Euroopan unioni Vipuvoimaa EU:lta

Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoittaman hankkeen kuvaus

1 Hanke

Hankekoodi: A74635

Hankkeen nimi: WaterPro - Kiertotalouden uudet prosessit veden ja jäteveden käsittelyssä

Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen

Erityistavoite: 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta

Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.5.2018 ja päättyy 31.12.2021

Toiminnan tila: Toiminta päättynyt

Vastuuviranomainen: Keski-Pohjanmaan liitto

2 Hakijan perustiedot

Hakijan virallinen nimi: Jyväskylän yliopisto

Organisaatiotyyppi: Yliopisto

Y-tunnus: 0245894-7

Jakeluosoite: Kirjaamo, PL 35, 40014 Jyväskylän yliopisto (toteutuspaikka: Kokkolan yliopistokeskus Chydenius

Puhelinnumero: 06-8294111 (keskus)

Postinumero: 67100

Postitoimipaikka: Kokkola

WWW-osoite: http://www.chydenius.fi

Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Henna Lempiäinen

Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Projektitutkija

Yhteyshenkilön sähköpostisoite: henna.m.lempiainen(at)jyu.fi

Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0400397430

Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:

Osatoteuttajat

3 Suunnitelman mukainen tiivistelmä toteutuksesta

Teollisuuden jätemateriaalien hyödyntämiseen etsitään aktiivisesti ratkaisuja ja toisaalta jätevesien puhdistaminen kustannustehokkailla, uudelleenkäytettävillä materiaaleilla on suuren kiinnostuksen kohteena. Lisäksi arvokkaiden aineiden, kuten ravinteiden kierrätykseen etsitään toimivaa ratkaisua. Tässä hankkeessa kehitetään ratkaisuja, jotka toteuttaa näitä tavoitteita yhtäaikaisesti. Hankkeen tavoitteena on arvoaineiden talteenotto jätevesistä sekä sähkökemiallisella saostamisella että hyödyntämällä teollisuuden sivuvirtoja adsorbentteina ja saostuskemikaaleina. WaterPro-kokonaisuus koostuu kahdesta hankkeesta, WaterPro-kehittämishankkeesta (A74635) ja WaterPro-investointiosiosta. Sähkökemiallisessa saostamisessa sähkövirta liuottaa anodimateriaalia (esim. rauta) mahdollistaen saostuman muodostumisen. Sähkökemiallinen saostaminen sopii hyvin ravinne- ja metallipitoisten vesien käsittelyyn. Arvoaineet kerääntyvät muodostuvaan sakkaan, joka voidaan hyödyntää esimerkiksi lannoitteena. Sähkökemiallinen saostaminen toimii myös kylmässä ympäristössä, ei edellytä kemikaalien käyttöä ja on investointi-, käyttö- ja huoltokustannuksiltaan edullinen menetelmä. Kemiallisessa saostamisessa voidaan käyttää teollisuuden sivuvirtoja, esimerkiksi kalkkipitoisia materiaaleja, saostuskemikaalina. Adsorptiomateriaaleina puolestaan voidaan käyttää teollisuuden sivuvirtoja, joita käsitellään termisesti, kemiallisesti tai geopolymeroimalla. Valmistettavat materiaalit ovat eko-ja kustannustehokkaita ja ne valmistetaan teollisuuden jätemateriaaleista yksinkertaisella valmistusmenetelmällä käyttämällä alhaista lämpötilaa ja ympäristöystävällisiä kemikaaleja. Materiaalit voidaan regeneroida useita kertoja, ja vedenpuhdistuskäytön jälkeen ne voidaan hyödyntää rakennusteollisuudessa, lannoitteena tai loppusijoittaa stabiilina materiaalina. Vedenpuhdistusratkaisu vähentää jätevesien aiheuttamia ympäristöongelmia, mahdollistaa veden kierrättämisen ja säästää vuosittaisia kuluja (vesi, energia, jätehuolto, kemikaalikustannukset) ja mahdollistaa arvoaineiden talteenoton.

