Energioptimering af beluftningssystemer

Energioptimering af beluftningssystemer på renseanlæg FORSKNINGS- OG UDREDNINGSPROJEKT NR. 20 Vandhuset Godthåbsvej 83 8660 Skanderborg Tlf.nr.: 7021 0055 Fax: 7021 0056 danva@danva.dk www.danva.dk

ISBN: 978-87-92651-06-8 Titel: Udgiver: Energioptimering af beluftningssystemer på renseanlæg Demonstrationsprojekt vedr. fuldskalasammenligninger af energieffektiviteter af overfladebeluftning (rotorer) kontra bundbeluftning - Slutrapport DANVA Vandhuset Godthåbsvej 83 8660 Skanderborg Udarbejdet af: Peter Andreasen, DHI Finansiering: Vejledningen er finansieret af Aarhus Vand, DANVA August 2011

Indholdsfortegnelse 1 Baggrund 1 2 Sammenfatning 1 3 Egå Renseanlæg 3 4 Indledende projekt 6 4.1 Beluftningskapacitet og -opbygning 6 4.1.1 Kapacitetsbehov 6 4.2 Driftsøkonomi vurderet og kvalificeret fra Marselisborg Renseanlæg 7 5 Implementering og resultater 10 5.1 Rentvandstest 10 5.2 Ændring af effektforbrug 11 5.3 Andre effekter 14 5.4 Andre parametre med betydning for beslutningen om at udskifte overfladebeluftning med bundbeluftning 15 6 Off-gas målinger til vurdering af iltoverførsler 18 7 Referencer 19 I

1 Baggrund Nærværende rapport sammenfatter resultaterne fra projektet Energioptimering af beluftningssystemer på renseanlæg Demonstrationsprojekt vedr. fuldskalasammenligninger af energieffektiviteter af overfladebeluftning (rotorer) kontra bundbeluftning. Projektet, som er gennemført i perioden maj 2009 til august 2011, har modtaget støtte fra DANVAs F&Umidler. Rapporten sammenfatter hovedsagelig resultaterne fra fuldskalasammenligningerne. Resultaterne fra feasibility-studiet er afrapporteret særskilt. Hovedparten af de danske renseanlæg er udført med overfladebeluftning i form af mammutrotorer. Det er kendt, at denne type beluftning kan være mindre energieffektiv end et bundbeluftningssystem. Den potentielle energibesparelse ved et bundbeluftningssystem har haft mindre betydning for valget af beluftningssystem. De fleste renseanlæg valgte beluftningssystem i forbindelse med Vandmiljøplan I fra 1987, hvor energipriserne var lavere, og dermed vejede energien ikke så tungt i beslutningsprocessen. Emission af drivhusgassen CO 2 fra produktionen af elektricitet til drift af motorerne var ikke en væsentlig beslutningsfaktor. Den energibesparelse, som kan blive resultatet af et teknologiskift fra overflade- til bundbeluftning, er ikke veldokumenteret i litteraturen i 2011. Aarhus Vand (AV) har derfor udført et projekt, som dokumenterer energibesparelsen samt vurderer omfanget af drift- og vedligehold af de to beluftningssystemer. Formålet med projektet er at afklare, om AVs større renseanlæg og andre store danske renseanlæg med overfladebeluftning kan mindske energiforbrug og CO 2 -emission væsentligt ved at skifte til bundbeluftning. Projektet er medfinansieret af DANVA, som har interesse i at få dokumenteret teknologi, som kan give væsentlige energibesparelser i spildevandsbranchen. DANVA har sat et overordnet mål på 25 % energibesparelse. Da beluftning almindeligvis udgør 40-75 % af renseanlæggenes energiforbrug, er det nødvendig at optimere beluftningsprocessen for at nå målet. Dette notat opsamler de opnåede energibesparelser på Egå Renseanlæg samt driftsmæssige fordele og ulemper ved overgang fra overfladebeluftning til bundbeluftning. 1

