Kymijärvellä toteutettua alusveden suodatusmenetelmää voisi käyttää räätälöitynä muillakin järvillä. Sen sijaan poistetun fosforin hyödyntäminen vaatii vielä monen alan osaamisen yhdistämistä.
Kymijärven alusvesisuodatuksen pilotissa johdettiin pohjan läheistä ravinnepitoista vettä ilmastuksen, suodattimen ja kosteikon kautta takaisin järveen. Kolmen kesän tulosten perusteella alusveden kokonaisfosforista saatiin parhaimmillaan pois n. 80 % ja liukoisesta fosforista n. 90 %. Fosfori saostui alusveden rautaan.
Suodatus tehdään järven kerrostuneisuuden aikana, jolloin alusvesi on hapetonta ja sen fosforipitoisuus korkea. Käytännössä suodatusaikaa on kolmisen kuukautta kesä-syyskuussa. Suodatusnopeus pilottilaitteistossa oli 10 litraa sekunnissa ja hiekkasuodattimen koko oli 200 m2. Menetelmä toimii hyvin. Laskennallisesti alusvettä suodattamalla Kymijärven päällysveden fosforipitoisuus saataisiin laskemaan nykyisestä välttävästä tyydyttävälle tasolle 6 vuodessa ja hyvälle tasolle 13 vuodessa.
– Järvien kunnostaminen on aina pitkäjänteistä työtä, joten 6–13 vuotta ei ole pitkä aika, toteaa dosentti Juha Niemistö Helsingin yliopiston Ekosysteemit ja ympäristö –tutkimusohjelmasta.
Lahden kaupunki jatkaa Kymijärven alusveden suodatusta ainakin vuoden 2021 loppuun. Hämeen ELY-keskus osarahoittaa työtä ”Kymijärven alusveden puhdistusjärjestelmän laajentaminen pilotista täysimittaiseksi (Kapula)” -hankkeen kautta.
Sisäisen kuormituksen vähentämistä
Helsingin yliopiston Ekosysteemit ja ympäristö –tutkimusohjelman Vesikuja-hankkeessa on tänä vuonna selvitetty yleisemmin alusveden suodatuksen sopivuutta Suomen järville. Myös fosforipitoisen sakan hyödyntämistä ja vaihtoehtoisia teknologisia suodatusratkaisuja tutkittiin.
-Kunnostusmenetelmää valittaessa tulee aina lähteä liikkeelle järven tilasta ja ominaisuuksista. Alusveden poistolla vähennetään järven sisäistä kuormitusta, jossa pohjan ollessa hapettomassa tilassa sedimentistä vapautuu ravinteita veteen. Jotta järven tila paranisi, järven ulkoisen kuormituksen tulee olla jo hallinnassa, toteaa Vesikuja- hankkeen projektinjohtaja Leena Nurminen.
Menetelmä tulee optimoida kullekin järvelle erikseen. Tiettyjä peruskriteerejä on kuitenkin olemassa. Järvessä tulisi olla syvänne, jonne kerrostuu riittävästi alusvettä. Mikäli syvänteitä on useita, yhden syvänteen alusveden poisjohtaminen ei riitä, koska ravinteita vapautuu kaikista syvänteistä. Myös päällysveden ja alusveden fosforipitoisuuksien erolla on merkitystä suodatuksen tehoon.
Suodattimen koko ja alusveden pumppausnopeus riippuvat järven koosta ja alusveden määrästä ja ne on mitoitettava järvikohtaisesti. Selvitykseen saatiin vesinäytteitä ja tarvittavia aiempia ravinneanalyysien tuloksia ja pinta-ala- ym. tietoja 12 järvestä. Näistä viidessä järvessä arvioitiin Kymijärvi-kokemusten perusteella veden fosforipitoisuuden vähenevän merkittävästi 1–5 vuoden kuluessa alusvettä suodattamalla ja johtamalla se takaisin.
Fosforin talteenotto vaatii vielä ratkaisuja
Kymijärven suodattimelta talteen saadussa sakassa rautapitoisuus oli yli 50 prosenttia ja fosforipitoisuus 2 %. Materiaali oli hyvin epäorgaanista. Sen kiertotalouden mukainen hyödyntäminen vaatiikin jatkoprosessointia.
Sakan korkea rautapitoisuus verrattuna orgaanisiin lannoitteisiin tai keinolannoitteisiin heikentää huomattavasti sen käyttökelpoisuutta maatalouden lannoite- tai maanparannusaineena. Runsas rauta saattaa myös sitoa pellossa olevan fosforin kasveille käyttökelvottomaan muotoon.
Koska fosforia on maapallolla rajallisesti, yksi mahdollisuus olisi kuivata ja varastoida materiaali odottamaan uusia käsittelymenetelmiä, joita on työn alla useilla eri taholla.
Ravinnesakkaa voisi myös mahdollisesti käsitellä yhdyskuntalietteen käsittelymenetelmin. Kymijärvellä oli käytössä pieni paikallinen hiekkasuodatin, mutta yksi mahdollisuus olisi rakentaa siirrettäviä laitteistoja tai jossain kohteissa jopa kiinteä alusvedensuodatuslaitos. Suodatus voisi tapahtua myös vesihuoltotekniikkoja hyödyntäen.
Menetelmän jatkokehittäminen on mahdollista ja edelleen kiinnostavaa sekä järvikunnostuksen että kiertotalouden näkökulmista. Suodattamojen kehittäminen ja suunnittelu vaatii kuitenkin monen alan yhteistyötä limnologiasta vesihuoltoon ja jätevesikäsittelyyn.
Ilmakuva Kymijärven pilottikohteesta: Kari Sainio
- Vesikuja-hankkeen 22.10.2020 loppuseminaari on ladattavissa tästä kautta 19.11. asti.
- Lue lisää nyt päättyvästä Vesikuja-hankkeesta, jossa selvitettiin menetelmän monistettavuutta (2020)
- Lue lisää Kymijärven alusvesisuodatuksen pilottihankkeesta 2017–19
- Lahden kaupungin Kapula-hanke
Lisätiedot:
Leena Nurminen
leena.nurminen@helsinki.fi
Ekosysteemit ja ympäristö –tutkimusohjelma
Helsingin yliopisto
Ismo Malin
ismo.malin@lahti.fi
Lahden kaupunki
Kapula-hanke
