Osäkerhetsanalys och simulering med tillämpningar på aktivslamprocessen.
I Sverige saknas det formella riktlinjer för hur avloppsreningsverk ska dimensioneras. Det är inte ovanligt att verken dimensioneras utifrån erfarenhet och tumregler utan att det preciseras vilka osäkerheter som har hanterats. Projektet visar att flera svagheter med traditionell dimensionering skulle kunna vägas upp genom ökad användning av osäkerhetsanalys och processimulering.
Projektets syfte var att öka medvetenheten om osäkerheter och antaganden vid dimensionering av avloppsreningsverk, samt förbättra och utveckla den praxis som finns i Sverige och på det sättet bidra till mer effektiva och störningståliga (resilienta) reningsverk. Projektet följde två verkliga fall med pågående dimensioneringsprojekt: Henriksdals reningsverk i Stockholm och Kungsängsverket i Uppsala som båda är under utbyggnad. Dessutom hade projektet en referensgrupp som representerade reningsverk av olika storlekar samt konsulter, leverantörer och myndigheter.
I dagens svenska praxis finns det ingen standard för dimensionering. I stället kombineras information från olika riktlinjer med historiska data och erfarenhet som finns hos beställare och leverantörer. Dokumentation av processdimensioneringar av svenska reningsverk finns inte lätt tillgänglig, och den som finns är svår att tolka för en extern part. Den saknar oftast motiveringar för de antaganden som görs om till exempel belastning, reningskrav, resurseffektivitet och valda värden på processparametrar.
Traditionella dimensioneringsberäkningar upplevs som snabba och enkla. Men för framtidens reningsverk med skärpta krav på både utsläppshalter och resurseffektivitet är det inte säkert att det finns giltiga riktlinjer för hur dessa enkla beräkningar ska göras. Projektet undersökte hur datadrivna och befintliga metoder för osäkerhets- och känslighetsanalys samt dynamisk processmodellering skulle kunna användas som verktyg vid dimensionering. Inverkan av olika antaganden kan kvantifieras med osäkerhets- och känslighetsanalys. Ett sätt att kvantifiera resiliensen är att simulera scenarier med en dynamisk processmodell. Jämfört med traditionell dimensioneringsmetodik är det smidigt att testa scenarier med processmodeller.
Rapportförfattarna rekommenderar inte att en svensk standard tas fram för att hantera brister i dimensioneringen. En standard skulle snabbt bli inaktuell eftersom det utvecklas nya processer som då skulle exkluderas. Dimensioneringen påverkas också direkt av ändrade reningskrav. Det är viktigare att ge råd generellt och oavsett processtyp när det gäller vilka dimensionerande förutsättningar (indata i dimensioneringsmodellen) och dimensionerande storheter (utdata) som bör redovisas. Det skulle öka transparensen och underlätta dokumentation och jämförelse mellan olika processalternativ.
Det finns både begränsningar och fördelar med processmodeller jämfört med dimensioneringsriktlinjer. En dimensioneringsriktlinje kan användas om en beprövad process ska dimensioneras och om riktlinjen är förenlig med de dimensionerande förutsättningarna, exempelvis mål för reningsgrad givet en viss provtagningsfrekvens. Om utsläppskraven skiljer sig från befintliga dimensioneringsriktlinjer kan i stället en processmodell vara värdefull, särskilt om det anses viktigt med en osäkerhetsanalys av hur störningar påverkar resurseffektivitet och reningsgrad. Oavsett dimensioneringsmetod så är det viktigt att antaganden och valda parametervärden dokumenteras eftersom det underlättar processoptimering under reningsverkets livslängd.
