Biokol nyckel till återvinning
Vid Högskolan i Borås har en ny doktorsavhandling utforskat biokolets centrala roll i utvecklingen av metoder för att återvinna och effektivisera användningen av fosfor, ett grundämne av stor betydelse. Studien har särskild relevans för hanteringen av kommunalt avloppsvatten, där stora mängder slam produceras.
Kommunalt avloppsslam innehåller i princip all fosfor som finns i avloppsvattnet, tillsammans med betydande mängder organiskt material. Problemet är att slammet samtidigt är förorenat med tungmetaller, organiska miljögifter, patogener, dioxiner, mikroplaster och antibiotikarester. Samtidigt förs en diskussion på både nationell och EU-nivå om att förbjuda dagens praxis att sprida slam på jordbruksmark.
Ett alternativ som undersökts i avhandlingen är användningen av biokol för att återvinna fosfor och andra näringsämnen. Biokol kan spela en nyckelroll inom jordbruket genom att fungera som en del av gödningsmedel, samtidigt som det kan bidra till att minska spridningen av skadliga ämnen i miljön. Industrin har börjat få upp ögonen för biokolets potential, men forskningen kring dess praktiska tillämpningar är fortfarande i ett tidigt skede.
– Fosfor är avgörande för bland annat livsmedelsproduktion, men det är en ändlig resurs som måste hanteras på ett klokt sätt. Samtidigt kan obehandlat avfall skada miljön. Jag har fokuserat på att förstå hur olika faktorer påverkar återvinningen av fosfor och avskiljningen av tungmetaller i biokol producerat från kommunalt avloppsslam, berättar doktoranden Naeimeh Vali.
I sin forskning har hon undersökt hur avloppsslam kan behandlas tillsammans med jordbruksrester genom pyrolys, en metod där material upphettas i en syrefri miljö till en kritisk temperatur, vilket leder till att delar av materialet bryts ned utan att förbränning sker.
Studien har särskild relevans för hanteringen av kommunalt avloppsvatten, där stora mängder slam produceras.
– Genom att pröva olika slags sammansättningar av material och olika temperaturer har jag kunnat undersöka egenskaperna hos biokolet för att se hur det går att förbättra processen för att avlägsna tungmetaller, återvinna fosfor och säkerställa den långsiktiga stabiliteten hos biokol för tillämpningar inom jordbruks- och miljöområdena, förklarar Naeimeh Vali.
Studien har visat lovande resultat. Biokolet som producerades hade en hög koncentration av kol och näringsämnen, inklusive fosfor, vilket gör det användbart både som jordförbättringsmedel och för vidare förädling inom industrin.
– Ett annat fynd var att blandning av avloppsslam med jordbruksrester, som vetehalm eller bageriavfall, vid sampyrolys kan ge mer växttillgänglig fosfor. Samtidigt minskar denna process förekomsten av organiska föreningar och tungmetaller i biokolet, vilket gör det säkrare och mer användbart.
Sammanfattningsvis pekar projektets resultat på att pyrolys och sampyrolys kan vara effektiva metoder för att återvinna viktiga näringsämnen samtidigt som spridningen av föroreningar reduceras, vilket skapar en hållbar lösning med ömsesidiga miljöfördelar.
