Hur gör man världens renaste vatten av avloppsvatten? Helsingforsregionens miljötjänster

Transkript

1 Hur gör man världens renaste vatten av avloppsvatten? Helsingforsregionens miljötjänster

2 2 3 Samkommunen Helsingforsregionens miljötjänster renar avloppsvattnet för de 1,2 miljoner invånarna i Helsingforsregionen centraliserat vid Viksbacka och Finno avloppsreningsverken. Området som betjänas sträcker sig från Sjundeå till Sibbo och från södra Mäntsälä ända till Sveaborgs öar. Avloppsvattnet leds till avloppsreningsverken via avloppsnätet och tunnlar. Reningsprocessen omfattar mekanisk, kemisk och biologisk rening. Efter effektiv avloppsvattenrening leds vattnet tillbaka till naturens kretslopp till Östersjön. Foto: HRM

3 4 5 Vi renar avloppsvattnet för över en miljon finländare Mekanisk rening I reningens första fas silas avloppsvattnet för att avskilja att fasta partiklar såsom sand, fett, bioavfall och annat blandavfall, d.v.s. rens. Det är viktigt att sand och rens tas bort genast i början av processen så att material som inte hör till avloppsvattnet inte stör reningsprocessen eller skadar utrustningen. Enbart på HRM:s verksamhetsområde hamnar årligen över en miljon kilo sådant material i avloppen som inte hör hemma där. Kemisk rening Avloppsvattnet från tätbebyggelse innehåller rikligt med fosfor som härstammar från den proteinrika mat som vi människor använder och till exempel från tvättmedel. I vattendrag orsakar fosforn kraftig övergödning och därför är det ytterst viktigt att fosforn effektivt renas ur avloppsvattnet. I den kemiska reningen utfälls fosforn i avloppsvattnet effektivt med hjälp av ferrosulfat och den binder sig till slammet. Vid HRM:s reningsverk kan över 95 procent av fosforn avlägsnas. Biologisk rening Den organiska smutsen och kvävet som avloppsvattnet innehåller renas biologiskt. I den biologiska avloppsvattenreningen utnyttjas avloppsvattnets naturliga bakteriebestånd som bryter ned den organiska substansen i avloppsvattnet. Samtidigt processas kvävet som finns i avloppsvattnet med hjälp av bakterier i luften till kvävegas. En del av kvävet binder sig också till slammet som biokväve. I HRM:s båda reningsverk effektiveras kväveborttagningen med hjälp av metanol. I Viksbacka har kväveborttagningen effektiverats ytterligare med ett biologiskt filter. I Finno kan numera cirka 70 procent av kvävet avspjälkas, i Viksbacka cirka 90 procent. I eftersedimenteringen avskiljs organisk substans och biomassa som innehåller näringsämnen, d.v.s. aktivslam, ur det renade avloppsvattnet genom fällning. Största delen av aktivslammet återförs till reningsprocessen för att fortsätta reningen. Avloppsvatten blir energi och mylla Slammets organiska substans som avskiljs från vattnet i avloppsvattenreningen utnyttjas vidare biologiskt genom rötning. Vid rötningen som sker i syrefria utrymmen uppstår biogas, d.v.s. metan, som tas tillvara vid HRM:s båda reningsverk. Av biogasen är cirka 60 procent metan. Av biogasen produceras fossilfri, d.v.s. kolneutral elektricitet och värme för verkens eget bruk. Slammet som separeras från avloppsvattnet komposteras till mylla och jordförbättringsmedel. AVLOPPSVATTENRENINGSPROCESSEN I VIKSBACKA avloppsvattenreningsprocessen i vicksbacka Metanol (Kalk) Ferrosulfat RENSGALLER SAND- FÅNG FÖR- LUFTNING FÖRSEDIMENTERING Råslam LUFTNING EFTERSEDIMENTERING BIOLOGISK EFTERFILTERING UTLOPPSTUNNEL Överskottslam KOMPRESSORER INLOPPSPUMPNING Värme, el Biogas Polymer M = gasmotor G = generator G G G G G M M M M M Rejekt RÖTNING GASANVÄNDNING AVVATTNING VIDAREFÖRÄDLING AV SLAMMET TILL MYLLPRODUKTER Illustrering: Sopiva Design

