Insta Automation ja Tampereen seudun vesilaitostoimijat selvittävät, miten jätevedenpuhdistamoita voidaan kehittää tekoälyn, data-analytiikan ja jätevedenpumppaustekniikan avulla. Tavoitteena on suunnitella ja toteuttaa puhdistamoteknologiaa, jonka ansiosta puhdistusprosessit ovat aiempaa kustannustehokkaampia ja ympäristöystävällisempiä.
Insta on Suomen suurin vesihuoltoautomaatiotoimittaja. Yhtiön toimittaman automaation piirissä asuu noin kolme miljoonaa suomalaista. Instan rahoittamassa uudessa tutkimus- ja tuotekehityshankkeessa rakennetaan digitaalinen simulaatio Tampereen seutukunnan jätevedenpumppausprosesseista: pääpumppaamoista ja -viemärilinjoista sekä tulevan keskuspuhdistamon tulotunnelista ja -pumppaamosta.
Simulaatiota varten analysoidaan muun muassa virtaamatietoja ja pumppujen toimintaa. Dataa on kerätty nykyisiltä pumppaamoilta ja puhdistamoilta Lempäälässä sekä Tampereen Raholassa ja Viinikanlahdessa.
Koko ajan tasaisen puhdasta vettä
Meneillään olevassa hankkeessa mallinnetaan data-analyysin, koneoppimisen ja tekoälyn avulla erilaisia kuormitusskenaarioita esimerkiksi eri vuorokauden- ja vuodenaikojen mukaan. Samalla simuloidaan muita muuttujia, kuten tulotunnelin pinnankorkeuksien vaihteluita ja säätilan muutoksista johtuvien hulevesimäärien vaikutusta. Näin luodaan reaaliaikainen tilannekuva laitoksen tulovirtaamien vaihtelusta ja hallinnasta.
– Virtuaalinen mallinnus sekä erilaisten tilanteiden simulointi auttavat mitoittamaan pumput oikein. Kun prosessi on tasapainossa, virtaama pysyy mahdollisimman tasaisena jäteveden eri käsittelyvaiheissa. Lisäksi energian ja kemikaalien kulutus saadaan tasaiseksi ja määriltään optimaalisiksi, sanoo Tampereen Seudun Keskuspuhdistamo Oy:n toimitusjohtaja Timo Heinonen.
– Pumppujen jatkuvan seurannan ansiosta poikkeamat havaitaan ajoissa ja huoltotoimet voidaan tehdä ennakoivasti. Siten puhdistamon toimintavarmuus paranee ja puhdistustulos pysyy tasaisena.
Kehitystyön tuloksena syntyvää teknologiaa voidaan tulevaisuudessa hyödyntää jätevedenpuhdistamoiden virtaamien hallinnan mallintamisessa ja puhdistuksen prosessivaiheen digitaalisen kaksosen eli virtuaalisen mallin luomisessa. Toimintamallia ja teknologista alustaa voidaan hyödyntää myös muissa vesilaitosten pumppausprosesseissa sekä laajentaa kattamaan koko jäteveden puhdistusprosessi.
– Kehitämme ratkaisua myös oikeanlaisten mallinnusalustojen ja ympäristöjen tehokkaaseen soveltamiseen erilaisissa teollisissa ympäristöissä. Näiden avulla automaatioprojektien testaus- ja käyttöönottovaihetta voidaan tehostaa, mikä tuo säästöjä sekä nopeuttaa projektia ja varmistaa aikataulussa pysymisen, kertoo Insta Automation Oy:n teollisen digitalisaation myyntijohtaja Jyri Stenberg.
