När en av blåsmaskinerna vid Sternö avloppsreningsverk i Karlshamn havererade blev inte bara blåsmaskinen utbytt. Istället förnyades hela luftningssystemet samt styrningen av syresättningen i en av reningsverkets två processlinjer. Energiförbrukningen minskade med cirka 65 procent.

Avloppsreningsverket på Sternö byggdes nytt under 1996 och togs i drift i slutet av samma år. Anlägg­ningen är dimensionerad för 26 000 pe och reningen sker i två parallella linjer. Fyra blåsmaskiner installerades till den för reningsprocessen helt avgörande syresättningen av bassängerna. Tre av blåsmaskinerna behövs drivas kontinuerligt för att klara basbehovet av syresättning medan den fjärde blåsmaskinen används som reserv eller vid särskilt hög belastning.

– Redan i början av 2000-talet fick vi bekymmer och ett ökat servicebehov av blåsmaskinerna. 2008 tvingades vi köpa en ny blåsmaskin och 2010 havererade ytterligare en av de gamla maskinerna, minns Per Karlsson, drifttekniker vid  Sternöverket.

Inför nyanskaffning planerades sedvanlig upphandling. En marknadsöversikt gjordes och flera offerter togs in. Prisskillnaden mellan olika fabrikat och typer av blåsmaskiner visade sig vara rätt stor och som mest faktiskt cirka 50 000 kronor. Ibland kan det dock vara dyrt att köpa billigt och i vetskap om detta blev Per Karlsson och hans medarbetare, trots priset, intresserade av en ny typ av blåsmaskin med så kallad skruvkompressor. Huvud­­sak­ligen på grund av tillverkarens uppgifter om jämförelsevis låga driftkostnader.

– Våra äldre blåsmaskiner förbrukar stora energimängder eftersom de går på högvarv hela tiden och syresättningen regleras genom olika grader strypning av lufttillförseln. Maskiner med skruvkompressor och varvtalsreglering fungerar  annorlunda. De arbetar med fullt öppna ventiler och önskat luftflöde styrs istället med varvtalsreglering av blåsmaskinens motor, förklarar Per Karlsson.

Under samtalen med en av tänkbara leverantörer, Xylem, väcktes frågan om ett alternativ till traditionell upphandling – ett forsknings- och utvecklingsprojekt. Från leverantörens sida var man intresserad av ett fullskaleförsök beträffande möjlig energibesparing och Sternöverket med sina två parallella linjer samt behov av ny blåsmaskin hade goda förutsättningar. Tanken var att installera ny maskinvara samt ny styr-och reglerutrustning vid reningsverkets linje 1, medan linje 2 skulle drivas som tidigare och utgöra ett förträffligt referensobjekt.

Från Sternöverkets sida tvekades inte om att medverka till projektet. Visserligen insåg man att totalinvesteringen, trots löfte om rabatt på nödvändig utrustning, skulle bli mera omfattande än vad som början var tänkt. Å andra sidan var anläggningen tretton år gammal och diffusorer, flödesmätare liksom syrehaltsmätare knappast av det modernaste slaget.

Dessutom krävde studien, för en rättvis jämförelse, byte av viss mätutrustning även i referenslinjen. Ett utökat program för provtagning och analys av parametrar som visar graden av rening i de båda linjerna medförde också ökade kostnader.

För studien svarade Viktor Larsson, den genomfördes som ett examensarbete vid Uppsala universitet, institutionen för informationsteknologi. Den innefattade förutom fullskaleförsöket vid Sternö även en simulering. För att kunna bedöma energiförbrukningen av olika luftningskomponenter genomfördes ombyggnaden av linje 1 i tre delmoment: blåsmaskin, diffusorer samt luftstyrning med såväl syrereglering som ammoniumreglering.

– Den nya blåsmaskinen togs i bruk i början av april 2011, berättar Per Karlsson. När vi ungefär en månad senare skulle installera 440 nya diffusorer i botten på bassängerna i testlinjen fick vi dock problem. Vid tömningen av bassängerna visade det sig nämligen att infästningen av de fyra mellanväggarna hade rostat sönder. Att installera diffusorer under sådana omständigheter var naturligtvis otänkbart och det tog drygt en månad innan vi kunde färdigställa och förankra nya mellanväggar, säger Per.

Studien avslutades i mitten av november 2011 och visar på en mycket stor energibesparing. Sammanlagt handlar det om en minskning av elförbrukningen på 65 procent (plus/minus två procent) varav 35 procent kunde hänföras till den nya blåsmaskinen, 21 procent till nya diffusorer samt nio procent till fininställd syrereglering. I kronor har energibesparingen i testlinjen beräknats till cirka 200 000 kronor per år.

Enligt examensarbetet uppgick investeringskostnaderna i testlinjen till 725 000 kronor, vilket lett fram till en beräkning av pay-offtiden på 3,7 år. Om även referenslinjen byggs om till samma standard som testlinjen skulle payofftiden för en sammanlagd investeringskostnad (1 227 000 kronor) bli 2,9 år. Att investeringskostnaden inte fördubblas beror på att viss utrustning kan användas för båda linjerna.

– Beräkningar är alltid beräkningar och i det här fallet gäller det ju förhållandena under försökstiden. Olika grader av belastningar, som flöden till exempel, påverkar och det gör framtida underhållskostnader också, menar Per Karlsson.  Men visst har elräkningarna minskat betydligt, ler han.

Tillsammans med kollegan, process­tekniker Ida Schyberg, har Per Karlsson tilldelats Flygtpriset. Enligt juryn erhöll de utmärkelsen för att med eftersträvansvärd entusiasm och nyfikenhet tagit sig an projektet och genomfört det med strålande resultat som följd.

Sedan den första januari 2012 är Patrik Hellsberg ny VA-chef i Karlshamns kommun. Han har självklart tagit del av studien och ser gärna en ombyggnad även av linje 2 vid Sternöverket.

– Energibesparingarna betyder mycket, men framförallt ser jag en stor vinst i en stabilare kväverening, betonar Patrik Hells­berg.

Text: Jan Andersson

Fler bilder, faktarutor, tabeller, etc, kan finnas i den tryckta utgåvan av Cirkulation.