Fosfor är ett viktigt växtnäringsämne men en ändlig naturresurs. Att kunna återvinna fosfor ur avloppsslam är därför högintressant och en viktig del av den cirkulära bioekonomin. I ett av projekten inom BioInnovation har en ny teknik för återvinning utvecklats. Tekniken gör det möjligt att genom förbränning få fram en ny typ av askgranul med hög koncentration av fosfor.
Avloppsslam kan användas för gödning av åkermark. Slammet innehåller bland annat näringsämnen som fosfor, kväve och kol. Men för att avloppsslam ska få användas som växtnäring i jordbruket måste det uppfylla vissa krav och renas.
Potentialen för återvinning av näringsämnen från avloppsslam är stor. Alla städer och många mindre samhällen har en avloppsreningsanläggning.
Idén till projektet ”Ny teknik för hållbar och effektiv återvinning av näringsämnen från avloppsslam genom förbränning” föddes under 2015. Med hjälp av finansiering via BioInnovations tematiska utlysning som riktade sig till offentlig sektor kunde projektet starta sommaren 2016.
– I den bästa av världar håller slam från avloppsreningsverk bra kvalitet utan gifter och tungmetaller och skulle kunna spridas direkt till åkermark. Men det är här utmaningen finns. Slammet är inte rent idag utan består av allt det som spolas ned i våra avloppssystem, exempelvis mediciner och andra ämnen, berättar Daniel Nordgren, Pöyry, som varit projektledare.
– Det orenade slammet går därför inte att sprida ut på åkrarna idag eftersom ämnena riskerar att fångas upp av växter som ska bli till mat, förklarar Daniel Nordgren vidare.
Ett sätt att rena slammet är att ta det via en förbränningsprocess och det är här den nya metoden utvecklats.
– I konventionell förbränning används slam samt andra bränslen från exempelvis hushållsavfall och biobränslen i en förbränningsanläggning. Men det som händer då är att det fosfor som hamnar i askan blir väldigt utspädd. Man vill inte sprida ut den i det skicket utan få den mer koncentrerad, säger Daniel Nordgren.
I det här projektet förbehandlades slammet till en slamgranul.
– Slamgranulen förbränns sedan och blir till askgranuler. I askgranulen har fosforkoncentrationen ökat och den kan sedan återföras till åkermarken, förklarar Daniel Nordgren.
Idag finns flera näringsmedel som granuler på marknaden. Ambitionen är att askgranulen ska efterlikna dessa näringsmedel.
– Projektet gav oss intressanta resultat inför framtida uppskalning. I nästa steg vill vi nå vissa egenskaper hos granulen, exempelvis för hållfastheten. Den ska också var lätt att separera från övrig aska på ett bra sätt, berättar Daniel Nordgren.
I bilden till höger finns exempel på utbrända slamgranuler/pellets (askgranuler). Myntets diameter är 24 mm. Foto: Gustav Häggström, Luleå tekniska universitet.
Regelverk en utmaning för fortsatt utveckling
Projektet avslutades i början av oktober 2018 men redan under hösten 2018 har ett fortsättningsprojekt startat med finansiering från Svenskt Vatten.
Projektledare Daniel Nordgren.
Det finns vissa utmaningar för den fortsatta utvecklingen, till exempel behövs ett stabilt regelverk.
– Det debatteras just nu om vad man ska göra med slammet, framförallt det som inte håller hög kvalitet. En utredning är på gång som rekommenderar förbränning. Vårt projekts koncept ligger i linje med detta. Utvecklingen i Europa har tagit stora kliv, i synnerhet i Tyskland och Schweiz där slamförbränning är vanligt. Det behövs tydliga regelverk för att stora investeringar ska kunna göras. Ny teknik i samverkan med en stabil finansiering skulle kunna göra det möjligt för oss att se demonstrationsanläggningar inom ett par års sikt, säger Daniel Nordgren.
Bra samarbete i värdekedjan
– Sammanfattningsvis var det här ett bra projekt där resultaten hakat i varandra. Samarbetet med Umeå universitet där utrustningen finns som vi använt och det huvudsakliga experimentet har genomförts, Luleå tekniska universitet och designingenjörer från Andritz – ett företag som skulle kunna skala upp och använda tekniken framöver – och Sandviken Energi AB samt Sandviken Energi Vatten AB, har varit väl fungerande och inneburit att vi har haft en stor del av värdekedjan representerad, berättar Daniel Nordgren.
– Även om vi från början hoppades på en snabbare uppskalning har alla parter förstått vikten av att vi fortsätter att göra ett grundligt arbete för att få fram en riktigt bra granul, avslutar Daniel Nordgren.
Matias Svenningson är projektledare på Andritz Service. Andritz är företaget och projektpartnern som varit med och designat provanläggningen. Han ser positivt på projektets resultat.
– Vi ser att det finns potential att ta detta vidare. Tekniken och kunnandet finns och med viss utveckling är uppskalning möjlig. Nu behövs aktörer som vill skapa en affärsmodell för detta och göra den investering som behövs i en panna för vidare utveckling, säger Matias Svenningson.
Fakta om projektet
Projektet ”Ny teknik för hållbar och effektiv återvinning av näringsämnen från avloppsslam genom förbränning” startade i juni 2016 och avslutades under hösten 2018. Projektledare var Daniel Nordgren från Pöyry och deltagande aktörer var Sandviken Energi AB, Sandviken Energi Vatten AB, Andritz, Luleå tekniska universitet och Umeå universitet. Projektets volym var 2,2 mkr.
Läs mer om projektet.