Nettoenergiproduktion. i vandsektoren. Inspiration og cases fra tre danske renseanlæg

Transkript

1 Nettoenergiproduktion i vandsektoren Inspiration og cases fra tre danske renseanlæg December 2017

2 Indhold 1 Introduktion 4 Case: Randers Centralrenseanlæg 2 Case: Næstved Centralrenseanlæg 5 Deltagere i projektet 3 Case: Egsmade Svendborg 6 Arbejdsprocessen og næste skridt

3 Introduktion Renseanlæg som energiproducenter Fremtiden er nettoenergiproduktion Branche i paradigmeskift Danmarks vandsektor bliver i stigende omfang producenter af den energi de anvender. Især flere af spildevandselskaberne som ifølge Miljøstyrelsens performancebenchmarking i 2016 producerede 55 % af den energi de anvendte. Benchmarkingen viser samtidig at spildevandsselskaberne i undersøgelsen samme år solgte 48% af den energi de købte. Den andel var få år tidligere betydeligt lavere, henholdsvis 12% i 2010 og 27% i Det indikerer data fra DANVA opskaleret til alle spildevandsselskaber. Der findes energibesparende tiltag, som samlet set vurderes at kunne bidrage med en besparelse på 130 GWh i spildevandssektoren. På produktionssiden findes teknologier, der fuldt ud kan gøre vandsektoren energiproducerende Fremtid Renseanlæg står midt i et paradigmeskifte, hvor ressourceudnyttelse og ressourceeffektivitet er blevet ligeså vigtige parametre som miljøbeskyttelse. Behandlingen af spildvand er energikrævende, men samtidig indeholder spildvandet i sig selv store mængder energi og næringsstoffer, som de seneste års udvikling muliggør bliver udnyttet bedre end hidtil. Flere renseanlæg har reageret på udviklingen og vist branchen, at de kan blive nettoenergiproducenter. Det betyder, at disse anlæg producerer mere energi i form af biogas, el og varme end de forbruger. De har fokus på at udnytte mest muligt af det tilledte organiske kulstof (COD) til gas/el/varme produktion og samtidig reducere energiforbruget ved optimeret drift. Marselisborg renseanlæg havde en elproduktion som var 58% højere end elforbruget i 2016 Kilde: Energipotentialer og CO2-skyggepriser for energibesparende og energiproducerende teknologier i spildevandsrensning, NIRAS/Miljøstyrelsen

4 Introduktion Tilgangen i dette projekt Inspiration til andre renseanlæg Nogle renseanlæg har brug for inspiration til energiforbedringer. De ønsker f.eks. input til, hvordan de på netop deres anlæg kan implementere nye og forbedrede løsninger og teknologier, som kan gøre dem tættere på energiproducenter og de vil gerne vide, hvad det omtrent vil koste. Konkret tilgang på tværs af branchen En flerfaglig gruppe af leverandører, anlægsfolk, rådgivere, kollegaer og konkurrenter på tværs af branchen har over en halv dag på hver af tre forskellige anlæg lært om anlæggets proces og situation og foreslået initiativer, som kan gøre anlægget tættere på at blive nettoenergineutralt. Tre almindelige renseanlæg har været med i projektet: Næstved Central Renseanlæg Egsmade Renseanlæg i Svendborg Randers Central Renseanlæg Kilde: Intelligent udnyttelse af kulstof og energi på renseanlæg, Envidan/Miljøstyrelsen 2013 De forskellige anlæg har varierende forudsætninger og repræsenterer forskellige udfordringer, som kan ligne dem kollegaerne på andre anlæg oplever. Fornuftige investeringer Udvikling af simple business cases for de foreslåede initiativer muliggør en indledende identifikation af fornuftige investeringer ift. målet om at blive tættere på netto-energiproducenter. Arbejdet er forbundet med antagelser og er på et indledende niveau. Vurderingerne af potentialer for besparelser og omkostninger skal derfor forstås som foreløbige overslag inden yderligere undersøgelser igangsættes. Teoretisk set har et renseanlæg på PE og et COD/N-forhold på niveau med renseanlæggene i Næstved, Svendborg og Randers mulighed for at blive mere end 120% netto-energiproducerende! 4

5 Introduktion Opgørelsen af nettoenergiproduktion Energi på et renseanlæg Eksempel på opgørelse: Energiforbruget på renseanlæg er typisk i form af el, gas og varme, som anvendes i driften af anlægget og opgøres i kwh. Energiproduktion på renseanlæg er typisk i form af gas og eventuel med en efterfølgende omdannelse til el, varme eller opgradering til natur- eller bygas kvalitet. DANVA opgør brutto- og netto-elforbrug som eksempelvis: Brutto-elforbrug = Elproduktion Netto-elforbrug En anden definition kan være graden af egenproduktion defineret som netto-energiproduktionen i procent: Nettoenergipotentialet kan forstås som den energi indeholdt i spildevandet i form af organisk stof (ofte benævnt COD) altså potentialet for energiproduktion i forhold til den påkrævede energi til at drive processen med at rense spildevandet, som f.eks. pumpning, beluftning osv. Der findes i dag ingen klar definition af, hvordan man beregner nettoenergiforbruget og hvad baseline er. Beregnes der nettoenergi (inkl. el, gas og varme) bør alt energi omregnes til kwh. I Netto-elproduktion = Elproduktion / Elforbrug x 100 Eksempler på relevante nøgletal til sammenligning af renseanlæg: kwh elforbrug/m 3 renset vand kwh elforbrug /PE belastning kwh elproduktion/pe belastning m3 biogasproduktion/kg COD fjernet 5

6 Introduktion Benchmarking af caseanlæg 1,80 Elforbrug kwh/spildevand m3 Elproduktion kwh/spildevand m3 Biogas m3/kg COD fjernet Elforbrug kwh/100 PE-belastning Elproduktion kwh/100 PE-belastning Netto-elproduktion, % 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 Næstved Egsmade Randers Marselisborg Elforbrug kwh/spildevand m3 0,37 0,29 0,34 0,28 Elproduktion kwh/spildevand m3 0,20 0,43 Biogas m3/kg COD fjernet 0,22 0,25 Elforbrug kwh/100 PE-belastning 0,71 0,46 0,38 0,16 Elproduktion kwh/100 PE-belastning 0,00 0,00 0,22 0,25 Netto-elproduktion, % 0,00 0,00 0,59 1,53 Trends for caseanlæg Elforbrug afhænger mest af spildevandsmængden Næstved, Egsmade og Randers bruger dog hhv. 30%, 3% og 20% mere el pr. m 3 spildevand end Marselisborg Randers producerer kun 90% af den gas Marselisborg gør pr. PE Randers får 13% mere biogas ud af fjernet COD end Næstved 2016 tal fra Danva Benchamark og WEFTEC2017 præsentation fra Aarhus Vand samt data fra anlæg 6

