Water efficiency in industry ensures the continuation of business

According to the Water Poverty Index, developed at the beginning of this millennium, Finland has the world’s highest welfare rate associated with water. In addition to Finland being one of the most water-rich nations in the world; the coverage of water supply and sewerage systems; the use of water in households, industry and agriculture; environmental affairs; and the socio-economic factors related to water supply belong among the best in the world.

The water consumption reflects our industrial structure. Our most important sectors are the water-intensive wood-processing industry and the mining industry, and, therefore, industry is the largest consumer of water (Grön 2010). When communities annually use approximately 460 million m3 of water, in the industry the water consumption is almost 20 times higher: 8,300 million m3 a year. However, the Finnish industrial sector has reduced its water consumption in an exemplary fashion by means of water recycling solutions and by optimising the draining of waste and process waters into the environment. When calculated per product, the pulp and paper industry has reduced its water consumption to one fifth of what it used to be in the 70s. Today, the water consumption of the Finnish brewery industry per product litre is significantly smaller than that of global brewery companies that widely advertise their operations as sustainable.

One key obstacle to water recycling is its relatively low price compared to the prices of comparable recycled materials. However, in water-intensive industries the large volumes of water alone constitute a major cost item. For example, in the Finnish wood-processing industry the cost of water accounts for an estimated 5 % of the overall costs, or is of about the same level as the chemicals and personnel costs.

The recycling of water generates cost benefits and, at the same time, the reduced need to extract water increases options on where to place the plants and offers opportunities for increasing production. In addition to water recycling, the industrial sector is developing solutions for recovery and productisation of substances contained in the water. They can be used for creating new value chains and business models for the future circular economy societies.

Climate change has raised the availability of water as a key risk for the world economy. It has multiple impacts: at the same time as dry areas become even drier, floods and heavy rains become more common. In addition to causing damage to buildings and products, the flooding sewer systems and dams may cause unintentional environmental emissions.

Finland has the best water supply and sewerage systems in the world. Being number one in the world, it would be easy to spring to the world not only as provider of technological solutions, but also as provider of project competence and other competencies that can be associated with water expertise.

Let us pilot the digital solutions, energy efficiency and all aspects of the blue economy in Finland and introduce them to the world markets together, to the regions where access to clean water is already a clear business risk to industrial production!

VTT publishes a policy brief on ensuring the availability of clean water and the opportunities for developing business out of water supply systems

 

mona_arnold
Mona Arnold

Principal Scientist
mona.arnold(a)vtt.fi

 
rajaus nelio2
Anna-Mari Heikkilä
Senior Scientist
anna-mari.heikkila(a)vtt.fi

Reference: The Water Poverty Index: An International Comparison, Keele Economics Research Papers. http://econwpa.repec.org/eps/dev/papers/0211/0211003.pdf

Grön 2010, Water as natural resource and enabler of global business http://www.helsinki.fi/henvi/yvv/esitykset/gron.pdf

Teollisuuden vesitehokkuus varmistaa liiketoiminnan

Veteen liittyvä hyvinvointi on Suomessa korkeinta vuosituhannen alussa kehitetyn vesiköyhyysindeksin mukaan. Sen lisäksi että Suomi on maailman vesirikkaimpia maita ovat vesihuollon kattavuus, veden käyttö kotitalouksissa, teollisuudessa ja maataloudessa, ympäristöasiat sekä vesihuoltoon liittyvät sosio-ekonomiset tekijät maailman huippua.

Teollisuusrakenteemme heijastuu vedenkäytössä. Merkittävimmät sektorimme ovat vesi-intensiivinen metsäteollisuus ja kaivosteollisuus, ja teollisuus onkin suurin vedenkäyttäjä (Grön 2010 ): Kun yhdyskunta käyttää noin 460 miljoonaa kuutiota vuodessa, on teollisuuden vedenkäyttö melkein 20 kertaa isompi eli 8300 miljoonaa kuutiota vuodessa. Suomen teollisuus on kuitenkin vähentänyt esimerkillisesti vedenkulutustaan veden kierrätysratkaisuin ja optimoimalla jäte- ja käyttövesien päästöjä ympäristöön. Tuotetta kohti laskettuna metsäteollisuuden vedenkäyttö on vähentynyt viidenteen osaan 70-luvun vedenkulutuksesta. Suomen panimoteollisuuden vedenkäyttö tuotelitraa kohti laskettuna on tänään merkittävästi pienempi kuin kestävällä toiminnoillaan suuresti mainostavien globaalien panimoyritysten.

