JTI har fått nästan en miljon kronor från Naturvårdsverket för att kartlägga fosforläckage i gamla infiltrationsanläggningar och markbäddar.
- Vi har många markbaserade anläggningar i Sverige, men vi vet inte vad de presterar. Vi behöver mer kunskap, säger Maria Hübinette, utredare på Naturvårdsverket, i ett pressmeddelande.

För att efterlikna verkligheten så mycket som möjligt och samtidigt kunna kontrollera vart fosforn i avloppsvattnet tar vägen, har JTI:s forskare byggt ett antal 1,5 meter höga kolonner i plast. Kolonnerna har de fyllt med markmaterial från minst tio år gamla infiltrationsanläggningar, ett markmaterial som också noga undersökts och karaktäriserats.

Dessa kolonner ska de under två månader belasta med avloppsvatten, och sedan mäta bland annat fosforhalten i det vatten som renats genom kolonnernas bäddmaterial. Därefter vidtar två månaders tester med rent vatten och motsvarande fosformätningar.

- Det kan vara så att redan uppsamlad fosfor i en gammal markbädd kan sköljas ur av regnvatten eller genom grundvatteninträngning, därför ska vi också belasta bäddarna med rent vatten, säger David Eveborn, forskare vid JTI.

Så vitt han vet har gamla infiltrationsbäddar aldrig blivit undersökta på det här sättet tidigare.

- Undersökningen kan ge viktig kunskap, eftersom det finns cirka 450 000 markbaserade anläggningar i Sverige där fosforavskiljningen sker i markmaterialet, och man vet att fosfor bidrar mycket till miljöbelastningen på Östersjön, säger David Eveborn.

De markbaserade reningssystemen beräknas dominera under överskådlig tid framåt.

- Om man ställer krav på rening i dessa system, måste man också veta vad de klarar av, och hur de ska förbättras, säger Maria Hübinette. (EW)

Som en livsnerv slingrar den sig fram genom det skånska landskapet. Kävlingeån, med hela sitt avrinningsområde, kan idag känna av att forna tiders torrläggningsambitioner bytts ut mot nytänk.

Ett 15-årigt samarbete mellan nio kommuner har inneburit att drygt 100 ton kväve och fem ton fosfor per år inte når havet. Dessutom har ett stort antal arter fått nytt livsutrymme, landskapet har blivit vackrare och i kombination med några kalla vintrar har det gett många ovana skåningar tillgång till fina skrid­-skoisar.

Kävlingeåprojektet är ett gott exempel på att välfungerande samverkan ger bra resultat.

Våtmarken renar, ger livsutrymme, rekreation och skönhet. Att jobba med vattenvård är fint, tycker Tette Alström. För man får lämna nåt bra efter sig.

– När man ser det här, då känns det ju helt klart värt mödan.

Tette Alström har stannar upp och ler mot hela Skarhults våtmark. Ett projekt hon varit med om från första fröet till färdig, bländande vacker näringsfälla. Fåglarna tycker uppenbarligen också om tillskottet i landskapet som med vindkraften i bakgrunden bidrar på så många sätt.

Tette är naturgeograf i botten och har jobbat i Kävlingeåprojektet sen starten. Femton år som gjort henne till en bättre förhandlare. Och stolt.
Hennes arbete handlar väldigt mycket om att få de många leden i projekten att fungera ihop. Det är mycket dialog och utan bra personkemi går det inte.

– Den stora glädjen är då man kommer ut och ser skillnaden mot hur det var från början till att det har blivit så här väldigt vackert. Markägarna själva uttrycker ofta att det blev just så mycket vackrare än de hade trott.

Hon både jobbar med, bor intill och badar i Kävlingeån. Hela avrinningskartan har hon i huvudet. Så visst finns det en särskild relation. Det är förståelsen för landskapet och hur vattnet fungerar i det som fascinerar.

Anna Olsson är projektsekreterare och hon förklarar hur det kommer sig att det faktiskt har gått att få så många intressen att enas i en så omfattande och komplex fråga som ett helt avrinningsområde. Och visst, lite har det gnisslat ibland, men på det hela taget har det gått föredömligt smidigt.

– Här finns flera engagerade politiker och tjänstemän. Det behövs, utan dem hade vi inte kommit hit där vi är idag. Jag tror mycket på att ha en stabil ledning, säger Anna Olsson.

– Och några eldsjälar, som brinner lite extra och som orkar driva projekt som ligger lite utanför den vanliga kommunala verksamheten. Det behövs en otrolig drivkraft. Att lyckas förankra i nio kommuner, det är inte lätt, inflikar Tette Alström, projektets inhyrda konsult som varit med från början.

