Käytöstä poistuvan jätevedenpuhdistamon rakenteiden hyödyntäminen vesilaitoksen toiminnassa : Tapaustutkimus Lempäälän jätevedenpuhdistamo
Aalto, Venla (2024)
Aalto, Venla
2024
Ympäristö- ja energiatekniikan DI-ohjelma - Programme in Environmental and Energy Engineering
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2024-03-01
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202402222473
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202402222473
Tiivistelmä
Jätevedenpuhdistamoiden lupaehtoja ollaan kiristämässä EU-tasolla puhtaampien vesistöjen puolesta. Lupaehtojen kiristyminen koskee jätevedessä olevia ravinteita, mutta uutena asiana puhdistamoille voidaan asettaa puhdistusvelvoitteita esimerkiksi mikromuoveille tai lääkeaineille. Vanhojen jätevedenpuhdistamoiden saneeraaminen uusien lupaehtojen täyttämiseksi on kallista, minkä takia usein päädytään monen pienemmän jätevedenpuhdistamon kehittämisen sijaan rakentamaan uusi yhteinen keskuspuhdistamo. Keskuspuhdistamon käyttöönoton jälkeen varsinainen puhdistamotoiminta muilla puhdistamoilla loppuu ja samalla näiden puhdistamoiden infrastruktuuri jää pois käytöstä. Samalla tarve siirtyä lineaarisesta taloudesta kiertotalouteen kasvaa, ja kiertotalouden toimintamallit liittyvät myös vesilaitosten toimintaan.
Tämän työn tavoitteena oli selvittää, millä tavoilla vesilaitos voi hyödyntää käytöstä poistuvan jätevedenpuhdistamon rakenteita ja laitteita, ja millaisia etuja ja haittoja hyödyntämisellä voi olla. Työn tutkimusmenetelminä oli kirjallisuuskatsaus ja teemahaastattelu. Haastatteluaineisto analysoitiin teemoittelemalla. Rakenteiden hyödyntämistä ja hyödyntämisen vaikutuksia tarkasteltiin tapaustutkimuksen avulla Lempäälän Vesi Oy:n jätevedenpuhdistamolla.
Tapaustutkimuksen puhdistamolla rakenteiden hyödyntämistä tutkittiin kolmen eri tutkimusskenaarion avulla. Ensimmäisessä skenaariossa puhdistamon ilmastusaltaaseen rakennetaan linjapumppaamo. Toisessa skenaariossa puhdistamon ilmastusaltaaseen rakennettavan linjapumppaamon lisäksi hyödynnetään altaita tasaus- ja varoaltaina. Kolmannessa skenaariossa jätevesi lisäksi esikäsitellään ennen pumppausta. Työssä vertailtiin eri skenaarioiden toteuttamisesta muodostuvia kustannuksia 5, 15 ja 30 vuoden kuluttua.
Käytöstä poistuvan jätevedenpuhdistamon rakenteiden hyödyntäminen on yksi keino edistää kiertotalouden toteutumista vesihuollossa. Mahdollisuuteen hyödyntää nykyisiä rakenteita ja laitteita vaikuttavat esimerkiksi niiden kunto ja jäljellä oleva käyttöikä. Lisäksi vesilaitoksen toimintaympäristö vaikuttaa oleellisesti siihen, onko rakenteiden hyödyntämiselle tarvetta, miten sitä voi toteuttaa ja onko se kannattavaa. Tällaisia tekijöitä ovat esimerkiksi viemäriverkoston koko, kunto ja toimintavarmuus, alueen maankäytön suunnitelmat ja uuden keskuspuhdistamon toiminta.
Tärkeimmiksi rakenteiden hyödyntämistavoiksi tunnistettiin jätevedenpuhdistamon altaiden hyödyntäminen sekä rakennusten ja yksittäisten laitteiden hyödyntäminen vesilaitoksen muussa toiminnassa. Tunnistetuista hyödyntämistavoista altaiden hyödyntämisellä oli selkeästi eniten vaikutuksia vesilaitoksen toimintaan. Altaita hyödyntämällä voidaan kasvattaa viemäriverkoston kapasiteettia ja tasata jäteveden virtaamaa siirtoviemärissä, millä voidaan saavuttaa säästöä pumppauksessa. Virtaaman tasaaminen hyödyttää myös keskuspuhdistamoa, sillä kuormitus pysyy tasaisena.
