Hamburg bjuder på kretsloppstekniker i full skala för ökad cirkulär näringshantering

VA-guiden var på plats i Hamburg under slutet av augusti för att vara med på en studieresa som IVL arrangerade inom projektet Från jord till bord och åter till jord, finansierat av Formas. Vi besökte flera olika kretsloppsanläggningar, bland annat stadsutvecklingsprojektet Jenfelder Au, det första källsorterande avloppsystemet i större skala inom EU.

En personlig reseberättelse av Jenny Franck, redaktör inom VA-planering.

Från jord till bord och åter till jord är ett projekt som leds av IVL Svenska Miljöinstitutet med hjälp av finansiering från forskningsrådet Formas. Syftet är att reningsverk, gödselproducenter, lantbrukare och livsmedelsaktörer gemensamt ska arbeta för cirkulära kretslopp genom att öka återvinningen av växtnäring från avloppsvatten.

Det var så sent som i juni som inbjudan till en studieresa med destination Hamburg trillade in i VA-guidens mejlinkorg, en resa som IVL i samverkan med Svenska Näringsplattformen stod bakom och som skulle genomföras redan i slutet av augusti. Tekniska lösningar i full skala, affärsmodeller, nätverkande och givande diskussioner utlovades. Studieresan skulle helt enkelt öka kunskapen om cirkulär näringshantering inom VA- och livsmedelsbranschen. Sista veckan i augusti hoppade jag på nattåget till Hamburg för att möta upp 18 andra deltagare, lika peppade som jag, på dagar fullspäckade med hardcore kretsloppsfokus.

Fosfor ur avloppsaska och biokol merparten från sekundärt trä

Foto: Elin Kusoffsky och Mayumi Narongin-Fujikawa på Hamburgs enda konventionella reningsverk.

Vi startade studieresan med fullt fokus och en överfylld agenda. Reseledare var Mayumi Narongin-Fujikawa, vattenexpert och projektledare på IVL i spetsen med full backning av Elin Kusoffsky, projektledare på RISE inom kretsloppsteknik och cirkulära avloppssystem och även kontaktperson och koordinator för Svenska Näringsplattformen.

Programmet kantades av tekniker i full skala som ännu inte implementerats i Sverige fullt ut. Våra tyska VA-branschkollegor delade även med sig av praktiska, tekniska och affärsmässiga förutsättningar. Vi hade inplanerade besök bland annat på Hamburgs avloppsreningverk och en pyrolysanläggning för tillverkning av biokol och fjärrvärme.

Klärwerk Köhlbrandhöft

Klärwerk Köhlbrandhöft är Tysklands största och Hamburgs enda konventionella reningsverk som renar mer än 150 000 000 kubik avloppsvatten per år. På anläggningen finns pampiga äggformade rötkammare. Tack vare TetraPhos®, en process utvecklad av världens tredje största återvinningsföretag Remondis kan fosforsyra, Fe-Al-kloridlösning och gips återvinnas från avloppsaska.

Foto: Äggformade rötkammare på Klärwerk Köhlbrandhöft som reser sig hela 25 höga meter ovanför marknivå.

Novocarbo, Carbon Removal Park Baltic Sea

Anläggningen Novocarbo, Carbon Removal Park Baltic Sea som är belägen i Grevesmühlen har varit i gång sedan oktober 2023. Här fokuserar man på att genom toppmodern pyrolysteknik bearbeta biogena rester så som träflis till biokol. Dessutom produceras klimatneutral spillvärme i processen, vilket används i områdets fjärrvärmenät.

Foto: Högkvalitativ biomassa vid en av Novocarbos lagringsplatser.

VA-guidens roll under studieresan

VA-guiden var på plats för att bevaka dessa spännande kretsloppsprojekt, fotografera de olika tekniska lösningarna men även för att knyta nya kontakter och att synliggöra allt bra som sker inom kretsloppsvärlden. Schemat för dagarna var som sagt fullspäckat. Humöret var på topp och Hamburg bjöd på sin bästa sida då termometern visade på närmare 30 grader. Den höga temperaturen och avsaknad av vind fick svetten att rinna och jag kan så här i efterhand erkänna att vätskeersättning intogs varje kväll för att balansera kroppens pH-värde.

Med på resan fanns representanter från Svenskt Vatten, Uppsala Vatten, Vatten & Miljö i Väst, Roslagsvatten, Stockholm Vatten och Avfall, Käppalaförbundet, Umeå universitet, Linköpings universitet, Högskolan i Borås, Luleå tekniska universitet, Sveriges lantbruksuniversitet och AB Van Wagenen Konsult.

