Kunnostusmenetelmän valintaprosessi ja menetelmän valinta

Yllä olevassa kuvassa on yksinkertaistettuna kunnostusmenetelmän valintaprosessi, kun alueen taustaselvitykset, maaperän kartoitus yms. on tehtynä. Seuraavaksi prosessin eteneminen meidän tapauksessamme.

Maaperän kunnostustarvetta arvioitaessa alueella tavattiin klordaania. Valtioneuvoston asetuksen (214/2007) eli pima-asetuksen liitteessä on esitetty kynnys- ja ohjearvoja eräille yleisesti esiintyvien maaperää pilaavien aineiden pitoisuuksille. Klordaani ei sisälly yleisesti esiintyvien maaperää pilaavien aineiden joukkoon, eikä sen pitoisuuden ohjearvoja näin ollen pima-asetuksen liitteestä löydy. 

Klordaanin kuuluessa pysyviin orgaanisiin yhdisteisiin (POP), siitä säädetään EU:n POP-asetuksessa (EY N:o 850/2004). Asetus on sellaisenaan EU-jäsenmaita sitovaa lainsäädäntöä. Se sisältää tällä hetkellä 25 pysyvää orgaanista yhdistettä tai yhdisteryhmää. Asetuksessa säädetään näitä yhdisteitä sisältävien jätteiden jätehuoltoa koskevista velvoitteista. 

Kuten alla olevassa kaaviossa on esitetty, POP-asetukseen sisällytetyille yhdisteille tai yhdisteryhmille on kullekin asetettu raja-arvot, jotka määrittävät edellytykset ainetta sisältävän jätteen käsittelylle.  

Jäte on POP-jätettä ja käsitellään sen mukaisesti, kun pysyvien orgaanisten yhdisteiden pitoisuus ylittää alemman POP-pitoisuusrajan. Ylemmän pitoisuusrajan ylittyminen tuo mukanaan lisärajoituksia. 

Klordaanille asetettu alempi pitoisuusraja on 50 mg/kg, ylempi 5000 mg/kg. Alemmatkin raja-arvot torjunta-aineiden osalta ovat suhteellisen korkeita. Ympäristöhallinnon ohjeessa ”Maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arviointi” arvioidaan, että hyvin harvoin torjunta-aineille asetettu raja-arvo ylittyy.  

Meidän tapauksessamme aikanaan alueella toiminut maatalousyrittäjä ei ole klordaanin käytössä säästellyt. Ilmeisesti hänen vihannesviljelmiään ovat vaivanneet viheliäiset tuholaisongelmat, koska maaperän klordaani-pitoisuuksien havaittiin olevat huomattavan korkeat, jopa 70 mg/kg. Osin huomattavan korkeaa pitoisuutta selittää maaperän koostumus. Maaperä on saviainesta sisältävää silttimoreenia, jonka pieniin partikkeleihin klordaani on kyennyt muodostamaan tiiviitä kemiallisia sidoksia. Näin ollen sen kulkeutuminen veden mukana tai haihtumalla on ollut vähäistä. 

POP-asetuksen alemman pitoisuusrajan ylittyessä on meillä käsiteltävänä POP-jätettä sisältävää maa-ainesta. Asetuksessa määritellään, että jäte on käsiteltävä tai hyödynnettävä niin, että jätteen sisältämät yhdisteet hävitetään tai muunnetaan palautumattomasti sellaiseen muotoon, jolla ei ole pysyvien orgaanisten yhdisteiden ominaisuuksia. Jätteen käsittelyssä tulee noudattaa BAT- ja BEP-periaatteita. BAT-periaatteella tarkoitetaan, että käsittelyssä tulee käyttää parasta käyttökelpoista tekniikkaa. BEP-periaatteella tarkoitetaan, että toiminnassa tulee noudattaa ympäristön kannalta parhaina käytäntöinä tarkoituksenmukaisia ja kustannustehokkaita eri toimien yhdistelmiä, kuten työmenetelmiä sekä raaka-aine- ja polttoainevalintoja. Asetus myös rajoittaa käytettävissä olevien kunnostusmenetelmien valikoimaamme huomattavasti, sillä siinä on säädetty käytettävät vaihtoehdot. Käytettävissä olevia menetelmiä ovat fysikaalis-kemialliset menetelmät sekä poltto ilman energian talteenottoa tai jätteen energia hyödyntäen. 

Fysikaalis-kemiallisista kunnostusmenetelmistä klordaanille soveltuviksi on asetuksessa mainittu kaksi vaihtoehtoa: alkalimetallipelkistys ja emäskatalysoitu hajottaminen. Polttaminen olisi mahdollista vaarallisten jätteiden polttolaitoksissa, joissa palamislämpötila on yli 1100 ⁰C.

