Beluftning – optimale installationer og resultater Stjernetræf 2010 Morten Rebsdorf & Peter Andreasen DHI

Hvad skal I høre om og diskutere Energi- og procesoptimering – forskelle mellem overflade- og bundbeluftning Måling af beluftningseffektivitet ”Opgøret” bund- og overflade på Egå Renseanlæg, Århus Vand Hvad ser vi når vi kommer ned i dybden Hvordan kan I få viden om iltnings- effektiviteten er mindsket og der eventuelt skal skiftes membraner? Hvad mener I med jeres erfaring? Står vi ved en skillevej i valg af beluftning??

Typer beluftning: 0verfladebeluftere Mekanisk virker på overfladen Minimal service Middel effektivitet: 1- 1,5 (2) kg ilt/kWh Aerosoler og støj Køler bioreaktoren 1-2 °C om vinteren (krav til øget slamalder - nedsat organisk kapacitet 10-30% om vinteren!) Højere alfa faktorer (0,7- 0,9 )

Bundbeluftere: Diffusorer – fin boblet Oftest i sektioner med tilhørende omrører eller dækker samlet areal Mindre støj - lav turbulens Højeste effektivitet: 2-3,5 kg ilt/kWh Lavere alfa faktor (0,3-0,8 – afhængig af overflade aktive stoffer mm) Mere vedligehold: Rengøring eller skift af membraner -optagelige rammer eller tømning af tanke

Hvad vi kan være bange for – tilstopning og dårlig iltning Rengøring og syrevask/-syredosering kan være nødvendigt Er det et problem ? Hvad siger I?

Kompressorer Kapsel- eller Rootblæser – mindre luft mængder 5 m vandsøjle og 5000 Nm3/h 4,3 Wh/Nm3*m Turbokompressor – større luftmængder 3,4 Wh/Nm3*m

Fordele og ulemper ved overflade- og bundbeluftning Øget temperatur 2 °C kølning Volumen kunne have været 29% mindre ved design! Efterklaringstankenes belastning kan øges hvis slamkonc. i stedet mindskes

Kapacitets udvidelsesespotentiale ved bundbeluftning

Fordele og ulemper ved overflade- og bundbeluftning

Energieffektivitet af beluftere: Vurderinger Rent vands test – ved opstart – og kun den ene gang Målinger under drift – iltningstest og effektmålinger Hvad er bedst: sammenligne to linjer med samme spildevand Følge udviklingen i effektforbrug og modtryk Modtryk kan være uafhængigt af membranaldring Man kan ikke vurdere iltningssytemer uden special målinger I det daglige kan I sædvanligvis kun konstatere om I renser tilfredsstillende - men ikke om I mister kapacitet Skal man skifte membraner efter 3, 4, 5, 6, 7, eller 8 år? Hvem tør garanti på modtrykket ?

Off-gas målinger på anlæg med bundbeluftere Randers Vejen Holsted

Vurdering af beluftningsudstyr ved off-gas målinger Randers CR

Fuld bundbeluftning eller delvis med omrøring

Vurdering af beluftningsudstyr ved off-gas målinger Holsted Renseanlæg

Vurdering af beluftningsudstyr ved off-gas målinger Vejen Renseanlæg, screening

Kan man kombinere overflade og bundbeluftning? Måløv renseanlæg har i en årrække anvendt en ekstra beluftningskapacitet til rotorer i form af bundbeluftning Måløv Renseanlæg, DONG og DHI har lavet en række test: 1. Iltningstest er udført med og uden bundbeluftning 2. Test af anvendelse af VLT til rotormotorerne 3. Kapacitet ved 57 Hz 4. Elmotor til overfladerotor er skiftet til en sparemotor

Kombinations beluftning rotor/bundbeluftnig

Kombinations beluftning rotor/bundbeluftnig

Diskussion Er vi ved et vadested? Energipriser CO2 reduktion Teknologiskift

Optimerings håndtag Styring af beluftning på basis af Iltsensorer Næringsaltsensorer Beluftningseffektivitet afhænger af Ilt-sætpunkt Beluftningstyper M3/m2/h Omrøring Neddykning af rotorer Hastighed på rotorer Alder af membraner i bundbeluftere Styring af kompressor/blæser VLT Tryk SS indhold

Erfaringer

”Opgøret” bund- og overflade på Egå Renseanlæg, Århus Vand Overholdelse af leverandørgaranti for SOTR og SAE Måle standard iltoverførsels hastighed = SOTR [kg ilt/time] SOTR = Standard oxygen transfer rate Beregne standard iltningseffektivitet = SAE [kg ilt/kWh] SAE = Standard aeration efficiency 1 luftningstank 5130 m3 rent drikkevand Driftspersonale Leverandører Rådgivere

Bundbeluftere eller overfladebeluftere: Viden nok til valg? Aarhus Vand med støtte fra DANVA har iværksat en test og en driftsopgørelse, som bl.a. vurderer om der er rimelig økonomi i anlæg og drift til at skifte. PL: Per Overgaard Pedersen med Louis Landgren og Jakob Kaltoft som specialister på opgaven og samarbejdet med DHI om udførelsen af iltningstestene. Egå Renseanlæg fik efter en udbudsrunde ved Grontmij/Carl Bro et beluftningssystem i en linje som kan sammenholdes med en linje med overfladerotorer. Leverandør StjernholmA/S. Ren Vands testen kontrollerer leverandør garanti på effektivitet Faktisk energiforbrug på de to systemer sammenlignes på det samme spildevand og rapporteres senere af Aarhus Vand.

Egå lay-out og to linjer til sammenligning

Iltningstank - forsøgsopsætning Beluftningsfelter Omrørere Iltsensorer Dataopsamling

Pladebeluftere på 5,5 m vand

Bundbeluftning med maksimalt luftflow

Gen-iltning af rent vand

Resultat af rentvands testen Leverandør garanti overholdt i driftspunktet – SAE garanti 4,573 kg O2/kWh målt 5,2 kg O2/kWh

Driftsresultater fuldskala – omrørere og VLT 50 Hz: 7,5 kW for fire 3 kW omrørere 33 H2: 2.7 kW for samme fire omrørere Start på anvendelse af VLT: Hurtigt stigende effektforbrug – pauser mindsker forbruget – test af Louis Landgren og Jakob Kaltoft, ÅV.

Andre resultater om beluftning

Behov for mere viden? Der er behov for bedre at kunne forstå modellere af to-fase systemer (luft + vand) - herefter kan vi beregne placering. Er der behov for on-line målinger af iltningseffektivitet, for at driftsomkostninger og vedligehold. Flowprofiler af vandets bevægelse med henblik på opstilling af hydraulisk model til optimering af design

Så er der frokost  Tak for opmæksomheden !!