Liite 1: Mitoitusperusteet Tampereen Vesi

Liite 1: Mitoitusperusteet

16WWE0447.B7101 2.11.2010

Tampereen Vesi Pirkanmaan keskuspuhdistamon yleissuunnitelma sijoituspaikkana Sulkavuori

Mitoitusperusteet

Liite 1 - Mitoitusperusteet 16WWE0447.B7101 2.11.2010 1 Sisältö

1 JOHDANTO 2

2 LÄHTÖTIEDOT 2

3 MITOITUSVIRTAAMA JA –KUORMITUS 2

3.1 Kuhmalahti 2 3.2 Lempäälä ja Vesilahti 3 3.3 Kangasala, Pirkkala, Tampere ja Ylöjärvi 4

4 SAKO- JA UMPIKAIVOLIETTEET 6

5 KESKUSPUHDISTAMON JÄTEVESIEN KÄSITTELYN MITOITUS 7

5.1 Mitoituskuormitus 7 5.2 Laajennusvaraus 7 5.3 Puhdistusvaatimukset 8 5.4 Kokonaistypenpoiston mitoituslämpötila 8

6 LIETTEENKÄSITTELYN MITOITUSKUORMITUS 8

1 JOHDANTO Pirkanmaan keskuspuhdistamossa Sulkavuoressa tullaan käsittelemään seitsemän kunnan alueella muodostuvia yhdyskuntajätevesiä sekä sellaisia teollisuusjätevesiä, jotka nykyäänkin johdetaan käsiteltäväksi yhdyskuntajätevedenpuhdistamoille. Hankkeeseen osallistuvat kunnat ovat Tampere, Pirkkala, Lempäälä, Kangasala, Kuhmalahti, Vesilahti ja Ylöjärvi. Tässä kuormitusliitteessä esitetään puhdistamon vesi- ja lieteprosessien mitoituksessa käytettävät virtaama. ja kuormitustiedot.

2 LÄHTÖTIEDOT Lähtötietoina on käytetty Pirkanmaan keskuspuhdistamon vuonna 2009 valmistuneen laajempaa kokonaisuutta käsittelevän hankkeen yhteydessä koottuja lähtötietoja (67080292, 1.10.2008, Pöyry Environment Oy, Pirkanmaan keskuspuhdistamon esisuunnitelma, Liite 1: Mitoitusperusteet). Nykyisten virtaama- ja kuormitustietojen sekä liittyjämääräennusteiden perusteella laadittiin kuormitusennusteet Pirkanmaan keskuspuhdistamon vesiprosessin mitoitusta varten. Käytetyt lähtötiedot perustuvat alueella nykyisin toimivien jätevedenpuhdistamoiden kuormitustarkkailuun sekä hankkeeseen osallistuvien kuntien liittyjämääräennusteisiin vuosille 2020, 2030 ja 2040. Teollisuuskuormituksen osalta kuormitusennuste on päivitetty Saarioisten Sahalahden tehtaan jätevesikuormitukseen.

Puhdistamolle johdettavien jätevesien lisäksi puhdistamon lietteenkäsittelyyn varaudutaan ottamaan linkokuivattua puhdistamolietettä Akaan, Hämeenkyrön, Oriveden, Nokian ja Ylöjärven Kurun puhdistamoilta. Sako- ja umpikaivolietteitä varaudutaan vastaanottamaan puhdistamon omalta viemäröintialueelta.

3 MITOITUSVIRTAAMA JA –KUORMITUS

3.1 Kuhmalahti Kuhmalahdelta johdetaan Kuhmalahden kunnan yhdyskunta jätevedet Pirkanmaan keskuspuhdistamoon. Jätevesien virtaama- ja kuormitusennusteet on esitetty taulukossa 3.1.

