Jätevedenkäsittelyn hiilijalanjälki pienemmäksi ravinteita kierrättämällä - Case Hiedanranta Riikka Malila Suomen ympäristökeskus SYKE Vesihuoltopäivät 15.- 16.5.2019 25 000 ASUKASTA 10 000 TYÖPAIKKAA T ULEVAISUUDEN K AUPUNGINOSA Yhdessä Lielahden kanssa Hiedanranta muodostaa läntisen Tampereen vetovoimaisen keskuksen, jossa on hyvä asua, työskennellä, tehdä ostoksia ja viettää vapaa-aikaa. Hiedanrannassa kukoistavat uudet ideat, kokeilut ja kaupunkikulttuuri. Kestävät ja älykkäät ratkaisut helpottavat alueen asukkaiden arkea. Tuleva rantakaupunginosa on sujuvan raitiotiematkan ja hyvien yhteyksien päässä keskustasta. 2 Arkkitehtuurityöhuone BUENAVENTURA 1 2 1
L IELAHDEN T EHDASALUEESTA K AUPUNGINOSAKSI Tampereen kaupunki ostaa Lielahden entisen tehdasalueen Hiedanrannan portit auki Kansainvälinen ideakilpailu 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2023 2024 Ideoita alueen kehittämiseen yrityksiltä ja asukkailta Ideakilpailun tulokset Kantakaupungin yleiskaava Alueen yleissuunnitelma Ensimmäiset asemakaavat Rakentaminen alkaa Ensimmäiset asukkaat Raitiotie valmistuu S U U N N I T T E L U J A R A K E N TA M I N E N J A T K U V A T N O I N V U O T E E N 2045 3 NutriCity - Hiedanranta urbaanin ravinnekierron suunnannäyttäjänä Lähtökohta Ravinteiden kierrätys kaupunkien jätevesistä on puutteellista ja heikosti hyväksyttyä Tavoite Kiertotalousmalli, jossa mm. ravinteet kiertävät jätevirroista takaisin hyötykäyttöön Visio Hiedanrantaan rakennetaan kiertotaloutta tukevia superkortteleita Lähtökartoitus Vaihtoehtoisten jätevesiratkaisujen vertailu Toteutus Testataan urbaaniin ympäristöön soveltuvaa, skaalausvalmista, ravinnekiertoa tukevaa sanitaatioteknologiaa Tulos Toimintamalli ravinnepitoisten jätevesijakeiden resurssi- ja energiatehokkaalle hallinnalle ja hyödyntämiselle tukemaan ravinnekiertoon tähtäävien ratkaisujen käyttöönottoa kaupungeissa 4 3 4 2
Ravinteet kiertoon kaupungeissa ja taajamissa Kiinnostus kiertotaloutta ja ravinnekiertoa kohtaan luo kysyntää ravinteita kierrättäville ratkaisuille myös kaupungeissa Pesuvedet Typpi Fosfori Ihmiset tuottavat vuosittain 8 % vajaat 5 kiloa typpeä ja n. Biojäte 15 % Pesuvedet 20 % puoli kiloa fosforia Virtsa 68 % Uloste 9 % Virtsa 40 % Biojäte 20 % Uloste 20 % 5 6 5 6 3
Vaihtoehto 0 (VE0) - Kaikkien jätevesien yhteiskäsittely Kaikki jätevedet johdetaan Sulkavuoren jätevedenpuhdistamolle Lietteen jatkokäsittelynä mädätys Mädäte kompostoidaan ja käytetään lannoitteena/maanparannukseen Vaihtoehto 1 (VE1) Mustien jätevesien erottelu Mustat jätevedet johdetaan Hiedanrannan alueella olevaan mädättämöön Biokaasu hyödynnetään liikennepolttoaineena Harmaat jätevedet johdetaan Sulkavuoren jätevedenpuhdistamolle Lietteen jatkokäsittelynä mädätys + kompostointi, komposti käytetään lannoitteena/maanparannukseen, biokaasu hyödynnetään jätevedenpuhdistamolla Rejektivedet käsitellään jätevedenpuhdistamolla Vesikäymälät Yksiputkijärjestelmä Jätevesi Liete Rejektivedet Biokaasu Mädätys + Päästökompensaatio Biokaasun hyödyntäminen Mädäte Kompostointi + Päästökompensaatio Komposti 7 + Päästökompensaatio Biokaasun hyödyntäminen Alipainekäymälät Kaksoisviemäröinti Harmaa jätevesi Biokaasu Musta jätevesi Mädätys Hiedanranta Rejektivedet Jätevedenpuhdistamo Jätevedenpuhdistamo Mädäte Liete Rejektivedet + Päästökompensaatio Mädätys + kompostointi Biokaasu Mädäte + Päästökompensaatio Biokaasun hyödyntäminen + Päästökompensaatio 8 7 8 4
