Det svenske jordbruksverket har satt seg i sving med å hastekartlegge Sveriges og EUs evne til å produsere innenlandsk gjødsel, i kjølvannet av stigende gjødselpriser. Med ny teknologi kan en del av gjødselbehovet dekkes av resirkulerte næringsstoffer fra avløpsvann. Det viser en ny forskningsstudie fra IVL Swedish Environment Institute, Rise og Mälardalen University.
– Studien viser at det er store miljøgevinster i å gjenvinne mer nitrogen fra avløpsvann enn det man gjør i dag. I tillegg til å redusere avhengigheten av fossil gass for produksjon av nitrogengjødsel, reduseres også utslippene av klimapåvirkende lystgass fra renseanleggene når nitrogen resirkuleres, sier Andriy Malovanyy, prosjektleder i IVL, i en pressemelding.
Ifølge studien kan mellom 10-25 prosent av nitrogenet som finnes i avløpsvannet, ved å gjenvinne nitrogen fra høyt konsentrerte strømmer ved renseanleggene, returneres til jordbruksarealer. For å ta ut en større andel enn dette, inntil 80 prosent, kreves det at avløpssystemet bygges om slik at svartvann, det vil si selve toalettavfallet, håndteres separat. Slik det allerede gjøres ved et anlegg i Helsingborg.
I dag gjenvinnes kun fem prosent av nitrogenet i avløpsvannet, og dette skjer i Sverige i hovedsak gjennom slamspredning. Muligheten for spredning av slam kan imidlertid være begrenset i fremtiden, noe som kan føre til at en enda mindre mengde nitrogen gjenvinnes fra kloakken dersom renseanleggene ikke investerer i ny teknologi.
For å komplisere bildet ytterligere, påpeker forfatterne bak studien at krav til fosforgjenvinning kan begrense mulighetene for nitrogengjenvinning. De mest lovende metodene for fosforgjenvinning er fra aske etter slamforbrenning, og dette gjør at nitrogeninnholdet går tapt.
I tillegg til å redusere avhengigheten av fossil gass for produksjon av nitrogengjødsel og øke innenlandsk produksjon, viser studien at klimagevinsten for renseanleggene er betydelig når nitrogen resirkuleres. Gjenvinning reduserer også utslippene av klimapåvirkende lystgass, som i dag dannes i det biologiske rensetrinnet til renseanlegg. De fleste tilgjengelige teknologier produserer resirkulert nitrogen med halvparten av klimapåvirkningen fra konvensjonell nitrogengjødsel. For de mest miljømessig lovende teknologiene er klimabelastningen kun 15 prosent sammenlignet med dagens nitrogengjødsel.
– Vi har mulighet til å doble eller tredoble utvinningen av nitrogen fra avløpsvann dersom vi investerer i teknologi ved renseanleggene. Med denne innsatsen kan vi også redusere klimapåvirkningen. Gjenvinning er imidlertid kostbart og det kreves mer utvikling og økonomiske insentiver for denne typen sirkulære løsninger, sier Andriy Malovanyy.
I studien har forskerne kartlagt 15 ulike teknikker for å utvinne nitrogen fra avløpsvann med fokus på rejektvannet, avfallsstrømmen som inneholder mest nitrogen ved renseanleggene.
Kostnadene og miljøgevinstene ved de syv mest lovende teknologiene har deretter blitt evaluert. I evalueringen er kostnadene og miljøbelastningen vedrørende klima for resirkulert nitrogen sammenlignet med tilsvarende tall for nitrogengjødsel av fossil opprinnelse og nytt såkalt fossilfritt nitrogen. Flere nye gjenvinningsteknikker, som termisk stripping av ammoniakk og struvittutfelling kombinert med syrebehandling, har potensial til å gi både lavere kostnad og lavere klimabelastning enn dagens nitrogengjødselproduksjon og biologisk nitrogenrensing. I tillegg til en kartlegging av nitrogen, inkluderer studien også en gjennomgang av teknikker for utvinning av fosfor, kalium og svovel fra avløpsvann.
