Att bromsa klimatförändringarna och ta hand om dagens miljöproblem på ett sådant sätt kommande generationers möjligheter att uppfylla sina behov inte hämmas är en av de största utmaningarna som mänskligheten ställts inför. En del i problematiken är att minska beroendet av utvinning av nya resurser och i stället återanvända de resurser som redan finns integrerade i samhället för att kunna främja, samt skapa, fungerande kretslopp. Näringsämnen som fosfor och kväve, som finns i avloppsslam, kan exempelvis utvinnas och återanvändas. Falu Energi och Vatten AB är det kommunala bolaget i Falun som arbetar med dessa frågor, genom Falu Återvinning. På grund av för höga metallhalter i rötslammet går det inte att återföra till produktiv mark, men att kompostera slammet tillsammans med annat material för att tillverka anläggningsjord har identifierats som ett möjligt avsättningsalternativ. Syftet med rapporten är att undersöka läckaget av metaller och näringsämnen till recipienten från den anläggningsjord som tillverkas i pågående pilotprojekt av rötslam från Främby Avloppsreningsverk. Målet med arbetet är att jämföra provresultaten med gränsvärden för att undersöka om gränserna uppfylls samt hur andra aspekter som lukt, buller och ekonomi påverkas av anläggningsjorden. Prover har tagits på recipientvatten från vegetationsskiktet på Kemslamdeponin. Rapporten riktar sig till Falu Energi och Vatten som kan använda den som ett beslutstödsunderlag, men även andra aktörer som ställs inför liknande frågor och problematik. Metoder som har använts för att genomföra arbetet är litteraturstudier, personlig kommunikation, provtagning, jämförelser av provsvar med gällande gränsvärden och platsbesök på Falu Återvinning och Främby Avloppsreningsverk. Relevanta beräkningar har också genomförts av författarna. Ett vanligt användningsområde för rötslam i Sverige är inblandning i anläggningsjord. Kraven på anläggningsjord skiljer sig från den jord som används i exempelvis balkonglådor. All jord ska uppfylla gällande Svenska lagar och förordningar men högre krav ställs på anläggningsjordens genomsläpplighet av nederbörd och bärighet då den ska kunna användas på grönytor. Gränsvärden för metall- och näringsinnehåll i ytvatten finns inte sammanställda. Som indikatorer har därför olika gräns- och riktvärden använts, närmare bestämt Livsmedelsverkets gränser för dricksvatten, Havs- och Vattenmyndighetens gränser, Naturvårdsverkets riktvärden för bakgrundshalter samt andra äldre gränsvärden för sjöar och vattendrag. Rötslammet i Falun innehåller höga metallhalter, delvis efter lång tids gruvdrift. Detta syns inte i resultaten från provtagningen av recipientvattnet, då alla metaller uppfyller livsmedelsverkets gränser. Halterna av näringsämnen är höga i recipientvattnet, men det går inte att säga att det är enbart läckage från anläggningsjorden som bidrar till de höga halterna. Ett sätt att öka efterfrågan på anläggningsjorden är att certifiera den. Detta kan göras genom antingen en REVAQ-certifiering av reningsverket eller en SPCR 148-certifiering av anläggningsjorden. Detta är dock inte möjligt i Falun, på grund av för höga metallhalter i både rötslammet och den färdiga anläggningsjorden. För en REVAQ-certifiering är ett mål att mg Cd/kg P-kvoten ska vara under 17 år 2025. För att slammet i Falun ska nå dessa nivåer krävs en minskning av kadmiumhalterna i slammet med omkring 20 % årligen. Även om certifiering inte är möjlig så kan jorden användas inom Falu stad. Ur ett ekonomiskt perspektiv är det möjligt att tillverka jorden utan att kostnaderna överstiger nyttorna, även om en certifiering inte är möjlig. Som framtida studier har behovet av uppströmsarbete identifierats, så även införande av kontrollprogram för genomförande av regelbundna smittskyddsprovtagningar och behovet av att undersöka ytterligare ämnens påverkan på möjligheten att införa en certifiering. / Preventing climate change and taking care of today's environmental problems in a way future generations can meet their own needs without inhibiting is one of the biggest challenges that humanity faces. Part of the problem is to reduce the dependence on extraction of new resources and instead reuse the resources that are already integrated into society in order not only to promote, but also create, effective recycling. For instance, nutrients such as phosphorus and nitrogen that are present in digested sewage sludge can be recycled. Falu Energy and Water is the municipal company working with these issues in