Vaihtoehto 2 (VE2) Virtsan erottelu Virtsa hygienisoidaan talokohtaisissa säiliöissä ja kuljetetaan hyötykäyttöön Harmaat jätevedet ja uloste johdetaan Sulkavuoren jätevedenpuhdistamolle Lietteen jatkokäsittelynä mädätys + kompostointi, komposti käytetään lannoitteena/maanparannukseen, biokaasu hyödynnetään jätevedenpuhdistamolla Ravinnekuormat puhdistamolle eri vaihtoehdoissa 100 Typpikuorma puhdistamolle 20 Fosforikuorma puhdistamolle Erottelevat vesikäymälät Kaksoisviemäröinti Virtsa Harmaat jätevedet + uloste Hygienisointi Hiedanranta Jätevedenpuhdistamo Virtsa Liete Rejektivedet + Päästökompensaatio Mädätys + kompostointi Biokaasu Mädäte + Päästökompensaatio Biokaasun hyödyntäminen + Päästökompensaatio 9 Typpi, t/a 80 60 40 20 0 VE0 Perustilanne VE1 Mustien erottelu VE2 Virtsan erottelu Virtsa Huuhteluvedet Uloste WC-paperi Pesuvedet Fosfori, t/a 15 10 5 0 VE0 Perustilanne VE1 Mustien erottelu VE2 Virtsan erottelu Virtsa Huuhteluvedet Uloste WC-paperi Pesuvedet 10 9 10 5
Mihin ravinteet päätyvät? - kaikissa vaihtoehdoissa sama kokonaisravinnemäärä Elinkaariset ympäristövaikutukset, Ilmastonmuutos (kg CO 2 ekv/a) - mädätteen kuivatus- eli rejektivesiin päätyvät ravinteet on mahdollista hyödyntää suurelta osin vaihtoehtoisia teknisiä ratkaisuja ei sisällytetty tarkasteluun HUOM. Raidoitetut palkit kuvaavat puhdistamolla kemiallisesti sidottua lietefosforia, jonka käyttökelpoisuus kasveille on heikko (vain n. 10 % liukoista) 11 Erottelevilla ratkaisuilla elinkaariset kasvihuonekaasupäästöt laskevat alle kolmannekseen tai jopa neljännekseen. Mustien vesien ja biojätteen yhteiskäsittely biokaasulaitoksessa tuottaisi liikennebiokaasua lähes 2,4 milj. ajokm. (VE1) 12 11 12 6
Hyödynnettävät ravinnemäärät eri vaihtoehdoissa, kg/a Elinkaariset kokonaiskustannukset Raidoitetut palkit kuvaavat mahdollisia rejektivesistä talteen otettavia ravinteita (hyötysuhteella 80 %), joita ei tällä hetkellä hyödynnetä Tässä kuvassa käyttökustannusten hyötyinä huomioitu tuotettu energia ja polttoaine Virtsa riittäisi lannoittamaan 400 ha peltoa (enimmäislannoitusmäärällä 170 kg/ha/a), Suomen maatilojen keskikoko on n. 50 ha 13 14 13 14 7
Käyttökustannusten erittely, sis. hyödyt Yhteenveto Tässä kuvassa käyttökustannusten hyötyinä huomioitu tuotettu energian ja polttoaineen lisäksi mahdollinen lannoitehyöty sekä vedenkulutuksen säästö 15 Erottelevilla sanitaatioratkaisuilla ilmastovaikutus on alle kolmannes keskitettyyn ratkaisuun verrattuna Muita hyötyjä moninkertainen ravinteiden talteenottopotentiaali, mahdollisuus saada ravinteet puhtaampina talteen, jätevedenpuhdistamon ravinnekuorman aleneminen ja vesistön ravinnekuormituksen pieneneminen Jätevedenpuhdistus aiheuttaa ison osan kasvihuonekaasupäästöistä Erottelevat ratkaisut ovat elinkaarisilta kustannuksiltaan kalliimpia, käyttökustannuksissa ei suuria eroja Tekniset ratkaisut vaativat vielä kehitystä ennen laajempaa käyttöönottoa Lopputuotteiden hyödyntäminen edellyttää lainsäädännöllisiä muutoksia ja ihmisperäisten kierrätysravinteiden hyväksymistä osaksi kestävää ravinnekiertoa Vastaa kyselyyn: Erottelevat käymäläratkaisut - uhka vai mahdollisuus? 16 15 16 8
Kaupungeilla mahdollisuus edistää ja tukea kiertotalousmyönteisiä ratkaisuja asumisessa tarvitaan rohkeita edelläkävijöitä! Kiitos mielenkiinnosta! riikka.malila@ymparisto.fi www.tampere.fi/nutricity Kuva: Hiedanrannan kartano, Laura Vanzo, Visit Tampere 17 17 9