Bristen på högvärdigt gödsel är i många låg- och medelinkomstländer betydande då mineralgödsel är kostsamt och svårt att transportera. Material att tillverka biogödsel av finns det dock gott om i form av mat- och trädgårdsavfall samt animaliskt och mänskligt avfall. Dessa material är rika på essentiella växtnäringsämnen som kväve och fosfor. Utmaningen vid användning av dessa material är att de ofta innehåller höga halter av smittförande mikroorganismer vilka är skadliga för både människor och djur. Ska dessa material användas som biogödsel är det viktigt att de patogena mikroorganismerna inaktiverats så att smittor inte sprids i miljön och till livsmedel.Denna studie jämförde tre maskkomposter med tre mesofila komposter med avseende på inaktivering av mikroorganismer samt produktion av ett högvärdigt biogödsel som slutprodukt. Projektet pågick i 77 dagar och indikatororganismerna, bakterierna Salmonella Typhimurium och Enterococcus faecalis samt bakteriofagerna ΦX och 28B, studerades med jämna mellanrum under projektet. Kemisk analys av näringsämnen gjordes vid uppstart och vid avslutande av experimentet. De näringsämnen som studerades var ammoniak, nitrat, total-kväve, fosfat och total-fosfor.De resultat som framkom under experimentet var att varken mask- eller kontrollkomposten hade uppnått ett moget och hygieniserat material under de 77 dagar som experimentet pågick. Detta beror delvis på att flertalet av maskarna vid två tillfällen dog av höga ammoniakhalter och torka, vilket vittnar om maskarnas känslighet och svårigheterna med småskalig maskkompostering. För båda behandlingarna skulle mer tid ha behövts då inget material ansågs stabiliserat och moget. Sal. Typhimurium och bakteriofag ΦX sjönk betydligt i båda komposterna. För Ent. faecalis var kontrollkomposten den effektivare behandlingen. Bakteriofag 28B var den starkaste överlevaren i båda komposterna. I båda behandlingarna gick över 90 % av den ursprungliga ammoniaken förlorad. För totalkväve och totalfosfor fanns det en skillnad mellan behandlingarna och kontrollkomposten visade sig innehålla högre halter av dessa ämnen. För resterande ämnen fanns ingen skillnad mellan de olika behandlingarna. / The lack of high standard fertilizers is considerable in many low and medium income countries. The mineral fertilizers are expensive to buy and difficult to transport. Bio-fertilizer material exists in large quantities: e.g. food left-overs, garden waste, manure and feces. These materials are rich in phosphor and nitrogen and other vital plant nutrients. These materials, however, often contain large amounts of pathogenic microorganisms harmful to both humans and animals. If the material is to be used as bio-fertilizers it is crucial that all pathogenic microorganisms are inactivated in order to prevent the spreading of infectious diseases.In this study the efficacy of vermicomposting was compared to mesophilic composting in regards to pathogen inactivation. The main study objectives where to investigate the ability of the composts to inactivate four different indicator organisms, and to determine the composts fertilizer value. The indicator organisms studied where the bacteria Salmonella Typhimurium and Enterococcus faecalis and the bacteriophages ΦX174 and 28B. A chemical analysis of the compost material was done in the beginning and in the end of the experiment. The substances analyzed were ammonium, nitrate, total nitrogen, phosphate and total phosphorus. The experiment lasted for 77 days in total.The result from the study suggests that neither the vermicompost nor the control compost achieved a material that was mature and free of pathogen microorganisms by the 77th day of the experiment. The results can partly be explained by worms dying due to high ammonium levels and dried out material. This shows that worms are extremely sensitive and that small scale vermicomposting is hard to manage. An extended time line for the study is needed to achieve a completely mature material. S. Typhimurium and bacteriophage ΦX174 decreased substantially with both treatments in the study material. There was a significant difference between the two composts regarding the inactivation of E. faecalis, the control compost showed to be more effective in this aspect. Bacteriophage 28B was the strongest survivor in both of the different composts. Both the vermicompost and the control compost lost over 90 % of the original ammonium. For total nitrogen and total phosphorous the control compost had the highest values.For the rest of the controlled substances no difference between the treatments could be observed. / Urban and peri-urban animal farming