2 Sammenfatning Nærværende rapport sammenfatter resultaterne fra projektet Energioptimering af beluftningssystemer på renseanlæg Demonstrationsprojekt vedr. fuldskalasammenligninger af energieffektiviteter af overfladebeluftning (rotorer) kontra bundbeluftning. Egå Renseanlæg (120.000 PE) var i 2009 i gennemsnit belastet med 64.000 PE og havde et nøgletal for hele anlæggets elforbrug på 56 kwh/pe (BI5). Anlægget har to proceslinjer, som kan drives uafhængigt, og dermed er anlægget velegnet til sammenligning af to beluftningssystemer, som kan foregå i hver deres linje. I maj 2010 er den ene linjes mammutrotorer udskiftet med et bundbeluftningssystem, som består af kompressorer (kapselblæsere) og pladediffusorer med tilhørende rørføring og styring af ventiler. Procesmæssigt er de to linjer drevet så ens, som det er muligt. Efter knap et års drift viser driftsresultaterne fra de to linjer, at de renser næsten ens, se tabel 1. Tabel 1 Data og resultater fra 1.6.2010 til 25.5.2011 Område Linje 1, bundbeluftning Linje 2, rotorer Bioreaktorer 2*5000 m 3 2*5000 m 3 Driftsform Beluftningssystem Effektforbrug: Beluftning Omrøring Afløb procestank, døgnmiddel (online sensorer): NH 4 + -N NO 3 -_ N Samme set-punkter og driftsform i de to linjer Pladediffusorer og 3 kapselblæsere: 30, 37 og 128 kw Døgnmiddel, (S.D*). kwh/d 1221 (215) 167 (75) Døgnmiddel, (S.D*). mg/l 2,0 (0,3) Samme set-punkter og driftsform i de to linjer Mammutrotorer 7,5m, max forbrug 37,5 kw i alt 375 kw Døgnmiddel, (S D*). kwh/d 2328 (270) 191 (49) Døgnmiddel, (S.D*). mg/l 1,6 +/- 0,4 mg/l 2,3 (1,3) Side 1 af 23

O 2 Slamkoncentration 1,9 (1,2) 0,9 (0,4) 4,4 (0,7), kg/m 3 0,4 (0,3) 4,4 (0,7), kg/m 3 *Spredning Den væsentligste forskel mellem de to linjer er energiforbruget til beluftning, som er 47,6 % lavere i linjen med bundbeluftning. Begge linjer har været styret så ens som det er muligt, og forskellen i effektforbruget skyldes hovedsageligt bundbeluftningssystemet. Iltindholdet har været lavere i linjen med bundbeluftning, og den mere justerbare lufttilførsel fra kompressorerne har i mindre grad bidraget til energibesparelsen. Beluftningen udgør omkring 50 % af energiforbruget, og bundbeluftning i begge linjer vil derfor forventes at resultere i en besparelse på det samlede anlægs energiforbrug på 24 %. Såfremt anlægget ikke var 5,5 meter dybt, kunne omrøringen i linjen med rotorbeluftning undgås, og derved ville energibesparelsen ved overgangen til bundbeluftning blive 40,4 %, hvilket ville reducere renseanlæggets energiforbrug med 20,2 % ved implementering i begge linjer. Der må forventes en nedgang i besparelsespotentialet med tiden, da diffusorerne bliver stive og ikke vil fungere optimalt i mange år. Diffusorerne skal derfor sandsynligvis rengøres hvert andet år og udskiftes efter 5-10 år for at have en fortsat høj iltoverførsel. Disse omkostninger er medregnet i vedligeholdet. Vedligehold af et bundbeluftningssystem forventes af mange at være langt dyrere end for rotorbeluftning. Baseret på erfaringer fra Marselisborg Renseanlægs bundbeluftningssystem samt fra Egå Renseanlægs beluftningssystem vil omkostningerne være så godt som ens for rotor- og bundbeluftning, og dermed er vedligehold ikke en barriere for udskiftning af rotorbeluftning. En simpel tilbagebetalingstid vil være 7-11 år for udskiftning af en velfungerende og vel vedligeholdt rotorbeluftning med fortsat lang levetid. Der er behov for rengøring af diffusorer og udskiftning af diffusorer, som kræver tømning af tanke. Dette er en del af det normale vedligehold på anlæg med bundbeluftning og kræver planlægning og det rette udstyr. AV har besluttet at implementere bundbeluftning i begge linjer på baggrund af den positive driftserfaring og den opnåede energibesparelse. Side 2 af 23

