I Portugal har 17 avloppsverk studerats ur energiperspektiv under 5 år. Energiindikatorer har ställts upp, beräknats och jämförts med internationella motsvarigheter. Överensstämmelsen var god och indikatorerna ansågs väl användbara i energiarbetet.
Av: Jörgen Hanaeus
Energiindikatorer (Performance Indicators, PI) är användbara kvantitativa mått på energihushållningen vid avloppsverk. De här föreslagna indikatorerna täcker energiförbrukning, nettotillskott av extern energi, energikostnader och i artikeln visas de mätta resultat som använts för att få värden på desamma.
Resultat från fältstudien av 17 verk under 5 år jämfördes med dem från en genomgång av internationell litteratur och överensstämmelsen mellan energibalansens huvudkomponenter, såväl produktion som konsumtion, var god. Den specifika energikonsumtionen var omvänt proportionell mot behandlad volym avloppsvatten.
Bakgrund
Energi är en stor kostnadspost vid avloppsverk; ofta den näst största efter personalkostnaderna. USA/Kalifornien anger att 28 % av driftskostnaderna vid avloppsverk avsåg elenergi; i Spanien indikeras 26 % och i Portugal 25 %
Därför är det viktigt att identifiera energiomsättningsposter och söka strategier för optimering av dessa. För uppföljning är verktyg i form av mätbara indikatorer lämpliga. I artikeln beskrivs ett utvecklat system av indikatorer för avloppsverk, där energirelaterade poster är centrala, samt resultat för dessa vid 17 portugisiska avloppsverk. Jämförelse med internationell litteraturdata har gjorts.
Föreslagna energiindikatorer
Indikatorsystemet för avloppsverk består av en portfölj av 8 grupper: kvaliteten hos behandlat avloppsvatten, förbrukning av naturresurser och råmaterial, hantering av biprodukter, avskiljningseffekter och stabilitet, ekonomiska och finansiella resurser, säkerhet, personalen samt planering och design.
Av dessa är följande mått starkt relaterade till energiaspekter:
Energiförbrukning, kWh/m3 (behandlat avlopsvatten)
Energiförbrukning, kWh/avskilt kg BOD5 (alt kWh/avskilt kg CODCr)
Producerad elektrisk energi från biogas, kWh/m3 (behandlat avloppsvatten)
Producerad elektrisk energi från biogas, %: (kWh) producerad energi från biogas * 100/ Energiförbrukning (kWh)
Nettoanvändning av energi från externa källor, kWh/m3 (externa inköp – extern försäljning)
Kostnader för elektrisk energi €/ m3 (behandlat avloppsvatten).
Resultat
En internationell sammanställning visar att energiförbrukningen varierar mellan länder och artikelförfattare, men processvalet påverkar starkt. Ofta är luftning (vanligt: 25-60 %) och pumpning de största energiförbrukarna.
Även anläggningens storlek har stort inflytande på den specifika energiförbrukningen. Större och mer avancerade verk konsumerar mer energi men använder den effektivare, vilket minskar förbrukningen per m3. Beläggningen på verket är också viktig och 50 %-ig beläggning visar 0,32 kWh/m3 medan 80 %-ig beläggning givit 0,15-0,43 kWh/m3.
En god energiproduktion är förstås värdefull för energibalansen. Värden på 0,074-0,15 kWh/m3 har rapporterats. Ett nettoplus kan uppnås; således visar Strass avloppsverk i Österrike en produktion om 108% av förbrukningen och levererar alltså 8 % till det allmänna elnätet.
De portugisiska värdena visas över en 5-årsperiod och stämmer väl med rapporterade internationella intervall. Relativt organiskt material erhölls 0,30-8,25 kWh/kg avskilt BOD5 med ett medel av 2,96 kWh/kg och lägre siffror för lägre BOD5-mängder.
Slutsatser
Värden för fyra indikatorers grupper: underkända/acceptabla/goda energivärden för verk med aktivt slam resp biofilter och (för någon indikator) fällning och nitrifikation avslutar artikeln och den internationella sammanställningen har ett läsvärde. De svenska sammanställningarna av Balmér och D. Hellström samt Lingsten och Lundkvist refereras.
Terminologin väntar ännu på uppgradering. Energi omvandlas; inget annat.
Källa: Silva, Catarina; Rosa, Maria Joao (2015) ”Energy performance indicators of wastewater treatment: a field study with 17 Portugese plants.”Water Science & Technology 72.4, 510-518.
Författarna från:
Urban Water Division, Hydraulics and Environment Department, National Civil Engineering laboratory: LNEC. Av Brasil 101, 1700-066 Lisboa, Portugal.
Kontakt: mjrosa@lnec.pt
