JÄTEVEDEN UUSIEN KÄSITTELYVAATIMUKSIEN TOTEUTTAMINEN JA SEN KUSTANNUKSET TYÖN TAUSTA JA TAVOITTEET VVY:n toimeksianto keväällä 2015 Tavoitteena arvioida jätevesien käsittelyn tehostamisen varteenotettavia menetelmiä ja niiden soveltumista suomalaisille puhdistamoille Arvioida menetelmien vaatimia resursseja ja erityisesti kustannusvaikutusta Tuottaa tietoa laajasti käytettäväksi vesilaitoksille, konsultti- ja viranomaistoiminnassa sekä laitevalmistajille Loppuraportti valmistunut huhtikuun alussa saatavilla sähköisenä ja paperijulkaisuna 1
TYÖRYHMÄ Työtä ohjasi ryhmä vesilaitoksilta ja VVY:stä: Mari Heinonen (HSY) Pentti Kangas (Levin vesihuolto Oy) Pekka Laakkonen (Tampereen Vesi) Tiina Oksanen (Riihimäen vesi) Risto Saarinen (Porvoon vesi) pj. Petri Tuominen (Jyväskylän Seudun Puhdistamo Oy) Saijariina Toivikko (Vesilaitosyhdistys) Selvityksen toteutti Ramboll Finland TYÖN SISÄLTÖ OSA I Kehitysskenaario kuudesta aihekokonaisuudesta: Haitalliset aineet Hygienisointi Mikromuovit Tehostettu fosforin poisto Tehostettu typenpoisto Fosforin talteenotto Vaihtoehtoiset käsittelytekniikat kaikille aihekokonaisuuksille 52 erilaista tekniikkaesittelyä ja -arviointia Kustannusvaikutukset puhdistamoilla ja valtakunnallisesti OSA II Yhteenveto nykyisistä puhdistamoista Tausta ja arvioita jätevedenkäsittelyä koskevan säätelyn muutoksista 2
ESIMERKKI SKENAARIOSTA: HAITTA-AINEET SOVELTUVIA TEKNIIKOITA ERI SKENAARIOIHIN Nanosu odatus MBR AOP RO Voimakas UV GAC Otsoni Yhdistelmät Haitta-aineiden poisto 50% Entsyymisuodatus Haitta-aineiden poisto 90% Haitta-aineiden poisto 80% 3
TEKNISET VERTAILUT SWOT: ESIMERKKI PAC Jauhemainen aktiivihiili Vahvuudet yleisin menetelmä tällä hetkellä kohtalaisen paljon käytännön kokemuksia ja tutkimustuloksia poistotehoista edullisin menetelmä alhainen energian kulutus toteutettavissa pienelläkin laitoksella Heikkoudet haitta-aineet eivät hajoa, vaan jäähän hiileen tietyt haitta-aineet (mm. sulfametoksiatsoli) eivät poistu tehokkaasti kohtalaisen monimutkainen prosessi, vaatii lisäresursseja tilantarve suuri selkeytysaltaan kanssa PAC GAC Mahdollisuudet hyvä menetelmä, jos liete poltetaan Hiililaatujen kehitystyö on käynnissä ja mahdollisesti tehokkaampia laatuja tulossa Riskit voi rajoittaa lietteenkäsittely- ja hyötykäyttövaihtoehtoja Jos hiiltä ei hävitetä lietteen polton yhteydessä, voi hiilen käsittelystä muodostua vielä lisäkustannuksia. toteutettuna ilman selkeytystä, mahdolllisesti ongelmia hiilen erottamisen kanssa 4