3 Egå Renseanlæg Egå Renseanlæg er et aktiv slamanlæg opbygget med to proceslinjer, som hver består af en anaerob hydrolyse tank og to lige store procestanke (linje 1: tank 1 (T1) og tank 2 (T2), linje 2: tank 3 (T3) og tank 4 (T4)). Anlægget har otte efterklaringstanke, og vandrensningen afsluttes med polering i sandfiltre. Anlæggets kapacitet er 120.000 PE, og det er oprindeligt designet med rotorbeluftning, hvoraf der er 5 rotorer i hver tank. Volumen af T1 T4 er hver 5.000 m 3. Tankene er 5,5 meter dybe og har været vanskelige at belufte i dybden med rotorbeluftningen. Der har været forskel mellem indholdet i top og bund. De anaerobe hydrolysetanke har hver et volumen på 2.550 m 3. Tabel 2 Data for overfladebeluftningssystem med iltoverførsel til rent vand under standard betingelser (*, 0 mg ilt/l, 10 gr. C, 1 atmosfære) Anlægget er udlagt for en kombination af recirkulationsdrift og alternerende proces til kvælstoffjernelse. Under denitrifikation sikrer omrørerne, at slam og spildevand holdes i suspension og opblandes. For at mindske energiforbruget og slitage på omrørerne ved start er der frekvensregulering (VLT) på omrørerne. Tabel 3 Data for storbladede omrører i tank 1-4. Energiforbruget til omrøring er reduceret ved anvendelse af frekvensregulering og drift ved reduceret frekvens Side 3 af 23

I dette projekt er rotorerne på linje 1 blevet udskiftet med et bundbeluftningssystem, og anlægget fremstår procesmæssigt som vist på Figur 1. Figur 1 Oversigt over bio-delen af anlægget. Returslam og spildevand bliver blandet og løber ind i T2 og T3. Linje 1 har afløb fra T1, og Linje 2 fra T4. T1 og T2 har fået erstattet fem rotorer med bundbeluftning og Side 4 af 23

forsynes med luft fra blæsere (nederst til højre). T1 har fire beluftningsfelter mens T2 har to. Tankene til venstre udfører anaerob hydrolyse af returslam. Lysegrønne felter viser, at der er åbent for et flow, og der er konstant afløb fra T1 og T4. Anlægget er instrumenteret med sensorer, som indgår i styringen. Vandstanden er ens i de to linjer, og rotorneddykningen er styret efter at holde en neddykning på 24 cm. Spildevand og udlederkrav Spildevandet har et relativt højt COD/N-forhold (15-20), og spildevandet er let omsætteligt (COD/BI5 ca. 2). Den biologske fosforfjernelse er effektiv. Overskudsslammet afvandes direkte uden yderligere behandling, hvilket giver en lav rejektvandsbelastning. Udlederkrav: BI5 (mod): 10 mg/l Total N: 8 mg/l NH 4 + -N: Total P: 2/4 mg/l (sommer/vinter) 0,4 mg/l Anlægget overholder udlederkravene. Total N ud er 2-4 mg/l, BI5 (mod) er 2-3, og total P er 0,1-0,2 mg/l. Sandfilteret nitrificerer og reducerer ammonium til omkring 1 mg/l. Styring Anlægget er oprindeligt udført som et recirkulationsanlæg, hvor der recirkuleres fra tank 1 til tank 2, og fra tank 3 til tank 4. Samtidig er der mulighed for at lave en alternering mellem iltning og denitrifikation. Denne styringsform er ændret, og anlægget har nu sin egen specialdesignede styring. Anlægget er optimeret med en såkaldt online styring udført som en PC overbygning til SRO anlægget. Ved optimeringen er de oprindelige bio-p tanke i stedet anvendt til hydrolysetanke for returslam, og recirkulationen mellem N og DN tanke i perioder kraftigt nedjusteret. Iltningen er drevet efter ammonium set-punkter, hensyn til nitrat og ortho fosfat, som kalder på iltning. Indløbstanken fungerer således mere eller mindre som en tank med simultandenitrifikation. Sammenlignet med den tidligere alternerende proces er behovet for en høj iltningskapacitet væsentlig. Eksempelvis kørte alle 5 rotorer i længere tid ved faseskift, mens der i den ændrede proces anvendes 2-4 rotorer. Udledningen af kvælstof er reduceret ved denne specialdesignede styring. I sammenligningen mellem de to linjer er det alene væsentligt at linjerne har den samme styring. Side 5 af 23

