Energibesparelser på renseanlæg ved integreret optimering

Kommunale renseanlæg, som blev bygget i forbindelse med Vandmiljøplan 1, bruger meget energi i form af el. I dag kan driftspersonalet med stor sikkerhed sikre den rigtige afløbskvalitet. Herefter er det muligt at sætte ind over for andre områder end afløbskvalitet herunder energiforbruget til rensning. Dette bliver samtidigt et krav som følge af den nye lov om fremme af energibesparelser, som er vedtaget i maj 2000. EFP98 projektet 'Integreret optimering af renseprocesser og energiudnyttelse' (2000) viste, at der kan opnås 10-40% elbesparelse alene ved optimering af eksisterende maskiner, som forbruger omkring 320 gWh eller ca 1% af det danske elforbrug. Projektet dækkede de væsentligste muligheder for at opnå elbesparelser på kommunale renseanlæg. Resultaterne viste, at omtrent 50% af elektricitetsforbruget går til biodelen på reseanlæggene især til beluftning. Der blev udviklet metoder til effektivisering af overfladebeluftere, som anvendes på ca. 70% af de kommunale renseanlæg. På baggrund af de gode resultater for overfladebeluftere er det oplagt at udvikle metoder til at opnå energibesparelser til bundbeluftere. Industrielle renseanlæg er medtaget i dette projekt, da de i højere grad bruger bundbeluftere. De industrielle renseanlæg har ikke tidligere været behandlet, men skønnes a bruge ca. 1/3 af de kommunale anlægs årlige forbrug. De industrielle anlæg har en stor kapacitet, men færre i antal. Tilsammen skønnes projektet at være rettet mod 0,3% af det danske elforbrug. Det skønnes muligt at opnå besparelser i størrelsesordenen 20% alene ved optimering af bundbelufterne på kommunale og industrielle renseanlæg. Projektet vil: Udvikle metoder til on-line måling af bundbelufteres iltningseffektivitet, samt anvende disse til at opnå energibesparelser ved integreret optimering af renseprocesser og energiudnyttelse. Fase 1: Kortlægge energiforbruget på industrielle renseanlæg og sammenholde dette med kommunale anlæg. Output: Energiforbruget til rensning af spildevand på industrielle reseanlæg. Desuden fås et sammenligningsgrundlag for en vurdering af mulighederne for at optimere processer og energiudnyttelse. Fase 2: Output: To metoder til bestemmelse af iltningseffektivitet: 1) Beregning af iltningseffektivitet via luftflow og iltmålinger sammenholdt med energiforbruget. Selve beregningen af effektiviteten vil kræve en omfattende on-line databehandling af kompressorers luftforsyning til bundbeluftere og mikroorganismernes iltforbrug (fx via Kalman filter fx beskrevet i 'Nonlinear and set-point control of dissolved oxygen concentration of the dissolved oxygen concentration in an activated sludge process Wat. Sci. Tech Vol 4. no. 3-4. pp 135-142. 1996.) Herved kan iltningseffektivitet beregnes. 2) Off-gasanalyse. En ilt-massebalance over reaktoren kan anvendes til at beregne iltforbruget via måling af luftflow og iltindholdet i tilførselsluften og i den luft, som gasser af fra overfladen af bioreaktorerne (off-gas). Fase 3: Implementering af metoderne på to renseanlæg og optimering af renseproces og eludnyttelse. Output: A. Estimat af besparelserne og forslag til, hvornår den ene eller den anden metode bør benyttes. B. En dansk og engelsk rapport/artikel om projektet resultater. C. Der afholdes en temadag om emnet. Resultat forventes at kune give 20% besparelse i elforbruget til bundbeluftning. Resultaterne vil kunne bruges i Danmark og i EU, som er i gang med en udbygning af de biologiske reseanlæg