Falun, Sweden. However, due to its high concentration of metals, digested sewage sludge alone, it is not suitable for reusing as a nutrient on productive land. To compost the digested sewage sludge with other materials in order to create plant soil has been identified as an alternative solution. The aim of this study is to evaluate the leach of nutrients and metals from plant soil to the recipient from the soil manufactured with the digested sewage sludge from Främby sewage treatment plant. The goal is to compare results from water samples with existing limits to investigate if they are met, along with other impact aspects. Samples have been collected from the recipient water at the Kemslam-landfill. The target group is Falu Energy and Water, who can use the report as a decision-making support document, although even other operators in the field may benefit from the report. Methods used to evaluate the problem are literature review, personal communication, samplings, comparison of the samples with existing limits and site visits in Falun. The authors have carried out appropriate calculations. A common way of using sewage sludge in Sweden today is by creating plant soil. There are some requirements the plant soil has to meet unlike other soils used in window boxes and pots. Plant soil should be able to be used on green areas and thus it is required to have a higher carrying capacity and permeability of water. All soil has to meet the requirements in the Swedish laws and regulations. Limit values for surface water are not compiled today. Therefore, limit values for drinking water from the Swedish National Food Agency were used as indicators, along with guidance values from the Swedish Agency for Marine and Water management and the Swedish Environmental Protection Agency. The digested sewage sludge from Främby sewage treatment plant contains high levels of metals, partly due to former mining in Falun. High levels of metals are not shown in the samples and when the samples are compared with limit values for drinking water, all values meet the limits required by the Swedish National Food Agency. Despite the high level of nutrients, it is not possible to determine that the leakage to the recipient is only caused from the plant soil. Certification of plant soil is one way to increase the demand of it. This can be done in two ways, REVAQ certification at the treatment plant or SPCR 148 certification of the plant soil. Due to the high content of metals in both sewage sludge and the plant soil, neither REVAQ certification nor the SPCR 148 certification are possible to implement at the moment. It is still possible to use the plant soil within the Falu city borders. From an economic perspective the production of plant soil with both Samuelsdal- and Kemslam mixture is possible but it is holding soil with Samuelsdals-mixture that is the cheaper approach and the one that is intended for commercial soil in the future. As for future studies, a need for upstream work has been identified; among others inspection programs for infection control and investigation of the impact other substances in the sewage sludge that impact on the possibility of using the soil and introducing a certification in the future.

Provtagning är en essentiell del inom avloppsvattenreningsverksamheter där det behövs för att avgöra reningsgraden och kvaliteten på utgående vatten. Käppalaförbundets avloppsreningsverk (Käppala) på Lidingö behöver utöver detta även kontrollera slammet, då reningsverket är REVAQ-certifierat. En REVAQ-certifiering innebär bl.a. att ett avloppsreningsverk bedriver ett aktivt uppströmsarbete så att slam från reningsprocessen kan återanvändas som gödningsmedel för lantbruk. För att försäkra sig om att leva upp till de krav som ställs för REVAQ-certifiering, behöver Käppala regelbundet utvärdera sin verksamhet. Denna rapport ger en kvalitetssäkring av provtagningen i verket samt utreder om fosforbalansen i verket är inom acceptabla gränser. De provtagningar som har utvärderats är rötslamsprovtagning från de två rötkammarna R100 och R200 samt vattenprovtagningen från inkommande och utgående vatten. För rötslamsprovtagningen utreddes om tid på dygnet eller dag i veckan hade betydelse för metall- och totalfosforhalterna och i vattenprovtagningen jämfördes metall- och totalfosforhalterna från olika djup i verkets in- eller utloppskanal. Ett test utfördes även för att jämföra två olika konserveringsmetoder av vatten till metallanalyserna. Veckoprover av avvattnat slam jämfördes