bilaga a duvbackens reningsverk - Gästrike Vatten AB

Energieffektivisering av Duvbackens 

reningsverk 

Energikartläggning och energieffektivisering av el, värme och rötgas vid 

Duvbackens reningsverk i Gävle 

Elin Mossberg 

Institutionen för Kemiteknik 

KTH, Stockholm 

Examensarbete 20 poäng 

Avseende civilingenjörsexamen i kemi och kemiteknik 

2007-10-29 

Handledare: Mats Westermark 

Institutionen för Kemiteknik, Avdelningen för Energiprocesser 

Teknikringen 50, 100 44 Stockholm 

Richard Faber 

Gävle Vatten 

Sältavägen 9, 802 88 Gävle

Energy optimization at Duvbacken wastewater 

treatment plant 

Energy survey and energy optimization of electricity, heat and biogas at 

Duvbacken wastewater treatment plant in Gävle 

Elin Mossberg

SAMMANFATTNING 

”Energieffektivisering av Duvbackens reningsverk” 

Elin Mossberg 

Duvbackens avloppsreningsverk behandlar kommunalt spillvatten från Gävle med 

ytterområden. Examensarbetets syfte var att kartlägga energiförbrukningen, innefattande 

elenergi, värmeenergi och rötgasen på Duvbackens reningsverk. Utifrån kartläggningen har 

effektiviseringsåtgärder och besparingspotential tagits fram. Då ingen tidigare övergripande 

utredning gjorts vad gäller energiförbrukningen på Duvbacken, finns sparpotential på flera 

områden i processen. 

Elförbrukningen har kartlagts under perioden 20070401-20070731. Den totala 

elförbrukningen uppgick till i snitt 333,7 MWh/månad. Luftningen svarar för 44 % av den 

totala elförbrukningen och är därmed den största elförbrukaren på Duvbacken. 

Sparpotentialen för de mest realistiska föreslagna åtgärderna för en minskad 

elenergiförbrukning uppgår till 14,2 MWh/månad. Det motsvarar en minskning av 

elförbrukningen med 4,2 %. Kostnadsbesparingen uppgår då till drygt 120 000 kr/år. 

Värmeförbrukning har kartlagts under perioden 20070201-20070731. Snittförbrukningen av 

värme uppgick till 497 MWh/månad. Rötkammarsystemet står för 77 % av den totala 

värmeförbrukningen. Sparpotentialen för de mest realistiska föreslagna åtgärderna för en 

minskad energiförbrukning på värmesidan uppgår till 125 MWh/månad. Det motsvarar en 

minskning av värmeförbrukningen med 25 %. Kostnadsbesparingen uppgår då till drygt 

500 000 kr/år. 

Det är möjligt att reducera elförbrukningen och värmeförbrukningen ytterligare, men det 

kräver grundligare utredningar med fokus på respektive område. 

Rötgasproduktionen uppgick till i snitt 162 Nm 3 /h under perioden 20070201-20070731. Efter 

service i slutet av juni ökade motorns elproduktion från 12 % till 48 % av den totala 

elförbrukningen. Om gasmotorn skulle producera 48 % av den totala elförbrukningen, skulle 

en el-besparing på 1 918 MWh/år vara möjlig. Det ger en kostnadsbesparing på ungefär 

1 400 000 kr/år. En ny gasmotor av samma typ kan teoretiskt producera 72 % av den totala 

elförbrukningen. 

Att utnyttja rötgasen till fordonsbränsle kräver stora investeringar. Lönsamheten i detta beror 

till stor del på försäljningspriset av den uppgraderade rötgasen. Med uppgradering och 

tankstation för gasen blir det ett överskott på drygt fyra miljoner kronor per år om elkostnader 

för drift av anläggningen och extra kostnader för el och värme tas i beaktande.

ABSTRACT 

“Energy optimization at Duvbacken wastewater treatment plant” 

Elin Mossberg 

Duvbacken wastewater treatment plant purifies wastewater from Gävle and its surrounding 

area. The main purpose of this thesis was to make a survey of the energy consumption, which 

includes electric energy, heat energy and energy produced from biogas. The survey of the 

energy consumption identifies possible areas of energy optimization and cost savings at 

Duvbacken. Since no investigations regarding the energy consumption at Duvbacken has been 

carried out before, there are savings possible in several areas in the purification process. The 

savings varies depending on what type of measures used in the process. 

The electricity consumption was mapped during the period April to July 2007. The total 

average electricity consumption was 333.7 MWh/month. The aeration used in the bio process 

consumes 44 % of the total electricity consumption and hence the greatest consumer of 

electricity on Duvbacken. Realistic savings in the electricity consumption is about 14.2 

MWh/month, which is equivalent to 4.2 % of the total electricity consumption. The savings in 

that case would be 120 000 SEK/year. 

The heat consumption was mapped during the period February to July 2007. The total average 

heat consumption was 497 MWh/month. 77 % of the total heat consumption comes from the 

biogas production plant. The total potential of savings of the heat consumption is about 125 

MWh/month, which is equivalent to 25 % of the total heat consumption. If the heat were 

bought from Gävle Energi as district heating, the savings would be about 500 000 SEK/year. 

The biogas production during the period February to July 2007 was 162 Nm 3 /h. At the end of 

June 2007, the gas engine increased its electricity production from 12 % to 48 % of the total 

electricity consumption. If the gas engine could produce 48 % of the total electricity 

consumption all of the time, this would give an electricity production of 1 918 MWh/year and 

cost savings up to about 1 400 000 SEK/year. A new gas engine of the same type can 

theoretically produce 72 % of the total electricity consumption. To use the biogas as vehicle 

fuel demands big investments but it is a sustainable solution for the long term. The 

profitability depends on the selling price of the upgraded biogas. With upgrading equipment 

and a biogas station a theoretical surplus of about four million SEK could be obtained.

FÖRORD 

Detta examensarbete omfattar 20 arbetsveckor på heltid och är avslutningen på 

civilingenjörsprogrammet i kemi och kemiteknik vid Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) i 

Stockholm. Arbetet har utförts på Duvbackens reningsverk i Gävle på uppdrag av Gävle 

Vatten. Handledare på Gävle Vatten har varit processingenjör Richard Faber. Handledare och 

examinator på KTH har varit Mats Westermark, professor på Institutionen för Kemiteknik, 

Avdelningen för Energiprocesser. 

Först vill jag tacka min handledare Richard som ställt upp och hjälpt mig under min tid på 

Duvbacken. Tack till Mats som guidat mig på rätt spår under examensarbetets gång. 

Dessutom vill jag tacka all personal på Duvbacken som svarat på alla mina frågor och 

funderingar och bistått med ovärderlig information. Tack även till Peter Hägglund på 

Gävleborgs Elektriska AB som hjälpt mig att genomföra effektmätningarna. 

Sist men inte minst vill jag tacka det bästa jag vet, min son Emil. Utan Dig skulle detta 

examensarbete inte ha blivit av!

INNEHÅLLSFÖRTECKNING 

1 INLEDNING 1 

1.1 BAKGRUND 1 

1.2 SYFTE OCH MÅL 1 

1.3 AVGRÄNSNINGAR 2 

1.4 MÅLGRUPP 2 

2 DUVBACKENS RENINGSVERK 3 

2.1 RENINGSPROCESSEN 3 

2.1.1 Grovrening 4 

2.1.2 Mekanisk rening 4 

2.1.3 Biologisk rening 4 

2.1.3.1 Biologisk fosforreduktion 4 

2.1.3.2 Slutsedimentering 4 

2.1.4 Slambehandling 5 

3 ENERGIKARTLÄGGNING 6 

3.1 KARTLÄGGNING AV ELFÖRBRUKNINGEN 6 

3.1.1 Elförbrukningen före och efter bio-p 8 

3.1.2 Fördelning av elförbrukningen 9 

3.1.2.1 Grovrens 10 

3.1.2.2 Försedimentering 10 

3.1.2.3 Aerob 1 11 

3.1.2.4 Aerob 2 11 

3.1.2.5 Aerob 3 11 

3.1.2.6 Luftningssteget totalt 12 

3.1.2.7 Slutsedimentering 13 

3.1.2.8 Fällningsbassänger 13 

3.1.2.9 Förtjockarna 13 

3.1.2.10 Rötkammarna 14 

3.1.2.11 Slutavvattning 14 

3.1.2.12 Vattencirkulation i värmesystemet 15 

3.1.3 Jämförelse med andra avloppsreningsverk 15 

3.2 KARTLÄGGNING AV VÄRMEFÖRBRUKNINGEN 16 

3.2.1 Värmeförbrukningen 16 

3.2.1.1 Rötkammarna 17 

3.2.1.2 Uppvärmning av lokaler och varmvatten 18 

3.3 KARTLÄGGNING AV RÖTGASANVÄNDNINGEN 18 

3.3.1 Rötgasproduktion och användningsområde historiskt och idag 18 

3.3.1.1 Värmeproduktion och fjärrvärme 19 

3.3.1.2 Elproduktion 20 

4 ÅTGÄRDER FÖR EFFEKTIVARE ELANVÄNDNING 21 

4.1 GROVRENS 21 

4.1.1 Sparpotential 22 

4.1.1.1 Ändrad styrning av inloppspumpar 22 

4.2 AEROB 1 23 


4.2.1.1 Minskad syretillförsel 23

4.2.1.2 Effektivare blåsmaskiner 24 

4.3 AEROB 2 24 

4.3.1 Syre och löst fosfor 25 


4.3.2.1 Avstängning av omrörarpump 26 

4.3.2.2 Avstängning av ejektorpump 27 

4.3.2.3 Avstängning av celpoxluftare 27 

4.4 AEROB 3 OCH SLUTSEDIMENTERING 28 


4.4.1.1 Omrörare i stället för blåsmaskin 28 

4.5 SLAMBEHANDLINGEN 29 

4.5.1 Förtjockarna 29 

4.5.2 Rötkammarna 29 

4.5.3 Slutavvattningen 29 


4.5.4.1 Höjning av ts-halten 30 

4.6 VATTENCIRKULATION I VÄRMESYSTEMET 31 


4.6.1.1 Frekvensstyrning 31 

4.6.1.2 Förbikopplade frekvensomriktare 32 

4.7 TOTAL SPARPOTENTIAL OCH REKOMMENDATIONER 33 

4.7.1 Frekvensomriktare 33 

4.7.2 Minskad luftning 33 

4.7.3 Höjd ts-halt i överskottslammet 34 

4.7.4 Total sparpotential för effektivare elanvändning 34 

4.7.5 Diskussion 34 

5 ENERGISPARANDE ÅTGÄRDER PÅ VÄRMESIDAN 35 

5.1 SPARPOTENTIAL 35 

5.1.1 Energibehov för uppvärmning av råslam in till rötning 35 

5.1.1.1 Höjning av ts-halten i överskottslam 36 

5.1.1.2 Värmeåtervinning med hjälp av utgående rötat slam 36 

5.1.2 Energibehov för uppvärmning av rötkammare och värmesystem 38 

5.1.2.1 Reduktion av värmeförluster 38 

5.1.2.2 Återvinning av värmeförluster 38 


5.2.1 Total sparpotential på värmesidan 39 

5.2.2 Diskussion 40 

6 RÖTGASEN 41 

6.1 EFFEKTIVISERINGSMÖJLIGHETER 41 

6.1.1 Rötgas till elproduktion 42 

6.1.2 Rötgas som fordonsbränsle 43 


7 SLUTSATS 46 

ORDLISTA 48 

REFERENSER 49

BILAGA A DUVBACKENS RENINGSVERK I 

A.1 PROCESSÖVERSIKT RENINGSPROCESSEN I 

A.2 DRIFTER PÅ RENINGSVERKET II 

BILAGA B ELFÖRBRUKNINGEN XI 

B.1 BERÄKNING AV ELENERGIFÖRBRUKNINGEN XI 

B.2 UPPMÄTTA DRIFTER OCH DERAS ELENERGIFÖRBRUKNING XII 

BILAGA C VÄRMESYSTEMET XIII 

C.1 PROCESSÖVERSIKT VÄRMESYSTEMET XIII 

C.2 VÄRMEBERÄKNINGAR XIV 

C.2.1 Teoretiskt värmebehov för uppvärmning av slam in till rötkammarna XIV 

C.2.2 Upptagna/Avgivna värme från vattencirkulationen XIV 

C.3 RESULTAT VÄRMEBERÄKNINGAR XV 

C.3.1 Teoretiskt värmebehovet för uppvärmning av slam in till rötkammarna XV 

C.3.2 Värmeförbrukning XV 

C.3.3 Värmeproduktion XVI

1 INLEDNING 

Duvbackens reningsverk tillhör Gävle Vatten och behandlar kommunalt avloppsvatten från 

Gävle med ytterområden, inklusive Forsbacka, Valbo och Hille. Gävle Vatten har även två 

mindre avloppsreningsverk i Hedesunda och Norrsundet och distribuering av dricksvatten till 

anslutna kunder. 

Ombyggnationen till biologisk fosforavskiljning (bio-p) under 2003 har medfört att 

elförbrukningen ökat med drygt 1 000 MWh per år i jämförelse med elförbrukningen då 

kemisk fällning användes på Duvbacken. Den ökade elförbrukningen och de stigande priserna 

på el gör att reningsprocessen blir dyr. 

1.1 BAKGRUND 

Sverige är ett land som tidigare haft god tillgång på energi till låga priser. Kostnaden för el 

har dock stigit med 84 % sedan 1997 [1]. Prisuppgången förklaras med höjd elskatt och 

stigande råkraftspriser. Detta medför att det blir allt mer betydelsefullt att ta 

energiförbrukningen i beaktande vid processutformning och processoptimering. 

Vatten- och avloppsbranschen (VA-branchen) använde år 2005 ca 1,3 TWh el, där 

avloppsreningen står för ca 630 GWh. Sveriges totala elförbrukning uppgår till ungefär 140 

TWh vilket medför att VA-branschen svarar för 1 % av Sveriges totala elkonsumtion. 

Potentialen för energieffektivisering, vilket innebär att få ut mer nyttigt arbete från varje 

tillförd kWh, inom VA-branschen är betydande med en total besparingspotential på ca 150 

GWh elenergi. Dessutom kan ett ökat utnyttjande av organiskt material och spillvärme i 

avloppsvattnet ge 2 TWh. Med detta som grund bjöd VA-verkens branschorganisation, 

Svenskt Vatten, in sina medlemmar att delta i ett energieffektiviseringsprojekt år 2006. 40 % 

av branschen är nu med i undersökningen, däribland Duvbackens reningsverk i Gävle [2]. 

1.2 SYFTE OCH MÅL 

Utgångspunkten är att reningsverket primärt måste klara sin huvudsakliga uppgift, att rena 

avloppsvatten. Samtidigt måste detta ha en så liten miljöbelastning som möjligt, vilket också 

innebär en så låg energiförbrukning som möjligt. Det gör att det långsiktiga målet med 

examensarbetet är en energioptimerad process. En energioptimerad process innebär att spara 

så mycket energi som är ekonomiskt möjligt, utan att försämra reningen av avloppsvattnet. En 

effektivare energianvändning leder till minskade energikostnader, minskade kostnader för 

underhåll av utrustning och mindre påverkan på miljön [3]. 

1

För att kunna energieffektivisera Duvbackens reningsverk krävs att energiförbrukningen 

kartläggs. Med energi menas i detta sammanhang elenergi, värmeenergi och energi i rötgas. 

Därför var examensarbetets syfte att kartlägga energiförbrukningen på Duvbackens 

reningsverk. Vidare ges förslag på möjliga energieffektiviserande åtgärder. Kartläggningen 

visar hur energiförbrukningen fördelar sig över reningsprocessen och synliggöra de stora 

energiförbrukarna. Kartläggningen visar även energiförbrukningen i dagsläget och några år 

tillbaka i tiden. Detta är intressant då ombyggnationen från kemisk fällning till bio-p ökat 

elförbrukningen. Införandet av bio-p har dock samtidigt minskat kemikalieförbrukningen. Ur 

miljöperspektiv är det bättre att minska kemikalieförbrukningen då produktion och transport 

av kemikalien också är energikrävande i sig. 

1.3 AVGRÄNSNINGAR 

Det är Duvbackens energiförbrukning som studerats i detta examensarbete. Drifter utanför 

reningsverket, som t ex pumpstationer runt om i Gävle, finns inte med i studien. 

Det som kartlagts på Duvbacken är: 

• Elförbrukning 

• Elproduktion 

• Värmeförbrukning 

• Värmeproduktion 

• Rötgasproduktion 

• Hur rötgasen används 

1.4 MÅLGRUPP 

Rapporten vänder sig till dem som har vissa förkunskaper om rening av avloppsvatten och 

bio-p processen. 

2

2 DUVBACKENS RENINGSVERK 

Duvbackens reningsverk tar emot avloppsvatten från centrala Gävle med ytterområdena 

Valbo, Forsbacka och Hille. År 2006 var belastningen 97 056 person ekvivalenter (pe), varav 

avlopp från industrier motsvarar 6 000 pe. En pe är 70 g BOD7 i inkommande avloppsvatten 

per dygn. Duvbacken är dimensionerad för en belastning på 100 000 pe (7 000 kg 

BOD7/dygn). Medeltillrinningen är 1 600 m 3 /h [4]. 

Första etappen av Duvbackens avloppsreningsverk togs i bruk 1967 då det omfattade 

mekanisk och biologisk rening. 1976 kompletterades verket med kemisk rening där 

ursprungligen efterfällning tillämpades. Senare övergick man till förfällning. Den första 

rötkammaren byggdes 1985 och idag har reningsverket två rötkammare som är ombyggda 

2006 [4]. 

Kemikalieförbrukningen på Duvbacken var hög på grund av den kemiska reningsprocessen. 

Fällningskemikalier innehåller dessutom en hel del tungmetaller som förs ut med 

avloppsvattnet och med slammet. För att minska kemikalieberoendet beslutades det att införa 

biologisk fosforrening på Duvbacken [5]. Under 2003 påbörjades ombyggnationen från 

kemisk fällning till bio-p. Sommaren 2004 togs en fullskalig bio-p anläggning i drift och vid 

årsskiftet 2004/2005 fungerade anläggningen tillfredsställande efter en del 

inkörningsproblem. 

Verket drivs idag enligt tillstånd av miljöprövningsdelegationen, länsstyrelsen Gävleborg, 

med krav på rening av BOD7 och fosfor i det utgående renade vattnet [4]. Gränsvärdet för 

BOD7 är 120 ton BOD7 per år och ett riktvärde som kvartalsmedelvärde ligger på 8 g BOD7 

per m 3 vatten. Gränsvärde för tot-P är 7 ton tot-P/ per år och ett riktvärde som 

kvartalsmedelvärde ligger på 0,4 g tot-P per m 3 vatten [5]. 

2.1 RENINGSPROCESSEN 

Vid Duvbackens reningsverk behandlas avloppsvattnet mekaniskt, biologiskt och kemiskt vid 

behov. Vattenreningens förlopp kan delas in i tre delar: grovrening, mekanisk rening och 

biologisk rening. Det slam som urskiljts från processen behandlas i slambehandlingen. Syftet 

med de olika processerna i ett reningsverk är att överföra föroreningar till former som gör att 

de kan separeras från vattnet. I bilaga A.1 finns en processöversikt över reningsprocessen på 

Duvbacken. 

3

2.1.1 Grovrening 

Spillvattnet förs in i verket, dels med självfall och pumpstationer runt om i Gävle och dels 

med inloppspumparna på reningsverket. Inkommande vatten med självfall och pumpstationer 

hamnar direkt i stadssumpen. Vattnet förs sedan genom två parallella filtergaller där de största 

föremålen rensas bort. Det som avskiljs i filtergallren transporteras till en renstvätt som 

ytterligare tvättar ur kvarvarande biologiskt nedbrytbart material ur detta. De föremål som inte 

kan tvättas ur mer förs till soptippen medan det urtvättade materialet återförs till processen. 

Vattnet går vidare genom två luftade sandfång där sand, kaffesump och andra tyngre 

föroreningar stannar kvar. Sanden tvättas ren från organiskt material i en sandtvätt och 

återförs till sandfånget medan det organiska materialet samlas upp och transporteras till 

soptippen. 

2.1.2 Mekanisk rening 

Den mekaniska reningen sker i sex försedimenteringsbassänger. I dessa sjunker partiklarna i 

vattnet till botten och förs bort som primärslam med hjälp av mekaniska skrapor. 

Primärslammet behandlas sedan vidare i slamförtjockarna eller återförs till 

försedimenteringsbassängerna för att höja andelen VFA i vattnet. Fett och andra lättare 

partiklar som blir kvar på ytan förs vidare till en slambrunn med hjälp av dekanteringsrännor. 

Där finfördelas ytslammet och pumpas sedan tillbaka till försedimenteringsbassängerna. 

2.1.3 Biologisk rening 

Det organiska materialet som är kvar i avloppsvattnet efter den mekaniska reningen är till 

största delen löst i vattnet, men behöver omvandlas till avskiljbara partiklar. I det biologiska 

reningssteget får mikroorganismer, främst bakterier, livnära sig på det organiska materialet. 