7 Introduktion Caseanlæg har tyndt spildevand 200 m3 spildevand/pe COD/N BOD/N kg N/PE Trends for caseanlæg Store mængder spildevand pr. PE, altså tyndt spildevand kg P/PE Næstved Egsmade Randers Marselisborg m3 spildevand/pe COD/N BOD/N 4,04 4,93 4,72 6,38 kg N/PE 5,42 4,26 4,66 3,43 kg P/PE 0,77 0,60 0,69 0,50 Lave COD/N forhold og dermed mindre mulighed for kulstofudtag til gasproduktion Høj nitrogen belastning og dermed øget behov for ilt Høj fosforbelastning og dermed højere behov for kemikalietilsætning 2016 tal fra case-anlæg og WEFTEC2017 præsentation fra Aarhus Vand. 7

8 Introduktion Oversigt over anlæg Anlæg Næstved Egsmade Randers Primærtank/ forklaring Nej Nej Ja Efterklaring Ja Nej Ja Rejektvands-rensning ARP* Nej ARP* Beluftning Overflade Overflade Bund Biogas-produktion Ja Nej Ja El-produktion Nej Nej Ja Opr. Designkapacitet, PE Belastning/opr. Design kapacitet, % * APR = Aktiv Returslam Proces. ARP tanken drives med alternerende nitrifikation og denitrifikation og placeres på en delstrøm af returslammet og kan modtage rejektvand. Et ARP anlæg anvendes oftest til forøgelse af den organiske og/eller hydrauliske kapacitet af et renseanlæg. 8

9 Introduktion Eksempler på relevante teknologier Energibesparende teknologier Energieffektive pumper Bundbeluftning Energieffektive blæsere Frekvensomformere Energieffektiv slamafvanding Energiproducerende teknologier Varmepumper på renseanlægs afløb Termisk hydrolyse Effektive gasmotorer Organic Rankine Cycle (ORC) Biogasproduktion i rådnetank Forfiltrering som primært rensetrin Realtidsstyring med formålet at procesoptimere ifht. energiforbrug og energiproduktion Kilde: Teknologisten, Niras, 2017 Rejektvandsrensning med Anammox Generelle beskrivelser af teknologier findes i Teknologilisten 9

10 Case Næstved Centralrenseanlæg tættere på netto-energiproduktion

11 Vi har været afventende med de store energibesparende projekter, da vores fremtidige procesform skulle afklares. Martin Pedersen, Driftsleder, Næstved Central Renseanlæg

12 Næstved Central Renseanlæg Overordnet masse- og energibalance Indløb 9,5 mio m3/år BI5: 2973 kg/døgn N: 736 kg/døgn P: 104 kg/døgn Temperatur, sommer: 16ºC Temperatur, vinter 8ºC Elforbrug og -fordeling: Samlet elforbrug: 3,5 mio. kwh/år (2016) Idriftsat i 1993 Opr. Design kapacitet PE Belastning ca PE Udløb BI5 50,8 kg/døgn (1,8 mg/l) N: 109 kg/døgn (3,7 mg/l) P: 123 kg/døgn (0,5 mg/l) SS: 112 kg/døgn (3,8 mg/l) Slamproduktion 940 tons TS/år 2% Pumpe indløb 10% 21% 21% 16% 29% Resten af process (beluftning, slampumpning) Blæsere til ARP beluftning Kedelcentral Mellempumpe Biogas til kedel Ca m3/år Ingen elproduktion Baseret på data fra anlæg 12

13 Næstved Central Renseanlæg Procesmæssige udfordringer Slammets indhold af PAH (tjærestoffer) tæt på grænseværdier Risiko for at slamkvaliteten forringes og at omkostningerne til bortskaffelse dermed øges. Forhindrer to-trins-drift af anlæg og er årsag til at forklaringstanken blev nedlagt. Kilde sandsynligvis fundet og forsøges nu fjernet Tidshorisont pt. ukendt. Dobbelt vandmængde pr. PE Anlægget modtager 193 m3 spildevand pr. PE, hvilket er mere end det dobbelte af MSTs benchmark 13

14 Næstved Central Renseanlæg Proceslayout PUMPE (4 stk) FORDELER- BYGVÆRK (4 stk) 2016 Grænseværdi BOD, mg/l 1,8 15 N, mg/l 3,7 8 P, mg/l 0,5 1,5 Anlæggets proceslayout Forklaringstank ombygget til behandling af rejektvand (ARP). Procestanke (N/DN*) er udformet som ringkanaler med omrøring og fungerer som fire selvstændige linjer, der samles og fordeles til fire efterklaringstanke. BYGNINGER ARP tanken har bundbeluftning N/DN tankene har overfladebeluftning. Slam forafvandes og hydrolyseres termisk (Cambi-anlæg) Biogas produceres ved 40-42ºC og bruges til dampproduktion til termisk hydrolyse og bygningsopvarmning *N/DN = Nitrifikation/denitifikation ºC ºC 14

15 Næstved Central Renseanlæg INDLØB ph Nitrat Nitrit COD BI5 Overvågning og styring PROCESTANKE Ammonium Nitrat Kalium SS Ilt (4 stk) FORDELER- BYGVÆRK Fosfat EFTERKLARING Slamspejlsmåling (4 stk) UDLØB Ammonium Nitrat Nitrit Ilt Fosfat SS COD BI5 Anlæggets styring STYRESYSTEM: På anlægget udskiftes SCADA fra Frontmatic system2000 til Siemens WinCC forventes idriftsat i Der findes ingen overbygning på styresystemet. STYRING AF PROCESTANKE Skiftes pt. fra ikke alternerende til alternerende (fra single ditch til biodenipho) ANVENDELSE AF ONLINE MÅLERE Iltmålerne styrer rotorer / blæsere i N fasen. Ammonium-målerne styrer N / DN faserne. Slamspejlsmålerne er med som styringsparameter i returslamstyringen, da styringen korrigerer så at niveauet i de fire tanke ikke afviger for meget indbyrdes. BYGNINGER ºC ºC 15

