Porakaivon vedessä hiekkaa

Porakaivovesissä esiintyy hiekkapitoisuutta yleisesti. Haittojen voimakkuus ja haitallisuus vaihtelevat valtavasti. Toisaalta on myös paljon yksilöllisiä eroja siinä, miten hiekkapitoisuudesta johtuvat haitat kulloinkin ilmenevät. Porakaivoissa esiintyvään hiekkaan ja siitä johtuviin haittoihin ei ole kiinnitetty riittävästi huomiota tavanomaisessa vesinäytteenoton- vesitutkimuksen- ja ympäristövaikutusten suunnittelussa.

Hiekkapäästö kaivoon

Hiekkaa ei ole luontaisesti kalliopohjavedessä. Hiekka ja muu kiviaines sekoittuu pohjaveteen veden virtausolosuhteiden muuttuessa vedenoton eri vaikutuksista nimenomaan porakaivoissa. Yleisimmät syyt hiekan pääsyyn ja sekoittumiseen pumpattavaan veteen johtuvat, kallioperän yläpuolisesta kaivorakenteesta, seinämien puutteellisuudesta ja ylisuuresta, eroosiota aiheuttavasta ja pohjavesikerrosta vaurioittavasta vedenotosta. Porakaivon syvä ja putkimainen muoto on ehto ongelmalle. Hiekan estoa syvään asennettujen uppopumppujen imukanavaan ei ole järjestetty.

Kaivoseinämien äkilliset pettämiset ja hiekkavuodot aiheutuvat muoviseinämän virumisesta tai hiiliterässeinämän puhki syöpymisestä. Vuotoja aiheuttaa myös suojaputken alimittaisuus ja vuotava suojaputken ja kallion välinen liitos.

Hiekkaan verrattavaa kiviainesta muodostuu myös porausvaiheessa ns. poraussoijaa. Hallitsematon kaivojen paineaukaisu lisää pintavesi- ja hiekkavuotojen riskiä kaivotilaan.

Raekoko

Poraussoijan ja hiekan raekoko vaihtelee hyvin paljon 0,0002 millistä lohkareisiin. Hienojakoinen kiviaines voi kulkeutua kalliojärjestelmään, pohjaveteen ja pumppaukseen.   Pienimmät rakeet kulkeutuvat veden mukana kulutuspisteisiin ja jopa kuluttajaan. Isommat lohkareet jäävät kaivoon, mutta aiheuttavat kaivossa mm. pumppuvaurioita ja pumpun jumittumista.

Ongelmat

Kiviaineksesta johtuvat ongelmat ovat moninaiset. Osa kiviaineksesta laskeutuu kaivon pohjalle ja täyttää haitallisesti kaivotilaa. Pohjatason noustua pumpun imuaukon tasolle, hiekkapitoisuus lisääntyy ratkaisevasti käyttövedessä.

Pumppauksen aikana pumpun yläpuolelta porauskuiluun tuleva hiekan eroosiovirta saavuttaa uppopumpun imuaukon ja matka kohti kulutuspisteitä alkaa. Rakeet aiheuttavat moninaista haittaa järjestelmässä ja kulutuksessa.

Eräs vakava haitta muodostuu, kun noin 1 mm rae kulkeutuu WC-huuhtelusäiliön sulkuventtiilin karan ja tiivistyskartion väliin. Tällöin WC vuotaa keskeytymättä. Vuoto kasvattaa jo yhden vuorokauden kuluessa kuutiometreittäin ylimääräistä WC- jätteen tilavuutta. Täyttää suljetun jätejärjestelmän ja aiheuttaa jätetulvan kiinteistölle. Vuoto aiheuttaa jätevaraston ylimääräisiä tyhjennyksiä. Hiekkarakeen poistaminen edellyttää asiantuntijan käynnin kiinteistöllä. Yksi pieni rae on siis aiheuttanut vakavan ympäristöpäästön, jäterasituksen, pohjaveden tuhlauksen, käyttöhäiriön ja kuluerän.