Copyright © Pöyry Finland Oy Liite 1 - Mitoitusperusteet 16WWE0447.B7101 2.11.2010 3 Taulukko 3.1 Kuhmalahden jätevedenpuhdistamolta Pirkanmaan keskuspuhdistamoon johdettavien jätevesien virtaama- ja kuormitusennusteet

Suure Laatu Nykytilanne 2020 2030 2040 Liittyjämäärä as. 300 400 460 480 Kasvuennuste % 33 % 53 % 60 % 3 Virtaama, Qka m /d 50 67 77 80 3 Virtaama, Qmax m /d 117 117 117 117 3 Virtaama, qka m /h 2 3 3 3 3 Virtaama, qmax m /h 6 6 6 6

Qmax/Qka 2,3 1,8 1,5 1,5 Ominaisvirtaama l/as. 167 167 167 167

Suure Laatu Nykytilanne 2020 2030 2040 Liittyjämäärä as. 300 400 460 480 AVL-luku* 200 300 300 300

BOD7 - kesk. kg/d 14 18 21 22 g/as/d 46 46 46 46 mg/l 276 276 276 276

Pkok - kesk. kg/d 0,6 0,8 1,0 1,0 g/as/d 2,1 2,1 2,1 2,1 mg/l 12 12 12 12

Nkok - kesk. kg/d 3 4 4 5 g/as/d 10 10 10 10 mg/l 58 58 58 58

SS - kesk.** kg/d 11 15 17 18 g/as/d 37 37 37 37 mg/l 220 220 220 220 *) BOD-ominaiskuorman 70 g/as/d perusteella laskettuna **) mitatun tiedon puuttuessa käytetty oletusta yhdyskuntajäteveden tyypillisestä kiintoainepitoisuudesta 220 mg SS/l

3.2 Lempäälä ja Vesilahti Lempäälän jätevedenpuhdistamolla käsitellään Lempäälän ja Vesilahden jätevedet. Lempäälästä Pirkanmaan keskuspuhdistamoon johdettavien jätevesien virtaama- ja kuormitusennusteet on esitetty taulukossa 3.2. Liittyjämääräennusteiden puuttuessa esitetty ennuste vuoteen 2020 perustuu Pirkanmaan alueellisen vesihuollon kehittämissuunnitelmassa esitettyihin jätevesimääräennusteisiin Lempäälästä ja Vesilahdelta.

Copyright © Pöyry Finland Oy Liite 1 - Mitoitusperusteet 16WWE0447.B7101 2.11.2010 4 Taulukko 3.2 Lempäälän jätevedenpuhdistamolta Pirkanmaan keskuspuhdistamoon johdettavien jätevesien virtaama- ja kuormitusennusteet

Suure Laatu Nykytilanne 2020 2030 2040 Liittyjämäärä as. 15 800 19 300 22 300 25 300 Kasvuennuste % 22 % 41 % 60 % 3 Virtaama, Qka m /d 3 420 4 178 4 827 5 476 3 Virtaama, Qmax m /d 16 837 16 837 16 837 16 837 3 Virtaama, qka m /h 143 174 201 228 3 Virtaama, qmax m /h 877 877 877 877

Qmax/Qka 4,9 4,0 3,5 3,1 Ominaisvirtaama l/as. 216 216 216 216

Suure Laatu Nykytilanne 2020 2030 2040 Liittyjämäärä as. 15 800 19 300 22 300 25 300 AVL-luku* 10 900 13 300 15 400 17 500

BOD7 - kesk. kg/d 764 933 1 078 1 223 g/as/d 48 48 48 48 mg/l 223 223 223 223

Pkok - kesk. kg/d 33,4 40,8 47,1 53,5 g/as/d 2,1 2,1 2,1 2,1 mg/l 10 10 10 10

Nkok - kesk. kg/d 188 230 265 301 g/as/d 12 12 12 12 mg/l 55 55 55 55

SS - kesk. kg/d 1320 1 612 1 863 2 114 g/as/d 84 84 84 84 mg/l 386 386 386 386 *) BOD-ominaiskuorman 70 g/as/d perusteella laskettuna

3.3 Kangasala, Pirkkala, Tampere ja Ylöjärvi Tampereen Raholan, Viinikanlahden, Kämmenniemen ja Polson puhdistamoiden viemäröintialue käsittää nykyisin Tampereen lisäksi Kangasalan, Pirkkalan ja Ylöjärven. Vuodesta 2010 lähtien myös Kangasalan Sahalahden jätevedenpuhdistamon jätevedet tullaan johtamaan Viinikanlahden viemäriverkoston kautta Viinikanlahteen. Pirkanmaan keskuspuhdistamoon johdettavien jätevesien virtaama- ja kuormitusennusteet on esitetty taulukossa 3.3.

