biokaasu- laitokset...timo maasilta maa- ja vesitekniikan tuki ry annankatu 29 a 18, 00100 helsinki...

Irtonumero 12 €1/2011

Biokaasu-laitokset

www.vesitalous.fi

Osallistu

nimikilpailuun!

www.lining.fi/kilpailu

Seuraavassa numerossa teemana on Kaavoitus ja maankäyttö.

Vesitalous 2/2011 ilmestyy 25.3.2011. Ilmoitusvaraukset 21.2. mennessä.

VOL. LII

JULKAISIJAYmpäristöviestintä YVT OyAnnankatu 29 A 18, 00100 Helsinki. Puhelin (09) 694 0622

KUSTANTA JATalotekniikka-Julkaisut OyHarri MannilaE-mail: [email protected]

PÄÄTOIMITTA JATimo MaasiltaMaa- ja vesitekniikan tuki ryAnnankatu 29 A 18, 00100 HelsinkiE-mail: [email protected]

TOIMITUSSIHTEERITuomo HäyrynenPuistopiha 4 A 10, 02610 Espoo. Puhelin 050 585 7996E-mail: [email protected]

TILAUKSET JA OSOITTEENMUUTOKSETTaina HihkiöMaa- ja vesitekniikan tuki ryPuhelin (09) 694 0622, faksi (09) 694 9772E-mail: [email protected]

ILMOITUKSETHarri MannilaKoivistontie 16 B, 02140 ESspoo. Puhelin 050 66174E-mail: [email protected] tai [email protected]

TAITTOJarkko NarvannePuhelin 050 523 27 68

PAINOPAIKKAFORSSA PRINT 2011 | ISSN 0505-3838

Asiantuntijat ovat tarkastaneet lehden artikkelit.

TOIMITUSKUNTA

Minna Hanskidipl.ins. Maa- ja metsätalousministeriö

Esko Kuusistofil.tri, hydrologiSuomen ympäristökeskus, hydrologian yksikkö

Riina Liikanentekn.tri, vesihuoltoinsinööriVesi- ja viemärilaitosyhdistys

Hannele Kärkinendipl.ins., ympäristöinsinööriUudenmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus

Saijariina Toivikkodipl.ins., vesihuoltoinsinööriVesi- ja viemärilaitosyhdistys

Riku Vahalatekn.tri., vesihuoltotekniikan professoriAalto-yliopisto, Teknillinen korkeakoulu

Olli Varistekn.tri, vesitalouden professoriAalto-yliopisto, Teknillinen korkeakoulu

Erkki Vuorilääket.kir.tri, oikeuskemian professoriHelsingin yliopisto, oikeuslääketieteen laitos

Lehti ilmestyy kuusi kertaa vuodessa.Vuosikerran hinta on 55 €.

Tämän numeron kokosi Saijariina Toivikko E-mail: [email protected]

Kannen kuva: www.nikonkuvauspalvelu.fi

4 Biokaasusta sähköä ja lämpöä muun uusiutuvan ohellaMAURI PEKKARINEN

Biokaasulaitokset

5 Mädätysprosessin muuttaminen mesofiilisesta termofiiliseksiARI KANGAS JA SAKU LIUKSIA Termofiilinen mädätys voi olla yksi ratkaisu paikallisesti kasvaviin lietemääriin sekä tiukentuviin hygieniavaatimuksiin. Tutkimuksen perusteella mesofiilinen mädätysprosessi voidaan onnistuneesti muuttaa termofiiliseksi lyhyessä ajassa ilman, että syöttöpumppausta vähennetään.

10 Mesofiilisen ja termofiilisen mädätysprosessin vertailuaARI KANGAS JA CHARLOTTA LUND

TERMOS-tutkimukseen kuuluneessa kokeessa termofiilinen prosessi tuotti keskimäärin 30 prosenttia enemmän kaasua kuin mesofiilinen prosessi. Toisaalta termofiilisesti käsitellyn lietteen kuivattavuus osoittautui käytetyn testin perusteella mesofiilista huonommaksi, ja myös rejektin laatu oli merkittävästi huonompaa.

17 Mädätyksen tehostaminen saneeraamallaJOUNI LILLMAN, HEIKKI SANDELIN JA JARMO HILTUNEN

Eri puolilla Suomea jätevedenpuhdistamot ovat suunnittelemassa tai toteuttamassa investointeja energiatehokkuuden ja sähköomavaraisuuden parantamiseksi. Yksi merkittävimmistä kehityskohteista on jätevesilietteiden mädätyksen tehostaminen.

22 Onko biokaasusta liikenteeseen?PEKKA PEURA

BIOMODE- hankkeessa tehty liiketoimintasuunnitelma osoittaa, että biokaasun liikennekäyttö voisi olla hyvin kannattavaa liiketoimintaa. Toistaiseksi biokaasua voi kuitenkin Suomessa tankata vain Laukaalla Erkki Kalmarin navetan kupeessa olevalla tankkauspisteellä. Miksi ihmeessä on näin?

24 Kierrätysravinteita biokaasulaitoksistaTEIJA PAAVOLA, PETRI KAPUINEN, TAPIO SALO JA JUKKA RINTALA

Biokaasulaitoksissa voidaan tuottaa uusiutuvan energian lisäksi erilaisia ravinnetuotteita ja orgaanisia lannoitevalmisteita, joista useimmat luokitellaan maanparannusaineiksi. Tuotannossa voidaan käyttää ympäristöteknologian yksikköprosesseja ja niiden yhdistelmiä.

32 Käytännön kokemukset biokaasulaitoksien rejektivesien koostumuksesta ja käsittelystäPÄIVI LEHTO

Biokaasulaitoksen rejektivesien kuorman merkittävin osa koostuu mädätysreaktorista poistettavan mädätysjäännöksen kuivatuksessa muodostuvista vesistä. Rejektivesille on tyypillistä korkea typpipitoisuus, ja yhdyskuntajäteveteen verrattuna rejektivesi on huomattavasti konsentroituneempaa.

34 Vampulassa biokaasulaitos vastaa maaseudun, yhdyskuntien ja teollisuuden tarpeisiin36 Tuoreet teknologiat muokkaavat biokaasun energiaksi

TUULI TOIVIKKO

37 Ämmässuon kaatopaikkakaasusta sähköä ja lämpöäJUKKA SALMELA

Hydrologia

40 Talven 2009–2010 lumiolotESKO KUUSISTO

kehitystyö

42 Nepalin köyhimpiä kyliä heräteltiin vesihuoltoonIIRO-PEKKA AIROLA

ajankohtaista

44 www.dropler.org - Maailman vesitilastot vuorovaikutteisina netissäMIINA PORKKA JA MATTI KUMMU

47 Haja-asutusalueiden jätevesiasetus uuteen käsittelyyn48 Drink Finland – tehtävä Suomelle49 In memoriam Pauli Koskenvaara50 Vesitalouteen erityisosaamista uudentyyppisellä täydennyskoulutuksella50 Maa – ja vesitekniikan tuki lahjoitti miljoona euroa Aalto-yliopistolle51 Yhdyskuntatekniikka 2011-näyttely kokoaa alan ammattilaiset Turkuun

TUOMO HÄYRYNEN

52 Liikehakemisto58 Abstracts59 Biokaasusta sähköä?

JUKKA LESKELÄ

VESITALOUS1/2011Sisältö

Biokaasusta sähköä ja lämpöä muun uusiutuvan ohella

Pääkirjoitus

Mauri PekkarinenElinkeinoministeriE-mail: [email protected]

Suomessa on sitouduttu lisäämään merkittävästi uusiutuvien ener-gialähteiden käyttöä energian tuo-

tannossa. EU:n niin sanotussa RES-di-rektiivissä Suomen uusiutuvan energian velvoitteeksi on asetettu 38 prosentin osuus energian loppukulutuksesta vuo-teen 2020 mennessä, kun osuus vuonna 2005 oli 28,5 prosenttia. 38 prosentin haastava tavoite tullaan saavuttamaan hyödyntämällä monipuolisesti uusiu-tuvia energialähteitä. Merkittävimmät potentiaalit ovat metsästä peräsin ole-vassa energiassa, tuulivoimassa ja läm-pöpumpuissa. Myös biokaasun käyttöä energiatuotannossa pyritään edistämään monella tavalla.

Suomessa erilaisissa reaktorilaitok-sissa tuotetusta biokaasusta ylivoimai-sesti suurin osa tuotetaan yhdyskuntien jätevedenpuhdistamoiden yhteydessä olevissa biokaasulaitoksissa. Selvitysten mukaan puhdistamolietteeseen perustu-va energiantuotanto on teoriassa mah-dollista kaksinkertaistaa. Lisäksi vanho-jen laitosten käyttöä voidaan tehostaa ja uusia rakentaa entistä enemmän jäte-vedenpuhdistamoiden ulkopuolelta tu-levien jakeiden varaan. Suunniteltujen ohjauskeinojen avulla teoreettisesta bio-kaasupotentiaalista osa tulee varmasti hyödynnettäväksi.

Uutena uusituvan energian ohja-uskeinona eduskunta on viime joulu-kuussa hyväksynyt uusiutuvan ener-gian tuotantotukilain, joka on tarkoi-tus saattaa voimaan keskeisiltä osil-taan valtioneuvoston asetuksella, kun Euroopan komissio on hyväksynyt tu-kijärjestelmään sisältyvän valtiontuen. Tuotantotukilailla taataan syöttötarif-fin muotoinen takuuhinta 12 vuodek-si muun muassa biokaasusta tuotetulle sähkölle. Takuuhinta koskee myös jä-

teveden puhdistamolietteestä tuotettua biokaasusähköä. Takuuhinta tulee ole-maan 83,50 euroa megawattitunnilta. Takuuhinnan lisäksi maksetaan 50 eu-ron suuruista lämpöpreemiota biokaa-susta tuotetulle sähkölle, mikäli laitos tuottaa sähköä ja lämpöä yli 50 pro-sentin hyötysuhteella tai laitoksen te-hon ollessa yli 1 MVA (megavolttiam-peeria), yli 75 prosentin hyötysuhteella. Takuuhinta ja lämpöpreemio yhdessä tulevat nostamaan huomattavasti bio-kaasun kilpailukykyä sähkön ja lämmön yhteistuotannossa.

Tuotantotukijärjestelmään hyväksyt-tävän voimalaitoksen tulee olla sähkö-teholtaan yli 100 kilovolttiampeeria ja voimalaitosten tulee olla uusia eivätkä ne saa sisältää käytettyjä osia. Myös ta-kuuhinnan perusteena olevan sähkön tuottamiseen käytettävä biokaasu tulee olla tuotettu biokaasulaitoksessa, jo-ka on uusi eikä sisällä käytettyjä osia. Muita järjestelmään hyväksymisen edel-lytyksiä ovat toiminnanharjoittajan ta-loudelliset ja toiminnalliset edellytykset ja se, ettei voimalaitos ole saanut muita valtiontukia.

Vanhoina uusiutuvan energian ohja-uskeinoina tullaan säilyttämään harkin-nanvaraiset investointituet sekä entinen sähköverolain mukainen sähkön tuo-tantotuki, joka on siirretty eduskunnan hyväksymään uusiutuvan energian tuo-tantotukilakiin. Biokaasusta tuotetulle sähkölle maksetaan tukea 4,2 €/MWh, jos voimalaitos ei kuulu tuotantotuki-järjestelmään. Tähän kiinteään tukeen sekä investointitukiin voivat olla oikeu-tettuja myös vanhat biokaasulaitokset.

Uusiutuvan energian tuotantotuki-järjestelmään ja kiinteään sähkön tuo-tantotukeen liittyvät hallinnollisia teh-täviä hoitaa Energiamarkkinavirasto.

Uusiutuvan energian investointitukia myönnetään edelleen Elinkeino- liiken-ne- ja ympäristökeskuksissa sekä Työ- ja elinkeinoministeriössä.

Suomen uusiutuvan energian osuutta koskeva 38 prosentin tavoite on haasta-va. Kaikilla uusiutuvilla energialähteillä on tavoitteen saavuttamiseksi oma mer-kittävä roolinsa, myös biokaasulla.

� Vesitalous 1/2011

SYKE:n ja VTT:n yhteispr ojekti TERMOS on vuoden 2008 elo-kuusta lähtien paneutunut puh-

distamolietteen käsittelyyn ja sen ener-giatehokkuuteen. Tutkimus keskittyi mädätysprosessin muuttamiseen meso-fiilisesta prosessista termofiiliseksi, liet-teen käsittelyn energiakäytön optimoin-tiin ja lietteen koko käsittelyketjun ener-giataseen tarkasteluun. SYKE:n osuus projektista koostui lietteen mesofiilisen ja termofiilisen mädätysprosessin vertai-levista pilot-mittakaavan koeajoista.

MädätysSuomessa syntyv ästä jätev esiliettees-tä noin 48 pr osenttia mädätetään. Verrattaessa anaerobista mädätystä mui-hin lietteen stabilointimenetelmiin ovat tärkeimmät hyödyt seuraavia: – Biokaasun tuotto. Useimmilla lai-

toksilla prosessi on nettoener-gian tuottaja. Ylimääräenergia voidaan käyttää lämmön- ja/tai sähköntuotantoon.

– Lietteen massan ja tilavuuden reduktio. Mädätyksessä hajon-nut kiintoaine on usein 20…50 prosenttia syötetyn lietteen kiintoainemäärästä.

– S tabiilisuus. Mädätyksen lopputuo-te on varastointikelpoiseksi stabi-loitunutta lietettä, jonka hajuhaitat ovat vähentyneet.

– H ygienia. Mädätyksessä tapahtuu merkittävä patogeenisten mikrobien inaktivoituminen.

Lietteen mädätyksen olennaisimmat haitat ovat seuraavia:– Pitkä viipymä. Metaanibak tee-

ri kanta edellyttää yli 10 päivän viipymää. Tyypillisesti 15…20 vuorokautta

– Suhteellisen korkeat investointi kust-annukset. Tarvitaan suuria reakto-reita ja niihin laitteistoja.

– Väkevät rejektivedet. Mädä te tyn liet-teen kuivauksesta tuleva rejektivesi sisältää kiintoainetta, liuenneita ja partikkelimuodossa olevia orgaani-sia aineita, typpeä, fosforia sekä ha-joamistuotteina runsaasti muita yh-disteitä. Rejektivedet on yleensä esi-käsiteltävä ennen niiden johtamista jätevedenpuhdistamolle (Dohányos & Zábranská 2001).

Mesofiilinen ja termofiilinenPuhdistamolietteen v allitsevana mä-dätysprosessina on mesofiilinen mä-dätys ( lämpötila 35 …37 °C), s illä se on koettu helpommin hallittaviksi kuin termofiilinen pr osessi (lämpötila 50…55 °C), jota S uomessa pelkkään lietemädätykseen käyttää v ain yksi lai-tos. Merkittävinä termofiilisen pr oses-sin etuina mesofiiliseen nähden pide-tään kuitenkin muun muassa lyhy em-

Yhdyskuntajätevesilietteen käsittelyssä kiinnitetään yhä enemmän huomiota eri menet elmien ener giataloudellisuuteen ja liett eiden hyötykäyttöön ener gian tuotannossa. Liett eenkäsittelyn kustan-nukset muodosta vat yhdy skuntajätevedenpuhdistamoiden kus-tannuksista lähes yhtä suuren osan kuin itse jäteveden käsittely, jo-ten lietteenkäsittelyn tehostamisessa on merkittävä säästöpotenti-aali. Säästökohteita ovat esimerkiksi mädätysreaktioiden tehosta-minen, optimoitu lietteenkuljetus, ja mädätyksen lämpötalous.

Mädätysprosessin muuttaminen mesofiilisesta termofiiliseksi

ari kanGaSdipl.ins.Etelä-Suomen aluehallintovirastoE-mail: [email protected]

Saku LiukSia dipl.ins., Kemira OyjE-mail: [email protected]

5www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

pää viipymäaikaa (nopeampi hajoamis-reaktio), suurempaa biokaasun saantoa sekä mädätetyn lietteen hygienisoitu-mista. Etenkin hygienian mer kitys ko-rostuu, kun sille asetetaan v aatimuksia lietteen hyötykäytössä.

Termofiilisessa mädätyksessä reakti-ot tapahtuvat nopeammin kuin meso-fiilisessa. N äin v oidaan tietyssä tila-vuudessa päästä kor keampaan mädä-tysasteeseen ja pienempään mädäte-tyn lietteen määrään. Toisaalta tästä syystä v oidaan my ös käyttää pienem-piä r eaktoreita. M yös v aahtoamison-gelmat v ähenevät. Nopeat pr osessire-aktiot edellyttäv ät tar kempaa ohjaus-tarvetta prosessihäiriöiden estämiseksi ja hallitsemiseksi.

Lietteen ma aperähyödyntämisen kannalta termofiilinen mädätys hygie-nisoi lietteen riittäv ästi. Mesofiilisesti mädätetty liete on lisäksi hygienisoitava muulla tavoin. Energiataloudellisesti on tarkoituksenmukaisempaa mädättää lie-te mahdollisimman pitkälle ja ottaa tal-teen energiaa kuin esimerkiksi kompos-toida se, jolloin energiahyötyä ei saada.

Eri tutkimuksissa on kuitenkin saatu hyvin erilaisia ja ristiriitaisiakin tuloksia liittyen termofiilisen pr osessin par em-muuteen mesofiiliseen verrattuna. Yhtä mieltä ollaan kuitenkin yleisesti siitä, et-tä termofiilinen pr osessi voi nopeam-pana prosessina nostaa laitoksen mädä-tyskapasiteettia (Zabranská et al. 2002, Sorensen et al. 1999).

Lähtökohtaisesti termofiilinen mädä-tys on kalliimpi toteuttaa kuin mesofiili-nen mädätys sen v aatiman suuremman lämmitystarpeen johdosta. O leellinen asia on kuitenkin kaasun tuotto . Jos se saadaan termofiilisella pr osessilla riittä-vän suureksi, voivat muutkin kuin ener-giataloudelliset hyödyt olla huomattavat. Kohonnut kaasun tuotto merkitsee suu-rempaa orgaanisen aineen hajoamista, mi-kä taas tarkoittaa pienempiä lietemääriä, pienempiä polymeerimääriä mädätetyn lietteen kuivauksessa ja pienempiä kulje-tusmääriä vietäväksi loppusijoitukseen.

Termofiilisessa mädätyksessä v oi-si siis olla ratkaisu paikallisesti kasv a-viin lietemääriin sekä tiukentuviin hy-gieniavaatimuksiin. Ongelmana on ter-mofiilisen prosessin outous v errattuna mesofiiliseen. Termofiilinen prosessi reagoi herkemmin olosuhteiden muu-

toksiin ja siksi niiden hallinta saattaa vaatia erityistä tarkkaavaisuutta, mutta perusteet myös termofiilisen prosessien hallinnalle ovat olemassa.

TERMOS- mädätyskokeetTutkimus tehtiin HSY Veden Espoon Suomenojan jätev edenpuhdistamol-la sijaitsevalla Suomen ympäristökes-kuksen tutkimusasemalla, jonne oli rakennettu kahdesta r eaktorista se-kä mittaus-, seuranta- ja ohjausjär-jestelmästä koostuv a pilot-laitteis-to. R eaktorit oliv at identtisiä yhden kuutiometrin kokoisia kaksilapaisil-la pystysekoittimilla v arustettuja r e-aktoreita, joissa nestetilavuus oli 837 litraa ja kaasutilavuus noin 0,1 m³. Reaktoreiden ohjauksessa, ajossa, kontrolloinnissa, mittauksissa ja huol-lossa ei ollut er oa. Ainoa er o reakto-reiden välille tehtiin siinä, että toinen saatettiin toimimaan termofiilisenä toisen ollessa mesofiilinen.

Siemenliete mädätyksen käynnis-tykseen ja sy öttöliete tutkimusta v ar-ten saatiin S uomenojan jätev eden-puhdistamolta. SYKE:n tutkimus-aseman yhtey dessä on käyttölabora-torio, jota käytettiin lietenäytteiden analysoimiseen.

Mädätysreaktorien ympärille raken-nettiin palamattomasta kankaasta koh-deilmanvaihdolla varustettu suojatelt-ta, jolla ehkäistiin mädätyskaasujen le-viäminen muualle tutkimushalliin.

Jatkuvatoimisesti seuratut parametrit:– Lämpötila– Kaasun tuotto– Kaasun koostumus (metaani,

hiilidioksidi, rikkiyhdisteet)– Syöttölietteen määrä

Säännöllisesti määritettäviä parametr e-ja olivat:– Syöttölietteen laatu

(kuiva-aine, orgaaninen aine)– Mädätetyn lietteen laatu

(kuiva-aine, orgaaninen aine)– pH ja alkaliteetti

(kokonais- ja VFA) reaktoreissa– Orgaaninen tilakuormitus– V iipymä– Lietteen hajoamisaste

Mesofiilinen käynnistysSiemenliete ku mpaankin r eaktoriin haettiin S uomenojan puhdistamon mädättämöstä 1 m³:n lietekontilla, johon puhdistamon esisakeuttamosta pumpattiin lietettä homogenisoiv alla

Kuva 1. Pilot-prosessin kaavio: 1. Syöttösäiliö, 2. Syöttöpumppu, 3. Mädätysreaktori, 4. Sekoitin, 5. Sekoittimen moottori, 6. Kaasun puskuripussi, 7. Lietteen ylivuotokaukalo, 8. Kaasun laatu- ja määrämittaus, 9. Lietteen poistoletku, 10. Kaasun poistoletku,

6 Vesitalous 1/2011

BiOkaaSuLaiTOkSeT

repijäpumpulla. Kontista täytettiin re-aktorien noin 200 litran sy öttösäiliöt aina tarvittaessa. Lietteen syöttö reak-toreihin tehtiin epäkeskor uuvipum-puilla kello-ohjatusti puolijatkuvana.

Reaktorit eristettiin kauttaaltaan 50 mm paksulla vuorivillalla, jonka alle jäi lämmityskaapeli. Lämpötilan säätöön käytettiin ensisijaisesti tietokoneohja-usta. Varajärjestelmänä oli omiin mit-tauksiinsa per ustuva epätar kempi ter-mostaattisäätö. Lisäksi manuaalimit-tauksilla varmistettiin tietokonenäytön lukemat ja termostaatin säätöarvot.

Mädätyksessä syntynyt kaasu joh-dettiin kaasun vir taama- ja pitoi-suusmittareille ja sieltä ulkoilmaan. Reaktorilietteen poistokaukalossa syn-tyneet vähäiset kaasumäärät johdettiin suoraan letkujen avulla samaan pois-toon. R eaktoreiden s uojateltan ul ko-puolelle asennettiin lisäksi puhallin, jonka avulla teltan sisälle saatiin alipai-ne reaktorien mahdollisten kaasuvuoto-jen ulosjohtamista varten.

Ennen siirtymää termofiiliseen pro-sessiin ajettiin kumpaakin pr osessia lä-hes 2 viikkoa mesofiilisena, jotta v ar-mistuttiin prosessin vakaudesta ja että saatiin referenssimittaustietoja.

Muutos termofiiliseksiAnaerobisen mädätysprosessin lämpö-tilan nosto mesofiiliselta (35…37 °C) tasolta termofiiliselle (50…55 °C) voi-daan toteuttaa joko hitaasti asteittain, missä jokaisen lämpötilan-noston jäl-keen annetaan prosessin stabiloitua, tai vaihtoehtoisesti nopeasti, jolloin läm-pötila nostetaan suoraan halutulle ta-solle ja annetaan pr osessin sen jälkeen stabiloitua. Molemmista lämmönnos-totavoista on raportoitu sekä positiivisia että negatiivisia kokemuksia.

TERMOS- hankkeessa syksyllä 2009 prosessimuutoksessa mesofiilisesta ter-mofiiliseksi lämpötila päätettiin nostaa mahdollisimman nopeasti. Suurimpina perusteina oli se, että v aiheittaisesta lämpötilan nostosta ei ole rapor toitu huomattavia hyötyjä prosessin stabiiliu-teen ja että lämpötila-alue 43…50 °C on osoittautunut epästabiiliksi.

Lietettä pumpattiin reaktoreihin se-kä käynnistys- että siir tymävaiheen ai-kana koko ajan sama määrä, 40,8 l/d , jolloin viipymä r eaktoreissa oli 20,5 d .

Kuorman vaihtelut tulivat lietteen kuiva-aineen ja orgaanisen aineen pitoisuuk-sien vaihtelusta. Orgaaninen kuormitus vaihteli välillä 1,9…2,2 kgVS/m³d.

Termofiilinen lämpötila r eaktorissa 2 saavutettiin vuorokaudessa. Reaktori 1 jätettiin toimimaan mesofiilisella ta-solla. Heti lämpötilan lähdettyä nou-suun alkoiv at muutokset kaasun laa-dussa ja määrässä.

Käynnistysprosessin tulokset ja kokemuksetVälittömästi lämpötilan noston jäl-keen biokaasuntuotto lähti hetkelli-

sesti jyrkkään nousuun, mikä v oidaan todeta kuvasta 2. Kyse ei liene siitä, et-tä hieman normaalia mesofiilista läm-pötilaa kor keammassa lämpötilassa (noin 40 °C) kaasuntuotto olisi suu-rempi kuin tav anomaisessa mesofiili-sessa lämpötilassa (35…37 °C) v aan todennäköisempi selitys on se, että hiilidioksidi r eaktorin sisällä ei enää pysynyt liukoisena ja kasvatti näin ol-len kaasuntuottoa. Tätä oletusta tukee myös kuvassa 3 esitettävä kaasun pitoi-suuskuvaaja, josta ilmenee kaasumitta-reiden havaitsema samanaikainen hiili-oksidipitoisuuden nousu.

Kuva 3. Biokaasun laatu muutoksessa mesofiilisestä termofiiliseksi (Kuvaajassa olevat poikkeamat johtuivat kaasun vastavirtauksista mittausyksikössä)

Kuva 2. Kaasuntuotto muutoksessa mesofiilisestä termofiiliseksi.

