivat vähän toisistaan, mutta vuodenjälkeen ero oli jo selkeä. Biofilmien mik-robiston erot heijastuivat myös putkis-

vedessä, joka läpäisi muoviputkiston.Viruspartikkeleita ei tällä menetelmäl-lä pystytty tunnistamaan lajitasolla,mutta käytännössä kaikki partikkelitovat todennäköisesti bakteerifaageja elibakteereissa lisääntyviä, mutta muilleorganismeille kuin bakteereille haitat-tomia viruksia.

Muoviputkien osalta yllättävä ha-vainto oli se, että uusista PE-kompo-siittimuoviputkista liukeni veteen fos-foria. Fosforipitoisuus muoviputkistonläpäisseessä vedessä laski ajan myötä,eikä kolmen viikon kuluttua enää poi-kennut syötetyn veden fosforipitoisuu-desta. Koska fosfori on usein talousve-den mikrobikasvun minimiravinneSuomessa, tulee putkistosta irtoavaanfosforiin kiinnittää erityistä huomiota.Käytännössä tämä tarkoittaa putkistonhuolellista huuhtelua ennen käyt-töönottoa ja mahdollisesti fosforipitoi-suuden seuraamista. Mikrobeille käyt-tökelpoisen hiilen liukeneminen muo-viputkesta veteen oli vähäistä.

VESITALOUS 3/2005 9

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:23 Sivu 9

menneessä vedessä. Tästä toksisuu-desta johtuen emme voineet tehdä lain-kaan mikrobiologisia ravinneanalyy-seja kupariputkiston läpäisseestä ve-destä.

Vaikka tämän tyyppinen jatkuvanvirtauksen koejärjestelmä ei vastaa täy-sin todellista tilannetta verkostossa, tut-kimuksessa voitiin hyvin vertailla näi-den kahden putkimateriaalin merki-tystä mikrobien kasvukykyyn jakelu-verkostossa. Vastarakennettu verkos-to antoi ainutlaatuisen mahdollisuu-den seurata kontrolloiduissa olosuh-teissa veden laadun muuttumista jabiofilmien kertymistä uusien putkiensisäpinnoille varsin pitkällä seuranta-ajanjaksolla. Usein aiemmissa biofil-mitutkimuksissa biofilmien kertymis-tä on seurattu vain muutamia viikko-ja (Rogers ym. 1994; Schwartz ym.1998). Tämä voi myös osaltaan selittääsen, että näissä tutkimuksissa kupari-putkella on havaittu olevan vähemmänbiofilmejä kuin esim. muovi- tai teräs-putkilla. Koska kupariputkilla biofil-mien muodostuminen on hitaampaakuin muoviputkella, eivät kaikki erotmateriaalien välillä tule esille lyhytai-kaisissa kokeissa – tämän vuoksi pit-käaikaiset biofilmitutkimukset ovatvälttämättömiä. Tuloksiamme tukeetuore, Saksassa tehty, 18 kuukautta kes-tänyt seuranta, jossa kupariputkella to-dettiin olevan bakteereita vähintään sa-man verran kuin muilla tutkituilla(ruostumaton teräs, PVC, PE) putki-materiaaleilla (Wingender ja Flem-ming, 2004).

Tulevia haasteitaverkostotutkimuksessa

Mielenkiintoinen ja uusi havainto, ai-

nakin talousvesipuolella, oli kuparinvaikutus viruspartikkelien määrään.Kupari näytti vähentävän virusten mää-rää tehokkaasti. Tämän tuloksen mer-kitys jakeluverkoston bakteerien eko-logiaan, tai ihmisille tauteja aiheutta-vien virusten säilymiseen/tuhoutumi-seen kupariputkissa, antaa monia uusiaaiheita jatkotutkimukselle. Ensimmäi-sen tutkimusvuoden jälkeen keski-tyimme erilaisten desinfiointivaihtoeh-tojen tehon tutkimiseen kuparilla jamuovilla. Näiden tulosten käsittely onvielä kesken, mutta monia mielenkiin-toisia tuloksia olemme myös siltä puo-lelta saamassa.

Vuoden 2004 loppupuolella käyn-nistyi Tekes0in tukemana uusi tutki-mushanke, jossa on myös mukana suu-rin osa jo tässä hankkeessa olleista yri-tyskumppaneista. Tässä kaksivuoti-sessa ns. VAINU-hankkeessa verkos-toon asennetaan jatkuvatoimisia ve-denlaatumittareita ja verkostossa tul-laan testaamaan erilaisten virtausolo-suhteiden ja paineiskujen vaikutustabiofilmien kertymään ja veden laatuun.

Tässä kirjoituksessa esiteltyihin tu-loksiin voi tutustua yksityiskohtaisem-min vuonna 2004 Water Research-leh-dessä julkaisemassamme artikkelissa(Lehtola ym. 2004).

K i r j a l l i s u u s

Kim B. R., Anderson J. E., Mueller S. A., Gai-nes W. A. and Kendall A. M. 2002. Literature re-view – efficacy of various disinfectants against Le-gionella in water systems. Water Research 36(18):4433–4444.Lehtola M. J., Miettinen I. T., and MartikainenP. J. 2002. Biofilm formation in drinking water af-fected by low concentrations of phosphorus. Ca-nadian Journal of Microbiology. 48(6): 494–499.

Lehtola M. J., Miettinen I. T, Keinänen M. M.,Kekki T, Laine O., Hirvonen A., Vartiainen T.and Martikainen P. J. 2004. Microbiology, che-mistry and biofilm development in a pilot drinkingwater distribution system with copper and plasticpipes. Water Research. 38(17):3769–3779.Leoni E., De Luca P. P., Legnani R., Sacchetti R.,Stampi S. and Zanetti F. 2005. Legionella wa-terline colonization in domestic, hotel and hospitalhot water systems. Journal of Applied Microbiolo-gy. 98:373–379.Miettinen, I. T., Vartiainen T., and Martikainen P.J. 1996. Contamination of drinking water. Nature381:654–655.Rogers J., Dowsett A. B., Dennis P. J., Lee J. V.and Keevil C. W. 1994. Influence of temperatureand plumbing material selection on biofilm for-mation and growth of Legionella pneumophila in amodel potable water system containing complexmicrobial flora. Applied and Environmental Micro-biology. 60 (5):1585–1592.Sathasivan A. and Ohgaki S. 1999. Applicationof new bacterial regrowth potential method for wa-ter distribution system – A clear evidence of phosp-horus limitation. Water Research 33:137–144.Schwartz T., Hoffman S., and Obst U. 1998. For-mation and bacterial composition of young, natu-ral biofilms obtained from public bank-filtered drin-king water systems. Water Research 32 (9):2787–2797.Sosiaali- ja terveysministeriö. 2000. Asetustalousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutki-muksista Suomen säädöskokoelma 461/2000.Wingender J. and Flemming H.-C. 2004. Conta-mination potential of drinking water distributionnetwork biofilms. Water Science and Technology.49 (11-12):277–286.

10 VESITALOUS 3/2005

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:23 Sivu 10

�� !��"#�"��$%&"��$�

��

��

��"�� !��!%�'��

��(�)�*��"�� !��!%�'��

��(�)�*�� !��!%�'��+��

��(, )-()�� !��!%�'��

LiningINDUTRADE GROUP

��

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:25 Sivu 11


V E S I H U O L T O

Anna Mikoladipl.ins.E-mail: [email protected] valmistelee tasauksesta lisensi-aatin tutkintoa TKK:n Vesihuoltotekniikan la-boratoriossa. Hän toimii myös projekti-insi-nöörinä Kiuru&Rautiainen Oy:ssä.

tiin raakalietteen poistoa. Tasausaltaankautta johdetun jäteveden ominai-suuksia ja vaikutuksia aktiivilietepro-sessiin ja biologiseen ravinteiden pois-toon tutkittiin. Tutkimusta rahoittivatABS Nopon, Grundfos Oy, Kiteen Vesi-kunta, Kiuru & Rautiainen Oy, Maa- javesitekniikan tuki ry, Savonlinnan Ve-si, Tekes ja VVY.

Pihlajaniemen puhdistamolla on käy-tössä biologinen ravinteiden poisto.Puhdistamo on kaksilinjainen, ja sielläkäsitellään lähes 30000 asukkaan jäte-vedet. Keskimääräinen tulovirtaama onnoin 7000 m3/d. Esiselkeytyksen pinta-ala yhteensä on 580 m2 ja tilavuus 1400m3. Ilmastustilavuutta puhdistamollaon yhteensä 3000 m3 ja jälkiselkeytyk-sen pinta-alaa 1120 m2. Tutkimuksen ai-kana pintakuorma esiselkeytyksessä oli

tallisia biologiselle toiminnalle (Pitman,1991). Tasausaltaassa voidaan myöshydrolyysin avulla kasvattaa liukoisenaineksen osuutta jätevedessä. Uuden al-taan rakentaminen on kallista, muttasuurella osalla isoista suomalaisista yh-dyskuntajätevesiä käsittelevistä puh-distamoista on esiselkeytysaltaat (Kan-gas, 2004). TAVARA-projektissa tutkit-tiin, voidaanko olemassa olevaa esisel-keytystilavuutta hyödyntää tasaukseen.

Tasaustilavuutta neljän tunnin jätevesille

TKK:n Vesihuoltotekniikan laboratorionvuosina 2002–2005 Savonlinnan Pihla-janiemen puhdistamolla toteuttamassatutkimuksessa esiselkeytysaltaisiin li-sättiin tasauspumppu ja samalla jatket-

Jätevedenpuhdistamoille tuleva vir-taama ja kuorma vaihtelevat run-saasti. Suurin virtaamavaihtelu muo-

dostuu sade- ja sulamisvesistä ns. vuo-sittais- ja vuodenaikaisvaihteluna. Vir-taamassa ja kuormituksessa on myöspäiväkohtaisia eroja, erityisesti arkipäi-vien ja viikonloppujen välillä. Lisäksi ko-titalouksien ja elinkeinojen vedenkäyttöaiheuttaa vuorokauden sisällä esiinty-vää tuntivaihtelua niin, että päivällä jä-tevesivirtaama on suurempi kuin yöllä.

Virtaaman ja kuormituksen vaihte-luun käsittelyprosessissa voidaan vas-tata pyrkimällä tasaamaan tulovirtaa-maa ja -kuormaa ennen prosessia. Ta-sausaltaalla pyritään pääasiassa vai-kuttamaan tuntivaihteluun. Sen avullavoidaan eliminoida hyvin pienen vir-taaman jaksot, jotka ovat erityisen hai-

Tasauksen vaikutus aktiivi-lieteprosessiin ja biologiseenravinteiden poistoon

Savonlinnan Pihlajaniemen puhdistamolla tutkittiin TAVARA-pro-jektissa, voidaanko esiselkeytysaltaita käyttää myös tasaukseen.Tutkimuksen kokemuksista syntyi ajatus monipuolisesta esikäsit-telyaltaasta, jossa tasataan virtaamaa ja kuormaa sekä tarvit-taessa leikataan kuormaa poistamalla raakalietettä ja hydroly-soidaan orgaanista ainetta.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:25 Sivu 12

maan inertin orgaanisen aineen pump-paaminen tasausaltaasta ilmastukseen.Kuvassa 1 on esitetty tasausaltaan toi-mintaperiaate eri tutkimusvaiheissa.

Tulevan veden vaihtelua saatiin vai-mennettua 1,5 vuoden tutkimuksen ai-kana koelinjalla keskimäärin 38 % huo-limatta siitä, että kuuden viimeisen kuu-kauden aikana tasausallas ei juurikaantoiminut erittäin runsaista sateista joh-tuen. Paras kuukausi tasausaltaan toi-minnan kannalta oli syyskuu 2003, jol-loin tulevan veden virtaaman vaihteluapystyttiin vaimentamaan 92 %. Vertai-lulinjalla virtaama tasaantui keskimää-rin 19 % lähinnä puhdistamon sisäistenkierrätysten ansiosta.

Hydrolyysi tasausaltaassaOrgaaninen aine hydrolysoitui ta-sausaltaassa. Taulukosta 1 nähdään, et-tä kylmänä aikana tasatun veden liu-koisen orgaanisen aineen pitoisuudet oli-vat noin 10 % suurempia kuin esisel-keytetyn veden pitoisuudet. Lämpimä-

jäteveden hydrolyysi eli orgaanisen ai-neen hajoaminen liukoiseen muotoon.Toisella linjalla osa jätevedestä (noin10–20 % linjan virtaamasta) ohjattiin esi-selkeytyksen ohi. Näin tasattiin kuormaaja lisättiin orgaanisen aineen ja kiintoai-neen kuormaa ilmastukseen, mutta jä-tevesi ei hydrolysoitunut. Ajotapa oli ol-lut käytössä puhdistamolla jo aikaisem-pina vuosina. Toista linjaa kutsuttiin ver-tailulinjaksi.

Tutkimuksen toisessa vaiheessa sekoi-tettiin koelinjalla tasausaltaassa olevaalietettä pumppaamalla sitä lietepoteros-ta tasausaltaan puoliväliin. Samalla raa-kalietteen poistoa vähennettiin. Sekoi-tusjärjestelyllä pyrittiin vapauttamaanlietepatjassa muodostuneet liukoiset ai-neet veteen, mutta kuitenkin minimoi-

keskimäärin 0,51 m/h, tilakuorma il-mastuksessa 0,4 kg BHK7/m3/d ja jäl-kiselkeytyksen pintakuorma 0,25 m/h.Fosforinpoisto tapahtuu osin biologi-sesti, osin saostamalla. Ferrosulfaattialisätään ennen jälkiselkeytysallasta. Jäl-kiselkeytyksen lisäksi tertiäärikäsitte-lynä on flotaatiosuodatus, jossa flotaa-tioilmansyöttö käynnistyy sameusmit-tauksen perusteella. Kaikki altaat ovatlämmitetyssä ja katetussa tilassa.

Tasausallasjärjestelyt toteutettiin toi-sella linjalla, joka toimi itsenäisenä ak-tiivilieteprosessina. Tätä linjaa kutsuttiinkoelinjaksi. Tasausaltaaseen (tasaustila-vuus 410 m3) voitiin varastoida noin nel-jän tunnin jätevedet. Tasauspumpun oh-jaus perustui pinnanmittaukseen ta-sausaltaassa. Tasausaltaassa käynnistyi

VESITALOUS 3/2005 13

Kuva 1. Tasausaltaan toimintaperiaate tutkimusvaiheissa 1 ja 2.

Kuva 2. Helposti hajoavan orgaanisenaineen (RBCOD) pitoisuudet kasvoivatmerkittävästi tasausaltaassa. Myösviipymällä sekä tasausaltaassa ettäviemäriverkostossa oli selvä vaikutusRBCOD:n määrään.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:25 Sivu 13

Taulukko 1. Orgaanisen aineen pitoisuudet tulevassa, tasatussa jaesiselkeytetyssä vedessä.

BOD7(ATU) BOD7(ATU) CODCr CODCr

liukoinen liukoinen

Pit. ka tuleva 265 84 769 180

Pit. ka koe 177 98 433 223

Pit. ka vertailu 186 86 468 205

%-ero koe/vertailu –5% +14% –8% +8%

ka tuleva 164 26 495 104

ka koe 106 49 319 137

ka vertailu 112 37 348 106

%-ero koe/vertailu –6% +33% –8% +30%

ka tuleva 177 34 547 110

ka koe 121 53 374 164

ka vertailu 112 39 336 140

%-ero koe/vertailu +8% +37% +11% +18%

ka tuleva 207 – 579 –

ka koe 147 61 381 169

ka vertailu 146 56 395 162

%-ero koe/vertailu 0% +8% –4% +4%

ka tuleva 200 35 582 115

ka koe 135 63 360 164

ka vertailu 133 53 363 147

%-ero koe/vertailu 0% +18% –1% +12%

nä aikana ero oli jopa yli 30 %. Tulok-sista nähdään myös, ettei sekoitusjärjes-telyillä tasausaltaassa saatu kasvatet-tua liukoisen orgaanisen aineen pitoi-suutta, vaan tavoitteiden vastaisesti itseasiassa kasvatettiin ilmastukseen pum-pattavan kiintoaineen määrää. Tutki-muksessa analysoitiin myös helposti ha-joavan orgaanisen aineen (RBCOD) pi-toisuutta jätevedessä. Menetelmänäkäytettiin UCT:n (University of CapeTown) kehittämää menetelmää, jotaon kehitetty Suomen oloihin sopivaksiTKK:n Vesihuoltolaboratoriossa. Me-netelmä perustuu jäteveden ilmastami-seen ja hapenkulutusnopeuden (OUR)määrittämiseen. Jäteveteen ei lisätäymppiä, vaan jätevedessä oleva mikro-bikanta käyttää jäteveden orgaanista ai-netta. (Wentzel et al. 1995) Kuvasta 2nähdään, että tasausaltaasta lähtevässävedessä oli noin kolme kertaa suurem-pi määrä helposti hajoavaa orgaanistaainetta kuin tulevassa jätevedessä. Esi-selkeytetyn jäteveden pitoisuudet oli-vat tulevan jäteveden tasolla. Nähdäänmyös, että virtaama ja toisin sanoen vii-pymä vaikuttivat RBCOD:n muodos-tumiseen sekä tasausaltaassa että vie-märiverkostossa. Myös haihtuvien ras-vahappojen (VFA) pitoisuus oli tasa-tussa vedessä selvästi suurempi kuintulevassa jätevedessä.

Tasauksen vaikutukset prosessiinKoelinjalla saavutettiin vertailulinjaamerkittävästi parempi reduktio ja jälki-selkeytetyn veden pitoisuudet olivatpienempiä orgaanisen aineen, typen,kokonaisfosforin ja kiintoaineen osalta.Koelinjalle tullut kuorma oli virtaamanepätasaisen jakautumisen vuoksi suu-rempi. Taulukossa 2 on esitetty linjoit-tain jälkiselkeytetyn veden pitoisuudet,reduktiot ja myös puhdistettu kuorma,jotta erot tulevassa kuormassa tulisivat

huomioitua. Puhdistettu kuorma olikaikilta osin suurempi koelinjalla.

Selkein parannus saavutettiin ammo-niumtypen poistossa, jossa koelinjallaennen flotaatiosuodatusta saavutettiin87 %:n reduktio, kun vertailulinjalla jää-tiin 75 %:in. Alkuvuodesta 2003 ja syk-syllä 2003 virtaamapiikit ja huonolaa-tuinen liete vertailulinjalla johtivat liet-teen karkaamiseen ja lieteiän pienene-miseen. Kuvassa 3 näkyy selvästi, kuin-ka lietteen karkaaminen heikensi am-

moniumtyppireduktiota vertailulinjalla.Tasaisen kuorman vaikutus näkyi nitri-fikaatiossa siinä, että tulvakauden jäl-keen koelinjalla ammoniumtyppipitoi-suuksissa päästiin alle 1 mg/l jo kesä-kuun puolivälissä, kun vertailulinjallahyvän nitrifikaation saavuttamiseen ku-lui kaksi kuukautta kauemmin. Koko-naistypenpoistoa rajoitti nitrifikaatio.Loppukesällä 2003, jolloin molemmatlinjat nitrifioivat lähes täydellisesti, eieroja kokonaistypenpoistossa ollut.


Kok

oKoe

jaks

oKoe

jaks

oKoe

jaks

oKoe

jaks

o

tutk

imus

43

21

kylm

ä,lä

mm

inlä

mm

in,

kylm

ä,

seko

itus

seko

itus

ei s

ekoi

tust

aei

sek

oitu

sta

21

.11

.02

–1.1

.04–

26.8

.04–

1.6

.03–

21.1

1.0

2–

15

.3.0

415.3

.04

16.1

0.0

326.8

.03

7.4

.03

Kuva 3. NH4-N-reduktio koelinjalla javertailulinjalla sekä lieteikä linjoittainja jäteveden lämpötila ilmastuksessa.Lieteikä on laskettu huomioidenilmastus- ja jälkiselkeytysaltaidenlietemäärä. Myös karkaava liete onhuomioitu.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:25 Sivu 14

seen oli sitoutunut runsaasti fosforia.Ylijäämälietteen tuotto koelinjalla oli

keskimäärin 0,96 kg lietettä/linjalletuleva BHK7-kuorma, kun vertailulin-jalla lietteentuotto oli 1,28. Koelinjallasyntynyt ylijäämälietteen määrä oli noin15 % pienempi kuin vertailulinjalla.

Lietteen laskeutuvuutta tutkittiin lai-mennetun lieteindeksin (DSVI) avulla.DSVI:n arvot olivat merkittävästi pie-nempiä koelinjalla eli liete oli paremminlaskeutuvaa. Liete oli hyvin laskeutuvaakoelinjalla erityisesti sinä aikana, jollointasausallasta sekoitettiin. Hyvä laskeu-tuvuus näyttäisikin olevan sidoksissabiologiseen prosessiin menevän kiinto-aineen määrään. Laskeutuvuus oli hyvämyös silloin, kun biologinen hajoaminenmeni mahdollisimman pitkälle.

Tasauksen vaikutus näkyi jälkisel-keytyksessä siten, että koelinjan liete-patjankorkeuden muutokset vuoro-kauden aikana olivat vähäisempiä kuinvertailulinjalla, jossa aamun ja iltapäi-vän ero oli 80–100 cm. Korkeimmillaanlietepatja oli illalla. Myös lietepitoisuusilmastusaltaassa vaihteli vähemmän ko-elinjalla. Kuvassa 5 on esitetty lietepi-toisuuden ja virtaaman tuntivaihteluakoe- ja vertailulinjalla.

JohtopäätöksetVirtaaman tasaus onnistui esiselkey-tysaltaassa hyvin. Altaan käyttö sa-manaikaisesti tasaukseen ja raakaliet-teen poistoon ei aiheuttanut ongelmia.Tasauskäytössä ollut allas poisti kuor-

heikensi koelinjalla ilmeisesti se, ettäajoittain fosfori pääsi liukenemaan uu-delleen jälkiselkeytysaltaassa. Saostus-kemikaalin syöttömäärää ei voitu säätäälinjoittain. Vertailulinjalta suurempi osafosfaattifosforista poistui saostamalla,koska kuormitus oli pienempi. Toisaal-ta vertailulinjalla kokonaisfosforin pois-toa heikensi se, että karkaavaan liettee-

Tasausaltaan hydrolyysin seuraukse-na lisääntynyt helposti hajoava orgaani-nen aine tehosti biologista fosforinpois-toa. Kuvassa 4 näkyy, että koelinjallaanaerobilohkossa vapautui noin kaksikertaa enemmän fosfaattifosforia kuinvertailulinjalla, vaikka kuorma linjoilletänä aikana oli sama. Jälkiselkeytetyn ve-den fosfaattifosforin puhdistustuloksia


Taulukko 2. Puhdistustulokset tutkimuksen ajalta (keskiarvoja).Reduktio ja poistettu kuorma on laskettu jälkiselkeytetyn jaesiselkeytetyn/tasatun veden arvoista.

Koelinja Vertailulinja

BOD7(ATU) Jälkiselkeytetyn veden pitoisuus mg/l 7,9 10,7

Reduktio % 93,6 91,2

Poistettu kuorma kg/d 488 395

CODCr Jälkiselkeytetyn veden pitoisuus mg/l 56,0 71,1



NH4-N Jälkiselkeytetyn veden pitoisuus mg/l 5,1 9,4



Nkok Jälkiselkeytetyn veden pitoisuus mg/l 18,4 20,1



PO4-P Jälkiselkeytetyn veden pitoisuus mg/l 0,8 0,3


Poistettu kuorma kg/d 14,1 12,7

Pkok Jälkiselkeytetyn veden pitoisuus mg/l 1,6 1,6


Poistettu kuorma kg/d 14,9 11,3

Kiintoaine Jälkiselkeytetyn veden pitoisuus mg/l 14,1 31,7



Kuva 4. Fosfaatin vapautuminen anaerobilohkossa elokuussa 2003 koelinjalla (sininen) ja vertailulinjalla (pinkki). Linjoilletulevan veden fosfaattifosforipitoisuus oli noin 4 mg PO4-P/l.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:25 Sivu 15

maa yhtä tehokkaasti kuin tavallinenesiselkeytysallas. Orgaaninen ainemuuttui tasausaltaassa liukoiseen muo-toon eli paremmin bakteerien käytös-sä olevaan muotoon. Hydrolyysi käyn-nistyi talvellakin, kun jäteveden läm-pötila ilmastusaltaassa oli 8–10 °C, mut-ta talviaikana liukoisen orgaanisen ai-neen lisäys jäi noin 10 %:iin verrattunaesiselkeytyksellä ajettuun linjaan. Ke-sällä ja syksyllä lisäys oli jopa 30 %. Vii-pymä tasausaltaassa oli 4–5 tuntia.

