Fyrtårnsprojektets hovedformål var at transformere et traditionelt renseanlæg til et Vand & Ressource Genvindingsanlæg, heraf navnet VARGA. Hertil har projektet haft til formål at sørge for, at ressourcerne i byens spildevand og affald udnyttes endnu bedre, end de gør i dag, og at der i højere grad tages stilling til, hvilke ressourcer, der mest fordelagtigt skal høstes fra spildevandet, til gavn for byens borgere.
Sammen med BIOFOS og de øvrige samarbejdspartnere fik Envidan bevilliget godt 19 mio. kr. fra Miljøministeriet under MUDP-programmet til fyrtårnsprojektet VARGA i 2017.
I projektet er essentielle dele af den cirkulære økonomi undersøgt med fokus på udnyttelse af kulstof og næringsstoffer i byernes affald og spildevand til produktion af hhv. biogas og økologiske fødevarer. Projektet søgte at skabe synergier udnyttelse af ressourcer på tværs af vand-, affald- og den økologiske landbrugssektor. Dette er i høj grad blevet opfyldt.
Projektet har omfattet disse aspekter
- Kulstofhøst og opkoncentrering af primærslam
- Fosforgenvinding fra slamaske
- Separat udrådning af kildesorteret organisk dagrenovation (KOD) med opgradering af biogas til biometan
- Reduktion af klimaaftryk fra særligt lattergasemissioner
- Livscyklusvurdering (LCA)
- Økonomiske konsekvensberegninger
Projektet har givet parterne mulighed for at dykke ned i mange aspekter, og resultaterne taler sit tydelige sprog.
“Vi skal vende hele tankegangen, så vi fremadrettet tænker et renseanlæg som et ressourceanlæg. Projektet har givet en unik mulighed for, at Danmark kan fremstå som et foregangsland, hvor vi både renser vand og udnytter ressourcerne i spildevandet mest optimalt”
Vejen mod fremtidens renseanlæg
På bagkant af projektet er det nu muligt at sige, at projektet har været med til at kridte den fremadrettede målsætning op om fremtidens renseanlæg.
I stedet for et konventionelt renseanlæg, skal vi fremadrettet betragte renseanlæg som ressourceanlæg, der både renser spildevand og udnytter ressourcerne på en bæredygtig måde. Dette sker under hensyntagen til både de miljømæssige og økonomiske forhold samt den lokale infrastruktur og industrielle symbioser.
Med VARGA-projektet blev dette demonstreret på et af Danmarks største renseanlæg, Avedøre (kapacitet på ca. 400.000 PE).
“Som udviklingschef har det været meget interessant at foretage en nærmere vurdering af, hvor stort et potentiale Fyrtårsprojektet VARGA har resulteret i både som referenceanlæg, som spin-off til nye udviklingsprojekter og i forhold til udviklingen af nye kommercielle produkter – det viser vigtigheden af at vi i Envidan investere i forskning og udvikling”
Resultater af VARGA-projektet
VARGA-projektet har leveret resultater til grundige analyser af, hvordan et renseanlæg kan transformeres til et ressourcegenvindingsanlæg, der understøtter byers og samfundets ønske om mere cirkulær økonomi.
Herudover har udviklingsprojektet har bidraget til større viden om potentialer og udfordringer ved at transformere nutidens renseanlæg til fremtidens anlæg med fokus på genvinding og bedre udnyttelse af ressourcer.
Udbyttet har spredt sig som ringe i vandet og banet vejen for bl.a. mange nye udviklingsprojekter, nye innovationssamarbejder samt til opstarten af en ny virksomhed.
Samtidig har VARGA, som referenceprojekt, bidraget til et øget erhvervspotentiale for de kommercielle partnere og har skabt fælles formidlingsaktivitet med mere end 50 præsentationer på konferencer og 14 videnskabelige artikler.
Vil du vide mere om resultaterne?
Længere nede på siden har vi samlet alle de tekniske detaljer om resultaterne, så du kan lære endnu mere.
Fra udviklingsprojekt til nye projekter og eksportmuligheder
Parternes udbytte af dette fyrtårnsprojekt omfatter både erhvervspotentialet hos de kommercielle partnere samt nye afledte udviklingsprojekter og samarbejder, som VARGA både har givet inspiration til og dannet grundlag for hos alle parterne.
Der er på baggrund af VARGA-projektet helt eller delvist udsprunget nye projekter omkring ressourceudnyttelse, minimering af lattergasemissioner, udvikling af LCA-værktøj og ikke mindst en ny startupvirksomhed med fokus på genvinding af fosfor fra slamakse.
VARGA benyttes ligeledes som referenceprojekt og har været en vigtig reference ift. nye kommercielle projekter og eksport af dansk produceret udstyr og know how.
“Vi ser store eksportperspektiver i Fyrtårnsprojektet VARGA. Både inden for vores rådgivningsydelser såsom CO2-neutral rensning, cirkulær økonomi, opgradering af biogas, avanceret onlinestyring af renseanlæg samt leverancer af Salsnes filtre til optimering af kulstofhøst og opkoncentrering af primærslam”
Dyk ned i resultaterne
Fosforgenvinding fra slamaske
Asken fra forbrænding af slam fra renseanlæg indeholder typisk 8-10% fosfor. DTU Sustain har udviklet og testet en ny elektrodialytisk metode i laboratorieskala, som vha. strøm og en membran kan genvinde optil 90% fosfor fra slamasken.
