2012

Vandselskaber - Effektivitet af urban vand infrastruktur

Der er i de senere år sat spørgsmålstegn ved effektiviteten af håndteringen af vandcyklus i vores byer, og denne aktivitetsplan er derfor målrettet anvendelse af ny teknologi og viden i den danske vandindustri (forsyningsselskaber og leverandører) til opnåelse af en mere effektiv drift. Planen bygger således på udvikling og brug af realtidsteknologi til driftssystemer samt værktøjer til design og brug af mere effektive aktive og passive komponenter.

Der er store samfundsmæssige gevinster at høste ved at forsyningsselskaberne gennemfører en mere effektiv håndtering af vandcyklus, og den nye viden/teknologi og service, som denne effektivisering kan baseres på, vil udgøre et eksportpotentiale for leverandørerne, der kan udvikle/levere teknologi til et globalt marked.

Effektiv levering af sikkert drikkevand

Real tids flow og tryk monitering, modellering og styring af forsyningsnet: Realtids monitering og -modellering muliggør nu et løbende overblik over flow og tryk i hele forsyningsnettet. Modeller kan beregne værdier i realtid på steder i forsyningsnettet, hvor der ingen målinger er tilgængelige og præsentere disse værdier sammen med målingerne for forsyningsnettet. Dette koncept er også kendt som virtuelle sensorer (eller software sensorer), og det bidrager naturligvis til en meget bedre sensor dækning af det normalt sparsomt bestykkede forsyningsnet. Konceptet er dog helt afhængigt af en velkalibreret model, og denne produceres løbende ved at bruge tilgængelige målinger som “fix-punkter” for en realtids data assimilering. Der skal udvikles et realtidskonceptet/model, som kan anvendes til at effektivisere driften af forsyningsnettet, idet modelbaseret styring kan kombineres med energieffektiv pumpeteknologi, hvilket også vil understøtte forsyningernes arbejde med at øge automatiseringsgraden/styrbarheden af forsyningsnettene.

 

Realtids vandkvalitets monitering og modellering af forsyningsnet: Generelt er monitering af vandkvaliteten baseret på stikprøver med efterfølgende analyse af fysiske, kemiske og mikrobiologiske parametre. Den manglende dækning i tid og sted er indlysende, hvorfor sensorer sammen med realtids vandkvalitets-modellering og prøvetagning/analyse skal anvendes til at producere en løbende beskrivelse af tilstanden af vandkvaliteten i forsyningsnettet – en kompleks virtuel sensor som i princippet anvender samme koncept som beskrevet ovenstående. Klassiske sensorer som turbiditet, pH, ledningsevne og ilt kombineret med real tids måling af absorbans- og fluorescensspektre skal sammen med ny sensor teknologi til måling af mikrobielle parameter udgøre det sensorbaserede grundlag. Tilstandsbeskrivelsen (fx. ”vandkvaliets-målingen”) skal herefter bruges til at koordinere/optimere prøvetagning/ analyse, advare om ændringer i vandkvaliteten samt anvendes til forudsigelse af spredning af evt. ændring af vandkvaliteten.

 

Energieffektive/energi producerende renseanlæg

Optimering af renseanlæg: Nye proceskontrol systemer til renseanlæg bruger sensorer til måling af centrale parametre som ammonium, nitrat og fosfat, og på grund af den bedre monitering af processerne er det nu muligt at forbedre afløbskvaliteten samtidig med en nedsættelse af energi- og kemikalie forbrug, og det løbende arbejde med at indføre nye effektive komponenter (pumper, beluftning, etc) reducerer energiforbruget yderligere. Det er for nyligt vist, at procesrelaterede energibesparelser kan udløse en højere produktion af drivhusgasser (fx. CH4 og N2O som er 30 henholdsvis 300 gange stærkere end CO2). Der skal derfor udvikles/tilpasses proceskontrolmetoder, der fremmer processer, hvor denne drivhusgas dannelse ikke forekommer. Herudover skal arbejdes med at effektivisere design af luftningstanke og klaringstanke med anvendelse af CFD modellering, således at design fremmer, de processer der foregår i tankene.

 

Renseanlæg som enheder i energinettet: Energieffektive renseanlæg med rådnetanke kan ændres til at være energiproducerende enheder.  Der udvikles nye styrestrategier for forklaringstanke og aktiv slam tanke, således at den organiske belastning af rådnetankene øges. Den producerede biogas konverteres til varme og elektricitet i effektive gasmotorer, og overskuddet kan anvendes i fjernvarmesystemer og det elektriske energinet. Introduceres fleksibilitet i energiproduktionen på renseanlæg kan disse blive en vigtig brik i driften af energinettet – specielt i forbindelse med spidsbelastninger – og selv renseanlæg uden rådnetanke, men med mulighed for fleksibel drift (fx. effektiv proces kontrol/forskydning af belastning), der muliggør minimalt energikrav til energinettet i spidsbelastningsperioden, vil være vigtige for energinettes drift. Der opstilles en pilotmodel for dette.

Effektiv drift af regn- og spildevandssystemer

Nedbør er uden sammenligning den vigtigste måling for denne del af den urbane vandinfrastruktur. De klassiske regnmålere måler i et punkt, og på grund af det i praksis lave antal regnmålere i et givet opland og regns heterogene natur, er teknologi baseret på X-bånds radarer blevet introduceret, således at arealrelateret måling og korttids-forudsigelse af regn bliver mulig. Teknologien viser lovende resultater, men det er nødvendigt at øge nøjagtighed for forecast-metode, samt pålidelighed for forskellige regntyper, således at resultater kan anvendes i nye, modelbaserede realtids styrings/varslings systemer til regn- og spildevands-systemer – herunder specielt fælleskloakerede områder, hvor overløb med urenset spildevand skal reduceres.

