3.3 Avloppssystem
3.3.1 Utformning
För att ta hand om allt avloppsvatten från en bostad finns en rad olika lösningar. Alla är dock inte lämpade för bruk off grid. I denna studie behandlas följande lösningar för avloppsrening där samtliga är möjliga off grid:
• Minireningsverk • Infiltration • Markbädd • Kompaktbädd • Torrtoaletter • Sluten tank 3.3.2 Dimensionering
Dimensionering av avloppsreningen har skett efter schablonvärden angivna i figur 7 där fördelningen av BDT respektive KL vatten redovisas. För avloppssystemet har dimensioneringen skett för blandat avlopp respektive KL- och BDT-vatten separerat.
25
Figur 7. Schablonvärden som använts för att dimensionera avloppssystemet (Svenskt vatten 2017).
3.3.3 Systemidentifiering
De system som finns på marknaden för avloppsrening tar hand om antingen KL-, BDT- eller blandat avloppsvatten. Eftersom projektet berör en liten bostad har samtliga system en kapacitet att hantera avloppsvattnet från bostaden. Simuleringarna i detta fall beror därför av att hitta vilka system som bör kombineras för en fullgod rening och kombinera dessa till ett system.
3.4 Systembedömning
Den andra delen i detta arbete har bestått av att bedöma de olika systemen utifrån portabilitet, miljö, ekonomi och användarvänlighet. Bedömningen utgår ifrån aspekter som, utifrån eget och intressentens tycke, är viktiga vid val av energi- och avloppssystem. Vid varje bedömning har en mall använts där utfallet beror av de delar som studien valt att fokusera på.
3.4.1 Portabilitet
Portabiliteten har i första hand bedömts utifrån om systemet är flyttbart eller inte. Vissa system är knutna till platsen beroende av att installationen görs i marken och beror av de yttre förutsättningarna, till exempel en infiltrationsanläggning. I dessa fall krävs en ny anläggning på platsen dit huset flyttas som måste anpassas till den nya platsens markförhållanden.
Tabell 3. Värderingsmall för portabiliteten hos systemet.
Hur många tjänster behöver inkluderas i en flytt?
Ingen avinstallation
2 yrkesmän 4 yrkesmän
Bedömning Låg Mellan Hög
Värderingen av portabiliteten hos systemets har gjorts utifrån hur enkelt systemet är att flytta. Närmare bestämt har studien fokuserat på att jämföra hur många olika tjänster eller yrkesmän som behöver inkluderas i flytten. Bedömningen har gjorts enligt mallen i tabell 3 där en tjänst motsvarar en elektriker, en rörmokare och så vidare.
26
3.4.2 Kostnad
Bedömningen av kostnaden har enkelt gjorts genom att jämföra driftkostnader och investeringskostnader mellan systemen anpassade för just bostaden i denna studie. Priserna på anläggningar hämtades från leverantörer av specifika produkter som överensstämde med behovet som boendet i detta projekt hade, se tabell 4. Investeringskostnad samt driftkostnad jämfördes för respektive lösning.
Den totala kostnaden/år har beräknats för systemen genom att summera driftkostnaden och investeringskostnaden med en avskrivningstid på 20 år.
Tabell 4. Investerings- och driftkostnader som använts för ekonomiska jämförelser av systemen
Energisystem: Investering Driftkostnad Solceller 5400 kr/m2
Solfångare 2000 – 5000 kr/m2
Vindkraft, maxeffekt 3000 W 75 000 kr
Pelletspanna 45 000 kr 0,54 kr/kWh pellets
Stirlingmotor med effekt på 15 kW 138 000 kr 0,54 kr/kWh pellets Ackumulatortank, 0,5 m3 14 000 kr Avloppssystem: Slamavskiljare, 2,4 m3 13 000 kr 1451 kr/år Markbädd, BDT 8 000 kr + 20 000 kr 400 – 1200 kr/år
Markbädd, Blandat avlopp 8 000 kr + 25 000 kr 400 – 1200 kr/år Kompaktfilter 26 000 400 – 1200 kr/år Infiltrationsanläggning 8 000 400 – 1200 kr/år Minireningsverk 75 000 - 125 000 kr 2500 – 7000 kr/år Mulltoalett 33 000 kr Sluten tank, 2 m3 11 000 kr 1451 kr * 2ggr/år 3.4.3 Miljö
Vid värdering av miljöpåverkan har denna studie fokuserat på hur systemen påverkar naturen i direkt anslutning till boendet. Därför har denna analys enbart gjorts för systemen kopplade till avloppshantering. Genom att jämföra BOD-,
27
fosfor- och kvävereduktion hos samtliga slutreningssteg kunde en bedömning av miljöpåverkan från dessa enskilda avloppsanläggningar genomföras. I tabell 5 syns de värden som har använts för att göra värderingen. I tabellen finns inte sluten tank med vilket beror på att tanken samlar upp allt avloppsvatten som sedan skickas vidare till en kommunal reningsanläggning.