Hankkeen partnereiden aiemmat tutkimustulokset ja julkaisut osoittavat, että sekä geopolymeeriteknologialla kuin myös sähkökemiallisella saostamisella on potentiaalia täyden mittakaavan tuotantoon. Kemiallinen saostaminen ja adsorptio puolestaan ovat laajasti käytettyjä menetelmiä, mutta sivuvirtapohjaisten materiaalien kaupallistamiseen tarvitaan vielä tutkimus- ja kehitystoimia. Hankkeessa tuotetaan uutta tietoa arvoaineiden talteenotosta jätevesistä, eri teknologioiden yhteensopivuudesta, jätemateriaalien hyödyntämisestä jätevesien puhdistuksessa ja kestävien prosessien suunnittelusta. Projektin tulokset johtavat osaltaan entistä kestävämpään materiaalien hyödyntämiseen, taloudellisiin vedenpuhdistusratkaisuihin, suomalaisen osaamisen arvostukseen ja uuden liiketoiminnan synnyttämiseen hankkeeseen osallistuvien maakuntien alueella. Hanke toteutetaan ylimaakunnallisena ja siihen osallistuu toimijoita Keski-Pohjanmaalta, Pohjois-Pohjanmaalta ja Kainuun alueelta.

4 Hankkeen kohderyhmät

4.1 Varsinaiset kohderyhmät

Hankkeen varsinaisena kohderyhmänä ovat toteutusalueella (Keski-Pohjanmaa, Pohjois-Pohjanmaa, Kainuu) toimivat teollisuusyritykset sekä maatalous ja yhdyskunnat, teollisuusyritysten yhteyteen muodostuvat uudet yritykset, toimintaa alueella harjoittavat ja/tai uutta liiketoimintaa alueelle suunnittelevat pk-sektorin yritykset (esim. konepajat vedenpuhdistuslaitteiden valmistavat, vedenpuhdistusmateriaaleja valmistavat yritykset, vedenpuhdistusratkaisuja tuottavat yritykset) ja puhdistusmateriaalien raaka-aineita teollisuuden sivuvirtoina tuottavat kaivos- ja energiateollisuus sekä metallinjalostusyritykset. Hankkeen kohderyhmänä ovat siis yritykset, joilla on jätevedenkäsittelyyn liittyviä tarpeita, joita voidaan ratkaista kehitettävillä vedenpuhdistusratkaisuilla (adsorbentit, kemiallinen tai sähkökemiallinen saostaminen) sekä eri ratkaisuista liiketoimintaa tekevät ja liiketoimintaa suunnittelevat yritykset. Potentiaalisina hyödyntäjinä ovat myös yritykset, jotka käyttävät puhdistusratkaisuilla talteen otettuja komponentteja mm. lannoitteina.

Hankkeessa kehitetään ratkaisuja, joiden avulla on mahdollisuus saada uutta liiketoimintaa. Hankkeessa teknologian kehittäminen kattaa koko arvoketjun: uusien vedenpuhdistusmateriaalien ja -menetelmien kehitystyöstä vedenpuhdistusratkaisuihin.

4.2 Välilliset kohderyhmät

Välillisenä kohderyhmänä ovat myös mm. analytiikkapalveluja tai kuljetuspalveluja tarjoavat yritykset, laitetoimittajat ja kemikaalien tuottajat sekä koko toimitusketjun alihankkijat. Näiden toimijoiden intressit realisoituvat hankkeen aikana kun vedenpuhdistusratkaisuja skaalataan pilot-/esikaupalliseen tuotantoon. Merkittävä kiertotalouden potentiaali ja vaikutus niin taloudellisten, sosiaalisten kuin ympäristötekijöiden kannalta on nähtävissä kaikkien kolmen maakunnan alueella. Hankkeen välillisenä kohderyhmänä voidaan nähdä myös koko yhteiskunta uusien ratkaisujen synnyttämän puhtaamman veden ja vesistöjen muodossa.

5 Projektin julkinen rahoitus, euroa

Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 623 024

Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 609 437

Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 801 029

Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 807 624

6 Maantieteellinen kohdealue

Maakunnat: Pohjois-Pohjanmaa, Keski-Pohjanmaa, Kainuu

Seutukunnat: Kokkolan, Nivala-Haapajärven, Kajaanin, Oulun

Kunnat: Pyhäjärvi, Kokkola, Paltamo, Oulu, Kajaani, Nivala, Haapajärvi

Toteutuspaikan osoite, jos hanke toteutetaan yhdessä paikassa

Jakeluosoite:

Postinumero:

Postitoimipaikka:

7 Hakemusvaiheessa ilmoitettavat arviot hankekohtaisista seurantiedoista

7.1 Uusien työpaikkojen määrä (kysytään vain erityistavoitteisiin 1.1, 2.1 ja 3.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 6, joihin työllistyvät naiset 3

