Tampereen Vesi energiatalkoissa

Ilmastonmuutoksen torjumiseksi tarvitaan tekoja. Tampereen Vedessä on kääritty hihat ylös ja ryhdytty parantamaan vesihuollon energiatehokkuutta niin prosesseissa kuin kiinteistöissä.

– Kaupungin liikelaitoksena meidän on tehtävä osuutemme ja parannettava toimintamme energiatehokkuutta, jotta Tampere saa pienennettyä energiankulutustaan 20 prosentilla vuoteen 2020 mennessä EU:n tavoitteiden mukaisesti, kertoo Tampereen Veden tekninen päällikkö Heikki Syrjälä.

Noin 19 miljoonan talousvesikuution tuottaminen ja 32 miljoonan jätevesikuution puhdistaminen vievät paljon energiaa. Viime vuonna Tampereen Vesi käytti vesihuollon järjestämiseen sähköä 21 625 megawattituntia; määrä on säilynyt samalla tasolla jo pitkään. Yli 80 prosenttia energiasta kuluu veden ja jäteveden pumppaukseen pitkin laajaa verkostoa ja erilaisiin puhdistusprosesseihin. Loppu menee suurimmaksi osaksi kiinteistöjen lämmitykseen ja valaistukseen.

Viime syksynä Tampereen Vesi teetti kartoituksen Viinikanlahden jätevedenpuhdistamon energiavirroista ja vuonna 2012 vastaavan Ruskon vedenpuhdistuslaitoksella. Kartoitukset ovat poikineet toimenpiteitä.

– Kun energiaa eniten kuluttavat kohteet ja laitteet on tunnistettu, voimme keskittyä pienentämään niiden energiankulutusta, painottaa käyttöpäällikkö Heikki Sandelin.

Laitekohtaista mittarointia ja energianhallintaa

Kartoituksessa Ruskon suurimmaksi yksittäiseksi energiasyöpöksi paljastui vanha puhdasvesipumppu, joka vei jopa viidenneksen koko laitoksen energiankulutuksesta. Se sai lähtöpassit, ja tilalle hankittiin hyötysuhteeltaan parempi pumppu.

– Jatkossa aiomme lisätä laitteiden mittarointia ja seurata tekemiemme toimenpiteiden vaikutusta energiankulutukseen. Tähän asti Ruskossa on ollut vain sähkön päämittaus valtakunnan verkosta, mikä ei kerro mitään yksittäisten laitteiden energiankulutuksesta, Syrjälä valottaa.

Tampereen Vesi on ottamassa parin vuoden sisällä käyttöön energianhallintaohjelmiston, joka tuottaa raportteja ja havainnollistaa grafiikalla vedenpuhdistuslaitosten ja jätevedenpuhdistamoiden energiankulutusta. Tavoitteena on parantaa kaikkien laitosten energiatehokasta ajamista.

Pumppaus kuluttaa energiasta leijonanosan

Eniten energiaa vesihuoltoprosesseissa kuluu pumppaukseen, sillä vettä pumpataan monessa vaiheessa. Raakavettä siirretään ensin Roineesta ja pohjavedenottamoilta puhdistukseen, sieltä eteenpäin putkistoa pitkin vesitorneihin, painovoimalla asiakkaille ja lopuksi viemäriverkostoa pitkin jätevedenpuhdistukseen.

Vesihuoltoverkostossa on arviolta 400 erikokoista pumppua aina nyrkinkokoisesta parimetrisiin jättimalleihin.

– Isoimmat pumppaavat vettä 500 litraa sekunnissa eli kolmen hengen vuorokaudessa käyttämän vesimäärän, Sandelin kuvailee.

Yksi vedenjakelun isoista haasteista on energiaoptimointi, eli miltä laitokselta vettä kulloinkin kannattaa pumpata verkostoon ja kuinka paljon sitä pumpataan mahdollisimman energiatehokkaasti.

– Pumppausenergian määrä on paljon pienempi pohjavedenottamoilla kuin tuotaessa vettä Roineesta Ruskoon ja sieltä verkostoon. Roineen vettä joudutaan pumppaamaan kolme kertaa ennen kuin se on asiakkaan hanassa, mutta joillain pohjavesilaitoksilla vesi saadaan verkostoon jo yhdellä pumppauksella. Tavoitteenamme on käyttää mahdollisimman paljon pohjavettä, mutta se on rajallista, kun kaikki varannot ovat jo käytössä, Syrjälä jatkaa.

Myös veden määrä verkostossa vaikuttaa energiatehokkuuteen. Perinteisesti toimitusvarmuus on pidetty korkealla pitämällä vesitornit jatkuvasti täysinä, mikä ei ole energiatehokasta.

– Kulutustilanne verkostossa muuttuu jatkuvasti, joten meidän pitäisi laskea ja optimoida, mistä kannattaa pumpata ja mihin aikaan. Meillä on kehitteillä simulointiohjelma, jonka avulla seuraavan päivän vedentarvetta voidaan ennakoida edellispäivän tai -viikon perusteella. Näin verkostoon ei pumpata todellista tarvetta enempää vettä, mikä säästää pumppausenergiaa.

Jätevesilietteestä biokaasua omaan sähkön- ja lämmöntuotantoon

Jätevesien käsittely vie hieman enemmän energiaa kuin puhtaan veden tuottaminen. Puolet käytettävästä energiasta kuluu biologisessa käsittelyssä tarvittavan ilmastusilman tuottamiseen. Toinen puoli menee pumppaukseen ja jätevedestä saostuneen lietteen käsittelyyn mädättämössä.

