Med samförbränning finns inte möjligheten att ta om hand askan för utvinning av fosfor, utan ett så kallat kvittblivningsproblem uppstår och askan deponeras. Ungefär 60–65 procent av slammet som blir kvar som aska, vilket innebär att cirka 120 000 ton aska måste deponeras varje år om allt slam skulle förbrännas i Sverige. Kostnaden för deponering av aska varierar, men ligger ungefär på cirka 1 100–1 200 kronor per ton (Sjöberg 2012). Om befintlig infrastruktur kan utnyttjas tillkommer inga investeringskostnader. Driftskostnaderna uppgår till cirka 1 500 kr per ton TS (Milieu 2009). Den totala kostnaden per år uppgår därmed till cirka 440 miljoner kronor per år. Transportkostnader tillkommer.
MILJÖSKADEKOSTNADER FÖR FÖRBRÄNNING AV SLAM
Förbränning och utvinning av fosfor ur aska bidrar till ett växthusgastut- släpp motsvarande 40 CO2 ekvivalenter per kg återvunnen fosfor (Linderholm 2012). Förbränning bidrar till luftutsläpp (stoft, HC, SO2 och NOx) och har uppskattats i såväl Carlsson m.fl. (2013) som i Milieu (2009). Resultaten för utsläpp till luft sammanfattas i tabell 13.39
Tabell 13. Uppskattade utsläpp till luft vid förbränning av avloppsslam i tre olika studier (i gram per ton torrsubstans slam samt CO2 ekvivalenter per ton torrsubstans).
Stoft
(g/ton TS) Organiskaämnen (hC) (g/ ton TS)
Svaveldioxid
(g/ton TS) kväveoxid (g/ton TS) koldioxid (CO2 ekv/ton TS)
Carlsson m.fl. 70 90 350 1 400
Milieu 20 1 005 1 240
Linderholm 1 500
Miljöskadekostnaden kan beräknas till mellan 27–118 kronor per kg fosfor om monoförbränning sker (Karltorp m.fl. 2013). Om allt slam (innehållande 5800 ton fosfor) skulle förbrännas skulle det innebära en miljöskadekostnad på totalt mellan 160 och 690 miljoner kronor.
I Östlund 2003 beräknades transporterna uppgå till cirka 470 000 mil om monoförbränningsanläggningar placerades på sju olika ställen i Sverige. Emissionsfaktorerna (CO2, NOx, SO2) är tagna från Trafikverkets principer och kalkylvärden för transportsektorn(Trafikverket 2012). Utifrån det anta- gandet uppgår miljöskadekostnaden till cirka 8,4 miljoner kronor per år.
39 Det finns även uppgifter från Japan om att förbränning av kväve i slam leder till stora utsläpp av lust-
ÖVRIGA POSITIVA OCH NEGATIVA KONSEKVENSER FÖR FÖRBRÄNNING AV SLAM
En nackdel med återvinning av fosfor via förbränning är att det potentiellt mullbildande organiska materialet och kvävet får förlorat. Om allt slam i Sverige skulle brännas skulle potentialen av växttillgängligt kväve i avlopps- slam därmed minska med i storleksordningen 3 500 ton per år (Carlsson m.fl. 2013). Framställning av mineralgödselkväve är energiintensivt (34–40 MJ/kg N) (Jönsson m.fl. 2013).
Positivt med olika fosforutvinningsmetoder är att föroreningshalten blir avsevärt lägre än i utgångsmaterialen samtidigt som fosforhalten blir högre. Kadmiumhalten i den utvunna fosforn har ungefär samma kadmiumhalt som den i NP och NPK-gödsel med låg-kadmium garanti (Carlsson m.fl. 2013). I tabell 14 sammanfattas de identifierade konsekvenserna av återvinning av fosfor via förbränning av slam.
Tabell 14. Sammanfattande tabell över konsekvenser från utvinning via förbränning. 40
direkta konsekvenser kostnad (–) / Nytta (+)
Investeringskostnader
/driftskostnader verksamhetsutövare
(–) Cirka 600 miljoner – 1 miljard kronor per år Indirekta konsekvenser
Minskat kretslopp av växtnäringsämnen,
kväve ej möjligt att återföra (–) Kvävepotential motsvarande 3 500 ton per år går förlorat.40
Möjlighet att återföra 100 procent fosfor
ur slam (+)
Minskad nettoinförsel av kadmium (+) Miljöpåverkan (ökade luftutsläpp och
transporter) (–) COtill cirka 160– 690 miljoner kronor per år)2, Lustgas och andra luftutsläpp, (värderat Låga halter av kadmium (+)
Fosforåtervinning genom struvitutfällning/kristallisation
Struvitutfällning/kristallisationstekniker är exempel på andra metoder för utvinningen av fosfor ur bland annat slam som tillämpas idag, om än i
begränsad omfattning. En begränsning för ökad tillämning i Sverige är att tek- nikerna är begränsade till avloppsreningsverk som använder sig av biologisk fosforreduktion. Idag finns det cirka 20 avloppsreningsverk med biologisk fos- foravskiljning i Sverige. En del av dessa tillämpar tekniken endast på delar av verket. Om utfällnings/kristallisationstekniken skulle tillämpas på samtliga de 20 avloppsreningsverk med biologisk fosforavskiljning så skulle man kunna uppnå en återvinningsgrad i storleksordningen 20–35 procent av den totala mängden fosfor i inkommande vatten. Kostnaderna per kg fosfor beräknas ligga runt 90 kronor per år (Carlsson m.fl. 2013).