Tasausaltaan käyttö vaikutti proses-siin kolmella tavalla: 1) parantamallaprosessin hydraulista hallintaa ja vä-hentämällä karkaavan lietteen määrää,2) lisäämällä mikrobien helposti käytet-tävissä olevan orgaanisen aineen mää-rää sekä 3) tasaamalla kuormaa ja olo-suhteita biologisessa prosessissa. Puh-distustuloksia tarkastellessa ei voida var-muudella sanoa, mikä näistä kolmestavaikutustavasta näytteli suurinta osaa.

Kiintoaineen ja orgaanisen aineen pa-rempi poisto tasatulla linjalla perustuipääasiassa parempaan selkeytyksen on-nistumiseen. Myös kokonaisfosforitu-loksiin selkeytyksen toiminnalla oli suu-ri vaikutus, sillä tasaamattoman linjantulosta heikensi karkaavaan lietteeseensitoutunut fosfori. Karkaava liete hei-kensi vertailulinjan tuloksia myös am-moniumtypen osalta, koska nitrifioivabiomassa vähentyi.

Liukoisen orgaanisen aineen lisään-tyminen tuli esiin biologisen fosforinpoiston tehostumisena. Koelinjalla an-aerobilohkossa vapautui lämpimänä ai-kana lähes kaksi kertaa enemmän fos-

faattia kuin vertailulinjalla. Denitrifi-kaatiossa ei tässä tutkimuksessa löy-detty eroja linjojen välillä.

Kuorman ja olosuhteiden tasaisuu-den vaikutus tuli esiin nitrifikaatiossasiten, että tasatulla linjalla nitrifikaatiokäynnistyi paljon vertailulinjaa no-peammin kevään tulvakauden jälkeen.Lietteen laskeutuvuus oli myös parem-pi koelinjalla ja ylijäämälietteen tuottopienempi. Molemmat olivat ilmeisestilähinnä seurausta siitä, että biologinenprosessi koelinjalla meni loppuun asti.

SuosituksetEsiselkeytysaltaat voidaan muuttaa ta-saaviksi altaiksi. Vanhat lietekaapimetja raakalietepumput voidaan säilyttää,mutta ulkoaltaissa täytyy talviolosuh-teet kuitenkin huomioida. Muutostyöninvestointikustannukset ovat hyvin al-haiset, parhaassa tapauksessa pelkkäpumppu riittää. Pumppauskustannuk-set ovat myös pienet. Savonlinnassa nejäivät alle 0,5 %:in koko laitoksen ener-giakustannuksista.

Tasausohjaus voidaan tehdä pelkäs-tään pinnanmittaukseen perustuvallaohjausjärjestelmällä. Kun tasauspump-pu on valittu oikein, voidaan kuivanajan virtaama tasata hyvin. Ohjaus toi-mii automaattisesti, ja se voidaan to-teuttaa muusta automaatiosta erillise-nä järjestelmänä.

Prosessiolosuhteet ja kuorma, jonkabiologinen prosessi pystyy käsittele-mään, vaihtelevat eri vuodenaikoina.Raakalietteen poistomahdollisuus ta-

sausaltaasta tekee altaasta monikäyt-töisen, ja allasta voidaan ohjata niin, et-tä talvella ja keväällä poistetaan suu-rempi osa kuormasta raakalietteenä jakesällä ja syksyllä pyritään syöttämäänmahdollisimman suuri osa prosessiinriittävän hiilikuorman varmistamisek-si. Samalla huolehditaan siitä, että lie-tettä ei pääse kertymään altaaseen.

Tasaustilavuudella tulisi voida tasatabiologisen prosessin kapasiteettia vas-taava vuorokausivirtaama. Yleensä ta-sausaltaan kooksi riittää noin 4–6 tunninkeskivuorokausivirtaamaa vastaava ti-lavuus. Tämä tilavuus riittää myös hyd-rolyysin käynnistymiseen. Talvella ja ke-väällä tasausaltaassa voidaan maksi-moida liukoisen aineen tuotto rajoitta-malla tasausaltaaseen johdettavaa vir-taamaa, kesällä ja syksyllä voidaan taaskasvattaa tasauskapasiteettia ohittamal-la tasausallasta osittain ja tinkimällä hyd-rolyysistä. Suurimmat virtaamat tulisiohjata sekä tasausaltaan että aktiivi-lieteprosessin ohi ja käsitellä erikseen.

K i r j a l l i s u u s :

Kangas, Ari. 2004. Jätevedenpuhdistamojen toi-minta ja toteutukset. Vesi- ja viemärilaitosyhdis-tyksen monistesarja Nro 15. 161.Pitman A. R. 1991. Design considerations for nut-rient removal plants; Wat. Sci. Tech. 23 (4/6):781–790.Wentzel M.C., Mbewe A. & Ekama G.A. 1995.Batch test measurement of readily biodegradableCOD and active organism concentrations in mu-nicipal waste waters, Water SA 21(2).


Kuva 5. Lietepitoisuus ilmastusaltaassa sekä virtaama koe- ja vertailulinjalla 9.-19.9.2003.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:26 Sivu 16

ABB OyKotimaan tuotemyynti

Kun toteutat moottorilähdön ABB:n laatukomponenteilla vältyt turhalta ravaamiselta

ja ylimääräiseltä työltä. Aikaa säästyy projektin kaikissa vaiheissa: suunnittelussa,

komponenttien hankinnassa, asennuksessa – ja ehkä kaikkein eniten, kun vältät

turhat korjaustyöt ja -käynnit. Hankimalla kaikki laatukomponentit kerralla, paikalliselta

ABB tukkurilta tai jälleenmyyjältä säästät aikaa ja rahaa. Lue lisää aiheesta ABB:n

energiansäästön teemasivuilta: www.abb.fi

Yhdenkin heikkolaatuisen komponentin vaihto uuteen syö miestä ja katetta.

Hanki kerralla kunnollista.

Olemme mukanaOlemme mukanaYhdyskuntatekniikkamessuilla,Yhdyskuntatekniikkamessuilla,

tertervetuloa osastollemme 12.vetuloa osastollemme 12.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:26 Sivu 17

Jätevesien puhdistusvaatimukset fos-forin poiston suhteen ovat tiukke-nemassa, mikä tulee vaatimaan jä-

tevedenpuhdistamoilla puhdistustu-losten parantamista. Tiukentuviin lu-paehtoihin ei aina pystytä vastaamaanolemassa olevia prosesseja tehostamal-la, vaan parempien puhdistustulostensaavuttamiseksi tarvitaan tertiäärisiäpuhdistusprosesseja, eli jäteveden jäl-kikäsittely.

Ravinteiden poiston lisäksi myös jä-tevesien hygieeninen laatu on saanutosakseen kasvavaa huomiota. Jäteve-den biologis-kemialliset puhdistuspro-sessit, kuten rinnakkaissaostus, poista-vat yleensä 90–99,9% mikrobeista, mut-

ta puhdistettukin jätevesi sisältää run-saasti käsittelyprosessit läpäisseitä bak-teereja, viruksia ja parasiitteja. Mikro-bien tehokkaampi poistaminen jäteve-destä voidaan saavuttaa tertiääriselläpuhdistusvaiheella ja/tai desinfioinnil-la. Tulvatilanteissa ohijuoksutusten seu-rauksena mikrobien, fosforin ja orgaa-nisen aineksen kuormitus ympäristöönon huomattavasti normaalia suurem-paa, minkä seurauksena luonnonvesienlaatu voi heikentyä.

Melko harvoilla suomalaisilla jäteve-denpuhdistamoilla on tertiäärisiä puh-distusprosesseja. Jätevesien jälkikäsit-tely maailmalla on usein toteutettuhiekkapikasuodatuksella, joka kontak-


V E S I H U O L T O

Korkeapaineflotaatio ja peretikkahappodesinfiointijäteveden käsittelyssä

Kuopion yliopistossa tutkittiin jäteveden jälkikäsittelyä sekä ohi-juoksutusjätevesien käsittelyä korkeapaineflotaatiolla ja pere-tikkahappodesinfioinnilla. Tavoitteena oli selvittää prosessiensoveltuvuutta erilaisten jätevesien käsittelymenetelmiksi, tehos-tamaan fosforin ja orgaanisen aineksen poistoa sekä vähentä-mään suolistomikrobien kuormitusta ympäristöön. Prosessieninvestointi- ja käyttökustannuksia erikokoisille jätevedenpuh-distamoille arvioitiin, sekä verrattiin niitä vaihtoehtoisten puh-distusmenetelmien, hiekkapikasuodatuksen ja UV-desinfioinninkustannuksiin.

Jari Koivunen FM, tutkijaKuopion yliopisto,ympäristötieteiden laitosE-mail: [email protected] työskentelee tutkijana ja väitös-kirjatyöntekijänä Kuopion yliopistossa ym-päristötieteiden laitoksella, tutkimusaluee-naan jätevesien jälkikäsittely ja desinfioin-ti.

Helvi Heinonen-Tanskidosentti Kuopion yliopisto,ympäristötieteiden laitosE-mail: [email protected]

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:26 Sivu 18

Flotaatio kesti hyvinkuormituksen vaihtelun

Lehtoniemen jätevedenpuhdistamonbiologis-kemiallinen puhdistusproses-si toimi tutkimusajanjaksolla nykyistenlupaehtojensa rajoissa. Puhdistetun jä-teveden laadussa esiintyi kuitenkinajoittain huomattavaa vaihtelua. Pilot-kokeissa flotaatiojälkikäsittely tasasi te-hokkaasti puhdistetun jäteveden laatua,ja puhdistustulokset pysyivät hyvinämyös silloin, kun sekundäärisen puh-distusprosessin toimivuus heikkeni.Flotaatioprosessissa käytettiin koagu-lanttiannoksena yleensä 3–6 g Al3+/m3

(40-–85 g/m3 Kemwater PAX-XL60) japrosessin hydraulinen pintakuorma oli5 ja 10 m/h.

Flotaatioprosessissa saavutetut puh-distustulokset paranivat koagulant-tiannoksen kasvaessa. Suolistomikro-bien (kokonaiskoliformiset bakteerit,enterokokit, kolifaagivirukset) vä-henemät olivat välillä 80–99% (kuva 1).Vaikka mikrobivähenemät olivatkinvarsin hyviä, puhdistettuun jäteveteenjäi yleensä uimaveden suositusarvotylittäviä määriä suolistomikrobeja. Ko-konaisfosforin vähenemät flotaatiopro-sessissa olivat 50–85% ja jäännöspitoi-suudet tasolla 0,05–0,15 mgPkok/l, kunsekundäärisesti puhdistetun jätevedenpitoisuudet olivat yleensä 0,30–0,50mgPkok/l (kuva 2). Myös silloin, kun se-kundäärikäsitellyn jäteveden pitoisuu-det kohosivat jopa tasolle 1 mgPkok/l,flotaatiojälkikäsitellyn jäteveden pitoi-

100 ml). Tutkimuksessa selvitettiin mm.koagulanttikemikaalien annostuksen,koagulaatio-flokkulaatio-prosessin pa-rametrien (viipymäaika, flokkaustapa)ja flotaatioprosessin parametrien (dis-persiovesimäärä, hydraulinen pinta-kuorma) vaikutusta puhdistustuloksiin.Pilot-kokeiden lisäksi tutkimuksessaselvitettiin vertailun vuoksi täyden mit-takaavan tertiääristen flotaatioproses-sien toimivuutta Heinäveden ja Pieksä-mäen jätevedenpuhdistamoilla.

Pilot-mittakaavassa tutkittiin myösflotaatioprosessin toimivuutta mekaa-nisesti esikäsitellyn jäteveden puhdis-tuksessa. Tällä simuloitiin tilannetta,jossa kuormitushuipun vuoksi kaikkeajätevettä ei voida käsitellä jäteveden-puhdistamoilla biologisesti, vaan osa onohjattava biologisen prosessin ohi. Nor-maalisti ohitusvirtaama johdettaisiinheikosti puhdistettuna vesistöön, mut-ta tässä tutkimuksessa jätevettä käsitel-tiin flotaatioprosessissa.

Jäteveden desinfiointi peretikkaha-polla tehtiin pilot-mittakaavassa sekäsekundäärisesti puhdistetulle että flo-taatiojälkikäsittelylle jätevedelle. Tutki-muksessa selvitettiin eri prosessipara-metrien, kuten peretikkahappoannok-sen ja desinfioinnin kontaktiajan vai-kutusta mikrobivähenemiin. Peretikka-happoa testattiin myös esikäsitellynjäteveden desinfioinnissa, tarkoitukse-na saada tietoa peretikkahapon sovel-tuvuudesta jätevedenpuhdistamoidenkuormitushuippujen aikaisten ohitus-jätevesien desinfiointiin.

tisuodatuksena poistaa jätevedestä te-hokkaasti kiintoainesta ja ravinteita se-kä mikrobeja. Myös korkeapaineflotaa-tio soveltuu jätevesien jälkikäsittelyyn,ja sitä onkin sovellettu joillakin suoma-laisilla jätevedenpuhdistamoilla. Flo-taatio on hiekkasuodatusta kompak-timpi prosessi ja kestää paremmin kuor-mituksen muutoksia. Se on myös kus-tannuksiltaan hiekkapikasuodatustaedullisempi prosessi.

Suomalaisilla jätevedenpuhdista-moilla jätevesien desinfiointia ei yleen-sä tehdä, mutta maailmalla jätevesiendesinfiointi on usein normaali käytän-tö. Yleisin jätevesien desinfiointi-menetelmä on klooraus. Siitä on kuiten-kin monin paikoin pyritty luopumaanja korvaamaan se vaihtoehtoisilla me-netelmillä, lähinnä kloorauksen haital-listen ympäristövaikutusten (kemikaa-lijäämät, sivutuotteet) vuoksi. UV-de-sinfiointi onkin kasvattanut osuuttaanjätevesien desinfiointimenetelmänä. Senetuina on pidetty hyvää desinfiointite-hoa sekä sitä, että menetelmä ei tuotahaitallisia kemikaalijäämiä tai desin-fioinnin sivutuotteita. Kemiallisista de-sinfiointimenetelmistä on viime vuosi-na tutkittu, ja joillakin jätevedenpuh-distamoilla jo käytettykin peretikka-happoa. Se on orgaaninen peroksidi, jo-ka on voimakas hapetin ja tuhoaa te-hokkaasti monia mikrobeja, mutta eitutkimusten mukaan tuota merkittä-västi haitallisia kemikaalijäämiä tai de-sinfioinnin sivutuotteita. Peretikkahap-poa on käytetty myös mm. valkaisu-kemikaalina, teollisuuden prosessive-sien desinfiointiin sekä rihmantorjun-taan jätevedenpuhdistamoilla.

Menetelmiä testattiin pilot-mittakaavassa

Korkeapaineflotaation soveltuvuutta jä-teveden jälkikäsittelymenetelmäksi tut-kittiin pilot-mittakaavassa KuopionLehtoniemen jätevedenpuhdistamol-la. Tavoitteena oli tuottaa mikrobiolo-giselta ja fysikaalis-kemialliselta laa-dultaan korkealaatuista jätevettä, jokatäyttäisi tiukatkin laatuvaatimukset (ko-konaisfosfori <0,3 mg/l, suolistomik-robien pitoisuudet alle uimaveden suo-situsarvojen: kokonaiskolit 500CFU/100 ml, enterokokit 100 CFU/


Kuva 1. Kokonaiskoliformisten bakteerien pitoisuudet ennen käsittelyä ja senjälkeen sekä vähenemä flotaatiojälkikäsittelyssä. Koagulanttiannos 3–6 gAl3+/m3

(40-–85 g/m3 Kemwater PAX-XL60), hydraulinen pintakuorma 5 ja 10 m/h.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:28 Sivu 19

suudet olivat alle 0,2 mg/l. Jätevedenkemiallisen hapenkulutuksen (CODCr)vähenemät vaihtelivat yleensä välillä10–50%.

Tulokset osoittivat, että flotaatiopro-sessi kestää hyvin kuormituksen muu-toksia, sillä hydraulisen pintakuormanlisäys 5 m/h:sta 10 m/h:iin ei juuri hei-kentänyt puhdistustuloksia. Lisäänty-nyt jäteveden virtaus lyhensi myös ke-miallisen saostuksen flokkausaikaa kah-deksasta minuutista neljään minuuttiin,mikä osoittaa että flotaatioprosessin yh-teydessä voidaan käyttää hyvin lyhyi-tä flokkausaikoja prosessin tehokkuu-den kärsimättä. Suurella kuormitetta-vuudella voidaan saavuttaa säästöjä,kun prosessi voidaan mitoittaa suu-remmille pintakuormille. Flokkausta-van muutoksen vaikutus flotaatiollasaavutettuihin puhdistustuloksiin olivähäinen, kun flokkauksen G-arvot oli-vat välillä 10–55 1/s (G-arvo, eli keski-määräinen nopeusgradientti, on flok-kauksen sekoitustehokkuuden mitta, jo-hon vaikuttavat hämmentimien lapojenmuoto, pinta-ala ja pyörimisnopeus se-kä hämmennysaltaan tilavuus ja läm-pötilan mukaan vaihteleva veden vis-kositeetti). Optimaalisen dispersiove-den määrän arvioitiin olevan tasolla15–20% tulevan jäteveden virtaamasta.Pienemmillä dispersiovesimäärillä pro-sessista alkoi karata hieman enemmänkiintoainetta, kun taas suuremmat mää-rät eivät merkittävästi parantaneet puh-distustuloksia. Tarpeettoman suuret dis-persiovesivirtaamat lisäisivät prosessis-ta aiheutuvia pumppauskustannuksia.

Tutkimuksen aikana seurattiin myöskahden täyden mittakaavan tertiääri-sen flotaatioprosessin toimivuutta Hei-näveden ja Pieksämäen jätevedenpuh-distamoilla. Näiden prosessien saavut-tamat puhdistustulokset olivat varsinsamanlaisia pilot-kokeissa saavutettui-hin tuloksiin verrattuna. Suolistomik-robien vähenemät olivat yleensä90–99% ja CODCr vähenemät 36–47%.Kokonaisfosforin vähenemät olivatyleensä 63–95% ja jäännöspitoisuudetflotaatiokäsitellyssä jätevedessä0,09–0,14 mgPkok/l.

Tulokset osoittavat, että flotaatiojäl-kikäsittelyllä voidaan saavuttaa huo-mattava jäteveden laadun paranemi-nen. Puhdistetun jäteveden kokonais-

fosforipitoisuudessa voidaan helpostipäästä alle 0,3 mgPkok/l pitoisuuksiin,eli prosessilla voitaisiin vastata tule-vaisuudessa jätevedenpuhdistamoilleasetettaviin tiukempiin lupaehtoihinfosforin suhteen. Mikrobipitoisuuksiaflotaatioprosessilla voidaan vähentääyleensä noin 90–99%, millä olisi jo mer-kitystä luonnonvesien hygieenisen laa-dun kannalta, erityisesti pienten jär-vi- ja jokivesistöjen kohdalla. Myös or-gaanisen aineksen jäämiä saadaanpienennettyä. Flotaatioprosessissa saa-vutetut puhdistustulokset olivat hyvinlähellä aiemmissa tutkimuksissamme

hiekkapikasuodatuksella saavutettujatuloksia. Korkeapaineflotaatio kuiten-kin yleensä kestää hiekkapikasuoda-tusta paremmin kuormituksen vaihte-luita.

Flotaatio soveltui myösohijuoksutusvesille

Flotaatioprosessia tutkittiin myös esi-käsitellyn (välppäys, ilmastettu hie-kanerotus, esisaostus, esiselkeytys) jä-teveden puhdistusmenetelmänä. Tälläpyrittiin simuloimaan tilannetta, jossasuurten jätevesivirtaamien aikana esi-


Kuva 2. Kokonaisfosforipitoisuudet ennen käsittelyä ja sen jälkeen sekä vähenemäflotaatiojälkikäsittelyssä. Koagulanttiannos 3–6 gAl3+/m3 (40–85 g/m3

Kemwater PAX-XL60), hydraulinen pintakuorma 5 ja 10 m/h.

Kuva 3. Kokonaiskoliformisten bakteerien pitoisuudet ennen käsittelyä ja senjälkeen sekä vähenemä esikäsitellyn jäteveden flotaatiokäsittelyssä.Koagulanttiannos 12 gAl3+/m3 (166 g/m3 Kemwater PAX-14), hydraulinenpintakuorma 5 m/h.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:28 Sivu 20

käsiteltyä jätevettä puhdistettaisiin ke-miallisella saostuksella ja flotaatiolla sensijaan, että heikosti käsiteltyä jätevettäjohdetaan vesistöihin. Prosessissa käy-tettiin koagulanttiannosta 12 gAl3+/m3

(166 g/m3 Kemwater PAX-14) ja hyd-raulista pintakuormaa 5 m/h.

Flotaatioprosessissa suolistomikro-bien vähenemät olivat yleensä 98,0–99,8% (kuva 3). Kokonaisfosforin vä-henemä oli keskimäärin 90% ja jään-nöspitoisuus flotaatiokäsitellyssä jäte-vedessä 0,40 mgPkok/l (kuva 4). Jäteve-den CODCr vähenemät olivat 36–60% jakiintoaineen vähenemät 65–95%. Flo-taatioprosessilla saavutettiin siis jäte-veden laadun huomattava paranemi-nen esikäsittelyn jälkeen. Prosessilla voi-tiin saavuttaa parhaimmillaan jopa sa-manlaisia puhdistustehoja kuin rin-nakkaissaostusprosessissa. Ohijuoksu-tusjätevesien tehokkaampi käsittely pa-rantaisi osaltaan mahdollisuuksia saa-vuttaa tiukentuvia lupaehtoja fosforinsuhteen. Käsittely vähentäisi myös ve-sistöjen hygieniahaittoja sekä kuormi-tuksen vaikutuksia vesistöjen happiti-lanteeseen tulvatilanteissa. Flotaatio-prosessilla voitaisiin tarvittaessa myöskeventää biologiseen prosessiin mene-vää kuormitusta.

Peretikkahappo desinfioitehokkaasti

Desinfiointikokeita peretikkahapollatehtiin sekä esi-, sekundääri- että terti-äärikäsitellyille jätevesille. Tarkoituk-sena oli tuottaa jätevettä, joka täyttäisiuimavesille asetetut laatusuositukset.

Sekundäärisesti ja tertiäärisesti puh-distettujen jätevesien peretikkahappo-desinfioinnissa saavutettiin 99–99,99%kokonaiskoliformisten bakteerien ja en-terokokkien vähenemiä peretikkahapon(Kemirox Peretikkahappo 10–20%) an-noksella 2–7 mg/l (puhdas peretikka-happo) ja 27 minuutin kontaktiajalla(kuva 5 ja 6). Kolifaagivirukset odote-tusti osoittautuivat bakteereja kestä-vämmiksi desinfiointia vastaan ja nii-den reduktiot olivat hieman alle 90%.Molempien jätevesien desinfioinnissasuolistobakteerien jäännöspitoisuudetyleensä alittivat uimavesien suositus-arvot, jopa annostuksella 2 mg/l pere-tikkahappoa.


Kuva 4. Kokonaisfosforipitoisuudet ennen käsittelyä ja sen jälkeen sekä vähenemäesikäsitellyn jäteveden flotaatiokäsittelyssä. Koagulanttiannos 12 gAl3+/m3 (166g/m3 Kemwater PAX-14), hydraulinen pintakuorma 5 m/h.

Kuva 5. Kokonaiskoliformisten bakteerien pitoisuudet flotaatiojälkikäsitellynjäteveden peretikkahappodesinfioinnin jälkeen kontaktiajan funktiona.Peretikkahapon (PAA) annokset 2–7 mg/l.