Centrale aktiviteter

Effektiv levering af sikkert drikkevand

  1. Modelbaseret realtids styring kombineret med øget styrbarhed/energieffektiv pumpeteknologi
  2. Udvikling af multikomponent vandkvalitet, realtidsmonitering og -modellering for forsyningsnet
  3. Realtids data assimilering og udvikling af vandkvalitetsbaseret tilstandsbeskrivelse i forsyningsnet
  4. Metoder baseret på løbende principal komponentanalyse til hurtig identifikation af ændringer i vandkvaliteten i forsyningsnet
  5. Estimering af mikrobielt vækstpotentiale – identifikation af ”hotspots”
  6. Udvikling, test og tilpasninger/forbedringer af seneste sensor teknologi –

 

Energieffektive/energi producerende renseanlæg

  1. Nye proceskontrol metoder som grundlag for nye effektive renseprocesser
  2. Udvidelse af hydraulisk kapacitet og rensekapacitet på eksisterende anlæg ved brug af styring– uden større investeringer
  3. Energibesparelser baseret på anvendelse af nye effektive komponenter (pumper, beluftning, mm
  4. CFD baseret design af effektive infrastruktur komponenter (luftningstanke og klaringstanke)
  5. Monitering og reduktion af drivhusgas (CO2, N2O, CH4. mm) emissioner
  6. Udvikling, test og tilpasninger/forbedringer af seneste sensorteknologi Optimering af organisk belastning til rådnetanke – driftsoptimering af rådnetanke
  7. Fleksibel energiproduktion/forbrug på renseanlæg for deltagelse i optimering af energinettet

 

Effektiv drift af regn- og spildevandssystemer

  • Forbedret arealbaseret nedbørsmonitering og korttidsforudsigelser baseret på X-band radarer
  • Integreret modelbaseret realtidsstyring af afløbssystemer og renseanlæg i samarbejde med EU FP7 projektet: PREPARED
  • Varslingssystemer for nedbør/høj vandstand/oversvømmelser og overløb fra fælleskloakerede områder i samarbejde med EU FP7 projektet: PREPARED og DSF projektet: Storm & Wastewater Informatics

 

Rationale

Der er i de senere år sat spørgsmålstegn ved effektiviteten af håndteringen af vandcyklus i vores byer, og denne aktivitetsplan er derfor målrettet anvendelse af ny teknologi og viden i den danske vandindustri (forsyningsselskaber og leverandører) til opnåelse af en mere effektiv drift. Planen bygger således på udvikling og brug af realtidsteknologi til driftssystemer samt værktøjer til design og brug af mere effektive aktive og passive komponenter.

Der er store samfundsmæssige gevinster at høste ved at forsyningsselskaberne gennemfører en mere effektiv håndtering af vandcyklus, og den nye viden/teknologi og service, som denne effektivisering kan baseres på, vil udgøre et eksportpotentiale for leverandørerne, der kan udvikle/levere teknologi til et globalt marked. Markedsværdien er estimeret til 250-350 milliarder € - baseret på eksistensen af mere end 3,5 mill. km drikkevandsnetværk og mere end 2,2 mill. km afløbssystemer og et globalt energiforbrug til drift af vandrelateret infrastruktur på ca. 5% af verdens totale energiforbrug.

Mulige samarbejdspartnere i Danmark

Forsyningsselskaber: Aarhus Vand, Københavns Energi, VandCenter syd. Universiteter: DTU, Aarhus og Aalborg universiteter. Teknologi leverandører: Grundfos, DONG, Krüger; SMV: Picca, Stjernholm, Unisense, Grønbech&Sønner, AquaSense.

Kommentarer (74)

Kommentarvisning

Vælg din foretrukne kommentarvisning og klik på "Gem indstillinger" for at aktivere dit valg.

Urbane vandinfrastruktur

Af Thomas Jakobsen (Miljøcentret, Egedal Kommune)

Nedbørsproblematikken er et problem både i fælles- og separatkloakerede byområder, og den økonomiske tunge løsning er øget kapasitet. Der er ingen tvivl om at det er muligt at opnå bedre udnyttelse af kapasiteten med bedre overvågning og styring. Jeg vil, med begrundelse om at begrænse omkostningerne, tale for løsninger som indbefatter tilbageholdelse af oplandsregn opstrøms byerne i naturlige terrænmæssige lavninger. Tilbageholdelses-styringen skal ske i kombination med overvågning af lokal nedbør og vandføring.

Urbane vandinfrastruktur

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Thomas Jacobsen
Du har helt ret i at øget kapacitet i form af nyt bassinvolumen er en dyr affære, så hvis det kan undgås at få regnvandet ind i systemet bl.a. ved at tilbageholde det lokalt, som du foreslår - ja, så vil nødvendige nye bassinvolumener kunne reduceres - ligesom de også kan det med bedre styring drevet af arealbaseret nedbørsmåling.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

F&U aktiviteter vedr. energiproducerende RA er ganske relevant!

Af sbr (Grontmij - Utilities North, Aarhus)

De problemstillinger og udfordringer som forsyningsselskaberne står overfor vedr. optimering af driften på renseanlæggene, vil blive hjulpet godt på vej med tiltagene indenfor F&U programmet for Energieffektive/energi producerende renseanlæg. Jeg ser frem til at læse om resultaterne af disse aktiviteter.

