torsdag 3 januari 2013

Urinsortering i nybyggda stadsdelar - ett sätt att öka den befintliga kväverenande kapaciteten i avloppsreningsverket


Innan kvävekraven på avloppsreningsverken kom så avskiljdes kvävet enbart genom försedimentering och assimilation. Mängden kväve avskiljt via assimilation (celltillväxt) beror på BOD-belastningen (BOD/N-kvoten) och slamålder. Det sistnämnda bestämmer hur mycket av den assimilerade kvävet som löses ut igen genom mineralisering i aktivtslamanläggningen (se nedanstående figur som är modifierad ifrån EPA (2010) och Ekama (2011)

Humanurin bidrar med ca 80 % av kvävet och ca 50 % av fosforn i kommunalt avloppsvatten. Sorterar vi ut urinet, t ex vid nybyggnation av större stadsdelar, kan vi öka mängden avskiljt kväve genom assimilation eftersom den mesta av COD:n kommer med bajsvattnet (enbart ca 7 % av COD:n i urinet). Dessutom kan vi erhålla mer kolkälla till denitrifikationen och ca 15 % mindre flöde. Mer kväve i biomassan innebär mindre luftbehov för nitrifikation och mer kväve i slammet. Den befintliga kvävereducerande kapaciteten på reningsverket kan alltså öka, men en måste tänka på att flödet ändå ökar med nyinkopplingar.

Frågan är om nybyggnation av lokal anaerob svartvattenrening för biogasproduktion någonsin kan slå ut vinsten med att urinseparera och får utökad kapacitet i befintlig aerobt avloppsreningsverk. Jag tror inte det. Men jag har inte heller orkat räkna mig igenom hela exemplet (ännu).

Mer kväve i slammet vill vi ju ha för att förbättra slammets näringsinnehåll och öka mängden kväve som vi recirkulerar till jordbruket. Separerar vi urinet, tar vi ju hand om en större andel av kvävet direkt istället för att sända upp det i luften igen och sedan fixera det igen i den energiintensiva Haber-Bosch-processen. Håkan Jönsson på SLU är en ivrig och trevlig förespråkare för urinseparering, och menar på att det växttillgängliga kvävet i toavattnet är fyra gånger mer värt (i pengar) än fosfor och kaliumet 40 % mer värt än fosforn. Dessutom kan tillverkningsutsläppen av växthusgaser minska med ca 65 gånger så mycket om vi ta tillvara på kvävet jämfört med fosforn exklusive lustgasutsläpp p g a avloppsvattenrening och utsläpp till recipienten.