ÅTERVINNING AV FOSFOR FRÅN AVLOPP OCH SLAM TILL PRODUKTER

Transkript

1 1 ÅTERVINNING AV FOSFOR FRÅN AVLOPP OCH SLAM TILL PRODUKTER Erik Kärrman RISE Research Institutes of Sweden RISE Samhällsbyggnad

2 Syfte: att skapa förutsättningar för användning av återvunnen fosfor som gödselmedel 2

3 I fokus finns två utvunna produkter Ekobalans gödningsprodukt AshDec-produkt En sammansatt granulerad produkt med både utvunnen P och N från reningsverket P och N kommer från fällningar ur rejektvattenflödet i ARV Utgångspunkten är en aska från slamförbränning. Askan processas (Ash-Dec-ontamination) och granuleras till AshDec-produkten 3

4 Om projektet Treårigt projekt: Finansiering från VINNOVA + medfinansiering Projektgrupp: Erik Kärrman, RISE (Projektledare), Robert Johansson Outotec, Gunnar Thelin Ekobalans, Jan Eksvärd LRF, Mariana Björklund Borås Energi och Miljö, David I Ons- GRYAAB, Hans Bertil Wittgren VA SYD, Lena Rodhe RISE, Gunnar Lundin RISE, Bo von Bahr RISE, Jesse Fahnestock, RISE, Serina Ahlgren RISE. Styrgrupp med representanter från Svenskt Vatten, KEMI, Naturvårdsverket, Yara, LRF, Axfood, Lantmännen, Naturskyddsföreningen, Ragn Sells, Jordbruksverket Intressentgrupp med representanter från SYSAV, VA SYD, Göteborgs stad Kretslopp och Vatten, GRYAAB, Käppalaförbundet, SYVAB, Eskilstuna Strängnäs Energi och Miljö, Uppsala Vatten, Borås Energi och Miljö 4

5 Accelerating innovation Upplägg på projektet WP 1 Marknadspotential, hinder och möjligheter i olika ekonomiska och policymässiga perspektiv - Jesse Fahnestock/Elena Talalasova WP 2 Kvalitets- och miljömässiga aspekter på utvunna fosforprodukter - Bo von Bahr/Serina Ahlgren WP 3 Jordbruksanvändning av utvunna fosforprodukter - Lena Rodhe/GunnarLundin WP 4 - Projektledning Erik Kärrman 5

6 WP1: Marknadspotential och hinder Syfte: utvärdera potential för produkter med återvunnen P, samt identifiera hinder och drivkrafter ur ett innovations system perspektiv Metod: Prospective TIS Beskriv eventuella framtida värdekedjor, aktörer/roller Använda innovations system ramverk för att se hur dessa värdekedjor kan främjas/hindras I praktiken: projektintressenter beskriver en möjlig och önskvärd framtid för gödselprodukter med återvunnen P och vilka barriärer och drivkrafter finns Konstruktion av ett enkelt scenario som beskriver det som intressenter kom fram till + analys av innovationssystemet idag 6

7 Scenario ( ) för gödselprodukter med återvunnen P Beskriver: en lyckad men rimlig utveckling av marknaden (tillförsel och efterfrågan) som speglar intressenternas input från 2017 Några antagande: 2 huvudsegment ( grön nisch och massmarknad ) Total efterfrågan hållas konstant. Stallgödsel utnyttjas som idag Gradvis utfasning av direkt slamspridning Gradvis infasning av krav på återvinning av fosfor; 2035 omfattas alla reningsverk av kravet 7

8 Drivkrafter och hinder ur innovationssystemsperspektiv Sökriktningen Positiva externaliteter Kunskapsutveckling och spridning Legitimering Entreprenöriellt experimenterande Marknadsformation Resursmobilisering 8

9 Drivkrafter och hinder ur innovationssystemsperspektiv Sökriktningen 2 Ingen konsensus Svårt att dra alla intressen mot en lösning Osäkerhet kring framtida styrmedel 9

