23. ÖWAV Kläranlagenleistungsvergleich. Betriebsjahr 2015
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- Karsten Kaiser
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1 23. ÖWAV Kläranlagenleistungsvergleich Betriebsjahr 2015 Stefan Lindtner
2 KAN-Teilnehmer und Datenlieferung 2015 Österreich kommunal: 859 ARAs bzw. 22,3 Mio. EW davon Südtirol: 25 ARAs bzw. 1,87 Mio. EW Gewerbe und Industrie: 24 ARAs bzw. 5,0 Mio. EW Erfassungsgrad der ÖWAV-KAN-Teilnehmer: 89 % Gesamt ARA-Kapazität 99 % Kommunale ARA-Kapazität 63 % Industrielle ARA-Kapazität (inkl. Indirekteinleiter)
3 Erfassung und Auswertung beim Leistungsvergleich 2015 KAPO F 16 Excel Word Plausibilitätsprüfung Auswertungen Bereich Energie Spezialauswertungen Access- Datenbank (Altbestand) Leistungskennwerte Grafische Vergleiche der Nachbarschaft Vergleich in der Zeitreihe
4 Rückmeldung der Plausibilitätsprüfung Heuer erstmals ½-automatisierte Plausibilitätsprüfung der zur Verfügung gestellten Daten Rückmeldung an Betreuer je Nachbarschaft ein Excelblatt mit allen Daten unplausible Daten und fehlende Daten werden gekennzeichnet und kommentiert Daten werden nach folgenden Kriterien gecheckt Unplausible bzw. fehlende Daten müssen von den KAN-Teilnehmern im Kläranlagenportal ausgebessert bzw. nachgetragen werden Wir als Auswerter haben nur lesende Zugriffsrechte im KAPO Plausibilität kann nur geprüft werden wenn dazu auch noch Zeit ist Es sollte nur einen Zyklus der Plausibilitätsprüfung geben
5 Plausibilitätsprüfungskriterien Ablauf als unplausibel eingestuft wurde: BSB5: > 20 mg/l (>500 EW und EW) bzw. > 25 mg/l (>50 EW und 500 EW)bzw>15 mg/l (>50.000EW) CSB: > 75 mg/l (>500 EW) bzw. > 90 mg/l (>50 EW und 500 EW) TOC: > 25 mg/l (>500 EW) bzw. > 30 mg/l (>50 EW und 500 EW) & > als das Doppelte Vorjahreswertes oder < als die Hälfte Vorjahreswertes NH4-N: > 5 mg/l (>500 EW) bzw. > 10 mg/l (>50 EW und 500 EW) NO3-N: > als das Doppelte des Vorjahreswertes GesN: > als das Doppelte des Vorjahreswertes GesP: > 1 mg/l bei Ausbaugröße (> EW) bzw. > 2 mg/l bei Ausbaugröße (> EW und EW) & >als das Doppelte Vorjahreswertes oder < als die Hälfte Vorjahreswertes
6 Plausibilitätsprüfungskriterien Zulauf als unplausibel eingestuft wurde beim BSB 5, CSB und GesN Zulaufwert > als das Doppelte des Vorjahreswertes oder < als die Hälfte Vorjahreswertes Spezifische Kennzahlen (als unplausibel eingestuft wurde) spezifischer Energieverbrauch: < 15 kwh/ew 120 /a oder > 100 kwh/a spezifischer Faulgasanfall: < 15 l/ew 120 /d oder > 50 l/ l/ew 120 /d
7 Hauptprobleme und Herausforderungen Unterschiedliche Angaben beim Energieverbrauch und der Faulgasmenge (Verwirrung der Einheiten kwh/a bzw. kwh/d) spez. Energieverbrauch liefert unplausibel Werte Konzentration, Wassermenge und Energieverbrauch gehen in die Berechnung ein - kwh/ew 120 /a in Angaben zur Eigenstromabdeckung (mit oder ohne Photovoltaik, Cofermentation, )