Termofil efterrötning av avloppsslam – En pilotstudie Magnus Philipson Genom naturvårdsverkets förslag till ny slamförordning är sannolikheten stor att det inom en snar framtid kommer att införas krav på hygienisering av det avloppsslam som produceras vid Sveriges reningsverk. Idag är hygienisering ett frivilligt åtagande som i praktiken mest tillämpas i de fall där avloppsslam är avsett att sprids på produktiv mark inom ramen för slamcertifieringssystemet REVAQ. I Naturvårdsverkets förslag till ny slamförordning föreslås termofil rötning vid 55 °C med en garanterad exponeringstid på 6 timmar vara en godkänd hygieniseringmetod. Vid Uppsalas avloppsreningsverk, Kungsängsverket som drivs och förvaltas av Uppsala Vatten och Avfall AB, finns i dagsläget inget hygieniseringssteg i processen, där slammet rötas mesofilt vid 37 °C och sedan avvattnas med dekantercentrifuger. En utredning utförd av en extern konsult har visat att konventionell hygienisering via pastörisering skulle vara mycket kostsam energimässigt. Om det skulle föreligga en praktisk möjlighet att hygienisera slammet via termofil efterrötning skulle detta kunna utgöra ett betydligt billigare alternativ genom ökad gasproduktion och minskade slammängder.Huvudsyftet med detta examensarbete var att undersöka möjligheten att hygienisera slam från Kungsängsverket via termofil efterrötning vid 55 °C. Arbetet utfördes genom pilotförsök under 15 veckor med två rötkammare om 35 liter vardera som matades med förtjockat mesofilt rötat slam från Kungsängsverket. Driften av den termofila efterrötningsanläggningen utvärderades genom dokumentering av driftparametrarna ammoniumkväve, pH, flyktiga fettsyror (VFA), totalalkalinitet, bikarbonatalkalinitet och utrötningsgrad samt mätning av gasproduktion och gaskvalitet. Avvattningsegenskaperna för det termofilt efterrötade slammet undersöktes med hjälp av CST-analys (Capillary Suction Time). Baserat på extrapolerade data från de genomförda försöken gjordes också en översiktlig energibalans för ett fullskaligt efterrötningssystem på Kungsängsverket.Driftresultaten visar att termofil efterrötning av mesofilt rötat avloppsslam är genomförbar och ger både ökad gasproduktion och utrötningsgrad. Rötningsprocesserna fortgick trots höga pH och ammoniumhalter. Resultaten visar att en gasproduktion motsvarande 190 liter per kg inmatad organisk substans (VS) är möjlig, vilket extrapolerat till fullskala skulle innebära en ökning av Kungsängsverkets totala biogasproduktion med omkring 20 %. Utrötningsgraden var mellan 15 och 20 % av inmatad VS. CST-analyserna visar dock att slammets avvattningsegenskaper försämras kraftigt av termofil efterrötning. Energibalansberäkningarna visar att termofil efterrötning kan vara ett energimässigt lönsamt hygieniseringsalternativ förutsatt att den är genomförbar i fullskala. Genomförbarheten är beroende av att slammet går att avvattna i rimlig utsträckning. Möjligheterna att avvattna slammet bör alltså undersökas vidare för att utröna ifall processen kan implementeras i fullskala. Detta arbete ingår som en första del av ett större forskningsprojekt, Svenskt Vatten Utveckling 12-118, där ett större processupplägg för slambehandling med förtjockning, termofil efterrötning, luftning och tillsats av oxidationsmedel kommer att utvärderas. / Thermophilic Post-Digestion of Sewage Sludge – A Pilot Study Magnus Philipson Due to a new sludge regulation proposed by the Swedish Environmental Protection Agency (EPA) it is likely that sewage sludge produced at Swedish municipal sewage treatment plants has to be sanitized in the near future. In the Swedish EPA’s proposed new sludge regulation thermophilic digestion at 55 °C with 6 hour guaranteed exposure time is suggested an authorized sanitation method. At the sewage treatment plant in Uppsala, Kungsängsverket managed by Uppsala Vatten och Avfall AB, the process has got no sanitation step at present. The sludge is mesophilically digested at 37 °C and dehydrated with decanter centrifuges. An investigation conducted by an external consultant has shown that conventional sanitation through pasteurization would be very costly in terms of energy consumption. If the sludge could be sanitized via thermophilic anaerobic digestion this could be a much cheaper option due to increased gas production and reduced sludge volumes.The main aim of this thesis was to investigate the possibility to sanitize sludge from Kungängsverket via thermophilic post-digestion at 55 ° C. The work was carried out through pilot tests during 15 weeks with two digesters of 35 liters each fed with thickened mesophilically digested sludge from Kungsängsverket. The operation of the thermophilic