| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Vurdering af muligheder og begrænsninger for
recirkulering af næringsstoffer fra by til land

Bilag 2A Konventionelt mekanisk / kemisk / biologisk renseanlæg >10.000 PE

Formål og anvendelse

Det konventionelle renseanlæg fjerner suspenderet stof, fedt og olie, organisk stof, kvælstof og fosfor. Efter rensning iltes spildevandet inden det ledes til en overfladerecipient. På anlægget produceres metan af det organiske materiale i slammet. Slammet afvandes og antages udbragt på landbrugsjord. Anlægget anvendes til rensning af husspildevand, industrispildevand og regnvand i tæt bebyggede områder.

Relation til andre systemkomponenter
Større konventionelle renseanlæg er udelukkende aktuelle i tætbebyggede områder med kloakering.

Funktion
Større partikler og fedt og olie fjernes ved mekanisk rensning i riste, sand- og fedtfang og bundfældningstanke. Fosfor fjernes ved kemisk rensning med fældningsmiddel, eller/og biologisk fosforfjernelse. Organisk stof og kvælstof fjernes ved biologisk rensning under skiftevis iltede og iltfri forhold. Slam fra bundfældningstanke anvendes til produktion af metan. Slam fra rådnetankene afvandes og antages anvendt til jordforbedring i landbruget.

Opbygning
Anlægget er opbygget af rist, sand og fedtfang og primære bundfældningstanke til forbehandling. Den kemiske og biologiske behandling foregår v.h.a. aktiv-slam eller biofilm i tanke. Spildevandet efterbehandles i sekundære bundfældningstanke og iltes ved luftindblæsning i en efterluftningstank inden det ledes til recipient.

Det primære og sekundære slam ledes til en koncentreringstank inden det ledes til rådnetank. Det endelige slam produkt anvendes som jordforbedringsmiddel i landbruget.

Dimensionering:
For dimensionering af konventionelle renseanlæg se Henze et al. (1997) og Winter et al. (1998).

Begrænsninger for anvendelse:
Kræver en høj befolkningstæthed for at være rentabel.

Fordele:
Kendt velfungerende teknologi. Robust. Meget høje rensningsgrader for organisk stof og næringssalte. En del af det organiske stof omsættes til biogas, hvilket giver en energimæssig fordel.

Ulemper:

Høje investeringsomkostninger. Kvælstof og kalium tabes fra det recirkulerbare slutprodukt, - slammet. Slammet kan indeholde tungmetaller og miljøfremmedestoffer i koncentrationer der overskrider grænseværdierne for det tilladte indhold, således at det ikke kan anvendes til jordbrugsformål.

Tabel 1.
Rensegrader og massestrømme for sort spildevand.

Tabel 2.
Rensegrader og massestrømme for gråt spildevand og fækalier.

Tabel 3.
Rensegrader og massestrømme for gråt spildevand.

Ressourceforbrug og miljøbelastning
Lugt: Svovlbrinte kan skabe lugtgener. Oftest fra anlæggets indløbsdele og
forklaringstanke. Generelt svag lugt af råddenskab.

Energiforbrug:

Anlæg: 7,3 kWh/(år× PE) (Den miljømæssige energiafskrivning, forudsat at anlæggets levetid er 25 år). (Warncke (1997), Nielsen (1999a).
Drift: 14,6 kWh/(PE× år) eller 0,2 kWh/m³ behandlet spildevand. (Warncke (1997), Nielsen (1999a).
Energiforbrug ved rensning af gråt spildevand alene antages at være 1/3 af forbruget for sort spildevand. Ved rensning af gråt + fækalier regnes med ½ af energiforbruget for sort spildevand.
Transport: 0,45 kWh/(PE× år)
I alt: 22,35 kWh/(PE× år) svarende til kWh/(m^3× år).

Substitution af kunstgødning ved recirkulering af slam:

Sort spildevand: 15,3 kWh/(PE·år)
Gråt spildevand og fækalier: 11,3 kWh
Gråt spildevand: 6,0 kWh

Areal forbrug: 0,002-0,01 m²/(m^3× år), eller 0,1-0,7 m²/PE

Tabeller med angivelse af det samlede recirkuleringspotentiale for processen, og den mængde stof der potentiel kan opsamles på væske, faststof og luftfase:

Tabel 4.
Recirkuleringspotentiale for sort spildevand.

Tabel 5.
Recirkuleringspotentiale for gråt spildevand og fækalier.

Tabel 6.
Recirkuleringspotentiale for gråt spildevand.

Tabel 7.
Rensning af sort spildevand. Priser i kr./(person× år) og kr./(m^3× år) for anlæg, drift og bortskaffelse af slam, for renseanlæg større eller mindre end 20.000 PE. Vandforbruget er sat til 55 m³/person pr.år. Priser er angivet i følgende rækkefølge:
(renseanlæg) + (rør og brønde privat) + (den enkeltes andel i det offentlige kloaknet) ((Nielsen (1999b) og Sørensen og Thamdrup (1998)).

Der er regnet med en rente på 6%, og en levetid på 30 år for rør og brønde.
*svarende til 1,5 kr/kg TS slam.

Tabel 8.
Rensning af sort spildevand. Nutidsværdien pr. person af renseanlæg med levetid på h.h.v. 20 og 25 år. Bortskaffelse af slam er inkluderet i driftudgifterne.

Der er regnet med en rente på 6%, og en levetid på 30 år for rør og brønde.