Mikroorganismerna klumpar då ihop sig till flockar, som sedan avskiljs i 

slutsedimenteringsbassängerna. 

2.1.3.1 Biologisk fosforreduktion 

Innan vattnet kommer till aerob 1 finns en anaerob zon. I den anaeroba zonen sker ett 

fosforsläpp från bio-p-bakterierna till vattenfasen samtidigt som bakterierna tar upp 

lättillgängligt organiskt material som de lagrar som energiupplag i sina celler. Denna 

upplagrade energi används sedan som kolkälla i den luftade zonen i aerob 1, aerob 2 och 

aerob 3, för att ta upp fosfor från vattenfasen. Fosforn som tagits upp används sedan som 

energi vid upptaget av organiskt material i den anaeroba zonen. Detta leder till att en 

nödvändig betingelse för en bio-p process är att det finns både en anaerob och en aerob zon. 

Sett över hela biosteget erhålls ett nettoupptag av fosfor eftersom upptaget i den aeroba zonen 

är större än släppet i den anaeroba zonen. Detta nettoupptag av fosfor tas ut ur systemet med 

det slam som avskiljs i slutsedimenteringsbassängerna. 

2.1.3.2 Slutsedimentering 

I slutsedimenteringen sedimenterar det aktiva slammet och förs bort med yt- och 

bottenskrapor. För att hålla en hög halt av aktiva mikroorganismer i luftningsbassängerna 

återförs större delen av det avskiljda slammet från slutsedimenteringen till 

4

luftningsbassängerna som returslam. En mindre del av slammet tas ut ur processen vid 

slutsedimenteringen som överskottsslam och behandlas vidare i förtjockarna i 

slambehandlingen. 

Vattnet är färdigrenat efter ett knappt dygn och leds ut 450 meter från fastlandet och släpps ut 

i Östersjön [4]. Det finns även möjligheter att tillsätta fällningskemikalier vid eventuella 

driftstörningar, t ex om fosforhalten i utgående vatten är över det tillåtna utsläppsvärdet. 

2.1.4 Slambehandling 

I slambehandlingen ingår förtjockning, rötning och slutavvattning av slammet och här 

avlägsnas en del av det vatten som slammet till stor del består av. Slambehandlingen börjar i 

slamförtjockarna vilka är runda sedimenteringsbassänger, där vatten avskiljs från slammet och 

återförs till reningsverkets inlopp. Här tillsätts polymer för att höja ts-halten i slammet. I nästa 

steg stabiliseras slammet genom rötning i rötkammarna. Stabiliseringen har som syfte att ge 

råslammet ett stabilt tillstånd vad gäller lukt och hygieniska egenskaper samt att förbättra dess 

egenskaper, t ex dess avvattningsegenskaper. Duvbackens reningsverk använder mesofil 

rötningen. Slammet håller då en temperatur på ca 37°C och processen tar ca 17 dagar på 

Duvbacken. Rötgasen som bildas under rötningen används som bränsle i en gasmotor eller i 

en gaspanna. 

Efter rötningen förs rötslammet till ett slamlager. Innan slammet sedan förs till 

dekanteringscentrifugerna tillsätts ytterligare polymer till slammet för att höja ts-halten. 

Rejektvattnet från centrifugerna återförs till inloppet. Målsättningen är att slammet ska 

utnyttjas i jordbruk, skogsbruk och vid jordframställning för att återföra näringsämnen till den 

brukade jorden [4]. 

5

3 ENERGIKARTLÄGGNING 

Energiförbrukning, energiproduktion och hur energin används på reningsverket måste 

kartläggas innan energieffektiviserande åtgärder kan genomföras. Energikartläggningen visar 

på vilka objekt som är mest energikrävande. Det är ofta dessa drifter som står för den största 

potentialen då det gäller att införa energieffektiva åtgärder i processen. I detta avsnitt 

kartläggs elförbrukningen, värmeförbrukningen och rötgasanvändningen för att sedan kunna 

identifiera energieffektiviseringspotentialen. 

3.1 KARTLÄGGNING AV ELFÖRBRUKNINGEN 

Den totala elförbrukningen på Duvbacken var känd från elleverantören. Det var dock inte känt 

hur elförbrukningen fördelade sig över reningsprocessens olika steg. För att utreda detta 

gjordes en kartläggning av elförbrukningen. Elförbrukningen kartlades med data från perioden 

20070401-20070731 som grund, om inget annat anges, och initierades genom att dela upp 

reningsprocessen enligt nedanstående: 

• Grovrens 

• Försedimentering 

• Aerob 1 

• Aerob 2 

• Aerob 3 och slutsedimentering 

• Fällningsbassänger 

• Förtjockare 

• Rötkammare 

• Slutavvattning 

• Vattencirkulationen i värmesystemet 

Kartläggningen krävde att effektmätningar genomfördes. Det fanns inte resurser till att sätta in 

effektmätare på drifter i processen, vilka kontinuerligt skulle logga effekten på dessa. 

Metoden som istället användes var att göra enstaka manuella effektmätningar på de drifter 

som uppskattades ligga bakom den största andelen av elförbrukningen. Mätinstrumentet som 

användes vid de manuella effektmätningarna var en Power Q Plus MI 2392 från Metrel. Det är 

en portabel 3-fas effektmätare med bl a samtidig mätning av grundläggande effektparametrar, 

som t ex ström, spänning, effekt och effektfaktor. Mätningarna genomfördes av Gävleborgs 

Elektriska AB, med viss hjälp av driftpersonal på Duvbacken. 

6

De objekt som prioriterades för mätning var motordrifter över 4 kW och/eller de objekt med 

långa drifttider. Mätningarna genomfördes på något olika sätt beroende på om motordriften i 

fråga var frekvensstyrd eller direktstartande. I bilaga A.2 finns en förteckning över de flesta 

motordrifterna på reningsverket. Där syns även märkeffekt, drifttider och den beräknade 

energiförbrukningen för de uppmätta drifterna. 

Frekvensstyrda drifter som effektmätning genomfördes på var: 

• Inloppspumpar (AP002, AP003) 

• Primärslampump (SP555) 

• Blåsmaskiner (BM002, BM003, BM118) 

• Snäckpump (SP101) 

• Returslampump (SP121) 

• Slampumpar i slutsedimenteringen (SP001-SP004) 

• Slampump från förtjockarna till rötkammarna (SP506) 

• Slampump frön rötkammarna (SP907) 

• Slampump från slamlager (SP002) 

• Centrifug (CF001) 

På de frekvensstyrda drifterna mättes effekten vid olika styrfrekvenser för att kunna få ett 

samband mellan styrfrekvens och effekt. Styrfrekvensen loggas i övervakningssystemet och 

sparas i tre månader. En linjär ekvation som beskriver hur effekten är beroende av 

styrfrekvensen bestämdes med hjälp av Excel. Genom att dra ut frekvenser för månaderna 

april till och med juli och beräkna effekten vid varje utdragen frekvens kunde den totala 

elenergiförbrukningen beräknas. Se bilaga B.1 för beräkning av elförbrukningen. 

Direktstartande drifter som effektmätning genomfördes på var: 

• Recirkulationspump i försedimenteringen (RP003) 

• Omrörare (OM001) 

• Celpoxluftare (EP153, OP153, EP159, OP159) 

• Överskottslampump (SP021, SP123) 

• Slamkvarn (SK507) 

• Cirkulationspump (SP905, SP909) 

• Omrörare slamlager (OM302) 

För att beräkna de direktstartande drifternas elenergiförbrukning användes den uppmätta 

effekten och drifttiden som loggas i övervakningssystemet. Genom att multiplicera den 

uppmätta effekten med drifttiden på den uppmätta driften per månad, erhålls 

energiförbrukningen per månad. 

Ett alternativ till ovanstående tillvägagångssätt var att använda märkeffekten på drifterna för 

att beräkna elförbrukningen. Det visade sig dock ge en relativt stor överskattning av den 

verkliga elförbrukningen och metoden ansågs för osäker. 

Tidsbegränsningen och de ekonomiska begränsningarna medförde att resterande drifter ligger 

utanför studien och ingår i kategorin ”övrigt”, där även elförbrukning på kontor, verkstad, lab, 

belysning och ventilation mm, på Duvbacken ingår. 

7

3.1.1 Elförbrukningen före och efter bio-p 

Det är intressant att studera hur ombyggnationen från kemisk fällning till bio-p påverkat 

elförbrukningen. Åren mellan 1996-2002, då reningsverket använde kemisk fällning, låg 

månadsförbrukningen av el på i snitt 247 MWh/månad. Efter att bio-p processen tagits i bruk 

låg månadsförbrukningen av el på i snitt 347 MWh/månad under åren 2004-2006. Den ökade 

elkostnaden uppgår till 876 000 kr/år med ett elpris på 0,73 kr/kWh. Inflödet av avloppsvatten 

har varit relativt konstant, medan elförbrukningen har ökat med 29 %. Ombyggnationen av 

reningsverket till en helt biologisk process under 2003 har alltså inneburit att elförbrukningen 

ökat, se figur 1. Detta kompenseras till viss del av den egna elproduktionen via gasmotorn 

som köptes in 2002. 

kWh/månad 

400 

300 

200 

100 

0 

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 

År 

bio-p 

Total elförbrukning 

Inköpt el 

Egenproducerad el 

Figur 1. Total elförbrukning (brutto), inköpt el och egenproducerad el per månad under perioden 2000-2007. 

På grund av ombyggnationer av rötkammarna år 2006, erhölls en reducerad rötgasproduktion och därmed en 

reducerad elproduktion. Detta medförde att en större andel el behövde köpas in. 

Efter införandet av bio-p processen minskade dock även kemikalieförbrukningen från ungefär 

800 ton/år till omkring 100 ton/år för år 2007. För t ex år 2002 låg förbrukningen av 

fällningskemikalier på 840 ton/år vilket kostade runt 1 100 000 kr/år. År 2007 kommer 

ungefär 100 ton fällningskemikalier att tillsättas. Kostnaden för detta uppgår till 100 000 kr/år 

[5]. Besparingen blir då 1 000 000 kr/år. Detta medför att den ökade kostnaden för el helt 

kompenseras av den minskade kemikalieförbrukningen. Därutöver minskas kostnaderna 

ytterligare då det bildas mindre slam när en mindre mängd fällningskemikalier används. 

Minskade slamvolymer medför bl a att kostnaderna för bortforsling och omhändertagande av 

slammet minskar. 

I figur 2 illustreras detta genom att jämföra elkostnad med kemikaliekostand, per kubikmeter 

inkommande vatten för åren 2000 till 2006. Från år 2003, då bio-p infördes, har elkostnaden 

ökat med 0,0713 kr/m 3 inkommande vatten. Under samma period har kostnaden för 

kemikalieförbrukningen minskat med 0,0524 kr/m 3 inkommande vatten. Totalt blir det en 

kostnadsbesparing på 0,0189 kr/m 3 inkommande vatten. Detta illustreras av den översta 

grafen i figur 2, där elkostnaden och kemikaliekostnaden adderats. Den visar att den totala 

kostnaden, med tanke på elkostnad och kemikaliekostand, inte ökat efter införandet av bio-p. 

Områden där kostnaderna minskat ytterligare är slambehandling, transport och 

omhändertagande av slam. Detta beror på den minskade slamvolymen. 

8

kr/m3 inkommande vatten 

0,35 

0,3 

0,25 

0,2 

0,15 

0,1 

0,05 

0 

2000 

2001 

2002 

2003 

År 

2004 

2005 

2006 

Elkostnad + 

Kemikaliekostnad 

Elkostnad 

Kemikaliekostnad 

Figur 2. Elkostnad och kemikaliekostnad per kubikmeter inkommande vatten för åren 2000 till 2006. 

Den totala elförbrukningen under perioden 20070401-20070731 uppgick till i snitt på 333 740 

kWh/månad enligt elräkningar från Gävle Energi, se figur 3. Det motsvarar en årlig 

förbrukning på 4005 MWh/år och en kostnad på 2 923 562 kr/år. Andelen egenproducerad el 

varierar mycket beroende på hur mycket gasmotorn används. Under perioden producerade 

gasmotorn mellan 9 % och 48 % av den totala elförbrukningen. 

MWh/månad 

400 

300 

200 

100 

0 

april maj juni juli 

månad 

Total elförbrukning 

Inköpt el 

Egenproducerad el 

Figur 3. Total elförbrukning, inköpt el och egenproducerad el under perioden 20070401-20070201. 

3.1.2 Fördelning av elförbrukningen 

Andelen av den totala elförbrukningen som de uppmätta drifterna förbrukar åskådliggörs i 

figur 4. Luftningsstegen aerob 1, aerob 2 och aerob 3 står för den största elförbrukningen med 

44,0 % av den totala elförbrukningen. De uppmätta drifterna svarar för 76,3 % av 

reningsverkets totala elenergiförbrukning, medan den övriga elförbrukningen uppgår till 23,7 

%. Se även bilaga B.2 för resultat av effektmätningarna och beräkningarna. 

9

Centrifug 2,0% 

Omrörning 3,8% 

Övrigt 23,7% 

Slampumpning 15,1% 

Vattenpumpning 11,3% 

Luftning 

44,0% 

Luftning 

-Blåsmaskiner och cellpoxluftare 

Vattenpumpning 

-Inloppspumpar, Snäckpumpar, 

Cirkulationspumpar i värmeslinga 

Slampumpning 

-Returslam, Överskottslam, Primärslam, 

Cirkulation i rötkammare och försed., råslam 

till rötk., rötslam från rötk. och slamlager 

Omrörning 

-Anaerob, rötkammare, slamlager 

Centrifug 

-Centrifug 1 och centrifug 2 

Övrigt 

-ej uppmätta drifter, el till kontor, verkstad, 

lab, belysning och ventilation mm. 

Figur 4. Andelen av den totala elförbrukningen för de uppmätta drifterna under perioden 20070401-20070731. 

3.1.2.1 Grovrens 

I grovrensen är det inloppspumparna och luftningen av sandfånget som studerats närmare. 

Inloppspumparnas elförbrukning uppgick till i snitt 16 278 kWh/månad under 

undersökningsperioden. Detta motsvarar 4,9 % av den totala elförbrukningen. Luften till 

sandfånget kommer från blåsmaskinerna i aerob 1. Luftflödet till sandfånget uppgick till i 

snitt på 280 m 3 /h under ovanstående period, vilket medför att elförbrukningen för luftningen i 

sandfånget uppgick till i snitt 5 282 kWh/månad. Elförbrukningen för detta motsvarar 1,6 % 

av den totala elförbrukningen. 

3.1.2.2 Försedimentering 

I försedimenteringen är det primärslampumparna och recirkulationspumparna som studerats 

närmare. 

Tre primärslampumpar pumpar en viss andel primärslam till förtjockare 2. 

Primärslampumparnas energiförbrukning under undersökningsperioden uppgick till i snitt 279 

kWh/månad vilket motsvarar 0,1 % av den totala elförbrukningen. 

De sex nyinstallerade recirkulationspumparna recirkulerar slam i försedimenteringen för att 

höja slamåldern och tvätta ur mer VFA ur slammet. Detta kallas primärslamhydrolys. Dessa 

pumpar är ännu under utredning då det gäller hur mycket de ska gå. I dagsläget körs 

pumparna på ungefär två tredjedelar av den totala drifttiden. Nackdelen med dessa 

cirkulationspumpar är att det troligtvis kommer att produceras mindre rötgas eftersom 

slammet till rötning blir mer nedbrutet [6]. Recirkulationspumparnas energiförbrukning under 

undersökningsperioden uppgick till i snitt 8 928 kWh/månad, motsvarande 2,7 % av den 

totala elförbrukningen. 

10

3.1.2.3 Aerob 1 

I aerob 1 är det luftningen i den aeroba zonen och omrörningen av den anaeroba zonen som 

undersökts. 

Omrörningen i den anaeroba zonen sker med sex omrörare, varav tre av dessa är större. 

Elförbrukningen för de tre större omrörarna under undersökningsperioden uppgick till i snitt 

4 554 kWh/månad. Det motsvarar 1,4 % av den totala elförbrukningen. Luftningen i den 

aeroba zonen sker med tre blåsmaskiner, vilka även tillgodoser omblandningen i aerob 1 och 

lufttillförseln till sandfånget. Blåsmaskinernas elförbrukning under undersökningsperioden 

uppgick till i snitt 76 527 kWh/månad vilket motsvarar 22,9 % av den totala elförbrukningen. 

3.1.2.4 Aerob 2 

I aerob 2 har celpoxluftarna, som tillgodoser lufttillförseln i aerob 2, studerats närmare, se 

tabell 1. Celpoxluftarnas elförbrukning uppgick till i snitt 19,5 % av den totala 


Tabell 1. Celpoxluftarnas elförbrukning i snitt under perioden 20070401-20070731. 

Drift 

Elförbrukning 

(kWh/månad) 

Kostnad 

(kr/år) 

Andel av total elförbrukning 

(%) 

OP152-OP159 43 894 384 511 13,1 

EP152-EP159 21 763 190 644 6,4 

Totalt 65 657 575 155 19,5 

3.1.2.5 Aerob 3 

I aerob 3 har snäckpumparna som lyfter vattnet till bassängerna i aerob 3 och blåsmaskinen 

som tillgodoser omblandningen i dessa bassänger undersökts. Elförbrukningen syns i tabell 2. 

Totalt svarade dessa drifter för 5,8 % av den totala elförbrukningen. 

Tabell 2. Elförbrukning för de största drifterna i aerob 3 under perioden 20070401-20070731. 

Drift 


(kWh/månad) 

Kostnad 

(kr/år) 


(%) 

Snäckpumpar 14 702 128 789 4,4 

Blåsmaskin 4 742 41540 1,4 

Totalt 19 444 170 329 5,8 

11

3.1.2.6 Luftningssteget totalt 

Den totala elförbrukningen för luftningen uppgick till i snitt 146 926 kWh/månad under 

undersökningsperioden. Se tabell 3. Luftningen svarar för 44,0 % av den totala 

elförbrukningen, där blåsmaskinerna i aerob 1 var den största elförbrukaren. 

Tabell 3. Elenergiförbrukning för luftning av bio-p processen under perioden 20070401-20070731. 

Drift 


(kWh/månad) 

Kostnad 

(kr/år) 


(%) 

Blåsmaskiner, aerob 1 76 527 670 377 22,9 

Celpoxluftare 65 657 575 155 19,7 

Blåsmaskin, aerob 3 4 742 41 540 1,4 

Totalt 146 926 1 260 720 44,0 

Leverantörer och tillverkare av luftningsutrustningen i aerob 1, aerob 2 och aerob 3 har 

beräknat syrebehovet för respektive steg i processen enligt tabell 4. Syrebehovet i aerob 1 är 

större medan syrebehovet i aerob 2 är mindre, då mikroorganismerna haft tillgång på syre i 

några timmar och kräver inte samma mängder syre. Syrebehovet avtar alltså ju längre vattnet 

luftas. 

En beräkning av den tillförda mängden syrgas med data utifrån processen, enligt tabell 5, ger 

ett något annorlunda resultat än det teoretiskt beräknade syrebehovet i tabell 4. Den specifika 

syresättningseffektiviteten för blåsmaskinerna i aerob 1 är högre. Mängden syrgas som trycks 

ner i vattnet av blåsmaskinerna i aerob 1 är större än det verkliga syrebehovet. En anledning 

till detta är att en del av luften från blåsmaskinerna i aerob 1 går till sandfånget. Till 

sandfånget går i snitt 280 m 3 luft/h, eller 71 kg O2/h. Vidare tyder det höga syrgasflödet till 

aerob 1 på att mycket av luften som komprimeras och trycks ut i bassängerna i försvinner ut i 

luften igen, utan att ha utnyttjats för nedbrytning av organiskt material eller till cellandning i 

mikroorganismerna. Detta kan i sin tur bero på att luftningsdjupet i aerob 1 är relativt litet, 5 

meter. Djupare bassänger gör att syrgasbubblorna får längre uppehållstid i vattnet innan de 

når vattenytan och syrgasen kan då utnyttjas mer effektivt. För celpoxluftarna stämmer det 

beräknade tillförda syrgasflödet i tabell 5 med det teoretiskt beräknade syrgasbehovet i tabell 

4. Alltså utnyttjas det tillsatta syret bättre i aerob 2 än i aerob 1. Förutom att ha djupare 

bassänger i aerob 1 kan syreupptagningen bli mer effektiv genom att lufta mindre men istället 

låta vattnet ha en längre uppehållstid i luftningszonen. Men det leder dock också till att den 

anaeroba zonen förlängs, vilket inte är önskvärt [5]. 

Tabell 4. Data över teoretiskt beräknade syrgasbehov i aerob 1 och aerob 2. 

Drift 

Blåsmaskiner aerob 1 a 

Celpoxluftare aerob 2 b 

Blåsmaskin aerob 3 a 

a 

Angivna data [7]. 

b 

Angivna data [8]. 

Maximalt O2 behov 

(kg O2/h) 

Normalt O2 behov 

(kg O2/h) 

410 250 

318 199 

100 50 

12

Tabell 5. Beräknad energiförbrukning för blåsmaskinerna i aerob 1 och celpoxluftarna i aerob 2 med data från 

övervakningssystemet under perioden 20070401-20070731. 

