Nitrifikation av humanurin
NitrifikationBiobäddUrinInhiberingAmmoniumNitritNitratNäringscirkulationFri ammoniakFriSalpetersyrlighet
Den traditionella synen på avloppssystemen gällande god hälsa och minimerad påverkan på omgivande miljö, tenderar att mer och mer inriktas mot låg resursförbrukning samt återförsel av näringsämnen. Urin utgör cirka 1% av hushållens avloppsvattenflöde, men innehåller ca 80% av kvävet, 60% av kaliumet och cirka 50% av fosforn som finns i hushållens avloppsvatten. Innehållet av kväve, kalium och fosfor utgör ca 15-20% av Sveriges konstgödselanvändning. Tungmetallinnnehållet i urin är jämförelsevis lågt. Sammantaget gör detta källsorterad urin intressant att studera ur näringsåterförselsynpunkt. För att minimera kostnader och exergiåtgång vid transporter för återförsel av källsorterad urin är det nödvändigt att volymreducera urinlösningen. Ett sätt till volymreduktion kan vara att torka urinlösningen. För att minimera kväveförlusterna vid torkning har nitrifikation av urinlösningen föreslagits som förbehandling. I detta examensarbete studerades detta nitrifikationssteg. Bakgrundsfakta från litteraturgenomgångar beskriver vilka faktorer som påverkar nitrifikationsprocessen, hur dessa samverkar och komplicerar processoptimum. Praktiska nitrifikationsförsök i två biobäddar på vardera 14 liter visade på möjligheten att nitrifiera en urinlösning med högt ammoniumkväveinnehåll. Den lagradde humanurinen innehöll ca 3,5 g N/l, och därav mellan 52-92% ammonium. Olika halter av natriumvätekarbonat tillsattes urinlösningen. Försöksserien som beskrivs gav inte tillräckligt med information för att tolka vilket pH som är mest gynnsamt för processen, ej heller storleken på optimal natriumvätekarbonattillsts. De praktiska försöken visade dock högst nitrifikationshastighet vid pH 6,5-7,0. Kväveoxidationen uppgick då till 1,0 g NOx/d, av denna oxidation stod ammoniumoxiderare för merparten. Alla delförsök visade på en kvarvarande rest nitrit i sytemet, något som kan orsaka kväveförluster vid en efterföljande tokning. I rapporten beskrivs nitrifierarnas förmåga till återhämtning efter överbelastning. Den återvunna nitrifikationskapaciteten var dock lägre än tidigare. Det finns behov att utveckla metoden, tex. genom en studie av effekterna av mikronäringsämnestillsatser, eller detaljstudier av ntritoxiderarnas villkor. Detta låg dock utom detta examensarbetes ramar.