Page tree
Skip to end of metadata
Go to start of metadata

Tekijät: Emma Mäkinen, Varpu Soini, Leevi Kotilainen, Saana Neulasalmi, Markus Takanen, Zanjar Abubakir, Otto Jalas, Oskar Björkgren, Milja Korhonen, Alex Kotjukov

1. Sisällysluettelo

2. Yleiskuvaus

Hulekko on järjestelmä, jolla pyritään vähentämään hulevesien mukana mereen päätyvien roskien ja mikromuovien määrää. Nykyisellään meriin laskettavia hulevesiä ei puhdisteta lainkaan, vaikka esimerkiksi tiedetään, että 1/3 merien mikromuovista on peräisin autojen renkaista (Yle, 2018). Merien puhdistaminen on vaikeaa ja kallista, sen tähden onkin tärkeää, että ongelmaan puututaan ennen kuin saaste on päätynyt avovesistöihin.

Hulekko- puhdistusjärjestelmä liitetään olemassa oleviin hulevesiputkistoihin ennen vesien laskemista vesistöön. Hulevesipuhdistusjärjestelmässä on kolme vaihetta. Ensimmäisessä vaiheessa suodatetaan pois suuret roskat, kun vesi virtaa järjestelmän läpi ja roskat liukuvat roska-astiaan. Toinen suodatus on hiekkasuodatus, jolla poistetaan vedestä pienemmät roskat, jotka ovat ensimmäisestä vaiheesta päässeet läpi. Kolmas ja viimeinen vaihe ennen vesien vapauttamista vesistöihin on ruokosuodatus, jolla saadaan vedestä pois mikromuovia ja ravinteita. Veden virtausta varten järjestelmään asennetaan pumppu, joka toimii rakennuksen katolla olevilla aurinkokennoilla. 

Vaikka tuote on alkuvaiheessa suunnattu kunnille ja valtioille, sillä hulevesien johtamisjärjestelmät kuuluvat kunnallistekniikan piiriin, on järjestelmälle varmasti kysyntää tulevaisuudessa esimerkiksi suurten lomaresorttien läheisyydessä, sillä saastunut meri karkoittaa turisteja. YK on julistanut jo vuonna 2016 kestävän kehityksen toimintaohjelman, jossa listataan matkailuelinkeinon toimenpiteitä. Agenda2030 listaa globaalin toimintaohjelman tavoitteiksi mm. Puhtaan veden, vedenalaisen elämän sekä kestävät kaupungit ja yhteisöt (Kestavakehitys.fi, n.d). Puhdas luonto ja vesi tulevat nousemaan tulevaisuudessa yhä korkeammalle asteikolle asetettaessa kriteerejä kiehtoville matkailukohteille. Tulevaisuudessa tullaan varmasti kiinnittämään yhä enenevissä määrin huomiota luonnon hyvinvointiin ja hulevesien puhdistaminen voisi tulevaisuudessa olla jopa lakisääteistä.

Video:


KT07 Video.mov

3. Projektin eteneminen


Viikko 1

Ensimmäisellä viikolla keskityimme lähinnä ryhmäytymiseen. Ensimmäisenä päivänä loimme Telegram-ryhmän ja jo toisena päivänä pidimme ensimmäisen kokouksemme. Tutustuimme kokouksessa toisiimme ja aloimme tehdä ensimmäisiä tehtäviä. Ryhmän pelisäännöt tulivat useille heti jo tutuiksi ja aloimmekin heti tekemään viikkotehtävän osia itsenäisesti. 

Viikko 2

Toisella viikolla äänestimme ongelma-aiheista sen, mihin teemaan haluamme rakentaa laitteemme. Äänestys tapahtui telegrammissa ja se oli hyvin tiukka, ensimmäinen äänestys päätyi tasatilanteeseen ja vasta toisessa äänestyksessä aihealue ”vesistöjen pilaantuminen” voitti aihealueen ”kierrätyksen tilan vienti/haasteellisuus”. Tähän onkin hauska palata miettimään, että miten erilainen projekti olisi voinut olla, jos tiukka äänestys olisi ollut suotuisampi toiselle aiheelle.  

Viikko 3

Nykyinen ideamme, hulevesisuodatin vei voiton kolmannen viikon aihevalinnassa, sillä se oli teknisesti ja rahallisesti kannattavin vaihtoehto. Kävimme keskustelua ratkaisujen kaupallisesta potentiaalista, taustatiedon määrästä, yleisestä kannattavuudesta jne. Esimerkiksi sellukalvoa käyttävä suodatin kotitalouksiin olisi ollut liian hintava ja kalaverkkoja keräävä laite teknisesti liian haastava. Tämän takia päätös oli yksimielinen, eikä siihen tarvittu äänestystä.  

Päätöksen jälkeen alettiinkin työstämään vaatimuslistaa ja taustatutkimusta. 