Luftflöde Energiförbrukning Syresättning a 

Syrgasflöde 

Drift (m 3 /h) (Wh/m 3 luft) (Wh/m 3 vatten) (kg O2/kWh) (kg O2/h) 

Aerob 1 b 

4 006 26,2 81,7 9,5 1 010 

Aerob 2 c 

1 090 84 69,1 3 

274 

a 

Specifik syresättningseffektivitet. 

b 

Beräknat utifrån data från övervakningssystemet, där luftflödet ner i bassängerna loggas och sparas. 

c 

Beräknat utifrån angiven specifik syresättningseffektivitet på 3 kg O2/kWh [8]. 

3.1.2.7 Slutsedimentering 

De undersökta drifterna i slutsedimenteringen är slampumparna, returslampumparna och 

överskottslampumparna. Se tabell 6. Elförbrukningen för dessa pumpar uppgick till i snitt 

7,4 % av den totala elförbrukningen. 

Tabell 6. Elförbrukning för de största drifterna i aerob 3 under perioden 20070401-20070731. 

Elförbrukning Kostnad Andel av totala elförbrukningen 

Drift 

(kWh/månad) (kr/år) 

(%) 

Slampumpar 12 333 108 037 3,7 

Returslampumpar 10 757 94 231 3,2 

Överskottslampumpar 1 714 15 015 0,5 

Totalt 24 804 217 283 7,4 

3.1.2.8 Fällningsbassänger 

Det finns sex fällningsbassänger, vilka användes till fällning med fällningskemikalier innan 

bio-p processen togs i bruk. Fällningsbassängerna kan utnyttjas då en bräddning är nödvändig 

om det är höga flöden på det inkommande avloppsvattnet t ex på våren då snö och is smälter. 

Det vatten som samlas i fällningsbassängerna kan då pumpas tillbaka till försedimenteringen 

vid lägre vattenflöden. Vidare tränger grundvatten in kontinuerligt i bassängerna vilket gör att 

slampumparna får gå några timmar per månad. 

Ingen effektmätning genomfördes i detta processavsnitt. De drifter som finns är små och de 

flesta går bara några timmar per månad vilket resulterar i en förhållandevis liten 

elförbrukning. 

3.1.2.9 Förtjockarna 

På Duvbacken finns två förtjockare med en omrörare i vardera förtjockare. Här sker 

förtjockningen genom gravimetrisk förtjockning. Till förtjockare 1 pumpas överskottslammet 

13

medan primärslammet pumpas till förtjockare 2. Polymer tillsätts slammet innan det kommer 

till förtjockarna. Slammet pumpas sedan vidare med två frekvensstyrda, 

excenterskruvpumpar, via två slamkvarnar, till rötkammarna. 

I detta processavsnitt är det de två slampumparna och de två slamkvarnarna som för slammet 

från förtjockarna som undersökts. Se tabell 7. Elförbrukning för dessa drifter uppgick till i 

snitt 4 475 kWh/månad vilket motsvarade 1,3 % av den totala elenergiförbrukningen. 

Tabell 7. Elförbrukning för slampumparna och slamkvarnarna i förtjockningssteget. 

Drift 


(kWh/månad) 

Kostnad 

(kr/år) 

Andel av totala elförbrukningen 

(%) 

Slampump 1 706 14 945 0,5 

Slamkvarn 2 769 24 256 0,8 

Totalt 4 475 39 201 1,3 

3.1.2.10 Rötkammarna 

Duvbacken har två rötkammare på totalt 3 600 m 3 [9]. I rötkammarna sker kontinuerlig 

omblandning med fyra mekaniska propelleromrörare, två omrörare i varje rötkammare. 

Dessutom finns tre cirkulationspumpar som bl a ser till att rötslammet håller temperaturen. 

Vidare pumpar två frekvensstyrda excenterskruvpumpar rötslammet från rötkammarna till 

slamlagret. 

I rötkammarna är det cirkulationspumparna, omrörarna och slampumparna som studerats. Se 

tabell 8. Elförbrukningen för dessa drifter uppgick till i snitt 4,6 % av den totala 


Tabell 8. Elförbrukning av de största drifterna i rötkammarna under perioden 20070401-20070731. 

Drift 


(kWh/månad) 

Kostnad 

(kr/år) 


(%) 

Cirkulationspumpar 11 137 97 560 3,3 

Omrörare 40 33 35 329 1,2 

Slampumpar 416 3 644 0,1 

Totalt 15 586 136 533 4,6 

3.1.2.11 Slutavvattning 

I slamlagret finns en omrörare som ser till att slammet i slamlagret är så homogent som 

möjligt. Tre frekvensstyrda excenterskruvpumpar pumpar rötslammet från slamlagret till 

dekanteringscentrifugerna. Innan slammet når centrifugerna tillsätts polymer som ökar 

slammets ts-halt. På centrifug 1 genomfördes effektmätningen på elmotorn med en märkeffekt 

14

på 45 kW som driver både trumman och skruven. Centrifug 2 används mycket sällan vilket 

medförde att den uteslöts från studien. 

I slutavvattningen undersöktes elförbrukningen för centrifug 1, omröraren i slamlagret och 

slampumparna till centrifugerna. Se tabell 9. Elförbrukningen för dessa drifter uppgick till i 

snitt 3,4 % av den totala elförbrukningen. 

Tabell 9. Elförbrukning för de uppmätta drifterna i slutavvattningen under perioden 20070401-20070731. 

Drift 


(kWh/månad) 

Kostnad 

(kr/år) 


(%) 

Centrifug 1 6 704 58 727 2,0 

Omrörare slamlager 4 157 36 415 1,3 

Slampumpar till centrifuger 472 4 135 0,1 

Totalt 11 333 99 277 3,4 

3.1.2.12 Vattencirkulation i värmesystemet 

I värmesystemet finns sex stycken cirkulationspumpar som driver vattenslingorna. Den största 

pumpen ser till att inkommande slam till rötkammarna erhåller den värme som behövs. 

Pumpen är på 15 kW och frekvensstyrd. En frekvensstyrd tvillingpump driver den stora 

värmeslingan (se bilaga C.1 för processöversikt över värmesystemet). Elförbrukningen för 

dessa cirkulationspumpar uppgick till i snitt 6 781 kWh/månad under undersökningsperioden, 

motsvarande 2,0 % av den totala elförbrukningen. 

3.1.3 Jämförelse med andra avloppsreningsverk 

Det är intressant att jämföra elförbrukningen på Duvbacken med elförbrukningen på andra 

reningsverk i Sverige. Det går dock aldrig att jämföra elförbrukningen rakt av på grund av att 

reningsprocesserna skiljer sig åt på alla reningsverk i Sverige. En jämförelse ger istället en 

indikation på hur Duvbacken förhåller sig i jämförelse med andra verk när det gäller 


Tabell 10 visar elförbrukningen för Duvbacken, Lundåkraverket i Landskrona och 

Käppalaverket i Stockholm. Den högre elförbrukningen i luftningssteget på Duvbacken beror 

troligtvis på bio-p processen, då även Lundåkraverket visar på denna höga andel el till 

luftningen. Käppalaverket tillämpar endast bio-p till ungefär en tredjedel av inkommande 

vattenflöde, resten av vattnet renas med kemisk fällning. Det är troligtvis en av anledningarna 

till den halverade andelen el som går till luftningen. 

15

Tabell 10. Elförbrukning på Duvbacken i förhållande till andra reningsverk år 2005. 

Andel el till Elanvändning 

luftning (Wh/m 3 Specifik elanvändning 

Anslutna pe 

vatten) 

(kWh/pe,år) 

(%) Totalt Luftningen Totalt Luftningen 

Duvbacken i 

Gävle 

86362 44 312 137 49 22 

Lundåkraverket 

i Landskrona a 22100 40 406 164 92 37 

Käppalaverket i 

Stockholm b 520 000 18,6 660 123 61 11 

a 

Hela Lundåkraverket tillämpar bio-p och har kvävereduktion. [10]. 

b 

Ungefär en tredjedel av inkommande flöde renas med bio-p, resten av verket tillämpar kemisk fällning. Hela 

reningsverket har kvävereduktion [11]. 

3.2 KARTLÄGGNING AV VÄRMEFÖRBRUKNINGEN 

För kartläggningen av värmeförbrukningen var utgångspunkten det värmesystem som 

innehåller gasmotorn, gaspannan, rötkammarna och värmeväxlare för uppvärmning av lokaler 

och varmvatten på reningsverket. Se bilaga C.1 för processöversikt över värmesystemet. 

Det är endast varmvattenflödet till rötkammarna som loggas i systemet. Detta vattenflöde, 

tillsammans med de temperaturer som loggas, ger värmeförbrukning och värmeproduktionen. 

Se bilaga C.2 och C.3 för beräkningar och resultat av värmeförbrukning och 

värmeproduktion. 

Värmeförbrukningen tidigare år är inte kartlagd på detta sätt, då de data som ligger till grund 

för dessa beräkningar endast sparas i tre månader. 

3.2.1 Värmeförbrukningen 

Värmeförbrukningen har kartlagts under perioden 20070201-20070731. Den totala 

värmeförbrukningen uppgick då till i snitt 497 MWh/månad. Då processen till stora delar är 

placerad utomhus varierar värmeförbrukning med utetemperaturen, se figur 4. Under den 

kalla perioden under februari och mars var den totala värmeförbrukningen större i jämförelse 

med de varma månaderna juni och juli. 

Värmeenergin går till rötningsprocessen, uppvärmning av varmvatten och lokaler 

(kontorsbyggnad och verkstad) i anslutning till reningsverket, se figur 5 och figur 6. 

Rötningsprocessen kräver 77 % av den totala värmeförbrukningen. Värmeförlusterna i 

rötkammarna, tubvärmeväxlarna, rör och kopplingar i anslutning till rötkammarna, uppgår till 

41 % av den totala värmeförbrukningen. Uppvärmning av varmvatten och lokaler står för 15 

% respektive 8 % av den totala värmeförbrukningen. 

16

MWh/månad 

800 

600 

400 

200 

0 

februari 

mars 

april 

maj 

månad 

juni 

juli 

Total 

värmeförbrukning 

Rötkammarna 

Varmvatten 

Uppvärmning 

Figur 5. Total värmeförbrukning, värmeförbrukning för uppvärmning av slam in till rötkammarna och 

värmeförbrukning för uppvärmning av varmvatten och lokaler under perioden 20070201-20070731. 

Uppvärmning 

8% 

Varmvatten 

15% 

Värmeförluster i 

rötkammare med 

kringutrustning 

41% 

Teoretiskt 

värmebehovet 

för 

uppvärmning av 

slam 

36% 

Figur 6. Fördelningen av värmeförbrukningen under perioden 20070201-20070731. 

3.2.1.1 Rötkammarna 

Det teoretiska värmebehovet som behövs för uppvärmning av råslammet in till rötkammarna 

beräknas enligt bilaga C.2.1. Det är skillnad på energibehovet för uppvärmning av primärslam 

i jämförelse med energibehovet för uppvärmning av överskottslam. Beräkningarna ger att det 

teoretiska värmebehovet för att värma upp den totala mängden inkommande råslam under 

perioden 20070201-20070731 uppgick till i snitt 177 MWh/månad. Den avgivna värmen från 

vattnet i värmeväxlarna uppgick till i snitt 382 MWh/månad under samma period och 

beräknas enligt bilaga C.2.2. Skillnaden mellan det teoretiska uppvärmningsbehovet och den 

tillförda värmen från vattencirkulationen är förluster i rör och rötkammarväggar. I detta fall 

17

uppgick dessa förluster till 205 MWh/månad. Det är inte ovanligt med stora värmeförluster i 

liknande system, då ofta lite resurser lagts på att minska värmeförlusterna [12]. 

3.2.1.2 Uppvärmning av lokaler och varmvatten 

Uppvärmningsbehovet av lokaler i anslutning till reningsverket, till exempel 

kontorsbyggnaden och verkstad, varierar med årstiden, se figur 4 och bilaga C.3.2 För 

februari 2007 krävde uppvärmningen 84 MWh/månad medan uppvärmningen i juli samma år 

krävde 11 MWh/månad. Snittförbrukningen uppgick till 42 MWh/månad. 

Värmebehovet för uppvärmning av varmvatten är också mycket beroende av utetemperaturen, 

se figur 4 och bilaga C.3.2 Snittförbrukningen uppgick till 74 MWh/månad. 

Värmeförbrukningen för uppvärmning av vatten uppgick till 134 MWh/månad under mars 

medan värmeförbrukningen uppgick till 31 MWh/månad under juli. 

3.3 KARTLÄGGNING AV RÖTGASANVÄNDNINGEN 

Rötgasförbrukningen och gasens användningsområden på Duvbacken, vilka är gaspannan, 

gasmotorn och gasfacklan, har kartlagts från år 2003 till och med sommaren 2007. 

Utgångspunkt för gasberäkningarna var de gasflöden som loggas i övervakningssystemet. 

3.3.1 Rötgasproduktion och användningsområde historiskt och idag 

Rötgasen används för att generera värme via en gaspanna och för att generera el och värme i 

en gasmotor. När rötgasproduktionen överstiger den mängd gas som gasmotorn och 

gaspannan klarar av att förbränna måsta gasen facklas bort. 

Den totala rötgasproduktionen under åren 2003-2005 låg relativt konstant och uppgick till i 

snitt 140 Nm 3 /h. Under 2006 inträffade ett haveri i rötkammarna vilket medförde en minskad 

rötgasproduktion till i snitt 98 Nm 3 /h. År 2003 pågick ombyggnationerna i biosteget till bio-p 

vilket även det kan ha påverkat gasproduktionen. Åren innan 2003 finns det ingen information 

om hur mycket gas som facklades bort eller den totala gasproduktionen. Den information som 

finns innan 2003 är nyttiggjord gasmängd, alltså den gasmängd som förbrukades av 

gaspannan. Rötgasanvändningen fördelade sig under åren 2003-2006 enligt figur 7. Ungefär 

37 % av all rötgas användes i gasmotorn, 33 % användes i gaspannan medan 30 % facklades 

bort. 

Under perioden 20070201-20070731 producerades i snitt 162 Nm 3 rötgas/h, vilket är en 

ökning i jämförelse med tidigare år. Rötgasanvändningen fördelade sig enligt i figur 8, där 

den ökade gasmängden till gasmotorn under juli 2007 tydligt syns. I snitt över perioden 

fördelades rötgasen enligt figur 7. Ungefär 38 % av all rötgas användes i gasmotorn, 46 % 

används i gaspannan medan 16 % facklades bort. Andelen facklad gas har minskat till nästan 

hälften i jämförelse med tidigare år. Vidare går ungefär lika stor andel till gasmotorn medan 

andelen rötgas till gaspannan har ökat. 

18

30% 

År 2003-2006 

33% 

37% 

16% 

46% 

feb-juli 2007 

38% 

gasmotor 

gaspanna 

fackla 

Figur 7. Fördelningen av rötgasmängden till respektive användningsområde vilka är gasmotorn, gaspannan och 

facklan. 

Nm3/månad 

150000 

120000 

90000 

60000 

30000 

0 

februari mars april maj juni juli 

månad 

totalt 

gaspanna 

gasmotor 

gasfackla 

Figur 8. Total rötgasproduktion och gasmängd till respektive användningsområde under perioden 20070201- 

20070731. 

3.3.1.1 Värmeproduktion och fjärrvärme 

Värmeproduktionen under perioden 20070201-20070731 uppgick till i snitt 512 MWh/månad. 

Gaspannan svarade för 75 %, gasmotorn svarade för 13 % och fjärrvärmen svarade för 12 % 

av den totala värmetillförseln, se figur 9. För det mesta täcker pannan och motorn 

värmebehovet. Vid service och oförutsedda stopp på panna och gasmotor används fjärrvärme 

från Gävle Energi [13]. Variationen i värmeproduktionen och fjärrvärmeutnyttjande är dock 

stor. Under de kalla månaderna på vintern krävs mer värme medan det krävs mindre värme 

under sommaren. 

19

MWh/månad 

800 

600 

400 

200 

0 

februari 

mars 

april 

maj 

månad 

juni 

juli 

totalt 

gaspanna 

gasmotor 

fjärrvärme 

Figur 9. Total värmeproduktion från gaspanna och gasmotor och inköpt fjärrvärme under perioden 20070201- 

20070731. 

3.3.1.2 Elproduktion 

Gasmotorn på Duvbacken köptes in 2002 för att producera el för eget bruk genom 

förbränning av rötgasen. Den är tillverkad 1996 och köptes i begagnat skick. Motorn har en 

motoreffekt på 324 kW och en värmeeffekt på 400 kW. Under tiden motorn varit i drift på 

Duvbacken har elproduktionen varierat, se figur 1, 2 och 3. 

Under perioden 2003-2006 producerades i snitt 73 979 kWh/månad vilket motsvarar 23 % av 

den totala elförbrukningen under dessa år. Elproduktionen under perioden 20070401- 

20070630 uppgick till i snitt 40 619 kWh/månad vilket motsvarar 12 % av den totala 

elproduktionen. Under juli 2007 ökade elproduktionen och då uppgick den till i snitt 163 182 

kWh/månad vilket motsvarar 48 % av den totala elförbrukningen. 

Enligt undersökningen VA-verkens bidrag till Sveriges energieffektivisering, Rapport 1: 

Nulägesbeskrivning, består 9 % av den förbrukade elen på reningsverken med i 

undersökningen av egenproducerad el [2]. Men den verkliga elproduktionen är troligen lägre 

än vad denna undersökning visar då gasmotordriven elproduktion endast är relevant för större 

anläggningar med biogas. 

20

4 ÅTGÄRDER FÖR EFFEKTIVARE ELANVÄNDNING 

I detta avsnitt ges förslag på möjliga åtgärder som leder till effektivare elanvändning i 

reningsprocessen. Luftningen står för den största elförbrukningen på Duvbacken och det är 

också i luftningssteget de största möjligheterna till en minskad elförbrukning finns. 

För kostnadsberäkningarna har ett snittpris på 0,73 kr/kWh använts, om inget annat anges. 

Det är det pris Gävle Vatten betalat för elenergin mellan januari t o m juli år 2007. 

4.1 GROVRENS 

Inflödet av avloppsvatten varierar mycket, men snittet ligger på ungefär 1 600 m 3 /h. Ungefär 

83 %, eller 1 328 m 3 /h, av inkommande avloppsvatten kommer in med självfall eller pumpas 

in på reningsverket med hjälp av pumpstationer runt om i Gävle [9]. Resterande 

avloppsvatten, 17 % eller 272 m 3 /h, pumpas in i reningsverket med hjälp av 3 frekvensstyrda 

centrifugalpumpar, bestående av en större och två mindre pumpar. De två mindre 

inloppspumparna kan maximalt pumpa 250,1 m 3 /h vardera. Den större pumpen går på vid 

höga flöden då de två mindre inte klarar att pumpa det inkommande vattnet. Det sker oftast på 

våren vid snösmältningen. För att inte försämra reningseffektiviteten eftersträvas ett så jämt 

flöde in till reningsverket som möjligt. Genom frekvensstyrningen på pumparna blir 

vattenflödet in jämnare. Innan frekvensstyrning installerades på inloppspumparna varierade 

inflödet mycket mer, vilket försämrade reningseffektiviteten i bio-p processen [5]. Det är 

viktigt att hålla ett jämt flöde genom processen för att inte riskera fosforsläpp då bio-p 

processen är mer känslig för flödesvariationer i jämförelse med processer som utnyttjar 

kemisk fällning. 

Energiförbrukningen för respektive inloppspump beror på hur stort flöde som pumpas och hur 

stor del av pumpeffekten som används, se figur 10. Ju större flöden som pumpas desto mindre 

energi per pumpad kubikmeter krävs. 

21

Wh/m3 vatten 

200 

160 

120 

80 

40 

0 

0 100 200 300 400 500 

m3 vatten/h 

Figur 10. Energiförbrukning för inloppspumparna under juli 2007. 

4.1.1 Sparpotential 

Det finns möjligheter att minska elförbrukningen i grovrensen. En förändrad styrning av 

inloppspumparna leder till en minskad energiförbrukning. 

4.1.1.1 Ändrad styrning av inloppspumpar 

De två mindre inloppspumparna har frekvensstyrning och huvudpump byts kontinuerligt, när 

den ena stängs av så startar den andra. Det sker flera gånger per dygn, ca 8-10 gånger per 

dygn [14]. Om endast en pump frekvensstyrdes medan den andra utnyttjas maximalt erhålls 

en energibesparing. Det sker genom att frekvensomriktarens egenförlust, som uppgår till 

2-5 % av driveffekten för motorn vid nominell effekt, försvinner [15]. Under tiden hela 

kapaciteten utnyttjas kan frekvensomriktaren förbikopplas och därmed elimineras denna 

förlust. Dessutom erhålls en högre verkningsgrad för pumpen som utnyttjas maximalt enligt 

figur 9. Under perioder med lägre flöden än maxflöde för en pump (mindre än 250,1 m 3 /h) 

måste den gå på frekvens. 

Med en ändrad styrning skulle en besparing på mellan 1 927 kr/år och 4 818 kr/år vara möjlig, 

enligt tabell 11. Beräkningarna är gjorda utifrån normala flöden och med drifttiden 500 

timmar per månad och inloppspump. 