med de ordinarie månadsproverna för att undersöka eventuella skillnader i totalfosforbalansen. Samtliga analyser utfördes enligt de standardmetoder som används vid Käppalas eget ISO 17025-certifierade laboratorium. Undersökta fysiska variabler var torrsubstans (TS) för de olika slamproverna (rötslam och avvattnat slam), suspenderad substans (SS) för inkommande vatten och glödrest på TS från rötslam och på SS från inkommande vatten. Rent kemiskt analyserades metallhalten av tenn och de sju gränsvärdesmetallerna, bly, kadmium, koppar, krom, kvicksilver, nickel och zink, i rötslam samt inkommande och utgående vatten och totalfosforhalten i samtliga analyser. Metallanalyserna utfördes externt medan totalfosforhalterna bestämdes på Käppalas laboratorium genom molybdatmetoden. Kvalitetssäkringen visade på att varken rötslamsprovtagningen eller vattenprovtagningen behövde ändras för att ge ett mer representativt resultat. Rötslammet varierade i halterna men processen skedde tillräckligt långsamt för att ett regelbundet veckostickprov skulle kunna upptäcka eventuella avvikelser. Halterna i inkommande och utgående vatten ändrades inte signifikant beroende på djup och konserveringsmetoden påverkade inte heller metallanalysresultaten. Fosforbalansen hos veckoproverna av avvattnat slam avvek nämnvärt från månadsprovernas balanser, utan att vara bättre, och för att ge en bra bild av fosforbalansen rekommenderas därför ytterligare försök med veckoprover jämsides månadsprover under en längre tidsperiod.

To achieve a sustainable use of energy we must increase our use of renewable energysources, biogas if one such source. One of the greatest potentials for biogas are in theagricultural sector and the Energy Agency calculates that 25% of the available manurecan be used for biogas production. The purpose of this thesis is to contribute withknowledge of co-digestion of manure and how this affects the methane potential andhow co-digestion affects the contents of NH4 in the sludge. The report includes a literature study to understand the digestion process and its partsand allows interpretation of data. The report includes analysis of data from HalmstadUniversitys experiment of anaerobic digestion and an additional digestion. The resultsobtained in this study shows that the effect of co-digestion varies depending on manure.Horse and chicken manure and beef and pig manure gives a positive effect to the codigestion.

Fosfor är ett ändligt näringsämne som på senare tid uppmärksammats i samband med övergödning och bristen som råvara. Näringsämnet är livsviktigt för likväl människor som djur och växter och de brytbara fosforreserverna börjar ta slut. Det gäller att i framtiden applicera hållbara fosforåtervinningsmetoder för att ta tillvara på mängden fosfor som finns i omlopp. Avloppsslam är ett avfall som växer till storleken och med befolkningsmängden. Rötat avloppsslam tillsammans med andra avfall i form av rötrester innehåller nyttiga näringsämnen så som fosfor, kväve och kalium men också onyttiga spårämnen, patogena ämnen, organiska rester och tungmetaller. Rötslam innehåller även läkemedelsrester och mikroplaster. I dagens läge är det tillåtet att sprida rötslam och rötrest på åkermark för att återföra fosfor tillsammans med andra näringsämnen till jordbruket. Kommande regelverk innebär skärpta lagkrav på rötslammet som måste genomgå någon form av förbehandling innan innehållet får användas som en resurs. Ett alternativ är att vidta strängare krav på hygienisering utav slammet. Det kan ske med pastörisering, termofil rötning eller annan behandling vid högre temperaturer. Ett annat, mer lovande alternativ är förbränning av rötslam och rötrest. Vid förbränning destrueras en stor mängd av oönskade ämnen så som läkemedelsrester, patogena ämnen och kvarblivet organiskt material. Beroende på i vilken panntyp förbränning sker, CFB-, BFB-panna eller rosterpanna kvarblir en askfraktion som botten- och flygaska. I askfraktionerna finns fosfor och till stora delar tungmetaller kvar. Fosforn är relativt inert vid temperaturförändringarna medan lättflyktiga tungmetaller evaporerar och ansamlas till störst del i flygaskan. Rapporten utvärderar ett antal olika fosforåtervinningsmetoder som kan indelas i två huvudkategorier, termo- och våtkemiska återvinningsmetoder. Syftet är att beskriva de olika metoder samt uppskatta dess kostnader, kommersiell mognad samt ange för- respektive nackdelar för metoderna ur ett hållbart perspektiv. Till de termokemiska metoderna tillhör