4 Indledende projekt AV har fået udført et indledende projekt til at vurdere diverse behov i forbindelse med indførelse af et bundbeluftningssystem / energioptimering af beluftningssystemer. Feasibility study. 2009. Grontmij/. 4.1 Beluftningskapacitet og -opbygning Der er udført en række vurderinger med henblik på at fastslå hvilke krav der skulle stilles til udbuddet af et beluftningssystem. 4.1.1 Kapacitetsbehov En vurdering af iltningseffektiviteten (ved den anvendte neddykning på 24 cm og ved anvendelse af en såkaldt alfa-faktor for ændringen fra at gå fra rent vand til aktiv slam på 0,7) giver en iltningseffektivitet på 1,6 kg ilt/kwh (ved 0 mg ilt/l). Ved at regne tilbage fra tallene for det registrerede effektforbrug på rotorerne, som ligger i en database, er beregnet den gennemsnitlige anvendte iltningskapacitet. Denne er herefter rangordnet og præsenteret i fraktil diagrammer for tank 1 og tank 2 i linje 1. Side 6 af 23

Figur 2 Fraktilkurver for den estimerede iltoverførsel for tank 1 og 2. 50 % fraktilen er anvendt som vurdering af driftspunkt, og der er ønsket en maksimal kapacitet som for den allerede installerede rotorbeluftning for tank 1. Det skal bemærkes, at der er en ganske betydelig forskel mellem den ønskede kapacitet, som er angivet ved de punkterede lodrette linjer, og de faktiske 50 % og 90 % fraktiler. Der er således meget god margin til, hvad der kan forventes i normal drift og i en spidssituation. Der er dermed en lav risiko for, at der kan mangle iltningskapacitet ved den anvendte fremgangsmåde. Der har ved anlæggets bygning været udført kapacitetstest i rent vand, og derved har der været sikkerhed for iltningskapacitetens størrelse. Der har kunnet udføres iltningskapacitetsmålinger under drift til at bestemme iltningskapaciteten, såfremt der ikke havde været udført målinger i rent vand. Kombinationen af blæserne og deres styringer skal forsyne de nødvendige luft flow og tryk for at opnå de ønskede iltoverførsler. 4.2 Driftsøkonomi vurderet og kvalificeret fra Marselisborg Renseanlæg AV har opgørelse over Egå Renseanlægs omkostninger til rotorerne, som udgør omtrent 130.000 kr./år. Side 7 af 23

Tabel 4 Vedligeholdelsesomkostningerne for rotorerne på anlægget Vedligeholdelsesomkostninger til et bundbeluftningssystem er vigtige i en vurdering af om det er en effektiv proces. Tabel 5 Vurdering af driftsomkostningerne inklusivt vedligehold. Marselisborg Renseanlæg er medtaget, da anlægget har mere end 20 års erfaring med bundbeluftning. Fjernvarmebesparelse har siden vist sig urealistisk at gennemføre og bortfalder Over en tiårig periode forventes driftsomkostninger til Egå Renseanlægs bundbeluftningssystem for begge linjer at ligge mellem 100.000-150.000 kr. per år, og det bedste bud er omkring 130.000 kr. per år, hvilket også er vedligeholdelsesomkostningerne til rotorerne. Det fremgår af tabellen, at driftsomkostningerne til bundbeluftning er lavere, fortrinsvis som følge af et lavere energiforbrug. Side 8 af 23