Tabell 11. Besparingspotential med en ändrad styrning för en av de mindre inloppspumparna. 

Frekvensomriktarens förlust 

Besparing Andel av total elanvändning 

av driveffekt (%) (kWh/månad) a 

(kr/år) (%) 

2 220 1 927 0,07 

3 330 2 891 0,10 

4 440 3 854 0,13 

5 550 4 818 0,16 

a 

Med en genomsnittlig drifttid på 500 timmar/månad. 

22

4.2 AEROB 1 

Omrörarna i den anaeroba delen går kontinuerligt för att hålla vattnet i rörelse då det 

sedimenterar mycket fort om det blir stillastående. Dessa tre omrörare är relativt gamla och 

när oljan i dem byttes i slutet av juli 2007, gick en av omrörarna sönder. Den byttes då ut, 

men den nya omröraren utnyttjas bara till 57 % av maximal effekt [16]. Det beror på att den 

storlek som skulle passa för detta hade utgått ur sortimentet och storleken under den 

installerade omröraren skulle inte räcka till. Den nyinstallerade omröraren drar alltså mer 

energi än vad de gamla omrörarna gjorde. 

Blåsmaskinerna luftar aerob 1 och sandfånget i grovrensen. Luftningen sker genom att den 

inkommande luften komprimeras av tre frekvensstyrda blåsmaskiner, två större på 132 kW 

och en mindre på 75 kW. Via membran på bassängbotten trycks den komprimerade luften ut i 

vattnet. En av de större blåsmaskinerna är på medan den mindre startar om den större inte 

klarar av att upprätthålla syrehalten. Lufttillförseln till varje bassäng regleras med automatiska 

ventiler. Ventilerna i sin tur styrs efter syrehalten i bassängerna. Syrehaltsmätare finns vid 

utloppet av bassängerna och lufttillförseln styrs mot en syrehalt på 2 mg/l. Men det är halten 

vid utloppet, så syrehalten vid inloppet till aerob 1 är mycket lägre. 


En sänkning av lufttillförseln i aerob 1 leder till en minskning av energiförbrukningen. 

Förutsättningen för detta är troligtvis en ombyggnation av luftningssteget, som medger en 

större aerob del i förhållande till den anaeroba delen [5]. Ett byte till nyare och effektivare 

blåsmaskiner kan bli en möjlig besparingsåtgärd. 

4.2.1.1 Minskad syretillförsel 

En minskning av lufttillförseln till aerob 1 är inte möjlig i dagsläget [5]. Det beror på att det 

ibland är problem med att upprätthålla syrehalten i aerob 1. Blåsmaskinerna klarar att lufta 

mer men då finns risk att vattnet följer med luften upp vid det ökade lufttrycket underifrån. 

Orsaken är troligtvis att de anaeroba bassängerna är för stora i förhållande till de efterföljande 

aeroba bassängerna. Det skapar problem med att upprätthålla syrehalten i vissa situationer, då 

det t ex är höga flöden in till aerob 1. Om det blir syrebrist finns det risk att det bildas 

anaeroba zoner i den aeroba delen av bassängen, vilket leder till fosforsläpp. Tidigare försök 

med ett lägre syrebörvärde, ända ner till 0,5 mg/l, gav inte bra resultat och därför har det inte 

tillämpats i processen [5]. Vilken syrehalt som krävs för ett bra fosforupptag varierar, bl a 

beroende på avloppsvattnets sammansättning. 

Den anaeroba delen håller dock på att byggas om och då finns det en möjlighet att sänka 

syrebörvärdet. Ombyggnationen innebär att göra den anaeroba zonen 25 % kortare och den 

aeroba zonen 25 % längre [5]. Med ombyggnationen erhålls en längre uppehållstid i den 

aeroba delen medan uppehållstiden i den anaeroba delen minskar. Det innebär att det blir 

lättare att minska syrehalten, och därmed lufttillförseln i aerob 1. Om lufttillförseln minskas 

med mellan 1 % -10 % ger det en kostnadsbesparing på mellan 6 156 kr/år och 61 565 kr/år, 

se tabell 12. En sänkning av syrebörvärdet från 2 mg/l till 1,5 mg/l skulle innebära en 

minskning av lufttillförseln på 25 % och en kostnadsbesparing på 153 913 kr/år. 

23

Tabell 12. Energibesparing vid minskad lufttillförsel till aerob 1. 

Minskning av 

Besparing 

Besparing 

lufttillförsel (kWh/månad) 

(kr/år) 

-1 % 703 6 156 

-5 % 3 514 30 782 

-10 % 7 028 61 565 

-25 % 17 570 153 913 

4.2.1.2 Effektivare blåsmaskiner 

De två större blåsmaskinerna togs i drift 1996 och normalt sett håller blåsmaskinerna 

verkningsgraden i många år. 1996 låg verkningsgraden för elmotorn på 95,5 % vid fullast. Det 

finns liknande maskiner tillverkade på 60,70,80-talen som fortfarande är i mycket gott skick. 

Hur länge en blåsmaskin håller beror till stor del på hur väl personalen sköter den, bl a vad 

gäller luftfiltret så att inga partiklar kommer med in i insugningsluften. De nyare maskinerna 

av samma typ som säljs idag har samma verkningsgrad vad gäller blåsmaskinkonstruktionen, 

men en något högre verkningsgrad på elmotorn, upp till 96,1 % vid fullast [17]. 

Teoretiska beräkningar ger att sparpotentialen för ett byte av en äldre blåsmaskin i aerob 3 till 

en nyare med en något högre elmotorverkningsgrad, uppgår till 4 993 kr/år om maskinen körs 

med full last, se tabell 13. I dagsläget används dock inte blåsmaskinernas hela kapacitet vilket 

gör att sparpotentialen i princip skulle utebli. Vid utbyte av blåsmaskinerna är det dock viktigt 

att välja den maskin med högst verkningsgrad för att få en lägre elförbrukning, som står för 

den stora kostnaden över tid. 

Det finns även nyare typer av blåsmaskiner med turboladdare, men dessa lämpar sig bättre för 

större vattenflöden än de på Duvbackens. 

Tabell 13. Teoretisk sparpotential om en av de större blåsmaskinerna (BM001 eller BM002) skulle bytas ut mot 

en nyare blåsmaskin med en högre verkningsgrad. 

Verkningsgrad Märkeffekt Teoretiskt arbete Kostnad 

(%) 

(kW) (kWh/månad) (kr/år) 

95,5 132 90 763 795 084 

96,1 132 91 333 800 077 

Besparing 4 993 

4.3 AEROB 2 

I aerob 2 luftas vattnet med en typ av bottenluftare som kallas celpoxluftare. Celpoxluftarna 

består av en ejektorpump på 7,5 kW och en omrörarpump på 7,5 kW. Ejektorpumpen pumpar 

ner luft till botten av bassängen där luften släpps. Samtidigt sker omrörning så att luften får så 

stor kontaktyta som möjligt med vattnet. Totalt finns 8 celpoxluftare fördelade på två 

24

assänger med fyra celpoxluftare i varje bassäng. Figur 11 är en skiss över en av bassängerna 

i aerob 2. 

Omrörarpumparna går kontinuerligt medan ejektorpumparna startar när syrehalten är 0,4 mg/l 

och stängs av när syrehalten är 1,5 mg/l. Ejektorpumparna är även tidsstyrda till viss del, men 

primärt används syrehalten som styrvärde [18]. 

Syrehalten mäts av två mätare placerade i mitten av bassängerna i aerob 2, enligt figur 11. Vid 

höga vattenflöden in till aerob 2 blir det lättare syrebrist i bassängerna och det kräver att 

ejektorpumparna jobbar mer. Vid lägre inflöden till aerob 2 behöver ejektorpumparna inte 

jobba lika mycket. 

Celpox 152 Celpox 153 Celpox 154 Celpox 155 

Celpoxluftare Syrehaltmätare 

Mätpunkt för syrehalt 

Figur 11. Skiss över en av bassängerna i aerob 2. 

4.3.1 Syre och löst fosfor 

Stickprov har tagits på syrehalten och löst fosfor i vattnet, bl a i aerob 2. Det är två viktiga 

parametrar som måste användas för att se om det finns effektiviseringsmöjligheter i 

luftningssteget. 

Stickprover på löst fosfor i vattnet togs under tre dygn, den 13-14/9 och den 17/9 2007. 

Proverna har tagits på olika ställen i processen, bland annat i slutet av aerob 1 och i början av 

aerob 2 [6]. Proverna togs under en period då processen gick väldigt bra och fosforhalten i 

utgående vatten låg på runt 0,2 mg/l. Proverna visade att den lösta fosforhalten låg på mellan 

0,03-0,13 mg/l i början av aerob 2. Den lösta fosforn motsvarar ungefär en tredjedel av den 

totala fosforn i utgående vatten. Det gör att den totala fosforhalten i utgående vatten skulle 

ligga på mellan 0,09-0,39 mg/l om sedimentering skulle ske redan i början av aerob 2. Detta 

tyder på att luftningen i aerob 2 helt skulle kunna uteslutas vid vissa processbetingelser, till 

exempel vid låga inflöden. Under sådana förhållanden blir aerob 2 och aerob 3 en 

”transportsträcka” till slutsedimenteringen. Denna transportsträcka måste luftas för att 

förhindra att anaeroba zoner uppstår, med fosforsläpp som följd. Luftningen står för en stor 

andel av den totala elförbrukningen vilket gör att det finns möjligheter att reducera 

25

elförbrukningen i aerob 2. Under perioder med hög belastning krävs dock hela 

luftningsvolymen i aerob 2. 

Stickproven för syrehalten mellan luftarna är intressant för att se hur mycket syrehalten hinner 

sjunka mellan luftarna under perioder då ejektorpumpen är avstängd, se figur 11 och tabell 14. 

Syrehalten är lägst mellan celpoxluftare 152 och celpoxluftare 153 och detta medför att den 

första syrehaltsmätaren kan vara felplacerad om luftningen styrs som den gör i dagsläget. Den 

första syrehaltsmätaren borde istället sitta mellan celpoxluftare 152 och 153, där syrehalten är 

som lägst. De två första celpoxluftarna kunde då styras för sig medan de två sista kunde styras 

separat för att optimera styrningen av luftningen. De två första kommer då att gå mer medan 

de sista inte behöver gå så mycket. De syrehalter som uppmättes vid dessa stickprov visar 

även på att den sista luftaren kanske inte behöver gå alls. Ombyggnationen av aerob 1 innebär 

troligtvis att syrebehovet i aerob 2 minskar ytterligare. 

Tabell 14. Syrehalten i mg/l, mellan celpoxluftarna den 23 juli 2007 under perioder då ejektorpumparna var 

avstängda. 

Tidpunkt 

Syrehalt före 

152 (mg/l) 

11:45 0,8 a 

13:00 b 

Syrehalt mellan 

152-153 (mg/l) 


153-154 (mg/l) 


154-155 (mg/l) 

Syrehalt efter 

155 (mg/l) 

0,2 1,0 2,2 2,4 

0,2 0,1 0,7 2,4 3,3 

13:15 0,2 0,2 0,5 1,6 2,7 

a Ejektorpumpen hade startat när detta värde uppmättes. 

b Ejektorpumparna hade varit avstängda endast en liten stund. 


Det finns ett par olika möjligheter till en mer energieffektiv luftning i aerob 2. Genom att 

minska omrörningen via styrning och stänga av omrörarpumpen då ejektorpumpen är av kan 

en besparing göras. Om det visar sig att omrörningen är nödvändig kan dessa fortsätta att gå, 

medan ejektorpumparna i slutet av varje bassäng ställs av helt. En annan möjlighet är att helt 

stänga av en cellpoxluftare i slutet av varje bassäng. Det är dock mycket viktigt att se till att 

inga anaeroba zoner uppstår i de luftade processtegen. 

4.3.2.1 Avstängning av omrörarpump 

Avstängning av omrörningspumpen då ejektorpumpen stängs av reducerar energibehovet. Det 

krävs dock en viss omrörning för att inte partiklarna i avloppsvattnet ska sedimentera på 

bassängbotten och för att sprida syret i vattnat. Med blotta ögat syns hur vattnet skiktar sig 

utefter kanterna på bassängerna. Det har även visat sig att det samlas slam på botten vid 

utloppet av aerob 2, även då omrörningen är på hela tiden [6]. Detta tyder på att en 

avstängning av omrörningen inte är möjlig. Det är dock möjligt att installera mer 

energieffektiva omrörare istället för de el-förbrukande omrörarpumparna som finns nu. 

Avstängning av omrörarpumpar reducerar kostnaderna för elförbrukningen olika mycket 

beroende på hur många omrörarpumpar som kan stängas av. Om en omrörare i varje bassäng 

stängs av, totalt 2 omrörare, kan en besparing på 5 550 kWh/månad göras, vilket motsvarar en 

26

kostnadsbesparing på 48 618 kr/år, se tabell 15. Beräkningen grundar sig på att omrörarna då 

får lika drifttid som ejektorpumparna. I snitt låg drifttiden på 362 timmar/månad för 

ejektorpumparna under perioden 20070401-20070731. Detta måste ställas mot att andra 

omrörare behövs i slutet av aerob 2. Det finns mer energieffektiva omrörare än de 

omrörarpumpar som finns i slutet av aerob 2 idag. Vanliga toppmonterade propelleromrörare 

ger ofta den mest energieffektiva omrörningen. 

Tabell 15. Sparpotential vid avstängning av omrörarpumpar i aerob 2. 

Antal avstängda 

Besparing Andel av total elförbrukning 

omrörarpumpar (kWh/mån) (kr/år) (%) 

1 2 775 24 309 0,83 

2 5 550 48 618 1,66 

4.3.2.2 Avstängning av ejektorpump 

En besparingspotential finns i att helt stänga av en ejektorpump men låta omrörningen vara 

på. Detta är intressant då omrörning med befintlig utrustning är nödvändig men tillgången på 

syre i vattnet, främst i slutet av aerob 2, är mycket god. Se ”4.3.2 Syre och löst fosfor”. 

Avstängning av en ejektorpump i vardera bassäng, med bibehållen omrörning (alltså med 

kontinuerlig omrörning), ger en besparing på 5 430 kWh/månad ,se tabell 16. Det motsvarar 

en kostnadsbesparing på 47 567 kr/år. Om det visar sig att fler ejektorpumpar kan stängas av, 

ger det ytterligare besparingar. 

Tabell 16. Sparpotential vid avstängning av ejektorpumpar i aerob 2. 


Besparing 


ejektorpumpar (kWh/mån) (kr/år) 

(%) 

1 2 715 23 783 0,81 

2 5 430 47 567 1,62 

4.3.2.3 Avstängning av celpoxluftare 

I detta fall stängs hela celpoxluftaren av, alltså både ejektorpump och omrörarpump. Det är 

intressant då tillgången på syre i vattnet i slutet av aerob 2 är mycket god. Vidare måste 

omrörning ske, antingen med befintliga omrörare (se ”4.5.2.2 Avstängning av ejektorpump”) 

eller med nya, mer energieffektiva omrörare (se ”4.5.2.1 Avstängning av omrörarpump”). Se 

även ”4.3.2 Syre och löst fosfor”. Åtgärden med två avstängda celpoxluftare, en i vardera 

bassäng, ger en besparing på 16 414 kWh/månad. Det motsvarar en kostnadsbesparing på 

143 787 kr/år, se tabell 17. 

27

Tabell 17. Sparpotential vid avstängning av cellpoxluftare i aerob 2. 


Besparing 


celpoxluftare (kWh/mån) (kr/år) 

(%) 

1 8 207 71 893 2,46 

2 16 414 143 787 4,92 

4.4 AEROB 3 OCH SLUTSEDIMENTERING 

Tre frekvensstyrda skruvpumpar lyfter upp vattnet till aerob 3 där luftning sker med en 

frekvensstyrd blåsmaskin. Syrehalten i aerob 3 bör ligga på runt 2 mg/l för en optimal process 

[5]. En syrehaltsmätare sitter vid inloppet till varje bassäng i aerob 3. Mätarna visar på att 

syrehalten ligger på mellan 3-9 mg/l. Den höga syrehalten beror på att skruvpumparna vid 

inloppet till aerob 3 slår in mycket luft i vattnet. Blåsmaskinen används i detta fall för att 

förhindra sedimentation på bassängbotten. Blåsmaskinen är tidsstyrd och startar och stängs av 

med ett visst tidsintervall, i dagsläget är tidsstyrningen inställd på 10 minuters gångtid och 

sedan stängs den av i 5 minuter. 


Ett alternativ till att använda blåsmaskinen till omrörning i aerob 3 är att installera omrörare 

som även de håller vattnet i rörelse och förhindrar sedimentation. 

4.4.1.1 Omrörare i stället för blåsmaskin 

Det behövs endast omrörare med liten motoreffekt på runt 1 kW. Det behövs dock många, en 

till varje bassäng. Det är totalt 15 små bassänger som behöver omrörning. Montering och 

inköp skulle kosta ca 60 000 kr/omrörare, vilket totalt blir 900 000 kr för 15 nya omrörare [9]. 

Omrörarna skulle kunna styras så att de går med vissa tidsintervall. Om drifttiden för 

omrörarna skulle kunna halveras till 360 timmar/månad, halveras också elförbrukningen. Se 

tabell 18. Beräkningarna i tabellen är gjorda genom att multiplicera omrörareffekten med 

drifttiden. Blåsmaskinens elförbrukning uppgår till 4 742 kWh/månad medan omrörarnas 

elförbrukning uppgår till 5 400 kWh/månad. Teoretiskt kostar det alltså mer att driva 

omrörarna än vad det kostar att driva blåsmaskinen. Det medför att den bästa lösningen i 

dagsläget är att fortsätta använda blåsmaskinen för omrörning i aerob 3. Det är dock så att den 

ovan använda metoden för att beräkna omrörarnas elförbrukning ger en överskattning av 

elförbrukningen. Det gör att vid utbyte av nuvarande blåsmaskin måste alternativet omrörare i 

stället för en blåsmaskin tas i beaktande. 

28

Tabell 18. Drifttid, elförbrukning och elkostnad för drift av15 omrörare i aerob 3. Beräkningarna är 

approximerade genom att ta effekten och multiplicera den med drifttiden för omröraren. 

Drifttid a 

(timmar/månad) 


(kWh/månad) 

Kostnad 

(kr/år) 

720 10 800 94 608 

360 5 400 47 304 

a Antaget att en månad är 30 dagar. 

4.5 SLAMBEHANDLINGEN 

I slambehandlingen ingår förtjockning, rötning och slutavvattning av slammet. Vid 

slambehandlingen används el för transport, omblandning och avvattning av slam. 

Drivkrafterna för en optimerad slambehandling är bl a en ökad extern användning av rötgas. 

4.5.1 Förtjockarna 

Med förtjockning av slam avses en separation av fritt vatten och slam. Det sker med tillsats av 

polymer. Syftet är att uppnå en förhöjd ts-halt på slammet för att erhålla en effektivare 

rötning. Förtjockning av slam före rötning åstadkommer en reducerad slamvolym, vilket är 

speciellt intressant i de fall det finns avsättningsmöjligheter för biogasen, internt eller externt. 

4.5.2 Rötkammarna 

Rötning av slammet görs i syfte att minska slamvolymen och att stabilisera slammet. Rötning 

innebär att det lättnedbrytbara innehållet i slammet omvandlas till stabila slutprodukter av 

anaeroba bakterier. Detta ger en stabilisering av slammet vilket innebär att slammet inte 

kommer att undergå vidare nedbrytning som ger upphov till bl a dålig lukt [19]. Rötningen på 

Duvbacken sker i slutna kammare för att gynna den anaeroba nedbrytningen. 

Till de två rötkammarna på Duvbacken kommer förtjockat primärslam och överskottslam. 

Primärslam från förtjockare 2 pumpas till rötkammare 1 medan överskottslam från förtjockare 

1 pumpas till rötkammare 2. Råslamflödet in till rötkammarna uppgick under perioden 

20070401-20070731 till i snitt 8,8 m 3 /h. Uppehållstiden i den totala rötkammarvolymen var 

17 dagar. Ts-halten i inkommande primärslam ligger på runt 6 % medan ts-halten i 

inkommande överskottslam ligger på runt 4,5 %. Både primärslammet och överskottslammet i 

rötkammarna har en ts-halt på runt 2,5 %. Denna låga ts-halten beror på att en viss del av det 

organiska materialet bryts ner och det bildas metangas under hydrolysen i rötkammarna. 

4.5.3 Slutavvattningen 

Det rötade slammet lagras i ett stort slamlager. Slamlagring är speciellt viktigt för att kunna 

upprätthålla konstanta flöden eller reglera flöden till framförallt centrifugerna. Omrörning 

behövs alltid i slamlagret för att förhindra sedimentering och uppnå en jämn slamkvalitet [19]. 

På Duvbacken finns en toppmonterad omrörare och generellt sett är toppmonterade omrörare 

mindre energikrävande än dränkbara. 

