Jätevedenpuhdistamon energiankäytön tehostaminen : case: Tampere, Viinikanlahti

Abstract

Tämän opinnäytetyön aiheena oli tarkastella Tampereen Viinikanlahden jätevedenpuhdistamon energiansäästömahdollisuuksia, joita voitaisiin toteuttaa tärkeimpien yksikköprosessien toimintaa tehostamalla ja ilman mittavia investointeja. Tuo tavoite oli asetettu siksi, että Tampereelle on tulossa täysin uusi Sulkavuoren keskusjätevedenpuhdistamo arviolta kymmenen vuoden sisällä. Energiansäästöä halutaan saada aikaan sen vuoksi, että vuoteen 2020 mennessä energiankulutuksen tulisi olla 20 prosenttia pienempi kuin tämänhetkinen kulutus. Kyseinen tavoite on Euroopan Unionin asettama, ja Suomi on sitoutunut siihen. Tarkoituksena oli arvioida kyseisen puhdistamon kannalta energiansäästökeinoja, jotka olisivat mahdollisia toteuttaa käytännössä. Selvityksessä ei kuitenkaan haluttu rajautua pelkästään niihin, vaan tarkasteltiin myös niitä keinoja, joita ei kannattaisi toteuttaa Viinikanlahden puhdistamon tapauksessa muun muassa suuren kustannusvaikutuksen vuoksi. Työmenetelminä käytettiin kirjallisuustutkimusta, henkilöhaastatteluja Viinikanlahden jätevedenpuhdistamolla ja samantyyppisten jätevedenpuhdistamoiden ratkaisuja sekä niiden energiankulutustietoja. Lisäksi tutkittiin tilastotietoja usean vuoden ajalta ja perehdyttiin laitevalmistajien julkaisemiin tietoihin niiden tuotteista. Viinikanlahden jätevedenpuhdistamolla on aiemmin tehty joitain energiansäästötoimenpiteitä, mutta toistaiseksi ei ole keskitytty ilmastuksen tehostamiseen. Ilmastus on merkittävin energiankuluttaja tämäntyyppisessä jätevedenpuhdistamossa, joten pienetkin säästöt sillä alueella vaikuttavat käyttökustannuksiin merkittävästi. Ilmastuksen tehostamisratkaisut tähtäävät hapensiirron parantamiseen aktiivilietealtaassa. Jätevedenpuhdistamossa toimintavarmuus on tärkeää, joten energiansäästötoimenpiteet täytyy arvioida huolellisesti.

The subject of this thesis was to evaluate the energy saving opportunities of the Tampere Viinikanlahti wastewater treatment plant, which could be carried out by enhancing the function of the most important unit processes and without big investments. That target had been set, because there is going to be a totally new central wastewater treatment plant in Sulkavuori in Tampere within ten years. Energy saving is necessary because in year 2020 energy consumption has to be 20 per cent lower than the current consumption. That goal is set by the European Union and Finland has committed to it. The purpose of this study was to evaluate the energy saving methods in the wastewater treatment plant in question, which would be possible to carry out in practice. In this clarification was examined also those methods, which are not reasonable in the case of Viinikanlahti wastewater treatment plant were examined, for example due to a big cost effect. The work consisted of literature study, person interviews in the Viinikanlahti wastewater treatment plant and of evaluating the solutions in similar types of wastewater treatment plants and their energy consumption data. Additionally, statistics during several years were analyzed and information published by equipment manufacturers was studied. Earlier some energy saving actions were done but so far the focus has not been on enhancing aeration Aeration is the most significant energy consumer in a wastewater treatment plant of this type so even minor savings in that area have a remarkable effect on the operating costs. The improvement methods for the aeration aim at better oxygen transportation in the active sludge tank. In a wastewater treatment plant operational reliability is important and based on that energy saving actions must be evaluated carefully.