Jätevesien virtaamaennusteet perustuvat Tampereen Veden tekemiin virtaamaennusteisiin. Yhdyskuntajätevesien ainekuormituksen arvioimiseksi Viinikanlahden puhdistamon nykyisestä kuormituksesta on vähennetty M-real Oyj:n Takon tehtaiden BOD- ja kiintoainekuormitus, joka esitetään erikseen taulukossa 3.4.

Copyright © Pöyry Finland Oy Liite 1 - Mitoitusperusteet 16WWE0447.B7101 2.11.2010 5 Taulukko 3.3 Tampereen Raholan, Viinikanlahden, Kämmenniemen ja Polson puhdistamoiden viemäröintialueelta Pirkanmaan keskuspuhdistamoon johdettavien jätevesien kuormitusennusteet ilman teollisuusjätevesiä

Suure Laatu Nykytilanne 2020 2030 2040 Liittyjämäärä as. 272 492 317 945 330 488 334 320 Kasvuennuste % 17 % 21 % 23 % 3 Virtaama, Qka * m /d 72 322 82 678 84 470 83 993 3 Teollisuusjätevesien Qka m /d 5 060 4 930 4 930 4 930 Teollisuusjätevesien osuus % 7 % 3 Virtaama, Qmax m /d 194 923 195 760 195 760 195 760 3 Virtaama, qka m /h 3 013 3 445 3 520 3 500 3 Virtaama, qmax m /h 9746 9788 9788 9788

Qmax/Qka 2,7 2,4 2,3 2,3 Ominaisvirtaama l/as. 265 260 256 251 *) Virtaama ilman teollisuusjätevesiä

Nykytilanne 2020 2030 2040 Suure Laatu Viinikanlahti Rahola Kämmenniemi Polso Yhteensä Yhteensä Yhteensä Yhteensä Liittyjämäärä as. 272 492 317 945 330 488 334 320 AVL-luku* 176 700 56 700 500 200 234 100 273 900 284 700 288 000

BOD7 - kesk. kg/d 12 370 3 970 32 12 16 384 19 176 19 931 20 161 g/as/d 60 60 60 60 mg/l 195 263 210 146 227 232 236 240

Pkok - kesk. kg/d 455 141 1 0,5 598 699 727 735 g/as/d 2,2 2,2 2,2 2,2 mg/l 7,2 9,4 8,3 6,1 8,3 8,5 8,6 8,8

Nkok - kesk. kg/d 2 770 796 8 3 3 577 4 189 4 353 4 404 g/as/d 13 13 13 13 mg/l 44 53 54 37 49 51 52 52

SS - kesk. kg/d 16 005 4 732 50 25 20 812 24 356 25 314 25 607 g/as/d 76 77 77 77 mg/l 252 314 332 300 288 295 300 305 *) BOD-ominaiskuorman 70 g/as/d perusteella laskettuna Tampereen ja Kangasalan alueen merkittävimpiä mahdollisia teollisuuskuormittajia Pirkanmaan keskuspuhdistamossa ovat M-real Oyj:n Takon tehdas sekä Saarioinen Oy:n elintarviketehdas Kangasalalla. Teollisuuskuormittajat eivät ole ilmoittaneet erillisiä kuormitusvarauksiaan. Taulukkoon 2.7 on koottu em. teollisuuskuormittajien nykyinen kuormitus. Mm. Saariosisten Sahalahden kuormitus viemäriverkostoon on pienentynyt edellisestä yleissuunnitelmavaiheesta, koska vesille on toteutettu esikäsittely enne viemäröintiä.