termisk behandling av avloppsslam i en BFB-panna och ASH DEC-processen. Den förra är under utveckling och befinner sig på labb/bänk-skala. Den termokemiska behandlingsmetoden i BFB-panna är en dekontamineringsprocess där askan kan spridas direkt på åkermark då fosforn befinner sig i form av växttillgängligt whitlockit i bottenaskan. Systemet beräknas ha en investeringskostnad på 72 Mkr, med en pay-back tid på 4,4 år och kapacitet på minst 1000 ton aska/år. ASH DEC-processen är också en termokemisk dekontamineringsprocess där produkten utvinns i form av natriumkalciumfosfater. Metoden uppskattas ha en investeringskostnad på 140-170 Mkr, återbetalningstid på ca 4 år för en kapacitet på ca 30 000 ton aska/år. I investeringskostnaden ingår en roterugn Processen är kommersiell och anläggningar finns i Tyskland och Österrike. De våtkemiska fosforåtervinningsmetoderna innefattar CleanMAP-technology, PASH-Processen, SEPHOS-processen, SESAL-phos processen och BioCon-Processen. Gemensamt för dessa processer är att olika laknings- och upplösningstekniker används samt att ett processvatten bildas och måste genomgå vattenrening. CleanMAP-technology är en lovande våtkemisk process under utveckling. Pågående förprojektering ska innefatta en anläggning med kapacitet upp till 30 000 ton aska/år, vilket motsvarar ett omhändertagande på ca 30 % av Sveriges idag producerade avloppsslam. CleanMAP ger en klassificerad produkt i form av 100 % rent ammoniumfosfat som kan användas direkt som gödningsmedel och är vattenlösligt. Processen anses enligt EasyMining Sweden AB vara energieffektiv med låga driftkostnader, god tungmetall reduktion och enkel att implementera i enbefintlig anläggning. Tekniken är under utveckling och eftersom ingen anläggning byggts finns inga investerings- eller driftskostnader publicerade. PASH-processen är en lakningsmetod som bildar kalciumfosfat som slutgiltig produkt. Processen ger en reduktion av tungmetaller och andra metaller, specifikt aluminium. Processen är därför lämplig att använda på avloppsslam där reningsverk använt aluminium som fällningskemikalie. PASH-processen beräknas ha en investeringskostnad på ca 46 Mkr, driftkostnad på 37 Mkr vid en kapacitet på 30 000 ton aska/år och en fosforåtervinning på ca 1 700 ton/år. SEPHOS-processen använder syra och bas för upplösnings av aska. Fosfor återvinns som aluminiumfosfat som sedan genomgår ett mer avancerat steg (Advanced SEPHOS-process), i syfte att slutligen erhålla kalciumfosfater som är mer växttillgängligt då aluminium kan orsaka skada på växternas rötter.SEPHOS-processen är under utveckling och det finns inga investerings- eller driftkostnader att tillgå. SESAL-Phos processen är en flerstegsprocess med upplösning av aska med syra och bas för att bilda växttillgängligt kalciumfosfat som produkt. Processen är under utveckling och information om investerings- och driftkostnader finns inte att tillgå. BioCon-Processen är baserad på en jonbytesteknik för att separera oönskade metaller och oorganiska element för att erhålla fosforsyra. Processen är omfattande och kräver en mängd olika tillsatskemikalier. Processen används i Danmark vid en förbränningsanläggning och implementerades i Sverige under tidigt 2000-tal men anläggningen har lagts ned vid på grund av driftproblem. De metoderna som är mest lovande för Fortum Värme att vidare granska, sett till de för och nackdelar som erhållits, är CleanMAP-technology, ASH DEC-processen och termisk behandling i BFB-panna. CleanMAP-teknologin innefattar driftkostnader i form av hög kemikalieförbrukning, och kräver mindre anläggningsyta än ASH DEC-processen. ASH DEC-processen är kommersialiserad i Tyskland och Österrike och har drifterfarenhet av anläggningen, vilket är en god anledning till implementering i Sverige. Termisk behandling i BFB-panna har potential att fungera både praktiskt och ekonomiskt. Trots att denna process är långt ifrån kommersiell, kan den i framtiden vara en god kandidat att implementera för fosforåtervinning. Kvaliteten på erhållet rötslam och rötrest bör ha en låg ask- och fukthalt vilket ger en bättre förbränning. Biobränsle har en låg askhalt men hög fukthalt. Samförbränning av rötslam och rötrest tillsammans med biobränsle är att föredra rent ekonomiskt eftersom investering i en mono-förbränningsanläggning enbart för slam kan undvikas. En nackdel är dock att koncentrationen av fosfor i askan blir lägre och kostnaden för fosforåtervinning ökar. Fukthalten på biobränslet bör vara så lågt som möjligt, dels för att uppnå