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00

7.2 Uusien yritysten määrä (kysytään vain erityistavoitteeseen 1.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00

8 Horisontaaliset periaatteet

8.1 Sukupuolten tasa-arvo

Hankkeessa on tehty toimintaympäristön analyysi sukupuolinäkökulmasta: Kyllä
Hankkeessa tuotetaan uutta tietoa uusista vedenpuhdistusratkaisuista, eikä sen päätavoite ole sukupuolten tasa-arvon edistäminen. On kuitenkin todettu (sekä suomalaisissa että kansainvälisissä tutkimuksissa), että tytöt ovat poikia kiinnostuneempia ja enemmän huolissaan ympäristöstä ja luonnonvaroista. ((Schahn & Holzer, 1990; Sjøberg & Schreiner, 2008). Suomessa tehtyjen tutkimusten mukaan nuorista tytöistä 68% ja pojista 47% on kiinnostunut ympäristöasioista, mutta vain 5% nuorista toimii jollakin tavalla ympäristön suojelemiseksi (Cantell, 2005). Tytöt myös uskovat poikia enemmän omiin mahdollisuuksiinsa vaikuttaa ympäristön hyvinvointiin; tytöt pyrkivät myös käytöksellään ja toiminnallaan vaikuttamaan ympäristöön aktiivisemmin kuin pojat (Sjøberg & Schreiner, 2008). Toisaalta teollisuusnäkökulmasta uudet vedenkäsittelyratkaisut ja raaka-aineiden kestävä käyttö edellyttävät vahvaa teknistä osaamista ja luonnontieteiden hallintaa. Nämä opiskelualueet ovat vielä tänä päivänä varsin miesvaltaisia. On oletettavaa, että kansantaloudellisesti merkittävä tekninen osaaminen tulee lisäämään tyttöjen ja naisten kiinnostusta ja hakeutumista teknisen ja luonnontieteiden koulutukseen ja siten tasapainottavan vinoutunutta sukupuolijakaumaa kemian prosessiteollisuudessa. Nuoret myös etsiytyvät voimakkaisiin, tunnettuihin koulutus- ja osaamiskeskittymiin ja valmistuttuaan myös hakeutuvat alueelle töihin. Tästä syystä osaamisen vahvistaminen tutkimukseen, koulutukseen ja uuden yritystoiminnan aktivointiin panostamalla on nähtävä erittäin tärkeänä hankkeen toteutusalueella.
Sukupuolinäkökulma on huomioitu hankkeen toiminnassa (valtavirtaistaminen): Kyllä
Hankkeeseen osallistuvat partnerit huomioivat tasa-arvonäkökulman. Hankkeen aihe liittyy läheisesti perinteisesti miesvaltaisiin alueisiin, kuten tekniikkaan, mutta tästä huolimatta sekä naisia että miehiä osallistuu tasapuolisesti hankkeen toteutukseen. Hankkeen vastuullinen johtaja on nainen hänen tieteellisen pätevyyden ja vahvan yritysyhteistyöverkoston ansiosta. Jokainen partneri huolehtii siitä, että kumpaakaan sukupuolta ei suosita projektityöntekijöitä palkattaessa. Hakuvaiheessa projektihenkilöstössä on 50 % naisia.
Hankkeen päätavoite on sukupuolten tasa-arvon edistäminen: Ei
Hankkeen päätavoite ei ole sukupuolten tasa-arvon edistäminen.