Viinikanlahden puhdistamo on lähes 50-prosenttisesti omavarainen sähkön ja lämmön suhteen. Jätevesilietteen hajoamistuotteena syntyy biokaasua, josta tuotetaan kaasumoottorigeneraattorilla sähköä ja lämpöä omaan käyttöön. Viime vuonna sähköenergiaa tuotettiin 3 891 megawattituntia ja lämpöenergiaa 3 540 megawattituntia.

– Lietteen käytöstä hyötyy myös ympäristö. Kun mädätyksessä syntyvä metaani otetaan hallitusti talteen, se ei karkaa ilmakehään kasvihuoneilmiötä lisäävänä kaasuna, Syrjälä huomauttaa.

Vaakakupeissa energiatehokkuus ja toimintavarmuus

Energiatehokkuus ja toimintavarmuus sopivat yleensä hyvin yhteen, mutta poikkeuksiakin on. Esimerkiksi kun Viinikanlahden puhdistamon tulopumppaustekniikka tuli muutama vuosi sitten elinkaarensa päähän, vanhaa ruuvipumppausta ei voitu uusia samanlaiseksi, vaan se jouduttiin korvaamaan hyötysuhteeltaan huonommalla keskipakopumppauksella.

– Meidän toimintaympäristössämme ei voi katsoa pelkästään energiansäästöä, vaan on otettava huomioon rajoittavia tekijöitä. Jätevesienkäsittelyssä ei voi säästää energiaa toimintavarmuuden kustannuksella. Luonto kärsii, jos toimintavarmuudesta tingitään ja puhdistamolta pääsee likavettä vesistöön, Syrjälä painottaa.

Taannoisessa energiakartoituksessa tuli esiin kehityskohteita myös Viinikanlahden laitoksella. Investointien kannattavuutta kuitenkin harkitaan tarkkaan, sillä suunnitelmien mukaan jätevesien käsittelyn on määrä siirtyä uuteen keskusjätevedenpuhdistamoon kymmenen vuoden kuluessa.

Kiinteistötekniikkaa uusiksi

Vajaa viidennes Tampereen Veden käyttämästä energiasta kuluu kiinteistöihin. Kun Ruskon vedenpuhdistuslaitoksen energiavirrat kartoitettiin, energiansäästöpotentiaalia löytyi prosessien lisäksi kiinteistötekniikasta.

Toimenpiteinä laitoksella on jo ehditty tehdä mittava lvi-remontti, jossa lämmitys- ja ilmanvaihtojärjestelmät uusittiin. Lämpöpumpulla hyödynnetään nyt talousvedessä olevaa lämpöenergiaa kiinteistön lämmitykseen, mikä vähentää merkittävästi hankittavan kaukolämmön tarvetta.

Myös Messukylän, Mustalammen ja Kämmenniemen vedenottamoita lämmitetään energiatehokkaasti lämpöpumpuilla.

Investoinneissa lähtökohtana energiatehokkuus

Entä miten energiatehokkuus otetaan huomioon laitevalinnoissa tai isoissa investoinneissa, kuten esimerkiksi Kaupinojan vedenpuhdistuslaitoksen saneerauksessa ja uudessa pumppaamorakennuksessa?

– Lähtökohtana investoinneissa on pyrkiä hyvään hyötysuhteeseen, eli esimerkiksi valitaan oikeanlainen pumppu oikeaan paikkaan. Hankintojen kilpailutuksessa energiatehokkuus on tärkeä valintakriteeri hinnan lisäksi, Syrjälä vastaa.

Esimerkiksi pumpun valinnassa on olennaista selvittää sen käyttötapa: Toimiiko se vuorokauden ja vuoden ympäri, varalaitteena vai kenties tunnin vuorokaudessa. Aina ei ole energiankäytön kannalta järkevää valita sähkömoottoriltaan tehokkainta laitetta. Jos pumppua ei käytetä paljon, se ei myöskään kuluta paljon energiaa eikä energiaa voi merkittävästi säästää.

Kaupinojan saneerauksessa ja uudisrakennuksessa energianäkökulma on ollut mukana projektissa aina tarjouspyyntövaiheesta lähtien, sillä laitoksen käyttökustannuksista suurin osa muodostuu energiasta. Kohteen sai tehtäväkseen urakoitsija, joka tarjosi alhaisimmat käyttökustannukset tuotettua vesikuutiota kohden. Tampereen Vesi puolestaan vaati tiukat takuut energiatehokkuuden toteutumisesta.

Laitos lämmitetään järvivedestä saatavalla lämmöllä, ja pumppaukseen käytetään entistä energiatehokkaampia pumppuja.

Kaupinojan vedenpuhdistuslaitoksen energiankäytöltä molemmat Heikit odottavat paljon.

– Laitos lämmitetään järvivedestä saatavalla lämmöllä, ja pumppaukseen käytetään entistä energiatehokkaampia pumppuja.

– Lisäksi putkistojen ja altaiden mitoitukset on tehty tarkkaan. Kaikkiin merkittävästi sähköä kuluttaviin päälaitteisiin tulee omat sähkömittarit, joista nähdään laitetasolla jatkuvatoimisesti niiden energiankulutus, he listaavat Tampereen Veden energiatehokkuuteen tähtääviä ratkaisuja.