Energiproducerende renseanlæg

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære sbr
Som du peger på er en optimeret drift en forudsætning for at renseanlæg med rådnetanke kan blive energiproducerende, således at den producerede energi ikke blot anvendes til driften. Udfordringen er at få så meget organisk stof på rådnetanken som muligt uden at ødelægge denitrifikationen.
Det kommer vi forhåbentlig til at diskutere på temadage ol., mens aktiviteterne står på, så du ikke behøver at vente til du blot kan læse om resultaterne.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Effektivitet af urban vand infrastruktur

Af Jes Vollertsen (Aalborg Universitet)

Det urbane vands infrastruktur, altså vandforsyning, kloakker og renseanlæg, har hidtil været drevet passivt. Man har leveret, håndteret og bortskaffet vand i takt med at, behovet opstår, uden i øvrigt at tænke de muligheder ind, der er for at opnå besparelser på driften i form af
fx energi. Ledningssystemerne har endvidere kun været moniteret i ganske beskedent omfang, et omfang der reelt ikke tillader aktiv styring. Ved at tænke lednignssystemerne som aktive enheder og indføre monitering på strategiske steder, er det muligt at opnå sikrere og mere energirigtigt drift. Derfor vurderer jeg, at de ovennævnte projekter er relevante, nyskabende og væsentlige.

Effektivitet - monitering og styring

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Jes Vollertsen
Du peger på den helt centrale problemstilling i forbindelse med at gennemføre styringsprojekter. Uden ordentlige målinger fås ingen ordentlige styringer. Dette gælder i høj grad også i forbindelse med at gøre den passive urbane vand infrastruktur aktiv. På afløbssiden er en af de vigtigste nye sensorer vejrradaren, og vi vil i den kommende periode arbejde med at forbedre denne.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Energieffektive/energi producerende renseanlæg

Af Niels Henrik Johansen (ENVICLEAN)

Projektet åbner mulighed for at udvikle en mere overordnet energiproducerende betragtning for drift af kloakker og renseanlæg. Med fokus på fælleskloakkerede systemer skal der initieres en integration mellem real-tids oplandsstyring, via real-tids modelering, med input fra sensore i ledningsnettet, hvor også overvågning af overløbsbygværker og udligningsbassiner er vigtige input - for derigemmen at sikre på maksimal udnyttelse af kapaciteten, samt en optimering af det energipotentialet der ligger i behandlingen af spildevand.

En øget nøjagtighed af forecast-metode for nedbør, samt pålidelighed for forskellige regntyper, vil muliggøre en integration med real-tids modelering af kloaksystemet. Dette åbner mulighed for af forsyningerne aktivt kan påvirke hvor, og hvormeget der skal aflastes fra fælleskloakerne under kraftig regn. Samtidig vil oventående kunne indgå i beredskabsplanerne for oversvømmelser i forbindelse med skybrud.
De nævnte projekter er yderst relevante for forsyningerne som et dagligt styrings- og planlægningsværkstøj.

Målinger og realtidsmodellering til styring

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Niels Henrik Johansen
Du peger ligesom Jes Vollertsen på vigtigheden af at få flere og bedre målinger, og helt specifikt på at få mere pålidelige nedbørsmålinger og forecast af nedbør til anvendelse i realtidsmodellering og styring. Helt enig - også i detaljen - vi skal være bedre til at håndtere de forskellige regntyper når der måles med vejrradar. Samtidig kræver real-tidsmodelleringen også en effektiv dataasimilering og -validering, der også er emner der vil indgå i de kommende aktiviteter.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Bedre varsling og udpegning af mulige områder til opstuvning af

Af Lise Jacobsen (Herlev Kommune)

De senere års voldsomme regnskyl har givet anledning til at kigge på beredskabet i disse situationer.
Her vil en forbedre varsling af skybrud være velkomment.
Kommuner og forsyningsselskaber kan i samarbejde arbejde for løsninger med opstuvning af regnvand på forskellige typer af arealer. Parker, forboldbaner, cykelstier mm. er ofte brugbare, når det gælder separat kloakeret vand. Der kan dog være en del spørgsmål omkring det miljømæssige, når der er tale om vand fra veje. En bedre oplysning om forureningsrisiko mm, kan være en stor hjælp, når der skal udpeges områder, man kan benytte til regnvandsopsamling i skybrudssituationer.

Vandkvalitet og regnvand

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Lise Jacobsen
Som du peger på kan der være problemer med afstrømningen fra veje pga. at regnvandet bliver forurenet herfra - og iøvrigt også i skybrudssituationer ofte bliver blandet op med spildevand, og derfor ikke kun er en forureningsrisiko, men også en sundhedsrisiko. Netop derfor bliver vi nødt til at inddrage vandkvaliteten i prioriteringen af hvad der evt. skal opstuves, og hvad der kan ledes i overløb. Styringer skal derfor ikke kun være vandmængde fokuserede, men også tage hensyn til evt. forurenings/sundhedsrisiko.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Vandselskaber - Effektivitet af urban vand infrastruktur

Af John Borgbjerg (GRONTMIJ A/S)

Levering af drikkevand i tilfredsstillende kvalitet er livsvigtigt så dette delprojekt vil kunne tilføre forsyningsselskaberne metoder til sikring af god vandkvalitet.
Besparelser er jo oppe i tiden så projektet med at spare energi på renseanlæggene vil helt sikkert blive modtaget med kyshånd i forsyningerne.
Udfordringerne med bedre styring af de forøgede regnmængder nu og i fremtiden er jo en af de helt store udfordringer for forsyningerne så det er jeg helt sikker på at mange vil vente spændt på.
Generelt kan det jo siges om projekterne, at de ud over at være meget relevante også kan give Danamrk et boost i viden i forhold til udlandet, hvilket kan forbedre vores konkurrence med udlandet.

