Kiertovesi hyötykäyttöön

Kokeilun tavoitteena oli ensivaiheessa selvittää, millä edellytyksillä kylpylän kiertovettä voitaisiin uusiokäyttää ja millaisia mahdollisuuksia uusiokäytölle olisi Scandic Laajavuoren kylpylätoiminnan yhteydessä.

Kokeilun idea saatiin syksyllä 2019 toteutetun ideahaun kautta suoraan kylpylä-hotelli Scandic Laajavuorelta. Scandicin pitkän tähtäimen tavoitteena on edistää kiertotalouden mukaista toimintaa, johon kylpylän kiertoveden uusiokäytön tarkastelu myös liittyi. Kiertovedellä tarkoitetaan tässä tapauksessa kylpylän altaista johdettua käytettyä vettä (harmaa jätevesi), jolla vielä ennen jätevesiverkkoon johtamista puhdistetaan mm. altaiden suodattimia. Kiertovesi (= huuhteluvesi) on johdettu omaan kokooma-altaaseen ennen viemäriverkkoon johtamista, joten se on eroteltu kylpylän muusta jätevedestä.

Kokeilun selvitysvaiheessa huomio kiinnittyi siihen, että kansallisessa kiertotalous-keskustelussa korostuu pääasiassa materiaalien (jätteiden) tai energian kierrättäminen ja uusiokäyttö. Lainsäädännön perusteella jätevesiksi luokiteltavan käytetyn veden uusiokäytöstä ei käydä kansallisesti juurikaan keskustelua. Pääpaino jätevesiä koskevissa kiertotalousratkaisuissa keskittyy jäteveden lämmöntalteenottoon. Merkittävimpinä syinä vähäiselle keskustelulle tai konkreettisten ratkaisujen kehittämiselle käytetyn veden uusiokäyttöä varten voi olla Suomen laajat (pohja)vesivarannot sekä toimiva jätevesienkäsittelyjärjestelmä. Suomen oloissa vedestä on harvoin niukkuutta, kenties minkä takia veden uusiokäytön mahdollisuudet eivät ole nousseet laajempaan tarkasteluun kiertotalouskeskusteluissa. Globaalisti (puhtaan) veden niukkuus on kuitenkin tunnistettu, etenkin ilmastonmuutoksen kiihtyessä, mikä saattaa tuoda keskustelun lähivuosina vahvemmin myös Suomeen.

Opinnäytteiden avulla arvokasta lisätietoa veden uudelleenkäytön mahdollisuuksista kylpylä- tai vesiurheilukeskuksissa

Kokeilun selvitystöitä tehtiin oppilaitosyhteistyössä Jyväskylän yliopiston sekä JAMK:n opiskelijoiden kanssa, ympäristövaikutusten arviointi-kurssin yhteydessä, JAMK projektiosaaja-työn kautta sekä kahden opinnäytetyön muodossa.

Esiselvitysten ja niiden pohjalta Scandicin kanssa käytyjen keskustelujen perusteella todettiin pian, ettei kokeilun konkreettiselle toteutukselle löydy kustannustehokasta toteuttamistapaa, joka voitaisiin toteuttaa kokeiluna Circwaste-hankkeen puitteissa.

Jyväskylän yliopiston Bio- ja ympäristötieteiden laitoksen opiskelijat laativat kaksi kandidaatin tutkielmaa kiertovesi hyötykäyttöön -kokeilun esiselvitysvaiheiden yhteydessä. Alla tiivistelmät kandidaatin tutkielmista.

Veden kierrätys ja uudelleenkäyttö Suomen vesiurheilukeskuksissa

Kandidaatin tutkielman kirjoittajat: Taru Perunka ja Venla Laine

Veden käyttöön kohdistuvat ongelmat, kuten vesivarojen epätasainen jakautuminen, veden niukkuus ja vesivarojen hyödyntämisen haasteet ovat kasvava trendi globaalilla tasolla. Näitä ongelmia kiihdyttävät muun muassa väestönkasvu sekä ilmastonmuutos, jolloin paine uusien vedenlähteiden käyttöönotolle lisääntyy. Veteen kohdistunut kilpailu lisää jännitteitä ja voi johtaa konflikteihin eri tahojen välillä. Haasteisiin on pyritty vastaamaan erilaisten kansainvälisten sopimusten ja säädösten avulla. Yhdistyneiden kansakuntien Agenda 2030 -ohjelma asettaa kuudennessa pykälässään tavoitteeksi veden niukkuuden vähentämisen globaalilla tasolla sekä puhtaan veden ja sanitaation takaamisen kaikille. Pyrkimyksenä on tehostaa veden käyttöä kestävällä tavalla kaikilla sektoreilla.