7www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

Kaasuntuoton huippuar von (525 l/d) jälkeen käyrä lähti laskuun, pysähtyi noin 300 litraan päiv ässä ja lähti sen jälkeen uudestaan nousuun. Kaasuntuoton korkeat arvot osuvat sa-maan ajankohtaan haihtuvien rasvahap-pojen (VFA) pitoisuuden pienenemisen kanssa. Suureen kaasuntuottoon saattaa olla selitys siinä, että reaktorissa kumu-loituneet rasv ahapot hajoav at kerralla suuressa määrin pois ja aiheuttavat siten suuren kaasuntuottolukeman. Asetaatti ja propionaatti hajoavat tyypillisesti eri aikaan, mutta tässä tutkimuksessa nii-den pitoisuuksia ei mitattu erikseen.

Vaihtelevia kaasuntuottoar voja v oi selittää my ös sisään sy ötettävän liet-teen laadun v aihtelu. S amaa lietet-tä mädätyspr osesseissaan käyttäv ällä Suomenojan puhdistamolla hav aitaan yleisesti jopa 30 prosentin eroja päivit-täisissä kaasuntuottolukemissa.

Kirjallisuuteen v errattaessa käyttäy-tyi biokaasuntuotto tässä kokeessa sa-malla tavalla. Bouskován et al. (2005) suorittamassa kokeessa biokaasuntuotto romahti minimiar voonsa kahden päi-vän sisällä lämpötilannostosta, kaasun-tuotto lähti parantumaan 8 päivää läm-pötilannoston jälkeen ja saavutti selvästi

normaalia suuremman arvon 17 päivän jälkeen. Myös tässä kokeessa v oidaan havaita kaasuntuoton piikki 17 päiv ää lämpötilannoston jälkeen.

Biokaasun koostumuksen osalta (Kuva 3) hav aitaan metaanipitoisuu-den lasku v älittömästi lämpötilannos-ton jälkeen ja minimipitoisuus 39,5 prosenttia saav utettiin 7 päivää läm-pötilannoston jälkeen. B iokaasun hii-lidioksidipitoisuus käyttäytyi kään-teisesti metaanipitoisuuden kanssa. Hiilidioksidipitoisuus lähti lämpöti-lannoston jälkeen nousemaan ja saa-vutti maksiminsa 60,2 pr osenttia sa-maan aikaan kun metaanipitoisuus miniminsä.

Pitoisuudet palautuiv at v ähitellen lämpötilan nostoa edeltäneen stabiilin tilanteen tasolle, missä kaasujen pitoi-suudet olivat luokkaa 64…65 % CH4 ja 34…35 % CO2. Kaasun laadun suh-teen ter mofiilisen pr osessin katsotti in saavuttaneen stabiilin tilan kolme viik-koa lämpötilan nostamisen jälkeen, jol-loin metaani- ja hiilidioksidipitoisuuk-sien vaihtelut olivat pysyneet vähäisinä (< 10 %) viikon ajan.

Biokaasun metaanipitoisuus käyt-täytyi samalla tav alla kuin Bouskován et al. (2005) kokeessa. H eillä metaa-nipitoisuus saavutti minimiar vonsa (32 %) 11 päiv ää lämpötilannoston jälkeen, mutta lähti nopeasti nouse-maan j a pa lautui v iikossa ai kaisem-malle tasolle.

Biokaasun rikkivetypitoisuudet lähti-vät termofiiliseen lämpötilaan siirryttäes-sä jyrkkään nousuun noin 4 päivää läm-mönnoston jälkeen. Rikkivetypitoisuus saavutti maksimiar vonsa 129 ppm al-le viikossa, minkä jälkeen pitoisuudet lähtivät nopeasti laskuun. K uvaajan 4 lopun nolla-ar vot johtuv at viallisesta mittauskennosta.

Alkaliteettisuhde (haihtuvien hap-pojen alkaliteetin, VFA suhde koko-naisalkaliteettiin, TA) nousi v astaa-vasti siirr yttäessä termofiiliseen pr o-sessiin. (K uva 5.) Alkaliteettisuhde oli viikon kuluttua kor keimmillaan ylittäen stabiilin pr osessin raja-ar von 0,25 ja vaihdellen välillä 0,21…0,26. Suhdeluku laski kuitenkin kolmes-sa viikossa ar voon 0,10…0,15 ilman, että r eaktorin sy öttöön olisi puutut-tu. Vastaavia tuloksia saiv at my ös

Kuva �. Biokaasun rikkivetypitoisuus muutoksessa mesofiilisesta termofiiliseksi

Kuva 5. Alkaliteettisuhde muutoksessa mesofiilisestä termofiiliseksi

8 Vesitalous 1/2011

BiOkaaSuLaiTOkSeT

Iranpour et al. (2001), mutta he kes-keyttivät sy ötön kokonaan VFA- pi-toisuuden lähtiessä nousuun reaktoris-sa. Heidän tutkimuksessaan VFA/TA suhde nousi jopa suur emmaksi kuin 0,50, mutta laskeutui ajan my ötä ta-solle 0,1.

Uusi käynnistysTERMOS- hankkeessa pidettiin pr o-sessien kuormituskokeiden v älissä ke-väällä 2010 pieni huoltotauko, jonka jälkeen prosessit käynnistettiin uudes-taan ja muutos mesofiilisesta mädätys-prosessista termofiiliseksi toistettiin sa-malla tavoin kuin ensimmäisessä muu-toksessa. Tulokset olivat hämmästyttä-vän samanlaisia.

Kaasuntuotannon ja laadun mu u-tokset oliv at identtisiä, alkaliteettisuh-teen muutos ja rikkiv etypitoisuuden nousu olivat jonkin v erran lievemmät, mutta täsmälleen samanaikaiset. M yös prosessin stabiloituminen tapahtui ajal-lisesti samalla lailla.

KirjallisuusBousková, A. & Dohányos, M. & Schmidt, J.E. & Angelidaki, J. 2005. Strategies for changing temperature from mesophilic to thermophilic conditions in

anaerobic CSTR reactors treating sewage sludge. Water Research 39. s.1481-1488.Iranpour, R. & Oh, S. & Kim, H. & Eldridge, M. & Marashi, C. & Shao, Y. & Wilson, T. & Stenström, M.K. & Ahring, B.K. 2001. Startup and stabilization of

thermophilic digestion at Terminal Island treatment plant. Teoksessa: Biosolids 2001: Building public support, Proceedings of WEF/AWWA/CWEA Joint residuals and biosolids conference [CD- ROM]; San Diego, California.

Dohányos, M. & Zábranská, J. 2001. Anaerobic digestion. Teoksessa: Spinosa, L. & Vesilind, A. (toim) Sludge into biosolids. Processing, disposal and utilization. London, UK. S. 223-241. ISBN 1 900222 08 6.

Zábranská, J. & Dohányos, M. & Jenícek, P. & Zaplatílková, P. & Kutil J. 2002. The contribution of thermophilic anaerobic digestion to the stable operation of wastewater sludge treatment. Water Science and Technology 46(45): 447453. IWA Publishing 2002

Sorensen, J., Tholstrup, G. & Andreasen, K. 1999. Anaerobic digestion and thermal hydrolysis to reduce production of sludge in WWTPs. Vatten 55(1): 4551. 1999. Lund, Sweden.

Hallitsemme vesihuollon koko elinkaaren. FCG:n suunnittelema Kakolanmäen jätevedenpuhdistamo voitti vuoden 2009 RIL-palkinnon.

FCG Finnish Consulting Group Oy • FCG – Hyvän elämän tekijät • www.fcg.fi

Vesitalous_2011_180x60.indd 1 12.1.2011 12:23:08

KäynnistysyhteenvetoTämän tutkimuksen perusteella meso-fiilinen mädätyspr osessi v oidaan on-nistuneesti muuttaa termofiiliseksi ly-hyessä ajassa ilman, että sy öttöpump-pausta v ähennetään. Nopea lämpöti-lannosto osoittautui hyväksi valinnaksi ja sillä oletetusti v ältettiin termotole-ranttisen mesofiilisen bak teerikannan muodostuminen. Termofiilisen pro-sessin stabiloitumiseen meni kolme viikkoa: yksi viikko huononemista, yksi viikko paranemista ja yksi viikko stabiloitumista.

Termofiilisen bakteerikannan muo-dostuminen ja toimiminen koereakto-rissa osoittautui my ötäilevän sitä lin-jaa, jota aiemmissa tutkimuksissa on raportoitu. H aihtuvien rasv ahappo-jen pitoisuus nousee lämpötilan nos-ton jälkeen, mutta ei aiheuta reaktorin liiallista happamoitumista v aan pr o-sessi saavuttaa tasapainon asidogee-nisten ja metanogeenisten bakteerien

välillä. Tilanteessa, jolloin VFA/TA- suhde nousi huolestuttav an kor keal-le (yli 0,25), harkittiin lietteen syötön vähentämistä. R eaktorin happamoi-tumiselta kuitenkin v ältyttiin v aikka kuormitusta ei siirtymävaiheessa muu-tettu. VF A-pitoisuus sekä VF A/TA-suhde ovat tärkeitä parametreja, joita seuraamalla tiedetään bakteerien väli-sestä tasapainosta ja v oidaan reagoida mahdollisen r eaktorin happamoitu-misen ehkäisemiseksi. VFA/TA- suh-teen kohotessa pitää alkaliteettititra-us pystyä suorittamaan mahdollisim-man usein.

Seurantaan ja näyteanalyysien teke-miseen riitti reaktorien lämpömittarit, kaasun pitoisuus- ja määrämittarit se-kä titrausvälineistö. Haihtuvien rasva-happojen tar kempi seuranta esimer-kiksi automaattisesti näytteitä ottav al-la puolijatkuvalla kaasukromatografilla on epäilemättä tulev aisuutta mädättä-möiden ohjauksessa.

9www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

Tutkimus toteutettiin pi-lot-mittakaavan tutkimuk-sena sekä järjestelmäanalyy-

sina. VTT:n osuus ja erityisesti sii-hen kuuluneet energiatasetar kastelut, joissa käytettiin lähtötietoina muun muassa koeajojen tuloksia, esitetään Vesihuoltopäivillä 2011. H ankkeen lopputuloksena muodostuu pilotoitu toimintamalli, jonka energia- ja ympä-ristötehokkuus on ar vioitu alustavine kustannusarvioineen.

Vertailevat pilot-mittakaavan koeajotPilot-reaktoreiden koeajot kestivät kai-ken kaikkiaan yhteensä noin 15 kuu-

kautta. K oeajoissa r eaktoreiden toi-mintaa v errattiin keskenään v aihtele-malla sy ötettävän lietteen määrää ja laatua. P ilot-kokeiden per usteella oli tarkoitus saada perusteet prosessin mi-toittamiselle. Lisäksi tar kastelun koh-teena oli pr osessin käynnistyvyys ja stabiilisuus.

Erityisselvitykset tehtiin seuraavista:• Erotusveden laatu• Mädätetyn lietteen kuivattavuus• Mädätetyn lietteen hygieeniset

ominaisuudet• Mädätetyn lietteen haju (VTT)• Kaasun koostumus, mm. vety ja

VOC-yhdisteet (VTT)

VTT SYKE

Lietteen käsittelyketjujen energiataseselvitys ja vertailu

Kaasun laatumittaukset

Lietteiden hajumääritykset ja vertailu

Mädätyslaitteiston materiaalitutkimus – korroosioselvitys

Lietteenkäsittelyn energiatehokkuuteen liittyvät liiketoimintamahdollisuudet

Meso- ja termofiilisen mädätysprosessin vertailevat koeajot

- kuormitus- viipymä- lietteen esikäsittely- lietteen hygienia- lietteen kuivattavuus- rejektivesien laatu

Esisaostustarkastelu (tekijä: FCG Oy)- vaikutus mädätykseen (lietteen määrä

ja laatu)- vaikutus ilmastuksen

energiankulutukseen- vaikutus typenpoistoon

Mesofiilisen ja termofiilisen mädätysprosessin vertailua

SYKE:n ja VTT:n yhteisprojektissa ” TERMOS – Ener giatehokas liet-teenkäsittely” tutk imuksen ta voitteena oli k ehittää puhdistamoi-den liett eenkäsittelyä ja optimoida jä tevedenpuhdistuksen ener -giantuotantoa ja -k äyttöä. Projektissa selvitettiin mahdollisuuksia tehostaa puhdistamolle tulevan orgaanisen aineen talteenottoa ja käsittelyketjua, lietteen mädätysprosessia ja siitä saa tavan energi-an hyötykäyttöä. Tavoitteena on ollut saada aik aan ratkaisu, jossa lietteet hyödynnetään aineena tai ener giana mahdollisimman t e-hokkaasti, ympäristöystävällisesti ja kustannustehokkaasti.

ari kanGaSdipl.ins.Ylitarkastaja, Etelä-Suomen aluehallintovirastoE-mail: [email protected]

CHarLOTTa LunDdipl.ins.

Tutkimusosapuolten toimenjako projektin lähtötilanteessa:

10 Vesitalous 1/2011

BiOkaaSuLaiTOkSeT

Lisäksi VTT selvitti korr oosioky-symyksiä pilot- reaktoreihin aset ettu-jen koekappaleiden avulla. Tyypillisistä mädättämörakenteiden materiaaleista (teräs, r uostumaton teräs, epoksipin-noitettu betoni) valmistetut koekappa-leet asetettiin reaktoreihin niin, että osa kappaleesta oli kaasutilassa ja osa liet-teessä. K oekappaleiden k orroosiotar-kastelut tehtiin määräv älein pr osessi-koeajojen edetessä.

Koeajojen vaiheetMädättämöiden kuormituskokeen ta-voitteena oli selvittää termofiilisen ja mesofiilisen mädätysprosessin kuormi-tettavuus ja kuormituser ojen v aikutus prosessiin. Kuormitusta nostettiin v ai-heittain etukäteen määritellyn orgaani-sen tilakuorman ja hy draulisen viipy-män perusteella. Kuormituskoe tehtiin kahdessa jaksossa. E nsimmäisessä jak-sossa käytettiin suoraan S uomenojan jätevedenpuhdistamon mädättämöi-den syöttölietettä ja toisessa v aiheessa liete ensin esikäsiteltiin ennen sy öttöä koereaktoreihin.

Syöttöliete oli käynnistysv aiheessa noudettu kuution kontilla kerran tai kaksi kertaa viikossa ja lietekontin siir-toon käytettiin pientä peräkärr yllistä traktoria. Kun liete näytti alkav an fer-mentoitua kuljetuskontissa, siirr yttiin vertailevien koeajojen ensimmäisen vai-heen aikana noutamaan tuor etta syöt-tölietettä kaikkina työpäivinä pienem-missä erissä.

Toisessa kuormituskoejaksossa tätä fermentoitumisilmiötä haluttiin hy ö-dyntää ja syöttölaitteisto järjestettiin sellaiseksi, että käytettiin kahta sy öttö-säiliötä. Liete pumpattiin Suomenojan puhdistamon sakeuttamosta ja se sai vuorotellen fermentoitua toisessa säili-össä 2…3 päivää, minkä jälkeen erottu-nut lietevesi johdettiin pois ja fermen-toitunut, sakeutunut ja sekoitettu lie-te syötettiin koereaktoreihin sillä aikaa kun toinen syöttösäiliö vuorostaan toi-mi esikäsittelyreaktorina (Kuva 1).

Kuormitusvaiheet etenivät hyvin sta-biilisti ja muutokset pr osessiin tehtiin ainoastaan muuttamalla sy öttöpump-pausten kestoja. S yöttöpumppauksen rytmi pysyi samana ja pumppujen tuotto määritettiin useasti kuormitus-kokeen aikana. Näytteenotossa nouda-

tettiin ohjelmaa, johon tehtiin tarvitta-essa muutoksia r esurssien ja tutkimus-aseman muun toiminnan puitteissa.

Suurimmat ongelmat muodostuivat jatkuvatoimisten mittausten ylläpidos-ta. J o ensimmäisen kuormituskokeen aikana kaasun laatumittaus osoittautui epävarmaksi. Sinänsä mittaus oli tar k-ka ja luotettava, mutta ohjausohjelman virheiden vuoksi mittaus meni luvatto-man usein pois päältä. Korjausta asiaan haettiin molempien kuormituskokei-den keston ajan. Toisen kuormitusko-keen aikana my ös kaasun määrämitta-us alkoi juuttua paikoilleen syystä, jota ei täysin aukottomasti ky etty selvittä-mään. Riittävien huoltojen avulla ko-keet saatiin kuitenkin ajettua loppuun asti. Syöttölietteen pumppauksessa oli tukoksia muutamaan otteeseen koejak-sojen aikana, mutta ei siinä määrin, että se olisi muodostunut ongelmaksi.

Prosessin kuormittaminenOrgaaninen kuorma eri jaksojen eri kuormitusvaiheille määritettiin etu-käteen olettaen, että sy öttölietteen kuiva-ainepitoisuus TS on keskimää-rin 6 pr osenttia ja kuiv a-aineen or-

gaanisen aineen osuus on keskimää-rin 65 prosenttia. Ensimmäisessä jak-sossa oli viisi kuormitusv aihetta, jois-ta jokainen kesti noin kolme viikkoa. Tarkoituksena oli lopulta ylikuormit-taa prosessi, jolloin sen sietokyky sel-viäisi. Ensimmäisen kuormituskoejak-son toteutuneet kuormitusvaiheet käy-vät ilmi taulukosta 1.

Toisen kuormituskoejakson aika-na tavoitteena oli pyr kiä korkeampiin kuormituksiin sen avulla, että sy öttö-liete sakeutui esikäsittelyn aikana, kun erottunutta lietevettä poistettiin. Toisen jakson kuormitusvaiheet on esitetty tau-lukossa 2 ja siitä huomataan, että sakeu-tumisesta huolimatta kuormituksissa ei päästy ensimmäistä koejaksoa korkeam-mille tasoille.

Kuormituskoejaksojen tulokset – ensimmäinen kuormitusjaksoTermofiilinen prosessi tuotti ensimmäi-sen kuormituskoejakson aikana sekä ab-soluuttisesti että suhteutetusti enem-män kaasua kuin mesofiilinen pr oses-si. Ero pienentyi viipymän lyhenemisen myötä. (Kuvat 2 ja 3).

Taulukko 1. Ensimmäisen kuormituskoejakson vaiheet.

1. Kuormituskoejakso Viipymä Orgaaninen kuormaaika [d] [kgVS/m³d]

1. vaihe 19.10.2009-8.11.2009 19,4 2,362. vaihe 9.11.2009-29.11.2009 16,7 2,563. vaihe 30.11.2009-20.12.2009 14,7 2,704. vaihe 4.1.2010-24.1.2010 13,1 3,305. vaihe 25.1.2010-14.2.2010 11,2 4,35

Taulukko 2. Toisen kuormituskoejakson vaiheet.

2. Kuormituskoejakso Viipymä Orgaaninen kuormaaika [d] [kgVS/m³d]

1. vaihe 10.6.2010-23.7.2010 19,7 1,612. vaihe 24.7.2010-24.8.2010 17,5 1,763. vaihe 25.8.2010-17.9.2010 15,0 2,58

Kuva 1. Toisen kuormituskoejakson syöttöjärjestelyt.

1 m³

1 m³R1

R2

Mesofiilisen ja termofiilisen mädätysprosessin vertailua

11www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

Kuva 2. Kaasuntuotto ensimmäisen kuormituskoejakson aikana.

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250

Viipymä 19,4 d,org.kuorma 2,36 kgVS/m3d





[m³/k

gVS]

Termofiilinen/mesofiilinenmädätys kaasutuotanto/syötettyVS [m3/kgVS]

Mesofiilinen

Termofiilinen

Kuva 3. Kaasunmuodostus hajonneesta orgaanisesta aineesta ensimmäisen kuormituskoejakson aikana.

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250

0,300

0,350

0,400

0,450






[m³/k

gVSred

]

Termofiilinen/mesofiilinenmädätys kaasutuotanto/VSreduktio [m3/kgVSred]

Mesofiilinen

Termofiilinen


BiOkaaSuLaiTOkSeT

Kirjallisuudessa esi tettyjä ty ypilli-siä ar voja kaasuntuotannolle hajon-nutta orgaanista ainetta kohti o vat esimerkiksi 0,75…1,12 m³/kgVS-red ( Tchobanoglous et al. 2003) se-kä 0,8…1,1 m³/kgVSred ( Vesilind ja Rooke 2003). E nsimmäisen kuormi-tuskoejakson ai kana te rmofiilisessa re-aktorissa oli toisessa kuormitusv ai-heessa kaasuntuotanto hajonnutta or-gaanista ainetta kohti suurimmillaan 0,385 m³/kgVSred, minkä jälkeen se hiipui tasaisesti. M esofiilisessa r eakto-rissa maksimi 0,287 m³/kgVSred saavu-tettiin kolmannessa kuormitusv aihees-sa. Luvut ovat merkittävästi kirjallisuu-dessa esitettyjä pienempiä.

Koska suhteellinen kaasuntuotan-to ensin kasvaa ja sitten pienenee, v oi-si päätellä että optimaalinen viipymä, eli mahdollisimman pieni viipymä jolla tuotetaan mahdollisimman suuri määrä kaasua, löytyisi käännepisteestä. Tämä tarkoittaisi että optimaalinen viipymä mädätysprosessille suhteutetun kaa-sutuotannon per usteella olisi noin 15 päivää.

Kuvassa 4 on vielä tarkasteltu kaasun-tuoton suhdetta termofiilisen ja meso-

fiilisen mädätyksen välillä. Tuottosuhde on laskettu sekä absoluuttisesta kaasun-tuotosta että kaasuntuotosta hajonnutta orgaanista ainetta kohti.

Kuvasta havaitaan, että termofiilisen prosessin hy öty v ähenee pienemmän viipymän myötä.

Kuormituskoejaksojen tulokset – toinen kuormitusjaksoToisen kuormituskoejakson aikana kaasuntuotto hajonnutta orgaanista ai-netta kohti oli vastaavalla tasolla kuin kirjallisuudessa, mutta termofiilinen prosessi ei enää tuottanutkaan kaasua enemmän. Kaasuntuotannossa syötet-tyä orgaanista ainetta kohti ei saatu tuloksissa näkyviin viipymän v aiku-tusta samalla tav alla kuin ensimmäi-sen kuormituskoejakson aikana. S en sijaan kaasuntuotanto hajonnutta or-gaanista ainetta kohti kääntyi laskuun, kun viipymä reaktorissa oli alle 17,5 d. (Kuvat 5 ja 6).

Tulosten erilaisuuteen eri kuormitus-jaksojen v älillä v oi olla v aikuttaneena tekijänä virtaamamittauksen epäluotet-tavuus, mutta v arsinaisesti ainoa er oa-

vuus kahden kuormituskoejakson välil-lä oli esifermentaatio, jonka merkitystä on syytä tarkastella.

EsifermentaatioToisen kuormituskoejakson aikana syöt-tölietteen annettiin hydrolysoitua syöt-tösäiliössä ennen pumppaamista r eak-toriin eli toteutettiin esifermentaatio . Fermentoituminen sai aikaan orastavan kaasunmuodostuksen, joka aiheutti flo-taatioilmiön syöttösäiliössä. Näin syöt-tölietteestä erottui lietevettä ja liete saa-tiin sakeutettua. Sakeutumista tapahtui jokaisella esifermentointikerralla ja kes-kimäärin syöttölietteen sakeus nousi 1,4 prosenttiyksikköä (Kuva 7).

Lietteen sakeutumisen lisäksi esifer-mentaatiossa tapahtui myös lietteen laa-tumuutoksia. Fermentaatiossa muodos-tuvia orgaanisia yhdisteitä määritettiin kaksi kertaa lieteveden VFA-alkaliteetti-titrauksella. Kun lietteen kiintoainepro-sentti saatiin nousemaan autoflotaatiolla, pH laski ja haihtuvien happojen määrä lietevedessä nousi merkittävästi (tauluk-ko 3). F ermentoitunut liete sisälsi näin ollen enemmän helposti hajoavia or-gaanisia yhdisteitä. Tämä voi olla selitys

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60






Kaasuntuottosuhde termofiilinen/mesofiilinenmädätys

Abs.Kaasutuotanto Kaasutuotanto/haj. VS

Kuva �. Kaasuntuottosuhde termofiilisen ja mesofiilisen mädätyksen välillä ensimmäisen kuormituskoejakson aikana.

13www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

Kuva 5. Kaasuntuotto toisen kuormituskoejakson aikana.

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45




[m3 /kgVS]

Termofiilinen/mesofiilinenmädätys kaasutuotanto/syötettyVS [m3/kgVS]

Mesofiilinen Termofiilinen

Kuva 6. Kaasunmuodostus hajonneesta orgaanisesta aineesta toisen kuormituskoejakson aikana.

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40




[m3 /kgVSred

]

Termofiilinen/mesofiilinenmädätys kaasutuotanto/VSreduktio [m3/kgVSred]


1� Vesitalous 1/2011

BiOkaaSuLaiTOkSeT

siihen, miksi termofiilisella mädätyksel-lä ei saatukaan samanlaista etua kuin en-simmäisen kuormituskoejakson aikana.

Vaikka esifermentaatiolla ei lietteen sakeutta ky ettykään nosta maan mer -kittävästi, on se silti mielenkiintoinen jatkotutkimuskohde, koska se v oidaan toteuttaa ilman käyttökustannuksia. Esifermentaatio parantaa kaasun tuot-toa ja siinä erotettu lietevesi sisältää hel-posti hajoavia orgaanisia yhdisteitä esi-merkiksi käytettäväksi typenpoiston hii-lenlähteenä, mutta sen ammoniumtyp-pipitoisuus on vain enintään 1,5-kertai-nen tulevaan jäteveteen verrattuna.

Lietteen hygienisoituminenLietteen hygienisoitumista mädätyk-sessä tutkittiin kahdella eri viipymällä. Näytteet otettiin sy öttölietteen lisäksi sekä termofiilisesta että mesofiilisesta mädätyksestä, joissa oli sama viipymä. Näytteistä määritettiin lannoitev almis-telainsäädännön hygieniaindikaatto-rit: E.coli (enintään 1 000 pmy/g) ja Salmonella (ei todettavissa).

Ensimmäisellä näy tteenottokerralla viipymä mädätysr eaktoreissa oli 14,7 päivää ja toisella k erralla 13 ,1 päivää. Tulokset on esitetty taulukossa 4.

Tulosten mukaan termofiilinen pro-sessi j a 15 pä ivän vii pymä os oittau-

tui lietteen hygienisoitumisen kannal-ta riittäväksi, mutta aineisto on hyvin rajallinen.

