Energiaa säästävä uusi viemäriveden pumppausteknologia

Pumppaaminen kuluttaa teollisuudessa huomattavan osan energiasta, joten siellä on myös merkittäviä säästömahdollisuuksia. Maailmanlaajuisesti pumppaus kuluttaa noin viidenneksen sähkömoottorien energiantarpeesta, ja tietyillä teollisuudentoimialoilla jopa yli 50%. Jätevedenpumppaus perustuu edelleenkin pääosin 50- ja 60- luvuilla kehitettyyn tekniikkaan, merkittäviä energiansäästöjä on mahdollista saavuttaa suhteellisen pienillä investoinneilla. Työn teoriaosassa käsitellään perusteet jätevedenkäsittelystä, ja viemäriputkiston rakenteesta. Pumppuja, sähkömoottoreita ja taajuusmuuttajia käsitellään laajemmin keskittyen niiden toimintaan ja toimintaa ohjaaviin teorioihin. Empiirisessä osassa tutkitaan uuden teknologian energiansäästöpotentiaalia erilaisilla mittauksilla, sekä mittausten pohjalta tehdyillä case-analyyseillä. Näitä analyysejä varten työn aikana kehiteltiin laskin, jolla voidaan arvioida energian kulutusta tunnetulle pumpulle, kun tiedetään haluttu toimintapiste. Työssä käsitelty uusi teknologia on mahdollisesti merkittävin uudistus viemäriveden pumppausteknologiaan taajuusmuuttajien käyttöönoton jälkeen. Teknologialla päästään eroon imukaivoista liki täysin, ja sitä kautta saadaan paremmin hallittua monia ongelmia kuten hajuhaittoja. Teknologian merkittävin hyöty on kuitenkin energiansäästö. Perinteisessä teknologiassa taajuusmuuttajat ovat olleet kannattavia, mikäli geodeettisen nostokorkeuden osuus on mahdollisimman pieni. Tyypillisessä uuden teknologian sovelluskohteissa geodeettinen nostokorkeus tulee yleensä olemaan pieni, joten uuden teknologian käyttöönoton kannattavuus on näissä kohteissa erityisen hyvä.

Pumping uses a major part of total energy consumption of industry, so it offers many promising ways to cut energy consumption. World wide pumping uses about fifth of total energy consumption in industry. In the industry pumping can take up to 50 % of electricity. Sewer pumping is still mainly based on 50’s and 60’s technology, so great energy savings can be obtained via relatively small investments. The theory part of the thesis presents the basics of sewage disposal and wastewater treatment. Pumps, electric motors and frequency converters are presented widely focusing on their operating principles. The empirical part of the thesis contains measurements of the new pumping technology concerning it’s potential to save energy. Based on those measurements estimates were made on the energy saving potential in particular cases. For the analyses a calculator was developed to easily estimate the energy consumption for a known pump when the desired operating point is known New technology presented in the thesis is possibly the greatest innovation since the introduction of frequency converters to sewer pumping. This technology enables a sewer pumping line to operate without a suctionwell. Because of that, the flow can be controlled better and odors maintained away from environment. The Biggest benefit of this technology is huge energy savings. In traditional technology the frequency converters have been productive only if geodetic head is relatively small. In the new technology geodetic head is usually quite small so implementation of the new technology will be economically sensible.