8 Kläranlagenleistungsvergleich 2015 Vergleich LW , ,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 A B K NÖ OÖ S St T V W SÜ
9 Sprechertagung der ÖWAV-Kanal- und Kläranlagen-Nachbarschaften, 7./8. September 2016, Hagenberg Leistungskennwert LW 6 5 alle KAN-Teilnehmer (ohne Indirekteileiter) kommunale österreichische Kläranlagen : 1,66 alle KAN-Teilnehmer 1,54 kommunale österreichische ARAs
10 Kläranlagenleistungsvergleich 2015 Leistungskennwert Einfluss von Industriekläranlagen 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 A B K NÖ OÖ S St T V W SÜ alle ARAs ohne Industrie- und Gewerbekläranlagen
11 100 Kläranlagenleistungsvergleich 2015 Frachtgewichtete Jahresmittelwerte CSB Ablauf (mg/l) A B K NÖ OÖ S St T V W SÜ alle ARAs ohne Industrie-ARAs
12 3,0 Kläranlagenleistungsvergleich 2015 Frachtgewichtete Jahresmittelwerte NH 4 -N Ablauf (mg/l) 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 A B K NÖ OÖ S St T V W SÜ
13 90 Kläranlagenleistungsvergleich 2015 Frachtgewichtete Jahresmittelwerte Gesamt N Entfernung (%) A B K NÖ OÖ S St T V W SÜ
14 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Kläranlagenleistungsvergleich 2015 Frachtgewichtete Jahresmittelwerte Gesamt P Ablauf (mg/l) 0,0 A B K NÖ OÖ S St T V W SÜ
15 Kläranlagenleistungsvergleich 2015 Vergleich Abbau und Ablauffrachten (kommunale ARAs mit Industrie und Gewerbe ARAs) CSB Zulauf t/d Kommunale ARAs CSB Ablauf 85 t/d 5% CSB Abbau t/d 95% CSB Zulauf 330 t/d Gewerbe und industrielle ARAs CSB Abbau 285 t/d 86% CSB Ablauf 46 t/d 14% Ges. N Zulauf 134 t/d Kommunale ARAs Ges. N Abbau 110 t/d 82% Ges. N Ablauf 24 t/d 18% Gewerbe und industrielle ARAs Ges. N Ablauf 0,7 t/d 9% Ges. N Zulauf 7,7 t/d Ges. N Abbau 7,0 t/d 91%
16 % der Anlagen 25. Sprechertagung der ÖWAV-Kanal- und Kläranlagen-Nachbarschaften, 7./8. September 2016, Hagenberg Kläranlagenleistungsvergleich 2015 Häufigkeitsverteilung der BSB 5 - und CSB- Ablaufkonzentrationen CSB: 99,4 % BSB 5 : 98,6 % BSB-Ablauf CSB-Ablauf Ablaufkonzentation in mg/l Grenzwert laut 1. AEV für kommunales Abwasser der Größenklasse 4 Grenzwert BSB: 15 mg/l Grenzwert CSB: 75 mg/l
17 Kläranlagenleistungsvergleich 2015 Häufigkeitsverteilung der NH 4 -N und Ges.P- Ablaufkonzentrationen NH 4 -N: 96,2 % Ges. P: 77,3 % Grenzwert laut 1. AEV für kommunales Abwasser der Größenklasse 4 Grenzwert Ges.P: 1 mg/l Grenzwert NH 4 -N: 5 mg/l
18 Wirkungsgrade der kommunalen österreichischen Kläranlagen BSB 5 : 98,7 % CSB: 95,1 % N: 82,1 % auf Basis der frachtgewichteten Mittelwerte
19 Kläranlagenleistungsvergleich Bereich Energie
20 Was wurde abgefragt? Neben den Daten für den Leistungsvergleich wurden folgende energierelevante Daten abgefragt: Energieverbrauch (seit 2007) Eigenstromabdeckung (seit 2007) Faulgasanfall (seit 2010) Seite 20