Målet som sattes 1995 var 300 hektar våtmarker till 2010. 365 hektar blev det och inom avrinningsområde finns nu också 224 hektar skyddszoner. Några vattendrag har restaurerats och återfått sina naturliga meandrande sträckningar. Allt för bättre ekologisk status, större biologisk mångfald och rekreationsvärden.

Processerna är ofta långa men med de femton års erfarenhet som numera finns inom projektet går det stadigt framåt. Resultaten av ansträngningarna påverkar flera av de nationella miljömålen, inte minst mindre belastning på den känsliga Östersjön. Men det är ännu lång väg kvar till god ekologisk status. Stora delar av avrinningsområdet ligger inom Skånes mer jordbruksintensiva områden. Det mesta är övergött, men inte hopplöst.

– Man kan säga att vi är på god väg att nå målet. Det finns ju fortfarande mycket kvar att göra, säger Anna Olsson.

Projektet har utvärderats och fått bra betyg. Förutom bra reningsresultat med mindre kväve och fosfor till sjöar och hav, har projektet gett livsutrymme åt flera rödlistade arter. Projektet har sin del i att flera arter till och med har kunnat strykas från rödlistan. Inom projektet har några riktigt stora dammar anlagts, och de behövs i det utdikade Skåne.

De senaste 150 åren har nästan 95 procent av de skånska våtmarkerna försvunnit. Öppna vatten har fått lämna plats för större, mer rationella odlingsarealer. Det har varit en kostsam process som har resulterat i mer matproduktion men också övergödning och en dramatisk artutarmning. Den kostsamma processen som nu pågår med att återskapa lite av det som fanns naturligt förr, ändrar snabbt biologin.

– Varenda pöl drar ju till sig, även rödlistade arter, säger Tette Alström.

107 miljoner kronor har hela projektet kostat hittills. Hälften av pengarna kommer från kommunerna och hälften är stöd från staten och från EU. Kommunerna tycks nöjda med satsningarna och vill fortsätta.

Det är många relationer som måste fungera för att driva fram resultat. Mer än vad man kanske kan tro handlar om dialog, förhandling och personkemi. Men projektet har visat att man kommer långt på frivillighet. Många vill bidra, och de i slutändan positiva markägarna är projektets viktigaste ambassadörer.

Konsultföretaget Ekologgruppen håller i själva anläggningsprojekten. De förhandlar med markägare, håller kontakten med entreprenörerna, finns med under anläggningsprocessen och kollar av att allt blev så som det var tänkt. Kommunernas roll har varit att serva mark­ägarna med det administrativa och att betala.

– Förutom att projektet står för hela anläggningskostnaden så får markägaren ersättning för marken. De är viktig olja i maskineriet, för utan villiga markägare blir det inga projekt alls, säger Tette Alström.

Projektet anses vara ett föredöme för hur bra vattenvård kan bedrivas. De inblandade kan känna sig nöjda med att på ett bra sätt ha lyckats förena flera intressen till någonting riktigt bra för många. En viktig del av projektet har varit att ta med kommunpolitikerna ut på exkursioner för att visa de vackra resultaten.

Efter fyra etapper avslutas Kävlingeåpro­jek­tet vid nästa årsskifte. 2012 är planen att Käv­lingeåns nybildade vattenråd ska ta över, så åtgärds­­arbetet fortsätter. Mot god ekologisk status.

Text: Marie Brandt

Fler bilder, faktarutor, tabeller, etc, kan finnas i den tryckta utgåvan av Cirkulation.

I struvit tas en del av fosforen och ammoniumet i avloppsslammet tillvara i form av kristalliserade pellets. Avloppsslammet vid Sloughs reningsverk är särskilt lämpat för struvitåtervinning tack vare att man tar emot ovanligt stora mängder organiskt avfall från närliggande industrier, enligt ett pressmeddelande.

Anläggningen ska sättas i drift sommaren 2011 och ska då ge 150 ton gödningsmedel per år. Samtidigt får reningsverket bukt med problemet att struvit utkristalliseras spontant i verkets interna ledningar, ett fenomen som kan uppstå vid reningsverk med biologisk fosforrening.

– Det här är ett klassiskt vinn-vinn-projekt. Vi löser ett kostsamt problem och genom att göra det får vi en förnyelsebar fosforkälla, ett näringsämne med minskande tillgångar, säger Dr Piers Clark vid Thames Water. (EW)

I mitten av augusti skulle remissyttrandena vara inne till Naturvårdsverket. Av de yttranden som Cirkulation tagit del av, så delar instanserna i mångt och mycket Naturvårdsverkets slutsatser att de regelförändringar som föreslås innebär att slam kan återföras till åkermark med acceptabel risk vad avser tillförda metaller, organiska föroreningar samt smittskydd.

