Около 15% от общото потребление на енергия в една сграда се използва за затопляне на вода, която да завърши цикъла си като изхвърлени отпадни води. В отпадните води се крият ресурси, които могат да се използват, казва Бруно Хаденге от Eawag. „Ето защо пречиствателните станции стават във все по-голяма степен част от кръговата икономика.“
Хаденге прави изследвания в отдела за управление на градските води на Eawag. Като част от дисертацията си той се занимава с използването на отпадъчни води като източник на топлинна енергия. В някои пречиствателни станции топлината се извлича от отпадъчните води и се подава в мрежа за централно отопление. Това се случва например в станцията Вердхьолцли в Цюрих. Значението на отпадъчните води като източник на топлина би трябвало да продължава да расте и в бъдеще. Швейцарската Асоциация за централно отопление оценява дела им спрямо общия потенциал на възобновяемите източници за топлофикация на 11%.
Възниква въпросът на кое място между санитарните помещения в сградите и станциите може да се извлече най-много топлина. Хаденге и неговите колеги вече са изследвали този въпрос в свое проучване, за да оценят последиците от алтернативните енергийни технологии за канализационната система. В дългосрочен план целта е да се покаже какво точно и къде се случва в системата, когато се възстановява топлина.
Предизвикателството се крие във факта, че прекомерно охладената вода може да има отрицателен ефект върху процесите на биологично разграждане в пречиствателните станции. Този факт е и една от причините, поради които рекуперацията на топлина от отпадъчните води е разрешена в Швейцария, само ако охлаждането не пада под 10 градуса по Целзий, което от своя страна може да е трудно през зимата.
Хаденге разработва редица модели, с които могат да се извършват термохидравлични симулации на домакинства, частни домове и на обществената канализационна мрежа. След това изследователският екип създава референтен сценарий, използвайки реални данни от мрежата за отпадни води, които са събрани като част от проекта Eawag Urban Water Observatory.
Наличните резултати от изследванията показват, че приложенията, които възстановяват топлината вътре в къщата, имат само незначителен ефект върху температурата на отпадъчните води. Това важи например, ако топлината идва от канала в банята. Ако системите са инсталирани обаче директно в канализационните тръби, постигнатият ефект е доста осезаем. Те се използват там, където канализационната система минава близо до топлофикационната мрежа. По този начин се избягват транспортните маршрути с големи загуби.
Причината, поради която рекуперацията на топлина вътре в къщата е успешна, се дължи на връзките в къщата, т.е. отсечката между частната отсечка на канализационната мрежа и по-големите обществени тръби. Тъй като там отпадните води са все още топли и тръбите имат предимно неблагоприятни размери, загубата на енергия е голяма. Затова връзките в домакинството играят важна роля в цялата канализационна система. Факт е, че ако енергията се възстановява още в домакинството, отпадните води напускат къщата с по-ниски температури. В резултат на това загубите на енергия при връзките на къщата са съответно по-ниски.
„Сега знаем, че оползотворяването на енергия от отпадните води би трябвало да се осъществява директно в домакинството или след почистване в станция“, смята Тове Ларсен, член на управителния съвет на Eawag, която ръководи съвместно изследването. „Това минимизира възможните отрицателни ефекти върху пречиствателната станция за отпадни води.“