SVU-rapport 2024-06 - Svenskt Vatten Hoppa till huvudinnehåll

SVU-rapport 2024-06

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: 2024-06 
Tyngd
: 13 MB
Publicerad: 2024-03-28
Totalt antal sidor: 60
Område: Avlopp & miljö

Titel: Ny teknik för mätning av lustgasutsläpp vid avloppsreningsverk. Vid behandling av kallt avloppsvatten och vid avsaknad av kväverening 
Författare: Christian Baresel, Niclas Bornold, Ted Lundwall, Anders Björk och Sina Borzooei, IVL, Malin Tuvesson, MSVA, och Linda Kanders, IVL

Sökord: Klimatpåverkan, lustgas, växthusgasemissioner, kallt klimat, mätningar, kväverening
Keywords: Climate impact, nitrous oxide, greenhouse gas emissions, cold climates, measurements, nitrogen removal

Sammandrag: Lustgasutsläpp från kväverening har sedan länge identifierats som den viktigaste källan till avloppsreningsverkens klimatpåverkan. Ändå görs relativt få mätningar av lustgas vid svenska avloppsreningsverk. Det finns inga krav på mätningar och inte heller några enkla mätmetoder. Rapporten fokuserar på två nya robusta och relativt billiga mättekniker som i framtiden kan ge enklare och kontinuerlig mätning av lustgasemissioner. Den redovisar också lustgasmätningar som gjorts i en pilot- och en fullskaleanläggning för att kvantifiera lustgasutsläpp från biologiska reningsprocesser i kallt klimat med och utan kväverening.

Sammanfattning: Relativt små lustgasutsläpp kan ha stor betydelse för avloppsreningsverkens klimatavtryck eftersom lustgas är en mycket kraftig växthusgas, cirka 273 gånger kraftigare än koldioxid. De genomsnittliga utsläppen av lustgas från avloppsreningsverk med kväverening bedöms ligga på cirka 1,6 % av inkommande kväve. Däremot förväntas inga lustgasemissioner i avloppsreningsverk utan kväverening eftersom lustgas bildas i den biologiska kväveavskiljningen. Men det kan förekomma spontan och okontrollerad nitrifikation som kan leda till mycket höga lustgasutsläpp. I dag finns det brister i förståelsen av lustgasutsläpp som gör det svårt att vidta åtgärder för att minska utsläppen. Projektets syfte var att öka kunskapen om lustgasutsläpp från avloppsrening i kallt klimat (där avloppsvattnets minimitemperatur är 4-5 °C), med eller utan kontrollerad kväverening.

I samarbete med teknikleverantörer har nya lustgassensorer testats efter det att de anpassats för mätningar vid avloppsreningsverk. Mätningar gjordes dels på fullskaleanläggningen Fillan avloppsreningsverk i Sundsvall, dels på en pilotanläggning (Kall-N-projektet) med två linjer för kväverening i kallt klimat vid Fillan avloppsreningsverk.

Lustgasutsläppen vid Fillan avloppsreningsverk som representerar en biologisk reningsprocess i kallt klimat utan kväverening är som förväntat låga, cirka 0,17 % av inkommande kväve. Även om emissionerna är låga ger de ändå ett avsevärt bidrag till klimatpåverkan. Lustgasmätningar i pilotanläggningen som representerar biologiska reningsprocesser med kväverening i kallt klimat indikerar att emissionerna kan antas vara i samma storleksordning eller högre än vid avloppsreningsverk med kväverening som inte har ett kallt inkommande avloppsvatten. Ingen signifikant skillnad i lustgasemissioner kunde observeras mellan pilotens två linjer, varav den ena linjen värmdes med +4 °C jämfört med referenslinjen.

Utvärdering av de två nya sensorerna har visat en mycket bra överensstämmelse mellan kalibrerade sensordata och referensmätningarna. Båda sensorerna har därför potential att användas för kontinuerlig mätning av lustgas i gasfas ifall en kommersiell produktutveckling sker. Resultaten indikerar dock vikten av regelbunden kalibrering av sensorerna. De två testade sensorerna är ett tänkbart alternativ till andra mättekniker, men kompletterande långtidstester bör genomföras för en utvärdering som även tar hänsyn till aspekter relaterade till mätstabilitet och underhållsbehov vid långtidsdrift.