Lietteen kuivattavuus ja rejektitEri mädätysprosessien lietteiden kuiv at-tavuutta selvitettiin CST -määrityksillä. Määrityksiä tehtiin neljänä näytteenot-topäivänä kesän 2010 aikana, jolloin r e-aktoreissa viipymä oli 19,7 d ja kuorma 1,61 kgVS/m³d. CST-määrityksiä tehtiin aina 6 rinnakkaista kustakin näytteestä, koska menetelmän v alidoinnissa oli ha-

vaittu merkittävää hajontaa. Tulokset oli-vat kuitenkin yksiselitteiset (Kuva 8).

CST-mittaukset tulosten arvot olivat vähintään kaksinkertaiset termofiilises-ti mädätetylle lietteelle. Pienet CST-ar-vot tarkoittavat, että lietteet vapauttavat nesteen helpommin, joten ne ovat hel-posti kuivautuvia. Vastaavasti vaikeasti kuivautuvilla lietteillä CST -arvot ovat korkeita. Huolimatta CST-mittausten toistettavuusongelmista, on esitetty, että sen tulokset edustavat parhaiten nykyi-sin yleisimmin käytettyä linkokuivaus-menetelmää. (Pan et al. 2003)

Kuva 7. Lietteen sakeutuminen esifermentaatiossa toisen kuormituskoejakson aikana.

0

1

2

3

4

5

6

7

TS [%

]

Lietteen sakeutus esifermentaatiossa autoflotaatiolla

Ennen Jälkeen

Taulukko 3. Sakeuden ja alkaliteetin muutos esifermentaatiossa.

TS [%] alk. [mmol/l] VFA [mmol/l] pHennen 5,2 13,49 3,62 6,83jälkeen 8,3 34,82 15,98 6,52

ennen 4,1 12,88 4,5 6,93jälkeen 6,6 32,88 15,34 6,60

Taulukko �. Lietteen hygienisoituminen mädätyksessä.

Syöttöliete Mesofiilinen Termofiilinenviive 14,7 dE.coli [pmy/g] 510 000 6 400 5Salmonella todettu todettu ei todettuviive 13,1 dE.coli [pmy/g] 270 000 3 500 36Salmonella todettu todettu todettu

15www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

Lietteen kuivauksesta tulevat r ejek-tivedet ovat osoittautuneet useissa mä-dätyslaitoksissa ongelmallisiksi. Niiden eroa mesofiilisen ja termofiilisen mädä-tyksen välillä tutkittiin sentrifugoimal-la lietenäytteet ja tekemällä määritykset supernatantista.

Näytteitä otettiin 11 ker taa ja niissä johdonmukaisesti termofiilisen lietteen rejektivedessä ammoniumtyppipitoisuus oli 30 prosenttia suurempi kuin mesofii-lisen lietteen (1 300 mg/l vs. 1 000 mg/l). CODCr-arvo oli puolestaan termofii-lisen lietteen r ejektivedessä 3,4-ker tai-nen verrattuna mesofiilisen lietteen r e-jektin COD Cr-arvoon (5 660 mg/l vs. 1 670 mg/l). Lietteen viipymällä reakto-rissa ei ollut vaikutusta. Silmämääräisesti termofiilisen lietteen sentrifugoinnin su-pernatantti oli lähes läpinäkymättömän mustaa verrattuna mesofiilisen lietteen sentrifugoinnin supernatantin kir kkaa-seen ruskeaan väriin.

Mesofiilisen ja termofiilisen prosessin vertailuEnsimmäisen koejakson per usteella ter-mofiilinen pr osessi tuotti keskimäärin

1,3-kertaisesti enemmän kaasua kuin mesofiilinen prosessi. Siten termofiilinen prosessi hajotti my ös orgaanista ainetta mesofiilista tehokkaammin (enimmil-lään 14 pr osenttia suurempi reduktio). Yleisesti ottaen optimaaliseksi viipymäksi prosessissa saatiin lämpötila-alueesta riip-pumatta noin 15 päiv ää. Ero prosessien välillä pieneni viipymän lyhentyessä.

Termofiilisella pr osessilla ky ettiin hygienisoimaan liete viipymän olles-sa vähintään 15 d. Termofiilisesti käsi-tellyn lietteen kuiv attavuus osoittautui käytetyn testin per usteella mesofiilista huonommaksi, ja my ös r ejektin laatu oli merkittävästi huonompaa.

Toisella kuormituskoejaksolla or-gaanisen aineen r eduktiossa noin 15 prosentin ero termofiilisen eduksi säi-lyi v aikka se ei näkynyt mesofiilisen ja termofiilisen kaasuntuoton mitta-uksissa. Kaasun yksikkötuotot oliv at toisella kuormituskoejaksolla mer kit-tävästi par emmat kuin ensimmäisel-lä ja ne vastaavat kirjallisuuden laitos-mittakaavan tu loksia. Ai noana erona kuormituskoejaksojen v älillä oli liet-teen hydrolyysiesikäsittely, joka osoit-tautui mielenkiintoiseksi fermentaati-on, flotaatiosakeutuksen ja hiilipitoi-sen l ieteveden t uottamisen yh distel-mäksi.

Kuva 8. CST-mittaukset mesofiilisesti ja termofiilisesti mädätetystä lietteestä.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000


CST mittaustenkeskiarvot ja hajonnat

KirjallisuusPan, J.R., Huang, C., Cherng, M., Li, K.-C., Lin, C.-F.: Correlation between dewatering index and

dewatering performance of three mechanical dewatering devices, Advances in Environmental Research, Vol. 7, Issue 3, May 2003, Pages 599-602.

Tchobanoglous, George, Burton, Franklin L, Stensel, H. David: Wastewater engineering: treatment and reuse / Metcalf & Eddy, Inc., 4. painos, McGraw-Hill, Boston 2003, 1 819 s.

Vesilind, Aarne P., Rooke, R. L.: Wastewater Treatment Plant Design, Water Environment Federation, USA 2003, 470 s.


BiOkaaSuLaiTOkSeT

Eri puolilla Suomea jä teveden-puhdistamot o vat suunnittele-massa tai t oteuttamassa in ves-tointeja energiatehokkuuden ja sähköomavaraisuuden paranta-miseksi. Y ksi merkittävimmistä kehityskohteista on jätevesiliet-teiden mädä tyksen t ehostami-nen. Saneerausprojekteja on to-teutettu esimerk iksi Lahdessa, Tampereella ja Kuopiossa.

Kariniemen jätevedenpuhdistamon saneerausLahti Aqua Oy:n Kariniemen jäteveden-puhdistamon lietteen sakeutus ja mädä-tys saneerattiin vuosina 2008 – 2009. Ali-Juhakkalan jätevedenpuhdistamolla

toteutettiin samat tehostamistoimenpi-teet jo aiemmin, vuosina 2006 – 2007. Ali-Juhakkalan jätev edenpuhdistamol-la mädättämöiden saneerausta edel-si laitoksen biologisen osan laajen-nus ja muutos typenpoistolaitokseksi. Puhdistamon vesimäärä ja kuormitus li-sääntyivät Hollolan kunnan ja Hartwall Oy:n jätevesien myötä.

Tehostamistoimenpiteiden tar koi-tuksena oli kehittää puhdistamon toi-mintaa ja uusia käyttöikänsä lopussa olevia laitteita. M ädättämön toimin-nan tehostamisella pyrittiin lisäämään kaasumäärää ja parantamaan mädätetyn lietteen kuiv attavuutta. Samalla pyrit-tiin eroon mädättämöiden vaahtoami-sesta sekä sakeuttamoiden aiheuttamista hajuhaitoista.

Kariniemen jätevedenpuhdistamo on kokonaan kallion sisään rakennettu ak-tiivilietelaitos ja luolaston tilavuus on yh-teensä 130 000 m³. Mädättämöt (2 kpl) sijaitsevat maan pinnalla luolaston pääl-lä. Puhdistamo on biologis-kemiallinen aktiivilietelaitos, jossa fosfori saostetaan ferrosulfaatilla. Typenpoisto on päällä lähes ympäri vuoden, koska lämpötila ei laske juuri alle 12 °C. Puhdistamolla käsitellään Lahden alueella syntyviä jäte-vesiä sekä merkittävässä määrin elintar-viketeollisuuden jätevesiä.

Kariniemen jätev edenpuhdistamol-la oli käytössä kaksi gravitaatiosakeutta-moa. Perinteisellä sakeutuksella ei pääs-tä juurikaan tasoa 3…3,4 % TS suu-rempiin p itoisuuksiin. Es iselkeytetyn lietteen k uiva-ainepitoisuus o n o llut varsin alhainen tasolla 0,6…1 % TS. Lietteen sakeutuksen tehostamisen ta-voitteena oli nostaa mädättämöön syö-tettävän lietteen kuiv a-ainepitoisuutta. Tämä puolestaan tehostaa mädättämön toimintaa ja lisää sen kapasiteettia.

Aiemmin käytössä ollut gravitaa-tiosakeutus ei riittänyt uudessa mitoi-tustilanteessa siihen, että mädätyksen

hydraulinen viipymä säilyy riittäv än pitkänä. I lmoitetulla s akeutetun lie t-teen kiintoainepitoisuudella hy drauli-nen viipymä rinnan ajetuilla mädättä-möillä olisi 13,5…18,5 päivää, kun vä-hintään 20 päivää pidetään yleisesti so-pivana minimiviipymänä.

Lietteen gravitaatiosakeutus muu-tettiin mekaaniseksi tiivistykseksi. Mekaanisella tiivistyksellä nostetaan raa-kalietteen kuiv a-ainepitoisuutta, millä saadaan lisättyä mädättämön viipymää vesimäärän pienetessä. Uusilla mekaani-silla tiivistimillä saadaan liete sakeutettua aina 5…10 % TS asti. Mitoitustilanteen suuresta lietemäärästä johtuen hankit-tiin kaksi tiivistinkonetta.

Puhdistamon kaksi mädättämöä toi-mivat aiemmin sarjassa. Kierrätys ta-pahtui reaktorin sisällä jatkuvana poh-jalta pintaan tapahtuvana kierrätyksenä lieteputken kautta. Reaktorin lämmitys hoidettiin lämm önvaihtimien läpi ta -pahtuvana kierrätyksenä. R eaktoreissa oli mekaaninen sekoitus pintalietteen varalta. Mädätyksen jälkeen on käytös-sä yksi 50 m³:n säiliö metaanikäymisen pysäyttämiseksi (toinen on v aralla) se-kä yksi yhteinen 100 m³:n v älisäiliö. Välisäiliöstä liete pumpataan kahdelle kuivauslingolle. K uivauslingoilta li e-te putoaa varastosiiloihin (2 x 100m³), joista se viedään kompostoitav aksi. Lietteenkuivauksen r ejektivedet pum-pataan laitoksen alkuun ennen välppiä.

Kariniemen puhdistamolietteen esi-käsittelyn ja mädättämön toiminnan te-hostamisen esisuunnitelmassa sovittiin, että nykyiset sarjassa ajettavat mädättä-möt muutetaan rinnan ajoon.

Esikäsittelyn j a sa keutuksen os alta Kariniemen jätevedenpuhdistamossa teh-tiin seuraavat tehostamistoimenpiteet:- Puhdistamon käytössä oli kaksi sa-

keuttamoa. Nämä erotettiin toisis-taan ja toinen jäi varalaitteeksi ny-kyisessä muodossaan.

JOuni LiLLManTekninen johtaja, Lahti Aqua OyE-mail: [email protected]

Heikki SanDeLinKäyttöpäällikkö, Tampereen VesiE-mail: [email protected]

JarMO HiLTunenKäyttöpäällikkö, Kuopion VesiE-mai: [email protected]

Mädätyksen tehostaminen saneeraamalla

17www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

- Toinen sakeuttamo jaettiin vä-liseinällä kahteen allasosaan. Ensimmäinen osa tehtiin raakaliete-altaaksi (noin 300 m³), josta liete pumpataan kannen päälle sijoitetta-valle mekaaniselle tiivistimelle, joita on kaksi kappaletta.

- Liete pumpataan mekaaniselle tii-vistimelle (1 – 2 kpl). Pumppuja tuli yksi kummallekin tiivistimel-le ja kolmas pumppu yhteiseksi varapumpuksi.

- Toiseen allasosaan tehtiin sa-keutetulle lietteelle muotoil-tu 25…30 m³:n syöttösuppilo, josta sakeutettu liete pumpataan mädättämöön.

- Mekaaninen tiivistimeksi valittiin Huberin RoS2-rumputiivistin, jos-ta oli Ali-Juhakkalan puhdistamolla saatu hyviä käyttökokemuksia

- Mekaaniselle tiivistimelle hankit-tiin uudet polymeerin annoste-lulaitteet. Ciba/Cemetec-laittei-ta oli ennestään käytössä puhdis-tamoilla ja niistä oli saatu hyviä käyttökokemuksia.

- Mekaanisen tiivistimen rejektivesi ja ylijäämäliete kerätään rejektivesi-säiliöön, josta ne pumpataan laitok-sen alkuun ennen välppiä

- Rejektivesisäiliö katettiin ja varus-tettiin nykyisen kaltaisella pinnan-korkeuden mittauksella.

Mädättämön osalta tehtiin seuraav at tehostamistoimenpiteet:- Mädättämön ajomalli muutettiin

sarjan ajosta rinnan ajoon, jolloin mädättämön molemmat reaktorit saatiin täyteen käyttöön ja kapasi-teetti kaksinkertaiseksi nykyiseen verrattuna.

- Mädättämön putket vahvistettiin si-ten, ettei alipaine vedä niitä kasaan.

- Loka-autoilla muualta tuotava epä-kurantti ja muu liete otetaan suo-raan sakeutetun lietteen syöttösup-piloon, josta liete pumpataan suo-raan mädättämöön. Tällöin rejekti-vesimäärä ei kuormita puhdistamon vesiprosessia.

- Mädättämön venttii-lit uusittiin täysaukkoisiksi kumiluistiventtiileiksi.

- Mädättämön lämmönvaihtimet puhdistettiin. Yhteinen kapasiteetti on 3 x 400 kW.

Kuva 2. Kariniemen laitoksen uudet mekaaniset tiivistimet.

Kuva 1. Kaasukellon nosto saneerausta varten Kariniemen laitoksella.

- Koko lietemäärä sy ötetään ensin yh-den lämmönvaihtimen kautta. Tämän jälkeen syöttöliete jaetaan aikaohjauk-sella vuoron perään kummankin mä-dättämön lietekiertoon, jossa on yksi lämmönvaihdin mädättämöä kohti.

- Uusittiin lämmönvaihtimi-en instrumentointi ja lämpötilan säätöventtiilit.

- Mädättämöt varustettiin uusilla, mekaanisilla sekoittimilla.

- Mädättämön sisällä oleva lietteen

kierrätysputki purettiin ja korjattiin tarpeen mukaan mädättämön sisä-puoliset putket (Ø 300 mm).

Mädätetty liete poistetaan kum-mastakin mädättämöstä nykyisten te-leskooppiputkien kautta, jotka säi-lytetään ennallaan. M ädätetty liete johdetaan käytössä olev aan metaa-nikäymisen pysäytyssäiliöön (50 m³) ja sie ltä v älisäiliöön (10 0 m³) j a linkokuivaukseen.


BiOkaaSuLaiTOkSeT

Biokaasun osalta tehtiin seuraav at tehostamistoimenpiteet:- Kaasukello korjattiin nostamalla

se ylös, metalliosat korjaamalla ja maalaamalla

- Ylijäämäkaasupoltin uusittiin en-nen kaasukellon korjausta

- Kaasunpolttoa varten toiselle öljy-kattilalle (1,86 kW – 8 bar) vaih-dettiin uusi kaasupoltin

- Kaasun paine ei saa vaihdella polt-timella. Kaasun paine vakioitiin esim. 70 mbar paineensäätimelle ennen poltinta

- Kaasunpaineen nostetaan 70 – 100 mbar polttoa varten esi-merkiksi paineenkorotuspuhalti-mella. Kaasukelloa ei voitu painot-taa näin suurelle paineelle.

Mädätyksen kaasumäärät on ar vi-oitu kahdessa osassa: tiivistetystä liet-teestä syntyvä biokaasu ja elintar vike-teollisuuden jakeista syntyvä biokaasu. Kariniemen puhdistamolietteen esikä-

sittelyn ja mädättämön toiminnan te-hostamisen esisuunnitelmassa (P öyry Environment Oy) on todettu, että ny-kyinen kaasuntuotanto (486 m³n/t VS) on v arsin suuri v errattuna keski-määräiseen jätevesilietteen ominaiskaa-suntuotantoon (400…450 m³n/t VS), vaikka mädättämöt ovat nykyisin kor-keasti kuormitettuja. Todennäköinen syy tähän on elintar viketeollisuudes-ta tulev a jätev esi, joka sisältää paljon helposti hajoav aa orgaanista ainetta, josta kaasua muodostuu normaalia enemmän. Tämä tr endi on huomioi-tu myös tulevaa lietteen kaasumäärää arvioitaessa.

Sekä Ali-Juhakkalan että Kariniemen mädättämöiden vuosittainen v aahtoa-minen loppui saneeraustoimenpiteiden ansiosta kokonaan. Mädätetyn lietteen linkous parani sakeuden noston ansi-osta. Lietteen sakeuden noston ja mä-dättämöiden uudistetun sekoituksen myötä kaasuntuotanto lisääntyi lähes 10 prosenttia.

Tampereen Veden saneerausprojektitTampereen jätev edenpuhdistamoilla on myös tehty mädätyksen tehostami-seen j a mäd ättämökaasun h yötykäy-tön lisäämiseen tähtääviä saneeraus- ja korjausprojekteja.

Raholan puhdistamolla käsitellään Tampereen läntisen alueen sekä naapu-rikuntien Ylöjärven ja P irkkalan jäteve-det. Puhdistamolle 28 vuotta sitten han-kittu kaasumoottori on korvattu kolmel-la Sarlinin toimittamalla mikroturbiinilla. Nykyisin kaikki mädätyksessä syntyvä bio-kaasu johdetaan mikr oturbiinilaitokselle (max. turbiiniteho 195 kW), joka syöttää tuottamansa sähkön laitoksen sähköverk-koon. Turbiinien hukkalämpö käytetään lämmön talteenoton kautta puhdistamon lämmitykseen. Talven aikana selviää, riit-tääkö turbiinien tuottama lämpö ko villa pakkasilla vai tarvitaanko öljyä täydentä-mään lämmitystehoa. P uhdistamolla on käytetty vuodesta 1962 lähtien biokaasua kattilalaitoksella kiinteistön ja mädättä-

Kuva 3. Raholan mikroturbiinilaitos.

19www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

möiden lämmitykseen ja vuodesta 1982 lähtien my ös pr osessi-ilmaa tuottav an kaasumoottorin polttoaineena.

Viinikanlahden puhdistamolla, jossa käsitellään noin 80 prosenttia Tampereen talousalueen jätev esistä, on mädättä-möiden saneeraukset juuri meneillään. Mädättämöiden nykyiset kaasusekoituk-set korvataan mekaanisilla sekoittimilla. Ensimmäinen saneerattu mädättämö otettiin käyttöön viime marraskuun ai-kana ja toinen otetaan kunnostuksen kohteeksi toukokuussa 2011.

Lietteen käsittelyn tehostamistoimet on aloitettu jo vuonna 2006, jolloin hankittiin linko raakalietteen tiivistyk-seen ja vuonna 2007 tehty mädättämöi-den putkilämmönvaihtimien vaihto uu-siin ja tehokkaisiin. Kunnostustoimien tarkoituksena on saada tehostettua kaa-sunkehitystä ja lisätä mädättämöiden kapasiteettia. Se saavutetaan nostamalla mädättämöön syötettävän lietteen sake-utta noin 3,5 prosentista 7… 8 prosent-tiin kuiva-ainetta, jolloin lietteen viipy-mä mädättämössä saadaan nousemaan 20…22 vuorokauteen.

Viime kesänä tehtiin muutostöi-tä V iinikanlahden kaasumoottoriin. Moottori muutettiin so pivaksi kä yttä-mään myös maakaasua. Tällä hetkellä moottorilla on mahdollista käyttää bio-kaasua, maakaasua tai niiden sekoitusta. Tämä mahdollistaa moottorin tehok-kaan käytön sähkön- ja lämmöntuotta-jana muuttuvissakin olosuhteissa.

Viinikanlahden puhdistamolla uusit-tiin viime vuonna myös tulopumppaa-mo. Vuodesta 1972 käytössä olleet yli 20 metriä pitkät r uuvipumput poistettiin ja ne korvattiin keskipakopumpuilla.

Lehtoniemen jätevedenpuhdistamo KuopiossaLehtoniemen puhdistamolla käsitellään Kuopion keskeisen kaupunkialueen ja Saaristokaupungin jätev edet. Käsitelty jätevesimäärä on noin 20 000 m ³ päi-vässä. Lietettä käsitellään noin 8 000 m³ ja biokaasua tuotetaan noin 1,2 Mm³ vuodessa. Puhdistamo otettiin käyttöön vuonna 1974.

Puhdistamolle tehtiin lietteen mädä-tyksen yleissuunnitelma vuonna 1983. Siinä v aiheessa yhtenä pr osessivaihto-ehtona oli nyt tutkittav ana olev a ter-

mofiilinen prosessi. Lietteenkäsittelyn uusiminen ja mädättämöt valmistuivat vuonna 19 88. Tuolloin m ädätyksessä päädyttiin meso fiiliseen v aihtoehtoon. Aluksi syntyvää biokaasua hy ödynnet-tiin ilmastusilman ja lämmön tuotan-nossa. Vuonna 2000 tehdyn ekotehok-kuusselvityksen jälkeen luovuttiin tästä vaihtoehdosta ja siirryttiin vuonna 2003 tehdyn biokaasumoottorin uusimisen jälkeen sähkön- ja lämmöntuotantoon.

Muita mer kittäviä hankkeita o vat olleet vuonna 2002 tehty lietelinkojen uusiminen ja vuonna 2003 kaasukellon saneeraus. Pienempiä hankkeita ovat ol-leet mädättämöiden lämmönv aihtimi-en tehon nosto, kaasumoottorin läm-mön talteenottojärjestelmän automatii-kan uusiminen, mädättämön kierrätys-pumppujen uusiminen ja mädättämöi-den yläosan ulkopuolisten betoniraken-teiden saneeraus.

Lehtoniemen puhdistamon ympäris-tölupa on parhaillaan korkeimman hal-linto-oikeuden käsittelyssä. K uopion Vesi valitti ympärivuotisesta nitrifikaa-tiovaatimuksesta. Omana esityksenä on esitetty ter tiäärikäsittelyä ja lietteenkä-sittelyn tehostamista. Ensi vuoden alus-sa aloitetaan puhdistamon yleissuunnit-telu, jossa huomioidaan sekä v esi- että lietteenkäsittelyprosessit.

Kuopion Vesi on mukana K uopion kaupungin energiatehokkuuden paran-

tamishankkeessa. Lehtoniemen puhdis-tamon omavaraisuusaste oli sähkön suh-teen keskimäärin 77 pr osenttia vuon-na 2009. Lämmön suhteen heikoin ti-lanne on mar raskuusta huhti kuuhun. Tuolloin lämmön tuotanto ei kata lai-toksen lämmön tar vetta. Tätä v ajetta-va korvataan kevyellä polttoöljyllä, jota käytetään noin 30 tonnia vuodessa.

Sekä sähkön että lämmön omav arai-suusasteen nostamiseksi selvitetään puh-distamon laajennuksen yhteydessä mädä-tetyn lietteen ja lähtevän veden lämmön talteenottoa. Tavoitteena on v ähentää polttoöljyn tarvetta ja saada mahdollisim-man paljon biokaasua lämmöntuotannos-ta sähkön tuotantoon. Lietteenkäsittelyn tehostamiseksi selvitetään sakeutetun liet-teen tiivistämistä. M yös tämä parantaa energiatehokkuutta.

Kuopion Vesi on mukana v altakun-nallisessa Termos-hankkeessa, jossa yh-tenä osana tutkitaan mädättämistä ter-mofiilisessä prosessissa. Myös tästä tutki-muksesta saatavia tietoja hyödynnetään puhdistamon laajennussuunnittelussa.

Lehtoniemen puhdistamon laajen-nussuunnittelun tekeminen juuri nyt sattuu hyvään aikaan. Monilla Suomen puhdistamoilla on otettu käyttöön uut-ta lietteenkäsittely- ja biokaasun käsitte-lytekniikkaa. Näistä tekniikoista saatuja kokemuksia voidaan hyödyntää jatkossa myös Lehtoniemen puhdistamolla.

Kuva �. Viinikanlahden tulopumppaamon työmaa.

Koko ala yhdessä näyttelyssä.www.yhdyskuntatekniikka.fi

Turun Messu- ja Kongressikeskus18.–20.5.2011

Yhdyskuntatekniikka 2011Alan suurin seminaari- ja näyttelytapahtuma


BiOkaaSuLaiTOkSeT

Koko ala yhdessä näyttelyssä.www.yhdyskuntatekniikka.fi

Turun Messu- ja Kongressikeskus18.–20.5.2011

Yhdyskuntatekniikka 2011Alan suurin seminaari- ja näyttelytapahtuma

Biokaasun liikennekäyttö voisi ol-la hyvin kannattavaa liiketoimin-taa. Näin on ainak in Vaasassa, osoittaa BIOMODE- hank kees-sa t ehty liik etoimintasuunnitel-ma. M ikään ei osoita, että asia olisi t oisin muualla Suomessa. Silti pää tökset puuttuv at, eik ä biokaasua toistaiseksi voi tanka-ta muualla kuin Lauk aalla Erk ki Kalmarin navetan kupeessa ole -valla tankkauspisteellä. Miksi ih-meessä on näin?

Idea biokaasun liikennekäytöstä ei ole aivan uusi. E nsimmäistä ker taa sitä esitettiin Vaasassa jo yli seitsemän

vuotta sitten. Ajatuksena oli toki kutoa laajempikin verkko maakaasun käyttöalu-een ulkopuolelle. Kuitenkin ensimmäise-nä tarkoitus oli saada kaasu tankkiin juuri Vaasassa, jossa biokaasua on tuotettu jo 1980-luvun lopulta saakka. I dea tuntui silloin sen verran hyvältä, että päätettiin perustaa julkisrahoitteinen hanke valmis-telemaan järjestelmän perustamista.