Vandselskaber, effektivitet og eksport

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære John Borgbjerg

Du sætter præcist fokus på forsyningernes udfordringer og behov, og det er da også det der har drevet forslaget frem til det indhold det har nu.
Jeg er helt enig med dig i at projektresultaterne klart er relevante udenfor Danmarks grænser og ovenikøbet kan være med til at forbedre konkurrenceevnen hos de danske leverandører til forsyningsselskaberne.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Drikkevandskvalitet

Af Susanne Knøchel (Institut for Fødevarevidenskab, KU)

Der er ingen tvivl om at flere realtidsmålinger og multivariatanalyse er en af vejene frem mod en bedre og hurtigere styring af drikkevandskvaliteten. Man skal blot være klar over at der kræves kalibrering i forhold til indgangsvandets specifikke karakteristika og evt. forbehandling samt at der endnu er noget arbejde med at bedømme bl.a. sikkerhed og smag. På vores institut arbejder vi bl.a. med forskellige aspekter af hygiejne, kemiske parametre, smag og multivariatanalyse i forskellige sammenhænge og indgår gerne i en dialog om dette. DHI har med sin operationelle tilgang og brede berøringsflade gode forudsætninger for at iværksætte aktiviteter og demonstrationsprojekter på området, der er af vital betydning nationalt og internationalt.

Drikkevandskvalitet

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Susanne Knøchel
Jeg er helt enig i dine betragtninger vedrørende kalibrering, og jeg vil se frem til, at vi kan få startet en dialog og evt. kan få etableret et samarbejde omkring metodeudvikling og demonstrationsaktiviteter - vand er jo trods alt vores vigtigste fødevare, og jeg må erkende at smag ikke er en parameter vi har arbejdet med.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Vandselskaber - Effektivitet af urban vand infrastruktur

Af Claus Nickelsen (Natur og Miljø, Aarhus Kommune)

Ressourceeffektivitet i vandsektoren er en dansk styrkeposition, som hviler på en avanceret processtyring. DHI har gennem årene taget teten på denne udvikling. Den buket af nye tiltag for årene 2013 - 2015 vil bidrage til en fortsat udvikling af området. Aarhus Kommune har et af landets førende vandselskaber Aarhus Vand og meget høje politiske mål for vandmiljøet. De nye tiltag er på linie med vores udviklingsretning. DHI har også med de nye initiative blik for at involvere virksomheder, kommuner og universitetsmiljøer i udviklingsarbejdet. Det giver et godt fundament for den videre udvikling.

Ressourceeffektivitet og samarbejde

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Claus Nickelsen

Jeg er helt enig i at ressourceeffektivitet i vandsektoren er en dansk styrkeposition, og forslaget skal da også ses som et oplæg til yderligere at styrke denne position, og som du skriver sker dette mest effektivt ved at branchen samarbejder - så kommer der netop brugbare løsninger ud af det.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Effektiv levering af sikkert drikkevand

Af Pia Jacobsen (Aarhus Vand A/S)

Projektoplægget støtter op om en række af de udfordringer der både arbejdes med og drøftes udvikling omkring i vandforsyningerne. Både effektivitet og sikkert drikkevand har stor vægt i vores strategier og vi ønsker at øge automatiseringen og blive i stand til at styre efter multiparametre - vandkvalitet, vandmængde, tryk, energiforbrug, opholdstid, vandbalance mv. Der er derfor behov for at udvikle de fysiske og virtuelle sensorer, der både kan vise drikkevandets "tilstand" og alarmere i tilfælde af kritiske ændringer.
Projektet understøtter begrebet "intelligent styring", som vi bla. indbygger i et nyt vandværk ved Truelsbjerg, hvor også designændringer skal eliminere en række risici og bygning samt affugtning være CO2-neutral.
Det vil styrke DHI-projektet, at se intelligent styring helt ude fra kildepladsen og dermed inddrage systemet med indvinding og levering af grundvand ind til vandværket i samspil med hele vandkredsløbet.

Effektiv levering af sikkert drikkevand - helt fra kildepladsen

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Pia Jacobsen

Som du skriver hænger effektivitet og sikkerhed uløseligt sammen med automatisering og evnen til at måle/detektere ændringer i vandets kvalitet på vej til forbrugeren. Det har ikke været hensigten at "afkorte" denne vej, så jeg er taknemmelig for at du gør opmærksom på, at det ikke fremgår at forslaget dækker "hele vejen" - det vil sige helt fra kildepladsen.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Effektiv drift af regn- og spildevandssystemer

Af Lars Schrøder (Aarhus Vand A/S)

I Aarhus Vands Strategi 2020 peges på rationaler ved håndtering af hele vandets kredsløb. Vores erfaringer fra Aarhus Å projektet og den etablerede samstyring viser et stort uudnyttet potentiale i vores måde at håndtere regn- og spildevand i situationer med kraftigt nedbør. Spændende projekt med mulighed for store økonomiske gevinster.

Effektiv drift - økonomiske gevinster

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Lars Schrøder

Tak for at du peger på de mulige økonomiske gevinster ved mere effektiv drift (uden forringelse af det leverede produkt), da det på sin vis er projektforslagets hjerteblod. De foreslåede metoder tager netop udgangspunkt i at frigøre de uudnyttede potentialer, der ligger i at gå fra en overvejende passiv infrastruktur til en aktiv og styrbar infrastruktur. Metoderne kræver ikke massive investeringer og muliggør derfor projekter med korte tilbagebetalingstider.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Energieffektive/energiproducerende renseanlæg

Af Lars Schrøder (Aarhus Vand A/S)

Aarhus kommunes ambition om at være CO2 neutral i 2030 medfører store forventninger til energiproduktion på vore renseanlæg. Vi forventer at energibesparelser på anlæggene og optimeret energiudnyttelse vil danne grundlag for et stort CO2 neutralt energioverskud til anvendelse i drikkevandsforsyningen. Kunne vi nærem os energineutralitet??