Käsiteltävää pilaantunutta maa-ainestahan sijaitsee vain tontin takaosassa noin 60 m²:n alueella keskimäärin 4 m:n syvyisenä kerroksena. Näin ollen käsiteltävän maa-aineksen tilavuus on noin 240 m³ ja massa noin 400 tonnia. Ainoa yhdisteiden hävittämiseen soveltuva polttolaitos on Fortumin Ekokem, joka sijaitsee Riihimäellä. 

Kumpikin fysikaalis-kemiallisista käsittelyistä on on site –menetelmiä perustuen aumakompostointiin. Käsiteltävä maa-aines kaivetaan ylös ja siirretään toiseen osaan tonttia aumaksi, jossa itse käsittely tapahtuu. Aumaan sijoitetaan putkistoja reagenssien lisäämiseksi ja reaktiotuotteiden talteen ottamiseksi. 

Alkalimetallipelkistyksessä klordaanin sisältämä kloori reagoi alkalimetallin (yleensä metallinen natrium) kanssa muodostaen suoloja ja halogenoimatonta jätettä. Menetelmällä voidaan päästä yli 99,999 % hajotustehokkuuteen. 

Emäskatalysoidussa hajottamisessa aumaan johdetaan putkistoja myöten erittäin reaktiivista atomaarista vetyä, jonka kanssa klordaani reagoi. Menetelmän hajotustehokkuuden on raportoitu olevan yli 99,99 %.

Fysikaalis-kemiallisten menetelmien puhdistustehokkuudessa ei käytännössä ole eroa – kummallakin päästään ainakin teoriassa lähes 100 % tehokkuuteen. Jos päätyisimme toiseen on site –menetelmistä ja loppusijoittaisimme käsitellyn maa-aineksen tontille, olisi meidän päästäväkin edellä esitettyihin puhdistustehoihin. Pima-asetuksessahan klordaania ei ole mainittu. Verrokkina voidaan kuitenkin käyttää vastaavia pestisidejä, kuten esim. DDT:tä. DDT:n kynnysarvoksi on asetettu 0,1 mg/kg. Jotta voisimme käyttää puhdistetun maamassan osin siitä kaivetun kuopan täyttöön, osin tonttimme pinnan muotoiluun ja viherrakentamiseen, on meidän puhdistustuloksessa päästävä vastaavalle aineelle esitetyn kynnysarvon alapuolelle. 

Mahdollisista puhdistusmenetelmistä päädymme massanvaihtoon, eli off site -menetelmään. Hankimme kuljetuksen pilaantuneelle maa-ainekselle Fortumin Ekokemiin, jonne se päätyy käsiteltäväksi. Poiskuljetettavaa jätemaata kertyy ennakkoarvioin perusteella kymmenen kasettiautokuormallista. Täyttömaaksi olemme valinneet talon perustuksiin soveltuvaa routimatonta ja kapillaarisen veden nousun estävää kivennäismaa-ainesta. Massanvaihdolla maaperän puhdistus tapahtuu nopeasti ja tulos on varma. Rakennusprojekti pääsee etenemään eikä maaperän puhdistuksen suhteen ole tuloksellisia eikä aikataulullisia kysymysmerkkejä. 

Pilaantuneen maa-aineksen puhdistus paikan päällä on aikaa vievä prosessi, eikä riittävän puhdistustuloksen saavuttamiselle ole takeita. Vallitsevat sääolosuhteet ja käsiteltävän maaperän laatu voivat aiheuttaa haasteita puhdistusprosessiin. Tavoitetaso edellyttää puhdistusprosessin täydellistä onnistumista eikä epävarmuustekijöille ole sijaa.

Lähteet:

Penttinen, Riina 2001: Maaperän ja pohjaveden kunnostus – yleisimpien menetelmien esittely. Suomen ympäristökeskus. Helsinki. https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/40841/SYKEmo_227.pdf?sequence=1

Valtioneuvoston asetus maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista 214/2007 (Pima-asetus).

Suomen ympäristökeskuksen raportteja 36 | 2008. Kaivettujen pilaantuneiden maa-ainesten käsittely Suomessa. Suomen ympäristökeskus. Helsinki.

Ympäristöopas 2010: Pilaantuneen maa-alueen kunnostuksen yleissuunnitelma. Suomen ympäristökeskus. Helsinki.

Ympäristöhallinnon ohjeita 2 | 2007: Maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arviointi. Ympäristöministeriö. Helsinki.

Ympäristöhallinnon ohjeita  4 | 2016: Pysyviä orgaanisia yhdisteitä sisältävien jätteiden käsittelyvaatimukset. Ympäristöministeriö. Helsinki. https://julkaisut.valtioneuvosto.fi/bitstream/handle/10024/75462/OH_4_2016.pdf?sequence=1&isAllowed=y