Ved beregning af nutidsværdi:
Der er anvendt anlægsomkostninger til renseanlæg fra Winther et al. 1998 (figur 9.6).
Anlægsomkostninger til rør og brønde på grunden er anslået til 20.000 pr. husstand, og der regnes med 3 personer pr. husstand ̃ 6.700 kr/person.
Anlægsudgifter til det offentlige kloaknet financieres ved tilslutningsbidraget på 30.000 kr. / ejendom. Med 3 personer/husstand ̃ 10.000 kr/person.

Ved beregning af driftudgifter:
Der er anvendt driftudgifter til renseanlæg fra Winther et al. 1998 (figur 9.7).
Driftudgifter til rør og brønde på grunden er beregnet ud fra enforventet levetid på 30 år ̃ 3,33% skal renoveres pr.år ̃ 223 kr./(år·person).
Driftudgifter til det offentlige kloaknet er beregnet ud fra enforventet levetid på 30 år ̃ 3,33% skal renoveres pr.år ̃ 333 kr./(år·person).

Tabel 9.
Rensning af gråt spildevand og fækalier. Priser i kr./(person× år) og kr./(m^3× år) for anlæg, drift og bortskaffelse af slam, for renseanlæg større eller mindre end 20.000 PE. Vandforbruget er sat til 44 m³/person pr.år. Priser er angivet i følgende rækkefølge: (renseanlæg) + (rør og brønde privat) + (den enkeltes andel i det offentlige kloaknet)

(Nielsen (1999b) og Sørensen og Thamdrup (1998).
Der er regnet med en rente på 6%, og en levetid på 30 år for rør og brønde.
*svarende til 1,5 kr/kg TS slam.

Tabel 10.
Rensning af gråt spildevand og fækalier. Nutidsværdien pr. person af renseanlæg med levetid på h.h.v. 20 og 25 år. Bortskaffelse af slam er inkluderet i driftudgifterne.

Der er regnet med en rente på 6%, og en levetid på 30 år for rør og brønde.

Tabel 11.
Rensning af gråt spildevand. Priser i kr./(person× år) og kr./(m^3× år) for anlæg, drift og bortskaffelse af slam, for renseanlæg større eller mindre end 20.000 PE. Vandforbruget er sat til 37 m³/person pr.år. Priser er angivet i følgende rækkefølge:
(renseanlæg) + (rør og brønde privat) + (den enkeltes andel i det offentlige kloaknet)

(Nielsen (1999b) og Sørensen og Thamdrup (1998).
Der er regnet med en rente på 6%, og en levetid på 30 år for rør og brønde.
*svarende til 1,5 kr/kg TS slam.

Tabel 12.
Rensning af gråt spildevand. Nutidsværdien pr. person af renseanlæg med levetid på h.h.v. 20 og 25 år. Bortskaffelse af slam er inkluderet i driftudgifterne.

Der er regnet med en rente på 6%, og en levetid på 30 år for rør og brønde.

Sikkerhed og hygiejne
Hygiejne lokalt: Meget sikkert system for brugerne, da det er et lukket system.
Hygiejne globalt: Meget sikkert system. Det behandlede spildevand udledes til recipienter,
således at fare for direkte kontakt undgås. Ved udspredning af slam til jordbrugsformål er der dog en reduceret risiko for overførsel af smitstoffer direkte eller via vektorer til
mennesker og dyr.

Arbejdsmiljø: Der er fare for overførsel af smitstoffer via aerosoler på renseanlægget.
Kloakarbejdere er udsat for fare for direkte overførsel af smitstoffer via kontakt med spildevand og biofilm i kloaksystemet.

Drift og vedligeholdelse

Drift: 0,1 ansat pr. 1000 PE.
Vedligeholdelse: Teknologien kræver relativ lidt vedligeholdelse:
32 kr./(PE× år) for anlæg til 10-20.000 PE og 24 kr./(PE× år) for anlæg til > 20.000 PE.
Driftsikkerhed: Relativ høj drift sikkerhed. Hvis der ikke er anvendt seperat kloakering for
Regnvand, kan der opstå problemer ved store regnskyl.
Teknologisk stade: Højteknologisk. Velafprøvet.

Tabel 13.
Vurdering af kriterier

Figur 1.
Driftsudgifter med forskellig funktionsmæssig opbygning. M. mekanisk, B. biologisk, K. kemisk, N. nitrifikation, D. denitrifikation. Prisniveau 1998. Udgifterne er ekskl. energiafgift (Henze, 2001). Kopi af figur 9.7 i Winter et al. (1998).

I drift udgifterne indgår ikke forrentning og afskrivning. Årlige vedligeholdelses udgifter er medtaget, beregnet efter følgende procentsatser: Bygninger 1,0%, maskin- og el-installationer 2,0%

Økonomi anlæg:

Figur 2.
Anlægsudgifter for rensningsanlæg med forskellig funktionsmæssig opbygning. M. mekanisk, B. biologisk, K. kemisk, N. nitrifikation, D. denitrifikation. Ekskl. moms, inkl. Projektering, tilsyn og idriftsættelse. Prisniveau 1998 (Henze, 2001). Kopi af figur 9.6 i Winter et al. (1998).

I priserne er inkluderet anlægsdele til biologisk stabilisering af slammet samt mekanisk slamafvanding ved centrifuger eller sibåndspresser. Alle priser er eksklusive arealerhvervelse, hegn, beplantning, stik, måler, transformer, adgangsvej, bundundersøgelser, afskærende ledninger m.v.

Anlægsudgifterne fordeler sig med ca. 60% på bygningskonstruktioner og 40% på maskin-, el-installationer og SRO anlæg (styring, regulering og overvågning).