Decentraliserat avloppssystem i en relativt omgjord stadsdel

På onsdagen strax efter lunchtid rullade vi in ett stekande hett Jenfelder Au beläget i östra Hamburg. Det före detta militärområdet på 35 hektar har omstrukturerats och omvandlats till ett numera modernt klimatneutralt distrikt med över 830 bostäder. Redan 2005 började man fila på idéen om att källsorterande avloppssystem skulle införas.

Foto: Stadsdelen Jenfelder Au, fortfarande en byggarbetsplats till viss del.

2013 startade bygget och idag bor ungefär 2000 invånare som är påkopplade till konceptet HAMBURG WATER Cycle® som realiserats i Jenfelder Au, ett decentraliserat system som drivs av HAMBURG WASSER. Här kan ny teknik testas oberoende av det centrala reningsverket Klärwerk Köhlbrandhöft.

Vid grinden in till Work Yard där behandlingsanläggningen ligger möter vi Gregor Rudolph-Schöpping, projektledare för konceptet i INTERREG-projektet ANCHOR om källsepareringssystem och gråvattenåtervinning. Inom EU-projektet ingår även flera olika stadsdelar så som De Nieuwe Dokken i Belgien, Schoonschip och Super Local i Nederländerna och för Sveriges räkning är Oceanhamnen och Stockholm Royal Seaport med. Gemensamma nämnaren är just källsorterande avloppsystem och i projektet kan man hjälps åt för att lösa gemensamma utmaningar som finns i områdena.

Överraskar med ett par svenska fraser

Foto: Gregor Rudolph-Schöpping, projektledare på HAMBURG WASSER.

Gregor Rudolph-Schöpping är en glad prick som överraskar oss med några svenska repliker, givetvis på skoj. Han har tydligen spenderat 7 år i Sverige. Mellan 2016 och 2023 var han både forskarstudent- och assistent på institutionen för kemiteknik som numera är institutionen för processteknik och tillämpad biovetenskap vid Lunds Tekniska Högskola.

Trots den stekande värmen tog Gregor oss igenom hela anläggningen väldigt noggrant och det märks att han tycker att sitt arbete är mycket kul.

– Vi är ett gäng mycket motiverade kollegor som arbetar här och såklart är den bakomliggande tekniken och anläggningens storlek som gör systemet så unikt och intressant ur min synvinkel, säger Gregor Rudolph-Schöpping.

Separering av regnvatten, gråvatten och svartvatten

HAMBURG WATER Cycle® i Jenfelder Au är det första källsorterande avloppsystemet i större skala inom EU och här separeras regnvatten, gråvatten och svartvatten för att få till en cirkulär näringshantering. Stadsdelen består främst av enskilda radhus och några flervåningshus, de flesta är ägda men det finns även hyresrätter. Själva behandlingsanläggningen ligger cirka två stenkast bort, motsvarande 75 meter från närmaste bostadshus.

Foto: HAMBURG WATER Cycle® är konceptet där man separerar avloppsvatten vid källan. Vid Work yard in the quarter, behandlingsanläggningen, är konceptet realiserat.

Samtliga byggnader har installerade vakuumtoaletter som matar vidare svartvatten ut till tre olika huvudledningar som leds till Work Yard där behandling av svartvatten sker. Fördelningen på de tre delsystemen ökar områdets resiliens, om någon del går sönder behöver man inte stänga av hela systemet. Ute på ledningsnätet finns dessutom många underhållspunkter vilket förenklar driften.

Foto: Vakuumledningsnätet för svartvatten är uppdelat i 3 olika linjer.

Flödet förflyttar sig fort

Vid spolning av vakuumtoaletterna i systemet används ungefär 1 liter vatten per gång. Själva vakuumsystemet är uppbyggt på så sätt att det tar mycket kort tid från att någon spolar tills att det kommit fram till behandlingsanläggningen. Tiden kan såklart variera från dag till dag.

– Efter första spolningen som sker i toaletterna förflyttas klosettvattnet relativt korta vägar, det är utifrån hur vi har skapat vakuumsystemets profil.

Väl inne på Work Yard finns två vakuumtankar som samlar upp svartvatten och till varje tank finns tre pumpar. Även här har man haft resilienstänk, hela systemet skulle egentligen klara sig om endast 1 tank och 2 pumpar är i drift.

– Att ha två tankar och sex pumpar är en väldigt bra backup lösning. Vi har varit extra noggranna med utformningen på lösningen. Eftersom det är en testbädd och systemet fortfarande är så pass nytt krävs säkerhetstänk vid alla processer.

Foto: I den lokala vakuum stationen finns två identiska tankar som samlar upp svartvatten.