Kuva 6. Kokonaiskoliformisten bakteerien pitoisuudet sekundäärikäsitellynjäteveden peretikkahappodesinfioinnin jälkeen kontaktiajan funktiona.Peretikkahapon (PAA) annokset 2–7 mg/l.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:28 Sivu 21

Esikäsitellyn jäteveden desinfioinnil-la selvitettiin peretikkahapon soveltu-vuutta ohijuoksutusjätevesien hygieni-sointiin. Prosessissa saavutettiin99,9–99,99% vähenemiä kokonaiskoli-formisten bakteerien ja enterokokkienmäärissä, kun annostuksena käytettiin10–15 mg/l peretikkahappoa ja kon-taktiaikana 27 minuuttia (kuva 7). Ko-lifaagivirukset olivat näissäkin kokeis-sa bakteereja kestävämpiä ja niiden vä-henemät hieman alle 90%. Käsittelyilläei saavutettu uimaveden suositusarvottäyttävää jätevettä, mutta voitiin saa-vuttaa uimavesien raja-arvot alittaviakokonaiskoliformisten bakteerien pi-toisuuksia (<10000 CFU/100ml).

Esikäsitellyn jäteveden desinfioin-nissa tarvittiin huomattavasti kor-keampia peretikkahappoannoksia kuinsekundääri- ja tertiäärikäsiteltyjen jäte-vesien desinfioinnissa. Tämä johtuu lä-hinnä suurista eroista jäteveden laa-dussa, kuten mikrobimäärissä ja jäte-veden fysikaalis-kemiallisissa ominai-suuksissa. Korkeammat orgaanisen ai-neksen ja kiintoaineen pitoisuudet pri-määrikäsitellyissä jätevesissä aiheutti-vat lisääntynyttä desinfiointikemikaa-lin kulutusta ja suojasivat mikrobeja.Kaikissa jätevesissä peretikkahappo-desinfioinnin optimaalinen kontaktiai-ka oli noin 10–15 minuuttia, joskin kon-taktiajan nostaminen noin 27 minuut-tiin toisinaan hieman paransi desin-fiointitehoa.

Peretikkahappodesinfioinnilla voi-daan huomattavasti parantaa jätevesienmikrobiologista laatua ennen niidenjohtamista vastaanottavaan vesistöön.Todennäköisesti tulokset ovat hyvin sa-mankaltaisia, jopa parempia, kuin olisisaavutettavissa kloorilla, joka on hyvinreaktiivinen jäteveden orgaanista ai-nesta vastaan. Klooraus, toisin kuin pe-retikkahappodesinfiointi, muodostaamyös huomattavasti haitallisia desin-fioinnin sivutuotteita. Peretikkahappo-ja UV-desinfioinnin tehokkuudet terti-äärisesti käsiteltyjen jätevesien desin-fioinnissa ovat varsin samankaltaisia,joskin UV-säteilytys yleensä tuhoaa hie-man tehokkaammin kestävämpiä vi-ruksia ja parasiitteja. UV-desinfioinninteho todennäköisesti heikkenisi selväs-ti sekundäärisesti käsitellyissä jäteve-sissä, sillä ne sisältävät enemmän mik-

robeja suojaavaa ja UV-säteilyn läpäi-sevyyttä heikentävää kiintoainetta ja or-gaanista ainesta. Samasta syystä UV-kä-sittely ei tule kysymykseen myöskäänohijuoksutusjätevesien desinfioinnissa.UV-desinfiointi vaatii aina eteensä jon-kin tertiäärisen puhdistusprosessin ta-kaamaan desinfioitavan jäteveden hy-vän fysikaalis-kemiallisen laadun, jottadesinfiointi olisi tehokasta ja lamppu-jen puhdistusväli olisi riittävän pitkä.

Prosessien kustannukset

Flotaation ja peretikkahappodesin-fioinnin kustannukset ovat samalla ta-solla hiekkapikasuodatuksen ja UV-de-sinfioinnin kustannusten kanssa. Ko-konaisuutena flotaatioprosessi on hie-man edullisempi kuin hiekkapikasuo-datus, kun verrataan molempien me-netelmien kustannuksia (investointi- jakäyttökustannukset) käsiteltyä jäteve-


Kuva 7. Kokonaiskoliformisten bakteerien pitoisuudet esikäsitellyn jätevedenperetikkahappodesinfioinnin jälkeen kontaktiajan funktiona. Peretikkahapon (PAA)annokset 5–15 mg/l.

Määritelmät:

Korkeapaineflotaatio: Vedenkäsittelyprosessi, jossa käsiteltävään veteen lisätäänkorkeassa paineessa ilmalla kyllästettyä vettä (dispersiovettä). Flotaatioaltaassa dis-persioveden paineen laskiessa vapautuu pieniä ilmakuplia, jotka tarttuvat käsiteltä-vässä vedessä olevaan kiintoaineeseen ja nostavat sen veden pinnalle. Hydraulinenpintakuorma tyypillisesti yli 5 m/h (>5 m3/m2/h).

Hiekkapikasuodatus: Vedenkäsittelyprosessi, jossa vettä suodatetaan hiekkasuo-dattimen läpi tyypillisesti hydraulisella pintakuormalla 5–10 m/h (5–10 m3/m2/h).Kontaktisuodatuksessa puhdistusta tehostetaan koagulanttikemikaalin lisäyksellä.

Hiekkahidassuodatus: Vedenkäsittelyprosessi, jossa vettä suodatetaan hiekkasuo-dattimen läpi tyypillisesti alle 0,3 m/h (<0,3 m3/m2/h) hydraulisella pintakuormalla,jolloin suodattimen pinnalle kehittyy puhdistusta tehostava biologisesti aktiivinenkerros.

Peretikkahappodesinfiointi: Infektiivisten mikrobien tuhoaminen vedestä kemialli-sen peretikkahappokäsittelyn avulla.

UV-desinfiointi: Infektiivisten mikrobien tuhoaminen vedestä fysikaalisesti ultra-violettisäteilytyksen avulla.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:29 Sivu 22

teveden mikrobiologista laatua sekäsaavuttaa jäteveden mikrobiologistenriskien pienentäminen ennen puhdis-tettujen jätevesien laskemista vastaan-ottavaan vesistöön. Vaikka Suomessa einykyisin olekaan velvoitteita jätevesiendesinfioimiseksi, tulevaisuudessa täl-laisiakin velvoitteita voidaan ainakinpaikallisesti asettaa, jos puhdistetut jä-tevedet johdetaan virkistyskäyttö-, ta-lousveden raakavesi- tai muuta erityis-tä arvoa omaavaan vesistöön. Toistu-vasti tulvatilanteissa esiintyvät ohi-juoksutukset voivat myös vaikuttaa de-sinfiointivelvoitteiden asettamiseen, mi-käli vesistöjen hygieniahaitat todetaanmerkittäviksi.

lä vuotuiset kustannukset johtuvat pää-asiassa kemikaalikustannuksista. Jovalmiina olevat rakenteet klooridesin-fiointia varten voivat pienentää pere-tikkahappodesinfioinnin kustannuksia,sillä klooraus voidaan varsin pienillämuutoksilla korvata peretikkahappo-desinfioinnilla.

JohtopäätöksetJätevedenpuhdistusta voidaan Suomenolosuhteissa tarvittaessa tehostaa terti-äärisellä flotaatioprosessilla tai hiek-kapikasuodatuksella. Näillä prosesseil-la on saavutettavissa tehokas fosforinpoisto sekä selviä vähenemiä orgaani-sen aineksen ja suolistomikrobien mää-rissä. Näin voidaan vastata tulevaisuu-dessa yhä kiristyviin lupaehtoihin niinfosforin kuin mahdollisesti myös mik-robikuormituksen suhteen.

Peretikkahappo- ja UV-desinfioinnil-la voidaan huomattavasti parantaa jä-

sikuutiota kohti: Kokoluokassa Q= 1000m3/h flotaatioprosessin kustannuksik-si arvioitiin 2,5 snt/m3 ja hiekkapika-suodatuksen kustannuksiksi 3,2snt/m3. Kokoluokassa Q= 100 m3/h flo-taation kustannukset olisivat 4,3 snt/m3

ja hiekkapikasuodatuksen kustannuk-set 6,6 snt/m3. Flotaatioprosessin in-vestointikustannukset ovat huomatta-vasti pienemmät, mutta vastaavastikäyttökustannukset ovat hieman kor-keammat kuin hiekkapikasuodatuksel-la, johtuen lähinnä flotaatioprosessinsuuremmasta kemikaalikulutuksesta.

Peretikkahappodesinfioinnin kus-tannukset jatkuvatoimisessa käytössä(annostuksella 2 mg/l peretikkahap-poa) ovat noin 2,1 snt/m3, mikä on hie-man korkeampi kuin vastaava UV-de-sinfioinnin kustannus 1,5 snt/m3. Pe-retikkahappodesinfioinnin kustannuk-sia voitaisiin kuitenkin huomattavastipienentää, mikäli desinfioinnin ei tar-vitsisi olla jatkuvaa ympäri vuoden, sil-


VT0503 s06-49 16.5.2005 14:29 Sivu 23

Reetta Kuronendipl. ins.Nordkalk Oyj AbpE-mail: [email protected] perustuu kirjoittajan diplomityöhön.

Luonnon zeoliitit ovat huokoisia lou-hittavia mineraaleja, jotka adsorboi-vat kationeja eli positiivisesti va-

rautuneita ioneja. Tutkitut kaksi zeo-liittia - klinoptiloliitti ja analsiimi – ad-sorboivat erityisesti ammoniumioneja.Ulkonäöltään ne muistuttavat kalkkia.Molekyylitasolla zeoliitit rakentuvathappi-, pii- ja alumiiniatomien muo-dostamasta negatiivisesti varautunees-ta ’’häkistä’’ ja onteloissa varausta tasa-painottavista positiivisista kationeista(kuva 1). Häkkirakenne on kemiallises-ti hyvin kestävä, mutta kationeja zeo-liitit vaihtavat herkästi ympäristönsäkanssa. Tätä mekanismia kutsutaan io-ninvaihdoksi tai adsorptioksi.

Tutkimuksen tarkoitus oli selvittää,voisiko aktiivilieteprosessin typenpois-toa matalassa lämpötilassa parantaa li-säämällä luonnon zeoliittia jauheenaprosessiin. Jäteveden lämpötila on Suo-messa suuren osan vuodesta alle 12 °C.Tällöin nitrifikaatio tyypillisesti heikke-nee huomattavasti mikrobitoiminnan hi-dastuessa. Ammoniumioneja adsorboi-villa luonnon zeoliiteilla on mahdollista

Positiivisia zeoliittikokemuksiamaailmalta

Useissa aiemmissa tutkimuksissa on ha-vaittu zeoliittilisäyksen parantaneen ak-tiivilieteprosessin ammoniuminpoistoa,nitrifikaatiota ja lietteen laskeutuvuut-ta. Lisäksi myös orgaanisen aineen, kiin-toaineen ja fosforin poistuminen on te-hostunut lähinnä lietteen paremmanlaskeutuvuuden ansiosta. On myös ha-vaittu pienemmän rauta-annostuksenriittävän saman fosforinpoistotehon säi-lyttämiseen zeoliitin läsnäollessa (Barrym., 2003; Kalló, 2001). Täyden mitta-kaavan klinoptiloliittijauhetta käyttäviäaktiivilietelaitoksia on esimerkiksi Un-karissa, Sveitsissä, Saksassa ja Austra-liassa. Käyttökokemuksia niistä ja eräis-tä laboratoriomittakaavan prosesseistaon esitetty taulukossa 1.

Zeoliittijauhe jää lietteeseen ja lisäälietteen kuiva-ainemäärää. Käsiteltävänlietteen tilavuus ei kuitenkaan kasvadramaattisesti, koska zeoliitin ansiostalaskeutunut liete on tiiviimpää. Zeolii-tin ei ole raportoitu vaikeuttaneen liet-


V E S I H U O L T O

Typenpoiston tehostaminenluonnon zeoliittien avulla

Typenpoistovaatimuksia asetetaan yhä useammalle jäteveden-puhdistamolle. Tehokas nitrifikaatio edellytetään jo monella lai-toksella, jotta minimoitaisiin puhdistetun jäteveden aiheuttamahapenkulutus purkuvesistössä. Nitrifikaatiossa ammoniumtyppimuutetaan biologisesti nitraattitypeksi. Talviaikaan prosessi-lämpötilan laskiessa nitrifikaatio heikkenee. Lisäämällä luonnonzeoliittia jauheena aktiivilieteprosessiin nitrifikaatiovaihetta saa-tiin tehostettua laboratoriomittakaavan pilot-prosessissa. Zeo-liittijauhe lisäsi biomassan määrää lietteessä ja kasvatti nitrifi-kaationopeutta.

Kuva 1. Zeoliitin molekyylirakenne.(Baerlocher ym., 2001)

vaikuttaa etenkin nitrifikaatiovaihee-seen, jossa ammoniumtyppi muutetaannitriittitypeksi ja edelleen nitraattity-peksi. Samalla haluttiin selvittää alusta-vasti, miten zeoliittijauhe vaikuttaa pro-sessin muuhun toimintaan.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:29 Sivu 24

toisuus oli. Maksimikapasiteetti saavu-tetaan tyypillisesti selvästi yhdyskun-tajäteveden ammoniumpitoisuuksiakorkeammissa pitoisuuksissa, esimer-kiksi Turanin & Celikin (2003) mukaanvasta yli 400 mg/l N pitoisuudessa.

Jatkuvassa käytössä molemmissareaktoreissa saavutettiin mitoituksenmukaisesti täydellinen nitrifikaatio. Or-gaanisen aineen poistoteho oli yli 80 %eli reaktorit toimivat kuten jäteveden-puhdistusprosessin kuuluukin. Zeoliit-tilisäys kasvatti biomassan (VSS) mää-rää lietteessä. Korkeammalla zeoliitti-pitoisuudella zeoliittireaktorin VSS oli25 % vertailureaktoria korkeampi (ku-va 3). Zeoliittilisäys muutti aktiiviliete-prosessin hybridiksi, joka muistuttimyös biofilmiprosessia. Zeoliittimuru-set toimivat pieninä kantoainekappa-leina, joiden ympärille mikrobiflokitmuodostuivat. Biomassan saanto zeo-liittireaktorissa oli 0,23 g VSS/g COD javertailureaktorissa 0,19 g VSS/g COD.

Zeoliittireaktorissa tehokkaampiammoniuminpoisto

Erot typenpoistossa reaktoreiden välil-lä tulivat esiin panoskokeissa. Pienem-mällä zeoliittipitoisuudella reaktorit toi-

rissa oli 0,2 g/l ja toisella 2 g/l. Lietteenkuivapainon suhteen nämä zeoliittipi-toisuudet olivat vastaavasti 10 % ja 50 %.

Reaktoreiden toimintaa seurattiin ot-tamalla näytteitä säännöllisesti lähte-västä vedestä. Nitrifikaatioon pureu-duttiin panoskokeissa, joissa seurattiinyhden operointisyklin ajan eri typen-muotojen pitoisuuksia tihein aikavälein.Panoskokeet tehtiin ilman orgaanistahiilenlähdettä. Kokeita tehtiin kahdellaeri tulevan veden ammoniumpitoisuu-della, 35 mg/l N ja 105 mg/l N. Reak-torissa ne vastasivat syklin alussa am-moniumpitoisuuksia 11 mg/l N ja 34mg/l N, koska tulevan veden tilavuusoli noin kolmannes reaktoritilavuudes-ta. Lisäksi tehtiin alemmalla ammo-niumpitoisuudella kokeita, joissa lisät-tiin keskellä ilmastusta zeoliittijauhettatai ammoniumia.

Zeoliitti lisäsi biomassan määrääAdsorptiokokeissa, joissa zeoliitteja se-koitettiin puhtaisiin ammoniumliuok-siin, todettiin, että fysikaalisen kemianteorioiden mukaisesti zeoliitit adsor-boivat sitä enemmän ammoniumia mi-tä korkeampi liuoksen ammoniumpi-

teen mädätystä ja kompostointia vaanpäinvastoin monet ovat havainneet po-sitiivisia vaikutuksia (esim. Papp, 1992;Zorpas ym., 2000).

Analsiimia ei ole aiemmin tutkittu jä-tevedenpuhdistuksessa. Teoriassa anal-siimilla on korkeampi ammoniumad-sorptiokapasiteetti kuin klinoptiloliitilla.

Laboratoriomittakaavankoejärjestelyt

Kokeet tehtiin kahdessa laboratorio-mittakaavan puolijatkuvatoimisessa pa-nosreaktorissa (kuva 2). Reaktorit ja nii-den operointi olivat muuten identtisiälukuunottamatta toiseen päivittäin li-sättyä zeoliittijauhetta. Koska tutki-muksessa tahdottiin keskittyä nitrifi-kaatioon ja minimoida tulosten tulkin-taa vaikeuttavat tekijät, prosessissa eiollut denitrifikaatiota eikä fosforin-poistoa ja syöttövetenä käytettiin syn-teettistä jätevettä. Prosessin käyttöpa-rametrit ja jäteveden koostumus valit-tiin Suomessa tyypillisiksi (taulukko 2).Tutkimuslämpötila oli 12°C. Zeoliitti-reaktoriin lisätty klinoptiloliittijauhe olihyvin hienoa, sen keskimääräinen rae-koko oli 30 µm. Ensimmäisellä tutki-musjaksolla zeoliittipitoisuus reakto-


Taulukko 1. Tuloksia aikaisemmista tutkimuksista.

Viite Prosessin tyyppi Zeoliittiprosessin edut

Park ym., 2002 Laboratoriomittakaava, Nitrifikaatiotehokkuus zeoliittireaktorissa 97 %, vertailureaktorissa 88 % Lee ym., 2002 jatkuvatoiminen aktiivilieteprosessi normaalikuormituksella. Korkealla C/N-suhteella ja ammoniumpiikki-Korea Zeoliittipitoisuus reaktorissa 4 g/l kuormituksella nitrifikaatio häiriintyi selvästi vähemmän.

Lämpötila 20/25 °C Nopeampi palautuminen normaalitilaan piikkikuormituksen jälkeen.Zeoliittilietteessä enemmän nitrifikaatiobakteereja ja orgaanisen aineksen määrä (MLVSS) 1,5–2-kertainen.COD:n poistoteho 15 % parempi.

Jung ym., 1999 Laboratorimittakaava, SBR Typenpoistotehokkuus 70 % zeoliittireaktorissa ja vertailureaktorissa.Korea Zeoliittipitoisuus reaktorissa 5,5 g/l Nitrifikaatio häiriintyi selvästi vähemmän ammoniumpiikkikuormituksella.

Lämpötila 25 °C Korkeampi lietteen MLVSS. Lietteen laskeutumisnopeus 2...3 kertaa suurempi.

Papp, 1992 Aktiivilieteprosessi, 20 000 m3/d Parantunut COD:n poisto (lähtevässä vedessä COD 120 mg/l →50 mg/l).Lahr, Saksa Ammoniuminpoisto Lietteen laskeutuvuus parantui huomattavasti,

zeoliittijälkisuodattimissa ylijäämälietteen kiintoainepitoisuus kasvoi 3–5 % →8 %.Zeoliittiannos 75 g/m3 tulevaa vettä Mädätyksessä saavutettiin alempi orgaanisen aineen pitoisuus eikä

pH:n säätökemikaalia tarvittu enää. 35 % vähemmän COD ja NH4-N rejektivedessä. Alentunut polyelektrolyyttitarve lietteen kuivauksessa.

Barr ym., 2003 Aktiivilieteprosessi, 54 000 m3/d Lietteen laskeutuvuus zeoliittilinjalla parantui huomattavastiBrisbane, Hydraulinen ylikuormitus 25 % (SVI 125 →60), minkä seurauksena voitiin käyttää korkeampaa Australia Zeoliittiannos 50 g/m3 tulevaa vettä lietepitoisuutta ja pidempää lieteikää. Aiemmasta kontrolloimattomasta

MLSS noin 4 kg/m3 nitrifikaatiosta päästiin täyteen nitrifikaatioon, lähtevän veden NH4-N oli selvästi alle 5 mg/l.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:29 Sivu 25

mivat lähes identtisesti, mutta suurem-malla pitoisuudella nitrifikaatiopanos-kokeissa zeoliittireaktorin ammo-niuminpoiston havaittiin olevan ver-tailureaktoria tehokkaampi ja nitrifi-kaationopeuden suurempi. Nitrifikaa-tionopeus laskettiin nitraatin ja nitriitin

tuotosta. Reaktorin zeoliittipitoisuudenollessa 2 g/l maksimaalinen volumet-rinen nitrifikaationopeus (mgNO2+NO3-N/l/h) zeoliittireaktorissaoli 20 % suurempi kuin vertailureakto-rissa, kun ammoniumpitoisuus reakto-rissa kokeen alussa oli 34 mg/l N. Li-


Taulukko 2. Laboratoriomittakaavan panosprosessienkäyttöparametrit.

Operointisykli 6 h (täyttö, ilmastus 4 h,

laskeutus 1,5 h, tyhjennys)

Reaktorin tilavuus 10 l

Operointisyklin tuleva/poistettu vesi 3.3 l

Aerobinen lieteikä 10 d

Lämpötila 12 ± 0.5 °C

F/M suhde 0.21 g BOD7 / g MLVSS / d

Synteettinen jätevesi COD 330 mg/l

BOD 210 mg/l

Ntot 33 mg/l

Zeoliittipitoisuus ilmastuslietteessä Jakso 1: 0,22 g/l

Jakso 2: 2,2 g/l

(tulevassa vedessä 0,11 g/l ja 3,4 g / g N)

Kuva 2. Käytetytlaboratorio-mittakaavanpanosreaktorit.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:29 Sivu 26

suudella regeneraatio vaikutti tapahtu-van seuratun saman syklin aikana jakorkealla ammoniumpitoisuudella, jol-loin nitrifikaatio jäi vajaaksi, se tapah-tui seuraavissa sykleissä. Regeneraa-tiosta kertoi esimerkiksi panoskokeentulos, jossa lisättiin ammoniumia reak-toriin keskellä tarkkailtua ilmastustapuolet alussa lisätystä määrästä. Am-moniumpitoisuus nousi lisäyksen jäl-keen selvästi vähemmän zeoliittireak-torissa. Zeoliitti siis adsorboi osan lisä-tystä ammoniumista, vaikka se oli ad-sorboinut ammoniumia jo kokeen alus-sakin. Ammoniumin lisäys ei nostanutpitoisuutta ammoniumin alkupitoi-suutta korkeammaksi, koska suuri osaammoniumista oli jo nitrifioitu ennenlisäystä. Adsorptio kokeen keskellä eisiten johtunut liuoksen korkeammastapitoisuudesta.

Zeoliitti näytti parantavan myös liet-teen laskeutuvuutta. Hyvin vähän zeo-liittijauhetta karkasi poistoveden mu-kana. Jauhe näytti laskeutuvan parem-min lietteen mukana kuin pelkässä ve-dessä. Zeoliitti sekoittui helposti liet-teeseen eikä jäänyt kokkareiksi, muttatarvittiin tehokas sekoitus pitämäänisoimmat zeoliittimuruset tasaisesti liet-teessä.

Kilpailevat kationit heikensivät sel-västi zeoliittien ammoniumadsorptio-kapasiteettia synteettisessä jätevedessä.Suurin vaikutus aiempien tutkimustenmukaan on kaliumilla (esim. Park ym.,2002). Vähintään 40 % klinoptiloliitinpuhtaassa ammoniumliuoksessa ha-

poistoteho ei juuri eronnut – zeoliitti-reaktorissa ammoniumin vähentymä olikeskimäärin 97 % ja vertailureaktorissa93 %. Zeoliitin vaikutus siis kasvoi am-moniumpitoisuuden kasvaessa.

Zeoliitti regeneroitui prosessissaPäivittäin reaktoriin lisätty lietteen mu-kana poistuvaa zeoliittimäärää vastaa-va zeoliittilisäys ei vaikuttanut havait-tavasti nitrifikaatioon. Havaitut paran-nukset aiheutti lietteeseen jo sitoutunutsyklistä toiseen reaktorissa oleva ’’van-ha’’ zeoliittimassa. Zeoliitti näytti re-generoituvan prosessissa jatkuvasti eliadsorboitu ammonium irtosi zeoliitis-ta, ja se todennäköisimmin nitrifioi-tiin. Matalammalla ammoniumpitoi-

säksi zeoliitti adsorboi heti ammo-niumlisäyksen jälkeen 6 mg/l N am-moniumia (kuva 4). Kuvassa näkyy, et-tä ilmastuksen alkuhetkellä yksi mi-nuutti ammoniumlisäyksen jälkeen am-moniumpitoisuus zeoliittireaktorissa olivertailureaktoria matalampi, vaikkamolempiin reaktoreihin lisättiin samamäärä ammoniumia. Ammoniumin-poistoteho näissä korkean ammonium-pitoisuuden kokeissa oli keskimäärin59 % zeoliittireaktorissa ja vain 35 %vertailureaktorissa.