Viikko 4

Neljännellä viikolla aloitimme järjestelmämme yksityiskohtaisen suunnittelun. Jaoimme viikolla 3 tehdyt vaatimukset niin, että jokainen ryhmäläinen sai 2 vaatimusta pohdittavakseen, jolloin jokaisen oli keksittävä yhteensä 4 ratkaisuehdotusta seuraavaa viikkoa varten. Pohdimme muun muassa järjestelmän ulkonäköä, sen osien hintoja ja sijaintia. Tässä vaiheessa projektia suunnitelmana oli, että sijoittaisimme hiekka- ja ruokosuodattimen hulevesiputkien sisälle ja että vesi virtaisi vaakasuoraan ensin hiekan ja sitten järviruo’on läpi kolmannen viikon kuvan mukaisesti. 

Viikko 5

Viides viikko oli ryhmällemme työläin, mutta projektin osalta tärkein viikko. Tavoitteenamme oli selvittää kaikki järjestelmän tekniset yksityiskohdat, kuten mitat ja toiminnot. Niinpä keskustelimme paljon niin kokouksissa kuin telegram-ryhmässä, etsimme paljon tietoa ja jopa lähetimme sähköpostia HSY:lle ja Helsingin kaupungille. Törmäsimme kuitenkin useisiin ongelmiin, kuten siihen, että paksu hiekkasuodatin hidastaa kovasti veden virtausta, jolloin järjestelmämme vesipumppu voisi rikkoutua, jos vesi ei kulje järjestelmässä. Ongelmien ratkaisu oli erityisesti tällä viikolla vaikeaa ja välillä turhauttavaakin tiedon puutteen takia. Lopulta teimme kuitenkin tärkeitä päätöksiä, jotka selvensivät kuvaamme järjestelmästä. Päätimme muun muassa, että hiekka- ja ruokosuodatin on pystysuorassa maanpäällä sen asentamisen ja vaihdon helpottamiseksi ja että hiekkasuodatin koostuukin yhden suuren suodattimen sijaan kuudesta pienemmästä suodattimesta vesipumpun suojaamiseksi. 

Suodatin alkuviikolla:

Suodatin loppuviikolla:

Viikko 6

Viimeisellä viikolla jäljellä oli kaikkien ideoidemme selkeyttäminen, viimeisteleminen ja esittäminen. Niinpä varmistimme vielä kaikki mitat, mallinsimme lopullisen järjestelmämme ja keksimme tuotteellemme nimen. Viimeisessä yhteisessä kokouksessamme mainitsimme, että tällaisen huleveden puhdistusjärjestelmän kehittäminen veisi oikeasti todennäköisesti monta vuotta, joten olemme ylpeitä siitä mitä olemme kuudessa viikossa saaneet aikaan. 

4. Konseptin kuvaus

4.1. Hulekko – tarve ja toimintaperiaate

Hulekko on kolmiosainen puhdistusjärjestelmä, jonka tarkoituksena on vähentää suuriin vesistöihin päätyvän jätteenmikromuovin ja ravinteiden määrä. Mikromuoviksi luokitellaan muovipartikkelit, joiden koko on pienempi kuin 5 mmJopa kolmasosa kaikesta mereen päätyvästä mikromuovista irtoaa auton renkaista ja päätyy meriin ja muihin suuriin vesistöihin sade- ja sulamisvesien, eli hulevesien mukana (Yle, 2018). Hulevesien mukana kulkeutuu mikromuovin lisäksi myös paljon suuria roskia, kuten kertakäyttöisiä kahvimukeja, pillejä, muovipusseja tai tupakan tumppeja. Nämä roskat puolestaan voivat aiheuttaa haittaa eliöille ja niiden elinympäristöille. Lisäksi hulevesien mukana kulkee jonkin verran myös ravinteita, jotka osaltaan edesauttavat esimerkiksi rehevöitymistä. 

Vaikka huleveden mukana kulkee paljon haitallisia aineita, ei hulevettä suodateta tällä hetkellä mitenkään, vaan se vain johdetaan johonkin suurempaan vesistöön, eli purkuvesistöön (HSY, n.d). Hulevesien hallinnasta on säädetty laissa, mutta puhdistukselle ei ole vielä asetettu kriteerejä (Maankäyttö- ja rakennuslaki 132/1999 13 a luku, pykälä 103 c). Hulevesiä ei saa johtaa jäteveden puhdistamoille, koska ne ylikuormittaisivat jäteveden puhdistuslaitokset. Poikkeuksena tästä on esimerkiksi Helsingin keskusta, jossa on vanhoja sekaviemäreitä, joiden kautta vedet kulkevat jäteveden puhdistamoille. Uusia sekaviemäreitä ei kuitenkaan lain nojalla saa rakentaa ja sekaviemäröinti onkin verrattain harvinainen ratkaisu kaupungeissa (Maankäyttö- ja rakennuslaki 132/1999 13 a luku, pykälä 103 c). Nämä seikat luovat hulevesien suodattamiselle kriittisen tarpeen. 

