Urbaanien pintavaluntavesien suodatus : hulevesien ja hiekoitushiekan pesuliuosten puhdistus

Abstract

Huleveden sisältämät epäpuhtaudet voidaan jakaa kolmeen pääkategoriaan, jotka ovat kiintoaine, raskasmetallit ja ravinteet. Työssä kehitettiin näiden päästöjen vähentämiseksi kemikaaliton suodatinratkaisu, jossa yhdistyy useampia puhdistustekniikoita. Suodatin pyrittiin suunnittelemaan ympärivuotiseen käyttöön, yhteistyössä Lappeenrannan seudun ympäristötoimen sekä KK Haapaselkä Oy:n kanssa.

Suodatin toimii kolmessa vaiheessa, joista ensimmäinen on kiintoaineen poisto. Se vaatii erotus menetelmiä, kuten verkon isoimpia partikkeleja varten ja vaahtomuovisuodattimen hienoaineksen suodattamiseksi. Toinen vaihe on raskasmetallien, öljyjen ja hajujen poisto adsorptiolla. Suodattimessa adsorbenttina toimii runsashiilipitoinen mineraali shungiitti. Viimeinen vaihe on ravinteiden poiston tehostaminen kosteikolla. Suodattimen sisältämien EM-keramiikkakappaleiden (Efective Microorganism) vapauttamat hyödylliset mikro-organismit edistävät kosteikon toimintaa ja tehostaa ravinteiden kulutusta.

Käytetyn likaisen hiekoitushiekan saattaminen uudelleenkäytettävään muotoon, vaatii sen puhdistamisen esimerkiksi pesemällä. Hiekoitushiekan pesuliuokset sisältävät samoja epäpuhtauksia kuin hulevedet, mutta suuremmissa pitoisuuksissa. Niiden laadun ylläpito suljetun kierron systeemissä vaatii esimerkiksi hiekkasuodattimen sekä shungiitti adsorptiokolonnin yhdistelmän.

Impurities in the urban runoff water can be divided to three main categories. Those are solids, heavy metals and nutrients. In this work is designed chemical free filter for those pollutants and impurities, which is combination from multiple cleaning mechanisms. The filter is also designed for year-round usage in co-operation with Environmental office of Lappeenranta region and KK Haapaselkä Oy.

Filter operate in three steps, which first is solid material removal. It can be achieved with combination of filtration screens and plastic foam filter. Second step is removal of heavy metals, oils and odors with adsorption. Adsorbent is mineral called shungite, which contain large amount of carbon. Last step is nutrient removal, which is achieved with EM-ceramic (Effective Microorganism) particles. Those spread beneficial microorganisms to wetland basin or catchment area, which is located after filter. Microorganisms boosts wetlands natural nutrient removal efficiency.

In order to reuse of gravel, which is applied on slippery streets, it needs to be cleaned first. It contains large amount of similar pollutants to runoff waters. Cleaning can be done example by washing it with various chemicals. Washing solutions contains same impurities than runoff waters, but in much higher concentrations. To maintain quality of washing solutions in closed washing loop system they need to be treated with for example sand filtration and adsorption with shungite.