Hankkeen tila: Valmistunut
Kehittämisrahaston rahoitusosuus: 10000 €
Rahoituspäätös tehty: 2009-03-20

Hakijan toimittamat tiedot

Hankkeen nimi	Påttin jätevedenpuhdistamon energiatehokkuuden parantaminen
Yhteyshenkilön nimi
Toteuttajaorganisaatio	Vaasan Vesi
Hankkeen muut toteuttajat
Hankkeen koko budjetti (sis alv)	0,00 €
Hankkeen aikataulu
Hankkeen aihepiiri	Jätevedet
Tavoitteet	Jätevedessä oleva lämpö jätetään usein hyödyntämättä. Sen sijaan, että se käytettäisiin esimerkiksi lähialueen asutuksen lämmittämiseen tai myytäisiin kaukolämpöverkostoon, päästetään se usein suoraan vesistöön. Näin ollen myös purkuvesistön ekosysteemi rasittuu vesistöön päätyvän lämpökuorman seurauksena. Muualla, esimerkiksi Ruotsissa, jäteveden hukkalämpöä on jo alettu hyödyntämään ja usealla jätevedenpuhdistamolla on lämpöpumppulaitos, jonka avulla jäteveden hukkalämmöstä tuotetaan kaukolämpöä. Suomessa jäteveden sisältämää lämpöenergiaa hyödynnetään tiettävästi vain kahdella laitoksella. Jäteveden hukkalämmön hyödyntämistä jätevedenpuhdistamon biologisen prosessin tehostamiseksi on puolestaan tutkittu hyvin vähän. Tässä työssä tutkittiinkin mahdollisuutta käyttää jäteveden hukkalämpöä Påttin puhdistamolla puhdistamon oman biologisen prosessin lämmittämiseen. Lisäksi tutkittiin kuinka lämpötila vaikuttaa nitrifikaatioon ja voidaanko jäteveden lämmittämisellä saavuttaa parempia tuloksia typenpoiston suhteen. Påttin puhdistamolle on myönnetty uusi ympäristölupa ja uudet lupaehdot edellyttävät 70 % typenpoistoa 1.7.2012 alkaen. Göteborgissa ja Linköpingissä on tutkittu mahdollisuutta käyttää teollisuuden hukkalämpöä puhdistamoiden biologisen prosessin lämmittämiseen. Niin Göteborgissa ja Linköpingissä tehdyissä tutkimuksissa kuin tässäkin tutkimuksessa tultiin siihen tulokseen, että nitrifikaatio tehostuu lämpötilan noustessa. Påttin puhdistamolla tehdyissä nitrifikaatiokokeissa nitraatin määrä 25 °C lämpötilassa oli yli 2,6 kertaa suurempi kuin 15 °C:ssa pidetyissä näytteissä.
Toteutus
Tulokset	Påttin jätevedenpuhdistamolla tehtyjen nitrifikaatiokokeiden perusteella nitrifikaatiotehokkuus nousi lämpötilan noustessa. Tulokset olivat myös samansuuntaisia muiden kirjallisuudessa esitettyjen tulosten kanssa. Påttin puhdistamon kokonaistypen poistotehokkuuden lisäämiseksi ei kuitenkaan riitä pelkkä tehostettu nitrifikaatio, koska laitoksella ei ole anaerobista allasta, jossa denitrifikaatio voisi tapahtua. Saneerauksen yhteydessä puhdistamolle rakennetaan kuitenkin myös jälkikäsittely-yksikkö, joka ratkaisee ongelman. Tulevan jäteveden lämmittämisellä saataisiin siis nostettua nitrifikaatiotehokkuutta kesällä lämpimien vesien aikana entisestään ja ennen kaikkea pidettyä nitrifikaatio käynnissä pidempään kylmänäkin vuodenaikana, pitämällä ilmastusaltaiden lämpötila yli 12 °C:ssa. Tämä voisi nostaa huomattavasti typen puhdistustehon vuosikeskiarvoa. Talteen otetulle lämmölle on myös monta käyttövaihtoehtoa. Lämmittämällä tulevaa jätevettä tai ilmastusaltaita saataisiin tehostettua erityisesti typenpoistoa. Lisäksi lämpöä voitaisiin käyttää puhdistamoalueen rakennusten lämmittämiseen ja myydä kaukolämpöverkostoon tai lähialueen asutukselle. Kokemuksia lämmön ja kylmän talteenotosta puhdistetusta jätevedestä on jo Suomessakin Turussa Kakolanmäen lämpöpumppulaitoksella ja Helsingissä Katri Valan lämpöpumppulaitoksella. Ruotsissa vastaavia sovelluksia löytyy jo useammiltakin laitoksilta, kuten Tukholmasta Solnasta. Paljon vähemmän kokemuksia on puhdistamon biologisen prosessin lämmittämisestä parempien puhdistustulosten saamiseksi. Ruotsissa tutkittuja Nykvarnverketin ja Ryaverketin sovelluksia ei ole vielä toteutettu liian monien auki jääneiden kysymysten vuoksi. Ryaverketin puhdistamolla suuri epävarmuustekijä liittyy lämmön ulkopuoliseen toimittajaan ja vastuunjakokysymyksiin, jos lämmönsaanti jostain syystä keskeytyy tai häiriintyy ja puhdistustulokset jäävät sen vuoksi liian huonoiksi. Påttin puhdistamon tapauksessa ongelmaa ulkopuolisesta toimittajasta ei olisi, jos lämpö saataisiin tuotettua omalla lämpöpumpulla puhdistetusta jätevedestä. Lämmönvaihtimien likaantuminen ja siitä johtuva jatkuva puhdistus voisivat kuitenkin muodostua ongelmaksi ja aiheuttaa kuluja. Lämmönvaihtimet tarvitaan myös lämmittämään tulevaa jätevettä tai ilmastusallasta, joiden vesi huomattavasti likaisempaa ja kiintoainepitoisempaa kuin puhdistettu jätevesi. Hyviä puhdistustekniikoita on kuitenkin jo olemassa. Tässä tutkimuksessa kävi myös ilmi, että erityisesti kylmänä vuodenaikana meriveden lämpötila on huomattavasti alhaisempi kuin puhdistetun jäteveden lämpötila. Lämmön talteenottaminen puhdistetusta jätevedestä vähentäisi lämpökuormaa merialueelle, pitäen meriveden lämpötilan lähempänä meriveden normaalia lämpötilaa myös talvella.
Tietoa hankkeesta muualla internetissä	Pro gradu tutkielma: Mäkinen, Johanna. Påttin jätevedenpuhdistamon nitrifikaation tehostaminen ja energiatehokkuuden parantaminen. Jyväskylän yliopisto, Bio- ja ympäristötieteiden laitos 2010.
Loppuraportti (julkinen)
Yhteenvetokalvot ja tiedote (julkiset)