Hulekko on laitteisto, joka yhdistää olemassa olevia tekniikoita näiden ongelmien ratkaisemiseen. Hulekon prototyyppi on suunniteltu hulevesitunneliin, jossa vesi virtaa nopeudella 150 litraa sekuntia kohden. Hulekon ensimmäinen suodatin toimii siiviläperiaatteella, eli suodatin siivilöi suurimmat roskat pois. Ensimmäinen suodatin yhdistetään 3,5 metriä halkaisijaltaan olevaan hulevesitunneliin. Vesi pumpataan tunnelista siiviläsuodattimeen, noin 10-20 metrin korkeuteen maan pinnasta. Kun vesi on halutulla korkeudella, tippuu se painovoiman vaikutuksesta pienisilmäisen verkon läpi niin, että suuret roskat jäävät verkon pinnalle, ja vesi pääsee verkon läpi. Verkon neliskulmaiset reiät ovat kooltaan 3 mm x 9,5 mm (TMK-Hihnapiste, n.d). On kuitenkin tärkeää, että vesi pääsee liikkumaan järjestelmässä tarpeeksi nopeasti ja tehokkaasti, jotta esimerkiksi järjestelmän pumppu säilyy toimintakunnossa, eikä paine kasva liian suureksi. Tämän takia on oleellista saada verkon pinnalta roskat tehokkaasti pois, jotta ne eivät tuki verkon reikiä. Hulekon siivilänä toimiva verkko on tämän takia kierretty rullasysteemin ympärille niin, että sen toimintatapa jäljittelee telaketjua. Kun verkon päälle tulee roskia, alkaa se pyörimään massan vaikutuksesta ohjaten roskat kohti roskasäiliötä. Hulekon roskasäiliön koko on noin 1 m3. 

Kun suurista roskista suodattunut vesi on läpäissyt ensimmäisen suodattimen, jatkaa vesi matkaansa painovoiman vaikutuksesta alaspäin kuuteen eri hiekkasuodattimeen. Hiekkasuodattimen toimintaperiaate perustuu siihen, että pienten hiekanjyvästen läpi ajetusta vedestä jää hiekan raekokoa pienemmät partikkelit hiekkakerroksen pinnalle tai sen sisään. Teollisella hiekkasuodatuksella on pystytty poistamaan jopa 97,1% prosenttia mikromuovipartikkeleista (Haapala, 2020). Koska hiekka on pienijakoista, viivyttää se kuitenkin vettä paljon. Tämä on otettu Hulekossa huomioon kahdella tavalla: vesi johdetaan suuren hiekkapinta-alan läpi (Selan.dja hiekkasuodattimissa on kerroksellisesti monia erikokoisia kiviä, jotta hiekan määrä voidaan minimoida (Helsingin yliopisto, 2020). Hulekossa on siis kuusi hiekkasuodattimille tarkoitettua osastoa, joihin jokaiseen voidaan asettaa levyllinen kiviainesta. Levy on vahvistettu paksulla metallilangalla, joka ylläpitää muotoa, ja ympäröity kankaalla, joka varmistaa sen, että hiekka tai mikromuovi eivät pääse valumaan eteenpäin veden mukanaYksi levy on noin 1,5 metriä paksu. Levyn rakenne muistuttaa meluvalleissa käytettyjä metallilangalla tai -verkolla vahvistettuja rakenteita. Koska järjestelmä on jaettu kuuteen osaan, saadaan suodatuspinta-alaa yhteensä 120 neliömetriä, vaikka yksi suodatin onkin pinta-alaltaan vain 20 neliömetriä. Tämä pinta-ala riittää laskennallisesti siihen, että vesi menee järjestelmän läpi virtaamalla 150 l/s aiheuttamatta viivettä. Hiekkasuodatus mukautuu myös veden määrään, sillä silloin kun järjestelmässä on vähän vettä, ovat käytössä vain alimmat suodattimet, mutta kun veden määrä lisääntyy, tulee tarve myös korkeammalla sijaitseville hiekkasuodattimille. Yhden suodattimen massa olisi noin 40000 kg (STARKn.d). 

Viimeisessä suodatusvaiheessa vesi valuu painovoiman vaikutuksesta järviruo’osta muodostuvaan suodattimeen. Järviruokoa tutkitaan mahdollisena mikromuovin poistajana ja järviruokopatojen tiedetään poistavan vedestä esimerkiksi typpeä ja fosforia, jotka toimivat vedessä ravinteina ja aiheuttavat rehevöitymistä (Maaseudun tulevaisuus, 2021). Järviruoko on niputettu ja niput laitetaan saman tapaisen metalliverkon sisään kuin hiekkasuodattimen kiviaineskin. Koska järviruoko on suodatuksessa vielä uusi menetelmä, ei sen suodatusominaisuuksista ole paljoa tietoa. Tämän takia, on vaikeaa arvioida kuinka paljon järviruoko hidastaa järjestelmässä veden liikettä, mutta Hulekon prototyypissä suodattimen pinta-ala on 20 neliömetriä ja paksuus 1,5 metriä. Näillä arvioilla järviruo’on massa yhdessä suodattimessa on noin 2400–3600 kg (Ympäristö.fin.d). 