Såfremt man anvender de forventede anlægsomkostninger til diffusorer, kompressorer, rørføring, el, styring og øvrige anlægsarbejder inklusiv fjernelse af de rotorer, bliver anlægsudgiften mellem 2,8 og 3,2 mio. kr. for linje 1. Den simple tilbagebetalingstid bliver således høj, nemlig op til 11 år. Dermed er de økonomiske og praktiske realiteter belyst. AV har valgt at fortsætte projektet under disse betingelser. Det har efterfølgende vist sig, at der kan opnås nogle besparelser i installationen, og den simple tilbagebetalingstid vil derfor kunne blive mellem 7 og 11 år afhængig af den endelige udførelse. Side 9 af 23

5 Implementering og resultater Projektet er efter feasibility studiet udbudt. Et firma har stået for det samlede beluftningssystem. Kompressorerne er installeret i den eksisterende ingeniørgang, og rørføringen er ført frem til tank 1 og 2. Styringerne er ændret fra start og stop af rotorer til styring af indkoblet kompressor, ventilstilling og tryk. Styringen er blevet mere kompliceret, men kan langt finere regulere luft- og dermed ilttilførslen til tankene end den tidligere rotorbeluftning. Dette ses som en væsentlig forbedring. 5.1 Rentvandstest Der er udført rentvandstest for at måle iltningskapaciteten og effektiviteten af det leverede udstyr. Iltningseffektiviteten er garanteret i driftspunktet. Resultaterne af iltningstestene fremgår af Tabel 6. Tabel 6 Resultater fra rentvandstest /Iltoverførsel i rent vand. Egå Renseanlæg. 2010. DHI/ Iltningseffektiviteten er målt til 5,2 kg ilt/kwh i driftspunktet ved 5,2 meters neddykning (driftsdybden), og 5,4 kg ilt/kwh ved 3,7 meters dybde. Kravene til udstyret er bedre end garantien, og resultaterne er accepteret i driftspunktet. Der er tale om meget effektiv beluftning. De høje værdier vil endog yderligere kunne forbedres med 10-15 % (til ca. 6 kg ilt/kwh) ved anvendelse af turbokompressorer frem for de anvendte kapselblæsere. Side 10 af 23

5.2 Ændring af effektforbrug I nedenstående Figur 3 kan man se nogle afvigende spring i effektforbruget til rotorerne (gul), hvilket skyldes, at der er tømt tanke og linje 2 har måttet klare hovedparten af rensningen og med et forhøjet slamindhold (fra dag 95). Figur 3 Effektforbruget før implementering af bundbeluftning. Effektforbrug til beluftning (blå, linje 1,gul linje 2) og nederst omrøring i linje 1 (omrører 1+2, blå)og linje 2(omrører 3 og 4, rød) Perioden, hvor bundbeluftningssystemet er kommet i drift er fastsat til den 1. juni 2010. Der viser sig med det samme et lavere forbrug for linje 1 med bundbeluftning, se Figur 4. Side 11 af 23

Figur 4 Effektforbrug til beluftning efter igangsætning af bundbeluftning. Omrørerne ligger nederst, og forbruget hertil er ens i de to linjer. Det pludselige skift efter dag 350 skyldes, at en kip faldt ned og belastningen var dermed ikke ens i de to linjer. Figur 4 viser, at der er en betydelig forskel mellem de to beluftningssystemer. Umiddelbart synes der at være en stigende tendens over året i bundbeluftningens effektforbrug. Denne tendens ses ligeledes i dette belastningsspecifikke nøgletal kwh/kg N fjernet, Figur 5. Figur 5 Effektforbrug per kg N fjernet for begge linjer. Side 12 af 23