16 Næstved Central Renseanlæg Forslag på workshop Energiproduktion og udnyttelse: Anvende biogas i gasmotor til el- og varmeproduktion (røggasveksler) Optimering af varmeanlægget Opvarmning af spædevand via røggasveksler Varmeveksling/køling af slam efter termisk hydrolyseanlæg Genvinding af restvarme Sluk for Cambi-anlægget (Sparer også polymer til slamafvanding) Sælg biogas (til varmeværket) og køb fjernvarme Etablere varmepumpe på det rensede spildevand Opsæt klimaskærm/bedre isolering omkring Cambi-anlægget Renovering/opgradering af det termiske hydrolyseanlæg Biogasproduktion: Optimering af rådnetank med gasmix-omrøring (Viskositetsændring og øget gasproduktion) Optimere biogas- og varmeproduktionen Indfør primærtrin (tilbagefør ARP til forklaringstank) Udskiftning-/optimering af enkeltkomponenter: Ombygning/optimering af indløbs- og mellempumpestation Ændring af beluftningsmetode i procestankene (bundbeluftning) Udskiftning af omrørere (flowmakere) til større diameter Generel implementering af frekvensomformere og reduktion af driftstid på udstyr Implementer frekvensomformere på pumper Tilpas flow/pumpeydelser til optimal proces Styring af sandfangsbeluftning efter tilløbsflow Evt. nye effektive og optimerede blæsere til sandfang Ny forbedret ristefunktion (større tilbageholdelse - driftsforbedring) Suppler indløbspumpestationen med lille nat pumpe Sandfangblæsere udskiftes Processtyring: Effektiv processtyring Opstilling af kulstofballance og udnyt kulstoffet bedre Beluftningsstyring ammonium/oxx-off Optimering af udløbsrenseværdier sparer afgifter Realtidsstyring med on-line måling Fortynding af slamindhold i ARP tank Proceslayout: Reducere overkapacitet (volumen i procestanke) Indførelse af to-trins rensning (mere biogas og reduceret beluftning) Ændring af ARP til forklaring (to-trins rensning) Reducere antal af luftningstanke (=> højere belastning/lavere slamalder, mere biogas, bedre slamegenskaber, øget hydr. kapacitet) Installer forfiltrering (to-trins rensning) Rejektvandsrensning m. anammox Evt. hovedstrømsanammox Øvrigt: Brug af energi på det rigtige tidspunkt (smart drift) Gennemgå og optimer varme og ventilationsanlæg i bygninger Centraliser mindre renseanlæg i Næstved Kommune Gennemfør en energiaudit på hele renseanlægget Optimering af drift af afløbssystem og bassiner før renseanlægget (renholdelse af ledninger og bassiner, rensegrise m.m.- sparer strøm) Tal med ejere og bestyrelse om KPI og ambitioner Optimer/udskift slamafvandingsudstyr Ændringer / optimering af beluftere i ARP tanken ( rejektvandstanken ) 16

17 Næstved Central Renseanlæg Beskrevne forslag Sammenlægning af indløbspumpning 1 3 Bundbeluftning Procesomlægning 4 2 Ny sandfangsblæser + styring indløbsflow Forklaringstank re-etableres + gasmotor til elproduktion 5 Ammanox proces 6 7 Realtidsstyring 17

18 Næstved Central Renseanlæg Indløbet 1 Sammenlægning af indløbspumpning, hvor pumpeantal og kapacitet tilpasses og typen tilpasses til centrifugalpumper Anlægget har i dag to indløbs-pumpestationer, hvoraf én er udenfor hegnet og én er indenfor. Den indenfor har tre snekkepumper af m3/h. Tilsammen bruges ca. 0,9 mio. kwh el om året. Fordele ved sammenlægning: Energioptimal drift ift. flow. Mindre service og vedligehold. Ingen pumpestød. Øget driftssikkerhed. Bedre arbejdsmiljø % reduktion i samlet energiforbrug til ind- og mellem pumpning svarende til ca kwh/år. Anlægsomkostning: 1,5-3 mio. kr. for pumper plus omkostninger til bygninger og pumpeledning under vand. Totalt op til 8 mio. kr. Værdi af el-besparelse: ca kr./år (elpris 0,75 kr./kwh) Tilbagebetalingstiden baseret på pumpeinvesteringer er ca år, men vil blive længere grundet yderligere omkostninger til bygninger og pumpeledning under vand. Yderligere analyser er nødvendige. 2 Ny sandfangsblæser med styring af tilløbsflow Anlægget har idag tre kapselblæsere på 6,3 kw, der kører én af gangen elforbrug estimeret til ca kwh/år. 50% reduktion i elforbrug pga. svarende til ca kwh/år Andre fordele ved forslag: Udover reduceret elforbrug til beluftning - øget sandtilbageholdelse, hvilket vil reducere sand og slitage i efterfølgende procestrin som eks. rådnetank. Ulempe: Mængde af sand til bortskaffelse stiger, men med en sandvasker kan det nyttiggøres. Anlægsoverslag: ca kr. inkl. Indregulering Værdi af el-besparelse ca kr./år (elpris 0,75 kr./kwh) Tilbagebetalingstid: ca år Referenceanlæg: Avedøre Kilde : Stjernholm/workshop Kilde: Xylem/Stjernholm/workshop 18

19 Næstved Central Renseanlæg Recirkulationstanke Bundbeluftning med mulighed for bedre styring af beluftningen i procestankene Højere energieffektivitet (kg O 2 /kwh) og mulighed for bedre styring af kvælstofsfjernelse. Forventet kwh/år el-besparelse svarende til 40-50% på rotorbeluftning og 15-20% på røreværker. Anlægsomkostninger: 6-10 mio. kr. Værdi af el-besparelse: kr./år Driftsudgifter svarende til de nuværende Tilbagebetalingstid: år baseret på nuværende data. Yderligere besparelser er set og dermed kortere tilbagebetalingstid, helt ned til 4 år. Flere analyser anbefales. Antaget elpris: 0,75 kr./kwh Referencer bl.a. Egå, Viby, Aaby, Kolding, Køge, Nordkysten, Skagen, Varde, Grindsted, Lyndby, Avedøre. 3 Procesomlægning til alternerende processer (biodenipho). Anlægget kører i dag ikke alternerende (single ditch), men er udlagt til alternerende proces (biodenipho). Forslaget kræver en styringsmæssig omlægning af tilledningen af spildevand, et moderne og avanceret styringssystem samt evt. flere målere. Effekt af forslag: Forbedrede renseresultater med reduceret spildevandsafgift til følge. Forventet %, reduktion af elforbrug til beluftning, hvilket svarer til kwh/år Anlægsomkostningerne 0,8-1,4 mio. kroner. Værdi af el-besparelse kr./år Besparelser på spildevandsafgift. En forventet tilbagebetalingstid ligger mellem 2-3 år. Antaget elpris 0,75 kr./kwh. 4 Kilde: Stjernholm/NIRAS/Workshop Reducer elforbrug til beluftning Beluftning mv. 1 mio kwh/år Kilde: Workshop/anlæg 19

