Jätevedenpumppaamon hyötysuhteen parantaminen : Kaarinan kaupunki

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää kaupungin nykyisten jätevedenpumppaamojen energiatehokkuutta sekä vertailla sitä muiden vastaavien pumppaamoiden kanssa. Lisäksi kehitettiin parannusehdotuksia pumppaamoiden nykytilanteeseen. Parannusehdotusten avulla pyrittiin optimoimaan yksittäisten pumppaamoiden hyötysuhdetta ja vähentämään energiankulutusta. Energiatehokkuudessa on kyse siitä, että mahdollisimman pienellä energialla saadaan aikaan mahdollisimman suuri työ. Hyötysuhde taas kuvaa, kuinka suuri energianhukka syntyy, kun esimerkiksi sähköenergia muunnetaan liike-energiaksi.

Toimiva vesihuolto on yksi nyky-yhteiskunnan peruspilareista ja jo pienikin katkos vedenjakelussa aiheuttaa laajaa yhteiskunnallista haittaa. Vesihuollon tehtävänä onkin varmistaa veden riittävä saatavuus sekä sen puhtaus. Vesihuolto jakautuu vesilaitokseen, joka huolehtii puhtaan veden jakelusta ja laadusta, sekä viemärilaitokseen, joka vastaa ensisijaisesti jätevesien keräämisestä ja puhdistamisesta. Palveluiden tehostamisen myötä useissa kaupungeissa nämä kaksi laitosta on yhdistetty vesihuoltolaitokseksi.

Paineellista jätevesiviemäröintiä tarvitaan, kun perinteisen painovoimaisen viettoviemärin rakentaminen ei ole järkevästi toteutettavissa. Tällöin veden liikuttaminen paineen avulla tehdään pumppaamoiden toimesta. Niiden rakenne on varsin yksinkertainen, sillä vesi puretaan tuloputkesta imualtaaseen, josta se siirretään pumppujen avulla lähtöputkeen. Pumppujen lisäksi tarvitaan suuri määrä mittareita ja automaatiota, jotta pumppaamon toiminta olisi helposti seurattavissa ja ohjattavissa. Pumppaamoympäristö on varsin haastava paikka elektroniikalle, mikä aiheuttaa paljon huoltokäyntejä ja lyhyen elinkaaren laitteistolle.

Energian hinnan noustessa ja tiivistyvien ilmastotavoitteiden myötä halutaan kiinnittää enemmän huomiota pumppaamoiden energiatehokkuuteen. EU-tasolla käytetään pumppaamoihin valtava määrä energiaa, josta osa on pelkkää hukkaa, esimerkiksi pumppujen ylimitoituksen takia. Energiatehokkuutta parantaessa pitää keskittyä pieniin palasiin kerrallaan, mutta tuloksia saadaan vasta kokonaisuuksien hallinnasta.

Kaarinan kaupungin noin sadasta pumppaamosta valittiin tarkasteluun neljä. Valitussa ryhmässä on: kaksi suurta pumppaamoa, yksi pieni ja yksi keskikokoinen pumppaamo. Suuria pumppaamoita on valitussa ryhmässä kaksi, koska tehonsa vuoksi niiden energiankulutus on suurta. Pumppaamoiden energiankulutusta verrattiin kirjallisuuslähteiden perusteella. Vertailussa kaupungin pumppaamoiden energiankulutus ei ollut poikkeuksellisen suurta.