ENERGIANKULUTUKSEN LISÄÄNTYMINEN: ESIMERKKI HAITTA-AINEIDEN POISTON MENETELMÄT KUSTANNUSVERTAILUT: ESIMERKKI HAITTA-AINEIDEN POISTON MENETELMÄT /m 3 PAC GAC Otsoni RO AOP Investointikustannukset 0,12 0,15 0,10* 0,28 0,28 Käyttökustannukset 0,12 0,12 0,08* 0,44 0,17 Vertailukustannukset 0,24 0,27 0,18* 0,72 0,45 *Otsonointikäsittely ei sisällä jälkisuodatusta, jonka tarpeellisuudesta on ristiriitaista tietoa. Suodatuksen kustannusvaikutus olisi 0,06 /m 3, jolloin otsonointivaihtoehdon vertailukustannuksksi saataisiin 0,24 /m 3. 5
SKENAARIOIDEN TOTEUTTAMISEN KUSTANNUSVAIKUTUKSET JÄTEVEDENPUHDISTAMON KÄYTTÖPÄÄLLIKKÖPÄIVÄT OULU 7.4.25016 HAITTA-AINEIDEN POISTON KUSTANNUKSET Poiston tehostaminen 80 % aiheuttaisi 10 15 % korotuksen jätevesimaksuun Kustannus vastaisi käyttökustannusten noin kaksinkertaistumista Poiston tehostaminen 90 % Vielä kaksinkertaistaisi kustannukset verrattuna 80%:n poistoon 6
FOSFORIN POISTON TEHOSTAMISEN KUSTANNUKSET Puhdistusvaatimusten kiristyessä äärimmilleen tulee tärkeäksi käsitellä myös kaikki ohitusvedet Kustannuksiin on iso vaikutus huippuvirtaamien suuruudella Taso < 0,05 mg/l vaatisi kaksinkertaisen kemiallisen käsittelyn Fosforikiloa kohden kustannukset nousisivat yli 2000 / kg P FOSFORIN TALTEENOTON LISÄKUSTANNUS Lisäkustannus vastaisi noin 5 %:n korotusta jätevesimaksuun Talteenotetun fosforikilon hinta olisi moninkertainen verrattuna nykymarkkinahintaan Talteenotto tuhkasta vaikuttaisi edullisimmalta Vaihtoehdossa huomioitu myös polton lisäkustannus Mikään vaihtoehto ei ole toteutattavissa ilman muutoksia vesi- tai lieteprosesseissa 7
LÄHTÖTILANNE NYKYHETKEN JÄTEVEDENKÄSITTELYN TASOSTA 8
Menetelmä Tavoite Pitkä lieteikä MBR Kem. desinfioin ti Aktiivihiili -käsittely (PAC tai GAC) AOP Käänteis -osmoosi Haitta-aineiden poisto + + (+) ++ ++ ++ +++ +++ Anammox Hygienisoinnin tehostaminen + + ++ ++ ++ + + ++ ++ (+) Mikromuovien poisto + (+) + + (+) Fosforinpoiston tehostaminen (+) + (+) + + Tertiäärikäsittely UVdesinfiointi Otsonointi Nanosuodatus Jälkidenitrifikaatio Ammoniumtypen poiston tehostaminen Kokonaistypenpoiston tehostaminen Kiintoaineen poiston tehostaminen + (+) + + + + + + + + + + + + (+) Energian kulutuksen vähentäminen + 9
YHTEENVETO Haitta-aineet Poistoteho tasolle 80 % investoinnit 700 M lähes 15 % korotus jätevesimaksuun Soveltuvan menetelmän valinta riippuu voimakkaasti aineista, joita halutaan poistaa Lupaavia edullisempia menetelmiä mahdollisesti kehitteillä Hygienisointi Tertiäärikäsittelyn lisäämisellä isoin kustannusvaikutus Ravinteiden poisto Fosfori alle 0,1 mg/l 200 M investointi Poistettu fosfori maksaisi 500 /kg P Alhaiset P-pitoisuudet iso merkitys kustannuksiin huippuvirtaamien vähentämisellä Typpi 90 % 600 ME investointi Typenpoistossa mahdollisuus kustannustehokkaisiin ratkaisuihin uusilla typenpoistotekniikoilla Fosforin talteenotto noin 0,12 /m 3, noin 10-18 /kg P Mikään menetelmä ei sovellu Suomeen ilman muutoksia KIITOS! KYSYMYKSIÄ? JÄTEVEDENPUHDISTAMON KÄYTTÖPÄÄLLIKKÖPÄIVÄT OULU 7.4.25016 10