Kommunal avloppsvattenrening är en energikrävande verksamhet. Det beror till stor del på att avloppsvattnet behöver transporteras med hjälp av pumpar och att den biologiska reningen kräver syretillförsel. Reningen ger även upphov till ett slam och behandlingen av detta kräver ytterligare energi. Samtidigt kan det energirika slammet utnyttjas för att alstra energi. Att minska energiförbrukningen är till nytta både för samhället och för miljön. Syftet med detta examensarbete var att utveckla ett enkelt verktyg som stöd till personer som arbetar med avloppsvattenrening. De ska få en helhetsbild över verkets energiförbrukning. Därför har ett konfigurerbart visualiseringsverktyg över mass- och energiflöden för ett avloppsreningsverk tagits fram i Excel. Även om insamlad data kommer från befintliga reningsverk och litteraturstudier, kan användaren själv justera flera parametrar för anpassning till egna erfarenheter. Arbetet är utfört på initiativ av och i nära samarbete med IVL – Svenska Miljöinstitutet. Det är delvis baserat på ett tidigare examensarbete, som samlat in och kartlagt energiflöden utifrån ett antal svenska och utländska studier. Verktyget visar mass- och energiflöden genom biologisk rening och slambehandling i form av rötning och avvattning. Även utökad slambehandling i form av torkning, förbränning och förgasning undersöks ur ett energiperspektiv. Dessutom studeras hur teknik för bättre energiutnyttjande – värmeväxlare, värmepumpar och kraftvärmeverk – kan användas för att tillvarata energi i vatten, slam och producerad bio- och syntesgas. Resultatet visar att värmepumpar för utgående renat vatten är en energieffektiv metod, som fler verk kan använda sig av. Med tekniken täcks det interna värmebehovet och överskottet kan säljas till fjärrvärme. Att använda producerad gas i kraftvärmeverk för intern el- och värmeproduktion är också ett alternativ. Det får dock vägas mot möjligheten att uppgradera gasen till fordonsgaskvalitet. Både förbränning och förgasning är intressanta alternativ för vidare slambehandling, även om förgasning fortfarande är på utvecklingsstadiet. / Municipal wastewater treatment is an energy intensive activity. It depends largely on the need for pumps for transporting the sewage water and the aeration of the biological treatment. The process produces sludge, and treating it demands even more energy. But the energy-rich sludge may also be utilized for energy production. A lower energy-cost is of value for society and the environment. The purpose of this thesis was to develop a simple tool as support for employees at wastewater treatment plants (WWTP). They shall get a holistic view of their power consumption. A configurable visualization tool showing mass- and energy flows has therefore been constructed in Excel. The tool is based on collected data from actual WWTPs and literature studies, but the user can adjust several parameters for adaptation to personal experiences. The thesis is carried out at the initiative of and in close collaboration with IVL – Swedish Environmental Research Institute. It is a continuation of an earlier master thesis, which gathered data and mapped energy flows based on a number of Swedish and foreign studies. The tool shows mass and energy flows through biological treatment and sludge treatment with anaerobic digestion and dewatering. Enhanced sludge treatment by drying, incineration and gasification is also investigated from an energy perspective. Technology for energy efficiency – heat exchangers, heat pumps and combined heat and power plants – are studied for their ability of collecting energy from water, sludge and bio- or syngas. Result shows that using heat pumps for clean water leaving the treatment plant are an energy effective solution, which may be further implemented. The solution covers internal heat demand and surplus heat may be sold as district heating. Another alternative is to send produced gas to a combined heat and power plant for electricity and heat production, although it may be more favorable to upgrade the gas to vehicle gas quality. Both incineration and gasification are interesting alternatives for further sludge treatment, although gasification is an “unproven” technology.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-170120 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Reuter, Oliver |
| Publisher | KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0016 seconds