Energiatehokas lietteenkäsittely

Ari Kangas, Charlotta Lund, Saku Liuksia, Mona Arnold, Elina Merta, Tuula Kajolinna, Leena Carpén, Pertti Koskinen, Tapio Ryhänen

Research output: Book/ReportReport

Abstract

SYKEn ja VTTn yhteisessä tutkimusprojektissa ”TERMOS – Energiatehokas lietteenkäsittely” selvitettiin jätevesilietteiden energiatehokkaita käsittelytapoja. Nykyään Suomessa puhdistamolietteen vallitsevana käsittelymenetelmänä on isoilla jätevedenpuhdistamoilla mesofiilinen mädätys (35 °C), mutta termofiilinen prosessi (55 °C) on suuremman tehokkuutensa ansiosta noussut mielenkiintoiseksi vaihtoehdoksi. Yksi tutkimuksen päätavoite oli tutkia mesofiilisen prosessin muuttamista termofiiliseksi sekä mesofiilisen ja termofiilisen prosessin kuormitettavuuseroja. Tämä tehtiin kokeellisesti pilot-mittakaavan mädätysreaktoreilla HSY:n Suomenojan jätevedenpuhdistamolla sijaitsevalla SYKE:n tutkimusasemalla Espoossa. Tulosten mukaan prosessin saattaminen termofiiliselle lämpötila-alueelle onnistuu nopeasti ja ilman häiriöitä. Termofiilinen prosessi havaittiin hajottavan orgaanista ainetta mesofiilista tehokkaammin ja tuottavan enemmän kaasua sekä myös hygienisoivan lietettä, toisaalta termofiilisesti mädätetyllä lietteellä on huonompi kuivattavuus ja huonolaatuisemmat rejektivedet. Kokeilujen aikana havaittiin myös fermentaatioon perustuva autoflotaatioilmiö, jonka esikäsittelyvaikutusta lietteeseen tutkittiin. Tulosten mukaan esifermentaatio parantaa oleellisesti kaasun yksikkötuottoa molemmissa mädätysprosesseissa, mutta vie termofiilisen prosessin edun.
Tutkimuksen toisena päätavoitteena oli vertailla erilaisia käsittelyvaihtoehtoja energiatalouden, kasvihuonekaasupäästöjen ja kustannusten näkökulmasta. Tämä tehtiin case-pohjaisena järjestelmäanalyysina. Lietteen polttoa vertailtiin mädätysprosesseihin eri loppukäsittelyvaihtoehdoilla. Tarkasteltiin myös esisaostuksen ja rinnakkaissaostuksen vaikutuksia käsittelyketjuihin. Biokaasun tuotannon tehostaminen siirtymällä mesofiilimädätyksestä termofiiliprosessiin voisi olla jätevedenpuhdistamolle taloudellisesti kannattavaa erityisesti, mikäli laitos saa tuotetulle sähkölle syöttötariffin mukaiset lisätulot. Energiatalouden kannalta kompostointi olisi edullisin mädätteen käsittelytapa. Energiataseisiin perustuen lietteen poltto olisi päästöjen kannalta edullinen lietteen käsittelytapa sillä edellytyksellä, että tuotettu lämpöenergia voidaan hyödyntää esimerkiksi kaukolämmityksessä. Lietteenkäsittelyketjujen kasvihuonetaseet ja kustannustalous eivät kaikissa tapauksissa kulkeneet käsi kädessä. Yleisesti voidaan todeta, että kaikki tarkastelussa saadut tulokset ovat tapauskohtaisia ja riippuvaisia paikallisista olosuhteista.
Original languageFinnish
Place of PublicationHelsinki
PublisherFinnish Environment Institute SYKE
Number of pages96
ISBN (Print)978-952-11-3907-9 (PDF)
Publication statusPublished - 2011
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesSuomen ympäristö
Number17/2011

Cite this

Kangas, A., Lund, C., Liuksia, S., Arnold, M., Merta, E., Kajolinna, T., Carpén, L., Koskinen, P., & Ryhänen, T. (2011). Energiatehokas lietteenkäsittely. Finnish Environment Institute SYKE. Suomen ympäristö, No. 17/2011 http://hdl.handle.net/10138/37060