en tillräcklig koncentration av fosfor, dels för att erhålla ett rimligt värmevärde på bränsleblandningen vid förbränning. Huruvida förbränning av rötslam eller strängare krav på hygienisering av avloppsslam är ett tillvägagångssätt för behandling är i dagens läge en pågående diskussion. I ett initialt skede är ett alternativ att förbränna mindre mängder av rötslammet i de fall tungmetallhalterna, särskilt kadmium, är för höga för att spridas på åkermark. Ur ett hållbart perspektiv är det lämpligt att se förbränning och efterföljande fosforutvinning ur aska som ett gott alternativ till behandling av ett, till mängden, växande avfall. Både den sociala- ochmiljömässiga aspekten behandlas då avfallsvolymer reduceras, läkemedelsrester, smittoämnen och andra patogena ämnen destrueras samtidigt som tungmetaller reduceras och fosfor återvinns. Ur ett ekonomiskt perspektiv är kostnaderna för att återvinna fosfor i dagsläget för höga i jämförelse med vad det kostar att bryta råfosfater. Det kostar ca 28-38kr/kg för framtagning av återvunnen fosfor, beroende på vilken metod som används. Försäljningspriset för fosfor är ca 3 kr/kg. Tillsvidare gäller det att utveckla och effektivisera fosforåtervinningsmetoderna så att driftproblem kan minimeras samt investerings- och driftkostnader kan reduceras vilket medför större attraktion för företag att investera i återvinningsmetoderna. / Phosphorus is an endless nutrient that lately has been drawing much attention in correlation to over-fertilization and as a scarce commodity. Phosphorus is essential to all life, humans, animals and plants and the workable phosphorus back-ups seems to be running out. It is therefore important in the future to apply sustainable phosphorus recovery methods to take care of the circulation of phosphorus in today’s society. Sewage sludge is a waste that grows with the increase of population. Digested sewage sludge among other wastes such as digested municipal food waste contain beneficial nutrients such as phosphorus, nitrogen and potassium but also unhealthy trace elements, pathogenies, heavy metals and unwanted organic material. Sewage sludge also contain drug residues and micro plastic fibers. As of today it is allowed to spread sewage sludge and digested municipal food waste on farm land to return phosphorus together with other nutrients. Future set of regulations will probably be subtilized which will influence the usage of sewage sludge spreading on farm land. The sewage sludge will most likely have to go through some kind of pretreatment before being used as a resource. An alternative is to institute harder demands on hygenization which can be performed by pasteurization, thermophilic digestion or other treatments involving an increase in temperature to get rid of harmful substances. Another alternative that seems more promising is combustion of sewage sludge and digested municipal food waste, which will destroy unwanted substances such as drug residues, pathogenies, and left-over organic material. Depending in which type of pan the combustion will take place, CFB- (Circulated fluidized bed), BFB- (Bubbling fluidized bed) or grate boiler it will leave different amount of bottom ash and fly ash. Phosphorus and larger amount of heavy metals will be concentrated in the ash. Phosphorus is inert to the temperature changes and finds itself contained in the bottom ash, meanwhile heavy metals evaporate and stack up in the fly ash. This report evaluate different kinds of phosphorus recovering methods that can be divided in to main categories, thermo chemical and wet chemical recovery methods. The main purpose is to describe the methods, estimate its cost, find out if the method is ready for commercial use and specify the advantages and disadvantages. Thermo chemical treatment of sewage sludge ash in a BFB and the ASH DEC-process is two thermo chemical treatment methods this report brings up. The first mentioned is under development and its main purpose is to decontaminate the ash and use phosphorus rich whitlockite ash as a fertilizer. The system has an evaluated investment cost of 72 MSEK, with a pay-back time of 4,4 years and a capacity of at least 1000 ton ash/year. The ASH DEC-process is also a decontaminating process where the product is reclaimed as sodium calcium phosphates. The method estimated investment cost is around 140-170 MSEK with a pay-back time of 4 years and a capacity of 30 000 ton ash/year. The ASH DEC-process is currently in use in Germany and Austria. Among the