4.2. Järjestelmän huolto

Järjestelmä on kokonaisuudessaan valettu betoniin ja se on teräshallin sisällä. Betonissa on ikään kuin lokerot, joihin päästään ulkoapäin käsiksi luukkujen kautta. Luukkujen kautta voidaan laittaa suodatinmateriaali paikalleen. Näin esimerkiksi hiekan ja järviruo’on vaihtaminen on helppoa ja saumatonta. Suodattimen hiekka tarvitsee vaihtaa noin 3-5 vuoden välein. Vaihdetussa hiekassa on mikromuovia, joka voidaan erottaa hiekasta esimerkiksi kemiallisilla menetelmillä eri faasiin eristämällä, automaatioteknologian avulla (NEC, 2020) tai sähkön avulla (Felsing et al., 2017). 

Järviruo´on eliniästä järjestelmässä on vielä vaikea sanoa mitään koska se on niin uusi suodatustekniikka. LuKe-hankkeen tuloksien perusteella voidaan silti arvioida, että järviruo´on joutuu vaihtamaan useamman kerran vuodessa. Suodattamisen jälkeen järviruoko voidaan käyttää polttoaineena sen hyvän lämpöarvon takia tai ravinnerikkaana lannoitteena. 

Järjestelmässä on varsinaisten suodattimien lisäksi myös sensoreita ja aurinkopaneeleja, jotka helpottavat järjestelmän käytettävyyttä. Näistä kerrotaan lisää kohdissa 4.5 Sensorien tekninen kuvaus ja 4.6 aurinkopaneelien tekninen kuvaus. Sensorien ja aurinkopaneelien huoltotarve on hyvin pieni, koska niissä ei ole liikkuvia osiaVaurioituneet sensorit tulee uusia, mutta niiden huoltaminen ei ole kannattavaa. Aurinkopaneelit joudutaan puhdistaa ajan myötä, jotta voidaan ylläpitää niiden energiantuotannon tehokuutta.  

Järjestelmässä on sensori, joka ilmoittaa, kun roska-astia on täynnä. Tällä tavalla voidaan välttääturhat puhdistamisen käyntikerrat. Roskasäilön tyhjennyksestä vastaisi jätehuollon henkilökunta. 

Pumpun toimivuutta pitää jatkuvasti tarkkailla koska ilman sitä järjestelmä ei toimi. Pumppu pitää säännöllisesti putsata, että se ei jää tukkoon ja aiheuta ongelmia. Pumpun huollon ja korjauksen hoitaisi koulutettu jätehuollon henkilökunta tai tarvittaessa se yritys mistä pumppu on ostettu.  

Järjestelmä pitää katsastaa joka vuosi, jolloin käydään läpi pumppujen, metalliverkkojen, roskasäiliön, aurinkopaneelien ja suodattamien kuntoa. Säännöllisellä katsastuksella vältetään, että suurempia vahinkoja sattuu. Katsastus hoitaisi osaava jätevesihenkilökunta.  

4.3. Käyttötilanne

Hulekko on suunnattu kunnille ja kaupungeille huleveden puhdistamista varten. Hulekko voidaan sijoittaa joko hulevesitunneleiden päätyyn juuri ennen veden purkamista tai vaihtoehtoisesti lähemmäs asutusta. Jos Hulekko sijoitetaan lähelle purkupaikkoja, saadaan mahdollisimman suuri osa roskista ja mikromuovista kerättyä pois. Ongelmaksi voi kuitenkin muodostua pitkät välimatkat, joita huoltohenkilökunnan on kuljettava. Näin ollen asutusta lähempänä oleva sijoituskohde voi helpottaa huoltoa välimatkojen lyhenemisen avulla. 

Sijoittelu tulisi tehdä jokaisen kaupungin kanssa yhteistyössä. Lisäksi ennen järjestelmän rakentamista on tärkeää määrittää veden virtaama ja kustomoida järjestelmä hulevesitunnelikohtaiseksi. Järkevin sijoittelukohde voi olla kaupunkikohtaista ja esimerkiksi Helsingissä purkupaikkojen määrästä ei ole tarkkoja tilastoja (Helsingin kaupunki, 2021). Järjestelmän on tarkoitus toimia koko vuoden ympäri tai sulan veden aikaan ja se mukautuu sensorien avulla olosuhteiden muutoksiin (lisää kohdassa 4.5 Sensorien tekninen kuvaus). Haasteita järjestelmälle aiheuttaa esimerkiksi rankkasateet tai tulvat, joihin varaudutaan ylivuotoputkien avulla. 

4.4. Pumpun tekninen kuvaus

Ensimmäisellä suodattimella on tarkoitus poistaa kaikista isoimmat roskat ennen, kun vesi jatkaa matkaansa seuraaviin suodattamiin. Likainen hulevesi pumpataan ylös jätevesipumpulla, mistä se sitten jatkaa matkaa suodattamien läpi. Pumpun kokoa voidaan joutua vaihtamaan riippuen mihinkä hulevesijärjestelmä rakennetaan ja sillä olevan vedenmäärän tarpeen mukaisesti. Meidän tässä suunniteltu järjestelmä on tarkoitettu paikkaan missä on tarvetta pumppuun, joka pysty siirtämään vettä virtausnopeudella 150 l/s. Pumppu olisi kuiva-asennettava eli pumppua ei asennettaisi veden pinnan alle. Kuiva-asennettava pumppu on helpompi huoltaa ja puhdistaa mikä on tärkeätä, kun pumpun läpi tulee liikkua paljon roskia.  