Såfremt man indledningsvis vælger at se bort fra dag 0-140 for rotorbeluftningen, vil man se, at den samme stigende tendens forekommer i de sidste 200 dage for rotorbeluftningen. En regressionsanlyse viser, at bundbeluftningens effektforbrug i en vis grad kan beregnes ud fra slamkoncentrationen (kg SS/m 3 ) og belastningen. Forklaringen på stigningen i effektforbruget mod tiden er således hovedsagelig en meget lav stofbelastning de første ca. 60 dage, hvor slamkoncentrationen var høj, ca. 5 kg/m 3, hvorefter belastningen er steget og slamkoncentrationen er reduceret til 3 kg/m 3 indtil dag 280, hvorefter slamkoncentrationen er steget til 4,3 kg/m 3. indtil dag 359. Stigningen i effektforbruget ses også for rotorbeluftningen, men først efter dag 150. Derudover har der været mindre styringsændringer som har påvirket effektforbruget. Stigningen i effektforbruget skyldes derfor hovedsagelig stofbelastning og slamindhold. Derudover er der sandsynligvis et mindre fald i effektiviteten i diffusorerne, men effekten er langt mindre end effekten af belastning og slamkoncentration. Den beregnede besparelse er derfor beregnet på basis af gennemsnittet for døgnmiddelforbruget i den samlede periode for henholdsvis bundbeluftning og rotorbeluftning. Side 13 af 23

Tabel 7 Opgørelse over energiforbruget som døgnmiddelværdier og spredning (S.D) for bundbeluftning og mammutrotorer. Forbruget til omrøring er fortrinsvis ved de to beluftningssystemer Beluftningssystem Bundbeluftning Mammutrotorer Effektforbrug: Beluftning Omrøring Døgnmiddel, (S.D). kwh/d 1221 (215) 167 (75) Døgnmiddel, (S.D). kwh/d 2328 (270) 191 (49) Energiforbruget til bundbeluftningen er 47,6 % lavere i linjen med rotorbeluftning. Energiforbruget til omrøring er tilnærmelsesvis ens for de to beluftningssystemer. Såfremt tankene ikke havde været så dybe, kunne rotorbeluftningen have undværet omrøringen, og derved skulle omrøringsforbruget medregnes for bundbeluftningen, men ikke for rotorbeluftningen. Besparelsen ville derved blive 40,4 % i stedet og derved ca. 7 procentpoint lavere. På mange danske anlæg med rotorer vil der ikke være omrøring under beluftning, hvorved energibesparelsen ved overgang til bundbeluftning vil være omkring 40 %. 5.3 Andre effekter Der har ofte været en diskussion af, hvorvidt temperaturen falder i anlæg med rotorbeluftning og ledeplader. Dette kan ikke iagttages i den kolde tid af forsøgsperioden, Figur 6. Side 14 af 23

Figur 6 Online måling af temperatur i de to linjer. Linje 1 (L1) er med bundbeluftning mens linje 2 er med rotorbeluftning. 5.4 Andre parametre med betydning for beslutningen om at udskifte overfladebeluftning med bundbeluftning AV har vurderet en række andre parametre, som kan påvirke beslutning om at udskifte et rotorsystem til bundbeluftning. Tabel 8 Sammenligning af fordele og ulemper ved hhv. rotor- og bundbeluftning Emne Overfladebeluftere Bundbeluftning Stærkeste fordele Enkel maskine og installation Enkelt vedligehold Enkel styring af iltningsprocessen Højere energieffektivitet (2-4 kg ilt/kwh i drift) Mulighed for finjustering af iltning efter behov Færre aerosoler Side 15 af 23

