Lämpeneekö tulevaisuuden Turku jätevedellä?

12.12.2022

Teksti: Topi Jokinen | Kuvat: Jaska Poikonen

Turun Vesihuolto on mukana mittavassa ja mielenkiintoisessa hankkeessa, jossa selvitetään jätevesien sisältämän lämpöenergian hyödyntämistä kiinteistöjen lämmityksessä. Tutkimusten perusteella jopa yli 20 prosenttia Turun kaupungin kaukolämmöstä saattaisi tulevaisuudessa olla peräisin kiinteistöjen jätevesistä – ainakin teoriassa.

Monitahoisessa hankkeessa on mukana niin valtiollisia, kunnallisia kuin yksityisiäkin toimijoita vesi-, energia- ja tutkimuspuolelta. Kiinnostusta jäteveden lämmön talteenotolle on niin kiinteistönomistajien kuin vesi- ja energialaitostenkin puolella.

Jätevesiverkostot ovat pitkiä, ja matkalla kiinteistöstä jätevedenpuhdistamolle tapahtuu huomattavasti lämpöhukkaa. Hankkeessa tutkitaankin voisiko hukkalämmön ottaa talteen ja hyödyntää esimerkiksi kiinteistöjen tai käyttöveden lämmityksessä.

– Ihmiset käyvät lämpimässä suihkussa ja tiskaavat astioita lämpimällä vedellä – ja tämän jälkeen lämpö sitten valutetaan veden mukana viemäristä alas. On varsin aiheellista tutkia, miten lämmöstä saataisiin mahdollisimman suuri hyöty, kiteyttää laatupäällikkö Eeva-Leena Rostedt Turun Vesihuollosta.

Liika on liikaa lämmön talteenotossakin

Turun Vesihuolto on ollut mukana projektin ohjausryhmässä, tuottamassa dataa sekä tutkimassa ja arvioimassa lämmön talteenoton vaikutuksia jätevesiverkoston lämpötilaan ja edelleen jäteveden puhdistusprosessiin. Liiasta lämmönotosta ollaankin havaittu koituvan ongelmia.

– Prosessia tutkittaessa on huomattu, että mikäli lämpöä otetaan talteen liikaa, seuraa siitä haasteita typen poistamisen suhteen, mikä puolestaan on erittäin olennainen osa jäteveden puhdistusta. Typenpoisto on biologinen prosessi, joka vaatii tietyn lämpötilan toteutuakseen.

Kakolanmäen jätevedenpuhdistamon puhdistustulos on erinomainen. Vaatimus typen poistamiseksi jätevedestä on 75 prosenttia, mutta vuonna 2021 Kakolanmäellä jätevedestä saatiin poistettua 86 prosenttia typestä.

Sopivassa määrin toteutettu lämmön talteenotto on Rostedtin mukaan kuitenkin järkevää, koska lämpöhävikkiä esiintyy joka tapauksessa. Mitä isompi kiinteistö on kyseessä, sitä suurempi vaikutus talteenotolla on kiinteistön hiilijalanjälkeen.

– Vaikka olemmekin vasta tutkimusasteella, ovat alustavat tulokset lupaavia. Paljon on silti selvitettävää ennen kuin päästään käytännön tasolle. Vesihuollon toimintavarmuutta ja terveysturvallisuutta ei tule vaarantaa. Lisäksi lämmön talteenoton verkostosta tulee tapahtua siten, ettei Kakolanmäen jätevedenpuhdistamolla tehtävä talteenotto vaarannu. Aina pitää tarkastella, mikä on kokonaisuutena paras ratkaisu.

Jätevedessä on todellista potentiaalia

Lupaavia mahdollisuuksia jäteveden lämpöpotentiaalissa näkee myös johtava asiantuntija Tuomas Raivio kestävän liiketoiminnan konsulttitoimisto Gaiasta.

– Iso kuva tässä on se, että maaperän lämpötila määrittelee jäteveden lämpötilan. Kun kerran lämpöä menee harakoille luonnollisen lämpöhäviön kautta, kannattaisi se tietenkin ottaa talteen. Lämpöhukassa piilee tämän tapauksen ”ilmainen lounas”, Raivio pohtii.

Tekniikka lämmön talteenottoon on jo olemassa, ja toimintaperiaate on sama kuin lämpöpumpuissakin. Jätevedestä irti saatavan lämpöenergian määrä on yllättävänkin korkea.

– Turun tapauksessa on laskettu, että esimerkiksi puhdistamolle keskitetyllä lämmön talteenotolla voitaisiin saada talteen 14 prosenttia kaukolämmön tarvitsemasta lämpöenergiasta.

Kuva: Saramäen pumppaamo

Saramäen pumppaamon läpi kulkevasta käyttövedestä voitaisiin VTT:n laskelmien mukaan teoriassa saada jopa kahdeksan prosenttia Turun tarvitsemasta kaukolämmöstä.

Määrä olisi sitäkin suurempi, peräti 22 prosenttia, mikäli lämpö otettaisiin talteen kiinteistökohtaisesti, mahdollisimman lähellä kiinteistöä, jolloin luontaista lämpöhävikkiä ei ole päässyt vielä tapahtumaan.

– Jatkossa onkin varmasti syytä tutkia kumpi on kokonaistaloudellisesti järkevämpää, keskitetty vai kiinteistökohtainen lämmön talteenotto, Raivio toteaa.

Raivion mukaan tutkimuksen kenties kiinnostavin havainto ainakin Turun kannalta on syntynyt varsinaisen tutkimuskohteen ulkopuolella. Turussa nimittäin käyttövesivarastot, esimerkiksi Saramäen kalliosäiliö, ovat äärimmäisen mielenkiintoisia tarkastelukohteita lämpöenergian kannalta.

– Turkuun tulevasta Virttaankankaan tekopohjavedestä saataisiin VTT:n laskelmien mukaan jopa kahdeksan prosenttia koko Turun tarvitsemasta vuosittaisesta kaukolämmöstä.

Raivion mukaan raakaveden lämpöenergiapotentiaalissa on paljon etuja jäteveteen verrattuna. Lämmön talteenotto voitaisiin toteuttaa keskitetysti, eikä jäteveden typenpoistokaan häiriintyisi. Lisäksi käyttövedestä saataisiin kesähelteiden aikaan hyödynnettyä myös kaukokylmää.

– Turun kohdalla käyttöveden lämpöpotentiaali on mielestäni mielenkiintoisin löydös. Uskonkin, että nimenomaan käyttövesivarastojen sisältämän lämmön hyödyntäminen on tutkimisen arvoinen asia jatkossa, Raivio summaa.

Erilaisia energiataseen tekijöitä kaupungissa

Lisätietoa hankkeesta: www.hsy.fi/jatevesilampo 

Mukana hankkeessa:

Aalto Yliopisto, Afry, Fluidit, Fortum, Helen, HSY, Gaia, Turku Energia, Turun Seudun Puhdistamo Oy, Turun Seudun Vesi, Turun Vesihuolto, VTT