8.2 Kestävä kehitys

VälitönVälillinen
Ekologinen kestävyys
Luonnonvarojen käytön kestävyys 5 8
Hankkeessa kehitetään eko- ja materiaalitehokkaita vedenpuhdistusmateriaaleja energiaa säästävin menetelmin. Materiaalitehokkuutta ja luonnonvarojen kestävää käyttöä edistetään hyödyntämällä saostuksessa ja adsorbenttien valmistuksessa raaka-aineina jätemateriaaleja ja teollisuuden sivutuotteita, ja siten säästetään primäärejä luonnonvaroja. Hanke tukee myös kiertotaloutta edistäviä toimenpiteitä.
Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen 4 8
Kehitettävillä vedenpuhdistusmateriaaleilla voidaan korvata tällä hetkellä käytössä olevia fossiilisia materiaaleja joiden kuljetuskustannukset Suomeen sekä siitä aiheutuvat päästöt ovat korkeat. Materiaalien valmistuksessa käytetään alhaisia prosessilämpötiloja. Hankkeessa etsitään jätemateriaalipohjaista saostuskemikaalia, jolloin neitseellisen kalkin käyttö vähenee pienentäen samalla hiilidioksidipäästöjä. Sähkökemiallisessa saostuksessa käytettävä sähkövirta voidaan tuottaa uusiutuvan energian avulla.
Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus 0 2
Luonnon monimuotoisuuden säilyttäminen entistä tehokkaammalla jätevesien puhdistuksella.
Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) 5 10
Hankkeessa kehitetään menetelmiä joita sovelletaan sovelletaan jäteveden käsittelyyn, mm metallien ja sulfaatin poistossa, joilla on suora pinta-ja pohjavesien likaantumista ehkäisevä vaikutus. Käytetyt adsorbenttimateriaalit ja (sähkö)kemiallisessa saostuksessa muodostuneet sakat voidaan hyödyntää lannoitteena, mikä parantaa maaperän kasvuolosuhteita. Muodostuneet materiaalit ovat hidasliukoisia lannoitteita, joten ilmakehään vapautuvat ammoniakkipäästöt ovat pienemmät kuin käytettäessä esim. lietelantaa suoraan lannoitteena.
Natura 2000 -ohjelman kohteet 0 0
Hankkeella ei ole suoraa rajapintaa Natura 2000-ohjelmaan.
Taloudellinen kestävyys
Materiaalit ja jätteet 10 5
Vedenpuhdistuksen raaka-aineina käytettävät materiaalit ovat teollisuuden sivuvirtoja. Käytetyt adsorbentit ja muissa vedenpuhdistusprosesseissa muodostuvat sakat voidaan hyödyntää mm. lannoitteina. Tämä lisää vedenpuhdistusprosessien taloudellista kestävyyttä.h
Uusiutuvien energialähteiden käyttö 2 0
Vedenpuhdistusmateriaalit valmistetaan energiaa säästävin menetelmin, mm. alhaisia prosessointilämpötiloja käyttämällä. Sähkökemiallisessa saostuksessa voidaan käyttää esim. aurinkoenergiaa sähkövirran tuottamiseen.
Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen 8 8
Hanke perustuu täysin toteutusalueella toimivien ja sinne toimintaa suunnittelevien yrityksien (mm. vedenpuhdistuslaitteita valmistavat konepajat ja vedenpuhdistusmateriaaleja tuottavat yritykset) ydintoimintoihin. Hankkeessa keskitytään kaupallista potentiaalia omaavien tuotteiden valmistamiseen ja uusien vedenpuhdistusratkaisujen tuottamiseen. Hankkeen arvioituna tuloksena on myös uutta teknologiaa erityisesti pk- sektorille. Lisäksi hankkeen tuloksia voidaan hyödyntää veden ja jäteveden käsittelyyn liittyen, mm. kunnalliset vedenkäsittelylaitokset.
Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen 5 5
Projektin tavoitteena on luoda uutta alueellista osaamista ja luoda pohjaa uudelle yritystoiminnalle.
Liikkuminen ja logistiikka 8 5
Hankkeessa hyödynnetään paikallisesti saatavilla olevia teollisuuden sivuvirtoja, mikä pienentää kuljetuksesta aiheutuvia kuluja.
Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus
Hyvinvoinnin edistäminen 0 6
Kehitystoiminta tähtää uusien tuotteiden kaupalliseen hyödyntämiseen ja uuden liiketoiminnan syntyyn, jolla on positiivinen vaikutus työpaikkojen säilyvyyteen ja uusien työpaikkojen syntyyn alueella.
Tasa-arvon edistäminen 1 0
Hankkeessa huomioidaan tasa-arvokysymykset, mutta sukupuolten tasa-arvon edistäminen ei ole hankkeen päätavoite.
Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus 0 0
Hankkeella ei oleteta olevan erityisiä yhteiskunnalliseen tai kulttuuriseen yhdenvertaisuuteen liittyviä vaikutuksia.
Kulttuuriympäristö 0 0
Hankkeella ei oleteta olevan erityisiä kulttuuriympäristöön liittyviä vaikutuksia.
Ympäristöosaaminen 5 2
Hanke pyrkii kokonaisvaltaiseen ympäristötiedon lisäämiseen, mm. jätevesien puhdistaminen ihmisille sekä ympäristölle haitallisista yhdisteistä, kaikissa eri hankkeen vaiheissa, vaikka tämä ei olekaan hankkeen ensisijainen tavoite.

