Melurajan alapuolella
28.10.2014
Vantaan Energia asetti tiukat melurajat vastavalmistuneen jätevoimalansa laitetoimittajille. Uuden sukupolven Q2-säätöventtiileillä hallitaan laitoksen höyryverkkoa lähes 30 desibeliä vakioventtiiliä alhaisemmalla tasolla.
Desibelimittarin digitaalit pysähtyvät lukemaan 74,5. Olemme Vantaan Energian uuden jätevoimalan turbiinihallissa, jossa kiinnostuksen kohteena on matalan melutason Neles Q2-palloventtiili. Kun huomioidaan putkistoissa virtaavan
200-asteisen höyryn viiden barin paine ja prosessiolosuhteista johtuva taustamelu, tulos on hämmästyttävän hyvä. Todennäköisesti parempi kuin kukaan paikallaolijoista uskalsi odottaa.
Kolme kovaa haastetta
Melu, haju ja päästöt. Kolme asiaa, jotka jätevoimalassa on hallittava. Laitoksella automaation kunnossapidosta vastaava Markku Vuorisalo kertoo, että Vantaalla on onnistuttu kaikissa.
”Kysymys on ympäristöluvista, mutta myös ympäröivän asutuksen ennakkoluuloista ja laitoksella työskentelevien ihmisten työympäristöstä.” Vuorisalo kertoo, että laitoksen seinien ulkopuolelle ei pääse sen enempää haitallisia päästöjä kuin hajua tai meluakaan. Sisätiloissakin on tehty kaikki voitava.
”Hajun kannalta tämän tyyppisellä laitoksella on tietysti haastaviakin paikkoja, mutta niissä työskennellään harvoin ja panostetaan suojautumiseen”, hän kertoo.
”Melunkaan suhteen laitosta ei ehkä voi sanoa hiljaiseksi, mutta niissä kohdin kun teknisellä ratkaisulla pystytään tekemään parempi, on ilman muuta tehty.”
Yksittäiset komponentit vaikuttavat kokonaismelutasoon. Mainittu höyryventtiilikin huutaisi vakiotuotteena korkealla taajuudella, eikä sen melu pysyisi laitoksen seinien sisällä. Nyt sen vieressä pystyy keskustelemaan.
Käytännön olosuhteissa
Vantaan asettama 80 desibelin raja on höyryventtiilille äärimmäisen kova vaatimus. Arkikielessä sitä pidetään melurajana. Työsuojelun kannalta 80 dB on raja, jolloin työntekijöille on hankittava kuulosuojaimet, 85 puolestaan arvo, jonka ylittyessä niitä on käytettävä. Desibeliasteikko on logaritminen ja asiaa tuntemattomalle vaikeasti hahmotettava. Kymmenen desibelin kasvu tarkoittaa ihmiskorvalle äänen voimakkuuden kaksinkertaistumista.
Nelekselle mittaukset ovat äärimmäisen kiinnostavia, sillä Vantaan jätevoimalaan asennetut Neles Q2 -venttiilit ovat Suomen ensimmäiset. Syyskuun alussa vihityllä laitoksella ne ovat olleet tuotannon kaltaisessa käytössä keväästä lähtien.
Jätevoimalan automaation kunnossapidosta vastaava Markku Vuorisalo ei halua tehdä liian pitkälle vietyjä päätelmiä, mutta korostaa, ettei ongelmia ole ollut.
”Automaatiojärjestelmästä haetut historiatiedot kertovat minulle, että venttiili-toimilaitepaketti käyttäytyy hyvin ja tarkoituksenmukaisesti, vaikka säädöt eivät vielä ihan optimaalisessa vireessä olekaan.”
Käyttäjän näkökulma
Vaikka Neles Q2 -säätöventtiilit ovat kiinnostuksen keskipisteessä, nämä kaksi venttiiliä ovat vain osa Neleksen toimittamaa 28 säätöventtiilin kokonaisuutta. Markku Vuorisalo muistuttaa, että säätöventtiilit toteuttavat ensisijaisesti sitä tehtävää, johon ne on hankittu. Höyryn painetta ja sen virtausta on mahdollista hallita monella tavalla. Tästä vinkkelistä melu on yksi hankintakriteeri, mutta varsinaisen kaupan ratkaisi tekninen kokonaisuus.