Yksi keskeinen hidaste veden kierrätyksessä on veden suhteellisesti edullinen hinta verrattuna vastaaviin kierrätysmateriaalien hintoihin. Vesi-intensiivisessä teollisuudessa isot vesivolyymit on kuitenkin jo merkittävä kustannuserä. Esimerkiksi Suomen metsäteollisuudessa veden kustannus on arviolta 5 prosenttia kokonaiskustannuksista, eli samaa tasoa kuin kemikaalien ja henkilökunnan.

Kierrättämällä vettä aikaansaadaan kustannushyötyä, ja samalla pienempi vedenoton tarve lisää vaihtoehtoja laitosten sijoituspaikalle sekä tarjoaa mahdollisuuksia tuotannon kasvattamiseen. Veden kierrätyksen lisäksi nyt kehitetään uusia ratkaisuja veden sisältämien epäpuhtauksien talteenottoon ja tuotteistamiseen jatkokäyttöön. Näistä voidaan luoda uusia arvoketjuja ja liiketoimintamalleja tulevaisuuden kiertotalouden yhteiskuntiin.

Ilmastonmuutos on nostanut puhtaan veden saatavuuden keskeiseksi riskiksi maailman taloudelle. Vaikutus on moninainen; samalla kuin kuivat alueet muuttuvat yhä kuivemmiksi, tulvat ja rankkasateet yleistyvät muualla. Rakennus- ja tuotevaurioiden lisäksi tulvivat viemärisysteemit ja padot voivat aiheuttaa tahattomia ympäristöpäästöjä.

Suomessa on maailman paras vesihuolto. Maailman ykkösasemasta olisi helppo ponnahtaa maailmalle  yhdistämällä vesiosaamiseen ja veteen liittyviin teknologisiin ratkaisuihin projektiosaamista sekä muita kompetensseja eri aloilta.

Pilotoidaan digitaaliset ratkaisut, energiatehokkuus ja sinisen talouden kaikki osa-alueet Suomessa ja viedään ne yhdessä maailmanmarkkinoille – alueille, joissa puhtaan veden saatavuus on jo selkeä liiketoimintariski teollisuustuotannolle!

mona_arnold
Mona Arnold

Principal Scientist
mona.arnold(a)vtt.fi



rajaus nelio2
Anna-Mari Heikkilä
Senior Scientist
anna-mari.heikkila(a)vtt.fi

Viite: The Water Powerty Index: An International Comparison, Keele Economics Research Papers. http://econwpa.repec.org/eps/dev/papers/0211/0211003.pdf
[1] Grön 2010 Vesi luonnonvarana globaalin liiketoiminnan mahdollistajana http://www.helsinki.fi/henvi/yvv/esitykset/gron.pdf

 

Africa’s pig farmers in bioelectricity production? Why not

Mona Arnold galleria

A recent VTT press release told how in future it would be possible to enhance the use of wastewater as a source of raw materials. This is a major change that would eventually lead to the concept of wastewater disappearing altogether.

In society and industry, wastewater is yet another material flow among others that can be processed, utilised and recycled as process water or drinking water. This is no longer utopia, but state in the art, for example, in Singapore and Namibia.

Can Finland find solutions to the challenges posed by wastewater and sludge?  

After our press release, I received an e-mail from Rwanda Tourism University College, with a hopeful inquiry as to whether our new technologies would be suited to their local conditions. Like other developing countries, Rwanda is in a situation in which the growing population desperately needs wastewater treatment plants. For this, however, the public sector lacks the financial resources – or critical mass in competence.

In most countries, public organisations are responsible for water management. Even under a public umbrella, it is possible to create the kind of operating models that offer opportunities for various kinds of actors.

What is the wastewater treatment outlook for 2030?

I would like to see the future bringing us a versatile business ecosystem, accommodating a wide spectrum of service and technology providers, biomass and mineral processors, and information developers and sharers of all sizes.