9 Loppuraportin tiivistelmä

Teollisuuden jätemateriaalien hyödyntämiseen etsitään aktiivisesti ratkaisuja, ja toisaalta jätevesien puhdistaminen kustannustehokkailla, uudelleenkäytettävillä materiaaleilla on suuren kiinnostuksen kohteena. Lisäksi arvokkaiden aineiden, kuten ravinteiden kierrätykseen etsitään toimivaa ratkaisua. Hankkeessa kehitettiin ratkaisuja, jotka toteuttavat näitä tavoitteita yhtäaikaisesti. Hankkeen tavoitteena oli arvoaineiden talteenotto jätevesistä sekä sähkökemiallisella saostamisella että hyödyntämällä teollisuuden sivuvirtoja adsorbentteina ja saostuskemikaaleina.
Sähkökemiallisessa saostamisessa sähkövirta liuottaa anodimateriaalia (esim. rauta) mahdollistaen saostuman muodostumisen. Sähkökemiallinen saostaminen sopii hyvin ravinne- ja metallipitoisten vesien käsittelyyn. Arvoaineet kerääntyvät muodostuvaan sakkaan, joka voidaan hyödyntää esimerkiksi lannoitteena. Sähkökemiallinen saostaminen toimii myös kylmässä ympäristössä, ei edellytä kemikaalien käyttöä ja on investointi-, käyttö- ja huoltokustannuksiltaan edullinen menetelmä. Kemiallisessa saostamisessa voidaan käyttää teollisuuden sivuvirtoja, esimerkiksi kalkkipitoisia materiaaleja, saostuskemikaalina. Adsorptiomateriaaleina puolestaan voidaan käyttää teollisuuden sivuvirtoja, joita käsitellään termisesti, kemiallisesti tai geopolymeroimalla.
WaterPro-kokonaisuus koostui kahdesta osiosta, WaterPro-kehittämisosiosta (A74635) ja WaterPRO-investointiosiosta (A76088). Kehittämisosiossa karakterisoitiin, valittiin, muokattiin ja testattiin mahdollisia materiaaleja vedenpuhdistusratkaisuun. Materiaaleista pyrittiin tekemään eko-ja kustannustehokkaita ja ne pyrittiin valmistamaan teollisuuden jätemateriaaleista yksinkertaisella valmistusmenetelmällä käyttämällä matalaa lämpötilaa ja ympäristöystävällisiä kemikaaleja. Potentiaalisimmat materiaalit valittiin jatkokokeisiin, jotka sisälsivät mm. regenerointikokeita. Valitut materiaalit voidaan regeneroida useita kertoja, ja käytön jälkeen ne voidaan hyödyntää esimerkiksi rakennusteollisuudessa tai lannoitteena. Kehitetyt vedenpuhdistusratkaisut pilotoitiin investointiosiossa rakennetussa siirrettävässä pilotointilaitteistossa aidoilla jätevesillä. Laitteisto on muokattavissa ja säädettävissä niin, että siinä voidaan käyttää eri vedenpuhdistusmateriaaleja ja prosessiparametreja kohteesta riippuen. Kehitettyjen ratkaisuiden avulla voidaan vähentää jätevesien aiheuttamia ympäristöongelmia, mahdollistaa veden kierrättämistä ja säästää vuosittaisia kuluja (vesi, energia, jätehuolto, kemikaalikustannukset) ja mahdollistaa arvoaineiden talteenottoa.
Hankkeen tutkimustulokset ja julkaisut osoittavat, että sekä geopolymeeriteknologialla kuin myös sähkökemiallisella saostuksella on potentiaalia täyden mittakaavan tuotantoon laajasti käytettyjen kemiallinen saostamisen ja adsorption lisäksi. Hankkeessa tuotettiin uutta tietoa arvoaineiden talteenotosta jätevesistä, eri teknologioiden yhteensopivuudesta, jätemateriaalien hyödyntämisestä jätevesien puhdistuksessa ja kestävien prosessien suunnittelusta. Hankkeen tulokset tukevat entistä kestävämpään materiaalien hyödyntämistä, taloudellisia vedenpuhdistusratkaisuja, suomalaisen osaamisen arvostusta ja uuden liiketoiminnan synnyttämistä. Hanke toteutettiin ylimaakunnallisena ja siihen osallistui toimijoita Keski-Pohjanmaalta, Pohjois-Pohjanmaalta ja Kainuun alueelta.