Energin i biogasen nyttjas väl i stadsdelen

Längre fram i processen behandlas koncentrerat svartvatten anaerobt i en jäsningsanläggning, där produktion av biogas sker. Bioreaktorn förses även med även med fettvatten hämtat från närliggande restauranger.

– Svartvatten är en mycket viktig resurs eftersom förnybar energi kan genereras.

Foto: Produktionsanläggning där den slutliga processen av biogas sker.

Det förnybara bränslet omvandlas både till el och värme. Biogas tillsammans med luft förbränns i en förbränningsmotor vilket driver generatorn som omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi och värme. All el går till behandlingsanläggningen och överskottsvärme används till den lokala värmeförsörjningen av bostadsområdet.

Foto: Biogas förbränns med luft i en förbränningsmotor, som driver en generator där mekanisk energi omvandlas till elektricitet och värme.

Många idéer för hur gråvatten ska användas

Gråvatten, det vill säga, vatten från bad, disk och tvätt behandlas även på Work Yard. Totalt producerar invånare i Jenfelder Au ungefär 180 kubik gråvatten per dag och i dagsläget hanteras ungefär 25 kubik gråvatten i en pilotanläggning med en så kallad Fixed Bed Bioreaktor. Det är en sorts processteknik där biofilm växer på plattor. Vattnet går sedan igenom ett ultrafiltreringsmembran där slammet och små föroreningar avlägsnas.

– Det är en ganska liten tank som tar emot gråvatten. I nuläget kan dock inte mer gråvatten renas på grund av att det just är en pilotanläggning. Bioreaktorn är främst den begränsande faktorn, men även membranplantan.

Foto: Gråvatten samlas upp och med dagens kapacitet renas ungefär 25 kubik per dygn.

Det luktar inte jättegott vid luckan till reaktortanken men reningsprocessen för BDT-vattnet är både kompakt och robust. För närvarande används behandlat gråvatten för toalettspolning och bevattning av plantering vid en intilliggande företagspark. Jordprover från gräsmattan tas regelbundet för att undersöka hur marken påverkas inför en eventuell framtida bevattning i resterande delar av Jenfelder Au. Det renade vattnet har flera möjliga användningsområden.

– Det finns flera olika användningsområden för renat gråvatten. Utöver toalettspolningar och bevattning undersöker vi huruvida renat gråvatten skulle kunna öka vattennivån i en centralt benägen damm i Jenfelder Au.

En konstant vattennivå i dammen skulle dels förbättra dammens vattenkvalité, dels höja rekreationsvärdet i området.

Redo att lämna utvecklings- och byggfasen

Besöket börjar lida mot sitt slut och jag undrar såklart över vad en sådan här anläggning har för utmaningar. Gregor berättar att man stött på många utmaningar och utvecklingsmöjligheterna är många. De försöker lämna utvecklings- och byggfasen och landa i en mer stabil drift där allt rullar på.

– Vidare är lagstiftningen knepig och vi saknar rättslig praxis för auktorisation trots att det i teorin är det möjligt att återvinna näringsämnen ur fermenteringsrester från svartvatten.

Driftproblem uppstår oftast för att boende spolar ner annat än vad man får. De första inflyttande till Jenfelder Au fick ett välkomstpaket med instruktioner från Hamburg Wasser kring hur systemet fungerar och hur det är uppbyggt. Kruxet är när nya ägare eller hyresgäster flyttar in, då följer inte den viktiga informationen med vid bytet.

– Problem som uppstår i systemet är ändå relativt lättlösta, oftast inom samma dag. Vi jobbar på hur vi ska få till kommunikationsinsatser framöver så vi undviker onödiga driftstopp, avslutar Gregor Rudolph-Schöpping.

Tack för en fantastiskt lärorik och inspirerande studieresa

Foto: Studieresans deltagare fotograferade på HAMBURG WASSER kundcenter i centrala Hamburg.

Avslutningsvis vill jag passa på att tacka Mayumi, Elin och alla andra deltagare för fantastiska kretsloppsdagar i Hamburg. Kombinationen av formella och informella möten har gjort gott för mina kunskaper kring cirkulär näringshantering och nya kontakter har knutits. Att på nära håll få ta del av hur Hamburg implementerat flera olika projekt i stor skala hoppas jag kan inspirera och ge uppslag för nya projektidéer hemma i Sverige.

Mer läsning

Vill du läsa mer om projektet Från jord till bord och åter till jord går det bra att besöka IVL Svenska Miljöinstitutet webbplats.

Uppleva studieresan genom IVL Svenska Miljöinstitutets ögon? Läs deras egen reseberättelse på deras webbplats.

Ta del av goda idéer och faktiska framdrifter för att skapa kretslopp av näringsämnen på Svenska Näringsplattformens webbplats.