4 6 7 Viksbacka avloppsreningsverk Vid Viksbacka avloppsreningsverk i Helsingfors behandlar HRM förutom avloppsvatten från Helsingfors, även avloppsvatten från mellersta och östra Vanda, Kervo, Tusby, Träskända, Borgnäs, södra delarna av Mäntsälä och Sibbo med andra ord avloppsvattnet för cirka invånare samt industrin. Detta Finlands och Nordens största avloppsreningsverk, som huvudsakligen är byggt inuti berget, togs i bruk år Det centraliserade verket som har större effekt än tidigare ersatte regionens separata reningsverk som inte hade klarat av att förhindra föroreningen av vattendragen i närheten av Helsingfors. För att effektivera kväveborttagningen byggdes reningsverket ut år Reningsverkets totala flöde är cirka m 3 per dygn och årligen renas i genomsnitt 100 milj. m 3 avloppsvatten. Foto: HRM Det renade avloppsvattnet leds längs en 16 kilometer lång bergstunnel till öppna havet framför Stora Enskär, på åtta kilometers avstånd från Helsingfors sydspets. Av avloppsvattnet som kommer till reningsverket är cirka 85 procent avloppsvatten från tätbebyggelse och 15 procent industriavloppsvatten. Finno avloppsreningsverk Finno avloppsreningsverk som inledde sin verksamhet år 1963 är Finlands näst största avloppsreningsverk. HRM hanterar där avloppsvattnen från sammanlagt över invånare från Esbo, Grankulla, västra Vanda, Kyrkslätt och Sjundeå. Årligen renas sammanlagt cirka 35 miljoner m 3 avloppsvatten och det genomsnittliga dygnsflödet är cirka m 3. Industriavloppsvattnens andel av det vatten som kommer till Finno reningsverk är cirka åtta procent. I Finno renas också allt genomsipprande och avrinnande vatten från HRM:s avfallshanteringscentral i Käringmossen. Avloppsvattnet som renats biologisk-kemiskt i Finno leds ut i havet framför ön Gåsgrundet via en 7,5 km lång utloppstunnel som togs i bruk redan år (Ovan) Viksbacka avloppsreningsverk är till största delen insprängt i berg. På bilden syns reningsverkets sedimenteringsbassänger. (Nedan) Vid Finno avloppsreningsverk i Esbo hanteras nu avloppsvatten för över invånare. På grund av ökningen i områdets avloppsvatten planeras ett nytt reningsverk till Blomsbacka i Esbo. Foto: HRM sivu 2

5 8 9 Miljöns välbefinnande är måttstocken för hur vi lyckas. Belastningen som leds ut i vattendragen är den mest betydande miljöindikatorn för reningsverken. Mätbara storheter i anslutning till denna är bland annat biologisk syreförbrukning, fosforbelastning och kvävebelastning. För belastningen som kommer ut i havet har det fastställts gränser i reningsverkens miljötillstånd. Som hjälp i uppföljningen av miljömålen och målsättningarna har vi övervakningsprogram som uppfyller myndighetsplikterna. Helsingfors miljöcentral följer med hur avloppsvattnet från Viksbacka och Finno påverkar vattendragen i Helsingfors och Esbo havsområden. Observationsparametrar är vattnets fysikaliska, kemiska och hygienmässiga kvalitet, mängden klorofyll, arterna och biomassan av växt- och djurplankton, produktionsförmågan av växtplankton samt bottenfaunans mängd och artsammansättning. Verksamheten vid HRM:s avloppsreningsverk övervakas av Nylands närings-, trafik- och miljöcentral och reningsverkens verksamhet baseras på gällande miljötillstånd. För båda reningsverken har man dessutom utarbetat separata fiskeriekonomiska övervakningsprogram. Med övervakningen strävar man efter att undersöka vilka effekter utsläppen i vattendrag har på områdets fiskbestånd. Programmen har utformats i samarbete med närings-, trafik- och miljöcentralen. Övervakningen utförs på reningsverkens utloppsställen, reningsverkens före detta utloppsställen samt i bukt- och fjärdområden. Också luktutsläppen från reningsverken övervakas med årliga panelundersökningar. Foto: Mikko Harma Foto: Mikko Harma sivu 2