Alemmilla ammoniumpitoisuuksillanitrifikaationopeusero reaktoreiden vä-lillä oli vähäinen. Ammoniumin alku-pitoisuudella 11 mg/l N reaktorissa ad-sorboitui alkuhetkellä 3 mg/l N am-moniumia zeoliittiin. Ammoniumin-


Kuva 3. Orgaanisen aineen (VSS) pitoisuus oli toisella tutkimusjaksolla zeoliittireaktorin (ZR) lietteessä selvästi korkeampi kuinvertailureaktorissa (CR).

Kuva 4. Ammoniumpitoisuus reaktoreissa ilmastuksessa panoskokeissa, joissaalun ammoniumlisäys oli 34 mg/l N. (ZR = zeoliittireaktori, CR = vertailureaktori).

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:31 Sivu 27

vaitusta kapasiteetista oli käytössä pro-sessissa. Tutkittujen analsiimin jaklinoptiloliitin ammoniumadsorptio-kapasiteetti ja fysikaaliset ominaisuu-det havaittiin hyvin samanlaisiksi, jo-ten analsiimia voinee käyttää vastaa-vasti kuin pilot-prosessissa kokeiltuaklinoptiloliittia.

JohtopäätöksetTutkimus oli vasta laboratoriomitta-kaavan esiselvitys, mutta saatujen tu-losten perusteella näyttää olevan mah-dollista tehostaa ammoniuminpoistoaaktiivilieteprosessissa jauhemaistenluonnon zeoliittien avulla. Nitrifikaa-tion heikentyessä talviaikaan ammo-niuminpoistoa voisi olla mahdollistaparantaa zeoliittijauhetta prosessiin li-säämällä. Zeoliittia on tällöin syötettä-vä päivittäin, koska sitä poistuu lietteenmukana. Syöttö täytyy aloittaa hyvis-sä ajoin, jotta zeoliittipitoisuus liettees-sä ehtii kasvaa riittävän suureksi. Am-moniuminpoisto näytti tehostuvan sel-västi ammoniumpiikkikuormituksella

panosprosessissa. Jätevedenpuhdista-molla tämä voisi tarkoittaa esimerkiksihydraulista piikkikuormitusta.

Jätevedenpuhdistamoiden typen-poistovaatimukset luultavasti kiristy-vät tulevaisuudessa. Zeoliitti saattaa tar-jota edullisen tavan tehostaa typen-poistoa ilman rakennustöitä.


Baerlocher, Ch., Meier, W. & Olson, D. 2001. At-las of Zeolite Framework Types. 5th Ed. Elsevier,Amsterdam. 308 s.Barr, K. G., Balthes, C. A. & Cooksey, P. A. (1999).A low capital cost option for improved nitrogen re-moval – ZELflocc process. Final report [online]. Saa-tavilla: http://www.lgp.qld.gov.au/docs/local_govt/grants_subsidies/funding/awtt/zelawtt12novem-ber99.pdf Jung, J. Y., Pak, D., Shin, H. S. Chung, Y. C. &Lee, S. M. (1999). Ammonium exchange and bio-regeneration of bio-flocculated zeolite in a se-quencing batch reactor. Biotechnology Letters 21(4): 289–292.Kalló, D. 2001. Applications of natural zeolites inwater and wastewater treatment. In: Bish, D. &

Ming, D. (Eds.) Natural zeolites: Occurrence, pro-perties, applications. Reviews in Mineralogy &Geochemistry. 45: 519–550.Lee, H. S., Park, S. J. & Yoon, T. I. 2002. Waste-water treatment in a hybrid biological reactor usingpowdered minerals: effects of organic loading ra-tes on COD removal and nitrification. ProcessBiochemistry 38 (1): 81–88.Papp, J. 1992. Einsatzmöglichkeiten von Zeolithin der Abwassertechnik. Abwassertechnik. 43 (2):44–47.Park, S. J., Lee, H. S. & Yoon, T. I. 2002. The eva-luation of enhanced nitrification by immobilized bio-film on a clinoptilolite carrier. Bioresource Techno-logy 82 (2): 183–189.Turan, M. & Celik, M. S. 2003. Regenerability ofTurkish clinoptilolite for use in ammonia removalfrom drinking water. Journal of Water Supply: Re-search and Technology – AQUA. 52 (1): 59–66.Zorpas, A. A., Kapetanios, E., Zorpas, G.A., Kar-lis, P., Vlyssides, A., Haralambous, I. & Loizidou,M. 2000. Compost produced from organic fractionof municipal solid wast, primary stabilized sewagesludge and natural zeolite. Journal of HazardousMaterials B77 (1–3): 149–159.


VT0503 s06-49 16.5.2005 14:31 Sivu 28

Oy AGA Ab | puh. 010 2421 | www.aga.fi

AGA - ideoista ratkaisuiksi

Kirkkaasti parempaa vettäAlkaliteetin nosto hiilidioksidilla on ratkaisu sameusongelmiin

Pohjoisen Euroopan vesivaroille on tyypillistä pehmeys ja alhainen puskurointikyky eli alkaliteetti.Tämä lisää valurautaputkien syöpymistä, mikä nostaa verkostossa veden rautapitoisuuksia ja lisäävärjäävien rautasakkojen aiheuttamia sameusongelmia.

Alkaliteetin nosto onnistuu helposti liuottamalla veteen hiilidioksidia yhdessä alkalointikemikaalinkanssa. Kymmenet vesilaitokset Pohjoismaissa ovat menestyksekkäästi käyttäneet hiilidioksidiaalkaliteetin nostoon jo yli 20 vuoden ajan. Talousvesiasetuksen soveltamisopas (VVY) suosittaaalkaliteetin nostoa vähintään tasolle 0,6 mmol/l, mielellään 0,8 – 1 mmol/l.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:31 Sivu 29

Maa- ja metsätalousministeriöteetti vesihuoltolaitosten vuo-den 2003 tilinpäätöstietoihin pe-

rustuvan analyysin osaksi vesihuolto-lain (119/2001) toimeenpanon seuran-taa. Aineisto kerättiin alun perin osak-si Suomessa tehtävää EU:n vesipolitii-kan puitedirektiivin (2000/60/EY) mu-kaista veden käytön taloudellista ana-lyysia. Koska sen vesienhoitoalueittai-nen jako ei kuitenkaan palvele nykyis-tä ympäristöhallinnon mukaista alue-jakoa ja koska aineisto on laajuudessaanainutlaatuinen, sitä oli aiheellista työs-tää eteenpäin tilinpäätösanalyysin kei-noin.

Mukaan otettiin maamme kaikki vä-hittäislaitokset, jotka myyvät vettä taikäsittelevät jätevettä keskimäärin yli500 m3 päivässä. Tukkulaitoksia ei sel-vityksessä huomioitu. Mikäli vesi- javiemärilaitos toimivat yhdessä, otettiin

Toiminnan tehokkuus

Laitoskohtaiset olosuhteet osoittautui-vat vesihuoltolaitosten tehokkuutta ra-joittavaksi tekijäksi varsinkin verkosto-jen hyötysuhteen kautta. Kun tuotta-vuutta tarkasteltiin välitettyinä vesi-määrinä suhteessa verkostopituuksiin,suurimmissa yksiköissä päästiin keski-määrin yli nelinkertaiseen tuottavuu-teen valtakunnalliseen keskiarvoon ver-rattuna ja pienimmissä jäätiin siitä puo-leen. Kaupunkirakenteella voi olettaaolevan tässä osansa: pelkkä pienen lai-toksen harvan verkostorakenteen mo-nistaminen isoon mittakaavaan ei siiskasvattaisi tuottavuutta välttämättä yh-tään. Suhteutettaessa suoritteita henki-lötyövuosiin eri kokoluokkien välisetluvut eivät eronneetkaan yhtä radikaa-listi toisistaan.

Pelkistetyssä tuloslaskelmassa vesi-


V E S I H U O L T O

Vesihuoltolaitostoimintaan liittyen puhutaan usein mittakaava-eduista, mutta mikä on riittävä mittakaava ja kenen edusta onkyse? Kaikkien aikojen laajin selvitys Suomen vesihuoltolaitos-ten taloudellisesta tilasta vahvistaa vanhoja totuuksia ja herät-tää uusia kysymyksiä. Laitoksen asiakkaan eli vedenkuluttajanrooli sekoittuu veronmaksajan rooliin niin tappiollisilla kuin me-nestyvilläkin laitoksilla.

Teemu Vehmaskoskidipl. ins.Kiuru & Rautiainen OyE-mail: [email protected] on vesihuoltolaitosten talous- jaorganisointikysymyksiin erikoistunut pro-jektipäällikkö.

Vesihuoltolaitosten liiketaloudellinen analyysi

ne kummatkin mukaan laskentaan, josvähintään toinen niistä ylitti rajan500 m3/d. Kaikkiaan tällaisia laitoksiatuli selvitykseen 262 kpl. Alueilla, jois-sa asutus on harvaa, laitoksia on vähänja laitoskoot ovat pieniä, rajaa voitiinalueellisen ympäristökeskuksen har-kinnan mukaan pienentää tarvittaessa200 m3:iin. Näitä laitoksia tuli lopulli-seen laskentaan mukaan yhteensä 9 kpl.

Tarkastelunäkökulmana on vesi-huoltolaitoksen tuloslaskelma pelkis-tettynä siten, että omistajalle maksettukorvaus on kunnallisten laitosten osal-ta siirretty tuloslaskelman ulkopuolel-le. Tämä tekee laskennasta vertailukel-poista osakeyhtiöiden kirjanpitoon. Il-man omistajakorvausta saatavalle las-kennalliselle ylijäämälle ei kuitenkaanole erikseen laskettu veroa, koska sitäkunnallinen laitos ei todellisuudessa-kaan joudu maksamaan.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:32 Sivu 30

Pääoman tuotto

Laskutettuihin vesimääriin suhteutettusijoitettu pääoma pienenee toiminnanvolyymin kasvaessa, eli pienen laitok-sen lähtökohdat ovat infrastruktuurinrahoituksen näkökulmasta suurta ras-kaammat. Sama heijastuu myös omanpääoman ehtoisiin sijoituksiin eli jään-nös-, perus- tai osakepääomiin.

Tuloslaskelmassa näkyväksi pääomanhinnaksi tulkittiin vain vieraalle pää-omalle maksetut rahoitus- ja pääoma-kulut. Kunnallisilla laitoksilla niistä jä-tettiin huomioimatta korvaus jäännös-tai peruspääomalle, koska ne tarkastel-tiin osana omistajatuloutusta. Osallakunnallisista laitoksista pääomakulujakuitenkin nostivat samalle omistajallemaksettavat perustamislainan korot. Ra-hoitus- ja pääomakulujen kustannus-vaikutus oli keskimäärin 0,02 €/m3 (alv0 %) eli vain 1,8 % liikevaihdosta.

Kuntaomistajan näkökulmasta vesi-huoltolaitoksen pääoman tuotolla tar-koitetaan yleensä jäännös- tai perus-pääomalle maksettavaa korkoa. Kuninflaatio huomioidaan, vasta pienetkaupungit näyttävät pystyvän tuotta-maan niihin sijoitetulle pääomalle kor-koa. Pienissä maaseututaajamissa toi-minta on keskimäärin reippaasti tap-piollista, eli kunta subventoi laitosta vuo-sittain sallimalla sen kassan painua ne-gatiiviseksi. Suurissa kaupungeissa sensijaan liiketoiminta on tasolla, joka onvertailukelpoinen muihin toimialoihin.

Suuret kaupungit ovat myös omista-jalle maksamillaan tuotoilla omassa sar-jassaan kassavirralla, joka vastaa keski-määrin yli 11 % tuottoa peruspääomal-le. Keskisuuret kaupungit ovat runsaan6 % tuotoillaan lähempänä yleisessä

suudella eikä oikein poistoista anne-tuilla suosituksillakaan. Kun poistojatarkastellaan myytyjä kuutioita kohti,niiden kustannusvaikutus kuluttajalleon kokoluokasta riippumatta lähes sa-ma eli mittakaavaedut eivät niissä to-teudu. Keskimääräinen vaikutus onnoin 0,33 €/m3 (alv 0 %).

Poistojen lisäksi kerättävät liittymis-maksut voivat kasvavan kunnan lai-toksella lisätä laitoksen investointiva-raa lähes puolella. Vaikka kaikki lai-tokset eivät edelleenkään kerää liitty-mismaksua, kokoluokittain ja toimin-tamuodoittain tarkasteltuna sen merki-tys suhteessa poistoihin näytti olevanmelko vakio. Tutkituilla laitoksilla liit-tymismaksuja kerättiin yhteensä yli22 % poistojen kokonaismäärästä. Liit-tymismaksuja ei vallitsevassa käytän-nössä merkitä tuloslaskelmaan vaansiirto- ja palautuskelpoiseksi vieraanpääoman eräksi taseeseen.

huoltolaitos saa tulonsa asiakkailta ke-rättyinä maksuina eli liikevaihtona sekäliiketoiminnan muina tuottoina. Tarkas-telussa nämä molemmat on yhdistettynimikkeen liikevaihto alle, koska muuttuotot ylittivät vain muutamissa yksit-täistapauksissa yhden prosentin varsi-naisesta liikevaihdosta. Keskimäärin lii-kevaihtoa kertyi 1,14 €/m3 (alv 0 %).

Suhteuttamalla tuloslaskelman toi-mintakulut myydyn veden ja laskute-tun jäteveden yhteismäärään saadaanvesihuoltolaitoksen käytön omakus-tannushinta. Keskimäärin käytön oma-kustannushinta oli 0,70 €/m3 (alv 0 %).Kun liikevaihdosta vähennetään oma-kustannushinta ja liiketoiminnan muutkulut, jäljelle jää käyttökate. Käyttökat-teeksi jäi keskimäärin 0,44 €/m3.

InvestoinnitSelvityksessä tarkasteltiin investointe-ja poistojen kautta. Tämä oli perustel-tua, koska investointien vuosittaisetvaihtelut voivat olla hyvin suuria ja toi-saalta niitä ei saanut lukuina esille kuinharvoista tilinpäätöksistä. Tutkituillalaitoksilla keskimääräinen poistotasooli keskimäärin 9,3 % käyttöomaisuu-den kirjanpitoarvosta. Yksittäisillä lai-toksilla keskimääräinen poistotasovaihteli varsin suurella välillä, erityi-sesti siten, että suurimmat laitoksetpoistivat selvästi nopeammin kuin pie-nempänsä (12 % vs. 8 %). Eroa ei voiselittää pelkällä olosuhteiden erilai-


Kuva 1. Sijoitettu pääoma per kuutio.

Taulukko 1. Vesihuoltolaitoksen tuloslaskelman rakenne.

€/m3 Pienin Suurin Kaikkien Kaikki yht., Suomi yht.,(alv 0 %) kokoluokka, < kokoluokka, > keskiarvo milj. € arvio milj. €

100.00 m3/a 6 milj. m3/a

n, kpl 4 9 271 271 1 400

Liikevaihto (alv 0 %) + 1,23 + 1,00 + 1,14 + 644 + 800Toimintakulut – 0,93 – 0,40 – 0,70 – 337 – 420Poistot – 0,30 – 0,28 – 0,33 – 182 – 250Rahoitus- ja po.kulut – 0,03 – 0,06 – 0,02 – 40 – 50

Ylijäämä/alijäämä – 0,03 + 0,19 + 0,09 + 85 + 80

Omistajatuloutus – 0,03 – 0,17 – 0,08 – 80 – 80

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:32 Sivu 31

keskustelussa ja toisaalta vesihuollonlähimmillä referenssimarkkinoilla, säh-könjakelussa, käytettäviä kohtuullisentuoton määritelmiä. Otoksen laitoksil-le omistajatuloutusten keskiarvo oli0,08 €/m3 (alv 0 %) ja mediaani0,03 €/m3 (alv 0 %).

Veden hintaYleisesti ajatellen vesihuoltopalvelujenhinnoittelun voisi kuvitella heijastele-van toiminnan tehokkuudesta seuraa-via erilaisia kustannusrakenteita. Toi-saalta sen voisi toivoa nousevan yksit-täisen tilikauden tuloksen yläpuolelle,huomioimaan vesihuoltotoiminnan pit-käjänteisyyden. Käytännössä tämä tar-koittaisi laitokselle mahdollisuutta teh-dä myös tulosta, jonka jakamisessa huo-mioitaisiin jotakuinkin tasavertaisinatarpeet niin omavaraisuuden vahvista-miseen, poistot ylittäviin investointei-hin kuin omistajatuloutukseen.

Aineiston perusteella mittakaavaedutheijastuvat hinnoitteluun loivennettui-na. Kun toiminnan volyymi kasvaa,käyttökustannukset laskevat, muttapoistotaso nousee, rahoituskulut kas-vavat ja omistajalle maksettu tuotto kas-vaa. Tulosta ei monikaan laitos pääse te-kemään, koska viimeistään omistajatu-loutuksella se leikataan nollaan.

Toisaalta vesihuoltolain edellyttämäkustannuskattavuus näyttäisi yleisestiottaen toteutuvan. Ongelmallisia ovatraskaasta kustannusrakenteestaan joh-

tuen pienet laitokset. Kuntien lasken-nallisesti eriytetyt laitokset taas ovatkeskimäärin tappiollisia maksamansaomistajatuloutuksen vuoksi. Koska lai-toksella ei ole omaa kassaa vaan se käyt-tää kunnan kassaa, kunta nostaa näissätapauksissa tuoton käytännössä itsel-tään ja todellisuudessa subventoi vesi-huoltolaitostaan.

Lähtötietojen ja tulosten kritiikkiSaadut tulokset perustuvat kaikkien ai-kojen laajimpaan otokseen, jonka kat-

tavuus Suomen keskitetysti järjeste-tystä vesihuollosta on merkittävä. Suo-raan tilinpäätöksistä otetut luvut ovatkertaalleen paikallisten asiantuntijoideneli tilintarkastajien hyväksymiä. Tilin-päätöksistä johdettujen tunnuslukujenlaskentaan käytettiin Yritystutkimus-neuvottelukunnan suosituksia, jotkaovat alan kansallinen standardi. Kun-nallisia vesihuoltolaitoksia koskeviksipoikkeuksiksi laskennassa huomioitiinns. Veden käytön taloudellisen analyy-sin työryhmän suositukset. Työryhmäkoostui aiheeseen perehtyneistä toimi-alan asiantuntijoista.

Suurimmalla osalla vesihuoltolaitok-sista taseessa nykyisin näkyvä käyttö-omaisuus on muodostettu historiatie-tojen perusteella vasta vuoden 2002 ti-linpäätökseen, ja niiden voi olettaa ole-van keskimäärin parhaaseen tietoon jaosaamiseen perustuvia. Joissakin aiem-missa tapauksissa käyttöomaisuudenarvoon on kuitenkin ilmeisesti tehtymuutoksen yhteydessä merkittäviä ko-rotuksia. Tuntematta niiden perustelui-ta voi todeta, että kaikki tässäkin selvi-tyksessä lasketut tunnusluvut näyttäi-sivät ilman kertaluokkaa olevia koro-tuksia hyvin erilaisilta.

Artikkelissa esitetyt kuutiokohtaisettulokset on laskettu myydyn veden jalaskutetun jäteveden yhteissummalle. Tä-tä tapaa ei aiemmissa selvityksissä juu-


Taulukko 2. Vesihuoltolaitoksen taloudellisia tunnuslukuja.

Pienin Suurin Kaikkien

kokoluokka kokoluokka keskiarvo

Laitoksia tarkastelussa kpl 4 9 271

Käyttöomaisuus / vesi + jätevesi €/m3 4,00 2,87 4,44

Sijoitettu pääoma / vesi + jätevesi €/m3 4,56 3,80 4,99

– josta oman pääoman ehtoinen sij. €/m3 3,60 1,75 2,72

Omavaraisuusaste % 79 75 82

Gearing % 26 41 38

Vieraan pääoman takaisinmaksuaika v 15,1 2,5 3,7

Vesi / vj-verkoston pituus m3/m 2,5 20,3 4,7

Jätevesi / jv-viemärien pituus m3/m 2,6 20,9 6,3

Vesi + jätevesi / henkilötyövuodet m3/htv 167.000 228.000 181.000

Poistot / käyttöomaisuus % 7,8 12,4 9,3

Sijoitetun pääoman tuotto % - 6,1 + 7,5 + 2,7

Oman pääoman tuotto % - 8,0 + 7,5 + 2,6

Jäännös- tai peruspääomalle % + 0,5 + 10,1 + 2,8

maksettu tuotto

Kuva 2. Liikevaihto ja kulut.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:32 Sivu 32

huomattavia mahdollisuuksia tai ris-kejä, joihin verrattuna esimerkiksi muu-taman prosentin erot sijoitetun pää-oman tuotossa ovat täysin merkityk-settömiä – nämä mahdollisuudet ja ris-kit muokkaavat pikemmin koko las-kentaperustaa. Erityisesti tämä koros-tuu, jos samat kuntaorganisaatiot ovatkaupassa samanaikaisesti sekä ostavi-na että myyvinä osapuolina. Siksi olisiperusteltua pohtia avoimesti valtakun-nallisellakin tasolla, mitä periaatteita ar-vonmäärityksissä tulisi noudattaa.


Veden käytön taloudellisen analyysin työryh-mä. 2003. Veden käytön taloudellinen analyysivuonna 2004. Ehdotus oppaaksi alueellisten ym-päristökeskusten käyttöön.Yritystutkimusneuvottelukunta. 2001. Yritystut-kimuksen tilinpäätösanalyysi.

kin. Laskennallisesti eriytetyn laitoksentilinpäätöksen rakenne on ristiriidassatoiminnan pitkäjänteisyyden kanssa, jasiitä kärsijänä on laitos itse. Liikelaitostaas on verotuksellisista syistä useim-miten hyvä, jopa erinomainen toimin-tamuoto omistajalle, mutta sen toimin-nallisia mahdollisuuksia käytetään vainharvoin täydessä mitassaan laitoksenhyväksi.

Lopuksi on muistettava kaiken, eri-tyisesti taseen, suhteellisuus. Suomes-sa on parhaillaan käynnissä useitahankkeita, joiden tuloksena saattaa syn-tyä esimerkiksi uusia alueellisia vesi-huoltolaitoksia tai energia- ja vesihuol-toliiketoiminnat yhdistäviä yhtiöitä. Toi-mintamuodon ja omistussuhteidenmuutokseen liittyen siirtyvien laitostenomaisuus ja liiketoiminnot arvostetaanja niiden pohjalta muodostetaan kaup-pahinta, joka kirjautuu edelleen uu-den toimijan taseeseen. Arvonmääri-tykseen liittyy näkökulmasta riippuen

ri ole käytetty, mutta nyt se oli ainoa rea-listinen vaihtoehto: veden ja jätevedentulot tai kustannukset eivät ole yhdel-läkään laitoksella symmetrisiä, muttatuloslaskelmassa ilmoitetaan vain nii-den yhteissumma. Kustannusten yksi-tyiskohtaisempaan rakenteeseen tai tak-sojen eri elementteihin ei käytetyn ai-neiston pohjalta siis voinut perehtyä.

Lopuksi on todettava, että selvityk-sen ulkopuolelle jäi edelleen yli tuhatpientä vesihuoltolaitosta. Vaikka niidenvolyymit ovat pieniä, juuri ne kamp-pailevat taloudessaankin kaikkein suu-rimpien haasteiden kanssa. Nyt saavu-tetut tulokset voivat parhaassakin ta-pauksessa auttaa pienimpiä laitoksiavain tunnistamaan omia vahvuuksiaanja heikkouksiaan.