Flera remissinstanser önskar ökade forskningsinsatser inom fosforåtervinning ur slam och Kemikalieinspektionen påpekar att det är oklart om föreslagna nivåer av vissa metaller bygger på riskbedömningar. (EW)

– Nu är det äntligen möjligt att återvinna fosfor, ett ämne som globalt håller på att ta slut, ur stadens avloppsslam, säger kemist och projektchef, Silke Block från Berliner Wasserbetriebe, när vi träffas på reningsverket Wassmandorf.

Cirka 15 gram av detta gödsel är ­dessutom tillräckligt för att under ett år kunna förbättra en kvadratmeter grönyta i den av befolkningen intensivt utnyttjade Berlin­par­ken Tiergarten.

– Gödslet, som främst liknar grus eller små kristaller, är helt fritt från tungmetaller. Alla ämnen som förekommer i vårt gödsel ligger under gränsvärden för vad som är tillåtet enligt tyska förordningen för livsmedelshantering. Vi bör komma ihåg att förhöjda kadmiumhalter på åkrarna beror på gångna tiders användning av stora mängder fosfor i handelsgödsel, konstaterar Silke Block.

Rötslam från tyska reningsverk används ofta som gödsel på jordbruksmark. Berlins VA-bolag Berliner Wasserbetriebe driver flera reningsverk i den tyska huvudstaden. Bolaget ägs till 50,1 procent av staden, övriga aktieandelar delas mellan franska Veolia Water och det tyska energibolaget RWE. Sedan i fjol fäller man inom Berliner Wasserbetribe ut ren fosfor ur en fjärdedel av Berlins avloppsvatten.

I flera av Berlins reningsverk används biologisk fosforrening.

– Fosfor är som bekant ett icke-metalliskt grundämne tillhörande kvävegruppen. Fosfor kan inte hittas i fri form i naturen, på grund av hög kemisk reaktionsförmåga. Under vissa bestämda förhållanden kan det även hända att fosfor frigörs. Det leder ofta till oönskade kristallisationer, som stör exempelvis våra avloppsreningsprocesser, förklarar kemisten Block.

Det var enligt henne ur denna situation med oönskade kristallisationprocesser i reningsverken, som det egna forskningsprojektet växte fram.

Det hela utmynnade sedan i en patenterad metod med vars hjälp kristallerna kunde avlägsnas ur systemet under kontrollerade former vid en bestämd plats inne i reningsverket Wassmannsdorf, efter att kristallerna antagit en fast form. Samtliga parametrar låg efter tvättprocessen tydligt under tillåtna gränsvärden, berättar Silke Block.

Förutom fosfor innehåller det i reningsverket frambringade saltet även kväve och magnesium. Gödslet som producerades vid reningsverket utanför Berlin är hygieniskt ofarligt och vetenskapligt kontrollerat och passar enligt en enig skara av trädgårdsexperter utmärkt som gödsel för våra parker, åkrar och andra större ­grönytor, betonar Silke Block.

Enligt henne innehåller ett kilo struvit från Berlins reningsverk endast 0,001 mg kvicksilver, 0,05 mg kadmium och 0,01 mg krom. Andelen fosfor uppgår till mellan 12 och 16 procent.

Gödslet, som Berliner Wasserbetriebe alstrar ur avloppslammet kallas för ”Ber­liner Pflanze”, det vill säga Berlinplantan på svenska. Det karakteriseras som ett långtidsgödsel, som bidrar till ordentlig tillväxt och blomsterprakt.

– Jag har själv testat gödslet på min balkong. Blommorna och plantorna har ökat kraftigt i storlek sedan jag hällde en rågad matsked kristaller i varje kruka. Det rörde sig om ett praktiskt test långt innan vårt gödsel fann sin väg till kemiska industrins produktionshallar, minns Silke Block.

Enbart vid Wassmannsdorfs reningsverk utvinns upp till 100 ton gödsel per år genom slambehandling.

Silke Block berättar att MAP – gödslet, ett slags struvit, presenterades för första gången för VA-branschen 2008 på IFAT-mässan i München.

Struvit har som jordförbättringsmedel många fördelar. Det löses upp långsamt i jorden så att det inte blir något näringsläckage och fosforindustrin håller på att acceptera struvit som råvara. Råvarorna i traditionellt konstgödsel är dyra och konst­gödsel kan orsaka miljöproblem bland annat eftersom regnet så lätt sköljer det ur jorden.

