Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 193: Spildevandsrensning og udledning

Thomsen, M. 2014. Wastewater treatment and discharge. Aarhus University, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 79 pp. Scientific Report from DCE – Danish Centre for Environment and Energy No. 193 http://www.dmu.dk/Pub/SR193.pdf

 

Sammenfatning 

Danmark anvender en dansk udviklet metode til opgørelser af drivhusgasemissioner fra den danske spildevandssektor (Thomsen & Lyck, 2005; Nielsen et al., 2016). Baggrunden er den, at vi i Danmark har et moniteringsprogram, som skal sikre kvaliteten af vores vandmiljø og natur, en Energistatistik som årligt rapporterer energiproduktionen fra fossile og biomasse ressourcer, ligesom flere af de danske forsyningsselskaber årligt udgiver en miljørapport, som ligeledes indeholder information om vandkvalitetsparametre i indløbs- og udløbsspildevand, samt biogas til energiproduktion og gasafbrænding i fakkel, og tab fra rådnetanken. Sådanne datakilder udgør baggrundsdata for inputparametre i den danske model til beregning af de nationale emissioner fra spildevandsrensning og -udledning i modsætning til IPCC-standardmetoden, som er designet til lande, der ikke har relevante moniteringsdata og andre aktivitetsdata til brug for udarbejdelse af inputparametre i emissionsopgørelserne (IPCC, 2006, kapitel 5). Fokus for nærværende sektorrapport er at verificere den danske metan(CH4)-emissionsfaktor opgjort til 1,3% af mængden af nyttiggjort metan fra biogasproduktionen på danske renseanlæg, som gør brug af slamudrådning (anaerob slambehandling) som slam behandlingsteknologi (Nielsen et al., 2015).

Denne rapport præsenterer status for metodeudvikling i emissionsopgørelserne for sektoren 5.D Spildevandsrensning og -udledning. Rapporten præsenterer COD (Chemical Oxygen Demand) massebalancer for de danske renseanlæg, på nationalt såvel som på anlægsniveau i det omfang datatilgængelighed tillader dette. Formålet er at verificere den danske metanemissionsfaktor, og dermed dokumentere korrektheden af den resulterende metanemission fra danske renseanlæg med anaerob slamudrådning. Danmark er igennem de sidste års review af UNFCCC’s eksperthold, blevet anmodet om at levere en verifikation af den danske metanemissionsfaktor via opstilling af en komplet COD-massebalance.

Varierende anlægsdesign og slamforvaltningsstrategier på de enkelte renseanlæg resulterer i varierende metanproduktion og -emissioner. Dette har afstedkommet et behov for løbende indsamling af aktivitetsdata på anlægs-niveau med henblik på at opstille anlægsspecifikke COD massebalancer og tilhørende emissionsfaktorer. Det oparbejdede datagrundlag er repræsentativt for de danske rensningsanlæg med anaerob slambehandling, og dokumenterer den nationale emissionsfaktor og muliggør endvidere anlægsspecifikke opgørelser som tager hensyn til de stadigt mere avancerede og varierende anlægsdesign (Thomsen et al., 2015).

Status for COD-massebalancer på nationalt hhv. anlægsniveau til brug for en verifikation af den danske metanemissionsfaktor er baseret på en sammenkobling af følgende datakilder: 1. Data fra de enkelte renseanlæg, dvs. årlige miljørapporter, 2. Årlige rapporter udgivet af Naturstyrelsen baseret på overvågningsdata fra det danske overvågningsprogram for vandmiljøet og naturen (NOVANA) og 3. Energiproducenttællingsdata fra Energistyrelsen.

COD-massebalancer baseret på anlægsniveaudata hhv. data på nationalt niveau anvendes, foruden verificering af den nationale beregning af metanemissionen, også til metodeforbedring, idet der i den anlægsspecifikke opgørelse over COD i indløb til anlæg med anaerob slambehandling opnås en verificering og forbedring af aktivitetsdata som kvantificerer fraktionen af slam, som behandles på anlæg med anaerob udrådning af slam.

Et andet aspekt, der er blevet adresseret af UNFCCC´s eksperthold, er ønsket om en forbedret dokumentation for den del af befolkningen, som ikke er forbundet et kloaksystem. Derfor indeholder rapporten en forbedret dokumentation for den del af befolkningen, der hører ind under spredt bebyggelse. Spredt bebyggelse modelleres p.t. via septiktankmodellen, som er IPPC´s standardmetode til at beregne metanemission fra den spredte bebyggelse.

Sidst præsenterer rapporten en metode til at inkludere den direkte N2O-emission fra særskilt industri i fremtidige emissionsopgørelser til EU og UNFCCC, som grundet manglende data ikke tidligere har været inkluderet i emissionsopgørelsen for kategorien 5.D Spildevandsrensning og udledning.

Der er en generel tendens til, at den mængde metan der produceres beregnet ud fra energiproducenttællingen, er noget lavere end den rapporterede metanproduktion afrapporteret i de anlægsspecifikke miljørapporter. Der kan være flere grunde til denne tendens. En årsag kan være, at metanomdannelsesfaktoren er lavere end IPCC’s standardværdi på 80 % af den maksimale CH4-produktionskapacitet (Bo). Forskellen ligger dog indenfor usikkerhedsintervallet på tier 1 og 2 (Nielsen et al., 2014), hvilket understøtter korrektheden af den nationale emissionsfaktor på 1.3 % af den producerede metan som genvindes.

Værdien af den nationale metanemissionsfaktor for renseanlæg med anaerob slambehandling vurderes tilstrækkeligt dokumenteret. Dog indikerer forskellen imellem COD-balancer baseret på nationale hhv. anlægsspecifikke data, at det er vigtigt at medregne tilførslen af eksternt kulstof til biogastanken i en beregning af anlægsspecifikke emissionsfaktorer fra COD-massebalancer og tilhørende CH4-budgetter