21 Was wurde geliefert? Daten von insgesamt 883 ARAs (Vorjahre 895, 969, 957, 944, 966 bzw. 960) Davon waren bei 802 ARAs (Vorjahre 810, 894, 875, 881, 884 bzw. 880) der Energieverbrauch, die Zulaufwassermenge und die CSB-Zulaufkonzentration angegeben, sodass ein spez. Energieverbrauch in kwh/ew 120 /a berechnet werden konnte. Seite 21
22 Erwartungsbereich 25. Sprechertagung der ÖWAV-Kanal- und Kläranlagen-Nachbarschaften, 7./8. September 2016, Hagenberg Spez. Energieverbrauch aller Anlagen, bei denen CSB und E-Verbrauch angegeben wurden [kwh/ew-csb120/a] Anlagen < 19 kwh/ew/a 768 Anlagen zwischen 19 und 200 kwh/ew/a 11 Anlagen > 200 kwh/ew/a Seite 22
23 [kwh/ew-csb120/a] 120 /a] 25. Sprechertagung der ÖWAV-Kanal- und Kläranlagen-Nachbarschaften, 7./8. September 2016, Hagenberg Energieverbrauch aller angegebenen Anlagen, gruppiert nach Bundesland ALLE ALLE ohne Wien, Industrie B K NÖ OÖ 75%-Wert Median gew. Mittel %-Wert Daten exklusive Ausreißer; Spezifische Verbrauche <19 und > 200 kwh/ew 120 /a wurden eliminiert S ST SÜ T V W Industrie Gewichteter Mittelwert = Summe aller Stromverbräuche je Gruppe / Summe aller EW 120 je Gruppe Seite 24
24 [kwh/ew 120 /a] Energieverbrauch, getrennt nach Art der Stabilisierung und gruppiert nach Bundesland Faulung andere Stabilisierung alles gewichtete Mittelwerte; Daten ohne Ausreißer ALLE ALLE ohne Wien, Industrie B K N OÖ S ST SÜ T V W Industrie Seite 26
25 [kwh/ew 120 /a] 25. Sprechertagung der ÖWAV-Kanal- und Kläranlagen-Nachbarschaften, 7./8. September 2016, Hagenberg Energieverbrauch ALLER Anlagen, gruppiert nach Größe und Art der Stabilisierung 120 Energieverbrauch aller Anlagen (Daten ohne Wien und ohne Ausreißer) andere Stabil andere Stabil. > 500 EW andere Stabil. > EW andere Stabil. > EW andere Stabil. > EW Faulung EW Faulung > EW ALLE ARAs 75%-Wert 69 Median 48 gew. Mittel 35 25%-Wert 34 Seite 27
26 [kwh/ew 120 /a] 25. Sprechertagung der ÖWAV-Kanal- und Kläranlagen-Nachbarschaften, 7./8. September 2016, Hagenberg Energieverbrauch ALLER Anlagen ohne Gewerbe und Wien, gruppiert nach Größe und Art der Stabilisierung 120 Energieverbrauch aller Anlagen (Daten ohne Wien und ohne Ausreißer) aerobe Stabil. 500 aerobe Stabil. > 500 EW aerobe Stabil. > EW aerobe Stabil. > EW Faulungs - anlagen EW Faulungsanlagen > EW Alle Kläranlagen 75%-Wert Median %-Wert Zielwert Seite 28
27 Theoretische Einsparpotentiale (ohne Wien) [MWh/a] aerobe Stabilisierung 500 EW aerobe Stabilisierung > 500 EW aerobe Stabilisierung > EW aerobe Stabilisierung > EW Faulungsanlagen > EW Faulungsanlagen EW ALLE ARAs Einsparpotential auf Zielwert Einsparpotentia auf Median Seite 29
28 Theoretische Einsparpotentiale Bundesländer (ohne Wien) [MWh/a] Alle B K NÖ OÖ S ST T V ARAs Einsparpotential auf Zielwert Einsparpotential auf Median Seite 30