6 10 11 Energi och återvinning av näringsämnen Biogas blir energi Den organiska substansen i avloppsvatten, d.v.s. slam, hålls i syrefria förhållanden, dvs. rötning, vid reningsverket i cirka tre veckor. Under denna tid bryter rötningsbakterierna ned det organiska ämnet varvid biogas frigörs. Av biogasen är cirka 60 procent metan. I Viksbacka uppstår cirka 10 milj. m 3 biogas per år och i Finno cirka 2,5 milj. m3. I Viksbacka är självförsörjningsgraden för el cirka 50 procent och i Finno cirka 40 procent. Båda reningsverken är helt självförsörjande beträffande värme. Biogas är kolneutral, d.v.s. fossilfri energi, eftersom koldioxiden som frigörs vid förbränningen är redan en del av naturens kretslopp. Biogasens nyttobruk är därmed en betydande åtgärd både ekonomiskt och ur miljöskyddets synpunkt. Eftersom en del av den organiska substansen bryts ned till gas vid rötningen minskar samtidigt också mängden slam som ska behandlas. Slammet blir ekomylla Slammet som uppstår i avloppsreningsverken vidareförädlas för nyttobruk. På så sätt kan man återföra den organiska substansen och näringsämnena som finns kvar i slammet till jordgrunden för cirkulation. Till exempel fosfor som övergöder vattendragen är ett av växternas viktigaste näringsämnen och som ett jungfruligt mineral en icke förnybar naturtillgång. Myllans näringsämnen är i ekologiskt hänseende biobaserade då användningen av dem inte förbrukar jordens avtagande mineralresurser. Nytt bergreningsverk till Esbo Strängare tillståndskrav, den höga belastningen av Finno reningsverk och linjerna för strandområden i Esbo samt Väst-Metron ledde till en situation i Esbo där man var tvungen att kalkylera framtiden för Finno avloppsreningsverk flera årtionden i förväg. Utgångspunkterna för projektet för utveckling av avloppsvattenbehandlingen i Finno var antingen att effektivera och bygga ut det nuvarande reningsverket eller att bygga ett helt nytt reningsverk. Inom ramen för ett växelverkansprojekt med kommunborna utreddes nya placeringsalternativ för det eventuella nya reningsverket. Med Esboborna diskuterades också idéer om utveckling av det nuvarande reningsverket i Finno. Till slut konstaterade man att det bästa alternativet för att utveckla avloppsvattenreningen i Helsingforsregionens västra delar var att bygga ett nytt bergreningsverk i Blombacken. Blombackens avloppsreningsverk kommer förmodligen att inleda sin verksamhet år Reningsverket är dimensionerat för behandling av avloppsvatten från cirka invånare samt industrin i området. Reningsverkets planering sträcker sig ända fram till år 2040 och härvid beaktas de allt strängare reningskraven för avloppsvatten samt behovet att förbättra energieffektiviteten. I Viksbacka uppstår årligen cirka ton slam som vidareförädlas på Metsäpirttis komposteringsfält i Sibbo. I slammet blandas torv och blandningen komposteras ungefär ett halvår i öppna fåror. Till slut blandas sand och biotit i massan som därefter silas. Efter detta är myllan färdig att användas i grönbygge. Genom att använda mylla som tillverkats genom kompostering återför grönbyggaren näringsämnena till naturens kretslopp och deltar för sin egen del i naturskyddsarbetet. I Finno uppstår årligen cirka ton slam. Det vidareförädlas vid Vapo Ab:s komposteringsstation i Nurmijärvi. Kompostmyllan utnyttjas för närvarande helt som täckningsmaterial vid Käringmossens avfallshanteringscentral som hör till HRM:s avfallshantering. Katri Valas värme- och kylverk I utrymmen som brutits under Katri Valas park har Helsingfors Energi byggt världens största värmepumpanläggning som producerar fjärrvärme och fjärrkyla i samma process. På 25 meters djup under markytan korsar sig ett vertikalt schakt för utloppstunneln för renat avloppsvatten samt en sambrukstunnel längs vilken den producerade värme- och kylenergin överförs till kundområdena. Vintertid utnyttjas värmen i det renade avloppsvattnet i tunneln i fjärrvärmeproduktionen. Sommartid fås fjärrkylningsenergin som behövs direkt från havet. På sommaren får man också värmeenergi ur fjärrkylningens returvatten varvid värmepumparna producerar både fjärrvärme och -kyla. Koldioxidutsläppen från Katri Valas värme- och kylverk är över 80 % mindre än vid alternativa produktionslösningar. Foto: Mikko Harma

7 HRM 2011 Pärmfoto: Mikko Harma Samkommunen Helsingforsregionens miljötjänster PB 100, Semaforbron 6 A, HRM Tfn , fax ,