Suure Laatu Nykytilanne Tako Saarioinen 3 Virtaama, Qka m /d 4 000 1400 3 Virtaama, Qmax m /d 8 000 2100 3 Virtaama, q ka m /h 167 58 3 Virtaama, q max m /h 500 130

Qm ax/Qka 2,0 1,5

Suure Laatu Nykytilanne Tako Saarioinen AVL-luku* 8 000 6 600

BOD7 - kesk. kg/d 560 462 mg/l 140 330

Pko k - kesk. kg/d - 17 mg/l - 12,0

Nkok - kesk. kg/d 10 98 mg/l 2-3 70

SS - kesk. kg/d 7 500 504 mg/l 1 875 360 *) BOD-ominaiskuorman 70 g/as/d perusteella laskettuna

4 SAKO- JA UMPIKAIVOLIETTEET Taulukoon 4.1 koottu Pirkanmaan keskuspuhdistamoon jätevetensä toimittavien kuntien alueelta nykyiset (lähinnä vuosien 2002 – 2006 keskiarvot, tampereen osalta vuoden 2009 tiedot) sako- ja umpikaivolietteiden vastaanottomäärät. Sahalahden jätevedenpuhdistamoa lukuun ottamatta lietteiden kuormitus on sisällytetty puhdistamon tulokuormitukseen. Arkivuorokausille laskettuna sako- ja umpikaivolietteiden vastaanottomäärä on noin 200 m3/d. Yhden kuorman suuruus on noin 10 m3/d ja käytännössä kuljetukset ajoittuvat arkivuorokausille.

Taulukko 4.1 Pirkanmaan keskuspuhdistamoon jätevetensä toimittavien kuntien alueelta vastaanotetut sako- ja umpikaivolietteiden määrät

Kunta Puhdistamo Sako- ja Lietteiden kuormitus umpikaivolietteiden sisältyy ilmoitettuun määrä m3/a jät evesikuo rmitukseen Tampere Raholan jvp. ei Viinikanlahden jvp. 20 300 kyllä Kämmenniemen jvp. ei vastaanottoa Polson jvp. ei vastaanottoa Lempäälä Lempäälän jvp. 15 000 kyllä Kangasala Sahalahden jvp. 2 250 ei Kuhmalahti Kuhmalahden jvp. ei vastaanottoa Yhteensä 37 550

5.1 Mitoituskuormitus Pirkanmaan keskuspuhdistamon mitoitusvuotena käytetään vuotta 2040. Jätevesien käsittelyn mitoitusta varten on laadittu puhdistamon vesiprosessin virtaama- ja kuormitusennusteet. Kuormitusennusteet laadittiin siten, että virtaama- ja kuormitusennusteisiin sisältyvät merkittävimpien teollisuuskuormittajien nykyisin puhdistamoille toimittama jätevesimäärä ja –kuormitus.

Taulukossa 5.1 on esitetty Pirkanmaan keskuspuhdistamon viemäröintialueen virtaama ja kuormitusennusteet vuosille 2020, 2030 ja 2040.

Taulukko 5.1 Pirkanmaan keskuspuhdistamon virtaamaennusteet ja keskimääräinen ainekuormitus vuosina 2020, 2030 ja 2040.

Suure Laatu Nykytilanne 2020 2030 2040 Liittyjämäärä as. 288 600 337 600 353 200 360 100 Kasvuennuste % 17 % 22 % 25 % 3 Virtaama, Qka m /d 75 800 92 300 94 800 95 000 3 Virtaama, Qmax m /d 211 760 222 700 222 700 222 700 3 Virtaama, q ka m /h 3 273 3 961 4 063 4 070 Virtaama, qmax m3 /h 10 625 11 299 11 299 11 300

Qm ax/Qka 2,8 2,4 2,3 2,3 Ominaisvirtaama l/as. 263 273 268 264

Suure Laatu Nykytilanne 2020 2030 2040 Liittyjämäärä as. 288 600 337 600 353 200 360 100 AVL-luku* g/as/d 245 000 302 000 315 000 320 000