Ur miljösynpunkt har struvitutfällnings-/kristallisationsteknikerna några för- delar i jämförelse med förbränningsmetoderna. En fördel är att slutprodukten innehåller såväl kväve som fosfor, vilket kan göra produkten något mer attraktiv på marknaden. Helt torra struvitkristaller innehåller 13 procent fosfor och 6 procent kväve. Det mullbildande materialet förloras dock vid struvitfällning/ kristallisation. En annan fördel med struvitutfällnings/kristallisationsteknik är att den inte ökar utsläppen till luft och vatten på det sätt som förbrännings- baserade återvinningsmetoder gör. Framställning av struvit beräknas bidra till utsläpp motsvarande 3 CO2 ekvivalenter per kg återvunnen fosfor (Carlsson m.fl. 2013).
Såvida inte fler avloppsreningsverk ställer om till biologisk fosforreduktion är potentialen för ökad utvinning av fosfor med den här tekniken begränsad i Sverige. Ett hinder med den biologiska fosforreningen är att det är svårt att nå lika låg reningsgraden som vid kemisk fällning av fosfor. Att biologisk fosfor- rening hittills inte använts i någon större utsträckning i Sverige beror just på att det varit svårt att uppnå så låga utgående fosforhalter som har krävts i Sverige vid tillståndsprövningar av avloppsreningsverk. I Europa pågår dock teknikutveckling. I ett projekt kallat P-rex nämns en ny teknik där man kan utvinna fosfor utan större miljöpåverkan och som kan användas även på reningsverk som har vanlig kemisk fällning (Carlsson m.fl. 2013).
generellt resonemang om nytta av återförd fosfor ur slam
Nyttan av att återföra fosfor består huvudsakligen i att man kan minska inför- seln av fosfor till kretsloppet eftersom den återförda fosforn minskar behovet av att importera mineralgödsel. Genom att minska införseln av mineralgödsel minskar även beroendet av denna ändliga resurs.
En annan viktig nytta med att minska införseln av fosfor till kretsloppet är att nettoinförseln av kadmium till Sverige minskar. Minskningen beror på hur mycket av mineralfosforn som kan ersättas med till exempel slam. Om ytter- ligare cirka 4 400 ton fosfor kan återföras via direkt användning av slam på åkermark innebär det att vi får en minskad införsel av kadmium motsvarande 22–44 kg kadmium per år.41 Vilka effekter en sådan utveckling skulle ha på folkhälsan är dock svåra att förutsäga, eftersom en stor del av den kadmium- halt som vi får i oss sker via importerad mat.
Utöver detta leder återföringen av fosfor till andra positiva effekter, som till exempel minskad belastning på Östersjön, vilket är positivt ur ett övergöd- nings- och samhällsekonomiskt perspektiv. Idag finns dock inga studier som kan peka på hur mycket ökad återföring av slam eller användning av åter- vunnen fosfor ur slamaska skulle minska övergödning i jämförelse med fortsatt användning av mineralfosfor.
5.4 Humanurin i enskilda avlopp
Växtnäringsämnen kan även återföras till produktiv mark från källsorterad urin och klosettvatten. Humanurin innehåller mycket låga kadmiumhalter i förhållande till fosforinnehållet.42 I detta avsnitt diskuteras möjligheterna att återföra humanurin från enskilda avlopp. Vi har inte analyserat en omläggning av hela Sveriges avloppsanläggningar till urinsorterande system. Naturvårdsverket har dock gjort den typen av studie tidigare.43 Vidare berör uppdraget i första hand en hållbar återföring av fosfor och då bidrar avlopps- slammet till en högre procentuell återföringsgrad av fosfor än sorterad humanurin. Skulle emellertid återföringen inriktas på fler växtnäringsämnen och även inkludera kväve, kalium och svavel, ändras förutsättningarna. Källsorterande avloppssystem även i städer skulle då bli aktuella.
I Sverige finns nära 1 miljon fastigheter som saknar anslutning till ett kommunalt avloppsnät. Huvuddelen, cirka 60 procent, av dessa fastigheter är permanentbostäder. Ungefär 700 000 fastigheter med cirka 1, 2 miljoner människor har enskilda avloppsanläggningar med vattenklosetter (Havs- och Vattenmyndigheten 2013). Fosforinnehållet i dessa avlopp beräknas till cirka 750 ton fosfor/år, varav 100 ton fosfor transporteras till kommunala renings- verk genom slamtömning av avloppstankar (Linderholm och Mattsson 2013). Resterande 650 ton fosfor/år infiltreras i markbäddar eller läcker ut till vatten- drag. De enskilda avloppens belastning av fosfor och kväve har stor betydelse för miljösituationen i sjöar, vattendrag och kustnära områden med begränsad vattenomsättning (Naturvårdsverket 2008a).
källsorterande system
Källsortering av avlopp innebär att urin och fekalier sorteras ut var för sig och hanteras separat eller att klosettvatten (KL-vatten) med både urin och fekalier sorteras ut och hanteras separat skiljt från bad-, disk- och tvättvatten. I texten nedan behandlas i huvudsak systemet med sorterad urin eftersom den innehåller cirka två tredjedelar av fosforn från människan. Cirka 90 procent kväve, cirka 70 procent kalium och cirka 80 procent svavel utsöndras via urinen efter män- niskans matsmältning. Resterande delar följer med fekalierna ut ur kroppen (Jönsson m.fl. 2012). Det finns också växtodlingsförsök som visar värdet av humanurin som gödselmedel, framförallt inom ekologisk spannmålsodling.
Källsorterande toaletter innebär att i hushållen används klosetter med urinsortering. Från toaletten leds urinen och spolvatten via ett eget lednings- nät till en uppsamlingstank, som kan ligga i fastigheten eller på tomten. (Om urinsortering införs i ett större område eller en stad, kan den vara gemensam
42 Eftersom människans njurar renar urinen från kadmium blir den genomsnittliga kadmiumkoncentrationen
i förhållande till fosfor 0,6 mg Cd/kg P (Jönsson m.fl. 2012) Flera läkemedelsrester utsöndras dock via urinen och det kan innefatta risker. Det pågår försök att bryta ned läkemedelsrester i urin med hjälp av ozon men effekten och kostnaden för detta är oklar.
för hela området eller staden).44 Källsorterande toaletter som skiljer ut huma- nurin separat kan fånga upp 64 procent av den fosfor som människan lämnar ifrån sig. Humanurin innehåller fler växtnäringsämnen och ska i första hand betraktas som ett kvävegödselmedel om det används på rätt sätt i växtodlingen.
Idag finns cirka 22 000 hushåll i Sverige som redan har urinsorterande toaletter. Fosforinnehållet från dessa motsvarar cirka 15 ton fosfor/år.45 Endast en mindre del av urinen återförs idag till åkermark, vilket främst beror på att transportsystem för detta saknas och att dessa hushåll ofta själva får betala sådana transporter förutom den ordinära VA-avgiften till kommunen. Urinen används istället i den egna trädgården eller, i de fall tömning av urintankarna sker i kommunal regi, körs till ett kommunalt reningsverk. Cirka 130 000 hushåll med enskilda avlopp uppfyller inte gällande lagkrav på avloppsrening enligt Havs- och vattenmyndigheten (2013) och behöver därför åtgärdas. Om dessa hushåll installerar urinsorterande toaletter går det att uppnå en potential 90 ton fosfor/ år.
KOSTNADER FÖR INFÖRANDE AV URINSORTERANDE SYSTEM
Hushåll
För de 22 000 hushåll med enskilda avlopp som idag redan har urinsorterande system tillkommer inte stora kostnader förutom möjligen extra transportkost- nader om urinen ska lagras på annat håll och sedan spridas på åkermark. Om de 130 000 hushåll som inte uppfyller lagkraven inför urinsortering uppkom- mer kostnader för installation av nya toalettstolar, sluten tank på tomten samt investering i markbädd för bad, disk och tvättvatten (BDT-vatten). Kostnaden per hushåll och år för att installera urinsorterande toaletter och sluten tank uppgår till mellan 2 500–6 000 kronor per år. Då är inte installationen av markbädden inkluderad. 46 Den totala sammanlagda årliga kostnaden för de 130 000 hushållen som inte uppfyller lagkraven uppgår till mellan 320– 770 miljoner kronor. Till detta kommer ökade kostnader för transporter, men för att beräkna dessa krävs en bild över den geografiska spridningen samt var och hur urin ska tas om hand.