29

Slutavvattningen av slammet på Duvbacken sker med två dekanteringscentrifuger och är den 

del av slambehandlingen där den största volymreduktionen sker. Innan centrifugerna håller 

slammet en ts-halt på ungefär 2,5 % och efter centrifugerna är ts-halten ungefär 20 %. I 

dekanteringscentrifugerna avskiljs fast material från vätska med hjälp av centrifugalkrafter 

och därigenom erhålls en önskad volymreduktion. Detta gör att slammängderna som ska 

transporteras bort från reningsverket minskar. Resultatet här bestäms dock till stor del av den 

föregående behandlingen. Kopplingen mellan slutavvattningen och övriga processer är 

mycket tydlig och avvattningsresultatet kan ofta fungera som en indikator på hur verkets 

övriga processer fungerar [19]. Processtörningar eller dåligt utformade processer visar sig ofta 

direkt i ett mer svåravvattnat slam. Isolerade åtgärder på avvattningen kan därför visa sig 

verkningslösa ifall övriga processer vid verket samtidigt fungerar dåligt och det är därför 

väsentligt att anlägga ett helhetsperspektiv. 


Uppmätta drifter i slambehandlingen svarar för drygt 9 % av den totala elförbrukningen. Till 

detta kommer ytterligare drifter, bland annat för transport av det avvattnade slammet i 

slutavvattningen till två slamsilor. En högre ts-halt innebär minskade slamvolymer vilket 

resulterar i minskade kostnader för transport och behandling av slam. En minskning av 

mängden slam sänker alltid energianvändningen [19]. 

4.5.4.1 Höjning av ts-halten 

Enligt figur 12 har ts-halten på överskottslammet stor inverkan på slamvolymen. En till synes 

liten höjning av ts-halten från 4,5 % till 6 % ger en volymreduktion av slammängden på 25 %. 

Därmed erhålls en motsvarande energibesparing för efterföljande pumpar [15]. Det betyder att 

slampumparna och slamkvarnarna som tar överskottslammet från förtjockarna till 

rötkammarna jobbar 25 % mindre. En förutsättning är naturligtvis att dessa drifter klara ett 

tjockare slam utan att verkningsgraden försämras. En 25 procentig minskning av effekten som 

krävs för pumpning av överskottslammet resulterar i en besparing på ungefär 694 

kWh/månad, eller 6 079 kr/år. 

Den extra kostnaden som tillkommer för den extra polymer som krävs för att förtjocka 

överskottslammet uppgår till 28 000 kr/år, se kapitel 5.1.1.1 ”Höjning av ts-halten i 

inkommande överskottslam”. Om man bara ser till elförbrukningen är inte en höjning av tshalten 

lönsam. Men eftersom en höjning av ts-halten även minskar värmeförbrukningen kan 

det ändå vara en lönsam åtgärd. Se kapitel 5 ”Energisparande åtgärder på värmesidan” för mer 

information om värmeförbrukning. En höjning av ts-halten är i detta fall inte lönsamt om inte 

energisparande åtgärder på värmesidan genomförs. 

30

m3/h 

30 

20 

10 

0 

24,3 

8,1 

5,4 

4,05 

0 1 2 3 4 5 6 7 

ts-halt (% ) 

ö-slam p-slam 

Figur 12. Överskottslammets slamvolym som funktion av dess ts-halt in till rötkammarna. 

4.6 VATTENCIRKULATION I VÄRMESYSTEMET 

Värmeslingan drivs av sex cirkulationspumpar. På tre av dessa, den som förser rötkammarna 

med värme och de två som driver stora vattenslingan, finns frekvensomriktare som aldrig 

används. Styrningen av värmetillförseln i dessa system sker istället utifrån temperaturer via 

strypning av ventiler. Tanken med frekvensomriktarna var att, tillsammans med styrning med 

ventiler, styra vattenflödet för att reglera värmeflödet till de olika komponenterna. 


Det finns möjligheter att minska elförbrukningen för dessa cirkulationspumpar. Det ena 

alternativet är att utnyttja frekvensomriktarna tillsammans med ventilerna för styrning av 

värmetillförseln. Det andra alternativet är att förbikoppla frekvensomriktarna. 

4.6.1.1 Frekvensstyrning 

Utifrån värmebehov från processen kan varmvattenflödet regleras automatiskt med 

frekvensomriktarna som finns på cirkulationspumparna. Om mer värme behövs ökas 

varmvattenflödet i cirkulationsslingan genom att höja styrfrekvensen, om mindre värme 

behövs minskas varmvattenflödet på cirkulationsslingan genom att sänka styrfrekvensen. 

Värmebehovet styrs då utifrån temperaturer före och efter värmeväxlarna. I detta fall pumpas 

inte mer vatten än nödvändigt, vilket leder till en minskad elförbrukning. Värmebehovet för 

hela reningsverket under sommaren är mindre än på vintern. Ett lägre värmebehov skulle leda 

till ett lägre varmvattenflöde med styrning med frekvensomriktarna. Nedan följer ett 

beräkningsexempel för cirkulationspumparna CP931, CP933 och CP934 som driver 

vattenflödet till rötkammarna respektive stora vattencirkulationen: 

• CP931 antas gå för fullt halva drifttiden, alltså full utstyrning på 50 Hz 365 timmar per 

månad. Resten av tiden minskas utstyrningen till halvfart, alltså till 25 Hz 365 timmar 

per månad. Effekten har visat sig ha ett i stort sett linjärt förhållande med 

styrfrekvensen enligt mätningar på drifter med frekvensomriktare. Med det menas i 

31

detta fall att när det är maximal utstyrning på 50 Hz är effektuttaget 7,7 kW (uppmätt 

värde). När utstyrningen minskas till hälften, alltså till 25 Hz, blir effektuttaget 3,85 

kW. Se figur 13. Detta ger att elförbrukningen för CP931 minskar med 1 405 

kWh/månad. Kostnadsbesparingen uppgår då till 12 308 kr/år för endast 

cirkulationspump CP931. Nackdelen är att det blir en något sämre verkningsgrad för 

pumpen vid den lägre styrfrekvensen. Ventilerna måste fortfarande användas till en 

viss del då behovet av värme är olika stort i de två tubvärmeväxlarna. 

• Samma beräkning kan göras för tvillingpumpen innehållande två pumpar, CP933 och 

CP934, som driver stora vattenslingan. Det genomfördes dock endast effektmätningar 

på CP933. I detta fall görs samma antaganden som för CP931 när det gäller drifttid. 

Skillnaden ligger i att CP933 är mycket mindre och drar den uppmätta effekten 1,6 

kW. I detta fall minskar elförbrukningen med 292 kWh/mån och kostnadsbesparingen 

uppgår då till 2 558 kr/år. 

Enligt ovanstående beräkningsexempel skulle en kostnadsbesparing på 14 866 kr/år kunna 

göras. Besparingen som kan erhållas genom att utnyttja frekvensomriktarna beror på 

värmebehovet från reningsprocessen och lokaler. Men det finns dock en besparingspotential 

som bör utnyttjas. En större utredning krävs för att bland annat se till att styra vattenflödena 

på rätt sätt. 

Effekt (kW) 

10 

8 

6 

4 

2 

0 0 

0 10 20 30 40 50 60 

Frekvens (Hz) 

7,7 

Linjens ekvation 

y = 0,154x 

R 2 = 1 

Figur 13. Effekt som funktion av frekvens för cirkulationspump CP931 som driver varmvattenslingan till 

rötkammarna. 

4.6.1.2 Förbikopplade frekvensomriktare 

I dagsläget styrs cirkulationsflödet av endast ventiler vilket gör att frekvensomriktarna på 

cirkulationspumparna inte används. Med förbikopplade frekvensomriktare skulle en besparing 

på mellan 2 681 kr/år och 6 684 kr/år vara möjlig. Se tabell 19. Beräkningarna är gjorda 

utifrån normala flöden och drifttiderna är ett snitt på 720 timmar/månad. 

32

Tabell 19. Besparingspotential för förbikopplade frekvensomriktare i rötkammarslingan och i stora 

vattencirkulationssystemet. 

Frekvensomriktarens förlust 

Andel av total elanvändning 

av driveffekt (%) (kWh/månad) (kr/år) (%) 

2 306 2 681 0,09 

3 458 4 012 0,14 

4 610 5 344 0,18 

5 763 6 684 0,23 

a 

Beräkningar gjorda vid en nominell effekt på 15, 2,2 och 4 kW (CP931, CP933, CP934). 

Besparing a 

4.7 TOTAL SPARPOTENTIAL OCH REKOMMENDATIONER 

De besparingsåtgärder som identifierats kräver mer eller mindre ytterligare bearbetning innan 

de kan implementeras i den dagliga driften. Det krävs bl a noggrannare beräkningar och mer 

utvärdering i laborativ-skala. Här följer rekommendationer och sparpotential i de processteg 

där det finns möjligheter till en effektivare elanvändning. 

4.7.1 Frekvensomriktare 

När det gäller styrning med frekvensomriktare så bör det undersökas om det verkligen finns 

behov av frekvensomriktare i en viss applikation. Om det finns en frekvensomriktare bör den 

användas för att minska onödigt arbete för pumpar. Men frekvensomriktare bör inte användas 

då pumpen går på full last under längre perioder. 

• På inloppspumparna kan besparingar göras genom att förbikoppla frekvensomriktaren 

då inloppspumpen i fråga går för fullt. Det ger en kostnadsbesparing på mellan 1 927 

kr/år och 4 818 kr/år. 

• En åtgärd som direkt bör undersökas är att styra varmvattencirkulationen till 

rötkammarna och den stora värmeslingan med frekvensomriktare och ventiler istället 

för med endast ventiler. Besparingens storlek beror på värmebehovet i processen och 

andra applikationer. En besparing på upp till 14 866 kr/år göras med antagandet att 

cirkulationspumparna går för fullt halva tiden och på halvfart resterande tid. 

4.7.2 Minskad luftning 

För effektivare elanvändning i luftningssteget krävs utökade studier, bl a om syretillförseln till 

luftningsbassängerna kan minskas. Om syretillförseln kan minskas krävs undersökningar i hur 

mycket den kan minskas och hur det påverkar reningsprocessen i övrigt. Vidare frågor att 

besvara är bl a hur styrningen ska lösas. Följande besparingar är realistiska med dagens 

processkonfiguration: 

• Besparingar i aerob 1 kan främst göras genom en minskad syretillförsel via en 

sänkning av syrebörvärdet. En sänkning av syrebörvärdet från 2 mg/l till 1,8 mg/l 

minskar lufttillförseln med 10 %. Det medför en kostnadsbesparing på 61 565 kr/år. 

33

• En besparing i aerob 2 är främst möjlig genom att minska på lufttillförseln i slutet av 

bassängerna. Detta kan göras genom att stänga av ejektorpumparna men låta 

omrörningen vara på. Den erhållna kostnadsbesparingen uppgår då till 47 567 kr/år. 

4.7.3 Höjd ts-halt i överskottslammet 

En höjning av ts-halten på överskottslammet in till rötkammarna från 4,5 % till 6 % ger en 

besparing på upp till 6 079 kr/år. Åtgärden är endast möjlig om även effektiviserande åtgärder 

på värmesidan görs, då den extra polymeren som krävs för förtjockningen annars blir för dyr. 

En nackdel med denna åtgärd är den påverkan på miljön som den extra tillsatsen polymer för 

med sig. Det ger större utsläpp av kemikalier som ingår i polymeren, både i utgående vatten 

och i slammet. 

4.7.4 Total sparpotential för effektivare elanvändning 


elenergiförbrukning uppgår till 14 155 kWh/månad. Se tabell 20. Det motsvarar en minskning 

av elförbrukningen med 4,2 %. Kostnadsbesparingen uppgår då till 123 998 kr/år. Storleken 

på kostnadsbesparingen varierar beroende på vilka åtgärder som införs i processen och hur de 

i övrigt påverkar processen. Ytterligare kostnadsbesparingar är möjliga, speciellt i 

luftningssteget. Det krävs dock en grundligare utredning med fokus på luftningssteget för 

detta. 

Tabell 20. Sparpotential för de mest realistiska föreslagna åtgärderna för en minskad elenergiförbrukningen. 

Besparing Andel av total elanvändning 

Sparåtgärd (kWh/månad) (kr/år) (%) 

10 % mindre syretillförsel, aerob 1 7 028 61 565 2,1 

2 avstängda ejektorpumpar, aerob 2 5 430 47 567 1,6 

Frekvensstyrning i vattencirkulation 1 697 14 866 0,5 

Totalt 14 155 123 998 4,2 

4.7.5 Diskussion 

Tidsbegränsningen och de ekonomiska begränsningarna medförde att 23,7 % av 

elförbrukningen på Duvbacken ligger utanför studien. I de fall det finns flera likadana drifter 

har endast en mätning genomförts på en av drifterna och sedan har det antagits att övriga 

likadana drifter drar lika mycket elenergi. Vidare kan effektbehovet från drifterna variera 

beroende på bl a slamkvalitet och nivå i till exempel slamlager. Om slammet håller en högre 

ts-halt vid en viss tidpunkt drar pumpen en viss effekt vid den styrfrekvensen. Men om 

slammet håller en lägre ts-halt vid samma pump blir effekten också lägre även fast 

styrfrekvensen hålls konstant. Detta beror på att med ett tjockare slam får pumpen jobba mer 

och den kräver en större effekt för att pumpa på samma frekvens. Metoden kan alltså både ge 

överskattningar och underskattningar av elförbrukningen. För att göra en noggrannare 

kartläggning krävs fler mätningar vid olika tidpunkter 

34

5 ENERGISPARANDE ÅTGÄRDER PÅ VÄRMESIDAN 

I detta avsnitt ges förslag på åtgärder som kan reducera värmeförbrukningen. Energisparande 

åtgärder på värmesidan ger dock inte någon större reduktion av energikostnaderna om 

värmebehovet täcks av förbränning av den egenproducerade rötgasen. Vid alternativ 

användning av rötgasen, t ex om rötgasen utnyttjas till fordonsbränsle eller för produktion av 

el, kan det löna sig med effektiviserande åtgärder [15]. Detta beror på att mindre rötgas går till 

förbränning medan mer rötgas kan användas för att t ex generera el och värme via en 

gasmotor. 

Tidigare har värme levererats från Duvbacken till det lokala fjärrvärmenätet. Det gick dock 

inte ihop ekonomiskt vilket medförde att värmeleveransen upphörde 2002. 

För kostnadsberäkningar avseende värme används ett rörligt energipris på fjärrvärme från 

Gävle Energi. 335 kr/MWh mellan april-oktober och ett pris på 397 kr/MWh mellan apriloktober 

[20]. 

5.1 SPARPOTENTIAL 

Det är främst energibehovet för uppvärmning av slam in till rötkammarna och uppvärmningen 

av rötkammarna som bör reduceras, då det utgör 77 % av den totala värmeförbrukningen. 

Framförallt bör värmeförlusterna i värmeystemet minskas, vilka utgör 41 % av den totala 

värmeförbrukningen. Dessa förluster kommer bland annat från tubvärmeväxlarna som värmer 

inkommande råslam till rötkammarna och vattencirkulationssystemet i anslutning till 

gaspannan. Många kopplingar och rör i dessa system är oisolerade. 

5.1.1 Energibehov för uppvärmning av råslam in till rötning 

Slammet in till rötkammarna värms i tubvärmeväxlare, där slammet värmeväxlas motströms 

med varmvattenkretsen från gaspanna och gasmotor. Tubvärmeväxlare är oftast den mest 

energieffektiva utformningen av slamvärmeväxlare. Nackdelen med tubvärmeväxlare är att de 

är relativt utrymmeskrävande [19]. 

Värmebehovet bestäms av mängden slam och vätska som förs till rötkamrarna. Därmed kan 

energibesparingar erhållas genom att reducera mängden vätska, vilket kan göras genom att 

höja ts-halten. En viss andel av den tillsatta värmeenergin kan även återvinnas genom att 

förvärma inkommande råslam med utgående rötslam. 

35

5.1.1.1 Höjning av ts-halten i överskottslam 

En höjning av ts-halten i inkommande överskottslam med hjälp av en förbättrad förtjockning 

reducerar slammängden och därmed minskas värmeförbrukning, se figur 14. Ingående 

primärslam har en ts-halt på runt 6 % medan överskottslammet har en ts-halt på runt 4,5 %. 

Skillnaden i ts-halten gör att det behövs mer energi för uppvärmning av överskottslammet än 

primärslammet. Viss besparingspotential finns därför om man kan höja ts-halten i 

inkommande överskottslam till rötkammarna. En för hög ts-halt i ingående slam kan leda till 

att det blir svårt att tillgodose en tillräckligt bra omrörning i rötkammarna [5]. Men en ts-halt 

på 6 % i överskottslammet skulle troligtvis fungera. 62 % av inkommande flöde till 

rötkamrarna är överskottslam och 38 % är primärslam. 

En höjning av ts-halten i överskottslammet från 4,5 % till 6 %, skulle innebära en 

värmeenergibesparing på i snitt nästan 30 MWh/månad under perioden 20070201-20070731. 

Detta motsvarar en besparing på 6 % av den totala värmeförbrukningen. Om värmen köps in 

från Gävle Energi i form av fjärrvärme, skulle kostnadsbesparingen uppgå till 129 900 kr/år. 

Denna besparing måste dock ställas mot de extra kostnader och den extra miljöpåverkan det 

innebär att förtjocka överskottslammet ytterligare. 

En höjning av ts-halten från 4,5 % till 6 % skulle kräva runt 1 ton polymer. Inköpskostnaden 

för polymer ligger på runt 28 kr/kg [5]. Det ger en extra kostnad på 28 000 kr/år för en 

höjning av ts-halten. Kostnadsbesparing blir då 101 900 kr/år om överskottslammet förtjockas 

innan uppvärmningen. 

kWh/ton ts 

1500 

1000 

500 

0 

ö-slam 

p-slam 

2 3 4 5 6 7 

ts-halt på inkommande råslam (% ) 

Figur 14. Värmeförbrukning för uppvärmning av inkommande råslam vid olika ts-halter under perioden 

20070501-20070531. 

5.1.1.2 Värmeåtervinning med hjälp av utgående rötat slam 

På Duvbacken sker ingen värmeåtervinning från utgående rötslam. Tidigare fanns 

värmeåtervinning i form av en slam-slam värmeväxlare som värmde ingående råslam med 

utgående rötslam [9]. Värmeåtervinning kan ske genom att förvärma inkommande råslam 

med utgående rötslam på följande sätt: 

• Värmeåtervinning med slam-vatten-slam värmeväxlare eller med slam-slam 

värmeväxlare, i båda fallen lämpar sig tubvärmeväxlare bäst [19]. Med 

36

tubvärmeväxlare kan återvinning ske med maximalt 50 % av tillsatt värmeenergi. Det 

teoretiska värmebehovet för uppvärmning av råslam reduceras då till hälften. Den 

utgående slammängden är i stort sett densamma som ingående råslam (skillnaden på 

ingående och utgående slamflöde från rötkamrarna är ungefär 2 %). På Duvbacken 

innebär det att maximalt ungefär 120 kW skulle kunna återvinnas, eller 86 

MWh/månad med en tubvärmeväxlare. Detta ger värmeenergibesparingar på drygt 17 

% av den totala elförbrukningen på reningsverket. 

Lösningen som ligger närmast till hands på Duvbacken är att använda den befintliga 

slam-slam värmeväxlaren som användes tidigare med samma syfte. Den togs ur drift 

för att det var överskott på värme från gasmotor och gaspanna. Den värmeväxlaren 

värmde inkommande råslam ungefär 7ºC [9]. Om värmeväxlaren värmer inkommande 

råslam 6ºC kan värmeförbrukningen minskas med en fjärdedel. Alltså kan runt 60 kW, 

eller 44 MWh/månad sparas genom att åter ta denna i drift. Det utgör en besparing på 

nästan 9 % av den totala värmeförbrukningen. Kostnadsbesparingen uppgår då till 

190 520 kr/år. Genom att utnyttja den befintliga värmeväxlaren behövs inga stora 

investeringar göras. 