KSB:n Sewabloc pumppu olisi esim. Hulekkoon sopiva vaihtoehto (KSB, n.d).  

4.5. Sensorien tekninen kuvaus

Hulevesijärjestelmään ollaan päätetty asentaa kaksi eri sensoria toiminnon optimoinnin vuoksi. Yksi sensori, joka mittaa vedenkulkua järjestelmän alussa, jonka perusteella tiedetään, jos voidaan pitää pumppua pois päältä säästääkseen energia. Sensori asennettaisiin siis ennen ensimmäistä suodatusta ja se olisi nauha, joka kiertäisi koko putken ulkopuolen ja mittaisi vedenvirran tehon ultra-äänen avulla. 

Toinen sensori asennettaisiin roskasäiliöön, että tiedetäisiin koska säiliö on täynnä. Kiinteän aineen pinnan tunnistava sensori lähettää ilmoituksen aina kun roska-astia on täynnä niin ei tarvitse kuluttaa henkilökunnan aikaa jatkuvaan roskasäiliön tarkasteluun.  

4.6. Aurinkopaneelien tekninen kuvaus

Rakennuksen katolle asennettaisiin aurinkopaneelit tehdäkseen järjestelmästä omavaraisempi, jos paikassa, missä Hulekko rakenetaan, on tarpeeksi suuri energian tuotantopotentiaali. Aurinkoenergia käytettäisiin vesipumppujen ylläpitoon ja tekisi järjestelmästämme enemmän ympäristöystävällisen. Järjestelmäämme sopii GEF-280-P60 280Wp aurinkopaneelit, jotka ovat pohjoismaiden olosuhteisiin suunniteltu ja 1kWp voimalla voi tuottaa noin 900kWh vuodessa (Sons of Solar, 2021). Aurinkopaneelien asennus aloitetaan siitä, että niiden kiinnitysjärjestelmä laitetaan paikalleen siihen kohtaan mihinkä aurinkopaneelit halua sijoitta, eli tapauksessamme rakennuksen katolle. Aurinkopaneelit kiinnitettään kiinnitysjärjestelmän oleviin kiskoihin minkä jälkeen paneeleista vedetään johdot invertteriin joka muuntaa paneelien tuotaman tasavirran vaihtovirraksi. Viimeiseksi invertteri kytketään pääkeskukseen (Sähköpalvelu Kipinä, 2019).

4.7. Kaupalliset mahdollisuudet

Monen kunnan talous on nyt jo tiukalla, joka vaikuttaa negatiivisesti tuotteemme kaupallisiin mahdollisuuksiin. Tämän takia kunnille oleellinen kysymys onkin hulevedenpuhdistamon ja sen käyttökustannusten rahoitus. Kunnat pystyvät rahoittamaan nämä usealla tavalla. Yhtenä rahoittajana voisi toimia Valtio, sillä se on suunnitellut vihreän siirtymän rahoittamista 820 miljoonalla eurolla (Valtiovarainministeriö, n.d.). Osaa tästä rahoituksesta voisi ohjata hulevedenpuhdistamoiden rakentamiseen.  

Kunnat voisivat tarvittaessa hakea myös rahoitusta EU:lta, joka on linjannut, että 25 prosenttia seuraavan rahoituskauden budjetista käytetään ilmastoon ja ympäristöön (Valtiovarainministeriön perusmuistio, 2020). Myös yksityiset rahoittajat voivat tukea ryhmän idean kaltaisia järjestelmiä. Yksityiset rahoittajat mahdollistavat nopeamman siirtymän vihreisiin teknologioihin (Ketola, 2018).  

Näillä rahoitusmuodoilla onnistuu siis puhdistamojen hankinta. Kumminkaan hulevedenpuhdistamoista syntyviä juoksevia kuluja voi olla vaikea rahoittaa näillä tavoin. Nämä kulut jäisivät kuntien maksettavaksi, jotka voisivat periä maksuja kuntalaisilta hulevesijärjestelmän käytöstä. Kunnat voivat nyt jo periä maksuja hulevesi järjestelmän käytöstä. Tuotteemmkäyttökuluja voisi laskea mukaan näihin maksuihin, jolloin kuntalaiset auttaisivat kuntaa maksamaan hulevedenpuhdistamojen ylläpidosta.  

Kuitenkaan kaikkia hulevedenpuhdistamoista aiheutuvia kuluja ei pysty rahoittaa edes näillä tavoin. Kunnat todennäköisesti joutuisivat maksamaan osan niiden aiheuttamista kuluista. Tuotteemme tuo kunnille lisäarvoa, jolloin investointi puhdistamoihin voisi olla helpompaa. Hulevedenpuhdistamot esimerkiksi lisäisivät lähialueiden viihtyisyyttä, lisäisi turismia, puhdistaisi ruuantuotantoa ja toisi ekologista mainetta kunnille, jotka käyttäisivät tuotettamme.  Turismi lisääntyisi varsinkin työperäisen turismin avulla. Kunnat saisivat siis puhtaan huleveden lisäksi muitakin hyötyjä tuotteestamme.  