JohtopäätöksetTuloslaskelman näkökulmasta Suomenvesihuoltolaitosten liiketoiminta on li-kimain sillä tasolla, jonka niiden ny-kyiset käyttökustannukset ja taseet aset-tavat. Toisaalta esimerkiksi sijoitetunpääoman tuotto paljastaa aidosti hou-kutteleviksi sijoituskohteiksi karkeastivain 20–25 suurinta laitosta. Jos tavoit-teeksi asetetaan inflaation hieman ylit-tävä minimituotto sijoitetulle pääomal-le, toiminnan kannattavuuden alarajaon noin 20.000 asiakasta. Jos taas harki-taan kotimaisessa keskustelussa ajoittainesillä ollutta vesihuoltolaitosten liiketoi-minnan valvonnan aloittamista, luonte-va alaraja sille olisi noin 10.000 asiakas-ta. Näin valvottavia laitoksia olisi kaik-kiaan n. 130 kappaletta. Välillä10 000–20 000 asiakasta juuri omistajankohtuullisuus tai kohtuuttomuus voi rat-kaista sen, mitkä edellytykset laitoksel-la todellisuudessa toiminnalleen on.

Mahdollista ulkopuolista valvontaatärkeämpää laitoksille ja niiden omis-tajille on tunnistaa ne taloudelliset mit-tarit, joilla toimintaa voidaan parhaitenitse seurata ja ohjata. Niiden valinta jatavoitetasot on suhteutettava lähtökoh-tiin, jotka riippuvat erityisesti laitoksenkoosta. Samalla on myös tunnistettavatilaajan, tuottajan ja omistajan roolit toi-sistaan suhteessa tunnuslukuja koske-viin odotuksiin sekä mahdollisuuksiinvaikuttaa niihin. Tämä koskee kunnal-listen laitosten toimintaa yleisemmin-


Kuva 3. Sijoitetun pääoman tuotto.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:32 Sivu 33

saavat aikaan suunnitelmia ja päätök-siä, jotka perustuvat laaja-alaiselle osaa-miselle ja yhteisesti harkituille valin-noille. Käytännössä tämä vaatii osallis-tujilta sekä kykyä omaksua ja käsitellätietoa että kykyä neuvotella ja ymmär-tää ihmisten käyttäytymistä. Huolellatoteutettu vuorovaikutteinen suunnit-telu edellyttää siihen osallistuvilta eri-tyistä paneutumista ja resursseja. Par-haimmillaankaan vuorovaikutteinensuunnittelu ei kuitenkaan kokonaan


V E S I S T Ö J E N S Ä Ä N N Ö S T E L Y

Vuorovaikutteinen suunnittelu vesistöjen säännöstelyn kehittämisessä

Vuorovaikutteisen suunnittelun menetelmät tarjoavat mahdolli-suuden luoda suunnitelmia ja päätöksiä, jotka perustuvat laa-japohjaiseen tietoon ja ovat eri osapuolten hyväksyttävissä. Ke-mijärven säännöstelyn kehittämisessä on hyödynnetty vuoro-vaikutteista suunnittelua säännöstelyn haittojen vähentämistäkoskevien toimenpide-ehdotusten laadinnassa. Hankkeeseenosallistuneiden tahojen keskenään ristiriitaiset näkemykset onpyritty ottamaan huomioon ja sovittamaan yhteen prosessin ai-kana. Osapuolten yhteisymmärrystä koetellaan kuitenkin vieläsuositusten täytäntöönpanovaiheessa.

Marika PalosaariHallintotieteiden maisteriE-mail: [email protected] on työskennellyt tutkijana Suomenympäristökeskuksen ympäristöpolitiikan tut-kimusohjelmassa ja toimii tällä hetkelläasiantuntijana UNEPissa.

Kansalaisten näkemysten huomioonottaminen on osa nykyaikaistasuunnittelua ja päätöksentekoa.

Esimerkiksi YVA-laki ja Århusin sopi-mus turvaavat kansalaisten oikeudentulla kuulluksi ympäristöä koskevassapäätöksenteossa. 1970-luvulla alkunsasaaneen kansalaisten osallistamisen ta-voitteena on saada hyväksyttävyyttäpäätöksille ja tukea niiden täytäntöön-panoon. Tällä tavoin pyritään välttä-mään tai lieventämään konflikteja, joil-

le teknisesti usein varsin monimutkai-set ja vahvasti arvolatautuneet ympä-ristökysymykset ovat alttiita. Ottamal-la kansalaiset mukaan suunnitteluun japäätöksentekoon tarjoutuu myös mah-dollisuus lisätä kansalaisten tietämystäkyseessä olevasta aiheesta sekä vahvis-taa heidän luottamustaan suunnitteluaja päätöksiä tekeviin instituutioihin (Na-ture 2000, Beierle 1999).

Ihanteellisessa tapauksessa eri osa-puolet oppivat toisiltaan jatkuvasti ja

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:32 Sivu 34

edustajista koostuva seurantaryhmä.Kemijärven säännöstelyn kehittämi-

seen ryhdyttiin Kemijärven kaupunginja kalastusalueen aloitteesta vesilain 8luvun 10b pykälän pohjalta. Kyseisenpykälän mukaan säännöstelyn haitalli-sia vaikutuksia tulee ensisijaisesti pyr-kiä vähentämään yhteistyömenettelyl-lä. Ristiriitaisten intressien yhteenso-vittamiseen ja kaikkia tyydyttävien rat-kaisujen löytämiseen pyrittiin hyödyn-tämällä monia erilaisia menetelmiä: työ-ryhmäkokouksia, postikyselyitä, tee-mahaastatteluja, seminaareja ja työpa-joja. Lisäksi järjestettiin yksi laajalle ylei-sölle tarkoitettu tilaisuus sekä kokeiltiindialogiharjoitusta (Väntänen ym. 2004).

Ohjausryhmätyöskentely oli proses-sin keskeisin työskentelytapa, johonosallistui paikallisten sidosryhmienedustajia, säännöstelevän voimayhtiönedustajia, viranomaisia sekä vesistöjen

keisten vaikutusten tunnistaminen, toi-menpiteiden määritteleminen haitallis-ten vaikutusten lieventämiseksi sekätoimenpiteiden arviointi ja vertailu jalopulta uusien säännöstelysuositustenkehittäminen. (Marttunen ym. 2004.)

Prosessiin osallistuneiden tahojen yh-teisenä tavoitteena oli tuottaa tietoa pää-töksenteon pohjaksi ja kehittää eri osa-puolten välistä vuorovaikutusta sekätiedottaa järven tilasta sekä säännöste-lystä ja sen vaikutuksista. Nelivuotinenhanke käynnistyi vuoden 2000 alussa jasen tuloksena oli yksimielisesti hyväk-sytyt suositukset ja niiden perustelutKemijärven säännöstelyn kehittämi-seksi. Rantojen ja vesialueen kunnos-tusta, raivausta, kalatalouden kehittä-mistä sekä viestinnän ja vuorovaiku-tuksen parantamista koskevia suosi-tuksia on yhteensä 18. Suositusten täy-täntöönpanoa ohjaa eri osapuolten

poista tai tee yksinkertaiseksi luonnon-varoihin liittyvän suunnittelun teknis-tä ja sosiaalista monimutkaisuutta (Da-niels & Walker 2001).

Konflikti järven hyödyntämisestäKemijoen vesistön keskialueella sijait-seva Kemijärvi on seitsemän metrinsäännöstelyvälillään Suomen voimak-kaimmin säännöstelty luonnonjärvi.Kemijärven kehittämisselvityksen mu-kaan säännöstelyn vesivoimatuotan-nollinen merkitys on huomattava jasäännöstelyn avulla myös ehkäistään javähennetään tulvavahinkoja. Säännös-telyn seurauksena Kemijärvi onmaisemiltaan ja luonnonolosuhteiltaanmuuttunut merkittävästi. Aikoinaanlaajat tulvaniityt ovat miltei hävinneetja valtaosa hiekkarannoista on kesäisinveden alla. Myös kalasto ja kalastusovat kärsineet säännöstelystä. (Marttu-nen ym. 2004.)

Lukuisat vakituiset ja vapaa-ajanasukkaat ovat olleet tyytymättömiä jär-ven säännöstelyyn ja katkeria sen ai-heuttamista vaikutuksista. Heidän mu-kaansa nykysäännöstelyn haittavaiku-tukset vesistön tilalle ja käyttömahdol-lisuuksille ovat säännöstelystä saataviahyötyjä suuremmat. Voimayhtiö ei kui-tenkaan ole valmis muuttamaan sään-nöstelyä tavalla, joka vähentäisi huo-mattavasti säännöstelystä saatavaa voi-mataloudellista hyötyä. Vesiviran-omainen on puolestaan korostanutsäännöstelyn merkitystä tulvasuojelul-le. Pitkään jatkunut konflikti paikal-listen ja vesivoimayhtiön välillä sai al-kunsa jo 1960-luvulla, kun paikallisetasukkaat kokivat tulleensa epäoikeu-denmukaisesti kohdelluiksi muunmuassa maakauppojen yhteydessä javesistön rakentamisen katselmusko-kouksissa (Pokka 1994).

Vuorovaikutteista työskentelyäJärven säännöstelyä on viime vuosienaikana pyritty kehittämään vuorovai-kutteisen suunnittelun avulla. Proses-siin on osallistunut lukuisia kemijärve-läisiä ja eri alojen asiantuntijoita sekämuita asiasta kiinnostuneita. Kemijär-ven säännöstelyn kehittämishankkees-sa tavoitteina olivat säännöstelyn kes-


VT0503 s06-49 16.5.2005 14:34 Sivu 35

säännöstelyn asiantuntijoita. Ohjaus-ryhmätyöskentely toimi säännöstelynkehittämishankkeen moottorina: senkautta vietiin asioita eteenpäin ja muutmenetelmät täydensivät ja tukivat sitä.

Eripurasta kohtiyhteisymmärrystä

Neljän vuoden ajan ohjausryhmään ak-tiivisesti osallistuneita henkilöitä haas-tateltiin noin puoli vuotta sen toiminta-ajan päättymisen jälkeen elokuussa2004. Haastatteluissa selvitettiin oh-jausryhmäläisten käsityksiä, arvostuk-sia ja niiden perusteluita osallistumis-prosessia koskien. Haastatteluista ja nii-den tuloksista on laadittu yhteenveto,joka on saatavilla hankkeen www-si-vuilla osoitteessa www.ymparisto.fi/sy-ke → tutkimus →hankkeet ja tulokset→ ’Viestinnän menetelmät vesivarojenkäytön ja hoidon hankkeissa’.

Haastatteluiden perusteella useideneri työskentely- ja osallistumismenetel-mien hyödyntäminen mahdollistaa eri-laisten näkökulmien huomioon ottami-sen päätöksenteossa ja edistää konsen-suspohjaisen lopputuloksen saavutta-mista. Haastateltavat olivat kokeneetosallistumisen kaiken kaikkiaan työ-lääksi, mutta pitivät sitä vaivannäön ar-voisena. Väsyttävintä ohjausryhmä-työskentelyssä oli ollut tiettyjen asioi-den käsitteleminen useaan otteeseen.Kaikki haastateltavat toivat esille tur-hautumisensa ”samojen asioiden jank-kaamiseen”. Toisaalta muutamat haas-tateltavat pitivät tärkeänä, että ihmis-ten mieltä painavat kysymykset käsi-teltiin juurta jaksaen.

Haastattelut osoittivat, että pitkäjän-teisellä yhteistyöllä voidaan edesauttaaeri osapuolten keskinäisen yhteisym-märryksen syntymistä, vaikka vanhatkaunat ja pitkälle juurtunut konflikti-asetelma vaikuttavatkin taustalla. Muu-tamat haastateltavat toivat esille, ettäerityisesti avoin keskustelu ja pyrkimysennakkoluulottomaan kuuntelemiseenoli lisännyt yhteisymmärrystä eri osa-puolten välillä.

Vahvojen arvo valta- ja eturistiriito-jen sovittaminen on haasteellinen teh-tävä kaikkein taitavimminkin johdetul-le vuorovaikutteiselle prosessille. Ke-mijärven säännöstelyn kehittämis-

hankkeessa on eri osapuolten vastak-kainasettelua onnistuttu vähentämäänjonkin verran, mutta jatkuvan konflik-tin ainekset ovat yhä ilmassa. Kemijär-ven prosessin osalta osapuolten luotta-mus toisiinsa on konfliktin lientymisentavoin riippuvainen suositusten täy-täntöönpanon onnistumisesta. Mikälisuosituksia onnistutaan toteuttamaansuunnitellulla tavalla ja prosessiin osal-listuneet paikalliset näkevät positiivisiakonkreettisia muutoksia ympäristös-sään, on mahdollista, että heidän luot-tamuksensa mukana olleita organisaa-tioita kohtaan lisääntyy.

Osallistujien turhautumisen riskitja niiden minimoiminen

Kemijärven prosessin haastatteluai-neisto paljastaa, että useita vuosia kes-tävä prosessi sisältää monia riskejä osal-listujien turhautumiselle. Turhautumi-sen riskit liittyvät kolmeen kysymyk-seen: 1) mitkä ovat osallistujien mah-dollisuudet esittää näkemyksiään, 2) ko-kevatko osallistujat tulevansa kuulluk-si ja 3) onko osallistujien esittämillä nä-kemyksillä jonkinlaisia konkreettisiavaikutuksia? Osallistujien turhautumi-sen riskiä voidaan pienentää kiinnittä-mällä huomiota jokaisen osallistumisenvaiheen toteutukseen. Prosessin alku-vaiheessa on tärkeää, että osallistujatsaavat mahdollisimman realistisen kä-sityksen siitä, mitä voidaan saada ai-kaan ja missä aikataulussa. Osallistujienvaikutusmahdollisuuksien rajoitteet ontehtävä selväksi ja annettava mahdolli-simman selkeä käsitys siitä, kuinka pal-jon aikaa ja työtä osallistuminen tuleevaatimaan.

Alkuvaiheessa on myös ratkaistavakysymys siitä, keitä kutsutaan osallis-tumaan. Kemijärven kokemusten pe-rusteella osallistujien etsimiseen ja mu-kaan saamiseen kannattaa kiinnittää eri-tyistä huomiota. Laajalle yleisölle tar-koitettu tilaisuus on viisasta järjestää he-ti prosessin alkuvaiheessa, jotta mah-dollisimman moni kuulee hankkeestaja saa mahdollisuuden osallistua. Vaik-ka ohjausryhmään ja työryhmiin osal-listuvien henkilöiden joukko joudut-taisiinkin käytännön syistä rajaamaansuhteellisen pieneksi, kannattaa ryhmiämuodostettaessa toimia mahdollisim-

man avoimesti. Jos ryhmien ulkopuoli-selle jää epäselväksi, miten ja millä pe-rusteilla ryhmät on muodostettu, kokohanke voi saada ”keskenään puuhaa-vien kuppikuntalaisten” negatiivisenmaineen.

Keskusteltavissa olevia asioita ei kan-nata rajata kovin tiukasti ainakaan suun-nittelun alkuvaiheessa. Kemijärven pro-sessissa osa haastateltavista oli kokenutvesilain lähtökohdan ja sen tulkinnanrajoittavana. Heidän mukaansa sään-nöstelyn uusista suosituksista keskus-teltiin vain näennäisesti vetoamalla ve-silain kohtaan jossa todetaan, että lupa-ehtojen tarkistaminen ei saa vähentää huo-mattavasti säännöstelystä saatua kokonais-hyötyä. Toisin sanoen osa haastateltavistakoki, että uusia suosituksia voitiin ke-hittää vain siltä pohjalta, ettei voimayh-tiön taloudellinen tulos kärsi.

Kuulluksi tulemisen kokemisen edel-lytyksenä on, että osallistujat voivat kes-kustella niiden ihmisten kanssa, jotkaviime kädessä ovat asioista vastuussa.”Renkijohtajille” puhuminen ei vakuu-ta osallistujia siitä, että viesti meneeperille. Tämän vuoksi tilaisuuksissa oli-si oltava paikalla ne henkilöt, joilla to-dellisuudessa on päätöksentekovaltuu-det ja erityisesti ne, jotka osallistujat ko-kevat vaikutusvaltaisiksi. Kemijärvenosallistujia haastateltaessa tuli myös il-mi, että heidän näkemystensä kirjatuk-si tuleminen on tärkeä osa kuulluksi tu-lemista. Osallistujien esittämien tietojen,ehdotusten ja mielipiteiden dokumen-tointi niin, että näkemykset voivat vä-littyä prosessissa eteenpäin on tärkeää.

Osallistujat voivat turhautua myös,jos heidän esittämälleen kokemuspe-räiselle tiedolle ei anneta arvoa ja luo-tettavana pidetään vain asiantuntijatie-toa. Kemijärvellä paikalliset asukkaatkertoivat tietojaan esimerkiksi järvenhappitilanteesta ja veden määrästä tie-tyillä alueilla. Usein eri tahojen esittä-mät tiedot ja väittämät poikkeavat kui-tenkin toisistaan ja niiden oikeellisuut-ta joudutaan selvittämään asiantunti-joiden avulla. Tästä huolimatta tulisimaallikkotietokin systemaattisesti koo-ta ja dokumentoida prosessin käyttöön.Myös paikallisten esittämät näkemyk-set, esimerkiksi ongelmat heidän elin-ympäristössään sekä niiden ratkai-suehdotukset kannattaa dokumentoida


VT0503 s06-49 16.5.2005 14:34 Sivu 36

malainen, M., Ulvi, T., Vehviläinen, B., Väntänen,A., Päiväniemi, J. & Kurkela, R. 2004. Kemijär-ven säännöstelyn kehittäminen – yhteenveto ja suo-situkset. Suomen ympäristö 718. 236 s.Nature. 2000. Benefits Of Increased Public parti-cipation (Editorial), Nature 405 (6784): 259Pokka, H. 1994. Kemijokeni – minun jokeni. 2 p.WSOY, Porvoo. 405 s.Senecah, S. 2004. “The Trinity of Voice: The Roleof Practical Theory in Planning and Evaluating theEffectiveness of Environmental Participatory Pro-cesses” in Depoe, P., Delicath J. and Aepli Elsen-beer, M-F. (Eds.) Communication and Public Parti-cipation in Environmental Decision Making. AlbanyNew York: State University of New York.Väntänen, A., Marttunen, M., Turunen J-P., Slot-te S & Hiedanpää, J. 2004.Vuorovaikutteiset suun-nittelumenetelmät Kemijärven säännöstelyn kehit-tämisessä. Suomen ympäristö 658.134 s.Wondolleck, J. M. & Yaffee, S. L. 2000. Makingcollaboration work.: Lessons from innovation in na-tural resource management. Island Press, Was-hington D.C. 280 s.

Kuva: Mika Marttunen

(Wondolleck & Yaffee 2000). Askeleitatapaillaan ja opitaan prosessin kulues-sa ja vähitellen harjaannutaan yhteiseen,eteenpäin vievään rytmiin. Vuorovai-kutteinen suunnittelu onkin siis ainaoppimisprosessi myös suunnittelu-hankkeen vetäjille. Jos uskaltaa ryhtyätanssiin mukaan, vuorovaikutteinensuunnittelu tarjoaa eri osapuolille mah-dollisuuden ratkoa ongelmia yhdessä,oppia toisiltaan ja luoda yhteisesti hy-väksyttävissä olevia päätöksiä. Samal-la avautuu tilaisuus oppia kuuntele-maan aidosti ja työskentelemään jous-tavasti luovuutta hyödyntäen.


Beierle, T. 1999. “Using Social Goals to EvaluatePublic Participation in Environmental Decisions”,Policy Studies Review 16 (3/4): 75–103.Daniels, S. & Walker G. 2001. Working ThroughEnvironmental Conflict: The Collaborative LearningApproach. Praeger Publishers. 328 s.Marttunen M., Hellsten, S., Kerätär, K., Tarvai-nen, A., Visuri, M., Ahola, M., Huttunen, M., Suo-

päivitettäväksi listaksi. Tällä tavoinosallistujat varmistuvat siitä, että heilletärkeät asiat eivät välittömästi painuunohduksiin.

Osallistujien mahdollisuus esittäämielipiteitään ja heidän kuulluksi tu-leminen ovat menestyksekkään vuoro-vaikutteisen suunnittelun ennakkoeh-toja. Niillä ei kuitenkaan viime kädessäole juurikaan merkitystä ilman, ettäosallistujien näkemyksillä on jonkinlai-sia konkreettisia seurauksia kyseessäolevaan asiaan. Lopputulos ei yleensävoi eikä sen tarvitse täydellisesti vas-tata kaikkien osallistujien odotuksia,mutta siinä olisi oltava joitakin konk-reettisia elementtejä osallistujien anta-masta panoksesta (Senecah 2004). MyösKemijärvellä osallistujat arvioivat pro-sessin merkitystä viime kädessä sen pe-rusteella, millaisia konkreettisia muu-toksia hankkeesta seuraa rantamaise-malle, vesistön tilalle ja sen käytölle.

Vuorovaikutteista suunnittelua onverrattu tanssiin, johon kukaan ei en-nalta käsin tiedä oikeita askelkuvioita


VT0503 s06-49 16.5.2005 14:35 Sivu 37

Maatalouden ympäristötuen vai-kuttavuutta on seurattu Mytvas-tutkimuksessa 1990-luvun puo-

livälistä alkaen Uudellamaalla Van-taanjokeen laskevan Lepsämänjoen va-luma-alueella. Alueen pellot ovat pää-osin savimaita. Viljelijähaastatteluissaon kertynyt runsaasti lohkokohtaista ai-neistoa alueen vuosittaisista viljely-toimenpiteistä. Ravinnetase vesiensuo-jelun apuvälineenä -hankkeessa lasket-tiin tämän aineiston pohjalta ravinne-taseita ja arvioitiin niiden käyttökel-poisuutta vesiensuojelun näkökulmas-ta (Marttila ym. 2005).

Ravinnetaseita laskettiin 49–57 maa-tilan tiedoista vuosina 1997–2002. Pel-tolohkojen määrä vaihteli 436–595 kplja niiden yhteenlaskettu pinta-ala 1 600–1 900 ha/v. Taseita laskettiin noinkolmasosalle Lepsämänjoen valuma-alueen pelloista. Viljoja ravinnetaseidenlaskenta-alasta oli 82 %, nurmea 10 %,rypsiä 6 % ja kaalia 2 %.

Lepsämänjoen pelloilla jäi hyödyntä-

mättä lisätyistä ravinteista kuuden vuo-den aikana typpeä keskimäärin 49kg/ha/v ja fosforia 7 kg/ha/v eli taseoli ylijäämäinen (taulukko 1). Typpeäjäi 92 %:lle ja fosforia 78 %:lle peltopin-ta-alasta. Typen ja fosforin taseisiin ali-jäämäiset lohkot on laskettu mukaan.Kaalin lannoitus oli voimakkainta ja ta-seet olivat moninkertaisia verrattunaviljan taseisiin. Kaalipeltoja voitaneenpitää riskialueina vesistökuormituksensuhteen kuten myös korkean fosfori-luvun peltoja. Fosforiluku kuvaa kas-veille käyttökelpoisen, helppoliukoisenfosfaattifosforin määrää maassa. Arve-luttavan korkeassa viljavuusluokassataseet olivat selvästi muita luokkia kor-keampia. Näitä peltoja oli keskimäärin23 ha/v (kaalia 5 ha) ja niiden fosfori-luku oli 65 mg/l, typpitase 81 kg/ha/vja fosforitase 22 kg/ha/v.

Hankkeessa arvioitiin myös typpita-seiden käyttökelpoisuutta typpikuor-mitusta laskevan INCA-mallin lähtö-tietoina. Kyseinen malli toimii valuma-


M A A T A L O U S

Peltojen ylijäämäravinteetja vesistöjen ravinnekuorma

Peltojen aiheuttamaa potentiaalista ravinnekuormitusta voidaanarvioida ravinnetaselaskelmilla, joissa lannoitteiden ja sieme-nien mukana pelloille levitetyistä ravinteista vähennetään sadonmukana korjatut ravinnemäärät. Yksinkertainen keino näidenylijäämäravinteiden vähentämiseksi olisi peltojen lannoittami-nen realistisen satotavoitteen mukaisesti. Lohkokohtaisten ra-vinnetaseiden vuosittaisen seurannan avulla voidaan selvittäävesistökuormituksen riskialueita. Entä väheneekö kuormitus, josylijäämä pienenee?

