Doktorandprojekt – Ideal Carbon Utilisation (ICU)

ICU-projektet tittar på möjligheter att använda inkommande kol till avloppsreningsverken för att minska energianvändning och utnyttja kolet som resurs.

Detta är Elin Ossianssons doktorandprojekt. Elin är industridoktorand på VA SYD genom Chalmers tekniska högskola.

Om projektet

I rening av avloppsvatten behövs lättillgänglig kolkälla. Det ger energi till bakterier som renar bort kväve och fosfor från vattnet. På många avloppsreningsverk tillsätts etanol eller metanol till vattnet för att förbättra reningen av kväve, men det är både kostsamt och en belastning för klimatet. Om den biologiska reningen ska erhålla tillräckligt med kolkälla även utan tillsats av kemikalier, krävs nedbrytning (hydrolys) av mer svårtillgängligt organiskt material i avloppsvattnet. Det kol som inte kan användas som kolkälla i den biologiska reningsprocessen, kommer istället av renas bort med hjälp av syre, vilket kräver energi.

Avloppsvatten innehåller tillräckligt mycket kol för att göra reningsverken till nettoproducenter av energi. Det kol som finns i partiklar kan avlägsnas från vattnet innan den biologiska reningen, och bidra till produktion av energi i form av biogas.  Utvinning av biogas är energieffektivt eftersom det både minskar energibehovet i reningsprocessen när kolet inte behöver renas bort med syre, och ökar energiproduktionen. Samtidigt finns en risk för att det inte finns tillräckligt med kolkälla kvar i vattnet ifall en större andel används för biogasproduktion.

I projektet Idealt KolUtnyttjande (ICU; Ideal Carbon Utilisation) utforskas möjligheten till att använda kolet i det inkommande avloppsvattnet som kolkälla till reningsprocessen, och samtidigt minska behovet av energi. Projektets första del, som pågår i två år, kallas ICU – förbehandling och inkluderar pilotstudier på Källby avloppsreningsverk. Filtrering av inkommande vatten kombinerat med produktion av kolkälla i en sidoströmhydrolys har studerats. Genom att filtrera vattnet kan en större andel av kolet i avloppsvattnet komma till nytta för både produktion av kolkälla, och produktion av biogas. Denna processkombination har inte testats tidigare, och har potentialen att utgöra grunden för en effektivare rening av avloppsvatten.

Finansiering

Projektet finansieras av VA SYD, Naturvårdsverket, Svenskt Vatten Utveckling, Sweden Water Research och VA-teknik Södra.

Målsättning med projektet

• Utforma och testa en förbehandling med kombinerad förfiltrering och primärslamhydrolys i pilotskala för att erhålla driftserfarenhet och processkunskap.
• Undersöka hydrolysatets potential att täcka behovet av kolkälla för biologisk avskiljning av kväve och fosfor på ett kontrollerat och säkert sätt i kontinuerlig drift under hela året.
• Undersöka hur avloppsvattnets innehåll påverkar potentialen för produktion av kolkälla.