Nyckeltal för reningsverk verktyg för effektivare resursanvändning

Transkript

1 Nyckeltal för reningsverk verktyg för effektivare resursanvändning Peter Balmér och Daniel Hellström

2 Är svenska avloppsreningsverk energieffektiva? Vad vet vi? Energiundersökningen 2008 Benchmarktestning 2011 Oftast bara mätning av totalförbrukning

3 Reningsverkens elanvändning (från Energiundersökningen 2008) Elanvändning kwh/pe och år Anläggningens storlek pe 3

4 Energianvändning Baden Wurtemberg kwh/pe,år Storleksklass Storlek > percentil ,5 31, ,5 23, ,5 0 0 Median 94, ,5 51,3 47,5 40,1 37,2 33,3 31,6 27,4 24,7 30,6 80 percentil 0 119,5 108,5 68, ,

5 24 svenska verk jämförda med medianvärden för Badem Wurtemberg 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,

6 Att tänka på vid internationella jämförelser COD per pe i Tyskland 120 g/pe,d COD per pe i Österrike 110 g/pe,d COD för 24 verk i Sverige 148 g/pe,d

7 BENCHMARKING ENLIGT IWA Detaljnivå Verksamhetsbedömning Verksamhetsförbättring

8 Vad är nyckeltal Tal som komprimerar information i syfte att göra den mer lättillgänglig för en användare (NE:s def) Användning av en resurs relativt en belastning t.ex. el energianvändning per pe eller per kg COD avskilt Förbrukning av en resurs relativt en prestation t.ex. fällningsmedelsförbrukning per kg avskild fosfor

9 Resursförbrukning Kan förklaras Kan inte lätt förklaras Benchmark Verk A

10 Förklaringsfaktorer Om förklaringsfaktorer kan inkorporeras i nyckeltalen blir dessa mer jämförbara MEN det kräver att mer data samlas in och det kan kräva schablonmässiga bedömningar Exempel: El energiförbrukningen beror inloppspumparnas lyfthöjd. Data om pumparnas förbrukning saknas ofta men lyfthöjden är känd. Med ett antagande om pumparnas verkningsgrad kan ett mer korrekt nyckeltal beräknas

11 Total el användning, elanvändning exkl inloppspumpning och el användning även korrigerat för nitrifikation och denitrifikation kwh/p.e./year kwh/p.e./year

12 El energianvändningens fördelning (från Energiundersökningen 2008) Ej redovisat 26% In- och utl.pumpn 13% El till värme 3% Övrigt 6% Slambehandl 8% Reningsproc övr 15% Biosteg 29%

13 El energianvändningens fördelning (ex inloppspumpning) Energiundersökningen Tre stora svenska verk Schweiz Österrike pe Österrike > pe Andel biosteg % Andel slambehandling %

14 VASS systemet Svenskt Vattens databas för medlemmarna Data finns om anläggningstillgångar, resursförbrukning, ekonomi mm på kommunnivå Data om energianvändning och energiproduktion och om biogas finns på anläggningsnivå Data om vattenverk och avloppsreningsverk finns ej på anläggningsnivå men det är på gång

15 VASS avloppsreningsverk Syftet att ge reningsverken möjlighet att jämföra sina prestationer med andra verk Detta sker genom att data om verket och driften rapporteras in i VASS VASS beräknar sedan nyckeltal VASS kan sedan leverera rapporter där man kan jämföra sina egna nyckeltal med de från verk av liknande storlek eller med liknande process

16 VASS vilka uppgifter skall lämnas? Verkets uppbyggnad Verkets belastning och avskiljning Verkets resursanvändning (energi, kemikalier, personal) Möjlighet att välja ambitionsnivå för deltagande ju mer data man lämnar desto fler nyckeltal kan beräknas och desto bättre jämförbarhet har nyckeltalen

17 VASS nyckeltal Datainsamling på anläggningsnivå har testats med 24 deltagande verk från dessa data kan ett stort antal nyckeltal beräknas i det följande ges några exempel

18 Belastningen per capita borde väl vara densamma

19 Varför skiljer avskild mängd slam så mycket?

20 Alla verk avskiljer mer än 90 % P men utsläppen per capita skiljer mycket

21 El användning vid 24 svenska verk kwh/pe,år

22 El energi för luftning kwh/pe,år El energianvändning för luftning kwh/pe,år

23 Stora skillnader i gasproduktion

24 Det är inte bara storleken som bestämmer driftkostnaderna

25 Exergiindex reningsverk

26 Exergi = Energi * kvalitetsfaktor Energikälla Exergi/Energi (%) El 100 Ånga (200 C) ~70 Fjärrvärme ~30 Spillvärme (15 C) < 5

27 kwh/pe/år Biogas El-drift Värme-drift Avloppsvärme Energi Exergi

28 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% Biogas El-drift Värme-drift Avloppsvärme 30% 20% 10% 0% Energi Exergi

29 Rötsubstrat Kemikalier, kolkälla El - drift El - Värme/VP Fjärrvärme Värme från gas Övriga bränslen Ventilation Ev. luftbehandling (lukt) Kontor, personalutrymmen, lagerlokaeler etc. El Förbehandling inklusive försedimentering Biologisk behandling baserad på aktiv slam (inklusive sedimentering) Eftersedimentering Flotation Filtering Värmepump Renat Avloppsvatten från "Biogas - VASS" Värme Rejektvattenbehandling Slambehandling: förtjockare, rötning, avvattning (Typ och mängd energi för uppvärmning särredovisas) Rötgas El Värme "Rågas" till extern Hantering av slam utanför ARV El Värme Uppgradering Fordonsgas Värme

30 Exergiindex Ex eff = Ex ut /(Ex sub + Ex drift ) Ex OCP = (Ex sub + Ex drift Ex ut )/(OCP red ) Ex pe = (Ex sub + Ex drift Ex ut )/antal anslutna Ex ut = gas, växtnäring mm som nyttiggörs Ex sub = inkommande substrat inkl. avlopp Ex drift = exergi för drift av verk OCP = Oxygen Consumption Potential

31 Exergieffektivitet vs. OCP-reduktion 35% 30% ExEff-utan gasproduktion ExEff-med gasproduktion Exergieffektivitet (ExEff) 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% OCP-reduktion

32 Exergieffektivitet vs. exförbrukning per ansluten 35% 30% ExEff-utan gasproduktion ExEff-med gasproduktion ExEff-med gasproduktion (2008) Exergieffektivitet (ExEff) 25% 20% 15% 10% 5% 0% kwh/ansluten/år

33 Var hittar jag mer om energianvändning, flera nyckeltal och mer om benchmarking? SVU rapport ger en översikt av vaverkens energianvändning SVU rapport visar resultaten från Energiundersökningen 2008 SVU rapport ger en introduktion till nyckeltal och benchmarking vid reningsverk SVU rapport visar resultat från en test med VASS reningsverk vid 24 reningsverk. Rapporten innehåller många nyckeltal från dessa verk skillnaderna mellan verken diskuteras