Ideal Carbon Utilisation (ICU)

Detta var Elin Ossianssons doktorandprojekt. Elin var industridoktorand på VA SYD genom Chalmers tekniska högskola och Sweden Water Research.

DOKTORANDPROJEKT 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 att 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) utforskades möjligheten att använda kolet i det inkommande avloppsvattnet som kolkälla till reningsprocessen, och samtidigt minska behovet av energi. Projektets första del, som pågick i två år, kallades ICU – förbehandling och inkluderar pilotstudier på Källby avloppsreningsverk. Filtrering av inkommande vatten kombinerat med produktion av kolkälla i en sidoströmhydrolys studerades. 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.

Handledare: Frank Persson, Chalmers tekniska högskola

Bihandledare: Michael Cimbritz, Lunds tekniska högskola, David Gustavsson och Simon Bengtsson, VA SYD

Elin Ossiansson disputerade den 11 juni 2025. Ladda ner och läs hennes avhandling på den här länken.

Finansiering

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

MÅLSÄTTNING

• 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