EU:n alueella vesivarat ovat jakautuneet epätasaisesti mutta tästä huolimatta veden uudelleenkäyttö ja kierrätys eivät ole edistyneet merkittävästi. Vedensäästötoimia ovat hidastaneet esimerkiksi yhteisten säädösten puute sekä se, että runsasvesivaraisten valtiot eivät ole nähneet toimia tarpeellisiksi. Water Poverty Index (WPI) luokittelee valtiot vesivarojen sekä niiden käytön mukaan. Suomi sijoittui tässä luokittelussa 140 maan joukosta ensimmäiselle sijalle. Juuri kattavan veden saatavuuden ja runsaiden vesivarojen takia veden uudelleenkäytön ja kierrätyksen tutkiminen on ollut vähäistä Suomessa. Ympäristövaatimukset sekä eri sektorien veteen kohdistamat paineet lisäävät kuitenkin tarvetta kiinnittää huomiota vedenkäytön tehostamiseen Suomessa. Vesiurheilukeskukset ovat kulutukseltaan poikkeuksellisella tasolla verrattuna muihin käyttörakennuksiin ja siksi niiden tarkastelu on oleellista veden uudelleenkäytön ja kierrätyksen kannalta.

Tutkimuksemme oli osa Circwaste-hanketta ja sen tavoitteena oli kartoittaa veden kierrätyksen tilaa Suomen vesiurheilukeskuksissa sekä uudelleenkäyttöön suhtautumista ja suunnitelmia. Odotuksena oli, että suunnitelmat veden uudelleenkäyttöön liittyen ovat vesiurheilukeskusten välillä hyvin vaihtelevia. Kasvavan ympäristötietoisuuden ja sen aiheuttavan paineen vuoksi oletimme, että kiinnostusta ja suunnitelmia veden kierrätykseen ja uudelleenkäyttöön kuitenkin löytyy.

Tutkimus toteutettiin Webropolin kautta vesiurheilukeskuksille (232) lähetettävänä anonyymina kyselytutkimuksena. Vastauksia saimme yhteensä 45 kappaletta eli vastausprosentti oli 19 %, ja ne jakautuivat vesipinta-aloittain siten, että pieniä (<250 m2) oli seitsemän ja keskisuuria (250-500 m2) sekä suuria (>500 m2) oli kumpaakin 19 kappaletta. Tutkimuksessa selvisi, että veden kierrätys oli vähäistä kaikissa kokoluokissa. Vaikka kiinnostusta veden uudelleenkäyttöön ja kierrätykseen ilmeni, ei useissa vesiurheilukeskuksissa kuitenkaan ollut suunnitelmia niihin liittyen. Eri kokoisissa vesiurheilukeskuksissa näytti olevan eroa siinä, oliko niillä suunnitelmia: pienissä ja keskisuurissa suunnitelmia oli vähemmän kuin vesipinta-alaltaan suurissa yli 500 m2 vesiurheilukeskuksissa. Vaikka suunnitelmia oli enemmän, jakautuivat suuret vesiurheilukeskukset kuitenkin tasaisesti niihin, joissa suunnitelmia oli ja ei ollut.

Veden uudelleenkäyttöön ja kierrätykseen liittyvistä hyödyistä tärkeimpinä mainittiin taloudelliset ja imagolliset hyödyt, kuten sertifikaatit ja positiiviset mielikuvat. Lisäksi esiin nousivat arvoihin perustuvat näkökulmat, kuten kestävä kehitys, vastuullisuus sekä ekologiset hyödyt.

”Potentiaali taloudelliseen hyötyyn suuri. Esimerkiksi tämän kokoisessa laitoksessa, menee pelkästään jo huuhteluvesiä noin 120 kuutiota viikossa, ja suoraan viemäriin.”

Vastauksissa ilmeni enemmän haasteita kuin hyötyjä. Merkittävimpinä haasteina olivat kustannuskysymykset, tilan puute sekä laitehankinnat ja niiden pitkä takaisinmaksuaika. Yksittäisinä haasteina mainittiin muun muassa uudelleenkäyttökohteiden puute ja ylempien tahojen asenteet.

