Näringsämnen från avloppsvatten blir till gödsel i framtidens jordbruk

I takt med att jordens befolkning ökar kommer vi att behöva producera mer mat för att försörja alla människor. I framtiden kommer det därför att bli ett allt större tryck på jordbruket och matproduktionen. Kväve är ett viktigt näringsämne, men idag kommer en stor del av kvävegödseln som används vid jordbruk och odlingar från en väldigt energikrävande industriell process, kallad Haber-Bosch. Om det istället går att ta vara på det kväve som redan finns i samhället kan vi använda resurserna mer effektivt.

Vid MDH undersöker en forskargrupp hur man kan utvinna näringsämnen från avloppsvatten. Till exempel studerar forskarna olika sätt att använda biokol för att filtrera ut näringsämnena från avloppsvatten. Dessa näringsämnen kan därefter användas som gödselmedel.

– Vi har dels genomfört flera experiment inne på vårt forskningslabb och vi jobbar även med matematiska modeller och strategier för styrning av vattenreningsprocessen, säger Monica Odlare, professor i miljöteknik på MDH.

Biokol renar vattnet

Själva forskningsfrågorna tas oftast fram i nära samarbete med industriella samarbetspartners, som Mälarenergi och Eskilstuna Energi & Miljö.

– Fokus just nu har varit att återvinna innehållet av näringsämnen, och därför har vi arbetat mycket med att hitta metoder för att ta vara på det värdefulla kvävet, säger Monica Odlare. För att rena vattnet använder vi bland annat något som kallas biokol. Det är ett klimatpositivt jordförbättringsmedel bestående av små partiklar av organiskt material, som effektivt kan absorbera kvävet. Först absorberas kvävet så att det fastnar på partiklarna. Därefter extraherar vi kvävet igen och får en kväverik vattenlösning. På så sätt kan vi få ut det attraktiva kvävet från avloppsvattnet. 

Rent vatten en ändlig resurs

På kort sikt kommer resultaten från projektet att påverka hur reningsverken förbättrar sina vattenreningssystem. Projektet kommer även att bidra till att skapa system för lantbrukare, att ta emot näringsämnena som reningsverken filtrerar ut, för att använda dem som gödselmedel på sin jordbruksmark.

– Men på lång sikt så påverkar vattenprojekten oss alla. Rent vatten är en ändlig resurs och det är viktigt att vi tar hand om vårt vatten. Vi måste gå mot ett cirkulärt samhälle där vi återvinner både vatten och näringsämnen, säger Monica Odlare.

Olika metoder för att optimera vattenrening

I Monicas forskargrupp pågår dessutom flera andra projekt med fokus på vattenrening.

– Vi har exempelvis ett projekt tillsammans med flera internationella partners, från bland annat Frankrike (INRAE - National Research Institute for Agriculture, Food and Environment), Brasilien (Universidade Federal do Ceará) och Finland (Aalto University), där vi studerar olika metoder för att styra och optimera vattenreningen så att det går att använda det renade vattnet som bevattning direkt på jordbruksmark. På så sätt kan man både bevattna och gödsla samtidigt, säger Monica Odlare.