Taloudessa on runsaasti kojeita ja laitteita, jotka häiriintyvät kyseisistä hiekkarakeista. Siivilät tukkeutuvat ja laitteisiin tulee käyttöhäiriöitä. Eräissä laitteissa mm. pesukoneissa on laitekohtaisia hiekanerottimia, joilla voidaan laitehäiriöitä vähentää. Pesukoneiden siivilät ovat kapasiteetiltaan pieniä ja niitä tulee valvoa ja puhdistaa tarpeen mukaan jopa viikoittain. Pumpattavan veden kivirakeet aiheuttavat pumpun muovisten siipipyörien ja laakereiden ennenaikaisen vaurioitumisen.

Pahimmillaan hiekan seurannaisvaikutukset saattavat aiheuttaa kaivon tuhoutumisen lopullisesti. Hiekkaongelmia ei juuri esiinny maarengaskaivoissa eikä kunnallisessa vesihuollossa.

Kulkeutuminen järjestelmässä

Hiekka ja rakeet kulkeutuvat järjestelmässä veden virtaussuunnassa. Säiliöissä rakeet saattavat laskeutua pohjalle veden virtauksen hidastuessa. Putkistoissa veden virtaus ja rakeiden etenemä on nopeampaa.  Rakeiden kulkunopeus vaihtelee veden virtausmäärien ja nopeuden mukaan. Runsaammin vettä juoksutettaessa yleensä ilmiö voimistuu.

Terveys

Hiekkarae ei liukene ruuansulatuskanavassa.  Ihmisen ei ole suositeltavaa nauttia kiviainesta, koska siitä saattaa aiheutua mekaanisia haittoja hampaille ja umpisuolen lisäkkeen tulehdus. Ei ole tarkoituksenmukaista nauttia sellaista, josta ei ole hyötyjä vaan päinvastoin. Hiekkajyväset ovat myös esteettinen epäkohta astioiden pohjalla. 

Ennaltaehkäisy

Hiekan estoon voi vaikuttaa monin tavoin. Rakennusvaiheessa syntyvä poraussoija tulee huuhdella huolellisesti pois pitkäkestoisella puhdistuspumppauksella.

Porakaivo tulee siten rakentaa, että kaivokuiluun pääsee hallitusti ja hyvällä varmuudella vain pohjavesi.  Tämä tarkoittaa sitä, että seinämärakenne on selkeästi rajatulta ja halutulta osalta tiivis ja läpäisemätön ja halutulta pohjavesikerrostuman kohdalta optimaalisella raolla siivilöity. Lisäksi seinämän ja sen liitosvarmuuden on oltava hyvä ja kestävä.

Porakaivosta ei saa ottaa vettä enempää kuin se luontaisesti antaa. Tämä tarkoittaa sitä, ettei pohjaveden pintatasoa saa luonnottomasti muuttaa ns. ryöstöpumppauksella, koska ryöstöpumppaus lisää huomattavasti hydraulista murtumaa ja kiintoaineksen eroosiota.

Porakaivon rakenteissa esiintyviä ja hiekkaisuutta aiheuttavia epäkohtia voidaan tunnistaa ja korjata rajoitetusti jälkikäteen. Hiekan ennaltaehkäisevästi korjaavana toimenpiteenä kysymykseen tulevat porakaivon uusi suojaputki ja sen mitoitus, siivilöinti ja liitosvarmuuden parantaminen.

Poisto vedestä

Hiekan erottaminen vedestä ei ole vaativa tehtävä. Hiekka voidaan kerätä laskuhanan siivilään juuri ennen veden käyttöä. Hiekan erotukseen voidaan käyttää syöttöjohtoon asennettavaa tavanomaista karkeasuodatinta tai keskipakolinkoa. Kaivotilaan kerääntyvän hiekan voi puhdistaa määräajoin tarkoitukseen soveltuvan painepesurin ja imusäiliöauton avulla.

Kuitenkin ennalta ehkäisevät toimet ovat tässäkin tapauksessa ne kaikkein järkevimmät ja edullisimmat ratkaisut. Tällöin estyvät hiekasta aiheutuvat vahingot ja poistuvat hiekan aiheuttamat järjestelmän huoltokulut sekä saavutetaan parempi vesihuollon käyttövarmuus ja -ikä.  

Asko Vasarvuori
www.porakaivokorjaus.fi