Kalvosuodatuspilot upotettavilla ultrasuodatuskalvoilla
Kehittämisrahaston rahoitusosuus: 5000 €
Rahoituspäätös tehty: 2018-10-24
Hakijan toimittamat tiedot
| Hankkeen nimi | Kalvosuodatuspilot upotettavilla ultrasuodatuskalvoilla |
| Yhteyshenkilön nimi | Panu Laurell |
| Toteuttajaorganisaatio | Helsingin seudun ympäristöpalvelut HSY, Vesihuolto/vedenpuhdistusosasto |
| Hankkeen muut toteuttajat | |
| Hankkeen koko budjetti (sis alv) | 156 000,00 € |
| Hankkeen aikataulu | 2019-2020 |
| Hankkeen aihepiiri | Talousveden hankinta ja käsittely |
| Tavoitteet | Tutkimuksessa on tarkoitus tarkistaa, pitääkö ultrasuodatuskalvojen valmistajan laskema kustannusarvio paikkansa. Heidän arvionsa mukaan kalvosuodatus upotettavilla membraaneilla olisi kustannuksiltaan samanarvoinen perinteisen käsittelyn kanssa. Samalla tutkitaan, minkä laatuista vettä ultrasuodatusmembraaneilla pystytään valmistamaan. Tuloksilla on merkittävä hyöty myös usealle samaa raakavettä käyttävälle laitokselle pääkaupunkiseudun lähikunnissa, milloin heidän puhdistuslaitoksensa ovat saneerauksen tarpeessa. |
| Toteutus | Tutkimus totetutetaan vuokraamalla pilot-laitteisto muutamalta kalvovalmistajalta sekä ajamalla niillä kolmen kuukauden mittaisia koejaksoja. Orgaanisen aineen poistumista selvitetään lisäksi neljällä vaihtoehtoisella kemikaalilla. |
| Tulokset | Pilot-kokeita suoritettiin neljällä eri suodatuskalvolla ja saostuskemikaalilla. Suodatuskalvot eivät vaikuta juurikaan tuotetun veden laatuun. Ilman saostuskemikaalia suodatuskalvot eivät poista vedestä muuta kuin sameutta. Saostuskemikaalivalinta puolestaan vaikuttaa merkittävästi niin tuotetun veden laatuun kuin suodatuskalvon toimintaan. Ferrisulfaatilla saostettaessa saadaan orgaanisen aineen poistossa parhaat tulokset, mutta toisaalta suodatuskalvot tukkeutuvat nopeasti ja palautumattomasti. Alumiinisulfaatilla suodatuskalvo toimintakyky pysyy hyvänä pitkään, mutta orgaanisen aineen poisto on heikkoa. Polyalumiinikloridi ja alumiiniklorohydraatti toimivat suodatuskalvojen kanssa hyvin. Oikealla kemikaaliannoksella suorituskyky pysyy hyvänä ja tuotetun veden laatu on hyvä. Kolmen kuukauden pilotjakson jälkeen saostuskemikaalista jäi kuitenkin aina pieni määrä kalvojen pinnalle, mikä vaatisi tehokkaamman puhdistuksen. Alumiiniklorohydraatti ei vaikuttanut tuotetun veden alkaliteettiin ja pH-arvoon samalla tavalla kuin muut kemikaalit, lisäksi jäännösalumiinipitoisuus oli alhainen. Saostuskemikaaleista suodatuskalvojen kanssa alumiiniklorohydraatti olisi paras, mutta samalla myös kallein. Myös polyalumiinikloridi on hyvä vaihtoehto saostuskemikaaliksi. Polymeeripohjaiset suodatuskalvot toimivat samankaltaisesti. Niillä tuotetusta vedestä noin 10 % kuluu kalvomoduulien huuhteluihin. Keraamisella tasokalvolla vain 1–2 % tuotetusta vedestä käytetään huuhteluihin. Keraamisten kalvojen käyttöikä on vähintään kaksinkertainen polymeerikalvoihin verrattuna, mutta ne ovat myös kalliimpia. Pitkäkosken hiekkasuodattimen muuttaminen kalvosuodatukseksi maksaisi karkean arvion mukaan polymeerikalvoilla noin 1,2 M€ ja keraamisilla kalvoilla 1,8 M€. Korkeampaa hankintahintaa keraamisilla kalvoilla kompensoi pidempi käyttöikä. Mikäli polymeerikalvot joudutaan uusimaan kahdesti yksien keraamisten kalvojen aikana, olisivat polymeerivaihtoehdon kustannukset mahdollisesti korkeammat. Kalvosuodatus on energiaintensiivinen prosessi. Aquardenin keraamisen suodatuskalvon energiankulutus on n. 0,072 kWh/m3, mikä tarkoittaisi hiekkasuodattimen kokoisella, n. 500 m3 /h tuottavalla laitoksella 36 kWh kulutusta yhdessä tunnissa. Nykyisellä sähkön hinnalla se tarkoittaisi 2,5 € tunnissa kustannusta energiankäytöstä. Hankkeen tarkemmat tulokset löytyvät loppuraportista. |
| Tietoa hankkeesta muualla internetissä | |
| Loppuraportti (julkinen) | |
| Yhteenvetokalvot ja tiedote (julkiset) |