Ny metod omvandlar näringsämnen i avloppsvattnet till gödsel

Forskare vid Aalto-universitetet har utvecklat en ny metod som energieffektivt återvinner kväve och fosfor ur olika vätskeformiga avfallsfraktioner. Vid laboratorieförsök har man lyckats avskilja 99 % av avloppsvattnets kväve och 90–99 % av fosforn och producera granulerat ammoniumsulfat (NH4)2SO4 samt fosforslam lämpat för gödselmedel.

"I dag avleder man kväve och fosfor ur avloppsvattnet med olika metoder, men ingen av dem är särskilt effektiv när det gäller att tillvarata näringsämnen. Man uppskattar att ca 2 % av hela världens energibehov går åt till att industriellt producera det kväve som behövs för gödselmedel. Genom återvinning av näringsämnena i det kommunala avloppsvattnet är det möjligt att ersätta 6 % av det industriellt producerade ammoniumkvävet och ca en tiondel av den fosfor som används som gödsel", berättar Riku Vahala, professor i vattenförsörjningsteknik vid Aalto-universitetet.

Våren 2017 påbörjas byggandet av en provanläggning i Aalto-universitetets laboratorium för vatten- och miljöteknik. Projektets främsta syfte är att utveckla en ekonomiskt lönsam process och verksamhetskedja för återvinning av näringsämnena i vätskeformiga avfallsfraktioner. Samtidigt uppmuntras företagare inom området till en effektiv rening av avloppsvatten. Genom att effektivisera tillvaratagandet av näringsämnena minskar man belastningen på Östersjön, sänker kostnaderna för rening av avloppsvatten samt bidrar till återvinningen av näringsämnen.

Särskilt reningsverk, slamproducenter och -hanterare samt biogasanläggningar kommer att dra nytta av projektet, men även gödselmedlens slutanvändare som får tillgång till en hållbart tillverkad gödselprodukt" säger forskardoktor Surendra Pradhan.

Metoden för återvinningen bygger på användning av kalciumhydroxid Ca(OH)2 för att omvandla ammoniumkväve NH4+ till gasformig ammoniak, som avskiljs genom ett semipermeabelt membran. Därefter binds ammoniaken till svavelsyra, varvid ammoniumsulfat uppkommer. I processen utfälls fosforn med hjälp av kalciumsalt.

Näringsutsläppen i vattendragen minskar, den nya metoden har lägre energiförbrukning och användningen av kemikalier vid tillverkningen av gödselmedel minskar.

"För närvarande ansöks patent på metoden. Ett mål med projektet är att hitta företagspartners som på bästa möjliga sätt kan utnyttja patentet, produktifiera och marknadsföra processen. I bästa fall får vi också en konkurrenskraftig exportprodukt", berättar forskardoktor Anna Mikola.

Metoden har betydande positiva effekter på miljön.

"Näringsutsläppen i vattendragen minskar, den nya metoden har lägre energiförbrukning och användningen av kemikalier vid tillverkningen av gödselmedel minskar, vilket allt bidrar till att minska mängden växthusgaser", påminner professor Vahala.

Programmet för främjande av återvinningen av näringsämnen och förbättring av Skärgårdshavets tillstånd (Raki2 2016–2019) beviljade 9.11.2016 Aalto-universitetet 457 000 euro för projektet. Projektet utvecklar återvinningen av kväve och fosfor ur vätskeformigt avfall. Företagspartners i projektet är bl.a. Nordkalk och Gasum. Raki-programmet är ett av regeringens spetsprojekt. Syftet är att finansiera projekt som främjar återvinningen av näringsämnen, minskar belastningen på Östersjön och effektiviserar lantbrukets vattenskydd i Skärgårdshavets och Bottenhavets avrinningsområden.

Professor Riku Vahala
[email protected]
tfn 050 588 4237

Forskardoktor Anna Mikola
[email protected]
tfn 040 717 6552