• Värmeåtervinning kan även ske med värmepump. Med en värmepump kan så gott som 

hela den tillsatta värmemängden återvinnas via utgående rötslam, som kyls ner till 10- 

14ºC. Till värmepumpen tillsätts elenergi som tillsammans med den upptagna värmen 

från utgående rötslam ger den önskade temperaturdifferensen för att värma upp 

rötslammet. En positiv bieffekt av den långtgående kylningen av slammet är att såväl 

lukt som metanavgång från slammet minskar [19]. Nackdelen med värmepumpen är 

att den kräver en viss andel el. En värmepumpsinstallation innebär alltså att ingående 

rötslam endast behöver en mindre mängd värme tillsatt utöver den värme som kommer 

från värmepumpen. Ingående råslam kräver en värmeeffekt på i snitt 245 kW. En 

värmepump på 200 kWvärme sparar upp till 146 MWh värme/månad. Om 

värmepumpen har en värmefaktor på 4 blir elförbrukningen 50 kW. Det ger en extra 

elförbrukning på 36,5 MWh/månad vilket skulle kosta Duvbacken 319 740 kr/år. Om 

värmen köps in från Gävle Energi i form av fjärrvärme, skulle besparingen uppgå till 

632 180 kr/år med ett rörligt energipris på värme. Investeringskostnaden för en 

värmepump på 200 kWvärme ligger på 1 000 000 kr [19]. Det leder till att en investering 

ganska snart skulle löna sig om rötgasen på reningsverket istället används till 

elproduktion eller till fordonsgas. Med en värmepump reduceras i stort sett hela det 

teoretiska värmebehovet för uppvärmning av inkommande råslam, alltså en 

värmeenergibesparing på 36 %. Eftersom värmepumpsinstallationer kräver el påverkas 

lönsamheten i en värmepump av elpriset 

Ur värmeenergisynpunkt är en värmepump effektivare. Men värmepumpen måste investeras 

och så krävs el för dess drift. Ett högre elpris gör dessutom att en värmepump blir mindre 

lönsam. Den befintliga slam-slam värmeväxlaren behöver endast kopplas in och då 

tillkommer mindre kostnader. En slutsats av detta är att det är mer realistiskt att försöka 

utnyttja värmen i utgående rötslamflöde i den befintliga slam-slam värmeväxlare. Detta för att 

inte göra Duvbacken mer beroende av el. Om rötgasen däremot ska användas till t ex 

fordonsgas kan en värmepump vara ett alternativ. 

37

5.1.2 Energibehov för uppvärmning av rötkammare och värmesystem 

Rötkamrarna byggdes 1985 i en bassäng som delades upp i två kammare med en betongvägg i 

mitten. Det finns ingen isolering i dessa gamla bassänger men genom att de är nersänkta i 

marken minskas värmeförlusterna från väggarna i jämförelse med om de varit placerade ovan 

mark. Värmeförlusterna från rör och rötkammare uppgår till mer än hälften av all tillsatt 

värme till rötkammarsystemet. Orsaken till detta är bl a att värmeväxlarsystemet för 

uppvärmning av råslam inte är isolerade på alla ställen, bland annat saknas isolering i 

tubvärmeväxlarnas böjar. I rummet där dessa tubvärmeväxlare är placerade är det alltid 

mycket varmt vilket vittnar om att värmeförlusterna i systemet är betydande. Vidare är 

gaspannan placerad i samma byggnad, vilken bidrar med vissa värmeförluster. Förluster kan 

reduceras med hjälp av att dels minska värmeförlusterna och dels återvinna värmeförlusterna. 

5.1.2.1 Reduktion av värmeförluster 

Värmeförlusterna kommer från rötkammarna och all utrustning kring rötkammarna. En 

minskning av värmeförlusterna kan göras genom att: 

• Förbättra värmeisoleringen av rötkammarna. 

• Alla delar inklusive behållare, rörledningar, armaturer och anslutningar isoleras. 

På Duvbacken är det troligtvis främst de oisolerade rören i värmeväxlarsystemen som står för 

värmeförlusterna. Genom att tilläggsisolera kan mer rötgas användas till annat än värme, t ex 

till elproduktion eller som fordonsgas. Om tilläggsisolering blir intressant måste kostnaden för 

tilläggsisoleringen ställas mot hur mycket Duvbacken skulle spara på att genomföra det. 

Ett beräkningsexempel kan göras genom att anta att värmeförlusterna minskar med 25 % vid 

tilläggsisolering. Det medför att värmeförlusterna minskas med 51 MWh/månad vilket 

motsvarar en besparing på 220 830 kr/år om värme skulle ha köpts från Gävle Energi i form 

av fjärrvärme. 

Det är dock inte ovanligt med stora värmeförluster i liknande system. Så länge rötgasen 

produceras och förbränns för att generera värme till den egna processen blir kostnaderna för 

att tilläggsisolera ofta större än vad som kan sparas vid tilläggsisolering [12]. 

5.1.2.2 Återvinning av värmeförluster 

Genom att utnyttja de värmeförluster som trots allt uppstår i värmeväxlarsystemet kan 

besparingar göras genom att mindre värme behöver genereras av gaspannan. Återvinning av 

värmeförlusterna kan ske genom att bland annat: 

• Leda värmealstrande ledningar genom uppvärmda utrymmen. 

• Leda varm frånluft från motorrum (drift av pumpar, kompressorer mm) till 

tempererade utrymmen. 

På Duvbacken återvinns ingen värme. Detta beror främst på att reningsverket har överskott på 

värme vilket medför att värmeförluster inte har sådan stor betydelse på kostnaderna. Det 

skulle däremot bli aktuellt att titta närmare på detta område om rötgasen används till annat än 

värme. 

38


Värmeenergisparande åtgärder ger inte någon större reduktion av energikostnaderna om 

värmebehovet täcks av förbränning av den egenproducerade rötgasen. Vid alternativ 

användning av rötgasen kan det däremot löna sig med effektiviserande åtgärder. Därför gäller 

dessa rekommendationer och besparingsmöjligheter främst då rötgasen används till annat än 

värme. Åtgärderna kräver mer eller mindre ytterligare utredning innan de kan implementeras i 

processen. 

Här följer sparpotential för de föreslagna åtgärderna och rekommendationer i det fortsatta 

arbetet med en mer värmeenergieffektiv reningsprocess på Duvbacken: 

• Primärt bör en översyn över värmesystemet göras och en noggrannare analys av var 

värmeförlusterna uppstår. 

• Försök bör genomföras med en högre ts-halt på inkommande överskottslam till 

värmeväxlarna innan rötkammarna. En höjning av ts-halten från 4,5 % till 6 % ger en 

kostnadsbesparing på 101 900 kr/år. Åtgärden minskar även elförbrukningen för 

efterföljande slampumpar vilket ger en besparing på 6 079 kr/år. Hänsyn för extra 

polymerkostnader har då tagits. Åtgärden måste dock ställas mot den miljöpåverkan 

som den extra tillsatsen av polymer medför. 

• Någon typ av värmeåtervinningssystem där rötslammets värme kan återanvändas till 

ingående råslam bör utnyttjas. I detta fall kan antingen en befintlig slam-slam 

värmeväxlare användas eller så måste en nyinvestering göras i form av en värmepump. 

När det gäller slam-slam värmeväxlaren kan en besparing på 190 520 kr/år göras. I 

fallet med värmepumpen är besparingspotentialen också mycket beroende av elpriset. 

En värmepump på 200 kW ger en kostnadsbesparing på 312 440 kr/år, då hänsyn tagits 

till de extra elkostnaderna vilka uppgår till 319 740 kr/år. 

• För att minska värmeförlusterna krävs en bättre värmeisolering av rötkammarna och alla 

delar inklusive behållare, rörledningar, armaturer och anslutningar. Genom att anta att 

värmeförlusterna från rötkammarsystemet minskar med 25 % vid tilläggsisolering kan 

en besparing på 220 830 kr/år göras. Besparingen beror på hur mycket som kan isoleras 

och hur mycket av värmeförlusterna som kan reduceras genom extra isolering. 

• Försöka återvinna de värmeförluster som trots allt uppstår. Detta minskar värmebehovet 

och det medför att mindre rötgas behöver brännas i gaspannan. 

5.2.1 Total sparpotential på värmesidan 


energiförbrukning på värmesidan uppgår till 125 MWh/månad, se tabell 21. Det motsvarar en 

minskning av värmeförbrukningen med 25 %. Kostnadsbesparingen uppgår då till 541 250 

kr/år. Det är möjligt att reducera värmeförbrukningen ytterligare, men det kräver grundligare 

utredningar med fokus på värmesystemet. 

39

Tabell 21. Sparpotential för de mest realistiska föreslagna åtgärderna för en minskad energiförbrukning på 

värmesidan. 

Besparing Andel av total värmeförbrukning 

Sparåtgärd (MWh/månad) (kr/år) (%) 

Höjning av ts-halt i överskottslam 30 129 900 a 

6,0 

Värmeåtervinning med slam-slam vvx 44 190 520 8,9 

Tilläggsisolering av rötkammarsystem 51 220 830 10,3 

Totalt 125 541 250 25,2 

a 

Kostnad för polymer ej avdragen, 28 000 kr/år. 

5.2.2 Diskussion 

Metoden som användes för kartläggning av värmeförbrukningen är ungefärlig och ger 

indikationer på hur värmeförbrukningen fördelar sig över reningsverket. Under 

kartläggningens gång visade det sig att de temperaturer som loggas inte är helt exakta, 

speciellt den temperatur som anges efter gaspannan (GT101, se bilaga C.1). Detta klargjordes 

då en termometer sattes fast utanpå ett oisolerat rör, ungefär där den felaktiga termometern 

satt. Den visade en temperatur på runt 10 grader lägre än vad den felaktiga termometern 

visade. I detta fall bör den felaktiga temperaturmätaren bytas ut eller repareras. Även övriga 

temperaturmätare och flödesmätare bör kontrolleras. 

40

6 RÖTGASEN 

Den gas som bildas när organiskt material går igenom en rötningsprocess, vilket innebär 

anaerob nedbrytning under styrda former, kallas rötgas. Rötning av avfall är en långsiktig och 

hållbar avfallshantering med en användbar restprodukt. Det material som bryts ner kan vara 

gödsel, hushållsavfall, avloppsslam, restprodukter från livsmedelsindustrin, spillvatten fån 

industrin eller växter. Restprodukten som blir kvar i kammaren efter att all gas är utvunnen 

utnyttjas i vissa fall som gödsel av åkermark och jordförbättringsmedel. Intresset för 

användning av rötslam ökar, bland annat för gödsling av skogsmak [21]. Det är bland annat 

därför som biogasframställning genom rötning bedöms bli ett allt vanligare sätt att ta hand om 

organiska restprodukter [22]. 

Rötgas innehåller 60-70 % metan och 30-40 % koldioxid, beroende på materialet som rötas. 

Värmevärde ligger på mellan 5-8 kWh/Nm 3 rötgas, beroende på hur mycket metan det är i 

gasen. Dessutom finns mindre mängder kvävgas (0-1 %), svavelföreningar och syrgas [23], 

[24]. 

Under perioden 20070201-20070731 producerades i snitt 162 Nm 3 rötgas/h med en metanhalt 

på 62 % [25]. Rötgasproduktionen blir då 1 400 000 Nm 3 /år. Det ger en metanproduktion på 

868 000 Nm 3 /år. Snittet för åren 2003-2006 var 140 Nm 3 rötgas/h. Det var dock en del 

störningar i processen under dessa år som kan ha bidragit till en minskad rötgasproduktion. 

6.1 EFFEKTIVISERINGSMÖJLIGHETER 

Det finns olika alternativ för att göra rötgasanvändningen mer effektiv. I dagsläget används 

den största andelen rötgas till gaspannan. Genom att låta en större andel av rötgasen 

förbrännas i gasmotorn som genererar både el och värme utnyttjas rötgasen effektivare. En 

annan tänkbar lösning i framtiden är att uppgradera rötgasen till fordonsbränsle. 

För kostnadsberäkningar avseende el har ett snittpris på 0,73 kr/kWh använts, om inget annat 

anges. Det är det pris Gävle Vatten betalat för elenergin mellan januari t o m juli år 2007. För 

kostnadsberäkningar avseende värme användes ett rörligt energipris på fjärrvärme från Gävle 

Energi. 335 kr/MWh mellan april-oktober och ett pris på 397 kr/MWh mellan april-oktober 

[20]. 

41

6.1.1 Rötgas till elproduktion 

Gasmotorn på reningsverket har en märkeffekt på 324 kW. Den levererade i snitt 56 kW 

under perioden 20070401-20070630 vilket är 12 % av den totala elförbrukningen. 

Elproduktionen har ökat under juli 2007, då ett byte av tändstiften gjorde att motorn gått 

jämnare. Under juli levererade gasmotorn i snitt 219 kW, vilket motsvarar 48 % av den totala 

elförbrukningen. Men gasmotorn kan fortfarande inte utnyttjas fullt ut då den inte kommer 

upp i de högre effekterna. Anledningen till att inte mer el produceras av befintlig gasmotor 

kan vara följande: 

• Gasmotorn som finns på reningsverket är tillverkad 1996 och den köptes begagnad 

2002. Det gör att det är en relativt gammal motor som rustats upp, men ingen vet hur 

den skötts innan den kom till reningsverket. Vidare har det varit mycket problem med 

gasmotorn under tiden den har varit i drift på Gävle Vatten. Det har till exempel varit 

problem med kylsystemet. Det medför att det blir långa driftstopp vilket resulterar i 

mer fackling av gas. Dessa problem beror troligtvis till stor del på att gasmotorn är 

gammal och underhållskostnaderna blir högre än om det hade varit en nyare gasmotor. 

• En gaslagringstank eller någon typ av mindre gasklocka säkerställer ett kontinuerligt 

gasflöde till gasmotorn. Ojämnt gasflöde till gasmotorn gör att den ”lägger av” vid för 

små gasflöden. Det gör att det är svårt att utnyttja gasmotorns hela kapacitet då den får 

gå på dellast vid lägre gasflöden, vilket resulterar i en lägre verkningsgrad. För att få 

en effektivare elproduktion från gasmotorn krävs att det finns möjlighet att reglera 

gasflödet till ett jämt flöde [15]. I dagsläget används den övre delen av rötkammarna 

som en typ av gaslagring. Detta kanske är tillräckligt, men det finns mindre gasklockor 

som kan användas för dessa låga tryck. En gasklocka på 200 m 3 kostar runt 350 000 kr 

[26]. Det är dock svårt att säga om det är en god investering. Om rötgasen istället 

skulle uppgraderas till fordonsbränsle finns ingen anledning att ha en gasklocka av den 

här sorten. 

Genom optimering av befintlig gasmotor med kringutrustning eller genom inköp av en ny 

gasmotor effektiviseras rötgasanvändandet. Det innebär att en större andel av rötgasen kan 

användas för att producera elenergi. Gasmotorn genererar även mycket värme som kan 

utnyttjas för uppvärmning av t ex ingående slam till rötkammarna. 

Vid inköp av en ny gasmotor är ett förslag ”GE Energy Jenbacher type 2”, vilken levererar 

upp till 329 kW el och 400 kW värme vid fullast. Se tabell 22 [27]. Om det är möjligt att 

utnyttja denna motor fullt ut uppgår elproduktionen till 2 882 MWh/år. Det är 72 % av 

Duvbackens årliga elförbrukning. Vidare skulle gasmotorn kunna leverera värme till 

reningsverket. Den totala värmeförbrukningen under perioden 20070201-20070731 låg i snitt 

på 5 969 MWh/år och gasmotorn skulle teoretiskt kunna leverera 3 504 MWh/år, motsvarande 

59 % av den totala värmeförbrukningen under samma period. Tillsammans med 

energisparande åtgärder på värmesidan skulle en större andel av värmebehovet kunna täckas 

av värme från en gasmotor. 

Tabell 22. Uteffekt och verkningsgrad vid fullast för gasmotorn GE Energy Jenbacher type 2 [27]. 

P el (kW) η el 

värme 

P (kW) η värme η tot 

329 38,6 400 47 85,6 

42

6.1.2 Rötgas som fordonsbränsle 

Att uppgradera rötgasen till fordonsbränsle är enligt många det mest energieffektiva och 

miljövänliga sättet att ta tillvara rötgasen på. Dessutom kan åtgärden ses som en del av 

reningsprocessen där även slammet tas om hand på det mest miljövänliga och energieffektiva 

sättet. 

Efterfrågan på biogas som fordonsbränsle finns redan i dag och efterfrågan kommer att öka på 

5 års sikt. På 10 års sikt kommer efterfrågan vara hög och det kommer troligtvis driva upp 

priserna på gasen vilket gör att det blir ännu mer lönsamt, både ekonomiskt och miljömässigt, 

att satsa pengar på området [28]. Det finns stor potential att utnyttja rötgas till produktion av 

fordonsbränsle, men få tankställen [29]. Från Stockholmsregionen och neråt i landet finns ett 

80- tal tankställen för biogas. Norr om Stockholm finns bara ett par tankställen varav inget i 

Gävle-området. En trolig orsak till att det finns så få tankställen norr om Stockholm är bristen 

på stora reningsverk som producerar tillräckligt mycket rötgas för att driva en lönsam 

biogasanläggning. 

Priset på fordonsgas varierar beroende på vilken aktör som säljer gasen, men gemensamt för 

alla är att det är billigare än bensin och diesel (fordonsgas är ca 30 % billigare än bensin). Ett 

medelpris för fordonsgas den 14 juni 2007 var drygt 8,50 kr jämfört med 1 liter bensin (s.k. 

bensinekvivalentpris). På pumpen står det då drygt 9,25 kr/Nm³. Biogas tankas i 

normalkubikmeter (Nm³) och 1 Nm³ biogas är lika mycket som 1,1 liter bensin i 

energiinnehåll [30]. 

Då biogasen ska användas som fordonsbränsle krävs att rötgasen renas från korrosiva 

komponenter, partiklar och vatten. Dessutom krävs en höjning av energivärdet genom 

borttagande av koldioxid. Detta görs med hjälp av uppgradering av gasen, där det finns ett 

flertal olika tekniker att välja på. De två vanligaste teknikerna är skrubberteknik och PSAteknik 

(Pressure Swing Adsorption). Båda typerna av uppgraderingsprocesser förekommer i 

de anläggningar i Sverige som producerar uppgraderad gas för fordonsdrift [22]. Uppgraderad 

biogas innehåller ca 97 % metan och har ett undre värmevärde på ungefär 10 kWh/Nm 3 

biogas [23], [24]. Energiproduktionen per år i form av uppgraderad rötgas på Duvbacken, blir 

då 8 680 MWh/år. Detta gäller då den årliga rötgasproduktionen uppgår till 1 400 000 Nm 3 /år 

innehållande 62 % metan. 

I takt med att fler uppgraderingsutrustningar byggs förväntas kostnaderna för uppgradering 

sjunka. Ett förslag på biogasuppgraderingsutrustning är ”Malmberg Compact” som är en 

prefabriserad anläggning inrymd i en stålbyggnad, indelad i tre rum [31]. Anläggningen är 

designad för rening av biogas till fordonsbränsle och kan erhållas med varierande kapaciteter. 

Malmberg Compact har skrubberteknik som reningsprocess, vilket innebär rening med 

genomströmnings- alternativt cirkulerande vatten för absorption av koldioxiden. I en skrubber 

får komprimerad biogas möta vatten eller en annan lösning i ett absorptionstorn. Biogasens 

koldioxid löser sig då i vätskan och den uppgraderade gasen lämnar absorptionstornet på 

toppen. Vätskan kan antingen släppas direkt till ett avlopp eller skickas till ett desorptionstorn 

där koldioxiden avgår från vätskan, som sedan kan återanvändas [22]. 

På Duvbacken produceras runt 160 Nm 3 rågas/h med en metanhalt på ungefär 60 %. Det ger 

96 Nm 3 fordonsgas/h med en metanhalt på ungefär 97 %. Energimässigt är 96 Nm 3 /h 

ekvivalent med 105,6 liter bensin/h. Det ger en dygnsproduktion på 2 304 Nm 3 

fordonsgas/dygn (ekvivalent med 2 534 liter bensin/dygn) och det skulle räcka till 2-3 pumpar 

vid en tankstation med fordonsgas [32]. 

43

Det finns två alternativa sätt att sälja den uppgraderade biogasen på. Det ena alternativet är att 

endast ha en uppgraderingsutrustning och sälja gasen vidare. Det andra alternativet är att ha 

både en uppgraderingsutrustning och en tankstation för att själv distribuera fordonsgasen 

direkt till kunderna. Se kostnader i tabell 23. 

• Alternativ 1. Det enklaste alternativet är att sälja den uppgradera fordonsgasen till ett 

företag som själva står för tankstället. I detta fall håller företaget med tankstation och 

köper alltså bara in den uppgraderade gasen [33]. Då behövs inte tankstationen, utan 

endast en uppgraderingsutrustning i anslutning till reningsverket. Försäljningspriset 

för uppgraderad biogas till sådana företag ligger på 40-45 öre/kWh biogas som 

levereras. Det är ekvivalent med att betala mellan 4-4,5 kr per Nm 3 uppgraderad gas. 

• Alternativ 2. Det andra alternativet är att även driva en tankstation. Försäljningspriset 

på biogasen på en tankstation låg den 14 juni 2007 på 9,25 kr/Nm 3 biogas. 

Extra kostnader tillkommer då produktionen av värme och el helt upphör. Se tabell 24. De 

extra kostnader för inköp av el som gasmotorn inte kan producera under dessa omständigheter 

uppgår till 876 730 kr/år för år 2005 då gasmotorn arbetade som mest gynnsamt och 

producerade den största mängden el hittills. Extra kostnader för inköp av värme uppgår till 

2 147 040 kr/år. 

Beräkningarna resulterar i att det är mest lönsamt att även driva en tankstation själv, se tabell 

25. Med tankstationen skulle det bli ett överskott på 4 233 295 kr/år. Utan tankstationen beror 

resultatet mycket på försäljningspriset av den uppgraderade rötgasen. 

Tabell 23. Inköpskostnad och elkostnad för drift av uppgraderingsutrustning och tankstation [32]. 

