Fra nyttige næringsstoffer som nitrogen og fosfor til cellulose til konstruktion er der skat, der skal udvindes i vores spildevand, siger Graham Lawton
“Urinseparation lever og godt – sammen med andre måder at genvinde nyttige forbindelser fra spildevand”
For mange år siden skrev jeg en funktion til Ny videnskabsmand Om en innovation inden for behandling af spildvand kaldet urin-separations toiletter, som på det tidspunkt lignede at blive et ønskeligt tilbehør til miljøbevidst. For at skære en lang historie kort, er den vestlige vane med at skylle urin væk ved hjælp af rent vand og derefter adskille den igen i spildevandsanlæg er ekstremt spildt. Toiletter, der opsamler ufortyndet urin separat og sender den væk til behandling til gødning, sparer store mængder energi og vand. Vi kaldte det straffende det “tisse-cykling”.
Urinseparation kom ikke rigtig af jorden, og jeg må indrømme, at jeg havde glemt alt om det. Det er, indtil jeg læste et gennemgangsdokument i tidsskriftet Natur bæredygtighed Kaldte “Pathways to Advanced Resource Recovery fra spildevand” og opdagede, at urinseparation er i live og godt – sammen med andre måder at gendanne nyttige forbindelser fra spildevand.
Traditionel behandling af affaldsvand fokuserer primært på forureningskontrol. Spildvand i form af toiletudløb (kendt som gult vand og sort vand) plus gråt vand fra vaskemaskiner, bade, brusere og dræn kommer ind i systemet og renses op til drikkevandsstandarder. Organisk stof omdannes hovedsageligt til kuldioxid og nitrogen og udluftes til atmosfæren, mens ikke-biologisk nedbrydeligt materiale sætter sig ud som et fast slam og sendes til deponering eller forbrændt. Denne model har fungeret godt med hensyn til at forhindre vandbårne sygdomme og beskytte det akvatiske miljø, siger forfatterne, men det er ekstremt spildt.
I de senere år har der imidlertid fundet et paradigmeskifte sted. I stedet for at se spildevand som en affaldsstrøm, der skal styres, genudvikles det som en ressource, hvorfra værdifulde produkter kan udvindes. Teknologien eksisterer nu til stort set at cirkle affaldshandssystemet, således at enhver bit af det genbruges: spildevandsbehandlingsanlæg ses i stigende grad ikke som affaldsfaciliteter, men som kemiske fabrikker.
Det første trin på rejsen til spildevand er allerede her, i form af det, branchen kalder nye fabrikker, hvor nye står for næringsstoffer, energi og vand. Vand er den lette bit – traditionel spildevandsbehandling er allerede meget god til at omdanne en blanding af gult, sort og gråt vand til den slags, vi kan drikke. Energisiden er også ret moden. Cirka 11 procent af Europas spildevandsbehandlingsanlæg bruger ifølge papiret mikrobiel fordøjelse til at konvertere organisk materiale fra spildevandsslam til biogas, en blanding af metan og co2. Dette kan brændes for at generere elektricitet og varme, som begge kan bruges til at opretholde behandlingsprocessen.
Kloakrensningsanlæg ses i stigende grad ikke som affaldsfaciliteter, men som kemiske fabrikker
Gendannelse af næringsstoffer, hovedsageligt nitrogen og fosfor, er mere udfordrende, men stadig mere gennemførlig. Cirka 25 procent af alt fosfor anvendt på landbrugsjord, da gødning til sidst finder vej ind i spildevand, ifølge papirets forfattere. Hvis alt dette blev inddrevet og genanvendt, ville efterspørgslen efter fosfatklipper – en endelig ressource, der kunne udtømmes i så lidt som 70 år – falde med 15 til 20 procent. Den bedste måde at gendanne fosfat på er ved at udfælde det ud af slammet, en metode, der også fungerer til at genvinde nitrogen.
Vand, energi og næringsstoffer er den lavthængende frugt, og de er ikke meget rentable. Men spildevand indeholder også meget mere værdifulde råvarer, som et par fremadrettede behandlingsanlæg allerede er ved at komme sig og sælge.
En af dem er cellulose, hovedkomponenten i toiletpapir. Cirka 35 procent af det faste stof i spildevand er cellulose, som normalt ender med at blive begravet eller brændt. Men et par planter høster cellulose fra affald, renser den op og sælges det til byggebranchen. Dette usandsynlige marked er allerede værd over 17 milliarder dollars om året, og dets værdi forventes mere end det dobbelte af 2032.
Behandlingen af spildevand genererer også bionedbrydelige plastlignende materialer, især polyhydroxyalkanoates (PHA’er) og ekstracellulære polymere stoffer (EPS’er), der henter en høj pris. PHA’er kan erstatte polyethylen eller polypropylen, mens EPS’er har erstattet ikke-biologisk nedbrydelige polymerer i gødning og frøbelægninger.
Intet af dette er glamorøst, men heller ikke konventionel spildevandsbehandling. Som det gamle ordsprog siger, hvor der er muck, er der messing, og vi kan lige så godt gøre det snarere end at lade det hele bare tilføje vores forureningsproblem.
Hvilket bringer mig tilbage til urinseparation. Cirka 80 procent af nitrogenet og 40 procent af fosforen i spildevand kommer fra urin, men disse er svære at ekstrahere, da urinen er stærkt fortyndet af kloaksystemer, der omfatter omkring 1 procent af det samlede volumen. Der er, forfatterne siger: ”En overbevisende sag til urinseparation og næringsstofgendannelse”. Sig ikke, at jeg ikke fortalte dig det.
Grahams uge
Hvad jeg læser
Inanna, En roman af tidligere Ny videnskabsmand Redaktør Emily H. Wilson.
Hvad jeg ser på
Ungdom på Netflix.
Hvad jeg arbejder på
Jeg har lavet et dybt dykk i den fascinerende verden af tyndtarmen.
Graham Lawton er personaleforfatter hos LektieForum og forfatter af må ikke grumle: den overraskende videnskab om hverdagens lidelser. Du kan følge ham @grahamlawton