Blominmäen jätevedenpuhdistamo
Espoon Blominmäen jätevedenpuhdistamo otettiin käyttöön marraskuun alussa. Puolen miljardin euron arvoinen puhdistamo pienentää merkittävästi Itämeren ravinnekuormaa ja saa kaiken tarvitsemansa lämmön sekä 70 prosenttia sähköstä omasta prosessistaan.
Helsingin seudun ympäristöpalvelut HSY:n toimitusjohtaja Tommi Fred sanoo Blominmäen jätevedenpuhdistamon rakentamista vuosikymmenen merkittävimmäksi ympäristöteoksi Suomessa.
Uusi puhdistamo puhdistaa noin 400 000 asukkaan jätevedet Espoosta, Länsi-Vantaalta, Kauniaisista, Kirkkonummelta ja Siuntiosta. Käyttöönotto tapahtuu vaiheittain noin neljän kuukauden aikana, kun vanha Suomenojan puhdistamo ajetaan samalla alas. Kun prosessi toimii Blominmäessä suunnitellusti, puhdistamo poistaa yli 96 prosenttia jäteveden sisältämästä fosforista ja orgaanisesta aineesta sekä yli 90 prosenttia typestä.
Kymmenen hehtaarin laajuisen maanalaisen puhdistamon varsinainen toteutussuunnittelu käynnistyi 2013 ja louhinnat vuonna 2014. Sitä olivat edeltäneet jo vuonna 2005 käynnistynyt esisuunnittelu, sijoituspaikkaselvitykset ja yleissuunnitteluvaihe. Maanalaisen laitosrakentamisen projektinjohtourakka käynnistyi maaliskuussa 2018.
Kalliota on laitoksen alueella louhittu kaikkiaan noin miljoona kuutiometriä. Samaan aikaan varsinaisen laitoksen rinnalla on rakennettu noin 20 kilometriä viemäritunneleita puhdistamon tulo- ja purkuvesiä varten.
Maan päällä sijaitsevat muiden muassa hallinto- ja korjaamorakennus, lietteenkuivaus- ja voimalarakennus, mädättämösiilojen yläosat, lietteen ja kaasun käsittelyyn liittyviä rakennuksia, biokaasun varastot, autohalli ja poistoilmapiippu.
Hankkeen kokonaiskustannukset ovat nousseet hankesuunnitelman 371 miljoonasta 510 miljoonaan euroon, ja hankkeen toteutus kesti kaksi vuotta yleissuunnitelmassa arvioitua aikataulua kauemmin.
Alkuvaiheen suunnitelmat uusiksi
Projektinjohtourakoitsija YIT Oy:n rakennusvaiheen suunnittelusta vastannut projektipäällikkö Pekka Halonen kertoo hankkeen alkuvaiheessa tehtyjen suunnitelmien olleen melko suuntaa antavia. Suunnitelmat oli tehty ennen YIT:n saamaa rakennusurakkaa.
– Suunnitelmien muokkaaminen toteuttamiskelpoisiksi vaati tosi paljon työtä ja osaamista. Myös alkuperäiset aikataulut menivät aika lailla uusiksi, joten pidimme heti alkuun aika pitkän suunnittelujumpan ja teimme toteutuksesta HSY:n kanssa kokonaan uuden urakkasopimuksen. Tämä oli yksi suurimmista syistä, miksi projekti venyi alkuperäisestä suunnitellusta aikataulusta, Halonen kertoo.
Hankkeen pääsuunnittelun ja laitosteknisen suunnittelun projektipäällikkö Kalle Kiisto FCG Finnish Consulting Group Oy:stä kertoo, että Blominmäki oli ensimmäinen näin ison mittakaavan vesihuoltoalan hanke, joka tehtiin kokonaan 3D-tietomallinnusprojektina.
– Mukana oli useita suunnittelufirmoja ja kaikkien keskinäinen koordinointi ja suunnitelmien yhteensovitus oli aikamoinen jumppa. Siihen jouduttiin panostamaan odotettua enemmän, koska suunnittelun rajapintoja oli tosi paljon moneen suuntaan, Kiisto sanoo.
