Hållbarhetsanalys för värmeåtervinning ur avloppsvatten

Kan värmeåtervinning implementeras i stor skala utan oacceptabel påverkan på avloppssystemet och miljön?

Lejonparten av energin som används i den urbana vattencykeln används för uppvärmning av tappvarmvatten i hushåll och industrier. Enligt en studie från energimyndigheten använder varje svensk 1150 kWh/år för uppvärmning av varmvatten. Denna energi spolas bokstavligen ner i avloppet.

Med hjälp av värmeväxlare eller värmepump kan denna värme återvinnas antingen i fastigheten, i ledningsnätet eller på avloppsreningsverket. Temperaturen och energivärdet i vattnet minskar ju längre nedströms i systemet dessa installeras. Teknik för värmeåtervinning finns på marknaden och används i kommersiell skala utomlands och på vissa ställen i Sverige. Att utvinna värmen ur avloppet är emellertid förenat med vissa osäkerheter och utmaningar. Bland annat riskerar en lägre temperatur på avloppsvattnet att försämra reningen i reningsverkets biologiska processer. Värmeåtervinning ur avloppsvatten är därför reglerat idag och kan inte utföras i så stor omfattning som är tekniskt möjligt.

Projektet syftar till att göra en hållbarhetsanalys av värmeåtervinning ur avloppsvatten. Hela systemet ingår: från varmvattnets uppkomst i fastigheterna, värmeåtervinning, förluster i ledningsnätet samt påverkan på avloppsreningsverket. Syftet är att svara på frågan om värmeåtervinning kan implementeras i stor skala utan oacceptabel påverkan på avloppssystemet och miljön.

Publikationer

Saagi, R., Arnell, M., Wärff, C., Ahlström, M., Jeppsson, U. (2022), City-wide model-based analysis of heat recovery from wastewater using an uncertainty-based approach. Science of the Total Environment, 820, 153273. Open Access [Ladda ner]

Arnell, M., Saagi, R., Wärff, C., Ahlström, M. och Jeppsson U. (2021), Värmeåtervinning ur avloppsvatten - Energiåtervinning och påverkan på avloppssystemet. SVU-rapport 2021-26, Svenskt Vatten, Stockholm. [Ladda ner]

Saagi, R., Arnell, M., Reyes, D., Wärff, C., Ahlström, M. och Jeppsson, U. (2021), Modelling temperature dynamics in sewer systems - Comparing mechanistic and conceptual modelling approaches. Water Science and Technology, 84(9): 2335–2352. Open Access [Ladda ner]

Arnell, M., Ahlström, M., Wärff, C., Saagi, R. och Jeppsson, U. (2021), Plant-wide modelling and analysis of WWTP temperature dynamics for sustainable heat recovery from wastewater. Water Science and Technology, vol. 84, no. 4, pp. 1023-1036. Open Access [Ladda ner]

Saagi, R. och Arnell, M. (2021), Upstream heat recovery impacts on Käppala WWTP performance - Model-based analysis combining sewer tunnel and WWTP. Technical report, Division of Industrial Electrical Engineering and Automation, Lund University, LUTEDX/(TEIE-7282)/1-16/(2021). [Ladda ner]

Arnell, M. och Saagi, R. (2020), Modelling of heat recovery equipment. Technical Report, Division of Industrial Electrical Engineering and Automation, Lund University, LUTEDX/(TEIE-7280)/1-8/(2020), Lund, Sweden. [Ladda ner]

Wärff, C. (2020), Household wastewater generation model. Technical report, Division of Industrial Electrical Engineering and Automation, Lund University, LUTEDX/(TEIE-7279)/1-29/(2020), Lund, Sweden. [Ladda ner]

Wärff, C., Arnell, M., Jeppsson, U. Sehlen, R. (2020), Modelling heat recovery potential from household wastewater. Water Science and Technology 81(8), 1597-1605. Open Access [Ladda ner]

Reyes, D. (2019), Modelling Heat Recovery from Urban Wastewater Systems - Case Study from Malmö. Technical report, Division of Industrial Electrical Engineering and Automation, Lund University, LUTEDX/(TEIE-7270)/1-63/(2019). Original: MSc Thesis, Division of Water and Environmental Engineering, Dept of Chemical Engineering, Lund University, Lund, Sweden. [Ladda ner]

Arnell, M., Lundin, E., Jeppsson, U. (2017), Sustainability Analysis for Wastewater Heat Recovery - Literature Review. Technical report, Division of Industrial Electrical Engineering and Automation, Lund University, LUTEDX/(TEIE-7267)/1-41/(2017), Lund, Sweden. [Ladda ner]