Käytöstä poistuvan jätevedenpuhdistamon rakenteiden hyödyntäminen vaatii aina tapauskohtaisen arvion. Kun rakenteet ovat hyväkuntoisia, niiden hyödyntämiseksi tarvittavat toimenpiteet ovat vähäisiä. Tällöin vesilaitoksen on mahdollista saada säästöjä hyödyntämisen avulla. Säästöt voivat muodostua esimerkiksi pumppujen energiankulutuksesta ja siitä, että uutta rakennettavaa on vähemmän kuin tilanteessa, jossa vanhoja rakenteita ei hyödynnettäisi. Lempäälän jätevedenpuhdistamolle suositellaan altaiden hyödyntämistä linjapumppaamon yhteydessä. Tämän työn perusteella rakenteiden hyödyntämisen tarkastelua voidaan suositella myös tuleviin keskuspuhdistamohankkeisiin.
Tämän työn tavoitteena oli selvittää, millä tavoilla vesilaitos voi hyödyntää käytöstä poistuvan jätevedenpuhdistamon rakenteita ja laitteita, ja millaisia etuja ja haittoja hyödyntämisellä voi olla. Työn tutkimusmenetelminä oli kirjallisuuskatsaus ja teemahaastattelu. Haastatteluaineisto analysoitiin teemoittelemalla. Rakenteiden hyödyntämistä ja hyödyntämisen vaikutuksia tarkasteltiin tapaustutkimuksen avulla Lempäälän Vesi Oy:n jätevedenpuhdistamolla.
Tapaustutkimuksen puhdistamolla rakenteiden hyödyntämistä tutkittiin kolmen eri tutkimusskenaarion avulla. Ensimmäisessä skenaariossa puhdistamon ilmastusaltaaseen rakennetaan linjapumppaamo. Toisessa skenaariossa puhdistamon ilmastusaltaaseen rakennettavan linjapumppaamon lisäksi hyödynnetään altaita tasaus- ja varoaltaina. Kolmannessa skenaariossa jätevesi lisäksi esikäsitellään ennen pumppausta. Työssä vertailtiin eri skenaarioiden toteuttamisesta muodostuvia kustannuksia 5, 15 ja 30 vuoden kuluttua.
Käytöstä poistuvan jätevedenpuhdistamon rakenteiden hyödyntäminen on yksi keino edistää kiertotalouden toteutumista vesihuollossa. Mahdollisuuteen hyödyntää nykyisiä rakenteita ja laitteita vaikuttavat esimerkiksi niiden kunto ja jäljellä oleva käyttöikä. Lisäksi vesilaitoksen toimintaympäristö vaikuttaa oleellisesti siihen, onko rakenteiden hyödyntämiselle tarvetta, miten sitä voi toteuttaa ja onko se kannattavaa. Tällaisia tekijöitä ovat esimerkiksi viemäriverkoston koko, kunto ja toimintavarmuus, alueen maankäytön suunnitelmat ja uuden keskuspuhdistamon toiminta.
Tärkeimmiksi rakenteiden hyödyntämistavoiksi tunnistettiin jätevedenpuhdistamon altaiden hyödyntäminen sekä rakennusten ja yksittäisten laitteiden hyödyntäminen vesilaitoksen muussa toiminnassa. Tunnistetuista hyödyntämistavoista altaiden hyödyntämisellä oli selkeästi eniten vaikutuksia vesilaitoksen toimintaan. Altaita hyödyntämällä voidaan kasvattaa viemäriverkoston kapasiteettia ja tasata jäteveden virtaamaa siirtoviemärissä, millä voidaan saavuttaa säästöä pumppauksessa. Virtaaman tasaaminen hyödyttää myös keskuspuhdistamoa, sillä kuormitus pysyy tasaisena.
Käytöstä poistuvan jätevedenpuhdistamon rakenteiden hyödyntäminen vaatii aina tapauskohtaisen arvion. Kun rakenteet ovat hyväkuntoisia, niiden hyödyntämiseksi tarvittavat toimenpiteet ovat vähäisiä. Tällöin vesilaitoksen on mahdollista saada säästöjä hyödyntämisen avulla. Säästöt voivat muodostua esimerkiksi pumppujen energiankulutuksesta ja siitä, että uutta rakennettavaa on vähemmän kuin tilanteessa, jossa vanhoja rakenteita ei hyödynnettäisi. Lempäälän jätevedenpuhdistamolle suositellaan altaiden hyödyntämistä linjapumppaamon yhteydessä. Tämän työn perusteella rakenteiden hyödyntämisen tarkastelua voidaan suositella myös tuleviin keskuspuhdistamohankkeisiin.