wet chemical phosphorus recovery methods presented in this report is, CleanMAP-technology, PASH-Process, SEPHOS-Process, SESAL-Phos process and the BioCon-process. In common for these process is the different leaching and dissolution techniques and the origin of a process water that has to be cleaned before released. CleanMAP-Technology from EasyMining Sweden AB is much promising currently under development. The layout design will encapsulate a capacity of 30 000 ton ash/year, which correspond to the apprehending of nearly 30 % of the produced sewage sludge in Sweden today. CleanMAP-technology gives a water soluble product, ammonium phosphate, with nearly 100 % purity and can be used directly on farm lands. The process is energyefficient with low operating costs and a propitious heavy metal reduction. The technique is under development with no demonstration and no public data of investment costs or operating costs available. The PASH-process is an acid leaching method and form calcium phosphate as final product. The process gives a reduction of heavy metals and other metals, aluminum in specific. The process is therefore most appropriate to use on sewage sludge from water treatment plants that uses aluminum as a precipitate chemical. The investment cost is estimated to around 46 MSEK with an operating cost of 37 MSEK and a capacity of 30 000 ton ash/year and a phosphorus recovery of 1 700 ton/year. The SEPHOS-process uses acid and base for the dissolution of ash. Phosphorus is recovered as aluminum phosphate that ultimately is passed through a more advanced step called “advanced SEHPOS-process” in purpose to obtain calcium phosphates which are more suitable for plants because aluminum can cause damaged to the roots. The SEPHOS-process is currently under development and there are no public released data on investment costs or operating costs. The SESAL-Phos process is a multi-stage process with dissolution of ash with acid and base to obtain calcium phosphate as final product. The process is currently under development. The BioCon-process is based on ion exchange technology to be able to separate unwanted metals and inorganic elements. The obtain product is mainly phosphorus acid. The process is comprised and has a large variety of chemical demand. The process is used in Denmark and was implemented in Sweden in early 21th century but had to close down due to operating problems. Phosphorus recovery methods that seems most promising for Fortum Värme, accordingly to the advantages and disadvantages is CleanMAP-technology, ASH DEC-process and in the future thermo chemical treatment of sewage sludge ash in a BFB-boiler. CleanMAP-technology can implicate high operating costs due to the addition of chemicals, but they will be part of the products and the facility will be smaller than the ASH DEC-process. The ASH DEC-process is a commercial process in use in both Germany and Austria and has knowledge of operating which will be one of the reasons to consider implementation in Sweden. Thermo chemical treatment in a BFB-boiler has potential both practical and economical to be considered for implementation in the future even though it’s far from a commercial use. The quality of digested sewage sludge and digested municipal food waste should have a low ash- and moisture content. Bio fuel contain low ash content but high moisture content. Co-combustion of digested sewage sludge and municipal food waste along with bio fuel is to prefer in an economically point of view because no further investment in a mono-combustion plant is needed for the sludge only. One disadvantage is that the concentration of phosphorus in the ash will be lower and the cost of phosphorus recovery will increase. An appropriate moisture content of the bio fuel should be as low as possible to obtain higher phosphorus concentration in the ash and to get a tolerable heat value in the fuel mix during combustion. Whether combustion of digested sewage or more severe demands on hygenization of sewage sludge is the wanted procedure for treatment is today an ongoing discussion. Initially, one alternative is toburn small amounts of digested sewage sludge in those cases heavy metal content is too high to be spread on farm lands, especially cadmium. In a sustainable perspective it would be appropriate to see combustion followed by phosphorus recovery methods from ash as a good option of treatment. Both the social- and environmental aspect is attended when the volume of waste is decreased, drug