20 Næstved Central Renseanlæg Energiproduktion Forklaringstank reetableres og installation af gasmotor til elproduktion i periodisk drift 5 Anlægget bruger i dag forklaringstank til behandling af rejektvand (ARP proces) m. bundbelufning og biogasproduktion bruges til dampproduktion til Cambianlæg. Resultat med forklaringstank og motor mulighed for øget kulstofudtag i primærtrinnet, hvilket giver øget biogasproduktion og mulighed for elproduktion reduceret kvælstofbelastning i procestankene, hvilket reducerer elforbrug til beluftning Effekt på elforbrug og produktion: Elbesparelse til beluftning estimeret til ca kwh/år Merproduktion i biogas ift. nuværende ca m3/år Potentiel elproduktion fra merproduktion af biogas ca kwh/år Netto energigevinst Netto-el gevinst ca kwh/år Varmeproduktion fra motoren ca. 0,4 mio. kwh/år - 90 o C fremløbs temperatur og 70 o C retur temperatur. Anlægsomkostninger samlet ca. 4 mio. kr. hvoraf ca. 1 mio. kr. til reetablering af forklaringstank og ca. 3 mio. til motor, inkl. bygninger Værdi af netto-el-gevinst ca kr. Forventet tilbagebetalingstid ca. 6-7 år Forventet Netto-elproduktion 11% Motor Procesmæssige forudsætninger: PAH skal problem løses Styring af kulstofudtag Gasmotor køres periodisk, da mindste gasmotor tager 30m3/time Antagelser i beregninger: COD udtag fra forklaring ca. 46%, N reduktion i forklaring ca. 30% Fordeling af iltforbrug ca. 70% til COD fjernelse og 30% til N-fjernelse Biogas - 0,35 Nm3 CH4 pr kg COD og 65% metan Varmeproduktion ca. 2,96 kwh/m3 biogas- 90oC fremløbs temperatur og 70 o C retur temperatur. Antaget elpris 0,75 kr./kwh Kilde: Workshop/Nissen Energiteknik/Niras 20

21 Næstved Central Renseanlæg Yderligere elproduktion Forklaringstank reetableres med Anammox og installation af gasmotor til elproduktion i kontinuert drift. Anlægget bruger i dag forklaringstank til behandling af rejektvand (ARP proces) m. bundbelufningog biogasproduktion bruges til dampproduktion til Cambianlæg. 6 Anammox Motor Resultat med forklaringstank og motor mulighed endnu højere kulstofudtag i primærtrinnet, hvilket giver øget biogasproduktion og mulighed for elproduktion reduceret kvælstofbelastning i procestankene, hvilket reducerer elforbrug til beluftning Effekt på elforbrug og produktion: Elbesparelse til beluftning estimeret til ca kwh/år Merproduktion i biogas ift. nuværende ca m3/år Potentiel elproduktion fra merproduktion af biogas ca kwh/år Netto energigevinst Netto-el gevinst ca kwh/år Varmeproduktion fra motoren ca. 0,8 mio. kwh/år - 90 o C fremløbs temperatur og 70 o C retur temperatur. Anlægsomkostninger samlet ca. 6-9 mio. kr. hvoraf ca. 1 mio. kr. til reetablering af forklaringstank og ca. 3 mio. kr. til motor, inkl. bygninger og 2-5 mio. kr. til Anammox. Værdi af netto-el-gevinst ca. 1 mio. kr. Tilbagebetalingstid ca. 6-9 år Forventet Netto-elproduktion 23% Procesmæssige forudsætninger: PAH skal problem løses Styring af kulstofudtag Antagelser i beregninger: COD udtag fra forklaring ca. 55%, N reduktion i forklaring ca. 30% Fordeling af iltforbrug ca. 70% til COD fjernelse og 30% til N-fjernelse Biogas - 0,35 Nm3 CH4 pr kg COD og 65% metan Varmeproduktion ca. 2,96 kwh/m 3 biogas- 90oC fremløbs temperatur og 70 o C retur temperatur. Antaget elpris 0,75 kr./kwh Kilde: Workshop/Nissen Energiteknik/Niras ANAMMOX teknologien muliggør udtag af større kulstofmængder til gasproduktionen i fortrinnet. 21

22 Næstved Central Renseanlæg Overvågning og styring Realtidsstyring ift. kapacitet, kulstof, udlederkrav og evt. elpriser ved at opgradere anlægget med flere online målere og aktuatorer til at styre udstyr og et SRO anlæg med PLC er Anlæggets nuværende målere og styringsmekanismer: Iltmålerne styrer rotorer/blæsere i N fasen. Ammonium-målerne styrer N/DN faserne. Slamspejlsmålerne er med som styringsparameter i returslamstyringen, da styringen korrigerer så at niveauet i de fire tanke ikke afviger for meget indbyrdes 7 Anlægsomkostninger vil omfatte udstyr som målere, aktuatorer og forbedret styresystem samt mandetimer under indfasning og optimering af anlægget. Værdi af elbesparelse ca kr./år. Aarhus Vand investerede ca. 2 mio. kroner i perioden og beregnede en tilbagebetalingstid på 1 år. Realtidsstyring sparer energi Ca. 70% af indsatserne på de energiproducerende anlæg kommer fra procesoptimering. Resten af gevinsterne kommer fra udskiftning af udstyr. Det fortæller Vandcenter Syd og Aarhus Vand, som i dag driver renseanlæg, som er nettoenergiproducenter. Forventet effekt: Bedre renseresultater pga. mere stabil drift, reduceret mekanisk belastning af udstyr og optimeret drift af udstyr samt energibesparelser. Desuden på sigt færre mandetimer og evt. besparelser på spildevandsafgifter. Antages elbesparelser på 5-10% på dette anlæg svarer det til elbesparelser på kwh/år. Antaget elpris 0,75 kr./kwh En specificering af forslaget vil kræve en yderligere gennemgang af anlægget med fokus på forbedret styring og mulighederne herfor. Kilde: Workshop/Weftec konferencer Betales tilbage på 1 år Marselisborg (ca PE) har opnået elbesparelser vha. øget styring og procesoptimering på kwh/år i perioden , svarende til 15-20% af daværende elforbrug. Den reelle tilbagebetalingstid var ca. 1 år. Kilde. Weftec2017 og Weftec2015 præsentation af Aarhus Vand 22

23 Workshoppen skabte debat om løsningerne, et overblik og en mulig prioritering, og vi kan nu selv begynde at budgetsætte flere af disse tiltag. Martin Pedersen, Driftsleder, Næstved Centralrenseanlæg