Energieffektivitet og CO2

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Lars Schrøder

Som du skriver er der to områder der bidrager til at kunne gøre renseanlæg til netto energi producenter - spare på energien i de energikrævende processer (beluftning, mv.) og optimere på energiproduktionen i de energiproducerende processer (rådnetanke) - begge dele naturligvis uden at forringe afløbskvaliteten. Projektforslaget vil da også arbejde på begge dele - eller rettere arbejde videre med begge dele, da DHI også i den forgangne periode har haft aktiviteter inden for dette (dog mest de energikrævende processer) med gode resultater og høje energibesparelser og dermed CO2 reduktion. Det har dog vist sig at procesrelaterede energibesparelser kan udløse en højere produktion af drivhusgasser (fx. CH4 og N2O som er 30 henholdsvis 300 gange stærkere end CO2). Det er derfor vigtigt at vi kan måle disse parametre løbende, så de kan indgå i metodeudviklingen. Projektforslaget adresserer da også dette, og kan vi få helt styr på det, vil vi være godt på vej mod at spildevandsrensning kan blive nettoenergieksportør til produktion af drikkevand - og dermed hjælpe forsyningerne på vej til at blive CO2 neutrale.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Effektiv levering af rent drikkevand

Af Lars Schrøder (Aarhus Vand A/S)

Distribution af rent drikkevand er stadig (som i romertiden) baseret på højdebeholdere, gravitation og statiske trykzoner. En udvikling af en mere behovsstyret distribution giver store muligheder for energieffektivisering og øget komfort.Samtidig vil det give mulighed for at minimere lange opholdstider og uhensigtsmæssige højdebeholdere der øger risiko for forringet vandkvalitet. En online overvågning af vandkvaliteten vil være et fantastisk fremskridt.

Effektiv levering af rent drikkevand - behovsstyret distribution

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Lars Schrøder

Som du gør opmærksom på er behovsstyret distribution og vandkvalitet to sider af samme sag, og projektforslaget tager da også hensyn til dette ved at kombinere realtids monitering med realtids modellering. Kombinationen gør at behov kan opfyldes ved realtidsstyring og at der samtdig kan tages højde for opstående ændringer i vandkvaliteten
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Effektiv levering af sikkert drikkevand

Af Søren Lind (Københavns Energi)

F&U aktiviteten "Effektiv levering af sikkert drikkevand" er et meget relevant projekt set med KE øjne. KE indgår allerede i et samarbejde med DHI om en del af dette emne.

Effektiv levering af sikkert drikkevand - relevant

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Søren Lind

Projektforslaget tager netop udgangspunkt i forsyningernes behov, så det er vigtigt med en melding om at forslaget er relevant - set med den største forsynings øjne.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Effektiv drift af regn- og spildevandssystemer inkl. renseanlæg

Af LBA (Aarhus Vand)

En forsat optimering af de eksisterende regn- og spildevandssystemer samt renseanlæggene er en vigtig driver i Aarhus Vand. Effekten af optimeringen skal understøtte både de miljømæssige, samfundsmæssige og økonomiske effekter. Projektoplægget understøtter på fornemmeste vis vores planer for udvikling indenfor vandområderne.
Veludbyggede og kalibrerede modeller kombineret med gode sensorer til måling af både den aktuelle tilstand samt langtidsprognoser kan medvirke til at give os et fleksibelt system, som kan sikre en optimal styring både i tørvejrs-, regn- og skybrudssituationer.
Projektoplæggene kan bestemt indeholde en række interessante og relevante udviklingsprojekter.

Effektiv drift - miljø-, samfundsmæssige og økonomiske effekter

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Lene Bassø

Jeg er helt enig i at effektiv drift baseret på optimering skal understøtte både de miljømæssige, samfundsmæssige og økonomiske effekter, og det er da også - som du har bemærket - bygget ind i projektforslaget. En anden vigtig parameter, som du også gør opmærksom på er den helt nødvendige fleksibilitet, der skal/er indbygges/t i forslaget. Randbetingelserne under tørvejrs-, regn- og skybrudssituationer kræver dette, da disse er helt forskellige.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Energi- og klimaintelligente renseanlæg

Af Mette Brynjolf Jepsen (DONG Energy)

Da danske renseanlæg i dag bruger over 2% af DK's samlede energiforbrug vil det være en kæmpe CO2-gevinst at implementere mere energieffektivt udstyr kombineret med bedre udnyttelse af restprodukter (biogas og varmepumper). Her bør fokuseres på de store renseanlæg (i dag bruger de 60 største renseanlæg 70% af det totale elforbrug), hvor en "intelligent klimastyring" vil kunne danne grundlag for en optimeret styring som vægter de forskellige påvirkninger - udløbsværdier, emission af drivhusgasser, energiforbrug - op mod hinanden. Hvis klimastyringen samtidig kan gøres fleksibel vil det understøtte DK's udvikling indenfor øget vind- og solenergi i vores elnet.
Mht. beluftning vil det være yderst relevant med en intelligent bundbeluftningsstyring, som indregner output fra en off-gas måling i proces- og energioptimering.