Største ulemper Andre forhold For de fleste danske systemer vil der være behov for energi til omrøring samtidig med beluftningen. Dette forbrug skal medregnes i en beregning af energibesparelsen. Vedligeholdelsesomkostninger begge linjer Tilbagebetalingstid Middel til at nå 25 % energibesparelse Tung installation Lavere energieffektivitet (1,2-1,6 kg ilt/kwh i drift) Få iltningstrin (tænd/sluk af rotorer) giver mindre effektiv iltstyring/processtyring Vanskelig fordeling af ilten i dybe tanke Normalt kræves ikke omrøring Under iltning (bruges dog på Egå Renseanlæg på grund af meget 5,5 m dybe tanke) Aktuelle: Ca. 130.000 kr./år Overfladebeluftning til nye anlæg kan næppe forsvares i dag, da energipriser og CO2 reduktion vejer tungt i beslutningsprocesserne i dag. Nej God opblanding af dybe tanke Udskiftning af diffusorer kræver tanktømning eller optagelige elementer, anvendelse af kran og kræver planlægning. Mandetimeforbrug til rengøring, afsyring og vedligehold Der vil være behov for mindst 3 meters dybde Kompressor og diffusorer skal passe sammen og mulighed for regulering af luften skal være rigtigt udført. Der er set ineffektive systemer på grund af dårligt design. Estimeret: 100.000 150.000 kr./år Udskiftning af et velfungerende rotorbeluftningssystem har en simpel tilbagebetalingstid på 7-11 år Ja Side 16 af 23

Besparelsen ved bundbeluftning forventes at blive lavere med tiden. Diffusorernes effektivitet vil påvirkes af ældning/mere stive membraner og belægninger. Belægninger kan fjernes ved rengøring og eventuelt løbende ved tilsætning af myresyre til luften. Levetiden for diffusorerne er i dette projekt garanteret til 10 år, men det er sandsynligt, at de bliver udskiftet efter 5-10 år på grund af den forventede nedgang i effektivitet. Mandskab og ledelse er tilfredse med bundbeluftningssystemet og driften er ikke et problem. Umiddelbart er mandetimeforbruget på Egå Renseanlæg højere for rotorbeluftningen (hovedsagelig smøring). Det er interessant, at iltningstesten i rent vand viste, at iltningseffektiviteten ikke faldt ved at gå fra 5,2 meters neddykning af diffusorerne til 3,7 meters neddykning. Dermed vil renseanlæg med mindre dybde også kunne overgå til bundbeluftning uden at det vil mindske besparelsespotentialet. Der vil dog kræves større diffusorareal for at opnå samme iltningskapacitet. Forsyningsselskaber med anlæg med rotorbeluftning bør overveje et bundbeluftningssystem, hvis de ønsker at forbedre deres benchmarking, og hvis de ønsker at leve op til DANVAs mål om 25 % energibesparelse på renseanlæg. Side 17 af 23

6 Off-gas målinger til vurdering af iltoverførsler Der er udført en kort måleserie på opsamlet luft på overfladen over diffusorerne off-gas målinger, som er udført mens anlægget har været i normal drift. Disse målinger kan blandt andet fortælle om iltudnyttelsen under driftsforhold. Målingerne giver værdien for korrektionen for ydelsen af iltningsudstyret under drift sammenlignet med ydelsen i rent vand (så kaldte alfa-værdi), som har været fastsat til 0,7 for bestemmelsen af kapaciteten af iltningssystemet. Disse målinger har vist (Tabel 9), at den tilførte ilt udnyttes forskelligt i tank 1 og 2. Dette skyldes fortrinsvis, at luft flowet er lavere til tank 1, hvilket er i overensstemmelse med styringen. Iltudnyttelsen er højere ved et lavere flow per diffusor, hvilket også er i overensstemmelse med målinger, som er udført i rent vand. Tabel 9 Sammenligning af iltudnyttelse, tank 1 og 2 Tank Iltudnyttelse % m 3 /m 2 /time Tank 1 udløbstank 16-35 13-0,2 Tank 2 tilløbstank 11-21 14-7 Det er væsentligt at disse betydelige forskelle i iltudnyttelse og dermed energiforbrug bliver medtaget i strategien for processtyringerne. En uheldig strategi kan give høje iltbehov, og dermed høje luft flow, hvilket vil øge effektforbruget væsentligt. Side 18 af 23

7 Referencer Rapport til AV. Energioptimering af beluftningssystemer. Fase 1: Feasibility studie. 2009. Grontmij Notat til AV. Iltoverførsel i rent vand. Egå Renseanlæg. 2010. DHI Side 19 af 23