24 Case Egsmade/Svendborg Central Renseanlæg tættere på netto-energiproduktion

25 Egsmade renseanlæg Overordnet masse- og energibalance Indløb 6.8 mio. m 3 /år BI5: 2470 kg/døgn N: 501 kg/døgn P: 71kg/døgn T sommer : 12ºC, T vinter 7,5ºC Fraktioner tilført slammodtagestation Rådnetanksslam: ca t/år vådslam Bio-/overskudsslam: ca t/år vådslam Andet septisk spildevand ca m³/år Elforbrug og -fordeling: Samlet elforbrug: 2.0 mio kwh/år 2016 tal 25% 4% 14% 57% Min. Beluftning Varmt vand og varmepumpe Udløbspump Øvrige forbrug, muligvis beluftning Opr. design kapacitet PE Belastning PE Ingen biogasproduktion Ingen elproduktion Udløb BI5 18 kg/døgn (1,5 mg/l) N: 58 kg/døgn (3,1 mg/l) P: 7 kg/døgn (0,35 mg/l) Tsommer: 18.5ºC, TVinter 8,5ºC Slamproduktion Ca ton TS/år Baseret på data fra anlæg 25

26 Egsmade renseanlæg Procesmæssige udfordringer Eksternt slam sendes igennem anlægget Slammodtagestation = flaskehals Stort procesvolumen Hydraulisk udfordret i regnvejr 26

27 Egsmade renseanlæg Proceslayout 2016 Indløb Tilløb Udløb (2 stk) (2 stk) RINGKANALER/KLARINGSTANKE BOD, mg/l 1,5 N, mg/l 3,1 P, mg/l 0,35 Recipient (2 stk) Anlæggets proceslayout Luftningstankene kører som alternerende ringkalaner og er udstyret med overfladebeluftning. Anlægget har ingen mekanisk rensning, foreller efterklaringstank, ej heller biogasproduktion. (2 stk) 27

28 Egsmade renseanlæg Anlæggets overvågning og styring STAR STYRING LUFTNINGSTANKE 3 stk. slamspejl (SS) 3 stk. ilt Temperatur Niveau Desuden har tank 1 2 stk. fosfat 3 stk. nitrat 3 stk. ammonium FI FI TS FI TS FI FI FI FI Flowmeter TS Tørstofmålerr 28

29 Egsmade renseanlæg Forslag på workshop Behovsstyring af kapselblæsere Behovsstyring af beluftning Gennemgang og optimering af styringen Eksternt slam væk fra procestankene Lukke den ene proceslinje Udjævne slam/rejekt til processen + etablering af buffertank Ændring af beluftningssystem til bundbeluftning Optimering af luftbehov Slå procestankene sammen (a.h.t. bundbeluftning) Frekvensstyring af sandfangsblæsere Bygge rådnetank + gasmotor/chp + ORC Optimere rådnetank på Egebjerg Renseanlæg Slambehandling + rejektvandsbehandling Genvinde pumpeenergi på udløbsledning Bedre bestykning af bundbeluftning Optimere (reducere) procestankvolumen Optimere udløbspumpestation Bedre ristefunktion Energiaudit Frekvensomformer til rotorer Slamstyring optimering af SS indhold Etablere efterklaringstank 29

30 Egsmade renseanlæg (2 stk) 2 Regulering af sandfangsblæser (2 stk) Bundbeluftning og 3 bedre styring beluftning Optimering af udløbspumpe 1 Recipient RINGKANALER/KLARINGSTANKE Indløb Tilløb Udløb Ny slammodtagestation og styring af indpumpning 4 (2 stk) Separat afvanding af ekstern slam via midlertidig tank 5 (2 stk) 30

31 Egsmade renseanlæg Nyt udstyr Kortlægge driftsprofil og optimere udløbspumpen ved evt. etablere mellempumpe på kw Anlæggets bruger ca kwh/år på udpumpning med to store pumper og en mindre pumpe: To stk. 205 kw (regnvejr) driftstid hver på ca timer/år Ét stk. 37 kw pumpe (tørvejr) driftstid ca timer/år Fordel: En mellempumpe vil gøre pumpning mere effektiv, men samtidig kan man stadig håndtere regnvejrssituationer. Den ene af de to store pumper tages ud af drift og anvendes evt. til reservedele eller sælges. Forventet elbesparelse ca kwh/år Anlægsomkostning ca kr. inkl. etablering Værdi af elbesparelse: kr./år Tilbagebetalingstid: ca. 6-8 år 1 Regulering af sandfangsblæser ved installation af 2 stk. 7,5 kw frekvensomforme samt 4 timer til softwaretilpasning Anlægget har i dag en kapselblæser, som kører altid og har et estimeret årligt forbrug på kwh. Forventet elbesparelse 30% reduktion i elforbrug svarende til kwh/år Anlægsomkostninger: kr. Værdi af elbesparelse: 7650 kr./år Tilbagebetalingstid: ca. 6-8 år Antaget elpris 0,75 kr./kwh Kilde: Workshop 2 Antaget elpris 0,75 kr./kwh Kilde. Xylem/Workshop/NIRAS Elpris antages til 0,75 kr/kwh 31

32 Egsmade renseanlæg Procestanke Bundbeluftning med diffusorer og blæsere og bedre styring af beluftningen 3 Ringkanalerne er i dag udstyret med overfladebeluftning og består af luftningstanke på 3,5 meters dybde. Fordele: Højere energieffektivitet (kg O 2 /kwh) og dermed væsentligt lavere energiforbrug til beluftning Mulighed for mere præcis styring af beluftningen, som bidrager til energibesparelsen og kan give mulighed for bedre rensning for kvælstof Elbesparelse ca kwh/år afhængigt af bl.a. tankdybde. Anlægsomkostninger mellem 6-10 mio. kr. Værdi af elbesparelse kr./år Tilbagebetalingstid mellem 6-27 år. Antaget elpris 0,75 kr./kwh. Anlægget tidligere undersøgt bundbeluftning og opnået lang tilbagebetalingstid bl.a. pga. Kanalerne er placeret således,at der skal anvendes en stor mobilkran med 50 m. udlæg hver gang de skal serviceres, hvilket er omkostningstungt. Elforbruget til beluftning står for 67% af anlæggets elforbrug! Følgende problemstillinger bør bl.a. afklares : Eksisterende rotores restlevetid. Problemer med/muligheder for at optage beluftningsgitre for rengøring og service (kan mobilkran undgås?) Kan tankene ombygges f.eks. til recirkulationsdrift, hvorved diffusor installationen vil kunne minimeres. Referencer bl.a. Egå, Viby, Aaby, Kolding, Køge, Nordkysten, Skagen, Varde, Grindsted, Lyndby, Avedøre. Kilde: Stjernholm/NIRAS/Workshop 32

