Livscyklusvurdering af spildevandsteknologi

Transkript

1 Livscyklusvurdering af spildevandsteknologi Den optimale løsning Af Berit Godskesen (Postdoc) & Martin Rygaard (Lektor) DTU Miljø

2 Outline Behov for beslutningsstøtte til identifikation af den optimale løsning (LCA mm) Genindvinding af ressourcer 3 eksempler: VARGA TRENS DRIP Summary 2

3 Hvilken teknologi/innovation? Beslutningsstøtte (LCA) der viser om A eller B er bedst Climate Climate change change Acidification Eutrophication Eutrophication Resource Resource depletion depletion Resource depletion Resource depletion PE/functional unit PE/functional unit A A B 3

4 Hvorfor LCA af spildevandsteknologier? 4

5 Det urbane vandkredsløb Eksisterende LCA-studier Vandforsyning: Godskesen et al. (2013): miljøpåvirkning per m 3 Splidevandsrensning: Fang et al. (2016): miljøpåvirkning per m 3 Klimatilpasning: Brudler et al. (2016): Beskyttelse af et givet areal Ensartet funktionel enhed: miljøpåvirkning per person som tilgår det urbane vandsystem Hauger og Binning (2006)

6 Det danske urbane vandsystem sammenlignet med de Planetære Grænser? Procentdel af absolutte emissioner for alle personer der modtager den givne service % % % % 5.000% 0.000% Climate change Vandforsyning Klimatilpasning Spildevandsrensning Ozone depletion Photochemical ozone formation Terestial acidification Terestial eutrophication Freshwater eutrophication Marine eutrophication Climate change adaptation 0.658% 0.006% 0.445% 0.001% 0.002% 0.035% 0.011% Sørup et al. (in prep.) Water Supply 2.080% 0.000% 0.026% 0.056% 0.016%

7 Kan teknologi til genindvinding af ressourcer forbedre miljøpåvirkning af det urbane kredsløb? 7

8 VARGA (Vand Ressource Genindvindings Anlæg) Optimization Online styring af kulstof til rådnetank Minimering af N 2 O i biologisk renseprocesser Circular economy Kildesorteret organisk dagrenovation fra byen til rådnetank biogas og næringsstoffer (økologer) Phosphor fra aske fra forbrænding af spildevandsslam 8

9 LCA informed technology development: TRENS A Conventional watewater treatment B Agricultural reuse: Irrigation & Fertilization TRENS may reduce impacts by up to 15% for global warming and 9% for eutrophication (substitutes fertilizer production) TRENS primarily improves WWTP performance by reducing effluent nitrogen N 2 O emissions. LCA results provided feedback to TRENS developers better characterization of e.g. N 2 O emissions during PBR operation and evaluation of nutrient fate in the field Fang, L.L. et al., Life cycle assessment as development and decision support tool for wastewater resource recovery technology. Wat. Res., 88, pp

10 DRIP 10

11 DRIP Water efficiency at chicken feet production line Approx. 50% water savings Water efficiency reduce impacts by 20-30% for global warming, acidification, eutrophication and depletion of resources Water efficiency improves economy (1.6 million Dkk/year) LCA results provided feedback to Chicken Slaughter house that reusing water from upstream down-stream requires less heating, saves water supply and reduces amount of wastewater to treat 11 Zhang, Xueqian Eco-efficiency assessment of rinsing water reuse in chicken feet production. Master thesis, July 2017.

12 Summary LCA og Eco-efficiency til at identificere optimale teknologi (beslutningsstøtte) Indenfor spildevandsbehandling er det vigtigt at inkludere: Direkte emission og forbrug Forbrug energi, vand, materialer, etc. Emissioner N 2 O, CO 2 emission, Substitution (sparede processer indenfor systemafgrænsning) gødning (organisk materiale, N, P), energi (biogas i stedet for naturgas, el, varme) Den mest eco-efficiente teknologi skaber værdi og Reducerer miljøpåvirkningen: 12