Mitä hyötyä digitaalisesta kaksosesta on jätevedenpuhdistamon toiminnan kannalta? Digitaalinen kaksonen mahdollistaa suorituskyvyn, kestävyyden ja puhdistustulosten parantamisen samalla, kun se tuottaa kustannussäästöjä.
Digitaaliset kaksoset ovat virtuaalisia malleja, jotka jäljittelevät fyysisiä kohteita reaaliaikaisen datan ja analytiikan avulla. Niiden käytöstä on tullut yleistä sellaisilla aloilla, kuten kiinteistöjohtaminen, missä isännöitsijät hyödyntävät digitaalisia kaksosia tehdessään dataan perustuvia keskeisiä toiminnallisia päätöksiä. Mitä tulee vesivarojen hallintaan, monilla jätevedenpuhdistamoilla on paineita parantaa tehokkuutta sekä vaatimustenmukaisuutta samalla, kun pyritään pitämään loppukäyttäjien kustannukset alhaisina. Voiko digitaalinen kaksonen tarjota ratkaisun näihin jätevedenpuhdistamoiden haasteisiin? Digitaalisen kaksosen tärkeimmät hyödyt voidaan jakaa kolmeen kategoriaan.
#1 – Suorituskyky ja optimointi
Lukuisat tutkimukset viittaavat tehokkuuden kasvuun eri toimialoilla, kun digitaalista kaksosta on aloitettu hyödyntämään. Digitaalisilla kaksosilla voi olla valtava merkitys jätevedenkäsittelylle, joka kuluttaa 36 %1 koko vesiteollisuuden käyttämästä energiasta. Keräämällä reaaliaikaista dataa kaikista laitoksella käytettävistä laitteista ja yhdistämällä data matemaattisiin malleihin, laitoksen operaattorit saavat kattavan kokonaiskuvan jätevedenpuhdistamon toiminnasta. Tehottomuus, pullonkaulat ja poikkeavuudet voidaan tunnistaa, prosessiparametreja voidaan optimoida ja toimintaa voidaan hienosäätää maksimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi.
Digitaalinen kaksonen voi myös olla tärkeä työkalu prosessin ohjauksessa. Reaaliaikainen data mahdollistaa laitoksella toimivien laitteiden ja järjestelmien jatkuvan arvioinnin, jolloin mahdolliset viat voidaan tunnistaa reaaliajassa. Tämä auttaa vähentämään seisokkeja, alentamaan hätäkorjauksiin liittyviä kustannuksia ja pidentämään laitoksen käyttöikää.
Ratkaisevaa on, että kun jätevedenpuhdistamot pyrkivät laajentumaan tai tekemään muutoksia, käytettävien teknologioiden on mukauduttava vastaavanlaisesti. Digitaaliset kaksoset ovat luontaisesti joustavia, mikä mahdollistaa uusien resurssien saumattoman integroinnin sekä parametrien ja tavoitteiden mukauttamisen.
#2 – Parannettu kestävyys ja vaatimustenmukaisuus
Tehokkaammin toimiva jätevedenpuhdistamo saavuttaa luonnollisesti myös kestävän kehityksen etuja. Digitaalinen kaksonen voi tarjota yksityiskohtaisia oivalluksia veden ja energian käyttötavoista, jolloin käyttäjät voivat analysoida parannusmahdollisuuksia. Käyttäjät näkevät, mitkä prosessit ja järjestelmät kuluttavat eniten resursseja ja voisiko tiettyjen toimintojen muuttaminen johtaa kulutuksen vähenemiseen.
Veden- ja energiankäytön vähentämisen lisäksi jätevedenpuhdistamot voivat analysoida digitaalisen kaksosen keräämää dataa optimoidakseen kemikaalien annostelua ja minimoidakseen jätteiden syntymistä. Useilla toimialoilla organisaatiot ovat jo ottamassa näitä edistysaskelia. Capgeminin tutkimuksen mukaan yritykset, jotka hyödyntävät digitaalista kaksosta, parantavat keskimäärin 16 % kestävyyden mittareitaan.