– Det var framför allt representanterna inom kemiska industrin som visade stort intresse för vår produkt på München-mässan. Kort därefter kom flera stora potentiella kunder och hämtade provpåsar. Vi är mycket glada över att vår produkt som härstammar från lokal avfallshantering kan användas så effektivt i regionen runt Berlin och i delstaten Brandenburg, betonar projektchefen Silke Block.

Eliminering av fosfor från Berlins avloppsvatten sker genom upprepade biologiska reningsprocesser. Rötningen sker i en så kallad tvåstegs kaskadreaktordrift. Rötningen optimeras med hjälp av roterande skivfilter som höjer slammets TS-halter mellan behandling i första och andra rötkammaren. Filtratet från skivfiltren tillförs MAP-processen som en koncentrerad delström med högt fosforinnehåll, vilket gör utvinningen förhållandevis ekonomisk.

Efter att rötslammet har tillförts magnesiumklorid (MgCI2), följer en planmässig utgallring av struvit (NH4MgPO4), som åstadkoms genom att de större partiklarna pumpas till en hydrocyklontank där de separeras genom sedimentation.

En skraptransportör befordrar struvitkristallerna ut till en behållare, metoden kal­las hydrocyklonavskiljning.

– När det gäller utvinning av fosfor, exempelvis vid användningen av ett gram magnesiumoxid per liter urin, fälls i regel 98 till 100 procent av fosforn ut, samt 25 procent av kvävet, förklarar Bock.

Kvar blir en mycket basisk lösning med pH över nio. 85 – 90 procent av det kväve som finns kvar i lösningen i form av ammonium fälls ut om man tillsätter ett mineral, antingen zeolit eller wollastonit. Enligt Block behövs det normalt 15 – 30 gram zeolit per liter urin.

Berlins utgallrade och förtorkade MAP-struvit liknar närmast grå müsli.

–  Vi förbättrar metoden systematiskt, för att till exempel minska föroreningar och höja kvaliteten på struviten. Det är nödvändigt för att reningsverken ska kunna klara av våra miljömål om återanvändning av fosfor från avloppsvatten som växtnäring, säger Silke Block.

Före utvinningen av struvit ur slammet började hade man ofta problem med igensättningar i ledningar som ofta fick borras fria, vilket var väldigt tidskrävande. Efter införandet av MAP har även minskat behovet av  flockningsmedel till åtta kilo per ton slam. Därigenom kunde kostnaderna minskas med 1,5 miljoner kronor per år.

Struviten, som utvinns av Berliner Wasserwerk, har enligt Silke Block en hög gödslingsförmåga (P, N, Mg), och klarar för närvarande av att täcka cirka fem procent av Tysklands totala behov av fosforhaltiga gödselämnen.

Slammet som fått lämna ifrån sig sina näringsämnen torkas och bränns i kraftverket Schwartze Pumpe i staden med samma namn öster om Berlin. Kraftverket ägs av Vattenfall och har för övrigt fått sitt namn efter en händelse under Trettioåriga kriget. Byborna målade då vattenpumparna svarta, en markering av att vattnet var förgiftat på grund av pesten, för att hålla de plundrande svenska trupperna borta från orten.

Ett av Tysklands största reningsverk i Mönchengladbach – Neuwerk rustades nyligen för att kunna klara av berlinarnas MAP – förfarande.

Tack till Alexander Keucken, Vivab, för granskning av artikeln.

Text: Markku Björkman

Fler bilder, faktarutor, tabeller, etc, kan finnas i den tryckta utgåvan av Cirkulation.

Ett ämne som har fått förnyad uppmärksamhet är kadmium. EU:s organ för livsmedelssäkerhet (EFSA) har sänkt nivån för det rekommenderade tolerabla veckointaget av kadmium från 7 till 2,5 µg Cd per kg kroppsvikt. Denna rekommendation innebär att en stor del av befolkningen redan idag får ett för högt kadmiumintag genom maten.

Att hälsoriskerna med kadmium har underskattats framkom vid ett seminarium vid Kungiga Skogs- och Lantbruksakademien hösten 2009. Att minimera kadmiumtillförseln till marken genom att använda fosforgödsel och avfallsprodukter med lågt kadmiuminnehåll är därför mycket viktigt för att hålla kadmiuminnehållet i grödor lågt.

Kadmium har bland annat visat sig ge benskörhet hos kvinnor och verkar ge upphov till bröst- och prostatacancer.