Biogasification of municipal  waste could be run as a family business, the village pig farmer combining waste water  sludge with his piggery manure and using it to generate electricity for his village. Co-operatives centred on specific villages would organise production plants for drinking water for the village population. If there is no start-up capital to launch such projects, major companies would take care of the availability of clean water in the community as part of their sustainability programmes, thus acting as godparents and sponsors of regional business clusters.

The difficulty in realising this kind of dynamic future scenario lies in the necessity for a basic community need, in this case the availability of clean water, to be built upon a solid foundation not solely reliant on the enthusiasm of individual people or companies. On the other hand, we must also allow room for innovation – regardless whether it is related to technological development, business models or governance.

Mona Arnold, Principal Scientist

Jätevesi

Links:

VTT press release 11 March 2014

Green Solutions for Water and Waste programme report

 

Afrikan sikafarmaritkin mukaan sähköntuotantoon

Mona Arnold galleria

Kerroimme hiljattain VTT:n lehdistötiedotteessa, miten jätevettä voitaisiin tulevaisuudessa käyttää paremmin raaka-ainelähteenä. Kyseessä on suuri muutos, joka lopulta johtaisi siihen, että luovutaan koko jätevesi-käsitteestä.

Jätevesi on yhdyskunnassa ja teollisuudessa yksi materiaalivirta muiden joukossa, joka voidaan käsitellä, hyödyntää ja palauttaa uudestaan käyttöön prosessivedeksi tai juomavedeksi. Tämä ei ole utopiaa: näin tehdään esimerkiksi jo nyt Singaporessa ja Namibiassa.

Löytyisikö Suomesta ratkaisua jätevesien ja lietteiden problematiikkaan?

Sain tiedotteemme jälkeen Ruandan turismin yliopistolta sähköpostin, jossa tiedusteltiin toiveikkaana, soveltuvatko uudet tekniikkamme sikäläisiin olosuhteisiin. Ruanda, kuten monet muutkin kehittyvät maat, on tilanteessa, jossa kasvava väestömäärä tarvitsee kipeästi jäteveden käsittelylaitoksia. Julkisella taholla ei ole kuitenkaan tähän riittävästi taloudellisia resursseja – tai osaamisen kriittistä massaa.

Vesien hallinta on useimmissa maissa julkisten organisaatioiden vastuulla. Julkisenkin sateenvarjon alla on mahdollista luoda sellaisia liiketoimintamalleja, jotka tarjoavat mahdollisuuksia erilaisille toimijoille.

Miltä näyttää jäteveden käsittely vuonna 2030?

Haluaisin nähdä, että tulevaisuus tuo meille moninaisen liiketoimintaekosysteemin, johon mahtuu laaja kirjo erikokoisia palvelujen ja teknologioiden toimittajia, biomassojen ja mineraalien prosessoijia, tiedon jalostajia ja -osallistujia.

Yhdyskuntalietteen biokaasutusta voitaisiin pyörittää perheyrityksenä: kylän sikafarmari yhdistää lietteen sikalalantaansa ja tuottaa sillä kylälleen sähköä. Kyläkohtaiset osuuskunnat järjestäisivät juomaveden tuotantolaitoksia kylän väkeä varten. Jos starttirahaa uupuu, isot yritykset liittäisivät omassa kestävyysohjelmassaan tehtäväkseen huolehtia yhdyskunnan puhtaan veden saatavuudesta ja toimisivat täten alueellisen liiketoimintaklusterin kummeina ja rahoittajina.

Tällaista dynaamista tulevaisuudenkuvaa vaikeuttaa se, että yhdyskunnan perustarve eli puhtaan veden saatavuus pitää rakentaa tukevalle pohjalle, joka ei saa turvautua vain yksittäisten henkilöiden tai yritysten intoon. Toisaalta innovaatiolle pitää aina antaa tilaa − liittyköön se sitten teknologiakehitykseen, liiketoimintamalleihin tai hallintoon.

MonaArnold, johtava tutkija

Jätevesi

Linkit:

VTT:n lehdistötiedote: Metallit ja mineraalit talteen jätteistä

Green Solutions for Water and Waste -ohjelman raportti