Irmeli Ahtelaylitarkastaja

Sirpa PenttiläylitarkastajaUudenmaan ympäristökeskusE-mail: [email protected]: [email protected]

Jaana Marttilamaat.metsät.yoE-mail: [email protected]

Heli Vahteralimnologi

Kirsti LahtitoiminnanjohtajaVantaanjoen ja Helsingin seudun vsy ry.E-mail: [email protected]: [email protected]

Kirsti Granlundhydrologi

Petri Ekholmerikoistutkija

Sonja PyykkönentutkijaSuomen ympäristökeskusE-mail: [email protected]: [email protected]: [email protected]

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:35 Sivu 38

olivat samaa suuruusluokkaa kuin ko-ko aineistossa. Kaikkiaan 89 lohkollaviljeltiin kaikkina kuutena vuonna pel-kästään viljaa.

Peltolohkot jaettiin typen ja fosforinosalta eri luokkiin sen perusteella, mi-kä oli kuuden vuoden tase keskiarvona(taulukko 4). Mitä paremmassa tase-luokassa pellot olivat, sitä vähemmänniille lisättiin ravinteita ja sitä pienem-pi oli sadonkorjuun jälkeen pelloille jää-vien ylijäämäravinteiden määrä (kuvat1 ja 2). Pelloilta poistettiin ravinteita eni-ten tyydyttävissä taseluokissa ja joina-kin vuosina taseet olivat alijäämäisiä.Eri ravinnetaseluokkiin kuuluvien loh-

sina 1998 ja 2002 keskimääräiset sadotolivat alhaisia, 2 900 ja 3 200 kg/ha.

Tavanomaisessa viljanviljelyssä sato-tavoitteen ollessa 1 000 kg/ha toteutu-nutta satoa suurempi käyttämättä jäätyppeä noin 20 kg/ha ja fosforia 3–4kg/ha.

Seuranta tuo esiin peltojen erotLepsämänjoen aineistossa oli 162 pel-tolohkoa, joiden ravinnetaseet voitiinlaskea kaikille kuudelle vuodelle. Loh-kojen pinta-ala oli noin 640 ha, mikävastasi noin kolmasosaa koko aineis-tosta. Lohkojen keskimääräiset taseet

alueen mittakaavassa ja sillä voidaanlaskea epäorgaanisen typen huuhtou-tuminen maa-alueilta ja kulkeutuminenjokiuomassa. Taseaineisto antoi selväs-ti tarkempaa lähtötietoa valuma-alueenpelloilta kuin yleensä on saatavissa.Mallilla laskettu viljakasvien typpi-huuhtouma oli keskimäärin n. 30 kg/haja denitrifikaatio vastaavasti 21 kg/ha.Luvut ovat hiukan suurempia kuin kir-jallisuudessa raportoidut keskimääräi-set arvot Suomen oloissa.

Satotavoite toteutuu harvoinPeltojen lannoituksen suunnittelussa sa-totavoite on keskeinen lannoituksenmäärään vaikuttava tekijä. Satotavoiteoli Lepsämänjoella kuuden vuoden ai-kana yli 70 %:lla viljapelloista keski-määrin 1 200 kg suurempi kuin pelloil-ta korjattu sato (taulukko 2). Viljan vil-jelyalasta yli 60 %:lla tavoiteltiin vuo-dessa satoa 4 000–4 999 kg/ha ja saatiin3 500 kg/ha (taulukko 3). Typen tasenäillä lohkoilla oli 45 kg/ha ja fosforintase 5,3 kg/ha. Korkeammilla satota-voitteilla saatiin yleensä myös parempisato, mutta ylijäämä ei välttämättä pie-nentynyt. Lepsämänjoella 67 % pelto-alasta viljeltiin tarkennetun lannoitus-tason mukaisesti. Lannoitteita lisättiintarkennetusti lannoitetuille pelloilleenemmän ja myös satoa saatiin enem-män kuin peruslannoitustasolla. Taseetolivat molemmilla lannoitustavoilla sa-maa suuruusluokkaa.

Hyvinä viljelyvuosina 1997, 2000 ja2001 Lepsämänjoen pelloilta saatiin vil-jasatoa keskimäärin 3 800–4 100 kg/ha.Poikkeuksellisen kuivana vuonna 1999satoa tuli vain 1 900 kg/ha. Myös vuo-


Taulukko 1. Typpi- ja fosforitaseiden tekijät eri viljelykasveilla keskimäärin vuodessa vv. 1997–2002.

Viljelykasvi TYPPI FOSFORILisäys Poisto Tase Hyötys. Lisäys Poisto Tase Hyötys.kg/ha kg/ha kg/ha % kg/ha kg/ha kg/ha %

Vilja 108 59 49 55 17 10 7 59

Nurmi 128 106 22 83 14 13 1 93

Rypsi 111 52 59 47 16 12 4 75

Kaali 187 53 134 28 55 8 47 15

Keskiarvo 112 63 49 56 17 10 7 61

Taulukko 2. Satotaso kun satotavoite oli suurempi, yhtä suuri taipienempi kuin pelloilta korjattu sato Lepsämänjoen viljalohkoillavuosina 1997–2002 keskimäärin.

Lohkojen Pinta-ala Osuus (%) Satotavoite Satotasolukumäärä hehtaaria pinta-alasta kg/ha kg/ha

Tavoite > sato 1 355 4 963 72 4 500 3 300

Tavoite = sato 289 944 14 4 100 4 100

Tavoite < sato 268 959 14 4 300 4 900

Taulukko 3. Satotaso, typen ja fosforin tase viljasadon eritavoitetasoilla Lepsämänjoella vuosina 1997–2002 keskimäärin.

Satotavoite Osuus pelto- Keskisato Typpitase Fosforitasekg/ha pinta-alasta % kg/ha kg/ha kg/ha

<3 000 0,3 2 400 77 15,0

3 000–3 999 6 2 800 47 6,6

4 000–4 999 61 3 500 45 5,3

5 000–5 999 30 4 100 43 6,4

6 000 3 5 000 29 –2,5

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:35 Sivu 39

kojen erot alkoivat erottua selvästi 4–5vuoden seurannan jälkeen. Fosforinosalta erot tulivat näkyviin nopeamminkuin typpitaseissa. Tyydyttävään tai pa-rempaan luokkaan kuuluvilla lohkoil-la satotavoite, lannoitus ja saatu sato oli-vat tasapainossa. Satotaso oli myöskaikkina kuutena vuotena tasaisempi

kuin muissa luokissa. Koko Lepsämänjoen alueen taseai-

neistossa (1 600–1 900 ha/v) kuudenvuoden keskiarvona noin kolmasosalohkoista oli sekä typen että fosforinosalta taseluokituksen mukaan tyydyt-tävässä luokassa. Välttävään luokkaankuului 22 % typpitaseista ja 41 % fosfo-

ritaseista. Välttävää huonommalla ta-solla typpitaseista oli melkein puolet jafosforitaseista neljäsosa.

Ylijäämäravinteet jaravinnekuormitus

Lepsämänjoen kuljettamat ravinne-


Taulukko 4. Lohkojen määrä, osuus kokonaispinta-alasta ja keskimääräinen typpi- ja fosforitase eritaseluokissa Lepsämänjoella vuosina 1997–2002 (luokitus Rajala ym. 2001).

Taseluokka TYPPI FOSFORITase kg/ha Lohkojen Tase Tase kg/ha Lohkojen Taseluokassa määrä ala (%) kg/ha luokassa määrä ala (%) kg/ha

Tyydyttävä tai parempi <31 20 11 13 <3 31 13 –0,4

Välttävä 31–49 62 37 41 3–10 104 71 6,6

Huononlainen/huono >49 80 52 65 >10 27 16 15

Yhteensä 162 100 162 100

Kuva 1. Typen lisäys, poisto ja tase (kg/ha) vuosien 1997–2002 kertymänä eri typpitaseluokissa.

Kuva 2. Fosforin lisäys, poisto ja tase (kg/ha) vuosien 1997–2002 kertymänä eri fosforitaseluokissa.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:35 Sivu 40

Kaikista Suomen peltolohkoista onolemassa koordinaatit, joiden avulla esi-merkiksi taulukon 4 mukaisen kolmi-portaisen taseluokituksen ravinnetaseetvoidaan esittää kartalla erivärisin sym-bolein. Ongelmalohkojen mahdollinenkeskittyminen joillekin tietyille osava-luma-alueille olisi helppo havaita ja ve-siensuojelutoimenpiteitä ja vedenlaa-dun seurantaa voitaisiin kohdentaa te-hokkaasti. Tämä edellyttäisi valuma-alueilla kattavaa taseiden laskemista javiljelijöiden suostumusta laskelmienkäyttöön.

Alueelliset ravinnetaseet ovat laske-neet voimakkaasti 1990-luvun alku-vuosiin verrattuna koko maassa ja pel-tomaan potentiaalinen kuormittavuuson todennäköisesti pienentynyt (MMM2004). Lohkokohtaisten taselaskelmienavulla viljelijä voi tätä kehitystä edistääja seurata omalla tilallaan ja kohdistaaesimerkiksi pellon kasvukuntoa paran-tavia toimenpiteitä lohkoille, joille yli-jäämää kertyy runsaasti. Parhaillaan uu-distettavana olevan maatalouden ym-päristötuen mahdollisuudet kannustaaviljelijöitä taseiden seuraamiseen ja pa-rantamiseen kannattaa selvittää.


Marttila, J., Vahtera, H., Granlund, K., & Lahti,K. 2005. Ravinnetase vesiensuojelun apuvälinee-nä. Uudenmaan ympäristökeskus, Helsinki. Uu-denmaan ympäristökeskus – Monisteita 155. 104s. ISBN 952-463-082-6 (nid.), ISBN 952-463-083-4 (pdf), ISSN 1238-7185.MMM 2004. Horisontaalisen maaseudun kehittä-misohjelman väliarviointi. Manner-Suomi. Maa- jametsätalousministeriö, Helsinki. MMM:n julkaisu-ja 1/2004. 272 s. ISBN 952-453-152-6, ISSN1238-2531.Rajala, J., Myyrinmaa, J., Vuori, T., Kitula, J.,Vahtera, H.,Ahtela, I., Lankoski, J. & Santapukki,A. 2001. Ravinnetaseopas. Uudenmaan ympäris-tökeskus, Helsinki,. 30 s. ISBN 952-5237-71-0.Vehviläinen, B. 2004. Vesistöennusteet ja vesiti-lannekartat. Suomen ympäristökeskus, Helsinki.Pdf-tiedosto. 8 s. Osoite: http://www.ymparisto.fi/vesistoennusteet. Päivitetty 4.2.2004.

näinä vuosina myös pienimmillään.Fosforikuormituksen osalta vuosittais-ta peltotasetta merkittävämpää on pit-kän ajan kumulatiivinen fosforitase, mi-kä säätelee pellon fosforitilaa ja fosforinalttiutta huuhtoutumiselle.

Taseita kannattaa laskeaRavinnetaseiden laskenta on melko

työläs toimenpide viljelijälle. Yhäuseammat viljelijät kuitenkin käyttävätviljelysuunnittelun apuna tietokoneillatoimivia viljelysuunnitteluohjelmistoja,ja esimerkiksi Pro Agrian Wisu-ohjel-mistossa lohkokohtaiset taseet voi las-kea ’nappia painamalla’. Taseiden las-kennassa tarvittavat tiedot ympäristö-tukeen sitoutuneet viljelijät joutuvat jo-ka tapauksessa kirjaamaan lohkokir-janpitoonsa. Taseiden käyttö viljely-suunnittelun lähtökohtana on käytän-nössä vielä harvinaista, viljelysuunnit-telulla pyritään enemmänkin tukiehto-jen noudattamiseen. Nykyisen ympä-ristötuen toimenpiteet eivät olekaan riit-tävässä määrin kohdentuneet pelloille,joilta suurin osa kuormituksesta tulee.

kuormat laskettiin joen alaosan ha-vaintopaikan vedenlaadun ja ympä-ristöhallinnon Hertta/Hydro -tieto-kannassa toimivan vesistömallin avul-la laskettujen virtaamien avulla (Vehvi-läinen 2004). Kuormitus Lepsämänjoenalueella on lähes kokonaan hajakuor-mitusta. Koko valuma-alueen peltojenvuosittaisten ylijäämäravinteiden mää-rä arvioitiin hankkeessa mukana ollei-den ylijäämäisten lohkojen ravinneta-seiden avulla.

Ylijäämäravinteiden ja ravinnekuor-man välillä ei havaittu suoraa yhteyttä(kuvat 3 ja 4). Pelloilta saataviin satoi-hin ja vesistökuormitukseen vaikutta-vat merkittävästi sademäärä, sateidenajoittuminen ja lämpötila, mutta eri ta-valla. Peltoviljelyssä riittävä kosteusmaassa on tärkeää touko-heinäkuussa.Hyvinä satovuosina 1997, 2000 ja 2001ylijäämä oli vähäisempää kuin huo-nompina vuosina (kuvat 3 ja 4). Suu-rimmat ravinnemäärät kulkeutuvatLepsämänjoessa yleensä syksyisin. Vuo-den 2002 syksy oli poikkeuksellisen kui-va ja syyssateet olivat vähäisiä myösvuonna 1997. Ravinnekuormat olivat


Kuva 3. Lepsämänjoen kuljettama typpikuorma ja peltojen ylijäämätypen määrä(tn/v) koko valuma-alueella vuosina 1997–2002. Vuodet ovat kuvassaylijäämätypen mukaan nousevassa järjestyksessä.

Kuva 4. Lepsämänjoen kuljettama fosforikuorma ja peltojen ylijäämäfosforinmäärä (tn/v) koko valuma-alueella vuosina 1997–2002. Vuodet ovat kuvassaylijäämäfosforin mukaan nousevassa järjestyksessä.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:35 Sivu 41

Suomessa suuri osa pelloista on syk-systä kevääseen kynnettyinä ja kas-vipeitteettöminä, jolloin ne ovat alt-

tiina sateen ja lumensulamisvesienhuuhdonnalle. Suurin osa vuoden kiin-toaine- ja ravinnekuormituksesta huuh-toutuukin vesistöihin yleensä yksittäis-ten, lyhyiden valumahuippujen aikanasyksyllä ja keväällä. Tämän takia eroo-siontorjunta ja ravinnehuuhtoumien vä-hentämistoimet tulisi keskittää juurinäihin aikoihin. Puustinen ym. (2004b)toteavat, että peltojen pysyvällä kasvi-peitteisyydellä voidaan vähentää eroo-siota ja partikkelimaisen fosforin kuor-mitusta vesistöihin, etenkin jos talvetmuuttuvat leudommiksi ilmaston-muutoksen seurauksena. Tulevaisuu-dessa eroosion ja ravinnehuuhtoumienvähentämisessä tulisikin keskittyä ni-menomaan pellolla tehtäviin toimenpi-

teisiin, sillä vesistöön asti päässeitä ra-vinteita ja kiintoainesta on vaikeaa jakallista poistaa.

SuorakylvöSuorakylvössä siemenet ja lannoite kyl-vetään muokkaamattomaan maahan,jolloin sänki ja kasvien juuret jäävät suo-jaamaan maata veden kuluttavalta vai-kutukselta. Useissa pohjoismaisissa jasuomalaisissa tutkimuksissa on havait-tu eroosion ja partikkelimaisen fosfori-kuormituksen vähentyneen suorakyl-vössä keskimäärin puoleen kyntöönverrattuna (taulukko 1). Muokkaamat-tomuus johtaa kuitenkin helposti lan-noitteiden kertymiseen pellon pinta-kerrokseen, jolloin liukoisen fosforinkuormitus vesistöihin voi kasvaa (tau-lukko 2). Suorakylvön hyödyllisyys ve-

siensuojelun kannalta punnitaan siiseroosion ja partikkelimaisen fosfori-kuormituksen vähentymisen ja liukoi-sen fosforikuormituksen lisääntymisensummana. Kirjoitus perustuu limnolo-gian pro gradu-tutkimukseen, jossa ver-tailtiin laboratorioanalyysein maa-ai-neksen eroosioherkkyyttä ja fosfori-kuormitusriskiä suorakylvetyillä ja kyn-netyillä peltolohkoilla (Muukkonen2005).

Koekentät ja analyysitTutkimuksessa oli mukana kaksi koe-kenttää. Toinen kenttä sijaitsi Jokioisil-la Maa- ja elintarviketalouden tutki-muskeskuksen alueella ja toinen Aura-joen varressa olevalla Suomen ympä-ristökeskuksen tutkimusalueella. Kum-mankin koekentän toinen peltoruutu oli


M A A T A L O U S

Suorakylvöstäkö apu rehevöitymisen estämiseen?

Viime vuosina Suomessa nopeasti yleistynyt suorakylvö herät-tää toiveita vesiensuojelun ammattilaisten piirissä. Ympärivuo-tisen kasvipeitteisyyden on todettu vähentävän selkeästi eroo-siota ja partikkelimaista fosforikuormitusta pelloilta. Tässä tut-kimuksessa vertailtiin suorakylvettyjen ja kynnettyjen peltoruu-tujen maa-aineksen eroosioherkkyyttä ja fosforikuormitusriskiälaboratorioanalyysein. Havaintona todettiin liukoisen fosforinja orgaanisen aineksen kertyneen suorakylvöpellon pintaan.Liukoisen fosforin kertyminen ei kuitenkaan ollut niin suurta kuinmuissa Suomessa tehdyissä tutkimuksissa. Tuloksissa korostuiorgaanisen aineksen merkitys fosforin liukoisuuteen vaikutta-vana tekijänä.

Paula Muukkonenmaat. metsät. yoVantaanjoen ja Helsingin seudun vesien-suojeluyhdistys ry.E-mail: [email protected]

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:35 Sivu 42

10–20 % suurempaa suorakylvöpellonpintakerroksessa Aurajoen koekentäl-lä, mutta Jokioisten kentällä merkitse-vää eroa viljelymenetelmien välillä eihavaittu. Molemmilla suorakylvöruu-duilla ja kesannolla olleella kyntöruu-dulla maa oli kimpalemaista ja sitä si-toivat yhteen sienirihmastot ja kasvienjuuret. Kyntöruudulla maa oli pienimu-ruista, mikä kynnön tavoitteena on-kin.

FosforikuormitusriskiJokioisten kentän suorakylvöruudunpintakerrokseen oli kertynyt enemmänvesiliukoista fosforia kyntöruutuun ver-rattuna (kuvat 2a ja 2b). Suorakylvö-

Maan eroosioherkkyys

Tärkein eroosiota vähentävä tekijä suo-rakylvössä on maan pintaa suojaavakasvillisuus ja maata paikoilleen sitovajuuristo. Koska kasvillisuuden vaiku-tusta ei otettu huomioon tässä tutki-muksessa maan eroosioherkkyyttä tes-tattaessa, koetilanne ei vastannut täysintodellisia oloja pellolla. Suorakylvöönsiirtyminen oli kuitenkin lisännyt or-gaanisen hiilen pitoisuutta molemmil-la koekentillä (kuvat 1a ja 1b) ja etenkinJokioisten suorakylvöruudun pintaker-roksessa. Orgaanisen hiilen on todettuparantavan maamurujen kestävyyttä javähentävän siten maan eroosioherk-kyyttä. Maamurujen kestävyys olikin

ollut suorakylvöllä: Jokioisilla neljä jaAurajoella viisi vuotta. Verranneruutuaoli kynnetty sama aika. Aurajoen ruu-dut olivat olleet viherkesannolla vuo-desta 2002 lähtien. Jokioisten ruutujenmaalaji oli aitosavea ja Aurajoen ruu-tujen hiuesavea. Analyysit tehtiin kul-takin ruudulta 0–5, 5–20 ja 20–35 cm:nkerroksista. Maan eroosioherkkyyttätutkittiin mm. orgaanisen hiilen pitoi-suuden sekä pintakerroksen (0–5 cm)murujen kestävyyden avulla. Viljely-menetelmien välistä maan fosforikuor-mitusriskiä vertailtiin vesiliukoisen jaalumiini- ja rautaoksideihin sitoutuneenfosforin uuttumisen sekä fosforia sito-vien oksidien kyllästysasteiden perus-teella.


Taulukko 1. Viljelymenetelmän aiheuttama eroosio pintavalunnassa, vastaava eroosio syyskynnössä javiljelymenetelmän aiheuttama muutos verrattuna syyskyntöön. * -pitoisuudet kylminä talvina, ** -pitoisuudetleutoina talvina. Kultivoinnilla tarkoitetaan kevennettyä muokkausta noin 15 cm syvyyteen.

Menetelmä Paikka Koeaika Eroosio Eroosio kynnössä Muutos Viite(v) (kg ha-1) (kg ha-1) (%)

suorakylvö Øsaker 4 460 2 275 –80 Skøien 1988

suorakylvö Øsaker 4 1 980 2 275 –13 Skøien 1988

suorakylvö Øsaker 5-12 189 1 255 –85 Lundekvam 1998

suorakylvö Aurajoki 5 620 2 100 –70 Puustinen ym. 2004a

kultivointi Bjornebekk 5–12 2 573 5 121 –50 Lundekvam 1998

kultivointi Aurajoki 3 1 915 2 568 –25 Puustinen 1999

kultivointi Aurajoki 9 1 760 2 100 –16 Puustinen ym. 2004a

kultivointi Jokioinen 3 525 130 +304 Turtola ja Lemola 2000

kultivointi Jokioinen 24 499* 1 089* –54 Puustinen ym. 2004b

kultivointi Jokioinen 24 952** 1 898** –50 Puustinen ym. 2004b

Taulukko 2. Viljelymenetelmän aiheuttama liukoisen fosforin kuormitus pintavalunnassa, vastaava kuormitussyyskynnössä ja viljelymenetelmän aiheuttama muutos syyskyntöön verrattuna. * -pitoisuudet kylminä talvina,** -pitoisuudet leutoina talvina. Kultivoinnilla tarkoitetaan kevennettyä.

Menetelmä Paikka Koeaika Liukoinen P Liuk. P kynnössä Muutos Viite(v) (kg ha-1) (kg ha-1) (%)

suorakylvö Øsaker 4 0,08 0,09 -11 Skøien 1988

suorakylvö Øsaker 4 0,11 0,09 +22 Skøien 1988

suorakylvö Aurajoki 5 2,02 0,58 +248 Puustinen ym. 2004a

kultivointi Aurajoki 3 0,83 0,57 +46 Puustinen 1999

kultivointi Aurajoki 9 0,73 0,58 +26 Puustinen ym. 2004a

kultivointi Jokioinen 3 0,08 0,02 +300 Turtola ja Lemola 2000

kultivointi Jokioinen 24 0,14* 0,16* -12 Puustinen ym. 2004b

kultivointi Jokioinen 24 0,10** 0,14** -29 Puustinen ym. 2004b

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:37 Sivu 43

ruudun potentiaalinen liukoisen fosfo-rin kuormitusriski oli siis suurempikuin kyntöruudulla pintakerroksen osal-ta. Huomattavaa oli maasta uuttuvan ve-siliukoisen fosforin määrän kaksinker-taistuminen kasvatettaessa uuttosuh-detta 1:50:sta 1:150:een (kuvat 2a ja 2b).Tästä voidaan päätellä, että maa-ainek-sesta voi vapautua huomattavasti enem-män fosforia eroosioaineksen jouduttuapellolta vesistöön, kuin pelkän valuma-vesien fosforipitoisuuden perusteellavoisi päätellä (Yli-Halla ym. 2001).

Aurajoen kentällä liukoisen fosforinpitoisuuksissa ei ollut havaittavissa eroaviljelymenetelmien välillä. Fosforia uut-tui maa-aineksesta molemmilta pelto-ruuduilta kaksi kertaa enemmän suu-remmalla uuttosuhteella, kuten Jo-kioisten kentälläkin (kuvat 3a ja 3b). Au-rajoen suorakylvöruudulla liukoinenfosfori näytti liikkuneen alaspäin maa-

profiilissa, todennäköisesti madonreikiäja halkeamia pitkin. Tämä näkyi sekävesiliukoisen että alumiinioksideihin si-toutuneen, suhteellisen helppoliukoi-sen fosforin suurina pitoisuuksina suo-rakylvöruudun 20–35 cm:n kerrokses-sa. Muissa kerroksissa alumiini- tai rau-taoksideihin, ns. maa-ainekseen sitou-tuneen fosforin pitoisuuksissa ei ollutmerkitseviä eroja viljelymenetelmienvälillä.