residues destroyed, infectious agents and other pathogenic substances destroyed meanwhile heavy metals is concentrated and gathered for safe depositing. In an economical point of view it is confirmed that the costs to recover phosphorus is today too high in comparison to workable resources. Today the cost of recovered phosphorus is around 28-38 SEK/kg, depending on which method used and the selling price is around 3 SEK/kg, which makes it non profitable. For the time being the phosphorus recovery methods need further attention to be able to develop and expand upon. The need is also to make them more effective and to learn how to encounter operating failures and minimize the investment- and operating costs. If so, the recovery methods will bring more attention to companies and make them more interested in investment.

Immense amounts of waste are generated daily by our society, and the management of these streams is a critical societal function. Part of this work is reusing and recycling materials with attractive properties, which is also an imperative step towards circular material flows. Although, the reuse of waste-based resources entails a conflict between efficient use of resources and minimal environmental toxicity, which hampers the reuse. The labeling of a resource as waste also makes using or trading the resource problematic, both regarding regulations, but also concerns from the society regarding toxicity or quality. A way of increasing the reuse of waste streams is initiating and organizing a functioning trade with the material. This study aims at clarifying how new markets for waste base products can emerge and evolve. This aim is formulated as identifying the functions that needs to be fulfilled for a new market for waste-based products to function, and what can be done to fulfill these functions. The study is designed as a case study including four cases where waste in some way is put back to use through trade. This reuse is studied as a market, with buyers, seller and brokers encased in institutions. To expose the role of policy instruments in organizing waste-based markets, there is one specific policy instrument per case for which the effect is analyzed deeper. The main empirics has been collected through interviews with actors on the four case markets, aiming to identify typical events in the evolution of the markets, and what is perceived as important as of today. The case markets are residual sludge from biogas production and from waste water treatment being used as fertilizer, and the residual gravel from waste incineration in Sweden and Denmark being used as a construction material. On these markets, the degree of actual trade varies, as well as the maturity of the markets. By studying and comparing four markets for waste-based resources, and considering the perspectives from actors at different ends of the respective resources value chain, twelve market functions have been identified within three market components. The component institutions and networks contain functions not directly related to the supply- or demand-side of the markets but rather the legitimacy and authorization process, ability of the actors to identify with their roles in the value chain, and how certifications and actor-initiatives can form common grounds for actors in the value chain. In the component supply the waste producer’s responsibility and means of influence over the quality and quantity of the resource is identified as functions. Brokers might play a critical role and policy instruments is needed to increase the producers means of influencing the waste streams, and to regulate the use of the resource. In the component of demand marketing, systems for quality assertion, and niche management are identified as methods to fulfill critical functions. Waste based resources by nature appears as a secondary material flow in a process, and therefore it is not naturally integrated in the business model of any actor. The waste-label forces the resource to comply to rules and regulations perceived problematic, while buyer demands are perceived as unfairly promoting virgin resources and getting societal acceptance of the resource is an uphill battle. By studying the behaviors and needs of market actors, and the role of policy instruments during the course of market evolution, opportunities has been identified as to how policy instruments can fulfill the varying key market functions. For each of the identified functions, it is suggested how policy