Louhinta aikataulussa
Puhdistamo on rakennettu pääosin kallion sisään, jolloin haitat yläpuoliselle ja ympäröivälle maankäytölle jäävät vähäisiksi ja laitokselle saadaan vakaat toimintaolosuhteet.
Kahden vuoden louhinta-aikataulu luolaston pääurakassa oli tiukahko, ja se piti rakentaa niin, että urakoitsija voi tehdä louhinnat tehokkaasti.
– Laitos piti saada sijoitettua optimaalisesti kallioperän ominaisuuksiin nähden. Tutkimusten perusteella tiedossa oli jo aloittaessa se, että vastassa on kallion heikkousvyöhykkeitä. Mallinsimme heikkousvyöhykkeet, ja koko laitospaketti kokonaisuudessaan jouduttiin kääntämään niin, että heikkousvyöhykkeet läpäistiin mahdollisimman lyhyellä matkalla, puhdistamon louhintasuunnittelua vetänyt AFRY Finland Oy:n Jari Haapala kertoo.
Louhinnasta vastasi ensimmäisessä ajotunneliurakassa Skanska Infra Oy. Laitostilat louhi Lemminkäinen, joka sittemmin yhdistyi YIT:hen. Louhinta ja kalliotilojen lujittaminen valmistuivat aikataulussaan. Kalliota louhittiin YIT:n urakassa kaikkiaan noin 910 000 kuutiometriä kolmen tunnelin kautta. Louhinnat valmistuivat joulukuussa 2017.
Ympäristö huomioon
Blominmäen työmaalla toimi betoniasema, jossa tuotettiin lähes 100 000 kuutiota betonia hanketta varten. Tämän lasketaan säästäneen betoniautojen kuljetuksissa noin 500 000 kilometrin ajot, kun valmisbetonia ei ole tarvinnut kuljettaa kiinteiltä betoniasemilta.
– Oma betoniasema toi joustavuutta toteutukseen, millä oli ratkaiseva merkitys läpiviennille. Eri betonointikertoja oli lähes 3800 kappaletta. Jokaiseen liittyivät kaikki muottitarkastukset, betonointisuunnitelmat ja -pöytäkirjat, Pekka Halonen kertoo.
Maan alla valmistettiin lisäksi 12 kilometriä ilmastointikanavaa pienimuotoisella ilmastointikanavatehtaalla.
Työmaan maa- ja kiviaineksia on myös kierrätetty, mikä vähensi niiden kuljetustarvetta. Hukkabetonin murskaukseen haettiin työmaalle luvat, ja mursketta käytettiin yli 12 000 tonnia. Tunneleista saatua louhetta on murskattu työmaalla 70 000 tonnia. Murskattu kiviaines käytettiin puhdistamon rakentamisessa. Loput louheet vietiin pääosin Ämmässuolle ja Voutilaan murskattavaksi, josta ne myytiin hyötykäyttöön.
Vesitiiviys teetti töitä
Tunnelien ja varsinkin altaiden vesitiiviys on Pekka Halosen mukaan teettänyt valtavasti töitä. Vuotavan kallion ja betonirakenteiden tiivistämiseen on käytetty tuhansia työtunteja.
– Altaiden tiiviyden varmistaminen vaati aina, että ensin allas piti täyttää vedellä ja mitata viikon verran veden pysyvyyttä tai vähenemistä. Jos vesi väheni, allas piti taas tyhjentää ja etsiä vuotopaikat, joita oli tosi vaikea löytää. Kun vuotopaikat oli paikannettu ja injektoitu, allas täytettiin uudelleen ja taas seurattiin viikon ajan veden määrää. Ja altaita oli paljon. Tämä oli sellainen vaihe, joka toi hitaudessaan viivytyksiä hankkeeseen, Halonen kertoo.