Myöskään oksidipintojen fosforikyl-lästysasteet eivät eronneet merkitsevästitoisistaan viljelymenetelmien välillä.Alumiinioksidien kyllästysasteet olivatpeltoruutujen pintakerroksissa keski-määrin 7 % ja rautaoksidien kylläs-tysasteet 17 %. Uusitalon ja Auran (jul-kaisematon aineisto) mukaan valuma-veden fosforipitoisuus alkaa nousta sel-västi, kun alumiinioksidien fosforikyl-lästysaste ylittää 10 % ja rautaoksidien

kyllästysaste 20 %. Näihin raja-arvoihinverrattuna kummankaan koekentänmaata ei voitu ainakaan vielä tässä vai-heessa pitää erityisen riskialttiina fos-forin huuhtoutumista ajatellen.

Orgaaninen aines ja fosforiOrgaaninen aines voi kilpailla fosforinkanssa sitoutumispaikoista maassa ja li-sätä siten fosforin liukoisuutta. Tällöinsuurempi osa fosforista on kasvien käy-tettävissä ja toisaalta huuhtoutumis-vaarassa (Hartikainen ja Yli-Halla 1996).Koska suorakylvöruuduille oli kertynytenemmän orgaanista hiiltä kyntöön ver-rattuna, oltiin kiinnostuneita siitä, mi-ten se vaikutti fosforin liukoisuuteen.Orgaanisen hiilen kertyminen maahannäytti lisänneen fosforin liukoisuutta(Jokioisten kentän 0–5 cm:n kerros, Au-rajoen kentän 20–35 cm:n kerros). Fos-


Kuva 1b. Viljelymenetelmien väliset erot orgaanisen hiilenpitoisuudessa (g g-1 maata) Aurajoen koekentällä.

Kuva 1a. Viljelymenetelmien väliset erot orgaanisen hiilenpitoisuudessa (g g-1 maata) Jokioisten koekentällä.

Kuva 2a. Vesiliukoisen fosforin pitoisuudetviljelymenetelmien ja kerrosten mukaan Jokioistenkoekentällä 1:50-uutossa.

Kuva 2b. Vesiliukoisen fosforin pitoisuudetviljelymenetelmien ja kerrosten mukaan Jokioistenkoekentällä 1:150-uutossa.

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:37 Sivu 44

historiasta. Tämä on osaltaan saattanutlisätä liukoisen fosforin osuutta, sillämaan fosforiluvun kasvu lisää fosforinliukoisuutta (Uusitalo ja Ekholm 2004).Orgaanisen aineksen kertyminen suo-rakylvöpellon pintakerrokseen ja senvaikutus fosforin liukoisuuteen tulisiottaa huomioon lannoitusta vähentä-mällä. Lannoituksella on siis suuri mer-kitys suorakylvön potentiaalista vesis-tökuormitusta ajatellen.

Suorakylvön vesiensuojelullista hyö-tyä punnittaessa on olennaista ottaahuomioon myös se, kuinka kuormitta-vaksi partikkelimainen fosfori vesis-

lijää eikä vesiensuojelijaa, joten tavoit-teena olisi saada maan fosforitila sellai-seksi, että siinä olisi riittävästi fosforiakasvien käyttöön, muttei ylimäärinhuuhtoutumista ajatellen. Lannoituk-sen vähentäminen yhdistettynä kalki-tukseen on yksi mahdollisuus. MaanpH:ta nostamalla saadaan maahan si-toutunut fosfori paremmin kasvienkäyttöön. Kalkitus on edullista myösmaan rakenteen kannalta. Suomen ai-emmissa suorakylvötutkimuksissa ontutkittavilla lohkoilla ollut hyvinkinkorkeita viljavuusfosforilukuja johtuentutkimuskenttien edeltäneestä viljely-

forin liukoisuuden lisääntyminen vä-hentää fosforilannoitustarvetta, muttatoisaalta lisää fosforin huuhtoutumis-riskiä maasta. Jos lannoitusta jatketaansamanlaisena tai lisätään, vaarana onvesiliukoisen fosforin huuhtoutuminenpellolta vesistöön. Etenkin suorakylvö-pelloilla lannoitteiden määrän tarken-taminen on tärkeää. Viljavuuspalve-lun käyttämän luokituksen mukaanmultavan pellon fosforilannoitussuosi-tukset ovatkin alhaisempia kuin vähä-multaisen. Viljavuusanalyysi tehdäänkuitenkin kokoomanäytteenä kokomuokkauskerroksesta (0–20 cm), jotense voi antaa virheellisen kuvan suora-kylvöpellon lannoitustarpeesta. Jatkos-sa onkin tarkoitus tutkia, miten saadaantodenmukainen kuva suorakylvöpelto-jen fosforitarpeesta.

JohtopäätöksetKoska fosforin kertymistä pellon pinta-kerrokseen on havaittu lähes kaikissapohjoismaisissa suorakylvötutkimuk-sissa, tulevaisuudessa tulisi kiinnittäähuomiota siihen, kuinka pellon pinta-kerroksen fosforipitoisuutta saadaanalennettua ja pintavaluntaa vähennet-tyä. Maan rakenteen on todettu paran-tuvan suorakylvössä, joten on oletetta-vaa, että myös pintavalunta väheneeajan kuluessa. Tästä antaa viitteitä mm.tässä tutkimuksessa saatu tulos fosfo-rin liikkumisesta alaspäin Aurajoen suo-rakylvöruudulla.

Pidemmällä aikavälillä fosforin ker-tyminen maahan ei palvele maanvilje-


Kuva 3b. Vesiliukoisen fosforin pitoisuudetviljelymenetelmien ja kerrosten mukaan Aurajoenkoekentällä 1:150-uutossa.

Kuva 3a. Vesiliukoisen fosforin pitoisuudetviljelymenetelmien ja kerrosten mukaan Aurajoenkoekentällä 1:50-uutossa.

Suorakylvöllä tarkoitetaan viljan ja lannoitteen kylvämistä muokkaamattomaanmaahan (kuvan oikea ruutu). Kun maata ei muokata edellisen kasvin puinninjälkeen, se säilyy kasvipeitteisenä talven ajan. (Kuva: Risto T. Seppälä)

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:37 Sivu 45

tössä arvioidaan. Partikkelimaisen fos-forin käyttökelpoisuus leville on ar-vioitu hapellisissa oloissa olevan 4–41%, mutta hapettomissa oloissa kiinto-aineksen sitomasta fosforista voi va-pautua 35–60 % levien käyttöön. Uusi-talon (2004) tutkimuksessa 73–94 % va-lunnassa kulkeutuneesta fosforista olikiintoaineeseen sitoutunutta. Tällöin ha-pettomissa oloissa tämän partikkeli-maisen fosforin rehevöittävä vaikutuson jo suurempi kuin alunperin liukoi-sen fosforin osuus. Kun tähän yhdiste-tään huomio, että maa-aineksesta ta-pahtuva fosforin desorptio kasvaa maa-ainesta ympäröivän vesitilavuuden kas-vaessa ja että Suomenlahden rehevyyt-tä pitää yllä nimenomaan hapettomis-sa syvänteissä tapahtuva fosforin si-säinen kuormitus, eroosion ja partikke-limaisen fosforikuormituksen vähentä-minen suorakylvön avulla voidaan kat-soa entistä tärkeämmäksi. Merialueillasedimentin fosforinsitomiskyky voimyös pysyvästi pienentyä hapettomienkausien seurauksena, kun sulfaatti ja liu-ennut rauta muodostavat pohjalle rau-

tasulfidia. Näin ollen eroosiontorjuntapelloilta ja lannoituksen tarkentaminentulevat olemaan tärkeimpiä vesiensuo-jelutoimenpiteitä tulevaisuudessa.


Hartikainen, H. & Yli-Halla, M. 1996. Solubility ofsoil phosphorus as influenced by urea. Zeitschriftfür Pflanzenernährung und Bodenkunde 159:327–32.Lundekvam, H. 1998. P-losses from three soil ty-pes at different cultivation systems. Kungliga Skogs-och Lantbruksakademiens Tidskrift 137: 177–185.Muukkonen, P. 2005. Suorakylvön ja kynnön vai-kutus maan eroosioherkkyyteen ja fosforikuormi-tukseen. Pro gradu-tutkielma. Helsingin yliopisto,Bio- ja ympäristötieteiden laitos. 54 s.Puustinen, M. 1999. Viljelymenetelmien vaikutuspintaeroosioon ja ravinteiden huuhtoutumiseen.Suomen ympäristö 285. 116 s.Puustinen, M., Koskiaho, J. & Peltonen, K.2004a. Influence of cultivation methods on sus-pended solids and phosphorus concentrations insurface runoff on clayey sloped fields in boreal cli-mate. Agriculture, Ecosystems & Environment. Hy-väksytty käsikirjoitus.

Puustinen, M., Turtola, E. & Tattari, S. 2004b.Leudot talvet ja peltoviljely. Vesitalous 45 (3):17–21.Skøien, S. 1988. Soil erosion and runoff losses ofphosphorus, effect of tillage and plant cover. Norsklandbruksfoskning 2: 207–218.Turtola, E. & Lemola, R. 2000. Vesistökuormituskyntämättä viljelyssä: loppuraportti tutkimuksesta’’Ympäristötuen kasvipeitteisyysvaatimuksen ym-päristövaikutukset syyssänkimuokkauksessa, au-rattoman viljelyn suorat ravinnepäästöt’’. Maata-louden tutkimuskeskus, Jokioinen. 22 s.Uusitalo, R. 2004. Potential availability of particu-late phosphorus in runoff from arable clayey soils.Väitöskirja. Agrifood Research Reports 43. 99 s.Uusitalo, R. & Ekholm, P. 2004. Estimating algal-available phosphorus in surface soil and runoff.Teoksessa: Turtola, E. & Lemola, R. (toim.). Maa-talouden ympäristötuen seuranta MYTVAS 2. Osa-hankkeiden 2–7 väliraportit 2000–2003. Maa- jaelintarviketalous 59:8–32.Yli-Halla, M., Hartikainen, H. & Väätäinen, P.2002. Depletion of soil phosphorus as assessed byseveral indices of phosphorus supplying power. Eu-ropean Journal of Soil Science 53: 431–438.


VT0503 s06-49 16.5.2005 14:37 Sivu 46

asioiden esille tuominen valtiovaltaanpäin. Vesihuollossa tehtiin paljon mies-työtä, jolla voitiin poistaa työttömyyt-tä. Alalle tarvittiin kipeästi myös rahoi-tusta. Järjestötoiminnan pioneerit kes-kittyivät vesihuollon teknisiin suunni-telmiin ja vesitietouden levittämiseenmaaseudulla.

Toiminnanjohtajana Korhonen levit-ti yleistä vesitietoutta jäsenistölle. ’’Sat-sasin vesihuoltopäiviin, joissa ajankoh-taiset asiat ja päällimmäisenä kentälläolevat aiheet eri puolilta maata käsitel-tiin. Tapanani oli liikkua runsaasti ken-tällä ja kuulostella mikä milloinkin kes-kustelutti’’, muistelee Korhonen. Oleel-lisena Korhonen on aina pitänyt myöstiedon muokkausta ja jakamista tiiviis-sä ja lyhyessä muodossa jäsenistölle. Li-säksi tarvittaessa esityksiä ja aloitteitaon tehty eduskuntaan halki vuosien.’’Kuitenkin koulutuksen tehostaminenja monipuolistaminen alkoi tulla yhäkeskeisemmäksi ja merkittävämmäksityösaraksi. Ei pärjätty enää kahden hen-gen toimistolla, vaan lisättiin henkilö-kuntaa koulutussuunnittelijalla. Pianolimmekin alan suurin ja suosituin ly-hytkurssien tuottaja’’, mainitsee Kor-honen.

ta ennen Korhosen mukaan tuloa vuon-na 1956. ’’Välillä on tapahtumia tullutryöpsähdyksittäin niin, että olen saanuttehdä pitkää päivää ja matkapäiviä onkertynyt. Monet asioista ovat tiukkaanaikataulutettuja. Aikaa ei ole juuri jäänytperheelle ja kodille’’, pohtii Korhonen.

Kaikki alkoikarvalakkitoimikunnista

’’Vesihuoltoliiton alkujuuret ovat 50-lu-vun karvalakkitoimikunnissa. Nämätoimikunnat olivat erilaisia lähetystöjä,jotka kävivät eduskunnassa puhumas-sa vesihuoltoon liittyvistä tarpeista.Eduskunnan kahvilassa toisiinsa tör-männeet lähetystöt huomasivat ole-vansa kaikki vesihuollon rahoituksenasialla. Tapahtumat johtivat kesällä 1956Vesihuoltoliiton perustamiskokoukseen.Perustamalla yhteinen järjestö ja sitenjärjestäytymällä saatiin toiminta keski-tettyä. Yksi henkilö saattoi viedä yh-teistä asiaa eteenpäin niin valtion vi-rastoissa kuin eduskunnassakin’’, to-teaa Korhonen.

Liiton toiminnan alkuaikoina oleel-lista oli yleisen vesihuoltotietouden le-vittäminen sekä rahoitus- ja työllisyys-

Eläkkeelle jääneen Mikko Korhosentyösara Vesihuoltoliiton toiminnan-johtajana ja sittemmin Vesi- ja vie-

märilaitosyhdistyksen apulaisjohtajanakesti reilut 30 vuotta. Tänä syksynä Kor-honen on ehtinyt entistä paremmin hir-vimetsälle, mutta kuvioissa on vahvas-ti mukana myös vesihuoltoala. Korho-nen on yhdistyksen historiatoimikun-nan puheenjohtaja sekä vastaa Vesita-lous-lehden ilmoitusmyynnistä.

Mikko Korhonen haki aikoinaan Ve-sihuoltoliiton toiminnanjohtajan paik-kaa vesipiirissä työskentelevän veljen-sä kehotuksesta. Vesihuoltoala oli hä-nelle vieras, mutta tiepuolen tausta jakaupallinen sekä insinöörikoulutus yh-dessä antoivat hyvän pohjan. ’’Tulinpystymetsästä alalle vesihuollon asian-tuntijatehtäviin vuoden 1971 lopussa.Minulla oli hyviä opettajia, josta olenheille kiitollinen’’, Korhonen painottaa.Tämä merkitsi myös perheen osalta py-syvää muuttoa Oulusta Helsinkiin.’’Annetaan nuorelle miehelle puolivuotta aikaa näyttää kannattaako jär-jestöä ylläpitää’’, kerrotaan vesihuol-tomiesten sanoneen toisilleen Korhosenvalitessaan.

Vesihuoltoliitto oli perustettu 15 vuot-


H A A S T A T T E L U

Kolme vuosikymmentävesihuoltoalanpyörteissä

Eeva HörkkötiedottajaVesi- ja viemärilaitosyhdistys ryE-mail: [email protected]

VT0503 s06-49 16.5.2005 14:38 Sivu 47

YT-näyttelyn alkujuuret

Korhonen kertoo, että YT-näyttely ha-luttiin alun perin järjestää, koska se tu-ki järjestöjen koulutusta ja toimintaa.Järjestöjen tunnetuksi tekeminen onomalta osaltaan auttanut myös edun-valvontakysymyksissä. Aikaisemminmuiden tapahtumien yhteydessä jär-jestetyt pienimuotoiset näyttelyt olivatosoittaneet, että alan yrityksien puolel-ta on kysyntää ja kiinnostusta laajem-malle valtakunnalliselle näyttelylle. Tär-keänä osana näyttelyä järjestöt pitävätperinteiset koulutustilaisuutensa ja jär-jestävät näyttelyvieraille maksuttomialuentotilaisuuksia.

Korhonen on ideoinut ja kehittänytYT-näyttelytoiminnan alusta alkaen janähnyt näyttelyn kehityksen kahden-kymmenen vuoden aikana. Joka toinenvuosi pidettävä näyttely on pienestäalusta kasvanut ja muotoutunut moni-puoliseksi ja merkittäväksi kohtaamis-paikaksi. YT-näyttely on nimenomaanasiantuntijanäyttely. Näytteilleasettajatovat kiitelleet, että kävijäkunta edustaajuuri oikeita kohderyhmiä ja takaa vuo-sittain hyvät kontaktit.

Kouvolassa pidettiin vuonna 1983 en-simmäisen kerran YT-näyttely. Tilat riit-tivät silloin nipin napin, näytteilleaset-tajia tuli 104. YT-näyttelyn ulkoalue olijo alusta alkaen käytössä ja se onkinSuomen oloissa suurimmasta päästä,muistelee Korhonen. Hän kuvailee, et-tä jo silloin valittiin näyttelyn pääväriksivihreä. Värillä halutaan kuvastaa näyt-telyn ympäristöystävällisyyttä. Tavoit-teena on rakentaa ihmisten asumisen,elämisen ja toiminnan edellyttämä inf-rastruktuuri sekä edellytykset elinkei-noelämälle ja yhteiskunnan toimivuu-delle kestävän kehityksen periaatteella.Seuraavan kerran ajankohtaiset asiat jauusin tieto tiivistyy YT05-näyttelyssäLahdessa 25.–27.5.2005. Lahteen odote-taan 200 näytteilleasettaja ja 9000 näyt-telyvierasta.

Tummia pilviä taivaalla’’1980-luvun loppu oli rankaa aikaa,kun eri liittojen toiminnasta ja meidänvälisestä suhteen muodostuksesta eitiennyt mihin ollaan menossa’’, selvit-tää Korhonen. Hän kertoo, että 1980–90-luvun vaihteessa Vesihuoltoliiton tule-

vaisuus oli vaakalaudalla. Vesihuolto-liittoa yritettiin naittaa Kuntaliittoon vä-kisin. Vesihuoltoliitto oli yksi alalla ole-massa olevista neljästä järjestöstä. Sentoiminta oli ongelmallista kuntien kes-kusjärjestöjen puristuksessa, etenkinkun toiminta suuntautui pääasiassamaaseudulla toimiviin laitoksiin. Li-säksi Vesihuoltoliitto palveli jäseninäänsuurta joukkoa vesiosakeyhtiöitä jaosuuskuntia, joiden asema kuntien kes-kusjärjestössä olisi ollut ongelmallinen.

Korhonen työskenteli itsenäisen, kun-tien keskusjärjestöstä erillään olevan jär-jestötoiminnan muutoksen ja kehittä-

misen eteen 90-luvulla. Hänen luotsaa-manaan Vesihuoltoliiton säännöt muu-tettiin vastaamaan myös suurten lai-tosten tarkoituksia. Onnistuttiin koko-amaan erikokoiset vesihuoltolaitoksetsaman katon alle. ’’Onneksi suuret lai-tokset tulivat yhdistyksen toimintaanmukaan. Saimme painoarvoa, kun kau-punkiväki saatiin mukaan yhdistyk-seen’’, vakuuttaa Korhonen.

Sääntömuutoksen yhteydessä vuon-na 1992 Vesihuoltoliito muutti nimensäVesi- ja viemärilaitosyhdistykseksi jasäilytti paikkansa alan voimakkaana yh-teisjärjestönä. Tässä vaiheessa Korho-


VT0503 s06-49 16.5.2005 14:38 Sivu 48

’’Vesihuoltoala on hyvä sektori. Mie-lestäni yhdistyksen toimistolla on nytoptimaalinen väkijoukko koossa. Ulos-päin suuntautuneisuus ja yhdistyksenarvostus on noussut. Vesihuoltoasiois-sa pyydetään yhdistykseltä lausuntojaja ilokseni olen havainnut, että niissäesitettyjä kannanottoja on otettu huo-mioon lopullisia ratkaisuja tehtäessä.’’

’’Nykyisellä porukalla pysytään ajanhermolla kansainvälisien asioiden tii-moilta. Tärkeää on, että yhdistyksentyöntekijät vielä enemmän jalkautuisi-vat vesihuoltolaitosten pariin ja kävi-sivät laitoksilla juttelemassa sekä kuu-lostelemassa. Hyvällä mielellä voin kat-soa menneeseen, mutta uskon myös hy-vään tulevaisuuteen. Se on toteutunut,mitä olen kuvitellut ensimmäisiä asiaakoskevia muistioita laatiessani’’, ki-teyttää Korhonen.

Katse kristallipalloon

Kolmenkymmenen vuoden aikana Kor-honen ei ole koskaan harkinnut vaihta-vansa alaa kokonaan. ’’Olen nähnyt ve-sihuoltoalan kehityksen meneväneteenpäin ja saanut olla kehityksessämukana. Koskaan en ole pitkästynyt.Olen kokenut toiminnan hyväksi ja tar-peelliseksi. Myös positiivista palautet-ta olen saanut, palautteen varassa jak-saa jatkaa’’, kiittelee Korhonen.

’’Yhdistystä tarvitaan nykyisin, jottaala pysyisi koossa. Hyvä puoli on, ettäon olemassa järjestelmä, joka kokoaajoukot laidasta laitaan yhden pöydänääreen. Opetuksellinen puoli on toinenkulmakivistä. Yhdistyksessä pystytäänjärjestämään koulutusta juuri vesihuol-toväelle. Esimerkiksi toimistohenkilös-tön koulutuspäivä on nimenomaan ve-sihuoltoväen toimistohenkilöille tar-koitettu’’, toteaa Korhonen.

nen ehdotti uuden toimitusjohtajan ni-mittämistä ja siirtyi itse apulaisjohtajanrooliin.

’’Erillisen sektorijärjestön säilymi-sen etu on siinä, että asiat jotka mene-vät järjestössä eteenpäin eivät etene po-liittisesti. Laitosmiehet ovat hallituk-sessa mukana. Kuntien keskusjärjestötedustavat koko teknistä alaa. Vesihuol-to yhtenä pienenä osana olisi siellä huk-kunut. Laitosmiesten ääni meinasi haih-tua Kaupunkiliiton ja Kuntaliiton toi-mikuntien tekemissä ehdotuksista, kunne joutuivat teknisen neuvoston poliit-tisen päätännän alaisuuteen’’, selvittääKorhonen.

’’Itsenäinen järjestö, joka edustaa pel-kästään vesihuoltoa, on vahva aloitteentekijä eduskuntaan. Oma järjestö akti-voi myös osallistumaan enemmän jär-jestötoimintaa. Voidaan keskittyä vesi-huoltoon ja luoda yhteistyöjärjestel-miä’’, painottaa Korhonen.


VT0503 s06-49 16.5.2005 14:38 Sivu 49


S u u n n i t t e l u j a t u t k i m u s

Puh. (06) 424 2800, fax (06) 424 2888• Akkreditoitu testauslaboratorio T153• Julkisen valvonnan alainen vesilaboratorio.• EELA:n hyväksymä vesilaboratorio.• Sosiaali- ja terveysministeriön hyväksymä vesilaboratorio.

