The Operating Costs of Wastewater Treatment in Finland

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2005
Major/Subject
Vesihuoltotekniikka
Mcode
Yhd-73
Degree programme
Language
fi
Pages
113
Series
Abstract
This Master's Thesis focuses on the operating costs of wastewater treatment in Finland. The operating costs were asked from 36 wastewater treatment plants ranging from about 150 m3/d to 240 000 m3/d. The operating costs of wastewater treatment can be described as C=960QO.69 (C=aQb), where C = operating costs (&#128/annum), a factor, Q = flow (m3/d) and b = economies of scale factor. With this data, the factor b was 0,69, which means that considerable economies of scale are achieved when moved to larger plants. The acquired power function describes the mean costs in each range of flow rate. The unit costs are hence diminishing when transferred to larger plants: the unit costs of the smallest plants exceed 50 c/m3, whereas in the largest plants, the unit costs are as low as one tenth of those. The diversion around flow-considered mean costs is substantial. Labour costs are the single most effective factor. Another result is that, in many plants, almost all portions -were either lower (low-cost plants) or higher (high-cost plants) than average. The operating costs were divided into six portions: labour, energy, chemicals, maintenance, services and others. In addition, the costs of subsequent sludge treatment (after dewatering) were considered individually. Labour costs make up 39 % of total costs. Energy, chemical and maintenance costs make up about one sixth each. Services and other costs have minor effect on total costs. Subsequent sludge treatment adds another 28 % to total costs. There are a lot of small wastewater treatment plants in Finland, where the unit costs are higher and the purification is not as effective as in larger plants. By transferring the wastewaters to larger plants to be purified, considerable economies can be made. By the great diversity of costs, one can conclude that the cost-effectiveness can be improved substantially, even in the larger plants. The problem is that there is no obligation or incentive to lower operating costs.

Tässä diplomityössä on tutkittu jäteveden puhdistuksen käyttökustannuksia erikokoisilla laitoksilla. Mukana on 36 puhdistamoa, alkaen keskivirtaamasta noin 150 m3/d aina Helsingin Viikinmäen puhdistamoon asti (240 000 m3/d). Käyttökustannukset noudattavat hyvin potenssifunktiota C=950QO,69 (C=aQb) jossa C = käyttökustannukset (&#128/vuosi), a = kustannustasoa kuvaava kerroin, Q = keskivirtaama(m3/d) ja b = mittakaavaedun kerroin. Tällä aineistolla b:ksi saatiin 0,69, eli mittakaavaetua saadaan melko paljon siirryttäessä suurempiin laitoksiin. Laskettu potenssifunktio kuvaa myös virtaamaan suhteutettua keskiarvokustannusta, eli jokaiselle virtaamalle voidaan laskea keskimääräiset kustannukset kaavan avulla. Yksikkökustannukset (c/m3) siis halpenevat selvästi siirryttäessä suurempiin laitoksiin. Pienimmillä puhdistamoilla yksikkökustannukset olivat yli 50 c/m3, kun suurimmilla päästiin jopa kymmenenteen osaan siitä. Kustannusten vaihtelu samankokoisilla laitoksilla on todella suurta. Suurin yksittäinen selittävä tekijä oli henkilöstökustannukset. Toinen havainto on, että lähes kaikki kustannuserät tuntuivat olevan selvästi keskiarvojen ylä- tai alapuolella. Käyttökustannukset jaettiin kuuteen osaan: henkilöstö, energia, kemikaalit, kunnossapito, ostopalvelut ja muut. Lisäksi lietteen jatkokäsittelyä tutkittiin erikseen. Henkilöstökustannukset muodostavat 39 % käyttökustannuksista. Energia, kemikaalit ja kunnossapito kukin noin kuudenneksen osuuden, ostopalvelut ja muut kustannukset olivat pienempiä eriä. Lietteen jatkokäsittely aiheuttaa 28 % lisäosuuden kustannuksiin. Suomessa on paljon pieniä puhdistamoita, joilla jäteveden puhdistus on kallista eikä puhdistustuloksessakaan päästä suurten laitosten tasoon. Siirtämällä jätevedet puhdistettavaksi suuremmalle laitokselle voidaan käyttökustannuksia alentaa tuntuvasti. Kustannusten suuresta vaihtelusta kokoluokkansa sisällä voidaan päätellä, että kustannustehokkuudessa myös suuremmilla laitoksilla on paljon parantamisen varaa. Ongelmana on se, ettei kustannusten alentamiseen ole mitään velvoitetta tai kannustinta.
Description
Supervisor
Kiuru, Heikki
Thesis advisor
Laitinen, Jyrki
Keywords
wastewater treatment, jäteveden puhdistus, operating costs, käyttökustannukset, unit costs, yksikkökustannukset, energy costs, energiakustannukset, chemical costs, kemikaalikustannukset, maintemance costs, kunnossapitokustannukset
Other note
Citation