Energiatehokkuuden kehittäminen yhdyskuntien jätevedenpuhdistuksessa

Abstract

Tässä diplomityössä tutkittiin Mussalon jätevedenpuhdistamon energiatehokkuutta. Lietteen jatkokäsittely ja jäteveden keräily on rajattu työn ulkopuolelle.

Ennen työn aloittamista Mussalon jätevedenpuhdistamolla mitattiin vain kokonaisenergiankulutusta. Työn myötä suurin osa paljon energiaa kuluttavista yksikköoperaatioista varustettiin energiankulutusmittareilla. Työssä tutkittiin puhdistamon suurimpia energiankuluttajia: ilmastuskompressoreita ja niiden ohjausta, nostopumppaamoa, sekä kierrätyslietepumppuja. Myös puhdistetun jäteveden lämmöntalteenoton kannattavuutta on tarkasteltu.

Kokeissa suurin hyöty saatiin ilmastuskompressoreiden tukin paineen alentamisella. Ilmastuskompressoreiden kuluttama energia suhteessa tuotettuun ilmaan laski noin 8 %. Kokeet myös osoittivat, että matalammilla happipitoisuuksilla voidaan saada aikaan säästöjä ilmastuksessa. Tämä vaatii kuitenkin vielä lisätutkimusta. Nostopumppaamon energiankulutusta ei saatu alennettua merkittävästi. Myös aikaisemmin ylimitoitetut kierrätyslietepumput mitoitettiin uudelleen vastaamaan käyttötarkoitustaan.

Myös lämmöntalteenoton mahdollisuutta puhdistetusta jätevedestä tutkittiin; Lämmöntalteenotto Mussalon jätevedenpuhdistamolta voi olla kannattavaa Kymen Vesi Oy:lle, mikäli hankkeeseen saadaan Tekesin tai muun tahon myöntämä avustus.

Diplomityössä saatiin aikaan säästöjä Mussalon jätevedenpuhdistamon energiankulutuksessa jo työn aikana. Jatkotutkimusten jälkeen lisäsäästöt ovat mahdollisia.

In this Master’s thesis, the energy efficiency of Mussalo wastewater treatment plant has been studied. Sludge treatment and sewage collection is excluded from this thesis.

Prior to the thesis only the total energy consumption of Mussalo wastewater treatment plant was measured. This thesis enables energy consumption measurements from all major energy consuming unit operations at the plant. All the major energy consumers at the plant were studied, including aeration and its operation, elevation pumps, as well as sludge recycling pumps. In addition, the profitability of purified wastewater heat recovery system was studied.

The greatest benefit was achieved by reducing the pressure of the compressors. The energy consumption in relation to the produced air decreased 8 %. The experiments also showed that with lower oxygen concentrations some energy savings could be achieved in aeration pools. However, this will require some further research. The energy consumption of the elevation pump station was not significantly reduced. Previously oversized sludge recycling pumps were resized to better fit their purpose.

Heat recovery in Mussalo wastewater treatment plant can be profitable for Kymen Vesi Ltd. if the project gets financial support from Tekes or other parties.

During the thesis, energy savings were achieved from Mussalo wastewater treatment plant, but after further research, it is possible to accomplish even more energy savings.