Uppgradering Tankstation Totalt 

Inköp kostnad (kr) 7 500 000 3 500 000 11 000 000 

Driftkostnad (kWh/Nm 3 ren gas) 0,6 0,25 0,85 

Driftkostnad (kr/Nm 3 ren gas) 

0,438 0,1825 0,6205 

Gasproduktion (Nm 3 ren gas/år) b 

840 960 840 960 840 960 

Elkostnad (kr/år) 368 340 153 475 521 815 

a 3 

Beräknat utifrån en gasproduktion på 160 Nm rågas/h med en metanhalt på 60 %. 

Tabell 24. Extra kostnader för el och värme som måste köpas in från en lokal leverantör, då all rötgas går åt till 

produktion av biogasen. 

Kostnad för el a 

Kostnad för värme b 

(kr/år) 

876 730 

2 147 040 

Total extra kostnad 3 023 770 

a 

Vid produktion av 1201 MWh i gasmotorn/år, vilket blev resultatet för år 2005. Detta har inte överstigits så de 

extra elkostnaderna blir troligtvis lägre. 

b 

Med en värmeförbrukning på 497 MWh/månad. Kostnad för fjärrvärme från Gävle Energi. 

44

Tabell 25. Totala intäkter och kostnader för drift av de två olika alternativa lösningarna. 

Utan tankstation Med tankstation 

Försäljning av fordonsgasen (kr/år) 3 363 840 a 

7 778 880 b 

Extra kostnader (kr/år) -3 392 110 -3 545 585 

Totalt (kr/år) -28 270 4 233 295 

a 3 

Om man säljer den uppgraderade gasen till ett pris av 4 kr/Nm biogas. Om man istället får att pris på 4,5 

kr/Nm 3 biogas blir summan 3 784 320 kr/år viket leder till ett överskott på 392 210 kr/år. 

b 3 

Med ett försäljningspris på 9,25 kr/Nm fordonsgas ifrån pumpen. 


När det gäller att utnyttja rötgasen på ett mer energieffektivt sätt finns främst två möjliga 

vägar. Det ena är att optimera nuvarande gasmotor eller investera i en nyare för att erhålla en 

större andel egenproducerad el. Det andra alternativet är att på sikt utnyttja all producerad 

rötgas som fordonsbränsle. Genom att noggrannare studera de alternativa 

användningsområdena som finns för rötgasen kan besparingar uppnås, både ekonomiska och 

miljömässiga. 

• Om gasmotorn levererade 219 kW hela tiden under ett år skulle andelen 

egenproducerad el uppgå till 48 %. Det motsvarar en minskning av elförbrukningen 

med 1 918 MWh/år och en kostnadsbesparing på 1 400 461 kr/år. En nyare gasmotor 

skulle teoretiskt generera 329 kW el. Det blir en årlig produktion av 2 882 MWh el per 

år, vilket motsvarar knappt 72 % av den årliga elförbrukningen. Det ger en 

kostnadsbesparing på 2 103 889 kr/år. Vidare genererar nuvarande gasmotor upp till 

59 % av det årliga värmebehovet på Duvbacken. Nyare gasmotorer har ofta en relativt 

hög verkningsgrad jämfört med för några år sedan. Dessa kräver dock ofta en renare 

gas vilket gör att gasrening måste till för att gasmotorn ska hålla den högre 

verkningsgraden [12]. 

• Att utnyttja rötgasen till fordonsbränsle kräver stora investeringar. För att klara dessa 

investeringar fordras stöd från kommunala politiker. Lönsamheten i en 

uppgraderingsanläggning och tankstation är starkt beroende av försäljningspriset på 

den uppgraderade biogasen. Enligt beräkningarna skulle det vara möjligt att driva en 

uppgraderingsutrustning och en tankstation. Om uppgradering och försäljning från 

pump sker på Duvbacken blir det ett överskott på 4 233 295 kr/år med ett 

försäljningspris på 9,25 kr/Nm 3 . Detta gäller då hänsyn tas för driftskostnaderna för 

uppgraderingsutrustningen och tankstationen. 

45

7 SLUTSATS 

Den översiktliga kartläggningen av energiförbrukningen på Duvbackens reningsverk som 

genomförts i detta arbete, bör ligga till grund för vidare arbete med energioptimering av 

reningsprocessen. Eftersom ingen tidigare övergripande utredning gjorts vad gäller 

energiförbrukningen på Duvbacken, finns sparpotential på flera ställen i processen. Detta 

gäller för både elförbrukningen såväl som för värmeförbrukningen och rötgasanvändningen. 

Duvbackens totala elförbrukning var i snitt 333,7 MWh/månad under perioden 20070401- 

20070731. De uppmätta drifterna svarar för 76,3 % av den totala elförbrukningen. 

Kartläggningen av elförbrukningen visar på att luftningssteget kräver mest energi, 44 % av 

den totala elförbrukningen. Realistiska åtgärder leder till besparingar på drygt 120 000 kr/år, 

motsvarande 4,2 % av den totala elförbrukningen, se tabell 26. Det finns troligtvis mer 

elenergi att spara, speciellt i luftningssteget, men det kräver en grundligare utredning med 

fokus på luftningssteget. 

Värmeförbrukning på Duvbacken uppgick till i snitt 497 MWh/månad under perioden 

20070201-20070731. Rötkammarsystemet krävde 77 % av den totala värmeförbrukningen 

och där uppgick värmeförlusterna till 41 % av den totala värmeförbrukningen. Energisparande 

åtgärder på värmesidan ger inte någon större reduktion av energikostnaderna om 

värmebehovet täcks av förbränning i en gaspanna. Vid alternativ användning av rötgasen kan 

det däremot löna sig med effektiviserande åtgärder. Totalt kan ungefär 25 % av den totala 

värmeförbrukningen sparas genom de mest realistiska föreslagna energisparande åtgärderna 

på värmesidan. Det motsvarar en kostnadsbesparing på drygt 500 000 kr/år om värmen skulle 

ha köpts in i form av fjärrvärme från Gävle Energi, se tabell 26. Mer värme går att spara, men 

det kräver nyinvesteringar i utrustning och en grundligare utredning med fokus på 

värmesystemet. 

Tabell 26. Besparing om de mest realistiska föreslagna åtgärderna för en minskad energiförbrukning införs i 

reningsprocessen. 

Besparing 

(kWh/månad) (kr/år) 

Elförbrukningen 14 155 123 998 

Värmeförbrukningen 125 000 541 250 

Totalt 665 248 

46

Under perioden 20070201-20070731 producerades i snitt 162 Nm 3 rötgas per timme. Knappt 

hälften av den producerade rötgasen användes till förbränning i gaspannan medan ungefär en 

fjärdedel användes till gasmotorn. Efter service av gasmotorn i slutet av juni 2007 ökade 

motorns elproduktion från 12 % till 48 % av den totala elförbrukningen. Om nuvarande 

gasmotor skulle gå så bra som den gjorde i juli 2007, skulle elförbrukningen minska med 

1 918 MWh/år och en kostnadsbesparing på ungefär 1 400 000 kr/år erhålls. Se tabell 27. En 

optimering av nuvarande gasmotor eller en nyinvestering i en ny gasmotor leder till 

effektivare utnyttjande av rötgasen. Den nyare föreslagna gasmotorn täcker som mest 72 % av 

den totala elförbrukningen. Ytterligare studier på detta område är dock nödvändiga för att 

införa åtgärderna i processen. 

Tabell 27. Erhållen besparing vid olika andel egenproducerad el med en gasmotor. 

Andel egenproducerad rötgas 

Besparing 

(%) (MWh/månad) (kr/år) 

12 % 41 359 160 

48 % 160 1 400 461 

72 % 240 2 103 889 

Att utnyttja rötgasen till fordonsbränsle kräver stora investeringar men samtidigt är det ett 

hållbart system i längden. Lönsamheten i detta beror till stor del på försäljningspriset på den 

uppgraderade rötgasen. Med en tankstation som tillhandahålls av Gävle Vatten blir det ett 

överskott på drygt fyra miljoner kronor per år. Detta gäller då hänsyn tas till driftskostnaderna 

för uppgraderingsutrustningen och tankstationen. 

47

ORDLISTA 

Bio-p Biologisk fosforavskiljning 

BOD7 

Nominell effekt Maximalt effektbehov 

Biological Oxygen Demand. Ett mått på avloppsvattnets innehåll av 

organiska föreningar. Beskriver mängden syre som konsumeras då 

allt organiskt material i vattnet oxideras av mikroorganismerna 

under 7 dygn. 

Person ekvivalenter Anslutna personer beräknas utifrån total inkommande BOD7 – 

belastning. Varje person beräknas släppa ut 70 g BOD7/dygn. En 

person ekvivalent är alltså 70 g BOD7/dygn. 

Råslam Primärslam + överskottslam 

Tot-P Total fosfor. Ortofosfat, polyfosfat och organiskt bunden fosfor 

bildar tillsammans det totala fosforinnehållet i avloppsvattnet. 

Ts-halt Torrsubstanshalt. Anger halten torrt material i slammet i %. 

VFA Volatile Fatty Acid, korta flyktiga fettsyror. 

48

REFERENSER 

Internetsidor 

[1] Energimyndigheten (2007). Elvärme, Prisutveckling, (2007-09-08), 

http://www.energimyndigheten.se/WEB/STEMEx01Swe.nsf/PageGenerator01?OpenAg 

ent&MenuSelect=42F0710330D3DACAC1256DB10028ED41 

[20] Gävle Energi (2007). Fjärrvärmepriser 2007, (2007-07-30), 

http://www.gavleenergi.se/index.asp?menu=f_fjarrvarme&src=foretag/varme/prisinfor 

mation.htm 

[22] Svenskt Gastekniskt Center AB (2004). Biogas, (2007-07-27), 

http://www.sgc.se/Energigas/index2.asp?Area=Energigas&ID=435&Submenu2=Biogas 

[23] Svenskt Gastekniskt Center AB (Jörgen Held, 2006). Biogass-fremtidig 

alliansepartner?, (2007-07-30), 

http://www.sgc.se/nyheter/resources/ENOVA_presentation.pdf 

[24] Naturvårdsverket, Emissionsfaktorer, Värmevärden för energibränslen och drivmedel, 

(2007-06-30), 

http://swenviro.naturvardsverket.se/index_klimat.php3?main=/dokument/klimat/1422.s 

html 

[28] Energimyndigheten, Sammanställning av Utvecklingsområden, (2007-10-01), 

http://www.energimyndigheten.se/infobank/remisser.nsf/0/A588D723CF4F7219C1256 

903002DAB9D/$file/ER%2016.2.doc 

[30] Svensk Biogas, (2007-06-14), 

http://www.svenskbiogas.se/sb/ 

[31] Malmberg Water AB, Biogasuppgradering med Malmberg Compact, (2007-06-15), 

http://www.malmberg.se/module.asp?XModuleId=13140 

Rapporter 

[2] Svenskt Vatten, (2007). VA-verkens bidrag till Sveriges energieffektivisering, Rapport 

1:Nulägesbeskrivning. 

49

[3] Energimyndigheten, Naturvårdsverket, (2000), Energieffektivisering i industrin. Bra 

för lönsamhet och miljö. 

[11] Magnusson, A.S., (2006). Elenergieffektivisering av Käppalaverket. Examensarbete, 

KTH. 

[13] Gävle Vatten, Gävle Kommun, (2006). Miljörapport 2006, Duvbacken 

Avloppsreningsverk, Gävle Kommun. 

[15] Kjellén, B.J. Andersson, A-C., (2002). Energihandbok för avloppsreningsverk. VA- 

Forsk, rapport nr 2002-2. 

[19] Starberg, K. Karlsson, B. Larsson, J-E. Moraeus, P. Lindberg, A., (2005). Problem och 

lösningar vid processoptimering av rötkammardriften vid avloppsreningsverk. VA- 

Forsk, rapport nr 2005-10. 

Personliga kontakter 

[5] Carin Eklund, Gävle Vatten 

[6] Jannice Örnmark, Gävle Vatten 

[9] Karl-Ove Pettersson, Gävle Vatten 

[10] Jan-Erik Petersson, Lundåkraverket, Landskrona 

[12] Åsmund Lunde, Malmberg Water AB 

[16] Gösta Andersson, Gävle Vatten 

[17] Lars Rosén, Aerzen Svenska AB 

[18] Hans Simonsson, Gävle Vatten 

[21] Linda Eriksson, Naturvårdsverket 

[25] Richard Faber, Gävle Vatten 

[26] Per Svensson, Malmberg Water 

[29] Jan-Erik Nowacki, SVEP Svenska Värmepump Föreningen 

[32] Rune Simonsson, Malmberg Water AB 

[33] Gunnar Ingelman, FordonsGas Sverige AB 

50

Övriga källor 

[4] Faktablad om Duvbackens reningsverk, (2005), Här renas gävlebornas avloppsvatten. 

[7] ITT Flygt, Specifikation till offert, Gävle Vatten, Duvbackens reningsverk, 

Luftningsutrustning, (2003), MEMBRANE GRID AERATION EQUIPMENT for 

Duvbacken Gavle, March 10, 2003. 

[8] Anbud 2303-01 AB CELPATEKNIK, Celpox Bioreaktor, Björks Rostfria AB, 

Duvbackens reningsverk-Gävle Vatten, (2003), Kommentar till anbud 2303-01. 

[14] Uniview, Övervakningssystem på Gävle Vatten. 

[27] Produktbroschyr gasmotor från GE Energy, (2006), Type 2 Gas Engines Brochure. 

51

BILAGA A DUVBACKENS RENINGSVERK 

I bilaga A.1 finns en processöversikt över Duvbackens reningsverk. I bilaga A.2 finns de 

flesta drifter på reningsverket, vilka drifter som är uppmätta och dess elenergiförbrukning 

under perioden 20070401-20070731. 

A.1 PROCESSÖVERSIKT RENINGSPROCESSEN 

Från Stenborg 

Bomhus 

Slam ut 

2 

1 

3 

Internflöde 

4 

Rejektvatten 

17 

Ut, deponi 

Luft 

18 

5 6 

7 

Primärslam 

16 

8 9 

Returslam 

Ut, deponi 

Tvättvatten 

Nummer Objekt Nummer Objekt 

1 Inloppspumpar 11 Aerob 3, 15 bassänger 

2 Stadssump 12 Slutsedimenteringen, 10 bassänger 

3 Filtergaller, 2 galler 13 Förtjockare, 2 stycken 

4 Renstvätt 14 Polymerdosering till förtjockare 

5 Luftade sandfång, 2 bassänger 15 Rötkammare, 2 stycken 

6 Sandtvätt 16 Slamlager 

7 Försedimenteringen, 6 bassänger 17 Dekanteringscentrifug, 2 stycken 

8 Anaerob del, 3 bassänger 18 Polymerdosering till centrifuger 

9 Aerob 1, 3 bassänger 19 Dosering av fällningskemikalier 

10 Aerob 2, 2 bassänger 

I 

15 

13 

Luft Luft 

Rötgas 

10 

14 

*Inflöde aerob 3 

*Retur-och överskottslamkammare 

*Slamlager och 

rejekt centrifug 

*Förtjockare 

*Bräddkanal FSED 

Luft 

11 

12 

Renat vatten 

Överskottslam 

19

A.2 DRIFTER PÅ RENINGSVERKET 

Uppmätta drifter och totala energiförbrukningen för dessa är markerade med grått. 

Grovrens 

Märkeffekt 

(kW) 

April (tim) 20070401- 

20070430 

Elförbrukning April 

(kWh) 

Maj (tim) 20070501- 

20070531 

Elförbrukning Maj 

(kWh) 

Juni (tim) 20070601- 

20070630 

Elförbrukning Juni 

(kWh) 

Juli (tim) 20070701- 

20070731 

Elförbrukning Juli 

(kWh) 

RENS.AP001-MD 22 490,6 8563,349133 326,3 5875,314804 124,8 1457,772555 471,4 5651,352825 

RENS.AP002-MD 22 514,4 8827,274953 505,7 9158,627835 706,8 13059,56968 726,3 11555,19203 

RENS.AP003-MD 

110 0,4 0 11,8 176,731924 33,2 783,552578 4,9 4,657156 

RENS.FG001-MD 3 11 10,6 9,3 9,2 

RENS.FG002-MD 3 10,9 10,6 9,3 9,2 

RENS.RTV01-MD 

RENS.IM101-IST 

RENS.RP001-MD 

RENS.RP002-MD 

4 68,3 38,9 64,5 60,7 

5,5 68,3 38,9 64,5 60,7 

3,5 117,3 163,1 27,5 68,1 

4 

RENS.RT001-MD 1,1 96,4 91,8 79,7 79,7 

RENS.RT002-MD 0,75 96,5 91,7 79,8 79,7 

RENS.OM001-MD 0,75 719,8 744 701,8 744 

RENS.SA001-MD 0,37 0 0 0 0 

RENS.SA002-MD 0,37 0 0 0 0 

RENS.SA003-MD 1,1 0 0 0,1 0,1 

RENS.TP001-MD 2,2 0 0 0 0 

RENS.DP001-MD 

RENS.DP002-MD 

RENS.DP139-MD 

RENS.DP140-MD 

RENS.DP141-MD 

0,09 32,4 5,7 48,8 8,7 

0,09 0 0 0 0 

0,0195 0 0,2 0 0,2 

0,0195 0 0 0 0 

0,09 0 0 0 0 

Totalt 17390,62409 15210,67456 15300,89482 17211,20201 

II

Forts. 

Försed. Märkeffekt (kW) 

April (tim) 20070401- 

20070430 


(kWh) 

Maj (tim) 20070501- 

20070531 


(kWh) 

Juni (tim) 20070601- 

20070630 


(kWh) 

Juli (tim) 20070701- 

20070731 

FSED.OM539-MD 0,25 716,7 743,4 719,7 744 

FSED.OM540-MD 0,25 561,6 681,1 719,7 744 

FSED.OM542-MD 0,25 129,9 743,4 675,2 740,4 

FSED.OM543-MD 0,25 716,7 743,4 719,7 743,9 

FSED.OM545-MD 0,25 716,7 743,4 719,7 744 

FSED.OM546-MD 0,25 680,9 743,4 719,7 744 

FSED.SS541-MD/1 0,75 612 537,5 719,7 744 

FSED.SS541-MD/2 0,75 561,9 661,8 719,7 744 

FSED.SS541-MD/3 0,75 526,8 743,4 719,7 744 

FSED.SS541-MD/4 0,75 439,3 743,4 719,7 744 

FSED.SS541-MD/5 0,75 479,1 743,4 719,7 744 

FSED.SS541-MD/6 0,75 681 743,4 719,7 744 


(kWh) 

FSED.SP555-MD 4 128,6 85,598133 64,4 50,608554 0 0 180,4 129,566786 

FSED.SP554-MD 4 150,8 138,737448 174 137,642465 181,9 141,398629 64,3 47,338409 

FSED.SP553-MD 4 105 90,357683 122 99,563222 114 83,606209 196,3 145,844083 

RP001 3,1 0 0 496 1537,6 480 1488 480 1488 

RP002 3,1 0 0 496 1537,6 480 1488 480 1488 

RP003 3,1 0 0 496 1537,6 480 1488 480 1488 

RP004 3,1 0 0 496 1537,6 480 1488 480 1488 

RP005 3,1 0 0 496 1537,6 480 1488 480 1488 

RP006 3,1 0 0 496 1537,6 480 1488 480 1488 

FSED.PR110-MD 1,3 716,9 743,3 719,7 744 

Totalt 314,693264 9513,414241 9153,004838 9250,749278 

III

Forts. 

Aerob 1 Märkeffekt (kW) 

April (tim) 20070401- 

20070430 


(kWh) 

Maj (tim) 20070501- 

20070531 


(kWh) 

Juni (tim) 20070601- 

20070630 


(kWh) 

Juli (tim) 20070701- 

20070731 


(kWh) 

LFTN.BM001-MD 132 0 0 82 7498,957294 0 0 691,2 58395,45813 

LFTN.BM002-MD 132 720 60791,70531 680,2 61537,2889 689 63463,34703 255,1 12908,21865 

LFTN.BM003-MD 75 267,2 9554,234408 374,8 13431,40479 481 17980,30643 10,8 547,541924 

LFTN.OM001-MD 5,5 720 1800 744 1860 719,7 1799,25 425,9 1064,75 

LFTN.OM002-MD 5,5 720 1800 744 1860 719,7 1799,25 744 1860 

LFTN.OM003-MD 5,5 720 1800 744 1860 252,4 631 32,1 80,25 

LFTN.OM143-MD 1,1 720 744 719,7 744 

LFTN.OM144-MD 1,1 720 744 719,7 744 

LFTN.OM145-MD 1,1 720 744 252,4 32,1 

LFTN.OM146-MD 1,1 0 0 0 115,9 

LFTN.OM147-MD 1,1 0 0 0 115,9 

LFTN.OM148-MD 1,1 0 0 0 32 

LFTN.OM149-MD 1,1 0 0 0 115,9 

LFTN.OM150-MD 1,1 0 0 0 115,9 

LFTN.OM151-MD 1,1 0 0 0 32,1 

LFTN.PR111-MD 1,3 720 744 719,7 744 

LFTN.PR112-MD 1,3 720 744 719,7 744 

LFTN.PR113-MD 1,3 720 744 248,3 0 

LFTN.PR114-MD 1,3 720 744 719,7 744 

Totalt 75745,93972 88047,65099 85673,15346 74856,2187 

IV

Forts. 