post-digestion plant was evaluated by documenting the parameters ammonium nitrogen, pH, Volatile Fatty Acids (VFA), total alkalinity, bicarbonate alkalinity and degree of digestion as well as measurement of gas production and gas quality. The dewatering of the thermophilically post-digested sludge was investigated using a Capillary Suction Timer (CST- analysis). Based on extrapolated data from the experiments an energy balance for a full-scale post-digestion system at Kungsängsverket was made.Results show that thermophilic post-digestion of mesophilically digested sewage sludge is feasible and provides both increased gas production as well as increased degree of decomposition. It was shown that the anaerobic digestion processes proceeded despite high pH and high concentrations of ammonia.The resulting gas production were equivalent of 190 liters per kg volatile solids (VS) fed which extrapolated to full scale would mean an increase of the total biogas production at Kungsängsverket by about 20%. The degree of digestion was between 15 and 20% of input VS. CST-analyzes shows that the sludge dewatering properties is degraded by thermophilic post-digestion. Energy calculations show that thermophilic post-digestion can be a profitable method, given that it is feasible in full scale. It has to be stressed that the feasibility is dependent on fair dewatering properties. This has to be further investigated to determine whether the process can be implemented in full scale or not. This work is a first part of a larger project, SVU 12-118, where a larger set-up for sludge treatment through thickening, thermophilic post-digestion, aeration and addition of oxidizing agents will be evaluated.

Källsorterande avloppssystem gör att resurserna i olika avloppsflöden kan tas tillvara. Särskilt klosettvatten innehåller näringsämnen som är viktiga att föra tillbaka till jordbruket. I Södertälje finns en anläggning som behandlar klosettvatten från slutna tankar och produkten används som gödsel. Hygieniseringen sker i två steg, först våtkompostering som höjer temperaturen och sedan ammoniakhygienisering genom tillsats av urea. För att våtkomposteringen ska fungera effektivt är det viktigt att klosettvattnet är så koncentrerat som möjligt, så att energiinnehållet är högt. Av denna anledning bör vakuumtoalett eller annan extremt snålspolande toalett användas. Våtkomposten i Södertälje har varit i drift sedan 2012 och det här examensarbetet har syftat till att utvärdera anläggningen. Det första målet var att kvantifiera massflöden av kväve och fosfor. Dock visade sig variationen i underlaget vara så stor att inga säkra slutsatser kunnat dras utifrån tillgängliga data. Osäkerheten visas med de 90% konfidensintervallen för in- och utgående totalmängder kväve och fosfor för åren 2014–2021. Ingående mängder upp­skattades till 0–170 kg P och 370–6200 N medan utgående mängder uppskattades till 60–280 kg P och 4000–23000 kg N. Ingående närings-koncentrationer tyder på att klosettvattnet i genomsnitt kommit från runt 100 personer per år, dock råder en stor variation och osäkerhet. Det andra målet var att uppskatta gasutsläpp från anläggningen. Osäkerheten i underlaget var som sagt stor vilket syns med det 90% konfidensintervallet som gick från -9 ton till 11 ton för kvävehaltiga gaser och från -4,4 ton till 20 ton för koldioxid, totala mäng-der utsläpp under åren 2014–2021. Resultat från litteraturstudien tyder på att utsläpp av metan och lustgas bör vara väldigt låga efter att urea har tillsatts vid behandlingen. Det är viktigt att lagring av produkten sker täckt för att förhindra ammoniakavgångar. Det tredje målet var att undersöka möjligheter att behandla andra substrat på våtkomposten, då den har kapacitet att ta emot mer material. Både säkerställande av leverans från slutna tankar samt anslutning av latrin från koloniföreningar har identifierats ha stor potential att öka kvantitet och kvalitet på inkommande substrat. Hantering av latrin­tunnor kräver däremot investering i en mottagningsanordning och om det skulle vara av intresse behöver alternativ och kostnader undersökas vidare. Latrin från koloniföreningar som samlas upp i slutna tankar, vilket är fallet hos två föreningar i kommunen, kan enkelt tillföras våtkomposten och bedöms kunna öka TS-halten vilket gör våtkomposteringen mer effektiv. Som sista del i arbetet har en provtagningsplan tagits fram för kontroll av latrin uppsamlat i slutna tankar. Flertalet aktörer är inblandade i anläggningen och ett kontinuerligt arbete krävs för att systemet ska fungera tillfredsställande. Det är därför av största vikt att de olika aktörerna både har tydliga rutiner och ett nära samarbete.

