Forskare vid Aalto-universitetet har utvecklat en ny, energieffektiv metod för att fånga upp kväve och fosfor från olika flytande avfallsfraktioner. I laboratoriestudier, med hjälp av metoden, det är möjligt att separera 99 procent av kvävet och 90-99 procent av fosforn i avloppsvattnet och producera granulärt ammoniumsulfat (NH) ₄ ) ₂ SÅ ₄ och fosforfällning lämplig för gödningsmedel.

"Det finns många olika metoder för att ta bort kväve och fosfor från avloppsvatten, men ingen av dem uppfyller behovet av att fånga upp sina näringsämnen. Det uppskattas att den industriella produktionen av kväve som används till gödsel står för cirka 2 procent av hela världens energiförbrukning. Genom att fånga upp näringsämnen från samhällenas avloppsvatten är det möjligt att komplettera 6 procent av det industriellt producerade ammoniakkvävet och cirka en tiondel av fosfor som används till gödningsmedel, " säger Riku Vahala, Professor i vatten- och avloppsteknik vid Aalto-universitetet.

Byggandet av pilotutrustning vid laboratoriet för vatten- och miljöteknik vid Aalto-universitetet kommer att påbörjas våren 2017. Huvudsyftet med projektet är att utveckla en ekonomiskt lönsam process- och driftskedja för återvinning av näringsämnen från flytande avfallsfraktioner. Samtidigt, entreprenörer på området kommer att uppmuntras att migrera mot effektiv rening av avloppsvatten. Ökad effektivitet i näringsfångst kommer att minska näringsbelastningen i Östersjön, minska kostnaderna för rening av avloppsvatten och främja återvinning av näringsämnen.

"De specifika förmånstagarna i projektet inkluderar reningsverk för avloppsvatten, slamproducenter och -hanterare, biogasanläggningar och slutanvändare av gödningsmedel, som kommer att få en hållbar gödselprodukt för sin användning, " säger Surendra Pradhan, DSc (Tech).

Infångningsmetoden är baserad på användningen av kalciumhydroxid Ca(OH) ₂ att omvandla ammoniakkväve NH ₄ ⁺ till ammoniakgas NH ₃ , som separeras genom ett semipermeabelt membran. Efter detta, ammoniumet löses i svavelsyra för att producera ammoniumsulfat. I processen, fosforn fälls ut med hjälp av kalciumsalt.

"En patentansökan för metoden pågår för närvarande, och syftet med projektet är att hitta företagspartners som kan använda patentet på bästa möjliga sätt, skapa produkter med dess hjälp och marknadsföra den nya processen. Om det lyckas, den nya processen kommer också att skapa en konkurrenskraftig exportprodukt, "Anna Mikola, DSc (Tech), säger.

Metoden har också betydande positiva effekter på miljön.

"Näringsutsläppen till vattendrag kommer att minska, och energibesparingar och minskad användning av kemikalier i produktionen av gödningsmedel kommer att minska mängden växthusgaser, " säger professor Vahala.