April (tim) 20070401- 

20070430 


(kWh) 

Maj (tim) 20070501- 

20070531 


(kWh) 

Juni (tim) 20070601- 

20070630 


(kWh) 

Juli (tim) 20070701- 

20070731 


(kWh) 

LFTN.EP152-MD 7,5 322,6 2419,5 290,8 2181 500,4 3753 333,1 2498,25 

LFTN.EP153-MD 7,5 322,8 2421 291,1 2183,25 500,6 3754,5 339,1 2543,25 

LFTN.EP154-MD 7,5 322,9 2421,75 291,2 2184 500,6 3754,5 339,3 2544,75 

LFTN.EP155-MD 7,5 323,1 2423,25 291,4 2185,5 500,8 3756 335,6 2517 

LFTN.EP156-MD 7,5 322,6 2419,5 290,8 2181 491,9 3689,25 338,9 2541,75 

LFTN.EP157-MD 7,5 322,7 2420,25 291 2182,5 500,5 3753,75 339 2542,5 

LFTN.EP158-MD 7,5 322,9 2421,75 291,2 2184 500,4 3753 339,3 2544,75 

LFTN.EP159-MD 7,5 323 2422,5 291,3 2184,75 500,7 3755,25 335,6 2517 

LFTN.OP152-MD 7,5 720 5400 744 5580 719,7 5397,75 743,6 5577 

LFTN.OP153-MD 7,5 720 5400 744 5580 719,7 5397,75 743,3 5574,75 

LFTN.OP154-MD 7,5 720 5400 744 5580 719,7 5397,75 743,6 5577 

LFTN.OP155-MD 7,5 720 5400 744 5580 719,7 5397,75 743,6 5577 

LFTN.OP156-MD 7,5 720 5400 744 5580 712 5340 743,6 5577 

LFTN.OP157-MD 7,5 720 5400 744 5580 719,7 5397,75 743,6 5577 

LFTN.OP158-MD 7,5 720 5400 744 5580 719,5 5396,25 743,6 5577 

LFTN.OP159-MD 7,5 720 5400 744 5580 719,7 5397,75 743,3 5574,75 

LFTN.PR115-MD 1,3 720 744 719,7 744 

Totalt 62569,5 62106 73092 64860,75 

V

Forts. 

Fällning Märkeffekt (kW) 

April (tim) 20070401- 

20070430 


(kWh) 

Maj (tim) 20070501- 

20070531 


(kWh) 

Juni (tim) 20070601- 

20070630 


(kWh) 

Juli (tim) 20070701- 

20070731 

LFTN.SS003-MD 0,25 0 0 0 0 

LFTN.SS004-MD 0,25 0 0 0 0 

LFTN.SS005-MD 0,25 0 0 0 0 

LFTN.SS006-MD 0,25 0 0 0 0 

LFTN.SS007-MD 0,25 0 0 0 0 

LFTN.SS008-MD 0,25 0 0 0 0 

LFTN.SP124-MD 1,3 10,1 6,9 6,7 10,3 

LFTN.SP125-MD 1,3 10,1 6,9 6,7 10,2 

LFTN.SP126-MD 1,3 6,6 6,9 6,7 7,3 

LFTN.SP127-MD 1,3 6,6 6,9 6,7 7,3 

LFTN.SP128-MD 1,3 6,6 6,8 6,7 11,9 

LFTN.SP129-MD 1,3 6,6 6,9 6,7 11,9 

LFTN.SP130-MD 1,3 5,7 1,9 5 6,7 

LFTN.SP131-MD 1,3 5,7 1,9 5 6,7 

LFTN.SP132-MD 1,3 6,6 6,8 6,7 10,2 

LFTN.SP133-MD 1,3 6,6 6,9 6,7 10,2 

LFTN.SP134-MD 1,3 6,6 6,9 6,7 5,1 

LFTN.SP135-MD 1,3 6,6 6,9 6,7 5 

LFTN.SP136-MD 2 8,7 4 19,1 11,8 

LFTN.SP137-MD 6 20,3 15,3 23,4 25,5 

LFTN.TP138-MD 2,6 720 744 719,7 744 

LFTN.PR117-MD 1,3 0 0 0 0 

Totalt 0 0 0 0 

VI 


(kWh)

Forts. 


April (tim) 20070401- 

20070430 


(kWh) 

Maj (tim) 20070501- 

20070531 


(kWh) 

Juni (tim) 20070601- 

20070630 


(kWh) 

Juli (tim) 20070701- 

20070731 


(kWh) 

SSED.SP001-SP004 2 2585,014122 2675,303259 2477,728608 2323,008759 

SSED.SP005-SP008 2 3390,984 3504,0168 2781,07785 1757,420619 

SSED.SP009-SP012 2 2380,538217 2463,533604 2277,899541 2174,290452 

SSED.SP013-SP016 2 2404,061436 2487,701007 2297,390775 2190,740484 

SSED.SP017-SP020 2 2387,017401 2470,012788 2215,950513 2088,470439 

SSED.SP120-MD 23,3 720 2356,94302 744 2541,95258 247,7 1151,102142 0 0 

SSED.SP121-MD 23,3 720 3144,906606 744 3066,927892 719 4139,176894 742,6 5604,942188 

SSED.SP122-MD 23,3 720 3839,21006 744 3932,217384 719 6044,322562 742,8 7207,172576 

SSED.SP021-MD ? 519,8 1247,52 534,9 1283,76 530 1272 532,7 3052,8 

SSED.SP123-MD 11 0 0 0 0 0 0 0,1 0,79 

SSED.SS001-SS002 0,25 720 744 719 743,7 

SSED.SS003-MD 0,25 0 0 0 0 

SSED.SS004-MD 0,25 0 682,8 719 743,5 

SSED.SS005-SS006 0,25 720 744 719 743,7 

SSED.SS007-MD 0,25 720 744 695,8 613,9 

SSED.SS008-SS012 0,25 720 744 719 743,7 

SSED.SS013-MD 0,25 0 0 0 0 

SSED.SS014-MD 0,25 0 682,1 719 743,5 

SSED.SS015-MD 0,25 720 744 719 743,7 

SSED.SS016-MD 0,25 720 744 719 743,7 

SSED.SS017-MD 0,25 720 744 719 743,7 

SSED.SS018-MD 0,25 720 744 719 743,7 

SSED.SS019-MD 0,25 720 744 719 743,7 

SSED.SP101-MD 30 574,2 4325,028375 557,5 8721,863975 396,7 5852,77741 702,2 11478,13973 

SSED.SP102-MD 30 21,8 80,45372 107,4 866,921275 64,1 810,15286 95,7 866,921275 

SSED.SP103-MD 30 626,1 12584,61 294,3 5915,43 355,9 7153,59 7,6 152,76 

SSED.KP001-MD 4 0 0 0 0 

SSED.FP001-MD 2,4 1,1 0 0,6 3,5 

SSED.FP002-MD 2,4 0,8 0 6 3,7 

SSED.BM118-MD 30 360,2 4723,205672 372,9 4715,999576 359,8 4715,148148 367,1 4812,537508 

SSED.BM119-MD 15 0 0 0 0 0 0 6,8 ? 

LFTN.PR116-MD 1,3 720 744 719,7 744 

Totalt 45449,49263 44645,64014 43188,3173 43709,99403 

VII

Forts. 

Förtjockare Märkeffekt (kW) 

FRTJ.OM013-MD 

FRTJ.DP016-MD 0,75 

FRTJ.OM503-MD 0,25 

FRTJ.OM504-MD 0,25 

April (tim) 20070401- 

20070430 


(kWh) 

Maj (tim) 20070501- 

20070531 


(kWh) 

Juni (tim) 20070601- 

20070630 


(kWh) 

Juli (tim) 20070701- 

20070731 

1,5 189,9 188,6 169,9 165,6 

519,2 507,5 467,4 424,7 

718,2 742,3 710,2 743,6 

691,7 660,4 694,7 743,5 


(kWh) 

FRTJ.SP506-MD 15 47,5 81,437025 1,8 4,439589 2,1 0 327,4 816,011913 

FRTJ.SK506-MD 4 

47,5 190 1,8 7,2 0,1 0,4 327 1308 

FRTJ.SP507-MD 15 621,7 1616,085471 724,5 1760,902601 704,9 1664,707475 412,9 892,441578 

FRTJ.SK507-MD 4 

621,6 2486,4 724,3 2897,2 704,7 2818,8 412,5 1650 

FRTJ.PR109-MD 1,3 718,2 742,3 710,2 743,6 

Totalt 4373,922496 4669,74219 4483,907475 4666,453491 

VIII

Forts. 

Slamavvattning Märkeffekt (kW) 

April (tim) 20070401- 

20070430 


(kWh) 

Maj (tim) 20070501- 

20070531 


(kWh) 

Juni (tim) 20070601- 

20070630 


(kWh) 

Juli (tim) 20070701- 

20070731 

SLAM.SP001-MD 4 413,2 350 494,9 400 0 0 0 0 


(kWh) 

SLAM.SP002-MD 4 0,8 0,424938 44,4 17,7885925 593,7 451,853 594,5 519,527829 

SLAM.SP003-MD 4 130,9 71,15437 70,2 35,577185 70 40,67161 0,6 0,424938 

SLAM.PP001-MD 1,5 0 0 0 0 

SLAM.PP002-MD 1,5 411,4 534 589,7 590,6 

SLAM.PP003-MD 1,5 131,5 74,6 69,4 0,6 

SLAM.CF001-MD 45 415,1 6678,62828 539,6 6711,81 594,6 6711,81 596,6 6711,80664 

SLAM.ST001-MD 1,1 415,8 541,2 595 597,1 

SLAM.TP001-MD 5,5 415,6 541,4 594,8 596,5 

SLAM.CF002-MD 18,5 131,7 356,491504 72,7 743,02 70,2 720,55 0,7 5,69351 

SLAM.HM002-MD 15 133,1 74 70,6 0,9 

SLAM.ST002-MD 1,1 132,4 73,4 70,5 0,8 

SLAM.TP002-MD 5,5 132,4 73,4 70,4 0,8 

SLAM.OM302-MD 7,5 533,9 3737,3 527,2 3690,40 717,7 5023,90 596,5 4175,5 

SLAM.KP001-MD 30 37,1 35,4 64,5 254,8 

SLAM.KP002-MD 22 0,1 0 0 0 

SLAM.CP930-MD/A 1,5 351 408 383,7 369 

SLAM.CP930-MD/B 1,5 369 336 336 375 

SLAM.US001-MD 11 1,4 1,7 2,1 2 

SLAM.US002-MD 11 1,4 1,7 1,9 2 

SLAM.US003-MD 11 1,1 1,3 1,6 2,1 

SLAM.US004-MD 11 1,3 2 2,2 1,7 

PB001-002 0,37 

PB001-002 1,1 7,8 8,1 7,8 8,1 

PB001-002 1,5 

Totalt 11193,99909 11598,59462 12948,77735 11412,95292 

IX

Forts. 

Rötkammare Märkeffekt (kW) 

April (tim) 20070401- 

20070430 


(kWh) 

Maj (tim) 20070501- 

20070531 


(kWh) 

Juni (tim) 20070601- 

20070630 


(kWh) 

Juli (tim) 20070701- 

20070731 


(kWh) 

RÖTK.OM901-MD 1,5 715,6 1023,798328 739,6 1078,805628 715,8 1023,798328 740 1075,406513 

RÖTK.OM902-MD 1,5 715,6 989,196525 739,6 1021,728596 715,9 978,9883718 740 1052,11528 

RÖTK.OM903-MD 1,5 715,6 1029,50495 739,6 1063,463677 715,8 1003,333385 740 1051,57488 

RÖTK.OM904-MD 1,5 715,4 915,8804771 739,6 946,4454927 715,8 911,3951583 740 965,3594875 

RÖTK.SP905-MD 9,2 717,6 5812,56 561,2 4545,72 711,7 5764,77 743,7 6023,97 

RÖTK.SP906-MD 9,2 716,4 5802,84 742,7 6015,87 339,1 2746,71 655,4 5308,74 

RÖTK.SP909-MD 9,2 0 0 180,4 865,92 386,8 1856,64 125,7 603,36 

RÖTK.SP907-MD 4 337,5 169,367092 351,9 173,572929 334,6 197,331031 348,7 192,539199 

RÖTK.SP908-MD 4 342,5 238,549613 390,5 247,70969 384,9 229,996824 391,1 213,263396 

RÖTK.CP931-MD 15 720 5544 744 5728,8 720 5544 744 5728,8 

RÖTK.CP932-MD 1,5 719,8 743,7 719,7 697,8 

RÖTK.CP933-MD 2,2 719,9 1151,84 716,2 1145,92 719,7 1151,52 744 1190,4 

RÖTK.CP934-MD 4 0 0 0 0 

RÖTK.KP001-MD 4 59,7 63,5 61,2 79,8 

RÖTK.VP001-MD 1400 385,1 361,5 269,7 79,2 

RÖTK.GAM01-MD 724 313,1 193,3 209,7 689,6 

Totalt 22677,53698 22833,95601 21408,4831 23405,52876 

X

BILAGA B ELFÖRBRUKNINGEN 

Här följer ett beräkningsexempel för att beräkna energiförbrukningen med hjälp av den 

uppmätta effekten vid några olika styrfrekvenser i bilaga B.1. Vidare följer resultatet av alla 

effektmätningar och beräkningar i bilaga B.2 

B.1 BERÄKNING AV ELENERGIFÖRBRUKNINGEN 

Genom att länka effekten till olika styrfrekvenser (vilka loggas i övervakningssytemet) kan 

elförbrukningen beräknas. I detta fall är den linjära funktionen för beräkning av effekten 

2 

utifrån styrfrekvensen y = 1, 2511⋅ 

x − 42, 

033 , R = 0, 

9996 . Styrfrekvensen dras ut var sjätte 

minut vilket innebär att elförbrukningen blir effekten*0,1 vid varje tidpunkt. 

Uppmätt effekt vid olika styrfrekvenser på inloppspump AP002 i grovrensen.. 

Utsignal (%) Frekvens (Hz) Aktiv effekt (kW) 

0 43 11,9 

10 43,7 12,6 

20 44,4 13,5 

30 45,1 14,4 

40 45,8 15,2 

50 46,6 16,2 

60 47,3 17,1 

70 48 18 

80 48,7 18,9 

90 49,4 19,8 

100 50 20,6 

Uppmätt effekt vid olika styrfrekvenser på inloppspump AP002 i grovrensen. 

Aktiv effekt (kW) 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

42 44 46 48 50 52 

Frekvens (Hz) 

XI 

y = 1,2511x - 42,033 

R 2 = 0,9996

B.2 UPPMÄTTA DRIFTER OCH DERAS ELENERGIFÖRBRUKNING 

Elförbrukning för de uppmätta objekten i snitt per månad under perioden 20070401- 

20070731. 

Elförbrukning Kostnad Andel av total 

Uppmätta drifter 

(kWh/månad) (kr/år) elförbrukning (%) 

Blåsmaskiner aerob 1 76527 670 377 22,93 

Cellpoxluftarna i aerob 2 65657 575 155 19,67 

Inloppspumparna 16278 142 595 4,88 

Snäckpumparna i aerob 3 14702 128 790 4,41 

Slampumpar i slutsed. 12333 108 037 3,70 

Cirkulationspumpar i rötk. 11137 97560 3,34 

Returslampumpar från slutsed. 10757 94231 3,22 

Recirkulering i försed. 8928 78209 2,68 

Cirkulationspump vattenslinga 6781 59401 2,03 

Centrifug 1 i slutavvattningen 6704 58723 2,01 

Blåsmaskin i aerob 3 4742 41540 1,42 

Omrörare i anaerob (de 3 största) 

Slampumpar och slamkvarnar 

4554 39893 1,36 

från förtjockare 4475 39201 1,34 

Omrörare slamlager 4157 36415 1,25 

Omrörare rötkammare 4033 35326 1,21 

Överskottslampump från slutsed. 1714 15015 0,51 

Slampumpar från slamlager 472 4133 0,14 

Slampumpar från rötkammare 416 3641 0,12 

Primärslampumpar 279 2444 0,08 

Totalt uppmätta drifter 

Ej uppmätta drifter 

254 645 2 230 687 76,30 

Övrigt 79095 692 871 23,70 

Total elförbrukning 333 740 2 923 558 100 

XII

BILAGA C VÄRMESYSTEMET 

I bilaga C.1 finns en förenklad översikt över värmesystemet. Sedan följer beräkningsgång och 

resultat för värmeförbrukning och värmeproduktion. 

C.1 PROCESSÖVERSIKT VÄRMESYSTEMET 

GT963 

fjärrvärme 

GT305 GT306 GT101 

VVX1 

gasmotor gaspanna 

varmvatten uppvärmning 

GT944 GT955 

GT954 GT310 

rötkammare 

VVX6 VVX4 VVX5 VVX3 

Värme ut ur systemet 

Värme in till systemet 

XIII

C.2 VÄRMEBERÄKNINGAR 

Värmeberäkningarna har genomförts på principiellt två liknande sätt. Det som skiljer dem åt 

är att slammet har en något annorlunda specifik värmekapacitet. 

C.2.1 Teoretiskt värmebehov för uppvärmning av slam in till rötkammarna 

Qslam = C p ⋅ m⋅ 

∆T 

Där Qslam 

= energi i slammet (J) 

C p 

⋅ 

( ts) 

⋅ 

100 − ⋅ 4180 + ts ⋅1050 

= 

(J/kg,K) 

100 

m = slamflöde (kg/s) 

∆ T = trötkammare- tråslam in (K) 

ts = torrsubstanshalt på inkommande slam 

= 4180 (J/kg,K) 

C p, 

vatten 

C p, 

rötslam 

= 1050 (J/kg,K) 

För primärslammet ligger ts-halten på 6 %, vilket ger C = 3992, 

2 (J/kg,K) 

p, 

pslam 

För överskottslammet ligger ts-halten på 4,5 %, vilket ger C = 4039, 

2 (J/kg,K) 

p, 

öslam 

Vidare gäller att primärslam pumpas i 15 minuter och sedan pumpas överskottslam i 24 

minuter. Det ger att primärslammet pumpas 554 minuter/dygn medan överskottslam pumpas 

886 minuter/dygn. Vidare ger det loggade flödet (m 3 /h) i övervakningssystemet, slamflödet av 

primärslam respektive överskottslam. Råslammet värms upp till en temperatur på 38ºC 

(trötkammare, konstant) och slamtemperaturen in (tråslam in) antas vara lika som 

spillvattentemperaturen in till Duvbacken, vilken varierar med temperaturen i luften. 

C.2.2 Upptagna/Avgivna värme från vattencirkulationen 

Qrötkammare = C p ⋅ m⋅ 

∆T 

(kJ) 

Där Qrötkammare 

= vattnets avgivna energi 

C = 4,18 (kJ/kg,K) 

⋅ 

p 

⋅ 

m = vattenflöde (kg/s) 

∆ T = temperturförändring på vattnet (K) 

XIV

C.3 RESULTAT VÄRMEBERÄKNINGAR 

Resultaten för värmeberäkningarna redovisas i följande tabeller. 

C.3.1 Teoretiskt värmebehovet för uppvärmning av slam in till rötkammarna 

Teoretiskt värmebehovet som behövs för uppvärmning av råslammet, avgiven värme från 

stora varmvattenslingan och förluster i rötkammarsystemet under perioden 20070201- 

20070731. 

Värmebehov Avgiven värme till 

rötkammare rötkammarna Förlust i rötkammarna 

Månad (MWh/månad) (MWh/månad) (MWh/månad) 

februari 173 425 252 

mars 198 436 238 

april 173 350 177 

maj 197 403 206 

juni 175 348 173 

juli 148 328 180 

medel 177 382 204 

C.3.2 Värmeförbrukning 

Värmeförbrukning under perioden 20070201-20070731. 

Avgiven värme från stora varmvattenslingan till respektive användningsområde. 

Rötkammare Varmvatten Uppvärmning Totalt 

Månad (MWh/månad) (MWh/månad) (MWh/månad) (MWh/månad) 

februari 425 98 84 607 

mars 436 134 66 636 

april 350 106 38 495 

maj 403 46 42 492 

juni 348 26 12 385 

juli 328 31 11 370 

medel 382 74 42 497 

Andel av totalt 77 % 15 % 8 % 100 % 

XV

C.3.3 Värmeproduktion 

Värmeproduktion och inköpt värme under perioden 20070201-20070731. 

Tillförd värme från gaspannan, gasmotorn och fjärrvärmenätet till stora varmvattenslingan. 

Gaspanna Gasmotor Fjärrvärme Totalt 

Månad (MWh/månad) (MWh/månad) (MWh/månad) (MWh/månad) 

februari 541 15 80 637 

mars 406 131 123 660 

april 366 43 100 508 

maj 429 29 36 493 

juni 363 19 16 397 

juli 196 156 24 376 

medel 384 65 63 512 

Andel av totalt 75 % 13 % 12 % 100 % 

XVI

bilaga a duvbackens reningsverk - Gästrike Vatten AB

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?