Sibeliuksenkatu 9 B 00250 HELSINKIPuh. 09-447 161 Fax 09-445 912

VesilaitoksetJätevesilaitoksetFlotaatiolaitokset

Luotsikatu 8 00160 HelsinkiPuh. (09) 692 71 00 Fax (09) 692 71 24www.silakka.pp.fi

✳ kalatalous

✳ vesistötutkimus

✳ vedenhankinta

RK&RK& Kiuru & Rautiainen Oy Vesihuollon asiantuntijatoimisto

Laitosten yleis- ja prosessisuunnittelu Vesihuollon kehittämissuunnitelmatTalous- ja organisaatioselvityksetTaksojen määritysennusteetYmpäristölupahakemukset

SAVONLINNA (015) 510 855 HELSINKI (09) 692 4482 www.kiuru-rautiainen.fi

��

��

��!�� "��#$$%&�'��#$#�(""�)&&��*��+�� ,��-�� -� ��.../ ��/0�

Vesi- ja ympäristötekniikan asiantuntemusta ja suunnittelua

TRITONET OYPinninkatu 53 C, 33100 Tampere

Puh. (03) 3141 4100, fax (03) 3141 4140E-mail [email protected]

Maa ja Vesi Oy • PL 50 (Jaakonkatu 3), 01621 VantaaPuh. (09) 682 661 • e-mail: [email protected]

Maa ja Vesi

maajavesi.poyry.fi

Competence. Service. Solutions.

maajavesi.poyry.fi

• Jyväskylä • Kuopio • Lahti • Lappeenranta• Lapua • Oulu • Tampere • Turku • Vantaa

Flotaatiotekniikkaa yli 35 vuottaVesilaitoksetJätevesilaitoksetJäähdytysvesilaitokset

Terveystie 2, 15870 HOLLOLA

puh. (03) 52 351, faksi (03) 523 5252

Aluetoimistot: Jyväskylä, Savonlinna, Vantaa

[email protected]

www.ristola.com

Ympäristötutkimus ja -suunnittelu

Vesihuollon suunnittelu

Yhdyskuntasuunnittelu

Mittaus- ja laboratoriopalvelut

L I I K E H A K E M I S T O

VT0503 s50-55 Liikehakemisto 16.5.2005 14:39 Sivu 50

V e d e n k ä s i t t e l y l a i t t e e t j a - l a i t o k s e t

• Automaattiset suotimet vedenkäsittelyyn• Erilaiset säiliöt vaihteleviin prosesseihin• RO-laitteistot ja Nanosuodatuslaitteet• UV-lamput ja Otsoninkehityslaitteistot• pH-, Cl2- ja johtokykysäätimet uima-allas- ja vesilaitoskäyttöön• Vedenkäsittelyjärjestelmien komponentit• Vedenkäsittelyn prosessisuunnittelu• Aqua-Dos vesiautomaatitHarkkoraudantie 4, 00700 Helsinki, puh. 09 350 88 140, fax. 09 350 88 150Email: [email protected], internet: www.dosfil.com, Antti Jokinen GSM 0400 224777

– Vedenkäsittelyn hallintaa –

UV-LAITTEET♦ JUOMAVEDET ♦ JÄTEVEDET♦ UIMA-ALTAAT ♦ PROSESSIVEDET

PINNINKATU 53 B PUH. (03) 35 95 40033100 TAMPERE FAX (03) 35 95 444www.sk-trade.com

ProMinent Finland Oy

- UV-desinfiointi- Mittaus- ja säätötekniikka- Annostuspumput- Kemikaalisäiliöt- Otsonointi- Polymeerilaitteet- Klooridioksidilaitteet- Käänteisosmoosi (RO)

MYYNTI : HUOLTO : VARASTO

Orapihlajatie 39, 00320 HELSINKI

puh. (09) 4777 890 fax (09) 4777 8947

www.prominentfinland.fi

Yhteistyöllä luontoa säästäviin tuloksiin◆ Laaja valikoima kiertomäntäpuhaltimia:

Hibon, Hick Hargreaves, WKE ja Roots◆ Elmacron-näytteenottimet ja pH-laitteet◆ ProMinent-pumput, hoito- ja valvontavälineet◆ Mukavat ja hajuttomat BioLet-kompostivessatKysy lisää! Meiltä saat asiantuntevaa palvelua!

Launeenkatu 67 Puh. (03) 884 08015610 LAHTI Fax (03) 884 0840

Internet: http://www.y-laite.fi Sähköposti: [email protected]

Yrittäjäntie 1270150 KuopioPuh. (017) 279 8600Fax (017) 279 8601




V e s i h u o l l o n k o n e e t j a l a i t t e e t

Turvekuja 6, 00700 Helsinkipuh. 075 324 0300, fax (09) 558 053, www.abspumps.com

ABS Pumput Oy

• pumppaamot• jätevesipumput

• kaukolämpöpumput• NOPOL/OKI ilmastimet• epäkeskoruuvipumput• työmaauppopumput

• potkuripumput• tyhjöpumput• sekoittimet

Hydropress Huber Ab

ROTAMAT® ja STEP SCREEN® välpät

HUBER WAP välppeen pesu/puristus

COANDA hiekkapesuri

ROTAMAT® lietteenkäsittelylaitteet

CONTIFLOW hiekkasuodatin

Sinikalliontie 1, 02630 Espoo,

puh. 09-2705 2656, fax 09-2705 2657

[email protected], www.hydropresshuber.fi

Kaikki laitteet mekaaniseen jäteveden-

käsittelyyn:

J ä t e v e s i e n - j a l i e t t e e n k ä s i t t e l y

Pumput, Sekoittimet ja PumppaamotMyynti, Vuokraus, Huolto ja Koulutus

ITT Flygt-Pumput OyYrittäjäntie 28, 01800 KlaukkalaPuh (09) 8494111 Fax (09) 8524910

www.flygt.fi

PL 20, 00981 HELSINKIPUH. (09) 343 6200, TELEFAX (09) 3436 2020

[email protected] [email protected]


VESIKEMIKAALIENYKKÖNEN

Kemira OyjKemwater FinlandPL 330, 00101 HELSINKIPuh. 010 86 1211, fax 010 862 1968http://kemwater-fi.kemira.com


V e s i k e m i k a a l i t


• Valvomotuotteet• Instrumentointi• UV-putket

PL 333, 90401 Oulu (Tuotekuja 4)puh. (08) 5620 200, fax (08) 5620 220www.slatek.fi

Enviro Data Oy• Biopert®-ohjelmat jätevedenkäsittelyn ohjaukseen• puhdistamojen teknistä- ja muuta suunnittelua

Kaunismäenkuja 1,00430 Helsinkipuh. (09) 563 6435 tai 0400-429611

www.envirodata.fi

Rahat heti!Puh. (09) 4242 300

LASKUJEN OSTO

LASKUTUSPALVELU

RESKONTRAN HOITO

FACTORING

PERINTÄPALVELU

LUOTTOTIETOPALVELU

ww

w.s

vea.

fi

T a l o u s j a h a l l i n t o


ESIKÄSITTELYKEMIKAALIT • PINTAKÄSITTELYKEMIKAALIT • PERUSKEMIKAALITVEDENPUHDISTUSKEMIKAALIT • SAOSTUSKEMIKAALIT • RASKASMETALLIEN SAOSTUS

Algol Chemicals Oy • Karapellontie 6 • PL 13, 02611 Espoo • Puhelin (09) 50 991 • Faksi (09) 5099 254

www.algol.fi

A u t o m a a t i o j ä r j e s t e l m ä t



Vaihtotie 9 • 33470 Ylöjärvipuhelin 03-348 4688telefaksi 03-348 [email protected] • www.sptoy.com

Putkistovuotojenselvittelyä • vesijohtoverkostojen

vuotojen selvittelyt• viemäriverkostojen vuotojen haku• vuodonhakulaitteet• vesi- ja jätevesimittarit

sekä järjestelmät• korjausmuhvit sekä

laippaporahaarat• PE-sähköhitsausmuhvit• PE-pistoliittimet

Tämä kaikki yli 15 vuoden kokemuksellaVaihtotie 9 • 33470 Ylöjärvi

puh. 03-348 4717fax 03-348 [email protected] www.sppoy.com

• Vesi- ja viemäri-verkostojen sanee-raukset eri menetelmin.

• Viemärikaivojen sanee-raukset ja vahvistukset.

• Pumppaamoiden sekäerilaisten säiliöiden pinnoitukset.

• Saneeraustarpeen ja -menetelmien arviointi.

V e r k o s t o t j a v u o t o s e l v i t y k s e t

SÄHKÖMUHVIHITSAUSPE- putkille 20 – 500 mm.

Muhvit, osat, hitsauskoneet ja koulutus.

PUSKUHITSAUSKONEET20 – 1600 mm ja koulutus.

PUTKISTOTULPAT 12 – 2000 mm.

OPTIPIPE OYPL 1, 04201 KERAVA

puh. (09) 274 1314, 0400 735 735, fax (09) 274 1313Email: [email protected]

JA-KO BETONI OYPL 202, 67101 KOKKOLAPUH. (06) 8242 700FAX (06) 8242 777

Nopeasti asennusvalmiitKOKKO-painotKOKKO S-10Lukkopaino 90mm:stä ylöspäinKOKKO S-20Sidos 75mm:stä alaspäin

www.kokkobe.fi

24 h (09) 855 30 40Monipuolista viemärihuollon palvelua

kaivon tyhjennyksestä viemäreidenkuvauksiin ja saneerauksiin

asianmukaisella erikoiskalustolla!OTA YHTEYTTÄ!

Puh. (09) 8553 040, fax (09) 852 1616

TERVETULOA osastollemme

6aYT05-näytteyyn 25.–27.5.2005!


Tutustuttuani viimeisen puolen vuo-den aikana vesialaan hieman pintaa

syvemmältä, olen törmännyt samoi-hin analogioihin, jotka ovat tuttuja muil-takin rakennus- ja kiinteistöalan sekto-reilta. Huoli ympäristön tilasta ja jälki-polviemme hyvinvoinnista on vaikut-tanut voimakkaasti lainsäädäntöön, mi-kä taas on johtanut edistyksellisemmän,kalliimman tekniikan käyttöönottoonsekä samalla lisännyt teollisuuden, ra-kentamisen ja kiinteistönpidon kustan-nuksia.

Mediasta on välittynyt melko yksi-puolisen negatiivinen viesti kustan-nusten kohoamisesta ja kilpailukyvynheikkenemisestä. Mutta mitä hyötyätiukentuneista määräyksistä mahtaa ol-la?

Vesialan ja koko yhteiskunnan kehi-tyksen kannalta olisi pystyttävä näky-västi viestittämään vesitalouden ja ym-päristönsuojelun merkitys omalle ja jäl-kipolviemme hyvinvoinnille. Ymmär-täessään niihin liittyvän problematiikanihmisten olisi helpompi hyväksyä ko-hoavat kustannukset ja tiukentuvat vi-ranomaismääräykset. Samalla yhteis-kuntaamme kehittyisi hedelmällinenmaaperä koko sektorin teknologiselle jalainsäädännölliselle kehitykselle sekäalan toimijoiden kansainväliselle kil-pailukyvylle.

Vesitalous on Suomen johtava vesi- ja

ympäristöasioita laajasti ja mielenkiin-toisesti käsittelevä erikoislehti. Leh-den tavoitteena on tiedonvälityksen li-säksi saada aikaan keskustelua ajan-kohtaisista asioista. Lehdellä on pitkätperinteet ja ainutlaatuinen toiminta-konsepti. Eri sektoreiden asiantunti-joista koostuva toimituskunta, artikke-leiden asiantuntijatarkastus sekä päi-vänpolttaviin aiheisiin keskittyvät tee-manumerot ovat jo vakiintunut käy-täntö ja lehden laadun perusta.

Vaikka olenkin vakuuttunut, että Ve-sitalouden lukijat saavat kuusi kertaavuodessa käsiinsä kiistatta valtakunnan

parhaan vesialan tietopaketin, lehdensisältöä ja luettavuutta pyritään määrä-tietoisesti kehittämään. Siinä tarvitaanTeidän apuanne, hyvät lukijat. Kaiken-lainen palaute; risut, ruusut ja paran-nusehdotukset ovat aina tervetulleita.

Haluan kiittää päätoimittaja TimoMaasiltaa luottamuksesta ja ansaitulleeläkkeelle jäänyttä Marja-Leena Järveääidillisestä opastuksesta uuden tehtä-väni hoitamisessa.

Tuomo HäyrynenToimitussihteeri, Vesitalous

[email protected]


Vesitalouden lukijoilleT O I M I T U S S I H T E E R I L T Ä

S E M I N A A R I

Vesiepidemiat kuriin -seminaariMaailman parhaana vesimaana Suo-

mella on kyseenalainen kunnia ol-la raportoitujen vesiepidemioiden suh-teellisessa lukumäärässä teollisuus-maiden huipulla. Mistä tämä johtuu jamiten se on mahdollista? Miten ve-siepidemioiden syntyä voidaan ehkäis-tä ilman, että vettä tarvitsee kloorata?Miten toimitaan tositilanteessa, kun juo-

mavedessä näyttäisi olevan taudinai-heuttajia?

Vesiyhdistyksen käyttövesi- ja vesi-hygieniajaos järjestää 25.8.2005 semi-naarin, jossa etsitään vastauksia näihinkysymyksiin. Puolipäiväseminaarissakäsitellään vesiepidemioiden ennalta-ehkäisyä sekä toimenpiteitä epidemia-tilanteessa ja niiden jälkeen. Tilaisuu-

den paikkana on Tampereen teknillinenyliopisto. Seminaarin esitelmiä julkais-taan Vesitalous –lehden teemanume-rossa, jota jaetaan tuoreeltaan tilaisuu-dessa.

Seminaarin ohjelma ja lisätietojaosoitteessa www.sttv.fi

VT0503 s56-58 16.5.2005 14:43 Sivu 56

A B S T R A C T S


Finnish journal for professionals in the water sectorPub l i shed s i x t imes annua l l y

Editor- in-chie f Timo MaasiltaAddress Annankatu 29 A 18, 00100 Helsinki, Finland

Effect of pipe material onwater qualityMarkku Lehtola, Ilkka Miettinen, Anja Hirvonen, Terttu Vartiainen andPertti Martikainen

The majority of the bacteria in pipelines grow inbiofilms, and these biofilms are the source ofthe bulk of the bacteria in tap water. Severalfactors contribute to the formation of biofilms,notably the pipe material. A pilot-scale pipelinenetwork offers excellent opportunities to inves-tigate the materials used in water distribution.

Equalisation and itseffect on the activatedsludge process and thebiological removal of nutrientsAnna Mikola

At the Pihlajaniemi treatment plant inSavonlinna the TAVARA project investigated thefeasibility of using the preliminary sedimenta-tion basins for equalisation. The outcome of theinvestigation gave the impetus to develop amultipurpose preliminary treatment basin inwhich the flow rate and load are equalised and,if necessary, the load can be reduced byremoving raw sludge and organic matter canbe hydrolysed.

High pressure flotationand peracetic acid disinfection to treat wastewaterJari Koivunen and Helvi Heinonen-Tanski

After-treatment of wastewater and treatment ofby-pass wastewater with high pressure flota-tion and peracetic acid disinfection have beeninvestigated at the University of Kuopio. The aimwas to assess the usability of the processes totreat different types of wastewater, to enhancethe removal of phosphorus and organic matter,and to reduce the load of intestinal microbes on

the environment. The investment and runningcosts of the processes for wastewater treat-ment plants of different capacities were esti-mated and compared with the costs of alterna-tive purification methods, i.e. high-rate sand fil-tering and UV disinfection.

Improving nitrogen removal with natural zeolitesReetta Kuronen

Nitrification, i.e. the removal of ammonium fromwastewater, was intensified by adding pow-dered natural zeolite to a laboratory-scale acti-vated slurry process. The zeolite powderincreased the amount of biomass in the slurryand raised the nitrification rate.

Economic analysis ofwater supply and sewerage plantsTeemu Vehmaskoski

Scale factor advantage is a term often heard inconnection with the operation of water supplyand sewerage plants. But what is a sufficientscale and whose advantages are we talkingabout? The most comprehensive investigationever made on the economic state of water sup-ply and sewerage plants in Finland confirms oldtruths and raises new questions. The role of theplant’s customer, i.e. the water consumer, isintermingled with the role of taxpayer in prof-itable and unprofitable plants alike.

Interactive planning inwaterway regulation Marika Palosaari

Regulation of Lake Kemijärvi has been devel-oped with interactive planning methods for fouryears. Together with representatives of the par-ties involved, experts have proposed recom-mendations to mitigate the adverse effects ofregulation and to improve communicationbetween the various parties.

Other articlesInfratech 2005 Lahti is a meeting place for watersupply professionalsMika Rontu

Excess field nutrientsand the nutrient load on waterwaysIrmeli Ahtela, Sirpa Penttilä, Jaana Marttila, Heli Vahtera, Kirsti Lahti,Kirsti Granlund, Petri Ekholm and Sonja Pyykkönen

Will direct seeding helpprevent eutrophication?Paula Muukkonen

Three decades in thewhirlpool of water supplyand sewerageEeva Hörkkö

Even the sea needs protection areasSari Tolvanen

VT0503 s56-58 16.5.2005 14:43 Sivu 57


V I E R A S K Y N Ä

Merikin tarvitseesuojelualueita

Sari TolvanenMeribiologi Greenpeacen merikampanjavastaavaE-mail: [email protected]

Meriemme tähänastinen suojelu oneronnut suuresti siitä, mitenmaanpäällistä luontoa, sen mo-

nimuotoisuutta ja tuottavuutta on pe-rinteisesti suojeltu. Maailmanlaajuises-ti maanpäällisestä alueista suojelun pii-rissä on noin 11.5 %. Samanaikaisestimerialueista on suojeltu vain alle pro-sentti.

Suomessa vain neljä kansallispuistoakäsittää merialueita ja muista tuhansis-ta eriasteisista suojelualueista, kutenNatura 2000, vain kourallinen käsittäävarsinaisia merialueita. Näistäkäänalueista yhtäkään ei ole suunniteltunimenomaisesti meriluonnon moni-muotoisuuden, ekosysteemitoiminto-jen sekä kalakantojen suojelemiseksi jaylläpitämiseksi. Itse asiassa koko Itä-mereltä ei löydy ainoatakaan tehok-kaasti suojeltua ja hallinnoitua merten-suojelualuetta.

Kansainvälinen alati lisääntyvä tut-kimusaineisto osoittaa kiistatta, ettämertensuojelualueet ovat olennainenosa taistelua meriluonnonvarojen, nii-den monimuotoisuuden ja niistä riip-puvien elinkeinojen, kuten kalastuksenturvaamiseksi. Meriympäristöllä, jonkaalueella kielletään haitalliset toimet, ku-ten merenpohjan ja sen mineraalienhyödyntäminen, laajamittainen kalastus,sekä ulkopuoliset toimet kuten jätteidentai maa-ainesten läjitys, on huomattavakyky palautua. Samalla myös ekosys-teemien toiminta ja tuottavuus lisäänty-vät ja meriympäristö kykenee paremminvastustamaan ulkoisia uhkia, kuten huo-noa vedenlaatua, ympäristömyrkkyjä jailmaston lämpenemistä.

Itämeren tilan kohentamiseksi on

olennaista perustaa mertensuojelu-alueita, jotka ylläpitävät monimuotoi-suutta ja tuottavuutta. Mereen ja seneliöstöön vaikuttavat toimet on kiellet-tävä alueiden sisällä, ja niitä on sään-nösteltävä tiukasti alueiden välittö-mässä vaikutuspiirissä.

Mertensuojelualueet tulevat velvoit-tamaan meitä kaikkia uudenlaiseensuhtautumiseen meriympäristöä koh-taan. Meri on perinteisesti ollut vapaakaikille kaikkialla, eikä sen hyödyntä-miseen ole liittynyt alueellisia rajoituk-sia. Suojelualueista hyötyvät ajan mit-taan kuitenkin nimenomaan merestäelantonsa saavat yhteisöt, kuten kalas-tajat, virkistystoiminta ja matkailu.

Meriluonnonvarojen tehokkaaseenhallinnointiin ja hoitoon liittyvät kan-sainväliset sopimukset ovat myös huo-mioineet mertensuojelualueiden tarpeen.EU-maat ovat sitoutuneet perustamaankattavan mertensuojelualueiden ketjunjo vuoteen 2010 mennessä. Biodiversi-teettisopimuksen osapuolet sopivat puo-lestaan helmikuussa 2004 maailmanlaa-juisen mertensuojelualueiden ketjun pe-rustamisesta vuoteen 2012 mennessä.Niin ikään Johannesburgin kestävän ke-hityksen kokous asetti tavoitteeksi saa-da kalavarojen kriittisen häviämisen ku-riin vuoteen 2015 mennessä, esittäen kei-noksi mm. suojelualueita, joilla kalastuskiellettäisiin.

Sopimuksista huolimatta mertensuo-jelualueiden perustaminen on ollut tus-kallisen hidasta. Itse asiassa koko EU:ntämänhetkisistä direktiiveistä, laeista jaohjelmista ei löydy mekanismia, jonkanojalla kattavia ja edellä mainittujen so-pimuksien mukaisia suojelualueita voi-taisiin perustaa. Natura 2000 -verkostoon suunniteltu nimenomaisesti maan-päällisen luonnon suojeluun, eivätkämeriä koskevat alueet ole tarpeeksi kat-tavia lajistossaan. Nykyisellä lainsää-dännöllä ei kyetä myöskään riittävästihallinnoimaan merellä sijaitsevia Na-

tura-alueita niitä uhkaavilta toimilta,kuten merenpohjan luonnonvarojenhyödyntämiseltä ja kalastukselta.

EU:ssa on kuitenkin käynnissä kuu-dennen ympäristöä koskevan toimin-taohjelman alainen lupaava prosessi -EU:n meristrategia. Meristrategia onyritys hallita meriä integroidusti ja eko-systeemilähtöisesti, mikä mahdollistai-si erilaisten meriin vaikuttavien toi-mien, kuten kalastuksen, maataloudenja meriliikenteen integroidun hallin-noinnin sekä pyrkisi harmonisoimaanjo voimassa olevia lakeja merien tilanparantamiseksi.

Monen vuoden kehittelyn ja konsul-toinnin päätteeksi komissio on julkai-semassa ehdotuksensa meristrategias-ta ensi heinäkuussa. On toivottavaa jatodennäköistä, että ehdotus sisältää lail-lisesti sitovan kehyksen, kuten puitedi-rektiivin. Tähän asti monien EU-mai-den, kuten esimerkiksi Suomen suh-tautuminen uuteen direktiiviin on ollutnyreää. On selvää, että eri tahot ovat kii-reisiä vielä tulevinakin vuosina niin Na-tura 2000 -verkoston kuin vesipuitedi-rektiivinkin toteuttamisessa ja täytän-töönpanossa. Mutta jos meristrategias-ta ei saada laillisesti sitovaa ja tarkan ai-kataulun alaista, on uhkana edellä mai-nittujen tärkeiden kansainvälisten so-pimusten vesittyminen. On myös sel-vää, ettei meriympäristöllä ja siitä riip-puvilla elinkeinoilla ole varaa menettäätätä tilaisuutta. Meristrategian on tuo-tava selkeä muutos merien tämän het-kiseen hyödyntämisen ja hallinnointiin.

Greenpeace tapasi hiljattain asian tii-moilta Ruotsin ympäristöministeri Le-na Sommestadin, joka tiivisti asian osu-vasti: ’’Vaikka lisälainsäädäntö on ylei-sesti ottaen ei-toivottua, on meriympä-ristö ehdottomasti se osa-alue, joka ki-peimmin tarvitsee uutta lainsäädäntöäja toimia. Meidän on oltava valmiita uu-den meripuitedirektiivin toteuttami-seen.’’

VT0503 s56-58 16.5.2005 14:43 Sivu 58

VT0503 kansi 3 16.5.2005 14:15 Sivu 59

Oy KWH Pipe AbPL 21, 65101 Vaasa

Puhelin (06) 326 5511Telefax (06) 315 3088

www.kwhpipe.fi

Pienpuhdistamotkotiin ja koko kylään

WehoPuts-pienpuhdistamot käsittelevätkirkkaiksi yhden kotitalouden tai koko kylä-yhteisön jätevedet. Kotitalouksien lisäksipienpuhdistamoon voi liittää myös kyläkou-lut, loma-asunnot ja muita kiinteistöjä. Pien-puhdistamo soveltuu myös maitotilojen,pienteurastamojen, kuorimoiden yms. jäte-vesien käsittelyyn.

Toimitamme kyläkohtaisen järjestelmän,joka sisältää kaikki tarvittavat komponentitjätevesien puhdistamiseksi. WehoPuts-pienpuhdistamon lisäksi esim. paineviemäri-ja viettoviemäriputket, jätevesikaivot, kiin-teistökohtaiset jätevesipumppaamot,laitekaivot ja tarvittavat liitososat.

WehoPuts-pienpuhdistamolla toteutettukyläkohtainen järjestelmä on varmatoimi-nen ja vaivaton käyttäjälleen. Käyttömuka-vuudeltaan se on verrattavissa kunnalliseenviemäröintiin ja hallitun menetelmän ansi-osta puhdistustulokset ovat erittäin kor-kealuokkaiset.

WehoPuts -pienpuhdistamon edut:

Joustava mitoitus: yhden perheentai useamman kiinteistön yhteinenpuhdistamoHelppohoitoinen ja vaivaton,automatisoitu prosessiErinomaiset puhdistustuloksetSallii hyvin kuormitusvaihteluitaGSM-kaukovalvonta mahdollinenHajutonKestävä, tiivis ja pitkäikäinen rakenne

Tervetuloa LahdenMessukeskukseenosastoillemmeM3 ja 23g!

VT0503 Kannet 1 ja 4 16.5.2005 14:11 Sivu 100

vt0503 kannet 1 ja 4 16.5.2005 14:14 sivu 1 · kaupungin vesijohtovettä tai vesi voi-kuva 1....

Documents