Energieffektiv hygienisering av slam

Transkript

1 Energieffektiv hygienisering av slam - kan ammoniak vara lösningen? Docent Björn Vinnerås Sveriges Lantbruksuniversitet Statens Veterinärmedicinska Anstalt

2 Dr Björn Vinnerås Docent i Kretsloppsteknik Forskat på NH 3-3 hygienisering i 10 år Pappaledig Frågor under dagen även till Annika Nordin

3 Varför ammoniak? Arbetsmiljö ph 9 Stabilisering Minskad GHG emission Storleksoberoende Peepoo 100g Gödselbrunnar 1500m 3 Ökat gödselvärde Kostnad

4 Kostnad jämfört pasteurisering Lägre fasta kostnader Mindre krav på infrastruktur Adapterbar till situation Skaloberoende Estimerad kostnad Ammoniak 5-10kr/PE Ammoniak 5 10kr/PE Värme 10-25kr/PE

5 Hur fungerar det - Kemiskt? Urea eller NH 3 (aq) Urea 100 Biologisk nedbrytning av 80 naturligt föreokmmande 70 enzymer Höjt ph NH3 (%) 40 Urease OC(NH 2 ) 2 +2H 2 O H 2 CO 3 + 2NH 3 10 NH + 4 H + 7,5 8 8,5 9 9, NH 3 ph ökning Temp ökning Temp. (C) 10 10, ,5 12 ph 90

6 Hur fungerar det biologiskt? Inaktiveringsmekanims NH 3 aktiv substans Ingen vet säkert hur! Man vet bara att det fungerar! Teorier Bacterier/parasiter NH 3 passerar cellmembran Förändrar jonbalans Kompenseras med K - ph förändras Virus RNA genom bryts DNA?

7 Hur fungerar det i praktiken? Tillsatts 025-1% 0,25 NH 3 Kräver ph >8,5 Urea ger stabilt ph runt 9 Ammoniak ger högre ph >10 mm NH 3 Inblandning självspridning Allokering av kostnader gödsel vs hygienisering Vårapplicering av slam (kvävegödselmedel) Rötning vid hög (46 mm) ammoniakoncetration

8 Inaktivering bakterier God effekt oavsett temperatur cfu u/ml tid (d) Snabbare effekt vid högre temp Salmonella, ll E coli reduceras snabbare än Enterococcer Använder K&Dvärden Använder K & D-värden K=1/D

9 Inaktivering bakterier D-värde Ammoniakkoncentration mm

10 Inaktivering Parasiter, Virus > 20 C God effekt 20 C Varierande effekt God effekt på Höljeförsedda virus (Aviflu) Protozoer (cryptosporidier) Mindre god effekt på Ascaris (inälvsmask) Bakteriofager (virusindikatorer) Osäker om effekt Resistenta virus (Parvo, Rota, Adeno)

11 Pågående studier Labskala slambehandling Klosettvatten pilotstudier Södertälje, Lund, (Norrtälje) Labskala klosettvatten höga temperaturer (Afrika) Inaktivering av virus Peepoo (fullskala Kenya) Inaktivering i latrin (latinamerika, USF)

12 Nästa steg Pilotskala på avloppsslam Inblandningsteknik Förluster i lagring Skalningseffekter Diskussion förs med Uppsala kommun Intresserade av ytterligare tt li partners t

13 Slutsatser Storleksoberoende Enkel att övervaka ph Temp NH 3 Ingen återkontamination Kostnadseffektivt Förbättrat gödselvärde vårgödsling

14 Ammonia sanitation publications Vinnerås, B., Bölske, G., Wahlström, H., Albihn, A. Survival of Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium bovis in human urine. Water Science & Technology (in Press) Nordin, A. Ottoson, J. Vinnerås, B Sanitation of faeces from source-separating dry toilets using urea. Journal of Applied Microbiology 107; Vinnerås, B. Hedenqvist, M. Nordin, A. Wilhelmsson, A Peepoo bag self-sanitising single use biodegradable toilet. Water Science & Technology 59:9, Nordin A., Nyberg K., Vinnerås B Inactivation of Ascaris eggs in source-separated urine and faeces by ammonia at ambient temperatures, Applied and Environmental Microbiology 75:3, Vinnerås, B. Nordin, A. Niwagaba, C. Nyberg, K Inactivation of bacteria and viruses in human urine depending on temperature and dilution rate. Water Research 42, Ottoson, J., Schnürer, A., Vinnerås, B In situ ammonia production as a sanitation agent during anaerobic digestion at mesophilic temperature. Letters in Applied Microbiology 46; Vinnerås, B Comparison of composing and urea treatment for sanitising of faecal matter. Bioresource Technology 98, Vinnerås, B. Holmqvist, A. Bagge, E. Albihn, A. & Jönsson, H Potential of disinfection of separated faecal matter by Urea and by peracetic acid for hygienic nutrient recycling. Bioresource Technology 89:2, Sylwan I En metod för hygienisering av avloppsslam Ureabehandling med dubbla fördelar. Uppsala Universitet. Examensarbete W-programmet. (Presenterades April 2010) Sylwan.pdf Nordin A Ammonia sanitisation technologies. PhD thesis (Försvarades 29 oktober) Emmoth E Virus Inactivation - Evaluation of Processes used in Biowaste Management. Lic thesis (försvaras 26 november)

15 Finans - medarbetare SLU Formas Sida/Sarec SVU VA kluster mälardalen Annika Nordin Jörgen Fidjeland Jakob Ottoson Eva Emmoth Ida Sylwan Frida Laursen Karin Nyberg Charles Niwagaba