Hanke ristittiin nimellä BIOMODE, ja sen tavoitteena oli käynnistää biokaa-sun liikennekäyttö Vaasan ja Seinäjoen seuduilla. P idemmällä tähtäyksellä BIOMODEn tav oitteena ol i v ähitel-len synnyttää uutta biokaasuliiketoi-mintaa sekä hyödyntää erityisesti maa-seudun biokaasupotentiaalia. Nämä ta-voitteet o vat edelleen hyvin ajankoh-taisia. BIOMODE- hanketta rahoitti-vat Pohjanmaan ja E telä-Pohjanmaan EAKR-ohjelma, V aasan kaupunki, Laihian kunta ja VASEK (Vaasan seu-dun kehitysyhtiö) sekä S einäjoen seu-dun elinkeinokeskus.

BIOMODE-hanketta juostiin kasaan kokonaiset kolme vuotta. Hankkeen to-teutus kesti toiset kolme vuotta, ja se saatiin marraskuun lopussa päätökseen. Investointipäätökset oliv at juuri kyp-symässä viime keväänä, ja silloin olim-me saavuttamaisillamme hankkeen tär-keimmän tavoitteen. Kuitenkin huhut hallituksen energiav erotuksen uudis-tuksesta ja uusiutuv an energian tuo-tantotuesta sekoittivat pakan, ja palloja nousi ilmaan kertaheitolla useita.

Niinpä V aasassa investointipäätös siirtyi ainakin siihen saakka kunnes pallot saadaan hallitusti haltuun – tä-mä on tietysti aiv an luonnollista: kun säännöt eivät ole selvillä, ei kukaan in-vestoi. Liiketoimintaympäristö on aivan liian epävakaa ja ennakoimaton suuriin panostuksiin.

On hyvin selvää muutenkin, että uu-den polttoaineen käyttöönotto ja uuden infrastruktuurin per ustaminen osaksi toimivaa ja vahvaa järjestelmää on pal-jon muuta kuin tekninen toimenpide. Se on monesta osasta koostuv a koko-naisuus, joka edellyttää useiden toimi-joiden sitoutumista ja monen ongel-man ratkaisemista. K ysyntä ja tarjonta on kyettävä luomaan samalla ker taa, ja jo käynnistysv aiheessa on v oitava v ar-mistaa tuo tannon ja käytön kr iittinen massa. O lennaista on ratkaista muna – kana ongelma: K ukaan ei tuota bio-kaasua ellei kukaan hanki biokaasuajo-neuvoja, eikä kukaan hanki biokaasu-

ajoneuvoja ellei kukaan tuota biokaa-sua. Molemmat on siis munittav a sa-malla kertaa.

Selvää on my ös se, että koko järjes-telmän elinehto pitkällä tähtäyksellä on sekä kokonaisuuden että sen kaik-kien osien taloudellinen kannattavuus. BIOMODE- hankkeen tehtäv änä oli varmistaa, että nämä ehdot v oidaan täyttää.

ArvoketjuBiokaasun liikennekäytön ar voketjuun kuuluvat b iokaasun tu otanto, jal ostus (puhdistus ja paineistus), siir to ja v a-rastointi, jakelu ja käyttö . Vaasassa jär-jestelmän kanat ja munat on tar koitus munia kertaheitolla seuraavasti:• Vaasan seudulla jätehuollosta vas-

taavan Stormossenin tuottamasta biokaasusta osa jalostetaan liikenne-käyttöön, alustavan suunnitelman mukaan 150 Nm³/h reaktorikaasua. Jalostettuna se vastaa noin 800 000 litraa bensiiniä ja noin 500 henkilö-auton kulutusta. Stormossenin hal-litus odottaa vielä ennen lopullista päätöstään maan hallituksen pää-töstä biokaasun tuotantotuesta ja energiaverotuksesta.

• Vaasan keskustan lähellä toimiva Wärtsilän moottorilaboratorio käyt-tää jalostettua biokaasua niin, että vaadittava menekki voidaan taata. Toimitusjohtajan ilmoituksen mu-kaan yhtiöllä on vakava kiinnostus, mutta lopullinen päätös tehdään taloudellisten ja muiden laskelmi-en perusteella ja ajallaan. Wärtsilän osallistuminen järjestelmän syn-nytykseen on aivan oleellista juu-ri kaasun menekin turvaamiseksi. Varsinaisia ajoneuvokäyttäjiä hanki-taan aktiivisesti (kaupunki ja muut julkiset organisaatiot, yritykset, tak-sit, yksityiset) ja ajan kanssa.

• Biokaasun jakelusta vastaa energia-yhtiö St1 jakeluasemallaan Vaasan Palosaarella. (johtoryhmän kannan-otto; lopullinen päätös tehdään ta-loudellisten laskelmien perusteella).

Pekka PeuraFL, kehittämispäällikköLevón-insituutti, Vaasan yliopistoE-mail: [email protected]

Kirjoittaja on toiminut Levón-insituutin Energia ja ympäristö -vastuualueen vetäjänä vuodesta 2002 lähtien. Aiemmin hän on toiminut ympäristöalan yrityksessä sekä vesi- ja ympäristöhallinnossa.

Onko biokaasusta liikenteeseen?


BiOkaaSuLaiTOkSeT

• Vaasa Vesi Oy asentaa kaasuput-ken välille Palosaari–Stormossen ra-kennettavan lieteputken yhteyteen. Liete on peräisin Vaasan seudun jäteveden keskuspuhdistamolta, ja se on nykyäänkin Stormossenin tärkein raaka-aine. Kaasuputki mahdollistaa kaasun käytön te-hostamisen ja lisäämisen ja jopa uuden tuotannon rakentamisen Stormossenille. Aikataulusyistä il-meisesti biokaasu siirretään al-kuvaiheessa kolmella kontilla jakeluasemalle.

Sitovia sopimuksia ei toistaiseksi ole toimijoiden kesken tehty , ja toisaalta mukaan saattaa jo alkuvaiheessa tai myö-hemmin tulla myös muita kuin nyt mu-kana olevat ja tässä mainitut yritykset.

Strategisen tärkeä on konsepti, jossa autot voivat käyttää samanaikaisesti ben-siiniä ja biokaasua. Tällöin ajoneuvot ei-vät ole riippuvaisia vain biokaasun jake-lusta, vaan voivat liikkua missä tahansa. Kuitenkin pelkästään kaasulla v oisi jo nyt liikkua koko E telä-Suomessa, jossa Gasum Oy:lla on 16 maakaasun tank-kausasemaa. Lisäksi biokaasun liikenne-käyttöön tähtääviä hankkeita on vireillä ainakin Joensuussa ja Jyväskylässä.

Vaasassa investointien kokonaismäärä on noin 1,31 miljoonaa euroa ja käyttö- ja rahoituskulut vastaavasti 247 000 eu-roa vuodessa. Järjestelmä näyttää laskel-mien perusteella hyvin kannattavalta in-vestoinnilta. Kun biokaasun myyntihin-naksi oletetaan 0,70 €/lbens (bensiinilit-raa vastaava energiamäärä; alv 0), on ja-lostuksesta jakeluun ulottuvan arvoket-jun takaisinmaksuaika noin 2,4 vuotta, ja kassavirta tulee kolmantena vuonna.

Autojen suur käyttäjille (oletuksena ajoa 100 000 km, kulutus 8 l/100 km, vertailuhinta 1,25 € /l) takaisinmaksu-aika on vain 1 vuosi ja vuotuinen sääs-tö polttoainekuluissa 3 200 €. Tällä het-kellähän bensiinin hinta on jo kalliimpi, ja biokaasun potentiaalinen hy öty au-toilijoille on tätäkin suurempi.

BIOMODE- hanke on motiv oi-nut ja saattanut eri toimijat yhteen ja siten v aikuttanut kokonaisuuden syn-tymiseen. Hanke ei tietenkään ole v oi-nut tehdä päätöksiä järjestelmän to-teuttamisesta tai siihen liittyvistä yksi-tyiskohdista. Esimerkiksi kaikki hinta-,

investointi- ja käyttökustannustiedot ovat laskelmiin v alittuja lähtöoletuksia – tavoitteena on ollut v alita mahdolli-simman ”oikeita” lukuja, jotka on saatu laitevalmistajilta ja budjettitarjouksista. Lopullisesti ne kaikki jäävät tarkemmin sovittaviksi järjestelmän toteuttamiseen osallistuvien yritysten kesken.

Tarkoituksena on my ös, että ajan mittaan biokaasun käyttö liikenne-polttoaineena tulee markkinaehtoiseksi ja kaikella tav alla normaaliksi liiketoi-minnaksi. Vaasassa hankkeen tavoittee-na on toteuttaa biokaasun tuotanto ja jalostus teollisessa mittakaavassa ja luo-da edellytykset järjestelmän laajenemi-selle jatkossa. Näin mahdollistetaan se, että biokaasusta tulee todellinen vaihto-ehto liikenteen polttoaineeksi.

Biokaasu – tulevaisuuden polttoaine?Biokaasu on päästöiltään ja muilta ym-päristövaikutuksiltaan yliv oimainen polttoaine verrattuna muihin uusiutu-viin mutta erityisesti fossiilisiin polt-toaineisiin (Lampinen 2009, Volvo 2004). Absoluuttiset päästöt pakoput-ken päästä mitattuna ovat huomattavas-ti pienemmät kuin fossiilisilla poltto-aineilla. Autotyypistä ja polttoaineesta riippuen on ilmoitettu seuraavia vähen-nyksiä: kasvihuonekaasut (CO 2, CH 4, NO2) 95…96 pr osenttia, pienhiukka-set 66…99,9 pr osenttia, SO 2 98…99 prosenttia, NO x 39…88 pr osenttia ja VOC (haihtuvat orgaaniset yhdisteet) 33…79 prosenttia.

Kun mukaan otetaan koko elinkaari, biokaasun edut korostuvat entisestään. Monet biokaasun raaka-aineet o vat jätteitä tai jätteenkaltaisia materiaale-ja, jotka kaikki hajoav at luonnossa tai kaatopaikoilla joka tapauksessa. Niiden hyödyntämisellä on usein jopa negatii-viset päästöt – ne itse asiassa poistav at esimerkiksi syntyvää ja ilmakehään v a-pautuvaa metaania, joka tunnetusti on erittäin voimakas kasvihuonekaasu.

Laskelmien mukaan biokaasun tuo-tantopotentiaali Suomessa on huikea. Lähes kaikkia biokaasun raaka-aineita käsitellään jollakin tav oin jo nykyään, ja sen perusteella ne olisivat hyvin otet-tavissa biokaasun tuotantoon. M ikäli vain 30 pr osenttia r unsaimmista raa-ka-aineista saataisiin liikennekaasuksi,

voitaisiin Suomen koko polttoainekulu-tuksesta kattaa biokaasulla puolet. Kun lasketaan yhteen biokaasun, biodiese-lin j a bioe tanolin potent iaalinen tuo-tanto, huomataan että kotimaisilla uu-siutuvilla polttoaineilla voitaisiin korva-ta hämmästyttävän suuri osa fossiilista polttoaineista.

Tietenkin tar vitaan biokaasulaitok-sia, mikä tar koittaa suuria inv estoin-teja koko v altakuntaan. Tämä ei v ar-masti toteudu hetkessä, mutta toisessa vaakakupissa on suuri mahdollisuus. Biokaasun tuottaminen ja jalostaminen liikennepolttoainekäyttöön on kannat-tavaa liiketoimintaa, jossa investointien takaisinmaksuajat ovat energia-alalla to-tuttuun nähden poikkeuksellisen lyhy-et. Tulevaisuuden polttoaineena biokaa-su on laadukas ja edullinen. Koko arvo-ketju muodostaa toimivan kokonaisuu-den, joka hyödyttää niin investoinneissa mukana olevia yrityksiä kuin biokaasun käyttäjiäkin.

Kun kaikki raaka-aineet ovat koti-maisia, on selv ää myös se, että suurin hyöty tästä koituisi suomalaiselle maa-seudulle, alan teollisuudelle ja autoile-ville kaasuttajille. Kaikki rahavirrat py-syisivät kotimaassa, tosin ne eivät ker-tyisi yksille ja samoille yrityksille, v aan jakautuisivat pitkin maakuntia.

Tämä kansantaloudellinen mahdolli-suus ei tuntunut kiinnostav an Suomen hallitusta, kun se päätti säätää käyttö-voimaveron biokaasua käyttäville autoil-le. Järjenvastaiselta tuntuu päätös, jon-ka mukaan bensiini- ja dieselkäyttöiset autot haluttiin edullisempaan asemaan kuin kotimaista uusiutuvaa polttoainetta käyttävät ajoneuvot. Käyttövoimaveron rahallinen arvo Suomen valtion budje-tissa on kokonaista 100 000 euroa – täl-lä summalla hallitus haluaa hidastaa bio-kaasun liikennekäyttöä!

KirjallisuusLampinen, A. 2003. Jätteiden

liikennekäyttöpotentiaali Suomessa. Kuntatekniikka 58(1): 31-34.

Lampinen, A. 2009. Uusiutuvan liikenne-energian tiekartta. Pohjois-Karjalan AMK:n julkaisuja B:17, Joensuu. 437 s.

Volvo 2004. Volvo’s position on future fuels for commercial vehicles. The Parliament magazine 29.11.2004.

23www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

Esikäsittely(t)

Esikäsittely(t)

Esikäsittely(t)

Esikäsittely(t)

Maanparannusaine/lannoite (pelto)

Erottelu (linko tms.)

Mädätys-jäännös

Nestejae

Kuivajae Rakeistus Kuivarae Fosforilannoite

Typpiravinne teollisuuteen


Kuivajae

Nestejae

KompostointiMaanparannus-

kompostiKasvualusta kasvihuoneisiin


Kuivajae

-Lanta-Biojäte-Teollisuuden orgaaniset sivutuotteet-Puhdistamoliete-Kasvibiomassa-Muut mahdolliset raaka-aineet

Mahdolliset esikäsittelyt syntypaikoilla

Biokaasu-reaktori

Biokaasu-reaktori

Biokaasu-reaktori

Biokaasu-reaktori

Kuljetus

KäyttötarkoitusTuote

Typpiravinne maatalouteen

Varastointi ja kuljetus

Stabilointi (varastointi)

KuivajaeMaanparannusaine/lannoite (pelto)

Typen erotus/rikastaminen

Typpiravinne-liuos

Epäorgaaninen typpiravinne

Biokaasuprosessi JalostusteknologiatRaaka-ainevalikoima

Esikäsittely(t)Biokaasu-

reaktori Muu käsittely Muu käsittely Muu tuote Muu käyttö

Biokaasulaitokset ovat yleistymäs-sä myös Suomessa teollisuuden, yhdyskuntien j a m aatalouden

jätteiden ja sivutuotteiden käsittelyssä. Biokaasulaitoksissa jätepohjaisista ma-

teriaaleista ja my ös kasvibiomassasta, tuotettu metaani on elinkaarivertailuis-sa yksi kestävimmistä energiatuotteista, esimerkiksi kun se käytetään liikenne-polttoaineena. Laitosten yleistyessä nii-

Biokaasulaitoksissa v oidaan tuottaa uusiutuv an ener gian lisäk -si erilaisia r avinnetuotteita ja orgaanisia lannoit evalmisteita, jois-ta useimmat luokitellaan maanparannusaineiksi. Tuotannossa voi-daan k äyttää ympärist öteknologian yksik köprosesseja ja niiden yhdistelmiä. Biokaasuprosessin materiaalivirtojen tuotteistaminen (BIOVIRTA) -projektin tavoitteena on kehittää teknologioita ja käy-täntöjä, joilla erityyppisiä orgaanisia sivutuotteita ja jätemateriaa-leja voidaan hyödyntää biokaasulaitoksissa, ja joilla niistä v oidaan jatkojalostaa kilpailukykyisiä ja tur vallisia kierrätysravinnetuottei-ta erilaisiin käyttökohteisiin.

TeiJa PaaVOLaFM, vanhempi tutkijaFossiilisesta uusiutuvaan –tutkimusohjelmakoordinaattori, MTTE-mail: [email protected]

PeTri kaPuinenMML, vanhempi tutkijaMTTE-mail: [email protected]

TaPiO SaLOMMT, erikoistutkija MTTE-mail: [email protected]

Jukka rinTaLaTkT, professori MTT ja Jyväskylän yliopistoE-mail: [email protected]

kierrätysravinteita biokaasulaitoksista


BiOkaaSuLaiTOkSeT

den kautta kulkee huomattava osa kai-kista erilaisista biomassoista ja niiden mukana merkittäviä määriä ravinteita.

Biokaasuprosessissa raaka-aineiden sisältämät ravin teet j a osa hi ilestä säi-lyvät ja kasv eille käyttökelpoisen typen osuus kasvaa. Lisäksi merkittävä osa raa-ka-aineiden mahdollisesti sisältämis-tä taudinaiheuttajista v oidaan tuhota. Biokaasuprosessin on todettu my ös ha-jottavan joitain orgaanisia haitta-aineita. Biokaasulaitosten kehittämisen ja mate-riaalivirtojen hallinnan kannalta on tär-keää materiaalien sisältämien ravinteiden tuotteistaminen hyväksytyiksi ja markki-noitaviksi lannoitevalmisteiksi ja muik-si ravinnetuotteiksi, joista voidaan hyvin käyttää termiä kierrätysravinnetuotteet.

Kierrätysravinteiden tuotantoketjuja ja tuotteitaBiokaasulaitoksissa tot eutettava kier -rätysravinnetuotannon ja -tuotteiden systemaattinen kehittäminen ja käyt-

töönotto edellyttäv ät tietoja mahdol-listen raaka-aineiden ominaisuuksista (esimerkiksi ravinnepitoisuudet, hai-talliset yhdisteet), niiden so veltumi-sesta biokaasuprosessiin, jatkojalos-tukseen ja e rilaisiin kä yttötarkoituk-siin. Kierrätysravinteiden tuotanto voidaankin aloittaa tavoiteltavan kier-rätysravinnetuotteen määrittelystä ja sen tuottamiseen tarvittavien raaka-ai-neiden ja yksikköprosessien valinnoista (Kuva 1). Kierrätysravinteiden tuotan-nossa biokaasuprosessi on vain yksi yk-sikköprosessi tuotantoketjussa. Ennen biokaasuprosessia voi olla erilaisia esi-käsittelyitä, kuten murskaus, homoge-nisointi ja lämpökäsittely , joiden ta-voitteena on raaka-aineiden muokkaus paremmin biokaasuprosessiin soveltu-vaksi, kaasuntuotannon lisääminen tai taudinaiheuttajien tuhoaminen. Myös biokaasuprosessin jälkeen v oi olla kä-sittelyjäännöksen jälkikäsittelyitä tai jatkojalostusprosesseja, kuten jälkikaa-

sutus, mekaaninen erottelu, laskeutus, kemiallinen saostus, suodatus, strippa-us, haihdutus, kompostointi, rakeistus tai pelletöinti. Yksikköprosessit v ali-taan sen mukaan, millaisia lopputuot-teita halutaan tuottaa ( Taulukko 1) ja missä niitä on tar koitus hy ödyntää. Kaikista ra aka-aineista e i es imerkik-si v oi tuottaa kasvinravinnekäyttöön soveltuvia lannoitev almisteita, mutta niitä v oitaneen hy ödyntää teollisuu-den sovelluksissa.

Biokaasuprosessin mädätysjäännös-tä voidaan käyttää kierrätysravinteena sellaisenaan, ja se kuuluu tyyppinimi-ryhmään maanparannusaineena sellai-senaan käytettäv ät sivutuotteet (ID5). Mikäli lähialueella ei ole riittäv ästi le-vityspinta-alaa ja/tai ravinteet eiv ät ole halutussa suhteessa tai muodossa, mä-dätysjäännös voidaan jatkojalostaa kon-sentroiduimmiksi ja tiettyyn käyttötar-koitukseen sopiviksi lannoitevalmisteik-si ja ravinnetuotteiksi.

Esikäsittely(t)

Esikäsittely(t)

Esikäsittely(t)

Esikäsittely(t)

Maanparannusaine/lannoite (pelto)


Mädätys-jäännös

Nestejae

Kuivajae Rakeistus Kuivarae Fosforilannoite

Typpiravinne teollisuuteen


Kuivajae

Nestejae

KompostointiMaanparannus-

kompostiKasvualusta kasvihuoneisiin


Kuivajae

-Lanta-Biojäte-Teollisuuden orgaaniset sivutuotteet-Puhdistamoliete-Kasvibiomassa-Muut mahdolliset raaka-aineet

Mahdolliset esikäsittelyt syntypaikoilla

Biokaasu-reaktori

Biokaasu-reaktori

Biokaasu-reaktori

Biokaasu-reaktori

Kuljetus

KäyttötarkoitusTuote

Typpiravinne maatalouteen

Varastointi ja kuljetus

Stabilointi (varastointi)

KuivajaeMaanparannusaine/lannoite (pelto)

Typen erotus/rikastaminen

Typpiravinne-liuos

Epäorgaaninen typpiravinne

Biokaasuprosessi JalostusteknologiatRaaka-ainevalikoima

Esikäsittely(t)Biokaasu-

reaktori Muu käsittely Muu käsittely Muu tuote Muu käyttö

Kuva 1. Kierrätysravinteiden tuottaminen alkaa raaka-aineiden valinnasta ja tuotantoketjun hallinnasta.

25www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

Ensimmäinen jatkojalostuspr osessi on useimmiten mekaaninen erotus, jol-loin e simerkiksi l ingolla t ai suotonau-halla er otellaan mädätysjäännös kah-deksi jakeeksi, neste- ja kuiv ajakeeksi. Käytetystä teknologiasta ja lähtöaineen ominaisuuksista ri ippuen me kaaninen erottelu v aikuttaa tuotettavien jakei-den ravinnesuhteisiin ja -pitoisuuksiin (Taulukko 1). Yleensä fosfori konsent-roituu kui vajakeeseen, joll oin ne steja-keen typpi:fosfori-suhde kasvaa, ja nes-tejakeen käytettävyys etenkin fosforira-joitteisissa kohteissa paranee. Vastaavasti kuivajakeessa fosforin määrä suhteessa typen määrään on kor keampi, jolloin se soveltuu käytettäväksi erityisesti fos-foria tar vitsevilla mailla tai muissa v ä-hän typpeä tar vitsevissa käyttökohteis-sa. K uivajakeen kuiv a-ainepitoisuus on useimmiten v ähintään 30 pr osent-tia, joten sen kuljettaminen pidem-mälle on taloudellisesti mielekkäämpää kuin mädätysjäännöksen sellaisenaan. Kuivajaetta v oidaan edelleen jalostaa esimerkiksi rakeistamalla, pelletöimäl-lä tai kompostoimalla. Rakeistuksella tai pelletöinnillä tuotetaan fosforiri-kasta lannoitev almistetta, jonka kui-va-ainepitoisuus on yli 90 pr osenttia. Kompostoimalla v oidaan tuottaa esi-merkiksi kasvualustan raaka-aineeksi soveltuvaa maanparannuskompostia.

Nestejakeesta ravinteita v oidaan edelleen ottaa talteen esimerkiksi strip-pausprosessilla, jolloin tuotetaan kon-sentroitua typpinestettä, pr osessis-ta riippuen ammoniumsulfaattia tai typpivettä. Tuotetta v oidaan käyt-tää muun muassa typpilannoitteena. Strippausprosessista jäljelle jääneestä nesteestä voidaan ravinteet ottaa talteen esimerkiksi haihduttamalla ylimääräi-nen vesi pois. Strippaus-haihdutus-pro-

sessiyhdistelmä on käytössä B iovakka Suomi Oy:n Vehmaan biokaasulaitok-sella. Myös str uviittikiteytyksellä v oi-daan tuottaa kierrätysravinnetuotteita, joiden ravinteet o vat käyttökelpoises-sa muodossa. S truviittikiteytystä käy-tetään maailmalla muun muassa bio-logista fosforinpoistoa hy ödyntävillä jätevedenpuhdistamoilla.

Käytännön k okemuksia erilais ten yksikköprosessien hyödyntämisestä mä-dätysjäännöksen jatkojalostuksessa on toistaiseksi melko v ähän, mutta tutki-musta ja kehitysty ötä tehdään aktiivi-sesti sekä S uomessa että muualla maa-ilmassa. Monet potentiaalisista pr oses-seista ovat kyllä jo käytössä erilaisissa käyttökohteissa, kuten jätev edenpuh-distamoilla, mutta niiden käyttöönotto biokaasulaitosten yhteydessä edellyttää prosessien ja pr osessointiketjujen ke-hittämistä johtuen muun muassa alku-peräiseen käyttötar koitukseen nähden poikkeavista biokaasulaitoksen mädä-tysjäännöksen ominaispiirteistä.

Kierrätysravinnetuotteet peltokäytössäKierrätysravinnetuotteiden tehokas hyödyntäminen peltokäytössä edellyt-tää täsmällistä tietoa tuotteiden sisältä-mien ravinteiden käyttökelpoisuudesta, erityisesti liukoisen typen osalta, koska se on keskeisin satoon v aikuttava kas-vinravinne. Kierrätysravinnetuotteiden liukoisen typen pitoisuuksia on määri-tetty erilaisilla analyysimenetelmillä ta-voitteena löytää orgaanisten lannoite-valmisteiden t ypen tuo tantovaikutus-ta parhaiten kuv aavia liukoisen typen analyysimenetelmiä. E ri menetelmillä saatuja liukoisen typen pitoisuuksia on kenttäkokeissa verrattu tuotteiden lan-noitusvaikutukseen ohralla. Kierrätysra

vinnetuotteista analysoitiin muun mu-assa kokonaistyppi Kjeldahl-poltolla, liukoinen typpi lanta-analyysimenetel-män kalsiumkloridi–suolahappo-uutol-la, lannoitevalmisteasetuksen mukaisel-la 1:5-vesiuutolla ja v äljemmällä 1:60-vesiuutolla. Vesiuuttoihin sisältyi or-gaanisen aineksen hajotus, jolloin myös lyhytketjuiset orgaaniset typpiyhdisteet ovat mukana liukoisen typen kokonais-määrässä nitraatti- ja ammoniumtypen lisäksi.

Tulosten perusteella biokaasuproses-sin mädätysjäännöksestä erotetun neste-jakeen sisältämä typpi on suur elta osin liukoista, ja kaikilla analyysimenetel-millä saadaan lähes sama liukoisen ty-pen pitoisuus (K uva 2). K uivajakeessa ja etenkin kui varakeessa liukoisen ty-pen osuus kokonaistypestä on pieni, ja helläv araisin 1:5-v esiuutto tuottaa niitä analysoitaessa hieman pienempiä liukoisen typen pitoisuuksia kuin muut menetelmät.