Balansberäkningar utifrån en rapport av Jan Eriksson från 2009 (Institutionen för mark och miljö, Sveriges Lantbruksuniversitet) visar att fosfor som sprids på svensk åkermark inte får innehålla mera än 10 mg kadmium (Cd) per kilo fosfor för att inte anrika åkermark med kadmium.

Av världens fosforreserver har endast 5 procent låga kadmiumhalter det vill säga mindre än 10 mg kadmium per kilogram fosfor. Dessa fyndigheter finns i Skandinavien, Nordryssland och delar av Brasilien. I Sverige kommer huvuddelen av fosforgödselmedel från nordiska fyndigheter med en kadmiumhalt av cirka 3 mg kadmium per kilo fosfor (säljs av Yara i Sverige).

Forskarna i Easymining har under cirka tio år arbetat med att utveckla metoder för fosfor­återvinning ur reningsverkens flöden. Easy­mining-metoden startar med att materialet upplöses med syra varefter fosfor selektivt utvinns. Alla i processen ingående kemikalier blir del av produkterna; ammoniumfosfat, gips, sand och fällningskemikalier. Inga nya avfallsströmmar bildas förutom kadmium och övriga metaller som separeras för deponering.

I dagsläget för vi diskussioner med två bolag, ett i Sverige och ett i Europa om förutsättningar för byggande av storskaliga anläggningar för fosforutvinning ur askor från avloppsslam.

Vi tror att återföring av fosfor från svenska reningsverk till åkermark kommer att ske med olika metoder beroende på lokala förutsättningar. Även om det idag knappt förbränns något avloppsslam i Sverige, så tror vi att det är en lösning som kommer att tillämpas även här i framtiden.

När så sker finns en resurseffektiv lösning för en effektiv utvinning av rena växttillgängliga fosforgödselmedel ur askan.

Text: Patrik Enfält, VD, EasyMining Sweden AB

Fler bilder, faktarutor, tabeller, etc, kan finnas i den tryckta utgåvan av Cirkulation.

– Vår målsättning är att kunna använda biomassan för rötning, säger Fredrik Norén till Cirkulation.

På det sättet ska också odlingssatsningarna kunna gå att räkna hem finansieringsmässigt.

Fördelar med sjöpungar, jämfört med blåmusslor, är att de har en starkare tillväxt. Sjöpungar skulle gå att skörda två gånger om året. Den är också mindre känslig för vattenkvaliteten så det är inga problem med en odling till exempel utanför ett reningsverk. Samtidigt tar växten upp kväve och fosfor på samma sätt som blåmusslor.

Odlingar skulle kunna vara aktuella i Västerhavet och i de södra delarna av Östersjön. Det saltfattiga vattnet norr om Bornholm lämpar sig förmodligen inte för odling av sjöpung.

Lysekils kommun har sökt bidrag på sammanlagt 5,1 miljoner kronor från Lova och från Havsmiljöanslaget, för försöksodlingen. Projektet beräknas starta 2011 för att utvärderas 2012. (EW)

– Vi vill öka återföringen av det viktiga näringsämnet fosfor från avloppsvatten till produktiv mark som exempelvis åkermark. Idag återförs till exempel bara 20 procent av den fosfor som finns i avloppsslam, säger Majlis Bergqvist, handläggare på enheten för miljöfarlig verksamhet.

Målet är att öka återföringen av fosfor till 60 procent till år 2015. Naturvårdsverket bedömer att slamåterföring direkt till åkermark fortfarande är ett alternativ.

– Vi föreslår en ny förordning och den är central för att vi ska kunna använda avloppsslam på ett säkert sätt. Kadmium har varit ett problem, men förslaget innebär en skärpning av vilka halter som tillåts, säger Majlis Bergqvist.

– På de flesta områden ställer Revaq fortfarande mer långtgående krav än det nya förslaget, men det hör till sakens natur att frivilliga överenskommelser har möjlighet att vara mer långtgående när det gäller exempelvis det ständiga förbättringsarbetet, kommenterar Svenskt Vattens vd Lena Söderberg, samtidigt som hon efterlyser snabba åtgärder i uppströmsarbetet, som förbud mot kadmium i konstnärsfärger och mot silver som bakteriedödande medel i kläder. (EW)

– Hittills har konsekvenserna av en ökad kvävetillförsel via nedfall till sjöar beaktas i mycket liten utsträckning. Våra resultat visar dock att kvävenedfallet har stor betydelse, säger Ann-Kristin Bergström, docent vid Umeå universitet som varit delaktig i studien.

Förhöjt kvävenedfall förändrar balansen mellan kväve och fosfor och därmed mängden växtplankton i sjön. (EW)