Energi- og klimaintelligente renseanlæg - fleksibilitet

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Mette Brynjolf Jepsen

Projektforslaget forsøger at øge CO2 gevinsten ved at se på både energiproduktion og energibesparelse og netop vægte de forskellige påvirkninger - udløbsværdier, emission af drivhusgasser, energiforbrug - op mod hinanden. Det er det du benævner "intelligent klimastyring". Herudover indeholder projektforslaget netop også udvikling af metoder hvor renseanlæg (og andre dele af den vandbaserede infrastruktur) kan deltage i at bidrage til stabiliseringen af el-nettet (Smart Grid løsninger). Som du peger på er nøgleordet fleksibilitet - kan vi effektivisere til en højere grad af fleksibilitet i forsyningerne, så de kan dele ud af denne fleksibilitet - det er det forslaget satser på.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Effektiv drift af regn- og spildevandssystemer inkl. renseanlæg

Af Torben Ottosen (grundfos)

Effektiv styring af afløbssystemer er helt afgørende for dels af imødekomme de udfordringer vi står overfor i forhold til mere ekstrem nedbør og dels for at kunne optimere driften af renseanlæg. Såfremt det skal lykkes at lave energiproducerende renseanlæg vil det være helt afgørende at kunne styre "fødestrømmen" ind på renseanlægget. Der er derfor en meget tæt sammenhæng mellem disse aktiviteter og der er et udtalt behov for mere viden om muligheder og gevinster ved bedre styring af afløbssystemer.

Styring af afløbssystem - belastning af renseanlæg

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Torben Ottosen

Den integrerede styring af renseanlæg og afløbssystem under regn vil gøre at styringen af afløbssystemet skal tage hensyn til den øjeblikkelige hydrauliske kapacitet på renseanlægget, der iøvrigt kan øges betragteligt med en optimeret regnstyring på renseanlægget. Renseanlægget er den nedstrøms komponent som vi ikke bare skal have spildevandet hen til, men også igennem.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Energieffektivitet

Af dines (Udviklingssamarbejdet)

Det er en god debat her. Der er ingen tvivl om at emnerne er yderst relevant for forsyningerne.
Vi bliver måske ikke nødvendigvis energineutrale, men der er grund til at spare og producere mest muligt energi uden at give køb på vandrensningen.

Vi har brug for en optimering mellem udtag af maksimal mængde organisk stof til biogas produktion og den nødvendige tilbageværende pulje af organisk stof til en god biologisk kvælstof og fosforfjernelse. Dette kan ske ved avancerede styresystemer der har indsigt i processerne via sensorer.

Vi har også brug for teknisk/økonomiske modeller for hvordan energien skal anvendes fra det potentiale der er i spildevandet. Der er forskellige lødigheder af energi, forskellige anvendelsesmuligheder og forskellige pris og afgiftspolitikker der tilsammen gør det kompliceret for forsyningerne at træffe de rigtige beslutninger om fremtidige tiltag.

Energieffektivitet - Teknik/økonomi

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Dines

Du sætter fingeren lige på det ømme punkt. Det er ikke det samme at optimere renseproces, økonomi eller CO2 udledning og balancen mellem disse bestemmes af afgiftpolitikken. Eksempelvis er det for tiden sådan at det bedre kan betale sig at fjerne et kg kvælstof end at lede det ud, hvis man ser økonomisk på det, men hvis CO2 regnskabet er driveren er det omvendt. Det gør det jo dog kun så meget vigtigere at have helt styr på processerne.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Effektiv drift af regn og spildevandssystemer

Af dines (Udviklingssamarbejdet)

Organisationerne bag Udviklingssamarbejdet (Lynettefællesskabet, Københavns Energi Afløb og Spildevandscenter Avedøre)har fokus på den effektive drift her i blandt samdriften af afløbssystemer og renseanlæg under regn.
Den største barriere for at styre effektivt på afløbssystemer i dag er formodentlig usikkerhed i nedbør og afstrømning.
Vi har brug for prognoser for afstrømning i kloak og på overflader . Det kan ske ved hjælp af bedre radarforståelse, on-line kalibrering med regnmålere(distrometre?) og vejr modeller.
Sensorer i afløbssystem til måling af relevante stofparametre. Gerne nogen der måler eller korrelerer til flere stoffer.
Hvordan omsætter vi målinger til viden og derfra til konkrete effektiviseringer?
Vi skal se mere på genanvendelse af næringssalte. Både fosfor og kvælstof kan udtrækkes i rejektvand, men der mangler stadig metodeudvikling.

Effektiv drift - bedre målinger

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Dines

Du har helt ret - uden ordentlige målinger - om det så er nedbør eler stofparametre - kan vi ikke udnytte de potentialer der er for at effektivisere driften. Projektforslaget indeholder derfor også initiativer til netop forbedring af nedbørsmålinger med radar og anvendelse af nye typer sensorer, men det er et langt sejt træk, men det bevæger sig dog i den rigtige retning - hjulpet på vej af vores traditionher i DK med at dele vores erfaringer.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Effektiv drift af regn- og spildevandssystemer inkl. renseanlæg

Af Søren Torsbjerg Møller (Aquasense, Instrutech ApS)

En modelbaseret sammenkobling af alle relevante vandstrømme i byerne er yderst relevant. Problemer med oversvømmelser, øget brug af åer rekreativt i bybilledet, kortere men kraftigere regnvejrs hændelser gør at eksisterende ledningsføringer er underdimensioneret med den traditionelle drift form. Desuden er omlægningen af åer, genetablering af vådområder i opland og et betydeligt øget fokus på vandkvalitet, med til at skabe en ny og delvist ukendt dynamik i vandflowene. Både dem fra oven, dem i det åbne land, men bestemt også de rørlagte både frem og retur. Der investeres i disse og i de kommende år meget store summer i vand miljøet i det åbne land, i kloak renovering etc. Desværre er data grundlaget slet ikke på plads. Det er generelt meget svært at få dokumenteret effekten af sine tiltag og risikoen for betydelige fejl investeringer er slående. Vi ved reelt ikke hvad det er for et problem vi løser, eller skal løse.
Det er derfor på høje tid at få etableret et omfattende monitoreringsprogram med tilhørende modellering, så de beslutninger vi tager dag og som rækker langt ud i fremtiden, tages på et oplyst og ordentligt grundlag, samt, at det er muligt at dokumentere effekterne af det der bliver udført. Et projekt der haster!

Effektiv drift - monitering og modellering

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Søren Torsbjerg Møller

Jeg er helt enig i at vi måler for lidt, og at vi dermed ikke får øje på dynamikken, der derfor heler ikke afspejler sig i vores konsekvensberegninger. Manglende målinger skyldes dog for en del parametres vedkommende ofte årsager som anført i ovenstående kommentar/svar til Dines. Men som du nævner bør dette ikke afholde os fra at anvende de sensorer der faktisk er tilgængelige i vore effektiviseringsarbejde.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Energieffektive og miljøvenlige spildevandsanlæg

Af Paul Kr. Thomsen (Aarhus Vand A/S)

Håndtering og rensning af spildevand er meget energikrævende og bidrager også på andre måder til udledning af drivhusgasser – og særligt det sidste mangler vi viden om.
I forbindelse med vores energi- og CO2 strategi har vi brug for konkrete metoder, der kan reducere drivhusgasserne – både ved måling og styring af processerne og ved mere gængs procesoptimering baseret på sensorer.
Vi har også brug for mere viden om og metoder til optimering af energiproduktionen på renseanlæggene – særligt med hensyn til optimering af biogasproduktion på rådnetanke.
Endelig finder vi, at fleksibilitet i forbindelse med energiforbrug og –produktion på renseanlæggene vigtig for at sikre en maksimal udnyttelse af vind- og anden grøn energi på hele elforsyningsnettet. Herunder bl.a. anvendelse af spildevandsbassiner i oplandet til forskydning af stofbelastningen i tilløbet, hvilket vil være en udfordring i forhold til samstyring af kloak og renseanlæg under regn.

Energieffektivitet/miljø og fleksibilitet

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Paul Kristian Thomsen

Du har helt ret i at vi behøver mere viden om udvikling af drivhusgasser i forbindelse med styring af spildevandssystemer. Vi er jo blevet ret gode til at spare på energien og mindske CO2, men får i nogen tilfælde øget udviklingen af drivhusgasser. Samtidig ønsker vi at bevare fleksibilitet i driften. Projektforslaget forsøger at adressere disse modstridende ønsker ved at udvikle/afprøve nye målemetoder sammen med nye optimeringsmetoder
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Energieffektive/energi producerende renseanlæg

Af martin carlsen (Howden Water Technology A/S)

Med udviklingen af de meget energieffektive beluftningsblæsere af centrifugaltypen og de tilhørende elektroniske styringer som styrer luftforsyningen til belufntingszonerne er der opnået energibesparelser for beluftningsprocessen i størrelsesordnen 30% - 60%. Næste skridt må være at effektivisere opblandingen af luften i vandet ved en optimering af beluftningstakenes dimensioner og miksningen af vand og luft i tanken koblet sammen med off-gas måling af beluftnings-effektiviteten. CFD-modellering af forholdene i belufntingstanken vil kunne give et bud på de væsentligste optimeringsparametre som så kan testes ved fuldskalaforsøg.

Kære Martin Tusinde tak for

Af Lars_Yde (DHI)

Kære Martin

Tusinde tak for dit indlæg. Som du peger på, er der et stort potentiale for reduktion af energi forbruget ved optimering af en beluftningstank og CFD modeller vil være et godt værktøj til dette. På DHI har vi i de sidste par år arbejdet med at udvikle CFD modeller der kan håndterer denne type af tank samt andre type af tanke i et rensnings anlæg, for eksempel efterklaringstanke og sandfang.

På baggrund af den detaljeret beskrivelse man kan opnå med denne type af modeller vil der være et stort potentiale for at reducerer ikke blot energi men også ressource forbruget.

MvH

Lars Yde
DHI

Effektiv drift af regn og spildevandssystemer

Af jakob nørremark (Spildevandscenter Avedøre)

En forsat optimering af de eksisterende regn- og spildevandssystemer samt renseanlæggene er en vigtig
driver for Spildevandscenter Avedøre og dets ejerkommuner / forsyninger.

Veludbyggede og kalibrerede modeller kombineret med gode sensorer til måling af både den aktuelle tilstand samt langtidsprognoser kan medvirke til at give os et fleksibelt system, som kan sikre en optimal styring både i tørvejrs-, regn- og skybrudssituationer.

Effektiv drift - målinger og modeller

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Jakob Nørremark

Tak for dit indlæg, hvor du peger på et af projektforslagets aktiviteter - vigtigheden af ikke "blot" at måle, men også at binde data sammen via modeller, så vi opnår en bedre forståelse af infrastrukturens dynamik - en vigtig forudsætning for at kunne optimere driften.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Energieffektive/energi producerende renseanlæg

Af jogy (Orbicon A/S)

Hej DHI

Det bliver spændende at følge og måske være sparringspartner på de nye udviklingsområder I beskriver i jeres oplæg. Nedenfor ser I mine kommentarer og de fokusområder som vi i Orbicon har drøftet inden for renseanlægsområdet:

De nye generationer af online målere åbner op for en endnu tættere styring hen imod at få det optimale ud af mikroorganismerne i renseanlægget. Herved vil mængden af slam i anlæggene i mange tilfælde kunne reduceres og hermed en besparelse i energiforbruget. Vores erfaring er at mange renseanlæg drives med et for stort indhold af tørstof i procestankene i forhold til det der er nødvendigt for at gennemføre optimal rensning – dette såvel mht. årstidsvariation, temperaturvariation, lav- og spidsbelastninger. Ved en tæt måling, styring og regulering af netop den nødvendig tørstofmængde, kunne der opnås væsentlige energibesparelser. Ved en udligning af døgn/uge spidsbelastninger kan mængden af TS i procestankene reduceres. Udligningen kan foretages ved sammenstyring af kloakopland og renseanlæg eller ved buffertanke på renseanlægget.

Procesbeluftning udgør det absolutte største energiforbrug på renseanlæggene. Således er effektiv procesbeluftning et fokusområde for os. Udviklingen af nye bundbeluftningsdiffusorer og energieffektive blæsere optager leverandørerne i disse år. Vores fokus er rettet mod den korrekte indbygning og drift og styring af disse. Hvilke on-linemålinger skal vi styre beluftningen på? Vi ser frem til at få erfaringer med implementering af off-gass styring på et anlæg i løbet af det kommende år. De første test med simrebeluftning i procestankene følger vi også, ligesom vi vil teste muligheden for at indlægge kortere eller længere pauseperioder i beluftningen i nattetimerne. Disse forhold kunne I udforske yderligere i jeres pilotprojekter. Dette sammenholdt med jeres undersøgelse omkring drivhusgasser.

Ved renseanlæg med rådnetanke søge at optimere primærfældning af organisk stof ved såvel fysisk redesign af primærtanke forsøg med nye fældningskemikalier, m.v. Dette for at øge den organiske belastning på rådnetankene og opnå større biogasproduktion. Samtidig reduceres energiforbruget i den efterfølgende rensning af spildevandet.

Rejektvand fra mekanisk slamafvanding, udgør på mange renseanlæg en væsentlig belastning og hermed højt energiforbrug og øget procesvolumenbehov. Ved en optimering/udskiftning af slamafvandingsudstyret kunne stofkoncentrationerne i rejektvandet søges reduceret. Såfremt stofkoncentrationen i rejektvandet stiger med tørstofkoncentrationen i det afvandede slam, vil det måske totaløkonomisk være billigere at afvande til et lavere tørstof. At reducere den interne belastning fra slamafvandingsrejektvand vil reducere energiomkostninger og frigive procesvolumen.

Jeg savner et projekt med forskning i regenerering af fosfor fra spildevandet.

Jeg ser frem til at høre resultaterne af jeres forskning og forsøg.

Venlig hilsen
Johnny Gybel
Orbicon A/S

Energi og renseanlæg

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære jogy

Du peger på en række af de områder som projektforslaget indeholder, blandt alternative beluftningsmetoder. Der er allerede begyndende gode erfaringer med simultan nitrifikation/denitrifikation, der ser ud til at spare megen energi, men vi skal lige have tjekket, hvad der sker på drivhusgas siden. Vedr. fosforgenvinding, har vi skam overvejet om dette emne skal med i dette projektområde, men er endnu ikke afklarede på det - og så er det jo godt at høre andres mening.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Miljøvenlig og energieffektiv drift af afløbssystem og rensea

Af Arne Bernt Hasling (COWI)

Der er allerede mange initiativer i gang for styring af driften af renseanlæg og afløbssystemer for bedre energiudnyttelse og begrænsning af miljø og klimapåvirkninger. Der er dog et betydeligt behov for at forske og udvikle videre på disse systemer og opsamle viden fra andre tilsvarende initiativer så der kan skabes "grydeklare" systemer som let vil kunne implementeres i hele afløbssystemer eller ved delkomponenter som kan funktionsoptimeres lokalt uafhængigt af en stor forkromet løsning. For styring af afløbssystemet er videreudvikling af radar-forcast metoder sammenholdt med langtidsprognoser afgørende for at øge sikkerheden mod at fejloptimere ud fra forkerte eller uhensigtsmæssige her-og-nu indstillinger baseret på den øjeblikkelige situation.

Miljøvenlig og energieffektiv drift - nedbørsmåling

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Arne Bernt Hasling

Du fremhæver behovet for bedre nedbørsinformation - måling såvel som forecast, og peger på at måling foretaget med vejrradar skal forbedres. Dette emne har netop høj prioritet i forslaget, hvor der er lagt op til både hardware og software udvikling på radarsystemer.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Energioptimeret drift af renseanlæg og vandforsyning

Af Niels Holst (Setek Process & Data)

Der er miljømæssigt -og økonomisk - mange spændende aspekter omkring optimeringen af driften i vandforsyning og renseanlæg med tilhørende vandtransmissionssystemer. Men der er ingen tvivl om at der er grundlag for at udvikle og forbedre de teknikker, der allerede er taget i brug mange steder.
Set fra en leverandør af styringssystemers synspunkt er det specielt interessant at følge nye måleteknikkers muligheder for at opsamle data, der kan bruges i bestræbelserne på at optimere processerne, både af hensyn til påvirkningerne på miljø og driftsøkonomi.
Ud fra egne erfaringer er jeg overbevist om at der også i mange anlæg kan hentes en betydelig kapacitetsoptimering ved at anvende mere " intelligente" styringer baseret på stadig bedre måleteknikker.
Så der er mange spændende ting at følge i de beskrevne projekter.

Energioptimeret drift - måling og styring

Af Anders Lynggaard-Jensen (DHI)

Kære Niels Holst

Tak for din kommentar, der sætter fokus præcist på projektforslagets kerneområde - tilpasning og anvendelse af nye måleteknikker og anvendelse af disse i nye optimeringsmetoder.
Mvh
Anders Lynggaard-Jensen

Log ind for at kommentere

Send denne side til en ven

Tidligere år

Se hvilke aktiviteter, der blev sat i gang i perioden 2009-2012