Kokeilun oppi
-
Experiment's themes
2499 views
Experiment created 15.01.2019
Susanna Hietanen ja Kiertotaloustiimi, Sitowise Oy
HuleRuoko
HuleRuoko on kotimaiseen järviruokoon perustuva hulevesien suodatusjärjestelmä, johon käytetään vesistökunnostuksen jätemateriaalia ja jolla vähennetään hulevesien tuomaa kuormitusta vesistöön. Suodattimen voi käytön jälkeen kompostoida tai biokaasuttaa - saadaan talteen energiaa ja ravinteita. https://www.ymparisto.fi/ruoko https://www.sitowise.com/fi/palvelut/vastuullisuus-ja-kiertotalous/infrarakentamisen-kiertotalouspalvelut
Miksi tämä kokeilu on tarpeellinen?
Hulevesiä kerätään nykyään erilaisilta alueilta, kuten kaduilta, golfkentiltä, karjan pihattoalueilta ja lentokentiltä, puhdistettaviksi ennen palauttamista luontoon. Niin hulevesien keräämis- kuin puhdistustekniikoitakin kehitellään kiivaasti vastaamaan esim. mikromuovin, ravinteitten kuin ympäristölle haitallisten kemikaalienkin leviämisen haasteeseen. Puhdistuksen haasteena on usein rajallinen tila, jolloin esimerkiksi kosteikot jäävät optimaalisen puhdistuksen kannalta liian pieniksi, ne kasvavat nopeasti umpeen, tai sellaisia ei voida rakentaa lainkaan. Mekaanisten ja kemiallisten suodattimien haasteina taas on tunnistettu mm. huolto (tukkeutumisen esto) ja niihin kertyneen materiaalin irrottaminen ja loppukäsittely. Kokeilussa testataan ruokopaalisuodattimen käyttäytymistä suodattimena – päästääkö se veden riittävän nopeasti lävitseen, jottei synny patovaikutusta, ja toisaalta tarpeeksi hitaasti, jotta kiintoaine ja ravinteet pidättyvät materiaaliin. Jos ruokopaalisuodatin toimii odotetusti, vaikutukset ympäristölle ovat ilmeiset vesistöihin päätyvän kuormituksen vähentyessä. Lisäksi ruokomateriaalin ympärille syntyy paikallista pienyrittäjyyttä. Maatalousyrittäjien on mahdollista saada sivutuloja jo olemassa olevan laitekannan käyttämisestä ruovikon niittoon, murskaamiseen ja paalaamiseen, kun lopputuotteelle syntyy markkinoita eikä vesistönhoitotarkoitauksessa niitetty ruoko ole enää jätettä vaan raaka-ainetta. Suodattimien kokoaminen, toimittaminen ja ”huolto” (ruokopaalien vaihtaminen uusiin) muodostavat yhden lenkin ketjussa, jonka seuraava lenkki on käytetyn ruokopaalin jatkokäyttö. Ravinteita ja kiintoainesta keränneet ruokopaalit voidaan mädättää biokaasulaitoksessa, jolloin lopputuotteena syntyy biokaasua ja ravinnepitoista mädätysjätettä, tai kompostoida sellaisenaan. Mädätysjätteestä on mahdollista valmistaa kierrätyslannoitteita, mikäli suotovesissä ei ole haitallisia aineita. Nämä ovat kuitenkin vasta jatkohankkeen aikana selviäviä asioita.
Miten kokeilu toteutetaan?
