Energy Audit : Case: Zdroje WWTP and Kurenala WWTP

Abstract

The purpose of the study was to examine the electricity consumption of a larger wastewater treatment plant Zdroje WWTP (177 000 PE) located in Poland, and a smaller wastewater treatment plant Kurenala WWTP (5700 PE), located in Finland. The objective was to examine the electricity consumption of the Zdroje and the Kurenala wastewater treatment plants, compare the electricity consumptions between the treatment plants and with the literature and as well as to examine the reduction results of the wastewater treatment parameters.

The commissioner of the study was IWAMA- Interactive Water Management -project (Interreg Baltic Sea Region, 2014-2020) which provided energy audits to the Zdroje WWTP and to the Kurenala WWTP. Also, literature review concerning wastewater treatment processes, legislation of wastewater treatment and use of energy in wastewater treatment was used. The study is part of a bigger objective to create the smart energy audit concept for WWTPs to increase their energy efficiency.

As a result of the study, it appeared that biological stage of the treatment process consumed most electricity compared to the other stages of the treatment process in both WWTPs, the electricity consumption per cubic meter for wastewater treated was higher in Kurenala WWTP and most of the reductions of wastewater treatment parameters did fulfil the requirements of legislation and recommendations. In addition, energy optimization recommendations for the most energy consuming treatment stages of the WWTPs was introduced based on the literature. The results obtained together with practical data gathering are part of the further development of the audit concept.

Työn tarkoituksena oli selvittää Puolassa sijaitsevan suuremman Zdroje jätevedenpuhdistamon (177 000 AVL) ja Suomessa sijaitsevan pienemmän Kurenalan jätevedenpuhdistamon (5700 AVL) sähköenergian käyttöä. Tavoitteena oli saada selville jätevedenpuhdistamoiden vuotuinen sähköenergian kulutus, sähköenergian kulutus osaprosesseittain, vertailla sähköenergian kulutusta puhdistamoiden ja kirjallisuuden välillä sekä tarkastella puhdistamoiden jätevesien keskeisten parametrien puhdistustuloksia.

Työ toteutettiin osana IWAMA- Interactive Water Management -projektia (Interreg Baltic Sea Region, 2014-2020). Työ on osa isompaa tavoitetta luoda jätevedenpuhdistamoiden käyttöön itseauditointikonsepti, jonka avulla energiatehokkuutta voidaan laitoksissa lisätä. Konseptin kehitys alkoi suorittamalla energia-auditoinnit jätevedenpuhdistamoihin. Auditointien tarkoituksena oli hankkia tietoa jäteveden puhdistamoiden tilanteesta sekä konseptiaihion toimivuudesta. Lisäksi työssä käytettiin apuna kirjallisuuskatsausta koskien jätevedenpuhdistusprosesseja, jätevedenpuhdistuksen lainsäädäntöä sekä jätevedenpuhdistuksen energian kulutusta.

Keskeisimpinä tuloksina todettiin tutkittujen jätevedenpuhdistamoiden biologisten prosessien kuluttavan eniten sähköenergiaa verrattuna muihin osaprosesseihin, jäteveden puhdistamisen vievän enemmän sähköenergiaa Kurenalan jätevedenpuhdistamolla kuutiometriä kohden sekä todettiin useimpien keskeisten jätevesien parametrien puhdistustuloksien olevan lainsäädännön ja suositusten mukaisia. Lisäksi jäteveden käsittelyn osaprosesseihin annettiin kirjallisuuden perusteella vaihtoehtoja energiatehokkuuden kasvattamiseksi. Saadut tulokset yhdessä käytännön tiedonkeräystyön kanssa ovat osa auditointikonseptin jatkokehitystä.