Rahoituksen ohella toinen merkittävä kaupallisiin mahdollisuuksiin vaikuttava asia on lainsäädäntö. Suomen ja monien muiden maiden lainsäädäntöä kehitetään jatkuvasti ympäristöystävällisempään suuntaan. Suomen lainsäädännössä kunnan tai vesihuoltolaitoksen vastuulla on tällä hetkellä ainoastaan huleveden taloudellinen ja asianmukainen viemäröinti sekä halutessaan kustannusten kattamiseksi perittävien maksujen kohtuullisuus ja tasapuolisuus. Tällä hetkellä kiinteistöiltä peritty hulevesimaksu käytetään viemäröinnin kustannuksiin (Vesihuoltolaki 681/2014 3a luku, pykälä 17 a). Lainsäädäntö voi kumminkin muuttua, jolloin kunnan tai vesihuoltolaitoksen vastuulla saattaisi olla myös hulevesien puhdistaminen.  

Kaupallinen potentiaali ei rajoitu pelkästään hulevedenpuhdistamoiden myyntiin, vaan myös niiden ylläpitoon. Suodattimien tuottaminen ja myyminen on tärkeä osa tuotteemme kaupallisia mahdollisuuksia. Itse laitosten huolto jäisi kuntien vastuulle. Kunnat eivät kumminkaan pysty tuottamaan hulevesipuhdistamon suodattimia, joten pystyisimme hyödyntämään tämän markkinanSuodattimiin liittyvät kaupalliset mahdollisuudet eivät rajoitu tähän, vaan niihin kuuluu itse tuotteen ja suodattimien lisäksi palveluita. Kuten järviruokon kerääminen. Järviruoko on ongelma monelle vesistön rannalla asuvalle, jota pystyisimme hyödyntää puhdistamon suodattimien valmistamissa. Tällöin asiakkaat saisivat pientä korvausta vastaan puhtaan vesirajan ja saisimme tällä tavalla kerättyä halvalla materiaalia järviruokosuodattimeen.  

4.8. Tuotteen kehitysmahdollisuudet

Hulekko-järjestelmä perustuu jo olemassa oleville tekniikoille. Ensimmäiseen siiviläsuodattimeen on otettu mallia piha-altaissa käytetyistä Sieve-suodatusjärjestelmistä (Russel Water Gardensn.d), hiekkasuodatusta käytetään yleisesti jätevedenpuhdistuksessa (Haapala, 2020) ja ruokosuodattimen mahdollisuuksia tutkitaan (Maaseudun tulevaisuus 2021). Näitä menetelmiä ei kuitenkaan olla käytetty yhdessä hulevesien puhdistamiseen, joten Hulekon toteuttamiseen tarvittaisiin paljon tutkimustietoa. Tutkittavia osa-alueita olisi esimerkiksi hiekkasuodattimen veden läpäisevyys, ruokosuodattimen tehokkuus ravinteiden poistossa, hulevesien roskien määrä, hulevesien mikromuovin määrä ja hulevesien purkupaikkojen määrä. Tutkimuksen avulla Hulekko-järjestelmästä saataisiin enemmän tietoa, ja tarkempia suunnitelmia esimerkiksi koon suhteen olisi mahdollista tehdä. Lisäksi järjestelmää pitäisi monitoroida valmistumisen jälkeen tarkasti, jotta sen tehokkuus ja toimivuus voitaisiin osoittaa. 

Käytännössä olisi tärkeää myös saada järjestelmä toimimaan erilaisissa virtaamissa. Virtaama vaikuttaa esimerkiksi tarvittavan hiekan määrään ja järviruo’on määrään. Virtaaman selvittämiseksi pitäisi tehdä myös tutkimuksia suunnitelluilla Hulekon sijoituspaikoilla. Myös hintaan vaikuttaa paljon virtaaman suuruus. Prototyypin mukaisesti mitoitetun järjestelmän hinta-arvio on noin 200000€. 

Tuotteen hankinnassa halutaan käyttää raaka-aineita ja valmistajia, jotka tukevat ympäristöystävällisiä arvoja ja huomioivat työntekijöidensä työolosuhteet. Näiden tekijöiden huomioiminen saattaa myös rajata materiaaleja tai valmistajia pois ja saattaa kasvattaa hintaa. Tuotteen kehityksessä pitäisi ottaa nämä seikat siis huomioon. 

Lisäksi olisi mahdollista kehittää pienempi versio Hulekosta, joka suodattaisi hulevettä salaojissa. Tämä vaatisi paljon tutkimusta ja kehittelyä, sillä tällä hetkellä järjestelmä on kohtuuttoman suuri kotitalouskäyttöön ajateltuna. Kotitalousjärjestelmä voisi toimia omana liikeideanaan alkuperäisten suunnitelmien kehittelyn jälkeen. 