29 Faulgasanfall und nutzung Angaben zum Faulgasanfall von mittlerer Faulgasanfall [l/ew/d] Gasmenge angegeben [m³/a] Gasmenge angegeben plus abgeschätzt [m³/a] Energieinhalt gesamt elektrische Energie aus BHKW bei 25 % Wirkungsgrad elektrische Energie aus BHKW bei 30 % Wirkungsgrad elektrische Energie aus BHKW bei 35 % Wirkungsgrad elektrische Energie aus BHKW angegeben (2015) 168 Anlagen 27 l/ew-csb120/d m³/a m³/a 682 GWh/a 170 GWh/a 205 GWh/a 239 GWh/a 156 GWh/a Seite 40
30 Eigenstromversorgungsgrad in % 25. Sprechertagung der ÖWAV-Kanal- und Kläranlagen-Nachbarschaften, 7./8. September 2016, Hagenberg Spez. Faulgasanfall und Eigenstromversorgung spez. Faulgasanfall [l/ew 120 /d] Seite 41
31 Zusammenfassung 1 Im Betriebsjahr 2015 waren 933 kommunale ARAs (davon 31 aus Südtirol) als Teilnehmer bei der KAN gemeldet Datenlieferung von 859 kommunale ARAs und 24 Gewerbe und Industrie ARAs Rückgang der gelieferten Daten jedoch mit 27,3 Mio. EW repräsentativ! Anforderungen an Emissionsverordnung und EU-Richtlinien im frachtgewichteten Mittel bei allen Parametern erfüllt Leistungskennwert unverändert auf gutem Niveau stabil 1,66 für alle KAN-Teilnehmer 1,54 für alle kommunalen österreichischen Kläranlagen Seite 42
32 Zusammenfassung 2 Vergleich von Industrie und kommunalen Kläranlagen Von t CSB die den Kläranlagen zufließen werden rund 16 % in Industrie bzw. Gewerbekläranlagen gereinigt Von 140 t an Gesamtstickstoff im Zulauf aller Kläranlagen werden 5 % in Industrie bzw. Gewerbekläranlagen gereinigt Anmerkung: Erfassungsgrad der österreichischen Ausbaukapazität bei den kommunalen ARAs rund 99 % bei Industrie- und Gewerbekläranlagen rund 70 % Seite 43
33 Zusammenfassung 3 Angaben 2015 zur Energie auf Kläranlagen 522 GWh/a an Gesamtenergieverbrauch von 846 Kläranlagen 86 Mio. m³ Faulgasmenge 156 GWh/a an Eigenstromerzeugung Einsparpotential an elektrischer Energie liegt zwischen 9 % (auf Median) und 26 % (auf Zielwert) dies sind 39 bis 111 GWh/a Faulgasnutzung und Steigerung der BHKW Wirkungsgrade auf durchschnittlich 30 % ergibt ein zusätzliches Potential von bis zu 49 GWh/a Seite 44
34 Zusammenfassung 4 2/3 der Daten wurden via KAPO geliefert 1/3 per Excel oder Worddateien Daten für den Leistungsvergleich sollte zukünftig ausschließlich über das Kläranlagenportal geliefert werden Einheitliche Datenerfassung sichert eindeutige Parameterbezeichnungen und Dimensionen Zusammenführen der Daten aus mehreren Quellen ist fehleranfällig und entfällt bei Portalanwebdung zur Gänze Ein Datenbestand für eine einheitliche Auswertung Unkomplizierte Anpassung bei spezifischen Fragestellungen wie z.b.: Eigenstromabdeckung, Cofermentation, Seite 45
35 Danke für Ihre Mitarbeit!
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