BOD7 - kesk. kg/d 17 160 21 150 22 050 22 430 g/as/d 59 63 62 62 mg/l 226 229 233 236

Pkok - kesk. kg/d 632 758 792 806 g/as/d 2,6 2,5 2,5 2,5 mg/l 8,3 8,2 8,3 8,5

Nkok - kesk. kg/d 3 635 4 350 4 510 4 560 g/as/d 14,8 14,4 14,3 14,3 mg/l 48 47 48 48 SS - kesk. kg/d 22 143 33 990 35 200 35 740 g/as/d 90 113 112 112 mg/l 292 368 371 376 *) BOD-ominaiskuorman 70 g/as/d perusteella laskettuna

5.2 Laajennusvaraus Puhdistamon kallioresurssien riittävyyden todentamiseksi puhdistamon laajennusvarauksena tarkastellaan tilannetta, jossa puhdistamoa olisi laajennettavissa noin 50 % sen vuotta 2040 mitoitustilanteesta.

Copyright © Pöyry Finland Oy Liite 1 - Mitoitusperusteet 16WWE0447.B7101 2.11.2010 8 5.3 Puhdistusvaatimukset Pirkanmaan keskuspuhdistamossa käsiteltävien jätevesien puhdistusvaatimuksena käytetään taulukossa 5.3 esitettyjä enimmäispitoisuuksia ja puhdistusvaatimuksia, typenpoistotehon osalta vuosikeskiarvona ja muiden suureiden osalta neljännesvuosikeskiarvona. Puhdistamoiden lupaehtojen kehitystä ei kyetä tarkasti ennakoimaan, mutta yleissuunnitelmavaiheessa esitetyt puhdistusvaatimukset vastaavat nykyisin suurille yli 10 000 avl:n jätevedenpuhdistamoille esitettyjä puhdistusvaatimuksia. Lisäksi suunnittelussa varaudutaan puhdistetun jäteveden desinfiointiin.

Taulukko 5.2 Pirkanmaan keskuspuhdistamon puhdistusvaatimukset

Suure Pitoisuus enintään mg/l Poistoteho vähintään %

BOD7atu 8 96

Ptot 0,3 96

Ntot - 70 + NH4 -N 4 -

5.4 Kokonaistypenpoiston mitoituslämpötila Nitrifikaatioon perustuva typenpoistoprosessi on erittäin lämpötilariippuvainen biologinen prosessi, jossa minimilämpötilalla on merkittävä vaikutus laitoksen biologisen vaiheen kokoon. Mitoituslämpötilana käytetään aikaisemmassa yleissuunnitteluvaiheessa tarkasteltua lämpötilaa + 8°C.

6 LIETTEENKÄSITTELYN MITOITUSKUORMITUS Keskuspuhdistamon lietteenkäsittely on tässä vaiheessa mitoitettu siten, että puhdistamolla syntyvä lietemäärä on arvioitu aktiivilieteprosessissa (fosforin poisto rinnakkaissaostuksella) ja jälkisuodatuksessa syntyvän lietteen määränä. Esiselkeytyksen kiintoainereduktiona on käytetty 60 % poistumaa. Lietteenkäsittelyn mitoitus on esitetty taulukossa 6.1. Arvioon sisältyy varaus mahdollisesti muualta tuotavan (Akaa, Hämeenkyrö, Orivesi, Nokia ja Ylöjärven Kurun puhdistamo) puhdistamolietteen määrästä.

Taulukko 6.1 Pirkanmaan keskuspuhdistamon keskimääräinen lietteenkäsittelyn kuormitus kg TS/d

Lietejae 2020 2030 2040 Kiintoaine esiselkeytyksestä 20 394 21 120 21 444 Kemikaalisakka esiselkeytyksestä 4 973 5 196 5 293 Bioliete (ylijäämälietteen poisto) 10 210 10 645 10 828 Liete tertiäärikäsittelystä 1 643 1 687 1 691 Yhteensä kg TS/d 37 000 39 000 39 000 Varaus muilta puhdistamoilta tuleville lietteille ka.-% 20 % 11 000 Yhteensä kg TS/d 50 000