33 Egsmade renseanlæg Slamhåndtering Ny slam-modtagestation og styring af indpumpning til procestankene 4 Separat afvanding af eksternt slam ved at etablere en midlertidig tank 5 Anlæggets nuværende modtagestation på 35 m3 modtager årligt 7700 ton vådslam og ca m³ andet septisk spildevand Den ny slammodtagetanken skal være inddelt i 2 tanke af 50m3 til hhv. septiske slam og vådslam. Fordele: Energireduktion Mere stabil drift pga. styring og dermed bedre renseresultater Anlægsomkostninger ca. 8.6 mio. kr. Da forslaget påvirker mange af anlæggets processer vil konkretisering af eks. energibesparelser kræve yderligere data og undersøgelser. Anlægget sender i dag eksternt vådslam og spildevand ind i processen. Ved brug af midlertidig tank på ca. 100 m3 kan slam afvandes separat. Fordel: separat afvanding af det tilførte eksterne slam reduceres belastningen på procestankene, som resulterer i reduceret strømforbrug til beluftning Separat afvanding af 5000 tons rådnetanksslam svarer til en reduktion i organisk belastning svarende til PE. Det skønnes at svarer til 10% besparelse på beluftning svarende til kwh/år Anlægsomkostning for midlertidig tank i omfang kr. Værdi af elbesparelse ca kr./år Tilbagebetalingstid ca. 1 år. Antaget elpris 0,75 kr./kwh Kilde: Workshop Septisk spildevand m 3 /år Egebjerg Syd Våd rådnetanksslam ca ton/år (5,2% TS) Hørup Våd bioslam ca t/år (2,3% TS) Bjerreby Våd bioslam ca t/år (2 % TS) Kilde: Workshop/anlæg Modtagetank 33

34 Case Randers Central Renseanlæg tættere på netto-energiproduktion

35 Mit motto er: Lad os gøre det, som har en simpel tilbagebetalingstid på under 4 år! Med 4 år, så er der økonomisk råderum for det uforudsigelige. Michael Sønder Jensen, Driftschef, Randers Central Renseanlæg

36 Randers Centralrenseanlæg Randers Centralrenseanlæg Indløb 9,5 mio. m 3 /år BI5: 4856 kg/døgn N: 1030 kg/døgn P: 152 kg/døgn T = 7-18ºC afhængig af årstiden Elforbrug og -fordeling: Samlet elforbrug: 3,0 mio kwh/år (2016 tal) 7% 15% 9% 28% 18% 23% Intern pumpning Procestanke (omrøring og recirkulation) Blæsere Slam- behandling Slamtørrings-anlæg Opr. Design kapacitet: PE Belastning PE Biogas til elmotor m 3 /år Elproduktion 1.8 mio kwh/år Udløb BI5 39 kg/døgn (1,6 mg/l) N: 189 kg/døgn (7,6 mg/l) P: 11 kg/døgn (0,45 mg/l) Slamproduktion 1500 tons TS/år Nuværnede Netto-elproduktion 60% Data fra Randers Centralrenseanlæg

37 Randers Centralrenseanlæg Procesmæssige udfordringer Høje nitratværdier i udløb opfylder krav men koster dyrt Anlægsdesign med mange pumpeløft giver stort energiforbrug og uønsket iltning 37

38 Randers Centralrenseanlæg Proceslayout PROCESTANKE: BLOK 1: 5 parallelle linjer BLOK 2: 2 parallelle linjer Bundbeluftning Primære blæser: HST turbo-kompressor Back-up-blæsere er kapselblæsere af typen Robuschi RB 140 CD LP. Kilde: Randers Centralrenseanlæg 38

39 Randers Centralrenseanlæg Overvågning og styring Overodnet NYT STYRESYSTEM Anlægget er opgraderet med et nyt SRO-anlæg baseret på centrale PLCstyringer med et ifix brugerinterface. Anlægget erstatter et ældre IGSSbaseret SRO-anlæg med lokale PLCstyringer. EGEN UDVIKLET Styringsrutinerne er udviklet over mange år og senest opdateret i forbindelse med implementering af det nye SRO-anlæg. Der anvendes således ikke tredjeparts-styringer (som f.eks. Star), idet mange af de funktioner, der findes i disse, allerede er implementeret i anlæggets egen styring. Målertype Placering Formål Iltmålere OXxOFF inkl. lattergasmåler Næringsstofmålere (NO3- N, NH4-N & Ortho-P) Alle kanaler i luftningstanke (7 x 3 stk.) samt rejektvandsbehandlingsanlæg Luftningstanke Fordelingsbygværk før efterklaringstanke Styring af blæsere til bundbeluftning Optimering af beluftningsudstyr samt monitering af evt. lattergasemission Styring af kemisk fældning samt iltsetpunkter i procestanke Slamspejlsmålere Efterklaringstanke Monitering og styring af slamspejl Turbiditetsmåler Udløbsbygværk Alarmering om slamflugt samt slamflugtsstyring og styring af hydraulisk belastning i tilfælde af slamflugt TS-målere Div. slamstrømme Overvågning og styring af slamafvanding SS-måler Rejektvand fra slutafvanding Monitering af rejektvandskvalitet og styring af, hvor det efterfølgende behandles TS-måler Transportsnegl - Afvandet slam Overvågning af drift af slamafvandere Biogasmålere Biogasanlæg Monitering af biogasmængde og - kvalitet Niveaumålere Diverse steder Styring og overvågning Flowmålere Indløb, udløb, returslamflow, div. doseringer mm. Styring og overvågning Kilde: Randers Centralrenseanlæg 39

40 Randers Centralrenseanlæg Forslag på workshop Beluftningsteknik/-styring: Myresyre til membranrensning Kapselblæsere erstattes af turboblæsere (allerede 1 stk. turboblæser) Lavlast styring af proces luk linjer om natten Styring af beluftning efter belastning/behov Ammonium-styring simultan N/DN i luftningstank Styring efter OXxOFF for optimalt tilførsel af luft/o2 Energiproduktion: Metanisering af biogas Brintindblæsning i rådnetanken CO2 konvertering eller opgradering af biogas On-line styring af RT v. dataanvendelse og/el. ny målerteknologi Optimering af gasmotorvirkningsgrad ctr. ny gasmotor Større gaslagerkapacitet (stabil last og drift) Ny gaskedel med bedre virkningsgrad Varmeudnyttelse: Brug overskudsvarme til slamtørring Spildvarme pumpes i undergrund, som fjernvarme må hente op et andet sted Optimering af varmefordeling (reduktion i antal pumper og elforbrug) Samle energiprocessen Udnytte af varme i processen Optimering af stand-by-gasmotror opvarmning med spildvarme ORC varme til el Varmepumpe på udløb Styring Styre recirkulation efter NO 3 -måling Behovsstyring af sandfangsblæser Luftindblæsning styres efter flow, temp. og sandudskillelsesgrad Optimering af mekanisk udstyr: Sneglepumper i tilløb suppleres med normal-last pumpe Energigenvinding fra mekaniskudstyr (eks. centrifuge) Forafvanding virkningsgrad Frekvensomformere på alle motorer Slukke motorer, der ikke er nødvendige for drift Erstatning for sneglepumpe Optimering/udskiftning af mellempumper Optimering af omrørere (mere energieffektive) Frekvensregulering af recirkulation og omrørere Hydraulik: Reducere antal pumpestationer Optimer hydraulik igennem anlæg spar pumpeløftehøjde Mindske vandfald på udløb/indløb bedre DN-proces Optimere hydraulik i mellempumpestation evt. opdele oppumpningskammer Helhed procesændringer: Fosforgenvinding (N-fjernelse, bedre varmeveksling) Microalge assimilering af CO2, N og P før biotank (øget biogasproduktion) Rejektvandssrensning Nyt primær trin ved filtrering (mere slam til gas + færre løft) Styring af returslamføring efter slamspejl Bedre DN proces (sparer kulstof -> mere gas) Styring efter kulstofbalance Nedlæg procesblok 2 (som følge af større reduktion i primær trin) Optimeret udtag af primærslam (C-balance) Sandfilter på udløb (P-fjernelse og simultan DN -> mindre forbrug i hovedproces) 40

