Jätevedenpuhdistamo päästäjästä hiilinieluksi
Jätevedenpuhdistus on vielä tällä hetkellä yksi yhteiskunnan suurista energiankuluttajista ja merkittävä pistelähde CO2-päästöille. Vähitellen prosesseja ja laitteita optimoimalla puhdistuksesta aletaan saada energianeutraalia. Jäteveden sisältämä energiasisältö antaa kuitenkin potentiaalin tuottaa monin verroin energiaa käsittelyn tarvitsemaan energiamäärään nähden. Puhdistamot voitaisiin siis saada tuottamaan energiaa merkittävästi yli niiden oman tarpeen. Muuttuminen hiilinieluksi edellyttää myös prosessin suorien kasvihuonekaasupäästöjen hyvää hallintaa. Typpioksiduuli ja metaani ovat merkittäviä suoria päästölähteitä silloin, jos prosessia ei hallita hyvin. Näiden päästömekanismien ymmärtämiseen tarvitaan yhä vielä tutkimustyötä.
HSY:n Viikinmäen jätevedenpuhdistamo tarjoaa erityislaatuisen tutkimusympäristön jätevedenkäsittelyprosessien kasvihuonekaasupäästöjen tutkimiseen, koska prosessi sijaitsee kokonaan kalliotunneleissa, joista kaikki ilma ohjataan pois piipun kautta. Poistoilman koostumus on jo vuodesta 2011 lähtien analysoitu jatkuvatoimisesti ja mm. typpioksiduulin pitoisuuksista ja sen vaihtelusta on paljon tietoa. Kerätyn aineiston pohjalta Viikinmäen biologista prosessimallia on täydennetty typpioksiduulin muodostumisreaktioilla. Mallinnuksen avulla ymmärretään typpioksiduulin muodostumisolosuhteet jo varsin hyvin, ja erilaisia strategioita muodostumisen vähentämiseksi on testattu. Typpioksiduulista tulee kuitenkin kasvihuonekaasu vasta, kun se poistuu nestefaasista ja vapautuu ilmaan. Hankkeessa tutkitaan mahdollisia selittäviä tekijöitä , kuten kaasun siirtoon vaikuttavat aineet jätevesissä sekä nitrifioivan mikrobipopulaation muutokset prosessissa.
Yhteyshenkilö:
Anna Mikola
[email protected]
Yhteyshenkilö:
Oona Kinnunen
[email protected]
Mittausmenetelmä jätevedenpuhdistamoiden ilmastuksen mitoitukseen ja ohjaukseen
Nykyisin jätevesilaitoksen ilmastukseen syötettävää ilmamäärää ohjataan yleisesti vain yhteen happimittaukseen perustuen. Ilmaa pyritään syöttämään vain sen verran minkä prosessin mikrobit tarvitsevat. Hapen tarve vaihtelee kuitenkin dynaamisesti virtaama- ja kuormitustilanteesta riippuen altaan eri osissa. Nykyinen säätötapa johtaa helposti yli-ilmastukseen joinain aikoina ja joissain osissa allasta, koska hapen asetusarvo on haettu lähtevän veden laadun perusteella. Jotta ilmamäärää säätävien happianturien optimaalinen paikka ja lähtevän veden laatu voidaan varmistaa, mutta samalla minimoida ilmamäärä, tarvitaan happimittauksia eri osista allasta eri kuormitustilanteissa.
Tässä hankkeessa kehitämme ohjattavaa vedenalaista mittausmenetelmää, jolla voidaan mitata jätevesialtaasta liuenneen hapen pitoisuuksia yhdistettynä paikka- ja aikatietoon. Mitatun datan perusteella luodaan tekoälymalli pitoisuuserojen korrelaatioiden selvittämiseksi. Mallin perusteella suunnitellaan energiatehokas ohjaustapa ilmastukselle.
Yhteyshenkilö:
Petri Ukkonen
[email protected]
- Julkaistu:
- Päivitetty: