Hovedmålet med fyrtårnprosjektet var å forvandle et tradisjonelt renseanlegg til et vann- og ressursgjenvinningsanlegg, derav navnet VARGA. I tillegg har prosjektet hatt som mål å sikre at ressursene i byens avløpsvann og avfall utnyttes enda bedre enn i dag, og at det i større grad tas stilling til hvilke ressurser som mest fordelaktig bør tas ut av avløpsvannet. , til nytte for innbyggerne i byen.
Sammen med BIOFOS og andre samarbeidspartnere fikk Envidan bevilget 19 millioner kr til et fyrtårnprosjektet. Tilskuddet kom fra det Danske Miljøverndepartementet under MUDP-programmet og prosjektet har hatt som mål å sikre at ressursene i avløpsvannet utnyttes enda bedre enn i dag.
Sentralt i prosjektet var konseptet om sirkulæreøkonomi med fokus på å oppnå CO2-nøytralitet samt utnyttelse av næringsstoffene i byenes avfall og avløpsvann til produksjon av økologisk mat.
Prosjektet har dekket disse aspektene
- Karbonhøsting og konsentrasjon av primærslam
- Fosforgjenvinning fra slammaske
- Separat deponering av kildesortert organisk dagsavfall med oppgradering av biogass til biometan
- Reduksjon av klimafotavtrykket fra spesielt lystgassutslipp
- Livssyklusvurdering (LCA)
- Økonomiske konsekvensberegninger
Prosjektet har gitt partene mulighet til å fordype seg i mange aspekter, og resultatene taler for seg selv.
«Vi må snu hele tankegangen, slik at vi fremover tenker på et renseanlegg som et ressursanlegg. Prosjektet har gitt Danmark muligheten til å fremstå som en frontfigur i bransjen, hvor vi både renser og tar vare på ressursene i avløpsvannet på en optimal måte.»
Veien til fremtidens renseanlegg
I etterkant av prosjektet er det nå mulig å si at prosjektet har bidratt til å sette et eksempel for den fremtidsrettede målsettingen om fremtidens renseanlegg.
I stedet for et konvensjonelt renseanlegg, må vi i fremtiden vurdere avløpsrenseanlegg som ressursanlegg som både renser avløpsvann og utnytter ressursene på en bærekraftig måte. Dette gjøres med hensyn til både miljømessige og økonomiske forhold samt lokal infrastruktur og industrielle symbioser.
I VARGA-prosjektet ble dette demonstrert ved et av Danmarks største renseanlegg, Avedøre (kapasitet på ca. 400.000 PE).
«Som utviklingssjef har det vært svært interessant å gjøre en nærmere vurdering av hvor stort potensiale fyrtårnprosjektet VARGA har gitt både som referanseanlegg, som spin-off for nye utviklingsprosjekter og i forhold til utviklingen av nye kommersielle produkter – dette viser viktigheten av at vi i Envidan investerer i forskning og utvikling»
Resultater av VARGA-prosjektet
VARGA-prosjektet har levert resultater for grundige analyser av hvordan et renseanlegg kan omdannes til et ressursgjenvinningsanlegg som understøtter byer og samfunnets ønske om en mer sirkulær økonomi.
I tillegg har utviklingsprosjektet bidratt til større kunnskap om potensialer og utfordringer ved å transformere dagens renseanlegg til fremtidens anlegg med fokus på gjenvinning og bedre utnyttelse av ressursene.
Prosjektet har banet vei for flere nye utviklingsprosjekter, nye innovasjonssamarbeid og for oppstart av et nytt selskap.
Samtidig har VARGA som referanseprosjekt bidratt til et økt forretningspotensial for de kommersielle partnerne og har det også resultert i 50 presentasjoner på ulike konferanser og 14 vitenskapelige artikler.
Vil du vite mer om resultatene?
Lenger ned på siden har vi samlet alle tekniske detaljer om resultatene slik at du kan lære enda mer.
Fra utviklingsprosjekter til nye prosjekter og eksportmuligheter
Partenes utbytte av dette fyrtårnsprosjektet inkluderer både forretningspotensialet til de kommersielle partnerne samt nye derivatutviklingsprosjekter og samarbeid, som VARGA både har inspirert og dannet grunnlaget for alle parter.
På bakgrunn av VARGA-prosjektet har det vokst frem nye prosjekter innen ressursutnyttelse, reduksjon av lystgassutslipp, utvikling av LCA-verktøy og ikke minst et nyoppstartet selskap med fokus på utvinning av fosfor fra slamakser.
VARGA brukes også som referanseprosjekt og har vært en viktig referanse i forhold til nye kommersielle prosjekter og eksport av danskprodusert utstyr.
«Vi ser store eksportutsikter i VARGA fyrtårnprosjektet. Både innenfor våre rådgivningstjenester som CO2-nøytral rensing, sirkulær økonomi, oppgradering av biogass, avansert online styring av renseanlegg samt leveranser av Salsnes-filtre for optimalisering av karbonhøsting og konsentrasjon av primærslam.»
Dykk ned i resultatene
Fosforgjenvinning fra slammaske
Asken fra forbrenning av slam fra renseanlegg inneholder typisk 8-10 % fosfor. DTU Sustain har utviklet og testet en ny elektrodialytisk metode i laboratorieskala, som ved hjelp av strøm og en membran kan gjenvinne opptil 90 % fosfor fra slammasken.
Et dansk startup-selskap, Clean Matter ApS, jobber med å skalere opp prosessen basert på de lovende resultatene fra VARGA-prosjektet. Restsanden bestående av silisium og jernoksider og kan brukes som fyllmateriale eller som erstatning for sement i betong. Sanden har et stort sirkulærøkonomisk potensiale og vil redusere betongens klimaavtrykk.
Karbonhøst
I prosjektet er det testet forfiltrering av avløpsvann med beltefilter for karbonhøsting både i pilot- og fullskala. Funksjonen sammenlignes med eksisterende tradisjonell sedimentasjon uten forhåndsavvanning av primærslam.
- En reduksjon av suspendert stoff (SS) på ca. 41 %. Dette er ikke vesentlig forskjellig fra SS-reduksjonen i forsedimentasjonstankene.
- Ved å kombinere forfiltrering med skrupresse har primærslam blitt konsentrert til 25-30 % tørrstoff med et innhold av suspendert stoff i rejektvannet på ca. 1,5 %.
- Driftsbesparelser ved konsentrering av primærslammet.
- Mindre behov for oppvarming av kokere og økt biogassproduksjon gir potensielle driftsbesparelser.
- Det har vært utfordringer med driften av de fire forfiltrene, og det fulle potensialet ble dessverre ikke demonstrert før anlegget måtte stoppes på grunn av økende energikostnader.
Reduksjon av lystgassutslipp
I løpet av en fireårsperiode er det gjennomført lystgassmålinger som er benyttet til bl.a. å beregne baseline og gjennomført tester av tiltak for å redusere lystgassutslipp.
Resultatene av forsøkene viser en sesongvariasjon, og at ca. 90 % av de årlige lystgassutslippene ved Avedøre renseanlegg skjer i perioden mars – juli. For å redusere dette utslippet er ulike alternative løsninger testet ut.
Den største reduksjonen av lystgass er oppnådd ved å redusere den spesifikke ammoniumbelastningen gjennom en økning i slamkonsentrasjonen i luftetanken, kombinert med en overliggende ammoniumdrevet online luftkontroll.
Det er oppnådd en samlet reduksjon av lystgassutslipp på mellom 48-74 %, som tilsvarer en gjennomsnittlig årlig reduksjon av CO2 på 10 400 tonn CO2 -ekvivalenter.
Kostnadene for implementering av sensorer og kontrollstrategi er beregnet til 10-30 DKK/tonn CO 2 fjernet,
Dersom det innføres en CO 2 -avgift på for eksempel 700 DKK/tonn CO2, vil selskapene ha et sterkt insentiv til å redusere lystgassutslippene med tiltak tilsvarende det som er påvist i VARGA-prosjektet.
Separat forankring av KOD
Med separat utråtning av biomasse fra kildesortert organisk avfall (KOD) under mesofile forhold i pilotskala er det oppnådd en gjennomsnittlig biogassproduksjon på 370 Nm 3 CH 4 /t VS i. Dette er i samsvar med teori og uten observasjon av hemming.
Biologisk oppgradering av biogass med hydrogen til biometan ved bruk av mikroorganismen Archea er demonstrert i et biologisk filter i pilotskala.
Under termofile forhold er det oppnådd metankonsentrasjoner på 90% og prosessen viste seg å være robust med meget rask oppstart etter driftspauser.
Feltforsøk har påvist at gjødselverdien tilsvarer grisegjødsel og en spørreundersøkelse blant økologiske bønder har synliggjort behovet og betalingsviljen.
Basert på næringsverdien er gjødselproduktet beregnet til en verdi på 35 til 80 DKK pr. tonn.
Livsløpsvurdering og økonomisk konsekvensvurdering
En livsløpsvurdering gir mulighet til å sammenligne ulike miljøparametere og dermed synliggjøre miljøkonsekvensene av tiltak for ressursutvinning og klimaforbedringer, som er testet i VARGA.
Resultatet viser at utvalgte teknologiske endringer ved renseanlegget gir påvirkninger langt utover tilbudet, bl.a. innen energi- og landbrukssektoren.
Det er påvist betydelige miljøforbedringer, men gevinstene er basert på vesentlige forutsetninger knyttet til usikkerhet.
Resultatene av de økonomiske analysene viser at kostnadene ved omlegging til ressursgjenvinning generelt overstiger den økonomiske nytten av tiltakene.
I prosjektperioden har arbeidet med LCA bl.a. gjort det både tydeligere og enklere å ta kvalifiserte valg mellom tilgjengelige alternativer for ressursgjenvinning.
Prinsipper for ressursgjenvinning
Prinsipper og perspektiver for ressursgjenvinning med produksjon av produkter basert på avløpsvann er beskrevet i rapporten.
Det er ikke teknologier for ressursutvinning som er begrensende, men heller mengden av ressurser og markedsverdien, samfunnets aksept for disse produktene, lovmessige aspekter samt lokal infrastruktur og muligheter for industrielle symbioser.
Dette kan endre seg betydelig over tid, for eksempel ved å innføre CO2 -avgifter.
Innovasjon er et av våre viktigste kjennetegn hos Envidan
Det er derfor vi bruker 20 % av overskuddet vårt hvert år til forskning og utvikling.
Vil du lese mer om Envidans utviklingsprosjekter og den nye forskningen vi leverer innen vannsektoren?