Biokaasulaitoksissa tuotettuja eri-laisia l annoitevalmisteita j a niid en ty -pen sato vaikutuksia on tutkittu usei-den vuosien ajan kenttäkokeissa erityi-sesti ohran tuotannossa. Vertailuna on ollut mineraalilannoite. Kasvukaudella 2009 tutkittiin erilaisista raaka-aineis-ta biokaasulaitoksissa tuotettujen rejek-tiveden, ammoniumsulfaatin, kuiv a-jakeiden ja kuiv arakeen satovaikutuk-sia Kaarinan Tuorlassa ( Taulukko 2). Typpilannoituksen tav oitetaso oli 90 kg/ha lanta-analyysimenetelmällä ana-lysoidun liukoisen typen perusteella.

Rejektivesi tu otti kylvön yht eydes-sä kylvölannoittimella sijoitettuna mi-neraalilannoitteeseen verrattavan sadon (Kuva 3). K un r ejektivettä sijoitettiin kasvustoon, jolle kylvön yhteydessä oli annettu mineraalilannoitteena kolman-

Taulukko 1. Esimerkkejä biokaasulaitosten raaka-aineista ja niistä biokaasu- ja jatkojalostusprosesseilla tuotetuista kierrätysravinnetuotteista.

Raaka-aine Tuote Kuiva-aine (%)

Kok.typpi(g/kg)

Ammonium-typpi(g/kg)

Kok.fosfori(g/kg)

Liuk. fosfori(g/kg)

Kok.kalium(g/kg)

Puhdistamo-liete Kuivajae 26 9,7 2,1 5,8 0,004 0,69Puhdistamoliete+biojäte+ teollisuuden liete Kuivarae 91 30 0,54 9,1 0,001 2,0Sianlanta+ teollisuuden org. sivuvirrat Mädätysjäännös 8,9 7,6 5,8 2,0 0,48 1,78

Kuivajae 32 9,0 4,0 6,1 0,12 1,58Rejektivesi 3,7 7,1 5,8 1,0 0,53 1,71

Puhdistamoliete Ammonium sulfaatti

0 40-50 40-50 - - -


BiOkaaSuLaiTOkSeT

nesta tav oitetasosta v astaava typpian-nos, ja kiilajyrävantailla varustetulla si-joituslaitteella loput 2/3 typestä 3-lehti-vaiheen alussa, sato vastasi mineraalilan-noitteella saatavaa satoa levityskaluston pyöränjälkien ulkopuolella, mutta levi-tyskaluston pyöränjälkien kohdalla sa-to aleni noin 10 prosenttia. Kasvustoon sijoitusta pitäisikin pyrkiä aikaistamaan ja käyttämään mahdollisimman suur ta työleveyttä.

Kuivajakeet (mädätetystä sian liete-lannasta ja elintar viketeollisuuden si-

vutuotteista tai mädätetystä puhdista-molietteestä) tuottiv at lanta-analyysi-menetelmän mukaisen liukoisen typen määrän per usteella v ertailtuna noin 5 prosenttia pienemmän sadon kuin mi-neraalilannoite, mutta 1:5-v esiuutolla vertailtuna 5…10 pr osenttia suur em-man sadon. K uivarae tuotti mineraali-lannoitteella täydennettynä yhtä suuren sadon kuin pelkkä mineraalilannoite riippumatta verrattavista analyysimene-telmästä. Edellisiä pidemmälle jalostet-tu kier rätysravinnetuote, ammonium-

sulfaatti, tuotti lanta-analyysimenetel-män perusteella mineraalilannoitteisiin verrattavan sadon levitettynä letkulevit-timellä ennen kylvöä (Kuva 3). Lisäksi ammoniumsulfaatin levitys kasvustoon tähkimisen alussa (6,4 kg N/ha) tuotti typpilisän määrää vastaavan satovaiku-tuksen. Orgaanisten lannoitevalmistei-den käytössä on myös huomioitava, että ne saattavat hieman hidastaa (2…3 päi-vää) ohran valmistumista.

Kiinteitä lannoitevalmisteita ei vält-tämättä kannata käyttää ainoana typen

Tuote Lähtöaineet ValmistusprosessiRejektivesi Sian lietelanta, teollisuuden orgaaniset

sivutuotteetBiokaasuprosessin mädätysjäännöksestä mekaanisesti erotettu nestejae

Kuivajae Sian lietelanta, teollisuuden orgaaniset sivutuotteet

Biokaasuprosessin mädätysjäännöksestä mekaanisesti erotettu kuivajae

Kuivajae Puhdistamoliete Biokaasuprosessin mädätysjäännöksestä mekaanisesti erotettu kuivajae

Kuivarae Sian lietelanta, teollisuuden orgaaniset sivutuotteet

Biokaasuprosessin mädätysjäännöksestä erotetusta kuivajakeesta edelleen kuivattu rae

Ammoniumsulfaatti Puhdistamoliete Biokaasuprosessin mädätysjäännöksestä erotetusta nestejakeesta strippausprosessin avulla talteenotettu typpiravinne

Taulukko 2. Kasvinravinnekäytössä tutkitut kierrätysravinnetuotteet kasvukaudella 2009.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Nestejae mäd. lannasta jaelintarviketeollisuuden

sivutuotteesta

Kuivajae mädätetystäpuhdistamolietteestä

Kuivajae mäd. lannasta jaelintarviketeollisuuden

sivutuotteesta

Kuivarae

N k

g/to

nni

Lanta-analyysin kokonaistyppi Lanta-analyysin liukoinen N Liukoinen N 1:5 vesiuutolla Liukoinen N 1:60 vesiuutolla

Kuva 2. Biokaasulaitoksen kierrätysravinnetuotteiden kokonais- ja liukoisen typen pitoisuuksia eri analyysimenetelmillä. Tuotteina ovat mädätetystä sianlietelannasta ja teollisuuden orgaanisesta sivuvirrasta erotettu neste- ja kuivajae, kuivajakeesta valmistettu rae sekä mädätetystä puhdistamolietteestä erotettu kuivajae.

27www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

lähteenä, koska niiden liukoisen typen vaihtelu voi olla suurempaa kuin mine-raalilannoitteiden. Sadon määrän ja laa-dun kannalta on mielekkäämpää levit-tää niitä vuosittain ja täydentää liukoi-sen typen määrä tavoitetasoon mineraa-lilannoitteiden typellä. Kiinteät lannoi-tevalmisteet ovat lähinnä muiden ravin-teiden kuin typen pääasiallisia lähteitä, ja niiden käyttömäärä 4…5 vuoden jak-sossa on vuosittaisessa levityksessä yh-tä suuri kuin maksimaalisessa kertalevi-tyksessä, joka toistuu 4…5 vuoden v ä-lein. Maksimaalinen kertalevitys näkyy esimerkiksi mallasohran lajitteluasteessa yli 2,5 mm jyvien alentuneena osuutena ja pienempänä hehtolitrapainona.

Kierrätysravinnetuotteiden lannoi-tusvaikutus on pääsääntöisesti suurem-pi kuin lannoitev almistelainsäädännön mukaisesti (1:5-v esiuutto) määritetyn liukoisen typen pitoisuuden perusteella voidaan ennakoida. Erityyppisten kier-rätysravinnetuotteiden, nestemäiset ja kiinteät, lannoitevaikutusta kuvaa kes-kimäärin parhaiten liukoisen typen pi-

toisuus, joka on määritetty väljemmällä 1:60-vesiuutolla.

Myös säädökset ja strategiat ohjaavat tuotantoa ja hyötykäyttöäBiokaasulaitosten per ustamista ja toi-mintaa säädellään muun muassa maa-talouteen, ympäristönsuojeluun ja ener-giantuotantoon liittyvissä säädöksissä. Monissa maissa biokaasuteknologian käyttöön siir tymistä kannustetaan eri-laisissa kansallisissa strategioissa siihen liittyvien positiivisten ympäristönäkö-kohtien, kuten uusiutuv an energian tuotannon, ravinteiden kierrätyksen ja kasvihuonekaasupäästöjen v ähenemi-sen vuoksi.

Merkittävimmät biokaasulaitosten raaka-aineita ja niiden käsittelyä se-kä lopputuotteita koskev at säädökset ovat EU-tason sivutuoteasetus ja kan-sallinen lannoitev almistelainsäädäntö. Sivutuoteasetuksessa määritellään esi-merkiksi biokaasulaitoksissa käsiteltäviä eläinperäisiä materiaaleja, kuten lanta

ja biojäte, koskevat hygienisointivaati-mukset (esimerkiksi 1 h, 70 °C) sekä lopputuotteiden mikr obiologiset laa-tuvaatimukset. Sivutuoteasetus ei kos-ke puhdistamolietteitä. Samankaltaiset mikrobiologiset laatuvaatimukset ovat kuitenkin my ös lannoitev almistease-tuksessa (MMMa 12/07). Lannoiteval-misteasetuksen liitteenä on orgaanisten lannoitevalmisteiden tyyppinimiluet-telo, jossa määritellään muun muas-sa raaka-aineet, v almistusmenetelmät, ravinteiden ym. vähimmäispitoisuudet ja tuoteselosteessa ilmoitettavat tiedot. Lannoitevalmisteiden peltokäytössä on otettava huomioon nitraattiasetus, maatalouden ympäristötuen sitoumus-ehdot ja VNp 282/1994 puhdistamo-lietteen käytöstä maanviljelyksessä.

Kokonaisuuden hallinta ratkaisevaaKierrätysravinteiden tuotanto biokaasu-laitosten yhteydessä edellyttää koko jalos-tusketjun hallintaa siten, että tuotannon ja tuotteiden terveys- ja ympäristöriskit

Kuva 3. Normisadon suhteelliset poikkeamat mineraalilannoitustasoilla ja orgaanisilla lannoitevalmisteilla Tuorlan ohrakokeessa vuonna 2009 erilaisilla analyysimenetelmillä (lanta-analyysi, lannoitevalmistelainsäädännön mukainen 1:5-vesiuutto, maksimaalinen ja 1:60-vesiuutto) analysoidun liukoisen typen määrän perusteella odotettavissa olevasta.

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

0 kg

N/h

a

30 k

g N

/ha

60 k

g N

/ha

90 k

g N

/ha

120

kg N

/ha

150

kg N

/ha

Rej

ektiv

esi

Rej

ektiv

esi

kasv

usto

on,

pyör

änjä

lki m

ukan

aR

ejek

tives

ika

svus

toon

,py

örän

jälk

i ei

Am

mon

ium

sulfa

atti

kylv

ön y

htey

dess

ä

Am

mon

ium

sulfa

atti

kasv

usto

on

Kui

vaja

e m

äd.

sian

liete

lann

. ja

elin

t.teo

ll. s

ivut

uott.

Kuiv

ajae

mäd

ätet

ystä

puhd

ista

mol

iette

estä

Kui

vara

e ilm

anty

yppi

täyd

enny

stä

Kui

vara

ety

ppitä

yden

nyks

ellä

Käsittely

Sato

poik

keam

a od

otus

arvo

sta,

%

Lanta-analyysi Lannoitevalmistelainsäädäntö Maksimaalinen liukoinen typpi 1:60


BiOkaaSuLaiTOkSeT

ovat hallittavissa. Kierrätysravinteiden ja uusiutuvan energian tuotannon suun-nittelu tulisikin lähteä so veltuvien raa-ka-aineiden v alinnasta haluttujen lop-putuotteiden tuottamiseksi energiate-hokkaasti ja ympäristövaikutukset huo-mioiden. Käytännön kokemuksia tek-nologioiden soveltuvuudesta ja kustan-nuksista erilaisille raaka-aineille on kui-tenkin toistaiseksi v arsin vähän, mutta tutkimus- ja kehitysty ötä tehdään sekä kotimaassa että maailmalla. BIOVIRTA-projekti on käynnissä vielä vuoden 2011 loppuun saakka.

BALTIC MANURE, Baltic for um for inno vative technologies for sustainab-le manure management , kehittää lannan ravinteita ja energiapotentiaalia hyödyntäviä lannankäsittelyteknologioita sekä uutta liiketoimintaa lan-nan tuotteistamisesta Itämeren maissa. Päärahoittaja: EU Baltic Sea Region Programme.

BIONURMI, Nurmentuotannon mahdollisuudet aluetalouden vahvistami-sessa ja kansallisten liikenteen biopolttoainetav oitteiden saavuttamisessa, tuottaa tietoa kestävästi toteutettavan nurmibiokaasuliiketoiminnan mah-dollisuuksista kohdealueella (H äme, Uusimaa, Kaakkois-S uomi) ja toi-minnan vaikutuksista muihin alueen toimintoihin (mm. karjatalous, kas-vintuotanto, urakointi). Päärahoittaja: Euroopan maaseudun kehittämisen maatalousrahasto: Eurooppa investoi maaseutualueisiin.

BIOPELTO, Biokaasu ja peltoenergia Kainuussa , keskittyy peltoenergian ke-hittämistyöhön Kainuun maakunnan alueella ja edistää erityisesti biokaa-sun tuotantoa maatiloilla. Päärahoittaja: Euroopan maaseudun kehittämi-sen maatalousrahasto: Eurooppa investoi maaseutualueisiin.

BIOSAFE, Turvallisia lannoitevalmisteita biokaasulaitoksista, tutkii orgaanis-ten haitta-aineiden esiintymistä biokaasulaitosten lopputuotteissa ja niiden lannoitevalmistekäytöstä mahdollisesti aiheutuvia riskejä elintar vikeket-juun. Päärahoittajat: Makera ja yritykset.

BIOTILA, Biokaasuteknologian käyttöönoton edistäminen Pohjois-Savossa, ke-hittää maatilojen ja niiden yhteenliittymien biokaasuratkaisuja maidon-tuotantovaltaiseen Pohjois-Savoon ja muualle Itä-Suomeen. Päärahoittaja: Euroopan maaseudun kehittämisen maatalousrahasto: Eurooppa investoi maaseutualueisiin.

BIOVIRTA, Biokaasuprosessin materiaalivirtojen tuotteistaminen, kehittää tek-nologioita ja käytäntöjä, joilla erityyppisiä orgaanisia sivutuotteita ja jäte-materiaaleja voidaan hyödyntää biokaasulaitoksissa, ja joilla niistä voidaan jatkojalostaa kilpailukykyisiä ja turvallisia tuotteita erilaisiin käyttökohteisiin. Päärahoittajat: Tekes BioRefine-ohjelma ja yritykset.

HVP BIOKAASUKSI, Hoidettu viljelemätön pelto biokaasuksi, tutkii hoide-tun viljelemättömän pellon, viherkesannon ja suojavyöhykkeiden biomas-san määrää ja laatua sekä sen hyödyntämismahdollisuuksia biokaasulaitok-sissa. Päärahoittaja: Makera.

HYÖTYLANTA, Lannan sekä eloperäisten jätteiden ja sivutuotteiden hyödyn-tämisvaihtoehdot, tuottaa työkaluja lannan ja muiden eloperäisten materi-aalien hallintaan niiden sisältämien ravinteiden kierrättämiseksi ja energia-sisällön hyödyntämiseksi ilman haitallisia ympäristövaikutuksia. MMM:n tilaama tutkimusohjelma.

VALORGAS, Valorisation of food waste to biogas, keskittyy biokaasuteknologi-an käyttöön liikennepolttoaineen tuottamiseksi biojätteestä kehittäen ko-ko tuotantoketjua keräysjärjestelmistä lopputuotteiden hy ödyntämiseen. Päärahoittaja: EU:n 7. puiteohjelma.

W-FUEL, From waste to traffic fuel, tuottaa suunnitelmat biojätteen synnyn ehkäisystä, biokaasun tuottamisesta ja biokaasun liikennepolttoainekäy-töstä neljälle kohdealueelle S uomessa ja kahdelle kohdealueelle Virossa sekä arvioi näiden suunnitelmien ympäristö-, talous- ja aluev aikutukset. Päärahoittaja: Central Baltic Interreg IV A Programme.

Biokaasuteknologiaan liittyviä käynnissä olevia hankkeita MTT:ssä

KirjallisuusEuroopan parlamentin ja neuvoston asetus (EY)

N:o 1774/2002 (ns. sivutuoteasetus) muiden kuin ihmisravinnoksi tarkoitettujen eläimistä saatavien sivutuotteiden terveyssäännöistä. Euroopan parlamentin ja neuvoston asetus (EY) N:o 1069/2009 korvaa 4.3.2011 alkaen asetuksen 1774/2002.

Kapuinen, P., Salo, T. ja Ylivainio, K. 2010. Orgaanisten lannoitevalmisteiden ravinteiden analysointimenetelmät suhteessa ympäristötuen ehtoihin ja ympäristölainsäädäntöön. Suomen maataloustieteellisen seuran tiedote (2010):27.

Paavola, T. 2009. Biokaasun tuottaminen. Teoksessa: Palva, R., Alasuutari, S. ja Harmoinen. T. Lannan käsittely ja käyttö. Tieto tuottamaan (2009):128, ProAgria Keskusten liiton julkaisuja. s. 82-86.

Paavola, T., Luostarinen, S., Kaparaju, P. ja Rintala, J. 2009. Increasing overall energy impact of biogas concepts through processing digestates to valuable products, Bioenergy 2009, International Bioenergy Conference and Exhibition, Jyväskylä, s. 985–989.

Salo, T., Kapuinen, P., Ylivainio, K., Luostarinen, S. ja Paavola, T. 2010. Comparison of three different analysis methods to estimate N and P availability in organic soil amendments. 14th Ramiran International Conference, Treatment and use of organic residues in agriculture: Challenges and opportunities towards sustainable management. Lissabon, Portugal 12-15.9.2010.

Maa- ja metsätalousministeriön asetus 12/07 lannoitevalmisteista.

Maaseutuvirasto. Maatalouden ympäristötuen sitoumusehdot. http://tinyurl.com/mavisito

Valtioneuvoston päätös 282/1994 puhdistamolietteen käytöstä maataloudessa.

29www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

®

Korkean hyötysuhteen moottoritekniikkaBlueFlux® on sarja erittäin tehokkaita sähkömoottoriratkaisuja, jotka on suunniteltu nimenomaan pumppuja varten. BlueFlux® on merkki jota etsiä, jos haluat pienentää pumppujesi energiankulutusta jopa 60 %. Vastaa energiahaasteeseen NYT ja tilaa BlueFlux®-esite osoitteesta:

www.grundfos.com/energy

137180_BlueFlux_NewStandard_Ad_GSF.indd 1 03/09/10 9:50:01

Pumppujen hyötysuhteen uusi standardi on täällä…

SIIRRY BLUEFLUX®IIN

137180_BlueFlux_NewStandard_Ad_GSF.indd 2 03/09/10 9:50:03

Biokaasulaitoksen rejektivesien kuorman merkittävin osa k oos-tuu mädätysreaktorista poistet-tavan mädä tysjäännöksen kui-vatuksessa muodostuvista v e-sistä. Rejektivesille on tyypillistä korkea typpipitoisuus, ja yhdys-kuntajäteveteen v errattuna r e-jektivesi on huomattavasti kon-sentroituneempaa. Ilman esikä-sittelyä v oi biok aasulaitoksen rejektivesien k äsittely yhdy s-kuntajätevedenpuhdistamolla muodostua haasteelliseksi.

Biokaasulaitoksien r ejektivesissä esiintyy laadullisia v aihteluita, jotka johtuvat syötteiden koos-

tumuksissa tapahtuvista muutoksista. Syötteen lisäksi laitoksen mädätyspr o-sessin teho kkuus ja m ädätysjäännök-sen kuivaaminen vaikuttavat rejektive-

sien laatuun. Laitoskohtaisia vaihtelui-ta rejektivesien laatuun aiheuttaa myös mädätyslämpötila.

Rejektivedet o vat laadultaan kon-sentroituneita ja erityisesti orgaanisen aineen sekä typen pitoisuudet ovat kor-keita. Pääosin typpi esiintyy rejektivesis-sä ammoniumtyppenä (NH 4-N), kos-ka anaerobinen mädätys muuttaa pr o-teiinien peptidisidoksiin kiinnittyneen typen liukoiseksi ammoniumtypeksi. Syötteen termisellä esihy drolysoinnilla on myös todettu olev an vaikutusta re-jektiveden typpipitoisuuteen. Termisen esihydrolysoinnin on todettu nosta-van r ejektiveden typpipitoisuutta sekä rejektivedessä olev an liukoisen iner tin orgaanisen aineen määrää. F osfori on rejektivesissä yleensä sitoutuneena kiin-toaineeseen. Anaerobisissa olosuhteissa syötteeseen sitoutunut fosfori vapautuu, mutta osa liukoisesta fosforista saostuu mädätysreaktorissa olevien epäorgaanis-ten kationien toiminnan seurauksena. Rejektiveden orgaanisen aineen mää-rään vaikuttaa biokaasulaitoksen mädä-tysprosessin toimivuus. O ptimaalisesti toimivan biokaasulaitoksen r ejektive-siin päätyy noin 10 pr osenttia syöttei-den sisältämästä orgaanisesta aineesta.

Biokaasulaitoksen r ejektivesien kä-sittelyyn on olemassa useita v aihtoeh-toja. Periaatteessa r ejektivedet voidaan käsitellä jo biokaasulaitoksella vesistöön johdettaviksi, mutta poikkeuksetta ne johdetaan yhdyskuntajätevedenpuhdis-tamolle joko ilman esikäsittelyä tai esi-käsiteltyinä. Esikäsittelyyn on olemas-sa biologisia sekä fysikaalis-kemiallisia vaihtoehtoja, joilla pyritään v ähentä-mään rejektivedessä olevan typen mää-rää. B iologisissa menetelmissä r ejekti-veden käsittely per ustuu nitrifikaatio – denitrifikaatio -r eaktioihin tai nitri-fikaatio–denitrifikaatio – r eaktioiden muunnoksiin. B iologisia esi käsittely-menetelmiä ovat mm. Sharon, Sharon-Anamox, BABE ja D emon. Fysikaalis-kemiallisia menetelmiä ovat struviittisa-ostus ja ammoniakkistrippaus.

PÄiVi LeHTOSuunnitteluinsinööriKymen Vesi OyE-mail: [email protected]

Artikkeli perustuu kirjoittajan diplomityöhön.

käytännön kokemukset biokaasulaitoksien rejektivesien koostumuksesta ja käsittelystä

Tietojen kerääminenRejektivesien koostumusta ja koostu-muksen v aihteluun v aikuttavia syit ä selvitettiin biokaasulaitoksille tehdyllä kyselytutkimuksella. S amalla selvitet-tiin käytännön kokemuksia rejektivesi-en esikäsittelystä. Tutkimukseen onnis-tuttiin saamaan ainoastaan kuuden lai-toksen tiedot, mikä toi oman haasteen-sa tulosten analysointiin. Laitosten syö-te koostui pääosin biojätteestä ja puh-distamolietteestä. Osalla laitoksista oli näiden lisäksi syötteenä myös viherbio-massaa, teollisuuden lietettä ja hauto-mojätettä. Tutkimukseen osallistuneilla laitoksilla oli er oavaisuutta my ös mä-dätysjäännöksen kuivaukseen käytettä-vissä menetelmissä ja syötteen hygieni-soinnissa. Lisäksi mädätyslämpötila oli laitoksissa joko mesofiilisella tai termo-fiilisella alueella.

Rejektivesien koostumusKyselyyn v astanneiden biokaasulaitos-ten rejektivesien typpi- ja fosforipitoi-suudessa sekä biologisen ja kemiallisen hapenkulutuksen määrissä oli merkittä-viä eroja. Oheisessa taulukossa on esitet-ty laitoksien r ejektivesien koostumuk-sen vaihtelun suuruutta. Sen sijaan r e-jektiveden pH oli yhtä laitosta lukuun ottamatta välillä 8,3…8,5.

Syitä laitosten välillä esiintyvään re-jektiveden koostumuksen v aihteluun lähdettiin selvittämään sy ötekoostu-muksen, biokaasun tuotantomäärien ja kuivauksen tehokkuuden erojen ver-tailulla. Syötteen koostumuksen muu-toksen v aikutusta r ejektiveden koos-tumukseen tar kasteltaessa hav aittiin syötteen puhdistamolietteen osuuden lisääntymisen lisääv än r ejektiveden typpipitoisuutta ja v astaavasti alen-tavan r ejektiveden fosforipitoisuutta. Puhdistamolietteen osuuden muutok-sen vaikutus ei kuitenkaan ole täysin yk-siselitteinen. Laitosten syötteiden typpi- ja fosforipitoisuudet eiv ät olleet tulos-ten analysointiv aiheessa käytettävissä,


BiOkaaSuLaiTOkSeT

Kokonaistyppi Kokonaisfosfori COD BODKoostumuksen vaihteluväli [mg/l] 1 250 – 3 000 5 – 111 3 770 – 11 500 1 270 – 3 600

joten syötteiden typpi- ja fosforipitoi-suus määritettiin kirjallisuusarvoista las-kemalla. Laskennallisten tulosten perus-teella syötteen typpipitoisuus vaikuttaa rejektiveden typpipitoisuuteen, mutta syötteen fosforipitoisuudella ei tulosten perusteella näyttäisi olev an suoranais-ta v aikutusta r ejektiveden fosforipitoi-suuteen. P uhdistamolietteen v aikutus rejektiveden fosforipitoisuuteen saattaa selittyä puh distamolietteessä o levalla fosforin saostamiseen käytettäv ällä ke-mikaalilla, joka lisää mädätyspr osessis-sa fosforin saostumista kiintoaineeseen. Biologisen hapenkulutuksen määrään ei syötteen koostumuksen muutoksilla ollut selv ää v aikutusta. Sen sijaan lai-tosten s yötetonnia k ohden tuottaman biokaasun määrällä ja käsittelyjäännök-sen kuivauksen tehokkuudella olisi tu-losten perusteella vaikutusta biologisen hapenkulutuksen määrään. B iokaasun tuotannon lisääntyminen sy ötetonnia kohden vähensi biologisen hapenkulu-tuksen määrää rejektivedessä.