41 Randers Centralrenseanlæg Beskrevne forslag Forbedret mellempumpning Nye backup-blæsere 6 Optimering bundbeluftningsudstyr 5 Udskiftning røreværker Regulering af sandfangsblæder 1 7 Forbedret gasog elproduktion ved øget kulstofudtag Effektiv elproduktion ved brug af gaslager 41

42 Randers Centralrenseanlæg Sandfang og pumpning Regulering af sandfangsblæser ved installation af frekvensomformer til flow/behov Anlægget belufter pt. sandfanget ved brug af en sandfangsblæser med en 5,5 kw motor med et årligt elforbrug på ca kwh/år. Forventet 50% reduktion i elforbrug svarende til kwh/år ved regulering af sandfangsblæser. Anlægsomkostningerne: ca kr. Værdi af elbesparelse: ca kr. Tilbagebetalingstiden er ca. 2 år. Kilde: Workshop/Danfoss Ved en reduktion af løftehøjden med 1 meter reduceres elforbruget med yderligere ca kwh/år med en virkningsgrad på ca. 50 %. Det er derfor værd at overveje, om niveauet i pumpesumpen kan hæves 1 Installer en mindre pumpe på kw som supplerer de to store sneglepumper (ca. 100 kw) 2 Forventet 30 50% reduktion i elforbrug svarende til op til kwh/år. Anlægsomkostninger ca kr., hvor af pumpen koster ca kr. Værdi af elbesparelse: ca kr./år. Tilbagebetalingstid estimeret til ca. 9 år. Kilde: Workshop/Xylem/Stjernholm Ny pumpestation med 7 særskilte pumper. 3 Fordelerbygværk og eksisterende pumpestation nedlægges eller ombygges til ventilbygværk med regulering. Resultat: fordelingen til procestankene optimeres. Mere stabil drift, og måske også energibesparelser til beluftning ved behovsstyring. Forventet 30 50% reduktion i elforbrug til mellempumpning svarende til op til kwh/år. Evt. 5% besparelse på el til beluftning pga. behovsstyring svarende til kwh/år. Anlægsomkostninger ca. 2 mio. kr. Værdi af elbesparelse: ca kr./år. Tilbagebetalingstid estimeret til ca. 20 år. Elpris antages til 0,75 kr/kwh Kilde: Workshop/Xylem/Stjernholm 42

43 Randers Centralrenseanlæg Biologisk rensning Nye back-up blæsere Gamle back-up blæsere af typen Robuschi RB 140 CD LP udskiftes med en ny mindre kapselblæser Forventet energibesparelse ca kwh/år. Anlægsomkostningerne ca kr. Værdi af elbesparelse: ca kr./år Tilbagebetalingstiden er er ca. 17 år. Kilde: Workshop Udskiftning af røreværker. Evt. med frekvensomformere til hastighedsregulering 5 Forventet 50% besparelse på elforbrug til røreværker svarende til ca kwh/år. Anlægsomkostningerne anslås til kr. 2,8 mio. kr. Værdi af elbesparelse ca kr. Tilbagebetalingstid estimeret til ca år. Kilde: Landia/workshop/anlæg 4 Elforbrug recirkulationstanke Omrøring ca kwh/år. År Primær Blæser (turboblæser) Optimering af bundbeluftningsudstyr som bundbeluftningsplader og/eller diffusorer Back-up Blæsere (kapselblæsere) Konkret - bundbeluftningsplader med dobbelt areal giver en elbesparelse på ca. 25 % svarende til ca kwh/år på beluftning. Anlægsomkostninger ca kr./tank svarende til ca kr. Værdi af elbesparelse ca kr./år. Tilbagebetalingstid ca. 3-4 år. Forudsætninger: Beregninger, hvor der er vurderet på kg O 2 mvs og dette optimeres ved at belaste belufter arealet optimalt. Referenceanlæg: Aarhus Vand, Helsingør Vand, Skanderborg Forsyning, Ringkøbing Skjern Forsyning, Sønderborg Forsyning, Lyngby Tårnbæk Forsyning. I alt Estimat Middel Elpris antages til 0,75 kr/kwh Kilde: Workshop/Stjernholm/anlæg 43

44 Randers Centralrenseanlæg Primærslam og rejektvand Fokus på at Øge kulstofudtag for større biogas- og Filterløsning med ny fordeling til DN tanke. Styringen udvides med C/N-styring Rejektvandsrensning med Anammox. 7 energiproduktion. Undgå ekstra løft til procestankene og skævfordeling Undgå unødvendig iltning før DN-afsnit Forbedre styringsmulighederne for kulstofudtag Mindske bioslamproduktion med mulighed for at lukke procesblok 2. Forbedre C/N forhold Forventet Netto-elproduktion % Forventet effekt på elproduktion og elforbrug Øget elproduktion på ca kwh/år pga. kulstofudtaget øges fra 47 til 60% i primærtrinnet svarende til 20-25% mere biogasproduktion. Nedlægge mellempumpestation: kwh/år Nedlukning af DN afsnit blok 2: kwh/år Elbesparelse beluftning: kwh/år Samlet elreduktion: kwh/år Samlet nettoelreduktion: kwh/år Samlet anlægsomkostninger ca mio. kr. Værdi af nettoelgevinst ca kr./år. Tilbagebetalingstid kan indledningsvis beregnes til år. Forhøjelse af forklaringstankene. Styring til procestankene og C/N styring og Anammox. Samlet anlægsomkostninger ca mio. kr. Værdi af nettoelgevinst ca kr./år. Tilbagebetalingstid kan indledningsvis beregnes til 7-15 år. Anlægsomkostninger:: Filterløsning: mio. kr. Forhøjelse af FKT: 5 10 mio. kr. Rejektvandsrensning: 2 mio. kr. C/N-styring: 1 2 mio. kr. Omkostninger er afhængig af ledninger i jord, bygningsbehov m.v. 8 Antagelser og forudsætninger: Spildevandssammensætning som husspildevand Virkningsgrad motor forbedres pga. øget belastning (25 mod 36%) Kulstofudtaget kan forbedres til 60% af COD i primærtrinnet Elpris 0,75 kr./kwh 44