Järviruoko (Phragmites australis) on lähes kaikilla rannoillamme lannoittamatta ja hoitamatta kasvava yksivuotinen heinäkasvi, jota käytetään paljon myös kosteikkokasvina. Sen määrä on luonnossa viime vuosikymmeninä lisääntynyt kiusaksi asti monilla paikoilla, umpeuttaen rantamaisemaa, tukkien venereittejä ja uimapaikkoja ja aiheuttaen happikatoa ja metaanipäästöjä. Vesialueitten omistajat ja osakaskunnat ovat raivanneet ruovikkoja, mutta niiton lopputuote on usein jäänyt käyttöä vaille, ja aiheuttanut kuluja jätteenä hävittämisen myötä. Kuitenkin kyseessä on monipuolinen raaka-aine, kun niitto toteutetaan suunnitelmallisesti ja niitetty ruokomateriaali saadaan jatkokäyttöön. Yksi jatkokäyttötapa on koota ruokomassa mekaanis-biologiseksi suodattimeksi hulevesien ja vastaanottavan vesistön väliin. Kokeilussa kehitellään toimiva malli mekaanis-biologisena suodattimena toimiville ruokopaalihäkeille esim. maisemoinnissa käytettävien kivimurskahäkkien pohjalta. Niitetty ruoko murskataan ja paalataan ja paalit sijoitetaan ”häkissä” esim. kosteikon luusuaan, jolloin kosteikosta ulossuotuva vesi kulkee vielä tämän suodattimen läpi ennen vesistöön palaamista. Parhaimmillaan ruokomurske saadaan kosteikosta niittämällä paikan päällä, jolloin vältetään suurin ruo’onkäytön ongelma, kuljetuskustannukset. Kosteikon tehokkuus ravinteiden pidättämisessä kohenee, kun ruovikkoa niittämällä poistetaan ravinteita; ulossuotuvan veden laatu paranee, kun ruokosuodatin poistaa kiintoainetta ja ravinteita; ja lopulta ruokosuodattimen materiaali voidaan kompostoida vaikka paikan päällä tai toimittaa biokaasutettavaksi, ja häkit täyttää uudella ruokomurskeella. Vaikka tarvittavaa ruokoa ei saataisi juuri käyttöpaikalta, ei käyttökelpoinen ruovikko Suomessa ole koskaan kovin kaukana. Tässä kokeilussa ruokopaalihäkkien prototyypit sijoitetaan hulevesiä keräävän kosteikon luusuaan ja vesinäytteistä ennen ja jälkeen suodattimen tutkitaan ruokosuodattimen tehokkuutta kiintoaineen ja ravinteiden suodattamisessa. Hanke voidaan toteuttaa pyydetyssä aikataulussa siten, että kokeilu on valmis 31.5.2019.
Kuka tai ketkä kokeilun toteuttavat?
Kokeilun toteuttaa Sitowise Oy:n Kiertotalouden tulosalueen väki yhteistyöverkostoineen.
Mikä on kokeilun kokonaisbudjetti ja miten se jakautuu maksajatahoittain?
Hankkeen ulkopuolisen rahoituksen tarve on 5000 euroa. Hankkeen jatkolle ratkaisevinta on ruokosuodattimen toimiminen kiintoaineen ja ravinteiden poistossa. Tätä seurataan näytteillä vedestä ennen ja jälkeen suodattimen. Näytteenoton tekee Sitowisen oma akkreditoitu henkilökunta ja näytteet analysoidaan kaupallisessa ravinnelaboratoriossa (n 200 euroa per näytepari). Näytteenotto ja analysointi tehdään 3 kertaa kevään kuluessa eli suurimman hulevesikuormituksen aikaan, jolloin selviää mahdollinen veden suotuvuuden muuttuminen ja tärkeimpänä kaikista paalien kiintoaine- ja ravinnesuodatuskapasiteetin muutos (esim. biofilmin kasvu, lämpötilavaikutus). Ruokopaalien hankkiminen kokeiluun kuljetuksineen yhteistyökumppaneilta maksaa n. 1000 euroa ja mittojen mukaan rakennettavien ruokopaalihäkkien suunnittelu, rakentaminen, kuljetus käyttöpaikalle ja sijoittaminen luusuaan maksaa n. 3000 euroa. Jälkisiivoaminen (häkkien poisto, paikan maisemointi) kokeilun jälkeen maksaa n. 500 euroa. On huomattava, että mikäli hanke onnistuu, tulevissa henkkeissa päästään huomattavasti edullisemmilla kuluilla skaalaamalla hankkeessa kehitettyjä toimintatapoja. Koska kyseessä on kehitystyö, budjetti on suuntaa-antava. Sitowisen Kiertotaloustiimin työ tulee kokeiluun ilman eri kustannusta.
Millaista osaamista ja rahoitusta kokeilulla on käytettävissään?
Työryhmällä on erinomaiset verkostot ja näinollen ryhmän on mahdollista toteuttaa kuvattu hanke lyhyessä ajassa. Ryhmän osaaminen kattaa tarvittavan maanrakentamisen luvittamisineen ja vesinäytteenoton. Hankkeelle on alustavasti suunniteltu paikka. Ryhmän asiantuntemus kattaa hankkeelle olennaisen suodattimen toiminnan arvioimisen vesinäytteiden tuloksia tulkitsemalla.
Learned from the experiment
Saavuttiko kokeilu tavoitteensa?