Käsittelyjäännöksen kuiv auksel-la on mahdollista v aikuttaa v eden ja kiintoaineen er ottamistehokkuuteen. Laitoksilla, joissa v esi saatiin tehok-kaasti er otettua kiintoaineesta, r ejek-tivedessä oli v ähän kiintoainetta, jol-loin r ejektiveden biologisen hapen-kulutuksen määrä oli alhaisempi kuin laitoksilla, joissa kuivauksen yhteydes-sä rejektiveteen jäi enemmän kiintoai-netta. Laitoksista saatujen tietojen pe-rusteella laskettuna r ejektiveden bio-logisen hapenkulutuksen ja kiintoai-neen suhteeksi saatiin 0,4…0,5 kgBOD/kgTS. Kyselytutkimukseen osallistu-neilla laitoksilla biologisen ja kemialli-sen hapenkulutuksen suhde oli v älillä 0,25…0,35.

Tarkempaa t arkastelua v aille j ätet-tiin r ejektivesien sisältämät raskasme-tallit, koska raskasmetalleja oli analy-soitu vain muutamalla kyselyyn vastan-neilla laitoksilla. Näillä rejektivesien ras-kasmetallipitoisuudet alittiv at maa- ja metsätalousministeriön (MMM 12/07, liite IV) lannoitteille asettamat raskas-metallien raja-arvot, mutta osa r ejekti-

vesien ras kasmetallipitoisuuksista kui-tenkin ylitti typenpoistoon käytettävien nitrifikaatio- ja denitrifikaatior eaktioi-den inhiboitumisrajan.

Rejektivesien käsittelyBiokaasulaitosten r ejektivesien käsitte-lyssä oli er oja. Osa laitoksista johti r e-jektivedet yhdyskuntajätevedenpuhdis-tamolle ilman esikäsittelyä kun taas osa esikäsitteli r ejektivedet ennen niiden johtamista puhdistamolle. Myös koke-mukset rejektiveden käsittelystä vaihte-livat laitosten välillä.

Yleisesti ottaen r ejektivesien käsit-telyssä ongelmallisimmaksi koettiin re-jektivesien sisältämä typpi, mutta myös kiintoaineen laskeutumisen kanssa oli ollut ongelmia. O ngelmat typenpois-tossa heikensivät kiintoaineen laskeutu-mista sekä fosforin poistoa. E räs laitos kertoi kokeilleensa kahta esikäsittelyme-netelmää rejektivesille, mutta luopunut molempien käytöstä alhaiseksi jääneen puhdistustehon vuoksi. Laitoksella kä-sittelymenetelmien heikon toimivuu-den syyksi ar veltiin suur ta typpipitoi-suutta, jota ei saatu tehokkaasti pienen-nettyä. Yhdellä laitoksella oli lisäksi ol-lut ongelmia rejektiveden vaahtoamisen kanssa esikäsittelyssä. Vaahtoamisesta oli my ös toisenlaisia kokemuksia, sil-lä eräs laitos ker toi vaahdon poistuvan esikäsittelyssä v aahdonestokemikaaleil-

la. Rejektivedessä esiintyvästä vaahdosta oli yhdellä tutkimukseen osallistuneella laitoksella havaittu olevan yhteys mädä-tysreaktorin lämpötilassa tapahtuv aan muutokseen. Laitoksen r ejektivesissä oli havaittu esiintyvän vaahtoutumista silloin, kun mädätysreaktorin lämpötila laski alle optimilämpötilan.

Vaikka esikäsittelyssä oli joillakin lai-toksilla esiintynyt haasteita, on esikä-sittelyllä kuitenkin mahdollista v ähen-tää rejektivesistä aiheutuvaa kuormitus-ta yhdyskuntajätev edenpuhdistamolla. Esikäsittelyn tarpeellisuus määräytyy kuitenkin aina tapauskohtaisesti vastaan-ottavan puhdistamon v astaanottokapa-siteetin per usteella. M yös vuositasolla korkeaksi nousevat jätevesien käsittely-kustannukset voivat tehdä r ejektivesien esikäsittelyn tarpeelliseksi. R ejektivedet luokitellaan teollisuusjätev esiksi ja yh-dyskuntajätevedenpuhdistamon niis-tä perimä kor otettu jätev esimaksu v oi muodostua huomattavan suureksi.

Toisaalta r ejektiveden esikäsittelyn tarpeellisuus voi tulevaisuudessa muut-tua, mikäli tutkimustulokset osoittavat myös puhdistamolietettä sy ötteenään käyttävän biokaasulaitoksen r ejektive-sien so veltuvuuden lannoitekäyttöön. Toisaalta r ejektivesien lannoitekäyttö on mahdollista ainoastaan osan aikaa vuodesta, joten ympärivuotista ratkai-sua se ei rejektivesien käsittelylle tuo.

Taulukko. Rejektivesien koostumuksissa esiintynyt vaihtelu.

KirjallisuusDeublein D. ja Steinhauser A. (Edited) 2008. Biogas from waste and renewable re-sources. Weinheim,

Wiley, cop. s. 443. ISBN 978-3-527-31841-4.Evans T.D. Recovering ammonium and struvite fertilisers from digested sludge dewatering liquors.

Saatavissa: http://www.cepis.ops-oms.org/bvsaar/cdlodos/pdf/recoveringammonium713.pdf.Karttunen E. 2004. RIL 124-2 Vesihuolto II. Suomen Rakennusinsinöörien liitto RIL ry. Vammalan

Kirjapaino Oy. s. 684. ISBN 951-758-438-5. Latvala Markus. Paras käyttökelpoinen tekniikka (BAT) Biokaasun tuotanto suomalaisessa

toimintaympäristössä. Suomen ympäristö 24/2009. Suomen ympäristökeskus, Edita Prima Oy, Helsinki 2009. s.114. ISBN 978-952-11-3497-5.

Phothilangka P., Schoen M. A., Wett B. 2008. Benefits and drawbacks of thermal pre-hydrolysis for operational performance of wastewater treatment plants. Water science and technology, Vol. 58, No. 8, pp. 1547-1553.

33www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

Vampulassa biokaasulaitos vastaa maaseudun, yhdyskuntien ja teollisuuden tarpeisiinKeväällä 2010 k äynnistetty VamBio Oy:n biokaasulaitos Vampulassa käyttää monipuolisesti hyödyksi elintarviketeollisuuden alkutuotannon ja vesihuoltolaitosten biohajoavia jätelietteitä. Laitoksella syn-tyvä biokaasu, -sähkö ja -lämpö h yödynnetään suurelta osin paik allisesti, ja m yös ravinteet kierräte-tään takaisin lähialueiden pelloille.

Vampulan biokaasutehdas on ollut tuotannossa vajaan vuoden.

Vampulan biokaasulaitos ottaa vastaan 60 000 tonnia vuodessa kuntien jätevedenpuhdistamoi-

den lietteitä sekä karjatalouden, teuras-tamoiden ja elintar viketeollisuuden si-vutuotteita. Tuotantoprosessin tulokse-na yhtiö toimittaa sähköä, lämpöä, bio-

kaasua ja lannoitteita asiakkailleen, joita ovat muun muassa alueen suuret sikalat, Nordkalk Oy:n kalkkitehdas sekä pai-kalliset maanviljelijät.

”Koko toiminta-ajatus per ustuu sii-hen, että paikallisten toimijoiden or-gaanisille jä tteille ta rjotaan jä rkevin

mahdollinen käsittely kustannustehok-kaasti, ja ravinteet palautetaan takaisin sinne mistä ne ovat lähtöisin eli pelloil-le. Lisäksi toimintamallilla kor vataan konkreettisesti uusiutumattomia luon-nonvaroja kuten öljyä ja fosforia, joiden varannot ovat ennusteiden mukaan käy-


BiOkaaSuLaiTOkSeT

mässä vähiin jo muutamien kymmenien vuosien kuluessa”, kertoo VamBio Oy:n toimitusjohtaja Kaisa Suvilampi.

Paikallista yhteistyötäYhteistyö suurimpien asiakkaiden kans-sa on tiivistä. Laitos on yhdistetty put-kilinjoilla sekä kahteen lähimpään sika-laan, josta johdetaan biokaasulaitokselle lietettä että Nordkalkin tehtaalle, jonne johdetaan laitoksen tuottamaa biokaa-sua. Biokaasulla on kor vattu merkittä-vä osa kalkkikiv en kuivauksessa käyte-tystä polttoöljystä. Asiakkaana on tällä hetkellä myös yhdeksän kuntaa, joiden yhdyskuntajätevesilietteitä v astaanote-taan Vampulan laitokselle.

Toimintamalli on rakennettu siten, että tuloja saadaan jätehuoltopalv elus-ta sekä energian ja lannoitevalmisteiden myymisestä.

”Tällä h etkellä jä tehuoltopalvelu-jen myyminen on yhtiön suurin tulon-lähde. Energian hinta on edelleen aika matala vaikka onkin viime vuosina ol-lut noususuunnassa, ja investointitukea saaneena laitoksena emme ole myöskään pääsemässä syöttötariffijärjestelmän pii-riin. Toistaiseksi lannoitteet annamme ilmaiseksi lähiseudun maanviljelijöiden käyttöön”, Suvilampi sanoo.

Laitos rutiinituotannossaVampulan biokaasulaitoksella on kak-si 2 700 m³ mädätysreaktoria, joissa or-gaaninen aines hajoaa mesofiilisen proses-sin tuloksena 35 – 38 °C lämpötilassa.

Laitokselle tulev a liete siirr e-tään aluksi v astaanottoaltaaseen.

Esikäsittelyssä syöte sekoitetaan halut-tuun kuiva-ainepitoisuuteen ja homo-genisoidaan, jolloin liete saadaan hel-posti pumpattav aksi. Esir eaktorissa biologinen pr osessi käynnistyy ja lie-te hygienisoidaan 70 °C lämpötilas-sa tunnin ajan muun muassa erilais-ten taudinaiheuttajien ja rikkakasvi-en poistamiseksi. Varsinaisessa reakto-rissa orgaanisen aineksen hajoaminen on jatkuvatoiminen prosessi ja lietteen viipymä on vähintään 21 vuorokautta. Biokaasu otetaan talteen sekä esir eak-torista että v arsinaisesta r eaktorista ja sen metaanipitoisuus on verraten kor-kea, 68 – 70 prosenttia.

Laitos on hyvin pitkälle automa-tisoitu, ja v alvontajärjestelmä antaa jatkuvasti tietoa pr osessin sujumises-ta. Vambio Oy:n palkkalistoilla onkin vain 3 ty öntekijää, jotka ty öskentele-vät arkisin klo 7 ja 16 v älillä. Muina aikoina laitoksen toimintaa v alvotaan etäyhteyden avulla.

”Laitoksen suunnittelu ja ympäris-tövaikutusten ar viointimenettely aloi-tettiin vuonna 2007 ja rakentaminen käynnistyi ke väällä 200 9 k estäen v a-jaan vuoden. Tällä hetkellä olemme siirtyneet käyttöönottovaiheesta r utii-nituotantoon ja laitoksen toiminta on sujunut suunnitelmien mukaan”, Kaisa Suvilampi kertoo.

VamBio Oy:n toimitusjohtaja Kaisa Suvilampi ja laitoksen toimittaneen Watrec Oy:n projektipäällikkö Olli-Pekka Hyvärinen.

Biokaasutehtaan toiminta kaaviona.

Kunnallinenpuhdistamoliete



Vastaanotto

Homogenisointi, palakoko <12 mm

Jälkikaasutusreaktori

Stabilointisäiliö 1

Biokaasun tuotanto,jatkuvatoiminen, mesofiilinen

prosessi, 35-38 C, viipymä>21 vrk

Hydrolyysireaktori

Hygienisointi, 70 C, 60 min

BiolämpöCHP yhdistetty

sähkön ja lämmön tuotanto

Biosähkö

Teollisuuden ja kaupansivutuotteet

Alkutuotannonsivutuotteet

Biokaasu teollisuudelle Lannoitevalmiste

Biokaasu

Vedenerotus

Rejektivesi



Lannoitevalmiste

Lannoitevalmiste

Lannoitevalmiste

Lannoitetuotteet

35www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

Jätevedenpuhdistamoilla syn-tyvästä biok aasusta on mah-dollista tuottaa sähk öä ja läm-pöä mik roturbiinein. Toinen in-novaatio, jonk a k ehittely bio -kaasun h yödyntämisessä ener -giaksi on jo pitk ällä, on poltt o-kennotekniikka.

Vedenpuhdistamot hyvä sovellutuskohdeSekä mikroturbiinien että polttokenno-jen merkittävä etu on päästöjen vähyys. Biokaasun hy ödyntämistä polttoken-nojen ”polttoaineena” kehitetään myös Suomessa. Wärtsilä kehittää kiinteäok-sidipolttokennoja, jotka muiden polt-tokennotekniikoiden tapaan konvertoi-vat energian sähköksi noin 50 prosentin hyötysuhteella.

- Vaasan koelaitoksellamme hyödyn-netään kaatopaikan kaasua, mutta tek-nologiaa ei ole vielä laajasti kaupallis-tettu, ker too polttokennokehityksestä vastaava johtaja Erkko Fontell Wärtsilä Product Center Ecotechistä.

- Juuri mädättämöissä syntyv ä bio-kaasu olisi optimaalista polttokennoille, koska se on 60-pr osenttista metaania, joka on polttokennoille sellaisenaan kel-paavaa polttoainetta. Vedenpuhdistamot tarjoavat hyvän sovellutuskohteen, kos-ka pr osessi on jatkuv a ja hallittu toi-sin kuin esimerkiksi maatilalla, Fontell kertoo.

Hän pitää myös tulevaisuuden vaati-muksia energiatehokkuudesta ja ympä-ristövaikutuksista asi oina, jo tka ajavat kohti polttokennojen hyödyntämistä.

Pienet päästöt ja huoltovapaus etuna- Kaasumoottor eihin v errattuna mik-roturbiinit ovat helpompia ja huolto-vapaampia. Kaasun kuiv aus ja puhdis-taminen on olennaista mikroturbiinien toimivuuden kannalta. Hyvällä esikäsit-telyllä epäpuhtaudet, kuten siloksaanit ja rikkivety eivät aiheuta vaikeuksia, sa-noo Lauri Valovirta Sarlinilta.

Hän luettelee mikroturbiinien eduk-si myös sen, että turbiinit o vat luotet-tavia ja ol leet e rilaisissa so velluksissa kauan käytössä. S uunnittelussa turbii-nien valmistaja Capstone on hyödyntä-nyt lentokoneiden turbiineista saatuja kokemuksia. Valovirta korostaa myös, että kaasuturbiineihin v errattuna pääs-

töt ovat alhaisella tasolla, ja soveltuvuus tehokkuudeltaan pieniin kohteisiin on erinomainen. Merkittävimmät teknolo-giset kehitysaskeleet mikr oturbiineissa liittyvät automaatioon, jota parannel-laan koko ajan.

Paikallista energiaa hyödyntämäänSekä mikroturbiinien että polttokenno-jen et una on mahdollisuus hyödyntää paikallista energialähdettä.

- Suomessakin on edellytyksiä polt-tokennotekniikkaa hy ödyntävälle toi-minnalle, mutta sähköverkkojen vapau-tumiseen liittyvät avoimet kysymykset hidastavat osaltaan tekniikan käyttöön-oton mahdollisuuksia, Fontell toteaa.

Biokaasua, paikallista polttoainet-ta, jätev edenpuhdistamoilta voitaneen hyödyntää tulev aisuudessa yhä enem-män. Käyttökokemuksia biokaasun käy-töstä vesihuollon energian tuotannossa on Tampereen Veden Raholan jätev e-denpuhdistamolta, jossa mikroturbiinit asennettiin käyttöön kesällä 2010.

- M itoitukset o vat kohdallaan ja mikroturbiinit ovat toimineet odotuk-sia vastaavasti, kertoo prosessiteknikko Matti Oittinen Tampereen Vedeltä.

Lähde: Tukiainen Tuija, Vesihuoltolaitosten kasvihuonepäästöt Suomessa

Mikroturbiinit– kämmeneen mahtuvista

jääkaapin kokoisiin– tyypillinen teho 25 – 500 kW– sähkön ja lämmön yhteistuo-

tannossa hyötysuhde 80 %– vähäiset päästöt (typen oksidit

NOX, hiilimonoksidi CO, ja hiilivedyt HC)

Polttokennot– yhdistetty hyötysuhde

lämmön ja sähkön tuotannossa biokaasulla 80 %

– sähkön tuotannossa 50 %– pienimillään 5 kW

kokoluokkaa– ennen käyttöä biokaasu

puhdistetaan metaaniksi– tekniikkaa kehitetään

Suomessa

Faktaa

Tuoreet teknologiat muokkaavat biokaasun energiaksi

TuuLi TOiVikkOTekSTi: , kuVaT: SarLin OY aB(VVY)


BiOkaaSuLaiTOkSeT

HSY Helsingin seudun ympä-ristöpalvelut -kuntayhtymä operoi Ämmässuolla Espoossa

pääkaupunkiseudun ainoaa toimivaa ja Pohjoismaiden suurinta jätteenkäsitte-lykeskusta ja kaatopaikkaa. J ätteen ha-jotessa kaatopaikalla muodostuu mer-kittävä määrä ympäristölle haitallis-ta kaatopaikkakaasua, jonka täysimit-

taiseen hy ödyntämiseen e nergiantuo-tannossa HSY on sitoutunut omassa strategiassaan.

Ämmässuon kaatopaikkakaasua hyö-dyntävä kaasuvoimala otettiin käyttöön toukokuussa 2010. Voimalaitos muo-dostaa oheislaitteineen yhden kehit-tyneimmistä kaatopaikkakaasun hy ö-tykäyttöjärjestelmistä maailmassa.

Ämmässuon kaatopaikkakaasusta sähköä ja lämpöäÄmmässuon kaasuvoimala lisää merkittävästi uusiutuvan energian osuutta pääkaupunkiseudun sähköntuotannossa.

Jukka SaLMeLaProjektipäällikkö, HSY JätehuoltoE-mail: [email protected]

Kuva 1. Kaasuvoimala on kerännyt monenlaista tunnustusta. Laitos sai työ- ja elinkeinoministeriön energiatukea 3,4 miljoonaa euroa. Marraskuussa Energiateollisuus ry antoi kaasuvoimalalle tunnustuspalkinnon vuoden 2010 ilmastotekona.

HSY

/ Su

omen

Ilm

akuv

a O

y

37www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

Voimala kykenee hy ödyntämään lähes kaiken Ämmässuon kaatopaikalla kerä-tyn ka atopaikkakaasun ja tu ottamaan siitä noin 15 MW sähköä ja 8 MW lämpöä.

Laitoksen avulla saavutetaan pääkau-punkiseudun miljoonaa asukasta palve-levan Ämmässuon jätteenkäsittelykes-kuksen energiaomav araisuus. Lisäksi sähkönmyynnistä saatavilla tuloilla osaltaan vähennetään paineita jätemak-sujen korotukselle.

Kaatopaikkakaasun kerääminen aloitettiin jätteenkäsittelykeskuksessa jo vuonna 1996. Vuodesta 2004 kaa-topaikkakaasua on toimitettu hy ödyn-nettäväksi, mutta sitä oli mahdollista käyttää vain osan vuotta kaukolämmön tuotantoon.

Ympäristöhaitasta energiaaKaatopaikkakaasu koostuu pääosin me-taanista, joka on voimakas kasvihuone-kaasu. Lisäksi se sisältää muita haitallisia komponentteja kuten rikkivetyä ja sili-

kaatteja. Perinteisesti kaatopaikoilta ke-rätty kaasu on poltettu soihtupolttimis-sa, koska kaasun hyödyntäminen ei kan-nattanut teknisesti tai taloudellisesti.

Kaasun sisältämät epäpuhtau-det asettivat erityisv aatimuksia my ös Ämmässuon kaasuv oimalan hy ödyn-tämisjärjestelmille, joten laitokseen on liitetty jatkuv atoiminen puhdistus-järjestelmä ensimmäisenä S uomessa. Puhdistus ehkäisee moottorin likaan-tumista ja v ähentää huoltotar vet-ta. Se saattaa jopa puolittaa vuotuisen voiteluöljynkulutuksen.

Voimalaan v alittiin neljä MWM TCG2032 V16 –kaasumoottoria, jot-ka ovat suurimpia yksittäistä kaatopaik-kakaasua käyttäviä kaasumoottor eita maailmassa.

Valitun tekniikan ansiosta laitoksen hyötysuhde pysyy korkeana myös osate-hoilla silloin, kun kaasun tuotantomää-rä v aihtelee. Voimalaitos tuottaa vuo-dessa sähköä noin 120 gigawattituntia, mikä v astaa jopa 7 0 00 sähkölämmit-

teisen omakotitalon vuotuista lämmi-tysenergian tarvetta.

Jätelämmöt hyötykäyttöönYmpäristölupa edellyttää my ös, että sähköntuotannossa syntyvä lämpö hyö-dynnetään mahdollisuuksien mukaan. Voimalan savukaasujen energia ote-taan talteen lämmönv aihtimissa ja ke-rätty lämpö hy ödynnetään lisäsähkön tuotannossa erillisessä ORC-prosessissa (Organic Rankine Cycle). ORC-proses-sin avulla savukaasujen lämmöstä v oi-daan tuottaa 1,5 MW lisäsähkötehoa, mikä korottaa voimalan sähköntuotan-non 17 MW:iin ja hyötysuhteen jopa 45 prosenttiin. Tämä toinen v aihe on päätetty toteuttaa, ja se valmistuu vuo-den 2011 aikana.

Moottoreiden jäähdytysv edet oh-jataan HSY:n operoimaan alueelliseen kaukolämpöjärjestelmään, ja hy ödyn-netään joko pr osessilämpönä tai tilo-jen lämmitykseen. Pelkästään jäteläm-möstä tuotettu sähkö- ja lämpö tekee

Kuva 2. Voimalassa pyörii neljä MWM TCG2032 V16 –kaasumoottoria, jotka ovat suurimpia yksittäisiä kaatopaikkakaasua käyttäviä moottoreita maailmassa.H

SY /

Kai W

idel

l


BiOkaaSuLaiTOkSeT

Ämmässuosta energiaomav arai-sen. Näin se v apauttaa voimalan tuottaman sähkön myytäväksi suo-raan valtakunnan kantaverkkoon. Tätä varten alueelle on rakennettu oma 110 kV verkkoyhteys.

Viranomaiset asettiv at kaasu-voimalalle tiukat ympäristölupa-ehdot päästöjen ja melun osalta laitoksen suuren koon vuoksi.

Valvomosta seurataan koko aluettaKaasuvoimala on my ös Ämmässuon nykyaikaisen jät-teenkäsittelykeskuksen hermo-keskus. Laitoksen v alvomoon on yhdistetty laajan alueen v esien-hallinta, kaasunkeräys- sekä palo- ja pelastusjärjestelmien v alvonta. Sen kautta hallitaan laajan alueen jätteenkäsittelytoimintoja aina tu-loportin kulunvalvonnasta jätteen hajoamisprosessien monitor oin-tiin saakka.

Kuva 3. Laitoksen valvomoon on yhdistetty laajan alueen vesienhallinta, kaasunkeräys- sekä palo- ja pelastusjärjestelmien valvonta.

HSY

/ Ka

i Wid

ell

Säätiö L.V.Y:n apurahat haettavana

Säätiö L.V.Y:n hallitus julistaa haettavaksi apurahaa vuosille 2011-2012. Apurahoilla tuetaan säätiön säädekirjan mukaisesti LVI-

alan teknillis-tieteellistä ja taloudellista tutkimus- ja kehitystyötä. Säätiön hallitus päättää yksit- täisten apurahojen suuruudesta ja jakotavasta.

Säätiön hallitukselle osoitetut vapaamuotoiset hakemukset, joista käy selville hakija, hankkeen tarkoitus, toteutussuunnitelma aikatauluineen ja rahoitussuunnitelma on toimitettava 28.02.2011 klo 16.00 mennessä osoitteella Säätiö L.V.Y. / Suomen LVI-liitto, Sitratori 5, 00420 Helsinki.

Apurahojen saajat julkistetaan huhtikuussa 2011 järjestettävässä tilaisuudessa.

Lisätietoja antaa tarvittaessa säätiön hallituksen sihteeri, toiminnanjohtaja Hannu Sipilä, puhelin 09 566 0090.

Säätiö L.V.Y. on perustettu K.V. Lindholmin lahjoituksen turvin 05.03.1953 ”tukemaan ja edistämään lämmitys-, ilmastointi- ja saniteet-titeknisiä kysymyksiä sekä niihin liittyviä tehtäviä käsittelevää teknillis-tieteellistä tutkimustyötä”.

39www.vesitalous.fi

BiOkaaSuLaiTOkSeT

Sata k attosortumaa tai v aurio-tilannetta, juna t tun titolkulla myöhässä, aut oja lumik asojen sisässä… Viime talvi oli varmas-ti ennätysluminen – vai oliko?

Suomen lumihavainnoilla on pit-kät perinteet. Jo 1750-luvulla tie-detään Laihialla kirjatun muistiin

lumisadepäivien lukumääriä. Talvella 1891 – 1892 käynnistyivät järjestelmäl-liset lumen syvyysmittaukset, aloitteen takana olivat Suomen Maantieteellinen Seura ja M eteorologinen P äälaitos. Ajoitus oli hyv ä – jo samalla vuosi-kymmenellä koettiin E telä- ja K eski-Suomessa talvi, joka todennäköises-ti oli lumisin moniin vuosisatoihin. Maaliskuussa 1899 havaitsijat kirja-sivat lähes kahden metrin hankia I tä-Suomessa. Toukokuussa koettiin suur-tulva, joka nosti Vuoksen, K ymijoen ja K okemäenjoen v esistöissä jär vien pinnat 1,5…2,5 metriä keskiar vojen yläpuolelle.

Syvyys ei kuitenkaan kerr o lumen määrää. Puolen metrin kerr os kevyttä pakkaslunta painaa vain 50 kiloa neliö-metriä kohti, tiiviinä ja mär känä v as-taavan kerr oksen paino v oi olla jopa seitsenkertainen. Hydrografinen toi-misto k äynnistikin lume n mä ärän eli vesiarvon mittaukset jo vuonna 1912. Vuonna 1936 alettiin laskea alueellisia vesiarvoja eräille pääv esistöille. Tämä laskenta ulotettiin useimpiin suuriin vesistöihin 1940-luvun lopulla.