”Järkyttävä määrä "rahaa" lasketaan viemäriin lämpimän veden muodossa. Pelkällä vedensäästöllä perusteltuna investointi ei kannata, mutta kun lasketaan mukaan energiansäästö, maksuaika lyhenee merkittävästi, jos puhdistettu vesi palautetaan suurimmaksi osaksi allasvesikiertoon. Lisäksi puhdistettua suodattimien huuhteluvettä voi ongelmitta käyttää WC- huuhteluvetenä, mutta erillisen putkiston rakentaminen vanhoihin kiinteistöihin on kallista. Edellä mainitun vuoksi uutta rakennusta tai peruskorjausta suunniteltaessa rakennuttaja ja suunnittelijat ovat tässä asiassa avainasemassa.”

“Huuhteluveden lämmön talteenotto ja altaitten peittäminen haihtumisen estämiseksi kiinnostaisivat, mutta allasosastollamme useita eri altaita, joiden koko, vesi- ja kävijämäärät vaihtelevat ja ovat haaste.”

Vaikka kustannuskysymykset koettiin merkittävänä haasteena, esimerkiksi laitehankinnat koettiin kuitenkin pitkällä aikavälillä säästöjä tuottaviksi. Huomion arvoista oli myös se, että haasteet eivät olleet yksittäisiä, vaan ne yhdessä loivat suuremman rajoitteen vedensäästötoimille.

Uusia vesiurheilukeskuksia suunniteltaessa olisi tärkeää pyrkiä ottamaan huomioon veden uudelleenkäyttöön liittyvät rakenteet ja infrastruktuuri, jolloin varmistetaan, että tulevaisuudessa voidaan tehdä taloudellisesti järkeviä muutoksia ja laitehankintoja. Veden kulutuksen hallinnoimiseksi vesikaluston säännöllinen tarkistaminen on tärkeää, jotta erilaiset vuodot eivät heikennä kulutustehokkuutta. Tietoisuutta ja tutkimusta ympäristöhaasteisiin liittyen tulisi lisätä, mikä voisi heijastua myös vesiurheilukeskusten toimintaan. Vihreä imago, jota edesauttavat esimerkiksi ympäristösertifikaatit toimivat kilpailuetuna ympäristötietoisuuden lisääntyessä. Erityisesti ylimpien päättäjäelimien tulisi omalla toiminnallaan ja päätöksenteollaan edesauttaa kestävää veden käyttöä Suomessa. Tämän avulla toimijat, kuten yritykset voivat arvioida ja kehittää omaa toimintaansa veden käyttöön liittyen. Tiedon lisääminen veden käytön haasteista mahdollistaa yleiseen mielipiteeseen vaikuttamisen, mikä puolestaan voi ohjata julkisen ja yksityisen sektorin toimintaa kohti kestävämpää veden käyttöä.

Kylpylän huuhteluveden toksisuuden arvioiminen Daphnia magna -vesikirpuilla

Kandidaatin tutkielman kirjoittajat: Johanna Aaltonen ja Julia Ijäs

Klooraus on yksi yleisimmistä veden puhdistusmenetelmistä. Puhdistusprosessin jälkeen veteen jäävä kloori voi kuitenkin muodostaa erilaisia sivutuotteita reagoidessaan orgaanisen ja epäorgaanisen aineksen kanssa. Päästessään vesistöihin esimerkiksi puhdistettujen jätevesien mukana, voivat sivutuotteet aiheuttaa haittavaikutuksia vesistölle ja vesieliöille. Tässä LuK-tutkielmassa tarkoituksena oli selvittää Scandic Hotel Laajavuori -hotellin kylpylän huuhteluveden haitallisuutta ja mahdollisuutta laskea huuhteluvettä läheiseen Vuorilampeen.

Huuhteluvesi on kylpylän altaiden puhdistusjärjestelmän suodattimien huuhtelusta syntyvää vettä. Altaiden vesi puhdistetaan klooraamalla, joten huuhteluvesi sisältää jäämiä kloorista. Scandic Hotel Laajavuorella on käytössä hiekka- ja aktiivihiilisuodattimet, jotka poistavat klooria kuitenkin hyvin tehokkaasti. Scandicilta saadun vedenlaaturaportin mukaan huuhteluvedessä on vapaata klooria vain <0,05 mg/l.