Hankkeen ensimmäinen tavoite oli varmistaa, että suodatin päästää veden kovankin virtaaman aikana lävitseen riittävän nopeasti, ettei siitä aiheudu patovaikutusta ja ojaveden tulvimista pelloille. Toinen tavoite oli selvittää, suodattaako se odotusten mukaisesti ravinteita ja kiintoainesta, jolloin vastaanottavaan vesistöön virtaa puhtaampaa vettä, kun osa kuormituksesta jää matkan varrella suodattimeen. Tulokset olivat jopa paremmat kuin uskalsimme odottaa. Mitään patoamisvaikutusta ei havaittu, vaan vesi suotui iloisesti ruokopaalien läpi. Kuukausi rakentamisen jälkeen suodatin pidätti melkein kolmanneksen kiintoaineesta, viidenneksen kokonaisfosforista ja yllättäen myös 15 % kokonaistypestä. Sen sijaan suodattimen tuotteistaminen jäi ajatuksen asteelle. Keskustelin niitto-urakoijien kanssa ympäri Suomea, eikä kukaan uskonut, että niitetystä ruokomateriaalista voisi saada tuloa sen sijaan, että sen hävittämisestä pitää maksaa. Ehkä tarvitaan useampia kokeiluja erilaisissa kohteissa, jolloin järviruokosuodattimesta tulisi yksi vaihtoehto muiden joukossa, eikä jotain eksoottista kokeilevaa puuhastelua.
Mitä uutta tietoa kokeilulla saatiin?
Testasimme kahdenlaista suodatinta: alkuperäisessä HuleRuoko-hankkeen kuvauksessa esitettyä paalisuodatinta, ja yhteistyössä Kouvolan kaupungin kanssa lyhteistä koottua suodatinta. Kumpikaan suodattimista ei padonnut veden virtausta, vaikka etenkin lyhdesuodatin oli erittäin voimakkaasti virtaavassa, isossa uomassa. Kiintoaineiden ja ravinteiden pidättymisen kannalta kokeen ajoittuminen kevääseen oli haasteellista. Keväisestä tulvahuipusta eli lumen sulamisvesistä aiheutuva suuri virtaama mahdollisti patoamisefektin poissulkemisen – toisaalta suuri virtaama hyisessä vedessä oli haaste kiintoaineen ja ravinteiden pidättymisen kannalta. Kokeilun kannalta paras vaihtoehto olisikin ollut tehdä mittauksia paitsi keväällä virtaamahuipun aikaan, myös kesällä lämpimään aikaan, kun virtaama on pienempi mutta ravinnepitoisuudet korkeita ja vastaanottavien vesistöjen levät hyötyvät eniten ravinnelisästä. Keskeiset opit ja vinkit: hyväkin suunnitelma voi pettää, joten varasuunnitelmat (monikossa!) ja joustavuus ovat tarpeen. Opettele kertomaan hankkeestasi kolmella selkeällä lauseella, joilla vastaat kysymyksiin mitä teet, mitä hyötyä siitä on, ja mitä se maksaa. Älä lannistu, kun sinulle sanotaan, ettei kokeilussasi ole mitään järkeä, äläkä innostu liikaa, kun sinulle sanotaan, että tuohan kuulostaa fiksulta.
Miten aiot viedä kokeilua tai sen tuloksia eteenpäin?
Ruokosuodatin jää nyt paikalleen, ja alkusyksystä, kun pellot on käännetty ja syyssateitten myötä ojassa alkaa taas olla vettä, Järviruo'on korjuuketjun ja hyötykäytön kehittämishankkeen Tanja Kukkola ottaa uudelleen näytteitä selvittääkseen, onko paaleihin kasvava biofilmi parantanut pidätyskykyä vielä entisestäänkin. Nähtäväksi jää, kuinka pitkäikäinen paalisuodatin on. Kestävästi luonnosta osuuskunta TP tarkkailee sen kuntoa ja siivoa sen pois ojasta, kun se vanhenee liiaksi. Toivottavasti tämä pikku hanke innostaa muitakin kokeilemaan oja/huleveden suodatusta yksinkertaisella, kotimaisella ylijäämämateriaalilla! Valitettavasti suodattimen tuotteistaminen jäi ajatuksen asteelle. Keskustelin niitto-urakoijien kanssa ympäri Suomea, eikä kukaan uskonut, että niitetystä ruokomateriaalista voisi saada tuloa sen sijaan, että sen hävittämisestä pitää maksaa. Ehkä tarvitaan useampia kokeiluja erilaisissa kohteissa, jolloin järviruokosuodattimesta tulisi ajan myötä yksi vaihtoehto muiden joukossa, kun mietitään paikallisia hulevesiratkaisuja, maatalouden avouomien ravinnesieppausta, tai vaikka turvetuotannon ojien valuvesien suodattamista. Tämän verkkosivun lopussa on loki, jossa kerromme hankkeen etenemisestä keväällä 2019.
Saatiin asiantuntevia apuvoimia kokeiluun!