5. Mitä opimme

5.1. Ryhmätyössä työskentely 

Kaikille oli aluksi vaikeaa ja uutta työskennellä 10 hengen ryhmässä. Haasteena oli, että koko projekti tehtiin etäyhteyksien avulla ja oli vaikeaa aluksi ryhmäytyä ja kommunikaatio ei ollut parasta, mutta projektin edetessä opimme kommunikoimaan toistemme kanssa ja kynnys kysyä asioista helpottui paljon.  Opimme tekemään töitä isossa ryhmässä, jossa kaikkien mielipiteet otettiin huomioon ja asioista päätettiin yhdessä, vaikka oli eri mielipiteitä. Puheenjohtajan roolia pääsivät melkein kaikki vähän harjoittelemaan. Osasimme myös ottaa muiden ryhmäläisten aikataulut huomioon ja jos jotkut eivät päässeet kokouksiin, heille tiedotettiin hyvin viikon asiat ja tehtävät.  

5.2. Tehtävienjako  

Tehtävänjaossa onnistuimme hyvin ryhmänä, jaoimme tehtävät mahdollisimman tasapuolisesti ja myös sitä mukaan mitä kukin halusi tehdä, mutta joskus jollekin tuli enemmän tehtävää.  Jos jollekin tuli ongelmia tehtävässään tai kysymyksiä, muut ryhmäläiset olivat valmiita auttamaan. Kurssin alkuviikkojen palautukset sujuivat hyvin, mutta projektin edetessä tehtävien palautukset sovitusta ajasta myöhästyivät aika monella ryhmäläisellä, mutta kaikki palautukset palautettiin ajallaan, mikä on tärkeintä. Kaikille tuli myös erilaisia tehtävätyyppejä, kuten markkinointia, videoiden tekemistä ja järjestelmän mallintamista. 

5.3. Tiedonhaku 

Projektimme oli todella laaja, siinä oli paljon eri osia ja paljon uutta tietoa. Jouduimme todella paljon etsimään tietoa järjestelmästämme. Suurin aika kului juuri hän. Piti laskea paljon fysikaalisia ja kemiallisia lukuja esim. hiekan määrästä ja veden virtausnopeudesta. Meidän piti tietää ja etsiä paljon lakisääteisiä pykäliä hulevesitunneleihin liittyen. Vaikeaa projektissa oli laskea eri komponenttien hinnat ja ylipäätään koko järjestelmän hinta. Lähetimme myös sähköpostia asiantuntijoille, joilla olisi tietoa hulevesitunneleista, joka oli aika uutta todella monelle. 

6. Lähteet

6.1. Tekstien lähteet

Felsing, S. & Kochleus, C. & Buchinger, S. & Brennholt, N. & Stock, F. & Reifferscheid, G. 2018. “A new approach in separating microplastics from environmental samples based on their electrostatic behavior” Environmental Pollution https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29154206/ [viitattu 30.5.2021] 

Haapala, T. 2020. “Mikromuovin poistaminen vedestä” Kandidaatintyö, Lappeenrannan-Lahden teknillinen yliopisto https://lutpub.lut.fi/bitstream/handle/10024/161157/Kandidaatintyo_Haapala_Teemu.pdf?sequence=1 [viitattu 30.5.2021] 

Helsingin kaupunki. 2021. Henkilöstön kanssa käyty sähköpostiviestintä projektia varten.

Helsingin yliopisto. 2020. “Kuinka mikromuovit saa suodatettua pois vesistä?” https://www2.helsinki.fi/fi/uutiset/kestava-kehitys/kuinka-mikromuovit-saa-suodatettua-pois-hulevesista [viitattu 30.5.2021] 

Kestavakehitys.fi. n.d. “Kestävän kehityksen globaali toimintaohjelma Agenda 2030” https://kestavakehitys.fi/agenda-2030 [viitattu 30.5.2021] 

KSB. n.d. “Sewabloc”  https://www.ksb.com/en-fi/lc/products/pump/dry-installed-pump/sewabloc/S01B [viitattu 30.5.2021] 

Lamminen, K. 2021. “Ruokosuodatin sieppaa ravinteita virtavesistä – Paskolammen purkuojalla tutkitaan, suodattaako se myös lumenkaatopaikalta kulkeutuvia mikromuoveja” Maaseudun tulevaisuus https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/ymparisto/artikkeli-1.1371152 [viitattu 30.5.2021] 

Malin, I. 2021. “Ruokosuodatin poistaa hulevesistä typpeä, fosforia ja kiintoaineita – Kouvolassa tutkitaan, jääkö siihen myös mikromuovi” Vapaa-ajan Kalastaja https://www.vapaa-ajankalastajalehti.fi/uutiset/poistaakoruokosuodatinhulevesistamikromuovia160421/ [viitattu 29.5.2021] 

NEC. 2020. “NEC and JAMSTEC develop AI-based system for measuring microplastics in the ocean"  https://www.nec.com/en/press/202007/global_20200703_01.html [viitattu 30.5.2021]

Russel Water Gardens & Koin.d. Compare Pond Sieves” https://russellwatergardens.com/pages/compare-pond-sieves [viitattu 30.5.2021] 

Sela, G. n.d. “Rapid Sand Filtration” Cropaia https://cropaia.com/blog/rapid-sand-filtration/ [viitattu 30.5.2021] 

Sons of Solar. 2021. “Teknologiat” https://www.sonsofsolar.fi/teknologiat/, [viitattu 22.5.2021] 