Tabell 5. Reduktion av BOD, kväve och fosfor för olika reningsanläggningar avsedda för slutrening.
Reduktion av total mängd:
BOD [%] Fosfor [%] Kväve [%] Infiltrationsanläggning 90-95 25-90 20-40
Markbädd 90-95 25-90 20-40
Minireningsverk 90 70-90 30-60
Kompaktfilter 90 liten 20-40
3.4.4 Användarvänlighet
Användarvänligheten har värderats utifrån hur ofta underhåll och tillsyn behöver ske samt vilken kompetens som krävs för att sköta drift och underhåll. Värderingsmallen presenteras i tabell 6 och data för att göra en bedömning av varje enskilt system syns i tabell 7 och 8. Varje energikälla eller reningssteg värderas för sig och summeras sedan. Resultatet presenteras på en skala mellan låg och hög.
Tabell 6. Bedömningsmall för användarvänligheten hos systemet.
Kompetens för drift och underhåll Bedömning Värde
Inga förkunskaper krävs. Låg 1
Händig privatperson med viss kunskap om systemet. Mellan 2
Yrkeskunskaper krävs. Hög 3
Hur ofta måste driften ses till? Bedömning
1-2 ggr/månad Låg 1
1-2 ggr/vecka Mellan 2
1 ggr/ dag Hög 3
Hur ofta måste underhåll ske? Bedömning
1 ggr/år Låg 1
2-4 ggr/år Mellan 2
28
Tabell 7. Drift/skötsel-behov för de olika energisystemen. En kombination av flera energikällor medför självklart mer tillsyn.
El-/värmesystem Drift/Skötsel
Värmepump Rengöring av filter med jämna mellanrum, 2-4 ggr/år
Vindkraftverk Lättskött. Inget större behov av tillsyn.
Solceller/solfångare Kontrollera så att de inte täcks av löv eller snö. Rengöring
med jämna mellanrum för bästa effekt, 2-4 ggr/år.
Pelletspanna Eldas med pellets. Behöver kontinuerlig tillsyn för påfyllning av pellets osv. Beror på belastning. Sotning behöver ske 1 ggr/år
Stirlingmotor Eldas med pellets. Behöver kontinuerlig tillsyn för påfyllning av pellets osv. Beror på belastning.
Tabell 8 Drift/skötsel-behov för de olika reningsteknikerna. En kombination av flera reningstekniker medför självklart mer tillsyn.
Reningsteknik Drift/Skötsel
Slamavskiljare, 2,4 m3 Kontrollera nivå i tank några gånger/år. Tömning av tank 1-2 ggr/år.
Markbädd Lättskött. Kontrollera luftningsrör några ggr/år.
Kompaktfilter Lättskött. Kontroll av nivå bör ske några ggr/år. Tömning av tank 2 ggr/år.
Naturlig
infiltrationsanläggning
Lättskött. Kontrollera luftningsrör några ggr/år.
Minireningsverk Påfyllning av kemikalier behöver ske några ggr/år. Tömning av eventuell slamtank 1-2 ggr/år.
Sluten tank, 2m3 Lättskött. Kontroll av nivå bör ske några ggr/år. Tömning av tank 2 ggr/år.
Mulltoa Regelbunden skötsel krävs i form av omrörning, tillsats av strö och tömning.
Vakuumtoa Inspektera vakuumenhet 1ggr/år. Rengör vattenfilter med jämna mellanrum.
Kommunalt avlopp Mycket liten skötsel krävs. Hela rengöringssystemet ligger hos kommunen.
29
3.5 Känslighetsanalys
För att se hur en förändring i indata påverkar resultaten för beräkningarna har två olika indata varierats, utomhustemperaturen och elförbrukningen.
3.5.1 Utomhustemperatur
Bostaden i denna studie är placerad i Karlstad och därmed används en utomhustemperatur som är uppmätt i just Karlstad. Hur stort värmebehovet i bostaden är påverkas i allra högsta grad av utomhustemperaturen.
För att se hur stor inverkan en temperaturförändring skulle ha minskades och ökades temperaturen genom att 2 eller 5 grader adderades eller subtraherades på befintlig temperatur. Den nya temperaturen matades in i modellen som byggts upp och det nya värmebehovet beräknades på samma sätt som i avsnitt 3.1.1. Den procentuella förändringen i värmebehov beräknades till sist.
3.5.2 Elförbrukning
Elförbrukningen i en bostad är individuell från hushåll till hushåll och kan påverkas av vilken typ av hushållsapparater som används, hur medvetna brukarna är och hur stor bostaden är. De värden som använts för elförbrukningen är schablonvärden och kan vara något höga med tanke på att huset i studien är litet. För att se hur en minskad elanvändning påverkar driftkostnaden har en minskad hushållselförbrukning på 10%, 25% och 50% testats. De nya värdena har matats in i modellen och förändringen i driftkostnad har beräknats.
30