Metaller i avloppsvatten kan separeras med hjälp av slamkol

Slamkol kan användas för att skilja ut kadmium och koppar vid rening av kommunalt avloppsvatten. Det har Ida Sylwan, HP-doktorand inom VA-kluster Mälardalen, funnit.

– Det är en bit kvar till implementering, men jag ser redan att slamkol skulle kunna användas även i andra typer av avloppsvatten.

Ida Sylwan, med en bakgrund från Institutet för jordbruks- och miljöteknik (nu en del av RISE), har sedan 2017 genomfört sitt doktorandarbete vid Mälardalens universitet, fött två barn och tagit sig igenom en pandemi. Och nu är målet i sikte: 20 oktober är det dags för disputation.

Ida Sylwan har studerat metoder för att separera metaller vid reningsverken och därmed öka möjligheten för återföring av näringsämnena till jordbruksmark med slammet.

Vilket är syftet med ditt doktorandprojekt?
– Det är att undersöka om kol producerat från kommunalt avloppsslam, så kallat slamkol, kan användas som adsorbent för att avskilja metaller, bland annat vid primärrening av kommunalt avloppsvatten. Det skulle kunna avlasta den biologiska reningen så ett mindre förorenat bioslam produceras. Ett annat spår har varit att matcha teoretiska volymer av slamkol mot behovet av metallsorbent lokalt, med fokus på kadmium.

Vilka metoder har du använt?
– Jag har utfört pyrolys av slam i labbskala för att framställa slamkol. Sedan har jag gjort adsorptionsförsök och undersökt hur metalladsorptionen beror av exempelvis pH-värde, metallkoncentration och dosering av kol. Jag har karaktäriserat slamkolet med bland annat elementaranalys och FTIR-spektroskopi för att ta reda på varför sorptionen varierar och tittat på energibalansen för pyrolys av slammet, inklusive analys av värmevärde hos slam och slamkolet.

Vilka slutsatser har du kommit fram till?
– Resultaten visar att slamkol kan användas som sorbent för att öka avskiljningen av kadmium och koppar vid primärrening av kommunalt avloppsvatten. Trots sin mindre ytarea kan slamkol vara mer effektivt än kommersiellt aktivt kol eller träkol. Därför kan denna teknik innebära en lägre kostnad, men det beror på den lokala efterfrågan på metallsorbent.

Hur kan resultaten användas?
– De kan ge vägledning i möjligheten att använda slamkol som adsorbent i praktiken, men det är en bit kvar till implementering. Användningen i kommunala reningsverk är något komplicerad då det kräver ytterligare processteg (pyrolys av slammet och dosering/avskiljning från avloppsvattnet), samtidigt som effekten är begränsad (avskiljningen av kadmium och koppar ökade, men inte av övriga undersökta metaller). Det är dock värt att utvärdera potentialen i andra avloppsvatten, till exempel koncentrerade avloppsströmmar från avfallshantering. Den befintliga reningen av dem utgör redan en viss kostnad, därför borde en inkomst från försäljning av slamkol vara möjlig. Ett annat spår är att utvärdera slamkol som substrat i jordbruk eller urbana planteringar.

Hur har det varit att arbeta med projektet?
– Jag har lärt mig mycket och haft roligt på vägen! Ibland utmanande, exempelvis med oväntade observationer vid labbförsök som tagit tid att reda ut. Jag har uppskattat att vara i en forskningsmiljö med alla spännande idéer och projekt.

Har några samarbeten varit särskilt viktiga?
– Agnieszka Juszkiewicz på Mälarenergi har alltid varit snabb att svara när jag har velat bolla något, och har hjälpt mig att få avloppsvatten och slam till mina försök. Jag har fått input från många på både Mälarenergi och Eskilstuna Energi och Miljö. Ett viktigt samarbete har varit med Hanna Runtti och hennes kollegor på Oulu University i Finland. Jag har också haft glädje av mina doktorandkollegor, våra ovärderliga labbtekniker och självklart mina handledare.

Den 20 oktober kl 14.00 är det alltså disputation för Ida Sylwan på Mälardalens universitet i Västerås Öppnas i nytt fönster. och sedan väntar en forskartjänst hos RISE i Uppsala.