Itse asiassa yli puolet (57 %) kyselyyn vastanneista yrityksistä oli samaa mieltä siitä, että digitaalinen kaksonen on keskeinen työkalu kestävän kehityksen edistämisessä, mikä kuvastaa yritysten kasvavaa trendiä täyttää ESG-sitoumuksensa. Avain tähän on yksityiskohtaisen kokonaiskuvan luominen. Vähintään joka kolmas kyselyyn vastanneesta organisaatiosta ilmoitti ottaneensa käyttöön digitaalisen kaksosen ymmärtääkseen ja ennustaakseen energiankulutustaan ja päästöjään.
Koska digitaalinen kaksonen tallentaa reaaliaikaista dataa ja seuraa keskeisiä suorituskyvyn indikaattoreita, operaattorit voivat olla varmoja siitä, että he noudattavat kaikkia säännöksiä. Raportteja voidaan kirjoittaa kyseisten normien noudattamisesta, kun taas digitaalisen kaksosen avulla voidaan simuloida muutoksia säädöksiin ja/tai prosessiparametreihin. Tällöin päästään arvioimaan mahdollisia vaikutuksia ja reagoimaan ennakoivasti.
#3 – CAPEX ja OPEX -säästöt
Jätevedenpuhdistamolla on tärkeää ottaa huomioon kustannusvaikutukset, kun digitaalista kaksosta otetaan käyttöön. Aloitusmaksu riippuu useista tekijöistä kuten laitoksen koosta, prosessien monimutkaisuudesta ja vaadittavasta digitalisaatiosta. Tätä arvioidaan parantuneen laitoksen suorituskyvyn, alentuneiden huoltokustannusten ja optimoidun resurssien käytön tuottamien kustannussäästöjen perusteella. Veolia Water Technologiesin Hubgrade Performance Plant -digitaalisen kaksosen avulla on mahdollista lisätä biologista ja hydraulista kapasiteettia jopa 100 %, vähentää energiankulutusta jopa 30 % ja lykätä laajennusprojekteja yli 15 vuodella.
Nämä ovat tärkeitä seikkoja, ja sijoitetun pääoman tuotosta on olemassa vahvaa näyttöä. Deloitten tutkimuksen mukaan digitaalinen kaksonen voi vähentää käyttökustannuksia
20-30 %. Tämänkaltaiset säästöt lisäävät digitaalisen kaksoisjärjestelmän kysyntää. Markkinoiden ennustetaan kasvavan noin 37,5 %:n vuosittaisella vuosikasvulla (CAGR) vuosina 2023–2030.
Toinen huomioitava kustannuserä on rekrytointi. Yksi jätevedenkäsittelysektorin suurimmista haasteista on ammattitaitoisen henkilöstön löytäminen, erityisesti nuoremman sukupolven joukosta. Yritykset, jotka hyödyntävät digitaalisia työskentelytapoja, mukaan lukien digitaalisia kaksosia, ovat paremmassa kilpailuasemassa esitellessään yritystään oman alan edelläkävijänä sekä tulevaisuusorientoituneena uravaihtoehtona houkutellessaan uusia kykyjä. Tämä tarjoaa elintärkeän kilpailuedun rekrytointimarkkinoilla ja voi johtaa mittaviin kustannushyötyihin pitkällä aikavälillä.
Digitaalisen kaksosen tarve muuttuvassa maailmassa
Maailmanlaajuisesti on tarve lisätä makean veden tarjontaa voimakkaasti kasvavalle väestölle. Asiantuntijoiden arvioiden mukaan jo vuonna 2030 maailmanlaajuinen makean veden kysyntä ylittää tarjonnan 40 %:lla.
Tämä korostaa jätevedenpuhdistamoiden kriittistä roolia. Ne eivät ainoastaan auta maailmaa vastaamaan tähän tarpeeseen, vaan myös auttavat turvamaan kansanterveyttä ja suojelemaan ympäristöä, olipa kyse sitten vesikasveihin ja -eläimiin kertyneen ylimääräisen fosforikuorman vähentämisestä tai haitallisten mikrosaasteiden minimoinnista juomavedessä.
Digitaalisen kaksosen avulla jätevedenkäsittely on tehokkaampaa, kestävämpää ja kannattavampaa.
Klikkaamalla tätä linkkiä voit lukea lisää digitaalisesta kaksosesta ja sen vaikutuksista jätevedenkäsittelyyn.
