Etterbehandling av sigevann og flytende restprodukter fra biogassproduksjon

En avhandling fra NMBU kan bidra til utvikling av en kostnadseffektiv separasjonsenhet for fjerning av næringsstoffer og tungmetaller fra avløpsvann fra biogassproduksjon og sigevann fra deponier.

Etterbehandling av sigevann og flytende restprodukter fra biogassproduksjon

Emilio Alvarenga Castellanos disputerer 18. november 2016 for graden ph.d. ved NMBU – Norges miljø- og biovitenskapelige universitet med avhandlingen «Applicability of Natural Porous Materials and Lime with Conditioning and Sorption Properties for Wastewater Treatment».

Byer produserer store mengder avløpsvann som må etterbehandles for å fjerne forurensinger i henhold til miljøkravene. Vannseparasjon, konsentrasjon av faste partikler og fjerning av spesifikke stoffer er et effektivt system for vannrensing. Separasjon av stoffer fra flytende fase er også relevant for biogassanleggenes restprodukt (biorest) og sigevann fra deponier. Næringsstoffer kan resirkuleres fra avløpsanlegg og fra biogassprosesser til biogjødsel, mens uorganiske miljøgifter som tungmetaller og radioaktive stoffer (f. eks. radionuklider) kan fjernes fra sigevann slik at de ikke forurenser nærliggende vannforekomster.

Kalktilsetning til slam frigjør næringsstoffer til plantegjødsel
Emilio Alvarenga Castellanos’ doktoravhandling handler om separasjonsprosesser for flytende substrat. Hovedmålet var å finne materialer som er billige og naturlig forekommende i rikelige mengder, og som er egnet for etterbehandling av avløpsvann. Disse materialene må ha egenskaper som kan fjerne næringsstoffer og giftige tungmetaller fra utslippsvann og slam. I arbeidet har Alvarenga Castellanos benyttet naturlige porøse materialer som leirbergarten bentonitt og kalk.

Ved tilsetning av kalk til slam blir næringsstoffer, for eksempel fosfor, avgitt og kan nyttiggjøres for planter. Systemer som fjerner næringsstoffer fra avløpsvann gjør det mulig å resirkulere dem i produksjon av biogjødsel som erstatning for uorganisk gjødsel. De samme porøse materialene kan også benyttes i systemer som kan fjerne tungmetaller og radioaktive stoffer fra sigevann fra avfallsdeponier.

Fjerning av tungmetaller og uran fra sigevann fra deponier
De viktigste resultatene fra arbeidet var knyttet til at fosfor, som er en knapp ressurs i verden i dag, fikk økt tilgjengelig som gjødsel for planter når slam ble behandlet med kalk. Et annet funn var at det bentonittbaserte porøse materialet viste seg å være veldig anvendelig i avvanning av slam fra biogasprosesser og for fjerning av uran og kalium fra sigevann fra alunskiferdeponier. Uran er et radioaktivt grunnstoff og kan spres i omgivelsene om det ikke fjernes fra sigevannet.

Funnene i avhandlingen er et grunnlag for utvikling av en separasjonsenhet for etterbehandling av flytende restprodukter fra biogassanlegg og for sigevann fra deponier. Ved fjerning av næringsstoffer som fosfor og kalium fra avløpsvann og tungmetaller og uran fra sigevann fra deponier, kan vi hindre at elver og innsjøer forurenses med overflod av næringsstoffer eller giftige tungmetaller eller radionuklider bl. a. uran.

Arbeidet ble gjennomført ved NMBU og Bioforsk/Norsk Institutt for Bioøkonomi (NIBIO). Studiene inngår i tre ulike prosjekter. Norges Forskningsråd og industripartnere finansierte to prosjekter: “Fiksering av næringsstoffer i Biorest” og “Avløpsslam til jordbruksarealer - resirkulering av fosfor og mattrygghet”. Statens Vegvesen, finansierte det tredje prosjektet i samarbeid med NMBU: “Effekter og miljørisiko knyttet til inngrep i områder med sulfidrike mineraler (NORWAT/RV4)”. NIBIO finansierte også et femukers opphold ved Jerevans Universitet, Armenia. Sorpsjonssystemet (separasjonsmateriale bentonitt basert) som ble benyttet for uransorpsjon er utviklet ved Senter for radioaktivitet, mennesker og miljø (CERAD), et senter for fremragende forskning ved NMBU. 

Annonsering av disputasen    

Published 7. november 2016 - 14:40 - Updated 23. mai 2017 - 19:11