Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...

20
DTU Environment Revurdering af person ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til 2017 1

Transcript of Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...

Page 1: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Revurdering af person ækvivalent for fosfor

Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro

Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene

fra 1990 til 2017

1

Page 2: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Hvem er vi?

• Anne Lørup Arildsen

• Forskningsassistent (arbejder nu hos

HOFOR)

• Har gjort størstedelen af arbejdet

2

• Luca Vezzaro

• Lektor i modellering af urbane vandsystemer

(særlig fokus om vandkvalitet)

migRegnbetingedeudløb (live)

Page 3: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Outline

• Formålet af projekt

• Metoden og datagrundlag

• Resultater

• Konklusioner og anbefalinger

3

Page 4: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Objective of the project

• Phosphorous (P) reference value

(P/Person Equivalent)

– Expressed as kgP/PE/yr

• Used to estimate P loads from different

point source. For example:

– Diffuse, low density settlements

(spredt bebyggelse)

– WWTP discharges (if no direct

measurements are available)

4

Distribution of P load from different point sources in 2017 (source:

Miljøstyrelsen, 2019)

Page 5: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Objective of the project

• P reference value estimated back in 1990

• New legislation on P content in detergents

– EU regulation 648/2004 and 259/2012

– Valid from 2013 (laundry) and 2017 (dishwashers)

• Measurements from WWTP inlets in different countries

show a decrease in P concentrations

• What is the current P/PE in Denmark?

• What was the temporal evolution of the P load

throughout the last decades?

5

Daily P/PE load for different WWTP in Gotheborg (Tumlin & Mattson,

2013)

Page 6: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Methodologyprocedure for each plant

6

New reference

value for P/PE Measured data

Sorting of

data

Analysis of

data

distribution

Data

validation

and outlier

removal

Calculation

of annual

reference

value

Repeated across all

the available years

Page 7: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Data background

7

• P load per Person Equivalent

• Data should only represent domestic

wastewater (no industrial contribution)

• Data from 56 wastewater treatment

plants were used

Page 8: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Measurement distributions

8

• Analysis of previous monitoring campaigns suggest that concentrations/loads are log-normally

distributed

Phosphorous BOD5

Cumulative density Cumulative density

We looked at the median value (not average value)

Assumption

confirmed

Page 9: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Data validation

9

• Outliers were removed based on the estimated

log-normal distributions

conc Log(conc)

Page 10: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Calculation of annual P reference

10

• BOD5 reference value: 60 gBOD5/PE/d

• For each measurement

𝑷𝒓𝒆𝒇,𝒊 =(𝑪𝑷,𝒊 ∙ 𝟔𝟎 𝒈𝑩𝑶𝑫𝟓

/𝒅)

𝑪𝑩𝑶𝑫𝟓,𝒊

• Yearly value (median of the year)

• If less than 3 measurements in a year, no value

was estimated

Page 11: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

ResultsAmount of available data

11

• Duration of timeseries changed depending of the

plant Full data series (1990-2017) for 39

plants

Page 12: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

ResultsAmount of available data

12

• Number of available

data changed from year

to year

More uncertain value

(based only on 3-5 samples)

Page 13: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Temporal evolution of P loadPlant dependency

13

• Three main patterns have been observed in the

plants Constant decrease

Page 14: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Temporal evolution of P loadPlant dependency

14

• Three main patterns have been observed in the

plants Initial increase, and then decrease

Page 15: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Temporal evolution of P loadPlant dependency

15

• Three main patterns have been observed in the

plants Sharp fall after 2006-7

Not possible to categorize the observed pattern according to

the plant characteristics

Page 16: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Temporal evolution of P loadOverview over all the 56 plants

16

Great variations

among plants

Page 17: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Temporal evolution of P loadOverview over all the 56 plants

17

Same figure as before –

only median value

New regulation on

detergents

Page 18: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

What about the big plants?Comparison with data from main Danish WWTP

18

Effect of industrial

contribution on

estimation of PE

Similar trend

Page 19: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Conclusions & Recommendations

• The annual P load per person equivalent has fallen by 34% in the last decade

• The reference value has fallen from 1-1.1 kgP/PE/yr (1990-2005) to 0,72 kgP/PE/yr

(2017)

19

• Source control (regulation of P in

detergent) looks effective

• There is the need for a continous

analysis of existing data and re-

estimation of yearly P discharges

?

Page 20: Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro...ækvivalent for fosfor Anne Lørup Arildsen og Luca Vezzaro Opgørelse af fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til

DTU Environment

Tak for opmærksomhed!

• Kontakt:

[email protected]

• Rapporten kan downloades på:

www.orbit.dtu.dk

20