45 Randers Centralrenseanlæg Elproduktion Effektiv elproduktion ved installation af større gaslager (fra m 3 ) og varmeakkumulationstank, således motoren driftes periodisk ved fuld last og overskudsvarmen fra motoren kan udnyttes kontinuert Nuværende virkningsgrad 26%. Virkningsgrad ved fuld last: 36% (Målt) Mulig merproduktion af el ca kwh/år ved gaslager (30% forbedring) Værdi af merproduktion ca kr./år Anlægsomkostningen ca kr. plus projektering og udbud. Tilbagebetalingstid eks. projektering og udbud er ca. 2 år Antagelser for beregninger: Nuværende biogasproduktion. Ved øget biogasproduktion kan forslaget blive irrelevant. Biogaskvalitet: 65% metan med en brændværdi på 6,5 kwh/m3 biogas Elpris 0,75 kr./kwh Kilde: Workshop/Nissen Energiteknik 9 Netto-elproduktion 60% Netto-elproduktion 80% Installation af ny motor samt installation af et større 10 gaslager (fra m 3 ) og varmeakkumulationstank, således motoren driftes periodisk ved fuld last og overskudsvarmen fra motoren kan udnyttes kontinuert Nuværende virkningsgrad 26%. Virkningsgrad ved fuld last: 40% Mulig merproduktion af el ca kwh/år (37% forbedring) Værdi af merproduktion ca kr./år Anlægsomkostningen ca kr. plus projektering og udbud. Tilbagebetalingstid eks. projektering og udbud er ca. 7 år Antagelser for beregninger: Nuværende biogasproduktion. Ved øget biogasproduktion kan forslaget blive irrelevant. Biogaskvalitet: 65% metan med en brændværdi på 6,5 kwh/m3 biogas. Elpris 0,75 kr./kwh Kilde: Workshop/Nissen Energiteknik Elpris antages til 0,75 kr/kwh 45

46 Forud for dagen havde vi mange idéer og gjort meget, men det er alligevel overvældende, hvor meget mere, vi kan gøre Casper Andersen, Projektmedarbejder, Randers Central Renseanlæg

47 Deltagere i projektet

48 48

49 Deltagerliste Partnerskab mv. Navn N S R Miløstyrelsen Mikkel Hall x x Krüger Anna Katrine Vangsgaard x x Krüger Mette Dam Jensen x Krüger Rasmus Holmgaard Skov x Vandcenter Syd Per Henrik Nielsen x Envidan Johan van der Plaat x x Kalundborg Forsyning Lars Sørensen x Danfoss Asbjørn Jonassen x x x Xylem Water Solutions Lars Jensen x x x Næstved Centralrenseanlæg Martin Pedersen Jens Wett Rebecca Jensen Danijel Nedeljkovic Randers Central Renseanlæg Martin Thau Michael Sønder Jensen Casper Andersen Martin Frydensberg Xylem Water Solutions Michael Christensen x Landia Jacob E. Holdgaard x x x Stjernholm Kaj Stjernholm x x x Stjernholm Anders Harpøth x x x NISSEN energi teknik Henning Mejlby Christensen x x X NISSEN energi teknik Michael B. Nissen x x x FORS John Metzsch x BioFOS Dines Thornberg x BioFOS Nick Ahrensberg x Aarhus Universitet Marianne Thomsen x Peter Balslev Consulting (Aarhus Vand) Peter Balslev x Egsmade/Svendborg Central Renseanlæg Ole Rene Rasmussen Lars Bo Pedersen Gry Tully Anette Hoff Ole Madsen NIRAS Lars-Christian Sørensen Susanne Thybo Sønderby Paul Kristian Thomsen 49

50 Arbejdsprocessen og næste skridt

51 Arbejdsprocessen trin for trin Før man går i gang (Energi)optimering af et renseanlæg er en løbende proces sideløbende med den daglige drift og vedligehold. For at sikre vidensdeling, faglig indsigt og iderigdom er deltagelse af et bredt udsnit af fagligheder og roller vigtigt. Som minimum kræves involvering af både drifts- og anlægsfolk samt ledelse, men det kan med fordel også involvere udstyrs- og teknologileverandører og rådgivere. Ledelsens deltagelse, især under udvælgelsesprocessen, er vigtig, da ledelsen lægger og beslutter anlæggets og selskabets strategi og kan sætte ord på, KPI er eller andre kriterier, som vil være retningsgivende for udvælgelsen. Processen trin for trin Gennemgå trin for trin renseanlægget i et tværfagligt team og forstå processens forløb og flaskehalse 1. Lav en liste over optimeringsforslag, som ikke kræver større konstruktionsændringer (alternativt del dem i større og mindre ændringer) 2. Gennemgå listen med ledelsen og udvælg forslag som skal undersøges nærmere 3. Beskriv de udvalgte forslag i detaljer for at identificere de mest profitable forslag 51

52 Næste skridt hos de tre case-anlæg Fra overslag til implementering Udvalgte forslag skal beskrives i flere detaljer, for at sikre, de(t) mest profitable forslag identificeres og implementeres, hvis ikke lovgvining er driveren. En sådan beskrivelse kan med fordel udarbejdes i samarbejde med leverandører af teknologi og udstyr samt rådgivere. Eksempler på indhold i detaljeret forslagsbeskrivelse Påkrævede ændringer i processens konfiguration Påkrævede sensorer og aktuatorer og beskrivelse af evt. foreslået processtyring Oversigt over driftsomkostninger som eks. kemikalie- og energiforbrug, udledte flows og evt. udledningsafgifter, servicering og vedligehold Eventuel effekt på anlæggets kapacitet Oversigt over anlægsomkostninger inkl. indkøb, installation, indkøring og træning Forslagets økonomi optimalt beskrevet ved Total Cost of Ownership pr. år (TCO) og tilbagebetalingstid Andre drivere for forslaget (eks. lovgivning) 52

53 Baggrundsmateriale Udover dette materiale er der udarbejdet en beskrivelse af relevante teknologier samt de tre renseanlæg. Beskrivelsen kan findes på Miljøstyrelsens hjemmeside. 53