Nykyään Suomen ympäristökeskuk-sella on noin 150 lumilinjaa eri puolilla maata. Niillä tehdään v esiarvon määri-

tykset 1 – 2 ker taa kuukaudessa. N äitä tuloksia ja I lmatieteenlaitoksen sääha-vaintoja käyttäen lasketaan hydrologisil-la malleilla lumen v esiarvot vuoden jo-kaisena päivänä noin 5 700 pienelle valu-ma-alueelle, jotka kattavat koko maan.

Koko havaintojakson ennätyksiä ei uhkailtuTaulukossa 1 on esitetty kahden pitkän jakson sekä talv en 2009 – 2010 mak-simivesiarvot seitsemällä vesistöalueella eri puolilla Suomea. Missään vesistössä ei oltu viime talvena lähelläkään kauden 1961 – 1990 m aksimia. Kun v ertailu-kaudeksi otetaan 1991 – 2009, tilan-ne muuttuu. A urajoella ja K yrönjoella tuon kauden maksimi ylittyi muuta-malla prosentilla, Vantaanjoella ylitys oli 15 prosenttia.

Vantaalla, Aurajoella ja K yrönjoella lunta oli eniten huhtikuussa 1966. Silloin lu mien sul amista seurasi myös poikkeuksellisen suuri kev ättulva kai-kissa S uomenlahden, S aaristomeren ja S elkämeren rannikko vesistöissä. Sulamiskausi alkoi v asta huhtikuun loppupuolella ja tulv ahuiput ajoittui-vat toukokuun alkupäiviin.

Vuoksen v esistön lumisin tal-vi on 1981, O ulujoella se on 1989. Kemijoella ja P aatsjoella maksimi on vuodelta 2000. N ämä vuodet o vat lu-mitilaston kärjessä my ös koko hav ain-tojaksolla, joka näissä neljässä vesistössä ulottuu vuoteen 1946.

eSkO kuuSiSTOFT, hydrologiSuomen ympäristökeskusE-mail: [email protected]

Talven 2009–2010

lumiolot

Taulukko 1.

Vesistö Maksimi 1961-1990

(mm)

Maksimi 1991-2009

(mm)

Maksimi 2010(mm)

Maksimi 2010 verrattu-na maksimeihin (%)

1961-1990 1991-2009Vantaanjoki 240 123 142 -41 +15Aurajoki 211 109 112 -47 +3Kyrönjoki 182 95 99 -46 +4Vuoksi 239 195 146 -39 -25Oulujoki 253 237 159 -37 -23Kemijoki 255 274 181 -29 -34Paatsjoki 196 259 155 -21 -40

�0 Vesitalous 1/2011

HYDrOLOGia

Etelän lumet ovat vähentyneetKuvassa 1 on esitetty Vantaajoen vesistön maksimivesiarvot kuuden viime vuosi-kymmenen talvilta. V ähenemätrendi on mer kitsevä 99,9 pr osentin tasolla. Regressiosuoran mukaan talvikauden

maksimikertymät olisiv at v ähentyneet jopa 60 pr osenttia. I lmastonmuutos-skenaarioiden v alossa tämä on ehdot-tomasti liikaa – näin suuri pitäisi vähe-nemän olla v asta joskus vuoden 2050 jälkeen.

Viime talvi oli Vantaanjoella lumisin sitten talv en 1983 – 1984. S itä ennen havaintosarjassa on kuitenkin yksitoista muuta talvea, jolloin viime talven lumi-määrä ylittyi. Nyt siis ikään kuin palat-tiin ’vanhan hyvän ajan talviin’, ainakin tilapäisesti.

Myös muualla Etelä-Suomessa lumen maksimikertymät ovat rajusti v ähenty-neet. I tä-Suomessa ja entisessä O ulun läänissä merkitseviä muutoksia ei juuri ole näkyvissä. Lapissa 1990-luku oli ha-vaintohistorian lumisin, mutta vuoden 2000 jälkeen sielläkään ei ole ollut yh-tään kovin runsaslumista talvea.

Kattojen lum ikuormien os alta v oi-daan todeta, että etelässä viime talvi oli testitalvi kaikille vuoden 1984 jälkeen rakennetuille katoille. Jos niissä oli kan-tavuuteen vaikuttavia rakennusvirheitä, osa tuli ilmi. N äin siitä huolimatta, et-tei lumikuorma maastossa ollut lähellä-kään katoilta edellytettäv ää kestorajaa. Joillakin katoilla lunta oli kuitenkin to-della paljon, mutta useat sortumat tapah-tuivat melko pienillä lumikuormilla. Kuva 1. Vantaanjoen vesistön maksimivesiarvot talvesta 1950 – 1951 lähtien.

�1www.vesitalous.fi

HYDrOLOGia

Nepal on maailman kymmenen köyhimmän maan joukossa ja sen läntinen osa maan köyhin-

tä seutua. Alueen nimi, Kaukolänsi (Far West) ker too osaltaan jotain. S uomi käynnisti ensimmäisenä alueella kehi-tysyhteistyöhankkeen, joka tähtäsi puh-taan veden saannin ja sanitaation paran-tamiseen. Yhteistyössä N epalin kans-sa toteutettu hanke toimi kymmenes-sä maakunnassa, jotka kuuluv at maan köyhimpiin.

Hankkeen piti alkaa jo 2004, mutta sitä siirsi kymmenvuotinen sisällissota. Hanke pystyttiin lopulta aloittamaan 2006, kun sota päättyi. Konflikti heijas-tui omalta osaltaan alkuvalmisteluihin.

- Kun pr ojektia suunniteltiin, tur-vallisuustilanteen takia kentälle ei pääs-syt. S iksi alkuasetelma oli jopa epär e-alistinen, tammikuusta 2009 pr ojek-tipäällikkönä toiminut S anna-Leena Rautanen tunnustaa.

- Projektissa on tehty uskomatonta työtä siihen nähden, että täällä on lä-hes kaikki mahdolliset tilanteet, mitä voi kuvitella.

Perille vain kävelemälläOlosuhteet Kaukolännessä tarjoav at pohdiskeltavaa. Hanke toimi kaikkiaan 53 kunnassa ja välimatkat olivat pitkiä. Vaikka tieverkko on viimeisen viiden vuoden aikana parantunut huimasti, kulkeminen vie rahaa – ja ennen kaik-kea aikaa. Yhteen kylään ei päässyt kuin kävelemällä viisi päivää.

- Kun päätetään tehdä työtä kaikkein köyhimmissä kunnissa, ollaan v almiik-si syrjäisimmässä kolkassa. J a kun ote-

taan sieltä vielä ne syrjäisimmät, kulje-tuskustannukset nousevat välittömästi. Bensan hinnan kallistuminen nosti ku-luja ja yllätti budjetoinnissa, Rautanen summaa.

Suomi maksoi hankkeen kuluista yli 80 prosenttia, reilut 11 miljoonaa eu-roa. Nepalin valtio osallistui vajaan mil-joonan euron potilla, ja loppu jakautui paikallisten toimijoiden kesken.

Kyläläisillä iso rooli päätöksissäKaukolänteen rakennettiin jopa tu-hat k ilometriä p utkea, jo ka kaivettiin maan alle käsin. Ennen kuin kaivamis-urakkaan edes päästiin, tar vikkeet piti tuoda kyliin pitkälti joko muuleilla tai kantamalla pään päällä.

Lähtökohtana oli ottaa kyläläiset alusta asti mukaan. H ankkeen loppu-

iirO-Pekka airOLaKirjoittaja opiskelee journalistiikkaa Jyväskylän yliopiston viestintätieteiden laitoksella. Hän osallistui kehitysmaajournalismin kurssille keväällä 2010. Matka Nepaliin toukokuussa 2010 oli osa kurssia.

Kun suomalaiset lähtivät kehitysyhteistyönä auttamaan veden saannissa syrjäiseen Nepalin Kaukolänteen, kaikki ei sujunut kuin vettä vaan. Suomen ja Nepalin yhteishank-keen ensimmäisessä vaiheessa riitti odottamattomiakin ongelmia, mutta tavoitteet täyttyivät.

nepalin köyhimpiä kyliä heräteltiin vesihuoltoon

Kuva: Rural Village Water Resources Management Project


keHiTYSTYÖ

vaiheessa yli 200 työntekijästä vain kolme oli suomalai-sia. Teknisen henkilökunnankin r ungon muodostivat nepalilaiset, mutta suurimman korren kekoon kantoi-vat itse käyttäjät.

- Kyläläisiltä on saatu tähän kyllä tosi hieno panos-tus. Ehkä se ker too, miten paljon tilausta tälle täällä on, Rautanen sanoo.

Paikallisille sälytettiin mahdollisimman iso osa vas-tuusta. Joka kylässä valittiin käyttäjäkomitea, jonka tar-koitus oli tehdä päätöksiä hankintavaiheesta viimeiste-lyyn saakka.

- Käyttäjäkomitealta odotettiin paljon. K ysymys kuuluu, odotettiinko komitealta liikaakin. O sa heistä on kuitenkin lukutaidottomia, eikä tottunut niin isoi-hin rahasummiin, Rautanen muistuttaa.

Nepalissa ei voida unohtaa myöskään korruptiota. Siksi vastuuta haluttiin jakaa isolle joukolle, joka seu-rasi tilinpitoa tiukasti heti alusta alkaen.

- Hankinnat on se vaihe, missä on helpoin vetää vä-listä. Siksi kylätasolle haluttiin, että he näkevät, mihin raha menee, kertoo Rautanen.

- Tällä yritetään kyläläisten ajattelevan, että tämä on meidän juttu ja haluamme ylläpitää sitä. Ei valtion tai minkään muun, vaan meidän.

Vesihana muuttaa monia asioitaElokuun lopussa päättynyt ensimmäinen vaihe turvasi puhtaan veden ja käymälän 113 000 ihmiselle eli lähes Lahden kaupungin väkimäärälle.

- Emme ole katsoneet vain vesihanaa, vaan myös si-tä mitä sillä vedellä voi tehdä siinä ympärillä, koko ky-lässä. Naisten ja lasten elämää se muuttaa välittömästi, koska yleensä he ovat joutuneet kantamaan veden kai-volta, Rautanen linjaa.

Hankkeen tav oitteet täyttyiv ät ja jopa ylittyiv ät-kin, vaikka puolivälin arvioinnissa siltä ei vielä näyt-tänytkään. Projektipäällikkö kuitenkin muistuttaa, et-tä pelkät paperit eivät kerro kehitysyhteistyöprojektien onnistumisesta.

- Kärpäsmatto on hävinnyt ihmisten iholta ja v äri on palannut kasvoille. Monet muutoksista ovat niitä, jotka eivät näy fyysisissä rakenteissa tai numeroissa.

Työt Kaukolännessä jatkuvat toisessa vaiheessa, jo-ka alkoi syyskuussa. Ulkoministeriö valitsi sen toteut-tajaksi ensimmäisen tapaan Finnish Consulting Group -yhtiön, ja projektipäällikkönäkin jatkaa Sanna-Leena Rautanen.

Suomi tukee hankkeen toista v aihetta 13,5 mil-joonalla eur olla. Työt o vat v almiina viiden vuoden kuluttua.

- Tämä on extreme-laji, vaikeuden olosuhteiden kes-kellä työstään nauttiva Rautanen naurahtaa, mutta va-kavoituu sitten.

- Melkein kaikki tuntuvat olevan vetäytymässä pois maaseudun v esiolojen parantamisesta. O nko Suomi ainoa, jota kiinnostaa N epalissa maaseudun kehittä-minen?


keHiTYSTYÖ

Kuinkahan suuri osa kenialaisista nautti kunnollisesta juomavedestä vuonna 2005? Mikä oli osuus naa-purimaassa Tansaniassa? Näyttäisikö tällä olevan suhde maiden lapsikuolleisuuteen? Entäpä jos voisit seurata näiden k ahden suureen kehitystä eri maissa animaa tiona ajan suhteen? Dropler.org -projekti pukee veteen liittyvää tilastotietoa helposti ymmärrettäviksi, interaktiivisiksi visualisaatioiksi.

www.dropler.org - Maailman vesitilastot

vuorovaikutteisina netissä

MaTTi kuMMuVesi ja kehitys –ryhmä Aalto-yliopistoE-mail: [email protected]

Miina POrkkaAmmattiainekerho Akva Aalto-yliopistoE-mail: [email protected]

Kuva 1. Puhtaan veden saatavuuden ja lapsikuolleisuuden kehitys Keniassa ja Tansaniassa vuosina 1990-2005 (lähde: www.dropler.org, 2010).

�� Vesitalous 1/2011

aJankOHTaiSTa

Dropler.org on Aalto-yliopiston teknillisen korkea-koulun ammattiainekerho Akvan ja Vesi ja kehitys -ryhmän vuonna 2010 valmistunut nettisivuhanke.

Sivuston pyrkimyksenä on esittää veteen ja kehitykseen liitty-

vää globaalia tilastotietoa vaikeasti hahmotettavien numeroi-den sijaan kiinnostavina, interaktiivisina graafeina. Mukana on yli kaksikymmentä veteen liittyvää indikaattoria ja lisäksi viisi kehitykseen kytkeytyvää ns. perusindikaattoria.

Motion Chart – tilastodata liikkeessäPääpaino sivustolla on World-sivun Motion Chart -työkalus-sa, jonka avulla käyttäjä voi tar-kastella eri indikaattorien väli-siä yhteyksiä ja kehitystren-dejä ajan suhteen animoituna esityksenä (Kuvassa 1 on esi-tetty esimerkki Tansaniasta ja Keniasta). Kuinka esimerkiksi maatalouden ja teollisuuden vedenkäytön suhde on muut-tunut viimeisen viidenkymme-nen vuoden aikana eri maissa? Voiko huonon sanitaation ja lapsikuolleisuuden välillä ha-vaita korrelaatiota?

Motion Chartin perusnäky-mässä maailman valtioita mer-kitsevät värikkäät kuplat liik-kuvat ja muuttuvat, kun valit-tujen indikaattorien arvot ajan myötä vaihtuvat. Lisäksi käyt-täjä voi havainnollistaa valit-tua dataa pylväsdiagrammilla tai aikajanalla.

Tarkasteluun voi halutes-saan valita joko yksittäisiä mai-ta tai kaikki maat, joista dataa on saatavilla. Näillä ja monil-la muilla yksinkertaisilla ase-tuksilla käyttäjä saa siis räätä-löityä esityksestä haluamansa näköisen.

Vesi-indikaattorit suurennuslasin allaMotion Chart on Googlen il-maiseksi tarjoama visualisaa-tiotyökalu, jota kuka tahansa voi käyttää tilastotiedon esit-tämiseen. Kyseessä on kevyt-versio ruotsalaisen Gapminder Foundationin kehittämästä ja sittemmin Googlelle myydys-tä Trendalyzer –ohjelmasta.


aJankOHTaiSTa

Ohjelma on pääosassa myös Gapminder-sivustolla, josta idea Dropleriinkin saatiin.

Gapminder esittelee lähes 500 eri indikaattoria ben-san hinnasta laajakaistav erkon omistajien lukumäärään. Sivustolla vesi on kuitenkin vain pienessä sivuroolissa, joten Akva innostui Vesi ja kehitys –ryhmän tukemana kokoamaan oman, vesikysymyksiä laajemmin esittelevän visualisaation-

sa. Tavoitteena on lisätä tietoutta juuri v eden ja kehityksen kytköksistä.

Droplerissa käytetyt tilastot on koottu pääosin FAO:n Aquastat ja Maailmanpankin World Development Indicators –tietokannoista, ja data tarjotaan sivuilla my ös käyttäjän ladattav aksi. K ymmenkunta indikaattoria on koottu sivustolle my ös kiinnostaviksi teemakar toiksi (esimerkki esitetty kuvassa 2).

Ei vain pelkkä leluDropler on siis hauska ja yksinker tainen tapa tarkastella ti-lastotietoa, mutta onkohan sille kuitenkaan tar vetta? Kuka tahansa voi toki hakea dataa tietokannoista ja koota mielui-siaan kuvaajia taulukkolaskentaohjelmissa.

Droplerin ylivoimainen etu on kuitenkin se, että sillä pys-tyy esittäm ään samanaikaisesti jopa neljää indikaattoria ja niiden muutosta ajan suhteen, joten käyttäjä näkee kerralla huomattavasti enemmän kuin hakiessaan tietoa suoraan esi-merkiksi Aquastatista. Ehkäpä Motion Chart voisi olla kiin-nostava tapa visualisoida my ös tutkimustuloksia opetuksen tueksi?

Kuva 2. Suomessa vesivoimalla tuotettiin noin 14 prosenttia kaikesta sähköstä vuonna 2006 (lähde: www.dropler.org, 2010).

TEEMME VIHREÄÄ JÄLKEÄ

www.hoyrytys. • puh. 010 417 4600

GE Jenbacher biokaasumoottoritMeiltä täyden palvelun bioenergiaratkaisut

• avaimet käteen• huolto ja kunnossapito• leasing ja palvelusopimukset

Dropler.org –projekti vuonna 2009Aalto-yliopiston vesialan ammattiainekerho Akva ja sa-massa yliopistossa toimiv a Vesi ja kehitys –r yhmä to-teuttivat yhteistyönä Dropler.org –projektin vuonna 2009. Projektin tarkoituksena on esittää v eteen liitty-vää globaalia tilastotietoa kiinnostavina ja helposti ym-märrettävinä grafiikoina ja siten lisätä tietoutta veden ja kehityksen kytköksistä. Hankkeen aikana luotiin eng-lanninkielinen www.dropler.org –sivusto, jossa vesitilas-tojen visualisaatioita voi tarkastella. Projekti on jatkoa Akvan ja Vesi ja kehitys –ryhmän aikaisemmille projek-teille, www.waterclock.org (Vesitalous 4/2009) ja www.vesijalanjalki.org (Vesitalous 1/2008). Kaikkia kolmea hanketta on rahoittanut Maa- ja vesitekniikan tuki ry.


aJankOHTaiSTa

Hallituksen esityksessä ehdo-tetaan muutettav aksi ympä-ristönsuojelulakia siten, että

kiinteistön ominaisuuksiin ja kiinteis-tön haltijaan liittyvät erityispiirteet voi-taisiin ottaa huomioon talousjätevesien käsittelyä koskevia säännöksiä sovellet-taessa. Esityksessä talousjätevesien käsit-telyvaatimusten noudattamisesta voitai-siin vapauttaa muun muassa kiinteistön haltijat, jotka ovat iäkkäitä tai vaikeassa elämäntilanteessa. Y leisiä käsittelyvaa-timuksia ei sovellettaisi jo olemassa ole-vaan käyttökuntoiseen jätev esijärjestel-mään, jos kiinteistön haltija ja sillä vaki-tuisesti asuvat ovat täyttäneet 68 vuotta ehdotetun lain voimaan tullessa.

Lausunnossaan per ustuslakivalio-kunta ei nähnyt per ustuslaillisia esteitä ikärajan asettamiselle jätevesien käsitte-lyvaatimuksissa, koska sille on olemassa perustuslain tarkoittamia hyväksyttäviä perusteita.

Valiokunta kuitenkin ar vioi lisäk-si haja-asutusalueiden jätev esien kä-sittelyn säännöksiä kokonaisuutena. Lausunnon mu kaan tal ousjätevesien keskeisistä käsittelyv aatimuksista oli-si säädettävä lailla ja v aatimusten tulisi olla sellaisella tasolla, että ne o vat koh-tuullisella inv estoinnilla ja toimiv alla tekniikalla myös tosiasiassa mahdollista täyttää. Säädöskokonaisuus edellytettiin saatettavan perustuslain mukaiselle kan-nalle vielä tämän eduskunnan aikana.

Eduskunnan perustuslakivaliokunta on ottanut k antaa hallituksen

esitykseen ympäristönsuojelulain muuttamisesta koskien tiettyjen

erityisryhmien v apauttamista joistak in haja-asutusalueiden jä te-

vesiasetuksen v aatimuksista. P erustuslakivaliokunnan lausunnon

johdosta pitk ään tunteita nostattanut asetus on menossa uut een

käsittelyyn vielä ennen eduskuntavaaleja.

Haja-asutusalueiden jätevesiasetus uuteen käsittelyyn

Luonnon suojeleminen ensisijainen tavoiteAsetus on ollut v oimassa kuusi vuotta ja tällä hetkellä v ain 10-15 pr osenttia asetuksen koskemista kiinteistöistä täyt-tää vaatimukset. MTK:n ympäristöjoh-taja Johanna Ikävalko ehdottaa asetuk-seen perusteellista remonttia, koska ny-kyinen asetus on väärin kohdennettu ja kustannustehoton.

”Asetus ei ainakaan parane siten, et-tä laitetaan laastareita laastareiden pääl-le vaan tar vitaan isompi muutos, joka mahdollistaisi kustannustehokkaan ja kestävän ratkaisun haja-asutusalueiden jätevesien puhdistamiseen. Vaatimusten tulisi olla luonnontieteellisesti perustel-tuja ja toteutettavissa kohtuullisilla in-vestoinneilla”, Ikävalko sanoo.

MTK:n kannan mukaan lakiin tu-lisi säätää ne ympäristötav oitteet, jot-ka haja-asutusalueiden jätev esien puh-distuksella on tarkoitus täyttää. Samalla puhdistusvaatimukset tulisi siir tää ase-tuksesta lakiin ja selvittää mihin ne perustuvat.

”Tarkkojen v ähennysprosenttien käyttäminen ei v astaa ympäristönsuo-jelulain henkeä, v aan tavoitteena tulisi olla parhaan käyttökelpoisen tekniikan käyttäminen siten, ettei tekniikan ke-hittyminen pysähdy laissa olevien rajo-jen saavuttamiseen”, arvioi MTK:n la-kimies Leena Penttinen.


aJankOHTaiSTa

Vuonna 2008 asetettiin niin sanottu maabrändi-valtuuskunta pohtimaan, kuinka saamme maail-man kääntymään puoleemme entistä useammin ja tehokkaammin. Marraskuussa 2010 työryhmä julkaisi loppuraporttinsa, johon sisältyi muun muassa tavoite: Suomen järvet juomakelpoisiksi vuoteen 2030 mennessä.

Maabrändivaltuuskunnan asettamisen taustalla on hallitusohjelma, jossa S uomen maakuv an v ah-vistaminen on yksi hallituskauden keskeisiä ta-

voitteita. Valtuuskunnan tehtäväksi asetettiin laatia per usta Suomen maabrändin luomiselle. Maabrändillä vahvistetaan suomalaisten yritysten toimintaedellytyksiä, saadaan lisää ul-kopoliittista vaikuttavuutta, kehitetään S uomen kiinnosta-vuutta investointikohteena ja lisätään S uomeen suuntautu-vaa matkailua.

Valtuuskunnan mukaan S uomen tavoitemielikuvana on olla maa, joka ratkaisee ongelmat. S uomen tav oitemieli-kuvaan liittyv ät oleellisesti toimivuus, koulutus ja luonto . Raportissa annetaan paitsi kuvaus tästä tavoitemielikuvasta, myös joukko tehtäviä, jotka toteutuessaan kehittäv ät mieli-kuvaa Suomesta kohti tavoitetta.

Valtuuskunta on valinnut jokaisesta kolmesta teemasta – toimivuus, luonto, koulutus – tehtäviä, jotka toteuttamalla kehitetään sekä omaa maatamme että koko maailmaa.

Yhteistyöllä tulostaYmpäristöteema Drink Finland asettaa tavoitteeksi, että kaik-ki Suomen sisävedet saadaan juomakelpoisiksi vuoteen 2030

mennessä. Valtuuskunnan puheenjohtaja J orma Ollila luo-vutti loppuraportin julkistamistilaisuudessa tehtävän Finnish Water Forumin toimitusjohtaja Katri Mehtoselle.

”Maabrändin rakentaminen Suomesta puhtaan veden ja vesistöjen maana on erinomainen tav oite, joka edistää suo-malaisen vesiosaamisen kehittymistä ja vientiä. Tehtävä vas-taanotettiin ja sitä toteuttaa Finnish Water Forumin yhteen kokoama laaja v esiosaajien v erkosto, joka käsittää julkisen hallinnon, tutkimuslaitokset, yritykset ja muut yhteisöt. Sellaisenaan juomakelpoista järvivesistä ei luontaisesti esiin-tyvien aineiden takia tulla saamaan, mutta on hyvä olla ole-massa tavoite, jota kohti yhteisesti pyritään”, Katri Mehtonen sanoo.

Mehtosen mukaan Suomessa on jo nyt tehty paljon työtä vesistöjen tilan parantamiseksi. M erkittävin käynnissä ole-va hanke vesiensuojelutyössä on manner-Suomen seitsemäl-le v esienhoitoalueelle laaditut, v esipuitedirektiivin mukai-set v esienhoitosuunnitelmat, jotka tähtääv ät v esien hyvän tilan saavuttamiseen vuoteen 2015 mennessä. Tämän lisäksi Suomessa on vir eillä lukuisia yksityisen sektorin aloitteita, joiden avulla on mahdollista parantaa vesistöjen tilaa.

”Osana annettua tehtävää olemme kokoamassa yhteen tie-toa siitä, millaisia hankkeita ja menetelmiä vesistöjen suoje-lemiseksi on vireillä ja kannustamme niiden käyttöönottoa. Lupaavia menetelmiä on kehitteillä muun muassa maa- ja metsätalouden kuormituksen vähentämiseksi sekä rehevöity-neiden vesistöjen kunnostamiseksi”, kertoo Mehtonen.

Lisätietoa: Maabrändivaltuuskunnan loppuraportti osoitteessa www.tehtavasuomelle.fi

Drink Finland – tehtävä Suomelle

Katri Mehtonen ja maabrändi-

valtuuskunnan antama tehtävä.


aJankOHTaiSTa

Pauli Koskenvaara syntyi esikoisena satakuntalaiseen talonpoikaistaloon. H än pääsi ylioppilaaksi P orin yhteislyseosta vuonna 1939. S ota keskeytti opin-

not Teknillisessä kor keakoulussa, josta hän v almistui ra-kennusosaston maatalouden v esirakennuksen opintosuun-nalta vuonna 1949. N oihin aikoihin suunniteltiin kor-keakoulun muuttoa H elsingistä H ietalahdentorin laidal-ta Espoon O taniemeen. Hänen diplomityönsä käsittelikin Otaniemen pengerrystä, jotta sinne voitiin rakentaa teekkari-kylä 1950-luvun alussa. Teekkariaikana hän oli perustamassa Maatalouden vesirakennus (MVR) ammattiainekerhoa, joka toimii edelleenkin.