Uuden sukupolven Q-pallo
”Voidaan sanoa, että ensimmäisen sukupolven Q-pallo leikkasi ne helpot 15 desibeliä. Nämä toiset 15 ovat olleet vaikeuskertoimeltaan paljon haastavampia”, kertoo molempien tuotteiden suunnitteluun osallistunut Esko Yli-Koski, joka vastaa venttiiliteknologiakehityksestä Vantaalla.
Yli-Koski myöntää, että saavutettu tulos yllätti jopa suunnittelijansa. Hän muistuttaa, että melunvaimennus syö venttiilin kapasiteettia toteutettiinpa se kuinka tahansa.
”Uusi Q2-vaimennin on rakenteeltaan kaksiportainen ja kapasiteetiltaan varsin kohtuullinen vakiotuotteeseen nähden.” Uuden sukupolven Q2-venttiilin liittyy monia fiksuja piirteitä ja patentteja.
”Aloitimme suunnittelun puhtaalta pöydältä. Rakenne on kokonaan uusi, täysin erilainen kuin edeltäjässä”, Yli-Koski sanoo.
Hapon kestävästä teräksestä valmistettu palloventtiili on saatavissa kokoluokissa DN50–DN900 paineluokkiin PN10–100 ja tilauksesta myös erikoismateriaaleista.
Sekajätteen hyötykäyttöä
Pääkaupunkiseutu sai kauan odotetun jätteenpolttolaitoksensa, kun Vantaan Energian jätevoimala käynnistyi syyskuun alussa Kehä III:n ja Porvoonväylän liittymässä.
Valtaosa laitoksen polttamasta jätteestä on Uudenmaan alueen kotitalouksien sekajätettä, joka aiemmin kuljetettiin Ämmässuon kaatopaikalle. Nyt se muuttuu sähköksi ja kaukolämmöksi, jonka tuotanto kattaa noin puolet Vantaan tarpeista.
Jätteen hyötykäyttö korvaa fossiilisia polttoaineita ja vähentää Vantaan energian hiilidioksidipäästöjä noin 20 % vuodessa. Laitoksen hyötysuhde, 95 %, on Euroopan huippua. Vuotuinen 320.000 tonnin sekajätemäärä on pois kaatopaikoilta – ja syytä onkin, sillä sekajätteen kaatopaikkasijoituksen on määrä päätyä Suomessa kokonaan vuonna 2016.
Arkipäivisin Vantaalle saapuu noin 150 jäteautoa. Vastaanotto tapahtuu alipaineistetussa hallissa, mikä takaa sen, että hajut eivät päädy ympäristöön. Alipaine saadaan muodostettua prosessia hyödyntämällä, sillä kattilan tarvitsema palamisilma otetaan jätebunkkerista ja edelleen vastaanottohallista.
Bunkkerihallin kapasiteetti vastaa noin 10 vuorokauden tuotantoa. Syntypaikkalajiteltua jätettä ei erotella Vantaalla, vaan poltetaan sellaisenaan hyvin sekoitettuna.
Jäte palaa kahdessa vinoarinatyyppisessä kattilassa, vähintään 850 asteen lämpötilassa. Mikäli jäte on märkää tai huonolaatuista, palaminen varmistetaan kaasupoltinten avulla. Linjat ovat identtisiä, ja savukaasut puhdistetaan ja mitataan täysin kahdennetusti.
Jätekattiloissa tulistettu höyry viedään lämmön talteenottokattilaan, jossa sitä lisätulistetaan kaasuturbiinin avulla ja apupoltolla. Tämän jälkeen matka jatkuu höyryturbiinille ja lämmönvaihtimien kautta verkkoon.
Prosessissa syntyvä kuona ja lentotuhka ajetaan Ämmässuolle, jossa tapahtuu myös metallien erottelu. Savukaasun puhdistuksessa syntyvä lopputuote käsitellään Ekokemin laitoksella.
Teksti: Tapani Leppänen
Artikkeli on lyhennelmä Kenttäväylä-lehden numerossa 2/2014 julkaistusta alkuperäisestä artikkelista.
Tekstiä muokattu yritysnimen muuttuessa Nelekseksi 1.7.2020.