Simo Laakkonen ja Pekka Lehtonen: Mikrobit palveluksessa: Jätevedenpuhdistuksen kehitys Helsingissä. Kirjassa: Simo Laakkonen, Sari Laurila, Pekka Kansanen, Harry Schulman (toim.), Näkökulmia Helsingin ympäristöhistoriaan, Kaupunki ja sen ympäristö 1800- ja 1900-luvulla. Edita/Helsingin kaupungin tietokeskus 2001: 226-239.

Matalat rantavedet ovat luonnostaan selkävesiä rehevämpiä maaperästä huuhtoutuvien ravinteiden ja muiden ainesten takia. Helsingin edustalle huuhtoutuu aineksia laajalta alueelta, joka on suurimmaksi osaksi Vantaanjoen valuma-aluetta. Helsingin rantavesien pilaantuminen on kuitenkin johtunut ihmisen toiminnasta: asutuksen, teollisuuden sekä maa- ja karjatalouden jätteiden aiheuttama kokonaiskuormitus on heikentänyt huomattavasti kaupungin merialueen tilaa. Historian näkökulmasta asutusjätevedet ovat olleet merkittävin pilaantumisen aiheuttaja etenkin kantakaupungin alueella.

Helsingillä on ollut edelläkävijä kunnallisen jätevesien puhdistuksen saralla. Asutusjätevesien vaikutusta on pyritty vähentämään kaupungissa vuodesta 1910 lähtien rakentamalla kunnallisia jätevedenpuhdistamoita. Helsingissä on ollut kaikkiaan 13 kunnallista jätevedenpuhdistamoa. Ajan myötä jätevesien puhdistus on muuttunut monin tavoin, mutta toisaalta perusperiaatteet ovat pysyneet hyvinkin samanlaisina. Tämän artikkelin tavoitteena on luoda yleiskäsitys kunnallisen jätevesienpuhdistuksen kehitykseen Helsingissä 1900-luvulla: esitellä jätevesien puhdistustekniikan päämuutoksia ja arvioida nykyhetken tietämyksen näkökulmasta jätevesien sisältämän orgaanisen aineen, fosforin ja typen poiston kehitystä vuosina 1910-1995. Ravinteiden poiston arviot ovat 1970-lukua edeltävältä ajalta suuntaa-antavia, koska ne perustuvat kirjallisuustietoihin.

Kasvun ideologiasta hajotuksen ideologiaan

Helsingille on ollut ominaista viimeisen parin sadan vuoden ajan jatkuva kasvu: väkiluku on moninkertaistunut, kaupungin rakenteet ovat laajentuneet ja henkeä kohti laskettu kulutus on myös kasvanut. Kasvun seurauksena kaupunkeihin kulkeutuva materia- ja energiavirta on jatkuvasti moninkertaistunut ja vastaavasti kaupungin synnyttämän jätteen määrä on kasvanut. Toisaalta kasvun synnyttämä jäte on hajotettava ravinteiksi elämän kiertokulun jatkamiseksi. Jätemäärän kasvu on hallittavissa, kun mahdollisimman suuri osa jätteestä pystytään hajottamaan. Se, miten tämä prosessi toteutuu, edellyttää aina yhteiskunnalta poliittisia päätöksiä. Siten kasvun politiikan jatkamisen ehtona on hajotuksen politiikka.

Ihmiselämän suurimmissa keskittymissä, kaupungeissa, hajotuksella on aivan tärkeä merkitys elämän ylläpitäjänä. Jätteiden käsittely tekniikan ja pieneliöiden avulla otettiin käyttöön ensin jätevesien puhdistuksessa. Jätevesien biologinen puhdistus perustuu luonnon omiin hajotusprosesseihin: pieneliöt hajottavat itseohjautuvan prosessin avulla jäteveden sisältämät eloperäiset aineet, jopa myrkyt. Viemäriveden puhdistustarve riippuu veden kuljettaman jätteen laadusta ja määrästä, purkuvesistön ominaisuuksista ja yhteiskunnan suhtautumisesta. Puhdistuksen tehokkuus riippuu hajottajabakteerien lajistosta ja lukumäärästä sekä elinolosuhteista. Karussa järvessä puhdistusprosessi saattaa viedä vuosisadan, jätevedenpuhdistamossa siihen kuluu muutamia tunteja olosuhteista riippuen. Jätevedenpuhdistamossa veden lämpötila, hapen määrä ja happamuus pyritään säätämään mahdollisimman hyviksi pieneliöiden kannalta. Kaupungin vesiensuojelupolitiikan perimmäisenä tavoitteena on siten tarjota mikrobeille ihanteelliset olosuhteet.

Jätevedenpuhdistamojen alkutaival

Helsingin jätevesien määrä alkoi kasvaa 1870-luvun jälkipuoliskolla, kun kaupungin vesilaitos aloitti toimintansa ja kunnallista viemäriverkkoa ryhdyttiin rakentamaan. Jätevedenpuhdistuksen tarpeellisuutta harkitsi ensimmäisenä kaupungin viemäriverkon suunnittelija insinööri Theodor Tallqvist jo vuonna 1878. Hän päätyi kuitenkin siihen, että puhdistukseen ei ollut tarvetta, koska ihmisperäisen jätteen määrä tulisi olemaan viemärivedessä pieni. Näkökulma oli perusteltu, koska kaupunki esti tuolloin vesikäymälöiden liittämisen viemäriverkkoon ja kiinteä jäte kuljetettiin meren sijaan pelloille lannoitteeksi. Vesiensuojelu otettiin ennakoivasti huomioon jo 1870-luvulla.

