SVU-rapport 2022-12 - Svenskt Vatten Hoppa till huvudinnehåll

SVU-rapport 2022-12

Nya egna SVU-rapporter informeras om och är tillgängliga endast för medlemmar under de tre första månaderna genom länk som skickas ut i e-post. Efter tre månader blir rapporterna fritt tillgängliga för alla. Medlemmar, företagspartner och icke-medlemmar som anmält sig till SVUs sändlistor får då rapportinformation och länk genom Newsdesk.

Rapportnr: 2022-12
Tyngd
: 8,6 MB
Publicerad: 2022-12-19
Totalt antal sidor: 124
Område: Avlopp & miljö

Titel: Rejektvattenrening med näringsåtervinning. Teknisk och miljömässig bedömning av NPHarvest-teknologin genom pilotförsök och livscykelanalys
Författare: Sofia Högstrand, Juho Uzkurt Kaljunen, Hamse Kjerstadius, Raed Al-Juboori, Karin Jönsson, Anna Mikola, Gregory Peters, Magdalena Svanström

Sökord: Näringsåtervinning, rejektvatten, fosfor, kväve, livscykelanalys
Keywords: Nutrient recovery, reject water, phosphorus, nitrogen, life cycle assessment

Sammandrag: Projektet har utvärderat en ny teknik för återvinning av fosfor och kväve ur rejektvatten från rötkammare. Pilotförsök genomfördes under 2021 på testbädden RecoLab vid Öresundsverket i Helsingborg. Driftdata användes som bas för en livscykelanalys, och extraherade näringsprodukter analyserades när det gäller förorenande ämnen.

Sammanfattning: Intresset kring näringsåtervinning av kväve (N) och fosfor (P) från avloppsreningsverk har ökat de senaste åren på grund av trenden mot en mer cirkulär ekonomi. Flera olika tekniker för näringsåtervinning från avloppsströmmar existerar idag. Syftet med det här projektet var att utvärdera NPHarvest-tekniken när det gäller dels kvaliteten på de utvunna näringsprodukterna i relation till rådande gränsvärden, dels miljöpåverkan från hela processen. I projektet användes genomgående data från struvitfällning och ammoniakstripping som referensteknik för bästa tillgängliga teknik.

NPHarvest-tekniken är utvecklad vid Aalto universitet i Finland och består av en förbehandling med kalciumhydroxid som resulterar i att fosfor fälls ut i en slamsliknande fosforprodukt, följt av ett kväveåtervinningssteg där ammoniak passerar ett membran, reagerar med en syra och bildar ett ammoniumsalt. Referenstekniken har utvecklats av Ekobalans Fenix AB och består av eco:P (struvitfällning) och eco:N (ammoniakstripping).

Försök i pilotskala genomfördes under 2021 på rejektvatten från källsorterat, rötat svartvatten från toaletter. Analyser på vatten- och produktkvalitet genomfördes för att bedöma teknikens effektivitet och produkternas användbarhet. Miljöpåverkan utvärderades med hjälp av livscykelanalys (LCA) för att identifiera områden med större påverkan, så kallade ”hot spots”, inom kategorier som klimatpåverkan, övergödning, försurning, toxicitet och resursanvändning. Resultaten beräknades per m3 inkommande rejektvatten, och miljöpåverkan från NPHarvest jämfördes mot referenstekniken. för att förtydliga hot spots i teknikerna för näringsåtervinning.

NPHarvest-tekniken utvinner 95 procent fosfor och minst 50 procent kväve. Ammoniumsulfat från NPHarvest visade sig vara en ren produkt med högt näringsinnehåll och låga halter av föroreningar, och den faller inom ramen för de kommande uppdateringarna inom EU-förordningen för återvunna näringsprodukter (EU 2019/1009). Fosforprodukten innehöll endast 1 procent fosfor, men högre halter av kalcium (7−8 procent) och kol (10 procent) och med ett föroreningsinnehåll långt under rådande gränsvärden för slamspridning på jordbruksmark. Denna fosforprodukt passar för närvarande inte in bland kategorierna i den nya EU-förordningen. En möjlighet skulle kunna vara att använda produkten som jordförbättringsmedel på grund av det höga innehållet av kalcium och kol.

Den största miljöpåverkan för NPHarvest visades härröra från utsläpp av ammoniak och produktion av kalciumhydroxid och elektricitet. Framtida utveckling av tekniken bör därför överväga slutna reaktorer för att undvika direkta luftutsläpp och utvärdera alternativ till användning av kalciumhydroxid. Dessutom bör torkning av ammoniumsaltet ske med energioptimerade tekniker. De miljömässiga fördelarna med NPHarvest visade sig vara främst i form av sluppna utsläpp av lustgas och undviken användning av fällningskemikalie i huvudströmmen på avloppsreningsverket samt undviken produktion av mineralgödsel. Om dessa fördelar realiseras är både NPHarvest och referenstekniken klimatneutrala redan i den icke-optimerade skala som testats i Helsingborg.