Huuhteluveden haitallisuutta tutkittiin tekemällä akuutti toksisuuskoe ja lisääntymiskoe Daphnia magna -vesikirpuilla. Kokeita varten valmistettiin laimennossarjat, joissa huuhteluvettä laimennettiin Vuorilammen veteen. Akuutissa toksisuuskokeessa laimennokset olivat 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:64, 1:128 sekä standardinäytteinä pelkkää Vuorilammen vettä ja huuhteluvettä. Lisääntymiskokeessa taas laimennokset olivat 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32 ja standardina pelkkää Vuorilammen vettä. Akuutissa toksisuuskokeessa vesikirppuja altistettiin laimennoksissa 48 tuntia, jonka jälkeen vesikirppujen liikkumattomuus tarkistettiin ja liikuntakyvyttömät vesikirput laskettiin. Lisääntymiskokeessa vesikirppujen lisääntymistä seurattiin 21 päivän ajan. Vesikirput ruokittiin ja niiden vedet vaihdettiin kolmen päivän välein, ja samalla laskettiin mahdolliset syntyneet poikaset. Kokeen lopuksi emokirppujen kuivapainot mitattiin.

Akuutissa toksisuuskokeessa eri laimennosten välillä havaittiin eroavaisuuksia. Liikkumattomuus oli suurinta standardisarjassa, jossa oli pelkkää huuhteluvettä sekä 1:4-laimennossarjassa, joissa molemmissa oli kokeen lopuksi yhteensä seitsemän liikkumatonta vesikirppua. Vähiten liikkumattomia vesikirppuja oli 1:16-sarjassa, jossa niitä ei ollut yhtään. Lisääntymiskokeessa taas havaittiin, että mitä enemmän näytteissä oli huuhteluvettä, sitä vähemmän poikasia emokirput keskimäärin saivat. Vuorilampistandardisarjan emokirput saivat keskimäärin 122 kpl poikasia, kun taas 1:2-sarjan emokirput saivat vain keskimäärin 20 poikasta. Huuhteluvedellä todettiin olevan haitallista vaikutusta myös poikastuotannon aloitusajankohtaan. Kuivapainomittauksissa havaittiin, että emokirput olivat keskimäärin pienimpiä 1:2-sarjassa (0,44 mg) ja suurimpia 1:32-sarjassa (0,64 mg), eli huuhteluvedellä oli haitallista vaikutusta myös emokirppujen kasvuun.

Huuhteluveden todettiin siis pitkällä aikavälillä vaikuttavan vesikirppujen lisääntymiseen ja kasvuun sen pitoisuuden ollessa korkea. Lyhyellä aikavälillä, eli akuutissa toksisuuskokeessa laimennosten havaittiin vaikuttavan liikkumattomuuteen, mutta huuhteluvettä ei voida yksiselitteisesti pitää tulosta selittävänä tekijänä.

Huuhteluveden sisältämä kloori voi mahdollisesti selittää akuutin toksisuuskokeen tulosta, mutta koska liikkumattomuuden ja huuhteluveden pitoisuuden välillä ei havaittu selkeää yhteyttä, ei voida olla varmoja, että nimenomaan huuhteluvesi aiheutti vesikirpuissa liikkumattomuutta. Kloori on vain yksi mahdollinen selittävä tekijä, sillä liikkumattomuus voi johtua monesta muustakin eri tekijästä, kuten muista tuntemattomista haitallisista yhdisteistä tai virhelähteistä kokeen suorituksen aikana. Kloorin ja sen sivutuotteiden on kuitenkin myös aiemmissa tutkimuksissa havaittu heikentävän vesikirppujen liikkuvuutta akuutissa toksisuuskokeessa, eli olisi mahdollista, että kloori selittäisi myös meidän tutkimuksemme tuloksia.

Sen sijaan lisääntymiskokeessa huuhteluvedellä oli selkeä yhteys poikastuotannon maäärään ja lisääntymisen ajankohtaan. Myös tässä kokeessa on kuitenkin mahdotonta sanoa, johtuvatko tulokset huuhteluveden sisältämästä kloorista vai muista tekijöistä. Vesien tarkempi kemiallinen analysointi olisi ollut tarpeen, jotta tiedettäisiin, minkälaisia yhdisteitä näytteistä olisi löytynyt.

Tutkimustemme perusteella ei voida yksiselitteisesti todeta, voitaisiinko huuhteluvettä laskea Vuorilampeen. Kokeiden perusteella huuhteluvedellä on haitallisia vaikutuksia, mutta vaikutusten syitä ei voida varmuudella todentaa. Lisäselvityksiä tarvittaisiin paljon. Oleellista olisi tietää, paljonko huuhteluvesi laimenee, jos sitä laskettaisiin Vuorilampeen. Tärkeää olisi myös selvittää Vuorilammen ekologinen tila ja tehdä lisätutkimuksia muilla lajeilla. Tuloksemme antavat kuitenkin suuntaa huuhteluveden laadusta ja sen mahdollisista vaikutuksista.