Maanalainen jätevedenkäsittelyprosessi sijoitettiin 20 metriä leveisiin rinnakkaisiin luolatiloihin.
– Haasteena oli saada kaikki tarvittava tekniikka mahtumaan louhittuihin luolatiloihin. Tilat oli louhittu alustavien suunnitelmien pohjalta ennen varsinaista yksityiskohtaista suunnittelua. Vastaan tuli hankalia kohtia, joihin piti saada erilaiset putkistot mahtumaan ja niiden huoltotarpeet huomioitua. Sen jälkeen ei oikein voi louhia lisää tilaa, kun kattojen ja seinien kalliolujitukset on jo tehty. Tilakäytölliset reunaehdot olivat tiukat, FCG:n Kalle Kiisto kertoo.
YIT:n Pekka Halosen mukaan eri tekniikkalajien yhteensovittaminen on ollut kaikkein haastavinta niin suunnittelu-, toteutus- kuin koekäyttövaiheessakin.
– Kahdessa eri tasossa olevilla käytävillä kulki valtavasti eri tekniikkalajeja, jotka piti saada mahtumaan tunneleihin. Ne piti pystyä myös rakentamaan sinne. Pidettiin yhteensovituspalavereita, törmäyspalavereita ja Big Room -suunnittelupalavereita, jotta suunnitelmat saatiin toteutuskelpoiseen kuntoon. Sittenkin vielä rakentamisajalle jäi edelleen tosi vaativaa yhteensovittamista tekniikka-asennusten osalta.
Optimoitu puhdistusprosessi
Blominmäen puhdistusprosessi on varsin pitkälle samanlainen kuin Viikinmäen jätevedenpuhdistamossa. Puhdistus tapahtuu mekaanisesti, kemiallisesti ja biologisesti.
– Alussa tulopumppaamon jälkeen on välppäys, jolla otetaan karkeampaa tavaraa pois jätevedestä. Sieltä jätevedet siirtyvät hiekanerotukseen ja esiselkeytysaltaisiin, joissa kiintoaine laskeutuu painovoimaisesti alas altaan pohjalle ja ensimmäiset kemikaalit syötetään prosessiin, jätevedenpuhdistuksen osastonjohtaja Kristian Sahlstedt HSY:stä kertoo.
Esiselkeytyksen jälkeen tulee ensimmäinen biologinen käsittelyvaihe eli aktiivilieteprosessi, jossa elätetään hallitusti jätevettä puhdistavaa biomassaa prosessialtaassa. Aktiivilieteprosessissa orgaanista ainetta, typpeä ja fosforia sitoutuu lietteeseen, joka kiertää altaissa happipitoisuuden vaihdellessa. Alhaisen happipitoisuuden vyöhykkeiltä osa typestä poistuu vedestä ilmaan.
– Sen jälkeen ovat vuorossa jälkiselkeytysaltaat, joissa puhdistava biomassa laskeutetaan pohjalle ja pumpataan takaisin aktiivilietealtaisiin tekemään työtään. Kirkastettu jätevesi on tässä vaiheessa jo varsin puhdasta, mutta se jatkaa vielä tertiääri- ja kvartäärikäsittelyyn, jossa biologinen suodatus viimeistelee typenpoiston, Sahlstedt sanoo.
Uutuutena prosessissa on loppupään jälkikemikalisointi ja kiekkosuodatus, jotka tehostavat fosforin ja kiintoaineen poistoa. Lopuksi puhdistettu jätevesi ohjataan UV-säteilytyksen kautta poistotunneliin ja lopulta saariston ulkopuolelle merelle.
– Tavoitteena on saada puhdistetun jäteveden jäännösfosforipitoisuus puolitettua 0,1 milligrammaan litrassa, kun se Helsingin Viikinmäen puhdistamossa on 0,2, Sahlstedt kertoo.