Kysymys jätevedenpuhdistamon tarpeellisuudesta nousi esille uudelleen 1900-luvun alussa, jolloin vesikäymälät alkoivat yleistyä. Vuonna 1902 kaupungin noin 1300 talosta vain 13 talossa oli vesikäymälä, mutta vuonna 1910 sellainen oli jo lähes joka kolmannessa talossa. Yhä suurempi osa kaupungin asutusjätevesistä ja jätteistä johdettiin suoraan viemäreiden avulla lähimpään rantaan. Jätevesiongelman ratkaisemiseksi asiantuntijat esittivät aluksi talokohtaisten pienpuhdistamoiden kehittämistä. Pienpuhdistamot eivät olleet toimiva tekninen ratkaisu, sillä rantavesien saastuminen jatkui edelleen. Jätevesikysymys vaati ratkaisua.

Ensimmäisen sukupolven puhdistamot: biologinen suodatus

Helsingin kaupungin rakennuskonttori rakensi kaupungin keskustaan nykyisen Postitalon paikkeille Suomen ensimmäisen jätevesien puhdistuksen koeaseman, joka toimi paikalla vuosina 1902-1904. Toinen koeasema toimi Eirassa Laivurinkadulla myös muutaman vuoden. Molemmat koepuhdistamot toimivat biologisin periaattein. Niiden päätavoitteena oli perehdyttää helsinkiläisiä tekniikan ammattilaisia jätevedenpuhdistuksen teoriaan ja testata ulkomaalaisia puhdistusperiaatteita paikallisissa oloissa.

Helsingin ensimmäiset varsinaiset kunnalliset jätevedenpuhdistamot rakennettiin vuosina 1910 Alppilaan ja 1914 Savilaan Töölönlahden suojelemiseksi asutusjätevesien kuormitukselta. Ne olivat biologisia suodattimia (tai sepelisuodattimia), joiden toiminta perustui Englannissa kehitettyyn tekniikkaan. Jätevedet johdettiin ensin hapettomaan mädätyssäiliöön, minkä jälkeen ne käsiteltiin biologisessa sepelisuodattimessa. Jätevesi hapetettiin suihkuttamalla sitä pari metriä paksun kivimurskeesta rakennetun suodattimen päälle. Jätevesi valui kivisuodattimen lävitse, jolloin kivien pinnalla elävät pieneliöt poistivat siitä epäpuhtauksia. Jätevesi koottiin kivipatjan alla, minkä jälkeen se johdettiin Alppilasa läheiseen puistolampeen, joka toimi eräänlaisena jälkiselkeyttimenä. Lopuksi jätevedet johdettiin Töölönlahteen.

Alppilan puhdistamo rakennettiin 3000 asukkaan jätevesiä varten ja Mäntymäen taakse rakennettu Savilan puhdistamo oli mitoitettu 5000 asukkaan jätevesiä varten. Ne käsittelivät vuosittain noin 300 000 kuutiometriä jätevesiä ja puhdistustehoa seurattiin joka toinen viikko tehdyissä kokeissa. Puhdistamot poistivat jäteveden sisältämistä bakteereista ja orgaanisesta aineesta noin puolet, mitä pidettiin ajan mittapuiden mukaan hyvänä tuloksena.

Puhdistamot olivat kuitenkin hyvin pieniä ja ylikuormitettuja. Ne puhdistivat vain 3-4 prosenttia Helsingin kokonaisjätevesimäärästä. Puhdistusta vaikeutti kasvavien asutusjätevesimäärien lisäksi erilaisten tuotantolaitosten, sairaaloiden sekä rautateiden tuottamat väkevät tai öljyiset jätevedet. Jätevesimäärän kasvun vuoksi Savilan puhdistamo pystyi käsittelemään lopulta vain neljäsosan sinne johdetuista jätevesistä ja suurin osa jätevedestä johdettiin Töölönlahteen sellaisenaan. Savilan puhdistamo sijaitsi puistoalueella eikä sitä voitu laajentaa, joten laitos muutettiin pumppaamoksi vuonna 1935 ja jätevedet johdettiin Rajasaaren puhdistamoon. Kaupungissa oli tuolloin kuitenkin yli 40 viemärinsuuta, joista suurin osa johti jätevedet käsittelemättöminä Helsingin ympärille rantavesiin.

Alppilan puhdistamo vaurioitui pahoin vuonna 1924 rautatien ratapenkereen laajennustöiden yhteydessä ja se purettiin. Uusi puhdistamo valmistui hieman etäämmälle ratapenkasta valtion rautateiden kustantamana vuonna 1927. Rakennustöiden yhteydessä mädätyssäiliö korvattiin Saksassa kehitetyllä Imhoff-tankilla, joka poisti esiselkeytyksessä orgaanista ainesta mekaanisesti. Uudistus nosti laitoksen orgaanisen aineen puhdistustehon 50 prosentista yli 70 prosenttiin. Tämä Alppilan toinen jätevedenpuhdistamo käsitteli noin 4000 asukkaan jätevedet ja se toimi verrattain hyvin vuoteen 1959 saakka, jolloin laitos purettiin.

Toisen sukupolven puhdistamot: aktiivilieteprosessi

Biologinen jätevedenpuhdistus kehittyi huomattavasti, kun englantilaiset tutkijat kehittivät 1910-luvulla aktiivilieteprosessin. Menetelmässä puhdistusprosessin lopussa jätevedestä jo erotettua lietettä palautettiin laitokseen tulevaan jäteveteen, jossa tämä