Källsorterande avloppssystem

Växtnäringen i urinen är lättillgänglig för växter och mycket ren med avseende på tungmetaller. Det enklaste systemet för att utnyttja källsorterad urin som gödselmedel är att samla urinen i en tank och sedan utnyttja den som vått gödselmedel. Ammoniakhalten i urinen gör att lagring hygieniserar urinen (Vinnerås et al., 2008). Vi kan under ett år samla in upp till ca 500 liter urin per person plus eventuellt spolvatten. Detta gör att den källsorterade urinen har låg koncentration av växtnäring jämfört med mineralgödsel. Kväveinnehållet i källsorterad urin utan spolvatten är 0,4-0,6 %. Funktionen (sortering, stopp, etc.) hos urinsorterande system har vi förbättrat i tidigare forskning (Senecal & Vinnerås, 2017). Nu fokuserar vi på system för koncentrering av urinen till ett torrt gödselmedel. Det mesta av kvävet i urinen utsöndras som urea. Vi höjer urinens pH och stoppar därigenom de naturliga enzymatiska processer som bryter ned urean till ammoniak. Detta gör det möjligt torka bort vattnet utan att förlora kvävet. Den torra produkten liknar mineralgödsel, NPK-gödsel, vad gäller form, innehåll och användningsområde. Dessutom visar en enkät som utfördes i Indien (Simha et al., 2017) att bönder skulle föredra ett torrt gödningsmedel framför att använda urinen som det är.  Målet är att producera ett gödselmedel med 20% kväve och 2% fosfor på viktbasis som kan användas precis som dagens kommersiella mineralgödsel.

För hanteringen av fekalier i torra källsorterande system finns det i dagsläget inte någon bra och socialt väl accepterad lösning. Fekalier utgör alltid en mycket stor smittrisk och det är viktigt att hanteringssystemet är byggt så att smittkedjan bryts och smittrisken minimeras. Vi arbetar med två alternativa koncept, ett som bygger på att hålla så lång uppehållstid i toaletten som möjligt och ett annat som bygger på en effektiv och värdeskapande behandling utanför toaletten.

För behandlingen i toaletten utvecklar vi system som effektivt bryter ned fekalierna och toalettpappret så mycket som möjligt för att hålla nere volymen och minska ackumulering av material, vilket leder till en låg tömningsfrekvens.

Det andra alternativet innebär att toalettens fekalierbehållare töms ofta och det insamlade materialet behandlas i en värdeskapande process, t.ex. genom kompostering med fluglarver som producerar protein. I våra studier om användningen av torra toaletter har det visat sig att de som är nöjdast med sina system är de som tömmer toaletten ofta, varje eller varannan vecka. Främsta anledningen till detta är att det då blir en enkel rutin och vikterna som behöver hanteras är små. Att tömma fekaliebehållaren blir en rutin liknanden den att tömma hushållssoporna.

I snålspolande källsorterande system som samlar toalettavloppet i en sluten tank samarbetar vi med flera svenska kommuner för att på ett säkert sätt behandla denna fraktion och återföra växtnäringen i den till lantbruket (se hygienisering och organiskt avfall). Detta är för många hushåll och kommuner ett enkelt och effektivt sätt att redan idag förbättra kretsloppet av växtnäring och samtidigt minska smittförande och övergödande utsläpp. Skapar man dessa lokala kretslopp så minskar riskerna för våra yt- och grundvatten eftersom inget toalettavfall når någon vattenrecipient. Samtidigt minskar användningen av fossila resurser och utsläppen av växthusgaser.

Publikationer

Senecal, J., Vinnerås, B. 2017. Urea stabilisation and concentration for urine-diverting dry toilets: Urine dehydration in ash. Science of The Total Environment, 586, 650–657.

Simha, P., Lalander, C., Vinnerås, B., Ganesapillai, M. 2017. Farmer attitudes and perceptions to the re–use of fertiliser products from resource–oriented sanitation systems – The case of Vellore, South India. Science of The Total Environment, 581–582, 885-896.

Vinnerås, B., Nordin, A., Niwagaba, C., Nyberg, K. 2008. Inactivation of bacteria and viruses in human urine depending on temperature and dilution rate. Water Research, 42(15), 4067-4074.