Avloppsslam innehåller näringsämnen, som bör återföras till naturen för att skapa ett så kallat näringskretslopp. Genom att optimera hygieniseringen av avloppsslam med effektivare behandlingsmetod kan avloppsslam bli mer lämpligt att avsättas ur ett bättre ekonomiskt- och miljömässigt perspektiv. Syftet med arbetet var att undersöka och bedöma om effektiviseringav befintlig slambehandling är möjlig för att uppnå tillräcklig hygienisering. Utifrån den effektiviserade slambehandlingsmetoden utreda möjliga avsättningsalternativ som lämpar sig bäst för avloppsslammet i Avesta kommun. En litteraturöversikt utfördes för att öka kunskapen och förståelsen av avloppsslam, desshantering och avsättning. Fallstudien är utformad med kvalitativ metod och informationen har inhämtats från vetenskapliga artiklar, myndigheter, rapporter, examensarbeten och personligkontakt som komplement för att erhålla en god förståelse. Uppgradering av mesofil rötning av avloppsslam vid 37 °C till termofil rötning, 55 °C – 65 °C innebär förhöjd temperatur; det kräver mer energi och ökade energikostnader. Komponenter av den mesofila rötningsprocessen kommer att behöva uppgraderas eller bytas ut och därför tillkommer extra kostnader som också behöver ses över. Fördelarna med termofil rötning inkluderar kortvariga uppehållstider, mindre rötkammare och slammet blir tillräckligt hygieniserat. Ett framtidsscenario är framtaget utifrån effektiviserad slambehandling där två avsättningsalternativ är mest lämpliga för avloppsslammet i Avesta kommun. Gödsel till produktiv mark är ett av de föreslagna alternativ som tillåter fosforn återvinnas och återanvändas. Om inte termofil rötning som effektivisering hade erhållit tillräcklig hygienisering borde andra komplementerande processer ha införts, exempelvis komposteringstrumma eller pastörisering. En fullständig kostnadsjämförelse mellan befintlig slambehandlingsmetod och mer effektiviserad slambehandlingsmetod är dock nästan omöjlig att utföra då alla kostnader beror på val av komponenter och faktorer. Denna fallstudie bidrar med ett underlag som kan ge större möjligheter för Avesta Vatten och Avfall AB att välja den mest lämpliga avsättningen för avloppsslammet i Avesta kommun i framtiden. / Sewage sludge contains nutrients, which should be returned to nature to create a so-called nutrient circulation. By optimizing sanitisation of sewage sludge with effective treatment methods, sewage sludge can be more appropriately disposed from a better economic- and environmental perspective. The aim of this work was to investigate and judge the efficiency of existing sludge treatment is possible to achieve a sufficent sanitation. Based on the streamlined sludge treatment method investigate the disposal options that is best suited for sewage sludge in Avesta town. A literature review was conducted to increase the knowledge and understanding of sewage sludge, its treatment and disposal. The case study is formed with qualitative method and information which has been collected from the scientific articles, authorities, reports, theses and personal contact as a complement to obtain a good understanding. Upgrading of mesophilic digestion of sludge at 37 ° C to thermophilic digestion at 55 ° C - 65 ° C means increased temperature; this requires more energy and hence increases energy costs. Components of the mesophilic digestion process need to be upgraded or replaced and therefore additional costs should also be considered. The advantages of the thermophilic digestion include short residence time, smaller digester and sludge becomes sufficiently disinfected. A future scenario is developed based on more efficient sludge treatment where two disposal options are most appropriate for the sewage sludge in Avesta town. Returning digestate to productive land is one of those suggested alternatives that allows phosphorus to be recovered and recycled. If not thermophilic digestion as streamlining is not effective enough for sufficient sludge sanitation, other complementary processes have to be introduced, for instance, composting drum or pasteurization. A full cost comparison between the existing sludge treatment and more efficient sludge treatment method is, however, almost impossible to be performed when all costs depend on the choice of components, factors and so on. This case study contributes with first-hand information that can provide greater opportunities for Avesta Vatten och Avfall AB to select the most appropriate options for sewage sludge disposal in Avesta town in the future.