10 Implikationer för policy Hur främjar man det positiva scenariot och ett starkt innovationssystem på bästa sätt genom policy och policy mix? 16

11 Styrmedel Administrativa Ekonomiska Informativa Standarder för kvalitet och säkerhet Utvinningsmål Subventioner för utvunnen P Märkningssystem för utvunnen P/slam Tuffare krav för slamspridning Slamspridningsförbud med/utan undantag Investeringsstöd för anläggningar Utbildning och informationsspridning Krav att utvinna P ur slam Krav att ta in utvunnen P

12 WP 2: Kvalitets- och miljömässiga aspekter Arbetspaketet innehåller två moment: Screening LCA Serina Ahlgren Chemical checkpoint Bo von Bahr 18

13 Approach för screening LCA I studien har miljöpåverkan av att införa en process för P-återvinning beräknats, jämfört med en vanlig avloppsreningsanläggning med kemisk fällning. Det är alltså bara de skillnader som uppstår i jämförelse med referensanläggningen som inkluderas i beräkningarna. Man kan tänka så här: det finns ett existerande avloppsreningsverk, och där inför man P- återvinning. Alla ändringar i miljöpåverkan som uppstår i samband med investeringen i denna nya process, bokförs på den nya P-produkten. 19

14 Referensanläggning Sjölunda, Malmö Figur 1. Schematisk bild av årliga näringsflöden i referensanläggningen, siffror i procent anger andel av N och P i förhållande till inkommande mängd med avloppsvatten. 20

15 Struvitfällning Figur 2. Schematisk bild av den studerade struvitprocessen. Svarta pilar och boxar indikerar att flöden eller processer är annorlunda i jämförelse med den existerande referensanläggningen. Siffror i procent anger andel av N och P i förhållande till inkommande mängd N och P i avloppsvatten. 21

16 Askbehandling 22 Figur 3. Schematisk bild av den studerade förbränning och Ash-Dec processen. Svarta pilar och boxar indikerar att flöden eller processer är annorlunda i jämförelse med den existerande referensanläggningen. Siffror i procent anger andel av N och P i förhållande till inkommande mängd N och P i avloppsvatten.

17 Chemical checkpoint Kontroll av hur mycket oönskade organiska ämnen samt metaller som finns kvar i materialen: Substanser som är intressanta: PFOS, PFAS läkemedelsrester hormonstörande ämnen PAH, PCB Metaller 23

18 WP 3: Jordbruksanvändning av utvunna fosforprodukter Att underlätta och öka en recirkulation av den ändliga resursen fosfor (P) från avloppsslam till produktiv jordbruksmark 24

19 Utifrån gödselmedlens fysikaliska egenskaper är spridningsresultatet i första hand beroende av: Kornstorleksfördelning Volymvikt Massflöde Hållfasthet 25

20 Struvite från Ekobalans, analys av massflöde och volymvikt

21 Mätning av spridningsjämnhet, konstgödsel Spridningsbild Giva Avstånd från kördragets centrum, meter

22 Mätning av spridningsjämnhet, aska Spridningsbild Spreading pattern Giva Avstånd från kördragets centrum, meter

23 Spridning med precision Gott spridningsresultat: Korrekt giva (kg/ha) Jämn fördelning (variationskoefficient, %) Inverkande faktorer: Maskinell utrustning Gödselmedel Förare Yttre omständigheter (fältegenskaper, väder etc.)

24 2019 projektets sista år Då kommer vi: Färdigställa studien om marknad, hinder och drivkrafter Analysera en handelsgödselprodukt och jämföra föroreningsmängderna med utvunna produkter Färdigställa livscykelanalysen Genomföra test av fysikaliska egenskaper och spridningsförsök Genomföra ett slutseminarium preliminärt i september Färdigställa vår slutrapport i december 30

25 31 TACK FÖR IDAG! Erik Kärrman RISE Research Institutes of Sweden RISE Samhällsbyggnad