Jätevedenkäsittelyn ilmastovaikutus
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.
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]
Tämän hankkeen tavoitteena on luoda ”suomalainen geenikartta ravinteiden poistoprosessille”, joka mahdollistaa mikrobipopulaatiotiedon yhdistämisen tavanomaisen prosessitekniikan ja -hallinnan kanssa sekä lisää ymmärrystämme suomalaisten prosessien erityispiirteistä. Jätevedenpuhdistuksessa käytettävät biologiset prosessit ovat monimutkaisia järjestelmiä, joissa eri mikrobiryhmät ovat vuorovaikutuksessa keskenään muodostaen yhdyskuntia. Aluksi täytyy määritellä ”terveen” prosessin mikrobipopulaation rakenne ja sen vaihtelut, jotta voidaan testata mikrobipopulaatiotiedon hyödyntämistä prosessinhallinnassa. HSY:n Viikinmäen jätevedenpuhdistamo Helsingissä on ainutlaatuinen ympäristö typpioksiduulipäästöjen tutkimiselle, koska laitoksella on ollut käytössä jatkuvatoiminen kasvihuonekaasupäästöjen seuranta jo vuodesta 2012 alkaen. Tämän lisäksi Viikinmäen typenpoistoprosessissa on havaittu häiriötiloja viime vuosien aikana. Tässä hankkeessa testataan typenpoiston optimointia ja typpioksiduulipäästöjen hillintää uuden mikrobipopulaatiotiedon sekä laitoksella kerättyjen prosessiseurantamittausten perusteella.
Yhteyshenkilö:
Oona Kinnunen
[email protected]
Hankkeessa tuotetaan mittaustietoa jätevedenkäsittelyn aiheuttamista suorista kasvihuonekaasuista keskitetyissä ja hajautetuissa jätevesiratkaisuissa. Lisäksi selvitetään jätevesien vaikutuksia vastaanottavan vesistön päästöihin siinä tapauksessa, että jätevettä ei käsitellä puhdistamoilla. Hankkeessa kehitetään myös mallia, jolla voidaan ennustaa päästöjen tasoa suomalaisista käsittelyjärjestelmistä sekä testata erilaisia päästöjen vähentämismahdollisuuksia.
Yhteyshenkilö:
Milla Sieranen
[email protected]
DIGICARBA - Digitaalinen kaksonen jätevedenkäsittelyn ilmastotaseen optimoinnissa.
Projektin päätavoite on luoda Helsingin jätevedenpuhdistamon käsittelyprosessin digitaalinen kaksonen, jonka avulla prosessia voidaan operoida proaktiivisesti. Digitaalinen kaksonen suunnitellaan tuottamaan jatkuvatoimisesti useiden operointiskenaarioiden ennusteita, joita hyödyntäen voidaan vähentää kasvihuonekaasupäästöjä (kuten typpioksiduulia), minimoida energiankulutusta ja ylläpitää puhdistetun veden erinomaista laatua.
Yhteyshenkilö:
Ksenija Golovko
[email protected]
- Julkaistu:
- Päivitetty: