Hoppa till huvudinnehåll
RISE logo

Modellering av avloppsreningsverk

Sveriges avloppssystem och reningsverk står inför stora investeringar och ökande krav. Nya verktyg krävs för att utvärdera prestanda och optimera effektivitet.

Till följd av urbanisering, skarpare miljökrav och en åldrande infrastruktur står Sveriges avloppssystem inför betydande investeringar för utbyggnad, förnyelse och effektivisering de närmaste åren. Enligt Svenskt Vattnens rapport "Investeringsbehov och framtida kostnader för kommunalt vatten och avlopp" väntas det årliga investeringsbehovet vid svenska avloppsreningsverk i dagsläget vara ca 2,0 – 2,1 miljarder SEK/år och sedan öka till ca 2,5 – 2,9 miljarder SEK/år de närmsta 30 åren. Kraven på moderna avloppsreningsverk gäller inte bara utgående vattenkvalitet utan också energieffektivitet, växthusgasutsläpp och återvinning av näringsämnen. Avloppsreningsverk är dynamiska komplexa system med stora variationer och återkopplande strömmar. Detta kräver en integrerad, ofta dynamisk, analys.

Processmodellering

Dynamiska processmodeller beskriver hydraulik samt fysikaliska, kemiska och biologiska processer på reningsverken med matematiska ekvationer som inkluderar den bästa förståelsen av de verkliga systemen på molekyl- och organismnivå. Ekvationerna implementeras i en datorprogramvara och en specifik modell byggs för det aktuella reningsverket med dess processer, flöden och anläggningsspecifika data. När modellen kalibrerats och validerats mot historiska data kan den användas för att utvärdera olika scenarier med processförändringar, belastningsvariationer eller striktare utsläppskrav.

Användandet av dynamiska modeller möjliggör:

  • scenarioanalyser och utvärdering inför stora investeringar,
  • optimeringsmöjligheter, genom att simulera olika styr- och reglerstrategier,
  • utvärdering av kapacitet och prestanda
  • simulering av ny driftsättning och uppstartsförsök innan verklig implementering,
  • ökad kunskap om själva reningsprocesserna.

Användning av modellering ökar träffsäkerheten i dimensionering vilket möjliggör att kostsamma över- eller underinvesteringar kan undvikas. I optimeringsprojekt kan prestandaförbättringar identifieras som medför att kapacitetshöjande investeringar kan skjutas upp eller helt och hållet undvikas.

RISE Expertis

RISE har forskat, utvecklat och tillämpat processmodellering för reningsverk i över 8 år. Forskningen innefattar vidareutveckling av modellerna för bl.a. växthusgasutsläpp, samrötning och energiåtervinning. Modellerna har tillämpats på Svenska avloppsreningsverk för utvärdering av bl.a. tillbyggnader, belastningsökningar och ökade reningskrav. Vi levererar underlag för beslut med insikter som hade varit svåra eller omöjliga att komma fram till baserat med klassisk dimensionering och beräkning.

I våra projekt har vi möjlighet att arbeta i alla marknadens kommersiella programvaror för modellering av reningsverk (t.ex. BioWin, SUMO eller WEST). För forskningsprojekt använder vi ofta den generella beräkningsplattformen Matlab / Simulink.

Magnus Arnell

Kontaktperson

Magnus Arnell

Forskare

Läs mer om Magnus

Kontakta Magnus
CAPTCHA This question is for testing whether or not you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.

* Obligatoriskt Genom att skicka in formuläret behandlar RISE dina personuppgifter.

Relaterat

Projekt

Hållbarhetsanalys för värmeåtervinning ur avloppsvatten

Merparten av energin som används i den urbana vattencykeln används för uppvärmning av varmvatten i hushåll och industrier. Denna energi spolas bokstavligen ner i avloppet. Denna värme återvinnas på eller uppströms avloppsreningsve…
Projekt

Modellering av industriell symbios - biogas och industriell avloppsrening

Projektet syftar till att modellera en industriell symbios mellan biogasproduktion och rening av näringsfattigt industriavloppsvatten. Konceptet bidrar till cirkulär omställning då det kombinerar minskad energiförbrukning och drif…
Projekt

Modellering på reningsverk– kunskapssammanställning och ”barrier buster”

Till följd av den växande befolkningen i urbana miljöer, striktare utsläppskrav och klimatförändringar står Sveriges avloppssystem inför stora förväntade investeringsbehov. Dynamiska datorbaserade modeller skapar förutsättningar f…
Område

Vatten

Hur mycket rent, drickbart vatten har du använt idag? Många gånger slår vi säkert på kranen utan att tänka. Men dricksvatten är en lyxvara i många delar av världen. Varje år blir barn och vuxna sjuka och dör på grund av smutsigt v…
Projekt

Digital tvilling för hållbar och resurseffektiv drift av avloppsreningsverk

Stora investeringar inom VA-anläggningar kommer att krävas de närmsta åren. Digitala tvillingar vid avloppsreningsverk kan möjliggöra mer effektiva system där resurser tas bättre omhand, utsläpp till vatten och luft blir lägre sam…