Kaikki mahdollinen energia talteen
Puhdistamolla on innovatiivisia jäteveden käsittelyprosessia hyödyntäviä energiaratkaisuja, joiden ansiosta laitos on lämmön suhteen omavarainen ja pystyy tuottamaan noin 70 prosenttia tarvitsemastaan sähköstä.
Laitoksessa on kolme lämpöverkkoa. Nollalämpöverkko ottaa lämpöä suoraan jätevedestä. Keskilämpöverkko liittyy kahden 2500 kuution kallioaltaan muodostamaan energiavarastoon, joka lämmitetään prosessikoneista saatavalla lämmöllä. Tätä lämpöä hyödynnetään kemikaalivalmistuksessa ja tuloilman lämmittämisessä. Korkealämpöverkossa on lämpökattilat, joissa kertyneen ylijäämälietteen mädätyskaasu eli biokaasu poltetaan sähköenergiaksi kaasukäyttöisen generaattorin kautta.
– Laitoksen lämpötaloudesta olen ehkä kaikkein ylpein. Lämpötalouden tehokkuus on maksimoitu. Lämpö otetaan talteen jokaisesta paikasta, missä se on mahdollista, Kristian Sahlstedt toteaa.
Ennen merivesitunneliin pumppausta laitoksen poistoveden lämmöstä otetaan vielä lämpöpumpuilla irti kymmenisen prosenttia Espoon kaukolämpötarpeesta, mistä HSY saa korvausta Fortumilta, joka vastaa tästä osuudesta.
HSY:n projektinjohtaja Jukka Yli-Kuivilan mukaan kaasugeneraattorit ovat laitoksen sähkön päälähde.
– Niistä saadaan sähköä noin 1300 kilowattia, kun laitteisto saadaan viritettyä. Pakokaasujen lämmöstä saadaan ORC-laitteistolla 170 kilowattia vielä lisää, Yli-Kuivila kertoo. ORC (Organic Rankine Cycle) on menetelmä, jolla voidaan tuottaa sähköä orgaanisten aineiden hukkalämmöstä kuten kaasumoottoreiden pakokaasuista.
Vedenpuhdistusprosessin loppupäässä on vielä vesiturbiini, joka hyödyntää poistoveden parin metrin korkeuseroa. Siitä saadaan 25 kilowattia laskennallista tehoa. Jäteveteen liittymättöminä ekologisina sähkönlähteinä on useita aurinkopaneelikenttiä, joiden huipputeho on yhteensä 500 piikkikilowattia.
Hallintorakennus maan päällä
AFRY Ark Studio toteutti sekä puhdistamon maanpäällisten että maanalaisten osien arkkitehtisuunnittelun.
– Blominmäen jätevedenpuhdistamon hallintorakennus on pääosin korkeatasoista konttoritilaa. Julkisivuissa on käytetty grafiikkabetonisandwich-elementtejä. Tehosteena on itsepuhdistuvaa vihreää keraamista laattaa muun muassa sisäänkäynnin yhteydessä, hallintorakennuksen arkkitehtisuunnittelusta vastannut projektipäällikkö Tapani Juva AFRY Finland Oy:stä kertoo.
Vierailuryhmät saapuvat avaraan ja korkeaan aulatilaan, josta siirrytään auditorioon viherseinän editse. Tiloja on myös ruokailuun ja cateringiin. Sisääntulokerroksesta pääsee hissillä alas kalliotiloihin.
Rakennuksen päädyssä on kaksi kerrosta korkeaa korjaamotilaa siihen liittyvine varasto- ja toimistotiloineen. Yläkerrassa on konttoritilaa sekä valvomo. Kattotasolla on vielä pieni edustustila sekä ilmanvaihdon konehuone.
Alemmassa kerroksessa on pukuhuone- ja pesutilat saunoineen sekä kuntosali. Myös sieltä löytyy toimistotiloja sekä väestönsuoja ja vaatehuollon tiloja. Alakerrasta on myös kulkuyhteys biokaasu- ja lieterakennukseen.
Teksti: Jari Peltoranta | Kuvat: Mikael Lindén
