Vad ska vi göra med kvävet? EN STUDIE AV PROCESSER FÖR RENING OCH ÅTERVINNING AV KVÄVE FRÅN AVLOPPSVATTEN
Typ
Examensarbete på kandidatnivå
Program
Publicerad
2022
Författare
PULLI, Hugo
HANSSON, Frida
LINDE, Henrik
KJELLNER, Lovisa E.
RING, Ottilia
WU, Lisa
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
Rapporten syftar till att undersöka olika metoder för att ta tillvara på kväve
ur avloppsvatten. Kväve är ett viktigt näringsämne för växter och tillförsel
av kväve är därför avgörande för att möjliggöra dagens storskaliga livsmedelproduktion.
För att kunna tillföra tillräckliga mängder kväve produceras
stora mängder konstgödsel genom den energikrävande Haber-Bosch-processen.
Samtidigt renas avloppsvatten från kväve med hjälp av bakterier som omvandlar
ammonium till kvävgas, som sedan släpps ut i luften. Även detta är
en energikrävande process. För att minska energianvändningen och effektivisera
resursanvändningen utvecklas nu metoder för att utvinna kväve direkt
från avloppsvatten som sedan kan användas som gödsel på åkermarker. I den
här rapporten beskrivs och utvärderas ett antal olika metoder för att utvinna
kväve från avloppsvatten samt reningsmetoder som används idag. Arbetet är
utformat som en litteraturstudie, men även ett antal intervjuer med personer
som är verksamma inom ämnet har utförts.
Metoderna som valts ut delas in i tre grupper: dagens reningsprocesser, nya
biologiska processer och separationsprocesser. Varje reningsprocess bedöms inom
fem olika områden: funktion, miljöpåverkan, energi- och resursanvändning,
sociala och samhälleliga aspekter samt ekonomi. Bedömningen görs enligt en
bedömningsmetod som kallas ”Trafikljusmetoden”. Den bygger på att olika
poäng delas ut beroende på hållbarhetsnivå, där lägst poäng 1 betyder att metoden
är ohållbar i den bedömda aspekten medan högsta poäng 4 betyder att
metoden har hög hållbarhet inom den bedömda aspekten. Reningsmetodernas
medelpoäng inom varje bedömningsområde används för att bedöma dess hållbarhetsnivå inom det området. Medelpoängen används även för att jämföra
metoderna sinsemellan.
Resultatet av jämförelsen visar på att medan dagens reningsprocesser uppfyller
alla krav som finns för vattenrening, så har flera av de nya biologiska processerna
potential att vara mer lönsamma för vissa av kriterierna, exempelvis miljö.
Separationsprocesser skulle kunna vara en lösning både på problemet med för
låg kvävehalt då vissa av dessa kan koncentrera inkommande strömmar men
även då vissa av dem genererar en kvävehaltig produkt som kan användas som
gödning. Optimal rening och kväveutvinning erhålls troligtvis då två eller fler
metoder kombineras, men mer forskning krävs för att åtgärda de brister som
finns och göra storskalig implementering möjlig.