<p>Sedan 1996 står biogas för över hälften av den använda fordonsgasen i Sverige. Det blir således allt mer angeläget att framställa biogas. Biogasprojektet Biogas i Brålanda har för avsikt att framställa biogas genom rötning av naturgödsel/stallgödsel och, eller slakterirester.</p><p>Materia från en eller flera rötas för att producerar biogas och efter rötningen återstår ett högkvalitativt gödselmedel, biogödsel. Biogödseln skall användas som gödsel på de till projektet anslutna åkrarna. Uppsatsens huvudfråga är huruvida biogödseln från projektet Biogas i Brålanda får användas som gödsel på de till projektet anslutna åkrarna. Även klassificering av biogödsel, krav på hygienisering och användning på ekologiska åkrar har utretts. Uppsatsens utredning har framförallt rört sig mellan rättsområdena miljörätt och offentligrätt och har behandlat såväl svensk som EG-rättslig lagstiftning.</p><p>Spridning av biogödsel är inte tillstånds- eller anmälningspliktig, men biogödsel får likväl inte spridas hur som helst. Biogödselns klassificering som t.ex. avfall eller farligt avfall samt klassificering av rötningsmaterian påverkar huruvida materialen bl.a. måste hygieniseras innan de får användas.</p><p>Slutligen har uppsatsen utrett huruvida biogödsel som innehåller konventionell gödsel, slakterirester och gödsel från industriell djurhållning får används på ekologiska och KRAV-anslutna åkrar.</p>

Sedan 1996 står biogas för över hälften av den använda fordonsgasen i Sverige. Det blir således allt mer angeläget att framställa biogas. Biogasprojektet Biogas i Brålanda har för avsikt att framställa biogas genom rötning av naturgödsel/stallgödsel och, eller slakterirester. Materia från en eller flera rötas för att producerar biogas och efter rötningen återstår ett högkvalitativt gödselmedel, biogödsel. Biogödseln skall användas som gödsel på de till projektet anslutna åkrarna. Uppsatsens huvudfråga är huruvida biogödseln från projektet Biogas i Brålanda får användas som gödsel på de till projektet anslutna åkrarna. Även klassificering av biogödsel, krav på hygienisering och användning på ekologiska åkrar har utretts. Uppsatsens utredning har framförallt rört sig mellan rättsområdena miljörätt och offentligrätt och har behandlat såväl svensk som EG-rättslig lagstiftning. Spridning av biogödsel är inte tillstånds- eller anmälningspliktig, men biogödsel får likväl inte spridas hur som helst. Biogödselns klassificering som t.ex. avfall eller farligt avfall samt klassificering av rötningsmaterian påverkar huruvida materialen bl.a. måste hygieniseras innan de får användas. Slutligen har uppsatsen utrett huruvida biogödsel som innehåller konventionell gödsel, slakterirester och gödsel från industriell djurhållning får används på ekologiska och KRAV-anslutna åkrar.

During this master thesis, the possibility of ammonia removal from digestate in combination with after hygienization has been investigated. The aim of the work was to see how much ammonia that could be removed but also the properties of other process parameters such as TS/VS content, pH and alkalinity of the digestate. It was also of interest to study the energy balances for a process that combines ammonia stripping with after hygienization. The purpose of hygienization in a biogas plant is to kill pathogens. To study ammonia stripping combined with after hygienization, a prototype of an ammonia stripper was built in a laboratory. The digestate was heated to the hygienization temperature of 70 °C and air was led through with the help of a peristaltic pump by the end of the system. Condensate was trapped in a bottle by cooling the tube and the gases were brought to another bottle containing 1 M sulfuric acid. Ammonia and sulfuric acid reacted and formed ammonium sulfate. The process was also tested with closed system using vacuum to decrease the boiling point and thereby create more condensate. The results from the experiments showed that with an air stripping process most of the ammonium was trapped in the sulfuric acid while with a vacuum process more ammonium was trapped in the condensate. The most important parameters to achieve a good ammonia removal were air flow and time. With the vacuum system, more condensate was removed. The removal of condensate could make it possible to recirculate process fluid from the stripping process and thereby save energy in the centrifugation part which is used to create a solid part of the bio digestate. It was concluded from the experiments that air stripping is more effective when it comes to ammonium recovery. The process could be improved by using higher air flow which could decrease the time to less than one hour, which is the desired hygienization time. However, it is desired to keep the pump flow as low as possible since it is energy consuming. A chemical increase of the pH would also be of interest to try since previous tests showed a strong correlation between high pH-value and good ammonia stripping. More tests overall are of interest to ensure a reliable result. Still, the combination of after-hygienization and ammonia stripping would contribute to a better environment and a sustainable agriculture with a natural and nutritious digestate.