Et dansk startupfirma, Clean Matter ApS, arbejder videre med opskalering af processen på baggrund af de lovende resultater fra VARGA-projektet. Restsandet bestående af silicium- og jernoxider kan anvendes som fyldmateriale eller som erstatning for cement i beton og har stort potentiale for at øge den cirkulære økonomi og mindske klimaftrykket fra beton.
Kulstofhøst
I projektet er forfiltrering af spildevand med båndfiltre for kulstofhøst blevet testet både i pilot- og fuldskala. Funktionen er sammenlignet med de eksisterende traditionelle forklaringstanke uden forafvanding af primærslam.
- Der er opnået en reduktion af suspenderet stof (SS) på ca. 41%. Dette er ikke markant anderledes end SS-reduktionen i forklaringstankene.
- Ved kombination med en skruepresse er der opnået en opkoncentrering af primærslam til 25-30% tørstof med et indhold af suspenderet stof i rejektvandet på ca. 1,5%.
- Driftsbesparelser ved opkoncentrering af primærslammet.
- Mindre behov for opvarmning af rådnetanke samt øget biogasproduktion resulterer i potentielle driftsbesparelser.
- Der har været udfordringer med driften af de fire forfiltre, og det fulde potentiale blev desværre ikke eftervist før anlægget måtte stoppes grundet de stigende energiomkostninger.
Reduktion af lattergasemissioner
Igennem en 4-årig periode er der udført lattergasmålinger, som er anvendt til bl.a. at beregne baseline samt til at gennemføre tests af tiltag til reduktion af lattergasemissionen.
Resultaterne af forsøgene viser en sæsonbetinget variation, og at ca. 90% af den årlige lattergasemission på Renseanlæg Avedøre sker i perioden fra marts til juli. For at reducere denne udledning, er forskellige alternative løsninger testet.
Den største reduktion af lattergas er opnået ved reduktion af den specifikke ammoniumbelastning gennem en forøgelse af slamkoncentrationen i luftningstanken kombineret med en overlejret ammoniumsdrevet online beluftningsstyring.
Der er opnået en samlet reduktion af lattergasemissionen på mellem 48-74%, hvilket omregnet svarer til gennemsnitlig årlig reduktion af CO2 på 10.400 tons CO2-ækvivalenter.
Omkostningerne til implementering af sensorer og kontrolstrategi er estimeret til 10-30 DKK/tons fjernet CO2,
His der indføres en CO2 afgift på fx 700 DKK/tons CO2 vil forsyningerne have et kraftigt incitament til at reducere lattergasemissionen med tiltag svarende til det, der er eftervist i VARGA-projektet.
Separat udrådning af KOD
Med separat udrådning af biopulp fra kildesorteret organisk dagrenovation (KOD) under mesofile forhold i pilotskala er der opnået en gennemsnitlig biogasproduktion på 370 Nm3 CH4/t VSin. Dette er i overensstemmelse med teorien og uden observation af hæmning.
Biologisk opgradering af biogas med brint til biometan ved hjælp af mikroorganismen Archea er demonstreret i et biologisk filter i pilotskala.
Under termofile forhold er opnået metankoncentrationer på 90% og processen viste sig af være robust med meget hurtig opstart efter driftspauser.
Markforsøg har eftervist at gødningsværdien af digestatet svarer til svinegylle og en spørgeskemaundersøgelse blandt økologiske landmænd har synliggjort behovet og en betalingsvillighed.
Baseret på nærringsstofværdien er digestatet, som gødningsprodukt, estimeret til en værdi på 35 til 80 DKK pr. ton.
Livscyklusvurdering og økonomisk konsekvensvurdering
En livscyklusvurdering giver mulighed for at sammenligne forskellige miljøparametre og dermed synliggøre de miljømæssige konsekvenser af initiativer til ressourcegenvinding og klimaforbedringer, som er testet i VARGA.
Resultatet viser, at udvalgte teknologiske ændringer på renseanlægget medfører påvirkninger langt ud over forsyningen bl.a. i energi- og landbrugssektorerne.
Der er påvist markante miljøforbedringer, men gevinsten er baseret på essentielle antagelser, der er forbundet med usikkerhed.
Resultaterne af de økonomiske analyser viser, at omkostningerne til omstilling til ressourcegenvinding generelt overstiger de økonomiske fordele ved tiltagene.
Arbejdet med LCA har i projektperioden bl.a. gjort det tydeligt og lettere at foretage kvalificerede valg mellem de muligheder, der foreligger for ressourcegenvinding.
Principper for ressourcegenvinding
Principper og perspektiver for ressourcegenvinding med produktion af produkter baseret på spildevand er uddybet i rapporten.
Det er ikke teknologier for ressourcegenvindingen, der er begrænsende, men nærmere mængden af ressourcer og markedsværdien, samfundets accept af disse produkter, lovgivningsmæssige aspekter samt den lokale infrastruktur og muligheder for industrielle symbioser.
Dette kan ændres signifikant over tid fx ved indførelse af CO2-afgifter.
Innovation er en af vores helt store mærkesager i Envidan
Derfor bruger vi hvert år 20% af vores overskud til forskning og udvikling.
Vil du læse mere om Envidans udviklingsprojekter og den nye forskning, som vi tilvejebringer indenfor vandsektoren?