STARK. 2015. “Leikkihiekka LH 61007” https://www.stark-suomi.fi/fi/leikkihiekka-lh-61007-25-kg [viitattu 30.5.2021] 

Sähköpalvelu Kipinä. 2019. “Aurinkosähköjärjestelmä asennukset  ammattitaidolla” https://www.aurinkovoimala.com/asennus/ [viitattu 22.5.2021] 

TMK-Hihnapiste. n.d. “Kuljetin- ja uuniverkot” https://www.tmkhihnapiste.fi [viitattu 30.5.2021] 

Valtiovarainministeriö. 2020. “Vihreän siirtymän rahoitus; Kestävä Eurooppa – investointiohjelma"  https://www.eduskunta.fi/FI/vaski/Liiteasiakirja/Documents/EDK-2020-AK-282874.pdf [viitattu 29.5.2021] 

Valtiovarainministeriö. n.d. “Vihreä siirtymä – alustava elpymis- ja palautumissuunnitelma” https://vm.fi/vihrea-siirtyma [viitattu 9.5.2021] 

Yle. 2018. “Saksalaistutkimus: Suurin osa mereen päätyvästä mikromuovista aiheutuu autonrenkaista – Mitä rajummin kiihdytät ja jarrutat, sitä enemmän irtoaa” https://yle.fi/uutiset/3-10405667 [viitattu 30.5.2021] 

Ympäristö.fi. n.d. “Hyötykäyttö energiana” https://www.ymparisto.fi/fi- FI/Ruoko/Hyotykaytto_energiana/Paalaus [viitattu 30.5.2021] 

6.2. Videon ja kuvien lähteet

Carrington, D. 2020. “Microplastics revealed in the placentas of unborn babies” The Guardian  https://www.theguardian.com/environment/2020/dec/22/microplastics-revealed-in-placentas-unborn-babies [viitattu 30.5.2021] 

Eronen, E. 2020. “Kierrätykseen viime vuonna yli 4 000 tonnia aiempaa enemmän autonrenkaita – 'Suomi alkaa olla renkaista puhdas'” Talouselämä https://www.talouselama.fi/uutiset/kierratykseen-viime-vuonna-yli-4-000-tonnia-aiempaa-enemman-autonrenkaita-suomi-alkaa-olla-renkaista-puhdas/e2284704-a849-4a2d-975c-18d50aec0ad3 [viitattu 30.5.2021] 

Kiemde, M. & Kaluli, J. & Mburu, N. & Gahi, N. 2018. "Low Cost Filtration of Domestic Wastewater for Irrigation Purpose" World Journal of Engineering and Technology https://www.researchgate.net/figure/Slow-sand-filter-FG_fig1_326651670 [viitattu 30.5.2021]

KSB. n.d. "Sewabloc" https://www.ksb.com/en-fi/lc/products/pump/dry-installed-pump/sewabloc/S01B [viitattu 30.5.2021]

Kymenlaakson Sähkö Oy. 2021. "Laittaisinko katolle aurinkopaneelit - mitä olisi hyvä tietää ennen hankintaa?" Energiaa.ksoy  https://energiaa.ksoy.fi/laittaisinko-katolle-aurinkopaneelit/ [viitattu 30.5.2021]

Lounais-Suomen vesi- ja ympäristötutkimus Oy. n.d. “Muut valokuvat” Lounais-Suomen vesiensuojeluyhdistys ry  https://www.lsvsy.fi/ry/arkisto/valokuvat/muut-valokuvat/ [viitattu 30.5.2021] 

Sandell, M. 2018. “Maailman meriin jää kilometrikaupalla kalaverkkoja ja isoja trooleja – Karanneita kalanpyydyksiä on nostettu Itämerestäkin satoja tonneja” Yle https://yle.fi/uutiset/3-10065445 [viitattu 30.5.2021] 

Torikka, T. 2020. "Järviruo’on korjuuketjun kehittäminen jatkuu yritystoimintana - iittiläinen järviruokohanke ehdolla EU:n parhaaksi" Maaseudun tulevaisuus https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/maatalous/tilaajille-7.140698?aId=1.1060899 [viitattu 30.5.2021]

Ymparisto.fi. 2020. “Uusi oppimiskokonaisuus johdattaa roskien ja mikromuovien jäljille” 
https://www.ymparisto.fi/fi-FI/Vesi/Uusi_oppimiskokonaisuus_johdattaa_roskie(57132) [viitattu 30.5.2021] 






Kuva 1. Pelkistetty toimintaperiaate























































































Kuva 2: Tarkempi kuva järjestelmästä

Suodattimen prototyyppi


Kuva 3. Ensimmäinen suodatusvaihe


Kuva 4: Toinen suodatusvaihe: Hiekkasuodatin ja sen kerrokset (Kiemde et al., 2018)

Hiekkasuodattimen kerrokset


Kuva 5. Kolmas suodatusvaihe: Järviruokosuodatus (Torikka, 2020)





























Kuva 6. Havainnollistava esimerkkikuva vesipumpusta (KSB, n.d.)






Kuva 7. Havainnollistava esimerkkikuva aurinkopaneelista (Kymenlaakson Sähkö Oy, 2021)


Write a comment…