DANVA EnergiPrisen 2010 Energioptimering af beluftningssystemer på renseanlæg v. Per Overgaard Pedersen, Århus Vand A/S
Indhold 1. Baggrund og projektformål 2. Præsentation af Case: Egå Renseanlæg 3. Forstudie - Projektresultater 4. Fuldskalaresultater - Rentvands iltningstest - Sammenligning af energieffektiviteten af rotor- og bundbeluftning 5. Konklusioner
1. Baggrund og projektformål Baggrund Elforbruget til transport og rensning er fra 2007-2009 reduceret ca. 9% Procesoptimeringer og nedlæggelse af mindre anlæg Projekt: Energioptimeringer af beluftningssystemer på Renseanlæg - Demonstrationsprojekt Hovedformål: At gennemføre fuldskalasammenligninger af energieffektiviteten af overfladebeluftning (rotorer) kontra bundbeluftning Gennemførte hovedaktiviteter: Hovedaktivitet Termin Forstudie (rådgiver ) Juli-Sept. 2009 Udbud og udførelse Okt. Maj 2010 Rentvands iltningstest Maj 2010 Driftssammenligninger Maj 2010 Maj 2011
2. Præsentation af Case: Egå Renseanlæg Kapacitet: Middelbelastning - 2010: 120.000 PE 75.000 PE Linie 1 Linie 2
2. Præsentation af Case: Egå Renseanlæg Egå Renseanlæg Mosevej 57 8240 Risskov Slambygning Procesline 1 Tank 1 Tank 2 Rotor Placering Mixer Placering Lay-out Plan Egå Renseanlæg, vanddybde = 5.5 meter
2. Egå Renseanlæg El-forbrug i 2009 Egå Renseanlæg - Middelværdier - År til Dato 7% 0% 8% 8% 12% 23% 42% 1.0 Forbehandling 2.0 Beluftning 3.0 Biologisk anlæg 4.0 Intern Pumpning 5.0 Slambehandling 6.0 Videregående slambehandling 7.0 Diverse Samlet el-forbrug i 2009: ca. 3,6 mio. kwh
3. Projektresultater - Forstudie 3 alternativer til bestykning med kapselblæsere 2 alternativer til diffusorer (plade-/ tallerkenbeluftere) Anlægsudgift, ca. 3 mio. kr. Blæserbygning ikke indeholdt i anlægsudgift Tilbagebetalingstid ca. 10-11 år
Energieffektivitet [kg O 2 /kwh] 2,4 2,6 2,5 2,7 2,8 3,1 3. Projektresultater Forstudie Sammenligning af energieffektivitet 3,5 Energieffektivitet Sammenligning af foreslåede bundbeluftningssystemer med eksisterende overfladebeluftning 3,0 2,5 2,0 1,5 1,6 1,0 0,5 0,0 Forslag 2 Forslag 4 Forslag 6 Maks. kapacitet Driftsforhold Eksisterende
3. Forstudie - Estimat af årlig el-besparelse Driftsdata fra 2008 Besparelse 1 linie 357.000 kwh/år 2 linjer 724.000 kwh/år
4. Fuldskalaresultater Bundbeluftningssystem Linie 1 Supratec MF1100 Kaeser Blæsere 2 stk. DB 236 og 1 stk. HB950C
4. Fuldskalaresultater Styringsprincip i Linie 1 og 2
4. Fuldskalaresultater Rentvands iltningstest Testopstilling Tank 1
4. Fuldskalaresultater Rentvands iltningstest Standard iltningseffektivitet (SAE): Garanti: 4,6 kg O 2 /kwh Test resultater Forsøg Enhed 1 2 3 4 Vanddybde m 5.5 5.5 5.5 4 Antal luftgitre - 3 4 4 4 kw kw 9.6 12.6 126 12.6 Luft flow Nm 3 /h 430 590 5500 810 OC S kg O 2 / h 48 66 316 68 SAE kg O 2 / kwh 4.9 5.2 2.5 5.4
22/05/yy 11/06/yy 01/07/yy 21/07/yy 10/08/yy 30/08/yy 19/09/yy kwh/d 4. Fuldskalaresultater Elforbrugsmålinger 3500 Egå Renseanlæg - Biotanke Elforbrug beluftning og omrøring 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Omrøring, Linie 2 Omrøring, line 1 Rotorbeluftning, Linie 2 Bundbeluftning, linie 1
kwh/d 4. Fuldskalaresultater El-besparelser i 4 mdr. 2300 2100 1900 1700 Egå Renseanlæg - Biotanke Netto elbesparelse, beluftning og omrøring 1500 1300 1100 900 Mål 700 500 300 100-100 22/05/yy 11/06/yy 01/07/yy 21/07/yy 10/08/yy 30/08/yy 19/09/yy Beluftning Omrøring I alt
4. Fuldskalaresultater El-besparelser 80% Egå Renseanlæg Nettobesparelse, Beluftning og omrøring %-besparelse ift. Linie 2 (rotor) 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% (Proces L2- Proces L1)/Proces L2 Lineær ((Proces L2- Proces L1)/Proces L2)
5. Konklusioner Del 1 El-udgifter til beluftning udgør på Egå renseanlæg 42% af den samlede forbrug Ekst. overfladebeluftning har en energieffektivitet på ca. 1,7-1,9 kg O 2 /KWh (α=1) Rentvands iltningstest viste at det nye bundbeluftningssystem (kapselblæsere og pladebeluftere) havde en effektivitet på ca. 4,9-5,4 kg O 2 /kwh ved driftspunktet
5. Konklusioner Del 2 Økonomiske sammenligninger fra forstudiet viste, en tilbagebetalingstid på ca. 10-11 år ved en investering på ca. 3 mio kr. i nyt bundbeluftningssystem (til proceslinie 1) 4 mdr. driftssammenligninger viser, at der i middel opnået en el-besparelse på ca. 1200 kwh/d, hvor målet var 980 kwh/d eller 357.000 kwh/år Reduktionen i elforbruget til beluftning/omrøring er gennemsnitligt på 50%
Tak for opmærksomheden! Kontakt: Århus Vand A/S Drift og Vedligehold Per Overgaard Pedersen E-mail: pop@aarhusvand.dk Direkte: +45 8947 1211 Mobil: +45 2920 8712 Tak til flg. eksterne samarbejdspartnere: Grontmij Carl Bro A/S DHI Stjernholm A/S