Sota-aikana Koskenvaara toimi maineikkaassa radiotiedus-telussa, josta hänelle myönnettiin lukuisia kunniamerkkejä. Sotilasarvoltaan hän oli kapteeni. S otien jälkeenkin hän oli aktiivisesti mukana oman yksikkönsä veteraanitoiminnassa.

Pauli Koskenvaara aloitti työuransa sodanjälkeisenä aika-na, jolloin S uomea rakennettiin v oimakkaasti. Peltoja rai-vattiin ja kuiv atusta tehostettiin. S alaojitus oli ly ömässä it-seään läpi mer kittävänä maatalouden tehostamiskeinona. Koskenvaara toimi ensin salaojitusyhdistyksessä tarkastusin-sinöörinä (1949-1957), sitten Maataloushallituksen insinöö-riosaston toimistoinsinöörinä (1958-1970) Vesihallituksen perustamiseen asti ja Vesihallituksen vesistöosaston toimis-toinsinöörinä, josta hän jäi eläkkeelle vuonna 1983.

Sivutoimenaan K oskenvaara oli perheen oman yhti-ön Mikro Laboratorio Oy:n toimitusjohtaja (1957-1981). Vuosina 1981-2007 hän oli Maa- ja vesitekniikan tuki ry:n hallituksen jäsen. Alkuvuosina my ös hallituksen sihteeri, myöhemmin varapuheenjohtaja. Hän toimi useiden Maa – ja vesitekniikan tuen intressipiireissä olleiden yhtiöiden hal-linnossa, joista mainittakoon Amer Yhtymän hallintoneuvos-to, Amerin Kulttuurisäätiön valtuuskunta sekä Vesi-Pekan ja OMP Yhtymän hallintoneuvostot.

Pauli Koskenvaara o li l uonteeltaan a hkera, r auhallinen ja sovitteleva, todellinen v anhanajan herrasmies. H än pyr-ki aina lö ytämään ongelmiin parhaan mahdollisen kaikkia

tyydyttävän ratkaisun. M yös hänen vieraanv araisuutensa muistetaan.

Pauli ehti olla naimisissa yli 65 vuotta S aaran kanssa. Häntä kaipaamaan jäiv ät Saaran lisäksi lapset, lapsenlapset ja lastenlastenlapset sekä lukuisat ystäv ät, tuttavat ja muut sukulaiset.

Timo Maasilta

in memoriam Pauli koskenvaara

Diplomi-insinööri Väinö Pauli Pellervo Koskenvaara

kuoli 16. marraskuuta 2010 Helsingissä 90-vuotiaana.

Hän oli syntynyt Kullaalla 13. joulukuuta 1919.


aJankOHTaiSTa

Maaseudun vesitalouteen keskittyvällä täydennyskou-lutuksella päivitetään vesitalouden ammattilaisten osaamista vastaamaan alan moninaisia haasteita ja

vuosien varrella alalla tapahtuneita muutoksia.”Vesi- ja jätevesiasiat tarvitsevat tulevaisuudessa lisää osaa-

jia säännösten tiukentuessa ja vesivaroihin kohdistuvan pai-neen kasvaessa. Vesitalousasiantuntijat ovat lisäksi lähivuosi-na suurin joukoin siirtymässä eläkkeelle, jolloin tarvitaan uu-sia asiantuntijoita hoitamaan näitä tehtäviä. O ppia haetaan erityisesti työssäoppimisen kautta, sillä opinnot suoritetaan pääosin omalla työpaikalla oppisopimustyyppisesti”, kertoo koulutuksen suunnittelusta vastaava Essi Ulander.

Ensimmäiset kor keakoulutettujen oppisopimustyyppi-set täy dennyskoulutukset käynnistyiv ät Suomessa vuonna 2009. Nyt käynnistyvä maaseudun vesitalouden erityisasian-tuntijuuden täydennyskoulutus on ensimmäinen oppisopi-mustyyppinen koulutus S einäjoen ammattikorkeakoulussa.

Ulander kertoo, että tietopuolista opiskelua on vesitalouden täydennyskoulutuksessa noin kolmannes. Lähipäivät kokoa-vat yhteen asiantuntijaohjaajat sekä maaseudun vesiasioiden parissa erilaisissa tehtävissä työskenteleviä henkilöitä tarjoten hyvän mahdollisuuden päivittää tietoja sekä saada uusia vi-rikkeitä omaan ty ötehtävään. Pätevyys osoitetaan näyttönä toimivalla kehittämishankkeella.

Työnantajan kannalta oppisopimustyyppinen täy dennys-koulutus tarkoittaa, että koulutettavan työpanos on lähes ko-ko vuoden mittaisen kurssin ajan ty öyhteisön käytettävissä. Samalla varmistetaan työntekijöiden osaamisen päivittäminen vastaamaan tämän päivän vesitalouden tarpeita. Essi U lander muistuttaa keski-iän alalla lähestyvän eläkeikää, jonka seurauk-sena on tär keää saada niin sanottu hiljainen tieto siir tymään edeltäjiltä seuraajille työpaikkaohjauksen muodossa.

Lisätietoa: www.seamk.fi/vesitalous

Vesitalouteen erityisosaamista uudentyyppisellä täydennyskoulutuksella

Seinäjoen ammattikorkeakoulun Maa- ja metsätalouden yksikössä käynnistyy korkeakoulutetuille suun-nattu maaseudun vesitalouden erit yisasiantuntijuuden oppisopimust yyppinen tä ydennyskoulutus. Koulutuksessa paneudutaan vesitalouden kehittämiskohteisiin erityisesti työssäoppimisen kautta.

Maa – ja vesitekniikan tuki ry lahjoitti Aalto-yliopis-ton säätiöpääomaan miljoona euroa. Yhdistys kat-soo, että tämä lahjoitus edelleen v ahvistaa vesitek-

niikan asemaa uudessa yliopistossa.Maa- ja vesitekniikan tuki jakoi viime vuonna runsaat 200

apurahaa vesitekniikan ja siihen liittyv än ympäristötekniikan sekä maaperän suojelun tutkimus- ja opetustoimintaan.

Maa – ja vesitekniikan tuki lahjoitti miljoona euroa aalto-yliopistolle


aJankOHTaiSTa

Ensimmäinen YT-näyttely jär jestettiin vuonn a 1983 Kouvolassa, jolloin näytteilleasettajia oli 112 ja kävi-jämäärä 3700. Tapahtuman mitat kasvoivat tasaisesti

vuosituhannen vaihteeseen asti, jonka jälkeen ne v akiintui-vat. Taloustaantuma vuonna 2009 pudotti kävijöiden määrää edellisellä kerralla Tampereella.

Tänä vuonna Turun Messu- ja Kongressikeskuksessa jär-jestettävään 15. YT-näyttelyyn odotetaan noin 200 näytteil-leasettajaa ja 7000 messuvierasta. Turun näyttely avaa oven-sa keskiviikkona 18. toukokuuta 2011. Näyttelyn järjestäji-nä toimivat Vesi- ja viemärilaitosyhdistys ( VVY), Suomen Tieyhdistys (STY), Infra ry, Suomen kuntatekniikan yhdistys (SKTY) ja Jätelaitosyhdistys (JLY).

”Turun YT-näyttelyn tilanne näyttää tällä hetkellä hyvältä vaikka taloustilanne on viime vuosina jonkin verran aiheutta-nut epävarmuutta. Tapahtuman takana on viisi suurta järjes-töä, joiden jäsenistön osallistuminen takaa sen, että paikalla on yhdyskuntateknisen alan vahvin osaaminen ”, sanoo näytte-lyn johtaja Mika Rontu Vesi- ja viemärilaitosyhdistyksestä.

Varsinainen YT-näyttely on osa Yhdyskuntatekniikan viik-koa. Viikon aikana näyttelyn toteuttavat yhdistykset järjestävät koulutustilaisuuksia tiistaista 17.5. alkaen. N äyttelyvieraille on tarjolla maksullisia kursseja kuten esimer kiksi VVY:n järjestämät Vesihuolto 2011-päivät, Vesimittarikurssi, Vesihuoltolaitosten verkostoasentajien ja työnjohdon koulu-tuspäivät ja Vesihuoltolaitosten luottamushenkilökoulutus. Lisäksi näyttelyvieraille on tarjolla maksuttomia luentoja ja näytteilleasettajien tietoiskuja. Maksuttomien luentojen tee-moina ovat ”Yhdyskuntatekniikan ylläpidon vuosikymmen” ja ”Haja-asutuksen yhdyskuntatekniset palvelut”.

”Koulutustilaisuudet ovat tärkeä osa YT-näyttelyä, sillä ne v armistavat ammattilaisten mukanaolon tapahtumassa. Näin myös näytteilleasettajat saav at ar vokkaita kontakteja muun muassa kuntien ja yritysten hankintatoimen päättä-jiin. Näyttelyvieraille on puolestaan tarjolla mahdollisuus tu-tustua uusimpiin alan tuotteisiin ja palveluihin”, Mika Rontu kertoo.

YT2011- näyttelyyn voi ennakkorekisteröityä osoitteessa www.yhdyskuntatekniikka.fi

Ennakkorekisteröitymisen yhteydessä voi tulostaa valmiin näyttelyn rintakor tin ja nopeuttaa sisäänpääsyä M essu- ja Kongressikeskukseen. Näyttely on vieraille maksuton.

Yhdyskuntatekniikka 2011-näyttely kokoaa alan ammattilaiset Turkuun

YT-näyttely on vuonna 1983 alkaneen historiansa aikana kohonnut alan selvästi suurimmaksi messutapahtumaksi Suomessa. Joka toi-nen vuosi järjestettävä YT-näyttely tarjoaa erinomaiset puitteet tu-tustua yhdyskuntateknisen alan viimeisimpiin tuott eisiin ja palve-luihin sekä luoda kontakteja muiden alan ammattilaisten kanssa.

TuOMO HÄYrYnentoimitussihteeri, Vesitalous-lehtiE-mail: [email protected]

YT11-näyttelyn johtaja Mika Rontu

51www.vesitalous.fi

aJankOHTaiSTa

LiikeHakeMiSTO LiikeHakeMiSTO

Hydropress Huber AbHankasuontie 9, 00390 Helsinki,

puh. 0207 120 620, fax 0207 120 [email protected], www.huber.fi

Kaikki laitteet mekaaniseen jätevedenkäsittelyyn:

ROTAMAT® ja ESCAMAX® välpätHUBER WAP välppeen pesu/puristusCOANDA hiekkapesuriROTAMAT® lietteenkäsittelylaitteetCONTIFLOW hiekkasuodatin

WASTE WATER Solutions

AUTOMAATIOJÄRJESTELMÄTLogica_Vesitalous_liikehakemisto.FH11 Tue Mar 25 12:51:52 2008 Page 1

Composite

C M Y CM MY CY CMY K

JÄTEVESIEN- JA LIETTEENKÄSITTELY

Vesihuollon monipuolinenyhteistyökumppani

www.slatek.fi

Fax (09) 5617 3430Puh. (09) 5617 3434



Asemakatu 162100 LapuaPuh. 06-4374 350Fax 06-4374 351

RK&RK& Kiuru & Rautiainen Oy Vesihuollon asiantuntijatoimisto

Laitosten yleis- ja prosessisuunnittelu Vesihuollon kehittämissuunnitelmatTalous- ja organisaatioselvityksetTaksojen määritysennusteetYmpäristölupahakemukset

SAVONLINNA puh. 010 387 2550 fax 010 387 2559 www.kiuru-rautiainen.fi

SUUNNITTELU JA TUTKIMUS

VESIHUOLTOPALVELUA

•vesihuollon projektit••••

biokaasulaitoksetpalveluiden kilpailuttaminenriskienhallintasuunnitelmatympäristöluvat

[email protected]. 044 091 77 77

Hitsaajankatu 4 c00810 Helsinki

www.poyry.fiEdelläkävijän palvelut koko elinkaareen

Vesi ja ympäristöPL 50, 01621 VANTAA

Puh. 010 33 11

53www.vesitalous.fi


• Automaattiset suotimet vedenkäsittelyyn• Automaattiset suotimet vedenkäsittelyyn• Erilaiset säiliöt vaihteleviin prosesseihin• RO-laitteistot ja Nanosuodatuslaitteet• UV-lamput ja Otsoninkehityslaitteistot• pH-, Cl2- ja johtokykysäätimet uima-allas- ja vesilaitoskäyttöön• Vedenkäsittelyjärjestelmien komponentit• Vedenkäsittelyn prosessisuunnittelu

– Vedenkäsittelyn hallintaa –

Nuijamiestentie 5 A, 00400 HELSINKI, puh. 042 494 7800, fax 042 494 7801Email: [email protected], internet: www.dosfil.com, Antti Jokinen GSM 0400 224777

PyörreflotaatioTehokkain flotaatio maailmassaFlotaatiolaitossuunnitteluaja toimituksia yli 45 vuotta

SIBELIUKSENKATU 9 B 00250 HELSINKIPUH. 09-440 164 FAX 09-445 912

VEDENKÄSITTELYLAITTEET JA -LAITOKSET

www.kaiko.fi

Vuodonetsintälaitteet Vesimittarit Annostelupumput Venttiilit Vedenkäsittelylaitteet

Kaiko Oy Henry Fordin katu 5 C 00150 Helsinki

Puhelin (09) 684 1010 Faksi (09) 6841 0120 S-posti: [email protected]

VERKOSTOT JA VUOTOSELVITYKSET

Viemärisaneeraukset

VPP SUJU –pätkäputkilla

Vaakaporauspalvelu VPP Oy

Puhelin (02) 674 3240 www.vppoy.com

fifl flfl

Infra

Pyydä tarjous viemärisaneerauksesta!

Juha Kangasniemi Puh. 0400 484 802www.nrgroup.fi

Omega-Liner® Flexoren®

VERKOSTOT, SANEERAUS

INFRA JA YMPÄRISTÖNSUUNNITTELU



Ruuvipuristin FW 400/1250/0.5, Q = 150 kgDS/h

Lastausväylä 9, 60100 Seinäjoki Karjalankatu 2 A 17, 00520 Helsinki Puh. 06 – 420 9500, Fax. 06 – 420 9555

www.fennowater.fi

TUOTTEITAMME:

Välppäysyksiköt

Hiekanerotus- ja kuivausyksiköt LietekaapimetSekoittimetLietteentiivistys- ja kuivausyksiköt Kemikaalinannos-telulaitteetFlotaatioyksiköt Biologisetpuhdistamot

VESIHUOLLON KONEET JA LAITTEET

fi

pumppaamot jätevesipumput

kaukolämpöpumput ABS Nopon/Oki ilmastimet

ABS HST turbokompressorit epäkeskoruuvipumput työmaauppopumput

potkuripumput tyhjöpumput sekoittimet

KEYFLOW OYPaalukatu 1

EDULLISET JA LUOTETTAVATVENTTIILIT VEDENKÄSITTELYYN

Satamatie 2553900 LAPPEENRANTA

Puh. 020 7191 200, fax. 020 7191 [email protected] www.keyflow.fi

Kokonaisratkaisut vesihuoltoonPuhdas- ja jätevesipumput, uppopumput, pumppaamot, upposekoittimet, venttiilit ja käynnissäpito

KSB Finland OySavirunninkatu 4, 04260 KeravaPuh. 010 288 411, www.ksb.fi

Paanutie 8, Keuruu p. 0207 199 700Paanutie 8, Keuruu p. 0207 199 700

55www.vesitalous.fi

LiikeHakeMiSTO

VESIKEMIKAALIT

Eka Chemicals Oy, Tammasaarenkatu 15a B, 00260 HkiPuhelin 0207 515 600, Faksi 0207 515 630

Polyalumiinikloridit Natriumaluminaatti Natriumhypokloriitti Suolahappo Natronlipeä

Nordkalk-kalkkituotteetvedenkäsittelyyn

kalkkikivirouheetkalkkikivijauheet

sammutettu kalkkipoltettu kalkki

Nordkalk Oy Abpuh. 020 753 7000www.nordkalk.com/watergroup

Water is the connection

Kemira OyjPL 330

00101 HelsinkiPuh. 010-86 11www.kemira.fi

ESIKÄSITTELYKEMIKAALIT • PINTAKÄSITTELYKEMIKAALIT • PERUSKEMIKAALITVEDENPUHDISTUSKEMIKAALIT • SAOSTUSKEMIKAALIT • RASKASMETALLIEN SAOSTUS

Algol Chemicals Oy • Karapellontie 6 • PL 13, 02611 Espoo • Puhelin (09) 50 991 • Faksi (09) 5099 254

www.algol.fi


LiikeHakeMiSTO

ÄLÄ VAJOA SYVYYKSIIN!

www.vesitalous.fi

SYVYYKSIIN!Ilmoita Vesitalous-lehden

LIIKEHAKEMISTOSSAIlmoitus liikehakemistossa 18 € / pmm tai pyydä tarjousta puh. 050 66 174 / Harri Mannila.

Valitse osastosi ja nosta yrityksesi tunnettavuutta näkyvällä toistolla.

Toista tai vaihda ilmoitusta numeroittain.

Palstan leveys liikehakemistossa 80 mm, kaksi palstaa 170 mm.

[email protected]

57www.vesitalous.fi

aBSTraCTS

Finnish journal for professionals in the water sectorFinnish journal for professionals in the water sector

Published six times annuallyEditor-in-chief: Timo Maasilta

Address: Annankatu 29 A 18, 00100 Helsinki, Finland

Ari Kangas and Saku Liuksia:Changing the digestion process from mesophilic to thermophilic

The TERMOS joint project by the Finnish Environment Institute and the Technical Research Centre of Finland

VTT has studied the handling of se wage sludge and its energy-efficiency since August 2008. The study has focused on transforming the digestion pr ocess from mesophilic to thermophilic, optimising energy consumption in sludge treatment, and examining the energy budget of the entir e sludge treatment chain. This article deals with changing the digestion process to thermophilic.

Jouni Lillman, Heikki Sandelin and Jarmo Hiltunen:Making digestion more efficient through a refit

In recent years, streamlining action has been carried out at the Kariniemi and Ali-Juhakkala wastewater treatment

plants of Lahti A qua Oy with the intention of dev eloping operations at the plant and replacing worn-out equipment. Improving the pr ocess of the digestion plant incr eases the quantity of gas and makes the digested sludge easier to dry. At the same time, efforts were made to eliminate foaming at the digestion plants and the odour problems caused by the sludge thickening plants. There have also been investments and plans in Tampere and K uopio to make digestion of treatment plant sludge more efficient.

Pekka Peura:Can biogas be used in transport?

The use of biogas in transpor t could be a highly profitable business. This is so at least in Vaasa, as is

proved by a business plan made in the BIOMODE project. There is nothing to suggest that this should not be so in other par ts of F inland. B ut still the decisions hav e not been made, and so far the only place you can fill your tank with biogas is next to Erkki Kalmari’s cowshed in Laukaa. Why is this so?

Teija Paavola, Petri Kapuinen, Tapio Salo and Jukka Rintala:Recycled nutrients from biogas plants

Biogas plants can now produce, in addition to renewable energy, various types of nutrient pr oducts and organic

fertiliser pr oducts, most of which ar e classified as soil improvement materials. E nvironmental technology unit processes and combinations of them can be used in production.

The aim of the BIOVIRTA project is to develop technologies and practices by which various kinds of organic by-products and waste materials can be utilised in biogas plants, and b y which they could be pr ocessed into competitiv e and safe recycled nutrient products for a variety of applications.

Päivi Lehto:Practical experiences of the composition and treatment of biogas plant reject water

Biogas plant r eject water consists mainly of the water formed thr ough the dr ying of lefto ver matter fr om

digestion r eactors. R eject water typically contains high concentrations of nitr ogen and it is considerably mor e concentrated than municipal wastewater. Treatment of reject water at a municipal treatment plant without pretreatment can be challenging.

Other articles:

Mauri Pekkarinen:Electricity and heating from biogas along with other renewables

Ari Kangas and Charlotta Lund:A comparison of mesophilic and thermophilic digestion processes

Jukka Salmela:Electricity and heating from Ämmässuo landfill site gas

Tuuli Toivikko:Latest technologies transform biogas into energy

Esko Kuusisto:Snow conditions in winter 2009 – 2010

Iiro-Pekka Airola:One of Nepal’s poorer villages awakens to water supply

Miina Porkka and Matti Kummu:Dropler.org – global water statistics in interactive form on the internet

Jukka Leskelä:Biogas for electricity?


aBSTraCTS

Biokaasulla tuotetun sähkön syöttötariffista tehtiin periaatteelli-nen päätös hallitusohjelmaan viime eduskuntavaalien jälkeen. Valmistelu on saatu valmiiksi ja laki on läpäissyt eduskunnan

käsittelyn.Edustan Suomen sähköntuottajia työssäni Energiateollisuudessa.

Katson siis biokaasua melko kapeasti energia- ja erityisesti sähköjär-jestelmän näkökulmasta. Energiateollisuus tukee tehtyjen energiapää-tösten ja hyväksyttyjen lakien toteutumista.

Suomen energiapoliittiset päätavoitteet ovat parantaa energiateho-kuutta, lisätä uusiutuvaa energiaa ja vähentää kasvihuonekaasupäästöjä niistä toiminnoista, jotka eivät kuulu EU:n päästökiintiöinnin piiriin eli erityisesti maataloudesta, liikenteestä, pienteollisuudesta, jätehuol-losta ja kiinteistöjen öljylämmityksestä.

Tavoitteet ovat haastavat eivätkä ne toteudu ilman poliittista ohja-usta. Uusiutuvaa energiaa tarvitaan lisää melkein 40 TWh vuodessa vuoteen 2020 mennessä. Nykytaso on noin 100 TWh.

Biokaasun tekniseksi potentiaaliksi tuottaa sähköä on arvioitu 0,8 TWh/vuosi. Eli selvästi alle prosentti Suomen sähkön kysynnästä. Tästä osa – lähinnä kaatopaikkojen osalta - on jo otettu hyötykäyttöön. Jos tuotannossa syntyvä lämpö hyödynnettäisiin kokonaan, saataisiin li-säksi noin 1,5 TWh lämpöenergiaa. Biokaasulla ei siis Suomen sähköjär-jestelmän tai energiatavoitteiden kannalta voi olla suurta merkitystä.

Yhteiskunnan näkökulmasta Suomen tavoitteisiin on pyrittävä kus-tannustehokkaasti. Valtaosa biokaasupotentiaalista on hyvin kallista to-teuttaa. Suomella on paljon paremmat edellytykset lisätä kiinteiden, lähinnä metsäperäisten biopolttoaineiden käyttöä sähkön- ja lämmön-tuotannossa ja ottaa käyttöön tuulivoimaa sähköntuotannossa.

Biokaasun tukeminen sähkön syöttötariffilla, tukitasot ja tariffin rajaukset ovat herättäneet runsaasti keskustelua. Samaa keskustelua käydään tuulivoiman ja metsäenergian osalta. Uusi tukimalli soveltuu vain suuremmille tuotantoyksiköille. Pienimuotoisen tuotannon syn-nyttämät kulut toimijalle olisivat suuremmat kuin maksettavat syöttö-tariffit. Jos pientuotantoa halutaan edistää, siihen pitäisi soveltaa aivan toisenlaisia tukimuotoja.

Itseäni vaivaa se, että kaikki tuet halutaan antaa tuotettua sähköä kohden. Mitä itseisarvoa sähkön tuotannossa on? Eikö voisi olla järke-vämpää monissa tapauksissa tuottaa pelkästään lämpöä?

Monet toimijat ovat julkisuudessa ihmetelleet, miksi niille ei makse-ta hyvin korkeita tukia siitä hyvästä, että ne tuottavat sähköä pääosin it-selleen omasta raaka-aineestaan. Minä kysyn: miksi veronmaksajien tai muiden sähkönkäyttäjien pitäisi rahoittaa joidenkin sähkö? Varsinkin, jos samat uusiutuvan, päästöttömyyden ja energiatehokkuuden omi-naisuudet saataisiin toisaalta halvemmalla.

Biokaasun hyödyntämisellä ja tukemisella on monia muitakin pe-rusteita. Olisi hyvä, että myös nämä näkökohdat voitaisiin osoittaa vas-taavin kustannuslaskelmin ja vaikutusarvioin kuin energiantuotannon tuomat hyödyt. Se edesauttaisi ymmärrystä sille, miksi juuri joku tietty aines halutaan hyödyntää tiettyyn tarkoitukseen.

Jukka LeSkeLÄJohtaja, sähköntuotantoEnergiateollisuus ry.E-mail: [email protected]

Biokaasusta sähköä?

59www.vesitalous.fi

Oy KWH Pipe Ab Puhelin 06 326 5511 www.kwhpipe.fiPL 21, 65101 Vaasa Telefax 06 315 3088

Member of the KWH Group

Fusamatic – lujia liitoksia Suomessa jo yli 20 vuotta

• Lujat, luotettavat liitokset• Lyhyt asennusaika • Helppo käyttö – vähemmän virheitä• Turvallinen 40 V sähköjärjestelmä• Ei korroosiota• Helppokäyttöiset, luotettavat aputyökalut• Mahdollisuus automaattiseen dokumentointiin

Saatavana myös hyvin varustetuista LVI-tukkuliikkeistä

Fusamatic-sähköhitsausjärjestelmä on kevyt, varma ja nopea liitosmenetelmä polyeteeniputkille. Fusamatic on todistanut luotettavuutensa: sillä on aikaan-saatu itse putkea lujempia liitoksia jo yli 20 vuotta. Fusamatic on helppo-käyttöinen: Fusamatic Q-Box -sähköhitsausautomaatti ohjaa hitsaajaa alusta loppuun ja tallentaa sähköisesti hitsaustapahtuman keskeiset tiedot. Q-Box on saatavana kolmena eri versiona, joista kerromme mielellämme lisää. Fusamatic tarjoaa pitkäikäisen, luotettavan tekniikan ja markkinoiden laajimman osavali-koiman. Toimiva huoltopalvelu huolehtii, että työ jatkuu. Fusamatic-sähköhitsaustuotteet toimittaa KWH Pipe – putkiasiantuntija, jolla on jo 50 vuoden kokemus muoviputkien liittämisestä hitsaamalla.

biokaasu- laitokset...timo maasilta maa- ja vesitekniikan tuki ry annankatu 29 a 18, 00100 helsinki...

Documents