instruments can contribute, or help the market actors, to fulfill the function. / Idag genereras stora mängder avfall från många delar av det mänskliga samhället och att hantera dessa flöden är en viktig samhällsfunktion. En del i det arbetet är att återanvända och återvinna material med tillräckligt attraktiva egenskaper, vilket är ett viktigt steg i utvecklingen mot mer cirkulära materialflöden. Återanvändning av avfallsbaserade resurser innebär dock en konflikt mellan effektiv resursanvändning och minimering av föroreningar i omgivande miljöer, vilket bromsar återanvändningen. Att ett material benämns som avfall medför också att det blir problematiskt att använda och handla med, jämfört med produktklassade material och varor, både på grund av lagstiftning och ökad oro från omgivningen gällande föroreningsinnehåll och bristande kvalitet. En metod för att uppnå ökad återanvändning av avfallsflöden är att initiera och organisera en fungerande handel med materialen. Denna studie syftar till att utreda just hur nya marknader för avfall kan uppstå och utvecklas, vilket formuleras som att identifiera funktioner som behöver vara uppfyllda för att en ny marknad för avfallsbaserade resurser ska fungera och vad som kan göras för att uppfylla dessa funktioner. Studien är utformad som en fallstudie och omfattar fyra fall där avfall på ett eller annat sätt kommer åter i bruk via handel. Denna återanvändning studeras som en marknad, med köpare, säljare och mellanhänder som omges av institutioner uppsatta av både myndigheter och från annat håll. För att synliggöra styrmedels roll i att organisera en avfallsbaserad marknad har det på varje marknad lyfts fram ett specifikt styrmedel vars roll har studerats mer ingående. Den huvudsakliga empiriinsamlingen har utförts genom intervjuer med respondenter från viktiga aktörer på de fyra marknaderna, vilka har syftat till att både identifiera typiska händelser som har lett till förändringar på marknaderna tidigt i marknadens utveckling och vad som upplevs viktigt på marknaderna idag. De studerade marknaderna är rötrester från biogasproduktion respektive avloppsrening som används som gödselmedel inom jordbruket, samt slaggrus från avfallsförbränning som används som konstruktionsmaterial i samhället i Sverige respektive Danmark. På dessa marknader sker handel i olika stor utsträckning och marknaderna befinner sig i olika skeden av utveckling. Genom att studera och jämföra fyra marknader för avfallsbaserade resurser, och ta hänsyn till behov och perspektiv från aktörer på olika platser i resursernas värdekedja har tolv funktioner identifierats inom tre marknadskomponenter. Komponenten institutioner och nätverk berör funktioner som inte är direkt kopplade till köpare eller säljare. Här presenteras att handel måste vara tillåtet och tillståndsprocessen snabb och förutsägbar, vilket innebär att politiska målsättningar behöver gå i linje med marknadens utveckling. Ytterligare funktioner är vikten av att samtliga inblandade i handeln är medvetna om sin roll i värdekedjan och hur certifieringar och branschinitiativ på ett bra sätt kan skapa naturliga mötesplatser för aktörer i hela värdekedjan. Inom marknadskomponenten tillgång har avfallsproducentens ansvar och rådighet över avsättning och kvalitet och kvantitet hos avfallsflödet identifierats som viktiga funktioner. Mellanhänder kan komma att spela en viktig roll och styrmedel kan behövas både för att öka producenters rådighet över avfallsflödet och för att med avseende på föroreningshalter reglera användningen av det. Inom marknadskomponenten efterfrågan är marknadsföring, system för kvalitetssäkring och spårbarhet samt skapande av nischer identifieras som metoder för att uppfylla betydande funktioner. Avfallsbaserade resurser uppstår till sin natur som ett biflöde till en annan process och är därför inte en tydlig del av någon aktörs affärsmodell. Avfallsklassningen gör också att resursen måste passera regelverk som upplevs problematiska, samtidigt som användares krav upplevs premiera jungfruliga produkter och det finns en förtroendemässig uppförsbacke hos potentiella användare. Genom att studera olika aktörers beteende och behov på marknaderna, samt vilken roll styrmedel upplevs ha spelat under marknadernas utveckling så har möjligheter identifierats gällande hur styrmedel kan uppfylla de olika funktionerna. För samtliga identifierade funktioner presenteras förslag på hur styrmedel kan bidra till, eller möjliggöra för marknadsaktörer, att uppfylla den aktuella funktionen.